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lnit Saugdruck arbeitende Flaschen- und gehälterfüllvorrichtung. Die
Erfindung gehört zur Klasse der Füllvorrichtungen für Flaschen und andere Behälter,
bei welchen von einer teilweisen Entlüftung der Behälter oder der Flaschen für das
Einfließen der Flüssigkeit Gebrauch gemacht wird in solcher Weise, daß, sobald die
eintretende Flüssigkeit die gewünschte Höhe in der Flasche oder in dem Behälter
erreicht hat, sie die Mündung des Entlüftungsrohres abschließt, wodurch ein weiterer
Eintritt der Flüssigkeit in die zu füllende Flasche oder den Behälter verhindert
wird. Hierauf wird das Entlüftungsrohr an der Pumpe abgeschlossen, der Unterdruck
in dem zu füllenden Behälter durch Einlassen von Luft unterbrochen und die gefüllte
Flasche weggenommen. Irgendein Flüssigkeitsrest in dem Rohre, welcher sonst in den
Behälter bei der Unterbrechung des, Vakuums gelangen würde, wird so weggesaugt und
aufgefangen.
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Die Erfindung bezweckt nun hauptsächlich, bei diesen bekannten Apparaten
den Arbeitsgang dadurch zu vereinfachen, das handgeschaltete oder anders gesteuerte
Ventil für den Durchtritt der Flüssigkeit zur Flasche in Wegfall zu bringen, ferner
den Behälter, durch welchen die Flüssigkeit im Füllrohr bei Unterbrechung des Vakuums
aufgefangen wird, mit kontinuierlicher Entleerung, während das Vakuum noch aufrechterhalten
ist, zu versehen, so daß eine Kotwendigkeit, das Vakuum zu unterbrechen, vermieden
wird und eine beliebige Anzahl von Füllköpfen an einen einzigen gemeinsamen Auffangbehälter
angeschlossen werden kann.
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Weiterhin ist es möglich, -das, Fußventil zu beseitigen, welches bisher
angewendet wurde, um zu verhindern, daP Luft in den Auffangbehälter zurückgesaugt
wurde.
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Schließlich besteht eine weitere Verbesserung darin, daß die Flüssigkeit,
die im Saug rohrzurückgehalten wird, in denFangbehälter bei höherem Flüssigkeitsstand
überführt werden kann als- demjenigen in dem Füllkopfe, welcher -ja dem angewendeten
Unterdruck beim Füllen entspricht. Beispielsweise kann der Unterdruck zum Füllen
der Flasche oder des Behälters rund 0,53 m Wasser betragen, während der Unterdruck
im Vakuumrohr, das mit der Fülldüse verbunden ist, rund t m die Unterdruckhöhe in
der Flasche übersteigen kann. Die von dem Unterdruckrohr, nach fast vollständiger
Füllung der Flasche oder des Behälters zurückgehaltene Flüssigkeit wird auf eine
solche Flüssigkeitshöhe gehoben und tritt in den Fangbehälter über, und zwar in
schäumendem Zustande, sei es gemäß der Art der zu füllenden Flüssigkeit, sei es
durch Mischung mit Luft. Die kontinuierliche Ableitung der Flüssigkeit aus dem Fangbehälter
wird
dadurch erreicht, daß das Rohr vom Boden des Fangbehälters zu einem Punkte führt
unterhalb des Flüssigkeitsspiegels der Zuleitung, während der angewendete Unterdruck
so geregelt wird, daß er gerade eine Flüssigkeitssäule bis zum Boden des Fangbehälters
hochsaugen kann, jedoch nicht höher, so daß irgendwelche Flüssigkeit, die aus dem
Vakuumrohr in den Fangbehälter geleitet wird, aus besagtem Rohr herausfließen muß,
welches als Heberrohr wirkt.
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Es ist notwendig, daß der von der Pumpe erzeugte Unterdruck annähernd
genau so bemessen und aufrechterhalten werden muß', daß die Flüssigkeitssäule im
Heberrohr eine konstante Höhe aufweist, die jedoch niemals so groß werden darf,
daß der Fangbehälter überflutet wird. Dies kann mittels eines Kolben- oder Membranreduzierventils
erreicht werden.
