DE7536390U

DE7536390U - Fuellorgan fuer gegendruckfuellmaschinen

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Publication number: DE7536390U
Application number: DE19757536390
Authority: DE
Original assignee: Winterwerb Streng & Co Rheinische Maschinenfabrik 6800 Mannheim GmbH
Current assignee: Winterwerb Streng & Co Rheinische Maschinenfabrik 6800 Mannheim GmbH
Priority date: 1975-11-15
Filing date: 1975-11-15
Publication date: 1976-04-29

Description

Füllorgan für Gegendruckfüllmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf ein Füllorgan für Gegendruckfüllmaschinen, bestehend aus einem mittig durch die Füllöffnung geführten Rückgasrohr und einem konzentrisch dazu angeordneten und axial beweglichen Flüssigkeitsventil·, in dessen hohlem sich in den Gasraum erstreckenden Schaft Vor- und Rückgasleitung und an dessen oberem Ende das steuerbare Gasventil angebracht sind.

Die Erfindung geht aus von den bekannten Füllorganen für Gegendruckfüllmaschinen, bei denen zunächst das Gasventil geöffnet, das zu füllende Gefäß vorgespannt wird und dann entweder selbsttätig (federbetätigt) oder zwangsgesteuert das Flüssigkeitsventil öffnet. Der Füllvorgang ist beendet, wenn die Flüssigkeit das untere Ende des Gasrohres erreicht hat, so daß das von der Flüssigkeit verdrängte Gas aus dem Gefäß nicht mehr abströmen kann. Dann werden Gas- und Flüssigkeitsventil geschlossen und schließlich das Gefäß entspannt.

Das Öffnen des Gasventils zur Einleitung des I¹UIlvorgangs erfolgt mechanisch, xind im allgemeinen gegen den Widerstand eines sogenannten Selbstschiußventils. Derartige Selbstschlußventile weisen eine Feder auf, die so ausgelegt ist, daß sie bei Druckausgleich zwischen Flasche und Be-

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hälter da3 Gas- und Flüssigkeitsventil offenhält und bei einem plötzlichen Druckabfall, wie er beim Platzen einer Flasche erfolgt, das Zuschlagen des Gasventils und damit auch des Flüssigkeitsventils jedoch nicht behindert. Es sind auch federlose Ventile bekannt_f b@i denen z. B, Hebel das Gasventil und über dieses auch das Flüssigkeitsventil betätigen. Die Steuerung erfolgt hier über einen mittels fester Anschlagspunkte betätigten Schaltmechanismus.

Der Ventilkörper wird zunächst in eine 1. Öffnungsstellung angehoben, in der die Flasche vorgespannt wird und dann in einer 2. Öffnungsstelle auch der Schaft des Flüssigkeitsventils angehoben und dieses geöffnete In dieser Stellung wird der Ventilkörper voa einem Magneten oder einer Raste, die im Deckel des Füllorgans befestigt sind, in der Öffnungsstellung gehalten. Danach werden die Hebel in eine unwirksame Zwischenstellung gebracht, um beim Platzen einer Flasche das Schließen des Gasventiie und damit auch des Flüssigkeitsventils zu ermöglichen. Platzt jedoch eine Flasche bereits beim Vorspannen,ohne den Hubteller frei zu machen, so kann das Gasventil nicht zuschlagen, <3a es vom Hebel festgehalten und erst naeh Erreichen der 2. Öffnungsstellung freigegeben wird. Das Flüssigkeitsventil wird daher in diesen Fällen kurzzeitig geöffnet, so daß Flüssigkeit, unter hohem Druck ins Freie spritzt. Bei den [heutigen Hochleistungsmaschinen können sich daher beträchtliche Gae— und Flüssigkeitsverluste sowie eine Verschmutzung des Füller» ergeben«

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Auch erfordert die Verwendung von Magnaten oder
der Einbau von Rasten, deren Haltekraft einerseits groß genug ist das Ventil offen zu halten, andererseits jedoch geringer sein muß als der Schließdruck des Füllventils beim Platzen einer Flasche, eine
äußerst genaue Auslegung, abgesehen von der Störanfälligkeit derart empfindlicher Teile*

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
ein Füllorgan für Gegendruckfüllmaschinen zu schaffen, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Vorrichtungen, das auch ohne Feder oder andere zusätzlichen oder störanfälligen Vorrichtungen mit
einfachen Mitteln steuerbar ist und in jedem Fall ein schnelles und sicheres Schließen des Gas- und Flüssigkeitsventils, insbesondere auch bei plötzlichem Druckabfall, gewährleistet.

