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Vorrichtung zum Füllen von Fässern und anderen Gefäßen Gegenstand
der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Füllen von Fässern und anderen Gefäßen mit
einem. am unteren Ende des Füllrohres angeordneten Ventil. Man hat bei derartigen
Vorrichtungen schon vorgeschlagen, außer dem unteren Füllrohrventil ein zweites,
die Flüssigkeitszufuhr in das Füllrohr steuerndes Ventil vorzusehen, das in Abhängigkeit
von dem Füllrohrventil gesteuert wird. Die beiden übereinanderliegenden Ventile
werden hierbei zeitlich nacheinander betätigt, indem zunächst das untere Füllrohrventii
durch das Anpressen des zu füllenden Gefäßes und dann beim weiteren Anheben des
Füllrohres das obere Ventil geöffnet wird.
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Hiervon unterscheidet sich die vorliegende Erfindung im wesentlichen
dadurch, daß zwischen dem Füllrohr und der Flüssigkeitszufuhrleitung ein Schieber
eingeschaltet ist, der durch die Füllvorrichtung derart gesteuert wird, daß er beim
öffnen oder Schließen des am unteren Ende des Füllrohres angeordneten Abschluß-oder
Füllventils den Zufluß .der abzufüllenden Flüssigkeit in das Füllrohr selbsttätig
freigibt oder absperrt.
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Durch diese Anordnung werden die bei Doppelventilanordnungen sich
ergebenden Dichtungsschwierigkeiten vermieden, und es kann der die Flüssigkeitszufuhr
in das Füllrohr steuernde Schieber mit dem unteren Füllrohrventil fest gekuppelt
werden, so daß er gleichzeitig mit letzterem betätigt wird.
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Trotzdem kann in bezug auf den freizugebenden Flüssigkeitszuflußquerschnitt
eine gewisse Nacheilung vorhanden sein und die Öffnung des
oberen
Schiebers zeitlich später als die des unteren Füllrohrventils erfolgen, sa "daß
z. B. der Flüssigkeitszufluß in das Füllrohr erst dann vollständig geöffnet ist,
wenn das Faß, schon bis über die untere Ausflußöffnung des Füllrohres mit Flüssigkeit
gefüllt ist. Es wird dadurch erreicht, daß' zunächst ein verhältnismäßig geringer
Flüssigkeitszuflüß unter geringem Druck stattfindet und der Zufluß erst dann vollständig
und unter vollem Druck erfolgt, wenn der untere Teil des Fasses bis zur Höhe des
Füllrohrendes schon mit Flüssigkeit gefüllt ist.
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Die Freigabe der Ausflußöffnung am unteren Ende des Füllrohres und
des Flüssigkeitszuflusses in das Füllrohr durch den Schieber kann zur Verringerung
der Schaumbildung noch durch eine Drosseleinrichtung verzögert werden, die den Flüssigkeitsaus-
und -zufluß nur langsam stattfinden läßt, während der Abschluß des Schiebers und
des Füllrohrventils schnellerfolgt.
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Die Steuerung des Schiebers und des. Füllrohrventils kann durch eine
Membran od.dgl. erfolgen. Die Drosseleinrichtung ist hierbei derart unter der Membran
angeordnet, daß sie nur ein langsames Zurückfließen der unterhalb der ,Membran befindlichen
Flüssigkeit in das Füllrohr gestattet, wenn die Membran zum Öffnen des Füllrohrventils
und des Flüssigkeitszuflußschiebers unter Druck gesetzt wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Faßfüllvorrichtung
gemäß' der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i die Faßfüllvorrichtung in
Ansicht bei tiefster Stellung des Füllrohres und geöffnetem Füllventil mit einem
Schnitt durch das zu füllende Faß, Abb. 2,- einen Längsschnitt durch die Füllvorrichtung
mit Membrangehäuse in etwas größerem Maßstabe.
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Die Faßfüllvorrichtung, die mit dem die abzufüllende Flüssigkeit aufnehmenden
Behälter i in Verbindung steht und z. B. an einer Schiene :2 befestigt werden kann,
besteht im wesentlichen aus dem Druckzylinder 3 mit Kolben 4 und Kolbenstange 5
sowie aus dem Membrangehäuse 6 mit Füllrohr 7 und am unteren Ende des letzteren
angebrachten Füllventil B. Auf dem Füllrohr 7 sitzt verschiebbar der Füllkopf 9,
der sich beim Abfüllen auf die Spundöffnung des zu füllenden Fasses 12 derart abstützt,
daß er auf dem Faß abdichtet. Der Füllkopf 9 wird von den teleskopartig ineinanderschiebbaren
Führungsrohren io, ii und iöi, iii gehalten.