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In beispielsweisen Ausführungsformen ist der Erfindungsgegenstand
in den Zeichnungen erläutert, und zwar zeigt Abb. i ein Ausführungsbeispiel der
Maschine, Abb. 2 und 3 im senkrechten Schnitt zwei verschiedene Formen von Reduzierventilen
hierzu, Abb. 4 in Ansicht und teilweise im Schnitt ein anderes Ausführungsbeispiel
der Maschine, Abb. 5 gleichfalls in Ansicht mit teilweisem Schnitt ein weiteres
Ausführungsbeispiel der Maschine.
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Abb. 6 zeigt im Schnitt den Füllkopf. Abb. 7 ist ein Grundriß mit
abgenommenem Deckel.
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Gemäß den Zeichnungen (Abb. i) ist i ein Tisch oder eine Stützplatte
für den zu füllenden Behälter; beispielsweise eine Flasche, die unter dem Druck
einer Feder 2 steht, um die Flaschenmündung gegen den Füllkopf zu drücken. Dieser
Füllkopf weist gemäß den Abb. 6 und 7 eine Grundplatte 3a auf mit einem Ausschnitt
3b, auf deren Unterseite eine zweite Platte 3d mit durch Augen der Platte 3a hindurchtretenden
Schraubenbalzen festgeschraubt ist. Die Platte 3d ist mit einem Durchtrittskanal
3e versehen, dessen eines Ende mit dem Milchzuflußrohr 5, dessen anderes Ende mit
einem Rohr 3f verbunden ist, welches in die Flasche 39 hineinragt. 3h ist
das Luftabsaugrohr in der Flasche. Ferner ist ein drittes Rohr 31 so angeordnet,
daß es in den Füllkopf hineinragt und eine Öffnung kleinen Durchmessers aufweist,
durch welche eine gewisse geringe Luftmenge ständig zu dem Füllkopf geleitet wird.
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Um die Flasche zu entnehmen, kann eine Einrichtung vorgesehen sein,
um die Feder von Hand niederzudrücken oder aber auch durch Pedal. Eine Beschreibung
dieser bekannten Einrichtung ist überflüssig. 4 ist der Behälter für die Flüssigkeit,
die dem FüllkOpf 3 zugeleitet werden soll. Dieser Behälter ist in einer Höhe angeordnet,
die der Höhenlage der zu füllenden Flasche entspricht, so daß der Boden der zu füllenden
Flasche unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im Behälter 4 sich befindet, während
der Spiegel der Flüssigkeit in der Flasche nach Auffüllen derselben nur um ein weniges
oberhalb des Spiegels der Flüssigkeit im Flüssigkeitsbehälter sich befindet. Bei
anderen Ausführungsweisen kann jedoch der Flüssigkeitsbehälter wesentlich unter
der Höhenlage der Flasche angeordnet sein, je nach der Unterdruckhöhe des angewendeten
Vakuums. 5 ist ein Rohr, durch welches die Flüssigkeit zum Füllkopf in der Flasche
gefördert wird.
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6 ist das Saugrohr, welches am oberen Ende mit dem Fangbehälter 7
in Verbindung steht, dessen Boden durch ein Rohr 8 (Heberrohr) mit dem Flüssigkeitsbehälter
4 kommuniziert. Dieses Rohr 8 taucht in die Flüssigkeit des Behälters 4 ein, soi
daß es nur wenig über dem Boden des Flüssigkeitsbehälters mündet. Der Fangbehälter
7 ist luftdicht abgeschlossen und an seinem Deckel ein Rohr 9 angeschlossen, dessen
anderes Ende mit einem Reduzierventil io in Verbindung steht, durch welches die
Luft in einen Unterdruckbehälter i i abgesaugt wird, der seinerseits durch ein Rohr
ioa mit der Saugpumpe 12 verbunden ist.
