DE2002060A1

DE2002060A1 - Fuellrohrloses Fuellelement fuer Gegendruck-Fuellmaschinen in Ein- oder Mehrkammer-Bauweise

Info

Publication number: DE2002060A1
Application number: DE19702002060
Authority: DE
Inventors: Klaus Kaiser
Original assignee: Seitz-Werke GmbH
Current assignee: Seitz-Werke GmbH
Priority date: 1970-01-17
Filing date: 1970-01-17
Publication date: 1971-07-22
Also published as: NL161728B; US3779293A; JPS5020501B1; CS152484B2; NL161728C; GB1332870A; DE2002060B2; BE760691A; NL7015064A; DE2002060C3; ES384564A1; FR2075635A5

Description

Seitz-Wer'ke G.m.b.H. , 655 Bad Kreuznach , 2002060

P 2162 / G 2163 (Pat»Rf/MO· - lo.JL.197Q)

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Füllrohrloses Füllelement für Gegendruck-Füllmaschinen in Ein- oder Mehrkammer-Bauweise

Die Erfindung bezieht sich auf ein füllrohrloses Füllelement für Gegendruck-Füllmaschinen in Ein- oder Mehrkammer-Bauweise mit einer konzentrisch aus dem rohrstutzenförmigen Flüssigkeitsauslauf in ein angepreßtes Gefäß ragenden Gasleitung mit gefäßseitigem Leitungsanschnitt zum Abführen des Spanngases und Begrenzen der Füllhöhe und einem vom Füllgut beeinflußbaren elektrischen Schaltorgan zum Auslösen des Schließimpulses für das Flüssigkeitsventil.

Bei füllrohrlosen Füllelementen für Gegendruck-Füllmaschinen in Ein- oder Mehrkammer-Bauweise mit mechanisch in die Schließlage steuerbarem Flüssigkeitsventil und einer konzentrisch aus dem rohrstutzenförmigen Flüssigkeitsauslauf in ein angepreßtes Gefäß ragenden Gasleitung zum Abführen des durch die einlaufende Flüssigkeit verdrängten Spanngases ist das gefäßseitige Leitungsende mit einem Anschnitt versehen und üblicherweise als lösbares Rohrstück ausgebildet. Wird der Gaszutritt zu diesem mit der Gasleitung identischen Rohrstück vom angestiegenen .Flüssigkeitsspiegel unterbrochen, so endet auch damit der Zufluß der Flüssigkeit. Das meist noch mit einem Abweisschirm für die einlaufende Flüssigkeit versehene Rohrstück übt somit gleichzeitig die Funktion der Füllmengenbegrenzung aus, so daß das Flüssigkeitsventil erst zu einem späteren Zeitpunkt geschlossen und danach das Entlastungsventil geöffnet wird. Die Schaltbewegungen für diese Ventile werden üblicherweise durch gemeinsame Anschlagorgane eingeleitet,

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die verstellt werden müssen, sobald Gefäße abweichender Größe verarbeitet werden.

Demgegenüber ist es bei füllrohrlosen Füllelementen mit elektrisch steuerbaren Flüssigkeitsventilen durch das US-Patent 3.443.608 bekannt, die Füllhöhe in den angepreßten Gefäßen durch ein darin einführbares elektrisches Schaltorgan zu bestimmen. Von dem in die vorgesehene Füllhöhe aufsteigenden Füllgut beeinflußt, löst es den Impuls zur Schließbewegung des Flüssigkeitsventils aus. Das jedem Element zugeordnete Schaltorgan ist am gefäßseitigen Ende der Gasleitung unterhalb des Leitungsanschnittes angebracht, der lediglich zum Abführen des Spanngases dient und außerhalb des Bereichs des aufsteigenden Füllgutes bleibt. Die Schaltorgane ersetzen somit die bei mechanisch gesteuerten Füllelementen erwähnten gemeinsamen Anschlagorgane.

