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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Füllventilanordnung, insbesondere
für eine
Maschine zum Befüllen
von Behältern
mit vorzugsweise stillen Flüssigkeiten,
wie Wasser, der Art umfassend mindestens eine erste Leitung zum
Zuführen
von Befüllflüssigkeit
zu einem darunter liegenden Behälter und
mindestens eine verschiebbar in der ersten Leitung angeordnete zweite
Leitung, die einen Schliessbereich an ihrem unteren Ende aufweist.
Die genannte zweite Leitung ist zwischen einer ersten Betriebsstellung,
in der der Schliessbereich eine Abgabeöffnung der ersten Leitung vollständig verschliesst,
und einer zweiten Betriebsstellung bewegbar, in der der genannte
Bereich von der Abgabeöffnung
losgelöst ist
und die Zufuhr von Flüssigkeit
zu dem Behälter
erlaubt, und umgekehrt. Die Füllventilanordnung
umfasst ferner Mittel zum Verfahren der zweiten Leitung in die genannte
zweite Zufuhrbetriebsstellung, sowie Mittel zum Rückführen der
zweiten Leitung in die genannte erste geschlossene Betriebsstellung.
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In
der Abfüllindustrie
ist es allgemein bekannt, Behälter,
normalerweise Flaschen aber auch Dosen oder Gläser, mithilfe von Füllmaschinen
zu befüllen,
welche normalerweise eine Vielzahl von am Umfang einer Drehplattform
angeordneten Füllköpfen aufweist,
denen eine entsprechende Anzahl von Füllventilen zugeordnet ist.
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Wie
aus der Patentschrift IT1265531 der Anmelderin hervorgeht, umfasst
jeder Kopf eine Ventilanordnung, die eine erste, von einem Vorratsbehälter kommende
Leitung zum Zuführen
von Flüssigkeit
zu einem koaxial unterhalb der Leitung angeordneten Behälter aufweist,
sowie eine zweite Leitung, die während
des Füllvorgangs
das Austreten von Gas oder Luft erlaubt, das bzw. die in dem Behälter enthalten
ist. Insbesondere ist die genannte zweite Leitung zumindest teilweise
in koaxialer Stellung in die Flüssigkeitszufuhrleitung
eingebracht und zum Einführen
in das Behälterinnere
in ihr verschiebbar.
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Die
zweite Leitung weist auf der äusseren Seitenfläche in einer
zwischen den beiden Enden liegenden Position einen Ansatz auf, der
als Verschluss für
die Leitung zum Zuführen
von Flüssigkeit
dient. Während
der Bewegung der zweiten Leitung öffnet oder schliesst dieser
Ansatz eine Durchtrittsöffnung für die Flüssigkeit,
indem er entweder mit einer Dichtung abschliesst oder nicht, die
in ringförmiger
Stellung zu der zweiten Leitung angeordnet und einstückig mit
inneren Seitenwänden
der Leitung zum Zuführen
der Flüssigkeit
verbunden ist.
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Das
Verschieben der zweiten Leitung wird von einer Vorrichtung gesteuert,
welche den Druck in der Leitung bei Erreichen eines vorbestimmten
Flüssigkeitsstandes
im Behälter
misst, und zwar unabhängig
von der Geschwindigkeit der Füllmaschine. Insbesondere
wenn die Befüllflüssigkeit
das untere Ende der zweiten Leitung berührt und der Druck derart ist,
dass er die Leitung nach oben drückt,
erfolgt durch das Zusammenwirken zwischen Verschluss und Dichtung
ein hydraulisches Verschliessen der Zufuhrleitung. Im allgemeinen
wird das Befüllen
von Behältern
durch Messen des Füllstandes
gesteuert, den das Produkt im Behälterinneren erreicht. Das Erfassen
des Füllstandes
der Behälter
wird oft aus wirtschaftlichen Gründen
bevorzugt, vor allem wenn die Behälter zumindest teilweise durchsichtig
sind.
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Gemäss einem
anderen Stand der Technik gibt es Füllventilanordnungen, bei denen
die Flüssigkeitszufuhr
zu dem Behälter
bei Erreichen eines vorbestimmten Füllstands unterbrochen wird,
der von einem Füllstandsrohr
gemessen wird, das gemäss
einer Verbindung in die Leitung zum Zuführen von Flüssigkeit eingebracht ist, welche
der in der obigen Patentschrift beschriebenen Verbindung entspricht, wobei
jedoch keine Vorrichtung zum Einsatz kommt, die auf dem zwischen
den beiden koaxialen Leitungen bestehenden Druck basiert.
