DE4225476C2 - Anordnung zum Füllen von Flaschen oder dergleichen Behältern - Google Patents
Anordnung zum Füllen von Flaschen oder dergleichen BehälternInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Füllen von
Flaschen oder dergl. Behältern mit einem flüssigen Füllgut
unter Gegendruck nach dem Oberbegriff Patentanspruch 1.
Eine solche Anordnung ist bei einer Gegendruck-Füllmaschine
bekannt (EP 0 331 137 A1). Bei dieser bekannten Füllmaschine
weist jedes der an einem umlaufenden Rotor vorgesehenen
Füllelemente neben einer Schieberscheibensteuerung, die mit
äußeren, mit dem Rotor nicht mitbewegten Steuerelementen
zusammenwirkt und die somit beim Umlaufen des Rotors zwangs
läufig gesteuert wird, auch ein Steuerventil auf, welches
individuell ansteuerbar ist und über welches ein zum Abführen
des Rückgases dienender Gasweg durch eine elektrische
Steuereinrichtung individuell steuerbar ist. Durch die
Schieberscheibensteuerungen und die Steuerventile sind
sämtliche, bei der bekannten Füllmaschine beim Füllen not
wendigen Gasflüsse gesteuert, und zwar insbes. das Zuführen
eines Inert-Gases zum Vorspannen der jeweiligen Flasche sowie
das Abführen des Rückgases über den Gasweg, welches beim
Füllen von dem der Flasche zufließenden Füllgut aus dem
Innenraum der Flasche verdrängt wird. Vorgesehen ist bei der
bekannten Füllmaschine auch, daß Rückgas für ein Teilvor
spannen sowie ggfs auch für ein diesem Teilvorspannen
vorausgehendes Vorspülen der Flaschen zu verwenden, und zwar
über eine, in jedem Füllelement zusätzlich zu dem Gasweg
vorgesehene und durch die dortige Schieberscheibensteuerung
gesteuerte Verbindung.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung aufzuzeigen, die
bei einem verminderten konstruktiven bzw. steuerungs
technischen Aufwand eine Steuerung der zumindest beim
Vorspannen und beim Füllen notwendigen Gasflüsse in optimaler
Weise ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Anordnung entsprechend dem
Patentanspruch 1 ausgebildet.
Das "Gas" ist bei der Erfindung vorzugsweise ein Vorspann-
oder Spanngas, ggfs auch Spülgas und bevorzugt ein Inert-Gas.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist es möglich, unter
Verwendung nur eines einzigen Steuerventils eine einzige,
Inert-Gas unter Druck führende Kammer zumindest für ein
teilweises Vorspannen sowie ggfs auch für ein vorausgehendes
Spülen des wenigstens einen Behälters mit dem Inert-Gas
(beispielsweise CO2-Gas) sowie gleichzeitig auch für die
Aufnahme des beim späteren Füllen aus dem Behälter ver
drängten Rückgases zu verwenden. Durch die den wirksamen
Strömungsquerschnitts des Gasweges selbsttätig steuernde
Einrichtung, die bevorzugt aus einer mit dem Steuerventil in
Serie liegenden Parallel-Anordnung wenigstens einer Düse bzw.
Drossel und wenigstens eines Rückschlagventils gebildet ist,
ist gewährleistet, daß beim Vorspannen und ggfs. auch bei
einem vorausgehenden Spülen das Inert-Gas aus der Kammer in
ausreichend großer Menge dem Behälter zugeführt wird, also
eine kurze Vorspann-Zeit und ggfs. auch eine kurze Spülzeit
erreicht werden. Durch den reduzierten und genau kalibrierten
Strömungsquerschnitt für das Rückgas kann weiterhin die
gewünschte Füllgeschwindigkeit reproduzierbar eingehalten
werden.
