DE69101368T2

DE69101368T2 - Vorrichtung zum Befüllen von Behältern.

Info

Publication number: DE69101368T2
Application number: DE69101368T
Authority: DE
Inventors: Masayuki Hayashi; Katsuhiko Kondo; Hiroyuki Takagawa; Yoshiharu Tanaka; Yukio Yamaguchi
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1991-11-27
Publication date: 1994-09-01
Anticipated expiration: 2011-11-28
Also published as: EP0488215A1; AU629136B2; KR920010198A; KR950004766B1; CN1062116A; DE69101368D1; US5282500A; NZ240739A; AU8817091A; EP0488215B1; CN1027249C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG:

Gebiet der Erfindung:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Behälterfüllvorrichtung der dem Oberbegriff von Anspruch 1 und 3 entsprechenden und im JP-U-58-15359 beschriebenen Art zum Befüllen eines Behälters mit Flüssigkeit o.dgl.

Beschreibung des Stands der Technik:

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen eines Nettoinhalts bzw. einer Füllmenge eines in einen leeren Behälter einzufüllenden Guts sind im JP-U-58-15359 (1983) beschrieben. Bei dieser Vorrichtung erfolgt die Einstellung der Füllmenge durch Betätigung einer Druckmutter und einer Drucktaste, die an einem Endabschnitt eines Flüssigkeitsfüllrohrs zum Befüllen eines Behälters mit Flüssigkeit vorgesehen sind.
Als Behälterfüllvorrichtung ist zudem eine im JP-U-60-145 (1985) offenbarte Vorrichtung bekannt.
Bei der offenbarten (bisherigen) Behälterfüllvorrichtung handelt es sich um ein Gerät, bei dem Behälter in waagerechter Richtung gefördert werden, während ein Füllventil herabgefahren und an einen Behälter angedrückt wird, wobei durch Öffnen eines Flüssigkeitsdurchgang-Absperrabschnitts Flüssigkeit in den Behälter eingefüllt wird.
Die vorstehend zuerst angegebene herkömmliche Vorrichtung zum Einstellen einer Füllmenge ist jedoch mit den im folgenden angegebenen Problemen behaftet. Zum Befüllen von Behältern mit hoher Geschwindigkeit sind oder werden zahlreiche Füllvorrichtungen in einer Ringform angeordnet. Bei einer Änderung der Füllmenge entsprechend verschiedenen Behältern müssen daher eine Druckmutter und eine Drucktaste für alle (bei allen) Füllvorrichtungen betätigt werden, so dar die Arbeitsleistung mangelhaft ist.
Die zweitgenannte bisherige Behälterfüllvorrichtung ist von einer solchen Art, daß bei der waagerechten Förderung von Behältern ein Füllventil abgesenkt und gegen den Behälter angepreßt wird, wobei ein Flüssigkeitsdurchgang- Absperrabschnitt geöffnet und Flüssigkeit in den Behältereingefüllt wird; diese Vorrichtung enthält jedoch keinen Mechanismus zum Entleeren oder Ablassen von Flüssigkeit aus einer Behälterfüllvorrichtung.

ABRISS DER ERFINDUNG:

