DE7245595U - Füllrohrloses Füllventil für Flaschenfüllmaschinen - Google Patents

Description

J Füllrohrloses Füllventil für Flaeohenfüllmaachinen

Die Erfindung betrifft ein füllrohrloses Füllventil für Flaschenfülimaschinen, bestehend aus einem Veütilkör-per mit einer durch einen Dichtungssitz begrenzten, ringspaltförraigen Durchfiußöffnung und einen axial hierzu bewegbaren, mit einer Dichtung versehenen Schließkörper.

Füllventil für Flaschenfüllmaschinen sind in den verschiedensten Ausführungen bekanntgeworden. Eines der bei Füllventilen immer wieder auftretenden Probleme i.3t i!as der Verhinderung des Nachlaufens der Flüssigkeit beim Abfüllen kohiesäurehaltiger Flüssigkeiten. Fach dea. Füllen der Flaschen ist das Füllventil immer noch geöffnet, so daß innerhalb desselben ein Gaspolster vorhanden ist. Ein Nachströinen der Flüssigkeit in die Flasche kann deshalb nur gegen den Druck des Gaspolsters oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Flaschenhals und in der Ventilöffnung erfolgen. Ein Nachströmen der Flüssigkeit wird jedoch nur dann verhindert, vpim die Oberflächenspannung der an der Durchflußöffnung des Ventils anstehenden Flüssigkeit groß genug ist, um ein Entweichen des Gaspolstsrs in den Füllerkessel selbst zu verhindern. Deshalb hat man in der Durchflußöffnung ein

feinmaschiges Sieb (z.B. deutsche Auslegeachrift 1 175 102) angeordnet, das ein Nachlaufen der Flüssigkeit verhindert.

Sollen mit derselben Füllvorrichtung gleichzeitig auch fruchtfleischhaltige Getränke abgefüllt werden, so wird ein Sie'v durch das Fruchtfleisch sehr rasch verstopft, so daß eine zuverlässige Füllung nicht mehr gewährleistet ist. Deshalb wurde auch schon vorgeschlagen, anstatt des Siebes an der Durchströmöffnung einen Siphon anzuordnen, dor ein Rückströmen des Gaspolsters aus der Flasche in den Füllerkessel verhindert. Jedoch wird dadurch die Abfülleistung begrenzt.

Desweiteren ist durch die deutsche Offenlegungsschrift 1 762 642 bekanntgeworden, zur Umgehung des Siebes, wie auch des Siphons der Durchflußöffnung zwei oder mehrere enge parallel zueinander angeordnete Ringspalte vorzuiagerü, üi äo ein besseres Abfüllen von fruchtfleischhaltigen Getränken zu erreichen.

Ein weiteres Problem der bekannten Füllventile ist die nach Beendigung des FüllVorganges in das Rückgasrohr aufgestiegene

Flüssigkeit, die bei schneller Entspannung schlagartig in die eingefüllte Flüssigkeit fällt und diese derart beunruhigt, daß sie aus der Flasche herausschäumt. Man ist daher gezwungen, die Druckentlastung sahr langsam vorzunehmen, was die Leistung des Füllers herabmindert.

Zusätzliche Einrichtungen am Hückgasrohr, wie beispielsweise Schwimmer, um das Aufsteigen von Flüssigkeit in das Gasrohr nach. Erreichen der Füllhöhe zu vermeiden, sind bekannt. Die Beweglichkeit und damit die Funktionssicherheit derartiger Schwimmorgane wird jedoch bei fruchtfleischhaltigen oder zuckerhaltigen Getränken durch Verstopfen oder Verkleben vielfach eingeschränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu be-

seitiger und eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die einerseits den bekannten Ringspalt verbessert und siiclsrcrccits 5 ο π. gesamtes. Zyklus surr? Abfüllen pinsr ?i asohfi verkürzt.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgeraäß darin, daß zwei in die Durchflußöffnung mündende Gaskanäle als Vor- und Rückgasleitung angeordnet sind, die an den entgegengesetzten Enden miteinander in Verbindung stehen und gegenseitig verschließbar sind.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die in die Durchflußöffnung mündenden Gaskanäle, die die Vor- und Rückgasleitung bilden, innerhalb des Schließkörpers angeordnet. Dadurch wird eine besonders kompakte Bauweise erreicht. Ebenso ist es möglich sn swsitsn wS

