DE29519333U1

DE29519333U1 - Bellows with ribs

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Publication number: DE29519333U1
Application number: DE29519333U
Authority: DE
Original assignee: Krones AG; Krones AG Hermann Kronseder Maschinenfabrik
Current assignee: Krones AG
Priority date: 1995-12-06
Filing date: 1995-12-06
Publication date: 1997-01-09
Anticipated expiration: 2005-12-07

Description

Die Neuerung betrifft Faltenbälge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The innovation relates to bellows according to the preamble of claim 1.

Derartige Faltenbälge werden in Füllventilen von Abfüllmaschinen für Getränke oder dgl. in größeren Mengen benötigt. Die Faltenbälge bestehen aus zähelastischem Kunststoff und sind in axialer Richtung zusammendrückbar. Nach einer Entlastung des Faltenbalgs erreicht dieser wieder seine ursprüngliche Ausgangslänge. Durch eine Vielzahl von scheibenförmigen Rippen wird in Verbindung mit dem elastischen Material die Federeigenschaft des innen hohlen Faltenbalgs erreicht. Die aufgrund der scheibenförmigen Rippen auf spanabhebende Weise erfolgte Herstellung der Faltenbälge war vergleichsweise aufwendig und kostenintensiv, weil eine Spritzgußherstellung wegen der Rippenform nicht möglich war. Zur Erzeugung des Hohlraumes im Faltenbalg muß beim Spritzgießen ein Gußkern verwendet werden, dessen Entfernung nach dem Gießen wegen derSuch bellows are required in large quantities in filling valves of filling machines for drinks or similar. The bellows are made of tough, elastic plastic and can be compressed in the axial direction. After the bellows are relieved of pressure, they return to their original length. A large number of disc-shaped ribs in combination with the elastic material give the bellows a springy quality, which is hollow inside. The manufacture of the bellows by machining due to the disc-shaped ribs was comparatively complex and costly, because injection molding was not possible due to the shape of the ribs. To create the cavity in the bellows, a casting core must be used during injection molding, which must be removed after casting due to the

Hinterschneidungen zwischen den scheibenförmigen Rippen schwierig ist.Undercuts between the disc-shaped ribs are difficult.

Demzufolge liegt der Neuerung die Aufgabe zugrunde, einen Faltenbalg zu schaffen, dessen Herstellung weniger aufwendig und dadurch kostengünstiger ist.The innovation is therefore based on the task of creating a bellows that is less complex to manufacture and therefore more cost-effective.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß, anstelle von mehreren einzelnen, aneinandergereihten, scheibenförmigen Rippen, die Rippen nun als ein durchgehender Gewindegang, d.h. schraubenförmig, ausgebildet sind. Ein derartiger Faltenbalg kann wie eine Schraubenfeder axial zusammengedrückt werden und besitzt mit dem bisherigen Faltenbalg vergleichbare Federeigenschaften.The problem is solved by the fact that, instead of several individual, disc-shaped ribs arranged in a row, the ribs are now designed as a continuous thread, i.e. screw-shaped. Such a bellows can be compressed axially like a coil spring and has spring properties comparable to the previous bellows.

Der entscheidende Vorteil liegt jedoch darin, daß aufgrund der gewindeförmig gestalteten Rippen der Faltenbalg auch durch Spritzgießen kostengünstig herstellbar ist, weil zur Erzeugung des Hohlraumes im Faltenbalg ein Gußkern mit einer schraubenförmigen Außenkontur verwendet werden kann, der einfach durch Herausdrehen aus dem fertigen Gußstück entformbar ist.The decisive advantage, however, is that due to the thread-shaped ribs, the bellows can also be produced cost-effectively by injection molding, because a casting core with a screw-shaped outer contour can be used to create the cavity in the bellows, which can be easily removed from the finished casting by unscrewing it.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous further training is the subject of the dependent claims.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Neuerung anhand der Figuren erläutert. Es zeigt:Examples of implementation of the innovation are explained below using the figures. It shows:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Füllventil mit einem Faltenbalg,Fig. 1 a longitudinal section through a filling valve with a bellows,

Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 zur Füllsondendurchführung verwendeten Faltenbalgs,Fig. 2 is a side view of the bellows used in Fig. 1 for the filling probe passage,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Faltenbalg nach Fig. 2,Fig. 3 is a longitudinal section through the bellows according to Fig. 2,

Fig. 4 eine zweite Ausführung eines Faltenbalgs in einer Seitenansicht undFig. 4 a second embodiment of a bellows in a side view and

Fig. 5 einen Längsschnitt durch den Faltenbalg nach Fig.Fig. 5 is a longitudinal section through the bellows according to Fig.

