EP1879828A1 - Vorrichtung zum füllen von gefässen - Google Patents

Vorrichtung zum füllen von gefässen

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EP1879828A1
EP1879828A1 EP06724683A EP06724683A EP1879828A1 EP 1879828 A1 EP1879828 A1 EP 1879828A1 EP 06724683 A EP06724683 A EP 06724683A EP 06724683 A EP06724683 A EP 06724683A EP 1879828 A1 EP1879828 A1 EP 1879828A1
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EP
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container
gas
valve
liquid
gas line
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EP06724683A
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Erwin Knieling
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Krones AG
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Krones AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
    • B67C3/26—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
    • B67C3/2614—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling
    • B67C3/2625—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling the liquid valve being opened automatically when a given counter-pressure is obtained in the container to be filled
    • B67C3/2628—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling the liquid valve being opened automatically when a given counter-pressure is obtained in the container to be filled and the filling operation stopping when the liquid rises to a level at which it closes a vent opening

Definitions

  • the invention relates to a device for filling vessels according to the preamble of claim 1.
  • liquid droplets or foam particles can readily penetrate into the tension gas line through the upwardly directed opening of the span gas line in the known device and collect above the lower-lying tension gas valve.
  • the theoretical advantage of a "dry bias" is thereby nullified.
  • the invention is based on the object, in a device of the type mentioned with simple means even under unfavorable operating conditions to allow a dry tempering of the vessels.
  • the region of the span gas line between the biasing valve and the junction in the gas space is relatively short and open at the bottom, so that in practice no liquid parts can penetrate.
  • the rest of the span gas line between the preload valve and filler neck is already secured by the closed bias valve.
  • the span gas line may be defined by further valves disposed above the container, e.g. be connected to a correction gas or purge gas source and so are generally used as parallel to the return gas tube extending additional gas path.
  • Fig. 1 is a vertical section through a
  • FIG. 2 shows the vertical section through the omitted in Fig. 1 region of the valve block.
  • the device according to FIGS. 1 and 2 is set up for filling a liquid F, eg wine or sparkling wine, into vessels G in the form of glass bottles. It has an annular container 1, which rotates about a vertical axis of rotation, not shown.
  • the container 1 is up to the level P with the liquid F and above with a pressurized gas under tension S, for example, CO 2 , filled.
  • the supply of the liquid and the clamping gas to the container 1 is carried out in a conventional manner by pipes, not shown, rotary distributor, etc ..
  • a liquid valve 3 is provided with a h ⁇ henbeweglichen valve body 25 through which the actual liquid outlet 8 is closed.
  • the valve body 25 is provided with a tubular extension 9, which is guided by a bellows gas-tight through the lid 7 of the container 1 to a pneumatic cylinder 10 through which the valve body 25 against the force of a spring 11 downwardly against the valve seat is movable.
  • a return gas pipe 4 In the lower end region of the valve body 25, the lower portion of a return gas pipe 4 is mounted gas-tight, the upper portion is formed by the tubular extension 9.
  • the return gas pipe 4 defines a continuous gas channel whose lower gate opens into the open or into a gas-tightly pressed vessel G and its upper gate into a gas space 14, with the interposition of a centering bell 13. This is in a valve block 15th arranged, which is fixed on the lid 7 of the container 1.
  • the lower portion of the return gas pipe 4 is connected to a plunger 12, which leads in the extension 9 to form an annulus up and protrudes a piece of the extension 9.
  • the protruding end of the plunger 12 is fixed to the inner part of a magnetic coupling 16 which is movable within a cylindrical sleeve 17 extending upwardly of the gas space 14.
  • On the outside of the outer part of the magnetic coupling 16 is slidably mounted, which is connected via a rod 18 with a servomotor 19.
  • the lower portion of the return gas pipe 4 is height adjustable.
  • a gas line 5 a the lower region is formed by holes in the filler neck 2.
