EP1739051A1 - Füllelement sowie Füllmaschine umlaufender Bauart - Google Patents

Füllelement sowie Füllmaschine umlaufender Bauart Download PDF

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Publication number
EP1739051A1
EP1739051A1 EP06013451A EP06013451A EP1739051A1 EP 1739051 A1 EP1739051 A1 EP 1739051A1 EP 06013451 A EP06013451 A EP 06013451A EP 06013451 A EP06013451 A EP 06013451A EP 1739051 A1 EP1739051 A1 EP 1739051A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
filling
return air
valve body
air duct
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06013451A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Stroh
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Helmut Stroh Kellereimaschinen
Original Assignee
Helmut Stroh Kellereimaschinen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Helmut Stroh Kellereimaschinen filed Critical Helmut Stroh Kellereimaschinen
Publication of EP1739051A1 publication Critical patent/EP1739051A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
    • B67C3/26—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
    • B67C3/26—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
    • B67C2003/2651—The liquid valve being carried by the vent tube

Definitions

  • the invention relates to a filling element according to the preamble of claim 1 and to a filling machine of rotating design, which has a plurality of such filling elements on a rotatable about a vertical axis rotatable rotor or kettle, and according to the preamble of claim 8.
  • Containers with a liquid filling material in particular drink, eg wine
  • (filling machine) are provided on a boiler of the rotors drivable around a vertical machine axis rotors filling elements.
  • These have, inter alia, each a filling tube forming a liquid channel and a liquid valve formed by a valve body at the lower free tube end, which is opened at the beginning of the filling process when the filling tube is introduced into the container to be filled and closed at the end of the filling process.
  • the actuation of the valve body via a concentrically and at a distance from the filling tube enclosed return air tube.
  • This is open at a lower end of the filling tube of the valve body and axially movable for opening and closing of the liquid valve by a control device, in such a way that when the liquid valve is closed, the valve body with a valve surface forming a sealing ring against a valve seat forming an opening edge of the filling tube is applied.
  • this valve surface is spaced from the valve seat to form an annular discharge opening, then flows through the liquid product in a screen-like beam formation in the interior of the container to be filled and in sealing position with the filling element.
  • the case displaced from the container air passes through the return air duct in a gas or air space formed in the boiler.
  • the flow of the liquid product into the respective container is automatically terminated when the liquid valve is still open when the liquid level of rising at the end of filling in the return air duct liquid or Medgutklale has reached the level or approximately the level of Gugutapts in the boiler.
  • the filled container is removed from the filling element.
  • the return air duct empties into the filled container, which would lead to overfilling of the container and / or tolerances and / or deviations, for example in the shape of the bottle neck in bottles to different filling heights, it is necessary in the known filling machine to retain the liquid or Artgut column in the return air duct by negative pressure. This requires a relatively complicated construction.
  • the object of the invention is to show a filling element which avoids this disadvantage.
  • a filling element according to the patent claim 1 is formed.
  • a filling machine is the subject of claim 8.
  • a special feature of the invention is that when the valve is closed, not only the liquid channel, but also the return air duct is closed, so that without the use of a vacuum or vacuum emptying the return air duct is avoided when removing the respective container from the filling element.
  • Another special feature of the invention is that when opening the valve first the return air duct and then the discharge opening are opened so that at the beginning of each filling initially the return air duct or the filling material present in the return air duct completely or substantially completely emptied into the container to be filled is before then filling via the discharge opening takes place.
  • 1 is the serving for receiving a liquid filling boiler of a filling machine of rotating design.
  • the boiler 1 is part of a rotatable about a vertical machine axis rotatable rotor.
  • filling elements 2 are provided on the underside at predetermined angular intervals, which together with a container or bottle carrier, not shown in filling machines known manner form filling stations to which the bottles to be filled 3 each individually fed to a container task and after the Fill to be taken from a container delivery.
  • the boiler 1 is partially, d. H. filled up to a predetermined level with the liquid contents, so then in the boiler 1, a liquid space occupied by the liquid liquid 1.1 and above a gas or air space 1.2 is formed.
  • Each of the underside of the boiler 1 removably attached filling element 2 has a tubular housing 4, at the lower end of which a filling tube 5 is connected.
  • the housing 4 and the filling tube 5 are arranged with their axes coaxially and parallel to the vertical machine axis.
  • Each filling element 2 further has a return air duct 6 forming return air pipe 7, which with its upper end in the air or gas space 1.2. opens and from there to the lower end of the respective filling tube 5 extends.