Bei dieser bekannten Anordnung hat sich gezeigt, daß bei hohen Einfüllgeschwindigkeiten, insbesondere in enghalsige Gefäße, eine gleichmäßige Füllhöhe meist nicht erreichbar ist. Zurückzuführen ist dies vor allem auf die aus dem jeweiligen Bauaufwand für die Flüssigkeitsventile und deren Steuerorgane herrührende Trägheit. Die dadurch bedingten unterschiedlich langen Schließzeiten nach der Impulsgabe durch das Schaltorgan gestatten es, daß unkontrollierbare Füllgutmengen den Gefäßen zufließen und sich mit unterschiedlich hohem Flüssigkeitsspiegel unterhalb der Gefäßaündungen einstellen. Ungünstig bei den bekannten Füllelenenten ist auch die am gefäßseitigen Ende der Gasleitung gewählte Anordnung des Schaltorgans, das dadurch ungeschützt ist «βgen Beechädifwifen, vor alle« bei« Einfuhren la «chiecht zentrierte GefKAe oder durch asersprincende GeftOe, insbesondere

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SpaHOivörgäng

Der Erfindung liegt dlie Aufgabe zugrunde,, die aufgezeigten· teile bei den vorausgesetzten Fülle lenient en zn vermeiden* Sie erreicht dies dadurch, daÖ das Schaltorgan int Gasweg oberhalb des Anschnittes dei* Gasleitung angeordnet ist. In weiterer Aus-* gestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, das Schaltorgan höhenversteiibar auszubilden und mit einer dem FÜllelement zugeordneten Verstelleinrichtung zu versehen. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung, bei der somit die Gasleitung die Füllhöhe"im angepreßten Gefäß bestimmt, das Schaltorgan dagegen das Flüssigkeitsventii steuert und gegebenenfalls das Entlastungsventil sowie weitere Schältfunktionen im FÜllelement auslöst, wird üb'eir die erwähnten Vorteile hinaus erreicht, daß mittels der empfohlenen Höheneinstellung des Schaltorgans der 'Schaltzeit— punfct fttr die Schließbewegung des Flüssigkeitsiventiis frei gewähl t werden kann. . '

Gemäß der Bffinduing wird weiter vofgesehläigen_t das Schaltorgan am gefäßseitigen Ende eines Schafte⁸ zu befestigen, der senkrecht im Elementeninnefη geführt lind mit dem dem Schaltorgan g€S^eftü&erlie£ettdett Ende an die Verstelleinrichtung anschließbar "■'isV.' Hierzu besteht die Verstelleinrichtung zweckmäßigerweise ■tttii eiiier lotrecht auf dein Elementengehäuse oder auf einem aus dea Eiementengehäüse ragenden Elementenorgan befestigten Gewindehülse mit einem darauf betätigbaren Handrad, mit dent das Scbftft^nxie gekuppelt ist. Weitere Merkmale der Erfindung sind der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung schema- ~Füllelements für Einkammer-

Gegendruck-Füllmaschinen zu entnehmen. Es zeigen:

Fig. 1 das Füllelement im Längsschnitt,

Fig. 2 eine Schnittansicht des Elements gemäß der Linie A-B der Fig. 1.

"Von der nicht näher dargestellten rotierenden Einkamraer-Gegendruck-Ftillmaschine sind in Fig. 1 lediglich der Füllbehälter für Flüssigkeit und Spanngas und ein Huborgan 11 mit tellerför- ψ miger Fläche 12 gezeigt. Jeweils einem Huborgan 11 steht ein am Behälter 10 angeflanschtes Füllelement 14 gegenüber, das mit je einem getrennten Gas- und Flüssigkeitszugang 15 und 16 an entsprechende Ausgänge des Behälters 10 gas- bzw. flüssigkeitsdicht angeschlossen ist. Der Gaszugang 15 ist nach Art einer in den Behälterausgang einsteckbaren Verbindung ausgebildet.

Am gefäßseitigen Ende besitzt das Element 14 einen im Gehäuse angebrachten Ventilsitz 18, der mit einem darauf abgestützten und mit einer Dichtung 17 versehenen Ventilkörper 20 das Flüseigkeitsventil 18, 20 bildet, das im geöffneten Zustand eine Gassperre in Form eines Labyrinths darstellt. Den Ventilkörper 20 durchsetzt eine zentrische Bohrung 19 mit einem im Bereich der Dichtung 17 angebrachten Gewinde 21, das ein Gasrohr 23 mit Anschnitt 22 aufnimmt. Das Rohr 23 bildet mit der Bohrung 19 die Gasleitung 19, 23. Das Gasrohr 23 selbst ist mit einem Abweisschirm 2k versehen.