  • the middle region of the gas line 5 is formed by a vertical pipe section 20 which is inserted between the bottom and the lid 7 of the container 1.
  • the upper region of the gas line 5 is formed by bores in the valve block 15, which connect the pipe section 20 with a biasing valve 6 arranged on the valve block 15 and the biasing valve 6 together with a bore in the cover 7 with the gas space in the container 1.
  • the liquid valve 3 is automatically opened by the spring 11 and the liquid F flows from the container 1 via the opened liquid valve 3 and the liquid outlet 8 into the vessel.
  • the biasing valve 6 is closed during this actual filling process, so that no liquid can rise in the gas line 5. Possibly. through the hole in the lid 7 despite the large distance to the level P in the gas line 5 entering liquid or foam particles can instantly drip down again. In this way, an absolutely dry toughening is guaranteed.
  • the return gas escapes from the gas chamber 14 via a return gas valve 21 connected to it by bores in the valve block 15, back into the container 1 or into its own return gas channel.
  • a return gas valve 21 connected to it by bores in the valve block 15, back into the container 1 or into its own return gas channel.
  • closed liquid valve 3 closed return gas valve 21 and closed biasing valve 6, a pressure relief of the vessel G via an arranged on the valve block 15 relief valve 22, which in turn is connected via holes in the valve block 15 to the gas chamber 14.
  • a correction valve 23 and a vacuum valve 24 via holes in the valve block 15 also connected.
  • CO 2 -GaS can be introduced at a slightly higher pressure than in the container 1 in the vessel G, whereupon the liquid exactly to the lower gate of the return gas pipe 4 from the vessel G through the return gas pipe 4 into the interior of the container. 1 is displaced.
  • the vacuum valve 24 the vessel G can be connected before the actual filling with a vacuum pump to suck the air largely from the vessel G.

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Description

Vorrichtung zum Füllen von Gefäßen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Füllen von Gefäßen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bereits eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der das Vorspannventil an der Unterseite des Behälters unmittelbar neben dem Füllstutzen sitzt und die Spanngasleitung in Form eines Rohres kurz über dem Flüssigkeitsspiegel im Behälter in den Gasraum einmündet (GB 625 971) .
Bei dieser bekannten Vorrichtung erfolgt die Zuführung von Spanngas in ein an den Füllstutzen angepresstes Gefäß unter Umgehung des Rückgasrohres über die separate Spanngasleitung, so dass evtl. vom vorhergehenden Füllvorgang im Rückgasrohr verbliebene Flüssigkeitsreste oder Schaumpartikel nicht in das Gefäß gelangen können. Diese Flüssigkeits- und Schaumpartikel würden die Entbindung von Gas aus der anschließend in das Gefäß einlaufenden Flüssigkeit begünstigen und zu einer unzulässig starken Schaumbildung führen. Dies ist besonders kritisch beim Abfüllen von stark kohlensäurehaltigen oder heißen Getränken.
Allerdings können bei der bekannten Vorrichtung durch die nach oben gerichtete Öffnung der Spanngasleitung ohne weiteres Flüssigkeitstropfen oder Schaumpartikel in die Spanngasleitung eindringen und sich über dem tiefer liegenden Spanngasventil sammeln. Der theoretisch vorhandene Vorteil einer „trockenen Vorspannung" wird dadurch wieder zunichte gemacht . Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln auch bei ungünstigen Betriebsbedingungen ein trockenes Vorspannen der Gefäße zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst .
Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Bereich der Spanngasleitung zwischen dem Vorspannventil und der Einmündung in den Gasraum relativ kurz und nach unten hin offen, so dass in der Praxis keine Flüssigkeitsteile eindringen können. Der übrige Bereich der Spanngasleitung zwischen Vorspannventil und Füllstutzen ist ohnehin durch das geschlossene Vorspannventil gesichert.
