EP0546347B1 - Getränkefüllorgan mit waagerecht geschlitzter Gassperrglocke - Google Patents
Getränkefüllorgan mit waagerecht geschlitzter Gassperrglocke Download PDFInfo
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- EP0546347B1 EP0546347B1 EP92119522A EP92119522A EP0546347B1 EP 0546347 B1 EP0546347 B1 EP 0546347B1 EP 92119522 A EP92119522 A EP 92119522A EP 92119522 A EP92119522 A EP 92119522A EP 0546347 B1 EP0546347 B1 EP 0546347B1
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- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
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- B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
- B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
- B67C3/22—Details
- B67C3/26—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
- B67C3/2614—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling
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- B67C3/22—Details
- B67C3/26—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
- B67C2003/2645—Means to avoid overfilling by preventing gas returning from the container into the filling tank via the liquid valve, e.g. mesh screens
Definitions
- the invention relates to a filling element of the type mentioned in the preamble of claim 1.
- a return gas tube projecting downwards into the container is provided on the valve body, through which gas escapes from the container and which, when its lower end is reached by the filling level, prevents further escape of back-flowing gas and thus stops the filling.
- the fill level can also be determined in another way, for example by means of sensors, and the escape of the gas can be interrupted with a return gas valve.
- the liquid valve is still open for a certain period of time after the filling stop by interrupting the return gas flow, which can be very long, for example, when the beverage filler is standing. During this period, before the liquid valve closes and further flow into the container is finally stopped, gas must be prevented from spreading to others Way, for example, rises past the liquid valve and thus liquid can continue to flow in, since the desired filling level in the container would then be exceeded.
- a gas barrier is provided in the area of the liquid valve in the case of generic filling elements, which is designed in the special generic form as a perforated bell mounted on the valve body.
- a filling device of the type mentioned is known from DE-PS 1 162 711. Openings are provided in the form of individual, difficult to position holes. From DE-PS 27 27 723 a bell is known in which openings are provided in the form of vertical slots extending to the lower edge. Here too, production is relatively complex. This type of slitting also leads to an unstable damage-sensitive edge.
- the object of the present invention is to provide a filling element of the type mentioned at the outset, which can be made cheaper with regard to the manufacturability of the bell.
- the openings are formed as essentially horizontal slots. On the one hand, these are easier than in the known constructions e.g. make with a saw. In addition, there is a stable construction with a closed lower edge.
- the invention is advantageously designed in such a way that always several slots are provided all around the bell in, for example, a common plane. Such a bell is particularly easy to manufacture.
- the slots are advantageously designed inclined. As a result, their flowability is improved while the gas barrier effect remains good.
- Figure 1 shows under an opening of a beverage storage tank 1 a filling member 2 fastened with means not shown.
- the outlet 3 of the filling member is sealed with a seal 4 on the edge of a bottle 5.
- a valve body 7 In the interior 6 of the filling element, a valve body 7 is arranged such that it can move in height.
- the valve body 7 is extended upwards and downwards with a return gas tube 8, the gas channel of which passes through the valve body 7.
- the valve body 7 carries a sealing ring 9 which, in the lowest position of the valve body 7, lies in sealing contact on the valve seat 10 of the filling element 2.
- valve body 7 and return gas tube 8 are shown in different operating positions on the left and right of the center line, respectively.
- On the right is the closed position shown, in which the valve body 7 rests sealingly on the valve seat 10.
- the opening position, in which the valve body is raised, is shown on the left-hand side.
- Means, not shown, are provided which, for example, engage the upper end of the return gas tube 8, not shown, in order to move the valve body 7 between the two operating positions shown.
- These means can consist, for example, of a spring that opens at constant pressure or of levers that can be actuated from the outside.
- a stop ring 11 is fixedly mounted in the interior 6 of the filling element 2 and forms a fixed stop 12 on its lower ring surface.
- An upwardly facing annular surface is formed on the valve body 7, which serves as a valve stop 13. The opening movement of the valve body is limited in the opening position shown in the left half of the figure by the valve stop 13 abutting against the fixed stop 12.
- a bell 14 is freely movable in height on the valve body 7.
- the bell 14 is designed in the basic form of a ring with a large inner hole 27 which sits with play on the circumference of the valve body 7.
- the bell is provided with a plurality of horizontally extending slots 15 in the case shown.