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Das Reduzierventil kann verschiedene Ausführungen aufweisen. Zwei
besonders geeignete Ausführungen sind in den Abb. 2 und 3 dargestellt. Bei der Ausführungsform
nach Abb.2 besteht dasselbe aus einer Ventilkammer, die durch Deckel 13 abgeschlossen
ist, in welche das, Saugrohr vom Füllkopf mündet, während ein zweites. Rohr 14 diese
Kammeer mit dem Unterdruckbehälter i i verbindet. Das andere Ende des Rohres;-14
ist als Ventilsitz ausgebildet für den Ventilkonus einer Stange 15, an der ein Gewicht
16 hängt, welcher leicht passend in der Kammer io des Reduzierventils geführt ist.
Der Boden der Kammer weist eine Öffnung 17 auf, welche durch eine elastische Querwand
(Diaphragma) 18, z. B. aus Gummi, geschlossen gehalten wird. Die Entlüftung der
Ventilkammer verursacht, daß diese elastische Querwand sich nach einwärts mehr oder
weniger krümmt, wodurch der wirksame Querschnitt der Austrittsöffnung für die abzusaugende
Luft in der Kammer entsprechend geregelt wird. Die Rückbewegung dieser elastischen
Querwand in ihre Anfangslage wird durch. das Gewicht 16 bewirkt.
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Bei der Ausführungsform des Reduzierv
entils nach
Abb. 3 erfolgt die Regelung der Saughöhe unter Vermittlung des Flüssigkeitsspiegels
im Behälter. Es wird von einem Schwimmer i9 im Fangbehälter, dessen Hantel zweckmäßig
aus Glas hergestellt ist, Gebrauch gemacht. Dieser Schwimmer ist mit einer Stange
iga versehen, deren oberes Ende den Ventilkonus trägt, der mit dem Z-entilsitz zusammenwirkt,
in «-elche das den Fangbehälter mit der Unterdruckkammer verbindende Saugrohr ausläuft.
Zweckmäßig sind eine Reihe von Einlaßrohren für die Flüssigkeits;verteilungsplatten
i9U im Fangbehälter vorgesehen, ferner eine Führung 20 für das obere Ende der Schwimmerstange
19a. Schließlich weist die Ventilstange iga am oberen Ende einen Ouerstift ige auf,
um die Abwärtsbewegung des Schwimmers zu begrenzen. Änderungen der Flüssigkeitshöhe
im Fangbehälter verursachen Änderungen im Durchtrittsquerschnitt für die abzusaugende
Luft und dadurch die Aufrechterhaltung eines konstanten Unterdrucks im Fangbehälter.
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Bei Einrichtungen mit Kraftantrieb kann von der Ausführungsweise nach
Abb. q. und 5 Gebrauch gemacht werden. Bei der ersteren läßt man den Flüssigkeitsbehälter,
die Hubtische, Füllköpfe und Fangbehälter umlaufen. Zu diesem Zwecke sitzt auf einer
Grundplatte oder auf einem Maschinenfuß 21 ein Elektromotor 22, der durch Riemen
23 ein Schneckenrad 2.1 dreht, das seinerseits mit einem Schneckenrad 25 eines Tisches
26 im Eingriff sich befindet. Der Tisch 26 ist drehbar gelagert auf einerBüchse27,
die ihrerseits auf der senkrechten Stange 28 der Grundplatte 21 befestigt ist. Der
Tisch 26 trägt die Flaschenteller 29 für die zu füllenden Flaschen oder Behälter,
wobei nicht dargestellte :lleclianismen vorgesehen sind, um diese Flaschenteller
bzw. die Flaschen mit den Füllköpfen in Verbindung zu bringen bzw. von ihnen -zu
entfernen. Auf einer gleichfalls auf der Stange 28 befestigten Büchse 3o sitzt drehbar
eine Platte 31, die mit dem Tisch 26 geeignet verbunden ist und welche einen ringförmigen
Behälter 32 trägt, in welchen die Rohre 5 der Füllköpfe eintauchen. Auf der Außenseite
dieses Behälters sind senkrechte Stangen 33 befestigt, deren obere Enden den Fangbehälter
7 abstützen, in welchen die Sauleitüngen 6 der Füllköpfe münden. Das Füllrohr 8
des Fangbehälters taucht in den Behälter 32, welchem die Flüssigkeit durch Rohr
33a zugeleitet wird, ein. Ein Schwimmerventil 34. hält den Flüssigkeitsspiegel im
Behälter 32 auf bestimmter Höhe. Das Rohr 9 verbindet den Behälter 7 mit dem Unterdruckbehälter
i i und ist dabei so mit ihm verbunden, daß sein Behälter um die Achse des Rohres
9 frei gedreht werden kann. Bei dem Ausführungsbeispiele nach Abb. 5 laufen die
Füllköpfe, die Hubtische für die Flaschen und die Fangbehälter um, während der Behälter
35 seitlich zur Drehachse dieser Teile angeordnet ist. Die Hubtische 29 dieser Ausführungsweise
sitzen an Armen 36, die ihrerseits an einer Rohrsäule 37 befestigt sind. Die Rohrsäule
37 sitzt auf der Nabe eines Schneckenrades 36a, das auf einem wagerechten Tisch.
