EP0906872A1 - Verfahren und Befüllgerät zum Befüllen eines Ausgabebehälters - Google Patents

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EP0906872A1
EP0906872A1 EP98123870A EP98123870A EP0906872A1 EP 0906872 A1 EP0906872 A1 EP 0906872A1 EP 98123870 A EP98123870 A EP 98123870A EP 98123870 A EP98123870 A EP 98123870A EP 0906872 A1 EP0906872 A1 EP 0906872A1
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EP
European Patent Office
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container
valve
liquid
filling
gas
Prior art date
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Application number
EP98123870A
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English (en)
French (fr)
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EP0906872B1 (de
Inventor
Siegfried Humm
Gabor Palosi
Bernd Weidner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Adolf Wuerth GmbH and Co KG
Original Assignee
Adolf Wuerth GmbH and Co KG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D83/00—Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/14—Containers or packages with special means for dispensing contents for delivery of liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant for a product delivered by a propellant
    • B65D83/42—Filling or charging means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00—Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • B65B31/003—Adding propellants in fluid form to aerosol containers

Definitions

  • the invention relates to a method and a filling device for filling a refillable dispenser for liquid media, especially an aerosol can.
  • the filling process is particularly important in the commercial economy as a time-consuming process and thus as a cost factor to watch.
  • the Screw cap leaks occur, at least then result in a loss of pressure, so that the contents of the can can no longer be expressed.
  • the invention has for its object a method for Filling an output container for liquid media too create a quick and reliable refill allowed, and in particular a filling device for this purpose a quick and easy refilling of the dispenser enabled on site.
  • a preferred dispensing container is characterized in that that it has two valves and the second valve for Filling the container with both liquid medium and is formed with compressed gas. That from the dispensing valve of the container independent filling valve can meet the needs of Filling can be adjusted without changing another To have to perform a function. Filling with just one valve enables quick filling and uncomplicated Connect with appropriate filling elements.
  • the filling valve is advantageously provided on the bottom of the container. It is expediently designed as a pressure valve that by placing the container on a filler neck Filling device for dispensing liquid medium and compressed gas is trained.
  • the upper dispensing valve is convenient permanently connected to the dispenser. Special Screw caps and the like are unnecessary.
  • the filling valve is expediently centric arranged on the bottom of the container, which is advantageously concave is so that the valve on the base of the container does not survive.
  • the filling valve can not be detached from the Output container connected. But it can also be beneficial interchangeably connected to the container to, if necessary to enable a replacement of the valve.
  • a particular advantage is a surface section of the can, especially the filling valve, as an actuator for a Switch valve of a filling device is formed.
  • Such a thing Switching valve for starting the filling process and / or be designed to reload the filling device can then essentially simultaneously with the connection the filling valve of the dispenser with the filler neck the filling device can be actuated. This supports one further automation and acceleration of the filling process.
  • the dispensing container has a particular advantage in the bottom area, in particular on the filling valve, mechanical coding on the type of medium to be filled and / or Volume of the output container.
  • the mechanical coding can be coded accordingly on the filling device, especially at its filler neck and / or switching valve, correspond. It can be achieved that only the correct output containers are filled, i.e. such Feed containers that are used to fill with a certain medium, that is emitted by the filling device should. It can also be achieved by coding that only containers with the correct volume are filled become. After all, it's also achievable through coding, that the filling of not aligned to the filling system Containers, especially those that have the operating pressure not endure, is excluded.
  • the mechanical Coding can be of protrusions and / or recesses after the Principle formed by matrix and patrix or key and lock be.
  • the dispenser can vary depending on the type of liquid to be dispensed Medium has a volume of a few milliliters have up to a few liters. As a rule, the volume lies between approx. 0.2 liters and one liter.
  • the to be issued liquid media are advantageously those used in commercial Companies are constantly needed. It is about especially media that are used for longer periods Interrupting the dispensing process does not result in constipation of the dispensing valve or dispensing nozzle. This includes especially lubricants, cleaning agents, care products and the same.
  • the invention particularly relates to a filling device for Refilling the dispensing containers, especially spray cans, with liquid medium and compressed gas.
  • This filling device has a dosing tank designed as a pressure vessel for Absorption of liquid medium, a liquid line, the from the bottom or outlet of the metering container to a valve trained filler neck leads with a filling valve of the dispensing container can be connected, optionally a metering device for discontinuous replenishment in particular (predetermined) amounts of liquid in the dosing container, and a pressurized gas device that can be connected to the metering container for squeezing liquid quantities out of the dosing container and pressing into the dispensing container and for Structure of a compressed gas cushion in the dispensing container.
  • the dosing container is a pneumatic one Dosing pump trained.
  • the liquid space and the gas space of the dosing container are movable by at least one temporarily sealing partition, in particular a piston, separated from each other, which is the size of airspace and liquid space changed relative to each other.
  • the partition is advantageously by the gas pressure towards the outlet or bottom of the dosing container while reducing the Liquid space movable and preferably by spring force resettable.
  • the metering container can also be designed as a suction pump with spring force be the amount of liquid from the reservoir suck in. In this embodiment, one is in the arrangement of the storage container free. It can also go below of the dosing container are arranged.
  • the partition especially the piston, can be a mechanical one Be assigned switching element that when reaching an end position a switching valve after squeezing the liquid volume for the gas supply for the supply of compressed air in opens the dispenser.
  • the switching valve can be outside of the dosing container. With one particularly preferred embodiment is the switching valve in the metering container arranged.
  • the dispenser can and the filling device in particular mechanical fits have that are coordinated and a connection of dispensing container and filling device, in particular filler neck and filling valve of the dispensing container, only allow if the type and amount of liquid medium match with filling device and dispensing container. So can fits to determine the container size or can size feel the diameter of the container to be filled. fits To identify the correct can contents, in particular through appropriate shape and size design of Dispensing nozzle and filling valve may be provided.
  • the filling device has a dosing tank or a dosing chamber for dispensing a predetermined amount of liquid medium is. This predetermined amount is, if necessary, i.e. when the filling process is initiated in the dispensing container promoted.
  • the dosing device of the filling device is in one embodiment of the invention preferably as a volume metering device trained which a predetermined volume of liquid dispenses into the dosing container or holds it there. At this embodiment corresponds to the volume of liquid in the Dosing container usually the one to be filled into the dispensing container Volume in the liquid medium.
  • the dosing device can be used to change the desired amount of liquid be adjustable or changeable.
  • valve of the filler neck of the filling device and the filling valve of the dispensing container are advantageously designed that if the dispenser and filling medium are correctly assigned and filling volume fit into each other and each other actuate.
  • the valve of the filler neck is preferably a self-closing one Valve that by pressing or putting the Filling valve of the dispenser can be opened.
  • the filling valve of the output container can be designed in a corresponding manner be. But it is also possible to use the filling valve Train pressure-dependent valve that can be opened by fluid pressure is when the two valves are engaged brought and automatically closes again when the pressure decreases on the filling side of the valve. The two valves are advantageous by simply pressing together engaged. However, it is also a clutch after Type of quick release or bayonet lock possible, for example with a lock by a partial Revolution.
  • the dosing tank is designed as a pressure tank and on the gas pressure designed when filling the dispenser is used. This pressure is usually below 10 bar and usually around 6 bar.
  • the compressed gas device expediently has one in the dosing container, in particular in the upper area, opening compressed gas supply line on that via a switching valve with a compressed gas source, for example a pump or a compressor or pressure vessel, is connectable.
  • the volume of the interior the dosing container is advantageously kept larger than the maximum volume of the amount of liquid to be added. This creates an additional volume in the dosing tank available to form a gas pressure cushion above the liquid level the amount of liquid is used.
  • the Gas pressure cushion above the liquid level is used to Liquid from the dosing container into the dispensing container drive without being substantial or sudden in the system Pressure drop takes place.
  • the one flowing in from the compressed gas supply line The amount of gas is sufficient to maintain the pressure in the system.
  • the gas-bearing area is advantageous the system or the dosing tank via a pressure compensation valve connectable to the environment, the valve is arranged in particular in the gas feed line.
  • the pressure compensation valve By opening of the pressure compensation valve after the filling process the system can be brought to ambient pressure so that an essentially pressure-free refilling of the dosing container is possible.
  • the actuation of the switching valve and preferably the pressure compensation valve is also preferably carried out through the container to be filled when it is placed and losing weight. Because the circuit of the switching valve and also the Alternatively, the pressure compensation valve can be actuated , both valves can be used as a reusable valve, in particular three-way valve, summarized, the has a common actuator.
  • the metering device is expediently volume-dependent Volume metering device formed when reached of a certain volume or level closes, the closure preferably also under pressure reacts and remains closed until both the The fill level fell below as well as the pressure in the dosing tank is dismantled. From a liquid storage container, the Content is preferably at ambient pressure then the appropriate amount of liquid for the next one Refill the filling process essentially without applying pressure.
  • the special feature of the filling according to the invention is that liquid medium and compressed gas in succession through the same valve be filled in. Filling takes place with advantage without interruption. This can be achieved with advantage be that a desired volume of liquid through the Pressurized gas is injected and pressurized gas the required Pressure pad builds up in the output container.
  • the filling process according to the invention can be done within a few Seconds to complete and complete.
  • the use the dispensing container, in particular aerosol cans, is through the shortness of the filling time is not affected. For this Basically, no other output containers need to be the same Contents are kept in stock.
  • the filling device designed so that first a predetermined volume of liquid, preferably in a predetermined amount in the dosing container is held by the compressed gas from the dosing tank is pressed out and metered into the dispensing container.
  • the liquid volume is calculated so that after Filling the predetermined volume of liquid in the dispensing container there is still enough space to flow through Pressurized gas to build up a sufficient gas cushion. If the dispenser is emptied incorrectly, i.e. with its incorrect posture, essentially only pressurized gas spent so that still or substantial amounts of liquid contained in the dispenser essentially without pressure then the gas cushion can be replaced by Filling can only be rebuilt with compressed gas.
  • a separate compressed gas discharge valve can be installed on the filling device be provided. It is also possible to use the dispensing nozzle the filling device via a compressed gas line and a to apply additional changeover valve directly with compressed gas.
  • a check valve arranged that a backflow of liquid or gas from the pipe system is prevented if in Dosing tank there is a relative negative pressure. More like that Way is advantageous between the switching valve for that A check valve is provided for the compressed gas and the discharge valve, that prevents backflow of liquid or gas, when the gas pressure line is depressurized.
  • the backflow will occur of liquid or gas in the dosing container and in the Gas line prevented by a check valve that is functional at the bottom or outlet of the dosing container or one outgoing line piece is arranged before this branches if necessary.
  • the dosing container can be flowed through with compressed gas.
  • the partition or the piston can expediently here also flowable and with a flow direction acting check valve provided as a switching valve works for the compressed gas and when a final position is reached after dispensing the volume of liquid through the mechanical actuator is opened so that the compressed gas through the pressure line between the dosing tank and the dispensing valve can flow into the output container.
  • the gas vent line provided that the gas pressure relief released gas from the system into the reservoir initiates to possibly entrained liquid droplets and to chop off fog and condense vapors. As a result, the environmental impact can be kept low.
  • All are Switching and control devices and valves not electric educated.
  • the corresponding devices and valves can be operated pneumatically, hydraulically and / or mechanically.
  • the refill line between the liquid reservoir and dosing container is preferred in one embodiment through a removable lid into the storage container, so that the storage container can be easily replaced, which can be a plastic canister, for example, is possible without changing the line connections.
  • a Gas return line and possibly further lines can also through this lid in the reservoir be led through.
  • a level-dependent shut-off valve that from the liquid level in the reservoir responds.
  • a level-dependent, arranged as a shut-off valve float valve be the outgoing liquid line from the reservoir when the liquid level drops below one closes predetermined level.