  • the common axis of the housing 4, the filling tube 5 and the return air tube 7 is indicated in the figures as Medelementachse FA.
  • a return duct 7 annularly enclosing liquid channel 8 is formed, which communicates with its upper end with the liquid chamber 1.1 and at the lower end of the filling tube 5, a valve 9 with a valve body 10 which (valve ) controlled at the beginning of the respective filling operation for releasing or forming a liquid opening 11 can be opened and closed at the end of each filling, with simultaneous opening and closing of the return air duct 6, as will be described in more detail below.
  • the valve body 10 is provided at the lower end of the return air tube 7. This is used to open and close the valve 9 together with the valve body 10 by a provided on the upper side of the boiler 1 control device 12 in response to the rotational position of the rotor with a predetermined movement stroke (double arrow A) axially relative to that with the boiler 1 on the Housing 4 firmly connected filling tube 5 moves, namely for opening in the vertical direction downwards and for closing in a vertical upward direction.
  • the control device 12 is in the illustrated embodiment, a mechanical control device which cooperates when revolving the rotor with non-rotating control cam or control rollers.
  • Figures 2 and 3 show the lower end of the filling tube 5 again in more detail. Shown in these figures is also an annular sealing element 13 which is provided adjustable height on each filling tube 5 at a radial distance from the lower Golfrohrende and against which rests during filling the respective bottle 3 with the edge 3.1 of its bottle mouth in sealing position, wherein the respective Fill tube 5 extends into the bottle 3 with a certain partial length.
  • the valve body 10 consists in the illustrated embodiment of a lower valve body portion 10.1, which tapers conically towards its lower end and has an outer cross-section which is equal to or greater than the outer cross section of the filling tube 5.
  • Adjoining the valve body section 10.1 in the direction of the axis FA is a valve body section 10.2 whose cross section is equal to or approximately equal to the internal cross section of the filling tube 5.
  • the valve body 10 is provided with a valve surface 14 annularly enclosing the axis FA, which in the illustrated embodiment is a sealing ring and one with the lower one Opening edge of the filling tube 5 formed valve seat 15 cooperates, that is sealed when valve 9 against this valve seat rests.
  • a plurality of openings 16 are provided about the axis FA, which are each oriented radially or approximately radially to the axis FA with their axes, internally communicate with the return air duct 6 and are open on the peripheral surface of the valve body portion 10.2.
  • the openings 16 are slightly tapered in cross-section with the circumference of the valve body portion 10.2, such that each opening 16 extends obliquely downwardly to the valve face 14 with the lower portion of its wall starting from the axis FA , as indicated in Figures 2 and 3 at 16.1.
  • the openings 16 are located above the valve surface 14, not only the liquid channel 8, but also the return air channel 6 are closed when the valve 9 is closed (FIG. 2).
  • the valve 9 is open (FIG. 3)
  • the liquid channel 8 is opened via the liquid or discharge opening 11 formed annularly between the valve seat 15 and the upper end of the valve body section 10.2, surrounding the axis FA, and also the return air channel 6 via the openings 16.
  • the operation of the filling element 2 can be described as follows:
  • valve 9 When the valve 9 is closed, the respective bottle 3 to be filled with the edge 3.1 of its bottle mouth is brought into sealing position against the sealing element 13 by lifting with the container carrier (not shown). Thereafter, the valve 9 is opened, wherein initially from a previous filling operation in the return air duct 6 existing filling material is passed through the openings 16 and in particular on the inclined surfaces 16.1 in the bottle 3. In the further opening movement of the valve body 10 then opens the annular discharge opening 11, so that the liquid product from the boiler via the liquid channel 8 umbrella-like, d. H. flows in particular on the inner surface of the bottle wall in the relevant bottle 3.
  • the inflow of the filling material into the bottle 3 is terminated when the liquid level of the filling column in the return air duct 6 has reached the level or about the level of Medgutspiegels in the boiler 1.
  • valve 9 is closed by the lifting movement of the return air pipe 7 upwards, so that the state shown in Figure 2 is reached again.
  • the filled bottle can then be removed from the filling element 2, without this filling material from the return air duct 6 can flow into the filled bottle, since the return air duct 6 is also closed when the valve 9 is closed.
  • the openings 16 are first released when opening the valve 9, so that in turn first the filling material remaining in the return air channel 6 flows into the bottle 6 to be filled, before the valve 9 opens the annular gap or the annular discharge opening 11.
  • FIG. 5 shows, as a further possible embodiment, a valve 18 which can be used with the filling element 2 and has a valve body 19.
