EP3670433B1 - Vorrichtung zum abfüllen eines füllprodukts - Google Patents

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EP3670433B1
EP3670433B1 EP19217900.0A EP19217900A EP3670433B1 EP 3670433 B1 EP3670433 B1 EP 3670433B1 EP 19217900 A EP19217900 A EP 19217900A EP 3670433 B1 EP3670433 B1 EP 3670433B1
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EP
European Patent Office
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valve
swirler
valve cone
filling
drive
Prior art date
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EP19217900.0A
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EP3670433A1 (de
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Stefan Poeschl
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Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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Publication date
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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
    • B67C3/28—Flow-control devices, e.g. using valves
    • 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
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    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
    • B67C3/28—Flow-control devices, e.g. using valves
    • B67C3/281—Profiled valve bodies for smoothing the flow at the outlet of the filling nozzle
    • 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
    • B67C2003/2671—Means for preventing foaming of the liquid
    • B67C2003/2674—Means for preventing foaming of the liquid by creating a conical shaped flow directed to the container wall at the container neck height
    • B67C2003/268—Means for preventing foaming of the liquid by creating a conical shaped flow directed to the container wall at the container neck height by means of a flow channel integral with the filling nozzle

Definitions

  • the present invention relates to a device for filling a filling product into a container to be filled, for example for filling a beverage into a beverage container in a beverage filling plant.
  • the containers for example PET bottles
  • a corresponding product valve is then opened in the filling element, by means of which a corresponding amount of filling product is filled into the container to be filled.
  • So-called cone valves which have an essentially conical valve cone that can be moved relative to a valve seat, are often used as product valves in filling organs.
  • the valve cone In order to allow the filling product to run out of the product outlet, the valve cone is lifted out of the valve seat so that the filling product above it can flow through the annular gap that then arises between the valve cone and valve seat and accordingly emerges from a product outlet in order to then enter the container to be filled .
  • valve rod on which the valve cone is guided and by means of which the valve cone can be raised and lowered, is located upstream in the interior of the valve housing extends.
  • the valve rod is usually guided to the outside of the valve chamber in contact with the product and there is connected to a drive for moving the valve cone.
  • the transition between the area in contact with the product and the outside area in which the drive is arranged is sealed off, for example by means of a bellows. The flow of the filling product is therefore disturbed above the valve seat by the components introduced.
  • the filling product is a filling product to which an additive, for example a syrup, is added in the device
  • an additive for example a syrup
  • a gas displaced from the container during the filling of a container with the filling product is discharged centrally through a return gas pipe provided in the valve cone, which extends inside the valve housing from the valve cone against the flow direction through the valve cone and the valve rod.
  • the presence of the return gas pipe also requires a minimum cross-section of the valve rod.
  • Such devices therefore do not have an optimal flow geometry.
  • rinsing out the filling product above the valve seat as is desired, for example, when adding an additive, for example a syrup, can be made more difficult due to the geometry of the devices, or the overall height of the conventional device must be selected correspondingly high.
  • a device for filling a filling product into a container preferably for filling a beverage into a beverage container in a beverage filling plant, comprising a valve housing with a valve seat, a valve cone movable relative to the valve seat, and a swirl body arranged downstream of the valve cone for applying a swirl to the filling product that has flowed past the valve cone.
  • the valve cone is mounted on the valve housing via the swirl body.
  • valve cone is mounted on the valve housing via the swirl body, there is no need for complex mounting of the valve cone upstream of the valve cone.
  • flow cross section of a feed line provided by the valve housing upstream of the valve cone can be designed to be essentially undisturbed.
  • the device upstream of the valve cone can be constructed in a more compact manner than was possible in conventional devices upstream of the valve cone.
  • the swirl body is fixedly arranged on the valve housing and the valve cone is mounted displaceably on the swirl body.
  • valve cone is firmly connected to the swirl body and the swirl body is slidably mounted on the valve housing.
  • valve cone and the swirl body can be preassembled before the device is assembled, so that assembly can be facilitated.
  • the swirl body is arranged downstream of the valve cone. In this way, a flow of the filling product that is established in accordance with the position of the valve cone in relation to the valve seat can always be subjected to a swirl in a constant manner.
  • a drive for moving the valve cone relative to the valve seat is arranged downstream of the valve seat, wherein the drive can preferably comprise an electrically acting drive, a magnetically acting drive, a pneumatically acting drive and / or a hydraulically acting drive, the drive preferably being downstream of the Valve cone is arranged.
  • the position of the valve cone can be controlled / regulated relative to the valve seat without the device having a reduced flow cross-section due to components for controlling the position of the valve cone arranged upstream of the valve cone for the filling product or would have to have an extended overall height.
  • Such a device can therefore provide a particularly compact structure.