Dem Flüssigkeitsventil 18, 20 schließt sich unterhalb des Ventilsitzes 18 ein rohrstutzenfÖrmiger, von der Gasleitung 19, 23 konzentrisch durchsetzter Flüssigkeitsaualauf 25

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den eine mit einem Anpreßgummi 26 versehene, heb- und senkbar befestigte Zentriertulpe 27 umgibt. In den Hubbereich der Tulpe 27 ragt ein Schalter 28, zweckmäßigerweise ein Näherungsschalter. Vom Auslauf 25 führt ein Kanal 29 zu einem Magnetventil 31f das im Gehäuseansatz 30 zweckmäßigerweise einschraubbar befestigt ist und mit dem Kanal 29 in Verbindung steht. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besitzt das Ventil 31 einen in einem Ventilraum 32 längsbeweglichen Ventilkörper 33» der einer mit Sitz 34 versehenen und zum Kanal 29 führenden Bohrung 35 gegenübersteht. Der auf den Ventilkörper 33 einwirkenden.Magnetkraft 36 wirkt eine Federkraft 37"entgegen. Über eine konzentrische Bohrung 38 im Ventilkörper 33 mit Ausgang 39 zum Raum 32 und eine ins Freie führende Bohrung 4o im Ventilgehäuse 31 ist der Ventilraum 32 mit der Atmosphäre verbunden. Hierbei ist die Bohrung 40 zweckmäßigerweise mit einer Drosselstelle 4l und am Ausgang mit einem Schlauchanschluß 42 versehen.

Wie in Fig. J-. weiter gezeigt, ist der sich senkrecht im Elementengehäuse l4 erstreckende Ventilkörper 20 am oberen, dem Sitz gegenüberliegenden Ende zu einem Bund 43 erweitert und mit diesem in einer Gehäusebohrung 44 längsbeweglich geführt. Er ist außerdem mit dem Bund 43 auf eine Feder 45 aufgestützt, deren Lager mit 46 bezeichnet ist. Einem am oberen Bundende 43 angebrachten Ansatz 471 mit dem der Ventilkörper 20 auf der mit einer Dichtung 48 versehenen Gehäusebohrung 44 aufliegt, steht ein weiterer im Gehäuse l4 befestigter Näherungsschalter 49 sowie ein den Hubweg des Ventilkörpers 20 nach oben begrenzender Gehäuaeanschlag 50 gegenüber. Unterhalb d·· Ansatzes 47

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ist der Bund 43 zweckmäßigerweise mit einer Einschnürung 51 versehen, die sich im Bereich der Dichtung 48 konisch nach unten verjüngt. Konzentrisch im Bund 43 ist ferner eine topf-¹ artige Ausnehmung 52 mit größerem Durchmesser eingelassen. Auf ihrer ebenen Bodenfläche trägt sie einen Ventilsitz 53 für einen weiteren Ventilkörper 54 in Form eines Rohrstückes. Ventilsitz 53 und Körper 54 ergeben das Spanngasventil 53» 54, für das der Ventilkörper 20 des Flüssigkeitsventils 18, 20 das Tragorgan bildet. Am oberen Ende läuft der Ventilkörper 54 in k einen Kolben 55 aus und ragt mit diesem in einen mit Einlaßöffnungen 56, 57 versehenen Raum 58 eines Magnetventils 59· Am Kolben 55 ist am oberen, aus dem Gehäuse l4 ragenden Ende eine mittels Kiemmutter 6l befestigte Gewindehülse 62 angebracht. Sie ist mit in den Hülsenwandungen gegenüberstehend angebrachten Längsschlitzen versehen und trägt auf ihrem Außengewinde ein mit einer inneren Ringnut 63 versehenes Handrad 64.

Ein Schaft 65 durchsetzt die lotrecht stehende Hülse 62, den Kolben 55 sowie den Spanngasventilkörper 54 und ragt mit dem un-

teren, zweckmäßigerweise innerhalb des Spanngasventilkörpers abgesetzten Ende in die Gasleitung 19» 23· An diesem mittels einer Dichtung 6O gegenüber dem Ventilkörper 54 abgedichteten Schaftende ist ein vom Füllgut beeinflußbares elektrisches Schaltorgan 66 befestigt, dessen nicht näher dargestellte Schaltmittel in einer auf dem Behälter 10 auswechselbar befestigten Steckkarte 67 angebracht sind. Die vom Schaltorgan 66 zur Karte 67 führende Leitung ist mit 68 bezeichnet. Am entgegengesetzten Ende des Schaltorgans 66 ist der Schaft 65 mittels eines durch die Hülsenechlitze eich erstreckenden Bolzen* 69

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mit dem Handrad 64 gekuppelt. Kontermuttern 70 sichern den waagerecht auf einem Schaftansatz sitzenden Bolzen 69, dessen Enden in den Ringraum 63 des Handrades 64 ragen.

