DE1607968C3 - Abfüllvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Füllung eines Gefäßes mit Flüssigkeit unter gleichzeitiger Abführung von in dem Gefäß befindlichem Gas, mit einem auf einen Füllflansch des Gefäßes aufzusetzenden, eine Flüssigkeitszufuhrleitung und eine Gasabführungsleitung aufweisenden Anschlußkopf und mit einer in dem Anschlußkopf untergebrachten Steuereinrichtung mit einem Stellglied für das Flüssigkeitszufuhrventil, einem Betätigungsglied für das Stellglied und einer Kupplung, die das Stellglied und das Betätigungsglied bei angedrücktem Füllflansch verbindet.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 1 282 810 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung wird ein Betätigungsglied durch einen angesetzten Behälter angehoben und wirkt unmittelbar auf ein Stellglied für das Flüssigkeitszufuhrventil ein, so daß der Füllvorgang automatisch mit dem Ansetzen des Behälters beginnt. Dadurch können Schwierigkeiten eintreten, wenn beispielsweise versehentlich ein falscher, nicht dicht anschließender Behälter verwendet worden ist oder ein Behälter nicht dicht an der Abfüllvorrichtung anliegt.

Im übrigen beschreibt die US-PS 2 491826 eine pneumatische Steuerung für Füllventile. Die eingangs genannte US-PS 1 282 810 zeigt weiterhin die Steuerung des Flüssigkeitszufuhrventils durch einen in den zu füllenden Behälter eingreifenden Schwimmer.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abfüllvorrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß das Bedienungspersonal die Möglichkeit hat, bei angedrücktem Gefäß die Flüssigkeit frei wählbar einzufüllen oder zu stoppen und den Abfüllvorgang beispielsweise nur dann in Gang zu setzen, wenn ein passendes Gefäß angesetzt ist oder ein Gefäß dichtend anliegt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der obigen Art gelöst, die gekennzeichnet ist durch ein Hand-Betätigungsglied zur Steuerung der Flüssigkeitszufuhr, wobei die Kupplung zwischen dem Hand-Betätigungsglied und dem Stellglied angeordnet

ist.

Dadurch wird nicht, wie bei der bekannten Vorrichtung, das Flüssigkeitszufuhrventil durch das Betätigungsglied bei Andrücken eines Gefäßes an die Vorrichtung zwangläufig geöffnet, sondern dieses Andrükken schafft durch Steuerung der Kupplung lediglich die Möglichkeit, mit Hilfe eines gesonderten Handbetätigungsgliedes das Flüssigkeitszufuhrventil zu öffnen.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform

ίο der Erfindung ist im Bereich des Füllflansches im Gefäß ein Flüssigkeitsstandfühler angeordnet, der bei Erreichen eines vorgegebenen Flüssigkeitsstandes in dem Gefäß über die Steuereinrichtung die Kupplung löst.
Es ist nicht erforderlich, daß bei der Füllung ständig Gas aus dem Gefäß abgeführt wird, sondern nur dann, wenn der Gasdruck im Inneren des Gefäßes eine vorgegebene Höhe übersteigt. Aus diesem Grunde kann in der Gasabführungsleitung ein Ventil vorgesehen sein, das von dem Gasdruck im Inneren des Gefäßes geöffnet wird, wenn dieser Gasdruck eine vorgegebene Höhe übersteigt.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Anschlußkopf der Erfindung;

F i g. 2 zeigt vergrößert einen Teil der F i g. 1;
F i g. 3 zeigt den Anschlußkopf nach F i g. 1 in einem Längsschnitt, gesehen von links in F i g. 1;

F i g. 4 zeigt den Steuermechanismus für den Anschlußkopf nach F i g. 1 und 3.

Der Anschlußkopf 402 umfaßt ein Rohrstück 410, das mit einer unteren Schnauze 412 durch eine Flanschverbindung 414 verbunden ist. Ein Dichtungselement 416 umgibt die Schnauze 412 unterhalb der Flanschverbindung 414 und kommt auf den Füllflansch 91 des Abfüllgefäßes zu liegen.

