DE2430159A1

DE2430159A1 - Vorrichtung und arbeitsverfahren zur fuellung von flaschen mit einer fuellfluessigkeit

Info

Publication number: DE2430159A1
Application number: DE2430159A
Authority: DE
Inventors: John Thomas Trinne; Leslie John Wilksch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-06-25
Filing date: 1974-06-24
Publication date: 1975-01-16
Also published as: IT1016178B; DE2462410A1; FR2234226A1; ZA743675B; US3927700A

Description

Patentanwalt

7 Stuttgart M. Manz«Mra6e 40

JOIIM THOMAS TRII-TlT:,¹ A 34 322

/uriootpa den 2 %, Juni

LESLIE JO'JT WILKSGJL

ütockwell

Australien

Vorrichtung und Arbeitsverfahren zur Füllung von flaschen mit einer i JFullflüssigkeit

Die Erfindung betrifft eine iTlaschenfüllvorrichtung mit einem Vorratsbehälter für :'üllflüssigkeit, einer mit dem Vorratsbehälter in Verbindung stehenden Einfülleitung für die Füllflüssigkeit und mit einem niveaugesteuerten Absperrventil in einer Zulaufleitung zum Vorratsbehälter zur Aufrechterhaltung eines vorbestimmten i'lüscigkeitsstandes im Vorratsbehälter, sowie ein zur-Anwendung bei einer solchen .Plasclienfüllvorrichtung besonders geeignetes Arbeitsverfahren. Die Llrfindung ist besonders geeignet zur Abfüllung solcher Flüssigkeiten, die, viie etwa V/ein, aus einem Speicherbehälter wie" einem ;fass ohne Luftberührung bzv/. Lufteinschlüsse mit nachfolgender Oxydation in die flasche abgefüllt werden sollen.

viele Flüssigkeiten, beispielsv/eise solche, die zura schäumen neigen oder du.rch Oxydierung verdorben \-ferden können, werden sehr langsam in Flaschen abgefüllt, jo wird beispielsweise hochwertiger 'ischwein üblicher-Weise durch eine solche i'ülleitung in flaschen abgegeben, welche·¹ an ' ihrem unteren jjnde in einer ."'Zielzahl von radialen öffnungen endet, welche die Flüssigkeitsströmung an die Innenseite der tflaschenwand an oder in der ?<ähe des Flaschenhalses richten, so daß der ^:Jein einen an den Seitenwänden

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der Flasche laufenden Flüssigkeitsfilm bildet, um so wenig Iiufteinschlüsse wie möglich zu erhalten. iJin solches Vorgehen ist jedoch aus zwei Gründen nachteilig. Zunächst isb die Füllgeschwindigkeit durch die Größe der AuaBfcrömöffnungen auf einen vergleichsweise geringen Wert begrenzt, da zur Vermeidung von Lufteinschlussen vergleichsweise kleine Ausströmöffnungen benützt werden müssen, so daß der Weinfilm, der an den Innenwänden der Flasche nach unten fließt, dünn bleibt. Dadurch wird die !fallgeschwindigkeit klein und der Abfüllvorgang arbeitstechnisch und ausrüstungstechnisch aufwendig. Trotz aller Vorsichtsmaßnahmen jedoch ist die Strömung des Weines zwischen den Ausströmöffnungen und den bänden der Flasche und ebenso beim Eintritt des Weinfilmes an den Flaschenwänden in den bereits abgefüllten Wein häufig turbulent, so daß doch Lufteinschlüsse in einem solchen Umfange auftreten, daß die dadurch.-hervorgerufene Oxydation einen hochwertigen Wein merklich beschädigt oder verdirbt.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Arbeitsverfahren der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, mit der bzw. dem die Flaschen mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit gefüllt werden können. Daneben soll auch eine Oxydation der Füilflüssigkeit, wie etwa Wein, beim Ziehen auf Flaschen möglichst weitgehend vermieden werden.

Im Prinzip wird diese Aufgabe bei einer Flaschenfüllvorrichtung der eingangabezeichneten Art dadurch gelöst, daß als Einfülleitung eine Siphonf.eitung verwendet wird, deren Abgabeschenkel in die zu füllende Flasche hineinragt, und daß die Einfüllströmung durch eine Gasinjektion in die Siphonleitung in Richtung der Füllströmung erfolgt.

