EP2501643A2 - Füllelement - Google Patents

Füllelement

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Publication number
EP2501643A2
EP2501643A2 EP10773568A EP10773568A EP2501643A2 EP 2501643 A2 EP2501643 A2 EP 2501643A2 EP 10773568 A EP10773568 A EP 10773568A EP 10773568 A EP10773568 A EP 10773568A EP 2501643 A2 EP2501643 A2 EP 2501643A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filling
section
liquid
rod
gas barrier
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.)
Granted
Application number
EP10773568A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2501643B1 (de
Inventor
Ludwig Clüsserath
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.)
KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by KHS GmbH filed Critical KHS GmbH
Priority to SI201031223A priority Critical patent/SI2501643T1/sl
Publication of EP2501643A2 publication Critical patent/EP2501643A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2501643B1 publication Critical patent/EP2501643B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • B67C3/2608—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks comprising anti-dripping means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B3/00—Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B3/04—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles

Definitions

  • the invention relates to a filling element according to the preamble of claim 1 and to a filling machine according to the preamble of claim 15.
  • Filling elements for filling machines are known in various designs and basically consist of a Greelementgephinuse with at least one liquid channel, which communicates with a boiler for providing the liquid product or filling material or a component of this product or filling material and at least one discharge opening for the controlled delivery of Filling in the container to be filled (eg bottle) forms, in response to the control of a arranged in the liquid channel filling or liquid valve.
  • these gas barriers are generally designed as a sieve-like inserts, each forming a plurality of sieve or flow channels for the liquid contents, wherein the number and size of the individual surfaces of the cross sections of the flow channels is selected so that the contents in particular closed liquid valve is held back by its surface tension in cooperation with the ambient pressure in the section of the liquid channel and thus does not occur a subsequent flow or drop of filling material through the respective gas barrier.
  • All known gas barriers have the disadvantage that they clog more or less often when filling products, such as drinks with solid components or solids such as pulp, fibers (including fruit fibers), etc. loading 166
  • 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 patent claim 15.
  • the gas barrier assigned to the at least one liquid channel is formed by at least one rod-shaped element.
  • the at least one rod-shaped element extends into the partial section of the liquid channel ("second" subsection) that forms the gas barrier and / or into the dispensing opening, thereby only partially occupying the cross section of this subsection and / or the dispensing opening, so that between the At least one rod-shaped element and the inner surface of the subsection or the discharge opening at least one, a flow channel of the gas barrier forming gap remains.
  • the gas barrier is formed by a plurality or a bundle of rod-shaped elements which also extend into the second portion of the liquid channel and / or into the discharge opening and are also spaced from each other to form gas barrier flow channels.
  • the cross section of the at least one rod-shaped element and / or the total cross section are selected, for example, such that this cross section or total cross section occupy at least 50% of the inner cross section of the second section and / or the discharge opening and / or the cross section of each flow channel of the gas barrier is many times smaller than the effective cross section of the gas barrier in the flow direction of the filling preceding section ("first section) of the liquid channel, for example, the cross section of each flow channel of the gas barrier only 3% to 10% of the cross section of the first section is.
  • the peculiarity of the invention is that the rod-shaped element or the rod-shaped elements also extend within the gas barrier in the flow direction of the contents preceding and following the liquid valve first portion of the liquid channel.
  • the solids contained in the contents such as pulp, fibers, and fruit fibers, etc., thus find no surfaces, regions or structures in the flow path of the filling material between the liquid valve and the discharge opening and in particular also in this first section of the liquid channel and at the transition to the gas barrier which are oriented transversely to the main flow direction of the contents and on which solid components could accumulate.
  • 1 is a filling element of a filling system of a filling machine, for example of circumferential design, which has a plurality of filling elements 1 distributed around the machine axis at equal angular intervals around the machine axis at the circumference of a rotor, not shown, rotatable about a vertical machine axis.
  • the filling element 1 is used for free jet filling of containers in the form of bottles 2, which are arranged at a distance below the filling element 1 during the filling process with its bottle opening or mouth 2.1, with its bottle axis co-axially with a vertical Greelementachse FA, so that the contents of the respective bottle 2 in a free, oriented in the vertical direction beam through the mouth of the bottle 2.1 can flow.
  • the filling element 1 consists essentially of a Greelementgecharuse 3, which is at least three parts in the illustrated embodiment, with an upper housing part 3.1, with a subsequent thereto in the direction of the Greelementachse FA housing part 3.2 and a lower, ring-like housing part 3.3.
  • a liquid channel 4 is formed for the liquid contents.
  • the upper end of the liquid channel 4 is connected via a Greezier 5 with a provided on the filling machine container or vessel for providing the liquid filling material.
  • the lower end of the liquid channel 4 is open and forms a discharge opening 6, which is annular in the illustrated embodiment and is located within the space 7 formed inter alia by the annular housing part 3.3, with axial distance from the lower, open end of the annular Housing part 3.3.
  • a liquid valve 8 is provided with a formed on a valve stem valve body 9, which is provided with a valve surface on the inner surface of the liquid keitskanals 4 cooperates and is moved to open and close the liquid valve 8 by a predetermined stroke in the Greelementachse FA, in the illustrated embodiment for opening the liquid valve 8 from the closed position shown in Figure 1, in which the valve stem 9 with a you - abuts against the valve surface, in the direction of the Greelementachse FA down.
  • the liquid channel 4 is divided into sections, namely u.a. in a directly connected to the liquid line 5 section 4.1 in the flow direction of the contents in front of the liquid valve 8 and in a flow direction of the contents of the liquid valve 8 following section 4.2, which u.a. creates the space for the movement of the valve stem 9 and is connected via a subsequent section 4.3 of the liquid channel 4 with the discharge opening 6 in connection.
