DE823263C

DE823263C - Steuerkopf fuer Vorrichtungen zum Abfuellen gashaltiger oder nicht gashaltiger Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE823263C
Application number: DEST1014A
Authority: DE
Inventors: Gustave Stern
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1945-02-20
Filing date: 1950-05-05
Publication date: 1951-12-03
Also published as: GB621682A; FR912380A; BE460395A; US2605949A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Steuerkopf für Vorrichtungen zum Abfüllen gashaltiger oder nicht gashaltiger Flüssigkeiten unter Gegendruck in Flaschen oder ähnliche Behälter, bei denen der Steuerkopf das vorherige Unterdrucksetzen der Flaschen durch Preßluft sicherstellt.

Die Erfindung hat sich in erster Linie die Aufgabe gestellt, das vollautomatische Arbeiten der bekannten Vorrichtungen zu verbessern, vor allem ίο dadurch, daß die Abfüllgeschwindigkeit zugunsten einer erhöhten Leistung gesteigert wird. Sie ermöglicht ferner ein ordnungsgemäßes Arbeiten der an sich bekannten Vorrichtungen, auch dann, wenn der Druck der Zufuhrpreßluft von dem Druck im Abfüllbehälter mit der abzufüllenden Flüssigkeit abweicht. Dabei entfallen alle komplizierten und kostspieligen Vorrichtungen zur Sicherstellung der Gleichmäßigkeit des Luftdruckes.

Weiterhin hat die Erfindung Einrichtungen zum Gegenstand, die ein beliebiges und genaues Einstellen des Flüssigkeitsspiegels im Innern der Flaschen ermöglichen.

Im folgenden werden die Hauptmerkmale des Steuerkopfes nach der Erfindung etwas näher erläutert. .

Der Steuerkopf, der in bekannter Art und Weise am Grunde des Flüssigkeitsbehälters angebracht ist, enthält eine Druckkammer, die durch eine Membran

verschlossen ist und nach der Aufwärtsbewegung der Flasche mit Druckluft gefüllt wird. Die Membran steuert das Einlaufen der Flüssigkeit unter Wirkung der Schwerkraft in die Flasche, sobald ein gleicher Druck in der Druckkammer und dem Luftraum des Flüssigkeitsbehälters herrscht. Die Steuerungsvorrichtung des Flüssigkeitsventils, das in den Hals der Flasche eingeführt wird, sichert zugleich den Abfluß der überschüssigen Luft während ίο des Einlaufens der Flüssigkeit in die Flasche.

Die Steuerung der Preßluft durch die Flasche selbst wird mit Hilfe einer Hülse, die auf dem Füllrohr gleitet, bewirkt.

Dadurch wird gegenüber anderen bekannten Vorrichtungen der Vorteil gewonnen, daß die Bedienung von Hähnen und Ventilen wegfällt; das Abfüllen geschieht völlig selbsttätig. Lediglich die Aufwärtsbewegung der Flasche oder eines anderen zu füllenden Behälters bewirkt das Unterdrucksetzen, das ao Abfüllen und das Abziehen der Luft in der richtigen Reihenfolge. Der Füllspiegel bleibt unbedingt gleichmäßig, gleichgültig wie die Form oder der Querschnitt des Flaschenhalses beschaffen sein mögen.

Im Hinblick auf den Umstand, daß das Abfüllen vom Unterdrucksetzen der Flaschen abhängig gemacht ist und daß dieses Unterdrucksetzen die Flaschen selbst steuern, wird ein Füllen von beschädigten oder zerbrochenen Flaschen unmöglich und sofort unterbrochen, wenn eine Flasche bricht. Das Füllen kann nur beginnen, wenn der Druck in der Flasche gleich demjenigen im Flüssigkeitsbehälter ist. Auf diese Weise wird wirksam verhindert, daß die Flüssigkeit schäumt oder während des Abfüllens Gas aus ihr entweicht. Während des Abfüllvorganges läuft die Flüssigkeit an den Flaschenwänden entlang und verhindert auf diese Weise das Springen der Flaschen infolge eines Temperaturunterschiedes zwischen ihren Wandungen und der Flüssigkeit.