Wenn das Gas impulsartig in die Siphonleitung eingeleitet wird, fällt der Druck in der Siphonleitung ab und wird die

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Füllströmung eingeleitet, wobei gleichzeitig durch das in die Siphonleitung eingeleitete und aus der Ausströmöffnung des Abgabeschenkels austretende Gas wenigstens einen Teil der Luft in der Flasche rerdrängt. "/ienn das Gas keinen Sauerstoff enthält, kann eine Oxydation von beispielsweise V/ein dadurch vermindert oder ganz vermieden werden,,

Die gestellte Aufgabe wird im einzelnen bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art gelöst durch eine Siphonleitung mit einem mit der Füllflüssigkeit im Vorratsbehälter in Verbindung stehenden und unterhalb des Füllflüssigkeitsspiegels mündenden Saugschenkel, mit einem herabhängenden Abgabeschenkel mit einer Ausströmöffnung an seinem unteren Ende und einer die Schenkel verbindenen Stegleitung, durch ein Gassteuerventil, durch eine an der stromauf liegenden Seite des Gassteuerventils angeordnete Verbindungsvorrichtung, die mit einer zugeordneten Verbindungsvorrichtung eines Druckspeichers in 'Verbindung bringbar ist, und durch eine sich vom Gassteuerventil stromab erstreckende Gasleitung, die mit ihrer Ausströmöffnung in der Siphonleitung endet und in Richtung der durch den Siphoneffekt aufrechterhaltenen Strömung der Füllflüssigkeit liegt, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß im Petrieb eine zeitweilige Gasabgabe aus der Gasleitung den Druck in der Siphonleitung ausreichend absenkt, um eine Strömung der Füllflüscigkeit in eine !"lasche, in die der Abgabeschenkel eintaucht, einzuleiten und das zugeführt e Gas wenigstens einen Teil der Luft in der Flasche verdrängt.

Das erfindungsgemäße Arbeitsverfahren zur Füllung von Flaschen mit einer Füllflüssigkeit, insbesondere unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Flasche den herabhängenden an seinem ünde eine Ausströmöffnung aufweisenden

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Abgabeschenkel einer Siphonleitung umgibt, die ihrerseits einen unterhalb des Püllflüssigkeitsspiegels in einen Vorratsbehälter mündenden Saugschenkel und eine die oberen Enden der Schenkel verbindende Stegleitung aufweist, und bei der eine mit einem Druckspeicher für inertes Gas verbundene Gasleitung mit ihrer endseitigen Ausströmöffnung in der Siphonleitung endet und in Pachtung der durch den Siphoneffekt aufrechterhaltenen Strömung der Füllflüssigkeit liegt, zeichnet sich durch folgende Arbeitsschritte aus:

a) Aufrechterhaltung einer konstanten Füllhöhe der Füllfliissigkeit im Vorratsbehälter,

b) impulsartige Einleitung von Gas in die Siphonleitung zur Verdrängung wenigstens eines Teiles der Luft in der Flasche durch Gas und zur Einleitung der Strömung der Füllflüssigkeit durch ausreichende Druckabsenkung in der Siphonleitung, und

c) Entfernung der Flasche von der Siphonleitung, nachdem die Füllhöhe in der Flasche den Flüssigkeitsspiegel im Yorratsbehälter erreicht hat.

Das erfindungsgemäß vorgesehene Gassteuerventil kann so betätigt werden, daß nur ein kurzer Strömungsstoß an Gas nach unten durch den Abgabeschenkel geleitet wird_f wobei die Gasströmung jedoch über eine solche Zeitspanne aufrechterhalten wird, die ausreicht, um Füllflüssigkeit durch den Saugschenkel nach oben und über die Stegleitung der Siphonleitung zu ziehen, so daß die durch den Siphoneffekt aufrechterhaltene iüllflüssigkeitsströmung eingeleitet wird. Wenn das benutzte Gas inert ist, beispielsweise Stickstoff oder Kohlendioxyd, dann wird wenigstens ein Teil des inerten Gases im Inneren der Flasche oberhalb des Flüssigkeitsspiegels bleiben und diesen zumal bei Verwendung eines spezifisch schwereren Gases abdecken. Da die Füllflüssigkeit infolge des geringen Abstandes des Abgabeschenkels vom Eöden der Flasche 'über den größten '2eil der Pülldauer

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unterhalt) des Flüssigkeitsspiegels in der Flasche abgegeben wird, können lufteinschlüsse kaum auftreten. Darüberhinaus liegt die einzige Beschränkung im Durchmesser des Abgabeschenkels der Siphonleitung im Durchmesser des Flaschenhalses, so daß als Abgabeschenkel ein Rohr vergleichsweise großen Durchmessers gewählt werden kann, welches eine schnelle"Füllung ermöglicht.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung, insbesondere in Verbindung mit den Unteransprüchen. Es zeigt

Fig. 1 schematisch vereinfacht den beginn des Füllvorganges durch Gasinjektion in den Abgabeschenkel der Siphonleitung,

Fig. 2 in einer Darstellung entsprechend Fig. 1 den Füllvorgang bei bereits halb gefüllter Flasche,

Fig. 3 in -einer Darstellung entsprechend Fig. 1 und 2 die Beendigung des Füllvorganges,

Fig. 4 eine perspektivische Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Flaschenfüllvorrichtung,