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist damit die Schaffung einer verbesserten Behälterfüllvorrichtung, mit welcher die oben geschilderten Nachteile beim Stand der Technik ausgeschaltet werden können.
Gemäß einem Merkmal dieser Erfindung ist deren Gegenstand eine Behälterfüllvorrichtung, umfassend: ein mit einem Füll- bzw. Vorratsflüssigkeitstank kommunizierendes und am Boden des Vorratsflüssigkeitstanks befestigtes hohles Gehäuse, ein im Gehäuse hochgezogenes Entlüftungsrohr, einen gegenüber dem Gehäuse verschiebbar gelagerten Ventilkörper mit einem darin geformten Durchgang zum Einführen der im Vorratsflüssigkeitstank enthaltenen Flüssigkeit in einen Behälter, wobei der Ventilkörper am Entlüftungsrohr befestigt ist, ein Flüssigkeitsventil, das über einen ersten elastischen Körper mit dem Ventilkörper verbunden und gegenüber dem Ventilkörper verschiebbar geführt oder gelagert ist, zusammen mit der Außenfläche des Entlüftungsrohrs einen Füll- bzw. Vorratsflüssigkeit-Strömungsdurchgang bildet und sich zur Bildung eines Absperrventils an den Endabschnitt des Entlüftungsrohrs anlegt, eine über einen dritten elastischen Körper mit dem Flüssigkeitsventil verbundene Glocke, die verschiebbar am Flüssigkeitsventil montiert bzw. gelagert ist und ein Behälterdichtelement zum Abdichten des Spalts zwischen dem Flüssigkeitsventil und der Glocke aufweist,eine zwischengefügte oder Zwischen-Federhaltung eines zweiten elastischen Körpers, um den Ventilkörper in Aufwärtsrichtung vorzubelasten, eine Hebeeinrichtung, welche den Ventilkörper anzuheben, abzusenken und in Abwärtsrichtung vorzubelasten vermag, ein Anschlagelement für die Zwischen-Federhalterung und eine Antriebseinrichtung, welche zumindest eines der Bauteile aus Vorratsflüssigkeitstank und Anschlagelement gegenüber einem Ladetisch für Behälter lotrecht zu bewegen vermag.
Gemäß einem zweiten Merkmal dieser Erfindung ist deren Gegenstand eine Behälterfüllvorrichtung, umfassend: ein mit einem Füll- bzw. Vorratsflüssigkeitstank kommunizierendes und am Boden des Vorratsflüssigkeitstanks befestigtes hohles Gehäuse, ein im Gehäuse hochgezogenes Entlüftungsrohr, einen gegenüber dem Gehäuse verschiebbar gelagerten Ventilkörper mit einem darin geformten Durchgang zum Einführen der im Vorratsflüssigkeitstank enthaltenen Flüssigkeit in einen Behälter, wobei der Ventilkörper am Entlüftungsrohr befestigt ist, ein Flüssigkeitsventil, das über einen ersten elastischen Körper mit dem Ventilkörper verbunden und gegenüber dem Ventilkörper verschiebbar geführt oder gelagert ist, zusammen mit der Außenfläche des Entlüftungsrohrs einen Füll- bzw. Vorratsflüssigkeit-Strömungsdurchgang bildet und sich zur Bildung eines Absperrventils an den Endabschnitt des Entlüftungsrohr anlegt, eine über einen dritten elastischen Körper mit dem Flüssigkeitsventil verbundene Glocke, die verschiebbar am Flüssigkeitsventil montiert bzw. gelagert ist und ein Behälterdichtelement zum Abdichten des Spalts zwischen dem Flüssigkeitsventil und der Glocke aufweist, eine zwischengefügte oder Zwischen-Federhaltung eines zweiten elastischen Körpers, um den Ventilkörper in Aufwärtsrichtung vorzubelasten, eine Hebereinrichtung, welche den Ventilkörper anzuheben, abzusenken und in Abwärtsrichtung vorzubelasten vermag, ein Anschlagelement für die Zwischen-Federhalterung, den vierten elastischen Körper zum Vorbelasten des Ventilkörpers in Abwärtsrichtung, einen am unteren Abschnitt des vierten elastischen Körpers montierten Schwimmer und ein Schwimmeranschlagelement zum Begrenzen einer abgesenkten Stellung des Schwimmers, wobei mindestens eines der Bauteile aus Vorratsflüssigkeitstank und Anschlagelement so ausgebildet ist, daß es in bezug auf einen Ladetisch für Behälter lotrecht verschiebbar ist.
Wenn bei der oben umrissenen ersten Ausführungsform der Erfindung kein Behälter auf einem Ladetisch vorhanden ist, wird ein Entlüftungsrohr über einen Ventilkörper durch eine Abwärtsvorbelastungswirkung der Hebereinrichtung nach unten gedrängt. Andererseits wird ein Flüssigkeitsventil über einen ersten elastischen Körper gegenüber dem Ventilkörper verschoben, um sich an einen Endabschnitt des Entlüftungsrohrs anzulegen, wodurch ein Zustand, in welchem das sog. Absperrventil geschlossen ist, realisiert wird. Wenn ein Armelement hochfährt, stößt das Flüssigkeitsventil zunächst an einer Zwischenfederhalterung an, und es bewegt sich sodann gemeinsam mit letzterer aufwärts. Auch nach dem Anstoßen an der Zwischenfederhalterung ist oder wird das Flüssigkeitsventil durch die Summe der Elastizitätskräfte des ersten und des zweiten elastischen Körpers nach unten gedrängt, so daß sich das Flüssigkeitsventil an den Endabschnitt des Entlüftungsrohrs anlegt und das Absperrventil in einem Schließzustand gehalten wird oder bleibt.
Falls dagegen ein leerer Behälter auf dem Ladetisch vorhanden ist und sich das Armelement absenkt, wirkt deshalb, weil die Zwischenfederhalterung an einem Anschlagelement anstößt und in ihrer Abwärtsbewegung angehalten ist, die Elastizitätskraft des zweiten elastischen Körpers nicht als Kraft zum Herabbewegen des Flüssigkeitsventils, so daß dieses seine Bewegung in Abwärtsrichtung beendet. Da sich andererseits das Entlüftungsrohr in Abwärtsrichtung bewegt, kommt es vom Flüssigkeitsventil frei, und das (sog.) Absperrventil geht in einen Offenzustand über. Als Ergebnis wird die im Vorratsflüssigkeitstank enthaltene Vorratsflüssigkeit (Füllflüssigkeit) über das Innere des Gehäuses, den Durchgang und den Vorratsflüssigkeit- Strömungsdurchgang in den Behälter eingefüllt.
Die Einstellung einer Füllmenge (net content) des Behälters erfolgt mittels einer Antriebsvorrichtung, die zumindest den Vorratsflüssigkeitstank und/oder das Anschlagelement für die Zwischenfederhalterung lotrecht zu bewegen vermag. Mit anderen Worten: eine Einstellung erfolgt durch Änderung der Lagenbeziehung zwischen der Oberseite des Behälters und der Unterseite des Flüssigkeitsventils durch Änderung der Stellung des Anschlagelements oder des Vorratsflüssigkeitstanks gegenüber dem Ladetisch.
Wenn bei der oben umrissenen zweiten Ausführungsform der Erfindung kein Behälter auf einem Ladetisch vorhanden ist, wird ein Entlüftungsrohr über einen Ventilkörper durch eine Abwärtsvorbelastungswirkung der Hebereinrichtung nach unten vorbelastet oder gedrängt. Andererseits verschiebt sich ein Flüssigkeitsventil über einen ersten elastischen Körper gegenüber einem Ventilkörper, und es legt sich gegen einen Endabschnitt des Entlüftungsrohrs an, wodurch ein Schließzustand des sog. Absperrventils realisiert wird oder ist. Wenn sich ein Armelement aufwärts bewegt, legt sich das Flüssigkeitsventil zunächst an eine Zwischenfederhalterung an, und es bewegt sich sodann gemeinsam mit letzterer aufwärts. Auch nach dem Anstoßen an der Zwischenfederhalterung ist oder wird das Flüssigkeitsventil durch die Summe der Elastizitätskräfte eines ersten und eines zweiten elastischen Körpers nach unten gedrängt, so daß sich das Flüssigkeitsventil an den Endabschnitt des Entlüftungsrohrs anlegt und das Absperrventil in einem Schließzustand gehalten wird oder bleibt.
Falls dagegen ein leerer Behälter auf dem Ladetisch vorhanden ist und sich das Armelement absenkt, wirkt deshalb, weil die Zwischenfederhalterung an einem Anschlagelement anstößt und in ihrer Abwärtsbewegung angehalten ist, die Elastizitätskraft des zweiten elastischen Körpers nicht als Kraft zum Herabbewegen des Flüssigkeitsventils, so daß dieses seine Bewegung in Abwärtsrichtung beendet. Da sich andererseits das Entlüftungsrohr in Abwärtsrichtung bewegt, kommt es vom Flüssigkeitsventil frei, und das (sog.) Absperrventil geht in einen Offenzustand über. Als Ergebnis wird die im Vorratsflüssigkeitstank enthaltene Vorratsflüssigkeit (Füllflüssigkeit) über das Innere des Gehäuses, den Durchgang und den Vorratsflüssigkeit Strömungsdurchgang in den Behälter eingefüllt.
Neben den vorgenannten Vorgängen kann bei der zweiten Ausführungsform im Ventilkörper stagnierende oder zurückgebliebene Flüssigkeit durch Öffnen des Flüssigkeitsdurchgang-Absperrabschnitts mittels einer externen Kraft wie folgt entleert oder abgelassen werden: Zunächst wird in einem freien Zustand, in welchem keine externe (d.h. von außen einwirkende) Kraft auf das Füllventil wirkt, der Ventilkörper durch den zweiten elastischen Körper einer Aufwärtskraft und auch durch den vierten elastischen Körper einer Abwärtskraft unterworfen. Da hierbei die abwärts gerichtete Kraft des vierten elastischen Körpers größer ist als die aufwärts gerichtete Kraft des zweiten elastischen Körpers, bleibt der Ventilkörper im Stillstand, wobei der (einheitlich) mit der Unterseite des vierten elastischen Körpers verbundene Schwimmer an einem Schwimmer- Anschlagelement anstößt. Letzteres wird in diesem Zustand nicht in Berührung mit einem zentralen Flansch des Flüssigkeitsventils gehalten, das seinerseits durch den ersten elastischen Körper nach unten gedrängt wird. Demzufolge wird der Flüssigkeitsdurchgang-Absperrabschnitt durch die Wirkung des ersten elastischen Körpers geschlossen gehalten.
Sodann wird eine externe Kraft, welche die durch den zweiten elastischen Körper auf den Ventilkörper ausgeübte, aufwärts gerichtete Kraft übersteigt, in Abwärtsrichtung auf den Ventilkörper ausgeübt. Letzterer bewegt sich dabei abwärts, so daß sich der zentrale Flansch des Flüssigkeitsventils an das Anschlagelement anlegt; wenn sich der Ventilkörper dabei weiter herabbewegen kann, bewegt sich das fest mit dem Ventilkörper verbundene Entlüftungsrohr gegenüber dem Flüssigkeitsventil abwärts, so daß der Flüssigkeitsdurchgang-Absperrabschnitt geöffnet wird und damit die im Flüssigkeitsdurchgang stagnierende Flüssigkeit abgelassen werden kann.
Die vorgenannten sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:

In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht im lotrechten Schnitt einer Behälterfüllvorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine Ansicht im waagerechten Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1, in Richtung der Pfeile gesehen, zur genaueren Darstellung eines Armelements bei der genannten bevorzugten Ausführungsform,
Fig. 3 eine schematische Darstellung aufeinanderfolgender Schritte in einem Füllvorgang der Behälterfüllvorrichtung gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform,
Fig. 4 bis 8 schematische Schnittansichten der Behälterfüllvorrichtung gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform zur Verdeutlichung der aufeinanderfolgenden Schritte im Behälter(be)füllvorgang,
Fig. 9 eine Ansicht im lotrechten Schnitt einer Behälterfüllvorrichtung gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform, jedoch mit einer anderen Hebereinrichtung,
Fig. 10 eine Ansicht im lotrechten Schnitt einer Behälterfüllvorrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform zur Veranschaulichung eines freien Zustands, in welchem keine externe Kraft einwirkt,
Fig. 11 eine Ansicht im lotrechten Schnitt der gleichen Behälterfüllvorrichtung zur Verdeutlichung eines Flüssigkeitsablaßzustands der Vorrichtung,
Fig. 12 einen waagerechten Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 10, in Richtung der Pfeile gesehen,
Fig. 13 eine schematische Darstellung aufeinanderfolgender Schritte in einem Füllvorgang der Behälterfüllvorrichtung gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung,
Fig. 14 detaillierte schematische Darstellungen der Behälterfüllvorrichtung gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform in den aufeinanderfolgenden Schritten des Füllvorgangs,
Fig. 15 eine Ansicht im lotrechten Schnitt einer Behälterfüllvorrichtung gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung zur Veranschaulichung eines freien Zustands, in welchem keine externe Kraft einwirkt, und
Fig. 16 eine Ansicht im lotrechten Schnitt der gleichen Behälterfüllvorrichtung zur Veranschaulichung eines Flüssigkeitsablaßzustands der Vorrichtung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN:

