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Mit Saugwirkung arbeitende Flaschen-und Behälterfüllvorrichtung.
Die Erfindung bezieht sich auf mit Saugwirkung arbeitende Einrichtungen zum Füllen von Flaschen u. dgl. jener Art, bei der die beim Füllen einer Flasche od. dgl. jeweils in die Saugleitung des Füllkopfes eingesaugte Flüssigkeitsmenge in einen Fangbehälter gelangt, aus dem diese Flüssigkeit in den Vorrats- behälter zurückfliesst. Bei den Einrichtungen dieser Art wirkt der Fangbehälter nur, wenn die Füllköpfe nach der Atmosphäre offen sind, so dass eine Anzahl von Füllköpfen immer nur gleichzeitig arbeiten kann.
Gemäss der Erfindung fliesst Flüssigkeit aus dem Fangbehälter in den Vorratsbehälter ab, während der zugehörige Füllkopf das Füllen der Flasche od. dgl. besorgt und unter Vakuum steht. Für diesen
Zweck wird erfindungsgemäss der im Fangbehälter herrschende Unterdruck so bemessen, dass die Flüssig- keit den Fangbehälter nicht überfluten kann. Weiters ist an dem Fiillkopf eine Einrichtung vorhanden, um kontinuierlich eine geringe Menge atmosphärischer Luft zum Füllkopf treten zu lassen, um so die im Vakuumrohr befindliche Flüssigkeit mit Luft anzureichern, so dass ihr Anheben in den Fangbehälter erleichtert wird. Andre Teile der Erfindung betreffen konstruktive Einzelheiten an derartigen Füllvorrichtungen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einigen beispielsweisen Ausführungsformen erläutert, u. zw. zeigt Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, Fig. 2 im senkrechten Schnitt eine Form des Reduzierventils hiezu, Fig. 3 in Ansicht und teilweise im Schnitt ein andres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, Fig. 4 gleichfalls in Ansicht mit teilweisem Schnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, Fig. 5 im Schnitt den Füllkopf und Fig. 6 einen Grundriss desselben bei abgenommenem Deckel.
Gemäss der Fig. 1 ist 1 ein Tisch oder eine Stützplatte für den zu füllenden Behälter, beispielsweise eine Flasche, die unter dem Druck einer Feder steht, um die Flaschenmündung gegen den Füllkopf zu drücken. Dieser Füllkopf weist gemäss der Fig. 5 und 6 eine Grundplatte 3a auf mit einem Ausschnitt 3b, auf deren Unterseite eine zweite Platte 3d mit durch Augen der Platte 3a hindurchtretenden Schraubenbolzen festgeschraubt ist. Die Platte 3d ist mit einem Durchtrittskanal 3e versehen, dessen eines Ende mit dem Milchzuflussrohr 5, dessen andres Ende mit einem Rohr 3'verbunden ist, welches in die Flasche 3g hineinragt. 3h ist das Luftabsaugrohr in der Flasche.
Ferner ist ein drittes Rohr 3i so angeordnet, dass es in den Füllkopf hineinragt und eine Öffnung kleinen Durchmessers aufweist, durch welche eine gewisse geringe Luftmenge ständig zu dem Füllkopf geleitet wird. Der Zweck dieser Massnahme wird später erläutert. 4 ist der Vorratsbehälter für die Flüssigkeit, die dem Füllkopf 3 zugeleitet werden soll. Dieser Behälter ist in einer Höhe angeordnet, die der Höhenlage der zu füllenden Flasche entspricht, so dass der Boden der zu füllenden Flasche unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im Behälter 4 sich befindet, während der Spiegel der Flüssigkeit in der Flasche nach Auffüllen derselben nur um ein weniges oberhalb des Spiegels der Flüssigkeit im Flüssigkeitsbehälter sich befindet.
Bei andren Ausführungsweisen kann jedoch der Flüssigkeitsbehälter wesentlich unter der Höhenlage der Flasche angeordnet sein, je nach der Unter- druckhöhe des angewendeten Vakuums. 5 ist ein Rohr, durch welches die Flüssigkeit zum Füllkopf und in die Flasche befördert wird. 6 ist das Saugrohr, welches an den in Fig. 5 mit 3h bezeichneten Rohrstutzen anschliesst und am oberen Ende mit dem Fangbehälter 7 in Verbindung steht, dessen Boden durch ein Rohr 8 mit dem Flüssigkeitsbehälter 4 kommuniziert. Dieses Rohr 8 taucht in die Flüssigkeit des Behälters ein, so dass es nur wenig über dem Boden des Flüssigkeitsbehälters mündet.
