DE823263C

DE823263C - Control head for devices for filling gaseous or non-gaseous liquids

Info

Publication number: DE823263C
Application number: DEST1014A
Authority: DE
Inventors: Gustave Stern
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1945-02-20
Filing date: 1950-05-05
Publication date: 1951-12-03
Also published as: BE460395A; FR912380A; GB621682A; US2605949A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Steuerkopf für Vorrichtungen zum Abfüllen gashaltiger oder nicht gashaltiger Flüssigkeiten unter Gegendruck in Flaschen oder ähnliche Behälter, bei denen der Steuerkopf das vorherige Unterdrucksetzen der Flaschen durch Preßluft sicherstellt.The invention relates to a control head for devices for filling gas-containing or non-gaseous liquids under counter pressure in bottles or similar containers in which the Control head ensures the prior pressurization of the bottles by compressed air.

Die Erfindung hat sich in erster Linie die Aufgabe gestellt, das vollautomatische Arbeiten der bekannten Vorrichtungen zu verbessern, vor allem ίο dadurch, daß die Abfüllgeschwindigkeit zugunsten einer erhöhten Leistung gesteigert wird. Sie ermöglicht ferner ein ordnungsgemäßes Arbeiten der an sich bekannten Vorrichtungen, auch dann, wenn der Druck der Zufuhrpreßluft von dem Druck im Abfüllbehälter mit der abzufüllenden Flüssigkeit abweicht. Dabei entfallen alle komplizierten und kostspieligen Vorrichtungen zur Sicherstellung der Gleichmäßigkeit des Luftdruckes.The invention has primarily set itself the task of the fully automatic operation of the known devices to improve, especially ίο by the fact that the filling speed in favor increased performance. It also enables proper work the known devices, even when the pressure of the supply compressed air from the pressure differs in the filling container with the liquid to be filled. All the complicated ones are omitted and expensive devices to ensure the uniformity of air pressure.

Weiterhin hat die Erfindung Einrichtungen zum Gegenstand, die ein beliebiges und genaues Einstellen des Flüssigkeitsspiegels im Innern der Flaschen ermöglichen.Furthermore, the invention has devices for an arbitrary and precise setting the liquid level inside the bottles.

Im folgenden werden die Hauptmerkmale des Steuerkopfes nach der Erfindung etwas näher erläutert. .In the following the main features of the control head according to the invention are somewhat closer explained. .

Der Steuerkopf, der in bekannter Art und Weise am Grunde des Flüssigkeitsbehälters angebracht ist, enthält eine Druckkammer, die durch eine MembranThe control head, which is attached in a known manner to the bottom of the liquid container, contains a pressure chamber created by a membrane

verschlossen ist und nach der Aufwärtsbewegung der Flasche mit Druckluft gefüllt wird. Die Membran steuert das Einlaufen der Flüssigkeit unter Wirkung der Schwerkraft in die Flasche, sobald ein gleicher Druck in der Druckkammer und dem Luftraum des Flüssigkeitsbehälters herrscht. Die Steuerungsvorrichtung des Flüssigkeitsventils, das in den Hals der Flasche eingeführt wird, sichert zugleich den Abfluß der überschüssigen Luft während ίο des Einlaufens der Flüssigkeit in die Flasche.is closed and after the upward movement of the bottle is filled with compressed air. The membrane controls the entry of the liquid under the action of gravity into the bottle as soon as an equal pressure prevails in the pressure chamber and the air space of the liquid container. the Control device of the liquid valve, which is inserted in the neck of the bottle, secures at the same time the outflow of excess air while the liquid is flowing into the bottle.

Die Steuerung der Preßluft durch die Flasche selbst wird mit Hilfe einer Hülse, die auf dem Füllrohr gleitet, bewirkt.The control of the compressed air through the bottle itself is done with the help of a sleeve on the filling tube slides, causes.