  • a main switch can be arranged depending on the filling level of the liquid storage container can be actuated and the compressed air that can be supplied to the system shuts off when a predetermined liquid level is below.
  • In the storage container can be used as a circuit diagram trained float valve can be provided, which over Pressure lines connected to the main switch and at The liquid level drops below a predetermined level Level opens, so that a pressure pulse is given, which the Main switch closes.
  • the shut-off valve for the liquid line and the switching valve for actuating the Main switches can be used together in a float valve be integrated, which performs both functions.
  • This float valve can be removable with the lid so that the Liquid line and the main switch are each closed when the cover is removed.
  • the cover has a coding or fit interacting with the container, which vary depending on the container volume and container content is. This will prevent accidental mistakes Storage container connected in terms of size and / or content become.
  • the filling device is like this trained that first filling the dispenser with compressed gas up to a partial pressure, after which liquid is pressed into the dispenser until the predetermined maximum pressure is reached. In this case not volume metering, but pressure-dependent Liquid dosing. Through this embodiment of filling device and filling process ensures that there is always a sufficient gas cushion in the dispenser is that for dispensing those in the dispenser Amount of liquid is sufficient if handled correctly.
  • the filling device can be used for pressure-dependent liquid dosing be equipped with a second switching valve that preferably works depending on pressure.
  • the switching valve has preferably two supply lines, namely a liquid supply line, coming from the dosing tank, a gas filling line, which is branched off from the gas-carrying area of the system, and a discharge line, namely a filling line, the the respective medium leads to the filler neck.
  • a pressure regulator or Pressure reducer provided that the desired lower Pressure level guaranteed.
  • the pressure-dependent control of the second switching valve can with the help of the pressure difference between Gas pressure in the gas filling line and the liquid or.
  • Gas pressure in the leading from the switching valve to the filler neck Filling line can be made, with relative Overpressure in the gas filling line is preferably the way for the filling with compressed gas is open and with pressure equalization preferably the way for filling with liquid is open.
  • the switch position for the liquid filling with pressure equalization, mechanical pre-tensioning, which acts on the switching element can be achieved.
  • Fig. 1 shows a refillable can 1 in connection with a filling device 2.
  • the can 1 consists essentially of Metal, especially aluminum, and is used as a pressure cell Dispensing liquid content, especially by spraying, educated. It has a cylindrical jacket 3 and is on its top 4 with a dispensed valve 5 non-detachably connected by pressing down one Spray head 6 is actuated.
  • the can base 7 is in one piece formed with the jacket 3 and drawn in concave. Downtown of the can bottom is spring loaded into the bottom wall Filling valve 8 screwed in sealingly, mechanically and / or can be opened from below by fluid pressure. Of the on the can bottom 7 protruding part of the filling valve 8 is sufficient not to the bottom of the can bottom, so that the footprint the can 1 is not affected by the valve 8 is.
  • the filling device 2 has a design as a dispensing valve Filler neck 9, which works as a check valve and the shape of which corresponds to the shape of the valve 8 of the can 1, so that when the can is placed on the filler neck 9 the bilateral valves are opened under mutual Sealing the connection to the outside.
  • the filler neck 9 is connected to a liquid pressure line 10 which to the bottom of a metering pressure container 11 for the refillable liquid medium leads.
  • This dosing 11 is with a preferably adjustable, as a volume metering device working refill 12 provided, via the the container 11 with the volume intended for refilling of liquid medium from a storage container above 13 or canister can be filled.
  • the refill dosing device 12 is designed as a level-dependent switch and closes after the filling process of the Dosing container with the predetermined volume of liquid by itself, especially after loading the dosing container with compressed gas, tightly sealed.
  • the dosing container 11 is closed on all sides and in the upper one Area connected to a gas supply line 14 through which the compressed gas over the free surface of the liquid medium, only about a third of the volume of the dosing container occupies, is insertable.
  • the line 14 is via a three-way valve 15 connected to a compressed gas supply line 16, which can be connected to a pressure pump, with either the Pressure pump and / or the compressed gas supply line 16 with a not shown pressure regulator and / or with a pressure relief valve is provided to the gas pressure in line 16 substantially to keep it expensive or to limit it.
  • a usable maximum pressure in the entire system is, for example at approx. 6 bar, to which can 1 also acts as the operating pressure is designed.
  • the multi-way valve 15 is designed as a mechanical switching valve and actuated by a key 17, which by Placing the can 1 on the filler neck 9 can be pressed down and the compressed gas line 14 with the compressed gas supply line 16 connects. When the can is lifted off, this connection becomes separated again and at the same time by changing the Three-way valve 15, the gas supply line 14 with a vent outlet 18 connected, i.e. open to the outside.
  • the filling valves 8 and 9 closed.
  • the three-way valve 15 changed over by relieving the pressure element 17, so that the gas supply line 14 is separated from the gas supply line 16 and is connected to the vent 18.
  • the gas pressure builds up in the gas supply line 14 and Dosing container 11 to ambient pressure, so that the hydrostatic Pressure of the liquid column 20 of the liquid supply in the canister 13 arranged above the dosing container 11 comes into effect, a float valve 21 of the volume metering device 12 opens and again the predetermined volume of liquid can flow into the dosing container 11.
  • a new refill process can then be done by placing another one Box 1 on the filler neck 9 by pressing the pushbutton 17 can be initiated.
  • the push button 17, the direction of actuation parallel to the the valves 8 and 9 run, is designed or adjusted so that it responds earlier when the can is put on than the valves 8 and 9 and when removing the can later than this. This has the consequence that the gas pressure in the dosing tank 11 is constructed before the valves 8 and 9 open and that it is only dismantled again when the valves 8 and 9 after Removing the can are closed again.
  • the refill 12 can be done in a simple manner be formed that one of the canister 13 in the metering container 11 leading refill line 22 into the dosing container protrudes and at least the lower end 23 of the Refill line 22 is adjustable in height.
  • the valve 21 is at the lower end 23 of the refill line 22 trained so that it is on the rising liquid level in the dosing tank responds and closes when the liquid level reaches the lower end 23 of the refill line 22.
  • the refill line 22 is still with a mechanical shut-off valve 24 provided for the permanent closure of the Refill line 22 is provided, for example when dismantling the filling device 2 or for cleaning purposes.
  • the embodiment according to FIG. 2 works according to a similar one Principle like the embodiment according to Fig. 1, i.e. both the Liquid as well as the compressed gas are separated by a single one Valve conveyed into the output container. That is why they are comparable Parts also with corresponding reference numbers Mistake.
  • One major difference is that that not as in the embodiment of Fig. 1 first Liquid and then the pressurized gas into the dispensing container 1 be metered in, but that conversely the compressed gas first and then metered the liquid into the dispensing container become.
  • the aerosol can 1 'provided as a dispensing container is designed the same as in the embodiment according to Fig. 1. Therefore it is only partially shown.
  • the dosing container 11 ' can have a larger volume, in particular a volume of liquid, there, as already mentioned, the liquid in this embodiment not metered in volume from the dosing container, but is output in pressure-dosed. Therefore, with the Filling device of this embodiment in principle also different large output containers 1 'are filled.
  • the Pressure line leading from the dosing tank 11 'to the filler neck 9' leads, not continuously trained, but by one Pressure switch 25 interrupted in two sections 26 and 27, the section 26 between the metering container 11 'and Pressure switch 25 is located and the section 27 between the pressure switch 25 and filler neck 9.
  • a gas metering line 28 branched off to the pressure switch 25 leads as the second entrance and in the one as Pressure regulator working pressure regulator 29 is arranged.
  • the control slide 30 is biased by a compression spring 31 in the direction of a slide position, in which the liquid line 26 with the filling line 27 to Control slide 30 is connected.
  • a control line leads 32 from the filling line 27, which in the case of a prevailing fluid pressure acts in the same direction, like the compression spring 31.
  • On the other side of the control spool 30 attacks a control line 33, which in the case of a there prevailing gas pressure a thrust on the spool 30 towards a connection between the gas metering line 28 and the filling line 27 exercises.
  • the pressure regulator 29 reduces that in the gas metering line 28 and Control line 33 prevailing gas pressure to a maximum of 3 bar, whereas the maximum gas pressure in the rest of the gas-carrying system is 6 bar.
  • the mechanical switch 15 ' is in this embodiment presented in detail. It is also a three-way valve trained and has a supply line, namely the compressed gas supply line 16 'and two derivatives, namely the gas supply 14 'to the dosing tank and the vent line 18 '.
  • the switching valve 15 ' has a control slide 34, which is biased on one side with a compression spring 35 namely in the direction of the switch position, in which the gas-carrying system of the filling device with the ventilation line 18 'is connected, i.e. the gas-carrying system is depressurized is posed.
  • the filling process is initiated in this switch position.
  • Pressurized gas flows through the pressurized gas supply line 16 'over the Reusable valve 15 'in the gas supply line 14', via the branch to the gas metering line 28 through the pressure regulator 29 and from there into the control line 33 at a reduced pressure of only 3 bar and by the control slide 30 in the switch position, at which connects the gas metering line 28 to the filling line 27 is.
  • Gas can then flow through the opened valves 8 'and 9' get into the box 1 'until there is a gas cushion of essentially 3 bar is built up.
  • Control lines 33 and 32 essentially pressure equalization, see above that the compression spring 31 the spool 30 in the other Switched position in which the liquid line 26 in Communication with the filling line 27 comes.
  • the liquid medium is then out dosed into the can 1 and in one such a quantity until the maximum pressure of 6 bar in the can is achieved.
  • the volume-related amount of liquid is included depending on the capacity of the can 1.
  • the control slide 34 of the mechanical multi-way valve 15 'in the pressure relief position so that the gas-carrying System in the filling device depressurized or set to ambient pressure becomes. It is at the lower pressure level lying area of the gas-carrying system, namely the gas metering line 28 and the control line 33 with a device to maintain the pressure so that the in residual pressure prevailing in these lines is sufficient, the control spool 30 of the pressure switch valve 25 back to the starting position, which is shown in Fig. 2 to push back.
  • the in the filling device 2 'of FIG. 2 has a pot-like Receptacle 36, which is used to center the attached can 1 ' serves.
  • This receptacle 36 is also suitable for The can diameter. Larger diameter cans do not fit in the receptacle and therefore cannot be filled become. The outer one is sufficient for cans with a smaller diameter lower edge of the can not up to the push button 17 'of the reusable valve 15 ', so that the filling process cannot be initiated can. In this way, incorrect fillings can be made to a limited extent be avoided.
  • the embodiment according to FIG. 3 shows a coding in the form of mechanical fits between the can and the filling device that incorrect filling can be completely ruled out.
  • the Mechanical coding is preferably on the filling valve 8 ′′ and Filler neck 9 '' provided because these two valves in their Form design are largely free and therefore the rest Training of the can and the filling device is not affected are needed.
  • the multi-way valve 15 '' can be used in a preferred Embodiment included in the mechanical coding as shown in FIG. 3. Thereby security can be increased. As shown in Fig.
  • the pushbutton 17 '' of the mechanical switching valve arranged at such a small distance from the filler neck 9, that it is neither from the outer lower can edge nor from the retracted Can bottom 7 '' is actuated.
  • the sensing element 17 ′′ has the filling valve 8 ′′ of the can 1 ′′ mechanical coding element.
  • the after bottom-facing edge 38 can be used as a pressure member for Depress the pushbutton 17 ''.
  • the widened edge 38 also has holes or cutouts 39 have, in the correct version pins or projections 40 engage, which are provided on the receptacle 36 'of the filling device are.
  • pins or projections 40 engage, which are provided on the receptacle 36 'of the filling device are.
  • the receptacle 36 '' serving as a centering aid also record the can diameter.
  • the embodiment of the invention according to FIG. 4 shows a Development of the not according to the claimed invention Working embodiment according to FIG. 1. Corresponding to each other Parts are therefore with the same reference numerals Mistake.