Fig. 5 im Schnitt eine Seitenansicht der im Bereich der Siphonleitung angeordneten Gassteuerventile der Vorrichtung gemäß Fig. 5»

Fig. 6 einen Schnitt gemäß Linie 6-6 aus Fig. 5,

Fig. 7 telweise im Schnitt eine Seitenansicht der Füllvorrichtung bei der Betätigung des zweiten Gassteuerventile s,

Fig. 8 teilweise im Schnitt eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Fig., 4,

Fig. 9 als Einzelheit eine Draufsicht auf das Eetätigungsglied für das zweite Gassteuerventil,

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10 teilweise im Schnitt und schematisch vereinfacht die Hubvorrichtung für die Flaschen, und

Fig. 11 schematisch vereinfacht und in eine Ebene abgewickelt die Steuereinrichtung für die Hubvorrichtung für die Flaschen.

In den Fig. 1 bis 3 sind verschiedene Phasen des Arbeitsablaufs bei der Füllung dargestellt. Mit 10 ist dabei ein Vorratsbehälter bezeichnet, der mit einer an der Seitenwand des Vorratsbehälters 10 in der l.uhe seines Bodens
mündenden Siphonleitung 11 verbunden ist; die Siphonleitung 11 weist einen Saugschenkel 12 und einen Abgabeschenkel 13 mit einer Ausströmöffnung 14 an seinem unteren Ende, sowie eine Stegleitung 15 auf.

Eine Druckleitung 18 ist mit einem Druckgasspeicher 16 für inertes Gas unter Überdruck im "Beispielsfalle von etwa drei Atmosphären verbunden. Fluchtend mit der Druckleitung 1& ist eine Gasleitung 19 angeordnet, welche sich über einen Teil ihrer Länge in den Abgabeschenkel 13 der Siphonleitung nach unten hinein erstreckt; zwischen der Druckleitung 1ö und der Gasleitung 19 ist ein Gassteuerventil 20 angeordnet, welches über eine bestimmte Zeitspanne geöffnet werden kann, so daß durch die damit erfolgende Gasinjektion in die Siphonleitung 11 bzw. deren Abgabeschenkel 13 in
Richtung der Killströmung Füllflüssigkeit 24 aus dem "Vorratsbehälter 10 angesaugt und damit die durch den Siphoneffekt aufrechterhaltene Füllströmung eingeleitet wird,
wie dies in Fig. 1 näher veranschaulicht ist.

In Fig. 1 ist außerdem ein Hubzylinder 22 veranschaulicht, mit dem eine Flasche 23, die auf einer -Tragplatte 36 seiner Kolbenstange ruht, über den Abgabeschenkel 13 geschoben und wieder abgesenkt werden kann.

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Der Spiegel der Füllflüssigkeit 24 im Vorratsbehälter 10 wird mittels eines Schwimmerventils 25 oder eines sonstigen, "beliebigen Niveaureglers auf gleicher Höhe gehalten. Hierzu ist das im Beispielsfalle dargestellte Schwimmerventil 25 am Ausströmende einer zumindest in diesem Bereich als Rohr ausgebildeten Zulaufleitung 26 befestigt, die in das Innere des "Vorratsbehälters 10 ragt und andererseits mit einem Füllflüssigkeitsspeicher wie einem Weinfaß od.dgl. in nicht näher dargestellter Weise verbunden ist. Der Vorratsbehälter 10 wird von einer Säule 27 abgestützt, die ihrerseits in Lagern in der Konsole eines nicht näher dargestellten ortsfesten Gestelles drehbar gehalten ist. Der Vorratsbehälter 10 bildet einen Teil eines in den Fig. 4 und 7 insgesamt mit 28 bezeichneten Drehkopfes, welcher sich während der Füllung der Flasche dreht. Der Drehantrieb des Drehkopfes 28 ist in derselben Weise wie bei vielen bekannten Abfüllmaschinen ausgebildet, so daß Einzelne!tan des Antriebes und der Lagerung hier nicht dargestellt werden müssen.

In Fig. 2 ist der Siphoneffekt veranschaulicht, der nach dem Schließen des Gassteuerventiles 20 nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren eine Füll3trömung aufrechterhält, bis die Füllhöhe in der Flasche 23 den Flüssigkeitsspiegel im Vorratsbehälter 10 erreicht hat. Das Gas, welches beim Öffnen des Gassteuerventiles 20 in die. Flasche "eingeleitet wurde, wird durch die in die Flasche 23 eintretende Füllflüssigkeit aus der Flasche 23 verdrängt.