Ausgehend von einem Füllorgan der eingangs genannten Art wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, daß die dem Schaft abgewandte Seite des Gasventils mit der Atmosphäre über einen ausreichenden Querschnitt in Verbindung steht, daß mindestens bei Druckausgleich zwischen Gefäß und Füll-· behälter der Gas- und/oder Flüssigkeitsvsntilkörper selbsttätig angehoben wird und in der Öffnungsstellung verbleibt.

Der erforderliche Querschnitt des Kolbens ergibt
sich aus seiner Abhängigkeit vom Behälterdruck,
dem Gewicht der beweglichen Teile und seiner eigenen Reibkraft. Je geringer die Reibkraft und/oder das Gewicht der beweglichen Teile, um so geringer kann der Kolbenquerschnitt bei einem vorgegebenen Behälterdruck * s ein »

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vor geschlagen, daß der Gasventilkörper kolbenartig ausgebildet und durch den Deckel des Behälters beweglich geführt ist. Als weitere besonders vor teilhiifte Ausgestaltung kann, als Steuervorrichtung für das Gasventil, das Koibenende direkt über Kurven betätigt werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Gasventilkörper mit dem Gasrohr derart verbunden, daß bei Aufsteuern des Gasventilkörpars das Flüssigkeitsventil· zunächst geschlossen bleibt und erst nachdem der Gasventilkörper bei Druckausgleich seine oberste Stellung erreicht, das Gasrohr auch das Flüssigkeitsventil vom Sitz abhebt und dieses damit öffnet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können beim Füllorgan als Vor- und Rückgasleitung zwei in die Füllöffnung mündende, an ihren beiden Enden miteinander in Verbindung stehende und in

Richtung Füllöffnung gegeneinander verschließbare j Gaskanäle vorgesehen sein. Als Verschlußorgan j

gegenüber der Füllöffnung kann beispielsweise ;■

ein Ventilsitz im Inneren des Schließkörpers I-j

vorgesehen sein.

Gegenüber den bekannten Elementen hat das erfindungsgemäße Füllorgan vor allem den Vorteil einer überaus einfachen Ausgestaltung, zumal der durch den Gehäusedeckel geführte Ventilkolben des Gasventils gleichzeitig auch die Zentrierung für den Schließkörper bildet. Auch bei plötzlichem Druckabfall ist in jedem Zeitpunkt* insbesondere auch während des Vorspannens, eine absolute Funktionssicherheit gewährleistet. Besonders vorteilhaft ist weiterhin seine einfache Steuermöglichkeit durch den den Behälter überragenden Teil des Ventilkolbens .

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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, die im nachfolgenden beschrieben werden.

Fig. 1-3: Schnitt durch ein Füllorgan mit einem Gasrohr in den Stellungen: geschlossen Vorspannen - Füllen

Fig. 4-6: Schnitt durch ein Füllorgan mit 2 Gaskanalen in den Stellungen: geschlossen Vorspannen - Füllen.

Das in den Fig. 1-3 weitgehend scheinatisch dargestellte Füllorgan zeigt ein Ventilgehäuse 1, in das die Verbindungen 2 zum Gasraum und 3 zum Flüssigkeitsraum des Füllbehälters 4 münden. Die Füllöffnung 5 im Boden des Gehäuses 1 wird durch das Flüssigkeitsventil 6 verschlossen. Mittig durch die Füllöffnung und den Schließkörper 6 ist das Vor- und Rückgasrchr 7 geführt und zusammen mit dem Schließkörper 6 axial beweglich innerhalb des Gehäuses 1 angeordnet. Das Gasrohr 7 ist mit Mitnehmern 8 versehen, die vom unteren Ende des Gasventilkörpers 9 untergegriffen werden (Fig. 3). Der Gasventilkörper 9 ist mit Bohrungen 1o versehen und weist einen kolbenförmigen Schaft 11 auf, der durch den Deckel des Gehäuses 1 beweglich geführt ist. Das obere Ende des Schaftes 11 ragt in die die Maschine umgebende Atmosphäre [