- the bell 14 is firmly clamped in the open position shown on the left between the valve stop 13 and the fixed stop 12, for which purpose it has correspondingly shaped annular stop surfaces on its upper and lower sides, and is thus on a defined one Height held at the distance shown above the valve seat.
- This distance results in a gap which is selected in a size of a few tenths of a millimeter such that that liquid can flow through, but no gas bubbles can pass through.
- the width of the slots 15 is selected so that they also allow liquid to pass through but no gas bubbles.
- the bell 14 In the closed position of the valve shown on the right, the bell 14 is free. It stands on the valve seat and does not have to participate in the entire downward movement of the valve body 7.
- valve seat is shown differently in the two halves of the figure to illustrate a variant.
- the valve seat 10 forms a siphon of conventional construction, the bell protruding into the channel 16 of the siphon.
- valve seat 10 On the left side of the figure, the valve seat 10 'is flat, that is, without the formation of a siphon.
- the liquid from the storage vessel 1 is in the interior 6 of the filling element above the closed valve.
- a new bottle 5 or, if necessary, a can to be filled with a slightly different design of the filling element can be attached to the underside of the filling element.
- the container is prestressed by the return gas pipe 8 or in another way, if it is carbonated beverages.
- the liquid valve is then opened by lifting the valve body 7 into the open position shown on the left side of the figure. Now liquid (left side of the figure) flows through the slots 15 of the bell 14 or through the gap which is formed under the edge thereof.
- the liquid continues to flow into the bottle 5 until the liquid level reaches the lower end of the return gas tube 8 or is determined in some other way, for example by means of sensors.
- the filling process is now stopped by blocking the return gas path. Since no more gas can escape from the bottle 5, no more liquid can flow into the container.
- the bell 14 can also be provided in accordance with the prior art, that is to say it can be fastened in a suitable manner, for example, to the fixed stop 12 or to the valve stop 13. It is then either fixed or arranged to move with the valve body 7. In the latter case, as can be seen from the right side of FIG. 1, the channel 16 must be deepened in order to allow the lower edge of the bell 14 to penetrate far enough downwards.
- the bell 14 according to Figure 1 is shown separately in a perspective view. It can be seen that the slots 15 are formed all around in several levels of the bell 14. Such a slot arrangement is particularly easy to implement. You just have to do that Guide bell blank at the level of one of the orbits with piecewise rotation to a saw 30, which is shown in Figure 3 in an axial view. The saw 30 rotates in the direction of the arrow about its axis 31. With drive and control means, not shown, it can be brought radially to the axis of the bell 14. The bell 14 is held by means not shown and after completion of a slot can be rotated through a certain angle to introduce the next slot or raised or lowered to introduce slots in another plane, so that the slot pattern shown in Figure 2 results.
- FIG. 4 shows in section an embodiment variant in which the slots 15 'are not introduced horizontally, but instead run in an incline downwards in section. This facilitates the passage of liquids. As indicated by the flow arrows, the liquid can pass through the slots 15 'essentially undisturbed, that is to say without a strong flow deflection.
- FIG. 4 is not so easy to manufacture with a saw as shown in FIG. 3.
- the slots would then not be of a straight, horizontal basic shape, as shown in FIG. 2, but would run in an arc.
- parallel slits can also be produced with the oblique cross section of FIG. 4 if other tools are used, for example narrow milling heads or advantageously laser cutting tools.
- Such tools can of course also be used to produce slots of any shape.
- the slots can also be provided, for example, in a slightly oblique arrangement, if this is advantageous.
Landscapes
- Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein Füllorgan der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
- Derartige Füllorgane bilden den heute üblichen Stand der Technik. Üblicherweise ist dabei am Ventilkörper noch ein nach unten in den Behälter ragendes Rückgasrohr vorgesehen, durch das Gas aus dem Behälter entweicht und das, wenn sein unteres Ende vom Füllpegel erreicht wird, das weitere Austreten von rückströmendem Gas verhindert und somit die Füllung stoppt. Es kann auch auf andere Weise, beispielsweise mittels Sensoren, der Füllstand ermittelt und mit einem Rückgasventil das Austreten des Gases unterbrochen werden.
- Bei Füllorganen der gattungsgemäßen Art ist nach dem Füllstopp durch Unterbrechen des Rückgasstromes das Flüssigkeitsventil noch über einen gewissen Zeitraum geöffnet, der z.B. bei stehendem Getränkefüller sehr lang sein kann. Während dieses Zeitraumes, bevor das Flüssigkeitsventil schließt und weiterer Zustrom in den Behälter endgültig unterbrochen wird, muß verhindert werden, daß Gas auf andere Weise, beispielsweise am Flüssigkeitsventil vorbei aufsteigt und somit weiterhin Flüssigkeit nachströmen kann, da dann der gewünschte Füllpegel im Behälter überschritten würde.