Wenn die Flasche gefüllt ist, d.h., wenn die Füllhöhe in der Flasche 23 den Flüssigkeitsspiegel im Vorratsbehälter 10 erreicht hat, wird die Flasche 23 in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise durch Betätigung des Hubzylinders 22 abgesenkt. Um jedoch ein Anhalten der Füllströmung bei der Absenkung der Flasche zu vermeiden, wird vorher die Füllströmung dadurch unterbrochen, daß eine weitere

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Lenge an inertem Gas aus einem Druckgasspeicher 31 durch eine Druckleitung 29, ein G-assteuerventil 30 und eine Gasleitung 29a in die Stegleitung 15 der Siphonleitung 11 eingeführt wird. Das Gas wird in diesem Beispielsfalle in dem Druckgasspeicher 31 unter erheblich geringerem Druck als das Gas im Druckgasspeicher 16 bzw. der Druck- leitung 13 gehalten und fließt auch noch während der Absenkung der Flasche 23 vom Abgabeschenkel 13 durch den Abgabeschenkel 13 hindurch und tritt bei dessen Ausströmöffnung 14 aus. Die Strömung im Abgabeschenkel 13 wird selbstverständlich auch während der Absenkung der flasche in das !«'lascheninnere geleitet.

In Fig. 4 wird eine erfindungsgemäße Torrichtung, bei der Flaschen ständig dem Drehkopf 28 zugeführt werden, in einer Gesamtansicht veranschaulicht. Diese Anordnung ist mit weiteren Details hinsichtlich der Cassteuervcntile für das inerte Gas in den -.'ig. 5, 6, 7, -■·■ und 9 näher verajischauli cht.

Die Flaschen 23 werden von ".''and auf ein horizontal angeordnetes otabförderband 52 aufgereiht, welches riö einer seitlich davon angeordnetem Förderspirale 3> 'vgl. ./ig. ■-■ zusammenarbeitet, wobei die jörderspirale 33 so ausgebildet und angetrieben ist, daß sie die flaschen im richtigen Abstand voneinander und auf richtiger Fördergeschwindigkeit hält, mit der die flaschen einem bmlenkförderstern 34 zugeführt werden, wie dies am besten in Fig. 8 veranschaulicht ist. Ji e flaschen 23 werden beim Antrieb durch den Umlenkförderstera 34 nacheinander an einer Leitplatte 33 geführt und in Zusammenwirken zwischen Umlenkförderstern 34 und Leitplatte 35 quer zum btabförderband 52 gefördert, wer umlenkforderstern 34 übergibt die Flaschen 25 nacheinander auf entsprechende j.'ragplatten 3δ, die in der bereits in den Fig. 1 bis 3 schematisch veranschaulichten V/eise am oberen Jnde der kolbenstange

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des zugehörigen T^Tubzylinders 22 vorgesehen ist, der seinerseits am äußeren Endes eines Sternarmes 37 gelagert ist; die Sternarme 37 bilden zusammen mit dem /orratsbehälter 10 einen ^rneil des Drehkopfes 28. I'ach der Fül lung werden die Flaschen 23 mittels eines mit einer anderen fläche der Iieitplatte 35 zusammenarbeitenden ^TJmlenkfördersterns 38 wieder in analoger tfeise dem otabförderband 33 übergeben, wie dies im Stand der 'L'echnik an sich bekannt ist.

Wie Fig. 7 näher veranschaulicht, sind die Saugschenkel 12 der zugehörigen Siphonleitungen 11 am Umfang des Vorratsbehälter 10 derart angebracht, daß sie radial nach außen ragen; sie tragen an ihren oberen Enden Tragkörper 41. Jeder Tragkörper 41 trägt ein herabhängendes, den Abgabeschenkel 13 der Siphonleitung 11 bildendes Rohr, welches in der in den Fig. 5 und 6 veranschaulichten V/eise mittels einer Schraubenmutter 42 mit Außengewinde gegen den iragkörper 41 festgelegt ist, wobei das mit einem flansch versehene obere Ende des den Abgabeschenkel 13 bildenden Rohres gegenüber dem Tragkörper 41 durch elastisch nachgiebige Dichtringe 43 etwa in Form von O-Ringen abgedichtet ist. Das untere Ende jedes Abgabeschenkels 13 ist in zeichnerisch nicht näher dargestellter Weise mit einem konischen Halteflansch versehen, dessen obere Schulter eine gleitend auf dem als Rohr ausgebildeten Abgabeschenkel 13 gelagerte Zentrierhülse 46 (vgl. Fig. 5 und 7) gegen Herabfallen sichert. Die Zentrierhülse 46 weist eine konisch nach innen zulaufende Bodenwand 47 auf, welche den Hals der Flasche 23 beim Aufschieben auf den Abgabeschenkel 13 mittels des zugehörigen Hubzylinders 22 zen-· triert, wie dies aus Fig. 5 ohne weiteres verständlich ist.