  • the dispensing container designed as a spray can 1 '' has an inclined position when filling, which is easy to handle facilitated. For the rest, the interaction is between Filling valve 8 "and filler neck 9" and the actuation of the Probe 17 "of the reusable valve 15" the same as in the Embodiment according to Fig. 1 or Fig. 2. Also the coding to avoid incorrect operation is appropriate educated.
  • the Liquid space 41 from the gas space 42 through a partition trained piston 43 separately.
  • the direction of discharge is still pneumatic through the gas cushion in the gas space 42, so that in the How the liquid is squeezed out didn't change anything.
  • the location of the dosing container however, one is free, so that the outlet 44 has Bottom 45 does not coincide with the lowest point needs.
  • the piston 43 is with a mechanical Spring 46 loaded piston rod 47, the Spring force is set so that the piston 43 when pressure is released retrieved and at the same time a new volume of liquid be sucked out of the reservoir 13 '' can.
  • the free end of the piston rod has a mechanical one Stop 48 on the one with an actuator 49 one Switch valve 50 cooperates when the piston 43 hits the bottom 45, i.e. the volume of liquid is squeezed out.
  • the passage for compressed gas is then opened in the switching valve a gas supply line 51 coming from the reusable valve 15 ′′ is released and passes through a further compressed gas line 52 via a check valve 53 in the filling line 54, the leads to the filler neck 9 ''.
  • a check valve 57 enables easy suction of liquid from the Storage container and prevents backflow of liquid when squeezing the volume of liquid into the dispenser 1''. Conversely, a check valve prevents 58 in the from the dosing container 11 '' to the filler neck 9 '' leading filling line 54 a suction of gas or Liquid from the filling line as long as in the dosing tank 11 '' there is a relative negative pressure.
  • the gas outlet 18 '' does not lead to the outside, but opens into the reservoir 13 ''.
  • a vent line 59 provided to the vent of the multi-way valve 15 is connected.
  • a float valve 60 At the bottom of the storage container 13 '' is located on the Intake opening of the liquid suction line 55 a float valve 60, the suction opening of the liquid suction line 55 closes when the liquid level 61 in the reservoir Has fallen 13 '' below a predetermined level, i.e. when the storage container 13 '' is empty.
  • the float valve 60 also remains closed if the intake pipe after removal the lid with this from the reservoir 13 '' will and will only open again when it is among the Liquid level 61 is immersed.
  • the metering is carried out of the liquid volume and the compressed gas through the dosing tank 11 '' ', although also in this a separation between Liquid space 41 and gas space 42 through a piston 62 is provided.
  • the piston 62 has a equipped with a check valve 63 passage, the check valve is closed while still There is liquid in the dosing container 11 '' '.
  • the Dosing chamber 11 '' ' is a stop 65, which with the Check valve 63 cooperates as soon as the piston 62 the Floor 64 has reached.
  • the check valve 63 opened mechanically, so that on the Back of the piston 62 pressurized gas through the piston in the liquid space of the Dosing container 11 '' 'can get. From this it flows via a pressure line 66 from the bottom 64 of the metering container leads to the filler neck 9 '' '.
  • a pressure line 66 from the bottom 64 of the metering container leads to the filler neck 9 '' '.
  • another check valve 67 arranged in the The opposite direction locks like the check valve 63 in the piston 62.
  • the stop 65 is advantageously on the check valve 67 and is an extension of the pressure line 66 in the Dosing container 11 '' 'formed.
  • a return spring is in turn for returning the piston 62 68 provided, this time within the liquid space of the metering container 11 '' 'is arranged and on the container bottom 64 supported on the one hand and on the piston 62 on the other and the piston 62 when the pressure in the gas supply line 69 is relieved pushes back into the starting position.
  • Each dispensing container 1 '' 'is independent of it Coding can be connected to the compressed air discharge valve 79.
  • the Dispenser 1 '' ' can be supplied with compressed air via this valve be filled when the gas pressure in the dispensing container 1 '' ', for example as a result of incorrect operation without the liquid being dispensed. Also one only filling an empty dispenser 1 '' ' with compressed air, if desired, is possible via this valve.
  • the from the reservoir 13 '' 'to the liquid space of the Dosing container 11 '' 'leading liquid suction line 71 again extends from the bottom of the storage container 13 '' ' a lid 72 of the storage container and leads over Check valve 73 in the area of the container bottom 64 in the Liquid space of the metering chamber 11 '' '.
  • the check valve 73 becomes like the check valve 57 of the embodiment Fig. 4 when returning the piston to its initial position due to the relatively reduced pressure due to suction opened so that liquid from the reservoir can flow. Will the piston 62 on its back with Pressurized gas is applied, then the check valve prevents a backflow of liquid to be added.
  • the suction end of the liquid suction line is also with a float valve 74 which is an intake of air prevented from the emptied reservoir 13 '' '.
  • the Float valve 74 is also designed as a switching valve, that sits in a gas pressure line, the inlet and Outlets 75 and 76 also through the container lid 72 to Bottom of the reservoir 13 '' 'are guided.
  • the access of the Gas pressure line 75 is constantly connected to the pressure gas line 16 '' ' connected.
  • the outlet 76 leads to a main switch 77, the sits in the compressed gas line 16 '' 'and the compressed air supply in the compressed gas line 16 '' 'shuts off when the float valve 74 in the storage container 13 '' 'the passage between access 75 and outlet 76 of the compressed gas line opens.
  • This Main switch 77 is the further use of the filling device prevented when the reservoir 13 '' 'is empty. After removing the last output container 1 '' 'it will System via the actuator 17 '' 'and the multi-way valve 15' '' depressurized, after which the main switch is not switched off 77 no further compressed gas can get into the system.
  • the float valve 74 can be a piston Have float in a vertical cylindrical Sleeve is guided and in its upper stop position Suction opening for the liquid suction line releases and at the same time the horizontal passage between the access line 75 and outlet line 76 closes.
  • the liquid level comes 61 in the area of the float valve 74, then the float sinks, taking the suction opening of the liquid suction line 71 closed and at the same time the passage between lines 75 and 76 is opened.
  • the Lid 72 of the liquid storage container 13 '' ' is again preferably provided with a coding that with the Opening of the container 13 '' interacts so that incorrect operation as a result of incorrect container content and incorrect container size excluded are.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Befüllgerät zum Wiederbefüllen eines Ausgabebehälters sowie ein Verfahren hierzu. Das Befüllgerät weist einen Füllstutzen (9'') auf, der mit einem Befüllventil (8'') des Ausgabebehälters verbindbar ist. Die Flüssigkeit wird mit Hilfe des Druckgases in den Ausgabebehälter volumendosiert eingedrückt. Hierzu weist das Befüllgerät eine pneumatische Dosierpumpe (11'') mit einem Flüssigkeitsraum (41) und einem Gasraum (42) und einem den Flüssigkeitsraum und den Gasraum trennenden Kolben (43) auf. Nach Einfüllen der Flüssigkeit wird das als Druckpolster dienende Druckgas zudosiert. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein Befüllgerät zum Befüllen eines wiederbefüllbaren Ausgabebehälters für flüssige Medien, insbesondere einer Aerosoldose.
Zahlreiche Flüssigkeitsbehälter für Flüssigkeiten, insbesondere Spraydosen und Aerosoldosen, sind zur einmaligen Verwendung bestimmt und werden nach Ausgabe des Inhalts verworfen. Zur Müllvermeidung ist man deshalb dazu übergegangen, solche Behälter zur mehrmaligen Verwendung auszubilden, d.h. wieder befüllbar zu gestalten. So gibt es Aerosoldosen, die durch ihr Ausgabeventil wieder befüllbar sind, insbesondere dann, wenn es sich um einen treibgashaltigen, flüssigen Inhalt handelt, bei dem das Treibgas in der Flüssigkeit gelöst ist. Solche Treibgase sollen jedoch aus Umweltgründen ebenfalls vermieden werden. Es ist auch bekannt, Aerosoldosen an der Oberseite mit einer Schraubkappe zu versehen, in die das Zerstäuberventil eingearbeitet ist. Nach Abnehmen der Schraubkappe kann die Flüssigkeit bequem nachgefüllt werden, so daß nach Verschließen der Dose eine Beaufschlagung mit Druckgas möglich ist. Zu diesem Zweck sind Dosen bekannt, die in der Schraubkappe ein weiteres Ventil für die Druckgaszuführung aufweisen. Auch sind Dosen bekannt, die im Dosenboden ein Ventil zum Einpressen von Druckgas, insbesondere Preßluft oder Stickstoff, besitzen.
Insbesondere in der gewerblichen Wirtschaft ist der Füllvorgang als zeitraubender Arbeitsgang und damit als Kostenfaktor anzusehen. Außerdem können bei einer Verschmutzung des Schraubverschlusses Undichtigkeiten auftreten, die dann zumindest einen Druckverlust zur Folge haben, so daß der Doseninhalt nicht mehr ausgedrückt werden kann.
Es wurde auch schon vorgeschlagen, Aerosoldosen am Boden mit zwei Ventilen zu versehen, wobei eines zum Befüllen mit flüssigem Medium und ein zweites zum Befüllen mit Druckgas ausgebildet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Befüllen eines Ausgabebehälters für flüssige Medien zu schaffen, das ein schnelles und zuverlässiges Wiederbefüllen erlaubt, und insbesondere auch ein Befüllgerät hierzu, das ein schnelles und problemloses Wiederbefüllen der Ausgabebehälter am Einsatzort ermöglicht.
Ein bevorzugter Ausgabebehälter ist dadurch gekennzeichnet, daß er zwei Ventile aufweist und das zweite Ventil zur Befüllung des Behälters sowohl mit flüssigem Medium als auch mit Druckgas ausgebildet ist. Das vom Ausgabeventil des Behälters unabhängige Befüllventil kann den Erfordernissen der Befüllung angepaßt werden, ohne gleichzeitig eine andere Funktion ausüben zu müssen. Die Befüllung durch nur ein Ventil ermöglicht ein schnelles Befüllen und ein komplikationsloses Verbinden mit entsprechenden Füllorganen.
Das Befüllventil ist mit Vorteil am Behälterboden vorgesehen. Es ist zweckmäßigerweise als Andrückventil ausgebildet, das durch Aufsetzen des Behälters auf einen Füllstutzen eines Befüllgerätes zur Ausgabe von flüssigem Medium und Druckgas ausgebildet ist. Das obere Ausgabeventil ist zweckmäßigerweise unlösbar mit dem Ausgabebehälter verbunden. Besondere Schraubverschlüsse und dergleichen erübrigen sich. Vorzugsweise sind außer dem Ausgabeventil und dem Befüllventil keine weiteren Ventile oder sonstige Öffnungen am Behälter vorgesehen, so daß der Behälter einfach und kostengünstig herzustellen ist. Das Befüllventil ist zweckmäßigerweise zentrisch am Behälterboden angeordnet, welcher mit Vorteil konkav eingezogen ist, so daß das Ventil an der Standfläche des Behälters nicht übersteht. Das Befüllventil kann unlösbar mit dem Ausgabebehälter verbunden sein. Es kann aber auch mit Vorteil auswechselbar mit dem Behälter verbunden sein, um im Bedarfsfall eine Erneuerung des Ventils zu ermöglichen.
Mit besonderem Vorteil ist ein Oberflächenabschnitt der Dose, insbesondere das Befüllventil, als Betätigungsorgan für ein Schaltventil eines Befüllgerätes ausgebildet. Ein derartiges Schaltventil, das zum Ingangsetzen des Befüllvorganges und/oder zur Wiederbeladung des Befüllgerätes ausgebildet sein kann, kann dann im wesentlichen gleichzeitig mit dem Verbinden des Befüllventils des Ausgabebehälters mit dem Füllstutzen des Befüllgerätes betätigbar sein. Dies unterstützt eine weitere Automatisierung und Beschleunigung des Füllvorgangs.