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In
diesem Fall tritt bei Erreichen eines vorbestimmten Standes eine
bestimmte Menge an Flüssigkeit
sowie Luft oder Gas aus dem Rohr aus. Andere Messvorrichtungen sehen
den Einsatz von Magnetsensoren vor, alternativ hierzu sind auch
volumetrische Mittel zum Einbringen einer vorbestimmten Flüssigkeitsmenge
bekannt. In letzterem Fall bewirkt jedoch auch eine leichte Verformung
des Behälters einen
abweichenden Füllstand.
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Gemäss dem Stand
der Technik weist die zweite Leitung oder das Rohr einen Deflektor
an dem Bereich auf, der in den Behälter eingebracht wird, um den
Verwirbelungsgrad an der Mittellinie des Behälters in der Nähe des Endes
der Leitung oder des Füllstandsrohres
zumindest teilweise zu kontrollieren.
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Die
oben kurz beschriebenen Füllventilanordnungen
weisen verschiedene Nachteile auf.
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In
erster Linie sind Füllventilanordnungen
mit einer ringförmigen
Dichtung zwischen den beiden Leitungen nicht einfach herstellbar,
da sie genaue Toleranzen zwischen Dichtung, Zufuhrleitung und Gas- bzw.
Luftaustrittsleitung voraussetzen und leichte geometrische Ungenauigkeiten
zwischen den Kreisläufen
den Umlauf des Produktes bei geschlossenem Ventil bewirken.
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Das
Füllstandsrohr
weist den grossen Nachteil auf, dass es, neben Luft oder Gas, die
bzw. das in dem Behälter
enthalten ist, auch das Austreten von Flüssigkeit bewirkt, wenn der
gewünschte
Füllstand erreicht
ist. Dieser Nachteil ist besonders störend, da er Probleme mit dem
Rückführen bzw.
Entsorgen der ausgetretenen Flüssigkeit
mit sich bringt.
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GB 540016A beschreibt
eine Füllventilanordnung
gemäss
dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile
zu beseitigen und eine Füllventilanordnung
insbesondere für
Maschinen zum Befüllen
von Behältern
mit Flüssigkeiten
zur Verfügung
zu stellen, welche einfach herstellbar ist und bei der ein Ansaugen
und ein dadurch bedingtes Austreten von Füllflüssigkeit aus dem Behälter vermieden
wird.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Füllventilanordnung
zur Verfügung
zu stellen, die normal geschlossen ist, das heisst in der Ruhestellung
den Austritt von Füllflüssigkeit
verhindert.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Füllventilanordnung
zur Verfügung
zu stellen, welche bei genauer Messung des von der Flüssigkeit
erreichten Standes ein rasches Befüllen der Behälter erlaubt.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ferner darin,
eine Füllventilanordnung zur
Verfügung
zu stellen, mithilfe derer die durch den Austritt von Flüssigkeit
(splash out) am Ende des Füllvorgangs
verursachten Verluste, insbesondere bei Behältern aus Kunststoff und verformbaren
Materialien, vorzugsweise 5 bis 20 Literbehältern, vermindert werden können, wobei
jedoch auch kleinere Behälter
nicht ausgeschlossen sind.
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Eine
weitere Aufgbe der vorliegenden Erfindung besteht darin, dies auf
besonders einfache und wirtschaftliche Weise zu erreichen.
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Die
genannten Aufgaben werden mit einer erfindungsgemässen Füllventilanordnung
insbesondere für
Maschinen zum Befüllen
von Behältern
mit Flüssigkeit
gelöst,
welche durch die unten aufgeführten
Ansprüche
und insbesondere dadurch gekennzeichnet ist, dass sie mindestens
ein derart ausgebildetes Umlenkventil aufweist, dass es den Betrieb
des Pneumatikventils verhindert, wenn ein vorbestimmter Flüssigkeitsstand
erreicht ist, um das Einleiten eines neuen Füllvorgangs zu verhindern.