  • section 4.3 whose cross-section is smaller than the cross section of the section 4.2, a generally designated 10 in Figure 1 gas barrier is formed, which serves, after closing the liquid valve 8, a subsequent flow or drop of the filling material from the gas barrier 10 and thus to avoid from the section 4.2, which is still filled after closing the liquid valve 8 with the contents.
  • the transition between the sections 4.2 and 4.3 is in particular also made continuously on the inner surface of the liquid channel 4.
  • the gas barrier 10 forms an annular flow channel which concentrically surrounds the filler element axis FA and has a constant or essentially constant cross section over its entire axial length.
  • the axial length of this flow channel corresponds to the axial length of the subsection 4.3 and is many times greater than the effective cross section of the annular flow channel of the gas barrier 10.
  • the annular flow channel of the gas barrier 10 is arranged by a coaxially arranged with the Greelementachse FA stabför- miges element 1 1 formed, which from section 4.2 in the subsection 4.3 extends and extends over the entire axial length of the section 4.3, in such a way that the circular cylindrical outer surface of the element 1 1 has a the annular flow channel forming distance from the also circular cylindrical inner surface of the section 4.3.
  • the radial distance between the outer surface of the element 11 and the inner surface of the partial section 4.3 is many times smaller than the axial length of this partial section or the gas barrier 10.
  • the distance between the outer surface of the element 11 and the Inner surface of the portion 4.3 is, for example, about 3% to 10% of the axial length of the gas barrier 10, among others adapted to the viscosity of the liquid filling material and / or to the solid or solid components contained in the filling material.
  • the portion 4.1 as well as the element 1 1 each have a constant cross-section over the entire axial length of the gas barrier 10.
  • the element 1 1 extends through the entire section 4.2 and is connected at its upper end to the valve body 9 or made in one piece with this.
  • the element 1 which protrudes with a tapered lower end of the discharge opening 6, executed on its outer surface by appropriate processing and / or coating particularly smooth.
  • the same also applies to the inner surfaces of the liquid channel 4, in particular in the region of the subsection 4.3 or the gas barrier 10.
  • connection of the element 1 1 with the valve body 9 has the additional advantage that the element 1 1 when moving the valve body 9 and in particular when opening the liquid valve 8 is moved down so that any solids that, despite the described training in the Have set gas barrier 10, loosened and / or moved in the direction of the discharge opening 6 and are carried by the flowing with the liquid valve 8 open the bottle 2 contents.
  • the space 7 is used in a conventional manner for rinsing the filling element 1 during a Zipp cleaning and / or disinfection of the filling system, in which the housing part 3.3 is closed at the open bottom by a closure or rinsing cap, not shown.
  • the room 7 opens a line 12 for supplying and / or discharging the cleaning and / or disinfecting medium.
  • FIG. 2 shows, as a further embodiment, a filling element 1 a, which differs from the filling element 1 essentially only in that the gas barrier 10 a is formed by a multiplicity or a bundle of rod-shaped elements 11 a, which extend in the direction of the filling element axis FA extend within the section 4.3 of the liquid channel 4.
  • the size of the cross-sectional area of the flow channels is again-in particular also dependent on the viscosity and / or of solid constituents. len in the filling - so chosen that after closing the liquid valve 8 does not flow or drop of the liquid product from the gas barrier 10a and from the continued with this filling material section 4.2 of the filling element 1 a does not take place.
  • the rod-shaped elements 1 1 a are fixed with their upper end to the discharge opening 6 facing bottom of the valve body 9, extending through the entire section 4.2 and have in the illustrated embodiment, such an axial length that its lower ends with a closed remplis - stechniksventil 8 are at the height level of the discharge opening 6.
  • This embodiment also has the advantage that in the liquid channel 4 transversely to the flow direction of the contents oriented elements, surfaces or structures are avoided, which could attach solid or solid components of the filling, which eventually leads to a narrowing of the flow cross-section and / or clogging of the filling element 1 a could lead.
  • the outer surfaces of the elements 11a and the inner surfaces of the liquid channel 4 are made particularly smooth, at least in the section 4.3, by appropriate surface treatment and / or coating.
  • the filling element 1 a also has the additional advantage that possibly in the gas barrier 10a adhering components when opening the liquid valve 8 with the elements 1 1 a are moved in the direction of the discharge opening 6, so that these components then simplified with the liquid contents of the gas barrier 10a can be removed.
  • FIG. 3 shows, in a simplified partial illustration, a filling element 1 b which has the liquid channel 14 in a filling element housing 13 and the liquid valve 16 formed by the valve tappet with valve body 15.
  • the liquid channel 14 forms in the flow direction of the filling material in front of the liquid valve a partial section 14.1, which corresponds to the section 4.1 and with the filling machine side container or boiler for providing the contents of the Greguttechnisch 5 is in communication.
  • the section 14.2 following in the direction of flow of the filling material onto the liquid valve 16 and corresponding to the section 4.2 communicates with the discharge opening designated 17 in FIG. 3, which is formed by the section 14.3 corresponding to the section 4.3 and via which the liquid contents during the Filling process with the liquid valve 16 open flows into the bottle 2 through the bottle mouth 2.1.
  • the section 14.3, which in turn has a constant cross-section over its entire axial length, is designed as a gas barrier 18, namely in that, starting from the section 14.2 in the section 14.3, a rod-shaped element 19 extends, which in the illustrated embodiment over its entire axial length has a constant cross-section, is oriented with its axis parallel to Golfelementachse FA and with its the discharge opening 17 remote end is fixed in the interior of the section 14.2.
