DE2361002A1 - Fuellorgan fuer gegendruck-fuellmaschinen - Google Patents
Fuellorgan fuer gegendruck-fuellmaschinenInfo
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- B67C3/08—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus using counterpressure, i.e. filling while the container is under pressure and subsequently lowering the counterpressure
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Description
HOLSTEIN & KAPPERT MASCHINENFABRIK PHÖNIX GMBH DORTMUND, DEN 4. Dez. 1973
Füllorgan für Gegendruck-Füllmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Füllorgan für Gegendruck-Füllmaschinen
mit einem selbsttätig öffnenden Flüssigkeitsventil und einem konzentrisch
zu diesem angeordneten Flüssigkeitsaustrittsstutzen, welcher als Ringkanal
ausgebildet ist und nach innen von dem Mantel eines Gasrohres'begrenzt
wird sowie mit einem Vakuum- und Entlastungsventil, deren Zuleitungen im
Austrittsstutzen münden.
Bei bekannten Gegendruck-Füllmaschinen dieser Art, welche unmittelbar vor
Einleiten des Füllvorganges in der Flasche ein Druckpolster etwa in der
Höhe des im Flüssigkeitskessel angeordneten Druckes aufbauen, erfolgt die „
Entlastung des Flaschenüberdruckes durch ein Entlastungsventil, dessen Bohrung
unmittelbar im Flüssigkeitsaustrittsstutzen unterhalb des Flüssigkeitsventils mündet. Dies führt während des Entlastungsvorganges zwangsläufig
durch die dadurch hervorgerufene hohe Strömungsgeschwindigkeit zu einem Mitreißen
der dort anstehenden Restflüssigkeit. Dieser Nachteil ist beispielsweise durch die dadurch hervorgerufenen Flüssigkeitsverluste unerwünscht.
Zur Vermeidung dieses Übelstandes ist man bereits dazu übergegangen, im
Flüssigkeitsaustrittsstutzen zusätzlich einen Ringkanal anzuordnen, welcher
etwa bis zor Höhe der Flaschenmündung reicht und an seinem oberen Ende eine
Verbindung zum Entlastungsventil aufweist. Hierdurch wird zwar sichergestellt, daß die unterhalb des Flüssigkeitsventils anstehende Restflüssigkeit nicht
unmittelbar in Höhe der Entlastungsbohrung ansteht, jedoch ist es unvermeidbar,
daß infolge der einseitigen Ableitung des Gases nachlaufende Restflüssigkeit
durch die zum Entlastungskanal gerichtete Strömung des Vorspanngases
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mitgerissen wird und dadurch die eingangs erwähnten Nachteile nach wie
vor auftreten. Ein weiterer nicht unerheblicher Nachteil dieser bekannten Ausgestaltung besteht darin, daß durch die zusätzliche Eingliederung des
den Ringraum begrenzenden Rohrstückes innerhalb des Austrittsstutzens eine weitere Verengung hervorgerufen wird, die infolge der Kapillarwirkung den
Nachlauf der unterhalb des Flüssigkeitsventils anstehenden Restflüssigkeit erschwert, da keine weiteren Maßnahmen zur Ableitung oder zum Austreiben
dieser Flüssigkeit eingeleitet werden können.
Von dieser aus der US-PS 2.783.785 bekannten Lösung ist man aus den vorerwähnten
Gründen wieder abgegangen und hat zur Umgehung des Problems ein Füllorgan vorgeschlagen, dessen Entlastungskanal auf der Außenseite des
Flüssigkeitsaustrittsstutzens angeordnet und als nach außen offene Nut ausgebildet
ist (DT-AS 1.657.184). Der Entlastungskanal wird in diesem Falle von einer Dichtung begrenzt, welche sich zwischen dem Flüssigkeitsaustrittsstutzen
und der Mündung eines Gefäßes legt. Diese Ausgestaltung ist dem Grunde nach nur begrenzt funktionsfähig, da die Dichtung innerhalb kürzester
Zeit an der scharfkantigen offenen Nut beschädigt wird und den Entlastungsvorgang entgültig verhindert. Umgekehrt führt eine Beschädigung der Dichtung
auch dazu, daß die dadurch verursachte größere Ausnehmung im Bereich der Mündung des Entlastungskanals ein Mitreißen der Restflüssigkeit ungehindert
zuläßt. Dies wird ebenfalls wie bei dem erstgenannten Füllorgan durch die schräggerichtete Strömungskomponente des Vorspanngases erheblich
verstärkt. Abgesehen von diesem nach wie vor bestehenden Nachteil des zweitgenannten
Füllorgans ist eine sichere Ableitung der Restflüssigkeit aus dem Raum unterhalb des Flüssigkeitsventils ebenfalls nicht gegeben.