  • the said drives can also be used to regulate or control the expansion of the annular gap between the valve seat and the valve cone in order to achieve a control or regulation of the flow of filling product emerging from the filling element. In this way, for example, a predetermined or desired volume flow curve can be achieved during the filling process.
  • a control valve for example a proportional valve, can also be provided, by means of which the filling product flow from the filling element can be regulated or controlled. If such a control valve is provided, regulation or control of the annular gap between the valve seat and the valve cone can be dispensed with. In such a case, the valve cone can then only be switched between a completely open and a completely closed position.
  • the swirl body can optionally be designed as a counter bearing for driving the valve cone. Consequently, the relative forces resulting from driving or moving the valve cone relative to the valve seat can be absorbed and passed on via the swirl body via the swirl body, so that the device can be constructed particularly compactly.
  • a seal preferably a bellows, is preferably provided between the valve cone and the swirl body in order to be able to seal off mutual contact surfaces and / or surfaces of the swirl body and the valve cone that can be moved relative to one another.
  • the drive can optionally be designed to move the unit made up of the swirl body and valve cone.
  • a dynamic seal for sealing off a relative movement between the swirl body and the valve cone can be dispensed with, since these are rigidly connected to one another.
  • a dynamic seal is preferably provided between the swirl body and the valve body.
  • the drive is arranged to the side of the swirl body, viewed in the direction of flow of the filling product.
  • a particularly compact construction of the device, in particular in the longitudinal direction of the device, can thereby be achieved.
  • the overall overall height can be reduced compared to designs in which the drive is arranged at the upper end of the valve body.
  • a discharge line for the lateral discharge of gases displaced from a container to be filled during the filling of the filling product can be provided in the valve housing be provided, wherein the discharge line can preferably enter into fluid communication with a return gas pipe extending in the swirl body and / or in the valve cone and / or is in fluid communication.
  • a metering unit for metering in an additional product in particular a syrup, can optionally be provided above the valve cone.
  • the swirl body is arranged in accordance with a further preferred embodiment at an outlet of the valve housing, a particularly compact design of the device can be achieved. In addition, it can thereby be ensured that the filling product enters the container with a predetermined twist.
  • FIG. 1 a sectional view of a device 1 for filling a filling product according to a preferred embodiment is shown schematically.
  • the device 1 is designed for filling a beverage into a beverage container (not shown here), for example a glass bottle or PET bottle, in a beverage filling plant.
  • the device 1 comprises a valve housing 2 with a valve seat 20, a valve cone 3 movable relative to the valve seat 20, and a swirl body 4 arranged downstream of the valve cone 3 for applying a swirl to the filling product flowing past the valve cone 3.
  • valve cone 3 is mounted on the valve housing 2 via the swirl body 3, in such a way that the swirl body 4 is fixedly arranged on the valve housing 2 and the valve cone 3 is mounted displaceably on the swirl body 4.
  • valve cone 3 is held displaceably in the longitudinal direction 10 of the device 1 in a guide opening 41 of the swirl body 4 by means of a valve cone rod 30.
  • valve cone 3 can also be firmly connected to the swirl body 4 and the swirl body 4 can then be slidably mounted on the valve housing 2.
  • annular gap 90 that forms in accordance with the distance between the valve cone 3 and the valve seat 20 can be provided or closed in a manner known per se, the dimensions of the annular gap 90 for controlling a volume flow of the filling product the valve cone 3 past and through the downstream of the valve cone 3 arranged swirl body 4 can be used.
  • the swirl body 4 has a plurality of guide vanes 40, by means of which the filling product flowing past the valve cone 3 in the flow direction 9 can be subjected to a swirl.
  • the filling product rests against an inner wall of the outlet 21 of the valve housing 21 and thus flows into the inner wall of a container to be filled.
  • a space can be provided for a return gas flow of the gas displaced from the container by the filling product flowing in.
  • a drive 5 for moving the valve cone 3 relative to the valve seat 20 is arranged downstream of the valve seat 20 and the valve cone 3, the drive 5 in this optional embodiment comprising an electrically operating drive 5.
  • the swirl body 4 acts here as a counter bearing for the drive 5 of the valve cone 3.
  • the drive 5 is arranged to the side of the swirl body 4 as seen in the flow direction 9 of the filling product.
  • a controllable / regulatable exciter unit 50 is provided on the valve housing 50, which acts on a rotor unit 51 arranged on the valve plug stem 30 in a known manner, whereby the position of the valve cone 3 in the longitudinal direction 10 can be controlled / regulated or adjusted.
  • the device 1 also has a discharge line 6 integrated into the valve housing 2 for the lateral discharge of the return gas displaced from the container to be filled when the filling product is being filled.
  • Figure 2 shows schematically a sectional view of a further preferred embodiment of a device 1 for filling a filling product, the structure of which is essentially that of Figure 1 is equivalent to.