Im folgenden sind einige bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Fig. 1 veranschaulicht im lotrechten Schnitt eine Füllvorrichtung 1, wobei mehrere derartige Vorrichtungen in einer ringförmigen Anordnung angeordnet sind. Ein hohles Gehäuse 101 ist mit Hilfe nicht dargestellter Schraubbolzen an einer Unterseite eines ringförmigen Füll- bzw. Vorratsflüssigkeitstanks 132 befestigt, der mit einer Antriebsvorrichtung versehen ist, so daß er gegenüber einem nicht dargestellten Ladetisch für Behälter lotrecht bewegbar ist. Die Antriebsvorrichtung kann aus an sich bekannten Antriebseinrichtungen, z.B. einem Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus, einem Schraubspindelmechanismus o.dgl. bestehen. Im Zentrum des Gehäuses 101 ist ein eine Austragstrecke bildendes Entlüftungsrohr 156 hochgezogen, wobei sein einer Endabschnitt bis zur Lage einer Gasschicht im Vorratsflüssigkeitstank 132 reicht, während sein anderer Endabschnitt als sich erweiternde bzw. konische Öffnung geformt und in Anlage gegen ein noch zu beschreibendes Flüssigkeitsventil 144 angeordnet ist, um ein Absperrventil für das Einfüllen der Vorratsflüssigkeit in den Behälter zu bilden. Ein koaxial zum Gehäuse 101 ängeordneter hohler Ventilkörper 104 ist gegenüber dem Gehäuse 101 unter Aufrechterhaltung eines luftdichten Zustands dazwischen bewegbar. Obgleich der Ventilkörper entweder von außen aufgepaßt oder innenseitig eingepaßt sein kann, ist er bei der dargestellten Ausführungsform verschiebbar innen eingepaßt, wobei er an seinem anderen Endabschnitt mit einem Flansch 109 zum Verspannen eines elastischen Körpers 108 auf noch näher zu beschreibende Weise versehen ist. Im Fall einer Unterdruckfüllmaschine, bei welcher der Gasdruck im Vorratsflüssigkeitstank 132 einem Unterdruck entspricht, kann ersichtlicherweise die Abdichtung zwischen dem Gehäuse 101 und dem Ventilkörper 104 derart sein, daß bei dem betreffenden Unterdruck kein Austritt (von Flüssigkeit) auftritt. Der Ventilkörper 104 ist unter Bildung eines einheitlichen Körpers am Entlüftungsrohr 156 befestigt. Im Ventilkörper 104 ist ein Flüssigkeitsdurchgang 105 ausgebildet, der als Durchgang oder Leitung zum Einführen der Flüssigkeit im (bzw. aus dem) Vorratsflüssigkeitstank über das hohle Gehäuse 101 dient, wobei ein Vorratsflüssigkeitsdurchgang 110 durch eine Außenfläche des Entlüftungsrohrs 156 und den Ventilkörper 104 gebildet ist.
Wie noch näher beschrieben wird, ist zur Bildung einer Hebereinrichtung zum lotrechten Bewegen oder Verschieben des Ventilkörpers 104 gegenüber dem Gehäuse 101 der Ventilkörper 104 mit zwei Armelementen 350 über eine Stift-Achse 136 verbunden, die verschiebbar in Langlöcher 355 in den Armelementen 350 eingesetzt ist und als Verbindungs- oder Kupplungselement dient. Obgleich das hohle Flüssigkeitsventil 144 unter Aufrechterhaltung der Luftdichtheit mit dem Ventilkörper 104 diesem gegenüber verschiebbar, d.h. entweder außenseitig aufgepaßt oder innenseitig eingepaßt, geformt sein kann, ist das Flüssigkeitsventil bei dieser speziellen Ausführungsform verschiebbar innenseitig eingepaßt, wobei ein erster elastischer Körper 108 zwischen einen am Ventilkörper 104 angeformten Flansch 109 und einem zentralen Flansch 226 des Flüssigkeitsventils 144 eingefügt ist. Bei einer Vakuumfüllmaschine, bei welcher im Vorratsflüssigkeitstank 132 ein Gas-Unterdruck herrscht, kann ersichtlicherweise die Abdichtung zwischen Ventilkörper 104 und Flüssigkeitsventil 144 so ausgebildet sein, daß bei dem speziellen Unterdruck kein Flüssigkeits-Austritt bzw. -Heraussickern auftritt. Weiterhin ist ein zweiter elastischer Körper 221 zwischen dem Flansch 109 und einer zwischengefügten oder Zwischenfederhalterung 220 eingesetzt, die ringförmig ist und mit ihrer Innenumfangsfläche durch Anlage an eine Außenumfangsfläche des zentralen Flansches 226 des Flüssigkeitsventils 144 geführt ist. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Elastizitäts- bzw. Federkraft des zweiten elastischen Körpers 221, anstatt sich am Flansch 109 abzustützen, auch vom Gehäuse 101 oder von den Armelementen 350 aufgenommen werden könnte. Obgleich weiterhin das Anschlagelement 225 der Zwischenfederhalterung 220 für lotrechte Bewegung unter dem Antrieb einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung eingebaut sein könnte, ist es bei dieser bevorzugten Ausführungsform, weil der Vorratsflüssigkeitstank 132 lotrecht bewegbar ist, an einer noch näher zu beschreibenden Führung 361 befestigt. Auf den Außenumfangsabschnitt des Flüssigkeitsventils 144 ist (außenseitig) über das Flüssigkeitsventil 144 und einen dritten elastischen Körper 223 eine Glocke 140 verschiebbar aufgesetzt, wobei diese Teile gegeneinander abgedichtet sind. Das Flüssigkeitsventil 144 ist dabei so montiert oder geführt, daß es sich gegen die Zwischenfederhalterung 220 anlegen kann. Die Glocke 140 ist mit einer konischen Positionier- oder Ausrichtfläche 137 versehen, die sich vom unteren Ende her in Einwärtsrichtung verengt, so daß ein Behälter ohne weiteres (in die Glocke) eingeführt werden kann. Am Innenendabschnitt dieser konischen Ausrichtfläche 137 ist ein Dichtelement 138 zum Abdichten eines Behälters vorgesehen. Es ist darauf hinzuweisen, daß Behälter 134 (vgl. Fig. 3) auf einen waagerechten, nicht dargestellten Ladetisch aufgesetzt sind oder werden, der seinerseits gegenüber dem Hauptaufbau der Füllmaschine festgelegt ist; die Behälter sind oder werden dabei durch einen halbkreisförmig angeordneten Führungsabschnitt in solchen Positionen festgehalten, daß sie gegenüber der Füllvorrichtung zentriert sind.
Im folgenden ist eine Struktur zum lotrechten Verschieben des Ventilkörpers 104 auch anhand von Fig. 2 (eine Ansicht im Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1) beschrieben. Im mittleren Außenflächenabschnitt des Ventilkörpers 104 ist eine (die erwähnte) Stift-Achse 136 für lotrechte Verschiebung des Ventilkörpers 104 gegenüber dem Gehäuse 101 vorgesehen. Diese Achse 136 ist verschiebbar in Langlöcher 355 der Armelemente 350 eingesetzt, die ihrerseits am einen Ende mit einer Rolle 351 und am anderen Ende ferner mit einem Stift oder Bolzen 352 versehen sind, welcher seinerseits drehbar durch einen Tragarm 353 gehaltert oder gelagert ist, welcher Tragarm mit Hilfe von Schraubbolzen an der Unterseite des Vorratsflüssigkeitstanks 132 befestigt ist. Die Stift-Achse 136 ist mit einer Drehsicherungsscheibe 137 zur Unterbindung einer Drehung des (auf die Achse) aufgesetzten Ventilkörpers 104 versehen.
In der Position zwischen den genannten Langlöchern 355 der Armelemente 350 und dem Bolzen 352 ist zwischen die Armelemente 350 und den Tragarm 353 ein elastischer Körper 354 zum Vorbelasten der Armelemente 350 eingefügt. Das untere Ende des elastischen Körpers 354 wird über eine Scheibe 357 von den Armelementen 350 getragen. Andererseits ist eine am Gehäuse 101 von diesem nach unten abgehend befestigte Führung 361 in einer Position zwischen dem Langloch 355 des Armelements 350 und der genannten Rolle 351 angeordnet; am unteren Endabschnitt dieser Führung 361 ist ein Anschlagelement 363 zur Begrenzung der unteren Stellung des Armelements 350 vorgesehen. Gemäß Fig. 1 ist ferner eine Steuerkurve 360 vorgesehen, die sich zur lotrechten Bewegung des Ventilkörpers 104 über die Armelemente 350 an die genannte Rolle 351 anzulegen vermag.
Im folgenden ist die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Anordnung anhand der Fig. 3 bis 8 erläutert. Fig. 3 veranschaulicht die aufeinanderfolgenden Schritte im Füllvorgang einer rotierenden Füllvorrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung, wobei die Behälter 134 transportiert werden, während sie auf einer konstanten Höhe oder Ebene gehalten werden, und das Befüllen aufeinanderfolgend in der durch einen Pfeil B angedeuteten Richtung erfolgt. Eine Station (1) gemäß Fig. 3 ist eine Position, in welcher ein Befüllvorgang beendet worden ist und der Ventilkörper 104 sowie das Entlüftungsrohr 156 unmittelbar vor dem Anheben stehen; in dieser Position wird der Ventilkörper 104 über die auf der Steuerkurve 360 abrollende Rolle 351 aufwärts bewegt. Eine Station (2) ist eine Position, in welcher der Ventilkörper 104 durch die auf der Steuerkurve 360 abrollende Rolle 351 in die oberste Stellung angehoben worden ist und der Behälter 134 ausgestoßen wird. Die nächste Station (3) ist eine Position, in welcher ein von der Außenseite der Füllvorrichtung her zugeführter Behälter 134 für das Befüllen mit der Füllflüssigkeit bereit ist und sich der Ventilkörper 104 unter der Steuerung durch die Steuerkurve 360 und die Rolle 351 abwärts bewegt.