Dadurch wird gegenüber anderen bekannten Vorrichtungen der Vorteil gewonnen, daß die Bedienung von Hähnen und Ventilen wegfällt; das Abfüllen geschieht völlig selbsttätig. Lediglich die Aufwärtsbewegung der Flasche oder eines anderen zu füllenden Behälters bewirkt das Unterdrucksetzen, das ao Abfüllen und das Abziehen der Luft in der richtigen Reihenfolge. Der Füllspiegel bleibt unbedingt gleichmäßig, gleichgültig wie die Form oder der Querschnitt des Flaschenhalses beschaffen sein mögen.This has the advantage over other known devices that the operation no taps and valves; the filling takes place completely automatically. Only the upward movement the bottle or other container to be filled causes the pressurization, the ao filling and venting in the correct order. The filling level remains unconditional be uniform, regardless of the shape or cross-section of the bottle neck to like.

Im Hinblick auf den Umstand, daß das Abfüllen vom Unterdrucksetzen der Flaschen abhängig gemacht ist und daß dieses Unterdrucksetzen die Flaschen selbst steuern, wird ein Füllen von beschädigten oder zerbrochenen Flaschen unmöglich und sofort unterbrochen, wenn eine Flasche bricht. Das Füllen kann nur beginnen, wenn der Druck in der Flasche gleich demjenigen im Flüssigkeitsbehälter ist. Auf diese Weise wird wirksam verhindert, daß die Flüssigkeit schäumt oder während des Abfüllens Gas aus ihr entweicht. Während des Abfüllvorganges läuft die Flüssigkeit an den Flaschenwänden entlang und verhindert auf diese Weise das Springen der Flaschen infolge eines Temperaturunterschiedes zwischen ihren Wandungen und der Flüssigkeit.In view of the fact that filling is made dependent on pressurizing the bottles and that this pressurization controls the bottles themselves, filling of damaged ones becomes or broken bottles impossible and immediately interrupted if a bottle breaks. Filling can only begin when the pressure in the bottle is equal to that in the liquid container is. In this way it is effectively prevented that the liquid foams or during gas escapes from it during filling. During the filling process, the liquid runs to the Bottle walls along and in this way prevents the bottles from jumping as a result of a Temperature difference between its walls and the liquid.

Die Anordnung ist so, daß die Flüssigkeit niemals in dem Abzugsrohr für die überschüssige Luft hochsteigen kann und den Abschluß desselben hervorruft.The arrangement is such that the liquid is never in the exhaust pipe for the excess air can rise and bring about the conclusion of the same.

+5 Sämtliche Rohre für die Flüssigkeit und die abziehende Luft sind gerade und leicht abnehmbar, wodurch eine Reinigung schnell und einfach durchgeführt werden kann.+5 All pipes for the liquid and the withdrawing one Air are straight and easily removable, making cleaning quick and easy can be.

Andererseits ragt kein Teil in die Flüssigkeit in der Flasche hinein. Aus diesem Grunde erfolgt kein Absinken des Flüssigkeitsspiegels, wenn die Flasche die Vorrichtung verläßt.On the other hand, no part protrudes into the liquid in the bottle. For this reason there is no Decrease in liquid level as the bottle leaves the device.

Die Vorrichtung eignet sich endlich insbesondereFinally, the device is particularly suitable

für keimfreie Abfüllung, da die Preßluft durch Kohlensäure oder Schwefligsäureanhydrid ersetzt werden kann. Diese Mittel können beispielsweise beim Abfüllen von Bier Anwendung finden.for sterile filling, as the compressed air is replaced by carbonic acid or sulfurous acid anhydride can be. These agents can be used, for example, when filling beer.

Weitere Merkmale der Erfindung und Einzelheiten der durch sie erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele der Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Abfüllen von gashaltigen Flüssigkeiten in Flaschen.Further features of the invention and details of the advantages achieved by it result from the following description of the exemplary embodiments shown in the drawings the device according to the invention for filling gaseous liquids into bottles.

Fig. ι ist ein senkrechter Längsschnitt und zeigt den Steuerkopf in geschlossenem Zustande; Fig. 2 ist eine entsprechende Seitenansicht;Fig. Ι is a vertical longitudinal section and shows the control head in the closed state; Fig. 2 is a corresponding side view;

Fig. 3 ist ein gleicher Schnitt, der den Steuerkopf in geöffneter oder Abfüllstellung zeigt;Fig. 3 is a like section showing the control head in the open or fill position;

Fig. 4 ist ähnlich wie Fig. 2 eine Seitenansicht, sie zeigt die Abwandlung einer Einzelheit.FIG. 4 is a side view, similar to FIG. 2, showing the modification of a detail.