S 0 9 8 2 4 / 0 1 4 1
Unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile der bekannten Ausgestaltungen
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gleichmäßiges Abziehen des Vorspanngases aus dem Raum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels durch allseitiges
Umströmen des Ringraumes sicherzustellen und durch die so stabilisierten
Strömungsverhältnisse auch ein einwandfreies, gleichmäßiges Ablaufen der unmittelbar
unterhalb des Flüssigkeitsventils anstehenden Restflüssigkeit zu garantieren, ohne daß dadurch etwaige Flüssigkeitsreste in den EntXastungsringkanal·
oder gar den Entlastungskanal selbst mitgerissen werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Füllo-rgan der eingangs genannten
Art vorgeschlagen, daß diesem Ringkanal ein zweiter äußerer Ringkanal zugeordnet
ist und der innere Ringkanal eine zu einem Expansionsraum führende
Zuleitung aufweist, welche gleichzeitig als Vakuumanschluß dient und der
äußere Ringkanal mit einem Entlastungsventil verbunden ist, wobei der
äußere Ringkanal exzentrisch zur Achse des inneren Ringkanals verläuft
und an seiner engsten Seile einen Anschluß zum Entlastungsventil aufweist.
Entgegen der bekannten Ausgestaltungen wird bei diesem Füllorgan eine im
wesentlichen gleichgerichtete Strömung zu dem äußeren Ringkanal hervorgerufen. Die Strömungsgeschwindigkeit des abziehenden Vorspqnngases ist dadurch wesentlich geringer als bei einer schräg zur Entlastüngsbohrung gerichteten
Gasströmung, so daß die durch gleichzeitige Expansion der im
Expansionsraum anstehenden Gasmenge nach unten gedrückte Restflüssigkeit
nicht mitgerissen werden kann und als gleichmäßiger Film nahezu turbylenzfrei
in den Gefäßraum abfließt.
Dieser gegenüber den bekannten Maßnahmen außerordentliche Vorteil wird
gemäß der Erfindung noch dadurch unterstützt, daß der äußere Ringkänal
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als Ausnehmung eines Anpreßstutzens ausgebildet ist und eine als Kapillarsperre
ausreichende Spaltbreite aufweist.
Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß der Anschluß zum Entlastungsventil
als schräggerichtete Bohrung ausgebildet ist, deren lotrechte Querschnittslängsachse
etwa der Länge des Ringkanals entspricht.
In der nachfolgenden Beschreibung, welche auf ein in der Zeichnung dargestelltes
Ausführungsbeispiel Bezug nimmt, sind weitere-Merkmale der Erfindung
wiedergegeben.
Das Füllorgan besteht aus einem Ventilgehäuse 1 mit Ventilaufsatz 2 und
i einer Zentriertulpe 3. Das Ventilgehäuse 1 enthält den Ventilsitz 4 mit
dem Flüssigkeitskanal 5. Oberhalb des Flüssigkeitskanals 5 ist ein Syphon 6 eingearbeitet. Der Ventilkegel 7 wird von einer Feder 8 im Öffnungssinn beeinflußt.
Der Ventilaufsatz 2 ist mit einer Brücke 9 versehen, die eine Buchse 10 trägt, durch welche die rohrförmige Verlängerung des Ventilkegels
7 des Flüssigkeitsventils geführt ist. In dieser Verlängerung 11 des Ventilkegels 7 ist eine Stange 12 zum Betätigen des Gasventils angeordnet. Diese
Stange ragt oben über das Rohr 11 des Flüssigkeitsventils 7 hinaus und trägt
zwei übereinander angeordnete Scheiben 13, an denen eine Steuereinrichtung
14 des Füllventils angreift. Die Stange 12 des Gasventils ist mit Nuten 15
versehen und trägt am unteren Ende eine sich auf eine Bohrung im Inneren des
Ventilkegels 7 auflegende Dichtung 17. In den Ventilkegel 7 ist als Verlängerung
dieser Bohrung ein Gasrohr 16 eingeschraubt, welches in den Hals des Gefäßes 18 hineinragt und einen Schirm 19 zur Ableitung der Flüssigkeit aufweist.