und die Lippendichtungen 12 im Deckel des Gehäuses sichern die Abdichtung. Am oberen Schaftende 11 sind Steuerrollen 12 angebracht, die durch die am Maschinengehäuse angebrachten Kurvenstücke 14 und 15 das Gasventil in Schließstellung bringen, wie in Fig. 1 oder in Öffnungsstellung wie in Fig. 2, gezeigt ist. In der Öffnungsstellung gem.

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Fig. 2 strömt Vorluft aus dem Gasraum 2 durch dis Bohrungen 1o über das Gasrohr 7 in die Flasche und baut hier allmählich den gleichen Druck wie im Behälter 4 auf. Das Flüssigkeitsveatil 6 bleibt noch geschlossen, da der untere Rand des Gasventilkörpers 9 noch nicht in Eingriff mit den Mitnehmern des Gasrohres 7 gekommen ist. Nachdem sich der Druck in der Flasche dem des Behälters 4 angeglichen hat, reicht seine Kraft aus, gegenüber dem atmosphärischen Druck auf das Schaftende 11 wirkt das Gasventil 9 und über die Mitnehmer 8 auch das Gasrohr 7 und damit das Flüssigkeitsventil 6 vom Sitz abzuheben, wie Fig. 3 zeigt. Die Steuerrolle 13 hat das kurze Kurvenstück 15 schon nach dem ersten Anheben des Gasventils (Fig. 2) verlassen, da der zunehmende Druck in der Flasche das Ventil 8 selbsttätig offen hält. Falls daher beim Vorspannen oder während des Füllens eine Flasche platzt, kann das Gas und ggf. das Flüissigkeitsventil ohne jede Behinderung durch Kurven oder Hebel sofort zuschlagen, so daß keinerlei Gas- und Flüssigkeitsverluste auftreten können.

Fig. 4-6 zeigen wieder das Ventilgehäuse \, in das am oberen Ende die Verbindung 2 zum Gasraum und am unteren Ende die Verbindung 3 zum Flüssigkeitsraum des Füllbehälters münden. Im Boden des Gehäuses 1 befindet sich die Füllöffnung 5, die durch den Ventilkörper 16 verschlossen wird. Der Schließkörper 16 ist im Gehäuse 1 axial beweglich angeordnet und hier als Hohlkörper ausgebildet, in dem unter Freilassung eines Ringkanals 17 das Gasrohr 18 mittig angeordnet ist. Innerhalb des Ventilkörpers 16 des Flüssigkeitsventils ist ein Dichtungssitz 19 angeordnet, der den Ringkanal 17

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gegen die Füllöffnung 5 abdichtet, sobald das Flüssigkeitsventil geöffnet wird (Fig. 6). Bei geschlossenem Flüssigkeitsventil ist der Ringkanal 17 offen, wie Fig. 4 und 5 zeigen. Am oberen Ende des Ventilschaftes stehen die beiden Gaskanäle 17 und 18 über die Bohrungen 2o untereinander in Verbindung., Der Gaskanal 18 ist an seinem oberen Ende fest mit dem Ventilkörper 21 des Gasventils verbunden. Der Schaft 22 des Ventilkörpers reicht mit dem Kolbenende durch den Deckel des Gehäuses 1 hindurch in die umgebende Atmosphäre. Die Steuerung de» Gasventils erfolgt hier beispielsweise durch den Finger 23, kann jedoch auch wie in Fig. 1 uad 2 über Kurven erfolgen. Auch eine Korabination z. B. Anheben des Gasventils durch den Finger 23 und Zusteuern durch Kurve ist selbstverständlich möglich. Der Dichtring sichert die Abdichtung auch während der Bewegung des Kolbens. Der Querschnitt des durch den Gehäusedeckel geführten Kolbenendes 22 ist so gewählt, daß bei Druckausgleich das Gasventil seine oberste Stellung erreicht und das Gasrohr mitnimmt, so daß sich das Flüssigkeitsventil öffnet.