  • This in turn has a valve body section 19.1 which tapers conically towards the lower, free end and a valve body section 19.2 which reduces one opposite the valve body section 19.1 Has diameter and the upper, in the return air pipe 7 merges or connected to this end of the valve body 19 forms.
  • the outer diameter of the valve body portion 19.1 is again equal to or slightly larger than the outer diameter of the filling tube 5.
  • the outer diameter of the valve body portion 19.2 is equal to or approximately equal to the inner diameter of the filling tube fifth
  • valve surface 14 formed by a sealing ring is provided at the transition between the valve body portions 19.1 and 19.2, the valve surface 14 formed by a sealing ring is provided. Furthermore, an opening into the return air duct 6 opening 16 is introduced in the valve body portion 19.2. Notwithstanding the valve body 10, the valve body 19 on the valve body portion 19.2 a plurality of the liquid passage 8 in communication with discharge openings 20, in such a manner that when the valve 18 is closed, the discharge openings 20 are closed and with the valve 18 open, the liquid product through the discharge openings 20th jet-shaped flows into the interior of the bottle 3 and, although at one of the opening 16 facing away from the peripheral region of the valve body 19th
  • This embodiment also has the advantage that, when the valve 18 is closed, both the liquid channel 8 and the return air channel 6 are closed. Characterized in that the discharge openings 20 have a slightly larger axial distance from the valve surface 14 than the opening 16 takes place in this embodiment when opening the valve 18, first emptying the return air tube 6 before the discharge openings 20 are released.
  • valve body 19 is centered in the filling tube 5 even with the valve 18 open, with an upper region adjacent to the return air tube 7, so that the centering webs 17 can be dispensed with in this embodiment.

Landscapes

  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)

Abstract

Bei einem Füllelement zur Verwendung bei einer Füllmaschine zum Füllen von Flaschen oder dgl. Behälter (3) mit einem flüssigen Füllgut, mit einem einen Flüssigkeitskanal (8) für das Füllgut bildenden Füllrohr (5), welches zum Füllen des jeweiligen Behälters mit einem Füllrohrende in diesen einführbar ist, mit einem am Füllrohrende ausgebildeten Ventil (9) mit Ventilkörper (10). Dieser ist an einem einen Rückluftkanal (6) bildenden Rückluftrohr (7) vorgesehen, welches über eine Steuer- oder Betätigungseinheit (12) axial zum Öffnen und Schließen des Ventils bewegbar ist. Bei geschlossenem Ventil verschließt der Ventilkörper auch den Rückluftkanal am Füllrohrende.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Füllelement gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Füllmaschine umlaufender Bauart, die an einem um eine vertikale Achse umlaufend antreibbaren Rotor oder Kessel eine Vielzahl derartiger Füllelemente aufweist, und zwar gemäß Oberbegriff Patentanspruch 8.
  • Bekannt ist speziell eine Füllmaschine umlaufender Bauart zum Füllen von Flaschen oder dgl. Behälter mit einem flüssigen Füllgut (insbesondere Getränk, z.B. Wein), bei der (Füllmaschine) an einem Kessel des um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotors Füllelemente vorgesehen sind. Diese weisen u.a. jeweils ein einen Flüssigkeitskanal bildendes Füllrohr und am unteren, freien Füllrohrende ein von einem Ventilkörper gebildetes Flüssigkeitsventil auf, welches bei in den zu füllenden Behälter eingeführtem Füllrohr am Beginn des Füllvorgangs geöffnet und am Ende des Füllvorgangs geschlossen wird. Die Betätigung des Ventilkörpers erfolgt über ein von dem Füllrohr konzentrisch und mit Abstand umschlossenes Rückluftrohr. Dieses ist an einem dem Füllrohr abgewandten unteren Ende des Ventilkörpers offen und für das Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsventils durch eine Steuereinrichtung axial bewegbar, und zwar derart, dass bei geschlossenem Flüssigkeitsventil der Ventilkörper mit einem eine Ventilfläche bildenden Dichtungsring gegen einen einen Ventilsitz bildenden Öffnungsrand des Füllrohres anliegt. Bei geöffnetem Flüssigkeitsventil ist diese Ventilfläche vom Ventilsitz zur Bildung einer ringförmigen Abgabeöffnung beabstandet, über die dann das flüssige Füllgut in einer schirmartigen