Die Anordnung ist so, daß die Flüssigkeit niemals in dem Abzugsrohr für die überschüssige Luft hochsteigen kann und den Abschluß desselben hervorruft.

+5 Sämtliche Rohre für die Flüssigkeit und die abziehende Luft sind gerade und leicht abnehmbar, wodurch eine Reinigung schnell und einfach durchgeführt werden kann.

Andererseits ragt kein Teil in die Flüssigkeit in der Flasche hinein. Aus diesem Grunde erfolgt kein Absinken des Flüssigkeitsspiegels, wenn die Flasche die Vorrichtung verläßt.

Die Vorrichtung eignet sich endlich insbesondere

für keimfreie Abfüllung, da die Preßluft durch Kohlensäure oder Schwefligsäureanhydrid ersetzt werden kann. Diese Mittel können beispielsweise beim Abfüllen von Bier Anwendung finden.

Weitere Merkmale der Erfindung und Einzelheiten der durch sie erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele der Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Abfüllen von gashaltigen Flüssigkeiten in Flaschen.

Fig. ι ist ein senkrechter Längsschnitt und zeigt den Steuerkopf in geschlossenem Zustande; Fig. 2 ist eine entsprechende Seitenansicht;

Fig. 3 ist ein gleicher Schnitt, der den Steuerkopf in geöffneter oder Abfüllstellung zeigt;

Fig. 4 ist ähnlich wie Fig. 2 eine Seitenansicht, sie zeigt die Abwandlung einer Einzelheit.

Unter dem Flüssigkeitsbehälter, der in bekannter Weise ausgebildet und schematisch durch seinen Boden R in Fig. 1 und 3 angedeutet ist, ist der Füllkopf ι befestigt, der mit einem Gehäuse 2 verbunden ist. Dieses wird von den dickwandigen Röhren 3 und 4 getragen-und enthält eine Ventilkammer 42, die durch eine Kappe 43 abgeschlossen wird. Im Innern dieser Kammer ist eine Kugel 48 gelagert, die durch einen Anschlagstift 44 angehoben werden kann. Ein Kanal 45 stellt die Verbindung zwischen der Ventilkammer 42 und dem dickwandigen Rohr 3 her. Das dickwandige Rohr 4 verbindet eine Ausnehmung 5 im Füllkopf 1 und eine Druckkammer 6 in dem Gehäuse 2 mit Hilfe der Kanäle 7 und 8. Die Druckkammer 6 ist gegenüber dem Luftraum des Flüssigkeitsbehälters mittels einer Membran 11 abgeschlossen, die eine Stange 12 steuert, die in der genannten Membran mit Hilfe eines Ringes 13 und einer Mutter 14 befestigt ist. An der Stange 12 ist ein Bügel 15 befestigt, an dem das Rückluftrohr 16 für die überschüssige Luft befestigt ist. Dieses Rohr trägt an seinem unteren Ende ein Flüssigkeitsventil 17, das sich nach unten öffnet und das Füllrohr 18 abschließt, solange der Druck in dem Luftraum des Flüssigkeitsbehälters höher ist als in der Druckkammer 6, da in diesem Falle die Membran 11 nach oben durchgebogen ist (s. Fig. 1). Ein Querstück 23 (s. Fig. 2), das am Gehäuse 2 befestigt ist, verläuft quer durch den Bügel 15. Dieses Querstück trägt die Einstellschrauben 24 und 25, die durch die Gegenmuttern 26 und 27 festgestellt werden. In den Kopf der Schraube 25 ist ein Gummisitz 28 eingelassen. Die Schrauben 24 und 25 sind so eingestellt, daß in der Verschlußstellung (Fig. 1) die öffnung des Rückluftrohres τ6 verschlossen ist, während zwischen der unteren Fläche der Stange 12 und der oberen Fläche der Stellschraube 24 ein Spiel besteht, das dem Öffnungsweg des unteren Flüssigkeitsventils 17 entspricht. u₀

In der Füllstellung hingegen (Fig. 3) liegt die untere Fläche der Stange 12 an der oberen Fläche der Stellschraube 24 an; das Rückluftrohr 16 ist vom Gummisitz 28 abgehoben und infolgedessen geöffnet. Um einen dichten Verschluß des Rückluftrohres 16 zu erreichen, muß das Spiel zwischen ihm und dem Gummisitz 28 ein wenig kleiner sein als das zwischen der Stange 12 und der Stellschraube 24, damit das Ende des Rückluftrohres 16 in diesen Gummisitz eindringen kann.