Der Fangbehälter 7
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ist luftdicht abgeschlossen und in seinenDeekel mündet ein Rohr 9, dessen andres Ende mit einem Reduzierventil 10 in Verbindung steht, durch welches die Luft in einen Unterdruekbehälter H abgesaugt wird, der seinerseits durch ein Rohr 10a mit der Saugpumpe 12 verbunden ist.
Das Reduzierventil kann von beliebiger Ausführung sein. Nach der Fig. 2 besteht dasselbe aus einer Ventilkammer, die durch den Deckel. M abgeschlossen ist und in welche das Saugrohr vom Füllkopf mündet, während ein zweites Rohr 14 diese Kammer mit dem Unterdruckbehälter 11 verbindet.
Das andere Ende des Rohres 14 ist als Ventilsitz ausgebildet für den Ventilkonus einer Stange 15, an der ein Gewicht 16 hängt, welches leicht passend in der Kammer 10 des Reduzierventils geführt ist. Der Boden der Kammer weist eine Öffnung 17 auf, welche durch eine elastische Querwand (Diaphragma) M, z. B. aus Gummi, geschlossen gehalten wird. Die Entlüftung der Ventilkammer verursacht, dass diese elastische Querwand sich nach einwärts mehr oder weniger krümmt, wodurch der wirksame Querschnitt der Austrittsöffnüng für die abzusaugende Luft in der Kammer entsprechend geregelt wird. Die Rück- bewegung dieser elastischen Querwand in ihre Anfangslage wird durch das Gewicht 16 bewirkt.
Das Reduzierventil hat den Zweck, ein Ansteigen des Vakuums im Fangbehälter 7 über einen bestimmten Wert hinaus hintanzuhalten und so zu verhindern, dass aus dem Vorratsbehälter Flüssigkeit in den Fangbehälter aufsteigt. Denn im Falle sich im Fangbehälter der Unterdruck übermässig verringern sollte, so wird an dem mit dem Fangbehälter verbundenen Reduzierventil dessen Diaphragma sich nach innen ausbiegen und das Gewicht 16 anheben, wobei das am Ende der Stange 15 angeordnete Ventil den Querschnitt
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Bei Einrichtungen mit Kraftantrieb kann von der Ausführungsweise nach Fig. 3 und 4 Gebrauch gemacht werden. Bei der ersteren lässt man den Flüssigkeitsbehälter, die Hubtische, Füllkopfe und den Fangbehälter umlaufen. Zu diesem Zwecke sitzt auf einer Grundplatte oder auf einem Maschinenfuss M ein Elektromotor 23, der durch Riemen 23 ein Schneckenrad 24 dreht, das seinerseits mit einem Schneckenrad 25 eines Tisches 26 im Eingriff sich befindet. Der Tisch 26 ist drehbar gelagert auf einer Büchse 27, die ihrerseits auf der senkrechten Stange 28 der Grundplatte 21 befestigt ist.
Der Tisch 26 trägt die Flaschenteller 29 für die zu füllenden Flaschen oder Behälter, wobei nicht dargestellte Mechanismen vorgesehen sind, um diese Flaschenteller bzw. die Flaschen mit den Ffillköpfen in Verbindung zu bringen bzw. von ihnen zu entfernen. Auf einer gleichfalls auf der Stange 25 befestigten Büchse 30 sitzt drehbar eine Platte 31, die mit dem Tisch 26 geeignet verbunden ist und welche einen ringförmigen Behälter 32 trägt, in welchen die Rohre 5 der Füllköpfe eintauchen. Auf der Aussenseite dieses Behälters sind senkrechte Stangen 33 befestigt, deren obere Enden den Fangbehälter 7 abstützen, in welchen die Saugleitungen 6 der Füllköpfe münden.