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Diese
und weitere Aufgaben gehen aus der folgenden Beschreibung einer
bevorzugten Ausbildungsform näher
hervor, welche anhand eines nicht beschränkenden Beispiels in den beiliegenden Zeichnungen
dargestellt ist, es zeigen:
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1 eine
teilweise geschnittene Vorderansicht einer ersten Ausbildungsform
einer erfindungsgemässen
Füllventilanordnung
in einer über
einem Behälter
angehobenen Betriebsstellung;
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2 eine
teilweise geschnittene Vorderansicht der Anordnung von 1 in
einer in einen Behälter
eingeführten
Betriebsstellung während
des Füllvorgangs;
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3 eine
teilweise geschnittene Vorderansicht der Anordnung von 1 in
einer in einen Behälter
eingeführten
Betriebsstellung, jedoch nicht während
des Füllvorgangs;
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4, 5 vergrösserte,
teilweise geschnittene Vorderansichten eines Konstruktionsdetails
der in 1 dargestellten Füllventilanordnung;
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6, 7 zwei
Konstruktionsdetails der Füllventilanordnung
von 1 in vergrösserter,
teilweise geschnittener Vorderansicht;
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8 eine
teilweise geschnittene Vorderansicht einer zweiten Ausbildungsform
der erfindungsgemässen
Füllventilanordnung;
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9 eine
teilweise geschnittene Vorderansicht eines Konstruktions-/Funktionsdetails
der zweiten Ausbildungsform der in 8 dargestellten
Füllventilanordnung.
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Insbesondere
in Bezug auf die 1, 2 und 3 ist
die Füllventilanordnung
ingesamt mit 1 gekennzeichnet und umfasst zumindest eine
erste Leitung 2 zum Zuführen
von Befüllflüssigkeit
zu einem unterhalb der Leitung angeordneten Behälter 3. Die Anordnung 1 weist
eine zweite, verschiebbar in die Zufuhrleitung 2 eingebrachte
und vorzugsweise koaxial zu dieser angeordnete Leitung 4 auf,
welche das Austreten von Gas oder Luft, das bzw. die in dem Behälter 3 enthalten
ist, während
des Füllvorgangs ermöglicht.
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Die
zweite Leitung 4 weist einen Schliessbereich 4a an
ihrem unteren Ende auf und ist zwischen einer ersten Betriebsstellung,
in der der Schliessbereich 4a eine Abgabeöffnung 2a der
ersten Leitung 2 vollständig
verschliesst (3), und einer zweiten Betriebsstellung
(2) bewegbar, in der der genannte Schliessbereich 4a von
der Abgabeöffnung 2a losgelöst ist und
die Zufuhr von Flüssigkeit
zu dem Behälter 3 erlaubt,
und umgekehrt.
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Die
Anordnung 1 umfasst ferner Mittel 5 zum Verfahren
der Leitung 4 in die zweite Zufuhrbetriebsstellung, sowie
Mittel 6 zum Rückführen der
genannten Leitung in die erste geschlossene Betriebsstellung. Insbesondere
bewegt sich die zweite Leitung 4 gegenüber der ersten unter der Wirkung
der Mittel 5 in Verbindung mit dem Verfahren der gesamten
Füllventilanordnung
die, wie aus den Figuren hervorgeht, zwischen einer angehobenen
Betriebsstellung (1) und einer in einen Behälter 3 eingeführten Betriebsstellung
(2,3) bewegbar ist.
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Die
Mittel 5 zum Verfahren der zweiten Leitung 4 in
die Zufuhrbetriebsstellung umfassen mindestens ein einstückig mit
der ersten Leitung 2 ausgebildetes und derart ausgeformtes
Anschlagelement 11, dass es sich an der Öffnung 3a des
Behälters 3 abstützt, so
dass die zweite Leitung gegenüber der
ersten verschoben und folglich der Schliessbereich von der Abgabeöffnung 2a der
ersten Leitung 2 gelöst
werden kann. Insbesondere ist an den Mitteln 5 eine im
wesentlichen als Lippendichtung ausgebildete Dichtung 16 gehalten,
gegen welche die Öffnung 3a der
Behälter 3 tritt.