Um das Füllrohr 18 ist eine Muffe 29 angeordnet, die nach oben durch einen Konus 30 verlängert ist. Zwischen dem Füllrohr τ 8 und der Muffe 29 gleitet ein Rohrstück 31, das an seinem unteren Ende einen Trichteransatz trägt. Dieses Rohrstück wird mit Hilfe einer Stopfbüchse 34 festgelegt. Die Muffe 29

und das Rohrstück 31 sind mit Gummidichtungsringen 32 und 33 versehen.

Im Füllkopf 1 ist ein Ventilkörper 36 befestigt, der das Anschlußstück 37 für die Druckleitung trägt. Der Ventilkörper 36 enthält eine Kugel 39, die unter dem Druck einer Feder 38 steht. Ein Anschlagstift 40, der in die Ausnehmung 5 des Füllkopfes hineinragt, bewirkt das öffnen des Kugelvertils 39.

Die Abdichtung zwischen der Ausnehmung 5 und dem Ventilkörper 36 wird durch das Aufdrücken des Anschlagstiftes 40 mit Hilfe eines Ringes 41 und einer Feder 46 auf eine Membran 35 sichergestellt. Die Preßluft, die aus dem Ventilkörper 36 austritt, Hießt durch eine Öffnung 47 in das dickwandige Rohr 3 (s. Fig. 1).

Zum Zentrieren des Rückluftrohres 16 im Füllrohr 18 ist das Flüssigkeitsventil 17 mit Führungs-Hügeln 50 versehen. Die Führung des Rückluftrohres 16 kann aber auch außerhalb des Füllrohres ιS vorgesehen werden, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist. Hier ist ein Arm 49 mittels einer Schraube 52 und einer Beilagscheibe 51 auf einer Säule 53, die auf dem Füllkopf r befestigt ist, festgeklemmt. Das Rückluftrohr 16 gleitet durch diesen Arm.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Erfindung ist folgende: Wenn die durch die Teile 31 und 32 zentrierte Flasche F angehoben wird, stößt sie die Muffe 29 aufwärts bis in die Ausnehmung 5. Der Konus 30 bewirkt über den Anschlagstift 40 das Öffnen des Ventils 39. Die Preßluft tritt in die Flasche /^; ein, indem sie durch die öffnung47, das dickwandige Rohr 3, den Kanal 45, das offene Ventil 4K. die Kammer 6, den Kanal 8, das dickwandige Rohr 4. den Kanal 7, die Ausnehmung 5 und das Spiel, das zwischen dem Füllrohr 18 und der Muffe 29, 31 besteht, strömt.

Sobald in der Flasche F und im Flüssigkeitsbehälter der gleiche Druck herrscht, nimmt die Membran 1 r die in Fig. 3 gezeigte flache Lage ein, und der Anschlagstift 44 gleitet abwärts. Die Kugel 48 fällt also auf ihren Sitz und unterbricht den Zufluß der Preßluft. Die Abwärtsbewegung des Bügels 15 und des Rückluftrohres 16, die auf diese Weise durch die Membran hervorgerufen wird, öffnet einerseits das Flüssigkeitsventil 17 und andererseits das Rückluftrohr 16, da dieses den Gummisitz 28 verlassen hat.

Auf diese Weise kann die Luft aus der Flasche durch das Rückluftrohr 16 entweichen, und dieFlüssigkeit strömt durch das Füllrohr 18 und das Flüssigkeitsventil 17 ein, indem sie an den Wandungen der Flasche entlang fließt. Auf diese Weise wird das Schäumen vermieden. Das Springen wird

ebenfalls dadurch verhindert, daß die Flüssigkeit j an den Wandungen entlang läuft und auf diese Weise-ein .Ausgleichen der Temperatur herbeiführt. Die Flüssigkeit fließt in die Flasche, bis der Flüssigkeitsspiegel im Flaschenhals die öffnung des Rückluftrohres 16 erreicht. Das Abfließen der Luft aus der Flasche wird dadurch unterbrochen und das weitere Einfließen von Flüssigkeit beendet.