Strahlausbildung in das Innere des zu füllenden und in Dichtlage mit dem Füllelement befindlichen Behälters strömt. Die hierbei aus dem Behälter verdrängte Luft gelangt über den Rückluftkanal in einen im Kessel gebildeten Gas- oder Luftraum. Das Zufließen des flüssigen Füllgutes in den jeweiligen Behälter wird bei noch geöffnetem Flüssigkeitsventil selbsttätig dann beendet, wenn der Flüssigkeitsspiegel der am Ende des Füllens im Rückluftkanal aufsteigenden Flüssigkeits- oder Füllgutsäule das Niveau oder annähernd das Niveau des Füllgutspiegels im Kessel erreicht hat. Nach dem Schließen des Ventils wird der gefüllte Behälter vom Füllelement abgezogen. Um zu vermeiden, dass sich hierbei der Rückluftkanal in den gefüllten Behälter entleert, was zu einer Überfüllung des Behälters und/oder bei Toleranzen und/oder Abweichungen z.B. in der Formgebung des Flaschenhalses bei Flaschen zu unterschiedlichen Füllhöhen führen würde, ist es bei der bekannten Füllmaschine erforderlich, die Flüssigkeits- oder Füllgutsäule im Rückluftkanal durch Unterdruck zurückzuhalten. Dies bedingt eine relativ aufwendige Konstruktion.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Füllelement aufzuzeigen, welchen diesen Nachteil vermeidet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Füllelement entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Füllmaschine ist Gegenstand des Patentanspruches 8.
  • Eine Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass bei geschlossenem Ventil nicht nur der Flüssigkeitskanal, sondern auch der Rückluftkanal geschlossen ist, sodass ohne die Verwendung eines Vakuums oder Unterdrucks ein Entleeren des Rückluftkanals beim Abnehmen des jeweiligen Behälters vom Füllelement vermieden ist. Eine weitere Besonderheit der Erfindung besteht auch darin, dass beim Öffnen des Ventils zuerst der Rückluftkanal und dann die Abgabeöffnung geöffnet werden, sodass am Beginn jedes Füllvorgangs zunächst der Rückluftkanal bzw. das im Rückluftkanal vorhandene Füllgut vollständig oder im Wesentlichen vollständig in den zu füllenden Behälter entleert wird, bevor dann das Füllen über die Abgabeöffnung erfolgt.
  • Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    in vereinfachter Teildarstellung den Rotor einer Füllmaschine umlaufender Bauart, zusammen mit einem Füllelement;
    Fig. 2
    das untere Ende des Füllelementes bei geschlossenem Flüssigkeitsventil und geschlossenem Rückluftkanal bzw. Rückluftrohr;
    Fig. 3
    eine Darstellung wie Figur 2, jedoch bei geöffnetem Flüssigkeitsventil und geöffnetem Rückluftkanal bzw. Rückluftrohr;
    Fig. 4
    in vergrößerter Einzeldarstellung den Ventilkörper des Füllelementes, zusammen mit einer Teillänge eines Rückluftrohres;
    Fig. 5
    eine Darstellung ähnlich Figur 3, jedoch bei einer weiteren Ausführungsform.
  • In den Figuren ist 1 der zur Aufnahme eines flüssigen Füllgutes dienende Kessel einer Füllmaschine umlaufender Bauart. Der Kessel 1 ist Bestandteil eines um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotors. Am Umfang des Kessels 1 sind an dessen Unterseite in vorgegebenen Winkelabständen Füllelemente 2 vorgesehen, die zusammen mit jeweils einem nicht dargestellten Behälter- oder Flaschenträger in bei Füllmaschinen bekannter Weise Füllstationen bilden, denen die zu füllenden Flaschen 3 jeweils einzeln an einer Behälteraufgabe zugeführt und nach dem Füllen an einer Behälterabgabe entnommen werden.
  • Während des Betriebes der Füllmaschine ist der Kessel 1 teilweise, d. h. bis zu einem vorgegebenen Niveau mit dem flüssigen Füllgut gefüllt, sodass dann im Kessel 1 ein von dem flüssigen Füllgut eingenommener Flüssigkeitsraum 1.1 und darüber ein Gas- oder Luftraum 1.2 gebildet ist.
  • Jedes an der Unterseite des Kessels 1 abnehmbar befestigte Füllelement 2 besitzt ein rohrartiges Gehäuse 4, an dessen unteres Ende sich ein Füllrohr 5 anschließt. Das Gehäuse 4 und das Füllrohr 5 sind mit ihren Achsen achsgleich und parallel zu der vertikalen Maschinenachse angeordnet. Jedes Füllelement 2 besitzt weiterhin ein einen Rückluftkanal 6 bildendes Rückluftrohr 7, welches mit seinem oberen Ende in den Luft- oder Gasraum 1.2. mündet und von dort bis an das untere Ende des jeweiligen Füllrohres 5 reicht. Die gemeinsame Achse des Gehäuses 4, des Füllrohrs 5 und des Rückluftrohres 7 ist in den Figuren als Füllelementachse FA angegeben.
