DE4140525C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Füllorgan der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Derartige Füllorgane bilden den heute üblichen Stand der Technik. Üblicherweise ist dabei am Ventilkörper noch ein nach unten in den Behälter ragendes Rückgasrohr vorgesehen, durch das Gas aus dem Behälter entweicht und das, wenn sein unteres Ende vom Füllpegel erreicht wird, das weitere Aus­ treten von rückströmendem Gas verhindert und somit die Fül­ lung stoppt. Es kann auch auf andere Weise, beispielsweise mittels Sensoren, der Füllstand ermittelt und mit einem Rückgasventil das Austreten des Gases unterbrochen werden.

Bei Füllorganen der gattungsgemäßen Art ist nach dem Füll­ stopp durch Unterbrechen des Rückgasstromes das Flüssig­ keitsventil noch über einen gewissen Zeitraum geöffnet, der z. B. bei stehendem Getränkefüller sehr lang sein kann. Wäh­ rend dieses Zeitraumes, bevor das Flüssigkeitsventil schließt und weiterer Zustrom in den Behälter endgültig un­ terbrochen wird, muß verhindert werden, daß Gas auf andere Weise, beispielsweise am Flüssigkeitsventil vorbei auf­ steigt und somit weiterhin Flüssigkeit nachströmen kann, da dann der gewünschte Füllpegel im Behälter überschritten würde.

Zu diesem Zweck ist bei gattungsgemäßen Füllorganen im Be­ reich des Flüssigkeitsventiles eine am Ventilkörper gela­ gerte, mit Durchbrechungen versehene Gassperre vorgesehen, die mit dem Ventilkörper mitbewegbar ausgebildet ist.

Ein Füllorgan der eingangs genannten Art ist z. B. aus der EP 04 09 401 A2 bekannt. Die Gassperren sind bei der be­ kannten Konstruktion z. B. als am Ventilkörper befestigte Gitter ausgebildet. Derartige Gitter können aber durch bei­ spielsweise in Fruchtsäften enthaltene Feststoffe ver­ stopfen.

Aus der DE-AS 12 03 631 ist weiterhin ein nicht gattungs­ gemäßes Füllorgan bekannt, das eine Gassperre in Form einer Kegelfeder enthält. Die Kegelfeder ist unterhalb des Ventiles im Auslauf des Füllorganes angeordnet und nicht mit diesem mitbewegbar. Bei Verstopfung durch Feststoffe längt sich die Kegelfeder aufgrund des erhöhten Strö­ mungswiderstandes und wird durch die Federbewegung frei­ spülbar.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Füllor­ gan der eingangs genannten Art zu schaffen, das mit einer kostengünstigen Gassperre versehen ist, die im Betrieb zwangsweise von anhaftenden Feststoffen befreit wird und dadurch die Verstopfungssicherheit steigert.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Kennzeichnungs­ teiles des Anspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist eine Feder vorgesehen, die die bekann­ te, mit dem Ventilkörper bewegbare Gassperre ersetzt. Zwischen den Windungen der Feder bilden sich die Durchbrechungen der erforderlichen Größe, die gassperrend, aber flüssigkeitsdurchlässig sind.

Die Feder wird bei jeder Ventilbetätigung in sich bewegt. Die damit einhergehende Änderung des freien Durchlaßquerschnitts erlaubt ein Freispülen und Lösen anhaftender Feststoffe. Diese Konstruktion kann ohne größere Konstruktionsänderungen am Füllorgan die herkömmliche am Ventilkörper angeordnete Gassperre ersetzen, ist zu geringen Kosten herstellbar, besitzt bei guter Gassperrwirkung einen niedrigen Strömungswiderstand für zu füllende Flüssigkeit und reinigt sich durch die ständige Bewegung selbst.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Bei dieser Konstruktion ist die Feder am äußeren Rand de­ finiert befestigt. Der gesamte Hub ihres inneren Randes wird hierbei zum Längen bzw. Verkürzen der Feder ausge­ nutzt, so daß sich ein besonders guter Reinigungseffekt er­ gibt.

