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Verfahren und Vorrichtung zum Füllen von Flaschen u. dgl. Die Erfindung
betrifft ein neues Verfahren und geeignete Vorrichtungen zum Füllen von Flaschen
u. dgl. mit beliebigen, insbesondere kohlensäurehaltigen Flüssigkeiten.
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Es sind Füllvorrichtungen für Flaschen bekannt mit einem in die Flasche
bzw. an deren Mündung geführten Doppelrohr, dessen einer Kanal zum Einfüllen der
Flüssigkeit und dessen anderer in die Atmosphäre mündender Kanal zum Entlüften der
Flasche dient. Bei allen diesen Vorrichtungen wird die offene Flasche nach dem Füllen
von der Vorrichtung abgenommen und verkorkt. Sofern künstliche Mineralwässer zum
Füllen benutzt werden, entsteht durch dieses Verfahren sowie durch das Entlüften
der Flasche in die Atmosphäre ein erheblicher Verlust an in der Flüssigkeit gelösten
Gasen, z. B. Kohlensäure.
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Man hat diesen Übelstand teilweise zu vermeiden versucht, indem man
Flaschenverschlüsse mit Ventilen verwandte, die durch die eingeführten Füllröhrchen
geöffnet wurden.
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Nach dem neuen Verfahren geschieht das Füllen in der Weise, daB die
Flüssigkeit in die mit einem ganz oder teilweise elastischen Pfropfen bereits vorher
verschlossene Flasche
u. dgl. durch den Pfropfen hindurch vorgenommen
wird, und zwar in der Weise, daß durch den Pfropfen eine mit dem Flüssigkeits Behälter
in Verbindung stehende Hohlnadel hindurchgeführt und durch diese Hohlnadel hindurch
die Flüssigkeit mit entsprechendem Druck in die Flasche hineingebracht wird.
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Nach der Erfindung kann man, sofern dies dem Verwendungszweck der
Flasche entspricht, den durch das Eintreten der Flüssigkeit zusammengedrängten,
vorher in der Flasche vorhandenen Luftraum darin belassen, oder man kann denselben
durch Einführung einer zweiten Hohlnadel austreten lassen. Handelt es sich bei diesem
Verfahren darum, kohlensäurehaltige Flüssigkeit in die Flasche hineinzubringen,
so kann man, um ein Entweichen der Kohlensäure aus der in die Flasche eintretenden
Flüssigkeit zu verhindern, vor dem Füllen in die Flasche gasförmige Kohlensäure
hineinbringen und diese durch die eintretende, mit Kohlensäure imprägnierte Flüssigkeit
ganz oder teilweise verdrängen lassen.
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Letzteres Verfahren empfiehlt sich besonders dann, wenn es darauf
ankommt, unter möglichst geringer Druckbeanspruchung von starkem Druck nicht aushaltenden
Flaschen diese mit stark kohlensäurehaltiger Flüssigkeit zu füllen. In letzterem
Falle wird in einem größeren druckbeständigen Behälter die Flüssigkeit unter Schütteln
oder-Umrühren oder in sonst bekannter Weise zuerst innig mit der Kohlensäure vermischt.
Alsdann wird die Mischung durch geeignete Leitungen, deren Ende die durch den Pfropfen
hindurchzuführende Hohlnadel bildet, hindurch in die Flasche gedrückt. Beim Eintritt
in die Flasche würde aus der Mischung Kohlensäure in die Flasche entweichen und
sich der Flüssigkeit nicht oder nur durch langes Schütteln der Flasche wieder einverleiben
lassen. Um das Entweichen der Kohlensäure zu verhindern, wird nach dem Verfahren
durch eine Hohlnadel hindurch gasförmige Kohlensäure in der Flasche komprimiert,
und es wird in diese unter Druck stehende Kohlensäureatmosphäre das vorher erwähnte
Gemisch von Kohlensäure und Flüssigkeit hineingeführt. Der Druck, mit welchem das
einzuführende Gemisch eintritt, ist um ein geringes größer als der in der Flasche
herrschende Kohlensäuredru.ck, und nunmehr verdrängt die eintretende Flüssigkeit
während ihres Einströmens nach und nach die vorher in der Flasche vorhandene gasförmige
Kohlensäure, ohne daß aus der Mischung nennenswerte Mengen der darin gelösten Kohlensäure
entweichen.
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Das Verfahren kann je nach dem Verwendungszweck in beliebiger Weise
variiert werden. Nachstehend seien die zur praktischen Ausübung des Verfahrens geeigneten
Vorrichtungen näher gekennzeichnet, und zwar an Hand eines Beispiels, welches einen
Füllapparat zum Füllen von Flaschen mit kohlensäurehaltiger Flüssigkeit darstellt.
Zu dem Füllapparat gehört eine an sich bekannte und deshalb auf der beiliegenden
Zeichnung nicht dargestellte Vorrichtung zum Imprägnieren der Flüssigkeit mit Kohlensäure.
Die unter Druck stehende kohlensäurehaltige Flüssigkeit strömt aus diesem Imprägnierapparat
durch die auf Abb. x bei L1 befindliche Leitung in den neuen Füllapparat hinein.