  • the device 1 off Figure 2 also has a discharge line 6 integrated in the valve housing 2 for the lateral discharge of the return gas displaced from the container to be filled when the filling product is being filled, the discharge line 6 being in fluid communication with a return gas pipe 42 extending in the swirl body 4.
  • the return gas pipe extends through a central part 43 of the swirl body 4 and one of its guide vanes 40.
  • the return gas pipe 42 can also extend towards the valve body 2 independently of the guide vanes 40.
  • valve cone 3 is sealed on its valve cone rod 30 from the central part 43 of the swirl body 4 by means of two bellows 22, so that no filling product can penetrate into the contact area between the valve cone rod 30 and the guide opening 41 and become lodged there.
  • Figure 3 shows schematically a sectional view of a device 1 for filling a filling product according to a further preferred embodiment. Its structure essentially corresponds to that of Figure 2 , the swirl body 4 being arranged essentially directly upstream or at the outlet 21 of the valve housing 2.
  • the guide opening 41 is designed as a blind hole, so that a downstream bellows can be dispensed with.
  • FIG. 3 a container 7 to be filled is shown, which is brought into sealing contact with the outlet 21.
  • FIG. 4 a sectional view of a further preferred embodiment of a device 1 for filling a filling product is shown schematically.
  • the device 1 corresponds essentially to that from Figure 3 , a pneumatic drive 5 being provided here instead of the electric drive.
  • a cylinder chamber 53 of the drive 5 is arranged in the swirl body 4, in which a piston 54 connected to the valve plug stem 30 is guided displaceably in the longitudinal direction 10.
  • the drive 5 has lines 55 extending through the valve housing 2 and the swirl body 4, which can be opened or closed by means of controllable / regulatable valves 52, so that the pressures above and below the Pistons 54 are adjustable in the cylinder chamber 53 in order to adjust the position of the valve cone 3 relative to the valve seat 20.
  • the drive 5 can be a hydraulic drive instead of the pneumatic design shown.
  • FIG. 5 a sectional view of a further preferred embodiment of a device 1 for filling a filling product is shown schematically.
  • the device 1 corresponds in large
  • valve cone 3 is firmly connected to the swirl body 4.
  • the swirl body 4 is mounted on the valve housing 2 so as to be displaceable in the longitudinal direction 10. The contact point between the valve housing 2 and the swirl body 4 is sealed by bellows 22.
  • the drive 5 of the device 1 is consequently designed to move the unit made up of the swirl body 4 and the valve cone 3.
  • the drive 5 is designed as a pneumatic drive 5 analogous to the embodiment Figure 4
  • the cylinder chamber 53 is arranged in the valve housing 2 and the piston 54 is connected to the swirl body 4.
  • a displacement of the piston 54 in the cylinder chamber 53 consequently results in a displacement of the swirl body 4 in the longitudinal direction 10.
  • the drive 5 can of course also be an electric drive, as in the Figures 1 to 3 shown, comprise a hydraulic drive, which can be designed essentially analogously to the one shown here, or any other type of suitable drives known per se.

Landscapes

  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abfüllen eines Füllprodukts ein einen zu befüllenden Behälter, beispielsweise zum Abfüllen eines Getränks in einen Getränkebehälter in einer Getränkeabfüllanlage.
    • Stand der Technik
  • Es ist bekannt, in Getränkeabfüllanlagen Vorrichtungen zum Abfüllen eines Füllprodukts beziehungsweise Füllorgane dazu zu verwenden, das jeweilige Füllprodukt, beispielsweise ein Getränk, in die zu befüllenden Behälter einzuleiten. Hierzu werden die Behälter, beispielsweise PET-Flaschen, unterhalb des Füllorgans und insbesondere unterhalb eines Produktauslaufs eines Füllorgans angeordnet. Dann wird im Füllorgan ein entsprechendes Produktventil geöffnet, mittels dessen eine entsprechende Menge an Füllprodukt in den zu befüllenden Behälter eingefüllt wird.
  • Als Produktventile werden in Füllorganen häufig sogenannte Kegelventile verwendet, welche einen im Wesentlichen kegelförmigen Ventilkegel aufweisen, der relativ zu einem Ventilsitz bewegbar ist. Um das Füllprodukt aus dem Produktauslauf auslaufen zu lassen, wird der Ventilkegel entsprechend aus dem Ventilsitz herausgehoben, so dass das darüber anstehende Füllprodukt den dann zwischen Ventilkegel und Ventilsitz entstehenden Ringspalt durchströmen kann und entsprechend aus einem Produktauslauf austritt, um dann in den zu befüllenden Behälter einzulaufen.
