DE4312367A1 - Vorrichtung zum portionsweisen Abfüllen von Flüssigkeiten in Flaschen, Dosen o. dgl. Behälter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Vorrichtungen sind in verschiedenen Bauformen bekannt.

Bei der in der deutschen Offenlegungsschrift 32 33 364 beschriebenen Vorrichtung ist in der Dosierkammer ein angetriebener Dosierkolben angeordnet, dessen Hub das Volumen einer abzufüllenden Portion definiert. Die Steuerung des Dosierkolbens, des Einlaßventils und des Außlaßventils erfolgt nach einem starren Ablauf.

Bei der Vorrichtung nach der französischen Patentschrift 1 595 492 ist in der senkrechten Dosierkammer ein frei beweglicher Kolben angeordnet, der über eine dünne Leitung mit dem Gaspolster im Vorratsbehälter für die Flüssigkeit verbunden ist. Bei geöffnetem Einlaßventil fließt die Flüssigkeit aus dem höher liegenden Vorratsbehälter unter Anheben des Kolbens in die Dosierkammer ein und steigt in der Leitung weiter an bis auf die Höhe des Füllstands- im Vorratsbehälter. Dessen Füllstand beeinflußt somit in gewissem Maße das Volumen einer abzufüllenden Portion.

Bei der Vorrichtung nach der deutschen Offenlegungsschrift 30 06 995 ragt in die kolbenlose Dosierkammer ein verstellbarer Verdrängungskörper hinein, mit dem das Dosierkammervolumen variiert werden kann. Am oberen Ende der Dosierkammer ist eine in den Gasraum des Vorratsbehälters für die Flüssigkeit ragende Leitung angeschlossen, die bei geöffnetem Einlaßventil bis zur Höhe des Füllstands im Vorratsbehälter gefüllt wird. Die Umsteuerung der Ventile erfolgt durch das Anheben eines Behälters an die Vorrichtung.

Schließlich ist durch die US-Patentschrift 4 460 026 bereits eine Vorrichtung bekannt, bei der am oberen, verjüngten Ende einer mit verstellbaren Verdrängungskörpern versehenen Dosierkammer ein zurück in den Vorratsbehälter führender Überlauf ausgebildet ist, bis zu dem die Dosierkammer bei jedem Arbeitsspiel mittels einer Pumpe voll gefüllt wird. Auf Höhe des Überlaufs ist ein Flüssigkeitssenor angeordnet, der bei Einsetzen des Überlaufs anspricht und nach einer gewissen Zeit die weitere Zufuhr der Flüssigkeit stoppt. Eine Füllstandsbestimmung in der Dosierkammer wird somit durch den Sensor nicht vorgenommen.

Die bekannten gattungsgemäßen Vorrichtungen zum portionsweisen Abfüllen von Flüssigkeiten in Behälter sind aufwendig und kompliziert aufgebaut sowie schwer zu reinigen und auf andere Portionsgrößen umzustellen.

Diese Nachteile sollen durch die Erfindung beseitigt werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Für die Ausbildung und Anordnung der Sensoren sind, je nach Art der abzufüllenden Flüssigkeit und der geforderten Meßgenauigkeit, verschiedene Möglichkeiten gegeben. Einige hiervon sind in den Ansprüchen 2 bis 5 enthalten.

Auch für die Steuerung des Füllvorgangs mit Hilfe des Sensors bzw. der Sensoren gibt es verschiedene Möglichkeiten. Einige hiervon sind in den Ansprüchen 6 bis 9 angegeben. Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung gemäß den Ansprüchen 8 und 9, bei der im unteren Bereich der Dosierkammer bis hin zum Auslaufventil immer eine bestimmte Restmenge von Flüssigkeit verbleibt. Im Vergleich zu einem vollständigen Leerfahren der Dosierkammer ergeben sich hier enorme Vorteile, insbesondere bei Beginn des Einlaufens der Flüssigkeit in die Dosierkammer und am Ende des Auslaufens der Flüssigkeit in den zu befüllenden Behälter. Außerdem wird das Eindringen von Umgebungsluft in die Vorrichtung verhindert.

Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen enthalten.

