DE3015132A1

DE3015132A1 - Fuellelement fuer gegendruck-fuellmaschinen mit fuellrohr

Info

Publication number: DE3015132A1
Application number: DE19803015132
Authority: DE
Inventors: Egon Ing.(grad.) 6551 Neu-Bamberg Ahlers
Original assignee: Seitz-Werke GmbH
Current assignee: KHS Maschinen und Anlagenbau AG
Priority date: 1980-04-19
Filing date: 1980-04-19
Publication date: 1981-10-29
Also published as: DD158390A5; DK169181A; NL8101297A; GB2074144B; DE3015132C2; BR8102346A; US4381808A; BE888475A; IT8147990A0; FR2480730A1; JPH0233599B2; FR2480730B1; JPS56161989A; GB2074144A; IT1142702B

Description

Fülleleinent für Gegendruck-IPüllmaschinen mit Füllrohr

Die Erfindung bezieht sich auf Füllelemente für Gegendruck-Füllmaschinen in Ein- und Melirkammerbauweise gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Bei einem aus DE-OS 19 27 821 bekannten. Füllelement der vorausgesetzten Art weist der Füllelementkörper ein Elementengehäuse und eine Fassung für das Füllrohr auf. Das Füllrohr ist von oben her dichtend in diese Fassung eingesetzt und die Fassung an die Unterseite des Elementengehäuses abgedichtet angeflanscht. Ein Schaltorgan zum Steuern des im Inneren des Füllelementes angeordneten Flüssigkeitsventils in die Schließstellung ist in Form eines Stiftes axial durch den Innenraum des gesamten Füllelementes geführt und ragt auch in den Innenraum des Füllrohres selbst hinein. Dieser Aufbau ist aufwendig und macht es vor allem schwierig und zeitraubend, das Füllrohr zum Reinigen, Warten oder Auswechseln aus dem Füllelementkörper herauszunehmen. Die elektrische Zuleitung zum Schaltorgan muß bei dieser Ausführung durch einen sich axial durch das gesamte Füllelement erstreckenden Schaft erfolgen.

Bei einem aus DE-OS 16 07 996 bekannten füllrohrlosen Füllelement ist ein elektrisches Schaltorgan an ein sich in das zu füllende Gefäß erstreckendes Spann- und Rückgasrohr angesetzt, das mit einer Fassung in die Unterseite des Füllelementkörpers

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eingesetzt ist. Bei dieser Ausführung macht es besondere Schwierigkeit, die elektrische Zuleitung zu dem Schaltorgan durch die Wandung des Füllelementkörpers hindurch zu der Fassung und durch die Fassung hindurch zu dem Schaltorgan am Spann- und Rückgasrohr zu führen. Neben schwierigem Zusammenbau stellen sich bei dieser bekannten Vorrichtung besondere Probleme im Zusammenhang mit der olektrisehen IsaLierung der Zuleitung zu dem Schaltorgan. I sbesondere erfordert diese Art der elektrischen Zuleitung besondere Sorgfalt beim Auseinanderbau und erneuten Zusammenbau von Füllelementkörper, Fassung und dem mit dem Schaltorgan ausgestatteten Spann- und Rückgasrohr, damit die Funktionssicherheit gewährleistet ist.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein mit Füllrohr ausgestattetes Füllelement der oben beschriebenen Art dahlrigehend wesentlich zu verbessern, daß einerseits ein leichtea, problemloses Herausnehmen des Füllrohres aus dem Füllaleineritkörper möglich ist, aber andererseits eine sichere, leicht lösbare und leicht wieder herstellbare elektrische Verbindung zu dem an dem Füllrohr angeordneten Schaltorgan geschaffen wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die folgenden Merkmale gelöst:

a) das Füllrohr ist mit einem an ihm ausgebildeten, mit einer nach unten gerichteten Schulter gegenüber dem eigentlichen Füllrohrteil abgesetzten Füllrohrkopf von unten in eine entsprechende Aufnahme im Füllelementkörper eingesetzt;