  • Bei herkömmlichen Vorrichtungen zum Abfüllen eines Füllprodukts ist der stromaufwärts des Ventilkegels befindliche, dem Füllprodukt zur Verfügung stehende Raum dadurch durchschnitten, dass sich eine Ventilstange, an der der Ventilkegel geführt ist und mittels dessen der Ventilkegel angehoben und abgesenkt werden kann, im Inneren des Ventilgehäuses stromaufwärts erstreckt. Die Ventilstange wird üblicher Weise nach außerhalb des produktberührten Ventilraums geführt und steht dort mit einem Antrieb zum Bewegen des Ventilkegels in Verbindung. Der Übergang zwischen dem produktberührten Raum und dem Außenraum, in welchem der Antrieb angeordnet ist, ist beispielweise mittels eines Faltenbalgs abgedichtet. Der Strom des Füllprodukts wird daher oberhalb des Ventilsitzes durch die eingebrachten Komponenten gestört.
  • Insbesondere dann, wenn es sich bei dem Füllprodukt um ein Füllprodukt handelt, welchem in der Vorrichtung ein Zusatz, beispielsweise ein Sirup, beigemengt wird, ist, um eine ausreichende Durchmischung von Füllprodukt und Zusatz beziehungsweise Zusatzprodukt zu ermöglichen, der über dem Ventilsitz vorzusehende Raum entsprechend lang auszuführen, was zu einer entsprechend hohen Bauhöhe der Vorrichtung führt.
  • Ferner wird bei herkömmlichen Vorrichtungen ein während des Befüllens eines Behälters mit dem Füllprodukt aus dem Behälter verdrängtes Gas zentral durch ein in dem Ventilkegel vorgesehenes Rückgasrohr ausgeleitet, welches sich im Inneren des Ventilgehäuses vom Ventilkegel entgegen der Strömungsrichtung durch den Ventilkegel und die Ventilstange hindurch erstreckt. Das Vorhandensein des Rückgasrohrs bedingt auch einen Mindestquerschnitt der Ventilstange.
  • Derartige Vorrichtungen weisen mithin keine optimale Strömungsgeometrie auf. Zudem kann ein Ausspülen des über dem Ventilsitz anstehenden Füllprodukts, wie es beispielsweise bei einem Zudosieren von einem Zusatz, beispielsweise einem Sirup, erwünscht ist, aufgrund der Geometrie der Vorrichtungen erschwert sein, oder die Bauhöhe der herkömmlichen Vorrichtung muss entsprechend hoch gewählt werden.
    • Darstellung der Erfindung
  • Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Abfüllen eines Füllprodukts, bevorzugt zum Abfüllen eines Getränks in einer Getränkeabfüllanlage, bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Abfüllen eines Füllprodukts, bevorzugt zum Abfüllen eines Getränks in einer Getränkeabfüllanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
  • Entsprechend wird eine Vorrichtung zum Abfüllen eines Füllprodukts in einen Behälter, bevorzugt zum Abfüllen eines Getränks in einen Getränkebehälter in einer Getränkeabfüllanlage vorgeschlagen, umfassend ein Ventilgehäuse mit einem Ventilsitz, einen relativ zum Ventilsitz beweglichen Ventilkegel, und einen stromabwärts des Ventilkegels angeordneten Drallkörper zum Aufbringen eines Dralls auf das an dem Ventilkegel vorbei geströmte Füllprodukt. Der Ventilkegel ist über den Drallkörper an dem Ventilgehäuse gelagert.
  • Dadurch, dass der Ventilkegel über den Drallkörper an dem Ventilgehäuse gelagert ist, kann auf eine aufwendige Lagerung des Ventilkegels stromaufwärts des Ventilkegels verzichtet werden. Zudem kann die der Strömungsquerschnitt einer durch das Ventilgehäuse bereitgestellten Zuleitung stromaufwärts des Ventilkegels im Wesentlichen ungestört gestaltet werden. Dadurch kann die Vorrichtung stromaufwärts des Ventilkegels kompakter aufgebaut sein als dies in herkömmlichen Vorrichtungen stromaufwärts des Ventilkegels möglich war.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist der Drallkörper fest an dem Ventilgehäuse angeordnet und der Ventilkegel ist verschiebbar an dem Drallkörper gelagert. Dadurch können auf einfache Weise eine sichere Lagerung und Führung des Ventilkegels erzielt werden. Zudem kann auf eine aufwendige, den Zuströmungsquerschnitt stromaufwärts des Ventilkegels verengende Lagerungskonstruktion verzichtet werden.
  • In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist der Ventilkegel fest mit dem Drallkörper verbunden und der Drallkörper verschiebbar an dem Ventilgehäuse gelagert. Dadurch können der Ventilkegel und der Drallkörper vor dem Zusammenbau der Vorrichtung vormontiert werden, so dass der Zusammenbau erleichtert sein kann.
  • Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Drallkörper stromabwärts des Ventilkegels angeordnet ist. So kann eine entsprechend der Stellung des Ventilkegels zum Ventilsitz sich einstellende Strömung des Füllprodukts stets in gleichbleibender Weise mit einem Drall beaufschlagt werden.