Die beiden C-assteuerventile 20 und 30 sind in der aus Fig. ersichtlichen Weise auf dem tragkörper 41 übereinander angeordnet j jedes G-assteuerventil 20 und 30 weist einen gleit-

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baren Steuerkorben 50 auf, der langgestreckt nach Art einer Schubstange ausgebildet ist und ein Paar gegenüberliegender Abflachungen 51 aufweist, welche eine Strömung von G-as entlang des Steuerkolbens 50 gestatten. Jeder Steuerkolben 50 kann in einer ?.üchse 52 gleiten, deren jeweilige Endflächen 53 die Dichtsitze bilden, welche über als O-Ringe ausgebildete !Dichtringe 54 abdichten, welche die Steuerkolben 50 umgeben und von Flanschen 55 der Steuerkolben 50 gegen den Anlagedruck der Füchsen 52 abgestützt sind. Die uteuerkolben 50 v/erden von Rückstellfedern 56 nach außen gedruckt. Der Steuerkolben 50 des unteren Gassteuerventiles 20 wird durch eine Schaltrolle (vgl. Fig. 8) betätigt, die an einem von einem Betätigungszylinder 60 schwenkbaren tfinkelhebel 59 gelagert ist, wobei der Betätigungszylinder 60 die Schaltrolle 58 zurückzieht, wenn eine Betätigung des Gassteuerventiles 20 nicht erforderlich ist. Durch diese Anordnung wird der Betätigungszylinder 60 bzw. dessen Kolbenstange bei einem Energieausfall unter der !Einwirkung einer Rückstellfeder eingezogen, so daß inertes G-as nicht unnötig vergeudet wird. Der Betätigungszylinder 60 und der Winkelhebel 59 sind auf einem Bügel 61 gelagert, der an einem von vier Ständern 62 befestigt ist, die '.Peil des festen Gestelles bilden. Bei einer radialen Einwärtsbewegung jedes der Steuerkolben 50 wird der Di'chtsitz geöffnet, wie dies in ?ig. 5 für beide G-assteuerventile 20 und 30 dargestellt ist, so daß inertes Gas von einer Verbindungsvorrichtung 63 zum zugehörigen Druckgasspeicher entlang des Steuerkolbens 50 und weiter in die zugehörige Gasleitung 19 bzw. 29a (welche bei integrierter Bauweise mit dem Tragkörper 41 durch einen Kanal 65 gebildet wird) des jeweiligen Gassteuerventiles 20 bzw. 30 fließen kann.

Jedes Gas steuerventil 20 trägt einen üiMihrungsbügel 67, an dem ein Gelenkbolzen 68 gelagert ist, der einen dchwenk-

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arm 69 trägt. Yom Schwenkarm 69 aus erstreckt sich ein Schaltarm 70 nach unten, der von der gleitenden Zentrierhülse 46 nur dann erfaßt werden kann, wenn eine Flasche angehören wird. Der Schwenkarm 69 weist einen Käfig 71 für eine Walze 72 auf, welche zeitweilig den Steuerkol"ben des Gassteuerventiles 20 eindrücken kann. Durch diese Anordnung wird die Gefahr einer Vergeudung von Gas dann vermieden, wenn keine Flasche in der Arbeitsstellung ist. Wie die·. Pig. 5 und 6 zeigen, sind die Gas steuerventile 20 und 30 gegen den Tragkörper 41 durch Kopfschrauben 70' festgelegt.

Das Druckgas wird vom entsprechenden Druckgasspeicher in Form einer Druckgasflasche oder in sonstiger Form mit einem Druck von etwa drei Atmosphären in einen oberen Verteiler 73 (vgl. Fig. 7) und mit einem Überdruck von etwa 0,04 Atmosphären in einen unteren Verteiler 74 eingeleitet. Entsprechende Druckleitungen 75 und 76 verbinden die Verteiler 73 und 74 mit Verbindungsvorrichtungen der Gassteuerventile 20 bzw. 30. Das Gassteuerventil wird beim Passieren der kleinen Schaltrolle 58 nur kurz geöffnet, so daß das hochgespannte Gas aus der Gasleitung 19 bzw. dem Verteiler 73 nur über eine sehr kurze Zeitspanne in den Abgabeschenkel 13 einschießt. Das niedrig gespannte Gas sollte jedoch über eine längere Zeitspanne hinweg einströmen, wozu der Steuerkolben 50 des Gassteuerventiles 30 mit einer vergleichsweise langgestreckten Schaltrampe 80 zusammenarbeitet, wie sie im ein-!· zelnen in Fig. 9 dargestellt ist. Die langgestreckte Schaltrampe 80 ist über zwei parallele Schwenkarme 81 gegen einen Sockel 82 abgestützt, der über einen Haltebügel 83 einstellbar an einem Ständer 62 befestigt ist. Die Schaltrampe 80 ist mit dem Ealtebügel 83 über einen Druckmittelzylinder 84 verbunden, der durch Federkraft rückstellbar ist, so daß die Schaltrampe bei fehlendem