Unter dem Flüssigkeitsbehälter, der in bekannter Weise ausgebildet und schematisch durch seinen Boden R in Fig. 1 und 3 angedeutet ist, ist der Füllkopf ι befestigt, der mit einem Gehäuse 2 verbunden ist. Dieses wird von den dickwandigen Röhren 3 und 4 getragen-und enthält eine Ventilkammer 42, die durch eine Kappe 43 abgeschlossen wird. Im Innern dieser Kammer ist eine Kugel 48 gelagert, die durch einen Anschlagstift 44 angehoben werden kann. Ein Kanal 45 stellt die Verbindung zwischen der Ventilkammer 42 und dem dickwandigen Rohr 3 her. Das dickwandige Rohr 4 verbindet eine Ausnehmung 5 im Füllkopf 1 und eine Druckkammer 6 in dem Gehäuse 2 mit Hilfe der Kanäle 7 und 8. Die Druckkammer 6 ist gegenüber dem Luftraum des Flüssigkeitsbehälters mittels einer Membran 11 abgeschlossen, die eine Stange 12 steuert, die in der genannten Membran mit Hilfe eines Ringes 13 und einer Mutter 14 befestigt ist. An der Stange 12 ist ein Bügel 15 befestigt, an dem das Rückluftrohr 16 für die überschüssige Luft befestigt ist. Dieses Rohr trägt an seinem unteren Ende ein Flüssigkeitsventil 17, das sich nach unten öffnet und das Füllrohr 18 abschließt, solange der Druck in dem Luftraum des Flüssigkeitsbehälters höher ist als in der Druckkammer 6, da in diesem Falle die Membran 11 nach oben durchgebogen ist (s. Fig. 1). Ein Querstück 23 (s. Fig. 2), das am Gehäuse 2 befestigt ist, verläuft quer durch den Bügel 15. Dieses Querstück trägt die Einstellschrauben 24 und 25, die durch die Gegenmuttern 26 und 27 festgestellt werden. In den Kopf der Schraube 25 ist ein Gummisitz 28 eingelassen. Die Schrauben 24 und 25 sind so eingestellt, daß in der Verschlußstellung (Fig. 1) die öffnung des Rückluftrohres τ6 verschlossen ist, während zwischen der unteren Fläche der Stange 12 und der oberen Fläche der Stellschraube 24 ein Spiel besteht, das dem Öffnungsweg des unteren Flüssigkeitsventils 17 entspricht. u₀ The filling head, which is connected to a housing 2, is fastened under the liquid container, which is designed in a known manner and is indicated schematically by its bottom R in FIGS. This is carried by the thick-walled tubes 3 and 4 and contains a valve chamber 42 which is closed by a cap 43. A ball 48, which can be lifted by a stop pin 44, is mounted in the interior of this chamber. A channel 45 establishes the connection between the valve chamber 42 and the thick-walled tube 3. The thick-walled tube 4 connects a recess 5 in the filling head 1 and a pressure chamber 6 in the housing 2 with the help of the channels 7 and 8. The pressure chamber 6 is closed off from the air space of the liquid container by means of a membrane 11, which controls a rod 12, which in the said membrane is fastened with the aid of a ring 13 and a nut 14. A bracket 15 is attached to the rod 12, to which the return air pipe 16 for the excess air is attached. This tube carries a liquid valve 17 at its lower end, which opens downwards and closes the filling tube 18 as long as the pressure in the air space of the liquid container is higher than in the pressure chamber 6, since in this case the membrane 11 is bent upwards ( see Fig. 1). A cross piece 23 (see FIG. 2), which is fastened to the housing 2, runs transversely through the bracket 15. This cross piece carries the adjusting screws 24 and 25, which are fixed by the lock nuts 26 and 27. A rubber seat 28 is let into the head of the screw 25. The screws 24 and 25 are set so that in the closed position (Fig. 1) the opening of the return air tube τ6 is closed, while between the lower surface of the rod 12 and the upper surface of the adjusting screw 24 there is a game that corresponds to the opening path of the lower Liquid valve 17 corresponds. u ₀