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separaten Leitung anzuordnen. WesentUc: ist, daß ctie Gaskanäle erfindungsgemäß an ihren oberen, entgegengesetzten Enden miteinander in Verbindung stehen.

Der hervorstechende Vorteil des erfindungsgemäßen füllrohrlosen Füllventils liegt in der Vor- und Rückgassfeuerung durch zwei Gasleitungen innerhalb des Schließkörpers. Dadurch kann die Vorspannzeit, um den Flaschendruck in der Flasche an den Druck des Flüssigkeitsbehälter anzupassen, wesentlich verkürzt werden. Dadurch wiederum wird eine Leistungssteigerung der Flaschenfüllmaschine gegenüber vergleichbaren Maschinen des Standes der Technik erreicht.

Desweiteren können innerhalb des Schließkörpers zwei in die Durchflußöffnung mündende Gaskanäle angeordnet sein, die an den entgegengesetzten Enden miteinander in Verbindung stehen und gegenseitig verschließbar sind und der Ringspalt kann zwischen dem Ventilsitz und dem Schließkörper gebildet sein.

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In vorteilhafter Weise können also ala weiteres wesentliches Erfindungsmerkmal die beiden Gaskanäle mit einem Ringspalt kombiniert sein, der erfindungegeinäß pmt durch den Ventilsitz und den Schließkörper gebildet ist. Dadurch liegt der l.^ngapalt in unmittelbarer Nachbarschaft des Auslaufs des Füllventils, wobei ein "Verstopfen des Ringspaltes durch einfaches mehrmaliges Lffnen und Schließen des Ventils leicht behoben werden kann. Es entfällt also jegliche Wartung des Ringspaltes von außen. Der Ringspalt kann in Weiterbildung kegelförmig ausgebildet 3ein.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist einer der Gaskanäle durch ein feststehendes, zentrales Rohr gebildet, das vom. Schließkörper koaxial unter Bildung eines Ringkanals umfaßt ist. An seinem unteren Ende weist der SchlieSkörper innen einen Dichtungssitz auf, der mit einer Dichtung am zentralen Rohr zusammenarbeitet. Dadurch können die beiden Gaskanäle miteinander verbunden werden.

P-esveiteren l'ann eier Querschnitt des Ringkanals grc.ie.r als dor des zentralen Rohres sein. Bei Schließung des Ringspaltes des VentilKörpers,ist der innere Ringspalt des Ringkanals geöffnet und umgekehrt.

Ein Beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt uns anschließend beschrieben. Die Zeichung zeigt einen Längsschnitt durch ein jfiill ventil gemäß vorliegender Erfindung.

Das Füllventil besteht aus einem Ventilkörper 1, das in den Boden eines Fullerkessels 2 eingeschraubt oder sonstwie eingelassen ist. Nach oben in den Füllerkessel hinein erstreckt sich ein Ventilgehäuse 3 des Füllventils, wobei das Ventilgehäuse als langgestreckter Zylinder ausgeführt ist. E-r Ventilkörper 1 besitzt eine ungefähr kugelförmige Innenwandung 4, die in eine Durchflußöffnung 5 übergeht.