Bevorzugt ist der wenigstens eine Gasweg mit einer Vorent
lastungs- bzw. Rückgaskammer verbunden, in der dann ein
deutlich unter einem Fülldruck liegender Druck eingeregelt
bzw. eingestellt ist. Zusätzlich zu diesem mit der Vorent
lastungs- bzw. Rückgaskammer verbundenen Gasweg ist dann
beispielsweise ein zweiter, ebenfalls die Einrichtung zum
selbsttätigen Steuern des Strömungsquerschnitts aufweisender
Gasweg vorgesehen, der mit einer als Spanngaskammer ausge
bildeten Kammer verbunden ist. Diese Kammer ist entweder eine
vom Füllgut getrennte Kammer oder aber ein Raum, der in einem
mit dem Füllgut nur teilweise gefüllten Kessel über dem
Füllgut gebildet ist.
Anstelle dieses zweiten, an die Kammer für Spanngas ange
schlossene Gaswegs kann auch eine die Einrichtung zum selbst
tätigen Steuern des Strömungsquerschnitts nicht aufweisende
Leitung vorgesehen sein, in der dann ebenfalls bevorzugt ein
individuell steuerbares Steuerventil angeordnet ist und die
ebenso wie der zweite Gasweg mit dem Innenraum des zu
füllenden Behälters in Verbindung steht.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist es insbes. bei
Verwendung eines weiteren, einen Entlastungskanal steuernden
Ventil, welches entweder ein durch äußere Steuerelemente der
Füllmaschine beim Umlaufen des Rotors zwangsweise gesteuertes
Ventil oder ein individuell ansteuerbares Steuerventil ist,
möglich, auf die aufwendigen Schieberscheibensteuerungen an
den Füllelementen einer Füllmaschine zu verzichten, womit
sich ebenfalls eine entscheidende Vereinfachung der Konstruk
tion einer Füllmaschine bzw. deren Füllelemente ergibt.
Die individuell steuerbaren Steuerelemente im Sinne der
Erfindung sind Steuerventile, die jeweils eine eigene
Betätigungseinrichtung aufweisen, welche beispielsweise eine
elektrische, bevorzugt aber pneumatische Betätigungseinrich
tung ist, und die somit von einer Steuereinrichtung indivi
duell angesteuert werden können. Bevorzugt sind die Steuer
ventile so ausgebildet, daß ihre Schließstellung dem nicht
angesteuerten Zustand entspricht. Bei einem Fehler in der die
Steuerventile ansteuernden elektrischen Steuereinrichtung
und/oder in den Verbindungen zwischen dieser Steuereinrich
tung und den Steuerventilen bleiben letztere somit in ihrem
geschlossenen Zustand oder gehen in diesen Zustand über,
womit die Betriebssicherheit der Füllmaschine wesentlich
verbessert wird.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß dir
wenigstens eine, die Einrichtung zum selbsttätigen Steuern
des wirksamen Strömungsquerschnitts aufweisende Gasweg in
derjenigen Strömungsrichtung, in der diese Einrichtung den
größeren Strömungsquerschnitt freigibt, von einem Reinigungs
medium bzw. einer Reinigungsflüssigkeit optimal durchströmt
werden kann, also eine CIP-Reinigung bei großem Strömungs
querschnitt möglich ist.
Weiterbildungen der Erfindung sind, Gegenstand der Unteran
sprüche.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 in vereinfachter Darstellung und im Schnitt ein
Füllelement zusammen mit dem Rotor einer Füllmaschine
bei einer ersten möglichen Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 2 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1, jedoch bei
einer zweiten möglichen Ausführungsform der Erfin
dung.
Die Fig. 1 zeigt ein füllohrloses Füllelement 1, welches
zusammen mit einer Vielzahl gleicher Füllelemente 1 am Umfang
eines um eine vertikale Achse umlaufenden Rotors angeordnet
ist, der in der Fig. 1 nur sehr schematich mit dem dortigen
Rotorteil 2 dargestellt ist.
Das Füllelement 1 besitzt ein Gehäuse 3, in welchem ein
Flüssigkeitskanal 4 mit einem Flüssigkeitsventil 5 ausge
bildet ist.