Die Fig. 1 zeigt einen vertikalen Querschnitt eines Ringkessels 2 einer Gegendruckfüllmaschine zum Abfüllen von Getränken in Flaschen. In bekannter Weise sind die eigentlichen Füllventile der Füllorgane 5 geschützt in dem nur bis zur Linie 4 teilgefüllten Ringkessel 2 angeordnet. Über dem Flüssigkeitsspiegel 4 befindet sich ein unter Überdruck stehendes Gaspolster, z.B. C02. Das Füllorgan 5 besitzt ein im Bereich des Ringkesselbodens liegendes Flüssigkeitsventil 17, das ein konzentrisch angeordnetes Rückgasrohr 25 aufweist, welches koaxial von einer Füllstandssonde 31 durchgriffen wird. Zwischen der Füllstandssonde und dem Rückgasrohr besteht ein Freiraum zum Gasdurchtritt. Der Gasdurchtritt ist durch ein im hohlen Schaft 16 des Flüssigkeitsventils 17 positioniertes Gasventil 22 steuerbar. Das oben offende Ende des Schaftes 16 befindet sich über dem Flüssigkeitsspiegel 4 im Bereich des Gaspolsters im Ringkessel 2. Betätigbar ist das Gasventil 22 von außen über ein dünnes, langgestrecktes Rohr 21, das den Kesseldeckel im Bereich eines Durchführung 26 durchgreift und in axialer Richtung heb- und senkbar ist. Mit Hilfe eines steuerbaren Stellantriebs 29, z.B.Fig. 1 shows a vertical cross-section of a ring bowl 2 of a counter-pressure filling machine for bottling drinks. In a known manner, the actual filling valves of the filling elements 5 are arranged in a protected manner in the ring bowl 2, which is only partially filled up to line 4. Above the liquid level 4 there is a gas cushion under overpressure, e.g. CO2. The filling element 5 has a liquid valve 17 located in the area of the ring bowl bottom, which has a concentrically arranged return gas pipe 25, through which a level probe 31 passes coaxially. There is a free space for gas to pass between the level probe and the return gas pipe. The gas passage can be controlled by a gas valve 22 positioned in the hollow shaft 16 of the liquid valve 17. The top-opening end of the shaft 16 is located above the liquid level 4 in the area of the gas cushion in the ring tank 2. The gas valve 22 can be operated from the outside via a thin, elongated tube 21 that passes through the tank lid in the area of a passage 26 and can be raised and lowered in the axial direction. With the help of a controllable actuator 29, e.g.

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Pneumatikzylinder, und eines zwischengeschalteten Bügels 28 kann das Gasventil 22 gegen den Widerstand einer Gasventilöffnerfeder 30 geschlossen werden. Durch einen weitergehenden Absenkhub kann gegen die Kraft der Flüssigkeitsventilöffnerfeder 36 das Flüssigkeitsventil 17 verschlossen werden. Die zuvor bereits erwähnte Füllstandssonde 31 ist gasdicht im Rohr 21 angeordnet und mit diesem gemeinsam höhenbeweglich. Damit nun das unter Überdruck stehende Gas im Ringkessel nicht durch die Durchführung 26 zur Umgebungsatmosphäre entweichen kann, besitzt die Durchführung einen in den Ringkessel 2 hineinragenden Faltenbalg 27, der das Rohr 21 umgibt und mit seinem unteren Ende an diesem gasdicht befestigt ist. Weitere Details des Füllventils sind im einzelnen in der deutschen Gebrauchsmusteranmeldung 295 130 31.8 beschrieben.Pneumatic cylinder and an intermediate bracket 28, the gas valve 22 can be closed against the resistance of a gas valve opening spring 30. The liquid valve 17 can be closed against the force of the liquid valve opening spring 36 by a further lowering stroke. The previously mentioned filling level probe 31 is arranged in a gas-tight manner in the pipe 21 and can be moved in height together with it. So that the gas under excess pressure in the ring bowl cannot escape through the passage 26 to the ambient atmosphere, the passage has a bellows 27 that protrudes into the ring bowl 2, surrounds the pipe 21 and is attached to it in a gas-tight manner with its lower end. Further details of the filling valve are described in detail in the German utility model application 295 130 31.8.