Der Ausgabebehälter weist mit besonderem Vorteil im Bodenbereich, insbesondere am Befüllventil, eine mechanische Codierung auf, die die Art des zu befüllenden Mediums und/oder das Volumen des Ausgabebehälters widergibt. Die mechanische Codierung kann mit einer entsprechenden Codierung am Befüllgerät, insbesondere an dessen Füllstutzen und/oder Schaltventil, korrespondieren. Dadurch kann erreicht werden, daß nur die richtigen Ausgabebehälter befüllt werden, d.h. solche Aufgabebehälter, die zur Befüllung mit einem bestimmten Medium, das vom Befüllgerät ausgegeben wird, befüllt werden sollen. Weiterhin kann auch durch die Codierung erreicht werden, daß nur Behälter mit dem richtigen Volumen befüllt werden. Schließlich ist es durch die Codierung auch erreichbar, daß die Befüllung von nicht auf das Befüllsystem ausgerichteten Behältern, insbesondere solchen, die den Betriebsdruck nicht aushalten, ausgeschlossen ist. Die mechanische Codierung kann von Vorsprüngen und/oder Ausnehmungen nach dem Prinzip von Matrize und Patrize oder Schlüssel und Schloß gebildet sein.
Der Ausgabebehälter kann je nach Art des auszugebenden flüssigen Mediums einen Volumeninhalt von wenigen Millilitern bis zu einigen Litern haben. In der Regel liegt der Rauminhalt zwischen ca. 0,2 Liter und einem Liter. Die auszugebenden flüssigen Medien sind mit Vorteil solche, die in gewerblichen Betrieben ständig benötigt werden. Es handelt sich hierbei insbesondere um solche Medien, die auch bei längerer Unterbrechung des Ausgabevorgangs nicht zu einer Verstopfung des Ausgabeventils bzw. der Ausgabedüse neigen. Hierzu gehören insbesondere Schmierstoffe, Reinigungsmittel, Pflegemittel und dergleichen.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Befüllgerät zum Wiederbefüllen der Ausgabebehälter, insbesondere Spraydosen, mit flüssigem Medium und Druckgas. Dieses Befüllgerät hat einen als Druckbehälter ausgebildeten Dosierbehälter zur Aufnahme von flüssigem Medium, eine Flüssigkeitsleitung, die vom Boden bzw. Auslaß des Dosierbehälters zu einem als Ventil ausgebildeten Füllstutzen führt, der mit einem Befüllventil des Ausgabebehälters verbindbar ist, gegebenenfalls eine Dosiereinrichtung zum insbesondere diskontinuierlichen Nachliefern (vorbestimmter) Flüssigkeitsmengen in den Dosierbehälter, und eine mit dem Dosierbehälter verbindbare Druckgaseinrichtung zum Auspressen von Flüssigkeitsmengen aus dem Dosierbehälter und Einpressen in den Ausgabebehälter und zum Aufbau eines Druckgaspolsters im Ausgabebehälter.
Der Dosierbehälter ist erfindungsgemäß als pneumatische Dosierpumpe ausgebildet. Der Flüssigkeitsraum und der Gasraum des Dosierbehälters sind durch eine bewegbare, mindestens zeitweise abdichtende Trennwand, insbesondere einen Kolben, voneinander getrennt, die die Größe von Luftraum und Flüssigkeitsraum relativ zueinander verändert. Die Trennwand ist vorteilhafterweise durch den Gasdruck in Richtung zum Auslaß bzw. Boden des Dosierbehälters unter Verkleinerung des Flüssigkeitsraumes bewegbar und vorzugsweise durch Federkraft wieder rückstellbar. Insbesondere durch Einstellung der Federkraft kann der Dosierbehälter auch als Saugpumpe ausgebildet sein, um die Flüssigkeitsmenge aus dem Vorratsbehälter anzusaugen. Bei dieser Ausführungsform ist man in der Anordnung des Vorratsbehälters frei. Er kann dann auch unterhalb des Dosierbehälters angeordnet werden.
Der Trennwand, insbesondere dem Kolben, kann ein mechanisches Schaltglied zugeordnet sein, das beim Erreichen einer Endstellung nach Auspressen des Flüssigkeitsvolumens ein Schaltventil für die Gaszuleitung zur Zuführung von Druckluft in den Ausgabebehälter öffnet. Das Schaltventil kann außerhalb des Dosierbehälters vorgesehen sein. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Schaltventil im Dosierbehälter angeordnet.
Um ein nicht beabsichtigtes Befüllen eines Ausgabebehälters, der zur Aufnahme eines anderen flüssigen Mediums vorgesehen ist, und/oder eine Größe besitzt, die zur Aufnahme eines anderen Flüssigkeitsvolumens bestimmt ist als dasjenige, auf das die Dosierkammer eingestellt ist, können der Ausgabebehälter und das Befüllgerät insbesondere mechanische passungen aufweisen, die aufeinander abgestimmt sind und eine Verbindung von Ausgabebehälter und Befüllgerät, insbesondere Füllstutzen und Befüllventil des Ausgabebehälters, nur dann ermöglichen, wenn die Art und die Menge des flüssigen Mediums bei Befüllgerät und Ausgabebehälter übereinstimmen. So können passungen zur Feststellung der Behältergröße bzw. Dosengröße den Durchmesser des zu befüllenden Behälters abfühlen. passungen zur Erkennung des richtigen Doseninhalts können insbesondere durch entsprechende Form- und Größengestaltung von Ausgabestutzen und Befüllventil vorgesehen sein.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung besitzt das Befüllgerät einen Dosierbehälter bzw. eine Dosierkammer, die zur Ausgabe einer vorbestimmten Menge an flüssigem Medium eingerichtet ist. Diese vorbestimmte Menge wird im Bedarfsfall, d.h. bei Einleiten des Befüllvorganges in den Ausgabebehälter befördert.
Die Dosiereinrichtung des Befüllgerätes ist bei einer Ausführungsform der Erfindung vorzugsweise als Volumen-Dosiereinrichtung ausgebildet, die ein vorbestimmtes Flüssigkeitsvolumen in den Dosierbehälter abgibt bzw. dort bereithält. Bei dieser Ausführungsform entspricht das Flüssigkeitsvolumen im Dosierbehälter in der Regel dem in den Ausgabebehälter einzufüllenden Volumen am flüssigen Medium. Die Dosiereinrichtung kann mit Vorteil zur Veränderung der gewünschten Flüssigkeitsmenge einstellbar bzw. veränderbar sein.
Das Ventil des Füllstutzens des Befüllgerätes und das Befüllventil des Ausgabebehälters sind mit Vorteil so ausgebildet, daß sie bei richtiger Zuordnung von Ausgabebehälter und Füllmedium und Füllvolumen ineinanderpassen und sich gegenseitig betätigen.
Das Ventil des Füllstutzens ist vorzugsweise ein selbstschließendes Ventil, das durch Andrücken bzw. Aufsetzen des Befüllventils des Ausgabebehälters öffenbar ist. Das Befüllventil des Ausgabebehälters kann in entsprechender Weise ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, das Befüllventil als druckabhängiges Ventil auszubilden, das durch Fluiddruck öffenbar ist, wenn die beiden Ventile miteinander in Eingriff gebracht sind und automatisch wieder schließt, wenn der Druck auf der Befüllseite des Ventils abnimmt. Die beiden Ventile werden mit Vorteil durch bloßes Aneinanderdrücken miteinander in Eingriff gebracht. Es ist jedoch auch eine Kupplung nach Art eines Schnellverschlusses oder Bajonettverschlusses möglich, zum Beispiel mit einer Verriegelung durch eine teilweise Umdrehung.
Der Dosierbehälter ist als Druckbehälter ausgebildet und auf den Gasdruck ausgelegt, der bei der Befüllung der Ausgabebehälters zur Anwendung kommt. Dieser Druck liegt in der Regel unter 10 bar und normalerweise bei ca. 6 bar. Die Druckgaseinrichtung weist zweckmäßigerweise eine in den Dosierbehälter, insbesondere in dessen oberen Bereich, mündende Druckgaszuleitung auf, die über ein Schaltventil mit einer Druckgasquelle, beispielsweise einer Pumpe oder einem Kompressor oder Druckbehälter, verbindbar ist. Das Volumen des Innenraums des Dosierbehälters ist mit Vorteil größer gehalten als das maximale Volumen der zuzudosierenden Flüssigkeitsmenge. Dadurch steht im Dosierbehälter ein zusätzlicher Rauminhalt zur Verfügung, der zur Ausbildung eines Gasdruckpolsters über dem Flüssigkeitsspiegel der Flüssigkeitsmenge dient. Das Gasdruckpolster über dem Flüssigkeitsspiegel dient dazu, die Flüssigkeit aus dem Dosierbehälter in den Ausgabebehälter zu treiben, ohne daß im System ein wesentlicher oder plötzlicher Druckabfall stattfindet. Die aus der Druckgaszuleitung nachströmende Gasmenge reicht aus, um den Druck im System aufrechtzuerhalten.
Es ist möglich, den Betriebsdruck im Dosierbehälter aufrechtzuerhalten und das für den nächsten Befüllvorgang vorgesehene Flüssigkeitsvolumen unter Überdruck in den Dosierbehälter einzuführen. Mit Vorteil ist jedoch der Gas führende Bereich des Systems bzw. des Dosierbehälters über ein Druckausgleichsventil mit der Umgebung verbindbar, wobei das Ventil insbesondere in der Gaszuleitung angeordnet ist. Durch Öffnen des Druckausgleichsventils nach Beendigung des Füllvorganges kann das System auf Umgebungsdruck gebracht werden, so daß eine im wesentlichen drucklose Neubefüllung des Dosierbehälters möglich ist. Die Betätigung des Schaltventils und vorzugsweise auch des Druckausgleichsventils erfolgt vorzugsweise durch den zu befüllenden Behälter bei dessen Aufsetzen und Abnehmen. Da die Schaltung des Schaltventils und auch die Betätigung des Druckausgleichsventils alternativ ausführbar sind, können beide Ventile mit Vorteil zu einem Mehrwegventil, insbesondere Dreiwegeventil, zusammengefaßt sein, das ein gemeinsames Betätigungsglied aufweist.
Die Dosiereinrichtung ist zweckmäßigerweise als volumenabhängige Volumen-Dosiereinrichtung ausgebildet, die bei Erreichen eines bestimmten Volumens bzw. Füllstandniveaus schließt, wobei der Verschluß vorzugsweise auch auf Druck reagiert und so lange verschlossen bleibt, bis sowohl der Füllstand unterschritten als auch der Druck im Dosierbehälter abgebaut ist. Aus einem Flüssigkeits-Vorratsbehälter, dessen Inhalt sich vorzugsweise auf Umgebungsdruck befindet, kann dann die entsprechende Flüssigkeitsmenge für den nachfolgenden Befüllvorgang im wesentlichen ohne Druckanwendung nachfließen.
Das Besondere bei der erfindungsgemäßen Befüllung ist, daß flüssiges Medium und Druckgas durch dasselbe Ventil nacheinander eingefüllt werden. Die Befüllung erfolgt mit Vorteil ohne Unterbrechung. Dies kann mit Vorteil dadurch erreicht werden, daß ein gewünschtes Flüssigkeitsvolumen durch das Druckgas eingepreßt wird und Druckgas das erforderliche Druckpolster im Ausgabebehälter aufbaut.