Diese Leitung setzt sich fort bis zu der Öffnung 0, in der Hohlnadel II,.
Der Füllapparat weist eine zweite Leitung L2 auf, welche verbunden ist mit einem
auf der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellten, mit Kohlensäure gefüllten Druckbehälter
und in der Öffnung 02 einer zweiten Hohlnadel H2 endigt. Im Ruhezlqstande befinden
sich die Öffnungen der beiden Hohlnadeln dicht verschlossen in je einem durch je
eine Hohlnadel ausgefüllten Kanal K1 und K2 einer Stopfbüchse St, welche vorteilhaft
mit Leder gefüllt und derart gepackt ist, daß die Öffnungen der beiden Hohlnadeln
in dieser Lederpackung Dl abgedichtet ruhen. Die Stopfbüchse St endigt in zwei Zapfen
Zi und Z2. Mit Hilfe geeigneter Konstruktionen, auf deren Einzelheiten hier nicht
eingegangen zu werden braucht, wird die zu füllende, mit einem elastischen Pfropfen-
versehene Flasche derart fest gegen die Enden der Zapfen Z1 und Z2 herangeführt,
daß eine Abdichtung erfolgt. Unter dem Schutze dieser Abdichtung wird durch geeignete
Mittel ein die beiden Nadeln führendes Organ 0 derart bewegt, daß die Nadelspitzen
ans der Stopfbüchse St heraus durch die Zapfen Z1 und Z2 und durch den Pfropfen
.P hindurch in das Innere der Flasche hineindringen, und zwar so weit, bis die Öffnungen
01 und 02 freigelegt werden, Durch die Öffnung 02, welche um ein geringes
tiefer als die Öffnung 01 liegen kann, füllt sich nunmehr augenblicklich die Flasche
mit gasförmiger Kohlensäure, und es strömt, sobald sich dieser Vorgang vollzogen
hat, in die komprimierte gasförmige Kohlensäure hinein die aus der Öffnung O, austretende,
unter Druck stehende kohlensäurehaltige Mischung, und zwar mit einem Drucke, der
um ein geringes größer ist als der in der Flasche infolge Füllung derselben mit
gasförmiger Kohlensäure herrschende Druck. Die Schnelligkeit, mit welcher die Flüssigkeit
nunmehr die Flasche füllt, ist abhängig neben der Weite der Nadeln von dem Mehrdruck
in der Leitung Lx gegenüber dem Gegendruck in der Leitung L2. Der Gegendruck genügt,
um ein Entweichen der Kohlensäure aus der Mischung, jedoch nicht, um ein Einströmen
der Mischung in die Flasche zu verhindern. Druck und Gegendruck sind durch Ventile
regulierbar. Um" den Gegendruck konstant zu halten, kann an - 'beliebiger Stelle
zwischen L2 und 02 ein
genau einstellbares Überdruckventil eingebaut
sein, ebenso wie in beiden Leitungen an beliebiger Stelle Zwischenventile angebracht
sein können. Nachdem die Flasche bis zu der gewünschten Höhe gefüllt ist, werden
die Nadeln aus der durch Punktierung angedeuteten Füllstelle in die Anfangsstellung
zurückgebracht und dadurch die beiden Öffnungen in der Stopfbüchse wieder verschlossen.
Alsdann erst wird die Flasche von den Zapfen Z1 und ZZ entfernt, und es kann nun
durch Heranbringen einer zweiten und weiterer Flaschen der Vorgang des Füllens durch
den Pfropfen hindurch wiederholt werden, ohne daß bei dem Abfüllen ein Tropfen der
Flüssigkeit verlorengeht.
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Als neue und zweckdienliche Einzelteile bei dieser Füllvorrichtung
seien noch die Auswechselbarkeit der Nadeln und die Führung derselben erwähnt, welche
in Abb. 2 dargestellt sind. In Abb. a ist H der Hebel, mit welchem das die Nadeln
tragende Organ 0 auf und ab bewegt werden kann. In der Mitte zwischen dem Drehpunkt
D des Hebels H und dem das auf und ab zu bewegende Organ 0 tragenden
Gelenk G befindet sich eine die Nadelführung F tragende, mit dem Hebel H durch Gelenk
verbundene Stange S. Dadurch, daß diese Stange S bei Bewegung des Hebels H nur die
Hälfte des Weges zurücklegt, welchen das Organ 0 beschreibt, bleibt die Nadelführung
F stets in der Mitte des zwischen dem Träger Ty und der Stopfbüchse St frei schwebenden
Teiles der beiden Nadeln Hl und H2 und gewährleistet so für diese eine sichere Führung
derselben. Die Führung F ist zweiteilig. Auf der Zeichnung ist nur der hintere Teil
der Führung dargestellt, während das vordere Ergänzungsstück fehlt. Während der
hintere 'Teil mit der Stange S fest verbunden bleibt, läßt sich das Ergänzungsstück
abheben, so daß die Nadeln frei werden. In diesem Zustande läßt sich der Nadelträger
Tr durch Abschrauben der denselben in dem Or-&an 0 gegen eine feste Abdichtung
haltenden Uberwurfmutter M lösen und zugleich mit der Stopfbüchse St zum Zwecke
der Auswechslung oder Instandsetzung entfernen.