In die Zentriertulpe 3, welche von Führungsstangen oder anderen Vorrichtungen in der Längsrichtung des Füllventils verschiebbar gehalten wird,
j sfc *!.'. blf.hlqjwv·. 2.0 <:.' γ·.%'-.-.ζ\. kv /e'~ilc.-setz ist seitlich eir Ent-
lastungsventil 21 und ein Vakuumventil 22 angebracht. Von diesen Ventilen
führen Bohrungen 23, 24 zu einem Austrittsstutzen 25 unterhalb des Flüssigkeitsventils
4. Der Austrittsstutzen 4 ist nach innen von dem Mantel des Gasrohres
16 begrenzt und bildet so einen Ringkanal 26. Diesem Ringkanal 26 ist
ein weiterer äußerer Ringkanal 27 zugeordnet und als Ausnehmung eines Anpreßstutzens
28 ausgebildet. Die Spaltbreite des Ringkanals 27 ist dabei
derart bemessen, daß eine ausreichende Kapillarsperre gegeben ist.
Der innere Ringkanal ist mit der zum Vakuumventil 22 führenden Bohrung 24
ausgestattet. Diese Bohrung mündet unmittelbar vor dem Ventilsitz des Vakuumventils
22 in einem Expansionsraum 29. Getrennt von diesem Ringkanal
weist der äußere Ringkanal 27 eine Entlastungsbohrung 23 auf, die zum Entlastungsventil
2Ί und von hier aus ins Freie führt. Ein Teil dieser Bohrung *
23 ist derart schräg nach unten gerichtet, daß die lötrechte Querschnittslängsachse etwa der Länge des Ringkanals 27 entspricht. An dieser Stelle befindet
sich infolge der exzentrischen Anordnung des äußeren Ringkanals zur
Achse des inneren Ringkanals die engste Eintrittsstelle für das abzuziehende Vorspanngas. Von hier aus erweitert sich der Ringkanal 27 bis zur in Zeichnungsebene gegenüberliegenden Seite stetig, wodurch eine gezielte Beeinflussung
der zur Bohrung 23 gerichteten Strömung des Gases gegeben ist.
Der Füllvorgang wird gegebenenfalls nach vorhergehender Evakuierung des Gefäßes
und nachfolgender Spülung mit einem inerten Gas zunächst durch Betätigen
der Steuereinrichtung 14 eingeleitet, wodurch das Gasventil 17 öffnet.
Zu diesem Zwecke greift ein Hebel 31 der Steuereinrichtung 14 unter die Scheibe
13 und öffnet das Gasventil 17. Nachdem ein Druckausgleich zwischen dem
Füllerkessel und dem Gefäß eingetreten ist, wird der Hebel 31 von der oberen
Scheibe 13 gelöst und nimmt eine Mittelstellung ein. In diesem Moment hebt
die Feder 8 das Flüssigkeitsventil in die Öffnungsstellung, so daß die
Flüssigkeit in das Gefäß einläuft. Nach beendigter Füllung legt sich der Hebel 31 der Steuereinrichtung 14 auf die untere Scheibe 13 und drückt das
Gasventil mit dem Flüssigkeitsventil in Schließposition. Unmittelbar danach kann eine Entlastung des unter Druck stehenden Gefäßinnenraumes durchgeführt
werden. Da die Flüssigkeit nur bis zum unteren Ende des Gasrohres 16
angestiegen ist, befindet sich oberhalb des Spiegels ein Druckpolster, welches durch Öffnen des Entlastungsventils abgebaut wird. Gleichzeitig befindet
sich im» Ringkanal 26 eine Restflüssigkeit, die während des Entlastungsvorganges aus diesem Raum entfernt werden muß. Durch Öffnen des Entlastungsventils wird in Verbindung mit der exzentrischen Anordnung des äußeren Ringkanals
27 eine im wesentlichen.parallel zur Gefäßachse gerichtete Gasströmung
in Richtung auf den Ringraum 27 erzielt. Gleichermaßen wird durch die Expansion des im Expansionsraum anstehenden Gases die Restflüssigkeit im
Ringkanal 26 im wesentlichen unbeeinflußt von der aufwärtsgerichteten Gasströmung
in die Flasche gedrückt. Eine in Richtung auf die Entlastungsbohrung 23 schräggerichtete Gasströmung zum Ringkanal 27 würde infolge der
hohen Strömungsgeschwindigkeit während des Ausstoßens der im Ringkanal 26 anstehenden Restflüssigkeit auf der Seite der Eintrittsbohrung zu einer Turbulenz
führen und Flüssigkeitsreste mit in den Ringkanal 27 reißen. Dies wird
durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung sicher und auf einfache" Weise vermieden.