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Druckmittel wie beispielsweise Druckluft im Druckraittelzylinder 84 in der zurückgezogenen Stellung gemäß Jig, 9 liegt und nicht wirksam wird. "Wenn jedoch Druckluft in den Druckmittelzylinder 84 eingegeben wird, so heben die Schwenkarme 81 die Sehaltrampe 80 radial nach innen in die Betriebsstellung. Auch dies ist eine Sicherheitsvorrichtung, welche gewährleistet, daß kein inertes Gas ver-

e geudet wird, wenn die Energieversorgung ausfällt, währnc" der Steuerkolben 50 des Gassteuerventiles 30 eingedrückt ist. Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit ist in .S¹Ig. die Eindrückvorrichtung für den Steuerkolben 50 des Gassteuerventiles 20 nicht dargestellt.

Die Bewegungen der Hubzylinder 22 werdedurch zugehörige Schieberventile 90 (vgl. Fig. 10) gesteuert, wobei jedes Schieberventil 90 in der an sich bekannten Weise doppeltwirkend mit drei Stellungen ist, nämlich einer mittleren Nullstellung, einer oberen Stellung, in der Druckmittel zur Unterseite des zugehörigen Ilubzy linders 22 geleitet wird, und einer unteren Stellung, in der Druckmittel zur Oberseite des Fubzylindern 22 fließt. Diese Schaltungen sind in Fig. 10 schematisch·angedeutet.

Gemäß Fig. 10 wird das Schieberventil 90 aus einem ringförmigen Verteiler 91 mit Druckmittel versorgt, wobei ein zweiter ringförmiger Verteiler 92 vorgesehen ist, und beide Verteiler 91, 92 an der Unterseite eines Tisches 93 vorgesehen sind, der Teil des Drehkopfes 28 bildet. Das Schieberventil 90 dreht mit dem Tisch 93 bsw. dem Drehkopf 28 und ist unmittelbar in nicht näher dargestellter Weise am zugehörigen Hubzylinder 22 befestigt.

In den Ständern 62 sind Bügel 95 befestigt, die eine Schaltrolle 96 tragen. Wie in Fig. 11 veranschaulicht ist, sind zu Anfang des Schaltbereiches zwei Schaltrollen 96 vorgesehen, wobei die erste Schaltrolle 96 den Schieber des

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Schieberventils 90 und als Folge die Kolbenstange bzw. die Tragplatte des Hubzylinders 22 anhebt, während die zweite Schaltrolle 96 das Schieberventil 90 in die !nullstellung zurückführt.

Am Ende der Arbeitsfolge wirken drei Schaltrollen 96 mit dem Schieberventil 90 zusammen, wobei die erste Schaltrolle 96 den Schieber des Schieberventils 90 nach unten drückt, so daß die mit dem Hubzylinder 22 verbundene ' Tragplatte 3S teilweise, jedoch nicht vollständig abgesenkt wird, wonach die zweite SchaTtrolle 96 das Schaltventil wieder in die Nullstellung überfährt, bevor die Absenkbewegung vollständig ausgeführt ist; diese Bewegungen sind mit der !Betätigung des G-assteuerventiles 30 abgestimmt, so daß das Gas, welches bei der Öffnung des G-assteuerventiles 30 aus dem Abgabe schenkel 13 fließt, dazu dient, jegliche Luft zu.verdrängen, die mit der Füllflüssigkeit wie v/ein in der Flasche 23 in Berührung ist. Hachdem-sämtliche Luft aus der Flasche verdrängt ist, drückt die dritte Schaltrolle 96, die in Fig. 11 ganz links veranschaulicht ist, den Schieber des Schieberventiles 90 wiederum nach unten, so daß die Flasche nunmehr vollständig vom Abgabeschenkel 13 der Siphonleitung freikommt. Die vier vollen Linien in Fig. 11 veranschaulichen die jeweiligen oberen und unteren Schaltendstellungen der beiden Enden des Schiebers im Schieberventil 90.

Die Säule 27 ist, wie Fig. 7 zeigt, in einem auf dem 'fisch aufstehenden Lagerhals 99 geführt, wobei die Säule 27 im Lagerhals 99 gleiten kann und in ihrer Höhe durch eine zahnstangenartige Ausformung 100 gehalten ist, wobei die Zähne der Ausformung in die Zähne eines Ritzels 101 eingreifen, bei dessen Drehung die Säule 27 und mit ihr der Vorratsbehälter 10 und die in radialer Richtung sternförmig von ihm ausgehenden Siphonleitungen 11 angehoben oder abgesenkt werden.

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Der Vorratsbehälter 10 ist, wie am besten aus Fig. 7 ersichtlich ist, mit einem Deckel 104 versehen,· zwischen dem und dem Flüssigkeitsspiegel der Füllflüssigkeit 24 im Vorrat s"b ehält er 10 inertes Gas eingeschlossen ist, so daß auch die Füllflüssigkeit 24 im Vorratsbehälter 10 vor Luftberührung und Lufteinschlüssen beim Einströmen neuer Flüssigkeit aus der Zulaufleitung 26 geschützt ist.

