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Vorrichtung zum Regeln des Vor- und Rückluftdruckes bei Flaschenfüllmaschinen
Bei beckenlosen Füllmaschinen ist es bekannt, den Vor- und Rückluftdruck mittels
Membranregler jeweils in Abhängigkeit vom Bierdruck einzustellen, indem auf eine
Seite der Membran der Bierdruck und auf die andere der Vor- bzw. der Rückluftdruck
jeweils zuzüglich eines Federdruckes wirkt, wobei durch Änderung des Federdruckes
der Vor- bzw. Rückluftdruck eingestellt werden kann.
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Beim Eintreten von Störungen, z. B. Flaschenbruch, sinkt der Rückluftdruck,
während der Bierdruck bestehenbleibt. Dadurch wird das Abblasventil geschlossen,
wodurch durch die aus der Flaschenfüllung laufend abgegebene Rückluft der Rückluftdruck
wieder auf die für den Füllvorgang erforderliche Höhe gebracht wird und das Abblasventil
wieder seine Funktion übernimmt. Es sind bereits sogenannte Überströmv entile vorgeschlagen
worden, welche den Vorluftraum zugunsten des Rückluftraumes anzapfen, wenn plötzlicher
Druckabfall im Rückluftraum eintritt. Indessen ist die Wirkung des Überströmventils
insofern beschränkt, als die Menge der zugeführten Vorluft von der Membran abhängig
ist, welche auf der einen Seite vom Bierdruck und auf der anderen Seite vom Vorluftdruck
belastet wird und infolge des nur langsam im Vorluftraum infolge Abgebens von Vorluft
an den Rückluftraum eintretenden Druckabfalles auch die Zufuhr der Vorluft nur zögernd
erfolgt.
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Es ist außerdem bei Flaschenfüllmaschinen bereits bekannt, zur Regelung
des Rückluftdruckes ein membrangesteuertes Abblasventil anzuordnen, das auf der
einen Seite unter dem in der Flüssigkeitskammer
herrschenden Gasdruck
und auf der anderen Seite unter dem in der Rückluftkammer herrschenden Druck steht.
Dabei ist ein weiteres membrangesteuertes Überströmventil vorgesehen, das während
des Füllvorganges für den Fall, daß der Druck infolge Flaschenbruchs abfällt, den
Druckausgleich zwischen Vor- und Rückluft herbeiführt. Bei dieser bekannten Regeleinrichtung
ist als weiteres Ventil für die Niveauhaltung der Flüssigkeit ein Schwimmerventil
vorgesehen. Eine Regelung des Vorluftdruckes erfolgt durch keines der drei Ventile,
und die unausbleiblichen Druckschwankungen in der Spanngaszuleitung (Vorlnftleitung)
können sich daher nachteilig auswirken, weil durch solche Spannluftschwankungen
wenigstens momentan die Druckverhältnisse zwischen Vor-, Rückluft- und Bierdruck
gestört werden. Sollen diese Nachteile vermieden werden, dann muß zusätzlich auch
der Vorluftdruck ebenso wie der Rückluftdruck geregelt werden, und dazu ist ein
weiteres Regelventil nötig.
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Diese Vielzahl von Ventilen ist bei Füllmaschinen besonders nachteilig,
denn die Ventile müssen häufig gedämpft werden, was von Zeit zu Zeit eine Neueinstellung
aller Ventile notwendig macht. Die Einregulierung und das Abstimmen der Ventile
ist hierbei recht schwierig und kann nur von Fachleuten vorgenommen werden. Außerdem
bedingt die Vielzahl der beweglichen Teile eine entsprechend große Störanfälligkeit
der Regelvorrichtung, und bei der Abfüllung von Bier ist dessen bierschädliche Luftberührung
nicht völlig ausgeschlossen.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, wird an einer Vorrichtung zum Regeln
des Vor- und Rückluftdruckes bei Mehrraumflaschenfüllmaschinen mit getrennten Gas-
und Flüssigkeitsräumen mit Hilfe eines Membranventils, das bei fehlendem Rückluftdruck
die Ventilöffnung zur Steuerung der abblasenden Rückluftmenge in Abhängigkeit vom
auf die Membran wirkenden Flüssigkeitsdruck verringert bzw. schließt und bei der
ferner ein vom Druckabfall gesteuertes Druckausgleichsventil vorgesehen ist, so
daß die Vorspannluft in die Rücklufträume einströmt, gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
daß als Druckausgleichsventil zwischen dem Rückluftraum und dem Vorluftraum bzw.