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In
der ersten in den 1, 2 und 3 dargestellten
Ausbildungsform sind die erste und die zweite Leitung durch ein
Federelement 12, typischerweise eine Feder, miteinander
verbunden, und die gesamte Füllanordnung 1 kann
unter der Wirkung eines ersten (hier nicht dargestellten) Nockens
in senkrechter Richtung hin- und herbewegt werden, der im Betrieb
auf eine einstückig
mit der zweiten Leitung 4 ausgebildete Rolle 13 einwirkt.
Auf diese Weise kann die Anordnung 1 angehoben werden,
um einen zu befüllenden
Behälter
unterhalb der Anordnung zu positionieren. Während des Einführungsvorgangs
bewegt sich die Füllventilanordnung
hingegen unter ihrem Eigengewicht und der Wirkung eines zusätzlichen
Federelementes, vorzugsweise einer weiteren Feder 14, nach
unten. Genauer gesagt ordnet die Zufuhrleitung 2 während der
Bewegung der Anordnung 1 in Richtung auf den Behälter 3 die
Dichtung 16 zwangsweise an der Öffnung 3a des Behälters an. Während des
Füllvorgangs
bewegt sich die Anordnung 1 unter der Wirkung eines zweiten
(hier nicht dargestellten), im Betrieb auf die einstückig mit
der zweiten Leitung 4 ausgebildete Rolle 13 einwirkenden
Nockens weiter in senkrechter Richtung nach unten, welche Leitung 4 durch
das Federelement 12 gegenüber der ersten Leitung 2 verschoben
wird und teilweise aus dieser austritt, um das Öffnen der Abgabeöffnung 2a der
Zufuhrleitung 2 zu ermöglichen.
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Insbesondere
in Bezug auf die 4 und 5 umfasst
die Anordnung 1 pneumatische, mit der zweiten Leitung 4 verbundene
und im Betrieb auf die Mittel 6 einwirkende Mittel 7,
um die Leitung bei Erreichen eines vorbestimmten Standes in dem
Behälter
in die geschlossene Betriebsstellung zurückzuführen.
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In
der ersten, in den 1, 2 und 3 dargestellten
Ausbildungsform umfassen die genannten pneumatischen Mittel 7 mindestens
eine (hier nicht dargestellte) Druckquelle und mindestens eine Kammer 8,
die mit der zweiten Leitung 4 in Verbindung steht und mindestens
eine mit einer (nicht dargestellten), der genannten Druckquelle
zugeordneten Leitung in Wirkverbindung stehende Öffnung 8a aufweist.
Ferner ist ein Federelement 9, vorzugsweise eine Membran
vorgesehen, welche im Inneren der Kammer 8 verankert ist,
um diese in zwei getrennte Volumen aufzuteilen. Insbesondere ist
das genannte Federelement 9 unter der Wirkung des durch
Gas oder Luft in der zweiten Leitung ausgeübten Drucks elastisch zwischen
einer Ruhestellung und einer die Öffnung 8a verschliessenden
Stellung bewegbar. Wie aus den 4 und 5 hervorgeht, befindet
sich die Membran 9 in der Ruhestellung (5),
wenn durch die zweite Leitung 4 keinerlei Luft aus dem
Behälter 3 zurückströmt, während sie die Öffnung 8a verschliesst
(5), wenn aus dem Behälter kommende Luft in die zweite
Leitung strömt.
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Aus 6 geht
hervor, dss die genannten pneumatischen Mittel 7 mindestens
ein Steuerventil 17 umfassen, das im Betrieb auf die der
Druckquelle zugeordneten Leitung einwirkt, um einen Druckabfall in
der zweiten Leitung 4 zu erfassen. Insbesondere ist dieses
Ventil derart ausgeformt, dass die Quelle den Mitteln 6 ein
druckbeaufschlagtes Medium zuführt,
wenn aus dem Behälter
keinerlei Luft zurückströmt, während im
Falle einer Luftrückströmung die Zufuhr
von Medium unterbrochen wird, um die Leitung 4 in die geschlossene
Betriebsstellung zurückzuführen. Im
einzelnen weist das Steuerventil 17 einen Eingang I für ein von
der Druckquelle kommendes Medium auf, das über einen Ausgang U Mitteln 6 zum
Verfahren der zweiten Leitung in die genannte erste geschlossene
Betriebsstellung zugeführt
wird, sobald der Füllvorgang
abgeschlossen ist. Das Steuerventil 17 weist einen zusätzlichen
Ausgang P auf, der mit der Kammer 8 in Verbindung steht,
wo sich die Membran 9 befindet, und zur Kontrolle der Betriebsweise
des Steuerventils nötig
ist, um den Mitteln 6 ein druckbeaufschlagtes Medium zuzuführen oder
dies zu verhindern.
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Das
genannte Steuerventil 17 kann gemäss vier verschiedenen Arten
hergestellt werden, vorzugsweise erfüllt es jedoch die Funktionen
eines Signalverstärkungsventils,
eines 3/2-Ventils (3 Eingänge/2
Schieber) und eines "Not"-Ventils (Signalumkehr).
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In
der dargestellten Ausbildungsform (siehe hierzu die 1, 2, 3)
umfassen die Mittel 6 einen Zylinder 10, der koaxial
zu der Leitung 4 ausgebildet ist und mit einem Bereich 4b derselben
zusammenwirkt, wobei eine Wirkfläche 4c für druckbeaufschlagtes,
von der Quelle zugeführtes
Medium entsteht, um die zweite Leitung gegenüber der ersten zu verschieben.
Kurz gesagt, die Verbindung zwischen dem Zylinder 10 und
dem Bereich 4b der zweiten Leitung 4 ist als Zylinder-Kolben-Einheit ausgebildet.
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In
den dargestellten Ausbildungsformen bildet der Schliessbereich 4a während des
Abgabevorgangs einen Deflektor für
die in den Behälter 3 strömende Flüssigkeit
aus.
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Die
Anordnung 1 umfasst mindestens ein derartig ausgebildetes
Umlenkventil 15 (7), dass der
Betrieb der pneumatischen Mittel 7 bei Erreichen eines
vorbestimmten Flüssigkeitsstandes
unterbunden wird, um ein erneutes Einleiten des Füllvorgangs zu
verhindern. Dieses Umlenkventil ist insbesondere beim Befüllen von
verformbaren Behältern
von Nutzen.
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Insbesondere
ist das Umlenkventil 15 derart ausgebildet, dass es die
Zufuhr von druckbeaufschlagtem Medium zu der Kammer 8 verhindert,
um das Federelement 9 bei Beendigung des Füllvorgangs
in der Ruhestellung zu halten, wenn die Füllanordnung wieder nach oben
steigt.
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Die
Funktionsweise des Umlenkventils 15 ist wie folgt:
Das
Umlenkventil 15 führt
Druck von den pneumatischen Mitteln 7 und insbesondere
von der Öffnung 8a ab,
wodurch der normalerweise von einem Anschluss 21 auf einen
Anschluss 21a und damit auf die Öffnung 8a gerichtete
Steuerfluss direkt von dem Anschluss 21 auf die äussere Umgebung
umgeleitet wird.
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Nach
Erreichen des Füllstandes
in dem Behälter
steigt die Anordnung 1 nach oben und ein zu den Mitteln 6 gehörender linearer
Nocken 22 wirkt mit einer Kugel 18 zusammen, die
das Verfahren eines Schwenkzapfens 19 und das Austreten
des Steuerflusses von dem Anschluss 21 in die Umgebung
bewirkt. Hierdurch wird das Federelement 9 unwirksam, da
in der Kammer 8 kein Steuerdruck vorliegt.
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Gemäss einer
zweiten in den 8 und 9 dargestellten
Ausbildungsform kann eine feststehende Füllventilanordnung erzielt werden,
die (hier nicht dargestellte) Mittel zum Verfahren des zu befüllenden
Behälters
in Höhe
der Leitung zum Zuführen
der Flüssigkeit
umfasst.
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Die
Betriebsweise dieser Füllanordnung
entspricht im wesentlichen derjenigen der Füllanordnung, welche gemäss der ersten,
oben dargestellten und beschriebenen Ausbildungsform erzielbar ist.