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Die Rohre io, i .i bilden die Vorluftleitung, durch welche über die
Leitung 31 aus dem Raum im Kessel i oberhalb der abzufüllenden Flüssigkeit das dort
befindliche Druckmittel (Kohlensäure, Luft od. dgl.) in das Faß 12- gelangt, um
letzteres mit diesem Druckmittel vorzufüllen und unter Druck zu seizen. Die Rohre
ioz, iil bilden die Rückluftleitung, durch welche das Druckmittel aus dem Faß 12
beim Füllen des letzteren mit ider Flüssigkeit, z. B. Bier, über die Leitung
33 in den Bierkessel @i zurückgelangt.
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In dem z. B. zweiteiligen Membrangehäuse 6 befindet sich die Membran
13 (Abb. 2), die durch eine Stange 14 mit dem unteren Füllventil 8 verbunden ist.
Zwischen ,der Membran 13 und dem Füllventil 8 ist eine Schiebersteuerung angebracht,
die durch den auf der Stange 14 sitzenden und sich mit der Membran i3 bewegenden
Schieber 15 gebildet wird. Der Schieber 15 dient zum Abschließen und Öffnen des
Flüssigkeitszulaufes in das Füllrohr 7 und ist unterhalb des oberen vollen Teiles
mit Öffnungen 16 versehen, welche mit dem Flüssigkeitszulaufrohr i,^ und dem Flüssigkeitsraum
18 zusammenarbeiten. Das Flüssigkeitszulaufrohr 17 ist durch eine biegsame Leitung
i9 (Abb. i) mit dem Flüssigkeitskessel i verbunden.
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Zwischen der Membran 13 und dem Flüssigkeitsraum 18 ist eine Drosseleinrichtung
angeordnet, die z. B. aus einer Ventilkugel 30 mit einem engen Kanal 28 oder
düsenartiger Öffnung im Ventilsitz besteht (Abb. 2). Der die Ventilkugel
30 aufnehmende Raum kann oben unterhalb der Membran 13 mit einer gelochten
Platte 29 abgeschlossen sein.
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Oberhalb des Membrangehäuses 6 befindet sich an der hohlen oder durchbohrten
Kolbenstange 5 ein Hahn oder Ventil 2o, dessen Hahngriff21 durch gegebenenfalls
einstellbare Anschläge 22, 23 an dem Gestänge ii gesteuert wird (Abb. i).
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24 ist ein Griffhebel, mittels dessen durch eine Welle 25 ein Ventil,
Hahn od. dgl. im Gehäuse 26 für die durch die Leitung 27 erfolgende Druckmittelzufuhr
zu dem Druckzylinder 3 gesteuert wird.
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Die Arbeitsweise ist im wesentlichen die folgende. Durch Umstellen
des Griffhebels 24 gelangt das benutzte Druckmittel, z: B. Druckluft, durch das
Ventil, Hahn od. dgl. im Gehäuse 26 über den sich im Zylinder 3 in der höchsten
Stellung befindlichen Kolben 4, wodurch der letztere nach unten bewegt wird. Mit
dem Kolben 4 geht auch die Kolbenstange 5 und das Membrangehäuse 6 samt Füllrohr
7 und Füllkopf 9 mit Führungsstangen io, ioi nach unten. Hierdurch wird zunächst
der Füllkopf 9 auf das Faß 12 aufgesetzt und durch sein Eigengewicht bzw. durch
die Druckluft dicht gegen die Spundöffnuug des Fasses gesperrt.
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Gleichzeitig öffnet sich ein nicht besonders gezeichnetes Ventil in
dem einen als Vorluftleitung dienenden Gestängeteil i i, io, wodurch über die Leitung
31 -die Verbindung mit dem Bierkessel i hergestellt und das Faß 12 durch Einströmen
des oberhalb der Flüssigkeit im Kessel i befindlichen Druckmittels (Kohlensäure,
Luft od. dgl.) unter Druck gesetzt wird.
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Bei der weiterenAbwärtsbewegung des Kolbens 4 gleitet das Füllrohr
7 durch den Füllkopf 9 hindurch, so daß. es in das Faß 12 eingeführt wird, bis die
untere Auslaßöffnung des Füllrohres 7 nahe über der unteren Faßwandüng steht. Am
Ende dieser Abwärtsbewegung wird der Hahn 2o über dem Membrangehäuse 6 durch den
unteren Anschlag 2g so umgestellt, daß er geöffnet wird und nunmehr die über dem
Kolben 4 im Zylinder 3 befindliche Druckluft durch die Kolbenstange 5 in das Membrangehäuse
6 oberhalb der Membran 13 einströmen kann. Dadurch wird die Membran 13, die
sich
bisher durch den von unten auf sie wirkenden Flüssigkeitsdruck in der in Abb.2 punktiert
gezeichneten Stellung befand, nunmehr durch den auf sie wirkenden Luftdruck nach
unten gedrückt. Die Abwärtsbewegung der Membran 13 erfolgt hierbei mit Verzögerung,
da die unterhalb der Membran befindliche Flüssigkeit nur durch den engen Schlitz
oder die düsenartige Öffnung 28 an der Sitzfläche der Ventilkugel 3o entweichen
kann.