In der Füllstellung hingegen (Fig. 3) liegt die untere Fläche der Stange 12 an der oberen Fläche der Stellschraube 24 an; das Rückluftrohr 16 ist vom Gummisitz 28 abgehoben und infolgedessen geöffnet. Um einen dichten Verschluß des Rückluftrohres 16 zu erreichen, muß das Spiel zwischen ihm und dem Gummisitz 28 ein wenig kleiner sein als das zwischen der Stange 12 und der Stellschraube 24, damit das Ende des Rückluftrohres 16 in diesen Gummisitz eindringen kann.In the filling position, however (FIG. 3), the lower surface of the rod 12 lies on the upper surface the adjusting screw 24 on; the return air pipe 16 is lifted from the rubber seat 28 and as a result opened. In order to achieve a tight seal of the return air pipe 16, the play between it must and the rubber seat 28 may be a little smaller than that between the rod 12 and the set screw 24 so that the end of the return air pipe 16 can penetrate this rubber seat.

Um das Füllrohr 18 ist eine Muffe 29 angeordnet, die nach oben durch einen Konus 30 verlängert ist. Zwischen dem Füllrohr τ 8 und der Muffe 29 gleitet ein Rohrstück 31, das an seinem unteren Ende einen Trichteransatz trägt. Dieses Rohrstück wird mit Hilfe einer Stopfbüchse 34 festgelegt. Die Muffe 29A sleeve 29 is arranged around the filling pipe 18, which is extended upwards by a cone 30. Between the filling pipe τ 8 and the sleeve 29 slides a pipe section 31 which carries a funnel neck at its lower end. This piece of pipe is with Using a stuffing box 34 set. The socket 29

und das Rohrstück 31 sind mit Gummidichtungsringen 32 und 33 versehen. and the pipe section 31 are provided with rubber sealing rings 32 and 33.

Im Füllkopf 1 ist ein Ventilkörper 36 befestigt, der das Anschlußstück 37 für die Druckleitung trägt. Der Ventilkörper 36 enthält eine Kugel 39, die unter dem Druck einer Feder 38 steht. Ein Anschlagstift 40, der in die Ausnehmung 5 des Füllkopfes hineinragt, bewirkt das öffnen des Kugelvertils 39.In the filling head 1 a valve body 36 is attached, which carries the connector 37 for the pressure line. The valve body 36 contains a ball 39, which is under the pressure of a spring 38. A stop pin 40, which is in the recess 5 of the filling head protrudes, causes the ball valve to open 39.

Die Abdichtung zwischen der Ausnehmung 5 und dem Ventilkörper 36 wird durch das Aufdrücken des Anschlagstiftes 40 mit Hilfe eines Ringes 41 und einer Feder 46 auf eine Membran 35 sichergestellt. Die Preßluft, die aus dem Ventilkörper 36 austritt, Hießt durch eine Öffnung 47 in das dickwandige Rohr 3 (s. Fig. 1).The seal between the recess 5 and the valve body 36 is achieved by pressing on of the stop pin 40 secured to a membrane 35 with the aid of a ring 41 and a spring 46. The compressed air that emerges from the valve body 36, called through an opening 47 in the thick-walled Tube 3 (see Fig. 1).