Fig. 4 veranschaulicht in Schnittansicht den Zustand, in welchem kein Behälter 134 vorhanden ist und die (in Fig. 4) nicht dargestellten Armelemente 350 abgesenkt worden sind, so daß sie sich an das Anschlagelement 363 anlegen. Diese Figur veranschaulicht auch den Zustand, in welchem die Armelemente 350 im größtmöglichen Ausmaß abgesenkt sind und der elastische Körper 354 gedehnt oder gestreckt ist, wobei gleichzeitig mit der Abwärtsbewegung der Armelemente 350 auch das Entlüftungsrohr 156 herabgefahren worden ist. Das Flüssigkeitsventil 144 wird dabei durch den ersten elastischen Körper 108 nach unten vorbelastet bzw. gedrängt, so daß es sich an den Endabschnitt des Entlüftungsrohrs 156 anlegt, wobei das (sog.) Absperrventil in einem Schließzustand gehalten ist.
Fig. 5 veranschaulicht im Schnitt den Zustand, in welchem die Armelemente 350 angehoben (aufwärts bewegt) sind. Beim Übergang der Vorrichtung aus dem Zustand gemäß Fig. 4 in den Zustand gemäß Fig. 5 legt sich bei der Aufwärtsbewegung der Armelemente 350 das Flüssigkeitsventil 144 zunächst an die Zwischenfederhalterung 220 an, um anschließend gemeinsam mit der Zwischenfederhalterung 220 hochzufahren. Auch nach dem Anlegen des Flüssigkeitsventils 144 an die Zwischenfederhalterung 220 wird das Flüssigkeitsventil 144 durch die Summe der Elastizitäts- bzw. Federkräfte von erstem und zweitem elastischen Körper 108 bzw. 221 nach unten gedrängt, wobei das Absperrventil in einem Schließzustand gehalten ist, während das Flüssigkeitsventil 144 am Endabschnitt des Entlüftungsrohr 156 anliegt.
Fig. 6 veranschaulicht weiterhin den Zustand in dem Augenblick, in welchem sich die Armelemente 350 absenken und der Behälter 134 in Anlage gegen das Dichtungselement 138 gekommen ist. Zu diesem Zeitpunkt wird das Absperrventil weiterhin durch die Summe der Elastizitäts- bzw. Federkräfte von erstem und zweitem elastischen Körper 108 bzw. 221 in einem Schließzustand gehalten.
Fig. 7 veranschaulicht den Zustand in dem Augenblick, in welchem sich die Armelemente 350 absenken (abgesenkt haben) und sich die Zwischenfederhalterung 220 an das Anschlagelement 225 angelegt hat. Während der Periode des Übergangs der Vorrichtung aus dem Zustand gemäß Fig. 6 in denjenigen gemäß Fig. 7 wird das Flüssigkeitsventil 144 an den Endabschnitt des Entlüftungsrohrs 156 angedrückt, weil die Summe der Federkräfte von erstem und zweitem elastischen Körper 108 bzw. 221 größer gewählt ist als die Federkraft des dritten elastischen Körpers 223, so daß dabei ein Schließzustand des Absperrventils aufrechterhalten bleibt. Der Ventilkörper 104, das Entlüftungsrohr 156 und das Flüssigkeitsventil 144 sind dabei einheitlich miteinander verbunden (integrated), und sie bewegen sich gemeinsam abwärts gegen die Glocke 140, die durch den Behälter 234 an einer Abwärtsbewegung gehindert wird; der dritte elastische Körper 233 ist dabei zusammengedrückt. Wenn sich - ausgehend aus dem Zustand gemäß Fig. 7 - die Armelemente 350 weiter absenken oder abwärts bewegen, kann deshalb, weil eine Abwärtsbewegung der Zwischenfederhalterung 220 durch ihre Anlage am Anschlagelement 225 verhindert ist, die Elastizitäts- bzw. Federkraft des zweiten elastischen Körpers 221 nicht als Kraft zum Abwärtsbewegen des Flüssigkeitsventils 144 wirken. Da hierbei die Federkraft des dritten elastischen Körpers 223 größer gewählt ist als die Federkraft des ersten elastischen Körpers 108, beendet das Flüssigkeitsventil 144 seine Abwärtsbewegung. Da sich andererseits das Entlüftungsrohr abwärts bewegt, trennt es sich vom Flüssigkeitsventil 144, so daß ein Spalt 180 entsteht und das (Absperr-)Ventil in einen Offenzustand übergeht. Die Abwärtsbewegung der Armelemente endet in dem Zustand bzw. in der Stellung, in welchem bzw. welcher die Armelemente 150 sich gegen das Anschlagelement 163 angelegt haben, wobei sich die Vorrichtung sodann in dem in Fig. 8 gezeigten Zustand befindet. Die Füllflüssigkeit strömt infolgedessen aus dem Vorratsflüssigkeitstank 132 über den Durchgang 105 und den Flüssigkeitsdurchgang 110 in den Behälter 134 hinein. Andererseits wird die im Behälter 134 enthaltene Luft über eine im Entlüftungsrohr 156 geformte Austragstrecke zur Gasschicht im Vorratsflüssigkeitstank 132 abgeführt, so daß demzufolge der Behälter mit einer vorbestimmten Flüssigkeitsmenge befüllt werden kann. Es ist zu erwähnen, daß die Elastizitätsbzw. Federkraft des elastischen Körpers 354 größer gewählt ist als die Summe aus den Federkräften des zweiten und dritten elastischen Körpers 221 bzw. 223; demzufolge können auch dann, wenn der Behälter 134 vorhanden ist, die Armelemente 350 bis zu der Stellung abgesenkt werden, in welcher sie am Anschlag 363 anstoßen.
Sodann ist der Zustand entsprechend der Station (1) gemäß Fig. 3, in welchem das Befüllen beendet ist, erreicht; ausgehend von diesem Zustand werden die Armelemente 350 mittels der Steuerkurve 360 und der Rolle 351 aufwärts bewegt. Mit dieser Aufwärts- oder Hochfahrbewegung werden auch der Ventilkörper 104 und das mit diesem verbundene Entlüftungsrohr 156 hochgefahren. Da die Federkraft des dritten elastischen Körpers 223 größer gewählt ist als die Federkraft des ersten elastischen Körpers 108, bewegen sich die Zwischenfederhalterung 220, das Flüssigkeitsventil 144 und die Glocke 140 dabei nicht. Der Vorderendabschnitt des Entlüftungsrohrs 156 stößt dabei am Flüssigkeitsventil 144 an, und die Vorrichtung kehrt zum Zustand gemäß Fig. 7 zurück, in welchem sich das Absperrventil im Schließzustand befindet. Wenn sich die Armelemente 350 weiter aufwärts bewegen, verlagern sich die Zwischenfederhalterung 220, das Flüssigkeitsventil 144 und das Entlüftungsrohr 156 gemeinsam in Aufwärtsrichtung, weil die Summe aus den Federkräften des ersten und des zweiten elastischen Körpers 108 bzw. 221 größer gewählt ist als die Federkraft des dritten elastischen Körpers 223. Dabei fährt das Flüssigkeitsventil 144 gegenüber der Glocke 140 hoch; über den Zustand zu dem Augenblick, zu dem das Dichtungselement 138 vom Behälter 134 (Fig. 6) abhebt oder freikommt, wird dabei der Zustand entsprechend Station (2) gemäß Fig. 3, d.h. der Zustand gemäß Fig. 5, erreicht.
Im folgenden ist die Einstellung einer Füllmengentiefe beschrieben. Gemäß Fig. 7 bestimmt sich die Füllmengentiefe durch die untere Endstellung des Flüssigkeitsventils 144 und die Stellung des am Dichtungselement 138 anliegenden Behälters 134 (Maß a in Fig. 7). Genauer gesagt: während beim Befüllen des Behälters 134 mit der Füllflüssigkeit die im Behälter 134 befindliche Luft über das Entlüftungsrohr 156 in die im Vorratsflüssigkeitstank 132 vorhandene Gasschicht abgeführt wird, bestimmt das erwähnte Maß a, weil die Luft in dem Abschnitt entsprechend dem Maß a gemäß Fig. 7 nicht entweichen kann, die Füllmengentiefe (bzw. -höhe). Für die Änderung des Maßes a im Falle einer Änderung der Füllmengentiefe ist es daher nur nötig, die Dicke des Dichtungselements 138, die Höhenlage des Vorratsflüssigkeitstanks 132, welche die Stellung des unteren Endes des Flüssigkeitsventils 144 bzw. die Position in der Höhenrichtung des Anschlagelements 225 bestimmt, oder die Höhenlage des Ladetisches für die Behälter 134, welche die Position der oberen Enden der Behälter 134 bestimmt, zu ändern. Für die Änderung der Dicke des Dichtungselements 138 ist es erforderlich, jeweils eine große Zahl von Füllvorrichtungen (Absperrventilen), die in einer ringförmigen Anordnung angeordnet sind, zu justieren, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist. Bei dieser speziellen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird daher zur Einstellung einer Füllmengentiefe (bzw. -höhe) ohne Änderung der Dicke des genannten Dichtungselements 138 eine zum lotrechten Bewegen des Vorratsflüssigkeitstanks 132 dienende Antriebsvorrichtung, die einfach auf oben beschriebene Weise eingebaut sein kann, betätigt, so daß damit diese Einstellung einfach durchführbar ist. Andererseits kann durch Verwendung eines Abstandhalters als Mittel zur Änderung der Position des Anschlagelements 225 eine ähnliche Wirkung erzielt werden.