Im nachstehenden werden drei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Vorrichtung zum portionsweisen Füllen von Dosen unter Atmosphärendruck mit kurzem Füllstutzen,

Fig. 2 einen senkrechten Teilschnitt durch eine Vorrichtung zum portionsweisen Füllen von Flaschen untere Atmosphärendruck mit langem Füllstutzen,

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch eine Vorrichtung zum portionsweisen Füllen von Flaschen unter Gegendruck mit kurzem Füllstutzen.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 ist zum portionsweisen Abfüllen eines Getränks in kontinuierlich bewegte, dosenförmige Behälter 1 unter Atmosphärendruck eingerichtet. Sie weist einen um eine senkrechte Drehachse 10 umlaufenden Rotor 11 in Form einer Kreisscheibe auf. Am Umfang des Rotors 11 sind gleichmäßig verteilt mehrere Ventilblöcke 12 mit einem im wesentlichen radial verlaufenden Hohlraum 13 befestigt. An dessen innerem Ende ist ein Einlaßventil 3 und an dessen äußerem Ende ist ein Auslaßventil 5 vorgesehen. Die beiden Ventile weisen jeweils einen höhenbeweglichen Ventilkörper 14, 15 auf, der durch einen eigenen Stellmotor 16, 17 in Form eines Pneumatikzylinders angehoben oder abgesenkt werden kann. Die Ventilkörper 14, 15 wirken mit sich nach unten hin konisch verjüngenden Ventilsitzen 18, 19 im Ventilblock 12 zusammen und sind abgedichtet aus diesem herausgeführt. An den Ventilsitz 18 des Einlaufventils 3 schließt sich ein kurzer Kanal 20 an, der in einen ringförmigen Vorratsbehälter 4 für die abzufüllende Flüssigkeit einmündet. Dieser wird über mehrere radiale Leitungen 21, einen konzentrisch zur Drehachse 10 angeordneten Drehverteiler 22 und eine Steigleitung 23 mit dem Getränk versorgt. Die Zufuhr des Getränks erfolgt entweder über eine nicht gezeigte Pumpe und eine übliche Drucksteuerung oder über einen höher als der Ventilblock 12 ortsfest angeordneten, nicht gezeigten Vorlauftank.

An den Ventilsitz 19 des Auslaßventils 5 schließt sich ein Füllstutzen 6 in Form eines kurzen rohrartigen Ansatzes an. Dieser endet mit Abstand über dem oberen Rand eines zu befüllenden Behälters 1, so daß dieser ungehindert einem zusammen mit dem Rotor 11 umlaufenden Drehtisch 24 zugeführt werden kann, der den Behälter 1 zusammen mit dem zugehörigen Ventilblock 12 auf einer Kreisbogenbahn bewegt.

Mittig zwischen den beiden nach oben ragenden Stellmotoren 16, 17 ist an der Oberseite des Ventilblocks 12 eine zylindrische Dosierkammer 2 mit senkrechter Mittelachse angeordnet. Diese mündet mit ihrem verjüngten unteren Ein- und Auslauf direkt in den Hohlraum 13 ein und zwar an einer Stelle zwischen dem Auslaßventil 5 und dem Einlaßventil 3. Die Dosierkammer 2 besteht im wesentlichen aus einem rohrartigen Metallgefäß und ist an der Oberseite durch einen Deckel 25 dicht verschlossen. Unterhalb des Deckels 25 weist die Dosierkammer 2 eine seitliche Be- und Entlüftungsöffnung 26 auf, die mit einem Ringkanal 27, der auf dem Rotor 11 befestigt ist, in Verbindung steht. Im normalen Füllbetrieb ist der Ringkanal 27 über ein nicht gezeigtes Umschaltventil mit der Atmosphäre verbunden, so daß sich die Dosierkammer 2 ungehindert füllen und entleeren kann.

