DE2361002C3 - Füllrohrloses Füllorgan für Gegendruck-Füllmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein füllrohrloses Füllorgan für Gegendruck-Füllmaschinen mit einem selbsttätig öffnenden Flüssigkeitsventil, mit einem konzentrisch zu diesem angeordneten Flüssigkeitsaustrittsstutzen, welcher ein Ringkanal bildet, der nach innen von dem Mantel eines Gasrohres begrenzt ist, mit einem zweiten, dem inneren Ringkanal zugeordneten äußeren Ringkanal, welcher mit einem Entlastungsventil verbunden ist

Bei einer durch die US-PS 27 83 785 bekannten Gegendruck-Füllmaschine dieser Art, welche unmittelbar vor Einleiten des Füllvorganges in der Flasche ein Druckpolster etwa in der Höhe des im Flüssigkeitskessel angeordneten Druckes aufbaut, erfolgt die Entlastung des Flaschenüberdruckes durch ein Entlastungsventil.

Im Flüssigkeitsaustrittsstutzen ist zusätzlich ein Ringkanal geordnet, welcher etwa bis zur 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 durch den über seinem Umfang gleichförmigen Ringschlitz hindurch mitgerissen wird.

Weiterhin ist ein Füllorgan bekannt, dessen Entlastungskanal auf der Außenseite des Flüssigkeitsaustrittsstutzens angeordnet und als nach außen offene Nut ausgebildet ist (DE-AS 16 57 184). Der Entlastungskanal wird in diesem Falle von einer Dichtung begrenzt, welche sich zwischen den Flüssigkeitsaustrittsstutzen und der Mündung eines Gefäßes legt Hierbei besteht die Gefahr, daß die Dichtung im Laufe der Zeit an der scharfkantigen offenen Nut beschädigt wird und den Entlastungsvorgang endgültig verhindert Umgekehrt

ίο 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 Dieser Effekt wird durch die schräggerichtete Strömungskomponente des Vorspanngases erheblich verstärkt Abgesehen davon ist eine sichere Ableitung der Restflüssigkeit aus dem Raum unterhalb des Flüssigkeitsventils ebenfalls nicht gegeben.

Unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile der bekannten Füllorgane 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, so daß keine Flüssigkeitsreste in den Entlastungsringkanal oder gar den Entlastungskanal selbst mitgerissen werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem füllrohrlosen Füllorgan der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß eine Wand des äußeren Ringkanals exzentrisch zur Achse des inneren Ringkanals verläuft, wobei der Anschluß zum Entlastungsventil an der engsten Stelle des äußeren Ringkanals liegt, und daß der andere — innere — Ringkanai über eine Zuleitung mit einem Expansionsraum eines Vakuumventils verbunden ist.

Entgegen der Ausgestaltung des eingangs genannten Füllorgans wird die Strömung in den Ringkanälen stabilisiert. Die Strömung des abziehenden Vorspanngases hat dadurch eine solche Richtung, daß die durch gleichzeitige Expansion der im Expansionsraum anstehenden Gasmenge nach unten gedrückte Restflüssigkeit nicht mitgerissen werden kann und somit als gleichmäßiger Film nahezu turbulenzfrei in den Gefäßraum abfließt.

Dieser gegenüber den bekannten Maßnahmen außerordentliche Vorteil wird gemäß der Erfindung noch dadurch unterstützt, daß der äußere Ringkanal als

so Ausnehmung eines Anpreßstutzens ausgebildet ist und eine als Kapillarsperre ausreichend kleine Spaltbreite aufweist.

Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß der Anschluß zum Entlastungsventil als schräggerichtete

W Bohrung ausgebildet ist, deren Eintrittsöffnung am äußeren Ringkanal in vertikaler Richtung eine der vertikalen Erstreckung des Ringkanals entsprechende Länge aufweist.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.

Das Füllorgan besteht aus einem Ventilgehäuse 1 mit einem Ventilaufsatz 2 und einer Zentriertulpe 3. Das Ventilgehäuse 1 enthält den Ventilsitz 4 mit dem Flüssigkeitskanal S. Oberhalb des Flüssigkeitskanals 5 ist ein Syphon 6 eingearbeitet. Der Ventilkegel 7 wird von einer Feder 8 auf seinem Sitz gehalten. Der Ventilaufsatz 2 ist mit einer Brücke 9 versehen, die eine Buchse 10 trägt, durch welche die rohrförmige