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b) das Schaltorgan ist ein auf der Außenseite des Füllrohres aufgebrachter, gegenüber dem Füllrohr elektrisch isolierter elektrischer Leiter; und

c) die elektrische Anschlußeinrichtung für das Schaltorgan enthält einen im Fülleleraentkörper axial und elektrisch isoliert verschiebbar gelagerten Kontaktstift, der mit seiner Stirnfläche in elektrischen Kontakt gegen das Schaltorgan gedrückt ist und zugleich mit seinem Ende unter die Schulter des Füllrohres greift und aus dem Bereich der Schulter zurückziehbar ist.

Auf diese Weise wird ein einfacher technischer Aufbau erreicht, der einerseits einen sicheren Sitz und Halt de:s Füllrohres im Fülleleinentkörper gewährleistet und dabei eine besonders einfache Möglichkeit zum Lösen und Hei-ausnehraen des Füllrohres aus dem Füllelementkörper bietet. Andererseits wird durch diesen einfachen Aufbau auch ein sicherer elektrischer Kontakt geschaffen, der das am Füllrohr angebrachte Schaltorgan mit seinem Anschluß an die elektrischen Schaltungsteile des Füllelements verbindet.

Weitere Merlanale der Erfindung sind den Patentansprüchen 2-8 sowie der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen, das im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert ist. Es zeigen

Fig. 1 ein Füllelement gemäß der Erfindung für Mehrkammerausführung axial geschnitten in

Ruhe s te1lung;

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Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2—2 dev Figur 1;

Fig. 3 den Bereich des Spanngaskaramer-Gehäuses nach

Figur 1 in vergrößerter Darstellung bei eingedrücktem Kontaktstift.

Fig. k den Bereich des Spanngaskammer-Gehäuses nach

Figur 1 in vergrößerter Darstelung bei zurückgezogenem Kontaktstift

Fig. 5 eine Einzelheit des Schaltorgans.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel handelt es sich um ein Füllelement 20 für Gegendruck-FlaschenfUlimaschinen in Mehrkamrnerausfühi-'ung. Solche Füllelemente der nicht näher dargestellten umlaufenden Füllmaschine sind an einer ringförmigen Flüssiyke.itskammer 21 angesetzt, die an ihrer Unterseite einen Spannga.s-Ringkanal 22 und einen Entlüf tungsringkaiial 23 mit ständig of fönen, i^is Freie führenden Auslassen 2k trägt. Das FülleJ.emont 20 weist einen Füllelementkörper 25 mit einem Ventilgehäuse 26 und einem aus elektrisch isolierendem Kunststoff bestehenden Spanngaskamiuer-Gehäuse 27 auf. Im Inneren des Ventilgehäuses 26 ist ein unter Einwirkung einer Öffnurfeder 29 stehendes, vertikales Flüssigkeitsventil 28 vorgesehen. Auf den sich auf einem Ventilsitz im Gehäuse 26 aufstützenden Ventilkörper des Flüssigkeitsventils 28 wirkt mit LeIs eines Stößels 30 eine elektromagnetische BetätiguJigseinrichtung 31 ein. Wirksam geschaltet drückt sie den Veitilkörper entgegen dor Öffnungsfeder 29 auf den Ventilsitz und stellt dadurch die Schlioßlage des Fliissigkeitsventils 28 her.

An der Unterseite des Ventilgehäuses ist von unten her ein Füllrohr 32 mit seinem Füllrohrkopf 33 eingesteckt. Das Füllrohr 32 erstreckt sich durch das Spanngaskammer-Gehäuse 27» iⁿ welchem

