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Verfahren und Vorrichtung zum Füllen und Verschließen von Flaschen
im Vakuum Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Füllen und Verschließen
von Flaschen im Vakuum, bei welchem der Füllkopf mit .einer Vakuumerzeugungsvorrichtung
und einem Flüssigkeitsbehälter in Verbindung steht und mit einer Abdichtungseinrichtung
für den Flaschenhals sowie einer Vorrichtung zum Einsetzen eines Schließmittels,
wie z. B. einer Kapsel, in die Flaschenmündung versehen ist, und die Aufundabbewegung
des Flaschenträgers .entweder mittels eines Hand-oder Fußhebels und durch Federkraft
erfolgt. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der die Flasche aufnehmende
Träger zuerst derart eingestellt wird, daß die Flaschenmündung knapp unterhalb der
Kapselzuführungsrinne sich befindet, worauf der Träger zusammen mit der Flasche
und der aufgesetzten Kapsel. durch Auslösung einer Verriegelungsvorrichtung unter
Einwirkung von Federn gehoben wird, bis die Kapsel unter -Mitnahme eines federbelasteten
Kolbens in den verjüngten Teil des Kragens des Füllkörpers gelangt, wo sie durch
eine Haltevorrichtung bekannter Art aufgenommen wird, worauf mittels eignes einzigen
Handhebels, der die Zuführung des Wassers zum Ejektor mittels eines ersten Hahnes,
die Verbindung des Füllkopfes mit dem Ejektor mittels eines zweiten Hahnes und den
Eintritt der Füllflüssigkeit in den Füllkopf mittels-- eines dritten Hahnes regelt,
der Füllkopf und die Flasche zuerst evakuiert werden, so daß die Flasche gefüllt
und dieselbe schließlich durch eine Feder plötzlich in den verjüngten Kragenteil.
nach aufwärts gedrückt und dadurch mittels einer Kapsel geschlosseh wird, worauf
die Druckflüssigkeit aus dem den Flaschenhals umgebenden Dichtungsring entweichen
und die gefüllte Flasche aus dem Füllkopf entfernt werden kann.
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Die Einrichtung ist in den Zeichnungen beisp.ielsiveise erläutert,
und zwar zeigt: Abb. i eine Gesamtansicht der Maschine, Abb. z eine Teilansicht
von der der Abb. i entgegengesetzten Seite, Abb. 3 einen senkrechten Schnitt durch
den Füllkopf, Abb. q. einen. senkrechten Schnitt durch einen Teil das Füllkopfes
mit der Vorrichtung, welche dazu dient, die Korken während des Evakumerens und der
Füllung der Flaschen hochzuhalten, Abb. 5 einen wagerechten Schnitt nach A-A der
Abb. 3 mit einer .etwas abweichenden Haltevorrichtung für die Korken, Abb. 6 e=nne
Teilansicht bzw. Teilschnitt des Flaschenträgers, Abb.7 eine Ansicht des Maschinenfußes,
Abb. 8 die Ansicht einer Konstruktionseinzelheit zeit den Kontrollvorrichtungen
für die Wasserführung zum Ejektor und für die Vakuumeinstellung für dein Füllkopf,
Abb. 9 die Ansicht der Kontrollvorrichtung für die Flüssigkeitszuführung zu dem
Füllkopf.
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Die -Einrichtung besteht aus einem Maschinenfuß i, auf welchem eine
hohle Säule 2
emporragt. Diese trägt einen Flüssigtkeitsbehälter
3, einen Füllkopf 4, eine Flaschenführungsvorrichtung 5, einen Flaschenträger 6
und einen Ejektor oder Exhaustor An dem Fuße i ist um 8a drehbar ein mit Fußantrieb
versehener Hebel 8 befestigt, der durch eine Gelenkstange 9 mit dem unteren Ende
.einer Spiralfeder i o innerhalb der Säule 2 verbunden ist. Das andere Ende der
Feder ist an einer Stange i i befestigt, welche unter Benutzung von Schrauben 12
im oberen Ende der Säwle 2 feststellbar ist. Der Fußhebel 8 ist geschlitzt und drehbar
mit der vertikalen Stange 13 verbunden, die in dem hohlen Fuße des Flaschenträgers
6 (Abb. 6) endet. Letzterer trägt eine Gummischeibe 14, welche im: dem Gehäuse 15
versenkt angeordnet und in vertikaler Richtung verschiebbar ist. Das Gehäuse 15
ist an der Säule 2 in geeigneter Höhe befestigt.
