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Abfüllventil für Flüssigkeiten Ventile zum Abfüllen von Flüssigkeiten
in Flaschen sind gewöhnlich mit einem Füllrohr und einem daneben angebrachten Entlüftungsröhrchen
versehen, dessen untere Mündung die Höhenlage des Flüssigkeitsspiegels in derFlasche
bedingt. Das Füllrohr und das Entlüftungsröhrchen sind dabei durch einen zum Abdichten
der Flaschenmündung dienenden Gummiring umgeben. Sobald der Flüssigkeitsspiegel
in der Flasche die untere Mündung des Entlüftungsröhrchens erreicht hat, bildet
sich im Flaschenhals unter dem Dichtungsring ein Luftkissen, welches die weitere
Füllung der Flasche verhindert.
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Ein Nachteil dieser Einrichtung ist, daß das Entlüftungsröhrchen sich
verstopfen kann, wenn dicke Flüssigkeiten oder solche, 'die feste Bestandteile enthalten,
abgefüllt werden. Zweck der Erfindung ist nun ein Abfüllventil, bei dem dauernde
Verstopfungen nicht auftreten können.
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Man hat bereits vorgeschlagen, zur Entfernung der Flüssigkeit, die
sich in dem Luftkanal ansammeln kann, das bewegliche Zapfmundstück als Kolben auszubilden
und derart zu bemessen, daß der Kolbenhub größer ist als der Hub des darüber befindlichen
Ventilkegels. Damit wird erreicht, daß beim Senken der Flasche sich zunächst das
Ventil schließt und dann durch die Abwärtsbewegung des Kolbens im Ventilgehäuse
eine Luftverdünnung entsteht. Diese Luftverdünnung soll sich dann über den Flascheninnenraum
auf den Entlüftungskanal übertragen, so daß der Kana,1 durch Saugen in die Flasche
entleert wird.
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Dabei wirkt jedoch das Flascheninnere als schädlicher Raum; die Luftverdünnung
macht sich also an dem Entlüftungskanal nur so geringfügig bemerkbar, daß er praktisch
überhaupt nicht entleert wird, insbesondere dann, wenn es sich um zähe oder feste
Bestandteile entbaltende Flüssigkeiten handelt.
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Um eine zuverlässige Reinigung des Entlüftimgskanales unabhängig von
dem Flaschenvolumen selbst bei leicht zu Verstopfungen führenden Flüssigkeiten zu
ermöglichen, schlägt die Erfindung vor, zwischen einem festen und einem bewegbaren,
vorzugsweise durch die zu füllende Flasche selbst zu betätigenden Teil einen Zylinder
mit -Kolben vorzusehen, und zwar in der Weise, daß während des ersten Teiles
der Kolbenbewegung ein Auslaß für den mit dem Zylinder verbundenen Entlüftungskanal
frei bleibt, dieser Auslaß aber bei fortgesetzter Kolbenbewegung abgesperrt wird
und infolgedessen die im Zylinder zusammengepreßte Luft den Entlüftungskanal durchläßt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der feste Teil durch ein
mittleres Füllrohr gebildet, das von einer an der Innenseite genuteten verschiebbaren
Muffe umgeben ist. Diese Muffe besitzt oberhalb des Abdiehtungsringes einen im Querschnitt
ringförmigen Zylinder mit einem
Auslaßschlitz für die Luft, der
nur so tief ist, daß der mit dem festen Füllrohr verbundene ringförmige Kolben den
Schlitz abschließt, nachdem die Muffe sich über einen gewissen Abstand gegenüber
dem mittleren Rohr verschoben hat. Stößt die zu füllende Flasche beim Ansetzen auf
einen beweglichen Anschlag, z. B. auf den Dichtungsring, so wird der Kolben infolge
des ausgeübten Druckes in den Zylinder geschoben. Während der Füllung bleibt eine
den Zylinderraum mit der Außenluft verbindende Öffnung frei, aber sobald die Flasche
bis zur gewünschten Höhe gefüllt ist und das sich im Halse bildende Luftkissen ein
weiteres Zufließen von Flüssigkeit verhindert, dringt die Flüssigkeit in den Entlüftungskanal
hinein.
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Dadurch könnte die Entlüftung beim Füllen der nächsten Flasche beeinträchtigt
werden, insbesondere wenn es sich um dicke oder feste Bestandteile enthaltende Flüssigkeiten
handelt. Mit Rücksicht darauf wird mittels der neu zu füllenden Flasche oder gegebenenfalls
auf andere Weise zunächst der Kolben tiefer in den Zylinder hineingestoßen, als
der normalen Lage während des Abfüllens entspricht. Bei dieser Bewegung des Kolbens
wird die Luftauslaßöffnung abgesperrt, so daß die Luft im Zylinder zusammengepreßt
und der Entlüftungskanal durchgeblasen wird. Diese. Durchblaseeinrichtung ist ein
kennzeichnendes Merkmal des Erfindungsgegenstandes.
