WO1999024350A1 - Füllorgan zur volumetrischen getränkeabfüllung - Google Patents

Füllorgan zur volumetrischen getränkeabfüllung Download PDF

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WO1999024350A1
WO1999024350A1 PCT/EP1998/006667 EP9806667W WO9924350A1 WO 1999024350 A1 WO1999024350 A1 WO 1999024350A1 EP 9806667 W EP9806667 W EP 9806667W WO 9924350 A1 WO9924350 A1 WO 9924350A1
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WO
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filling
piston
beverage
connecting line
space
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Application number
PCT/EP1998/006667
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English (en)
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Inventor
Manfred Mette
Original Assignee
Manfred Mette
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Manfred Mette filed Critical Manfred Mette
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Classifications

    • 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
    • B67C3/20—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus with provision for metering the liquids to be introduced, e.g. when adding syrups
    • B67C3/204—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus with provision for metering the liquids to be introduced, e.g. when adding syrups using dosing chambers

Definitions

  • the invention relates to a filling element of the type mentioned in the preamble of claim 1.
  • the filling quantity When filling drinks, the filling quantity must be dosed precisely.
  • the generic method of volumetric filling in which a metering chamber is used for preliminary measurement, from which the beverage only flows into the beverage container during the actual filling process.
  • the volume of the dosing chamber By adjusting the volume of the dosing chamber, the filling quantity can be precisely adjusted and adapted to different container sizes.
  • a major advantage of the volumetric principle is the independence of the filling quantity from container tolerances.
  • the metering chamber is set by means of an adjustable piston which forms the upper end and which is easily adjustable from the outside, for example by means of a sliding actuation.
  • the dosing chamber is connected via a drain valve down through the outlet of the filling element to the container and is filled via an inlet valve.
  • a drain valve down through the outlet of the filling element to the container and is filled via an inlet valve.
  • an open vent pipe which projects from the piston up to a gas space above the metering chamber
  • the beverage When filling the dosing chamber, the beverage initially rises in the large cross-section of the dosing chamber. When it is full, it continues to rise in the ventilation pipe to the level of the storage boiler. In order to keep the dosage accurate, the ventilation valve is as narrow as possible. Therefore, the liquid in the dosing chamber rises first in its large cross-section and then further in a very narrow cross-section of the vent pipe. At the transition point, there is a sudden, sharp deceleration of the liquid flowing in through the feed line.
  • the dosing chamber is connected via a longer feed line e.g. Filled from a central boiler, the high kinetic energy of the long flowing water column, when suddenly decelerated, leads to a strong water hammer, which causes sensitive beverages, in particular carbonated, highly foaming beverages such as e.g. Beer that causes frothing. As a result, longer relief times are required, which leads to a reduction in performance.
  • a longer feed line e.g. Filled from a central boiler
  • the metering chamber is connected via a connecting line to the head space in the generic filling elements, so that there is a level of drink in the gas space.
  • the one described A sudden rise in pressure caused by water hammer can dissipate through the connecting line into the head space. The drink in the dosing chamber is less disturbed. This type of construction therefore results in substantially trouble-free operation, for example with beer.
  • the connecting line essentially serves only as an inlet line in order to supply the beverage to the metering chamber via the inlet valve.
  • the connecting line is arranged concentrically within the filling element, passing through the piston. With this design, it inevitably requires an additional sliding seal.
  • a disadvantage of these known constructions is the second sliding seal to be provided on the connecting line in addition to the sliding seal of the piston. This is already disadvantageous for kinematic reasons, since two sliding seals of a sliding part (of the piston), which are located at different points, always tend to jam. In addition, the second sliding seal causes additional sealing problems and, in particular, additional cleaning problems.
  • the object of the present invention is to provide a filling member of the type mentioned, in which the problems with sliding seals are reduced.
  • the connecting line is arranged outside the metering chamber. It can therefore run around the entire adjustment range of the piston in a simple manner and be connected from the outside to the head space and to the feed line. Therefore, the connecting line can be rigid and in particular without any sliding seal. This considerably simplifies the construction of the filling element. All problems arising from the second sliding seal of the known construction are completely avoided.
  • the piston can be adjusted without problems in the long term, and it also simplifies the cleaning of the filling element.
  • the displaceable piston forms the bottom of the head space.
  • the connecting line can be arranged directly on the piston opening into the head space with the advantage that the beverage standing in the head space can be emptied downward through the connecting line.
  • the fixed connecting line opens into the head space at a certain height, and necessarily above the uppermost position of the piston. Since the piston must always be lower than the mouth of the connecting line, there would be a drink in the head space that did not come to be emptied.
  • the headspace floor is arranged at a fixed height regardless of the piston. If the mouth of the connecting line is arranged at a suitable height directly above the floor of the head space, complete emptying of the head space is ensured.