An der Oberseite des Gehäuses 3 ist ein Betätigungselement 6
für ein gesteuertes Öffnen und Schließen des Flüssigkeits
ventils 5 vorgesehen. Das Betätigungselement 6 wirkt hierfür
über einen achsgleich mit einer vertikalen Achse AF des
Füllelementes 1 angeordneten Stößel 7 auf den Ventilkörper 8
des Flüssigkeitsventils ein. Der Stößel 7 setzt sich in einem
Rohrstück 9 fort, welches mit seiner Achse achsgleich mit der
Achse AF liegt und eine Füllhöhe bestimmende, stabförmige
Sonde 10 konzentrisch umschließt, und zwar derart, daß
zwischen der Außenfläche der Sonde 10 und der Innenfläche des
Rohrstückes 9 ein ringförmiger Gaskanal (Rückgaskanal)
gebildet ist, der am unteren Ende des Rohrstückes 9 eine
Öffnung 9' aufweist.
Fig. 1 zeigt eine zu füllende Flasche 11, die unter Mitwir
kung einer Ringdichtung 12, einer Zentrierglocke 13 sowie
eines die Flasche 11 anhebenden Flaschenträgers 14 in
Dichtlage mit dem Füllelement gebracht ist. Das Rohrstück 9
sowie die Sonde 10 reichen mit ihrem unteren Ende in den
Innenraum der Flasche 11 hinein.
Unterhalb des Ventilkörpers 8 bildet der Flüssigkeitskanal 4
eine das Rohrstück 9 konzentrisch umschließende Abgabeöffnung
15, über die bei geöffnetem Flüssigkeitsventil 5 das flüssige
Füllgut der zu füllenden Flasche 11 zufließt. Im Bereich der
Abgabeöffnung 15 mündet weiterhin ein im Gehäuse 3 ausgebil
deter Entlastungskanal 16, der an eine für sämtliche Füll
elemente 1 der Füllmaschine gemeinsame und am Rotorteil 2
vorgesehenen Restgaskammer 17 angeschlossen ist. Im Entlas
sungskanal 16 ist ein von einer Betätigungseinrichtung 18
individuell steuerbares Ventil 19 vorgesehen, welches als
Sitzventil ausgeführt ist und im wesentlichen aus einem von
der Betätigungseinrichtung 18 betätigten Ventilkörper 20
besteht. Dieser ist in einer im Gehäuse 3 vorgesehenen
zylinderförmigen Ventilkammer 21 angeordnet, durch die der
Entlastungkanal 16 hindurchgeführt ist. Im gesperrten Zustand
des Ventiles 19, d. h. bei nichtaktivierter Betätigungsein
richtung 18 liegt der Ventilkörper 20 gegen eine ringförmige
Fläche am Boden der zylinderförmigen Ventilkammer 21 an, die
(ringförmige Fläche) eine dortige Öffnung oder Einmündung des
Entlastungskanals 16 umschließt.
Mit seinem oberen, über dem Ventilkörper 8 liegenden Teil ist
der Flüssigkeitskanal 4 mit einer für alle Füllelemente 1 der
Füllmaschine gemeinsamen und am Rotorteil 2 vorgesehenen
Ringkammer 22 für das flüssige Füllgut verbunden.
Wie die Fig. 1 weiterhin auch zeigt, sitzen auf dem Rohrstück
9 der Ventilkörper 8 und über diesem ein Verteiler 23, der um
die Achse AF verteilt Durchlässe 24 für das flüssige Füllgut
sowie einen sich radial zur Achse AF erstreckenden Kanal 25
aufweist, der radial innenliegend mit dem oberen, verschlos
senen Ende des zwischen der Innenfläche des Rohrstückes 9 der
Außenfläche der Sonde 10 gebildeten Rückgaskanales und radial
außenliegend über einen teilweise im Gehäuse 3 und teilweise
im Rotorteil 2 ausgebildeten Kanal 26 mit zwei gesteuerten
Gaswegen 27 und 28 verbunden ist, von denen der Gasweg 27 zu
einer im Rotorteil 2 vorgesehenen Vorentlastungskammer 29 und
der Gasweg 28 zu einer Spanngaskammer 30 führt. Die Kanäle 25
und 26 sowie der im Rohrstück 9 vorgesehene Rückgaskanal
bilden einen Gaskanal, der über die Öffnung 9' mit dem
Innenraum der Flasche in Verbindung steht.