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Innerhalb des Venbilgehäuses 3 ist ein Schließkörper 6 axial verschiebbar angeordnet, der gegen die Innenwandung dee Ventilgehäuses abgedichtet ist. Oer Schließkörper besitzt an seinem unteren Ende einei kolben- oder kugelförmigen Kopf 7, der eine Dichtung 8 aufweist, die mit der kugelförmigen Innenfläche des Ventilsitzes zusammenarbeitet. Auf diese Weise wird zwischen dem Ventilsitz 1 und dem Schließkörperkopf 7 ein Ringkanal 9 gebildet, der seine engste Stelle direkt im Ventilsitz aufweist.

Innerhalb des Schließkörpers 6 ist ein zentrales Rohr 10 mit einer Innenbohrung 11 angeordnet, wobei der Gaskanal 11 die Vor- oder Rückgasleitung bildet. Der Schließkörper 6 umfaßt das innere, feststehende Rohr 10 dergestalt, daß zwischen den beiden koaxialen Zylindern 6 und 10 ein weiterer Ringkanal 12 gebildet wird, wobei die beiden Gaskanäle 11 und 12 an ihren oberen Enden durch eine Radialbohrung 13 innerhalb des feststehenden, zentralen Gasrohres 10 verbunden sind. Am unteren Ende des Gasrohres 10 ist eine Dichtung 14 angeordnet, die mit einer Dichtungsfläche innerhalb des SchlieLkörpers 6 zusammenarbeitet. Eine Druckfeder 15 hält in Ruhelage den Ringkanal geschlossen, so daß die Dichtung 14 fest auf dem Ventilsitz innerhalb des Schließkörpers 6 aufsitzt und so beide Gaskanäle von der Durchflußöffnung her nicht miteinander in Verbindung stehen.

Eine weitere Druckfeder 17 stützt sich einerseits innen gegen das Ventilgehäuse 3 und andererseits gegen den beweglichen Schließkörper ab, so daß in Ruhestellung das !Füllventil geschlossen ist. Eine Dichtung 18 dichtet bei Schließung des Füllventils den inneren Ringkanal 12, sowie das zentrale Gasxohr 11 vom Innenraum des Ventilgehäuses 3 ab.

In der Nähe der Durchflußöffnung ist zum Entspannen der Flasche nach dem Füllen eine Entspannöffnung 19 angeordnet. Im Ventilgehäuse 3 befindet sich eine weitere Öffnung 20 zum "Durchlaß der

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Flüssigkeit aus dem Füllerkessel 2 in öas Füllventil und in die zu füllende Flasche.

Zum Füllen einer Flasche wird zuerst ein Druckausgleich zwischen dem Druck im Füllerkessel und der zu füllenden Flasche hergestellt. Dabei wird das Druckgas über den inneren Gaskanal 11, der in das Rückgasrohr 16 mündet, in die Flasche geführt. Dabei ist das Füllventil geschlossen und der innere Ventilsitz zwischen dem Schließkörper 6 und dem zentralen Rohr 10 geöffnet, so daß das Spanngas gleichzeitig über beide Gaskanäle 11 und 12 aufgrund der *. Radialbohrung 13 in die Flasche strömen kann. Sobald der Druckausgleich erreicht ist, springt das Flüssigkeitsventil aufgrund der Federkraft der Druckfeder 15 zurück, so daß nunmehr der Ringspalt 9 zwischen dem Ventilsitz 1 und dem Kopf 7 des Schließkörpers 6 freigegeben ist. Dadurch kann nun die Flüssigkeit in die Flasche durch den Ringspalt 9 strömen. Gleichzeitig wird der innere Ringkanal geschlossen, alsc die Verbindung zwischen den beiden Gaskanälen 11 und 12 von der DurchflußÖffnung her unterbrochen. Die Rückluft strömt nunmehr durch das Rückluftröhrchen 16 cjnd den inneren Gaskanal 11 aus der Flasche aus.