  • the standpipe surrounding the vent pipe at a distance allows the vent pipe moving with the piston to be passed through the floor of the head space, which in turn would require a sliding seal.
  • This construction also has advantages in the construction of the piston seal, which poses considerable problems in the known construction of the generic type.
  • the piston In the known construction there is a drink above the piston.
  • the piston must have a circumferential ring seal, the cylinder edge surface of the piston having gaps above and below the ring seal. If you place the seal on the piston down as far as possible while avoiding a gap pointing downwards, you have a longer gap at the top in which beverage residues, e.g. Pulp, can settle. These settle permanently, so that after a while the piston is no longer adjustable. There are also considerable cleaning problems here.
  • the connecting line can be provided separately from the inlet line. You must then be connected to the dosing chamber via a separate valve in order to avoid the after-running of beverage from the headspace when emptying the dosing chamber into the beverage container. This valve is therefore only open when filling the dosing chamber.
  • the features of claim 4 are advantageously provided. With this design, not only can the connecting line and the supply line be provided in their last piece before the metering chamber as a line to save material, but the supply valve can also be used at the same time as a valve for the connecting line, thereby saving a valve.
  • the head space of the filling element can be formed in this as a separate space, which is connected to a storage boiler, for example a central boiler, or to a storage boiler installed stationarily outside the filling machine.
  • a storage boiler for example a central boiler
  • a storage boiler installed stationarily outside the filling machine.
  • the features of claim 5 are advantageously provided.
  • all head spaces of the filling elements of a filling machine are connected via a ring bowl.
  • the head spaces may be formed as parts of a rotating ring bowl or connected to one.
  • a central boiler can be omitted. It
  • the line routing is also simplified, since the connecting line forms the inlet line, which further simplifies the construction.
  • the invention is shown, for example and schematically, in an axial section through a filling machine with a filling element according to the invention.
  • the drawing shows an axis section of a filling machine that rotates about its axis of rotation 1.
  • a Vonatskessel 2 lies in the axis.
  • a large number of filling elements 3, one of which is shown in section in the figure, are arranged around it, surrounding it, encircling it.
  • the Vonatskessel 2 contains the level of the beverage to be bottled at a level 4 regulated by means not shown. With a lower central line 5 and an upper central line 6, the Vonatskessel 2 is connected to external beverage and gas feeds. An inlet line 7 delivers drink from the bottom of the Vo ⁇ atskessel 2 to the filler 3, which is connected to the gas space of the storage kettle 2 with a gas line 8. Corresponding lines T and 8 'lead to a filling element (not shown) which is 180 ° opposite the filling element 3 shown. Connection lines for other filling elements, not shown, are omitted for the sake of simplifying the drawing.
  • the filling element 3 has an essentially tubular housing 9, which in its lower part forms a cylinder in which a piston 10 with an annular seal 11 runs. Below the piston 10, the housing 9 forms a metering chamber 12 which is connected downward via an outlet valve 13 to an outlet 14, through which the beverage can flow out of the metering chamber 12 into a beverage container 15. In the exemplary embodiment, this is shown as a bottle, which is kept sealed with its mouth against an annular seal 16 at the outlet 14 for the filling process.
  • This con- Structure is therefore suitable for filling beverages under pressure, for example for filling carbonated beverages such as beer.
  • the feed line 7 opens into the metering chamber 12 via an inlet valve 17, which advantageously opens into the lower region of the metering chamber 12 in order to be able to fill it from below.
  • a head space 18 is provided in the housing 9 above the metering chamber 12. This is closed at the top and the side by the housing 9 and at the bottom by a head space floor 19 which is fixedly mounted in the housing 9.
  • the head space 18 there is gas in a gas space above the level 4 which corresponds to the Vonatskessel 2 and is connected via the gas line 8 to the gas space of the Vo ⁇ atskessel 2.
  • the drink below the level 4 is connected to the feed line 7 via a connecting line 20 which advantageously runs deep above the headspace floor 19 and extends outside the housing 9.
  • the piston 10 carries a ventilation tube 21 designed as a piston rod, which projects at a distance through an open standpipe 22 into the gas space in the head space 18.
  • the standpipe 22 also protrudes above the level 4 into the gas space of the head space 18.
  • the upper end of the vent pipe 21 is, as shown, bent sideways over the upper end of the standpipe 22, so that excess liquid does not pass through the open one Standpipe 22 can get into the space between the headspace floor 19 and piston 10, which is always kept liquid-free. Since this space is always liquid-free, the ring seal 11 on the piston 10, as shown, can be arranged very far down on the piston 10. The resulting long annular gap above the ring seal 11 does not interfere because there is no drink in it. This arrangement keeps the annular gap around the piston 10 below the ring seal 11 very small, so that the gas supply which arises there when the metering chamber 12 is filled is low and the filling accuracy is not significantly disturbed.