Vorliegend ist auf folgendes hinzuweisen: Da das Absperrventil auch dann nicht in einen Offenzustand übergeht, wenn die Armelemente 350 den abgesenkten Zustand gemäß Fig. 4 einnehmen, kann auch dann, wenn keine Behälter vorhanden sind, die Füllflüssigkeit in keinem Fall ausfließen. Außerdem kann durch Änderung der Elastizitäts- bzw. Federkraft des dritten elastischen Körpers 223 die Füllvorrichtung ohne weiteres an Behälter unterschiedlicher mechanischer Festigkeit angepaßt werden, so daß ein Behälter ohne Bruch befüllt werden kann. Obgleich bei der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der elastische Körper 354 als Vorbelastungsmittel zum Vorbelasten der Armelemente 350 benutzt wird, kann das Vorbelastungsmittel auch ein Druck-Luftzylinder o.dgl. sein, welcher die Armelemente 350 entsprechend der Steuerkurve 360 gemäß Fig. 9 (ein lotrechter Schnitt durch die Füllvorrichtung) lotrecht zu bewegen vermag. Während, wie oben beschrieben, der Ventilkörper 104, das Flüssigkeitsventil 144 und die Glocke 140 unter Herstellung einer Abdichtung bewegbar und verschiebbar ausgeführt sind, können sie auch mit Hilfe eines Balgens, in welchem getrennte Dichtungsabschnitte ausgebildet sind, verschiebbar ausgelegt sein.
Im folgenden ist eine zweite bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung anhand der Fig. 10 bis 14 beschrieben.
Diese zweite bevorzugte Ausführungsform bezieht sich auf eine Behälterfüllvorrichtung der Art, bei welcher eine Tiefe bzw. Höhe einer einzufüllenden Flüssigkeits- Füllmenge einfach änderbar ist.
In den Fig. 10 und 11 bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine Behälterfüllvorrichtung, während mit der Ziffer 132 ein eine Ringform besitzender Füll- bzw. Vorratsflüssigkeitstank bezeichnet ist, der mit einer Antriebsvorrichtung versehen ist, welche den Vorratsflüssigkeitstank 132 gegenüber einem (nicht dargestellten) Behälter-Ladetisch lotrecht zu bewegen oder zu verschieben vermag. An der Unterseite des Vorratsflüssigkeitstanks 132 ist mit Hilfe (nicht dargestellter) Schraubbolzen ein hohles Gehäuse 101 befestigt. Die Bezugsziffer 156 steht für ein eine Austragstrecke aufweisendes Entlüftungsrohr, das im Zentrum des Innenraums des Gehäuses 101 angeordnet ist, wobei sich der oberseitige Endöffnungsabschnitt des Entlüftungsrohrs 156 innerhalb einer Gasschicht im Vorratsflüssigkeitstank 132 befindet, während der untere Öffnungsabschnitt des Entlüftungsrohrs 156 sich (kelchartig) erweiternd geformt ist.
Mit der Ziffer 104 ist ein hohler Ventilkörper bezeichnet, der längs der Innenumfangsfläche des Gehäuses 101 verschiebbar (so daß er frei aufwärts und abwärts bewegbar ist) in das Gehäuse 101 eingeführt und eingepaßt ist, wobei der Zwischenraum zwischen dem Ventilkörper 104 und dem Gehäuse 101 flüssigkeitsdicht abgedichtet ist. Der Ventilkörper 104 ist über einen Abschnitt mit einem Flüssigkeitsdurchgang 105 einheitlich oder einstückig am Entlüftungsrohr 156 montiert. Am unteren Abschnitt des Ventilkörpers 104 ist ein Flansch 109 angeformt. Die Bezugsziffer 110 bezeichnet einen zwischen dem Ventilkörper 104 und dem Entlüftungsrohr 156 gebildeten Flüssigkeitsdurchgang.
Die Bezugsziffer 144 bezeichnet ein hohles Flüssigkeitsventil, dessen obere Außenumfangsfläche verschiebbar in die untere Innenumfangsfläche des Ventilkörpers 104 eingesetzt ist, wobei der Zwischenraum zwischen dem Flüssigkeitsventil 144 und dem Ventilkörper 104 flüssigkeitsdicht abgedichtet ist. Mit der Bezugsziffer 226 ist ein zentraler Flansch bezeichnet, der an der Außenumfangsfläche des zentralen Abschnitts (Mittelabschnitts) in der lotrechten Richtung des Flüssigkeitsventils 144 angeformt ist. Zwischen dem zentralen Flansch 226 und dem oben beschriebenen Flansch 109 ist ein erster elastischer Körper 108 angeordnet.
Eine mit der Bezugsziffer 140 bezeichnete Glocke ist verschiebbar um die Außenumfangsfläche des unteren Abschnitts des Flüssigkeitsventils 144 herum aufgesetzt. Der Zwischenraum oder Spalt zwischen der Glocke 140 und dem Flüssigkeitsventil 144 ist mit Hilfe eines Dichtungselements flüssigkeitsdicht abgedichtet. Es ist darauf hinzuweisen, daß in Fig. 13 dargestellte Behälter 134 auf einem (nicht dargestellten) waagerechten, gegenüber dem Hauptaufbau einer Füllmaschine festgelegten Ladetisch plaziert und dabei durch ein halbkreisförmiges Führungselement, dessen Zentrum im zentralen Abschnitt der Füllvorrichtung 1 liegt, (fest)gehalten bzw. geführt werden.
Im folgenden ist ein Füllventil-Heber zum lotrechten Bewegen des Ventilkörpers 104 beschrieben. In den Fig. 10 bis 12 mit der Bezugsziffer 136 bezeichnete, an einer Außenseitenfläche des zentralen Abschnitts des Ventilkörpers 104 angeordnete Stift-Achsen sind verschiebbar in Langlöcher 355 in den Armelementen 350 eingesetzt. An den einen Endabschnitten dieser Armelemente 350 ist eine Rolle 351 montiert bzw. gelagert, während an den anderen Endabschnitten der Armelemente 350 ein Bolzen 352 montiert ist. Die Armelemente 350 sind mittels dieses Bolzen 352 drehbar gelagert; an der Unterseite des Füll- oder Vorratsflüssigkeitstanks 132 ist (zu diesem Zweck) ein Tragarm 353 befestigt. Auf die Stift-Achsen 136 sind Drehsicherungsscheiben 137 für den Ventilkörper 104 aufgesetzt.
Ein mit der Bezugsziffer 402 bezeichneter fester Träger ist zwischen den Langlöchern 355 der Armelemente 350 und dem Bolzen 352 positioniert und über den Tragarm 353 an der Unterseite des Vorratsflüssigkeitstanks 132 befestigt. Mit der Bezugsziffer 408 ist ein am unteren Ende eines unteren Schaftabschnitts des festen Trägers 402 montiertes Schwimmer-Anschlagelement bezeichnet; die Ziffer 401 steht für einen am unteren Stufenabschnitt des festen Trägers 402 lotrecht bewegbar montierten bzw. gelagerten Schwimmer, und die Ziffer 354 bezeichnet einen zwischen den Schwimmer 401 und den Tragarm 353 eingefügten vierten elastischen Körper, welcher den Schwimmer 401 in Abwärtsrichtung vorbelastet. Mit der Ziffer 403 ist eine im Armelement 350 ausgebildete Aussparung bezeichnet; die Ziffer 405 bezeichnet eine mit dieser Aussparung 403 in Eingriff bringbare Eingreifachse, die am unteren Schaftabschnitt des festen Trägers 402 montiert ist.
Ein mit der Bezugsziffer 225 bezeichnetes Anschlagelement ist zwischen den Langlöchern 355 der Armelemente 350 und dem festen Träger 402 positioniert und an der Unterseite des Vorratsflüssigkeitstanks 132 befestigt. Eine mit der Bezugsziffer 220 bezeichnete zwischengefügte oder Zwischenfederhalterung ist um den zentralen Flansch 227 des Flüssigkeitsventils 144 herum angeordnet und mit dem Anschlagelement 225 in Berührung gehalten. Die Bezugsziffer 221 bezeichnet einen zweiten elastischen Körper, der zwischen die Zwischenfederhalterung 220 und den Flansch 109 am unteren Abschnitt des Ventilkörpers 104 eingefügt ist. Die Bezugsziffer 223 steht für einen zwischen den zentralen Flansch 227 des Flüssigkeitsventils 144 und die Glocke 140 eingefügten dritten elastischen Körper, durch den die Glocke 140 in Abwärtsrichtung vorbelastet bzw. gedrängt wird.
Eine mit der Ziffer 360 bezeichnete Steuerkurve ist mit der erwähnten Rolle 351 in Berührung bringbar und vermag den Ventilkörper 104 durch Aufwärts- und Abwärtsschwenkbewegung der Armelemente 350 um den Bolzen 352 lotrecht zu bewegen.
Die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Behälterfüllvorrichtung ist nachstehend anhand der Fig. 13 und 14 erläutert. Fig. 13 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung der aufeinanderfolgenden Schritte des Füllvorgangs einer rotierenden Füllvorrichtung, wobei Behälter 134 der Füllvorrichtung 1 zugeführt werden, während sie auf einer konstanten Höhenlage oder Ebene gehalten werden, und das Befüllen der Behälter 134 mit Flüssigkeit in der durch einen Pfeil B in Fig. 13 angedeuteten Folge bewerkstelligt wird.
Eine Station (1) gemäß Fig. 13 ist die Position, in welcher der Füllvorgang beendet ist und ein Ventilkörper 104 sowie ein Entlüftungsrohr 156 unmittelbar vor der Aufwärtsbewegung stehen. Der Ventilkörper 104 wird unter der Steuerung durch eine Steuerkurve 360, eine Rolle 351 sowie Armelemente 350 aufwärts bewegt.