Das Füllrohr 8 des Fangbehälters taucht in den Behälter 3-2, welchem die Flüssigkeit durch Rohr 33n zugeleitet wird, ein. Ein Schwimmerventil 34 hält den Flüssigkeitsspiegel im Behälter 32 auf bestimmter Höhe. Das Rohr 9 verbindet den Behälter 7 mit dem Unterdruckbehälter 11 und ist dabei so mit ihm verbunden, dass sein Behälter um die Achse des Rohres 9 frei gedreht werden kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 laufen die Füllköpfe, die Hubtisehe für die Flaschen und der Fangbehälter um, während der Vorratsbehälter 35 seitlich von der Drehachse dieser Teile angeordnet ist. Die Hubtische 29 sitzen hier an Armen 36, die ihrerseits an einer Rohrsäule 37 befestigt sind, die auf der Nabe eines Schneckenrades 36a sitzt, das auf einem waagrechten Tisch 38 gelagert ist. Die Drehbewegung der Rohrsäule erfolgt durch das Schneckenrad 39, das durch Riementrieb 40, 41 vom Elektromotor 42 aus angetrieben wird. 39a ist eine senkrechte, die Rohrsäule durchsetzende Spindel, die in der Grundplatte 43 befestigt ist.
Der Fangbehälter 7 ist auf der Stirnfläche der Rohrsäule 37
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Flüssigkeit durch das Fallrohr 45 zurückgeführt wird. Dieses Fallrohr steht am oberen Ende mit dem Fangbehälter in Verbindung und tritt am unteren Ende durch das Schneckenrad 36 (t hindurch. Die Oberfläche der Stützplatte 38 weist einen Ringkanal 43tue auf, der mit der Flüssigkeit 44 im Vorratsbehälter 35 und mit dem Ende des Füllrohres 5 für den Füllkopf 3 in Verbindung steht. Zwischen dem Ende des feststehenden Absaugrohres 9 und dem um seine Achse sich drehenden Fangbehälter 7 ist eine geeignete Verbindung vorgesehen.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig. 1 ist folgende : Man lässt die Pumpe-M anlaufen.
Der Flaschentisch 1 wird entgegen der Wirkung der Feder 2 niedergedrückt und eine Flasche aufgesetzt und nach Unterbrechung des Niederdrücken durch Wirkung der Feder 2 gegen den Füllkopf 3 gedrückt.
Die Luft wird nun aus der Flasche durch das Rohr 6 weggesaugt, so dass die Flüssigkeit in die Flasche eintritt bis der Flüssigkeitsspiegel die Mündung des Saugrohres 6 bzw. 3h der Fig. 5 im Füllkopf erreicht.
Übermässige Flüssigkeit wird durch Rohr 6 weggesaugt und läuft in den Fangbehälter 7 ab, aus welchem die Luft. durch die Pumpe kontinuierlich weggesaugt wird. Vom Fangbehälter wird die aufgefangene Flüssigkeit kontinuierlich in den Vorratsbehälter 4 überfliessen. Wie oben erwähnt. lässt man durch die Öffnung 3i (Fig. 5) konstant etwas Luft in den Füllkopf eintreten.
Der Zweck dieses fortwährenden Zutrittes von Luft bei atmosphärischem Druck ist, dem Saugrohr 371. bzw. 6 Luft zuzuführen, denn die
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erreicht werden kann, dass die im Rohr 6 aufsteigende Flüssigkeitssäule mit Luft angereichert, also mit Luftbläsehen versetzt und schaumig wird und dadurch leichter wird als wenn sie sich im normalen Zustande
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befinden würde ; wenn der erwähnte Luftzutritt nicht vorgesehen wäre, würde die im Röhrchen 3h vorhandene Flüssigkeit am unteren Ende des Röhrchens ausrinnen. Wenn die Flasche gefüllt ist, trennt man sie vom Füllkopf durch Niederdrücken der Feder 2 und die im Rohr 6 befindliche Flüssigkeit wird in den Fangbehälter abgesaugt.
Das Einsetzen und Abnehmen der Flasche kann auch durch mechanische oder pneumatische Mittel bewirkt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Mit Saugwirkung arbeitende Flaschen-und Behälterfüllvorrichtung, bei der der Fangbehälter für die beim Füllen od. dgl. jeweils in die Saugleitung des Füllkopfes eingesaugte Flüssigkeitsmenge mit dem Vorratsbehälter durch ein Rohr in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass der im Fangbehälter herrschende Unterdruck so bemessen wird, dass die Flüssigkeit den Fangbehälter nicht überfluten kann.