- Zu diesem Zweck ist bei gattungsgemäßen Füllorganen im Bereich des Flüssigkeitsventiles eine Gassperre vorgesehen, die in der speziellen gattungsgemäßen Form als am Ventilkörper gelagerte gelochte Glocke ausgebildet ist.
- Ein Füllorgan der eingangs genannten Art ist aus der DE-PS 1 162 711 bekannt. Hierbei sind Durchbrechungen in Form einzelner, schwierig positionierbarer Löcher vorgesehen. Aus der DE-PS 27 27 723 ist eine Glocke bekannt, bei der Durchbrechungen in Form vertikaler, bis zum unteren Rand reichender Schlitze vorgesehen sind. Auch hier ist die Herstellung relativ aufwendig. Diese Art der Schlitzung führt ferner zu einem instabilen beschädigungsempfindlichen Rand.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Füllorgan der eingangs genannten Art zu schaffen, das hinsichtlich der Herstellbarkeit der Glocke verbilligt werden kann.
- Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteiles des Anspruches 1 gelöst.
- Bei dieser Konstruktion sind die Durchbrechungen als im wesentlichen waagerecht verlaufende Schlitze ausgebildet. Diese lassen sich zum einen einfacher als bei den bekannten Konstruktionen z.B. mit einer Säge herstellen. Außerdem ergibt sich eine stabile Konstruktion mit geschlossenem unterem Rand.
- Vorteilhaft wird die Erfindung gemäß Anspruch 2 so ausgestaltet, daß immer mehrere Schlitze in z.B. einer gemeinsamen Ebene die Glocke umlaufend vorgesehen sind. Eine derartige Glocke läßt sich besonders leicht herstellen.
- Vorteilhaft sind die Schlitze gemäß Anspruch 3 geneigt ausgebildet. Dadurch wird bei unverändert guter Gassperrwirkung ihre Durchströmbarkeit verbessert.
- In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:
- Fig.1
- ein Füllorgan mit geschlitzter Glocke im Schnitt,
- Fig.2
- die Glocke gemäß Figur 1 in einer perspektivischen Darstellung
- Fig. 3
- in Achsansicht die Glocke der Figur 2 mit Säge zur Herstellung der Schlitze und
- Fig. 4
- eine Ausführungsvariante im Schnitt der Linie 4 - 4 in Figur 3.
- Figur 1 zeigt unter einer Öffnung eines Getränkevorratskessels 1 ein mit nicht dargestellten Mitteln befestigtes Füllorgan 2. Der Auslauf 3 des Füllorganes ist mit einer Dichtung 4 auf dem Rand einer Flasche 5 abgedichtet.
- Im Innenraum 6 des Füllorganes ist ein Ventilkörper 7 höhenbeweglich angeordnet. Der Ventilkörper 7 ist nach oben und nach unten mit einem Rückgasrohr 8 verlängert, dessen Gaskanal den Ventilkörper 7 durchsetzt.
- Der Ventilkörper 7 trägt einen Dichtring 9, der in der untersten Stellung des Ventilkörpers 7 in dichtender Anlage auf dem Ventilsitz 10 des Füllorganes 2 liegt.
- In der Figur sind Ventilkörper 7 und Rückgasrohr 8 jeweils links bzw. rechts von der Mittellinie in unterschiedlichen Betriebsstellungen dargestellt. Auf der rechten Seite ist die Schließstellung dargestellt, in der der Ventilkörper 7 dichtend auf dem Ventilsitz 10 aufliegt. Auf der linken Seite ist die Öffnungsstellung dargestellt, in der der Ventilkörper angehoben ist. Es sind nicht dargestellte Mittel vorgesehen, die beispielsweise am nichtdargestellten oberen Ende des Rückgasrohres 8 angreifen, um den Ventilkörper 7 zwischen den beiden dargestellten Betriebsstellungen zu bewegen. Diese Mittel können beispielsweise aus einer bei Gleichdruck öffnenden Feder bestehen oder aus von außen zu betätigenden Hebeln.