Zur vorteilhaften Unterstützung dieses Vorganges wird der unmittelbar unterhalb
des Flüssigkeitsventils verbleibende Ringraum durch eine kegelförmige Verdickung 30 des Gasrohres 16 verkleinert. Es ist denkbar, diese Verdikkung
30 als Teil des Gasrohres 16 auszubilden bzw. separat aufzuschieben
oder durch Verlängerung des Flüssigkeitsventils 7 auszuführen.
- 7- Patentansprüche 5 0 9' 8 14 / 0 1 41
Claims (4)
- Patentansprüche\Ty Füllorgan für Gegendruck-Füllmaschinen mit einem selbsttqtigt öffnenden Flüssigkeitsventil und einem konzentrisch zu diesem angeordneten Flüssigkeitsaustrittsstutzen, welcherals Ringkanal ausgebildet ist und nach innen von dem Mantel des Gasrohres begrenzt wird sowie mit einem Vakuum- und
Entlastungsventil, deren Zuleitungen im Austrittsstutzen münden, dadurch gekennzeichnet, daß diesem Ringkanal (26) ein zweiter äußerer Ringkanal (27) zugeordnet ist und der innere Ringkaftal (26) eine zu einem Expansiorisraum (29) führende Zuleitung (24) aufweist, welche gleichzeitig als Vakuum-Anschluß dient und der äußere Ringkanal (27) mit einem Entlastungsventil (21) verbunden ist, wobei der äußere Ringkdnal (27) exzentrisch zur Achse des inneren Ringkanals (26) verläuft und an seiner engsten Stelle einen Anschluß zum Entlastungsventil (21) aufweist. - 2. Füllorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Ringkanal (27) als Ausnehmung eines Anpreßstutzens ausgebildet ist und eine als Kapillarsperre ausreichende Spaltbreite aufweist.
- 3. Füllorgan nach einem der Ansprüche Voder 2, dadurch ge^etinzeichnet,
daß der Anschluß (23) zum Entlastungsventil (21) als schräggerichtete . Bohrung ausgebildet ist, deren lotrechte Querschnittslängsachse etwa
der Länge des Ringkanals (27) entspricht. - 4. Füllorgan nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der unterhalb des Flüssigkeitsventils (17) befindliche Raum
durch eine konische Verdickung verkleinert istv:-509824/0 U1-Jp.Leerseite
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732361002 DE2361002C3 (de) | 1973-12-07 | 1973-12-07 | Füllrohrloses Füllorgan für Gegendruck-Füllmaschinen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732361002 DE2361002C3 (de) | 1973-12-07 | 1973-12-07 | Füllrohrloses Füllorgan für Gegendruck-Füllmaschinen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2361002A1 true DE2361002A1 (de) | 1975-06-12 |
DE2361002B2 DE2361002B2 (de) | 1980-12-04 |
DE2361002C3 DE2361002C3 (de) | 1981-08-27 |
Family
ID=5900160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732361002 Expired DE2361002C3 (de) | 1973-12-07 | 1973-12-07 | Füllrohrloses Füllorgan für Gegendruck-Füllmaschinen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2361002C3 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150191339A1 (en) * | 2012-08-24 | 2015-07-09 | Pep Technologies | Container filling machine and method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE1657184B (de) * | Noil Maschinenfabrik GmbH, 4950 Mm den | Fullorgan fur Gegendruck Fla sehen Fuller | ||
US2783785A (en) * | 1950-05-22 | 1957-03-05 | Crown Cork & Seal Co | Filling head |
DE1968011U (de) * | 1966-06-24 | 1967-09-07 | Holstein & Kappert Maschf | Fuellventil zum abfuellen von bier oder anderen kohlensaeurehaltigen getraenken. |
-
1973
- 1973-12-07 DE DE19732361002 patent/DE2361002C3/de not_active Expired
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20150191339A1 (en) * | 2012-08-24 | 2015-07-09 | Pep Technologies | Container filling machine and method |
US9682850B2 (en) * | 2012-08-24 | 2017-06-20 | Pep Technologies | Container filling machine and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2361002B2 (de) | 1980-12-04 |
DE2361002C3 (de) | 1981-08-27 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OGA | New person/name/address of the applicant | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |