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Vorrichtung zur Steuerung eines füllrohrlosen Füllorgans für Flaschenfüllmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung eines in den Flüssigkeitsbehälter
einer Füllmaschine hineinragenden Füllorgans zum Abfül-
len gashaltiger Getränke
unter Gegendruck, wie Bier, Limonaden, Mineralwasser u. dgl. in Flaschen, bei denen
die Steuerung durch das Anpressen der Flaschen eingeleitet wird und bei denen sich
nach erzieltem Druckausgleich zwischen Behälter und Fla.-schen das Flüssigkeitsventil
selbsttätig öff-net.
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An den Füllorganen, bei denen die Belüftung der Flaschen durch das
Anpressen der Flaschen an die Zentriertulpe erfolgt, und die mit einem Steuerelement,
welches als Schiebebuchse mit sternförmig nach außen angebrachten Schaltfingern
ausgebildet ist, versehen sind, zeigt sich, daß bei großen Umfangsgeschwindigkeiten
der Abfüllmaschine Fehlschaltun-,gen durch die Massenkräfte der Schiebebuchse auftieten,
wodurch übersteuerungen vorkommen. Die Anbringung einer Bremsfeder oder eines Schleifbleches
bringt den Nachteil, daß die notwendige axiale Verschiebung durch das Eigengewicht
verhindert wird. Diese Verschiebung hat den Zweck, daß in dem Zwischenraum zwischen
Steuerstößel und Schiebebuchse die Zwischenbelüftungskurve unterhalb des Steuerstößels
angreifen kann, um die Restentleerung durch kurzzeitiges Anhebendes Gasventils vorzunehmen.
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Ein weiterer Nachteil ist bei hohen Leistungen und damit hohen Schaltgeschwindigkeiten
des Steuerelementes das ruckartige Schließen des Gas- und Flüssigkeitsventils. Bei
gashaltigen Getränken führt diese schnelle Bewegung der Füllventilinnenteile zu
Beunruhigungen im abzufüllenden Getränk, was sich durch hohe Schaumbildung im abgefüllten
Getränk nach dem Abziehen der Flaschen vom Füllventil zeigt.
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Die bekannten Konstruktionen weisen weiterhin ein mit Nuten versehenes
von oben steuerbares Gasventil innerhalb des Flüssigkeitsventils auf und tragen
teilweise oberhalb des Flüssigkeitsspiegels eine Verengung zwischen Gasventilspindel
und Flüssigkeitsventilrohr. Diese Verengung hat den Zweck, durch das zwangsweise
erfolgende Anheben des Gasventils eine langsame und weiche Belüftung der Flasche
vorzunehmen, damit der in der Flasche befindliche Limonadengrundstoff oder halbgefüllte
Flaschen nicht durch das Spanngas aufgewühlt werden.
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Die Anbringung der Verengung oberhalb des Flüssigkeitsspiegels bringt
den Nachteil, daß bei der Zwischenbelüftung zur Entleerung des Gasweges von Restflüssigkeit
sich erst die Gasmenge zwischen dem Gasventil und der Verengung ausdehnt, wodurch
die erste Flüssigkeitsmenge mit einer relativ hohen Geschwindigkeit ausgestoßen
wird, bevor die Drosselung des Spanngases zur Wirkung kommt. Bei den bekannten Ausführungen
ist es nicht möglich, die Restflüssigkeit in die im Abziehen befindliche Flasche
nachzufüllen, da durch die hohe Anfangsgeschwindigkeit der Restflüssigkeitsmenge
das Abfüllgut in der Flasche aufgewühlt wird und zum überschäumen führt. Weiterhin
erfordert die Anordnung. der Verengung oberhalb des Flüssigkeitsventils auf Grund
der größeren Durchmesser eine höhere Fertigungsgenauigkeit.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Steuerung an Füllorganen
dahingehend zu verändern, daß sie für hohe Leistungen der Abfüllmaschine geeignet
sind und das Schließen der Füllventile langsam vorgenommen wird. Die Drosselung
des Spann gases während des Belüftungsvorganges der Flaschen ist dahingehend zu
verändern, daß bei der Zwischenbelüftung die Restflüssigkeit so langsam in die Flasche
ausgestoßen wird, daß eine Beunruhigung des Ab-
füllgutes in der Flasche vermieden
und das Aufwühlen des Limonadengrundstoffes verhindert wird. Gleichzeitig sollen
die einzelnen Steuerfinger zum Betätigen des Steuerelementes durch eine einzelne
Kurve ersetzt werden.
Somit geht die Erflndung aus von einer Vorrichtung
zur Steuerung eines füllrohrlosen Füllorgans zum Abfüllen gashaltiger Getränke unter
Gegendruck in Flaschen, dem eine mit einem Ansatz versehene Zentriertulpe zugeordnet
ist, die über Verbindungsmittel während des Anhebens der Flasche einen Steuerstößel
betätigt, der mit einer in einem zentralen Gasrohr befindlichen Ventilspindel verbunden
ist. Die Erfindung besteht darin, daß um den Ansatz der Zentriertulpe ein den Steuerstößel
anhebendes Steuerelement zwischen Anschlägen schwenkbar gelagert ist, dem eine auf
einem Teil des Bewegungsabschnittes des Füllorgans während des Füllvorgangs maschinenfest
schräg angeordnete Steuerkurve zugeordnet ist, und die Gasventilspindel unterhalb
des Ventilsitzes mit einem während des Belüftungsvorgangs innerhalb der Flüssigkeitsventilbohrung
verbleibenden Ansatz versehen ist.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung kann das Steuerelement mit einem
Gegengewicht oder einer Feder zur Rückführung in seine Ausgangsstellung ausgerüstet
sein.