  • the required return gas line 23 which is to be connected in a conventional manner to the outlet 14 on the one hand and to the gas space of the filling element 3 via a gas valve 24. kami, as shown, be connected to the gas space between the piston 10 and the headspace floor 19 or, as shown in dashed lines, to the headspace 18.
  • a relief line 25 connected to the outlet 14 with a relief valve 26 is used in a conventional manner to relax the headspace in the container 15 after the filling process has ended.
  • the piston 10 can be adjusted in height to adjust the volume of the metering chamber 12.
  • an actuating rod 28 which is guided through the upper wall of the housing 9 with a sliding seal 27, engages at the upper end of the ventilation roller 21.
  • the displacement of the piston 10 is limited at the top by the headspace floor 19.
  • the filling can be started after setting the desired filling volume.
  • the inlet valve 17 is first opened. From the Vonatskessel 2 through the supply line 7 drink runs into the metering chamber 12. Gas standing there escapes upwards through the vent pipe 21 and the drink rises to level 4 in this. The volume to be filled is now measured.
  • the bottle 15 is already set up under the filling element 3 and pressed against the ring seal 16 in a sealing manner. By opening the gas valve 24, the container 15 is biased with gas. Now the inlet valve 17 is closed and the outlet valve 13 is opened. As is known from the prior art cited at the outset, these valves can also be designed to be actuable at the same time.
  • the inlet line 7 opens into the connecting line 20 approximately halfway up.
  • the lower part of the line with the inlet valve 17 is therefore used both for the inlet and for the compensation of pressure surges.
  • the opening parts of the inlet line 7 into the connecting line 20 can also be placed further down until immediately before the inlet valve 17. Then the balancing effect improves. If it is placed further up to the mouth in the head space 18, there is a more direct connection of the head space to the inlet with an improved mixing of the beverage standing in the head space.
  • the feed line 7 and the connecting line 20 can also be connected completely separately to the metering chamber 12 with separate valves.
  • the filling element 3 shown is designed for filling beverages under pressure. In the usual simplified design, it can also be used for the non-pressurized filling of still drinks.
  • the gas guide lines and valves can be simplified.
  • the filling element 3 has a self-contained head space 18, which is connected via the feed line 7 and the gas line 8 to the storage tank 2 designed as a central boiler.
  • annular bowl is provided instead of the central bowl 2.
  • the head space 18 is designed as all the filling elements 3 in the form of an annular bowl.
  • the central Vonatskessel 2 kami da i are no longer required.
  • the ring bowl can be connected directly to the central lines 6 and 5 via only one gas line 8 and only one inlet line 7.
  • the connecting line 20 provides for filling the metering chamber 12 from the head space 18, which is designed as an annular bowl. Pressure surges caused by water hammer do not occur here, since the drink runs from the central bowl into the metering chambers over a short distance.
  • a ring bowl can be provided separately, to which the head spaces 18 of the individual filling elements 3 are connected.
  • the filling elements can, for example, be arranged radially outside of the ring bowl and can be flanged to the ring bowl with their head spaces via a gas pipe and a beverage pipe.
  • the bottom of the storage kettle 2 is located approximately at the level of the headspace floor 19, that is to say higher than the uppermost position of the piston 10. This ensures that the entire process is completed in order to complete the filling work, for example at the end of a shift or when changing to another beverage Beverage stock in the filling machine shown can be emptied by proper filling in the container kami, ie without losses. For example, if you want to switch to a different beverage, the beverage supply through the lower central line 5 to the Vonatskessel 2 is interrupted. The filling operation continues. The entire beverage supply in the Vonatskessel 2 and in the head rooms 18 of all filling elements is emptied.

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

Abstract

Ein Füllorgan (3) zur volumetrischen Abfüllung von Getränken in Getränkebehälter (15), mit einer Dosierkammer (12), deren Volumen über einen den oberen Abschluß bildenden höhenverstellbaren Kolben (10) einstellbar ist, aus der das Getränk (4) über ein Ablaufventil (13) in den Behälter abläuft und die über ein Zulaufventil (17) befüllbar ist, mit einem Kopfraum (18) über der Dosierkammer, in dem unter einem Gasraum Getränk (4) steht. Der Gasraum ist mittels einer Verbindungsleitung (20) und einem Ventil (17) an die Dosierkammer (12) angeschlossen und mit einem vom Kolben (10) bis in den Gasraum des Kopfraumes ragenden offenen Entlüftungsrohr versehen. Die Verbindungsleitung (20) verläuft außerhalb der Dosierkammer (12).

Description

Füllorgan zur volumetrischen Geträniceabfüllung.