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Bottle and container filling device working with suction.
The invention relates to working with suction devices for filling bottles and. The like of the type in which the amount of liquid sucked into the suction line of the filling head when filling a bottle or the like reaches a collecting container, from which this liquid flows back into the storage container. In the case of devices of this type, the collecting container only works when the filling heads are open to the atmosphere, so that a number of filling heads can only work simultaneously.
According to the invention, liquid flows from the collecting container into the storage container, while the associated filling head takes care of the filling of the bottle or the like and is under vacuum. For this
For this purpose, according to the invention, the underpressure prevailing in the collecting container is dimensioned such that the liquid cannot flood the collecting container. There is also a device on the filling head to continuously let a small amount of atmospheric air pass to the filling head in order to enrich the liquid in the vacuum tube with air so that it is easier to lift into the collecting container. Other parts of the invention relate to structural details of such filling devices.
In the drawing, the subject matter of the invention is explained in some exemplary embodiments, u. 1 shows an embodiment of the device, FIG. 2 shows a form of the reducing valve in vertical section, FIG. 3 shows another embodiment of the device in view and partially in section, FIG. 4 likewise shows a further embodiment in view with partial section of the device, FIG. 5 shows the filling head in section and FIG. 6 shows a plan view of the same with the cover removed.
According to FIG. 1, 1 is a table or a support plate for the container to be filled, for example a bottle which is under the pressure of a spring in order to press the bottle mouth against the filling head. According to FIGS. 5 and 6, this filling head has a base plate 3a with a cutout 3b, on the underside of which a second plate 3d is screwed tightly with screw bolts passing through the eyes of the plate 3a. The plate 3d is provided with a passage 3e, one end of which is connected to the milk supply pipe 5, the other end of which is connected to a pipe 3 'which protrudes into the bottle 3g. 3h the air suction tube is in the bottle.
Furthermore, a third tube 3i is arranged in such a way that it projects into the filling head and has an opening of small diameter through which a certain small amount of air is constantly conducted to the filling head. The purpose of this measure will be explained later. 4 is the storage container for the liquid that is to be fed to the filling head 3. This container is arranged at a height that corresponds to the height of the bottle to be filled, so that the bottom of the bottle to be filled is below the liquid level in the container 4, while the level of the liquid in the bottle is only a little above after it has been filled the level of the liquid in the liquid container is.
In other embodiments, however, the liquid container can be arranged substantially below the level of the bottle, depending on the negative pressure level of the vacuum applied. 5 is a tube through which the liquid is conveyed to the filling head and into the bottle. 6 is the suction pipe, which connects to the pipe socket designated 3h in FIG. 5 and is connected at the upper end to the collecting container 7, the bottom of which communicates with the liquid container 4 through a pipe 8. This tube 8 is immersed in the liquid in the container so that it opens only a little above the bottom of the liquid container.
The catch container 7
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is hermetically sealed and a tube 9 opens into its upper part, the other end of which is connected to a reducing valve 10 through which the air is sucked into a vacuum container H, which in turn is connected to the suction pump 12 by a tube 10a.
The reducing valve can be of any design. According to Fig. 2, the same consists of a valve chamber through the lid. M is closed and into which the suction tube from the filling head opens, while a second tube 14 connects this chamber to the vacuum container 11.
The other end of the tube 14 is designed as a valve seat for the valve cone of a rod 15 on which a weight 16 hangs, which is guided in the chamber 10 of the reducing valve in an easily fitting manner. The bottom of the chamber has an opening 17 which is penetrated by an elastic transverse wall (diaphragm) M, e.g. B. made of rubber, is kept closed. The venting of the valve chamber causes this elastic transverse wall to curve more or less inward, whereby the effective cross section of the outlet opening for the air to be sucked off in the chamber is regulated accordingly. The return movement of this elastic transverse wall into its initial position is brought about by the weight 16.