Wenn die Flasche F abwärts bewegt wird, schlie- ■ ßen sich die Luft- und Flüssigkeitskanäle gleichzeitig, so daß jegliches Nachtropfen auf diese Weise verhindert wird.

Die obere Fläche der Membran 11 befindet sich dann in Verbindung mit der Außenluft, und ihre untere Fläche steht unter dem Druck, der im Flüssigkeitsbehälter herrscht.

Aus diesem Grunde nimmt die Membran die in Fig. ι dargestellte, nach oben durchbogene Lage ein, wodurch die Kugel 48 wieder angehoben wird. Der beschriebene Arbeitsablauf wiederholt sich daraufhin.

Es ist sehr einfach, den Flüssigkeitsspiegel in den gefüllten Flaschen mit Genauigkeit einzustellen. Zu diesem Zwecke löst man die Stopfbüchse 34. Die Muffe 29 wird gegenüber dem Rohrstück 31 verstellt. Der Abstand zwischen diesen beiden Teilen bestimmt den freien Raum, der im Hals der Flaschen bleibt.

Es ist selbstverständlich, daß an der beschriebenen und dargestellten Vorrichtung zahlreiche Abänderungen insbesondere bezüglich der Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne damit aus dem Rahmen der Erfindung herauszugehen.

Obwohl diese Vorrichtung hauptsächlich für das Abfüllen gashaltiger Flüssigkeiten gedacht ist, kann sie auch mit gleichen Vorteilen für Flüssigeiten verwendet werden, die nicht gashaltig sind, beispielsweise Milch oder Wein. Bei dieser Anwendung verhindert der Gegendruck das Füllen beschädigter Flaschen.

Claims

Patentansprüche:

i. Steuerkopf für Vorrichtungen zum Abfüllen gashaltiger oder nicht gashaltiger Flüssigkeiten unter Gegendruck in Flaschen o. dgl. mit einer in einem Gehäuse eine Druckkammer gegen den Luftraum abschließenden Membran, die über ein von ihr gesteuertes Ventil die Füllung der Druckkammer mit Druckgas gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (11) das Füllen der Flasche mit Druckgas über das die Druckkammer (6) füllende Ventil (48) steuert und nach Angleichung des Druckes in der Flasche an den Druck im Luftraum des Flüssigkeitsbehälters mit der Steuerung des Flüssigkeitsventils (17) gleichzeitig das Ventil no (28) des Rückluftrohres (16) steuert.
2. Steuerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckgaszuleitung in die Vorrichtung durch ein Ventil (39) geregelt wird, das unter Einwirkung eines durch die Flasche (F) in seine obere Endlage gehobenen Teils (30) betätigt wird und das gegen das unmittelbare Einströmen der Preßluft in die Flasche abgedichtet ist.
3. Steuerkopf nach Anspruch 1 und 2, bei dem das Gehäuse mit der von der Membran abgeschlossenen Druckkammer und dem von ihr gesteuerten Ventil über zwei zur Weiterleitung der Preßluft dienende, dickwandige Rohre mit einem Füllkopf verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das die Druckgaszuleitung re-

gelnde Ventil (39) im Füllkopf (ι) angeordnet ist.
4. Steuerkopf nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan' für das die Preßluftzuleitung regelnde Ventil (39) aus einer Muffe (29) und einem Rohrstück (31) besteht, die mit genügendem Spiel für das Durchströmen des Druckgases um das Füllrohr (18) angeordnet sind, und daß die Muffe (29) gegenüber dem Rohrstück (31) längs verschiebbar und feststellbar ist, derart, daß damit der Flüssigkeitsspiegel in der Flasche eingestellt werden kann.
5. Steuerkopf nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Arm (49), der auf einer mit dem Füllkopf (1) verbundenen Säule (52) befestigt ist. als Führung für das Rückluftrohr (16) dient.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

2456 11.51