Die Erfindung betrifft ein Füllorgan der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.
Beim Abfüllen von Getränken muß die Abfülhnenge genau dosiert werden. Neben anderen bekannten Dosiermethoden ist die gattungsgemäße Methode der volumetrischen Abfüllung bekannt, bei der in einer Dosierkamnier vorabgemessen wird, aus der das Getränk beim eigentlichen Füllvorgang nur noch in den Getränkebehälter abläuft. Durch Volumenverstellung der Dosierkammer läßt sich die Abfüllmenge genau einstellen und unterschiedlichen Behältergrößen anpassen. Ein wesentlicher Vorteil des volumetrischen Prinzips ist die Unabhängigkeit der Füllmenge von Behältertoleranzen. Bei gattungsgemäßen Füllorganen wird die Dosierkammer über einen den oberen Abschluß bildenden verstellbaren Kolben eingestellt, der auf einfache Weise z.B. über eine Schiebebetätigung von außen verstellbar ist. Die Dosierkammer ist über ein Ablaufventil nach unten durch den Auslauf des Füllorganes an den Behälter angeschlossen und wird über ein Zulaufventil befüllt. Zur Entlüftung der Dosierkammer wäluend ihres Befüllens weist diese ein vom Kolben nach oben bis in einen Gasraum oberhalb der Dosierkammer ragendes offenes Entlüftungsrohr auf
Beim Auffüllen der Dosierkammer steigt das Getränk zunächst im großen Querschnitt der Dosierkamnier an. Wenn diese voll ist, steigt es weiter in dem Ent- lüftungsrohr bis zum Pegel des Vorratskessels an. Um die Dosierung genau zu halten, ist das Entlüftungsrolir möglichst eng ausgebildet. Daher steigt die Flüssigkeit in der Dosierkammer zunächst in deren großem Quersclinitt und anschließend weiter in sehr engem Querschnitt des Entlüftungsrohres. An der Übergangsstelle findet eine plötzliche starke Abbremsung der durch die Zulaufleitung nachströmenden Flüssigkeit statt.
Wird die Dosierkammer über eine längere Zulaufleitung z.B. von einem Zentralkessel her befüllt, so kommt es durch die hohe kinetische Energie der langen strömenden Wassersäule, bei deren plötzlicher starker Abbremsung zu einem starken Wasserschlag, der empfindliche Getränke, also insbesondere karbonisierte, stark schäumende Getränke, wie z.B. Bier, zum Aufschäumen bringt. Dadurch werden längere Entlastungszeiten benötigt, was zu einer Leistungsveπnin- derung fühlt.
Um dies zu vermeiden, ist bei gattungsgemäßen Füllorganen die Dosierkammer über eine Verbindungsleitung an den Kopfraum angeschlossen, so daß in diesem unter dem Gasraum bis zu einem Pegel Getränk steht. Der beim geschilderten Wasserschlag entstehende plötzliche Druckanstieg kann sich durch die Verbindungsleitung in den Kopfraum abbauen. Das Getränk in der Dosierkammer wird weniger gestört. Diese Bauweise ergibt also einen wesentlich störungsfreieren Betrieb, z.B. bei Bier.
Ein gattungsgemäßes Füllorgan dieser Alt ist aus dem
Prospekt: asmofill
Alfill Getränketechnik GmbH Steilshooper Straße 293 2000 Hamburg 60
Schnittzeiclmung des Füllorganes, Seite 4
bekannt.
Ein weiteres gattungsgemäßes Füllorgan ist aus der
EP 0 414 075 AI
bekannt. Bei dieser Konstruktion liegt der Kopfraum in einem alle Füllorgane verbindenden Ringkessel. Aus diesem läuft das Getränk auf kurzem Wege in die Dosierkamnier ab. Probleme mit Wasserschlag treten hier nur in sehr geringem Maße auf. Die Verbindungsleitung dient hier im wesentlichen nur als Zulaufleitung, um das Getränk über das Zulaufventil der Dosierkammer zuzuführen.
