DE2234105A1 - Niveauregler fuer fluessigkeiten - Google Patents

Description

Niveauregler für Flüssigkeiten

Die Erfindung bezieht sich auf einen Niveauregler für Flüssigkeiten, der dank seiner grossen Empfindlichkeit und des äusserst geringen Raumbedarfs seiner in die Flüssigkeit tauchenden Teile sein Hauptanwendungsgebiet in den Fül 1 Stationen jener Art von Verpackungsmaschinen findet, in der eine plastikbeschichtete Papierbahn durch die Längsversiegelung ihrer Ränder zu einer Röhre geformt, mit einer Quernaht versehen, in der besagten Füllstation oberhalb dieser Quernaht bis zu einem gewünschten Niveau mit dem flüssigen oder halbflüssigen Füllgut gefüllt, anschliesslich oberhalb dieses Niveaus wieder querversiegelt und endlich den Quernähten entsprechend durchschnitten und somit in geschlossene Einzelbehälter getrennt wird.

Niveauregler für derartige Füllstationen müssen eine grosse Empfindlichkeit mit einem äusserst geringen Raumbedarf Ihrer in der Röhre befindlichen Teile paaren. Denn für die Zwecke einer genauen Dosierung des Behälterinhalts muss das Flüssigkeitsniveau in der Röhre praktisch konstant gehalten werden, folglich muss der Niveauregler auch auf die geringsten Niveauschwankungön sofort ansprechen. Ausserdem 1st der Raum in der Rfjhre sehr beschränkt, sodass jener

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Teil des Niveaureglers, das die Flüssigkeitsschwankungen fühlt beziehungsweise meldet und deshalb in die in der Röhre befindlichen Flüssigkeit taucht, äusserst geringe Ausmasse aufweisen darf.

Eine weitere Forderung für einen derartigen Niveauregler ist dass wenigstens ihre Fühler leicht gereinigt oder sterilisiert werden sollen. Handelt es sich ausserdem um die sterile Verpackung von Nahrungsmitteln, wie Milch, so darf der Niveauregler, und insbesondere sein Fühl er ,ausserdem keine Verbindung zwischen dem schon vorsterilisierten Füllgut und der unsterilen Aussenluft bi!den.

Es wurden für Verpackungsmaschinen der besagten Art schon Niveauregler vorgeschlagen, die als Fühler die schon bekannten Schwimmer benutzten. Diese Schwimmer sind jedoch schon wegen ihres Raumbedarfs und ihrer Trägheit für derartige Anwendungsgebiete ungeeignet. Andere bekannte Niveauregler wurden durch die grössere Ausbauchung gesteuert, welche die Röhre annahm, wenn ihr Inhalt ein gegebenes Niveau überstieg. Derartige Regler erwiesen sich jedoch nicht genügend zuverlässig.

Es ist ausserdem, wenn auch für andere Anwendungsgebiete, ein Niveauregler bekannt, der durch die Druckänderung gesteuert wird, welche die Niveauänderung einer Flüssigkeit im Inneren eines in diese tauchenden

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Fühlrohrs hervorruft. Durch die Einwirkung dieser Druckänderung auf ein servogesteuertes Regulierventil soll der Zufluss der Flüssigkeit in einem Behälter geregelt iod somit der Flüssigkeitsstand in diesem konstant gehalten werden, Es liegt auf der Hand, dass die iii Frage kommenden Druckänderungen von einer ausserst geringen Grössenordnung sind. Um diese bis zu einem Äusmass zu steigern, in dem sie von der Servo·· vorrichtung des Regel Ventils empfunden und verarbeitet werden können, erwies es sic-h jedoch notwendig, dass in die Flüssigkeit tauchende Rohrende kegel-· förmig auszuweiten. Durch diese Mässnahme rufen die Niveauschwankungen der Flüssigkeit. Im Behäl ter · die Bewegung csrösserer Luftmengen im kegelförmigen Teile des Rohres hervor, die sich im zylindrischen und viel engeren Inneren des übrigen Rohres· eis entsprechend grösserci Druckschvaskungen auswirken .