der Vorluftleitung ein federbelastetes, auf den jeweiligen Druckabfall einstellbares
Überströmventil in dem Gehäuse des Membranregelventils eingebaut ist und auf einer
mit der Membran des Membranregelventils verbundenen, teilweise hohl ausgebildeten
und das Abblasventil tragenden Spindel ein Regelventil für die Zufuhr der Vorluft
in den Vorluftraum in Achsrichtung der Spindel verstellbar angeordnet ist, das unter
dem Druck einer einstellbaren Feder steht. Durch diese Vorrichtung kann nicht nur
der Rückluft-, sondern auch der Vorluftdruck in Abhängigkeit des Flüssigkeitsdruckes
mit Hilfe einer einzigen Membran während des normalen Füllerbetriebes gesteuert
werden, wogegen Druckstörungen infolge von geplatzten Flaschen mittels des Überströmventils
ausgeglichen werden. Da die eine Seite der Reglermembran direkt an die Bierzuleitung
angeschlossen wird, wird auch die schädliche Berührung des Bieres mit Luftpolstern
vermieden. Die Wartung der Vorrichtung beschränkt sich schließlich auf eine einzige
Steuermembran.
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In der Zeichnung ist ein nach der Erfindung arbeitendes Membranventil
schematisch und beispielsweise im Schnitt dargestellt. Das Bier wird der Membran
durch einen Stutzen i zugeführt, auf der anderen Seite ist die Membran durch den
Rückluftdruck belastet. Die Rückluftkammer 2 des Membranventils ist durch eine Leitung
3 mit dem Rückluftraum des Flaschenfüllers verbunden. Die Druckluft wird durch ein
Rohr q. dem Druckluftraum 5 zugeführt, wobei der Druck der in der Vorluftkammer
6 übertretenden Vorluft durch das Regelventil 7 eingestellt wird und über die Verbindungsleitung
7 a in den Vorluftbehälter des Flaschenfüllers abgegeben wird. Zwischen der
Vorluftkammer 6 und der Rückluftkammer 2 ist ein Überströmventil8 vorgesehen, durch
welches bei einer einstellbaren Differenz zwischen Vor- und Rückluftdruck Vorluft
in die Rückluftkammer 2 übertritt. Auf einer mit der Membran des Membranregelventils
verbundenen Spindel g ist ein Abblasventil io vorgesehen, welches in der Schließstellung
(gezeichnet) sich gegen seinen Sitz ii legt. Die Spindel g ist vom Abblasventil
io an hohl ausgeführt, damit bei geöffnetem Abblasventil die Rückluft durch den
hohlen Teil 12 in die Außenluft abblasen kann. Um die hohle Spindel i2 ist mittels
Gewinde der Hals 13 des Regelventils 7 der Vorluft in der Achsenrichtung verschiebbar
befestigt. Der Hals 13 ist am Ende zu einer Hülse 15 zwecks Aufnahme einer Druckfeder
1q. erweitert, welche in der zylindrischen Verlängerung 16 der Druckluftkammer 5
luftdicht gleitend geführt ist. Der Druck der Feder kann durch Drehen einer Überwurfmutter
17 und einer in ihrer Achse angeordneten Schraube eingestellt werden. Die Verschiebung
des Abblasventils io der Rückluft gegen das Regelventil 7 für die Vorluft erfolgt
durch Drehen des Halses 13 um die hohle Spindel 12 und die Befestigung durch Anziehen
einer Gegenmutter 18. Zur Feineinstellung des Rückluftdruckes ist an der zylindrischen
Verlängerung 1ö eine Drosselvorrichtung ig angeordnet, über welche die vom Abblasventil
io durch die hohle Spindel 12 kommende Rückluft in die Außenluft tritt.
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Beim Sinken des Rückluftdruckes, z. B. infolge Flaschenbruchs, schließt
das Abblasventil io, da die Spindel g durch die vergrößerte Druckdifferenz zwischen
Bier- und Rückluftdruck in Richtung des auf die Membran wirkenden Bierdruckes bewegt
wird. Hierdurch wird das Regelventil ? der Vorluft weiter geöffnet und der Druckunterschied
zwischen Vor- und Rückluft weiter vergrößert; dadurch wird das Überströmventil 8
geöffnet und der Überschuß an Vorluft an die Rückluftkammer 2 abgegeben. Durch diesen
Ausgleich kommt sofort das Abblasventil io zur Wirkung, und der Übertritt der Vorluft
aus der Druckluftkammer 5 erfolgt entsprechend dem durch den Füllvorgang gegebenen
Bedarf und in Abhängigkeit vom augenblicklichen Druck der abzufüllenden Flüssigkeit.