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Da mitunter durch ein Versehen Flüssigkeit in den Zylinder gelangen
kann, die sich 'einen Ausweg durch den Luftauslaßschlitz suchen würde, so empfiehlt
es sich, den Zylinder mit der Außenluft durch ein Rückschlagventil zu verbinden,
das die Luft aus dem Zylinder entweichen läßt, die Flüssigkeit aber dadurch am Entweichen
verhindert, daß es auf der Flüssigkeit schwimmt. Das Rückschlagventil steht mit
der Außenluft durch einen Kanal in Verbindung, der sich teilweise in oder an der
Zylinderwand, teilweise im Kolben- befindet.
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Die Verwendung eines Rückschlagventils bei einem Flaschenabfüllventil
ist an sich bekannt; bei der bekannten Vorrichtung hat dies jedoch eine ganz andere
Wirkung; es steht hier in unmittelbarer Verbindung mit dem Flascheninnern und schließt
sich infolgedessen bei jeder Füllung einer Flasche, sobald die Flüssigkeit in dem
Entlüftungsrohr angestiegen ist. Gemäß der Erfindung ist das Rückschlagventil jedoch
an einer ganz anderen Stelle angeordnet und kommt in der Regel mit der Flüssigkeit
überhaupt nicht in Berührung.
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Die Zeichnung veranschaulicht .zwei Ausführungsformen der Erfindung.
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Fig. 1, 2 und 3 stellen je einen Längsschnitt eines Abfüllventiles
in drei verschiedenen Stellungen dar, während die Fig.4 und 5 Querschnitte nach
den Linien IV-IV bzw. V-V in Fig. i veranschaulichen. Fig. 6 ist ein Längsschnitt
einer zweiten Ausführungsform in einer derjenigen nach Fig. 2 entsprechenden Stellung.
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Das mittlere Füllrohr i erhält die abzufüllende Flüssigkeit aus einem
nicht dargestellten Behälter. Das untere Ende dieses Rohres ist durch einen Pfropfen
3 abgeschlossen, der gleichzeitig einen Anschlag oder einen Sitz für die Muffe 4
bildet, welche über das Rohr i verschiebbar und mit der durch eine Feder 6 belasteten
Hülse 5 verbunden ist.
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Die Hülse 5 ist zu einem Zylinder 7 ausgebohrt, in dem ein Kolben
8 verschiebbar ist. Letzterer bildet mit dem Anschlußstück 9 ein Ganzes und ist
mit dem mittleren Füllrohr i fest verbunden.
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In der Innenwand der Muffe .4 befinden sich zwei Nuten io, welche
in den Zylinder 7 münden. Bei der Stellung gemäß Fig. i sind diese als Entlüftungskanäle
dienenden Nuten an der Unterseite durch den Pfropfen 3 abgeschlossen und schließt
die Muffe ¢ die seitlichen Füllöffnungen ii des Füllrohres z ab. Das Abfüllventil
befindet sich dabei in der Ruhelage.
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Während des Abfüllens (s. Fig.2) ist die :Muffe 4 durch die Flasche
2 so weit in die Höhe gedrückt, bis die Füllöffnungen ii freigegeben sind. Der Dichtungsring
12 wird dabei durch die Feder 6 kräftig auf die Flaschenmündung gedrückt. Bei der
Lage nach Fig. 2 steht der Zylinder 7 mit der Außenluft durch einen Schlitz 13 in
Verbindung, der gleichzeitig als Geradführung mit einer im Kolben 8 gedrehten Schraube
14 zusammenwirkt. Diese Führung ist erforderlich, damit die Entlüftungskanäle io
nicht mit den Füllöffnungen ii zur Deckung kommen können.
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Während der Füllung strömt die Luft aus der Flasche durch die Kanäle
io, den Zylinder 7 und den Schlitz 13 nach außen. Hat der Flüssigkeitsspiegel 15
in der Flasche das untere Ende der Muffe 4 erreicht, so ist die Füllung beendet
und wird die Flasche entfernt, wonach das Abfüllventil wieder in die Lage nach Fig.
i zurückkehrt. Ehe die Flasche entfernt ist, kann aber noch Flüssigkeit in die Kanäle
io hineindringen, Bei dicker Flüssigkeit und richtiger Bedienung ist die aufsteigende
Menge aber infolge des geringen Durchschnittsquerschnittes der Kanäle io nur gering.