Ein derartiger niveauregler eignet sich jedoch noch nicht für dss hier in Frage komsnende spezielle Anwendungsgebiet. Denn erstens erweist sich eine derartige kegelförmige Ausweitung zu sperrig für eine Füll -station ,und zweitens ist es wesentlich, dass durch d&i". Füiilrohr keine unsteri'ie Aussenluft mit dem Fü.lljut in Berührung gel fingt, Das i:iel dar vorl legenden Erfindung ist deshalt.·

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BAD ORIGINAL

die Schaffung eines Wandlers» der genügend"empfindlich ist, um auch auf die geringsten Druckänderungen im Inneren eines durchwegs zylindrischen Rohres anzusprechen» und gleichzeitig eine sichere Gewähr dafür bietet, dass keine Aussenluft durch das Fühl rohr bis zur Flüssigkeif gelangt. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine von diesem Wandler gesteuerte Niveauregel vorrichtung zu schaffen, die sich besonders gut für den Einbau in Verpackungsmaschinen der erwähnten Art eignet, leicht eingebaut wird und unaufwendig ist.

Zwei Ausführungsbeispiele des erfindüngsgemässen Niveaureglers werden nun anhand der beigehefteten Zeichnungen erläutert werden., in denen gleiche Be-

zugszeichen gleiche Teile bezeichnen.

Es zeigen:

Figur 1 eine schaubildliche Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiel si

Figur 2 eine schaubildliche Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels.

In den Figuren 1 und 2 wird die aus der plastikbeschichteten Papierbahn gebildete Röhre mit 2, das Rohr für die Einfüllung des flüssigen Gutes 4 oberhalb der Quernaht 6 mit 8, der in der Röhre einzuhaltende Flüssigkeitsspiegel' mit 10 bezeichnet.

4.
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Das am Rohr 8 befestigte Fühlrohr 12 mündet unterhalb der Ausflussöffnurig des ersteren in die Flüssigkeit 4.

Das Fühlrohr 12 kommuniziert, über ein Verbindungsrohr 14 mit dem allgemein mit. 16 bezeichneten Wandler. Dieser· besteht aus einem U-förmig gebogenen Rohr, das" bis zur Höhe 18 mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit 20 gefüllt ist. Ein Schnenkel 24 des U-Rohres ist an seinem oberen Ende.geschlossen, und kommuniziert über eine Leitung 14 mit dem Fühler 12, während im anderen Schenkel 26'eine aus einem Wi der stands draht gebildete, in die elektrische Leitung 44 zwischengeschaltete Schleife 28 eingehängt ist, welche in die im Schenkel 26 befindliche leitende Flüssigkeit 20 taucht. Ein Ansteigen des Flüssigkeitsspiegel s -10 verursacht also eine Drucksteigerung. in 14, und demzufolge eine Senkung des Flüssigkeitsspiegels 18 im Schenkel 24 z.B. bi*·· zum Stand 28, eine entsprechende Hebung des Flüssigkeitsspiegels 18 im Schenkel 26 bis zum Stand 30. Dadurch schliesst die leitende Flüssigkeit den zwischen den Höhen 18 und 30 befindlichen Teil der Schleife kurz, also einen Teil, der etwa doppelt so lang ist als der Höhenunterschied zwischen 30 und 18 und verringert folglich den Widerstand der

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Schleife 28. Umgekehrt verursacht ein Sinken des Flüssigkeitsspiegels 10 eine Zunahme des von der Schleife gebildeten Widerstandes. Die dadurch erzeugten Stromänderungen in der Leitung 44 werden zum Steuern der Flüssigkeitszufuhr benutzt.

In der Ausführung nach Figur 1 steuern diese Stromänderungen in der Leitung 44 ein elektrisches Ventil 32, das in einer Abzweigung 34 der Druckluftleitung 36 der Ausblasöffnung 46 vorgeschaltet ist und durch die Regelung der Entladung der Druckluft über 46 den Druck in der Leitung 36 steuert. Die Druckänderungen in der Leitung 36 steuern ihrerseits ein Membranventil 38, das den Durchfluss des Füllguts 4 in der Zweigleitung 40 und damit dessen Förderung Über das Einfüllrohr 8 in die Röhre 2 regalt.