Nach beendigung des FüllVorganges wird das Füllventil_r d.h. f also der Ringspalt 9 geschlossen; gleichzeitig wird der Vor- und Rückgaseingang ebenfalls geschlossen. Im gleichen Moment aber öffnet wiederum der innere Dichtungssitz 14-, sj daß nunmehr die beiden Kanäle 11 und 12 τοη der DurchflußÖffnung des Veutilkörpers über die Radialbohrung 13 miteinander in Verbindung stehen. Vor dem Schließen des Füllventils hat sich eine Luftblase gebildet, aufgrund derer im Flaschenhals und im Ventilraum ein geringer Überdruck vor. ungefähr 0,1 bis 0,2 Atü herrscht. Durch diesen Überdruck dringt die Luftblase in den Ringkanal und drückt die Flüssigke_t aus dem Mittelrohr heraus, Beira Schließen des Füllventils und somit des Ringspaltes 9 wird also die Verbindung zwischen beiden Gaskanälen 11 und 12 geöff-

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net und sorait kann der Überdruck, hervorgerufen durch die Gasblase, die im Mettelrohr 11 aufgestiegene Flüssigkeit zurück in die Flasche drücken. Danach erfolgt das Entspannen der Flasche über die Entspannöffnung 19. Beim Entspannen und Abziehen derS Flasche erfolgt daher beim Füllventil vorliegender Erfindung kein ne Beunruhigung ruehr durch zurückschlagen der Flüssigkeit in die Flasche.

Sämtliche Steuerungen des Füllventils gemäß vorliegender Erfindung können in vorteilhafter Weise durch die Flasche erfolgen. Abspritzverluste treten nicht auf, da die Flüssigkeit im Gasrohr 11 vor dem Abziehen wiederum der Flasche zugeführt wird. Aufgrund des wesentlich g: ößeren Querschnittes des Ringkanals 12 gegenüber dem Gasrohr 11 wird auch der Abzieh- und Entlüftungsvor-gang wesentlich beschleunigt, ohne daß Abspritzverluste auftreten= Hit dem erfindungsgeuiäßen Füllventil läßt sich ein Füllzyklus einer Flasche um mindestens I/4 der Füllzeit vergleichbarer Füllmaschinen des Standes der iüechnik verringern.

Claims (8)

- Blatt 8 - -ansprüche

1. Füllrohrloses Füllventil für Flaschenfüllmaschinen, bestehend aus einem Vevitilkörper mit einer durch einen Dichtungssitz begrenzten, ringspaltformigen Durchflußöffnung und einem axial hierzu bewegbaz^aen, mit einer Dichtung versehenen
Schließkörper, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in die Durch— flußöffnung mündende Gaskanäle als Tor- und Rückgasleitung
angeordnet sind, die an den entgegengesetzten Enden miteinander in Verbir-dug stehen und gegenseitig verschließb^-ar sind.

2. Füllventil nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Durchflußöffnung mündenden Gaskanäle innerhalb des
Schließkörpcrs angeordnet sind.

3. Füllventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Schließkörpers zwei in die Durchflußöffnung mündende Gaskanäle angeordnet sind, die an den entgegengesetzten Enden miteinander in Verbindung stehen und gegenseitig verschließbar sind, und daß der Ringspalt zwischen dem Ventilsitz- und dem Schließkörper gebildet ist.

4. Füllventil nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß einer der Gaskanäle durch ein feststehendes zentrales
Rohr gebilde⁴: ist, das vom Schließkörper koaxial unter Bildung eines Ringkanals umfaßt ist.

5. Füllventil nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper an seinem unteren Ende innen einen Dichtungssitz aufweist, der mit einer Dichtung am zentralen Rohr zusammenarbeitet .

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6. Füllventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Ringkanals größer als der des zentralen Rohres ist.

7· Füllventil nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4» dadurch gekennzeichnet, daß bei Schließung des Ringspaltes des Ventilkörpers der innere Ringspalt des Ringkanals geöffnet ist.

8. Füllventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt des Ventilkörpers kegelförmig ausgebildet ist.