Im Deckel 25 sind drei den Füllstand in der Dosierkammer 2 überwachende Sensoren 7, 8, 9 in Form von elektrischen Stabsonden befestigt, die im wesentlichen senkrecht ins Innere der Dosierkammer 2 hineinragen. Jeder Sensor 7, 8 , 9 besteht aus einem isolierten Metalldraht, der an der untersten Spitze abisoliert ist. Der erste Sensor 7 liegt mittig in der Dosierkammer 2 und definiert mit seiner Meßstelle einen obersten Füllstand III, der etwas unterhalb der Öffnung 26 liegt. Dementsprechend ist das gesamte Volumen der Dosierkammer 2 größer als das maximal abzufüllende Flüssigkeitsvolumen einer Portion. Der zweite Sensor 8 verläuft teilweise neben dem ersten Sensor 7 und ist unterhalb diesem nach innen zur Mittelachse der Dosierkammer 2 hin gekröpft. Er definiert mit seiner Meßstelle einen tieferen Füllstand II. Der dritte Sensor 9 schließlich verläuft anfänglich neben den beiden ersten Sensoren 7, 8 und ist am Ende zur Mittelachse der Dosierkammer 2 hin gekröpft. Er endet im verjüngten Ein- bzw. Auslaufbereich der Dosierkammer 2 und definiert einen untersten Füllstand I. Dadurch, daß die Meßstellen aller drei Sensoren 7, 8, 9 in der Mittelachse der Dosierkammer 2 liegen, ergibt sich eine gleichmäßig hohe Meßgenauigkeit, unbeeinträchtigt von evtl. Schrägstellungen des Flüssigkeitsspiegels infolge der Rotation mit dem Rotor 11. Die beiden oberen Sensoren 7, 8 sind über einen Wahlschalter 28 mit einer elektronischen Steuereinrichtung 29 verbunden, die auf dem Rotor 11 befestigt ist, und an die auch die Sensoren aller anderen Meßkammern 2 angeschlossen sind. Mit dem Wahlschalter 28 kann das abzufüllende Flüssigkeitsvolumen auf einfachste Weise umgestellt werden. Dieses ergibt sich aus dem Volumen der Dosierkammer 2 zwischen dem untersten Füllstand I und dem oberen Füllstand II oder III des jeweils eingeschalteten Sensors 7 oder 8.

Gesteuert von der Steuereinrichtung 29 ergibt sich für die vorstehend beschriebene Vorrichtung folgender Funktionsablauf: Bei Betriebsbeginn und vor jedem Abfüllvorgang wird das Einlaßventil 3 geöffnet, indem durch den Stellmotor 16 der Ventilkörper 14 vom Ventilsitz 18 abgehoben wird (siehe Fig. 1). Die Flüssigkeit strömt unter dem Druck der nicht gezeigten Pumpe oder des nicht gezeigten Vorlaufbehälters über die Steigleitung 23, den Drehverteiler 22, die Leitungen 21, den ringförmigen Vorratsbehälter 4, den Kanal 20 und den Hohlraum 13 von unten her in die Dosierkammer 2 ein, wobei die verdrängte Luft über die Öffnung 26 entweicht. Ist der obere Sensor 7 zugeschaltet, so strömt die Flüssigkeit so lange zu, bis sie den obersten Füllstand III erreicht und die Meßstelle der Sonde 7 kontaktiert. Dabei fließt elektrischer Strom von dem unter Spannung stehenden Sensor 7 durch die Flüssigkeit zu der an Masse gelegten metallischen Dosierkammer 2. Dieses elektrische Signal wird von der Steuereinrichtung 29 erfaßt und diese löst ein sofortiges Schließen des Einlaßventils 3 durch Absenken des Ventilkörpers 14 aus. Während des vorbeschriebenen Füllens der Dosierkammer 2 ist das Auslaßventil 5 andauernd geschlossen.