Zum Zentrieren des Rückluftrohres 16 im Füllrohr 18 ist das Flüssigkeitsventil 17 mit Führungs-Hügeln 50 versehen. Die Führung des Rückluftrohres 16 kann aber auch außerhalb des Füllrohres ιS vorgesehen werden, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist. Hier ist ein Arm 49 mittels einer Schraube 52 und einer Beilagscheibe 51 auf einer Säule 53, die auf dem Füllkopf r befestigt ist, festgeklemmt. Das Rückluftrohr 16 gleitet durch diesen Arm.To center the return air pipe 16 in the filling pipe 18, the liquid valve 17 is provided with guide mounds 50 provided. The return air pipe 16 can also be guided outside the filling pipe ιS are provided, as can be seen from FIG. Here is an arm 49 by means of a screw 52 and a washer 51 on a column 53, which on is attached to the filling head r, clamped. The return air pipe 16 slides through this arm.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Erfindung ist folgende: Wenn die durch die Teile 31 und 32 zentrierte Flasche F angehoben wird, stößt sie die Muffe 29 aufwärts bis in die Ausnehmung 5. Der Konus 30 bewirkt über den Anschlagstift 40 das Öffnen des Ventils 39. Die Preßluft tritt in die Flasche /^; ein, indem sie durch die öffnung47, das dickwandige Rohr 3, den Kanal 45, das offene Ventil 4K. die Kammer 6, den Kanal 8, das dickwandige Rohr 4. den Kanal 7, die Ausnehmung 5 und das Spiel, das zwischen dem Füllrohr 18 und der Muffe 29, 31 besteht, strömt.The mode of operation of the device according to the invention is as follows: When the bottle F centered by the parts 31 and 32 is raised, it pushes the sleeve 29 upwards into the recess 5. The cone 30 causes the valve 39 to open via the stop pin 40. The compressed air enters the bottle / ^; by passing through the opening 47, the thick-walled pipe 3, the channel 45, the open valve 4K. the chamber 6, the channel 8, the thick-walled tube 4. the channel 7, the recess 5 and the play that exists between the filling tube 18 and the sleeve 29, 31 flows.

Sobald in der Flasche F und im Flüssigkeitsbehälter der gleiche Druck herrscht, nimmt die Membran 1 r die in Fig. 3 gezeigte flache Lage ein, und der Anschlagstift 44 gleitet abwärts. Die Kugel 48 fällt also auf ihren Sitz und unterbricht den Zufluß der Preßluft. Die Abwärtsbewegung des Bügels 15 und des Rückluftrohres 16, die auf diese Weise durch die Membran hervorgerufen wird, öffnet einerseits das Flüssigkeitsventil 17 und andererseits das Rückluftrohr 16, da dieses den Gummisitz 28 verlassen hat.As soon as there is the same pressure in the bottle F and in the liquid container, the membrane 1 r assumes the flat position shown in FIG. 3, and the stop pin 44 slides downwards. The ball 48 thus falls on its seat and interrupts the flow of compressed air. The downward movement of the bracket 15 and the return air pipe 16, which is caused in this way by the membrane, opens the liquid valve 17 on the one hand and the return air pipe 16 on the other hand, since this has left the rubber seat 28.

Auf diese Weise kann die Luft aus der Flasche durch das Rückluftrohr 16 entweichen, und dieFlüssigkeit strömt durch das Füllrohr 18 und das Flüssigkeitsventil 17 ein, indem sie an den Wandungen der Flasche entlang fließt. Auf diese Weise wird das Schäumen vermieden. Das Springen wirdThis allows the air to escape from the bottle through the return air tube 16 and the liquid flows through the filler tube 18 and the liquid valve 17 by being on the walls flows along the bottle. In this way foaming is avoided. The jumping will

ebenfalls dadurch verhindert, daß die Flüssigkeit j an den Wandungen entlang läuft und auf diese Weise-ein .Ausgleichen der Temperatur herbeiführt. Die Flüssigkeit fließt in die Flasche, bis der Flüssigkeitsspiegel im Flaschenhals die öffnung des Rückluftrohres 16 erreicht. Das Abfließen der Luft aus der Flasche wird dadurch unterbrochen und das weitere Einfließen von Flüssigkeit beendet.also thereby prevents the liquid j from running along the walls and onto them Way-one. Brings about equalization of the temperature. The liquid flows into the bottle until the liquid level in the neck of the bottle exceeds the opening of the Return air pipe 16 reached. The flow of air from the bottle is interrupted and that further inflow of liquid stopped.

Wenn die Flasche F abwärts bewegt wird, schlie- ■ ßen sich die Luft- und Flüssigkeitskanäle gleichzeitig, so daß jegliches Nachtropfen auf diese Weise verhindert wird.When the bottle F is moved downwards, the air and liquid channels close at the same time, so that any dripping is prevented in this way.

