DE3015132C2 - Füllelement für Gegendruck-Füllmaschinen mit Füllrohr - Google Patents

Description

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

Bei einem aus der DE-OS 19 27 821 bekannten Füllelement der vorausgesetzten Art weist der Füllelementkörper ein Elementengehäuse und eine Fassung für das Füllrohr auf. Hierbei ist das Füllrohr am Füllrohrkopf mit einer nach unten gerichteten Schulter versehen, unter die ein ringförmiger Vorsprung der Fassung greift, wenn es von oben her dichtend in die Fassung eingesetzt und die Fassung an die Unterseite des Elementengehäuses abgedichtet angeflanscht ist. Ein Scbaliorgan im Bereich des Füllrohres in der Art eines gegenüber dem Füllrohr elektrisch isolierten Leiters zum Steuern des im Innern des Füllelements angeordneten Flüssigkeitsventils in die Schließstellung ist in Form eines Stiftes axial durch den Innenraum des gesamten Füllelements 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 der 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 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 elektrischen Isolierung der Zuleitung zu dem Schaltorgan. Insbesondere 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 dahingehend wesentlich zu verbessern, daß

einerseits ein leichtes, problemloses Herausnehmen des Füllrohres aus dem Füllelementkörper 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 dadurch gelöst, daß das Schaltorgan gegenüber dem Füllrohr elektrisch isoliert auf der Füllrohraußenseite aufgebracht ist und

daß die elektrische Anschlußeinrichtung für das Schaltorgan einen im Füllelementkörper axial und elektrisch isoliert verschiebbar gelagerten Kontaktstift aufweist, der gegenüber dem Füllelementkörper abgedichtet und mit seiner Stirnfläche ^:n elektrischen s Kontakt gegen das Schaltorgan gedruckt 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 techn^:scher Aufbau erreicht, der einerseits einen sicheren Sitz und Halt des rüllrohres im Füllelementkörper gewährleistet und dabei eine besonders einfache Möglichkeit zum Lösen und Herausnehmen 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 \ erbindet

Weitere Merkmale der Erfindung sind den Patentan-Sprüchen 2—8 sowie der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen, das im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert ist Es zeigt

F i g. 1 ein Füllelement gemäß der Erfindung für Mehrkammerausführung axial geschnitten in Ruhestellung;

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1;

F i g. 3 den Bereich des Spanngaskammer-Gehäuses nach F i g. 1 in vergrößerter Darstellung bei eingedrücktem Kontaktstift,

F i g. 4 den Bereich des Spanngaskammer-Gehäuses nach F i g. 1 in vergrößerter Darstellung bei zurückgezogenem Kontaktstift,

F i g. 5 eine Einzelheit des Schaltorgans.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel handelt es sich um ein Füllelement 20 für Gegendruck-Flaschenfüllmaschinen in Mehrkammerausführung. Solche Füllelemente der nicht näher dargestellten umlaufenden Füllmaschine sind an einer ringförmigen Flüssigkeitskammer 21 angesetzt, die an ihrer Unterseite einen Spanngas-Ringkanal 22 und einen Entlüftungsringkanal 23 mit ständig offenen, ins Freie führenden Auslässen 24 trägt. Das Füllelement 20 weist einen Füllelementkörper 25 mit einem Ventilgehäuse 26 und einem aus elektrisch isolierendem Kunststoff bestehenden Spanngaskammer-Gehäuse 27 auf. Im Inneren des Ventilgehäuses 26 ist ein unter Einwirkung einer Öffnerfeder 29 stehendes, vertikales Flüssigkeitsventil 28 vorgesehen Auf den sich auf einem ^ventilsitz im Gehäuse 26 aufstützenden Ventilkörper des Flüssigkeitsventils 28 wirkt mittels eines Stößels 30 eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung 31 ein. Wirksam geschaltet drückt sie den Ventilkörper entgegen der Öffnungsfeder 29 auf den Ventilsitz und stellt dadurch die Schließlage des Flüssigkeilsventils 28 her.