Die Vorentlastungskammer 29 und die Spanngaskammer 30 sind im
Rotorteil 2 für sämtliche Füllelemente 1 der Füllmaschine
gemeinsam vorgesehen. Die beiden Gaswege 27 und 28 sind
jeweils im Prinzip gleich ausgebildet. Der Gasweg 27 besitzt
ein Steuerventil 31, welches in gleicher Weise wie das
Steuerventil 19 ausgebildet ist, d. h. eine der Betätigungs
einrichtung 18 entsprechende Betätigungseinrichtung 18',
einen dem Ventilkörper 20 entsprechenden Ventilkörper 20'
sowie eine der Ventilkammer 21 entsprechende Ventilkammer 21'
aufweist, allerdings mit dem Unterschied, daß die Ventilkam
mer 21' im Rotorteil 2, und zwar im Bereich einer oberen,
horizontalen Fläche vorgesehen ist.
In den Boden der Ventilkammer 21' mündet mittig mit seinem
oberen Ende ein Kanalabschnitt 32, der mit seinem unteren
Ende in den Kanal 26 übergeht. Der Ventilkörper 20' wirkt mit
einer die Einmündung des Kanalabschnittes 32 umschließenden
Ringfläche zusammen.
Radial gegenüber dieser Ringfläche bzw. gegenüber dem
Ventilkörper 20' versetzt mündet in den Hoden der Ventil
kammer 21' des Ventiles 31 ein Kanalabschnitt 33, der zu der
Vorentlastungskammer 29 führt und in dem eine Drossel oder
Düse 34 und parallel zu dieser ein Rückschlag- bzw. Kugel
ventil 35 vorgesehen sind. Letzteres ist so orientiert, daß
es bei geöffnetem Steuerventil 31 einen Gasstrom aus der
Vorentlastungskammer 29 über den Gasweg 27 an den Kanal 26
gestattet, bei einem Gasstrom in umgekehrter Richtung aber
sperrt. Die Kugel des Rückschlagventiles 35 ist in einem sich
in vertikaler Richtung erstreckenden Teil des Kanalabschnitts
33 vorgesehen, so daß das Rückschlagventil bereits durch das
Eigengewicht der Kugel in dem geschlossenen Zustand gehalten
ist.
Der steuerbare Gasweg 28 ist identisch mit dem steuerbaren
Gasweg 27 ausgebildet. Das dem Steuerventil 31 entsprechende
Steuerventil des Gasweges 28 ist mit 36 bezeichnet. Ansonsten
sind für den Gasweg 28 die gleichen Bezugszeichen wie für den
Gasweg 27 verwendet, wobei der Kanalabschnitt 33 des Gasweges
28, mit der Spanngaskammer 30 verbunden ist.
Die Betätigungseinrichtungen 18 und 18', vorzugweise auch die
Betätigungseinrichtung 6 sind bei der dargestellten Ausfüh
rungsform jeweils pneumatische Betätigungseinrichtungen, die
über elektropneumatische Steuerventile von einer elektrischen
Steuereinrichtung der Füllmaschine gesteuert werden. Mit der
beschriebenen Ausbildung ist bei vereinfachter Konstruktion
und insbes. auch ohne eine Schieberscheibensteuerung jedes
Füllelement 1 individuell für die einzelnen Funktionen beim
Füllen optimal steuerbar. Mit der beschriebenen Ausbildung
sind beispielsweise folgende Verfahrensschritte möglich,
wobei in den einzelnen Verfahrensschritten nur jeweils
diejenigen Ventile 5, 18, 31 und 36 geöffnet sind, für die
dies ausdrücklich angegeben ist:
Die Flasche 11 befindet sich hierfür in Dichtlage mit dem
Füllelement 1. Bei geöffneten Ventilen 19 und 31 kann über
den Gasweg 27 und die Öffnung 9' CO2-Gas in die Flasche 11
einströmen, welche die in der Flasche 11 vorhandene Luft über
den Entlastungskanal 16 in die Restgaskammer 17 verdrängt,
die in geeigneter Weise mit der Atmosphäre in Verbindung
steht.