Bei diesen bekannten Konstruktionen ist die Verbindungsleitung konzentrisch innerhalb des Füllorganes, den Kolben durchlaufend angeordnet. Sie erfordert bei dieser Bauweise zwangsläufig eine zusätzliche Schiebedichtung. Nachteilig bei diesen bekannten Konstruktionen ist die zusätzlich zur Schiebedichtung des Kolbens vorzusehende zweite Schiebedichtung an der Verbindungsleitung. Diese ist bereits aus kinematischen Gründen nachteilig, da zwei an unterschiedlichen Stellen sitzende Schiebedichtungen eines Schiebeteiles (des Kolbens) stets zum Klemmen neigen. Außerdem ergeben sich durch die zweite Schiebedichtung zusätzliche Abdichtungsprobleme und insbesondere zusätzliche Reinigungsproble- me.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Füllorgan der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Probleme mit Schiebedichtungen verringert sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Bei der erfindungsgeinäßen Konstruktion ist die Verbindungsleitung außerhalb der Dosierkammer angeordnet. Sie kann daher auf einfache Weise den gesamten Verstellbeieich des Kolbens umlaufen und von außen an den Kopfraum und an die Zulaufleitung angeschlossen sein. Daher kann die Verbindungsleitung starr und insbesondere ohne jede Schiebedichtung ausgebildet sein. Es vereinfacht sich dadurch die Konstruktion des Füllorganes wesentlich. Sämtliche durch die zweite Schiebedichtung der bekannten Konstruktion entstehenden Probleme werden völlig vermieden. Der Kolben kann langfristig ohne Probleme störungsfrei verstellt werden, und es vereinfacht sich auch die Reinigung des Füllorganes.
Bei der bekannten gattungsgemäßen Konstruktion bildet der verschiebbare Kolben den Boden des Kopfraumes. Dabei kann die Verbindungsleitung unmittelbar am Kolben in den Kopfraum mündend angeordnet sein mit dem Vorteil, daß das im Kopfraum stehende Getränk durch die Verbindungsleitung nach unten entleert werden kann. Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion dagegen mündet die feststehende Verbindungsleitung auf einer bestimmten Höhe in den Kopfraum, und zwar notwendigerweise oberhalb der obersten Stellung des Kolbens. Da der Kolben stets tiefer stehen muß als die Mündung der Verbindungsleitung, würde Getränk im Kopfraum stehen, das nicht entleert weiden kam .
Vorteilhaft sind daher die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Bei dieser Konstmktion ist der Kopfraumboden unabhängig vom Kolben auf fester Höhe angeordnet. Ist die Mündung der Verbindungsleitung in geeigneter Höhe unmittelbar über dem Kopfraumboden angeordnet, so wird eine restlose Entleerung des Kopfraumes sichergestellt. Das das Entlüftungsrohr im Abstand umgebende Standrohr erlaubt die Durchfüluτmg des mit dem Kolben bewegten Entlüftungs- rohres durch den Kopfraumboden, olme daß hier wiederum eine Schiebedichtung erforderlich wäre.
Diese Konstmktion hat weiterhin Vorteile bei der Konstruktion der Kolbendichtung, die bei der bekannten gattungsgemäßen Konstruktion erhebliche Probleme aufwirft. Bei der bekannten Konstmktion steht oberhalb des Kolbens Getränk. Der Kolben muß eine umlaufende Ringdichtung aufweisen, wobei die Zylinderrandfläche des Kolbens oberhalb und unterhalb der Ringdichtung Spalte aufweist. Legt man dabei unter Vermeidung eines nach unten weisenden Spaltes die Dichtung am Kolben so weit wie möglich nach unten, so hat man oben einen längeren Spalt, in dem sich Getränkerückstände, wie z.B. Pulpe, absetzen können. Diese setzen sich auf Dauer fest, so daß nach einiger Zeit der Kolben nicht mehr verstellbar ist. Er ergeben sich hier auch erhebliche Reinigungsprobleme.
Legt man die Dichtung unter Vermeidung eines oberen Spaltes weit nach oben, so ergibt sich unten ein Spalt, in dem bei der Befüllung der Dosierkammer Gas steht. Bei unterschiedlichen Fülldrücken ergibt sich hier ein unterschiedliches Gasvolumen, was die Füllgenauigkeit erheblich beeinträchtigen kami. Bei der Konstruktion gemäß Anspruch 2 steht oberhalb des Kolbens Gas. Ein Spalt ober- halb der Kolbendichtung stört also nicht. Die Dichtung katm ohne weiteres weit nach unten bewegt weiden, um maximale Füllgenauigkeit zu erreichen.
Weiterhin vorteilhaft sind die Merkmale des Anspmches 3 vorgesehen. Hierdurch wird erreicht, daß bei Beendigung des Füllbetriebes der gesamte Getränkevoπat restlos und olme Störung des Füllbetriebes leer gefahren werden kami. Da der Vorratskessel mit seinem Boden höher liegt als die Dosierkammer kami das Getränk bis zur l estlosen Entleerung des Voπatskessels ordnungsgemäß in die Dosierkamnier ablaufen. Auch das im Kopfraum des Füllorganes stehende Getränk läuft dabei restlos ab. Getränkeverluste werden vermieden.