Verlängerung 11 des Ventilkegels 7 des Flüssigkeitsventils geführt ist In dieser Verlängerung 11 des Ventilkegels 7 ist eine Stange 12 zum Betätigen des Gasventils 17 angeordnet Diese Stange ragt oben über die Verlängerung 11 des Ventilkegels 7 hinaus und trägt ο zwei übereinander angeordnete Scheiben 13, an denen eine Steuereinrichtung 14 des Füllvertils 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, ist ein Dichtgummi 20 eingesetzt Am Ventilaufsatz ist seitlich ein Entlastungsventil 21 und ein Vakuumventil 22 angebracht Von diesen Ventilen führen Bohrungen 23, 24 zu einem Austr.ttsstutzen 25 unterhalb des Flüssigkeitsventilsitzes 4. Der Austrittsstutzen 25 ist nach innen von dem Mantel des Gasrohres 16 begrenzt und bildet so einen inneren Ringkanal 26. Diesem inneren Ringkanal 26 ist ein weiterer äußerer Ringkanal 27 zugeordnet und als Ausnehmung eines Anpreßstutzens 28 ausgebildet. Die Spaltbreite des äußeren Ringkanals 27 ist dabei derart bemessen, daß eine ausreichende Kapillarsperre gegeben ist.

Der innere Ringkanal 26 ist mit der zum Vakuumventil 22 führenden Bohrung 24 ausgestattet. Diese Jo Bohrung mündet unmittelbar vor dem Ventilsitz des Vakuumventils 22 in einem Expansionsraum 29. Getrennt von diesem inneren Ringkanal 26 weist der äußere Ringkanal 27 eine Entlastungsbohrung 23 auf, die zum Entlastungsventil 21 und von hier aus ins Freie H führt. Ein Teil dieser Bohrung 23 ist derart schräg nach unten gerichtet, so daß ihre Eintrittsöffnung am äußeren Ringkanal 27 in vertikaler Richtung eine der vertikalen Erstreckung des Ringkanals 27 entsprechende Länge aufweist. An dieser Stelle befindet sich infolge der exzentrischen Anordnung einer Wand des äußeren Ringkanals 27 zur Achse des inneren Ringkanals 26 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, eingeleitet durch kurzfristiges Öffnen des Vakuumventils 22, und nachfolgender Spülung mit einem inerten Gas zunächst durch Betätigen der Steuereinrichtung 14 eingeleitet, wodurch das Gasventil öffnet .Zu diesem Zweck greift ein Hebel 31 der Steuereinrichtung 14 unter die obere Scheibe 13 und öffnet das Gasventil. 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 geht 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 inneren 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 einer Wand 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 29 anstehenden Gases die Restflüssigkeit im Ringkanal 26 im wesentlichen unbeeinflußt von der aufwärtsgerichteten Gasströmung in die Flasche gedrückt.

Um die Restflüssigkeit im Ringkanal 26 klein zu halten, wird der unmittelbar unterhalb des Flüssigkeitsventils verbleibende Ringraum durch eine Veraickung 30 des Gasrohres 16 verkleinert. Es ist denkbai, diese Verdickung 30 als Teil des Gasrohres 16 auszubilden bzw. separat aufzuschieben oder durch Verlängerung des Flüssigkeitsventils 7 auszuführen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Füllrohrloses Füllorgan für Gegendruckfüllmaschinen mit einem selbsttätig öffnenden Flüssigkeitsventil, mit einem konzentrisch zu diesem angeordneten Flüssigkeitsaustrittsstutzen, welcher einen Ringkanal bildet, der nach innen von dem Mantel eines Gasrohres begrenzt ist, mit einem zweiten, dem inneren Ringkanal zugeordneten äußeren Ringkanal, welcher mit einem Entlastungsventil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wand des äußeren Ringkanals (27) exzentrisch zur Achse des inneren Ringkanals (26) verläuft, wobei der Anschluß zum Entlastungsventil (21) an der engsten Stelle des äußeren Ringkanals liegt und daß der andere — innere — Ringkanal (26) über eine Zuleitung (24) mit einem Expansionsraum (29) eines Vakuumventil (27) verbunden ist.

2. Füllrohrloses Füllorgan nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Ringkanal (27) als Ausnehmung eines Anpreßstutzens ausgebildet ist und eine als Kapillarsperre ausreichend kleine Spaltbreite aufweist.

3. Füllrohrloses Füllorgan nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (23) zum Entlastungsventil (21) als schräggerichtete Bohrung ausgebildet ist, deren Eintrittsöffnung am äußeren Ringkanal (27) in vertikaler Richtung eine der vertikalen Erstreckung des Ringkanals (27) entsprechende Länge aufweist.

4. Füllrohrloses Füllorgan nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der unterhalb des Flüssigkeitsventils (4) befindliche Raum durch eine Verdickung (30) verkleinert ist.