Nach Ablauf einer vorgegebenen Spülzeit wird das Steuerventil
19 geschlossen. Der Gasweg 27 bzw. das Steuerventil 31
bleiben geöffnet, so daß ein Teilvorspannen der Flasche 11
aus der Vorentlastungskammer 29 erfolgt.
Nach einer vorgegebenen Zeitdauer wird das Ventil 31 ge
schlossen und das Ventil 36 geöffnet, so daß dann über den
Gasweg 28 aus der Spanngaskammer 30 CO2-Gas in die Flasche 11
einströmt und hierdurch der Innenraum der Flasche 11 auf
einen Druck vorgespannt wird, der etwas niedriger liegt als
der Druck in der Ringkammer 22. Die Druckdifferenz beträgt
beispielsweise etwa 0,3 bar.
Nach dem Vorspannen wird das Ventil 36 geschlossen. Durch die
Betätigungseinrichtung 6 wird das Flüssigkeitsventil 5
geöffnet und unmittelbar nach dem Öffnen des Flüssigkeits
ventils wird das Ventil 31 geöffnet, so daß das flüssige
Füllgut in die Flasche 11 fließen und das hierbei aus der
Flasche 11 verdrängte CO2-Gas über den Gasweg 27 an die
Vorentlastungskammer 29 strömen kann. Aufgrund der Strömungs
richtung des CO2-Gases sowie aufgrund der Differenz zwischen
dem Druck im Inneren der Flasche 11 und dem Druck im Vorent
lastungskanal 29 bleibt das Rückschlagventil 35 geschlossen,
d. h. der wirksame Querschnitt des Gasweges 27 ist ausschließ
lich von der Düse 34 bestimmt. Hiermit ist sichergestellt,
daß das Füllgut beim Anfüllen schonend und mit niedriger
Geschwindigkeit der Flasche 11 zufließt.
Nach Ablauf der Anfüllzeit wird bei geöffnetem Ventil 31 auch
das Ventil 36 geöffnet, so daß nun für eine Schnellphase das
CO2-Gas aus der Flasche 11 sowohl über dem Gasweg 27 in die
Vorentlastungskammer 29, als auch über den Gasweg 28 in die
Spanngaskammer 30 verdrängt werden kann, wobei wegen der
bestehenden Druckdifferenz und Strömungsrichtung die Rück
schlagventile 35 in beiden Gaswegen geschlossen bleiben, die
in der Schnellfüllphase erreichte Füllgeschwindigkeit somit
von dem Querschnitt der beiden Düsen 34 bestimmt ist.
Hierfür wird bei weiterhin geöffnetem Ventil 36 das Ventil 31
geschlossen, so daß das verdrängte CO2-Gas ausschließlich
über den Gasweg 28 bzw. die dortige Drossel 34 in die
Spanngaskammer strömen kann.
Nach dem Belegen der Sonde 10 wird - ggfs. nach Ablauf einer
Korrekturzeit - das Flüssigkeitsventil 5 geschlossen. Bei
geschlossenem Ventil 36 wird das Ventil 31 geöffnet, so daß
über den Gasweg 27 eine Vorentlastung bzw. ein Druckausgleich
mit der Vorentlastungskammer 29 stattfindet. Wegen der
bestehenden Druckdifferenz bleibt das Rückschlagventil 35 im
Gasweg 27 hierbei geschlossen, so daß der Druckausgleich mit
der Vorentlastunskammer 29 relativ langsam und sanft über die
Düse 34 erfolgt.
Nach Ablauf der Beruhigungsphase wird das Ventil 31 geschlos
sen. Anschließend wird das Ventil 19 geöffnet, so daß über
die dann bestehende Verbindung zwischen dem Innenraum der
Flasche 11 und der Restgaskammer 17 eine Restentlastung
erfolgt, und zwar auf einen geringfügigen, in der Restgas
kammer eingestellten bzw. geregelten Überdruck, der z. B. bei
0,5 bar liegt.