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Dabei ist es vorteilhaft, oberhalb der Schwenkachse am Steuerelement
einen mit der Steuerkurve zusammenwirkenden Führungsstift oder eine Rolle
seitlich nach außen gerichtet anzuordnen.
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Zweckmäßigerweise beträgt das Spiel zwischen der Flüssigkeitsventilbohrung
und dem Gasventilansatz etwa 0,2 mm. Es ist aber auch möglich, an dieser Stelle
Nuten vorzusehen, um eine konstante Drosselung des Spanngases zu erreichen.
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An einem Ausführungsbeispiel soll der Gegenstand der Erfindung näher
erläutert werden.
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Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht im Schnitt und
F i g. 2 eine Vorderansicht zu F i g. 1.
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Eine Zentriertulpe 1 ist in bekannter Weise auf einer nicht
gezeichneten Säule geführt. An einem Ansatz 12 der Zentriertulpe 1, in dem
ein Entlastungsventil untergebracht ist, ist ein Steuereleinent 2 schwenkbar gelagert.
Durch das Anpressen der Flasche an die Zentriertujpe 1 wird diese und über
das Steuerelement 2 auch ein Steuerstößel 3 angehoben. Der Steuerstößel
3 gibt in allgemein bekannter Art eine Druckfeder frei, die eine Gasventilspindel
4 anhebt und damit das in einem Flüssigkeitsventil 7
untergebrachte Gasventil
öffnet. Die Gasventilspindel 4 ist an ihrem unteren Ende mit einem Ansatz
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versehen, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Spindel
4 selbst. Während das Spanngas nach dem öffnen des Gasventils in die Flasche einströmt,
befindet sich der Ansatz 5 mit einem Spiel von #iwa 0,2 min noch in der Bohruno,
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des Flüssigkeitsventils 7. Hierdurch tritt eine Drosselung des Spanngases
ein und ein Aufwühlen von beispielsweise Fruchtsäften bei der Limonadenfüllung wird
vermieden.
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Nach erfolgtem Druckausgleich zwischen dem Druck oberhalb des Füllventils
und der Flasche wird das Flüssigkeitsventil 7 mittels einer weiteren Druckfeder
in bekannter Weise selbsttätig geöffnet und die Gasventilspindel 4 so weit angehoben,
daß der Ansatz 5 die Bohrung 6 gänzlich freigibt. Nunmehr fließt das
Abfüllgut durch das Flüssigkeitsventil 7 in die Flasche und das aus der Flasche
verdrängte Spanngas strömt durch die Bohrung 6 und Nuten in der Gasventilspindel
4 in den Füllkessel zurück. Durch einen Ablenkschirm 8 an einem Rückgasrohr
9 wird das Abfüllgut an die Wandung des Füllventils. und damit der Flasche
abgeleitet.
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Das Steuerelement 2 ist mit einem Führungsstift 10
versehen,
der in einer Steuerkurve 11 geführt ist. Die Steuerkurve 11 ist auf
einem Abschnitt des Weges, den das Fülloraan während des Füllvor-anaes beschreibt,
in Drehrichtung des Ventilträgers geneigt und maschinenfest angeordnet. Unmittelbar
vor Beendigung der Fülhing ist der Führungsstift 10 in den Bereich der Kurve
11 gelangt. Die Kurve 11 schwenkt das Steuerelement 2 um die Achse
des Entlastungsventils. Hierdurch wird der Steuerstößel 3 mittels einer nicht
dargestellten Feder, die den Steuerstößel 3
stets gegen das Steuerelement
2 drückt, entsprechend der Neigung der Kurve 11 gesenkt und das Gas- und
Flüssigkeitsventil langsam geschlossen. Durch dieses sanfte Schließen der Ventile
wird eine Beunruhigung des Abfüllc",utes vermieden.
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Nach dem Schließen der Ventile wird durch eine weitere Steuerkurve
das Entlastungsventil in bekannter Weise betätigt und der Druckausgleich zwischen
Flasche und Atmosphäre hergestellt und anschließend die Flasche gesenkt. Der Führungsstift10
hat inzwischen die Steuerkurve 11 verlassen und wird durch ein Gegengewicht
13 oder eine Feder in seine Ausgangsstellung zurückgeschwenkt. Der gesamte
Funktionsbereich des Steuereleinentes 2 ist durcli Anschläge 14, die durch den Rand
der Zentriertulpe gebildet werden, begrenzt.
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Zum Zwecke der Restentleerung wird der Steuerstößel 3 und damit
die Gasventilspindel durch eine nicht gezeichnete Kurve kurzzeitig angehoben. Dabei
wirkt der Ansatz 5 in der Bohrung 6 wiederum als Drossel, so daß das
in den Gaskanälen befindliche Füllgut langsam in die Flasche einlaufen kann, ohne
die darin befindliche Flüssigkeit aufschäumen zu lassen.