Eine Station (2) gemäß Fig. 13 ist die Position, in welcher der Ventilkörper 104 in seine oberste Stellung hochgefahren ist und der Behälter 134 für das Ausstoßen bereitsteht.
Eine Station (3) gemäß Fig. 13 ist die Position, in welcher ein von außen her zur Füllvorrichtung 1 zugeführter Behälter 134 für die Einleitung eines Füllvorgangs bereitsteht. Der Ventilkörper 104 bewegt sich dabei unter der Steuerung durch die Steuerkurve 360, die Rolle 351 und die Armelemente 350 abwärts.
Fig. 14(A) veranschaulicht den Zustand, in welchem kein Behälter 134 vorhanden ist und die Armelemente 350 bis zum freien Zustand gemäß Fig. 10 abgesenkt worden sind. Dabei wird das Flüssigkeitsventil 144 durch den ersten elastischen Körper 108 in Abwärtsrichtung vorbelastet und gegen den unteren Endabschnitt des Entlüftungsrohrs 156 angedrückt, so daß das Füllventil in einem Schließzustand gehalten ist.
Fig. 14(B) veranschaulicht den Zustand, in welchem die Armelemente 350 andererseits hochfahren. Da beim Übergang der Vorrichtung aus dem Zustand gemäß Fig. 14(A) auf denjenigen gemäß Fig. 14(B) die Eingreifachse 405 hochfährt, weil sie bei der Aufwärtsbewegung der Armelemente 350 mit der Aussparung 40 bzw. 403 in Eingriff steht, bewegt sich der Schwimmer 401 unter Abhebung vom Schwimmer-Anschlagelement 408 aufwärts. Das Flüssigkeitsventil 144 legt sich anfänglich an die Zwischenfederhalterung 220 an und bewegt sich anschließend mit letzterer in Aufwärtsrichtung. Auch nach dem Anlegen an die Zwischenfederhalterung 220 stößt das Flüssigkeitsventil 144 außerdem aufgrund der Summe aus den Elastizitäts- bzw. Federkräften des ersten und des zweiten elastischen Körpers 108 bzw 221 am Endabschnitt des Entlüftungsrohr 156 an, wobei das Füllventil in einem Schließzustand gehalten ist.
Fig. 14(C) veranschaulicht den Zustand in dem Augenblick, in welchem sich die Armelemente 350 absenken und der Behälter 134 in Anlage gegen das Dichtungselement 138 gekommen ist. Zu diesem Zeitpunkt wird ebenfalls aufgrund der Summe aus den Federkräften des ersten und des zweiten elastischen Körpers 108 bzw. 221 das Füllventil in einem Schließzustand gehalten.
Fig. 14(D) veranschaulicht den Zustand zu dem Zeitpunkt, zu dem sich die Armelemente 350 weiter absenken und sich die Zwischenfederhalterung 220 an das Anschlagelement 225 angelegt hat. Da während der Zeitspanne des Übergangs der Vorrichtung aus dem Zustand gemäß Fig. 14(C) auf den gemäß Fig. 14(D) die Summe aus den Elastizitäts- bzw. Federkräften des ersten und des zweiten elastischen Körpers 108 bzw. 221 größer gewählt ist als die Federkraft des dritten elastischen Körpers 223, wird das Flüssigkeitsventil 144 an den Endabschnitt des Entlüftungsrohr 156 angedrückt, wobei das Füllventil in einem Schließzustand gehalten ist.
Sodann bewegen sich der Ventilkörper 104, das Entlüftungsrohr 156 und das Flüssigkeitsventil 144 gegenüber der Glocke 140 (die durch den Behälter 134 an einer (weiteren) Abwärtsbewegung gehindert wird) gemeinsam abwärts, wobei der dritte elastische Körper 223 zusammengedrückt wird. Wenn sich die Armelemente 350 aus dem Zustand gemäß Fig. 14(D) weiter abwärts bewegen, stößt die Zwischenfederhalterung 220 am Anschlagelement 225 an, so daß ihre weitere Abwärtsbewegung verhindert wird. Demzufolge kann die Elastizitäts- bzw. Federkraft des zweiten elastischen Körpers 221 nicht als Kraft zum Abwärtsbewegen des Flüssigkeitsventils 144 wirken. Da hierbei die Elastizitäts- oder Federkraft des dritten elastischen Körpers 223 größer gewählt ist als die Federkraft des ersten elastischen Körpers 108, endet die Abwärtsbewegung des Flüssigkeitsventils 144.
Da sich andererseits das Entlüftungsrohr 156 in Abwärtsrichtung verschiebt, trennt es sich vom Flüssigkeitsventil 144 unter Bildung eines Spalts 180, so daß das Füllventil auf einen Offenzustand übergeht. Das Absenken der Armelemente 350 endet, wenn sich der Schwimmer 401 an das Schwimmer-Anschlagelement 408 angelegt hat, wobei der Zustand gemäß Fig. 14(E) erreicht ist.
Infolgedessen fließt die im Vorratsflüssigkeitstank 132 enthaltene Flüssigkeit in Abwärtsrichtung über eine Strecke aus dem Gehäuse 101, dem Flüssigkeitsdurchgang 105 und dem Flüssigkeitsdurchgang 110 in den Behälter 134 hinein. Andererseits wird im Behälter 134 enthaltene Luft über die im Entlüftungsrohr 156 festgelegte Austragstrecke 157 zur Gasschicht im Vorratsflüssigkeitstank 132 abgeführt, so daß der Behälter 134 mit einer vorbestimmten Flüssigkeitsmenge befüllt wird.
Es ist darauf hinzuweisen, daß das durch die Elastizitäts- oder Federkraft des elastischen Körpers 354 bereitgestellte Drehmoment zum Abwärtsdrehen der Armelemente 350 um den Bolzen 352 herum größer gewählt ist als das Drehmoment zum Aufwärtsdrehen (bzw. -schwenken) der Armelemente 350 um den Bolzen 352 aufgrund der Summe aus den Federkräften des zweiten und des ersten elastischen Körpers 221 bzw. 108; demzufolge können sich die Armelemente 350 auch dann, wenn der Behälter 134 (darunter) vorhanden ist, bis zu der Position abwärts bewegen, in welcher der Schwimmer 401 an seinem Anschlagelement 408 anstößt.
Der Zustand, in welchem das Befüllen abgeschlossen ist, ist an der Station (1) in Fig. 13 dargestellt. Ausgehend von diesem Zustand werden die Armelemente 350 mit Hilfe der Steuerkurve 360 und der Rolle 351 hochgefahren. Entsprechend den Armelementen 350 bewegen sich auch der Ventilkörper 104 sowie das mit letzterem einstückige oder einheitlich verbundene Entlüftungsrohr 156 aufwärts. Da jedoch die Federkraft des dritten elastischen Körpers 223 größer ist als diejenige des ersten elastischen Körpers 108, wird eine Bewegung oder Verschiebung der Zwischenfederhalterung 220, des Flüssigkeitsventils 144 und der Glocke 140 unterbunden.
Danach legt sich der Vorderendabschnitt des Entlüftungsrohrs 156 unter Herstellung eines Schließzustands des Füllventils an das Flüssigkeitsventil 144 an, wobei die Vorrichtung auf den Zustand gemäß Fig. 14(D) zurückkehrt. Wenn die Armelemente 350 weiter hochfahren, bewegen sich die Zwischenfederhalterung 220, das Flüssigkeitsventil 144 und das Entlüftungsrohr 156 gemeinsam aufwärts, weil die Summe der Elastizitäts- bzw. Federkräfte des ersten und des zweiten elastischen Körpers 108 bzw. 221 größer (gewählt) ist als die Federkraft des dritten elastischen Körpers 223. Dabei fährt das Flüssigkeitsventil 144 gegenüber der Glocke 140 hoch; nach dem Durchlaufen des Zustands zu dem Zeitpunkt, zu dem das Dichtungselement 138 vom Behälter 134 getrennt ist (vgl. Fig. 14(C)), geht die Vorrichtung auf den Zustand entsprechend der Station (2) gemäß Fig. 13, d.h. den Zustand gemäß Fig. 14(B) über.
Im folgenden ist die Einstellung einer Füllmengentiefe (bzw. -höhe) beschrieben. Die Füllmengentiefe bestimmt sich durch eine Strecke a zwischen der unteren Endstellung des Flüssigkeitsventils 144 und der oberen Endstellung des am Dichtungselement 138 anstoßenden Behälters 134 (vgl. Fig. 14(D)). Genauer gesagt: wenn der Behälter 134 mit der Füllflüssigkeit befüllt wird, wird zwar die im Behälter 134 enthaltene Luft über das Entlüftungsrohr 156 zur Gasschicht im Vorratsflüssigkeitstank 132 abgeführt, doch kann die Luft in dem der Strecke a gemäß Fig. 14(D) entsprechenden Abschnitt oder Bereich nicht entweichen, so daß diese Strecke a die Füllmengentiefe (bzw. -höhe, d.h. den Füllstand) bestimmt. Die Füllmengentiefe wird daher durch Änderung der Höhenlage des Vorratsflüssigkeitstanks 132 mittels einer Antriebsvorrichtung zum lotrechten Verschieben dieses Tanks 132 unter Änderung der Strecke a eingestellt.
Im folgenden ist der Fall beschrieben, in welchem bei nicht vorhandenem Behälter 134 das Entlüftungsrohr 156 gegenüber dem Flüssigkeitsventil 144 abwärts bewegt und dadurch im Flüssigkeitsdurchgang 110 stagnierende Füllflüssigkeit entleert oder abgelassen wird. Fig. 10 veranschaulicht den gleichen Zustand wie in Fig. 14(A), in welchem kein Behälter 134 vorhanden ist. Außerdem veranschaulicht diese Figur die Rolle 351 in einem freien Zustand, in welchem sie weder mit der Steuerkurve 360 noch einer Kurve 370 in Berührung steht.