Eine Zwischenwand 417 trennt das Rohrstück 410 in zwei Teilkanäle 418 und 420. Eine weitere Zwischenwand 422 unterteilt in ähnlicher Weise die Schnauze 412 in zwei Teilkanäle 424 und 426. Der Teilkanal 426 steht in Verbindung mit dem Teilkanal 420 und über das Rohr 66 mit einer Flüssigkeitszufuhrleitung. Die Teilkanäle 424 und 418 stehen über das Rohr 72 in Verbindung mit einer Gasrückleitung. In der Wand der Schnauze 412 sind im Bereich des Teilkanals 424 ein oder mehrere Fenster 428 vorgesehen, die einen Gaseintritt in den Teilkanal 424 auch dann noch gestatten, wenn das untere Ende der Schnauze bereits in Flüssigkeit eintaucht.

Ein Klappenventil 430 ist über ein Gelenk 432 am unteren Ende des Teilkanals 418 angebracht. Für dieses Klappenventil ist am oberen Ende der Schnauze 412 unter Mitwirkung der auf einem Flansch 434 liegenden Dichtung 436 und des Flansches 414 ein Ventilsitz ausgebildet. Schon sehr geringe Gasdrücke innerhalb des Abfüllgerätes genügen, um das Ventil 430 abzuheben.

Die Ventilbetätigungseinrichtung 408 umfaßt ein zylindrisches Kupplungsglied 438, das an einem Ende einer Ventilwelle 440 des Flüssigkeitszufuhrventils angebracht ist. Das Kupplungsglied 438 weist eine Ringnut auf seiner Manteloberfläche auf. Eine Nabe 444 mit einem Handgriff 446 umgreift das Kupplungsglied 438 und besitzt auf seiner Innenfläche eine entsprechende Ringnut. In den Ringnuten liegen Kugeln 450, die eine Verdrehung zwischen Nabe und Kupplungsglied gestatten.

In einer Diagonalen auf der Stirnfläche des Kupp-

ungsgliedes 438 sind Diagonalnuten mit V-förmigem Querschnitt vorgesehen. Die Nabe 444 weist gegenüber Jer Stirnfläche des Kupplungsgliedes 438 einen Flansch uuf. Dieser Flansch wird von zwei Bohrungen durchsetzt, in denen sich zwei Kugeln 460 befinden, die in die diagonalen Nuten eingreifen. Eine Andrückplatte 462 st innerhalb der Nabe 444 auf der anderen Seite des Flansches untergebracht. Diese Andrückplatte kann ge- ;en die Kugeln 460 gedruckt werden und hält diese Jann in den Diagonalnuten fest. Eine Membran 464 iegt unterhalb der Andrückplatte innerhalb der Nabe ind ist dort durch eine Spannplatte festgehalten, die hrerseits an der Nabe 444 festgeschraubt ist. Die Leitung 470 führt durch die Spannplatte hindurch und leitet Druckfluid an die Außenfläche der Membran 464. Wenn hinter der Membran 464 Druck herrscht, wird die Andrückplatte 462 gegen den Flansch gepreßt und schiebt die Kugeln 460 in die Diagonalnuten hinein. Die Nabe 444 ist dann mit dem Kupplungsglied 438 drehi'est gekuppelt, so daß die Ventilwelle 440 durch den Handgriff 446 verdreht werden kann. Wenn die Druckluft hinter der Membran 464 entweicht, wird diese Verbindung unterbrochen.

Auf der Stirnfläche des Kupplungsgliedes 438 sind weiterhin Ausnehmungen vorgesehen, die sich von den Diagonalnuten ausgehend über gleiche Bogenlängen erstrecken. Diese Abstufungen bewirken, daß die Nabe 444 mit dem Kupplungsglied 438 nur in einer Drehrichiung drehfest verbunden werden kann. Dadurch kann das Flüssigkeitszufuhrventil von Hand geschlossen werden, gleichgültig, ob Druckluft hinter der Membran 464 herrscht oder nicht.