Abweichend von der vorbeschriebenen Ausführung, die ein
gesteuertes Vier-Kammer-Kurzrohrfüllsystem betrifft, ist
beispielsweise auch eine Ausführung in Form eines gesteuerten
Drei-Kammer-Kurzrohrfüllsystems in der Weise möglich, daß auf
die Restgaskammer 17 verzichtet ist und hierbei dann der
Entlastungskanal 16 vorzugsweise über eine Düse direkt zur
Atmosphäre hin offen ist. Weiterhin kann anstelle des
Ventiles 19 mit Betätigungseinrichtung 18 auch ein Ventil,
beispielsweise Stößelventil vorgesehen sein, welches mit
äußeren, mit dem Rotorteil 2 nicht mitdrehenden Steuerelemen
ten bzw. Steuerkurven der Füllmaschine zusammenwirkt.
Die mit der erfindungsgemäßen Ausbildung mögliche Arbeits
weise mit den vorstehend beschriebenen Verfahrensschritten
hat insbes. auch den Vorteil eines äußerst geringen CO2-
Verbrauchs, da das während der Füllung aus der vorgespannten
Flasche 11 verdrängte Rückgas komplett in die Vorentlastungs
kammer 29 bzw. in die Spanngaskammer 30 zurückfließt und
somit dieses fast ausschließlich aus CO2 bestehende Rückgas
bei nachfolgenden Füllungen zum Vorspülen, Teilvorspannen und
Restvorspannender jeweiligen Flasche 11 wieder eingesetzt
werden kann.
Fig. 2 zeigt eine Ausführung, die sich von der Ausführung der
Fig. 1 zunächst einmal dadurch unterscheidet, daß am dortigen
Rotorteil 2' anstelle der Ringkammer 22 ein Ringkessel 37
gebildet ist, der nur bis zu einem vorgegebenen Niveau mit
dem flüssigen Füllgut gefüllt ist und indem somit über dem
flüssigen Füllgut ein Raum 38 für unter Fülldruck stehendes
Spanngas bzw. CO2-Gas gebildet ist. Die Ausführung nach Fig.
2 unterscheidet sich von der Ausführung nach Fig. 1 weiterhin
auch dadurch, daß nur der gesteuerte Gasweg 27 vorgesehen
ist, und daß anstelle des Gasweges 28 ein Gaskanal 39
vorgesehen ist, der einerseits über dem Spiegel des flüssigen
Füllgutes in den Raum 38 mündet und andererseits mit dem im
Rohrstück 9 vorgesehenen ringförmigen Gaskanal in Verbindung
steht, und zwar wiederum über den Verteiler 23. Im Kanal 39
ist ein Steuerventil 40 vorgesehen, welches in gleicher Weise
wie das Steuerventil 19 ausgebildet ist und ebenso wie das
Steuerventil 19 radial von der außenliegende Seite des
Füllelementes 1' bzw. des Gehäuses 3' wegsteht.
Mit dem in der Fig. 2 dargestellten, gesteuerten Drei-Kammer-
Kurzrohrfüllsystem sind grundsätzlich die gleichen Verfah
rensschritte möglich, wie sie vorstehend für das Füllsystem
der Fig. 1 beschrieben wurden, wobei beider Ausführung nach
Fig. 2 das Ventil 40 und der zugehörige Kanal 39 die Funktio
nen des Ventiles 36 bzw. des Gasweges 28 übernehmen.