Der erfindungsgemäße Befüllvorgang kann innerhalb weniger Sekunden ausgeführt und abgeschlossen werden. Der Gebrauch der Ausgabebehälter, insbesondere Aerosoldosen, wird durch die Kürze der Befüllungsdauer nicht beeinträchtigt. Aus diesem Grunde brauchen keine weiteren Ausgabebehälter gleichen Inhalts vorrätig gehalten werden.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das Befüllgerät so ausgebildet, daß zuerst ein vorbestimmtes Flüssigkeitsvolumen, das vorzugsweise in vorbestimmter Menge im Dosierbehälter vorgehalten wird, durch das Druckgas aus dem Dosierbehälter ausgepreßt und in den Ausgabebehälter eindosiert wird. Dabei wird das Flüssigkeitsvolumen so berechnet, daß nach Einfüllen des vorbestimmten Flüssigkeitsvolumens im Ausgabebehälter noch genügend Platz vorhanden ist, um durch nachströmendes Druckgas ein ausreichendes Gaspolster aufzubauen. Wird bei unsachgemäßer Entleerung des Ausgabebehälters, d.h. bei dessen falscher Haltung, im wesentlichen nur Druckgas ausgegeben, so daß noch restliche oder wesentliche Flüssigkeitsmengen im Ausgabebehälter im wesentlichen drucklos enthalten sind, dann kann das Gaspolster durch nachträgliche Befüllung ausschließlich mit Druckgas wieder aufgebaut werden. Hierzu kann am Befüllgerät ein getrenntes Druckgasausgabeventil vorgesehen sein. Es ist auch möglich, den Ausgabestutzen des Befüllgerätes über eine Druckgasleitung und ein zusätzliches Umschaltventil unmittelbar mit Druckgas zu beaufschlagen.
In der Druckleitung bzw. Befüll-Leitung zwischen dem Dosierbehälter und dem Ausgabeventil ist. vorzugsweise ein Rückschlagventil angeordnet, das ein Zurückströmen von Flüssigkeit oder Gas aus dem Leitungssystem verhindert, wenn im Dosierbehälter ein relativer Unterdruck herrscht. In ähnlicher Weise ist mit Vorteil zwischen dem Schaltventil für das Druckgas und dem Ausgabeventil ein Rückschlagventil vorgesehen, das ein Rückströmen von Flüssigkeit oder Gas verhindert, wenn die Gasdruckleitung druckentlastet ist.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird das Zurückfließen von Flüssigkeit bzw. Gas in den Dosierbehälter und in die Gasleitung von einem Rückschlagventil verhindert, das funktionell am Boden bzw. Ausgang des Dosierbehälters bzw. einem davon abgehenden Leitungsstück angeordnet ist, bevor dieses sich gegebenenfalls verzweigt. Bei dieser Ausführungsform ist der Dosierbehälter mit Druckgas durchströmbar ausgebildet. Die Trennwand bzw. der Kolben kann hier zweckmäßigerweise ebenfalls durchströmbar und mit einem in Strömungsrichtung wirkenden Rückschlagventil versehen sein, das als Schaltventil fur das Druckgas arbeitet und bei Erreichen einer Endstellung nach Ausgabe des Flüssigkeitsvolumens durch das mechanische Stellglied geöffnet wird, so daß das Druckgas durch die Druckleitung zwischen Dosierbehälter und Ausgabeventil in den Ausgabebehälter strömen kann.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Gasentlüftungsleitung vorgesehen, die das bei der Gasdruckentlastung frei werdende Gas aus dem System in den Vorratsbehälter einleitet, um eventuell mitgerissene Flüssigkeitströpfchen und Nebel in diesem abzuschlagen und Dämpfe zu kondensieren. Dadurch kann die Umweltbelastung gering gehalten werden.
Gemäß vorteilhafter Ausbildungen der Erfindung sind sämtliche Schalt- und Regeleinrichtungen und Ventile nicht elektrisch ausgebildet. Die entsprechenden Einrichtungen und Ventile sind pneumatisch, hydraulisch und/oder mechanisch betätigbar.
Dadurch entfällt eine sonst erforderliche explosionsgeschützte Ausführung der Befüllanlage.
Die Nachfüll-Leitung zwischen Flüssigkeits-Vorratsbehälter und Dosierbehälter ist bei einer Ausführungsform vorzugsweise durch einen abnehmbaren Deckel in den Vorratsbehälter geführt, so daß ein problemloses Auswechseln des Vorratsbehälters, der beispielsweise ein Kunststoffkanister sein kann, ohne Auswechslung von Leitungsanschlüssen möglich ist. Eine Gasrückführleitung und gegebenenfalls weitere Leitungen können ebenfalls durch diesen Deckel in den Vorratsbehälter hindurchgeführt sein.
Um ein unerwünschtes Eindringen von Luft in das System zu verhindern, wenn der Vorratsbehälter leer ist, ist bei einer Ausführunsgform ein niveauabhängiges Absperrventil vorgesehen, das aus den Flüssigkeitsspiegel im Vorratsbehälter reagiert. Hierzu kann im Vorratsbehälter ein niveauabhängiges, als Absperrventil ausgebildetes Schwimmerventil angeordnet sein, das die vom Vorratsbehälter abgehende Flüssigkeitsleitung bei Absinken des Flüssigkeitsspiegels unter ein vorbestimmtes Niveau verschließt. Um das gesamte System stillzulegen, wenn der Vorratsbehälter leer ist, kann in der Druckluft-Zuführleitung ein Hauptschalter angeordnet sein, der in Abhängigkeit vom Füllgrad des Flüssigkeits-Vorratsbehälters betätigbar ist und die dem System zuführbare Druckluft absperrt, wenn ein vorbestimmter Flüssigkeitsspiegel unterschritten ist. Im Vorratsbehälter kann ein als Schaltbild ausgebildetes Schwimmerventil vorgesehen sein, das über Druckleitungen mit dem Hauptschalter verbunden ist und bei Absinken des Flüssigkeitsspiegels unter ein vorbestimmtes Niveau öffnet, so daß ein Druckimpuls abgegeben wird, der den Hauptschalter schließt. Das Absperrventil für die Flüssigkeitsleitung und das Schaltventil für die Betätigung des Hauptschalters können gemeinsam in ein Schwimmerventil integriert sein, das beide Funktionen ausübt. Dieses Schwimmerventil kann mit dem Deckel abnehmbar sein, so daß die Flüssigkeitsleitung und der Hauptschalter jeweils verschlossen sind, wenn der Deckel abgenommen ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Deckel eine mit dem Behälter zusammenwirkende Codierung bzw. Passung auf, die je nach Behältervolumen und Behälterinhalt verschieden ist. Dadurch wird vermieden, daß versehentlich falsche Vorratsbehälter hinsichtlich Größe und/oder Inhalt angeschlossen werden.
Bei einer anderen Ausführungsform ist das Befüllgerät so ausgebildet, daß zuerst eine Befüllung des Ausgabebehälters mit Druckgas bis zu einem Teildruck erfolgt, wonach Flüssigkeit in den Ausgabebehälter nachgedrückt wird, bis der vorbestimmte Maximaldruck erreicht ist. In diesem Fall wird nicht eine Volumendosierung vorgenommen, sondern eine druckabhängige Flüssigkeitsdosierung. Durch diese Ausführungsform von Befüllgerät und Befüllverfahren ist gewährleistet, daß stets ein ausreichendes Gaspolster im Ausgabebehälter vorhanden ist, das zur Ausgabe der im Ausgabebehälter vorhandenen Flüssigkeitsmenge bei richtiger Handhabung ausreicht.
Für die druckabhängige Flüssigkeitsdosierung kann das Befüllgerät mit einem zweiten Schaltventil ausgerüstet sein, das vorzugsweise druckabhängig arbeitet. Das Schaltventil hat vorzugsweise zwei Zuleitungen, nämlich eine Flüssigkeitszuleitung, die vom Dosierbehälter kommt, eine Gasfüll-Leitung, die aus dem gasführenden Bereich des Systems abgezweigt ist, und eine abführende Leitung, nämlich eine Füll-Leitung, die das jeweilige Medium zum Füllstutzen führt. Um die GasfüllLeitung beim Befüllvorgang auf einem niedrigeren Druckniveau zu halten als die übrigen Gasführungssysteme, ist im Abzweig bzw. in der Gasfüll-Leitung vorzugsweise ein Druckregler bzw. Druckminderer vorgesehen, der das gewünschte niedrigere Druckniveau gewährleistet. Die druckabhängige Steuerung des zweiten Schaltventils kann mit Hilfe der Druckdifferenz zwischen Gasdruck in der Gasfüll-Leitung und dem Flüssigkeitsbzw. Gasdruck in der vom Schaltventil zum Füllstutzen führenden Füll-Leitung vorgenommen werden, wobei bei relativem Überdruck in der Gasfüll-Leitung vorzugsweise der Weg für die Befüllung mit Druckgas geöffnet ist und bei Druckausgleich vorzugsweise der Weg für die Befüllung mit Flüssigkeit geöffnet ist. Die Schaltstellung für die Flüssigkeitsbefüllung bei Druckausgleich kann durch eine mechanische Vorspannung, die auf das Schaltglied einwirkt, erreicht werden.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den Unteransprüchen und der Zeichnung. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein. Hierbei zeigen:
Fig. 1
eine Ausführungsform eines Befüllgerätes für eine volumendosierte Befüllung von Ausgabebehältern,
Fig. 2
eine Ausführungsform eines Befüllgerätes für eine druckabhängige Flüssigkeitsbefüllung eines Ausgabebehälters,
Fig. 3
eine Ausführungsform der Erfindung mit mechanischer Codierung zwischen Ausgabebehälter und Befüllgerät,
Fig. 4
eine Ausführungsform der Erfindung für eine volumendosierte Befüllung von Ausgabebehältern mit einer Trennwand zwischen Flüssigkeitsraum und Gasraum im als Pumpe ausgebildeten Dosierbehälter, und
Fig. 5
eine Abwandlung und Erweiterung der Ausführungsform nach Fig. 4.
Fig. 1 zeigt eine wiederbefüllbare Dose 1 in Verbindung mit einem Befüllgerät 2. Die Dose 1 besteht im wesentlichen aus Metall, insbesondere aus Aluminium, und ist als Druckdose zur Ausgabe flüssigen Inhalts, insbesondere durch Versprühen, ausgebildet. Sie weist einen zylindrischen Mantel 3 auf und ist an ihrer Oberseite 4 mit einem angeclinchten Ausgabeventil 5 unlösbar verbunden, das durch Niederdrücken eines Sprühkopfes 6 betätigbar ist. Der Dosenboden 7 ist einstückig mit dem Mantel 3 ausgebildet und konkav eingezogen. Im Zentrum des Dosenbodens ist in die Bodenwandung ein federbelastetes Befüllventil 8 abdichtend eingeschraubt, das mechanisch und/oder durch Fluiddruck von unten öffenbar ist. Der am Dosenboden 7 herausragende Teil des Befüllventils 8 reicht nicht bis zum unteren Rand des Dosenbodens, so daß die Standfläche der Dose 1 durch das Ventil 8 nicht beeinträchtigt ist.
Das Befüllgerät 2 weist einen als Ausgabeventil ausgebildeten Füllstutzen 9 auf, der als Rückschlagventil funktioniert und dessen Form mit der Form des Ventils 8 der Dose 1 korrespondiert, so daß beim Aufsetzen der Dose auf den Füllstutzen 9 die beiderseitigen Ventile geöffnet werden, unter gegenseitiger Abdichtung der Verbindung nach außen. Der Befüllstutzen 9 ist mit einer Flüssigkeits-Druckleitung 10 verbunden, die zum Boden eines Dosier-Druckbehälters 11 für das nachzufüllende flüssige Medium führt. Dieser Dosierbehälter 11 ist mit einer vorzugsweise einstellbaren, als Volumen-Dosiereinrichtung arbeitenden Nachfülleinrichtung 12 versehen, über die der Behälter 11 mit dem für die Nachfüllung bestimmten Volumen an flüssigem Medium aus einem darüber befindlichen Vorratsbehälter 13 bzw. Kanister befüllbar ist. Die NachfüllDosiereinrichtung 12 ist als niveauabhängiger Schalter ausgebildet und schließt nach Beendigung des Füllvorganges des Dosierbehälters mit dem vorbestimmten Flüssigkeitsvolumen von selbst, insbesondere nach Beaufschlagung des Dosierbehälters mit Druckgas, dicht ab.