An der Unterseite des Ventilgehäuses ist von unten her ein Füllrohr 32 mit seinem Füllrohrkopf 33 eingesteckt. Das Füllrohr 32 erstreckt s'ch durch das Spanngaskammer-Gehäuse 27, in welchem eine ringförmige Spanngaskammer 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 39, der mit am Gestell der Füllmaschine abstandsweise und in' unterschiedlichen Ebenen angebrachten Steuerelementen, beispielsweise Steuerkurven oderSteuernocKen bei Maschinenumlauf zusammenwirkt, um die Ventilscheibe 37 in die jeweils gewünschte Betriebsstellung zu schwenken. Eine Feder preßt die Ventilscheibe 37 gasdicht gegen eine Sockelplatte 40, in deren der Ventilscheibe 37 zugewandten Fläche der vom Spanngas-Ringkanal 22 kommende, durch den unteren Schenkel der ringförmigen Flüssigkeitskammer 21 und durch das Ventilgehäuse 26 geführte Spanngas-Zuführkanals 41 mündet Ferner münden an der der Ventilscheibe 37 zugewandten Fläche der Sockelplatte 40 ein Ausgleichskanal 42, der in eine zwischen dem Flüssigkeitsventil 28 und dem Füllrohr 32 gebildete Ausgleichskammer führt sowie der Spanngas-Einleitkanal 43, der zu der ringförmigen Spanngaskarnmer 34 im Kammergehäuse 27 führt und zn 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 Umfangsflache der Ventilscheibe 37 bzw. des Ventilscheibenträgers 38 greift. 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 Metall, 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 53 erstreckt sich hierbei über eine zwischen dem eigentlichen Füllrohrabschnitt und dem Füllrohrkopf 33 gebildete, nach unten gerichtete Schulter 54, an der er ebenfalls angebracht ist. Unterhalb der Schulter 54 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 54 entlang der äußeren Umfangsflache des Füllrohres 32 nach unten bis unterhalb einer Höhe, die der gewünschten Füllhöhe der Behälter entspricht (Fig 3und4).

Der elektrische Anschluß des als Sonde dienenden Schaltorgans 55 erfolgt durch einen in das elektrisch isolierende Kammergehäuse 27 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 54 greift und dadurch das Füllrohr 32 in seiner in das Ventilgehäuse 26 eingesteckten Lage festhält. Um den Kontaktstift 56 vom elektrischen Leiter 55a abzuheben und aus dem Bereich der Schulter zurückzuziehen (F i g. 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 61 auf, der zum Entlüftungsringkanal 23 an der Unterseite der ringförmigen Flüssigkeitskammer 21 führt. An den Entlüftungskanal 61 ist die Spanngaskammer 34 über einen im Kammergehäuse 27 vom unteren Teil der ringförmigen Spanngaskammer 34 abgehenden

Abführkanal 62 angeschlossen. Vom 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 angeschlossener 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 Veniilkammer 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.

Bei den vorbeschriebenen elektrischen Elementen sind das Steuerorgan 55 und die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 31 des Flüssigkeitsventils 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 56, die am Kontaktstift 56 angeschlossene und mit zwischengeschalteter Steuereinrichtung 70 und angeschlossener Stromquelle a zur elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 31 führende Leitung b. der Flüssigkeitsbehälter 21, das Ventilgehäuse 26 des Füllelementkörpers 25 und das Füllrohr 32. An diesen Stromkreis in die Leitung b paraiiei angeschaltet ist der Steuerschalter 45 mit dem vom Abtaster 46 abführenden elektrischen Anschluß 52. Über den Ventilscheibenträger 38, die Ventilscheibe 37 und die Sockelplatte 40 besteht dadurch ebenfalls leitende Verbindung mit dem Ventilgehäuse 26 des Füllelementkörpers 25. Die an die Stromquelle a zur Versorgung der Stromkreise angeschlossene Steuereinrichtung 70 besitzt elektrische Schaltmittel zur Steuerung der Betätigungseinrichtung 31 für das Flüssigkeitsventil 28 und kann — wie angedeutet — auf der Oberseite oder im lichten Raum des Innenumfangs der ringförmigen Flüssigkeitskammer 21 angeordnet werden. An weiteren in der Steuereinrichtung 70 angebrachten Steuermitteln ist die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 68 des Gasablaßventils 67 über die Leitung c angeschlossen.