  • Innerhalb des Gehäuses 4 sowie des Füllrohres 5 ist ein das Rückluftrohr 7 ringförmig umschließender Flüssigkeitskanal 8 gebildet, der mit seinem oberen Ende mit dem Flüssigkeitsraum 1.1 in Verbindung steht und am unteren Ende des Füllrohres 5 ein Ventil 9 mit einem Ventilkörper 10 aufweist, welches (Ventil) gesteuert am Beginn des jeweiligen Füllvorgangs zur Freigabe oder Bildung einer Flüssigkeitsöffnung 11 geöffnet und am Ende jedes Füllvorgangs geschlossen werden kann, und zwar bei gleichzeitigem Öffnen und Verschließen auch des Rückluftkanals 6, wie dies nachstehend noch näher beschrieben wird.
  • Der Ventilkörper 10 ist am unteren Ende des Rückluftrohres 7 vorgesehen. Dieses wird zum Öffnen und Schließen des Ventils 9 zusammen mit dem Ventilkörper 10 durch eine an der Oberseite des Kessels 1 vorgesehene Steuereinrichtung 12 in Abhängigkeit von der Drehstellung des Rotors mit einem vorgegebenen Bewegungshub (Doppelpfeil A) axial relativ zu dem mit dem Kessel 1 über das Gehäuse 4 fest verbundenen Füllrohr 5 bewegt, und zwar für das Öffnen in vertikaler Richtung nach unten und für das Schließen in vertikaler Richtung nach oben. Die Steuereinrichtung 12 ist bei der dargestellten Ausführungsform eine mechanische Steuereinrichtung, die beim Umlaufen des Rotors mit nicht umlaufenden Steuernocken oder Steuerrollen zusammenwirkt.
  • Die Figuren 2 und 3 zeigen das untere Ende des Füllrohres 5 nochmals näher im Detail. Dargestellt ist in diesen Figuren auch ein ringförmiges Abdichtelement 13, welches auf jedem Füllrohr 5 im radialen Abstand von dem unteren Füllrohrende höhen verstellbar vorgesehen ist und gegen welches während des Füllens die jeweilige Flasche 3 mit dem Rand 3.1 ihrer Flaschenmündung in Dichtlage anliegt, wobei das jeweilige Füllrohr 5 mit einer gewissen Teillänge in die Flasche 3 hineinreicht.
  • Der Ventilkörper 10 besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus einem unteren Ventilkörperabschnitt 10.1, der sich zu seinem unteren Ende hin kegelförmig verjüngt und einen Außenquerschnitt aufweist, der gleich oder größer als der Außenquerschnitt des Füllrohres 5 ist. An den Ventilkörperabschnitt 10.1 schließt sich in Richtung der Achse FA ein Ventilkörperabschnitt 10.2 an, dessen Querschnitt gleich oder annähernd gleich dem Innenquerschnitt des Füllrohres 5 ist. Am Übergang zwischen den Ventilkörperabschnitten 10.1 und 10.2 ist der Ventilkörper 10 mit einer die Achse FA ringförmig umschließenden Ventilfläche 14 versehen, die bei der dargestellten Ausführungsform ein Dichtungsring ist und die mit einem von dem unteren Öffnungsrand des Füllrohres 5 gebildeten Ventilsitz 15 zusammenwirkt, d. h. bei geschlossenem Ventil 9 gegen diesen Ventilsitz abgedichtet anliegt. Im Ventilkörperabschnitt 10.2 sind um die Achse FA versetzt mehrere Öffnungen 16 vorgesehen, die mit ihren Achsen jeweils radial oder annähernd radial zur Achse FA orientiert sind, innen mit dem Rückluftkanal 6 in Verbindung stehen und an der Umfangsfläche des Ventilkörperabschnittes 10.2 offen sind. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Öffnungen 16 leicht kegelförmig mit einem sich zum Umfang des Ventilkörperabschnittes 10.2 vergrößernden Querschnitt ausgebildet, und zwar derart, dass jede Öffnung 16 mit dem unteren Abschnitt ihrer Wandung ausgehend von der Achse FA schräg nach unten bis an die Ventilfläche 14 verläuft, wie dies in den Figuren 2 und 3 bei 16.1 angedeutet ist.