38 gelagert ist. Die Drehbewegung der Rohrsäule erfolgt durch Schneckenrad 39, deren
Achse durch Riementrieb .4o, :1 .1 vom Elektromotor .a.2 aus angetrieben wird. 39a
ist eine senkrechte, die Rohrsäule durchsetzende Spindel, die in der Grundplatte
43 befestigt ist. Der Fangbehälter 7 ist auf der Stirnfläche der Rohrsäule 37 aufgelagert.
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44 ist die Flüssigkeit im Behälter, in welche die in dem Fangbehälter
übergetretene Flüssigkeit durch das Fallrohr 45 übergeführt wird. Dieses Fallrohr
steht am oberen Ende mit dem Fangbehälter in Verbindung und tritt am unteren Ende
durch das Schneckenrad 36a hindurch. Die Oberfläche der Stützplatte 38 weist einen
Ringkanal q.3a auf. Dieser Ringkanal steht in Verbindung mit der Flüssigkeit 4.
im Flüssigkeitsbehälter 35 und gleichfalls in Verbindung mit dem Ende des Füllrohres
5 für den Füllkopf 3. Ebenso ist eine geeignete Verbindung oder Kupplung zwischen
dem Ende des. feststehenden Absaugrohres 9 und dem um seine Achse gedrehten Fangebehälter
7 vorgesehen.
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Die Wirkungsweise des Ausführungsbeispieles nach Abb. i ist folgende:
Man läßt die Pumpe- 12 anlaufen. Der Flaschentisch i wird entgegen der Wirkung der
Feder 2 niedergedrückt, eine Flasche aufgesetzt und nach Unterbrechung des Nieder
-drückens durch Wirkung der Feder 2 gegen den Füllkopf 3 gedrückt. Die Luft wird
nun aus der Flasche durch Rohr 6 weggesaugt, so daß die Flüssigkeit in die Flasche
eintritt bis zur :Mündung des Saugrohres 6 im Füllkopf. Überschüssige Flüssigkeit
wird durch Rohr 6 weggesaugt und läuft in den Fangbehälter 7 ab, aus welchem die
Luft durch die Pumpe kontinuierlich weggesaugt wird. Vom Fangbehälter wird die aufgefangene
Flüssigkeit kontinuierlich in den Flüssigkeitsbehälter d. überfließen. Wie oben
dargestellt, läßt man konstant Luft zur Flasche zu, so daß die Flüssigkeitssäule
im Rohr 6 ebenfalls Luft enthält, so daß ein verhältnismäßig geringer Unterdruck
ausreichend ist, um die Flüssigkeit aus der Flasche auf die Höhe des Fangbehälters
zu heben. Sowie die Flasche gefüllt ist, trennt man sie vom Füllkopf durch Niederdrücken
der Feder 2. Sowie sie entfernt und das
Vakuum in der Flasche unterbrochen
ist, wird die Flüssigkeit im Rohre 6 in den Behälter 7 abgesaugt.
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Irgendwelche Ventile zur Regelung des Übertritts der Flüssigkeit in
die Flasche oder zur Unterbrechung des Vakuums nach erfolgter Füllung der Flasche
werden so vermieden.
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Anstatt die Flasche von Hand einzusetzen und zu entfernen, können
mechanische Mittel verwendet werden, um das Einsetzen und Wegnehmen der Flasche
herbeizuführen. Auch können pneumatische Mittel dem gleichen Zwecke dienen.