Alle Elemente der Ausführungsform nach Fig. 2, die hinsicht
lich ihrer Ausgestaltung und Funktionselemente der Fig. 1
entsprechen, sind in dieser Figur wieder mit den gleichen
Bezugsziffern wie in der Fig. 1 bezeichnet.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen
beschrieben. Es versteht sich, daß Änderungen sowie Abwand
lungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung
zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird. Bei den
dargestellten Ausführungsformen sind die Gaswege 27 bzw. 28
und dabei speziell die Steuerventile 31 und 36 sowie die
Parallelanordnung der Düse 34 und des Rückschlagventils 35
jeweils am Rotorteil 2 bzw. 2' vorgesehen. Grundsätzlich ist
es auch möglich, diese Gaswege zumindest teilweise in dem
Gehäuse 3 bzw. 3' des Füllelementes 1 bzw. 1' auszubilden, und
dabei z. B. die Steuerventile 31 und 36 und/oder die Parallel
anordnung der Düse 34 und des Rückschlagventiles in bzw. am
Gehäuse 3 bzw. 3' vorzusehen.
1
,
1
' Füllelement
2
,
2
' Rotorteil
3
,
3
' Gehäuse
4
Flüssigkeitskanal
5
Flüssigkeitsventil
6
Betätigungseinrichtung
7
Stößel
8
Ventilkörper
9
Rohrstück
9
' Öffnung
10
Sonde
11
Flasche
12
Ringdichtung
13
Zentrierglocke
14
Flaschenträger
15
Abgabeöffnung
16
Entlastungskanal
17
Restgaskammer
18
,
18
' Betätigungseinrichtung
19
Ventil
20
,
20
' Ventilkörper
21
,
21
' Ventilkammer
22
Ringkammer
23
Verteiler
24
Durchlaß
25
Kanal
26
Kanal
27
,
28
Gasweg
29
Vorentlastungskammer
30
Spanngaskammer
31
Ventil
32
,
33
Kanalabschnitt
34
Düse
35
Rückschlagventil
36
Ventil
37
Ringkessel
38
Raum
39
Kanal
40
Ventil
Claims (19)
1. Anordnung zum Füllen von Flaschen oder dergl. Behälter
mit einem flüssigen Füllgut unter Gegendruck, mit
wenigstens einem ein gesteuertes Flüssigkeitsventil (5)
aufweisenden Füllelement (1, 1'), mit welchem sich beim
Füllen der jeweilige, mit einem Gas vorgespannte Behälter
(11) in Dichtlage befindet, sowie mit wenigstens einem
mit dem Innenraum des zu füllenden Behälters (11) in
Verbindung stehenden Gaskanal (26), über den Gas aus
einer dieses Gas führenden Kammer (29, 30) dem Innenraum
des Behälters (11) gesteuert zuführbar ist und über den
während des Füllens aus dem Behälter verdrängtes Rückgas
an die Kammer (29, 30) über wenigstens einen Gasweg (27,
28) abführbar ist, der in einem ersten Kanalabschnitt
(33) des Gasweges eine den wirksamen Strömungsquerschnitt
bestimmende Einrichtung in Serie mit einem individuell
ansteuerbaren Steuerventil (31, 36) aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Gasweg (27, 28)
und dessen erster Kanalabschnitt (33) sowohl zum Zuführen
des Gases als auch zum Abführen des Rückgases dienen, und
daß die Einrichtung (34, 35) den wirksamen Strömungsquer
schnitt selbsttätig derart steuert, daß dieser Strömungs
querschnitt für das den Gasweg (27, 28) in einer
Strömungsrichtung durchströmende Rückgas kleiner ist als
für das den Gasweg (27, 28) in der anderen, entgegen
gesetzten Strömungsrichtung durchströmende Gas.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung zum selbsttätigen Steuern des wirksamen
Strömungsquerschnitts von der Parallel-Anordnung wenig
stens einer Düse (34) und eines Rückschlagventils (35)
gebildet ist, welches in der anderen Strömungsrichtung
öffnet, und daß die Parallel-Anordnung der wenigstens
einen Düse (34) und des wenigstens einen Rückschlagven
tils (35) in Serie mit dem Steuerventil (31, 36) liegt.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem wenigstens einen Gasweg (27, 28) in der einen
Strömungsrichtung die Einrichtung (34, 35) zum selbst
tätigen Steuern des wirksamen Strömungsquerschnitts auf
das Steuerventil (31, 36) folgt.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch
gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Gasweg (27, 28)
einen zweiten Kanalabschnitt (32) aufweist, daß der
zweite Kanalabschnitt (32) in den Gaskanal (26) mündet
oder Teil dieses Gaskanals ist, und daß der erste
Kanalabschnitt mit der wenigstens einen Kammer (29, 30)