  • Da sich die Öffnungen 16 oberhalb der Ventilfläche 14 befinden, sind bei geschlossenem Ventil 9 (Figur 2) nicht nur der Flüssigkeitskanal 8, sondern auch der Rückluftkanal 6 verschlossen. Bei geöffnetem Ventil 9 (Figur 3) sind der Flüssigkeitskanal 8 über die zwischen dem Ventilsitz 15 und dem oberen Ende des Ventilkörperabschnitts 10.2 gebildete, die Achse FA ringförmig umschließende Flüssigkeits- oder Abgabeöffnung 11 sowie über die Öffnungen 16 auch der Rückluftkanal 6 geöffnet. Wesentlich ist bei dieser Ausbildung, dass beim Öffnen des Ventils 9, d.h. beim Absenken des Rückluftrohres 7 aus der oberen Hubstellung in die untere Hubstellung zunächst die Öffnungen 16 freigegeben werden und damit der Rückluftkanal 6 geöffnet wird, während das untere Ende des Füllrohres 5 noch durch den Ventilkörperabschnitt 10.2 zumindest weitestgehend verschlossen ist, und dass erst bei Erreichen der unteren Hubstellung des Rückluftrohres 7 auch der Flüssigkeitskanal 8 über die ringförmige Abgabeöffnung 11 öffnet.
  • Um das relativ lange Rückluftrohr 7 eindeutig im Füllrohr 5 zu führen und um insbesondere auch ein störungsfreies Öffnen und Schließen des Ventils 9 zu ermöglichen, sind an der Außenfläche des Rückluftrohres 7 drei Zentrier- oder Führungsstege 17 vorgesehen, die gleitend gegen die Innenfläche des Füllrohres 5 anliegen.
  • Die Arbeitsweise des Füllelementes 2 lässt sich, wie folgt, beschreiben:
  • Bei geschlossenem Ventil 9 wird die jeweils zu füllende Flasche 3 mit dem Rand 3.1 ihrer Flaschenmündung durch Anheben mit dem nicht dargestellten Behälterträger in Dichtlage gegen das Abdichtelement 13 gebracht. Im Anschluss daran wird das Ventil 9 geöffnet, wobei zunächst aus einem vorausgegangenen Füllvorgang im Rückluftkanal 6 vorhandenes Füllgut über die Öffnungen 16 und insbesondere über die schräg verlaufenden Flächen 16.1 in die Flasche 3 geleitet wird. Bei der weiteren Öffnungsbewegung des Ventilkörpers 10 öffnet dann die ringförmige Abgabeöffnung 11, sodass das flüssige Füllgut aus dem Kessel über den Flüssigkeitskanal 8 schirmartig, d. h. insbesondere an der Innenfläche der Flaschenwandung entlang in die betreffende Flasche 3 fließt.
  • Die von dem flüssigen Füllgut aus der Flasche 3 verdrängte Luft strömt über die Öffnungen 16 und den Rückluftkanal 6 in den Gas- oder Luftraum 1.2, wobei am Ende des Füllvorgangs, d. h. dann, wenn der Spiegel des flüssigen Füllgutes in der Flasche den Ventilkörper 10 erreicht hat, das Füllgut über die Öffnungen 16 auch in den Rückluftkanal 6 gelangt. Das Zufließen des Füllgutes in die Flasche 3 wird dann beendet, wenn der Flüssigkeitsspiegel der Füllgutsäule im Rückluftkanal 6 das Niveau oder etwa das Niveau des Füllgutspiegels im Kessel 1 erreicht hat.
  • Für das endgültige Beenden des Füllvorgangs wird das Ventil 9 durch die Hubbewegung des Rückluftrohres 7 nach oben geschlossen, sodass wieder der in der Figur 2 dargestellte Zustand erreicht ist. Die befüllte Flasche kann dann vom Füllelement 2 abgenommen werden, ohne dass hierbei Füllgut aus dem Rückluftkanal 6 in die gefüllte Flasche nachfließen kann, da der Rückluftkanal 6 bei geschlossenem Ventil 9 ebenfalls geschlossen ist.
  • Bei dem nächsten Füllvorgang werden beim Öffnen des Ventils 9 zunächst die Öffnungen 16 freigegeben, so dass dann wiederum zunächst das im Rückluftkanal 6 verbliebene Füllgut in die zu füllende Flasche 6 fließt, bevor das Ventil 9 den Ringspalt bzw. die ringförmige Abgabeöffnung 11 öffnet.