  • the outer diameter of the circular-cylindrical, for example, on the outer surface of the element 19 is slightly smaller than the cross-section of the portion 14.3, so that the gas barrier 18 in turn has an annular flow channel.
  • the filling element 1 b differs from the filling elements 1 and 1 a basically in that the rod-shaped element 19 forming the gas barrier 18 is fixedly provided on the filling element housing 13, i. is not moved with the valve body 15 of the liquid valve 16.
  • FIG. 4 shows, as a further embodiment, a filling element 1c which differs from the filling element 1b in that the gas barrier 18a number or is formed by a bundle of rod-shaped elements 19a, each having a constant cross-section over its axial length in the illustrated embodiment and are oriented with their axes in an axial direction parallel to Guelementachse FA.
  • the elements 19a which are held with their upper ends on Medelementgephinu- se 13 and with their lower ends by the portion 14.3 reaching up to the discharge opening 17 elements 19a are radially spaced from each other, so between these elements and between the bundle of the elements 19a and the inner surface of the Subsection 14.3 a plurality of the gas barrier 18a forming flow channels are formed.
  • the cross-section of these channels is in turn adapted to the type or viscosity and / or the solids content of the liquid filling so that when the liquid valve 16 is closed, a reflow or drop of filling material from the gas barrier 18a and from the continued with this filling material section 14.2 is.
  • the local discharge opening 6 is arranged coaxially with the Gresse FA
  • the discharge opening 17 is provided in the filling elements 1 b and 1 c radially offset from this Foodelementachse FA.

Landscapes

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

Abstract

Füllelement für ein Füllsystem oder für eine Füllmaschine zum Füllen von Behältern (2) mit einem flüssigen Füllgut, mit wenigstens einem in einem Füllelementgehäuse (4, 14) ausgebildeten Flüssigkeitskanal, der wenigstens eine Abgabeöffnung (6, 17) für das flüssige Füllgut bildet und an eine Quelle zum Bereitstellen des flüssigen Füllgutes oder einer Komponente dieses Füllgutes anschliessbar ist, mit wenigstens einem Flüssigkeitsventil (8, 16) in dem wenigstens einem Flüssigkeitskanal (4, 14) zum gesteuerten Abgeben des Füllgutes oder der Komponente an der Abgabeöffnung (6, 17), sowie mit einer Gassperre (10, 10a, 18, 18a), die bei geschlossenem Flüssigkeitsventil (8, 16) ein Nachfliessen oder -tropfen des Füllgutes vermeidet und hierfür wenigsten einen Strömungskanal mit reduziertem Querschnitt bildet.

Description

Füllelement
Die Erfindung bezieht sich auf ein Füllelement gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Füllmaschine gemäß Oberbegriff Patentanspruch 15.
Füllelemente für Füllmaschinen sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt und bestehen grundsätzlich aus einem Füllelementgehäuse mit wenigstens einem Flüssigkeitskanal, der mit einem Kessel zum Bereitstellen des flüssigen Produktes oder Füllgutes oder einer Komponente dieses Produktes oder Füllgutes in Verbin- dung steht und wenigstens eine Abgabeöffnung zum gesteuerten Abgeben des Füllgutes in den zu füllenden Behälter (z.B. Flasche) bildet, und zwar in Abhängigkeit von der Ansteuerung eines im Flüssigkeitskanal angeordneten Füll- oder Flüssigkeitsventils. Bekannt ist insbesondere, bei Füllelementen an deren Abgabeöffnung oder aber in Strömungsrichtung des Füllgutes vor der Abgabeöffnung sogenannte Gassperren vorzusehen, die nach Beendigung des jeweiligen Füllvorgangs und nach dem Schließen des Flüssigkeitsventils ein Nachfließen oder -tropfen von Füllgut aus einem Teilraum des Füllelementes verhindern, wobei der Teilraum von einem in Strö- mungsrichtung des Füllgutes auf das Flüssigkeitsventil folgenden Teilabschnitt des Flüssigkeitskanals gebildet ist. Bei bekannten Füllelementen sind diese Gassperren in der Regel als siebartige Einsätze ausgeführt, die jeweils eine Vielzahl von Sieboder Strömungskanälen für das flüssige Füllgut bilden, wobei die Anzahl und die Größe der Einzeloberflächen der Querschnitte der Strömungskanäle so gewählt ist, dass das Füllgut bei geschlossenem Flüssigkeitsventil insbesondere durch seine Oberflächenspannung im Zusammenwirken mit dem Umgebungsdruck in dem Teilabschnitt des Flüssigkeitskanals zurück gehalten wird und damit ein Nachströmen oder -tropfen von Füllgut durch die jeweilige Gassperre nicht erfolgt. Alle bekannten Gassperren haben den Nachteil, dass sie beim Abfüllen von Produkten, beispielsweise von Getränken mit festen Komponenten oder Feststoffen, wie Pulpe, Fasern (auch Fruchtfasern) usw. mehr oder weniger häufig verstopfen. Be- 166
2 dingt ist dies u.a. dadurch, dass sich durch die siebartige Struktur zwangsweise Stege oder Flächen oder Strukturen ergeben, die quer zur Strömungsrichtung oder Hauptströmungsrichtung des Füllgutes orientiert sind und an denen dann festere Bestandteile (Feststoffe, wie Pulpe, Fasern, auch Fruchtfasern usw.) hängen blei- ben. Besonders augenfällig ist dieser Nachteil dann, wenn das Füllgut Fasern großer Länge enthält, die sich beispielsweise um die durch die siebartige Struktur gebildeten Querstege schlingen und so besonders schnell den Strömungsquerschnitt der verwendeten Gassperre verengen und diese schließlich verstopfen. Die bekannten Gassperren lassen somit nur die zuverlässige Verarbeitung von Produkten mit kleinen Feststoffteilchen zu.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Füllelement aufzuzeigen, die diesen Nachteil vermeidet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Füllelement entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Füllmaschine ist Gegenstand des Patentanspruchs 15.