Der Dosierbehälter 11 ist allseitig verschlossen und im oberen Bereich mit einer Gaszuleitung 14 verbunden, durch die das Druckgas über die freie Oberfläche des flüssigen Mediums, das nur etwa ein Drittel des Volumens des Dosierbehälters einnimmt, einführbar ist. Die Leitung 14 ist über ein Dreiwegeventil 15 mit einer Druckgas-Zuführleitung 16 verbunden, die mit einer Druckpumpe verbindbar ist, wobei entweder die Druckpumpe und/oder die Druckgas-Zuführleitung 16 mit einem nicht dargestellten Druckregler und/oder mit einem Überdruckventil versehen ist, um den Gasdruck in der Leitung 16 im wesentlichen kostant zu halten bzw. nach oben zu begrenzen. Ein brauchbarer Maximaldruck im gesamten System liegt beispielsweise bei ca. 6 bar, auf den auch die Dose 1 als Betriebsdruck ausgelegt ist.
Das Mehrwegeventil 15 ist als mechanisches Schaltventil ausgebildet und durch ein Tastglied 17 betätigbar, das durch Aufsetzen der Dose 1 auf den Füllstutzen 9 niederdrückbar ist und dabei die Druckgasleitung, 14 mit der Druckgas-Zuführleitung 16 verbindet. Beim Abheben der Dose wird diese Verbindung wieder getrennt und gleichzeitig durch Umstellung des Dreiwegeventils 15 die Gaszuleitung 14 mit einem Entlüftungsausgang 18 verbunden, d.h. nach außen geöffnet.
Bei freiem Durchgang von der Druckgas-Zuführleitung 16 zur Gaszuleitung 14 durch das geöffnete Ventil 15 wird im Dosierbehälter oberhalb des vorbestimmten Flüssigkeitsvolumens ein Gaspolster aufgebaut, beispielsweise mit einem Druck von 6 bar. Bei gleichzeitig geöffneten Ventilen 8 und 9 drückt das Druckgaspolster im Dosierbehälter 11 das vorbestimmte Flüssigkeitsvolumen aus diesem und durch Leitung 10 von unten durch die Ventile 9 und 8 hindurch in die Dose 1, und Gas strömt danach selbst nach, bis in der Dose der gleiche Druck herrscht wie in der Druckgas-Zuführleitung 16, d.h. also zum Beispiel 6 bar. Die Dose 1 ist dann bis zu einer vorbestimmten Höhe 19 mit dem flüssigen Medium gefüllt und darüber befindet sich ein zum Austreiben des flüssigen Mediums dienen-des Druckgaspolster.
Durch Abnehmen der Dose 1 vom Füllstutzen 9 werden die Befüllventile 8 und 9 geschlossen. Gleichzeitig wird das Dreiwegeventil 15 durch Entlastung des Tastgliedes 17 umgestellt, so daß die Gaszuleitung 14 von der Gaszuführleitung 16 abgetrennt und mit der Entlüftungsöffnung 18 verbunden wird. Dadurch baut sich der Gasdruck in der Gaszuleitung 14 und im Dosierbehälter 11 auf Umgebungsdruck ab, so daß der hydrostatische Druck der Flüssigkeitssäule 20 des Flüssigkeitsvorrats im über dem Dosierbehälter 11 angeordneten Kanister 13 zur Wirkung kommt, ein Schwimmerventil 21 der Volumen-Dosiereinrichtung 12 öffnet und wiederum das vorbestimmte Flüssigkeitsvolumen in den Dosierbehälter 11 nachfließen läßt. Ein neuer Nachfüllvorgang kann dann durch Aufsetzen einer weiteren Dose 1 auf den Füllstutzen 9 unter Betätigung des Tastgliedes 17 eingeleitet werden.
Das Tastglied 17, dessen Betätigungsrichtung parallel zu der der Ventile 8 und 9 verläuft, ist so ausgebildet bzw. justiert, daß es bei Aufsetzen der Dose früher anspricht als die Ventile 8 und 9 und beim Abnehmen der Dose später als diese. Dies hat zur Folge, daß der Gasdruck im Dosierbehälter 11 aufgebaut ist, bevor die Ventile 8 und 9 öffnen und daß er erst dann wieder abgebaut wird, wenn die Ventile 8 und 9 nach Abnehmen der Dose wieder verschlossen sind.
Die Nachfülleinrichtung 12 kann in einfacher Weise dadurch ausgebildet sein, daß eine vom Kanister 13 in den Dosierbehälter 11 führende Nachfüll-Leitung 22 bis in den Dosierbehälter hineinragt und mindestens das untere Ende 23 der Nachfüll-Leitung 22 in der Höhe verstellbar ausgebildet ist. Das Ventil 21 am unteren Ende 23 der Nachfüll-Leitung 22 ist so ausgebildet, daß es auf den steigenden Flüssigkeitsspiegel im Dosierbehälter anspricht und schließt, wenn der Flüssigkeitsspiegel das untere Ende 23 der Nachfüll-Leitung 22 erreicht.
Die Nachfüll-Leitung 22 ist noch mit einem mechanischen Absperrventil 24 versehen, das zum dauernden Verschluß der Nachfüll-Leitung 22 vorgesehen ist, zum Beispiel bei Demontage des Befüllgerätes 2 oder für Reinigungszwecke.
Die Ausführungsform nach Fig. 2 arbeitet nach einem ähnlichen Prinzip wie die Ausführungsform nach Fig. 1, d.h. sowohl die Flüssigkeit als auch das Druckgas werden durch ein einziges Ventil in den Ausgabebehälter befördert. Deshalb sind vergleichbare Teile auch mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Ein wesentlicher Unterschied besteht aber darin, daß nicht wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 zuerst die Flüssigkeit und dann das Druckgas in den Ausgabebehälter 1 zudosiert werden, sondern daß umgekehrt zuerst das Druckgas und dann die Flüssigkeit in den Ausgabebehälter zudosiert werden. Die als Ausgabebehälter vorgesehene Aerosoldose 1' ist gleich ausgebildet wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1. Deshalb ist sie nur teilweise dargestellt. Auch der Füllstutzen 9', die Druckleitung 10', der Dosierbehälter 11', die Nachfülleinrichtung 12', der Vorratsbehälter 13', die Druckgasleitung 14', das mechanische Mehrwegventil 15', die Druckgas-Zuführleitung 16', das Tastglied 17' des Mehrwegventils 15', die Entlüftungsleitung 18', das Schwimmerventil 21', die Nachfüll-Leitung 22' und das mechanische Absperrventil 24' sind entsprechend ausgebildet, jedoch in schematischer Darstellung gezeigt. Der Dosierbehälter 11' kann ein größeres Volumen, insbesondere Flüssigkeitsvolumen, besitzen, da, wie bereits erwähnt, die Flüssigkeit bei dieser Ausführungsform aus dem Dosierbehälter nicht volumendosiert, sondern druckdosiert ausgegeben wird. Deshalb können mit dem Befüllgerät dieser Ausführungsform im Prinzip auch verschieden große Ausgabebehälter 1' befüllt werden.
Im Unterschied zur Ausführungsform nach Fig. 1 ist die Druckleitung, die vom Dosierbehälter 11' zum Füllstutzen 9' führt, nicht durchgehend ausgebildet, sondern durch einen Druckschalter 25 in zwei Abschnitte 26 und 27 unterbrochen, wobei der Abschnitt 26 zwischen Dosierbehälter 11' und Druckschalter 25 liegt und der Abschnitt 27 zwischen Druckschalter 25 und Füllstutzen 9. Von der vom Mehrwegventil 15' in den Gasraum des Dosierbehälters 11' führenden Gaszuleitung 14 ist eine Gasdosierleitung 28 abgezweigt, die zum Druckschalter 25 als zweiter Eingang führt und in der ein als Druckminderer arbeitender Druckregler 29 angeordnet ist.
Im Druckschalter 25 befindet sich ein Steuerschieber 30, der die Flüssigkeitsleitung 26 bzw. die Gasdosierleitung 28 mit dem als Befüll-Leitung dienenden Leitungsabschnitt 27 verbindet. Der Steuerschieber 30 ist mit einer Druckfeder 31 vorgespannt und zwar in Richtung auf eine Schieberstellung, in der die Flüssigkeitsleitung 26 mit der Befüll-Leitung 27 zum Steuerschieber 30 verbunden ist. Zusätzlich führt eine Steuerleitung 32 von der Befüll-Leitung 27, die im Falle eines darin herrschenden Fluiddrucks in die gleiche Richtung wirkt, wie die Druckfeder 31. Auf der anderen Seite des Steuerschiebers 30 greift eine Steuerleitung 33 an, die im Falle eines darin herrschenden Gasdruckes eine Schubkraft auf den Steuerschieber 30 in Richtung auf eine Verbindung zwischen der Gasdosierleitung 28 und der Befüll-Leitung 27 ausübt. Der Druckregler 29 vermindert den in der Gasdosierleitung 28 und der Steuerleitung 33 herrschenden Gasdruck auf maximal 3 bar, wogegen der maximale Gasdruck im übrigen gasführenden System bei 6 bar liegt.
Der mechanische Schalter 15' ist bei dieser Ausführungsform detailliert dargestellt. Er ist ebenfalls als Dreiwegeventil ausgebildet und hat eine Zuleitung, nämlich die DruckgasZuführleitung 16' und zwei Ableitungen, nämlich die Gaszuleitung 14' zum Dosierbehälter und die Entlüftungsleitung 18'. Das Schaltventil 15' weist einen Steuerschieber 34 auf, der auf einer Seite mit einer Druckfeder 35 vorgespannt ist und zwar in Richtung auf die Schaltstellung, bei der das gasführende System des Befüllgerätes mit der Entlüftungsleitung 18' verbunden ist, d.h. das gasführende System drucklos gestellt ist. Durch Niederdrücken des Tastgliedes 17' des Mehrwegventils 15' mit Hilfe des Bodenrandes der Druckdose 1' oder mittels anderer Teile der Dose wird der Steuerschieber 34 des Mehrwegventils 15' in die andere Schaltstellung gedrückt, so daß die einen Druck von 6 bar aufweisende Druckgas-Zuführleitung 16' mit der Gaszuleitung 14' verbunden ist.
In dieser Schaltstellung wird der Füllvorgang eingeleitet. Druckgas strömt durch die Druckgas-Zuführleitung 16' über das Mehrwegventil 15' in die Gaszuleitung 14', über den Abzweig zur Gasdosierleitung 28 durch den Druckregler 29 und ab da mit vermindertem Druck mit nur 3 bar in die Steuerleitung 33 und durch den Steuerschieber 30 in der Schaltstellung, bei der die Gasdosierleitung 28 mit der Befüll-Leitung 27 verbunden ist. Gas kann dann durch die geöffneten Ventile 8' und 9' in die Dose 1' gelangen, bis dort ein Gaspolster von im wesentlichen 3 bar aufgebaut ist. Dann herrscht zwischen den Steuerleitungen 33 und 32 im wesentlichen Druckausgleich, so daß die Druckfeder 31 den Steuerschieber 30 in die andere Schaltstellung bewegt, bei der die Flüssigkeitsleitung 26 in Kommunikation mit der Befüll-Leitung 27 kommt. Durch den Gasdruck von 6 bar, der über dem Flüssigkeitsspiegel in der Dosierkammer 11' herrscht, wird dann das flüssige Medium aus dem Dosierbehälter 11 in die Dose 1 dosiert und zwar in einer solchen Menge, bis in der Dose der Maximaldruck von 6 bar erreicht wird. Die volumenbezogene Flüssigkeitsmenge ist dabei abhängig von der Aufnahmekapazität der Dose 1. War die Dose 1 vor dem Befüllvorgang leer, dann nahm das Gaspolster von 3 bar das gesamte Volumen der Dose 1' ein und wurde durch die nachströmende Flüssigkeit im wesentlichen auf die Hälfte komprimiert, so daß die Dose im wesentlichen zur Hälfte mit Flüssigkeit gefüllt war. War in der Dose jedoch noch Restflüssigkeit vorhanden, dann ist nach der Befüllung mit Druckgas von 3 bar das Gaspolster entsprechend kleiner. Nach dem druckabhängigen Zudosieren der Flüssigkeit auf 6 bar aber immer noch ausreichend groß, um die gesamte Flüssigkeitsmenge ausgeben zu können.