Alternativ dazu sind die Merkmale des Anspruches 3 vorge­ sehen. Bei dieser Ausführung ist die Feder nur am Ventil­ körper befestigt, kann also in montagetechnisch besonders günstiger Weise zusammen mit diesem eingebaut werden. Der untere Rand der Feder steht in geringem, für Gassperrwir­ kung ausreichendem Spaltabstand über dem Ventilsitz, wenn das Ventil geöffnet ist. Die Feder ist dann entspannt und wird bei Schließbewegung des Ventilkörpers nach Aufsetzen des unteren Randes auf dem Ventilsitz verkürzt.

In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Füllorgan im Schnitt,

Fig. 2-5 verschiedene Federausführungen und

Fig. 6 in einer Darstellung gemäß Fig. 1 zwei Varianten der Federausführung der Fig. 5.

Wie Fig. 1 zeigt, ist unter einer Öffnung eines Geträn­ kevorratskessels 1 das Ventilgehäuse 2 eines Füllorganes mit nicht dargestellten Mitteln befestigt. Der Auslauf 3 des Füllorganes ist mit einer Dichtung 4 auf dem Rand einer Flasche 5 abgedichtet.

Im Innenraum 6 des Füllorganes ist ein Ventilkörper 7 hö­ henbeweglich angeordnet. Der Ventilkörper 7 ist nach oben und nach unten mit einem Rückgasrohr 8 verlängert, dessen Gaskanal den Ventilkörper 7 durchsetzt.

Der Ventilkörper 7 trägt einen Dichtring 9, der in der un­ tersten Stellung des Ventilkörpers 7 in dichtender Anlage auf dem Ventilsitz 10 des Füllorganes 2 liegt.

In Fig. 1 sind Ventilkörper 7 und Rückgasrohr 8 jeweils links bzw. rechts von der Mittellinie in unterschiedlichen Betriebsstellungen dargestellt. Auf der rechten Seite ist die Schließstellung dargestellt, in der der Ventilkörper 7 dichtend auf dem Ventilsitz 10 aufliegt. Auf der linken Seite ist die Öffnungsstellung dargestellt, in der der Ven­ tilkörper angehoben ist. Es sind nicht dargestellte Mittel vorgesehen, die beispielsweise am nichtdargestellten oberen Ende des Rückgasrohres 8 angreifen, um den Ventilkörper 7 zwischen den beiden dargestellten Betriebsstellungen zu be­ wegen. Diese Mittel können beispielsweise aus einer bei Gleichdruck öffnenden Feder bestehen oder aus von außen zu betätigenden Hebeln.

Im Innenraum 6 des Füllorganes 2 ist ein Anschlagring 11 feststehend montiert, der an seiner unteren Ringfläche einen Festanschlag 12 ausbildet. Am Ventilkörper 7 ist eine nach oben weisende Ringfläche ausgebildete die als Ventil­ anschlag 13 dient. Die Öffnungsbewegung des Ventilkörpers nach oben wird in der in der linken Hälfte der Figur darge­ stellten Öffnungsstellung durch Anschlag des Ventilanschla­ ges 13 gegen, den Festanschlag 12 begrenzt.

Der Ventilsitz ist zur Verdeutlichung einer Variante in den beiden Hälften der Figur unterschiedlich dargestellt. Auf der rechten Seite bildet der Ventilsitz 10 einen Siphon üb­ licher Konstruktion aus, wobei die Glocke in den Kanal 16 des Siphons ragt.

Auf der linken Seite der Figur ist der Ventilsitz 10′ eben ausgebildet, also ohne Ausbildung eines Siphons.

In den beiden Hälften der Figur sind auch zwei unterschied­ liche Varianten der Gassperre dargestellt.

In beiden Fällen ist die Gassperre als im wesentlichen schraubenförmig gewickelte Feder 14 bzw. 24 ausgebildet. Die Feder 14 ist mit ihrer obersten Windung ringförmig am Ventilkörper 7 befestigt, beispielsweise, wie dargestellt, in einer kleinen Nut eingerastet. Die Feder 14 ist etwas nach unten sich im Durchmesser erweiternd ausgebildet und steht in der dargestellten Öffnungsstellung des Ventilkör­ pers 7 in entspannter Lage mit ihrer untersten Windung in geringem Abstand über dem Ventilsitz 10′. In dieser ent­ spannten Lage haben die Windungen untereinander sowie die unterste Windung vom Ventilsitz 10′ jeweils einen Spalt­ abstand, der Flüssigkeit passieren läßt, aber gassperrend wirkt und der beispielsweise im Bereich einiger Zehntel Millimeter liegt.