Gewünschtenfalls kann eine Klinke vorgesehen sein, die den Handgriff 446 in geöffneter Stellung hält, solange Druckluft hinter der Membran 464 herrscht. Wenn der Luftdruck abgebaut wird, so wird das Flüssigkeits-/ufuhrventil in diesem Falle geschlossen, auch wenn der Handgriff in der Offenstellung festgeklinkt bleibt.

Druckluft liegt an der Membran 464 nur unter bestimmten Bedingungen, die sich am besten unter Bezugnahme auf F i g. 2, 3 und 4 erläutern lassen. Ein Steuerventil (Fig.4) umfaßt einen durch einen Handgriff 122 verschiebbaren Kolben 120, der in einem Zylinder drei verschiedene Stellungen einnehmen kann. In F i g. 4 ist die Stellung gezeigt, in der der Luftstrom von der Zufuhrleitung 116 zu einem Arbeitszylinder 100, 104 und von diesem zu der Abflußleitung 118 unterbrochen ist. Der Kolben 120 kann in eine Stellung verschoben werden, in der Druckluft durch den Kanal 128 zu der Leitung 406 und über diese in den einen Zylinderraum des Arbeitszylinders 100 gelangt und damit der Kolben des Arbeitszylinders und die mit ihm verbundene Kolbenstange 104 in eine erste Richtung verschoben werden. Dadurch wird der Anschlußkopf 402 abgesenkt. Aus dem Arbeitszylinder 100 kann Luft dann durch die Leitung 404, einen weiteren Kanal 129 und die Abflußleitung 118 austreten. Wenn der Kolben in eine andere Stellung verschoben wird, so verbinden die Kanäle 124 und 127 die Zufuhrleitung 116 mit der Leitung 404 und die Leitung 406 mit der Abflußleitung 118. Die Kolbenstange 104 wird dann in die andere Richtung geschoben und hebt den Anschlußkopf 402 an.

Bei abgesenktem Anschlußkopf 402 gelangt über die Leitung 406 zugleich Druckfluid in die Leitung 492, die mit dem Ventil 484 in Verbindung steht. Der Schieber 482 dieses Ventils 484 befindet sich in einer vertikalen Bohrung 480 in dem Rohrstück 410. Durch eine Bohrung 486 in der Schnauze 412 ist ein Stößel 488 verschiebbar, der eine mechanische Verbindung zwischen der Oberseite des Dichtelementes 416 und dem Schieber 482 darstellt. Ein Kugelrückschlagventil 490 befindet sich am oberen Ausgang der Bohrung 480. Die Kugel dieses Ventils wird von ihrem Ventilsitz durch die Aufwärtsbewegung des Schiebers 482 abgehoben.

Das Dichtelement 416 wird verformt, wenn der Anschlußkopf unter Druck in Berührung mit dem Füllflansch des Abfüllgefäßes tritt. Infolge dieser Verformung werden der Schieber 482 und der Stößel 488 von einer unteren Stellung (F i g. 1) in eine obere Stellung (F i g. 2) angehoben. In der oberen Stellung ist das Kugelrückschlagventil 490 offen, und Druckluft kann aus der Leitung 492 in einen Kanal 494 gelangen. Gleichzeitig ist die Verbindung zwischen einem Kanal 496 und einer Entlüftung 498 geschlossen und eine Verbindung zwischen einem Kanal 500 und einer Entlüftung 502 hergestellt.

Wenn der Schieber 482 in die untere Stellung zurückgekehrt ist, schafft er eine Verbindung der mit dem Kanal 4% verbundenen Leitung 470 mit der Entlüftung 498.