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Die Stange 13 besteht zweckmäßigerweise aus zwei Teilen, welche zwecks
Einstellung der Stangenlänge durch eine Kupplung 16 mit Rechts- und Linksgewinde
(Abb. i) verbunden sind. Mit dem Fußhebel 8 ist ein. Pedal 17 (Abb. i und 7) drehbar
verbunden. Das Pedal hat eine Klaue 18, welche in Kerben 19 einer Zahnstange 2o
eingreift, die auf dem Fuße i oder einem anderen geeigneten Teile der Masche befestigt
ist. Das Pedal 17 ist mit einer Ausläsevorrichtung 21 versehen, welche dazu dient,
den Eingriff der Klaue 18 aus den Kerben ig zu lösen.
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An .dem Gehäuse 15, in dem sich der Flaschenträger 6 befindet, ist
eine Querwelle 22 vorgesehen (Abb. i und 6), an welcher ein Handhebel 23 und zwei
Arme 24 angreifen. Letztere umgreifen das Gehäuse 15 auf beiden Seiten und sind
verbunden mit einem Stift 25, welcher in einen. Schlitz 26 der Stange 13 verschiebbar
ist. Der Stift 25 ist mit dem Schaft das Flaschenträgers 6 verbunden und in vertikaler
Richtung in den Schlitzen 27 beweglich, welche in; den Teile des Gehäuses 15 vorgesehen
sind, in welchem der Trägerschaft hoch- und niedergeht.
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An dem Gehäuse 15 und in fester Verbindung zeit der Säule 2 ist eine
weitere Querwelle 28 (Abb. 2 und 6) befestigt, mit der ein Handhebel 29 und ein
Arm 30 verbunden ist, welch letzterer mit einer Klaue 30a ausgerüstet ist,
die über die Oberkante des Flaschenträgers 6 und in eine Kerbe 31 greifen kann.
An denn Arm 30 ist .eine Feder 32 voT-gesehen, welche die Klaue 3oa auf den
Flaschenträger preßt und ferner mit einem Anschlag 33 zur Begrenzung der Armbewegung
versehen ist.
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Die Flaschenführungsvorrichtung 5 ist befestigt an einem Ring 34,
der verstellbar auf der hohlen Säule 2 sitzt, Die Führung dient zur Sicherung der
richtigen Einstellung der Flasche gegenüber .dem Füllkopf der Maschine.
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Der Flaschenträger 6 kann gehoben und gesenkt werden zu dem Zwecke,
eine Flasche 3 5 in die Stellung für das Evakuieren, Füllen und Verschließen zu
bringen. Dies wird erreicht, indem man entweder den Fußhebel 8 bewegt oder den Handhebel
23, wobei die gewünschte Stellung dadurch erhalten wird, daß man entweder die Klaue
18 des Pedals 17 mit den Kerben 19 oder den Arm 3o mit dem Flaschenträger 6 in Eingriff
bringt.
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Das Verschließen der Flasche 35 erfolgt entweder durch die Feder i
o in der hohlen Säule 2, dumch welche der Flaschenträger und die Fleische 35 aufwärts
gepreßt wird, oder durch Bewegung des Handhebels 23, durch welche die gleiche Bewegung
des Flaschenträgers 6 und der Flasche erfolgt.