Auch kann die Spanngasleitung durch weitere über dem Behälter angeordnete Ventile z.B. an eine Korrekturgas- oder Spülgasquelle angeschlossen werden und so ganz allgemein als parallel zum Rückgasrohr verlaufender zusätzlicher Gasweg eingesetzt werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Im Nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine
Vorrichtung zum Füllen von Gefäßen mit teilweise weggelassenem Ventilblock Fig. 2 den senkrechten Schnitt durch den in Fig. 1 weggelassenen Bereich des Ventilblocks .
Die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 ist zum Abfüllen einer Flüssigkeit F, z.B. Wein oder Sekt, in Gefäße G in Form von Glasflaschen eingerichtet. Sie weist einen ringförmigen Behälter 1 auf, der um eine nicht gezeigte senkrechte Drehachse umläuft. Der Behälter 1 ist bis zum Pegel P mit der Flüssigkeit F und darüber mit einem unter Überdruck stehenden Spanngas S, z.B. CO2, gefüllt. Die Zuführung der Flüssigkeit und des Spanngases zum Behälter 1 erfolgt in üblicher Weise durch nicht gezeigte Rohrleitungen, Drehverteiler usw..
An der Unterseite des Behälters 1 sind gleichmäßig über den Umfang verteilt mehrere rohrartige Füllstutzen 2 angeordnet. In diesen ist ein Flüssigkeitsventil 3 mit einem hδhenbeweglichen Ventilkörper 25 vorgesehen, durch das der eigentliche Flüssigkeitsauslauf 8 verschließbar ist. Der Ventilkörper 25 ist mit einer rohrartigen Verlängerung 9 versehen, die mittels eines Balgs gasdicht durch den Deckel 7 des Behälters 1 zu einem Pneumatikzylinder 10 geführt ist, durch den der Ventilkörper 25 entgegen der Kraft einer Feder 11 nach unten gegen den Ventilsitz bewegbar ist.
Im unteren Endbereich des Ventilkörpers 25 ist gasdicht verschiebbar das untere Teilstück eines Rückgasrohres 4 gelagert, dessen oberes Teilstück durch die rohrförmige Verlängerung 9 gebildet wird. Das Rückgasrohr 4 definiert einen durchgehenden Gaskanal, dessen unterer Anschnitt ins Freie bzw. in eine an den Füllstutzen 2 unter Zwischenschaltung einer Zentrierglocke 13 gasdicht angepresstes Gefäß G und dessen oberer Anschnitt in einen Gasraum 14 einmündet. Dieser ist in einem Ventilblock 15 angeordnet, der auf dem Deckel 7 des Behälters 1 befestigt ist.
Das untere Teilstück des Rückgasrohres 4 ist mit einem Stößel 12 verbunden, der in der Verlängerung 9 unter Bildung eines Ringraums nach oben führt und ein Stück aus der Verlängerung 9 herausragt. Das herausragende Ende des Stößels 12 ist am Innenteil einer Magnetkupplung 16 befestigt, das innerhalb einer den Gasraum 14 nach oben verlängernden zylindrischen Hülse 17 bewegbar ist. An deren Außenseite ist der Außenteil der Magnetkupplung 16 verschiebbar gelagert, der über eine Stange 18 mit einem Stellmotor 19 verbunden ist. Durch diesen ist das untere Teilstück des Rückgasrohres 4 höhenverstellbar.