Wird nun durch einen nicht gezeigten Fühler angezeigt, daß unter dem Füllstutzen 6 ein leerer Behälter 1 vorhanden ist, so wird durch die Steuereinrichtung 29 ein Öffnen des Auslaßventils 5 durch Anheben des Ventilkörpers 15 mittels des Stellmotors 17 ausgelöst. Das Einlaßventil 3 bleibt geschlossen. Die Flüssigkeit läuft dann allein unter geodätischem Druck aus der Dosierkammer 2 über den Hohlraum 13 und den Füllstutzen 6 in den Behälter 1 ein, bis der unterste Füllstand I erreicht ist, wobei der Stromfluß zwischen dem unteren Sensor 9 und der Dosierkammer 2 unterbrochen wird. Dieses Signal wird von der Steuereinrichtung 29 erfaßt und diese löst ein sofortiges Schließen des Auslaßventils 5 durch Absenken des Ventilkörpers 15 mittels des Stellmotors 17 aus. Der gesamte Hohlraum 13 und der untere Bereich der Dosierkammer 2 bis hin zum Füllstand I bleiben somit immer mit Flüssigkeit gefüllt. Andererseits ist in den Behälter 1 exakt das definierte Volumen zwischen dem unteren Füllstand I und dem obersten Füllstand III eingelaufen. Dabei sorgt der restliche Druck der verbleibenden Flüssigkeitssäule dafür, daß auch am Ende des Füllvorgangs noch definierte Strömungsverhältnisse vorliegen und ggf. ein Aufschäumen der Flüssigkeit vermieden wird. Sofort nach dem Schließen des Auslaßventils 5 kann in der vorbeschriebenen Weise durch gesteuertes Öffnen des Einlaßventils 3 die Dosierkammer 2 wieder bis zum obersten Füllstand III mit Flüssigkeit gefüllt werden. Da die Dosierkammer 2 im unteren Bereich bereits gefüllt ist, wird auch bei Beginn des Nachfüllvorgangs ein Aufschäumen oder Verwirbeln der Flüssigkeit vermieden.

In entsprechender Weise verläuft der Füllvorgang, wenn durch den Wahlschalter 28 anstelle des oberen Sensors 7 der mittlere Sensor 8 eingeschaltet ist. In diesem Falle wird bei jedem Nachfüllvorgang die Dosierkammer 2 bis zum mittleren Füllstand II gefüllt und es läuft in jeden Behälter 1 das definierte Volumen zwischen dem untersten Füllstand I und dem mittleren Füllstand II ein.

Um ein Reinigen der gesamten Vorrichtung im Umlaufverfahren zu ermöglichen, kann der Ringkanal 27 über das nicht gezeigte Umschaltventil mit einer üblichen CIP-Anlage verbunden werden, an die auch die Steigleitung 23 anzuschließen ist. Bei geöffnetem Einlaßventil 3 kann dann die gesamte Vorrichtung einschließlich der Dosierkammer 2 mit einem flüssigen Reinigungsmittel gespült werden. Damit auch der Füllstutzen 6 sowie der Ventilsitz 19 und der Ventilkegel 15 des Auslaßventils 5 vollständig in den Reinigungskreislauf einbezogen werden können, ist am Rotor 11 ein weiterer Ringkanal 30 befestigt, der über nicht gezeigte Leitungen, Drehverteiler, Umschaltventile usw. an die CIP-Anlage anschließbar ist. An den Ringkanal 30 sind Kanäle 31 angeschlossen, die durch den jeweiligen Ventilblock 12 hindurchgehen und an dessen Unterseite nahe dem Füllstutzen 6 ins Freie münden. Wird an der Unterseite des Ventilblocks 12 eine den Füllstutzen 6 und die Auslaßöffnung des Kanals 31 mit Abstand umgebende Spülkappe 32 flüssigkeitsdicht befestigt, so kann bei geöffnetem Auslaßventil 5 die aus dem Füllstutzen 6 austretende Reinigungsflüssigkeit im Ringkanal 30 gesammelt und so im System gehalten werden.

Um die volumetrische Dosiergenauigkeit unter Verwendung einfachster Sensoren zu verbessern, kann die Dosierkammer 2 im Bereich der Meßstellen der Sensoren mit ringartigen Einschnürungen bzw. Querschnittsverengungen 33 versehen werden, wie in Fig. 1 im Bereich der Meßstelle des mittleren Sensors 8 strichliert angedeutet ist.

Anstelle von einzelnen Sensoren 7, 8, 9 für die unterschiedlichen Füllstände I, II, III kann auch ein einziger Sensor mit mehreren Meßstellen oder ein Sensor mit einer länglichen Meßstelle eingesetzt werden, wobei durch elektrische Schaltelemente eine einfache stufenweise bzw. stufenlose Einstellung der gewünschten Füllstände möglich ist. Auch können die Sensoren einzeln oder gemeinsam höhenverstellbar in den Dosierkammern 2 der Vorrichtung angeordnet werden, wodurch gleichfalls eine einfache Verstellung des Dosiervolumens möglich ist. Wichtig ist, daß in jedem Falle die vorbestimmten Füllstände unterhalb des maximal möglichen Füllstands in der Dosierkammer 2 liegen, wie er durch den unteren Rand der Entlüftungsöffnung 26 definiert ist. Flüssigkeitsverluste durch diese Öffnung werden so vermieden.