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Der Füllkopf 4, der Ejektor7 und der Behälter 3 für die einzufüllende
Flüssigkeit sind an Hülsen 36 befestigt, die auf der Säule z sitzen. Ein Hahn 37,
welcher .die Wasserzuführung zu dem Ejektoar 7 kontrolliert, und ein Hahn 38, welcher
den Betrieb des Vakuums vermittelt, werden durch einen einzigen Handhebel
39 bedient, welcher auf, einer Welle 40 .sitzt, -die an einer der Hülsen
36 befestigt ist.
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Die We11:e 40 (Abb. i, 2 und 8) trägt an einem Ende .einen Ring 41
mit zueinander ungefähr entgegengesetzt gerichteten Armen 41a; einer .derselben
steht mit der Ventilstange des die Wasserzuführung kontrollierenden Ventils 37 in
Verbindung, der andere mit .der Ventilstange des VakuumkontrollventÜs 38. Beide
Ventile werden normalerweise durch Federn geschlossen gehalten, während ihre Stangen
mit Muttern versehen sind, zeit denen die Arme 4ia im Eingriff stehen.
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Letztere sind so angeordnet, daß, wenn der Handhebe139 bewegt wird,
um die Ventile 37, 38 zu öffnen, sich das Wasserventil 37
vor dem Vakuumventil38
öffnet, und wenn der Hebe139 so eingestellt ist, da.ß die Ventile geschlossen werden,
dann wird das Vakuumventil38 vor dem Wasserveaitil37 geschlossen.
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Der Hebe139 ist gabelförmig ausgebildet und besitzt einen .auf der
Welle 4o lose sitzenden Arm 43 (Abb. 2 und 9), der zum Öffnen und Schließen eines
Ventils 44 dient, das den Zulauf der Flüssigkeit aus dem Behälter ,3 zu dem Füllkopf
kontrolliert.
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Dieser lose sitzende Arm 43 ist auch gabelförmig ausgebildet und bedient
das Ventil 44 in. ähnlicher Weise wie die Arme 4ia die Ventile 37, 38. Zu diesem
Zweck ist an dem Arm 43 eine Kerbe 43a vorgesehen, in welche eine
Klaue
45a Beis Hebels 45 eingreift, der drehbar auf dem Handhehe139 befestigt ist, sobald
der letztere in der Richtung weiterbewegt wird, welche das Schließen der Ventile
37 und 38 bewirkt. Der Hebel 45 -wird zum Eingriff gebracht mit der Kerbe 45a bzw.
daraus gelöst durch eine Stange 46, welche durch den Handhebel 39 hindurchgeht,
und zwar gegen die Wirkung einer Feder 47, welche in dem Handhebel vorgesehen ist.
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Sobald der Arm 43 und der Hebel 45 sich außer Eingriff befinden, kann
der letztere vorwärts gedreht werden, wodurch der Arm 43 den Hahn 44 des Rohres
48 öffnet (Abb. 2 und 9), welches zwischen dem Behälter 3 und dem Füllkopf 4 angeordnet
-ist, ohne daß der Hahn 37, welcher .den Zugang des Wassers zu dem Ejektar 7 kontrolliert,
und der Hahn 38, welcher das Vakuum in dem Füllkopf bewirkt, geöffnet werden.
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Das Rohr 49 (Abb. i und 2), durch welches die Druckerniedrigung von
dem Ejektor 7 aus in dem Füllkopf 4 erzeugt wird, hat einen Regulierhahn,
50 und einen Wassersack 5 i, in welchem sich enne Stauwand befindet, die
dazu dient, den Eintritt von Feuchtigkeit zu dem Füllkopf 4 zu verhindern. Ein mit
Hahn versehener Stutzen 52 kann zwischen dem Rohr 49 und dem Rohr 53, welchers in
den Behälter 3 führt, angeordnet sein. Das Rohr 53 geht in dem Behälter 3 auf der
einen Seite hoch, zu dem Zwecke, das durch den Ejektor 7 geschaffene Vakuum in dem
Behälter 3 zur Auswirkung zu bringen und letzteres zu evakuieren.