Seitlich in den Flüssigkeitsauslauf 8 mündet unterhalb des Flüssigkeitsventils 3 eine Gasleitung 5 ein, deren unterer Bereich durch Bohrungen im Füllstutzen 2 gebildet wird. Der mittlere Bereich der Gasleitung 5 wird durch ein senkrechtes Rohrstück 20 gebildet, das zwischen den Boden und den Deckel 7 des Behälters 1 eingesetzt ist. Der obere Bereich der Gasleitung 5 wird durch Bohrungen im Ventilblock 15 gebildet, die zum einen das Rohrstück 20 mit einem am Ventilblock 15 angeordneten Vorspannventil 6 und zum anderen das Vorspannventil 6 zusammen mit einer Bohrung im Deckel 7 mit dem Gasraum im Behälter 1 verbinden. Durch Öffnen des Vorspannventils 6 kann somit Spanngas S über die Gasleitung 5 und den Flüssigkeitsauslauf 8 in ein Gefäß G einströmen, bis Gleichdruck zwischen Gefäß und Behälter 1 herrscht. Daraufhin wird das Flüssigkeitsventil 3 durch die Feder 11 automatisch geöffnet und die Flüssigkeit F strömt aus dem Behälter 1 über das geöffnete Flüssigkeitsventil 3 und den Flüssigkeitsauslauf 8 in das Gefäß ein. Das dabei aus dem Gefäß G verdrängte Gas entweicht durch das Rückgasrohr 4 in den Gasraum 14. Das Vorspannventil 6 ist während dieses eigentlichen Füllvorgangs geschlossen, so dass keine Flüssigkeit in der Gasleitung 5 hochsteigen kann. Evtl. durch die Bohrung im Deckel 7 trotz des großen Abstand zum Pegel P in die Gasleitung 5 eintretende Flüssigkeits- oder Schaumpartikel können sofort wieder nach unten hin abtropfen. Auf diese Weise ist ein absolut trockenes Vorspannen gewährleistet .
Während des vorbeschriebenen Füllvorgangs entweicht das Rückgas aus dem Gasraum 14 über ein durch Bohrungen im Ventilblock 15 mit diesem verbundenes Rückgasventil 21 zurück in den Behälter 1 oder in einen eigenen Rückgaskanal. Am Ende des Füllvorgangs erfolgt bei geschlossenem Flüssigkeitsventil 3, geschlossenem Rückgasventil 21 und geschlossenem Vorspannventil 6 eine Druckentlastung des Gefäßes G über ein am Ventilblock 15 angeordnetes Entlastungsventil 22, das wiederum über Bohrungen im Ventilblock 15 mit dem Gasraum 14 verbunden ist.
An die Gasleitung 5 ist über Bohrungen im Ventilblock 15 außerdem noch ein Korrekturventil 23 und ein Vakuumventil 24 angeschlossen. Über das Korrekturventil 23 kann CO2-GaS mit einem geringfügig höheren Druck als im Behälter 1 in das Gefäß G eingeleitet werden, worauf die Flüssigkeit exakt bis zum unteren Anschnitt des Rückgasrohres 4 aus dem Gefäß G durch das Rückgasrohr 4 hindurch ins Innere des Behälters 1 verdrängt wird. Durch das Vakuumventil 24 kann das Gefäß G vor dem eigentlichen Füllvorgang mit einer Vakuumpumpe verbunden werden, um die Luft größtenteils aus dem Gefäß G abzusaugen.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Füllen von Gefäßen (G), mit einem Behälter (1) für Flüssigkeit (F) und Spanngas (S) und mindestens einem an diesen angeschlossenen Füllstutzen (2) , der ein Flüssigkeitsventil (3) und ein Rückgasrohr (4) umfasst, wobei in den Füllstutzen außerhalb des Rückgasrohres eine Gasleitung (5) einmündet, die über ein Vorspannventil (6) an den Behälter angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannventil (6) an der Oberseite des Behälters (1) angeordnet ist und die Gasleitung (5) von oben her in den Behälter (1) einmündet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannventil (6) außerhalb des Behälters (l) auf dessen Deckel (7) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gasleitung (5) den Behälter (1) im Wesentlichen vertikal durchdringt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gasleitung (5) in den Deckel (7) des Behälters (1) einmündet.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an die Gasleitung (5) mindestens ein weiteres Ventil (23, 24) angeschlossen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an die Gasleitung (5) ein Korrekturventil (23) angeschlossen ist, durch das Gas mit einem geringfügig höheren Druck als im Behälter (1) in ein Gefäß (G) einführbar ist.
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