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Die
Leitung 4 führt
eine nach unten gerichtete Hin- und Herbewegung koaxial zu der Zufuhrleitung 2 aus,
wobei sie den Schliessbereich 4a freigibt und den Füllvorgang
einleitet. Die Abwärtsbewegung der
Leitung 4 kann durch mechanische Zwangsbetätigung eines
Federelementes 23 oder ein Drucksignal erfolgen, das an
dem Steuerausgang P auf das Steuerventil 17 einwirkt. In
letzterem Fall wird beim Schalten des Ventils 17 durch
die Zylinder/Kolben-Verbindung der Mittel 6 die Abwärtsbewegung der
Leitung 4 eingeleitet, mit der ein Bereich 4b der Leitung 4 fest
verbunden ist. Nach Erreichen des Füllstandes in dem Behälter löst sich
das Federmittel 9 von der Öffnung 8a, das Ventil 17 schaltet
um und das Federmittel 23 verschliesst die Leitung 2 mithilfe des
Schliessbereichs 4a.
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Wie
aus 9 hervorgeht erfüllt das Steuerventil 17 die
Funktionen eines Signalverstärkungsventils,
eines 3/2-Ventils (3 Eingänge/2
Schieber) und eines Umlenkventils.
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Mit
einer derartigen feststehenden Füllanordnung
wird der grosse Vorteil erzielt, dass nur eine sehr geringe Anzahl
von Schläuchen
zur Förderung von
Luft und Füllflüssigkeit
zu der Anordnung selber notwendig ist.
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Die
Betriebsweise der Erfindung ist wie folgt.
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In
der ersten, in den 1, 2 und 3 dargestellten
und beschriebenen Ausbildungsform wird die Anordnung 1 durch
einen auf eine Rolle 13 einwirkenden Nocken in angehobener
Stellung gehalten, um ein Positionieren des Behälters 3 unter der
Anordnung zu ermöglichen.
In dieser Stellung wird die Zufuhrleitung 2 durch den Schliessbereich 4a der
zweiten Leitung 4 verschlossen. Es handelt sich folglich
um eine normal geschlossene Füllventilanordnung.
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Danach
gibt der erste Nocken die Rolle 13 frei und die Anordnung 1 bewegt
sich unter ihrem Eigengewicht und der Wirkung der Feder 14 auf
den Behälter 3 zu.
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Im
einzelnen stoppt die Anordnung 1 bei ihrer Bewegung gegen
den Behälter 3 die
Zufuhrleitung 2 infolge des zwischen dem Bereich 4b der
Leitung 4 und dem Zylinder 10 der Mittel 6 vorhandenen Luftkissens
ab, wobei die Dichtung 16 an der Öffnung 3a des Behälters 3 positioniert
wird.
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Während des
Füllvorgangs
bewegt sich die Anordnung 1 unter der Wirkung eines zweiten
(nicht dargestellten), im Betrieb auf die einstückig mit der zweiten Leitung 4 ausgebildete
Rolle 13 einwirkenden Nockens weiter in senkrechter Richtung
nach unten. Die genannte zweite Leitung 4 verschiebt sich aufgrund
des Federelementes 12 gegenüber der ersten Leitung 2,
wobei sie teilweise aus ihr austritt, um die Ausgabeöffnung 2a der
Zufuhrleitung 2 zu öffnen.
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Die
Füllanordnung
betätigt
bei ihrer Abwärtsbewegung
in Richtung auf den Behälter 3 das
Umlenkventil 15.
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Beim
Befüllen
tritt die im Inneren des Behälters 3 enthaltene
Luft über
die Leitung 4 aus und verbiegt dabei die Membran 9,
welche die Öffnung 8a verschliesst,
wodurch der von der Druckquelle in der ihr zugeordneten Leitung
verursachte Druck ausgeglichen wird.
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Sobald
der freie Füllflüssigkeitsspiegel
mit dem Ende der Austrittsleitung 4 für Luft bzw. Gas in Berührung kommt,
wird der auf die Membran 9 ausgeübte Druck durch die verschiedene
Dichte von Luft und Flüssigkeit
abgebaut. In der Folge kehrt die Membran 9 in die Anfangsstellung
zurück
und gibt die Öffnung 8a frei,
wodurch ein Druckabfall in der der Druckquelle zugeordneten Leitung
bewirkt wird.
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Nach
Beendigung des Füllvorgangs
fährt die Anordnung 1 nicht
sofort wieder nach oben sondern wird mit der Öffnung 3a des Behälters 3 in
Kontakt gehalten, um das Austreten von Flüssigkeit (splash out) zu verhindern,
das durch das Zusammenziehen des Behälters (bei Kunststoff- und
verformbaren Behältern)
verursacht wird, das durch den Druckabfall der Luft an dem freien
Flüssigkeitsspiegel
im Inneren des Behälters
entsteht.