  • Erfindungsgemäß ist stromabwärts des Ventilsitzes ein Antrieb zum Bewegen des Ventilkegels relativ zum Ventilsitz angeordnet, wobei der Antrieb bevorzugt einen elektrisch wirkenden Antrieb, einen magnetisch wirkenden Antrieb, einen pneumatisch wirkenden Antrieb und/oder einen hydraulisch wirkenden Antrieb umfassen kann, wobei der Antrieb bevorzugt stromabwärts des Ventilkegels angeordnet ist.
  • Dadurch kann ein Steuern/Regeln der Position des Ventilkegels relativ zum Ventilsitz erfolgen, ohne dass die Vorrichtung aufgrund von stromaufwärts des Ventilkegels angeordneten Komponenten zum Steuern der Position des Ventilkegels einen reduzierten Strömungsquerschnitt für das Füllprodukt aufweisen oder eine verlängerte Bauhöhe haben müsste. Eine derartige Vorrichtung kann mithin einen besonders kompakten Aufbau bereitstellen.
  • Mittels der genannten Antriebe kann auch ein Regeln oder Steuern der Ausdehnung des Ringspalts zwischen dem Ventilsitz und dem Ventilkegel erfolgen, um auf diese Weise eine Steuerung oder Regelung des aus dem Füllorgan austretenden Füllproduktstroms zu erreichen. Damit kann beispielsweise ein vorgegebener oder gewünschter Volumenstromverlauf während des Füllvorgangs erreicht werden.
  • Stromaufwärts des Ventilgehäuses, beispielsweise in einer Füllproduktzuleitung, kann auch ein Regelventil, beispielsweise ein Proportionalventil, vorgesehen sein, mittels dessen der Füllproduktstrom aus dem Füllorgan geregelt oder gesteuert werden kann. Ist ein solches Regelventil vorgesehen, kann auf eine Regelung oder Steuerung des Ringspalts zwischen dem Ventilsitz und dem Ventilkegel verzichtet werden. In einem solchen Fall kann der Ventilkegel dann lediglich zwischen einer vollkommen geöffneten und einer vollkommen geschlossenen Position geschaltet werden.
  • Wenn der Drallkörper fest an dem Ventilgehäuse angeordnet ist und der Ventilkegel verschiebbar an dem Drallkörper gelagert ist, kann der Drallkörper optional als Gegenlager für den Antrieb des Ventilkegels ausgebildet sein. Mithin können so über den Drallkörper die durch ein Antreiben beziehungsweise Bewegen des Ventilkegels relativ zum Ventilsitz resultierenden Relativkräfte über den Drallkörper aufgenommen und weitergeleitet werden, so dass die Vorrichtung besonders kompakt aufgebaut sein kann.
  • Bevorzugt ist zwischen dem Ventilkegel und dem Drallkörper eine Dichtung, bevorzugt ein Faltenbalg, vorgesehen, um gegenseitige Kontaktflächen und/oder relativ zueinander bewegbare Flächen des Drallkörpers und des Ventilkegels abdichten zu können.
  • Alternativ kann, wenn der Ventilkegel fest mit dem Drallkörper verbunden ist und der Drallkörper verschiebbar an dem Ventilgehäuse gelagert ist, der Antrieb optional zum Bewegen der Einheit aus Drallkörper und Ventilkegel ausgebildet sein. Dadurch kann auf eine dynamische Dichtung zum Abdichten einer Relativbewegung zwischen Drallkörper und Ventilkegel verzichtet werden, da diese starr miteinander verbunden sind. Bevorzugt ist bei dieser bevorzugten Ausführungsform eine dynamische Dichtung zwischen dem Drallkörper und dem Ventilkörper vorgesehen.
  • Gemäß eine weiter bevorzugten Ausführungsform ist der Antrieb in Strömungsrichtung des Füllprodukts gesehen seitlich des Drallkörpers angeordnet. Dadurch kann ein besonders kompakter Aufbau der Vorrichtung, insbesondere in Längsrichtung der Vorrichtung, erzielt werden. Insbesondere kann auf diese Weise die insgesamt vorliegende Bauhöhe gegenüber solchen Ausführungen reduziert werden, in welchen der Antrieb am oberen Ende des Ventilkörpers angeordnet ist.
  • Um optional ein Ableiten von während des Abfüllen des Füllprodukts aus einem zu befüllenden Behälter durch das einströmende Füllprodukt verdrängten Gasen zu ermöglichen, kann gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform in dem Ventilgehäuse eine Abführleitung zum seitlichen Abführen von beim Abfüllen des Füllprodukts aus einem zu befüllenden Behälter verdrängten Gasen vorgesehen sein, wobei die Abführleitung bevorzugt mit einem sich in dem Drallkörper und/oder in dem Ventilkegel erstreckenden Rückgasrohr in Fluidkommunikation treten kann und/oder in Fluidkommunikation steht.