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eine ringförmige Spanngaskamraer 34 gebildet ist. Seitlich an das Ventilgehäuse 26 ist eine Spanngasventil-Anordnung 35 angesetzt, in deren Gehäuse 36 eine Ventilscheibe 37 in Form einer Steuerscheibe mittels eines Trägers 38 drehbar angeordnet ist. Der Träger 38 besitzt an seinem freien, aus dem Gehäuse 36 herausragenden Ende einen Betätigungshebel 391 der mit am Gestell der Füllmaschine abstandsweise und in unterschiedlichen Ebenen angebrachten Steuer-, elementen, beispielsweise Steuerkurven oder Steuernocken bei Maschinenumlauf zusammenwirkt, um die Ventilscheibe 37 in die jeweils gewünschte Betriebsstellung zu schwenken. Eine Feder preßt die Ventilscheibe 37 gasdicht gegen eine Sockelplatte 4θ, in deren der Ven tilseheibe 37 zugewandten Fläche der vom Spanngas-Hingkanal 22 koniinende, durch den unteren Schenkel der ringförmigen Flüssigkeitskainmer 21 und durch das Ventilgehäuse 26 geführte Spanngas-Zufuhrkannls 41 mündet. Ferner münden an der der Ventilscheibe 37 zugewandten Fläche der Sockelplatte 40 ein Ausgleich.skan.al 42, der in eine zwischen dem Flüssigkeitsventil 28 und dem Füllroüir 32 gebildete Ausgleichskammer führt, sowie der Spanngas-Einleitkanal 4-3, der zu der ringförmigen Spanngaskammer 34 im Kammergehäuse 27 führt und an dieser tangential angeschlossen ist.

An das Gehäuse 36 der Spanngas-Ventilanordnung 35 ist ein elektrischer Steuerschalter 45 angesetzt, der mit einem Abtaster 46 auf die als Steuernocken ausgebildete Umfangsfläche der Ventilscheibe 37 bzw. des Ventilscheibenträgers 38 gieLft. Dieser Steuerschalter 45 dient zur Steuerung des Flüssigkeitsventils 28. und des nachfolgend erläuterten Gasablaßventils 67 in Abhängigkeit von den Betriebsstellungen der Ventilscheibe 37·

Weiterhin ist zur Steuerung des Flüssigkeitsventils 28 ein Schaltorgan 55 dadurch gebildet, daß auf der Außenseite des aus elektrisch leitfähigem Material, insbesondere Metall1

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bestehenden Füllrohres 32 ein elektrisch isolierender Belag 53 angebracht ist, der sich vom mittleren Teil des eigentlichen Füllrohrabschnittes nach oben bis zu dem in das Ventilgehäuse 26 einzusteckende Teil des Füllrohrkopfes 33 erstreckt. Der elektrisch isolierende Belag 33 erstreckt sich hierbei über eine zwischen dem eigentlichen Füllrohrabschnitt und dem Füllrohrkopf 33 gebildete, nach unten gerichtete Schulter 5^ > an der er ebenfalls angebracht ist. Unterhalb der Schulter 5^ ist auf den elektrisch isolierenden Belag 53 ein ringförmiger elektrischer Leiter 55a aufgelegt, vorzugsweise in Form eines dünnen, aufgebrachten Edelmetallbleches, beispielsweise Goldbleches oder mit Goldbelag versehenen Metallbleches. Der elektrische Leiter 55a erstreckt sich von der Schulter ^h entlang der äußeren Umfangsfläche des Füllrohre f. 32 nach unten bis unterhalb einer Höhe, die der gewünschten Füllhöhe der Behälter entspricht (Fig. 3 und k).

Der elektrische Anschluß des als Sonde dienenden Schaltorgnus 55 erfolgt durch einen in das elektrisch isolierende Karamergehäuse 2? eingesetzten Kontaktstift 56» der mittels einer Feder 57 mit der Stirnfläche am inneren Stiftende gegen den elektrischen Leiter 55a gedrückt wird und dabei gleichzeitig mit dem Stiftende unter die elektrisch isolierte Schulter 5k greift und dadurch das Füllrohr 32 in seiner in das Ventilgehriuse 26 eingesteckten Lage festhält. Um den Kontaktstift 5^> vom

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elektrischen Leiter 55a abzuheben und aus dem Bereich der Schulter zurückzuziehen (Figur 4) ist auf das nach außen stehende Ende des Kontaktstiftes 56 ein Drehkeil 58 mit Schwenkhebel 59 aufgesetzt, der an einem am Kammergehäuse. 27 angebrachten Gegendrehkeil abläuft.