Dabei ist die Zwischenfederhalterung 220 nicht mit dem Anschlagelement 225 in Berührung gehalten. Demzufolge werden die Langlöcher 355 der Armelemente 350 über das Anschlagelement 225, die Zwischenfederhalterung 220, den zweiten elastischen Körper 221, den Flansch 109 und die Stift-Achse 156 aufwärts gedrängt. Außerdem wird über die Aussparungen 403 in den Armelementen 350 über den vierten elastischen Körper 354, den Schwimmer 401 und die Eingreifachse 405 eine abwärtsgerichtete Vorbelastungskraft ausgeübt.
Die Elastizitäts- bzw. Federkräfte des vierten elastischen Körpers und des zweiten elastischen Körpers 221 sind so gewählt, daß unter den angegebenen Bedingungen das Drehmoment zur Abwärtsvorbelastung der Armelemente 350 durch das vierte elastische Element 354 größer sein kann als das Drehmoment zum Aufwärtsvorbelasten oder -drängen der Armelemente 350 durch das zweite elastische Element 221; demzufolge werden die Armelemente 350 in einem Zustand im Stillstand gehalten, in welchem der Schwimmer 401 am Schwimmer-Anschlagelement 408 anliegt und die Eingreifachse 405 an den Sohlen der Aussparungen 403 anstößt. Dabei wird der zentrale Flansch 226 weder mit dem Anschlagelement 225 noch mit der Zwischenfederhalterung 220 in Berührung gehalten.
Es ist darauf hinzuweisen, daß in Fig. 10 das Flüssigkeitsventil 144 durch den ersten elastischen Körper 108 in Abwärtsrichtung vorbelastet bzw. gedrängt ist, das Flüssigkeitsventil 104 am Endabschnitt des Entlüftungsrohrs 156 anliegt und letzteres dicht verschließt und der Flüssigkeitsdurchgang-Absperrabschnitt 181 sich in einem Schließzustand befindet.
Fig. 11 veranschaulicht einen Flüssigkeitsablaßzustand, in welchem kein Behälter 134 vorhanden ist, das Entlüftungsrohr 156 jedoch gegenüber dem Flüssigkeitsventil 144 abgesenkt bzw. herabgefahren ist; demzufolge wird der Flüssigkeitsdurchgang-Absperrabschnitt 181 in einem Offenzustand gehalten, wobei die im Flüssigkeitsdurchgang 110 stagnierende (zurückgebliebene) Flüssigkeit abgelassen wird.
Dieser Flüssigkeitsablaßzustand kann durch Herabdrücken der in einem freien Zustand befindlichen Rolle 351 des Ventilhebers (vgl. Fig. 10) mittels einer Kurve 370 o.dgl. realisiert werden.
Wenn die Rolle 351 des Ventilhebers aus dem freien Zustand gemäß Fig. 10 herabgedrückt wird, schwenken die Armelemente 350 um den Bolzen 352 herum abwärts, wobei die Eingreifachse 405 aus den Aussparungen 403 in den Armelementen 350 austritt. Gleichzeitig werden die Stift- Achsen 136 durch die Langlöcher 355 bzw. in diesen nach unten gedrückt, so daß sich der Ventilkörper 104, an welchem die Stift-Achsen 136 befestigt sind, und das Entlüftungsrohr 156 unter Zusammendrückung des zweiten elastischen Körpers 221 abwärts bewegen. Außerdem wird unter der Wirkung des ersten elastischen Körpers 108 das am Endabschnitt des Entlüftungsrohrs 156 anliegende Flüssigkeitsventil 104 ebenfalls abwärts bewegt.
Wenn die Rolle 351 weiter herabgedrückt wird, gelangt der zentrale Flansch 226 des Flüssigkeitsventils 144 in Berührung mit dem Anschlagelement 225, worauf die Abwärtsbewegung des Flüssigkeitsventils 144 endet und sich das Entlüftungsrohr 156 unter Zusammendrückung des ersten elastischen Körpers 108 weiter abwärts bewegt. Demzufolge öffnet der Flüssigkeitsdurchgang-Absperrabschnitt 181, so daß die im Flüssigkeitsdurchgang 110 stagnierende Flüssigkeit abgelassen wird.
Wenn der Flüssigkeitsdurchgang-Absperrabschnitt 181 geöffnet worden ist, endet die durch die Kurve 370 o.dgl. herbeigeführte Abwärtsbewegung der Rolle 351. Dieser Absperrabschnitt 181 wird daher in der Offenstellung gehalten.
Um den Flüssigkeitsdurchgang-Absperrabschnitt 181 wieder in den Schließzustand zu bringen, braucht nur die die Rolle 351 abwärts drückende Kraft durch Entfernen bzw. Zurückziehen der Kurve 370 o.dgl. aufgehoben zu werden. Ausgehend vom Zustand gemäß Fig. 11 geschieht insbesondere folgendes: Wenn die die Rolle 351 herabdrückende Kraft aufgehoben wird oder ist, werden der Ventilkörper 104, die Stift-Achsen 136, die Armelemente 350 und das Entlüftungsrohr 156 durch die Elastizitäts- bzw. Federkräfte des ersten und des zweiten elastischen Körpers 108 bzw. 221 aufwärts bewegt. Dabei wird der zentrale Flansch 227 durch die Federkraft des ersten elastischen Körpers 108 gegen das Anschlagelement 225 angedrückt, wobei das Flüssigkeitsventil 144 angehalten bleibt.
Wenn die Andruckkraft an der Rolle 351 weiter aufgehoben wird, legt sich der Endabschnitt des Entlüftungsrohrs 156 an das Flüssigkeitsventil 144 an, was zu einem Schließzustand des Flussigkeitsdurchgang-Absperrabschnitts 181 führt; anschließend verschieben sich das Flüssigkeitsventil 144 und das Entlüftungsrohr 156 gemeinsam aufwärts, wobei der zentrale Flansch 227 vom Anschlagelement 225 abhebt.
Die Hochfahr- oder Aufwärtsbewegung des Entlüftungsrohrs 156 endet in der Position, in welcher die Aussparungen 403 gegen die Eingreifachse 405 in Anlage kommen und die Hochbewegung der Armelemente 350 endet. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Kraft zur weiteren Beaufschlagung der Rolle 351 vollständig aufgehoben ist oder wird, während der freie Zustand gemäß Fig. 10 herbeigefürt ist, ändern sich die Anhaltestellungen der Armelemente 350, des Entlüftungsrohrs 156 und der anderen Bauelemente nicht, und der Schließzustand des Flüssigkeitsdurchgang-Absperrabschnitts 181 bleibt erhalten.
Nachstehend ist eine dritte bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung anhand der Fig. 15 und 16 beschrieben. Dabei handelt es sich nicht um eine Behälterfüllvorrichtung der Art, bei welcher - wie im Fall der oben beschriebenen zweiten bevorzugten Ausführungsform - eine Füllmengentiefe (oder -höhe) einfach geändert werden kann; vielmehr wird dabei anstelle des Flüssigkeitsventils 144 und der Glocke 140 gemäß Fig. 10 ein Flüssigkeitsventil 154 einer einstückigen Ausgestaltung gemäß den Fig. 15 und 16 verwendet.
Gemäß Fig. 15 ist ein zweiter elastischer Körper 221 zwischen einem Flansch 109 und einem Anschlagelement 225 vorgesehen. Außerdem besitzt diese Ausführungsform eine solche Ausgestaltung, daß dann, wenn sich ein zentraler Flansch 226 des Flüssigkeitsventils 154 abwärts bewegt hat, dieser Flansch durch das Anschlagelement 225 angehalten werden kann.
Ähnlich wie bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform, sind auch bei dieser dritten bevorzugten Ausführungsform Vorkehrungen dahingehend getroffen, daß durch Herabdrücken einer Rolle 351 bei nicht vorhandenem Behälter 134 ein Entlüftungsrohr 156 relativ zum Flüssigkeitsventil 154 abwärts verschoben und die im Flüssigkeitsdurchgang-Absperrabschnitt 181 stagnierende Füllflüssigkeit abgelassen wird.
Fig. 15 zeigt einen freien (unbeladenen) Zustand, in welchem kein Behälter 134 vorhanden ist und weder die Steuerkurve 360 noch die Kurve 370 auf die Rolle 351 wirkt, wobei der Flüssigkeitsdurchgang-Absperrabschnitt 181 im Schließzustand gehalten ist.
Fig. 16 veranschaulicht einen Flüssigkeitsablaßzustand, in welchem bei nicht vorhandenem Behälter 134 das Entlüftungsrohr 156 relativ zum Flüssigkeitsventil 154 abwärts verschoben, dadurch der Flüssigkeitsdurchgang Absperrabschnitt 181 im Offenzustand gehalten und die im Flüssigkeitsdurchgang stagnierende Füllflüssigkeit abgelassen wird.
Wie sich aus der vorstehenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ergibt, kann erfindungsgemäß durch verstellbares Bewegen zumindest eines Vorratsflüssigkeitstanks und/oder eines Anschlagelements eine Einstellung einer Füllmengentiefe (bzw. -höhe) für eine große Zahl installierter Füllvorrichtungen auf einfache Weise durchgeführt werden.
Auch wenn dabei kein Behälter (unter der betreffenden Vorrichtung) vorhanden ist, schaltet ein Absperrventil nicht auf eine Offenstellung um. Da darüber hinaus die Vorrichtung durch unterschiedliche Wahl von Elastizitäts- oder Federkräften von elastischen Körpern an die mechanische Festigkeit eines jeweiligen Behälters anpaßbar ist, können Behälter ohne Bruch befüllt werden.
Darüber hinaus bietet die erfindungsgemäße Behälterfüllvorrichtung den Vorteil, daß durch Herabfahren eines Füllventils mittels einer externen Kraft zum Öffnen eines Strömungsdurchgang-Absperrabschnitts die in einem Flüssigkeitsdurchgang eines Füllventils stagnierende bzw. zurückgebliebene Flüssigkeit abgelassen werden kann.