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Der Behälter 3 ist mit einem Rührwerk 54 versehen, das auf der
Welle 55 befestigt ist und durch ein Handrad 56 bewegt -werden kann zu dem
Zwecke, den Inhalt des Behälters durchmischen zu können, der ferner mixt einer Druckanzeigevorrichtung
57 ausgerüstet ist.
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Der Füllkopf 4 (Abb. 3, 4 und 5) besteht aus einem - Gehäuse, auf
welches oben eine Kappe 58, welche durch eine Stopfbüchse 59 abgedichtet ist, und
unten ein Abschlußring 6o aufgeschraubt ist. Dieses Gehäuse hat einen nach innen
vorspringenden Ring 61, unterhalb dessen ein nach oben konisch verlaufender Kragen
62 angeordnet ist. Unterhalb des letzteren befindet sich ein Metallring 63, welcher
am Umfange mit Ein.schnürungen 63a versehen ist. In dem Ring 63 sind nach innen
abwärts geneigte Bohrungen 67 angeordnet, welche die Einschnürungen 63a mit dem
Innern des Füllkopfes verbinden. Zuführungsstutzen 64 und 65 führen zu den Einschnürungen
63a; einer derselben ist mit dem Ventil 44 und Rohr 48 verbunden, durch welches
die Flüssigkeit aus dem Behälter 3 zu dem Füllkopf 4 fließt, während der andere
mit dem Ventil 38 und dem Rohr 49 verbunden ist, durch welches die Evakuierung vom.
Ejektor her bewirkt wird.
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Unterhalb des Ringes 63 ist eine nasch innen vorspringende Schulter
vorgesehen; zwischen letzterer und dem unteren Abschlußring 6o ist ein hohler Gummiring
66 angeordnet. Dieser dient zur Aufnahme von Wasser oder irgendeiner anderen, unter
Druck zugeführten Flüssigkeit, wodurch er ausgedehnt wird und dadurch die Abdichtung
des in den Füllkopf 4 .eingeführten Flaschenhalses vermittelt, zu dem Zwecke, den,
Luftzutritt zu verhindern, wenn die Flasche evakuiert wird. Der Ring 66 :st im Querschnitt
U-förmig und am Umfang mit -:einem Metallring 68 versehen, welcher von den beiden
Flanschen des Ringes gehalten wird, sobald der Verschlußring 6o auf den Füllkopf
4 aufgeschraubt ist. Der Metallring 68 ist mit einem Zuführungsstutzen 69 versehen,
der in eine Hülse :69a einschraubbar ist und mittels eines Dreiweghahnes mit einer
Druckflüssigkeit in Verbindung gebracht werden kann.
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D:e Kronenkorke zum Verschließen der Flasche werden m einer Rinne
70 zugeführt, die abnehmbar an der unteren Seite des V erschlußriniges 6o
befestigt ist. Diese Rinne ist mit einer Öffnung 7 i versehen, die direkt unterhalb
der Öffnung des Verschlußkopfes angeordnet ist, und oberhalb welcher die Korke einer
nach dem anderen in die Verschlußstellung gebracht werden.
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Um die Koarke wähnend der Zeit, in der die Flaschen ,evakuiert und
mit Flüssigkeit bzw. mit gasbeladener Flüssigkeit gefüllt werden, in ihrer Lage
zu erhalten, ist ein Ring vorgesehen, der ,aus L-förmig ausgebildeten Haltetennen
72 (Abb. 4) bestellt, welche in-vertikalen Schlitzen des Kragens 62 untergebracht
:sind. Diese sind mit einem oberen Vorsprung 72a auf der Oberkante des Kragens 62
aufgehängt, während die unteren Vo@rsPrÜnge 72b in Schlitze 74 des Ringes 63 eingreifen,
in welchen die Zuführungsstutzen 64, 65 ,angeordnet ,sind. _ Die Vorsprünge 72b
springen ein wenig in das Innere des Verschlußkopfes vor und sind so geformt, daß
sie den überwölbten Kronenteil. der Korke oberhalb der Bohrungen 67 halten.