Das-Ventilgehäuse 26 weist ferner einen Entlüftungskanal auf, der zum Entlüftungsringkanal 23 an der Unterseite der ringförmigen Flüssigkeitskammer 21 führt. An den Entlüftungskanal 61 ist die Spanngaskammer 34 über einen im Kammerge- häuse 27 vom unteren Teil der ringförmigen Spanngaskammer 34 abgehenden Abführkanal 62 angeschlossen. Vorn Abgang des Abführkanals 62 an erstreckt sich in der Umfangsfläche der Spanngaskammer 34 eine sich nach oben hin verjüngende Spanngasführungsnut 63- Der Abführkanal 62 steht über eine enge Düse 65 in ständig offener Verbindung mit dem Entlüftungskanal 61. Ein am Abführkanal 62 unterhalb der Düse 65 angeschlossene»* Zweigkanal 64 führt über eine Düse 66 in eine mit dem Entlüftungskanal 61 in Verbindung stehende Ventilkammer eines die Verbindung öffnenden und verschließenden Gasablaßventils 67, das mit einer elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 68 versehen ist. Die Düse 66 am Eingang der Ventilkammer besitzt gegenüber der Düse 65 einen größeren Öffnungsquerschnitt und ist derart eingerichtet, daß bei geöffnetem Gasablaßventil 67 noch ausreichend Spanngasdruck im Inneren der zu füllenden Flasche aufrecht erhalten wird, um während des Füllvorganges das Flüssigkeitsventil 28 mit ' ausreichender· Sicherheit durch die Wirkung seiner Öffnerfeder 29 in geöffnetem Zustand zu halten.

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Bei den vorbeschriebeneu elektrischen Elementen sind das Steuerorgan 55 und die elektromagnetische Beta tigungseinrichtung 31 des Flüssigkeitsvenfcils 28 unter Zwischenschaltung einer elektrischen Steuereinrichtung 70 über einen Stromkreis miteinander verbunden. Diesen durch Flüssigkeitskontakt herstellbaren Stromkreis bilden ausgehend von dem Steuerorgan 55 und dem damit in Verbindung stehenden Kontaktstift 5o, die am Kontaktstift 56 angeschlossene und mit zwischengeschalteter Steuereinrichtung 70 und angeschlossener Stromcuelle a zur elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 31 führende Leitung b, der Flüssigkeitsbehälter 21, das Ventilgehäuse 26 des Füllelementkörpers 25 und das Füllrohr An diesen Stromkreis in die Leitung b parallel angeschaltet ist der Steuerschalter 45 mit dem vom Abtaster kC abfUhrenden elckirischen Anschluß 52. Über den Ventilscheibenträger 'JB, die Ventilscheibe 37 und die Sockelplattc kO besteht dadurch ebenfalls leitende Verbindung mit dem Ventilgehäuse 26 des Füllelementkörpers 25· Die an die Stromquelle a" zur Versorgung der Stromkreise angeschlossene Steuereinrichtung besitzt elektrische Schaltniittel zur Steuerung der Betätigungseinrichtung 31 für das Flüssigkeitsventil 28 und kann - wie angedeutet - auf der Oberseite oder im lichten Raum des Innenumfangs der ringförmigen Flüssigte it skanimer 21 angeordnet werden. An weiteren in der Steuereinrichtung 70 arigebrachten Steuermitteln ist die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 68 des Gasablaßventils 67 über die Leitung c angeschlossen.