Wie Fig.4 zeigt, kann die elektrische Verbindung zwischen dem Kontaktstift 56 und dem elektrischen Leiter SSa des Schahorgans 55 durvri 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 dem 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 Ventilstifl 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 seinem Füllrohrkopf 33 in die entsprechende Aufnahme im Ventilgehäuse 26 eingesetzt ist.

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

Zusätzlich zu der mit dem elektrischen Leiter 55a des Schaltorgans 55 in Kontaktverbindung stehenden Stirnfläche am inneren Ende des Kontaktstiftes 56 kann, wie aus F i g. 5 ersichtlich, auch die unter die Schulter 54 greifende Umfangsfläche des Stiftendes zur Kontaktherstellung herangezogen werden, ohne die Haltefunktion des Kontaktstiftes 55 für das Füürohr 32 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 54 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 Schuller 54 entlang der äußeren Umfangsfläche des Füllrohres 32 nach unten bis unterhalb der Höhe, die der Füllhöhe des Behälters entspricht. Von der erforderlichen elektrischen Isolierung des Kontaktstiftes 56 mit einem elektrisch isolierenden Belag bei einem Kammergehäuse 27 aus elektrisch leitfähigem Material ist dann die Stirnfläche und die Umfangsfläche am inneren Stiftende ausgenommen. Diese Ausführungsform gewährleistet elektrischen Kontakt mit dem Schaltorgan 55 auch dann, -A-er.r·. die Stirnfläche des KontaWtsriftes 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 Umfangsfläche am Stiftende in elektrischer Verbindung steht

Hierzu 2 Blatt Zeichmingen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Fallelement für Gegendruck-Füllmaschinen in pin- und Mehrkammerbauweise mit einem aus dem Füllelementkörper nach unten in das angepreßte, zu füllende Gefäß ragenden Füllrohr, das 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 ist, und einem Schaltorgan im Bereich des Füllrohres in der Art eines gegenüber dem Füllrohr elektrisch isolierten Leiters zum Steuern des im Innern des Füllelements angeordneten Flüssigkeitsventils in Schließstellung bei Erreichen einer gewünschten Füllhöhe der Flüssigkeit im Gefäß, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan (55) gegenüber dem Füllrohr (32) elektrisch isoliert auf der Füllrohraußenseite aufgebracht ist und daß die elektrische Anschlußeinrichtung für das Schaltorgan

(55) einen im Füllelementkörper (25) axial und elektrisch isoliert verschiebbar gelagerten Kontaktstift (56) aufweist, der gegenüber dem Füllelementkörper (25) abgedichtet und mit seiner Stirnfläche in elektrischen Kontakt gegen das Schaltorgan (55) gedrückt ist und zugleich mit seinem Ende unter die Schulter (54) des Füllrohres (32) greift und aus dem Bereich der Schulter (54) zurückziehbar is).

2. Füllelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllrohr (32) an seiner Schulter (54) und zumindest in dem der Schulter (54) 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 (54) des Füllrohres (32) aufgebracht ist und der elektrische Kontakt mit dem gegen das Schaltorgan (55) gedrückten Kontaktstift

(56) durch die Stirnfläche und die Umfangsfläche am Stiftende hergestellt wird, wobei sich die elektrisch isolierende Auflage (53) an der Außenfläche des Füllrohrkopfes bis zur Schulter erstreckt.

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

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

6. Füllelement nach Anspruch 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 (56) 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 (54) am Füllrohr (32) ist"

8. Füllelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abhebevorrichtung aus einer mit Betätigungshebel (59) versehenen Drehkeil-Einrichtung (58) besteht, an deren Betätigungshebel (59) der Kontaktstift (56) axial verschiebbar angeschlossen ist