- Im Innenraum 6 des Füllorganes 2 ist ein Anschlagring 11 feststehend montiert, der an seiner unteren Ringfläche einen Festanschlag 12 ausbildet. Am Ventilkörper 7 ist eine nach oben weisende Ringfläche ausgebildet, die als Ventilanschlag 13 dient. Die Öffnungsbewegung des Ventilkörpers nach oben wird in der in der linken Hälfte der Figur dargestellten Öffnungsstellung durch Anschlag des Ventilanschlages 13 gegen den Festanschlag 12 begrenzt.
- Oberhalb des Ventilanschlages 13 ist auf dem Ventilkörper 7 eine Glocke 14 frei höhenbewegblich gelagert. Die Glocke 14 ist dazu in der Grundform eines Ringes mit einem großen inneren Loch 27 ausgebildet, das mit Spiel auf dem Umfang des Ventilkörpers 7 sitzt. Die Glocke ist im dargestellten Fall mit einer Vielzahl von waagerecht verlaufenden Schlitzen 15 versehen.
- Wie der Vergleich der beiden Hälften der Figur zeigt, wird die Glocke 14 in der links dargestellten Öffnungsstellung zwischen dem Ventilanschlag 13 und dem Festanschlag 12 fest eingespannt, wozu sie auf ihre Ober- und Unterseite entsprechend ausgebildete ringförmige Anschlagflächen aufweist, und wird somit auf einer definierten Höhe gehalten, in der sie mit dem dargestellten Abstand über dem Ventilsitz steht. Dieser Abstand ergibt einen Spalt, der in einer Größe von einigen Zehntel Millimetern derart gewählt ist, daß Flüssigkeit hindurchfließen, aber keine Gasblasen hindurchtreten können. Die Breite der Schlitze 15 ist so gewählt, daß sie ebenfalls Flüssigkeit hindurchtreten lassen aber keine Gasblasen.
- In der rechts dargestellten Schließstellung des Ventils ist die Glocke 14 frei. Sie steht auf dem Ventilsitz auf und muß nicht die gesamte Abwärtsbewegung des Ventilkörpers 7 mitmachen.
- Der Ventilsitz ist zur Verdeutlichung einer Variante in den beiden Hälften der Figur unterschiedlich dargestellt. Auf der rechten Seite bildet der Ventilsitz 10 einen Siphon üblicher Konstruktion aus, wobei die Glocke in den Kanal 16 des Siphons ragt.
- Auf der linken Seite der Figur ist der Ventilsitz 10' eben ausgebildet, also ohne Ausbildung eines Siphons.
- Die Wirkungsweise der dargestellten Konstruktion wird wie folgt erläutert:
- In der rechts dargestellten Schließstellung des Füllorganes steht die Flüssigkeit aus dem Vorratskessel 1 im Innenraum 6 des Füllorganes oberhalb des geschlossenen Ventiles. Jetzt kann an der Unterseite des Füllorganes eine neue Flasche 5 oder gegebenenfalls bei etwas anderer Gestaltung des Füllorganes eine zu füllende Dose angesetzt werden.
- Durch das Rückgasrohr 8 oder auf andere Weise wird, falls es sich um karbonisierte Getränke handelt, der Behälter vorgespannt. Sodann wird das Flüssigkeitsventil durch Heben des Ventilkörpers 7 in die auf der linken Seite der Figur dargestellte Öffnungsstellung geöffnet. Jetzt strömt (linke Seite der Figur) Flüssigkeit durch die Schlitze 15 der Glocke 14 bzw. durch den Spalt, der unter deren Rand ausgebildet ist. Die Flüssigkeit strömt solange in die Flasche 5, bis der Flüssigkeitsspiegel das untere Ende des Rückgasrohres 8 erreicht oder auf andere Weise, beispielsweise mittels Sensoren, festgestellt wird. Durch Versperren des Rückgasweges wird nun der Füllvorgang gestoppt. Da kein Gas mehr aus der Flasche 5 entweichen kann, kann auch keine Flüssigkeit mehr in den Behälter strömen.
- Gas aus dem nicht befüllten Kopfraum des Behälters könnte aber am noch geöffneten Flüssigkeitsventil vorbei nach oben strömen. Dann würde weitere Flüssigkeit nach unten gelangen können.
- Dies verhindert die als Gassperre dienende Glocke 14. Diese läßt zwar durch ihre Öffnungen 15 und unter ihrem Rand hindurch Flüssigkeit strömen, ist aber hinsichtlich Spaltgröße der Schlitze so dimensioniert, daß kein Gas aufsteigen kann. Die Flüssigkeit bleibt also solange gestoppt, bis das Flüssigkeitsventil durch Abwärtsbewegung des Ventilkörpers 7 geschlossen und damit der Flüssigkeitszulauf endgültig unterbrochen wird.