The purpose of the reducing valve is to prevent the vacuum in the collecting container 7 from rising above a certain value and thus to prevent liquid from rising from the storage container into the collecting container. In the event that the negative pressure in the collecting container should decrease excessively, the diaphragm of the reducing valve connected to the collecting container will bend inward and lift the weight 16, the valve arranged at the end of the rod 15 having the cross section
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In the case of devices with power drive, use can be made of the embodiment according to FIGS. 3 and 4. With the former, the liquid container, the lifting tables, filling heads and the collecting container are allowed to rotate. For this purpose, an electric motor 23 is seated on a base plate or on a machine foot M, which by means of a belt 23 rotates a worm wheel 24 which in turn meshes with a worm wheel 25 of a table 26. The table 26 is rotatably mounted on a bush 27, which in turn is fastened to the vertical rod 28 of the base plate 21.
The table 26 carries the bottle plates 29 for the bottles or containers to be filled, mechanisms (not shown) being provided in order to bring these bottle plates or the bottles into connection with or to remove them from the filling heads. A plate 31, which is suitably connected to the table 26 and which carries an annular container 32, in which the tubes 5 of the filling heads are immersed, is rotatably seated on a sleeve 30, likewise fastened on the rod 25. On the outside of this container vertical rods 33 are attached, the upper ends of which support the collecting container 7, into which the suction lines 6 of the filling heads open.
The filling pipe 8 of the collecting container is immersed in the container 3-2, to which the liquid is fed through pipe 33n. A float valve 34 keeps the liquid level in the container 32 at a certain height. The tube 9 connects the container 7 to the vacuum container 11 and is connected to it in such a way that its container can be rotated freely about the axis of the tube 9.
In the embodiment according to FIG. 4, the filling heads, the lifting table for the bottles and the collecting container run around, while the storage container 35 is arranged to the side of the axis of rotation of these parts. The lifting tables 29 are seated here on arms 36, which in turn are fastened to a tubular column 37 which is seated on the hub of a worm wheel 36a which is mounted on a horizontal table 38. The rotary movement of the tubular column is carried out by the worm wheel 39, which is driven by the electric motor 42 by a belt drive 40, 41. 39a is a vertical spindle which penetrates the tubular column and is fastened in the base plate 43.
The collecting container 7 is on the end face of the tubular column 37
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Liquid is returned through the downcomer 45. This downpipe is connected at the upper end to the collecting container and passes at the lower end through the worm wheel 36 (t. The surface of the support plate 38 has an annular channel 43tue, which with the liquid 44 in the reservoir 35 and with the end of the filling pipe 5 for the filling head 3. A suitable connection is provided between the end of the stationary suction pipe 9 and the collecting container 7 rotating about its axis.
The mode of operation of the device according to FIG. 1 is as follows: The pump M is started.
The bottle table 1 is pressed down against the action of the spring 2 and a bottle is placed on it and, after the depression is interrupted, is pressed against the filling head 3 by the action of the spring 2.
The air is now sucked away from the bottle through the tube 6, so that the liquid enters the bottle until the liquid level reaches the mouth of the suction tube 6 or 3h of FIG. 5 in the filling head.
Excessive liquid is sucked away through pipe 6 and drains into the collecting container 7, from which the air. is continuously sucked away by the pump. The collected liquid will continuously overflow from the collecting container into the storage container 4. As mentioned above. a constant amount of air is allowed to enter the filling head through the opening 3i (FIG. 5).
The purpose of this continuous admission of air at atmospheric pressure is to supply air to the suction pipe 371. or 6, because the
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what can be achieved is that the liquid column rising in the tube 6 is enriched with air, that is to say mixed with air bubbles and becomes frothy and thus becomes lighter than if it were in the normal state
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would be; if the air admission mentioned were not provided, the liquid present in the tube 3h would run out at the lower end of the tube. When the bottle is filled, it is separated from the filling head by pressing down the spring 2 and the liquid in the tube 6 is sucked into the collecting container.
The insertion and removal of the bottle can also be effected by mechanical or pneumatic means.
PATENT CLAIMS:
1. Bottle and container filling device working with suction, in which the collecting container for the amount of liquid sucked into the suction line of the filling head during filling or the like is connected to the storage container through a pipe, characterized in that the negative pressure prevailing in the collecting container so is dimensioned so that the liquid cannot flood the collecting tank.