  • Die Figur 5 zeigt als weitere mögliche Ausführungsform ein bei dem Füllelement 2 verwendbares Ventil 18 mit einem Ventilkörper 19. Dieser besitzt wiederum einen Ventilkörperabschnitt 19.1, der sich zu dem unteren, freien Ende kegelförmig verjüngt und einen Ventilkörperabschnitt 19.2, der einen gegenüber dem Ventilkörperabschnitt 19.1 reduzierten Durchmesser aufweist und das obere, in das Rückluftrohr 7 übergehende oder mit diesem verbundene Ende des Ventilkörpers 19 bildet. Der Außendurchmesser des Ventilkörperabschnittes 19.1 ist wiederum gleich oder etwas größer als der Außendurchmesser des Füllrohres 5. Der Außendurchmesser des Ventilkörperabschnittes 19.2 ist gleich oder annähernd gleich dem Innendurchmesser des Füllrohres 5.
  • Am Übergang zwischen den Ventilkörperabschnitten 19.1 und 19.2 ist die von einem Dichtungsring gebildete Ventilfläche 14 vorgesehen. Weiterhin ist im Ventilkörperabschnitt 19.2 eine in den Rückluftkanal 6 mündende Öffnung 16 eingebracht. Abweichend von dem Ventilkörper 10 weist der Ventilkörper 19 am Ventilkörperabschnitt 19.2 mehrere mit dem Flüssigkeitskanal 8 in Verbindung stehende Abgabeöffnungen 20 auf, und zwar derart, dass bei geschlossenem Ventil 18 die Abgabeöffnungen 20 geschlossen sind und bei geöffnetem Ventil 18 das flüssige Füllgut über die Abgabeöffnungen 20 strahlförmig in den Innenraum der Flasche 3 fließt und, zwar an einem der Öffnung 16 abgewandten Umfangsbereich des Ventilkörpers 19.
  • Auch diese Ausführung hat den Vorteil, dass bei geschlossenem Ventil 18 sowohl der Flüssigkeitskanal 8 als auch der Rückluftkanal 6 verschlossen sind. Dadurch, dass die Abgabeöffnungen 20 einen etwas größeren axialen Abstand von der Ventilfläche 14 aufweisen als die Öffnung 16 erfolgt auch bei dieser Ausführung beim Öffnen des Ventils 18 zunächst ein Entleeren des Rückluftrohres 6, bevor die Abgabeöffnungen 20 freigegeben werden.
  • Wie in der Figur 5 dargestellt, ist der Ventilkörper 19 auch bei geöffnetem Ventil 18 mit einem oberen, dem Rückluftrohr 7 benachbarten Bereich in dem Füllrohr 5 zentriert, sodass die Zentrierstege 17 bei dieser Ausführungsform entfallen können.
  • Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne das dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kessel
    1.1
    Flüssigkeitsraum
    1.2
    Gas- oder Luftraum
    2
    Füllelement
    3
    Flasche
    3.1
    Rand der Flaschenmündung
    4
    Füllelementgehäuse
    5
    Füllrohr
    6
    Rückluftkanal
    7
    Rückluftrohr
    8
    Flüssigkeitskanal
    9
    Ventil
    10
    Ventilkörper
    10.1, 10.2
    Ventilkörperabschnitt
    11
    Flüssigkeits- oder Abgabeöffnung
    12
    Betätigungselement
    13
    Abdichtelement
    14
    Ventilfläche
    15
    Ventilsitz
    16
    Öffnung
    16.1
    Wandung
    17
    Zentriersteg
    18
    Ventil
    19
    Ventilkörper
    19.1, 19.2
    Ventilkörperabschnitt
    FA
    vertikale Füllelementachse
    A
    Hubbewegung des Rückluftrohres 7 zum Öffnen bzw. Schließen des Ventils 10 bzw. 18

Claims (9)

  1. Füllelement zur Verwendung bei einer Füllmaschine zum Füllen von Flaschen oder dgl. Behälter (3) mit einem flüssigen Füllgut, mit einem einen Flüssigkeitskanal (8) für das Füllgut bildenden Füllrohr (5), welches zum Füllen des jeweiligen Behälters (3) mit einem Füllrohrende in diesen bis zur Dichtlage eines Abdichtelementes (13) am Behälter (3) einführbar ist, mit einem am Füllrohrende ausgebildeten Ventil (9, 18) mit Ventilkörper (10, 19), der an einem einen Rückluftkanal (6) bildenden Rückluftrohr (7) vorgesehen ist, welches über eine Steuer- oder Betätigungseinheit (12) axial zum Öffnen und Schließen des Ventils (9, 18) bewegbar ist, wobei bei geschlossenem Ventil (9, 18) der Ventilkörper (10, 19) mit einer Ventilfläche (14) gegen einen Ventilsitz (15) des Füllrohres (5) den Flüssigkeitskanal (8) verschließend anliegt und in einer geöffneten Stellung den Flüssigkeitskanal (8) zur Abgabe des flüssigen Füllgutes in den Behälter (3) bei am Füllrohrende ebenfalls geöffneten Rückluftkanal (6) für das Einströmen in den Behälter (3) frei gibt, und wobei das geschlossene Ventil (9, 18) auch den Rückluftkanal (6) am Füllrohrende (5) verschließt,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Rückluftkanals (6) an dem Ventilkörperabschnitt (10.2, 19.2) derart offen ist, dass beim Öffnen des Ventils (9, 18) mit der Steuer- oder Betätigungseinheit (12) zunächst der Rückluftkanal (6) für seine Entleerung und nach dieser Entleerung der Flüssigkeitskanal (8) öffnen.