Die Verbindungsleitung kann gesondert von der Zulaufleitung vorgesehen sein. Sie muß dann über ein eigenes Ventil an die Dosierkamnier angeschlossen sein, um beim Entleeren der Dosierkammer in den Getränkebehälter das Nachlaufen von Getränk aus dem Kopfraum zu vermeiden. Dieses Ventil ist also nur beim Auffüllen der Dosierkamnier geöffnet. Vorteilhaft sind jedoch die Merkmale des Anspruches 4 vorgesehen. Bei dieser Bauweise können nicht nur die Verbindungsleitung und die Zulaufleitung in ihrem letzten Stück vor der Dosierkammer als eine Leitung materialsparend vorgesehen sein, sondern es kann auch das Zu- laufventil gleichzeitig als Ventil für die Verbindungsleitung verwendet werden, wodurch ein Ventil eingespart wird.
Der Kopfraum des Füllorganes kann in diesem als gesonderter Raum ausgebildet sein, der an einen Vorratskessel, z.B. einen Zentralkessel, oder einen außerhalb der Füllmaschine stationär aufgestellten Vorratskessel angeschlossen ist. Vorteilhaft sind jedoch die Merkmale des Anspruches 5 vorgesehen. Hierbei sind alle Kopfräume der Füllorgane einer Füllmaschine über einen Ringkessel verbunden. Die Kopfräume kömien als Teile eines umlaufenden Ringkessels ausgebildet oder an einen solchen angeschlossen sein. Ein Zentralkessel kann dabei entfallen. Es vereinfacht sich auch die Leitungsführung, da die Verbindungsleitung die Zulaufleitung bildet, wodurch die Konstruktion weiter vereinfacht wird.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch im Achsschnitt durch eine Füllmaschine mit erfindungsgemäßem Füllorgan dargestellt.
Die Zeichnung zeigt im Achsschnitt eine Füllmaschine, die um ihre Rotationsachse 1 umläuft. In der Achse liegt ein Vonatskessel 2. Um diesen hemm, mit ihm umlaufend sind eine Vielzahl von Füllorganen 3 angeordnet, von denen eines in der Figur im Schnitt dargestellt ist.
Der Vonatskessel 2 enthält unier einem mit nicht dargestellten Einrichtungen geregelten Pegel 4 das abzufüllende Getränk. Mit einer unteren Zentralleitung 5 und einer oberen Zentralleitung 6 ist der Vonatskessel 2 an äußere Getränk- und Gaszuführungen angeschlossen. Eine Zulaufleitung 7 liefert Getränk vom Boden des Voπatskessels 2 zum Füllorgan 3, das mit einer Gasleitung 8 an den Gasraum des Vorratskessels 2 angeschlossen ist. Entsprechende Leitungen T und 8' führen zu einem nicht dargestellten, um 180° dem dargestellten Füllorgan 3 gegenüberliegenden Füllorgan. Anschlußleitungen für weitere nicht dargestellte Füllorgane sind aus Gründen der zeichnerischen Vereinfachung weggelassen.
Das Füllorgan 3 weist im dargestellten Ausfüluungsbeispiel ein im wesentlichen rohrförmiges Gehäuse 9 auf, das in seinem unteren Teil einen Zylinder ausbildet, in dem ein Kolben 10 mit Ringdichtung 1 1 läuft. Unterhalb des Kolbens 10 bildet das Gehäuse 9 eine Dosierkammer 12 aus, die nach unten über ein Ablauf ventil 13 an einen Auslauf 14 angeschlossen ist, durch den Getränk aus der Dosierkammer 12 in einen Getränkebehälter 15 ablaufen kami. Dieser ist im Ausfüh- rungsbeispiel als Flasche dargestellt, die zum Füllvorgang mit ihrer Mündung gegen eine Ringdichtung 16 am Auslauf 14 abgedichtet gehalten ist. Diese Kon- struktion ist also zum Abfüllen von Getränken unter Druck geeignet, beispielsweise zum Abfüllen karbonisierter Getränke, wie Bier.
Die Zulaufleitung 7 mündet in die Dosierkammer 12 über ein Zulaufventil 17, das vorteilhaft im unteren Bereich der Dosierkammer 12 mündet, um diese von unten befüllen zu können.
Oberhalb der Dosierkammer 12 ist ein Kopfraum 18 im Gehäuse 9 vorgesehen. Dieser ist nach oben und seitlich durch das Gehäuse 9 und nach unten durch einen Kopfraumboden 19 abgeschlossen, welcher fest im Gehäuse 9 montiert ist.
Im Kopfraum 18 steht über dem mit dem Vonatskessel 2 übereinstinmienden Pegel 4 in einem Gasraum Gas, das über die Gasleitung 8 mit dem Gasraum des Voπatskessels 2 in Verbindung steht. Das Getränk unter dem Pegel 4 ist über eine vorteilhaft tief über dem Kopfraumboden 19 mündende, außerhalb des Gehäuses 9 verlaufende Verbindungsleitung 20 an die Zulaufleitung 7 angeschlossen. Beim Ansteigen des Getränkes in der Dosierkam er 12 gegen den Kolben 10 entstellende Druckstöße können daher in den Kopfraum 18 ausgeglichen werden, olme das Getränk im Dosierraum 12 zu beeinträchtigen.