Bei dem erfindungsgemäßen Füllelement ist die dem wenigstens einen Flüssigkeitskanal zugeordnete Gassperre von wenigstens einem stabförmigen Element gebildet.
Dabei reicht das wenigstens eine stabförmige Element in den, die Gassperre for- menden Teilabschnitt des Flüssigkeitskanals („zweiter" Teilabschnitt) und/oder in die Abgabeöffnung hinein und nimmt dabei den Querschnitt dieses Teilabschnittes und/oder der Abgabeöffnung nur teilweise ein, sodass zwischen dem wenigstens einem stabförmigen Element und der Innenfläche des Teilabschnitts oder der Abgabeöffnung zumindest ein, einen Strömungskanal der Gassperre bildender Spalt ver- bleibt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Gassperre von einer Vielzahl oder einem Bündel von stabförmigen Elementen gebildet, die ebenfalls in den zweiten Teilabschnitt des Flüssigkeitskanals und/oder in die Abgabeöffnung hineinreichen und zur Bildung von Strömungskanälen für die Gassperre auch voneinander beabstandet sind. Der Querschnitt des wenigstens einen stabförmigen Elementes und/oder der Gesamtquerschnitt (Summe der Querschnitte der Elemente des Bündels) sind beispielsweise so gewählt, dass dieser Querschnitt oder Gesamtquerschnitt wenigstens 50% des Innenquerschnitts des zweiten Teilabschnitts und/oder der Abgabe- Öffnung einnehmen und/oder der Querschnitt jedes Strömungskanal der Gassperre um ein Vielfaches kleiner ist als der wirksame Querschnitt eines der Gassperre in Strömungsrichtung des Füllgutes vorausgehenden Teilabschnitts („erster Teilabschnitt) des Flüssigkeitskanal, beispielsweise der Querschnitt jedes Strömungskanal der Gassperre nur 3% bis 10% des Querschnitt des ersten Teilabschnitts beträgt.
Unabhängig von der Anzahl der stabförmigen, die Gassperre bildenden Elemente besteht die Besonderheit der Erfindung darin, dass sich das stabförmige Element bzw. die stabförmigen Elemente auch innerhalb des der Gassperre in Strömungsrichtung des Füllgutes vorausgehenden und auf das Flüssigkeitsventil folgenden ersten Teilabschnitts des Flüssigkeitskanals erstrecken. Die im Füllgut enthaltenen Feststoffe, wie Pulpe, Fasern, auch Fruchtfasern usw. finden somit im Strömungsweg des Füllgutes zwischen dem Flüssigkeitsventil und der Abgabeöffnung und dabei insbesondere auch in diesem ersten Teilabschnitt des Flüssigkeitskanals sowie am Übergang zur Gassperre keine Flächen, Bereiche oder Strukturen vor, die quer zur Hauptströmungsrichtung des Füllgutes orientiert sind und an denen sich feste Bestandteile anlagern könnten.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbe- ziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren, die jeweils in vereinfachter Darstellung einen Teilschnitt durch ein Füllelement zum Abfüllen eines flüssigen Füllgutes oder Produktes in Behälter in Form von Flaschen zeigen, näher erläutert. In der Figur ist 1 ein Füllelement eines Füllsystems einer Füllmaschine beispielsweise umlaufender Bauart, die am Umfang eines nicht dargestellten, um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotors in gleichmäßigen Winkelabständen um die Maschinenachse verteilt eine Vielzahl von Füllelementen 1 aufweist. Das Füllelement 1 dient zum Freistrahlfüllen von Behältern in Form von Flaschen 2, die während des Füllvorgangs mit ihrer Flaschenöffnung oder -mündung 2.1 mit Abstand unterhalb des Füllelementes 1 angeordnet sind, und zwar mit ihrer Flaschenachse achsgleich mit einer vertikalen Füllelementachse FA, sodass das Füllgut der jeweiligen Flasche 2 in einem freien, in vertikaler Richtung orientierten Strahl durch die Flaschenmündung 2.1 zufließen kann.
Das Füllelement 1 besteht im Wesentlichen aus einem Füllelementgehäuse 3, welches bei der dargestellten Ausführungsform wenigstens dreiteilig ausgebildet ist, und zwar mit einem oberen Gehäuseteil 3.1 , mit einem an dieses in Richtung der Füllelementachse FA anschließenden Gehäuseteil 3.2 und mit einem unteren, ringartigen Gehäuseteil 3.3. In den Gehäuseteilen 3.1 und 3.3 ist ein Flüssigkeitskanal 4 für das flüssige Füllgut ausgebildet. Das obere Ende des Flüssigkeitskanals 4 ist über eine Füllgutleitung 5 mit einem an der Füllgutmaschine vorgesehenen Behälter oder Kessel zur Bereitstellung des flüssigen Füllgutes verbunden. Das untere Ende des Flüssigkeitskanals 4 ist offen und bildet eine Abgabeöffnung 6, die bei der dargestellten Ausführungsform ringartig ausgebildet ist und sich innerhalb des u.a. von dem ringartigen Gehäuseteil 3.3 gebildeten Raumes 7 befindet, und zwar mit axialen Abstand von dem unteren, offenen Ende des ringartigen Gehäuseteils 3.3. Im Flüssigkeitskanal 4 ist zur gesteuerten Abgabe des Füllgutes in die jeweilige Flasche 2 ein Flüssigkeitsventil 8 mit einem an einem Ventilstößel ausgebildeten Ventilkörper 9 vorgesehen, der mit einer Ventilfläche an der Innenfläche des Flüssig- keitskanals 4 zusammenwirkt und zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsventils 8 um einen vorgegebenen Hub in der Füllelementachse FA bewegt wird, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform zum Öffnen des Flüssigkeitsventils 8 aus der in der Figur 1 dargestellten Schließstellung, in der der Ventilstößel 9 mit einer Dich- tung gegen die Ventilfläche anliegt, in Richtung der Füllelementachse FA nach unten.