Von besonderem Interesse ist die Ausbildung des Faltenbalgs 27, der in Fig. 2 in vergrößerter Darstellung als Einzelteil im demontierten, entspannten Zustand abgebildet ist. In dem in axialer Richtung federelastischen Mittelabschnitt des einstückigen Faltenbalgs befinden sich die einen eingängigen Schraubengewindezug bildenden Rippen 50. An einem Ende der Rippen schließt sich ein hohlzylindrischer Ansatz 41 an, während am gegenüberliegenden Ende die flanschartig ausgestaltete Durchführung 26 angeordnet ist. Wie insbesondere aus dem in Fig. 3 dargestellten Längsschnitt zu erkennen ist, besitzt die Durchführung 26 einen im wesentlichen topfförmigen Querschnitt mit einer Öffnung 44. Der Außendurchmesser des zylindrischen Ansatzes der Durchführung ist an die Bohrung im Deckel des Ringkessels 2 (Fig. 1) angepaßt und mit einer umlaufenden Ringnut 42 zur Aufnahme eines Dichtringes ausgestattet.Of particular interest is the design of the bellows 27, which is shown in Fig. 2 in an enlarged view as a single part in the dismantled, relaxed state. The ribs 50 forming a single-start screw thread are located in the axially spring-elastic middle section of the one-piece bellows. A hollow cylindrical extension 41 is attached to one end of the ribs, while the flange-like passage 26 is arranged at the opposite end. As can be seen in particular from the longitudinal section shown in Fig. 3, the passage 26 has an essentially pot-shaped cross-section with an opening 44. The outer diameter of the cylindrical extension of the passage is adapted to the bore in the cover of the ring bowl 2 (Fig. 1) and is equipped with a circumferential annular groove 42 for receiving a sealing ring.

Dieser Faltenbalg kann im Spritzgußverfahren mit einer aus zwei Formhälften und einem in der Teilungsebene der Formhälften angeordneten Kern kostengünstig hergestellt werden, wobei die Mittelachse 43 des Faltenbalgs in der Teilungsebene liegt. Die Formhälften können im rechten Winkel zur Mittelachse 43 gegensinnig geöffnet und geschlossen werden. Nach dem Öffnen der beiden Formhälften kann der gegossene Faltenbalg entnommen und der Kern, dessen Außenkontur der Innenkontur des Hohlraumes im Faltenbalg entspricht, wie eine Schraube aus der Öffnung 44 in der Durchführung 26 herausgedreht und wieder zum Gießen verwendet werden. Zur Herstellung der Faltenbälge ist jeder spritzgußfähige, elastische Werkstoff, insbesondere zähelastische Kunststoffe, beispielsweise PTFE, verwendbar.-This bellows can be manufactured inexpensively using an injection molding process with a core arranged in the dividing plane of the mold halves, with the center axis 43 of the bellows lying in the dividing plane. The mold halves can be opened and closed in opposite directions at a right angle to the center axis 43. After opening the two mold halves, the cast bellows can be removed and the core, whose outer contour corresponds to the inner contour of the cavity in the bellows, can be unscrewed like a screw from the opening 44 in the passage 26 and used again for casting. Any injection-moldable, elastic material, in particular tough-elastic plastics, for example PTFE, can be used to manufacture the bellows.