Der Kolben 10 trägt ein als Kolbenstange ausgebildetes Entlüftungsrohr 21, das im Abstand durch ein offenes Standrohr 22 bis in den Gasraum im Kopfraum 18 ragt. Auch das Standrohr 22 ragt bis über den Pegel 4 in den Gasraum des Kopf- raumes 18. Das obere Ende des Entlüftungsrohres 21 ist, wie dargestellt, seitlich über das obere Ende des Standrohres 22 abgebogen zur Seite gerichtet, damit überschießende Flüssigkeit nicht durch das offene Standrohr 22 in den Raum zwischen Kopfraumboden 19 und Kolben 10 gelangen kann, der stets flüssigkeitsfrei gehalten wird. Da dieser Raum stets flüssigkeitsfrei ist, kami die Ringdichtung 11 am Kolben 10, wie dargestellt, sehr weit unten am Kolben 10 angeordnet sein. Der dabei entstehende lange Ringspalt oberhalb der Ringdichtung 11 stört nicht, da in ihm kein Getränk steht. Es wird durch diese Anordnung der Ringspalt um den Kolben 10 unterhalb der Ringdichtung 11 sehr klein gehalten, so daß der dort bei Befül- lung der Dosierkammer 12 entstehende Gasvorrat gering ist und die Füllgenauig- keit nicht wesentlich stört.
Die erforderliche Rückgasleitung 23, die in üblicher Bauweise an den Auslauf 14 einerseits und an den Gasraum des Füllorganes 3 über ein Gasventil 24 anzuschließen ist. kami, wie dargestellt, an den Gasraum zwischen dem Kolben 10 und dem Kopfraumboden 19 angeschlossen sein oder, wie gestrichelt dargestellt, an den Kopfraum 18. Eine an den Auslauf 14 angeschlossene Enllastungsleitung 25 mit Entlastungsventil 26 dient in üblicher Weise zur Entspannung des Kopf- raumes im Behälter 15 nach beendetem Füllvorgang.
Zur Einstellung des Volumens der Dosierkammer 12 kami der Kolben 10 höhenverstellt werden. Dazu greift eine mit einer Schiebedichtung 27 durch die Oberwand des Gehäuses 9 geführte Stellstange 28 am oberen Ende des Entlüftungs- rolires 21 an. Der Verstellweg des Kolbens 10 ist nach oben durch den Kopfraumboden 19 begrenzt.
Bei gefülltem Vonatskessel 2 kann nach Einstellung des gewünschten Füll Volumens mit der Füllung begonnen werden. Dazu wird zunächst das Zulaufventil 17 geöffnet. Aus dem Vonatskessel 2 läuft durch die Zulaufleitung 7 Getränk in die Dosierkammer 12. Dort stehendes Gas entweicht nach oben durch das Entlüf- tungsrohr 21 und das Getränk steigt in diesem bis zum Pegel 4 an. Nun ist das abzufüllende Volumen abgemessen. Unter dem Füllorgan 3 ist bereits die Flasche 15 aufgestellt und gegen die Ringdichtung 16 dichtend angepreßt. Durch Öffnen des Gasventiles 24 ist der Behälter 15 mit Gas vorgespannt. Nun wird das Zulaufventil 17 geschlossen und das Ablaufventil 13 geöffnet. Diese Ventile können auch, wie aus dem eingangs zitierten Stand der Technik bekannt, gleichzeitig betätigbar ausgebildet sein. Getränk läuft aus der Dosierkammer 12 in den Behälter 15, aus dem das entweichende Gas über die Rückgasleitung 23 entweicht. Nach beendetem Füllvorgang werden die Ventile 13 und 24 geschlossen. Es kann zur Entlastung das Entla- stungsventil 26 geöffnet werden und der Behälter 15 abgezogen werden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel mündet die Zulaufleitung 7 etwa auf halber Höhe in die Verbindungsleitung 20. Der untere Teil der Leitung mit dem Zulaufventil 17 werden also sowohl zum Zulauf als auch zum Ausgleich von Druckstößen verwendet. Die Einmündungssteile der Zulaufleitung 7 in die Verbindungsleitung 20 kami auch weiter unten bis unmittelbar vor das Zulaufventil 17 gelegt werden. Dann verbessert sich die Ausgleichswirkung. Wird sie weiter nach oben gelegt bis an die Mündung in den Kopfraum 18, so ergibt sich ein direkterer Anschluß des Kopfraumes an den Zulauf mit einer verbesserten Durchmischung des im Kopfraum stehenden Getränkes.