Durch das Flüssigkeitsventil 8 wird der Flüssigkeitskanal 4 in Teilabschnitte unterteilt, und zwar u.a. in einen mit der Flüssigkeitsleitung 5 unmittelbar verbundenen Teilabschnitt 4.1 in Strömungsrichtung des Füllgutes vor dem Flüssigkeitsventil 8 und in einen in Strömungsrichtung des Füllgutes auf das Flüssigkeitsventil 8 folgenden Teilabschnitt 4.2, welcher u.a. den Freiraum für die Bewegung des Ventilstößels 9 schafft und über einen anschließenden Teilabschnitt 4.3 des Flüssigkeitskanals 4 mit der Abgabeöffnung 6 in Verbindung steht. Im Teilabschnitt 4.3, dessen Querschnitt kleiner ist als der Querschnitt des Teilabschnitts 4.2, ist eine in der Figur 1 allgemein mit 10 bezeichnete Gassperre gebildet, die dazu dient, nach dem Schließen des Flüssigkeitsventils 8 ein Nachfließen oder -tropfen des Füllgutes aus der Gassperre 10 und somit aus dem Teilabschnitt 4.2 zu vermeiden, welcher nach dem Schließen des Flüssigkeitsventils 8 weiterhin mit dem Füllgut gefüllt ist. Der Übergang zwischen den Teilabschnitten 4.2 und 4.3 ist insbesondere auch an der Innenfläche des Flüssigkeitskanals 4 stufenlos ausgeführt.
Die Gassperre 10 bildet bei der dargestellten Ausführungsform einen ringförmigen Strömungskanal, der die Füllelementachse FA konzentrisch umschließt und über seine gesamte axiale Länge einen gleichbleibenden oder im Wesentlichen gleichbleibenden Querschnitt aufweist. Die axiale Länge dieses Strömungskanals entspricht der axialen Länge des Teilabschnitts 4.3 und ist um ein Vielfaches größer als der effektive Querschnitt des ringförmigen Strömungskanals der Gassperre 10. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der ringförmige Strömungskanal der Gassperre 10 durch ein achsgleich mit der Füllelementachse FA angeordnetes stabför- miges Element 1 1 gebildet, welches vom Teilabschnitt 4.2 in den Teilabschnitt 4.3 hindurchreicht und sich über die gesamte axiale Länge des Teilabschnittes 4.3 erstreckt, und zwar derart, dass die kreiszylinderförmige Außenfläche des Elementes 1 1 einen den ringförmigen Strömungskanal bildenden Abstand von der ebenfalls kreiszylinderförmigen Innenfläche des Teilabschnitts 4.3 aufweist.
Dem Querschnitt des ringförmigen Strömungskanals entsprechend ist der radiale Abstand zwischen der Außenfläche des Elementes 1 1 und der Innenfläche des Teilabschnittes 4.3 um ein Vielfaches kleiner als die axiale Länge diese Teilabschnitts bzw. der Gassperre 10. Der Abstand zwischen der Außenfläche des Elementes 1 1 und der Innenfläche des Teilabschnittes 4.3 beträgt beispielsweise etwa 3% bis 10% der axialen Länge der Gassperre 10, und zwar u.a. angepasst an die Viskosität des flüssigen Füllgutes und/oder an die im Füllgut enthaltenen festen oder festeren Bestandteile. Bei der dargestellten Ausführungsform weisen der Teilabschnitt 4.1 sowie auch das Element 1 1 jeweils einen gleichbleibenden Querschnitt über die gesamte axiale Länge der Gassperre 10 auf.
Bei der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich das Element 1 1 durch den ge- samten Teilabschnitt 4.2 und ist an seinem oberen Ende mit dem Ventilkörper 9 verbunden oder einstückig mit diesem hergestellt.
Bevorzugt ist das Element 1 1 , welches mit einem spitz zulaufenden unteren Ende aus der Abgabeöffnung 6 vorsteht, an seiner Außenfläche durch entsprechende Bearbeitung und/oder Beschichtung besonders glatt ausgeführt. Gleiches gilt auch für die Innenflächen des Flüssigkeitskanals 4, insbesondere im Bereich des Teilabschnittes 4.3 bzw. der Gassperre 10.
Durch die beschriebene Ausbildung sind im Bereich der Gassperre 10, insbesonde- re auch im Bereich des Übergangs zwischen dem Teilabschnitt 4.2 und der Gassperre 10, aber auch im Teilabschnitt 4.2 quer zur Strömungsrichtung des flüssigen Füllgutes orientierte Flächen, Elemente oder Strukturen im Füllgutkanal 4 vollstän- dig vermieden, an denen sich die Gassperre 10 verstopfende und/oder deren Querschnitt reduzierende Bestandteile des Füllgutes anlagern und dadurch zu einem Verengen des Fließquerschnitts oder zu einem Verstopfen des Füllelementes 1 führen könnten.