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In vertikaler Richtung in dem Kragen 62 und dem Ring 66 ist ein Kolben.
7 5 verschiebbar, dessen Unterseite der Wölbung der Korke entsprechend ausgebildet
ist. Der Kolben ist mit einer Kolbenstange 76 versehen, welche irmerhalb einer Hülse
77 gleitbar .angeordnet ist. Letztere reicht in den Oberteil des Kragens 62 hinein
und ist am unteren Ende mit einem nach außen vorspringenden Ring 78 versehen, welcher
durch die Feder 79 nach unten gedrückt wird- Die
Feder 79 umgibt
die Hülse 77 und ist einerseits durch den Ring 78, anderseits durch die Kappe 58
abgestützt.
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Die Kolbenstange 76 ist mit Stiften 82 versehen, welche in vertikale
Schlitze 8o. der Hülse 77 eingreifen. Die Schlitze 8o gestatten die Evakuierung
der Luft aus dem Innern des Füllkopfes durch die vertikale Bohrung 76R der Stange76
bzw. des Kolb.ens75, sobald bei io8 der Anschluß an eine Druckerniedrigungsvo@rrichtung
bewirkt ist.
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Eine vertikale Stange 83 ist innerhalb der Hülse 77 oberhalb der Kolbenstange
76 angeordnet; zwischen dieser Stange 83 und der Kolbenstange 76 ist eine Spiralfeder
8q. vorgesehen; die Stange 83 geht durch die Stopfbüchse 59 der Kappe 58 hindurch
und ist drehbar verbunden mit einem geschlitzten Handhebel l85 (Abb. i, -,); welcher
seinerseits drehbar verbunden ist mit einer Hülse 86 auf der hohlen Säule 2. Der
Handhebel 85 ragt .durch die Hülse und ferner durch eine Ö,se i ia. hindurch, die
in der Stange i i vorgesehen isst, welch letztere reit der in der Säule 2 vorgesehenen.
Feder io verbunden ist.
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Die Kolbenstange 76 hängt mittels der Stifte 8a im normalen Zustande
auf dem Boden der Schlitze 8o, so daß die untere Kante des Kolbens 75 sich in gleicher
Höhe befindet mit der in dem Verschlußring 6o vorgesehenen Öffnung bzw. einem Korken,
welcher oberhalb der Öffnung 71 in der Zuführungsrinne 70 :sich befindet.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung beim Evakuieren der Flasche, beim
Füllen derselben mit Flüssigkeit und beim Verschließen derselben durch einen Korken
ist die folgende: Der Flaschenhalter 6 ist so@ eingestellt, daß, wenn sich die Flasche
35 darauf befindet, deren Öffnung sich ein wenig unterhalb der Öffnung 7 i befindet.
Diese Stellung wird . dadurch erreicht, daß man den Fußhebel 8 herunterpreßt und
die Klaue-i8 in eine entsprechende Kerbe der Zahnstange zo eingreifen lä.ßt, oder
indem man den Flaschenhalter mittels des Handhabelsz3.herunterdrücktund die Klaue
3oa das Armes 3o über die Oberkante des Flaschenhalters eingreifen läßt. Der Flaschenhalter
wird dann gehoben, indem man die Klaue 3oa mittels des Handhebels 29 aus dem Eingriff
löst und .entweder die Flasche mittels des Handhebels 23 nach oben drückt, oder
indem man die Klaue i8 löst und mittels der Feder io den Fußhebel 8 und die Stange
i 3 nach oben zieht.
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Die Aufwärtsbewegung der Flasche bewirkt, daß der Flaschenhals in
die Öffnung 7 i eintritt, wodurch der Korken. gegen den Kolben 75 nach oben gepreßt
wird. Die weitere Aufwärtsbewegung der Flasche hebt den Kolben 7 5, ,die Stifte
82, welche in den Schlitzen 8o der Hülse 77 emporsteigen. Die Flasche wird weit
genug nach oben gedrückt, so daß der Korken in den Kragen 62 hineintritt und gefaßt
wird von den durch eine Feder nach innen gepreßten L-förmigen Halteteilen 72, welche
sich oberhalb der Bohrungen: 67 befinden.