In den Fig. 4 und 5 ist ein zweiter, für einen anderen Verwendungszweck bestimmter Faltenbalg 60 abgebildet. Der innere Hohlraum dieses Faltenbalgs ist nur an dem zum Flansch 61 weisenden Ende offen, während das gegenüberliegende Ende 62 nach außen hin geschlossen ist und innen eine eingegossene, metallische Gewindebuchse 64 besitzt, die vor dem Gießen in die Form eingelegt wird. Das Gewinde in der Metallbuchse 64 kann nach dem Gießen geschnitten werden. Wie der vorhergehend beschriebene Faltenbalg 27, besitzt auch dieser Faltenbalg 60 gewindegangformig ausgebildete Rippen 50, so daß der zum Gießen erforderliche Kern für den Hohlraum des Faltenbalgs einfach durch Herausdrehen aus der Öffnung 65 entformbar ist. An dem dem Flansch 61 gegenüberliegenden geschlossenen Ende 62 besitzt der Faltenbalg 60 an seiner Außenseite eine kegelige Dichtfläche 63, die auf die Geometrie eines nichtIn Figs. 4 and 5, a second bellows 60 intended for a different purpose is shown. The inner cavity of this bellows is only open at the end facing the flange 61, while the opposite end 62 is closed to the outside and has a cast-in, metal threaded bushing 64 on the inside, which is inserted into the mold before casting. The thread in the metal bushing 64 can be cut after casting. Like the bellows 27 described above, this bellows 60 also has thread-shaped ribs 50, so that the core required for casting for the cavity of the bellows can be removed from the mold simply by unscrewing it from the opening 65. At the closed end 62 opposite the flange 61, the bellows 60 has a conical sealing surface 63 on its outside, which is adapted to the geometry of a non-

dargestellten Ventilsitzes abgestimmt ist. Der Faltenbalg kann als Dichtmembrane für ein Entlastungs-, Evakuierungs-, Spül- oder sonstiges Gasventil verwendet werden (siehe Pos. 38 in Fig. 1). In die zuvor genannte Gewindebuchse 64 kann ein Ventilstößel zur mechanischen oder pneumatischen
Ventilbetätigung durch die Öffnung 65 im Flansch 61
eingeschraubt werden.The bellows can be used as a sealing membrane for a relief, evacuation, purge or other gas valve (see item 38 in Fig. 1). A valve tappet for mechanical or pneumatic
Valve actuation through opening 65 in flange 61
be screwed in.

Claims

KRONES AG pat-wm-pe/676-DE Hermann Kronseder 4 December 1995 Maschinenfabrik 93068 Neutraubling Bellows with ribs Protection claims

1. Elastic, internally hollow bellows (27, 60) with ribs (50), characterized in that the ribs (50) are designed as a continuous thread.

2. Bellows according to claim 1, characterized in that the bellows is a component of a filling element (5) for filling liquids into containers, in particular drinks in bottles or cans, in particular a filling element for counter-pressure filling.

3. Bellows according to claim 1 or 2, characterized in that the ribs (50) are designed as a multi-start screw thread.

4. Bellows according to one of claims 1 to 3, characterized in that a flange (25, 61) is formed on one end of the ribs (50).

5. Bellows according to claim 4, characterized in that the flange (26, 61) has an opening (44, 65) leading to the interior of the ribs (50), the contour of which forms an extension of the thread-shaped interior of the ribs.

6. Bellows according to claim 4 or 5, characterized in that the end (62) opposite the flange (61) is closed and has a conical sealing surface (63).

7. Bellows according to claim 6, characterized in that a threaded bushing (64), in particular made of metal, is arranged in the closed end (62).

8. Bellows according to claim 6 or 7, characterized in that the bellows (60) is a sealing membrane in a gas valve (38) belonging to a filling element (5) for relieving, evacuating or flushing.

9. Bellows according to one of claims 1 to 5, characterized in that the end (41) opposite the flange (26) has a bore (45) for receiving an axially movable gas valve needle (21) and/or level probe (31) which are secured in a gas-tight manner in the bore (45).

10. Bellows according to claim 9, characterized in that the flange (26) is attached gas-tight to the top of a

filling vessel (2) is fastened so that the bellows (27) projects through a vessel opening into the interior of the filling vessel (2).

11. Bellows according to claims 1 to 10, characterized in that the diameter and/or the wall thickness of the screw-thread-shaped ribs (50) is constant over the entire longitudinal extent.

12. Bellows according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the bellows consists of an injection-moldable, tough-elastic material that is suitable for contact with foodstuffs, preferably plastic, in particular PTFE.