Die Verbindung des Elementes 1 1 mit dem Ventilkörper 9 hat den zusätzlichen Vorteil, dass das Element 1 1 beim Bewegen des Ventilkörpers 9 und dabei insbesondere beim Öffnen des Flüssigkeitsventils 8 nach unten mitbewegt wird, sodass eventuelle Feststoffe, die sich trotz der beschriebenen Ausbildung in der Gassperre 10 festgesetzt haben, gelockert und/oder in Richtung der Abgabeöffnung 6 mitbewegt und durch das bei geöffnetem Flüssigkeitsventil 8 der Flasche 2 zufließende Füllgut mitgeführt werden.
Der Raum 7 dient in an sich bekannter Weise zum Spülen des Füllelementes 1 während einer Zipp-Reinigung und/oder -Desinfektion des Füllsystems, bei der das Gehäuseteil 3.3 an der offenen Unterseite durch eine nicht dargestellte Verschlussoder Spülkappe verschlossen ist. In den Raum 7 mündet eine Leitung 12 zum Zu- und/oder Abführen des Reinigungs- und/oder Desinfektionsmediums. Die Figur 2 zeigt als weitere Ausführungsform ein Füllelement 1 a, welches sich von dem Füllelement 1 im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass die Gassperre 10a von einer Vielzahl oder einem Bündel von stabförmigen Elementen 1 1 a gebildet ist, die sich in Richtung der Füllelementachse FA innerhalb des Teilabschnittes 4.3 des Flüssigkeitskanals 4 erstrecken.
Die bei der dargestellten Ausführungsform wiederum mit einer kreiszylinderförmigen Querschnittsfläche und mit jeweils einem konstanten Querschnitt über die gesamte Länge ausgebildeten Elemente 1 1 a sind voneinander beabstandet, sodass sich zwischen diesen Elementen, aber auch zwischen dem Bündel aus den Elementen 1 1 a und der Innenfläche des Teilabschnittes 4.3 Strömungskanäle der Gassperre 10a ergeben.
Dabei ist die Größer der Querschnittsfläche der Strömungskanäle wiederum - insbesondere auch in Abhängigkeit von der Viskosität und/oder von festen Bestandtei- len im Füllgut - so gewählt, dass nach dem Schließen des Flüssigkeitsventils 8 ein Nachfließen oder -tropfen des flüssigen Füllguts aus der Gassperre 10a und aus dem mit diesem Füllgut weiterhin gefüllten Teilabschnitt 4.2 des Füllelementes 1 a nicht erfolgt.
Die stabförmigen Elemente 1 1 a sind mit ihren oberen Ende an der, der Abgabeöffnung 6 zugewandten Unterseite des Ventilkörpers 9 befestigt, erstrecken sich durch den gesamten Teilabschnitt 4.2 und besitzen bei der dargestellten Ausführungsform eine solche axiale Länge, dass sich deren unteren Enden bei geschlossenem Flüs- sigkeitsventil 8 auf dem Höhenniveau der Abgabeöffnung 6 befinden.
Auch diese Ausführung hat den Vorteil, dass im Flüssigkeitskanal 4 quer zur Strömungsrichtung des Füllgutes orientierte Elemente, Flächen oder Strukturen vermieden sind, an denen sich feste oder festere Bestandteile des Füllgutes anlagern könnten, was schließlich zu einem Verengen des Fließquerschnitts und/oder zu einem Verstopfen des Füllelementes 1 a führen könnte.
Weiterhin sind auch bei dieser Ausführungsform die Außenflächen der Elemente 1 1 a sowie die Innenflächen des Flüssigkeitskanals 4 zumindest im Teilabschnitt 4.3 durch entsprechende Oberflächenbearbeitung und/oder Beschichtung besonders glatt ausgeführt. Durch die Befestigung der Elemente 1 1 a am Ventilkörper 9 hat das Füllelement 1 a ebenfalls den zusätzlichen Vorteil, dass eventuell in der Gassperre 10a haftende Bestandteile beim Öffnen des Flüssigkeitsventils 8 mit den Elementen 1 1 a in Richtung Abgabeöffnung 6 mitbewegt werden, sodass diese Bestandteile dann vereinfacht mit dem flüssigen Füllgut aus der Gassperre 10a entfernt werden können.
Die Figur 3 zeigt in einer vereinfachten Teildarstellung ein Füllelement 1 b, welches in einem Füllelementgehäuse 13 den Flüssigkeitskanal 14 und das von dem Ventil- Stößel mit Ventilkörper 15 gebildete Flüssigkeitsventil 16 aufweist. Der Flüssigkeitskanal 14 bildet in Strömungsrichtung des Füllgutes vor dem Flüssigkeitsventil einen Teilabschnitt 14.1 , der dem Teilabschnitt 4.1 entspricht und mit dem füllmaschinen- seitigen Behälter oder Kessel zum Bereitstellen des Füllgutes über die Füllgutleitung 5 in Verbindung steht. Der in Strömungsrichtung des Füllgutes auf das Flüssigkeitsventil 16 folgende und dem Teilabschnitt 4.2 entsprechende Teilabschnitt 14.2 steht mit der in der Figur 3 mit 17 bezeichneten Abgabeöffnung in Verbindung, die von dem dem Teilabschnitt 4.3 entsprechenden Teilabschnitt 14.3 gebildet ist und über die das flüssige Füllgut während des Füllprozesses bei geöffnetem Flüssigkeitsventil 16 in die Flasche 2 durch die Flaschenmündung 2.1 zufließt.