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Wie Figur 4 zeigt, kann die elektrische Verbindung zwischen dem Kontaktstift 56 und dem elektrischen Leiter 55a des Schaltorgans 55 durch Verschwenken des Schwenkhebels 59 aufgehoben werden. Durch das gegenseitige Ablaufen des Drehkeiles 58 und Gegendrehkeiles wird der Kontaktstift 56 gegen die Wirkung der Feder 57 dabei auch aus dem Bereich der-Schulter 54 zwischen dem eigentlichen Füllrohrabschnitt und de'm Füllrohrkopf 33 zurückgezogen. Das Füllrohr 32 kann dann nach unten aus dem Sitz des Füllrohrkopfes 33 im Ventilgehäuse 26 des Füllelementkörpers 25 abgezogen werden. Andererseits kann der Ventilstift 56 nur dann unter der Wirkung der Feder 57 in seine Betriebsstellung unterhalb der Schulter 54 treten und den Kontakt mit dem elektrischen Leiter 55a des Schaltorgans 55 herstellen, wenn das Füllrohr 32 ordnungsgemäss und vollständig mit seinen Füllrohrkopf 33 in die entsprechende Aufnahme im Ventilgehäuse 26 eingesetzt ist.

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Die elektrische Isolierung des KontaktstiftesVund damit auch des elektrischen Leiters 55a des Schaltorgans 55 gegenüber dem Füllrohr 32 ist dadurch gewährleistet, daß der elektrisch isolierende Belag 53 auch über die Schulter 54 am Füllrohr 32 hinausgezogen ist, bis an denjenigen Bereich des Füllrohrkopfes 33, der in die Aufnahme des Ventilgehäuses 26 einzuführen ist. Die elektrische Isolierung des Kontaktstiftes 56

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gegenüber dem Ventilgehäuse 26 ist im dargestellten Beispiel dadurch gewährleistet, daß der Kontaktstift 56 in dem aus elektrisch isolierendem Material, vorzugsweise Kunststoff bestehenden Kanunergehäuse 27 gelagert und angebracht ist. Wenn das Kammergehäuse 27 aus elektrisch leitfähigern Material hergestellt werden soll, kann man die elektrische Isolierung des Kontaktstiftes 5^> dadurch erreichen, daß man den Kontaktstift 56 mit einem elektrisch isolierenden Belag versieht, der nur die mit dem elektrischen Leiter 55& in Berührung zu bringende Kontaktfläche am inneren Stiftende freiläßt.

Zusätzlich zu der mit dem elektrischen Leiter 55a des Schalt— organs 55 in Kontaktverbindung stehenden Stirnfläche nni inneren Lude des Kontaktstiftes 56 kann, wie aus Fig. 5 ersichtlich, auch die unter die Schulter 5^ greifende ümfangsfläche des Stiftendes zur Kontaktherstellung herangezogen werden, ohne die Haltefunktion des Kontaktstiftes 56 für das Füllrohr zu beeinträchtigen. Für diese Ausführungsform der Erfindung ist das Füllrohr 32 ebenfalls mit dem sich vom mittleren Teil des Füllrohrabschnittes nach oben über die Schulter $h bis zu den in das Ventilgehäuse 26 einzusteckenden Teil des Füllrohrkopfes 33 erstreckenden isolierenden Belag 53 versehen. Der elektrische Leiter 55a selbst erstreckt sich von der äußeren Schulterkante über die Breite der Schulter 5^ entlang der äußeren Umfangsfläche des Füllrohres 32 nach unten bis unterhalb der Höhe, die der Füllhöhe des Behälters entspricht. Von der erforderlichen elektrischen Isolierung

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des Kontaktstiftes 56 mit einem elektrisch isolierenden Belag bei einem Kammergehäuse 27 aus elektrisch leitfähigem Material ist dann die Stirnfläche und die Umfangsflache am inneren Stiftende ausgenommen. Diese Ausführungsform gewährleistet elektrischen Kontakt mit dem Schaltorgan 55 auch dann, wenn die Stirnfläche des Kontaktstiftes 56 nicht ordnungsgemäß am elektrischen Leiter 55 anliegt, beispielsweise bei nicht in.vollständiger Endlage zurückgestellter Abhebevorrichtung 58, weil die mit dem Leiter 55 versehene Schulter 54 noch mit der UmfangsfIache am Stiftende in elektrischer Verbindung steht.