verbunden ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch
gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Kammer eine
Vorentlastungs- oder Rückgaskammer (29) eines Füllsystems
ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch
gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Kammer (30) eine
Spanngaskammer (30) oder ein mit einem Spanngas gefüllter
Raum (38) eines mit dem flüssigen Füllgut nur teilweise
gefüllten Kessels (37) eines Füllsystems ist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei Gaswege (27, 28) mit jeweils
einer Einrichtung (34, 35) zur selbsttätigen Steuerung
des Strömungsquerschnitts vorgesehen sind, und daß jeder
Gasweg an eine eigene Kammer (29, 30) angeschlossen ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der eine Gasweg (27) an die Vorentlastungs- bzw. Rückgas
kammer und der andere Gasweg (28) an die Spanngaskammer
(30) angeschlossen sind.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch
gekennzeichnet, daß bei einem füllrohrlosen Füllelement
(1, 1') der wenigstens eine Gaskanal (26) über eine
Öffnung (9') eines von einem Rohrstück (9) gebildeten
Rückgasrohres mit dem Innenraum des jeweiligen Behälters
(11) in Verbindung steht.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch
gekennzeichnet, daß das individuell ansteuerbare Steuer
ventil (31, 36) ein elektrisch oder pneumatisch betätig
bares Ventil ist.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Steuerventil einen in einem
Ventilraum (21) angeordneten Ventilkörper (20) aufweist,
daß der wenigstens eine Gasweg (27, 28) mit seinen
Kanalabschnitten (32, 33) über jeweils eine Öffnung oder
Einmündung mit dem nach außen hin geschlossenen Ventil
raum (21) in Verbindung steht, und daß an einer Ein
mündung eine diese umschließende Ventilfläche für den
Ventilkörper (20) gebildet ist.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch
gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem wenigstens einen
Gasweg (27) ein weiterer, ein individuell ansteuerbares
Steuerventil (40) aufweisender und an eine Kammer (38)
für Spanngas führender Gasweg vorgesehen ist, der die
Einrichtung zum selbsttätigen Steuern des Strömungs
querschnittes nicht aufweist.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-12, gekennzeichnet
durch einen mit dem Innenraum des zu füllenden Behälters
(11) in Verbindung stehenden und ein Steuerventil (19)
aufweisenden Entlastungskanal (16).
14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
der Entlastungskanal (16) mit einem Restgaskanal (17)
verbunden ist oder einen Ausgang zur Atmosphäre hin
aufweist.
15. Anordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeich
net, daß das Ventil des Entlastungskanals (16) ein
individuell steuerbares Steuerventil (19) ist.
16. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerventile (31, 36) sämtlicher
Gaswege (27, 28) sowie ggfs. weitere Steuerventile (19,
40) identisch ausgebildet sind.
17. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch
gekennzeichnet, daß das Steuerventil (31, 36) und/oder
die Einrichtung (34, 35) zum selbsttätigen Steuern des
wirksamen Strömungsquerschnitts in einem Gehäuse (3, 3')
des Füllelementes (1, 1') vorgesehen sind.
18. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch
gekennzeichnet, daß das Steuerventil (31, 36) und/oder
die Einrichtung (34, 35) zum selbsttätigen Steuern des
wirksamen Strömungsquerschnitts in oder an einem mehrere
Füllelemente (1, 1') tragenden Teil (2, 2') einer Füll
maschine vorgesehen sind.
19. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest ein das Rückschlagventil
(35) aufweisender Teilabschnitt des ersten Kanalab
schnitts (33) des wenigstens einen Gasweges (27, 28) in
vertikaler Richtung verläuft.
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Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: KHS MASCHINEN- UND ANLAGENBAU AG, 47057 DUISBURG, |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
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