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Zwecks Füllung der nächsten Flasche stößt man diese zunächst kräftig
gegen den Ring 12, wodurch die Hülse 5 bis in ihre Höchstlage gedrückt wird (s.
Fig. 3). Der Koben 8 schließt dabei den Schlitz 13 ab, wonach die im Zylinder zusammengepreßte
Luft die Entlüftungskanäle io durchbläst und etwaige Verstopfungen behebt.
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Die Muffe 4 beansprucht nur sehr wenig Raum rings um das mittlere
Füllrohr. Bei einer gegebenen Weite des Flaschenhalses kann bei der
gezeichneten
Bauart das Füllrohr einen größeren Durchtrittsquerschnitt haben als bei einer Einrichtung,
bei der sich neben dem Füllrohr ein Entlüftungsröhrchen befindet.
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Wird das beschriebene Abfüllventil für dünne Flüssigkeiten benutzt
und entfernt man die eben gefüllte Flasche nicht schnell genug, so kann die Flüssigkeit
durch die Entlüftungskanäle in den Zylinder 7 hineindringen und durch den Schlitz
13 nach außen treten. Um dies zu verhindern, kann man die in Fig. 6 dargestellte
Anordnung treffen. Bei dieser Einrichtung setzt sich der Führungsschlitz 13 nicht
so weit nach unten fort, daß die Luft aus der Flasche während der Füllung durch
denselben nach außen treten kann. Dagegen kann die Luft aus dem Zylinder durch einen
im Kolben 8 vorgesehenen verhältnismäßig engen Kanal 16 entweichen, -der bei der
Füllung gerade oberhalb des oberen Endes der Hülse 5 mit der Außenluft in Verbindung
steht. An der Stelle, wo der Kanal 16 in den Zylinder mündet, befindet sich ein
kleines Ventilgehäuse 17 mit darin vorgesehener Ventilkugel 18, die so leicht ist,
daß sie auf der abzufüllenden Flüssigkeit schwimmt oder darin ungefähr schwebt.
Ist nun die Flüssigkeit durch die Entlüftungskanäle io unter Verdrängung der Luft
so weit in den Zylinder 7 hinaufgestiegen, bis die Ventilkugel 18 darauf schwimmt,
so wird der Entlüftungskanal 16 durch die Ventilkugel selbsttätig abgeschlossen
und das Austreten von Flüssigkeit daher verhindert. Die Kugel 18 ist aber schwer
genug, um während der Entlüftung die untere Mündung des Kanals 16 frei zu lassen.
Entfernt man nun die gefüllte Flasche 2, so drückt die Feder 6 die Hülse 5 und die
daran befestigten Teile schnell nach unten, wodurch Luft durch den Kanal 16 in den
Zylinder 7 angesaugt wird. Stößt man darauf wieder eine leere Flasche kräftig gegen
den Abdichtungsring ia, bis der Kolben 8 den Boden des Zylinders erreicht, so wird
zunächst die Flüssigkeit und darauf die Luft aus dem Zylinder durch die Kanäle io
in die Flasche gepreßt. Während des letzten Teiles dieses Preßhubes ist die Auslaßöffnung
des Kanals 16 abgeschlossen, so daß nur sehr wenig Luft aus dem Zylinder durch den
engen Kanal 16 entweichen kann.
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Wird die Einrichtung nach Fig. 6 zum Abfüllen von dicken Flüssigkeiten
benutzt, so wirkt sie etwa wie diejenige nach Fig. i bis 5, da dicke Flüssigkeit
nicht so schnell durch die engen Kanäle io aufsteigen kann, daß sie bei nicht zu
verspäteter Entfernung der gefüllten Flasche den Zylinder 7 erreichen könne.
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Bei der Einrichtung nach Fig. 6 kann man das Rückschlagventi118 auch
unten am Zylinder 7 anbringen, wie mit strichpunktierten Linien angegeben. Der Entlüftungskanal
16' befindet sich dann in oder an der Hülse 5 und steht mit dem Kanal 16 im Kolben
8 in Verbindung. Selbstverständlich hat der Kanal 16 dann keine weitere Verbindung
mit dem Zylinder 7. Diese Bauart hat den Vorteil, daß sich im Zylinder 7 immer ein
Luftkissen befindet, so daß die Kanäle io stets mit Luft durchgeblasen werden können.
Beim Auspressen von Luft aus dem Zylinder 7 durch die Kanäle io kann die Luft dann
nicht auch noch durch das Rückschlagventil 17', 18' entweichen, da während des Druckhubes
die Verbindung zwischen den Kanälen 16' und 16 abgeschlossen ist.