Wird die Dose 1' nach dem Füllvorgang abgehoben, dann bewegt sich der Steuerschieber 34 des mechanischen Mehrwegventils 15' in die Druckentlastungsstellung, so daß das gasführende System im Befüllgerät drucklos bzw. auf Umgebungsdruck gestellt wird. Dabei ist der auf dem niedrigeren Druckniveau liegende Bereich des gasführenden Systems, nämlich die Gasdosierleitung 28 und die Steuerleitung 33 mit einer Einrichtung zur Aufrechterhaltung des Drucks versehen, so daß der in diesen Leitungen herrschende Restdruck ausreicht, den Steuerschieber 30 des Druckschalterventils 25 wieder in die Anfangsposition, die in Fig. 2 dargestellt ist, zurückzuschieben.
Das im Befüllgerät 2' nach Fig. 2 besitzt eine topfartige Aufnahme 36, die zur Zentrierung der aufgesetzten Dose 1' dient. Diese Aufnahme 36 ist gleichzeitig geeignet, den Dosendurchmesser abzufühlen. Dosen mit größerem Durchmesser passen nicht in die Aufnahme und können somit nicht befüllt werden. Bei Dosen mit kleinerem Durchmesser reicht der äußere untere Dosenrand nicht bis zum Tastglied 17' des Mehrwegventils 15', so daß der Befüllvorgang nicht eingeleitet werden kann. Auf diese Weise können in begrenztem Maße Fehlbefüllungen vermieden werden.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 zeigt eine Codierung in Form von mechanischen Passungen zwischen Dose und Füllgerät, durch die eine Fehlbefüllung völlig ausgeschlossen werden kann. Die mechanische Codierung ist vorzugsweise am Befüllventil 8'' und Füllstutzen 9'' vorgesehen, da diese beiden Ventile in ihrer Formgestaltung weitgehend frei sind und dadurch die übrige Ausbildung der Dose und des Befüllgerätes nicht beeinflußt zu werden braucht. Das Mehrwegventil 15'' kann bei einer bevorzugten Ausführungsform in die mechanische Codierung mit einbezogen werden, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Dadurch kann die Sicherheit noch erhöht werden. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist das Tastglied 17'' des mechanischen Schaltventils in einem derart geringen Abstand zum Füllstutzen 9 angeordnet, daß es weder vom äußeren unteren Dosenrand noch vom eingezogenen Dosenboden 7'' betätigbar ist. Für die Betätigung des Tastgliedes 17'' weist das Befüllventil 8'' der Dose 1'' ein mechanisches Codierelement auf. Dieses kann, wie dargestellt, als tellerförmige Verbreiterung des Befüllventils 8' vorgesehen sein und einen verbreiterten, vom Dosenboden 7' topfförmig abweisenden verbreiterten Rand besitzen. Der nach unten weisende Rand 38 kann einerseits als Druckglied zum Niederdrücken des Tastgliedes 17'' dienen. Andererseits kann der verbreiterte Rand 38 auch Löcher bzw. Aussparungen 39 besitzen, in die bei richtiger Fassung Stifte oder Vorsprünge 40 eingreifen, die an der Aufnahme 36' des Befüllgerätes vorgesehen sind. Durch entsprechende Bemessung von Größe, radialem Abstand und/oder Winkelstellung der Stifte bzw. Vor-Sprünge im Bereich des Füllstutzens und der entsprechenden Löcher bzw. Aufnahmen im Bereich des Befüllventils, sind beliebige Varianten für die mechanische Codierung vorhanden. Zusätzlich kann die als Zentrierhilfe dienende Aufnahme 36'' auch noch den Dosendurchmesser erfassen.
Die Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 4 zeigt eine Weiterbildung der nicht gemäß der beanspruchten Erfindung arbeitenden Ausführungsform gemäß Fig. 1. Einander entsprechende Teile sind deshalb mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Der als Sprühdose 1'' ausgebildete Ausgabebehälter hat bei der Befüllung eine schräge Lage, die die Handhabung erleichtert. Im übrigen ist das Zusammenwirken zwischen Befüllventil 8'' und Füllstutzen 9'' und die Betätigung des Tastgliedes 17'' des Mehrwegventiles 15'' gleich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bzw. Fig. 2. Auch die Codierung zur Vermeidung einer falschen Bedienung ist entsprechend ausgebildet.
Anders als bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der Flüssigkeitsraum 41 vom Gasraum 42 durch einen als Trennwand ausgebildeten Kolben 43 getrennt. Die Bewegung des Kolbens in Austragsrichtung erfolgt jedoch nach wie vor pneumatisch durch das Gaspolster im Gasraum 42, so daß sich in der Wirkungsweise hinsichtlich des Auspressens der Flüssigkeit nichts geändert hat. Bezüglich der Lage des Dosierbehälters ist man jedoch frei, so daß der den Auslaß 44 aufweisende Boden 45 nicht mit der tiefsten Stelle zusammenzufallen braucht. Der Kolben 43 ist mit einer mit einer mechanischen Feder 46 belasteten Kolbenstange 47 versehen, wobei die Federkraft so eingestellt ist, daß der Kolben 43 bei Druckentlastung zurückgeholt und gleichzeitig ein neuen Flüssigkeitsvolumen aus dem Vorratsbehälter 13'' angesaugt werden kann. Das freie Ende der Kolbenstange weist einen mechanischen Anschlag 48 auf, der mit einem Stellglied 49 eines Schaltventils 50 zusammenwirkt, wenn der Kolben 43 den Boden 45 erreicht hat, d.h. das Flüssigkeitsvolumen ausgepreßt ist. Im Schaltventil wird dann der Durchgang für Druckgas aus einer vom Mehrwegventil 15'' kommenden Gaszuleitung 51 freigegeben und gelangt durch eine weiterführende Druckgasleitung 52 über ein Rückschlagventil 53 in die Befüll-Leitung 54, die zum Füllstutzen 9'' führt.
Erfolgt nach der Befüllung des Ausgabebehälters 1'' und nach dessen Abnahme eine Schließung der Druckgaszufuhr und eine Druckentlastung im Gassystem durch Betätigung des Mehrwegventils 15, dann wird der Kolben 43 infolge der Federkraft der Feder 46 zurückbewegt, wobei das Stellglied 49 vom mechanischen Anschlag 48 der Kolbenstange wieder freigegeben wird, so daß das druckbelastete Schaltventil 50 wieder in seine Ausgangsstellung zurückgeht, in der die Druckgaszuführung unterbrochen ist. Durch die mechanische Zurückbewegung des Kolbens 49 wird gleichzeitig über eine Flüssigkeits-Saugleitung 55 flüssiges Medium aus dem Vorratsbehälter 13'' angesaugt. In Folge des Unterdrucks kann die Flüssigkeits-Saugleitung von oben her über einen Deckel 56 des Vorratsbehälters 13'' in diesen eingeführt werden. Ein Rückschlagventil 57 ermöglicht das problemlose Ansaugen von Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter und verhindert ein Rückfließen von Flüssigkeit beim Auspressen des Flüssigkeitsvolumens in den Ausgabebehälter 1''. In umgekehrter Weise verhindert ein Rückschlagventil 58 in der vom Dosierbehälter 11'' zum Füllstutzen 9'' führenden Befüll-Leitung 54 ein Ansaugen von Gas oder Flüssigkeit aus der Befüll-Leitung, solange im Dosierbehälter 11'' ein relativer Unterdruck herrscht.
Der Gasauslaß 18'' führt nicht ins Freie, sondern mündet in den Vorratsbehälter 13''. Zu diesem Zweck ist zwischen Mehrwegventil 15'' und Entlüftungsöffnung 18'' eine Entlüftungsleitung 59 vorgesehen, die an die Entlüftungsöffnung des Mehrwegventils 15 angeschlossen ist.
Am Boden des Vorratsbehälters 13'' befindet sich an der Ansaugöffnung der Flüssigkeits-Saugleitung 55 ein Schwimmerventil 60, das die Ansaugöffnung der Flüssigkeits-Saugleitung 55 verschließt, wenn der Flüssigkeitsspiegel 61 im Vorratsbehälter 13'' unter ein vorbestimmtes Niveau gefallen ist, d.h. wenn der Vorratsbehälter 13'' leer ist. Das Schwimmerventil 60 bleibt auch geschlossen, wenn die Ansaugleitung nach Abnahme des Deckels mit diesem aus dem Vorratsbehälter 13'' herausgenommen wird und öffnet sich erst wieder, wenn es unter den Flüssigkeitsspiegel 61 eingetaucht wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 erfolgt die Zudosierung des Flüssigkeitsvolumens und des Druckgases druch den Dosierbehälter 11''', obwohl auch in diesem eine Trennung zwischen Flüssigkeitsraum 41 Und Gasraum 42 durch einen Kolben 62 vorgesehen ist. Um einen Durchgang von Druckgas durch den Dosierbehälter ''' zu ermöglichen, weist der Kolben 62 einen mit einem Rückschlagventil 63 ausgerüsteten Durchgang auf, wobei das Rückschlagventil geschlossen ist, solange sich noch Flüssigkeit im Dosierbehälter 11''' befindet. Am Boden 64 der Dosierkammer 11''' befindet sich ein Anschlag 65, der mit dem Rückschlagventil 63 zusammenwirkt, sobald der Kolben 62 den Boden 64 erreicht hat. Durch den Anschlag wird das Rückschlagventil 63 mechanisch geöffnet, so daß das auf der Rückseite des Kolbens 62 lastende Druckgas durch den Kolben in den auf ein Minimum verkleinernden Flüssigkeitsraum des Dosierbehälters 11''' gelangen kann. Aus diesem strömt es über eine Druckleitung 66, die vom Boden 64 des Dosierbehälters zum Füllstutzen 9''' führt. Im Boden 64 des Dosierbehälters 11'''` ist am Ansatz der Druckleitung 66 mit Vorteil ein weiteres Rückschlagventil 67 angeordnet, das in der Gegenrichtung sperrt wie das Rückschlagventil 63 im Kolben 62. Der Anschlag 65 befindet sich mit Vorteil am Rückschlagventil 67 und ist als Verlängerung der Druckleitung 66 in den Dosierbehälter 11''' ausgebildet. Dadurch wirken die Rückschlagventile 63 des Kolbens 64 des Bodens in ähnlicher Weise nach Art einer Steckkupplung zusammen, wie das Befüllventil 8''' und der Füllstutzen 9''' zwiscvhen Befüllgerät und Ausgabebehälter 1'''.