Claims

1. Behälterfüllvorrichtung, umfassend:

ein mit einem Füll- bzw. Vorratsflüssigkeitstank (132) kommunizierendes und am Boden des Vorratsflüssigkeitstanks (132) befestigtes hohles Gehäuse (101),

ein im Gehäuse (101) hochgezogenes Entlüftungsrohr (156), (und)

einen gegenüber dem Gehäuse (101) verschiebbar gelagerten Ventilkörper (104) mit einem darin geformten Durchgang zum Einführen der im Vorratsflüssigkeitstank (132) enthaltenen Flüssigkeit in einen Behälter, wobei der Ventilkörper am Entlüftungsrohr (156) befestigt ist; gekennzeichnet durch

ein Flüssigkeitsventil (144), das über einen ersten elastischen Körper (108) mit dem Ventilkörper (104) verbunden und gegenüber dem Ventilkörper (104) verschiebbar geführt oder gelagert ist, zusammen mit der Außenfläche des Entlüftungsrohrs (156) einen Füll- bzw. Vorratsflüssigkeit-Strömungsdurchgang bildet und sich zur Bildung eines Absperrventils an den Endabschnitt des Entlüftungsrohrs (156) anlegt,

eine über einen dritten elastischen Körper (223) mit dem Flüssigkeitsventil (144) verbundene Glocke (140), die verschiebbar am Flüssigkeitsventil (144) montiert bzw. gelagert ist und ein Behälterdichtelement zum Abdichten des Spalts zwischen dem Flüssigkeitsventil (144) und der Glocke (140) aufweist,

eine zwischengefügte oder Zwischen-Federhalterung (220) eines zweiten elastischen Körpers (221), um den Ventilkörper (104) in Aufwärtsrichtung vorzubelasten,

eine Hebereinrichtung (350, 351 und 360), welche den Ventilkörper (104) anzuheben, abzusenken und in Abwärtsrichtung vorzubelasten vermag,

ein Anschlagelement (225) für die Zwischen-Federhalterung (220) und

eine Antriebseinrichtung, welche zumindest eines der Bauteile aus Vorratsflüssigkeitstank (132) und Anschlagelement (225) gegenüber einem Ladetisch für Behälter (134) lotrecht zu bewegen vermag.

2. Behälterfüllvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebereinrichtung aus einem schwenkbar am Vorratsflüssigkeitstank angebrachten und über einen Bolzen (136) mit dem Ventilkörper verbundenen Armelement (350) und einer Steuer-Kurve (360) zum Anheben und Absenken des Armelements (350) besteht.

3. Behälterfüllvorrichtung, umfassend:

ein im Gehäuse (101) hochgezogenes Entlüftungsrohr (156), (und)

ein Flüssigkeitsventil (144), das über einen ersten elastischen Körper (108) mit dem Ventilkörper (104) verbunden und gegenüber dem Ventilkörper verschiebbar geführt oder gelagert ist, zusammen mit der Außenfläche des Entlüftungsrohrs (156) einen Füll- bzw. Vorratsflüssigkeit- Strömungsdurchgang bildet und sich zur Bildung eines Absperrventils an den Endabschnitt des Entlüftungsrohrs (156) anlegt,

ein Anschlagelement (225) für die Zwischen-Federhalterung (220),

den vierten elastischen Körper (354) zum Vorbelasten des Ventilkörpers (104) in Abwärtsrichtung,

einen am unteren Abschnitt des vierten elastischen Körpers (354) montierten Schwimmer (401),

ein Schwimmeranschlagelement (408) zum Begrenzen einer abgesenkten Stellung des Schwimmers (401),

und wobei mindestens eines der Bauteile aus Vorratsflüssigkeitstank (132) und Anschlagelement (225) so ausgebildet ist, daß es in bezug auf einen Ladetisch für Behälter (134) lotrecht verschiebbar ist.

4. Behälterfüllvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung so ausgestaltet ist, daß ein Flüssigkeitsdurchgang-Absperrteil (181) durch Absenken des Ventilkörpers (104) und des Entlüftungsrohrs mit einer von außen einwirkenden Kraft auch dann geöffnet werden kann, wenn der Behälter (134) nicht vorhanden ist.