Der Teilabschnitt 14.3, der wiederum über seine gesamte axiale Länge einen kon- stanten Querschnitt aufweist, ist als Gassperre 18 ausgebildet und zwar dadurch, dass ausgehend vom Teilabschnitt 14.2 in den Teilabschnitt 14.3 ein stabförmiges Element 19 hineinreicht, welches bei der dargestellten Ausführungsform über seine gesamte axiale Länge einen konstanten Querschnitt besitzt, mit seiner Achse parallel zur Füllelementachse FA orientiert ist und mit seinem der Abgabeöffnung 17 ent- fernt liegenden Ende im Inneren des Teilabschnittes 14.2 befestigt ist. Der Außendurchmesser des beispielsweise an der Außenfläche kreiszylinderförmigen Elementes 19 ist etwas kleiner als der Querschnitt des Teilabschnitts 14.3, sodass die Gassperre 18 wiederum einen ringförmigen Strömungskanal aufweist. Innerhalb des Teilabschnitts 14.2, am Übergang zwischen diesem Teilabschnitt und der Gassper- re 18 sowie auch innerhalb der Gassperre 8 sind quer zur Strömungsrichtung des Füllgutes orientierte Flächen, Bereiche oder Strukturen vermieden, an denen sich feste oder festere Bestandteile des Füllgutes anlagern und dadurch zu einem Verengen des Fließquerschnitts oder zu einem Verstopfen des Füllelementes 1 b führen könnten.
Das Füllelement 1b unterscheidet sich von den Füllelementen 1 und 1 a grundsätzlich dadurch, dass das die Gassperre 18 bildende stabförmige Element 19 fest am Füllelementgehäuse 13 vorgesehen ist, d.h. mit dem Ventilkörper 15 des Flüssigkeitsventils 16 nicht mitbewegt wird.
Die Figur 4 zeigt als weitere Ausführungsform ein Füllelement 1c, welches sich von dem Füllelement 1 b dadurch unterscheidet, dass die Gassperre 18a von einer Viel- zahl oder von einem Bündel von stabförmigen Elementen 19a gebildet ist, die bei der dargestellten Ausführungsform jeweils einen konstanten Querschnitt über ihre axiale Länge besitzen und mit ihren Achsen in einer Achsrichtung parallel zur Füllelementachse FA orientiert sind. Die mit ihren oberen Enden am Füllelementgehäu- se 13 gehaltenen und mit ihren unteren Enden durch den Teilabschnitt 14.3 bis an die Abgabeöffnung 17 hineinreichenden Elemente 19a sind voneinander radial beabstandet, sodass zwischen diesen Elementen sowie auch zwischen dem Bündel aus den Elementen 19a und der Innenfläche des Teilabschnitts 14.3 eine Vielzahl von die Gassperre 18a formenden Strömungskanälen gebildet sind. Der Querschnitt dieser Kanäle ist wiederum an die Art bzw. Viskosität und/oder den Feststoffanteil des flüssigen Füllgutes so angepasst, dass bei geschlossenem Flüssigkeitsventil 16 ein Nachfließen oder -tropfen von Füllgut aus der Gassperre 18a und aus dem mit diesem Füllgut weiterhin gefüllten Teilabschnitt 14.2 verhindert ist. Während bei den Füllelementen 1 und 1 a die dortige Abgabeöffnung 6 achsgleich mit der Füllelementachse FA angeordnet ist, ist die Abgabeöffnung 17 bei den Füllelementen 1 b und 1c jeweils radial gegenüber dieser Füllelementachse FA versetzt vorgesehen. Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird. So wurde vorstehend davon ausgegangen, dass der Querschnitt der Elemente 11 , 1 a, 19 und 19a sowie auch der Teilabschnitte 4.3 und 14.3 über die gesamte Länge jeweils konstant ist. Es sind aber auch Ausführungen denkbar, bei denen sich die Querschnitte in Längsrichtung der Elemente und/oder der Teilabschnitte verändern, allerdings kontinuierlich und/oder ohne Stufen, sodass Flächenbereiche oder Struk- turen, an denen sich feste Bestandteile anlagern könnten, innerhalb der jeweiligen Gassperre 10, 10a, 18, 18a vermieden sind. Bezugszeichenliste
I , 1a - 1c Füllelement
2 Flasche
2.1 Flaschenmündung
3.1 Flaschenmündung
3 Füllelementgehäuse
3.1 , 3.2, 3.3 Gehäuseteil
4 Flüssigkeitskanal
4.1 , 4.2, 4.3 Teilabschnitt des Flüssigkeitskanals
5 Füllgutleitung
6 Abgabeöffnung
7 Raum innerhalb des Gehäuseteils 3.3
8 Flüssigkeitsventil
9 Ventilkörper
10, 10a Gassperre
I I , 11a stabförmiges Element
12 Leitung
13 Füllelementgehäuse
14 Flüssigkeitskanal
14.1 , 14.2, 14.3 Teilabschnitt des Flüssigkeitskanals 14
15 Ventilkörper
16 Flüssigkeitsventil
17 Abgabeöffnung
18, 18a Gassperre
19, 19a stabförmiges Element
FA Füllelementachse

Claims

Patentansprüche