Die obere Fläche der Membran 11 befindet sich dann in Verbindung mit der Außenluft, und ihre untere Fläche steht unter dem Druck, der im Flüssigkeitsbehälter herrscht.The upper surface of the membrane 11 is then in communication with the outside air, and their The lower surface is under the pressure that prevails in the liquid container.

Aus diesem Grunde nimmt die Membran die in Fig. ι dargestellte, nach oben durchbogene Lage ein, wodurch die Kugel 48 wieder angehoben wird. Der beschriebene Arbeitsablauf wiederholt sich daraufhin. For this reason, the membrane assumes the position shown in FIG. whereby the ball 48 is raised again. The workflow described is then repeated.

Es ist sehr einfach, den Flüssigkeitsspiegel in den gefüllten Flaschen mit Genauigkeit einzustellen. Zu diesem Zwecke löst man die Stopfbüchse 34. Die Muffe 29 wird gegenüber dem Rohrstück 31 verstellt. Der Abstand zwischen diesen beiden Teilen bestimmt den freien Raum, der im Hals der Flaschen bleibt.It is very easy to adjust the liquid level in the filled bottles with accuracy. to For this purpose, the stuffing box 34 is loosened. The sleeve 29 is adjusted relative to the pipe section 31. The distance between these two parts determines the free space in the neck of the bottle remain.

Es ist selbstverständlich, daß an der beschriebenen und dargestellten Vorrichtung zahlreiche Abänderungen insbesondere bezüglich der Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne damit aus dem Rahmen der Erfindung herauszugehen.It goes without saying that numerous modifications have been made to the apparatus described and illustrated in particular with regard to the details can be made without leaving the Go out within the scope of the invention.

Obwohl diese Vorrichtung hauptsächlich für das Abfüllen gashaltiger Flüssigkeiten gedacht ist, kann sie auch mit gleichen Vorteilen für Flüssigeiten verwendet werden, die nicht gashaltig sind, beispielsweise Milch oder Wein. Bei dieser Anwendung verhindert der Gegendruck das Füllen beschädigter Flaschen.Although this device is mainly intended for filling gaseous liquids, can they can also be used with the same advantages for liquids that are not gaseous, for example Milk or wine. In this application, the back pressure prevents the damaged ones from being filled Bottles.

Claims

Patent claims:

i. Control head for devices for filling gaseous or non-gaseous liquids under counter pressure in bottles or the like with a pressure chamber in a housing against the membrane closing off the air space, which the filling via a valve controlled by it the pressure chamber with compressed gas, characterized in that the membrane (11) filling the bottle with pressurized gas via the valve (48) filling the pressure chamber (6) controls and after adjusting the pressure in the bottle to the pressure in the air space of the Liquid container with the control of the liquid valve (17) at the same time valve no (28) of the return air pipe (16) controls.

2. Control head according to claim 1, characterized in that the compressed gas supply into the device is regulated by a valve (39) which is actuated under the action of a part (30) raised into its upper end position by the bottle (F) and which is operated against the immediate inflow of the compressed air into the bottle is sealed.

3. Control head according to claim 1 and 2, wherein the housing with the closed by the membrane Pressure chamber and the valve controlled by it via two thick-walled tubes serving to convey the compressed air is connected to a filling head, characterized in that the compressed gas supply line is

Gelnde valve (39) is arranged in the filling head (ι).

4. Control head according to claim 2 or 3, characterized in that the actuating member ' for the valve (39) regulating the compressed air supply line, consisting of a sleeve (29) and a Pipe section (31) is made with sufficient clearance for the pressure gas to flow through the filling pipe (18) are arranged, and that the sleeve (29) opposite the pipe section (31) is longitudinally displaceable and lockable in such a way that the liquid level in the bottle can be adjusted.

5. Control head according to claims 1 to 4, characterized in that an arm (49), the is attached to a column (52) connected to the filling head (1). as a guide for that Return air pipe (16) is used.

1 sheet of drawings

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