  • Um optional dem Füllprodukt vor dem Abfüllen in einen zu befüllenden Behälter beimengen zu können, kann optional oberhalb des Ventilkegels eine Zudosiereinheit zum Zudosieren eines Zusatzprodukts, insbesondere eines Sirups, vorgesehen sein.
  • Wenn der Drallkörper einer weiter bevorzugten Ausführungsform entsprechend an einem Auslauf des Ventilgehäuses angeordnet ist, kann ein besonders kompakter Aufbau der Vorrichtung erzielt werden. Zudem kann dadurch sichergestellt werden, dass das Füllprodukt mit einem vorgegebenen Drall in den Behälter eintritt.
    • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
    • Figur 1
    schematisch eine Schnittansicht einer Vorrichtung zum Abfüllen eines Füllprodukts gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
    Figur 2
    schematisch eine Schnittansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Abfüllen eines Füllprodukts;
    Figur 3
    schematisch eine Schnittansicht einer Vorrichtung zum Abfüllen eines Füllprodukts gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform;
    Figur 4
    schematisch eine Schnittansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Abfüllen eines Füllprodukts; und
    Figur 5
    schematisch eine Schnittansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Abfüllen eines Füllprodukts.
    Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
  • In Figur 1 ist schematisch eine Schnittansicht einer Vorrichtung 1 zum Abfüllen eines Füllprodukts gemäß einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt.
  • Die Vorrichtung 1 ist zum Abfüllen eines Getränks in einen hier nicht gezeigten Getränkebehälter, beispielsweise eine Glasflasche oder PET-Flasche, in einer Getränkeabfüllanlage ausgebildet. Die Vorrichtung 1 umfasst ein Ventilgehäuse 2 mit einem Ventilsitz 20, einen relativ zum Ventilsitz 20 beweglichen Ventilkegel 3, und einen stromabwärts des Ventilkegels 3 angeordneten Drallkörper 4 zum Aufbringen eines Dralls auf das an dem Ventilkegel 3 vorbeigeströmte Füllprodukt.
  • Der Ventilkegel 3 ist über den Drallkörper 3 an dem Ventilgehäuse 2 gelagert, derart dass der Drallkörper 4 fest an dem Ventilgehäuse 2 angeordnet ist und der Ventilkegel 3 verschiebbar an dem Drallkörper 4 gelagert ist.
  • Hierzu ist der Ventilkegel 3 mittels einer Ventilkegelstange 30 in einer Führungsöffnung 41 des Drallkörpers 4 in Längsrichtung 10 der Vorrichtung 1 verschiebbar gehalten.
  • Alternativ kann auch der Ventilkegel 3 fest mit dem Drallkörper 4 verbunden sein und der Drallkörper 4 dann verschiebbar an dem Ventilgehäuse 2 gelagert sein.
  • Durch eine Bewegung des Ventilkegels 3 relativ zum Ventilsitz 20 kann ein sich entsprechend des Abstands zwischen Ventilkegel 3 und Ventilsitz 20 ausbildender Ringspalt 90 in an sich bekannter Weise bereitgestellt oder verschlossen werden, wobei die Dimension des Ringspalts 90 zum Steuern/Regeln eines Volumenstroms des Füllprodukts an dem Ventilkegel 3 vorbei und durch den stromabwärts des Ventilkegels 3 angeordneten Drallkörper 4 verwendet werden kann.
  • Der Drallkörper 4 weist eine Mehrzahl von Leitschaufeln 40 auf, mittels welcher das in Strömungsrichtung 9 an dem Ventilkegel 3 vorbeigeströmte Füllprodukt mit einem Drall beaufschlagt werden kann. Hierdurch kann insbesondere erzielt werden, dass sich das Füllprodukt an einer Innenwand des Auslaufs 21 des Ventilgehäuses 21 anlegt, und so an einer Innenwand eines zu befüllenden Behälters in diesen einströmt. So kann in der Mitte des in den Behälter einströmenden Füllproduktstroms ein Raum für einen Rückgasstrom des durch das einströmende Füllprodukt aus dem Behälter verdrängten Gases bereitgestellt werden.
  • Stromabwärts des Ventilsitzes 20 und des Ventilkegels 3 ist ein Antrieb 5 zum Bewegen des Ventilkegels 3 relativ zum Ventilsitz 20 angeordnet, wobei der Antrieb 5 in dieser optionalen Ausführungsform einen elektrisch wirkenden Antrieb 5 umfasst. Der Drallkörper 4 wirkt hier als Gegenlager für den Antrieb 5 des Ventilkegels 3.