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Am
Ende des Füllvorgangs
benötigt
der an dem freien Spiegel anstehende Stossdruck (von etwa 1,1 bar)
etwa eine Sekunde, um auf den Atmosphärendruck zu sinken.
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Durch
Aufrechterhalten des Kontaktes zwischen Füllanordnung und Behälteröffnung wird
zwar einerseits ein Herausspritzen verhindert, andererseits könnte hierdurch
jedoch eine erneute Befüllung ausgelöst werden,
und zwar durch eine Druckwelle, die sich aufgrund des Stossdrucks
ausbildet und nicht rasch entweichen kann, um an dem freien Flüssigkeitsspiegel
in dem Behälter
wieder einen Atmosphärendruck
herzustellen.
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Aus
den obigen Gründen
ist das Vorsehen des Umlenkventils 15 unabdingbar; dieses
Umlenkventil 15 ist in der Lage, den Betrieb der Membran 9 zu
verhindern und diese in einer Ruhestellung zu halten, um das Einleiten
einer erneuten Befüllung
zu verhindern.
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Der
Druckabfall in der der Druckquelle zugeordneten Leitung wird von
dem Steuerventil 17 erfasst, welches die Mittel 6 betätigt, um
die Leitung 4 in die geschlossene Betriebsstellung zurückzuführen. Insbesondere
leitet das Ventil ein von der Druckquelle kommendes druckbeaufschlagtes
Medium direkt in den Zylinder 10; das Medium dehnt sich
in dem Zylinder 10 aus und übt eine Kraft auf den Bereich 4b der
zweiten Leitung 4 aus, wodurch diese angehoben und die
Abgabeöffnung 2a der
Zufuhrleitung 2 geschlossen werden kann.
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Hierauf
bringt der erste Nocken durch Einwirken auf die Rolle 13 die
Anordnung 1 in die angehobene Stellung zurück und der
Zylinder 10 gibt das in ihm verbliebene unter Druck stehende
Medium ab und steht so für
einen neuen Füllzyklus
zur Verfügung.
Insbesondere ist hervorzuheben, dass sich die Füllanordnung 1 in der
angehobenen Stellung aufgrund der zwischen der Zufuhrleitung 2 und
der Leitung 4 vorgesehenen Verbindungsfeder 12 in
ihrer normal geschlossenen Stellung befindet.
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Mit
der Erfindung werden wesentliche Vorteile erzielt.
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In
erster Linie kann mit der Anordnung 1 aufgrund des direkt
auf die Abgabeöffnung 2a der
Zufuhrleitung 2 einwirkenden Schliessbereichs 4a die Abgabe
unterbrochen werden, ohne eine Membran oder andere mechanische Komponenten
zwischen die beiden Leitungen einzubringen.
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Zweitens
kann mit der erfindungsgemässen Anordnung
der Füllstand
gemessen werden, wodurch ein Ansaugen und folglich der Austritt
von Flüssigkeit
aus dem Behälter
vermieden wird.
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Vorteilhafterweise
ist die Anordnung 1 in der Ruhestellung normal geschlossen,
so dass bei Ausfällen
in der Abfülllinie
keinerlei manuelle Eingriffe nötig
sind, um das unerwünschte
Austreten von Flüssigkeit
zu verhindern.
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Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass ein erfindungsgemässes Füllventil
ein rasches Befüllen eines
Behälters
erlaubt, wobei der von der Flüssigkeit erreichte
Stand genau gemessen wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass
mit einer solchen Füllanordnung,
die mit der Öffnung 3a des
Behälters 3 in Kontakt
gehalten werden kann, ein Herausspritzen verhinderbar ist, das durch
ein Zusammenziehen des Behälters
verursacht wird, das durch den Druckabfall der an dem freien Flüssigkeitsspiegel
in dem Behälter
anstehenden Luft verursacht wird.
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Vorteilhafterweise
kann durch Vorsehen der Lippendichtung 16 die Zufuhrleitung 2 vollständig an die Öffnung 3a des
Behälters 3 angelegt
werden, wodurch das Abdichten des Behälters während des Füllvorgangs sichergestellt wird.