Wird der Ventilkörper 7 nun abwärts in die Schließstellung bewegt, so setzt die Feder 14 mit ihrer untersten Windung auf dem Ventilsitz 10′ auf und wird stark verkürzt, bis sich die Windungen aneinanderlegen. Bei der nächsten Öff­ nungsbewegung nimmt sie wieder die dargestellte Form an. Bei dieser ständigen Bewegung der Feder werden etwa anhaf­ tende Feststoffe, wie beispielsweise Fasern eines zu fül­ lenden Fruchtsaftgetränkes, immer wieder durch Bewegung zum Abspülen gebracht.

In der rechten Seite der Figur ist eine Variante darge­ stellt, bei der die Feder 24 genau schraubenförmig kon­ zentrisch zur Ventilachse ausgebildet ist. Sie ist mit ih­ rer obersten Windung an einem freistehenden Ring 25 be­ festigt, der oberhalb des Ventilanschlages 13 mit Spiel auf dem Ventilkörper gelagert ist. In der dargestellten Schließstellung des Ventilkörpers 7 steht der Ring 25 frei. Bei der Öffnungsbewegung des Ventilkörpers 7 wird er vom Ventilanschlag 13 erfaßt und gegen den Festanschlag 12 an­ gehoben. Die Feder 24 ist mit ihrer untersten Windung am Boden des Kanales 16 am Ventilsitz 10 befestigt. Bei Öffnungsbewegung des Ventilkörpers 7, wenn der Ring 25 bis zum Festanschlag 12 angehoben wird, wird also auch hier die Fe­ der 24 gelängt und kehrt bei der nächsten Schließbewegung des Ventiles wieder in die dargestellte Lage zurück.

In abweichenden Varianten kann auch die Feder 24 mit ihrem Ring 25 am Ventilkörper 7 befestigt sein in entsprechender Weise wie die Feder 14. Ebenso kann in abweichender Bau­ weise die Feder 14, entsprechend wie die Feder 24, am Ventilsitz 10′ befestigt sein.

Die Fig. 2 bis 5 zeigen unterschiedliche Federausfüh­ rungen. Fig. 2 zeigt die Feder 24 mit Ring 25, wie in Fi­ gur 1 dargestellt. Fig. 3 zeigt eine Feder 26, die in ih­ rer Grundform der Feder 24 entspricht, bei der aber an Stelle des Ringes 25 zusätzliche spiralförmig gewickelte Federlagen vorgesehen sind. Fig. 4 zeigt die Feder 14 der Fig. 1. In den Fig. 2 bis 5 ist jeweils der innere Rand der Feder mit 27 bezeichnet. Dies ist der Rand, mit dem die Feder am Ventilkörper 7 befestigt ist (Feder 14) oder gleitend auf diesem gelagert ist (Feder 24).

Fig. 5 zeigt eine Feder 15, die nicht schraubenförmig sondern spiralförmig, also in einer Ebene gewickelt ist. Die Anordnung dieser spiralförmigen Feder 15 in einem Füllorgan 2 ist in Fig. 6 dargestellt, die ansonsten vollständig der Fig. 1 entspricht.

Auch hier sind wiederum zwei Varianten dargestellt. Auf der linken Seite ist die spiralförmige Feder 15 auf beiden Seiten befestigt, also mit ihrem inneren Rand 27 am Ven­ tilkörper 7 befestigt und mit ihrem äußeren Rand am Füllorgan 2 befestigt.

Die auf der rechten Seite der Fig. 6 dargestellte Feder 15′ entspricht im wesentlichen der Feder 15, ist jedoch weder an ihrem inneren Rand 27 noch an ihrem äußeren Rand befestigt. Außen kann sie sich frei bewegen. Mit ihrem inneren Rand 27 wird sie von einem Teil des Hubes des Ventilkörpers 7 mitgenommen, wie dies bereits oben bei der Feder 24 (Fig. 1 rechts) beschrieben wurde.