Als inertes Gas wird vorteilhaft entweder Kohlendioxid oder Stickstoff verwendet; das Druckmittel zur Betätigung der Hubzylinder 22 ist vorzugsweise flüssig, da Druckflüssigkeit sanftere Bewegungen der Flaschen ermöglicht. V/ie die konkrete Ausbildung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nach den Fig. 4 bis 11 zeigt, wird hierbei die Stegleitung 15 zwischen den Schenkeln der Siphonleitung 11 durch entsprechende Kanäle im Tragkörper 41 gebildet, wobei der Umstand zustatten kommt, daß irgendeine Mindestlänge od.dgl. für die Stegleitung 15 nicht zu beachten. ist.

Es hat sich gezeigt, daß mit der vorliegenden Erfindung die Füllgeschwindigkeit erheblich erhöht werden kann, dabei die Gefahr einer Oxydation der Füllflüssigkeit wesentlich verringert ist, und daß durch die erläuterten Maßnahmen wirksame Vorsorge gegen einen. Gasverlust bei Energieausfall oder sonstigen Störungen getroffen ist.

409883/0399

Claims

7 Stuttgart N. I

JOHtT THOMAS TBIHNE ■ A 34 322

lluriootpa den

LESLIE JOM WILKSCH

Stockwell
Australien

Ansprüche

Flaschenfüllvorrichtung mit einem Vorratsbehältei" für ?üllflüssigkeit, einer mit dem Vorratsbehälter in Verbindung stehenden Sinfülleitung für die 5¹UlIfIUssigkeit und mit einem niveaugesteuerten Absperrventil in einer Zulaufleitung zum Vorratsbehälter zur Aufrechterhaltung eines vorbestimmten Flüssigkeitsstandes im Vorratsbehälter, gekennzeichnet durch

eine Siphonleitung M1) mit einem mit der 5'üllflüssigkeit (24) im Vorratsbehälter (10) in Verbindung stehenden und unterhalb des Eüllflüssigkeitsspiegels mündenden Saugschenkel (12), mit einem herabhängenden Abgabeschenkel (.13) mit einer Ausströmöffnung (14) an'seinem unteren !ittide und mit einer die Schenkel ''12, 13) verbindenen Stegleitung (1.5),

durch ein Gassteuerventil '20),

durch eine an der stromauffLiegenden Seite des Gassteuerventils ^;"20^s angeordnete Verbindungsvorrichtung ;'63·, die mit einer zugeordneten Verbindungsvorrichtung eines öruckgasspcichers Ί6) in -."erbindung uJruckleitungiS) bringbar ist, und

durch eine sich vom Gassteuerventil '20^ stromab erstreckende Gasleitung (1S':, die mit ihrer Ausströmöffnung in der oiphonleitimg (11; endet und in Dichtung der durch den Siphoneffekt aufrechterhaltenen Strömung der Süllflüssigkeit (24) liegt,
wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß im' ?,etrieb

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eine zeitweilige G-asabgabe aus der Gasleitung ''1Sf- den Druck in der oiphonleitung M1' ausreichend absenkt, uii eine Strömung der "''¹UiIf lüssigkeit ''24. in eine Flasche '23, in die der Abgabeschenkel ^;'13^%- eint audit, einruleiten und das zugeführte G-as wenigst en:.- einen -'eil der Luft in der Flasche (23) verdrängt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gelcennzeichnet, daß eine Mehrzahl von sich vom Vorratsbehälter MC"¹ aus in radialer Richtung nach außen erstreckenden oiphonleitungen (11¹J nit je einem daran befestigten tragkörper '';1/ vorgesehen ist, an dem wiederum je /eines der Gassteuerventile (20) befestigt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch. 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder herabhängende Abgabeschenkel (13) der oiphonleitung (11) als Rohr nit einem oberen, in eine Anschlußöffnung des Tragkörpers (41) eingreifenden Ende ausgebildet ist und daß sur Dichtung zwischen der Außenseite des Abgabeschenkels (13) und dem zugeordneten tragkörper ''41) wenigstens ein elastisch nachgiebiger Dichtring ''43} vorgesehen ist.
4« Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabe schenkel (13"' gleitbar daran gelagerte 7entrierhülsen (46) tragen, die mit einer nach oben konvergierenden Podenwand (47) die Außenfläche der Flasche (23) an der Oberseite des Flaschenhalses übergreifen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (10) durch einen Deckel (104) abgeschlossen ist, der eine mittlere öffnung aufweist, durch welche hindurch ein als Rohr ausgebildetes linde einer Zulauf leitung (26) nach unten in den λ ehälter-· innenrauin geführt ist, und daß das Ende des Zulauf rohr es zur Bildung des niveaugesteuerten Absperrventils ein Schwimmerventil (25) trägt.