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Der Flaschenhalter wird dann gesenkt, so daß die Flaschenöffnung sich
gerade unterhalb der Bührwngen 67 befindet, während der Korken mittels der L-förmig
ausgebildeten Teile 72 in dem ringförmigen Kragen 62 gehalten wird. Das Senken des
Tisches wird entweder mittels des Handhebels 23 oder des Fußhebels 8 bewirkt.
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Es handelt sich darum, den Flaschenträger in eine solche. Stellung
zu bringen, daß die Flaschenöffnung sich gerade unterhalb der Bahrungen 67 befindet,
wie durch Strichelung in Abb.3 gezeigt. Diese Stellung wird erreicht, indem man
entweder die Klaue 30a in Eingriff bringt mit der Kerbe3i, oder indem man die Klaue
18 in eine entsprechende Kerbe der Zahnstange 2 0 eingreifen Mt. -Wenn
sich die Flansche in dieser Stellung befindet, dann läßt man Flüssigkeit unter Druck
in den hohlen Gummiring 66 eintreten. Letzterer umfaßt den Flaschenhals und dichtet
den Füllkopf gegen die Atmosphäre ab.
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Gegebenenfalls kann der Flaschenhalter 6 noch weiter gesenkt werden,
so daß die Flasche in dem Füllkopf hängt.
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Dann werden mittels des Hebels 39 die Ventile 37 und 38 geöffnet und
die Luft aus der Flasche evakuiert. Sobald der gewünschte Unterdruck erzielt ist,
werden die Ventile 37, 38 wieder geschlossen, woraufmittels des Hebels 39 das Ventil
44 geöffnet und der Übertritt der Flüssigkeit aus dem Behälter 3 in den Fiillkopf
vermittelt wird. Sobald der letztere bis zu einer gewissen Höhe gefüllt ist,, wird
die Flüssigkeitszuführung geschlossen. -Falls der Beh2ter 3- nicht unter Vakuum
steht, kann .die Luft aus der Flasche nach dem Füllen evakuiert werden, zu: dem
Zwecke, die Luft aus dem Flascheninhalt zu entfernen. Dann wird die Flasche nach
oben gepreßt, und zwar entweder durch eine schnelle Bewegung des Handhebels 23 oder
durch Lösung des Fußhebels 8, so: da,ß derselbe unter dem Einfluß der Feder i o
plötzlich nach oben bewegt wird. Der Flaschenhals und der darüberbefindliche Korken
werden in den Kragen 62 gepreßt, wodurch der Verschluß der Flasche ,erfolgt.
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Dann wird der Überdruck aus dem Ring 66 entfernt, der Flaschenträger
6 gesenkt und die Flasche aus dem Füllkopf entfernt.
Es können mehrere
Behälter 3 angeordnet sein, von denen jeder mit dem Füllkopf verbunden ist und versehen
ist mit gesonderten Verschlußvorrichtumgen zur Kontrolle der überführung ihres Inhaltes
zu dem Füllkopf. Wenn gewünscht, kann auch für die Gasfüllung ein einzelner Behälter
verwendet werden. Es ist auch gleichgültig, ob der Vakuu2nanschluß zu dem Füllkopf
mit dem Ring 63 oder durch den oberen Teil des Kopfes erfolgt, weil auch letzterer
mit einer Vakuumanschlußvorrichtung 82 versehen ist.
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Zum Halten ,des Korkes in: seiner gehobenen Stellung innerhalb des
Füllkopfes können auch- andere Mittel verwendet werden, z. B. Stifte 88, welche
ein wenig in den Kopf hineinragen und unter dem Einfluß von Federn stehen (Abb.S).