Eine senkrechte Bohrung 504 in dem Rohrstück 410 und eine ebensolche Bohrung 506 in der Schnauze 412

as nehmen ein schwimmergesteuertes Ventil 508 auf. Das schwimmergesteuerte Ventil 508 setzt sich zusammen aus einem Ventilgehäuse 510, einem Schieber 512 und einem Schwimmer 514, der mit dem Schieber 512 über ein Gestänge 516 verbunden ist. Der Schwimmer 514 und das Gestänge 516 heben den Schieber 512 aus einer unteren in eine obere Stellung an, wenn die Flüssigkeit innerhalb der Kammer 424 hochsteigt. In der unteren Stellung des Schiebers 512 (Fig. 1) besteht eine Verbindung zwischen den Kanälen 494 und 496, so daß Druckluft in die Leitung 470 gelangen kann. In der oberen Stellung des Schiebers (F i g. 2) sind die Kanäle 4% und 500 verbunden, so daß die Leitung 470 entlüftet wird. Die Leitung 470 (F i g. 4) steht ihrerseits mit dem Raum hinter der Membran 464 in Verbindung.

Durch Einlassen von Druckluft in die Leitung 406 kann der Anschlußkopf in dichte Berührung mit dem Füllflansch 91 gebracht werden. Dadurch wird die Dichtung 416 verformt und der Schieber 482 angehoben. Wenn das Aufnahmegefäß noch nicht gefüllt ist und der Schwimmer 514 sich in der unteren Stellung befindet, tritt Luft aus der Zufuhrleitung 116 durch die Leitung 492, das Ventil 490 und die Kanäle 494 und 4% in die Leitung 470 und damit in den Raum hinter der Membran 464 ein.

Sobald sich Druckluft hinter der Membran 464 befindet, kann das Flüssigkeitszufuhrventil durch den Handgriff 446 geöffnet werden. Wenn der Schwimmer 514 durch die eingefüllte Flüssigkeit angehoben wird, ist der Kanal 494 von dem Kanal 4% getrennt (F i g. 2), und der Kanal 496 ist über den Kanal 500 mit der Entlüftung 502 verbunden. Daher baut sich der Druck hinter der Membran 464 ab. Der Handgriff 446 wird von der Ventilwelle 440 entkuppelt, Das Flüssigkeitszufuhrventil wird dann geschlossen, gleichgültig, ob die Bedienungsperson den Handgriff 446 losläßt oder nicht.

Das feste Anliegen des Füllflansches des Abfüllgefäßes gegen die Dichtung 416 und — entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform — das Fehlen von Flüssigkeit in dem Abfüllgefäß, schaffen also zunächst eine notwendige Bedingung dafür, daß Flüssigkeit abgefüllt werden kann, indem diese Voraussetzungen zum Eingreifen der Kupplung 460, 462, 464 führen. Erst wenn diese Kupplung eingekuppelt ist, hat der Bedienungs-

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mann die Möglichkeit, das Flüssigkeitszufuhrventil mit Hilfe des Handgriffes 446 zu öffnen. Diese öffnung erfolgt aber nicht zwangsläufig, mit dem Eingreifen der Kupplung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Füllung eines Gefäßes mit Flüssigkeit unter gleichzeitiger Abführung von in dem Gefäß befindlichem Gas, mit einem auf einen Füllflansch des Gefäßes aufzusetzenden, eine Flüssigkeitszufuhrleitung und eine Gasabführungsleitung aufweisenden Anschlußkopf und einer in dem Anschlußkopf untergebrachten Steuereinrichtung mit einem Stellglied für das Flüssigkeitszufuhrventil, einem Betätigungsglied für das Stellglied und einer Kupplung, die das Stellglied und das Betätigungsglied bei angedrücktem Füllflansch verbindet, g e kennzeichnet durch ein Hand-Betätigungsglied (444, 446) zur Steuerung der Flüssigkeitszufuhr, wobei die Kupplung (460, 462, 464) zwischen dem Hand-Betätigungsglied (444, 446) und dem Stellglied (438,440) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen im Bereich des Füllflansches (91) im Gefäß angeordneten Flüssigkeitsstandfühler (514, 516, 508, 512, 500, 496, 470, 494, 504), der bei Erreichen eines vorgegebenen Flüssigkeitsstandes in dem Gefäß über die Steuereinrichtung (484) die Kupplung (460,462, 464) löst.