  2. Füllelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (10, 19) einen Ventilkörperabschnitt (10.2, 19.2) aufweist, der bei geschlossenem Ventil (9, 18) in dem von dem Ventilkörper (10, 19) verschlossenen Füllrohr (5) oder Teil dieses Füllrohres (5) aufgenommen ist, und dass der Rückluftkanals (6) an diesem Ventilkörperabschnitt (10.2, 19.2) über wenigstens eine Öffnung (16) offen ist.
  3. Füllelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein die wenigstens eine Öffnung (16) des Rückluftkanals (6) aufweisende Ventilkörperabschnitt (10.2, 19.2) gegenüber der Ventilfläche (14) am Ventilkörper (10, 19) bezogen auf den Bewegungshub (A) des Rückluftrohres (7) axial derart versetzt ist, dass bei geöffnetem Ventil (9, 18) das offene Ende des Rückluftrohres (7) oder die wenigstens eine Öffnung (16) einem mit der Ventilfläche (14) des Ventilkörpers (10, 19) zusammenwirkenden Ventilsitz (15) näher liegt als diese Ventilfläche (14).
  4. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das geöffnete Ventil (9, 18) wenigstens eine Abgabeöffnung (11) des Flüssigkeitskanals (8) freigibt, und dass der die wenigstens eine Öffnung (16) des Rückluftkanals (6) aufweisende Ventilkörperabschnitt (10.2, 19.2) oder die dortige wenigstens eine Öffnung (16) des Rückluftkanals (6) bei geöffnetem Ventil (9, 18) gegenüber der Abgabeöffnung (11) axial derart versetzt ist, das offene Ende des Rückluftkanals (6) einer mit einem Ventilsitz (15) zusammenwirkenden Ventilfläche (14) am Ventilkörper (10, 19) näher liegt als die wenigstens eine Abgabeöffnung (11).
  5. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das geöffnete Ventil (9, 18) wenigstens eine Abgabeöffnung (11) des Flüssigkeitskanals (8) freigibt, und dass die Abgabeöffnung (11) ring- oder teilringförmig, die Füllelementachse (FA) umschließend ausgebildet ist.
  6. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (18) im geöffneten Zustand mehrere Abgabeöffnungen (20) insbesondere für einen strahlenförmigen Austritt des Füllgutes aus dem Flüssigkeitskanal (8) freigibt.
  7. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdichtelement (13) für die Dichtlage des betreffenden Behälters (3) beim Füllen am Füllrohr (5) vorgesehen ist.
  8. Füllmaschine umlaufender Bauart zum Befüllen von Flaschen oder dgl. Behälter (3) mit einem flüssigen Füllgut, mit einem an einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotor vorgesehenen Füllgutbehälter oder Kessel (1), dessen Innenraum einen Flüssigkeitsraum (1.1) zur Aufnahme des Füllgutes und darüber einen Gas- oder Luftraum (1.2) bildet, sowie mit mehreren an dem Rotor oder an
    dem Kessel (1) angeordneten Füllelementen (2),
    dadurch gekennzeichnet, dass diese Füllelemente entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet sind.
  9. Füllmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückluftkanal (6) der Füllelemente jeweils mit dem Gas- oder Luftraum (1.2) des Kessels (1) in Verbindung steht.
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