Hieraus ergibt sich folgende Arbeitsweise:

Sind die Magnetventile 31 der Elemente 14 geschlossen und die Schaltorgane 66 sämtlicher Füllelemente 14 einzeln von Hand mittels der Stellräder 64 auf die erforderliche Höhe innerhalb der Gasleitungen 19» 23 eingestellt, wobei es sich empfiehlt^ die Schaltorgane 66 unmittelbar unterhalb den Spanngasventilen 53, 54·. anzuordnen, damit die sieb, in den Gasleitungen 19, 23 unterhalb der Ventile 53» 5^ bei aufsteigender Flüssigkeit einstellenden Gasräurae klein bleiben, um den Gefäßinhalt nach Entlastung auf atmosphärischen Druck nicht zu beunruhigen,' dann gelangen bei eingeschalteter Maschine die Gefäße durch einen üblichen Einschubstern auf die Huborgane 11, .12. Im Zuge der einsetzenden Aufwärtsbewegung der Huborgane 11, erfolgt unter'Betrachtung jeweils eines einzelnen Füllelements zunächst die Zentrierung des Gefäßes 13 durch die Tulpe 27, wobei das Gasrohr 23 in das Gefäß 13 eingeführt wird. Bei weitergehendem Aufwärtshub des Gefäßes gelangt die Tulpe 27 an der Gehäuseunterseite zur Anlage. In dieser Stellung erfolgt die Anpressung des Gefäßes I3 am Gummi 2j6 der Tulpe 27, ,

Per beim Aufwärtshub des Gefäßes I3 durch die Zentriertulpe beeinflußte Schalter 28 erregt über die Schaltmittel der Steckkarte 67 das Magnetventil 59, das den Einlaß 5$ zum Eintritt des Strömungsmittels in den Raum 58 öffnet. M:Lt einsetzender

aufwärtsgerichteter Bewegung des auf der Unterseite beaufschlagten Kolbens 55 hebt der Ventilkörper 54 vom Sitz 53 ab, so daß aus dem Füllbehälter 10 über die Leitung 16, die Ausnehmung 52, das geöffnete Spanngasventil 53» 54 und die Gasleitung 19» 23 Spanngas in das angepreßte Gefäß 13 strömt.

Bei nahezu erreichtem Gleichstand zwischen dem Spanngasdruck im angepreßten Gefäß 13 und im Füllbehälter 10 öffnet die Feder 45 das Flüssigkeitsventil 18, 20. Der aufwärtsbewegte Ventilkörper 20 gelangt mit dem Ansatz 47 am verstellbaren Anschlag 50 zur Anlage, wobei das Spanngasventil 53» 54 weiterhin geöffnet bleibt. Im Zuge der Aufwärtsbewegung des Ventilkörpers 20 beeinflußt der Ansatz 47 außerdem den Näherungsschalter 49» der das Schaltorgan 66 über die Schaltmittel der Steckkarte 67 bereitschaltet. Über das geöffnete Flüssigkeitsventil 18, 20 fließt das Füllgut nunmehr durch das Labyrinth und den Auslauf 25 über den Abweisschirm 24 in das Gefäß 13 ein. Das dabei verdrängte Spanngas strömt über die Leitung 19» 23, das geöffnete Ventil 53, 54, die Ausnehmung 52 und die Leitung l6 in den Gasiraum des Füllbehälters 10 zurück.

Erreicht der aufsteigende Flüssigkeitsspiegel den Anschnitt 22 des Gasrohres 23» dann sperrt das Füllgut den Rückgasweg ab. Der Flüssigkeitszulauf wird unterbrochen. Der nun im Gasrohr und anschließend in der Bohrung 19 mit beruhigter Oberfläche

oberhalb des Gefäßes 13 stehende aufsteigende Flüssigkeitsspiegel erreicht daeVSchaltorgan 66, das nunmehr die dem Magnetventil 59 zugeordneten Schaltmittel der Steckkarte 67 beeinflußt. Das daraufhin erneut betätigte Magnetventil 59 achließt den Einlaß 56, der mit der Atmosphäre in