Die Vorrichtung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der Vorrichtung nach Fig. 1 dadurch, daß der Füllstutzen 6 als langes Füllrohr ausgebildet ist. Hierdurch können Behälter 1 in Form von Flaschen unterschichtend gefüllt werden. Dementsprechend ist der Drehtisch 24 mit Huborganen 34 ausgestattet, durch welche die Behälter 1 über die Füllstutzen 6 gehoben werden. Dabei wird die Behältermündung in der üblichen Weise durch höhenbewegliche Zentrierglocken 35 exakt geführt. In der obersten Stellung der Huborgane 34 bzw. der Behälter 1 verbleibt zwischen der Unterseite des Ventilblocks 12 und der Zentrierglocke 35 ein Ringspalt, durch den die während des Einlaufens der Flüssigkeit aus den Behältern 1 verdrängte Luft entweichen kann. An der Unterseite des Ventilblocks 12 ist ein ringartiger Ansatz 37 ausgebildet, der zur Halterung der nicht gezeigten Spülglocken dient. Ferner ist seitlich am Ventilblock 12 ein durch die Steuereinheit 29 betätigbares Pneumatikventil 36 angeordnet, das durch Kanäle im Ventilblock 12 einerseits mit dem Füllstutzen 6 dicht unterhalb des Ventilsitzes 19 und andererseits mit der Atmosphäre verbunden ist. Wird das normalerweise geschlossene Steuerventil 36 durch die Steuereinrichtung 29 am Ende eines Füllvorgangs kurz geöffnet, so kann die im Füllstutzen 6 enthaltene Flüssigkeit bei geschlossenem Auslaufventil 5 in den Behälter 1 auslaufen.

Während die Vorrichtungen nach den Fig. 1 und 2 zum Füllen unter Atmosphärendruck eingerichtet sind, arbeitet die Vorrichtung nach Fig. 3 mit überatmosphärischem Gegendruck, wie es beim Abfüllen von CO₂-haltigen Getränken angebracht ist. Die Vorrichtung nach Fig. 3 stimmt insbesondere hinsichtlich der Ausbildung der Meßkammer 2 mit den drei Sensoren 7, 8, 9, des Einlaßventils 3 und der Zuführung der Füllflüssigkeit mit der Vorrichtung nach Fig. 1 überein. Im nachstehenden werden daher nur die Abweichungen beschrieben.

Der Ventilkörper 15 des Auslaßventils 5 weist eine zentrale Längsbohrung auf und ist am unteren Ende mit einer rohrartigen Verlängerung 38 versehen. Diese ragt nach unten hin etwas aus dem kurzen Füllstutzen 6 heraus und ist am Ende mit einem konischen Abweiser für die Flüssigkeit versehen. Über die Bohrung im Ventilkörper 15 und eine an deren oberem Ende angeschlossene flexible Leitung 39 steht die als Rückgasrohr wirkende Verlängerung 38 mit einem pneumatischen Steuerventil 40 in Verbindung. Dieses ist andererseits an den Verbindungskanal 41 zwischen der Öffnung 26 am oberen Ende der Dosierkammer 2 und dem Ringkanal 27 angeschlossen. Dieser ist mit Spanngas gefüllt, das unter Überdruck steht. Die Zuführung und Regelung des Spanngases erfolgt in üblicher Weise über nicht gezeigte Leitungen, Drehverteiler, Regelventile und dgl. Das Steuerventil 40 wird von der gemeinsamen elektronischen Steuereinrichtung 29 betätigt. Ist es geöffnet, so steht die Verlängerung 38 mit dem Spanngas-Ringkanal 27 in Verbindung. Als Spanngas wird je nach der abzufüllenden Flüssigkeit z. B. CO₂, Luft oder ein Gemisch dieser beiden Gase eingesetzt.