- Abweichend von der Darstellung der Figur 1 kann die Glocke 14 auch gemäß dem Stand der Technik vorgesehen sein, also beispielsweise am Festanschlag 12 bzw. am Ventilanschlag 13 auf geeignete Weise befestigt sein. Sie ist dann entweder feststehend oder mit dem Ventilkörper 7 mitbewegt angeordnet. Im letzteren Falle muß, wie aus der rechten Seite der Figur 1 ersichtlich, der Kanal 16 vertieft werden, um den unteren Rand der Glocke 14 weit genug nach unten eindringen zu lassen.
- In Figur 2 ist die Glocke 14 gemäß Figur 1 separat in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Man erkennt, daß die Schlitze 15 umlaufend in mehreren Ebenen der Glocke 14 ausgebildet sind. Eine derartige Schlitzanordnung läßt sich besonders einfach verwirklichen. Man muß dazu lediglich den Glockenrohling auf Höhe einer der Umlaufbahnen unter stückweiser Drehung an eine Säge 30 führen, die in Figur 3 in Achsansicht dargestellt ist. Die Säge 30 dreht in Pfeilrichtung um ihre Achse 31. Mit nicht dargestellten Antriebs- und Steuerungsmitteln ist sie radial zur Achse der Glocke 14 an diese heranführbar. Die Glocke 14 ist mit nicht dargestellten Mitteln gehalten und kann nach Fertigstellung eines Schlitzes um einen bestimmten Winkelbetrag gedreht werden zur Einbringung des nächsten Schlitzes bzw. angehoben oder gesenkt werden, um in einer anderen Ebene Schlitze einzubringen, so daß sich das in Figur 2 dargestellte Schlitzmuster ergibt.
- Wie Figur 2 zeigt, können zusätzlich zu den gesägten Schlitzen 15 Löcher 25, beispielsweise als Bohrungen, vorgesehen sein.
- Figur 4 zeigt im Schnitt eine Ausführungsvariante, bei der die Schlitze 15' nicht waagerecht eingebracht sind, sondern im Schnitt schräg nach innen abwärts verlaufend. Dadurch wird der Flüssigkeitsdurchtritt erleichtert. Die Flüssigkeit kann, wie mit den Strömungspfeilen angedeutet, im wesentlichen ungestört, also ohne starke Strömungsumlenkung, die Schlitze 15' passieren.
- Die Ausführungsform der Figur 4 ist mit einer Säge, wie dies Figur 3 darstellt, nicht so einfach herstellbar. Die Schlitze würden dann nicht von gerader waagerechter Grundform sein, wie dies Figur 2 zeigt, sondern würden bogenförmig verlaufen. Gerade parallele Schlitze lassen sich aber auch mit dem schrägen Querschnitt der Figur 4 herstellen, wenn andere Werkzeuge verwendet werden, beispielsweise schmale Fräsköpfe oder vorteilhaft Laserschneidwerkzeuge. Solche Werkzeuge können natürlich auch sonst zur Herstellung von Schlitzen beliebiger Form verwendet werden. Abweichend von der Darstellung der Figur 2 können die Schlitze aber beispielsweise auch in leicht schräger Anordnung vorgesehen sein, falls dies von Vorteil ist.
Claims (3)
- Füllorgan für Getränkefüller mit einem nach Unterbrechung des Rückgasstromes aus dem Behälter schließenden Flüssigkeitsventil und einer im Bereich von dessen Ventilkörper angeordneten Gassperre in Form einer Glocke, die mit Durchbrechungen versehen ist, welche derart dimensioniert sind, daß sie nur Flüssigkeit, nicht aber Gas durchlassen, dadurch gekennzeichnet, daß im in Gebrauchsstellung vertikal angeordneten zylindrischen Teil der Glocke (14) Durchbrechungen als im wesentlichen waagerechte Schlitze (15) ausgebildet sind.
- Füllorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere Schlitze (15) in einer waagerechten Ebene der Glocke (14) umlaufend angeordnet sind.
- Füllorgan nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (15') im Radialschnitt schräg nach innen zum Zentrum der Glocke abwärts zur Glockenöffnung hin geneigt ausgebildet sind.
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