  • Der Antrieb 5 ist in Strömungsrichtung 9 des Füllprodukts gesehen seitlich des Drallkörpers 4 angeordnet. Hierbei ist eine ansteuerbare/regelbare Erregereinheit 50 am Ventilgehäuse 50 vorgesehen, welche auf eine an der Ventilkegelstange 30 angeordnete Läufereinheit 51 in an sich bekannter Weise wirkt, wodurch die Position des Ventilkegels 3 in Längsrichtung 10 steuerbar/regelbar beziehungsweise einstellbar ist.
  • Die Vorrichtung 1 weist ferner eine in das Ventilgehäuse 2 integrierte Abführleitung 6 zum seitlichen Abführen des beim Abfüllen des Füllprodukts aus dem zu befüllenden Behälter verdrängten Rückgases auf.
  • Figur 2 zeigt schematisch eine Schnittansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zum Abfüllen eines Füllprodukts, welche in ihrem Aufbau im Wesentlichen jener aus Figur 1 entspricht.
  • Die Vorrichtung 1 aus Figur 2 weist ferner eine in das Ventilgehäuse 2 integrierte Abführleitung 6 zum seitlichen Abführen des beim Abfüllen des Füllprodukts aus dem zu befüllenden Behälter verdrängten Rückgases auf, wobei die Abführleitung 6 mit einem sich in dem Drallkörper 4 erstreckenden Rückgasrohr 42 in Fluidkommunikation steht. Das Rückgasrohr erstreckt sich durch einen Mittelteil 43 des Drallkörpers 4 und einer seiner Leitschaufeln 40. Alternativ kann das Rückgasrohr 42 sich auch unabhängig von den Leitschaufeln 40 zum Ventilkörper 2 hin erstrecken.
  • Der Ventilkegel 3 ist an seiner Ventilkegelstange 30 gegenüber dem Mittelteil 43 des Drallkörpers 4 mittels zweier Faltenbälge 22 abgedichtet, so dass kein Füllprodukt in den Kontaktbereich zwischen der Ventilkegelstange 30 und der Führungsöffnung 41 eindringen und sich dort festsetzen kann.
  • Figur 3 zeigt schematisch eine Schnittansicht einer Vorrichtung 1 zum Abfüllen eines Füllprodukts gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform. Sie entspricht in ihrem Aufbau im Wesentlichen jener aus Figur 2, wobei der Drallkörper 4 im Wesentlichen direkt stromaufwärts beziehungsweise am Auslauf 21 des Ventilgehäuses 2 angeordnet ist.
  • Die Führungsöffnung 41 ist vorliegend als Sackloch ausgebildet, so dass auf einen stromabwärtigen Faltenbalg verzichtet werden kann.
  • Ferner ist in Figur 3 ein zu befüllender Behälter 7 gezeigt, welcher in dichtendem Kontakt mit dem Auslauf 21 gebracht ist.
  • Oberhalb des Ventilkegels 3 ist zudem eine optionale Zudosiereinheit 8 zum Zudosieren eines Zusatzprodukts, beispielsweise eines Sirups, vorgesehen.
  • In Figur 4 ist schematisch eine Schnittansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zum Abfüllen eines Füllprodukts gezeigt.
  • Die Vorrichtung 1 entspricht im Wesentlichen jener aus Figur 3, wobei hier anstelle des elektrischen Antriebs ein pneumatischer Antrieb 5 vorgesehen ist. Hierzu ist im Drallkörper 4 eine Zylinderkammer 53 des Antriebs 5 angeordnet, in welcher ein mit der Ventilkegelstange 30 verbundener Kolben 54 in Längsrichtung 10 verschiebbar geführt ist.
  • Oberhalb und unterhalb des Kolbens 54 weist der Antrieb 5 sich durch das Ventilgehäuse 2 und den Drallkörper 4 erstreckende Leitungen 55 auf, welche mittels steuerbarer/regelbarer Ventile 52 geöffnet oder geschlossen werden können, so dass in an sich bekannter Weise die Drücke oberhalb und unterhalb des Kolbens 54 in der Zylinderkammer 53 einstellbar sind, um so die Position des Ventilkegels 3 relativ zum Ventilsitz 20 einzustellen.
  • Alternativ kann der Antrieb 5 anstelle der gezeigten pneumatischen Ausbildung ein hydraulischer Antrieb sein.
  • In Figur 5 ist schematisch eine Schnittansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zum Abfüllen eines Füllprodukts gezeigt. Die Vorrichtung 1 entspricht in großen
  • Teilen jener aus Figur 1. Alternativ zur Ausführung gemäß Figur 1 ist bei der Vorrichtung in Figur 5 der Ventilkegel 3 fest mit dem Drallkörper 4 verbunden. Um eine Relativbewegung des Ventilkegels 3 relativ zum Ventilsitz 20 bereitzustellen, ist der Drallkörper 4 in Längsrichtung 10 verschiebbar an dem Ventilgehäuse 2 gelagert. Die Kontaktstelle zwischen dem Ventilgehäuse 2 und dem Drallkörper 4 ist durch Faltenbälge 22 abgedichtet.