An der Außenseite des Ventilblocks 12 sind zwei weitere pneumatische Steuerventile 42 und 43 angeordnet, die wiederum von der gemeinsamen elektronischen Steuereinrichtung 29 betätigt werden. Diese beiden Steuerventile 42, 43 sind über einen verzweigten Kanal mit dem Auslaufstutzen 6 verbunden. Außerdem ist eines der beiden Steuerventile über eine Drosseldüse mit der Atmosphäre und das andere Steuerventil mit einem reines CO₂ enthaltenden Ringkanal verbunden. Die entsprechenden Verbindungen und Kanäle sind nicht dargestellt.

Im Betrieb ist bei der Vorrichtung nach Fig. 3 die als Druckbehälter gestaltete Dosierkammer 2 über den Ringkanal 27, die Verbindungsleitung 41 und die Öffnung 26 andauernd mit Spanngas gefüllt. Dessen Druck ist geringfügig kleiner als der Flüssigkeitsdruck im Vorratsbehälter 4, so daß die Flüssigkeit bei geöffnetem Einlaßventil 3 in die Dosierkammer 2 einströmen kann. Ansonsten läuft das durch die Sensoren 7, 8, 9 gesteuerte abwechselnde Füllen und Entleeren der Dosierkammer 2 in gleicher Weise ab wie bei der Vorrichtung nach Fig. 1, wobei sich das Spanngaspolster über dem Füllspiegel entsprechend vergrößert und verkleinert.

Vor dem Füllen wird der flaschenförmige Behälter 1 durch das Huborgan 34, geführt durch die höhenbewegliche Zentrierglocke 35, über die Verlängerung 8 geschoben und fest an den Füllstutzen 6 angepreßt, so daß er flüssigkeits- und gasdicht mit diesem verbunden ist. Dann wird, ausgelöst durch die Steuereinrichtung 29, das Steuerventil 40 geöffnet, wonach so lange Spanngas aus dem Ringkanal 27 über die flexible Leitung 39 und die Verlängerung 38 in den Behälter 1 einströmt, bis Druckausgleich zwischen dem Behälter 1 und dem Ringkanal 27 sowie der Dosierkammer 2 vorliegt. Erst danach wird das Auslaßventil 3 durch die Steuereinrichtung 29 zwangsweise geöffnet oder es erfolgt eine selbsttätige Öffnung in der bei Gegendruckfüllmaschinen üblichen Weise mittels einer Feder. Während des Einlaufens der Flüssigkeit strömt das Spanngas aus dem Behälter 1 über die Verlängerung 38 zurück in die Dosierkammer 2 bzw. den Ringkanal 27. Nach dem sensorgesteuerten Entleeren der Dosierkammer 2 in den Behälter 1 über den Füllstutzen 6 wird das Auslaßventil 5 zwangsläufig geschlossen. Danach wird über eines der beiden Steuerventile 42, 43 der Behälter über die Drosseldüse mit der Atmosphäre verbunden, so daß sich der Druck allmählich abbauen kann. Danach wird der gefüllte und entspannte Behälter 1 durch Absenken des Huborgans 34 vom Füllstutzen 6 und der Verlängerung 38 abgezogen.

Um ein sauerstoffarmes Abfüllen zu ermöglichen, kann vor dem Einleiten von Spanngas über die Verlängerung 38 und das Steuerventil 40 mit Hilfe des anderen Steuerventils 42, 43 bei noch nicht vollständig an den Füllstutzen 6 angehobenem Behälter 1 das Behälterinnere mit reinem CO₂ gespült werden. In ähnlicher Weise ist durch das entsprechende Steuerventil 42, 43 bei bereits vollständig angepreßtem Behälter 1 ein Vorevakuieren möglich, indem das Behälterinnere mit einer Vakuumpumpe verbunden wird. Auch ein Sterilisieren des Behälterinneren mittels Dampf ist bei Anbringung weiterer Steuerventile und Ringkanäle möglich.

Der aufgrund der sensorgesteuerten Füllung und Entleerung mögliche Aufbau der Dosierkammer 2 als einfacher Druckbehälter mit einem die Flüssigkeit bedeckenden Spanngaspolster ermöglicht einerseits eine exakte volumetrische Dosierung und andererseits die Durchführung aller beim Füllen unter Gegendruck üblichen Verfahrensabläufe.