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Durch den Abwärtsgang der Membran 13 werden gleichzeitig das untere
Abschlußventil8 am unteren Ende des Füllrohres 7 und der Schieber 15 in solcher
Weise nach unten bewegt, daß zunächst das untere Abschlußventil8 und etwas später
auch der obere Flüssigkeitszulauf aus dem Kanal 17 und dem Raum 18 in das
Füllrohr 7 durch allmähliche Freigabe der Öffnungen 16 des Schiebers 15 langsam
geöffnet werden, d. h. es gibt der unter den Öffnungen 16 befindliche hohlzylindrische
Teil des Schiebers 15, der bisher den Flüssigkeitszulauf aus dem Kanal 17 und aus
dem Raum 18 abgeschlossen hielt, diesen Zulauf. allmählich frei. Die Verzögerung
für die Öffnungsbewegung des Abschlußventils 8 und des Schiebers 15 dauert ungefähr
so lange, bis der Flüssigkeitsspiegel im Faß 12 bis zur Höhe der unteren Auslauföffnung
am Füllrohr 7 gestiegen ist (Abb. i). Inzwischen haben die Öffnungen 16 im Schieber
15 den Flüssigkeitszulauf oben vollständig freigegeben, wodurch die Flüssigkeit
im vollen Querschnitt der Schieberöffnungen 16 in das Füllrohr und unten in das
Faß laufen kann.
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Die im Faß i2 befindliche Spannluft entweicht durch die andere Rohrverbindung
iol, iil in den Kessel i zurück. In diese Rückluftleitung ist oben eine nicht gezeichnete
Rückschlagklappe eingebaut, wodurch die Luft, Kohlensäure od. dgl. vom Faß 12 über
die Leitung 33 in den Flüssigkeitskessel i strömen kann, aber nicht umgekehrt.
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Ist das Faß 12 voll, was an einem in der Rückluftleitung eingebautem
Glas od. dgl. sichtbar ist, so wird der Griffhebel 24 wieder umgestellt, wodurch
nunmehr Druckluft unter den Kolben q. des Zylinders 3 gelangen kann und die oberhalb
des Kolbens q. befindliche Luft abgelassen wird. Infolgedessen wird der Kolben mit
dem Füllrohr 7 nach oben bewegt. Durch den verstellbaren Anschlag 22 wird der sich
mit dem Membrangehäuse 6 gleichfalls mit nach oben bewegende Hahn 2o hierbei so
umgestellt, daß -die über der Membran 13 befindliche Druckluft ins Freie entweichen
kann, und der Raum zwischen Membran 13 und Hahn 20 entlastet wird. Die Flüssigkeit
strömt nun durch den Zulauf 17 unter Hochheben der Ventilkugel 30 unter die Membran
13 und hebt diese wieder in die in Abb.2 punktiert gezeichnete Stellung. Durch diese
schnell erfolgende Aufwärtsbewegung der Membran 13 werden gleichzeitig das
Füllventil 8 am unteren Ende des Füllrohres 7 geschlossen und der Flüssigkeitszulauf
oben durch den unter den Öffnungen 16 befindlichen hohlzylindrischen Teil des Schiebers
15 abgesperrt.
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Sobald das Füllrohr 7 im Faß seine höchste Stellung erreicht hat,
wird das Faß durch ein nicht gezeichnetes Ventil vom Druck entlastet, wodurch sich
der Füllkopf g vom Faß abhebt und letzteres durch ein neu zu füllendes Faß ersetzt
werden kann.
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Die gezeichnete Ausführungsform kann in ihren Einzelheiten verschiedene
Änderungen erfahren, ohne von dem Wesen der Erfindung abzuweichen. So kann z. B.
die Steuerung des Füll- und Abschlußventils 8 und des Schiebers 15 anstatt durch
eine Membran 13 auch durch ein gleichwertiges Mittel, wie z. B. Luftdruckkolben,
erfolgen. Der Schieber 15 kann auch in dem Füllrohr 7 verschiebbar geführt sein.
Seine Öffnungen 16 können ferner versetzt zueinander angeordnet sein, so daß sich
z. B. die mit dem Flüssigkeitsraum unterhalb der Membran in Verbindung tretende
Öffnung früher öffnet als die mit dem Flüssigkeitszuflußrohr 17 in Verbindung
tretende Schieberöffnung. Ferner kann die Drosseleinrichtung 30, 28 auch durch eine
Verzögerungseinrichtung anderer Art ersetzt werden, insbesondere kann an Stelle
der Ventilkugel 3o auch ein anderes Ventil, z. B. Kegelventil, benutzt werden. Die
Drosselung bzw. das langsame Öffnen des unteren Abschlußventils 8 und des Schiebers
15 kann auch dadurch erzielt werden, daß der Zufluß des Druckmittels aus dem Zylinder
3 in den Raum oberhalb der Membran 13, z. B. durch verzögerte Öffnungsbewegung
des Hahnes 2o, entsprechend gedrosselt wird, während die Umstellung des Hahnes nach
beendetem Füllvorgang, um die über der Membran befindliche Luft entweichen zu lassen,
schnell erfolgen kann.