Die Zulaufleitung 7 und die Verbindungsleitung 20 können auch völlig getrennt an die Dosierkammer 12 mit getrennten Ventilen angeschlossen sein.
Das dargestellte Füllorgan 3 ist zur Abfüllung von Getränken unter Druck ausgebildet. In auf übliche Weise vereinfachter Konstruktion kann es auch zur drucklosen Abfüllung stiller Getränke verwendet werden. Dabei lassen sich die Gasfüh- rungsleitungen und -ventile vereinfachen. In der bisher beschriebenen, in der Figur dargestellten Ausführungsform weist das Füllorgan 3 einen in sich abgeschlossenen Kopfraum 18 auf, der über die Zulaufleitung 7 und die Gasleitung 8 an dem als Zentralkessel ausgebildeten Vorratskessel 2 angeschlossen ist.
In einer anderen Ausführungsfoπn, die anhand der Figur erläutert wird, ist anstelle des zentralen Voπatskessels 2 ein Ringkessel vorgesehen.
In einer ersten Ausführungsvariante dieser Konstruktion ist der Kopfraum 18 als alle Füllorgane 3 ringförmig umlaufender Ringkesselausgebildet. Der zentrale Vonatskessel 2 kami da i entfallen. Der Ringkessel kann über nur eine Gasleitung 8 und nur eine Zulaufleitung 7 unmittelbar mit den Zentralleitungen 6 und 5 verbunden sein. An jedem Füllorgan 3 sorgt die Verbindungsleitung 20 zum Be- füllen der Dosierkammer 12 aus dem als Ringkessel ausgebildeten Kopfraum 18. Druckstöße durch Wasserschlag treten hier nicht auf, da das Getränk auf kurzem Wege vom Zentralkessel in die Dosierkammern abläuft.
In einer zweiten Variante hierzu kami ein Ringkessel gesondert vorgesehen sein, an den die Kopfräume 18 der einzelnen Füllorgane 3 angeschlossen sind. Die Füllorgane können beispielsweise radial außerhalb des Ringkessels angeordnet und mit ihren Kopfräumen über eine Gasleitung und eine Getränkeleitung an den Ringkessel geflanscht sein.
Wie die Figur zeigt, liegt der Boden des Vorratskessels 2 etwa auf Höhe des Kopfraumbodens 19, also höher als die oberste Stellung des Kolbens 10. Dadurch wird erreicht, daß zur Beendigung der Füllarbeiten, z.B. bei Schichtende oder bei Umstellung auf ein anderes Getränk der gesamte Getränkevorrat in der dargestellten Füllmaschine durch ordnungsgemäßes Abfüllen im Behälter entleert werden kami, also ohne Verluste. Soll beispielsweise auf ein anderes Getränk umgestellt werden, so wird die Getränkezufuhr durch die untere Zentralleitung 5 zum Vonatskessel 2 unterbrochen. Der Füllbetrieb geht weiter. Dabei wird der gesamte Getränkevorrat im Vonatskessel 2 und in den Kopfräumen 18 aller Füllorgane leer gefahren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
1. Füllorgan (3) zur volumetrischen Abfüllung von Getränken in Getränkebehälter (15), mit einer Dosierkammer (12), deren Volumen über einen den oberen Abschluß bildenden höhenverstellbaren Kolben (10) einstellbar ist, aus der das Getränk über ein Ablaufventil (13) in den Behälter (15) abläuft und die über ein Zulaufventil (17) befüllbar ist, mit einem Kopfraum (18) über der Dosierkammer (12), in dem unter einem Gasraum Getränk steht, das über eine Verbindungsleitung (20) und ein Ventil (17) an die Dosierkammer (12) angeschlossen ist, und mit einem vom Kolben (10) bis in den Gasraum des Kopfraumes (18) ragenden offenen Entlüftungs- rohr (21 ), dadurcli gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (20) außerhalb der Dosierkammer (12) verlaufend angeordnet ist.
2. Füllorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein feststehender Kopfraumboden (19) oberhalb der obersten Stellung des Kolbens (10) vorgesehen ist, der ein mit Abstand das Entlüftungsrohr (21) umgebendes, bis in den Gasraum ragendes offenes Standrohr (22) aufweist.
3. Füllorgan nach Anspruch 1, mit einem dieses versorgenden Vonatskessel, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Vonatskessels (2) oberhalb der obersten Stellung des Kolbens (10) angeordnet ist.
4. Füllorgan nach Anspmch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulauflei- tung (7) in die Verbindungsleitung (20) mündet.
5. Füllorgan nach Anspmch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfraum (18) mit den Kopfräumen anderer Füllorgane (3) über einen Ringkessel verbunden ist, wobei die Dosierkanuner (12) über die Verbindungsleitung (20) befüllt wird.
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