  • Der Antrieb 5 der Vorrichtung 1 ist folglich zum Bewegen der Einheit aus Drallkörper 4 und Ventilkegel 3 ausgebildet. In der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform ist der Antrieb 5 als pneumatischer Antrieb 5 analog zur Ausführungsform aus Figur 4 ausgebildet, wobei die Zylinderkammer 53 im Ventilgehäuse 2 angeordnet ist und der Kolben 54 mit dem Drallkörper 4 verbunden ist. Eine Verschiebung des Kolbens 54 in der Zylinderkammer 53 resultiert folglich in einer Verschiebung des Drallkörpers 4 in Längsrichtung 10.
  • Alternativ kann der Antrieb 5 selbstredend auch einen elektrischen Antrieb, wie in den Figuren 1 bis 3 gezeigt, einen hydraulischen Antrieb, welcher im Wesentlichen analog zum hier gezeigten ausgebildet sein kann, oder jede andere Art von per se bekannten, geeigneten Antrieben umfassen.
    • Bezuqszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Ventilkörper
    20
    Ventilsitz
    21
    Auslauf
    22
    Faltenbalg
    3
    Ventilkegel
    30
    Ventilkegelstange
    32
    Kolben
    4
    Drallkörper
    40
    Leitschaufel
    41
    Führungsöffnung
    42
    Rückgasrohr
    43
    Mittelteil
    5
    Antrieb
    50
    Erregereinheit
    51
    Läufereinheit
    52
    Ventil
    53
    Zylinderkammer
    54
    Kolben
    55
    Leitungen
    6
    Abführleitung
    7
    Behälter
    8
    Zudosiereinheit
    9
    Strömungsrichtung
    90
    Ringspalt
    10
    Längsrichtung

Claims (10)

  1. Vorrichtung (1) zum Abfüllen eines Füllprodukts in einen Behälter (7), bevorzugt zum Abfüllen eines Getränks in einen Getränkebehälter in einer Getränkeabfüllanlage, umfassend
    ein Ventilgehäuse (2) mit einem Ventilsitz (20),
    einen relativ zum Ventilsitz (20) beweglichen Ventilkegel (3), und
    einen stromabwärts des Ventilkegels (3) angeordneten Drallkörper (4) zum Aufbringen eines Dralls auf das an dem Ventilkegel (3) vorbeigeströmte Füllprodukt, wobei
    der Ventilkegel (3) über den Drallkörper (4) an dem Ventilgehäuse (2) gelagert ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    stromabwärts des Ventilsitzes (20) ein Antrieb (5) zum Bewegen des Ventilkegels (3) relativ zum Ventilsitz (20) angeordnet ist.
  2. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drallkörper (4) fest an dem Ventilgehäuse (2) angeordnet ist und der Ventilkegel (3) verschiebbar an dem Drallkörper (4) gelagert ist.
  3. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkegel (3) fest mit dem Drallkörper (4) verbunden ist und der Drallkörper (4) verschiebbar an dem Ventilgehäuse (2) gelagert ist.
  4. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (5) einen elektrisch wirkenden Antrieb (5), einen magnetisch wirkenden Antrieb (5), einen pneumatisch wirkenden Antrieb (5) und/oder einen hydraulisch wirkenden Antrieb (5) umfasst, wobei der Antrieb (5) bevorzugt stromabwärts des Ventilkegels (3) angeordnet ist.
  5. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drallkörper (4) fest an dem Ventilgehäuse (20) angeordnet ist und der Ventilkegel (3) verschiebbar an dem Drallkörper (4) gelagert ist, wobei der Drallkörper (4) als Gegenlager für den Antrieb (5) des Ventilkegels (3) ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkegel (3) fest mit dem Drallkörper (4) verbunden ist und der Drallkörper (4) verschiebbar an dem Ventilgehäuse (2) gelagert ist, wobei der Antrieb (5) zum Bewegen der Einheit aus Drallkörper (4) und Ventilkegel (3) ausgebildet ist.
  7. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (5) in Strömungsrichtung (9) des Füllprodukts gesehen seitlich des Drallkörpers (4) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ventilgehäuse (2) eine Abführleitung (6) zum seitlichen Abführen von beim Abfüllen des Füllprodukts aus einem zu befüllenden Behälter (7) verdrängten Gasen vorgesehen ist, wobei die Abführleitung (6) bevorzugt mit einem sich in dem Drallkörper (4) und/oder in dem Ventilkegel (3) erstreckenden Rückgasrohr (42) in Fluidkommunikation treten kann.
  9. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Ventilkegels (3) eine Zudosiereinheit (8) zum Zudosieren eines Zusatzprodukts, insbesondere eines Sirups, vorgesehen ist.
  10. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drallkörper (4) an einem Auslauf (21) des Ventilgehäuses (2) angeordnet ist.
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