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Leerseite

Claims

Seitz-Verke GmbH, 6550 Bad Kreuzriach P 2643 / G 2644 (Pat: Hf/AH - 15.O4.I98O) Patentansprüche;

1.) Füllelement für Gegendruck-Füllmaschinen in Ein- und Mehrkammerbauweise mit einem aus dem Fülleleraentkörper nach unten in das angepreßte, zu füllende Gefäß ragenden Füllrohr und einem im Bereich des Füllrohres angebrachten Schaltorgan zum Steuern des im Inneren des Füllelements angeordneten Flüssigkeitsventils in Schließstellung bei Erreichen einer gewünschter Füllhöhe der Flüssigkeit im Gefäß, gekennzeichnet durch die Merkmale s

a) das Füllrohr (32) ist mit einem an ihm ausgebildeten mit einer nach unten gerichteten Schulter (54) gegenüber dem eigentlichen Füllrohrteil abgesetzten Füllrohrkopf (33) von unten in eine entsprechende Aufnahme im Füllelementkörper (25) eingesetzt;

b) das Schaltorgan (55) ist ein auf der Außenseite des Füllrohres (32) aufgebrachter, gegenüber dem Füllrohr (32) elektrisch isolierter elektrischer Leiter (55a){ und

C-) die elektrische Anschlußeinrichtung für das Schaltorgan (55) enthält einen im Füllelementkörper (25) axial und elektrisch isoliert verschiebbar gelagerten Kontaktstift (56), der gegenüber dem Füllelementkörper (25) abgedichtet und mit seiner Stirnfläche in elektrischen Kontakt gegen das Schaltorgan (55) gedrückt ist und zu-

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gleich mit seinem Ende unter die Schulter {5*0 des Füllrohres (32) greift und aus dem Bereich der Schulter (5*0 zurückziehbar ist·

2») Füllelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllrohr (32) an seiner Schulter (5¹O ^und zumindest in dem der Schulter (5*0 benachbarten Bereich der Außenfläche des Füllrohrkopfes (33) mit einer elektrisch isolierenden Auflage (53) versehen ist· .

3.) Füllelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan (55) auf der Außenseite und der Schulter (5*0 d^es Füllx-ohres (32) aufgebracht ist und der elektrische Kontakt mit dem gegen das Schaltorgan (55) gedrückten Kontaktstift (56) dux-ch die Stirnfläche und die Umfangsflache am Stiftende hergestellt wird, wobei sich die elektrisch isolierende AuflageVün der Außenfläche des Füllrohrkopfes bis zur Schulter erstreckt.

km ) Füllelement nach Anspruch 1 und 2 oder 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift (56) in einem aus'elektrisch isolierendem Material, vorzugsweise Kunststoff, bestehenden Teil des Füllolementkörpers (25), beispielsweise in einem Spanngaskammer-Gehäuse (27) axial verschiebbar gelagert und abgedichtet ist.

5.) Füllelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift (56) - abgesehen von seiner stirnseitigen Kontaktfläche - mit einer elektrisch isolierenden Oberflächenauflage versehen ist.

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6.) Füllelement nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift (56) - abgesehen von der Stirnfläche und der Umfangsfläche am Stiftende - mit einer elektrisch isolierenden Oberflächenauflage versehen ist.

7·) Füllelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift (5^>) eine ihn gegen das Schaltorgan (55) am Füllrohr (32) drückende Feder (57) und eine vom Äußeren des Füllelementkörpers (25) her betätigbare, gegen die Feder (57) wirkende Abhebevorrichtung (58) aufweist, deren Hubweite größer als die Breite der Schulter (5^) am Füllrohr (32) ist.

8.) Füllelement nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Abhebevorrichtung aus einer iTiit Betätigungshebel (59) versehenen Drehkeil-Einrichtung (58) be scent, an deren Betätigungshebel (59) der Kontaktstift (5^) axial verschiebbar angeschlossen ist.

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