Die spiralförmigen Federn 15 bzw. 15′ der Fig. 6 erfüllen ersichtlich eine im wesentlichen den vorher beschriebenen schraubenförmig gewickelten Federn entsprechende Gassperr­ funktion. Sie werden auch in gleicher Weise durch den Ventilhub ständig bewegt und somit von Verstopfungen frei­ gehalten.

In abweichenden Varianten gegenüber den Ausführungsformen der Fig. 6 können die spiralförmig gewickelten Federn 15 bzw. 15′ auch leicht glockenförmig gewölbt ausgebildet sein. Es sind beispielsweise sämtliche Formübergänge zwi­ schen der Feder 15 und der Feder 14 verwendbar. Die Federn 15 bzw. 15′ können sogar nach außen hin leicht nach oben gewölbt ausgebildet sein.

Die Wirkungsweise der dargestellten Konstruktionen wird anhand der Ausführungsform der Fig. 1 (links) wie folgt erläutert:

In der rechts dargestellten Schließstellung des Füllorganes steht die Flüssigkeit aus dem Vorratskessel 1 im Innenraum 6 des Füllorganes oberhalb des geschlossenen Ventiles. Jetzt kann an der Unterseite des Füllorganes eine neue Fla­ sche 5 oder gegebenenfalls bei etwas anderer Gestaltung des Füllorganes eine zu füllende Dose angesetzt werden.

Durch das Rückgasrohr 8 oder auf andere Weise wird, falls es sich um karbonisierte Getränke handelt, der Behälter vorgespannt. Sodann wird das Flüssigkeitsventil durch Heben des Ventilkörpers 7 in die auf der linken Seite der Figur dargestellte Öffnungsstellung geöffnet. Jetzt strömt (linke Seite der Figur) Flüssigkeit durch die Windungsabstände der Feder 14 bzw. durch den Spalt, der unter deren unterster Windung ausgebildet ist. Die Flüssigkeit strömt solange in die Flasche 5, bis der Flüssigkeitsspiegel das untere Ende des Rückgasrohres 8 erreicht oder auf andere Weise, bei­ spielsweise mittels Sensoren, festgestellt wird. Durch Ver­ sperren des Rückgasweges wird nun der Füllvorgang gestoppt. Da kein Gas mehr aus der Flasche 5 entweichen kann, kann auch keine Flüssigkeit mehr in den Behälter strömen.

Gas aus dem nicht befüllten Kopfraum des Behälters könnte aber am noch geöffneten Flüssigkeitsventil vorbei nach oben strömen. Dann würde weitere Flüssigkeit nach unten gelangen können.

Dies verhindert die als Gassperre dienende Feder 14. Diese läßt zwar durch die Öffnungen zwischen ihren Windungen so­ wie unter ihrem unteren Rand Flüssigkeit hindurchströmen, ist aber hinsichtlich der Spaltgrößen so dimensioniert, daß kein Gas aufsteigen kann. Die Flüssigkeit bleibt also so­ lange gestoppt, bis das Flüssigkeitsventil durch Abwärts­ bewegung des Ventilkörpers 7 geschlossen und damit der Flüssigkeitszulauf endgültig unterbrochen wird. Die übrigen in den Figuren dargestellten Federausführungen funktio­ nieren sinngemäß genauso wie die Feder 14.

Claims (3)

1. Füllorgan für Getränkefüller mit einem nach Unterbre­ chung des Rückgasstromes aus dem Behälter schließenden Flüssigkeitsventil und einer mit dessen Ventilkörper mitbewegten Gassperre, dadurch gekennzeichnet, daß die Gassperre als eine aus Draht gewickelte, spiral- oder schraubenförmige Feder (14, 15, 15′, 24, 26) ausgebildet ist, die mit ihrem inneren Rand (27) oder einem Ende des Drahtes am Ventilkörper (7) gelagert oder befestigt ist, so daß durch die Ventilkörper­ bewegung zwangsweise ihr freier Durchlaßquerschnitt verändert wird.

2. Füllorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (15, 24) mit ihrem äußeren Rand am Ventil­ sitz (10, 10′) bzw. am Füllorgan (2) befestigt ist.

3. Feder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (14) mit ihrem äußeren Rand in der Öffnungs­ stellung des Ventiles in geringem Abstand über dem Ventilsitz (10′) steht und in der Schließstellung auf dem Ventilsitz aufliegt.