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Verbindung gelangt, und öffnet gleichzeitig den Einlaß 57 zum Kolbenraum 58. Das bisher über den Einlaß 56 stetig auf die Kolbenunterseite 55 einwirkende und den Ventilkörper 54 in der Öffnungslage haltende Strömungsmittel beaufschlagt nunmehr über den Einlaß 57 di'e Kolbenoberseite 55» wodurch der VentilkÖrper 54 auf den Sitz 53 und im Anschluß daran auch der Ventilkörper 20 auf den Sitz 18 zurück bewegt werden, so daß das Spanngasventil 53» 54 und das Flüssigkeitsventil 18, 20 geschlossen sind. Das außerdem vom Schaltorgan 66 nach Ablauf einer eingestellten Verzögerungszeit erregte Magnetventil 31 öffnet durch eine Lageänderung seines Ventilkörpers 33 die mit dem Auslauf 25 über den Kanal 29 in Verbindung stehende Bohrung 35* Dadurch entspannen die mit dem angepreßten Gefäß 13 in Verbindung stehenden Gasräume über den Gasweg 32, 39» 38, und die Drosselstelle 41 des Magnetventils 31 auf atmosphärischen Druck. Beim anschließend erfolgenden Abziehen des Gefässes 13 vom Ftillelement 15 durch Absenken des Hubelementes 11, nimmt die Tulpe 27 erneut die" Ausgangslage ein. Hierbei gelangt die Tulpe 27 aus dem Bereich des Näherungsschalters 28, der über die Schaltmittel der Steckkarte 67 das Magnetventil 31 stromlos schaltet. Unter der Einwirkung der Feder 37 verschließt dessen Ventilkörper 33 den Kanal 29.

Kommt in einem beispielsweise beschädigten Gefäß kein oder nur ein geringer Spanndruck zustande, dann bleibt das Flüssigkeitsventil 18, 20 in der Sehließlage und der Ansatz 47 des Ventilkörpers 20 gelangt nicht in den Bereich des Näherungsschalters 49, Der durch den Näherungsschalter 28 zuvor ausgelöste Steuerimpuls, mit dem in vorbeechriebener Weise das Magnetventil 59 zum Öffnen

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des Einlasses 56 beeinflußt und durch das einwirkende Strömungsmittel das Spanngasventil 53» 5^ geöffnet wurde, wird nach einer vorbestimmten Zeit gelöscht und das Magnetventil 59 entregt. Das danach über den Einlaß 57 auf den Kolben 55 einwirkende Strömungsmittel bewegt diesen in die Ausgangslage zurück, wodurch das Spanngasventil 53» 5^ geschlossen wird.

Obwohl die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Einkammerfüllelements gezeigt und beschrieben ist, wird festge- W stellt, daß sie auch füllrohrlose Mehrkammer-Füllelemente umfaßt und für diese die gleiche Anordnung des Schaltorgans im Gasweg oberhalb des Anschnittes der Gasleitung vorsieht.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche;

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ίΐ .J) Füllrohrloses Füll element für Gegendruck-Füllmaschinen in Ein- oder Mehrkammer-Bauweise, mit einer konzentrisch aus dem rohrstutzenförmigen Flüssigkeitsauslauf in ein angepreßtes Gefäß ragenden Gasleitung mit gefäßseitigem Leitungsanschnitt zum Abführen des Spanngases und Begrenzen der Füllhöhe und einem vom Füllgut beeinflußbaren elektrischen Schaltorgan zum Auslösen des Schließimpulses für das Flüssigkeitsventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan (66) im Gasweg oberhalb des Anschnittes (22) der Gasleitung (19, 23) angeordnet ist.
2.) Ftillrohrloses Füllelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan (66) höhenverstellbar ist und mit einer dem Füllelement zugeordneten Verstelleinrichtung in Antriebsverbindung steht.
3·) Füllrohrloses Füllelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan {66) am gefäßseitigen Ende eines Schaftes (65) sitzt, der senkrecht im Elementeninnern geführt und mit dem dem Schaltorgan gegenüberliegenden Ende an die Verstelleinrichtung angeschlossen ist.
4.) Füllrohrloses Füllelement nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung aus einer lotrecht auf dem Elementengehäuse (14) oder auf einem aus dem Elementengehäuse ragenden Elementenorgan (55) befestigten Ge-

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windehülse (62) mit einem darauf schraubbaren Handrad besteht, mit dem das Schaftende (6$) gekuppelt ist.

5·) Füllrohrloses Füllelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan (66) mit dem die Schließbewegung des Fltissigkeitsventils (18, 20) auslösenden Impuls das Entlastungsventil (31) steuert, gegebenenfalls nach der Entlastung weitere Schaltfunktionen im Füllelement auslöst.

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