Der in Figur 1 dargestellte Niveauregler arbeitet also folgendermassen: durch das Ansteigen des Niveaus 10 der Flüssigkeit 4 in der Röhre 2 und folglich auch im Fühler 12 steigt auch die Flüssigkeit 20 im Schenkel 26 des U-Rohrs 22. Die dadurch verursachte Senkung des Widerstandes in der Schleife 28 und somit die Stromzunahme in der elektrischen Leitung 44 drückt sich in einer der Hebung des Flüssigkeitsspiegels entsprechenden Drosselung des Elektroventi1s 32, in einer Drucksteigerung in der Leitung 36 und somit, in einer Drosselung der Flussig-

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keitzufuhr in der Leitung 40 durch das Membranventil 38. Ein Absinken des Niveaus 10 ruft in der Vorrichtung eine Zunahme der Füllgutzufuhr in der Röhre 2 durch Umkehrung der eben beschriebenen Vorgänge hervor.

Eine vereinfachte Ausführung der Niveauregelvorrichtung ist in Figur 2 dargestellt.. Die Strornanderungen in der elektrisehen Leitung 44 werden' hier in einer Verarbeitungseinheit 48 in Signale umgewandelt, welche über das Flektroventil 46 den Durchfluss des Füllguts durch die Rohrleitung 40 und das Einfülίrohr 8 ähnlich wie iTu vorhergehenden Beispiel regeln. Hier fallen, .also-die-Druckluftleitungen 36 und 34 sowie das Membranventil 38 fort.

7.Uf Sicherung gegen ein-Ueberf 1 iessen " der Flüssigkeit 20 in das Füllgut, 4 über das Verbindüngsrohr 14 wird in diesem ein Rückschlagventil oder eine ebenfalls" ll-förmige Krümmung 50 vorgesehen. Im Bedarfsfall lassen sich die Rohre 12, 16 und 22 äusserst leicht renn igen und sterilisieren. Vorteilhaft wählt man als flüssigen Leiter 20 eine selbststeril i-sierende Flüssigkeit» wie Alkohol» Wasserstoffperoxid oder dergleichen. Diese gewährleistet einen übrigens· absolut dichten Luftabschluss'zwischen dem oben offenen Schenkel 26 und' dem Schenkel 24 und den mit ihm kommunizierenden Rohren ■ 11 und 12. .:.■·.-.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   H Λ Niveauregler, insbesondere zur Vermeidung von Niveauschwankungen in steril zu verpackenden Flüssigkeiten, bestehend aus einem in die Flüssigkeit tauchenden rohrförmigen Fühler, einem mit diesem Fühler kommunizierenden Wandler, der die Druckänderungen des Fühlers in elektrische Stromänderungen umsetzt sowie aus von diesen Stromänderungen gesteuerten .Regulierventilen zur Regelung der Füllgut förderung dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler (16) aus einem teilweise mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit (20) gefühllten U-Rohr (22) besteht, dessen ein oben geschlosser Schenkel (24) über ein Verbindungsrohr (14) mit dem in das Füllgut (4) tauchenden Fühler kommuniziert und dessen anderer Schenkel (26) einen den Steuerstrom für das Regulierventil (32; 48) führenden, zu einer Schleife gebogenen, teilweise in die Flüssigkeit (20) tauchenden Widerstand (28) enthält.

   2. Niveauregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wandler (16) erzeugten Stromänderungen ein Elektroventil (32) betätigen, welches den Druck in einer Druckluftleitung (34, 36) regelt, wobei dieser Druck seinerseits ein in die Füllgutleitung (40) eingeschaltetes, den Durchfluss des Füllguts (4) regelndes Ventil (38) steuert.

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   3. Niveauregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wandler (16) erzeugten Stromänderungen über eine Verarbeitungseinheit (48) ein den Durchfluss des Füllguts (4) in einer Speiseleitung (40) regelndes Elektroventil steuern.

   4. Niveauregler nach Anspruch 1, in dem die elektrisch leitende Flüssigkeit (20) um U-Rohr (22) eine sterilisierende Flüssigkeit ist.

   5. Niveauregler, insbesondere für Verpackungsmaschinen, die. förmiges Verpackungsmaterial verarbeiten, im wesentlichen wie hier beschrieben mit Bezug auf die beigehefteten Zeichnungen.

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