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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 Ms 5, gekennzeichnet durch ein Gestell mit einer Konsole, auf der eine Säule (27) errichtet ist, wobei die Säule (2Ί^λ an der Konsole um ihre -vertikale Längsmittelachse drehbar gelagert ist und wobei der Vorratsbehälter (AO) und die Siphonleitungen (11) an der drehbaren, Säule (27) befestigt sind und Jeil eines Drehkopfes (28) bilden.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Tragkörper (41) ein weiteres Gassteuerventil (30) trägt, welches über eine Druckleitung (29 bzw. 76) an einen Druckgasspeicher (31) angeschlossen ist und mit einer Gasleitung (29a bzw. Kanal 65) mit der Stegleitung (15) der Siphonleitung (11) verbunden ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüc-he 1 bi3 6, dadurch gekannaeichnet, daß .jedes Gassteuerventil (2OJ 30) einen in einer Büchse (52) gleitbar gelagerten Steuerkolben (50) aufweist, der von einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung verschiebbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Gestell (Säulen 62) Steuerglieder (Schaltrolle 58, Schaltrampe 80) für die Gassteuerventile (20, 30) gelagert sind, welche die Steuerkolben (50) betätigen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von am Drehkopf ;'2S) gelagerten, mit den AbgabeSchenkeln (13) der Siphonleitungen M1) fluchtenden Eubzylindern (22), deren Kolbenstangen an ihren oberen Enden TragplattHn (36) für die Flaschen (23^λ tragen, und durch eine entsprechende Anzahl von ebenfalls am Drehkopf (28) befestigten Schieberventilen (90) für die Hubzylinder (22), wobei jedes Schieberventil (90) mit dem zugeordneten Hubzylinder (22) und einem Verteiler (91, 92)

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für Druckmittel, vorzugsweise "ydraulikflüssigkeit, verbunden ist,
11. Voriichtung nach. Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß

• jedes Schiebeventil (90) doppelt-wirkend mit einer Nullstellung, einer Anhebestellung und einer Absenkstellung für den zugeordneten Hubzylinder (22) bzw. dessen Tragplatte (36) ausgebildet ist, und daß am Gestell Bügel (95) mit Schaltrollen (96) derart angeordnet sind, daß die Schaltrollen (96) bei der Drehung des Drehkopfes (28) nacheinander den Schieber des Schieberventils (90) betätigen und zunächst ein Anheben der Tragplatte (36), sodann eine Rückkehr in die Nullstellung, danach eine teilweise Absenkung der Tragplatte (36) mit anschließender Rückkehr in die Nullstellung und schließlich eine vollständige Absenkung der Tragplatte (36) herbeiführen.
12. Arbeitsverfahren zur Füllung von Flaschen mit einer Füllflüssigkeit, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der die Flasche den herabhängenden, an seinem ünde eine Ausströmöffnung aufweisenden Abgabeschenkel einer Siphonleitung umgibt, die ihrerseits einen unterhalb des Füllflüssigkeitsspiegels in einen Vorratsbehälter mündenden Saugschenkel und eine die oberen Enden der Schenkel verbindende Stegleitung aufweist, und bei der eine mit einem Druckspeicher für inertes G-as verbundene Gasleitiing mit ihrer endseitigen Ausströmöffnung in der Siphonleitung endet und in Richtung der durch den Siphoneffekt aufrechterhaltenen Strömung der Füllflüssigkeit liegt, gekennzeichnet durch folgende Arbeitsschritte:

a) Aufrechterhaltung einer konstanten Füllhöhe der Füllflüssigkeit (24) im Vorratsbehälter Mo);

b) impuleartige Einleitung von Gas in die Siphonleitung (11) zur Verdrängung wenigstens eines Teiles der Luft in der Flasche (23) durch Gas und zur Einleitung der Strömung der

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Füllflüssigkeit (24) durch ausreichende Druckabsenkung in der Siphonleitung (11);

. c) Entfernung der Flasche ('23) von der Siphonleitting (11), nachdem die Füllhöhe der Flasche '23) den Flüssigkeitsspiegel im Vorratsbehälter (10'· erreicht hat.
13. Arbeitsverfahren nach Ans-pruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß weiteres Gas unter einem oberhalb des atmosphärischen Druckes, jedoch vorzugsweise unterhalb des Druckes des zur Strömungseinleitung benutzten Gases liegenden Druck in die Siphonleitung (11) eingeführt wird, nachdem die Füllhöhe in der Flasche (23) den Flüssigkeitsspiegel in dem Vorratsbehälter (10) erreicht hat, jedoch bevor die Flasche (23) von der Siphonleitung (11) bzw. deren Abgabeschenkel (13) entfernt ist.

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