Claims (23)

1. Vorrichtung zum portionsweisen Abfüllen von Flüssigkeiten in Flaschen, Dosen oder dgl. Behälter (1), mit mindestens einer volumetrischen Dosierkammer (2), die über ein steuerbares Einlaßventil (3) mit einem Vorratsbehälter (4) für die Flüssigkeit und über ein steuerbares Auslaßventil (5) mit einem Füllstutzen (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Dosierkammer (2) mindestens ein auf deren Füllstand ansprechender Sensor (7, 8, 9) zugeordnet ist, der das Einlaßventil (3) und/oder das Auslaßventil (5) steuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (7, 8, 9) als Stabsonde ausgebildet und im Inneren der Dosierkammer (2) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (7, 8, 9) als elektrischer Leitfähigkeitsmesser ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (7, 8, 9) zur Anpassung an verschiedene Füllstände verstellbar angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor mehrere Meßpunkte für unterschiedliche Füllstände aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (7, 8) bei Ansteigen des Füllstandes in der Dosierkammer (2) auf eine bestimmte Höhe (II, III) das Einlaßventil (3) schließt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (9) bei Abfallen des Füllstandes in der Dosierkammer (2) auf eine bestimmte Höhe (I) das Auslaßventil (5) schließt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Dosierkammer (2) mindestens zwei Sensoren (7, 8, 9) zugeordnet sind, die auf unterschiedliche Füllstände ansprechen, wobei ein höherliegender Sensor (7, 8) bei Ansteigen des Füllstandes auf eine bestimmte Höhe (II, III) das Einlaßventil (3) schließt und ein tieferliegender Sensor (9) bei Abfallen des Füllstandes auf eine bestimmte Höhe (I) das Auslaßventil (5) schließt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstellen aller Sensoren (7, 8, 9) bei senkrecht angeordneter Dosierkammer (2) auf einem niedrigeren Niveau liegen, als der maximal mögliche Füllstand in der Dosierkammer (2).

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkammer (2) im Bereich der Meßstelle eines Sensors (8) mit einer Querschnittsverengung (33) versehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Stabsonde ausgebildeter Sensor (8, 9) derartig gekröpft ist, daß seine Meßstelle in der Mittelachse der Dosierkammer (2) liegt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die als Stabsonden ausgebildeten Sensoren (7, 8, 9) in einem lösbaren Deckel (25) der Dosierkammer (2) angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkammer (2) überhalb der höchsten Meßstelle eines Sensors (7) eine Öffnung (26) aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (26) an einen Ringkanal (27) angeschlossen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (27) an eine CIP-Anlage anschließbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (27) an eine Spanngasquelle angeschlossen ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch einen Ventilblock (12) mit einem Hohlraum (13), an dessen Oberseite die in den Hohlraum (13) einmündende Dosierkammer (2) mit den Sensoren (7, 8, 9) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite des Ventilblocks (12) die Stellmotoren (16, 17) für die Ventilkörper (14, 15) des Einlaßventils (3) und des Auslaßventils (5) angeordnet sind, und daß an der Unterseite des Ventilblocks (12) auf verschiedenen Seiten der Dosierkammer (2) einerseits der Füllstutzen (6) und andererseits eine Öffnung (20) für den Flüssigkeitseinlauf ausgebildet sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer Längsbohrung versehene Ventilkörper (15) des Auslaßventils (5) am unteren Ende mit einer rohrartigen, ins Innere eines zu füllenden Behälters (1) ragenden Verlängerung (38) versehen ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung (38) über die Längsbohrung und eine daran angeschlossene Leitung (39) mit der Dosierkammer (2) verbindbar ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Verlängerung (38) und der Dosierkammer (2) über ein Steuerventil (40) steuerbar ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß am Ventilblock (12) mindestens ein weiteres Steuerventil (42, 43) angeordnet ist, mit dem der Füllstutzen (6) mit der Atmosphäre und/oder mit einer Spülgasquelle und/oder mit einer Vakuumquelle und/oder mit einem Spülkanal verbindbar ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der höhenmäßige Abstand zwischen den beiden Sensoren (7, 8, 9) bzw. deren Meßpunkten das Volumen einer abzufüllenden Flüssigkeitsportion definiert.