Zur Rückführung des Kolbens 62 ist wiederum eine Rückholfeder 68 vorgesehen, die diesmal innerhalb des Flüssigkeitsraumes des Dosierbehälters 11''' angeordnet ist und sich am Behälterboden 64 einerseits und am Kolben 62 andererseits abstützt und den Kolben 62 bei Druckentlastung in der Gaszuleitung 69 in die Ausgangslage zurückdrückt. Von der Gasdruckleitung 16''' ist vor Erreichen des Mehrwegventils 15''' ein Ausgabeventil 70, wie auch bei der Ausführungsform nach Fig. 4, vorgesehen, das zur ausschließlichen Ausgabe von Druckluft dient. Jeder Ausgabebehälter 1''' ist unabhängig von seiner Codierung an das Druckluft-Ausgabeventil 79 anschließbar. Die Ausgabebehälter 1''' können über dieses Ventil mit Druckluft befüllt werden, wenn der Gasdruck im Ausgabebehälter 1''', beispielsweise in Folge einer Falschbedienung, nachgelassen hat, ohne daß die Flüssigkeit ausgegeben wurde. Auch eine ausschließliche Befüllung eines leeren Ausgabebehälters 1''' mit Druckluft ist, wenn erwünscht, über dieses Ventil möglich.
Die vom Vorratsbehälter 13''' zum Flüssigkeitsraum des Dosierbehälters 11''' führende Flüssigkeits-Saugleitung 71 reicht wiederum vom Boden des Vorratsbehälters 13''' über einen Deckel 72 des Vorratsbehälters und führt über ein Rückschlagventil 73 im Bereich des Behälterbodens 64 in den Flüssigkeitsraum der Dosierkammer 11'''. Das Rückschlagventil 73 wird wie das Rückschlagventil 57 der Ausführungsform nach Fig. 4 beim Zurückführen des Kolbens in seine Ausgangsstellung durch den dabei relativ verminderten Druck durch Ansaugen geöffnet, so daß Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter zufließen kann. Wird der Kolben 62 auf seiner Rückseite mit Druckgas beaufschlagt, dann verhindert das Rückschlagventil ein Zurückfließen von zuzudosierender Flüssigkeit.
Das Ansaugende der Flüssigkeits-Saugleitung ist wiederum mit einem Schwimmerventil 74 versehen, das ein Ansaugen von Luft aus dem entleerten Vorratsbehälter 13''' verhindert. Das Schwimmerventil 74 ist gleichzeitig als Schaltventil ausgebildet, das in einer Gasdruckleitung sitzt, deren Zu- und Abgänge 75 und 76 ebenfalls durch den Behälterdeckel 72 zum Boden des Vorratsbehälters 13''' geführt sind. Der Zugang der Gasdruckleitung 75 ist ständig mit der Druckgasleitung 16''' verbunden. Der Abgang 76 führt zu einem Hauptschalter 77, der in der Druckgasleitung 16''' sitzt und die Druckluftzufuhr in die Druckgasleitung 16''' absperrt, wenn das Schwimmerventil 74 im Vorratsbehälter 13''' den Durchgang zwischen Zugang 75 und Abgang 76 der Druckgasleitung öffnet. Mit Hilfe dieses Hauptschalters 77 wird die weitere Benutzung des Befüllgerätes unterbunden, wenn der Vorratsbehälter 13''' leer ist. Nach Abnahme des letzten Ausgabebehälters 1''' wird das System über das Stellglied 17''' und das Mehrwegventil 15''' drucklos gestellt, wonach mangels Abschaltung des Hauptschalters 77 kein weiteres Druckgas in das System gelangen kann. Das Schwimmerventil 74 kann einen als Kolben ausgebildeten Schwimmer aufweisen, der in einer vertikalen zylindrischen Hülse geführt ist und in seiner oberen Anschlagstellung die Saugöffnung für die Flüssigkeits-Saugleitung freigibt und gleichzeitig den horizontalen Durchgang zwischen Zugangsleitung 75 und Abgangsleitung 76 verschließt. Kommt der Flüssigkeitsspiegel 61 in den Bereich des Schwimmerventils 74, dann sinkt der Schwimmer ab, wobei die Ansaugöffnung der Flüssigkeits-Saugleitung 71 verschlossen und gleichzeitig der Durchgang zwischen den Leitungen 75 und 76 geöffnet wird. Der Deckel 72 des Flüssigkeits-Vorratsbehälters 13''' ist wiederum vorzugsweise mit einer Codierung vorgesehen, die mit der Öffnung des Behälters 13'' zusammenwirkt, so daß Fehlbedienungen in Folge falschen Behälterinhalts und falscher Behältergröße ausgeschlossen sind.

Claims (24)

  1. Verfahren zum Befüllen, insbesondere Wiederbefüllen, von zur Ausgabe von flüssigen Medien ausgebildeten Druckbehältern, insbesondere Aerosoldosen, durch Befüllen mit flüssigem Medium durch ein vom Ausgabeventil verschiedenes Ventil und Beaufschlagen mit einem Druckgas, das im flüssigen Medium im wesentlichen nicht löslich ist, wobei das flüssige Medium und das Druckgas durch dasselbe Ventil nacheinander eingedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst das flüssige Medium mit Hilfe einer pneumatischen Dosierpumpe mit einem Flüssigkeitsraum und einem Gasraum und einer den Flüssigkeitsraum und den Gasraum trennenden, bewegbaren Trennwand durch Bewegung der Trennwand volumendosiert zugegeben wird und danach das als Druckpolster dienende Druckgas zudosiert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckgas druckabhängig zudosiert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Medium und das Druckgas nacheinander im wesentlichen ohne Unterbrechung des Füllvorganges eingedrückt werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Medium durch das Druckgas in den Behälter eingedrückt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllvorgang bei Erreichen eines vorbestimmten Arbeitsdruckes von insbesondere 6 bar beendet wird, insbesondere von selbst endet.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung von für die Befüllung vorgesehenen Ventilen ausschließlich durch Andrücken, insbesondere Aufsetzen des Druckbehälters auf einen Befüllstutzen eingeleitet wird.
  7. Befüllgerät zum Wiederbefüllen von Ausgabebehältern, insbesondere Spraydosen, mit flüssigem Medium und Druckgas, mit einem Dosierbehälter (11'', 11''') zur Aufnahme und Ausgabe von flüssigem Medium, einer Füll-Leitung (54, 66), die vom Auslaß bzw. Boden des Dosierbehälters (11'', 11''') zu einem als Ventil ausgebildeten Füllstutzen (9'', 9''') führt, der mit einem Befüllventil (8'', 8''') des Ausgabebehälters (1', 1'', 1''') verbindbar ist, und einer mit dem Dosierbehälter (11', 11''') verbindbaren Druckgaseinrichtung (15, 16) zum Auspressen einer Füssigkeitsmenge aus dem Dosierbehälter und Einpressen der Flüssigkeitsmenge in den Ausgabebehälter (1', 1'', 1''') und zum Aufbau eines Druckgaspolsters im Ausgabebehälter (1', 1'', 1'''), dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierbehälter (11''; 11''') als pneumatische Dosierpumpe mit einem Flüssigkeitsraum (41) und einem Gasraum (42) ausgebildet ist und daß der Flüssigkeitsraum (41) und der Gasraum (42) durch eine bewegbare, mindestens zeitweise abdichtende Trennwand (43; 62) voneinander getrennt sind, die die Größe von Flüssigkeitsraum (41) und Gasraum (42) relativ zueinander verändert.
  8. Befüllgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (43; 62) ein Kolben ist, wobei vorzugsweise der Dosierbehälter (11''; 11''') von einem als Dosierkammer dienenden Zylinder gebildet wird, in dem der Kolben (43; 62) verschiebbar gelagert ist.
  9. Befüllgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (43; 62) durch Gasdruck in Richtung zum Auslaß bzw. Boden (45; 64) des Dosierbehälters (11'', 11''') unter Verkleinerung des Flüssigkeitsraumes (41) des Dosierbehälters (11''; 11''') bewegbar und vorzugsweise durch Federkraft rückstellbar ist.
  10. Befüllgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierbehälter (11''; 11''') als Saugpumpe zum Ansaugen der Flüssigkeitsmenge aus dem Vorratsbehälter (13) ausgebildet ist.
  11. Befüllgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennwand (43; 62) ein Schaltglied (48; 65) zugeordnet ist, das bei Erreichen des Auslasses bzw. Bodens (45; 64) ein Schaltventil (50; 63) für die Zuführleitung (54; 66) zur Zuführung von Druckgas in den Ausgabebehälter (1'', 1''') öffnet.
  12. Befüllgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Gasleitung zwischen DruckgasSchaltventil (50; 63) und Ausgabeventil (9'', 9''') ein Rückschlagventil (53; 67) angeordnet ist, das vorzugsweise mit einem Rückschlagventil (67) der Flüssigkeitsleitung identisch ist.
  13. Befüllgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckgas-Einrichtung (15, 16) eine in den Dosierbehälter (11'', 11'''), vorzugsweise in dessen oberen Bereich, mündende Druckgas-Zuleitung (69) aufweist, die über ein vorzugsweise mechanisches Schaltventil (15'', 15''') mit einer Druckgasquelle verbindbar ist.
  14. Befüllgerät nach einem der Ansprüch 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein gasführender Bereich des Dosierbehälters (11'', 11''') über ein Druckausgleichsventil (15'', 18'') mit der Umgebung verbindbar ist, wobei das Druckausgleichsventil (15'', 15''', 18'') insbesondere in der Gaszuführleitung (69) sitzt.
  15. Befüllgerät nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daR das Schalt- und vorzugsweise auch das Druckausgleichsventil (15'', 15''') durch den zu befüllenden Behälter (1', 1'', 1''') betätigbar ist, wobei insbesondere der Dosierbehälter (11'', 11''') bei Betätigung des Ventils (15'', 15''') durch den Behälter (1', 1'', 1''') mit Druckgas beaufschlagbar ist.
  16. Befüllgerät nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszuleitung (69) mit einem Mehrwegventil (15'', 15'''), insbesondere einem Dreiwegeventil, ausgerüstet ist, das sowohl als Schaltventil als auch als Druckausgleichsventil arbeitet.
  17. Befüllgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nachfülleinrichtung zur vorzugsweise füllstandsabhängigen Befüllung des Dosierbehälters vorgesehen ist.
  18. Befüllgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein, vorzugsweise über dem Dosierbehälter (11'', 11''') angeordneter, Flüssigkeits-Vorratsbehälter (13) vorgesehen ist, der eine Zuleitung zum Dosierbehälter (11'', 11''') aufweist.
  19. Befüllgerät nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Schaltventil und/oder das Druckausgleichsventil ein mechanisches Stellglied (17'', 17''') aufweist, das durch den Bodenbereich des Ausgabebehälters, insbesondere durch Zusatzteile (37, 38) des Befüllventils betätigbar ist, wobei insbesondere das mechanische Schaltglied (17'') so nahe am Befüllstutzen angeordnet ist, daß es weder vom unteren Behälterrand noch von einem eingezogenen Behälterboden (7'') erfaßbar ist.
  20. Befüllgerät nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Schaltventil (15'', 15''') in Richtung auf eine Schaltstellung mit Öffnung des Druckausgleichs (18'') vorgespannt ist.
  21. Befüllgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Fülldruck und/oder ein vorbestimmtes zuzudosierendes Flüssigkeitsvolumen einstellbar ist.
  22. Befüllgerät nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachfülleinrichtung und die Dosierkammer eine Volumen-Dosiereinrichtung bilden und die Flüssigkeitsmenge ein vorbestimmtes Flüssigkeitsvolumen ist.
  23. Befüllgerät nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachfülleinrichtung zur Veränderung der zuzudosierenden Flüssigkeitsmenge einstellbar ist.
  24. Befüllgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Befüllgerät, insbesondere im Bereich von dessen Füllstutzen (9'') und/oder einem Schaltventil (15'') eine Codierung (17''; 40) vorgesehen ist, die mit einer entsprechenden Codierung eines Ausgabebehälters (1', 1'') korrespondiert und die die Art des in den Ausgabebehälter zu füllenden Mediums und/oder das Volumen des Ausgabebehälters (1', 1'') wiedergibt.
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