1. Füllelement für ein Füllsystem oder für eine Füllmaschine zum Füllen von Behältern (2) mit einem flüssigen Füllgut, mit wenigstens einem in einem Füllelementgehäuse (3, 13) ausgebildeten Flüssigkeitskanal (4, 14), der wenigstens eine Abgabeöffnung (6, 17) für das flüssige Füllgut bildet und an eine Quelle zum Bereitstellen des flüssigen Füllgutes oder einer Komponente dieses Füllgutes anschließbar ist, mit wenigstens einem Flüssigkeitsventil (8, 16) in dem wenigstens einem Flüssigkeitskanal (4, 14) zum gesteuerten Abgeben des Füllgutes oder der Komponente an der Abgabeöffnung (6, 17), sowie mit einer Gassperre (10, 10a, 18, 18a), die bei geschlossenem Flüssigkeitsventil (8, 15) ein Nachfließen oder -tropfen des Füllgutes aus einem ersten, beispielsweise in Strömungsrichtung des Füllgutes auf das Flüssigkeitsventil (8, 15) folgenden Teilabschnitt (4.2, 14.2) des Flüssigkeitskanals (4, 14) vermeidet und hierfür wenigsten einen Strömungskanal mit reduziertem Querschnitt bildet.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gassperre (10, 10a, 18, 18a) von wenigstens einem stabförmigen Element (1 1 , 1 1a, 19, 19a) gebildet ist, welches sich ausgehend vom ersten Teilabschnitt (4.2, 14.2) des Flüssigkeitskanals (4, 14) in den die Gassperre (10, 10a) aufweisenden zweiten Teilabschnitt (4.3, 14.3) des Flüssigkeitskanals (4, 14) oder in die Abgabeöffnung (17) derart hineinerstreckt, dass der von dem wenigstens einen stabförmigen Element (1 1 , 1 1 a, 19, 19a) nicht eingenommene Querschnitt des zweiten Teilabschnitts (4.3) oder der Abgabeöffnung (17) den wenigstens einen Strömungskanal der Gassperre bildet.
2. Füllelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gassperre (10, 10a, 18, 18a) in einem in Strömungsrichtung des Füllgutes auf den ersten Teilabschnitt (4.2, 14.2) folgenden zweiten Teilabschnitt (4.3, 14.3) des Flüssigkeitskanals (4, 14) oder an der Abgabeöffnung (6, 17) vorgesehen ist.
3. Füllelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens einen Strömungskanal der Gassperre (10, 10a, 18, 18a) einen Querschnitt aufweist, der kleiner ist als der Querschnitt des ersten und/oder zweiten Teilabschnitts (4.2, 14.2, 4.3, 14.3) des Flüssigkeitskanals (4) und/oder kleiner ist als die axiale Länge der Gassperre (10, 10a, 18, 18a).
4. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gassperre (10, 18, 10a, 18a) von einem einzigen, sich innerhalb des zweiten Teilabschnittes (4.3) oder innerhalb der Abgabeöffnung (6, 17) erstreckenden stabförmigen Element (1 1 , 19) oder von einem Bündel aus mehreren stabförmigen Elementen (1 1 a, 19a) gebildet ist, die sich innerhalb des zweiten Teilabschnitts (4.3) des Flüssigkeitskanals (4) oder innerhalb der Abgabeöffnung (17) erstrecken.
5. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine stabförmige Element (1 1 , 1 1 a, 19, 19a) sich durch den ersten Teilabschnitt (4.2, 14.2) des Flüssigkeitskanals (4, 14.2) bis an eine der Abgabeöffnung (6, 17) gegenüber liegende Fläche innerhalb des ersten Teilabschnittes (4.2, 14.2) erstreckt.
6. Füllelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich das wenigstens eine stabförmige Element (1 1 , 1 1 a) durch den ersten Teilabschnitt (4.2) des Flüssigkeitskanals (4) bis an einen Ventilkörper (9) des Flüssigkeitsventils (8) erstreckt, vorzugsweise mit dem Ventilkörper (9) verbunden ist.
7. Füllelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine stabförmige Element (19, 19a) bis an eine den Flüssigkeitskanal (14) an dem ersten Teilabschnitt (14.2) begrenzende Wandung erstreckt.
8. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem wenigstens einem stabförmigen Element (1 1 , 11a, 19, 19a) und einer Innenfläche des zweiten Teilabschnitts (4.3) und/oder der Abgabeöffnung (6, 17) der wenigstens eine Strömungskanal der Gassperre (10, 10a, 18, 18a) gebildet ist.
9. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stabförmigen Elemente (1 a, 19a) im Bündel dieser Elemente voneinander beabstandet sind, und zwar zur Bildung von Strömungskanälen der Gassperre (10, 18a) zwischen den stabförmigen Elementen (11a, 19a).
10. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine stabförmige Element (11 , 11a, 19, 19a) eine kreiszylinderförmigen Mantelfläche aufweist.
11. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine stabförmige Element und/oder die Wandung des zweiten Teilabschnitts (4.3, 14.3) des Flüssigkeitskanals (4, 14) mit glatter Oberfläche ausgeführt sind.
12. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine stabförmige Element (11 , 19), vorzugsweise mit einem sich verjüngenden Ende aus der Abgabeöffnung (6, 17) vorsteht.
13. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine stabförmige Element (11a, 19a) zumindest bei geschlossenem Flüssigkeitsventil (8, 15) mit seinem freien Ende auf dem Niveau der Abgabeöffnung (6, 17) angeordnet ist.
14. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stabförmigen Elemente (11a, 19a) dieselbe axiale Länge aufweisen.
15. Füllmaschine zum Füllen von Flaschen oder dergleichen Behältern mit einem flüssigen Füllgut, mit einer Vielzahl von vorzugsweise an einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotor vorgesehenen Füllelementen (1 , 1a - 1c), dadurch gekennzeichnet, dass die Füllelemente nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet sind.
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