Zum Füllen einer Flasche wird zuerst ein Druckausgleich zwischen dem Druck im Füllerkessel und der zu füllenden Flasche hergestellt. Wie Fig. zeigt, wird zunächst das Gasventil über den Finger 23 nur so weit angehoben, daß aus dem Gasraum 2 Gas durch die Bohrungen 2o in die beiden Gaskanäle 17 und 18 und durch das offene Ventil 19 in die Flasche strömt. Der zunehmende Druck hält das Gasventil selbsttätig offen, so daß der Finger 23 nur sehr kurz mit dem Ventilkörper 21 in Eingriff bleibt und dann sofort in eine Nullstellung (Fig. 6) zurückgeführt wird. Das Flüs-

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«igkeitsventil bleibt noch geschlossen, da der innere Ventilsitz 19 noch nicht an der Gegenfläche des Sehließkörpers 16 anliegt. Wenn der Druckausgleich erreicht ist, wird das Gasventil 21 gegen den geringen äußeren atmosphärischen Druck in seine oberste Stellung gedrückt und nimmt dabei das Gasrohr 18 und dieses, über den inneren Ventilsitz 19 auch den Schließkörper 16 mit. Hierdurch hebt eich das Tlüssigkeitsventil 16 vom Sitz ab und gibt die Ausflußöffnung 5 frei, »o daß die Flüssigkeit in die Flasche strömt. Nach Beendigung des Füllvorganges drückt der Finger 23 das Gasventil wieder auf seinen Sitz, wobei auch der Schließkörper 16 nach unten gedrückt wird. Das Flüsaigkeitsventil wird so geschlossen und dar Ventilsitz 19 im Inneren des SohlieBkörpers 16 wieder geöffnet. Die Kanäle 17 und 18 stehen dann an beiden Enden untereinander in Verbindung, so daß sich innerhalb dieser Kanäle auch der geringe Überdruck, der sich im Flaschenhals gebildet hat, ausgleicht und die im Mittelrohr 18 aufgestiegene Flüssigkeit in die Flasche zurückfällt. Danach erfolgt die Entspannung.

Sollte zu Beginn oder während des Füllvorganges eine Flasche platzen» so reißt der plötzliche Druckabfall den Gasventilkörper schlagartig nach unten, da ^er Finger 23 nur zu Beginn kurzzeitig den Ventilkörper 21 anhebt und dann sofort ausser Eingriff gebracht wird. Ein sicheres Schlies-3©n des Gasventils ist daher auch in solchen Fällen gewährleistet.

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Claims

1) Füllorgan für Gegendruckfüllmaschxnen, bestehend aus einem mittig durch die Füllöffnung geführten Rückgasrohr und einem konzentrisch dazu angeordneten und mit diesem axial beweglichen Flüssigkeitsventil, in dessen hohlem sich in den Gasraum erstreckenden Schaft Vor- und Rückgasleitung und an dessen oberem Ende das steuerbare Gasventil angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Schaft abgewandte Seite des Gasventilkörpers mit der umgebenden Atmosphäre über einen in bezug auf den bei Druckausgleich zwischen Gefäß und Füllbehälter auf den Gas- und/ oder Flüssigkeitsventilkörper wirkenden Öffnungsdruck ausreichenden Querschnitt in Verbindung steht.

2) Füllorgan nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft des Gasventilkörpers kolbenartig ausgebildet und durch den Decke] des Behälters beweglich geführt ist.

3) Füllorgan nach Anspruch 1 und 2), dadurch gekennzeichnet, daß das Gasventil über sein Kolbenende mittels Kurven gesteuert wird.

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4) Füllorgan nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasventilkörper mit dem Gasrohr verbunden ist und das Gasrohr einen Mitnehmer aufweist, der vom Gasventilkörper erst nach Erreichen seiner obersten Stellung bei Druckausgleich mitgenommen wird und damit das Flüssigkeitsventil öffnet.

5)ι Füllorgan nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Vor- und Rückgasleitung zwei in die Füllöffnung mündende, an ihren beiden Enden miteinander in Verbindung stehende und in Richtung Füllöffnung gegeneinander verschließbare Gaskanäle vorgesehen sind.

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