DE102006051237B4

DE102006051237B4 - Spülgaseinbringung in Getränkedosen

Info

Publication number: DE102006051237B4
Application number: DE102006051237.5A
Authority: DE
Inventors: Thomas Stolte; Timo JAKOB
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2015-09-10
Anticipated expiration: 2026-11-01
Also published as: CN101541443B; EP2104575B1; SI2104575T1; BRPI0718093A2; WO2008052724A1; JP2010508215A; MX2009004228A; JP5258775B2; US9067698B2; CN101541443A; EP2104575A1; DE102006051237A1; US20090266439A1; RU2392204C1

Abstract

Vorrichtung (1) zum Einbringen eines Spül- bzw. Verdrängergases in mit Lebensmitteln zu füllenden Dosen (2), insbesondere Getränkedosen, umfassend eine sich am oberen Dosenrand (2a) mit einer Ringdichtung (3) anlegende Hülse (4), wobei die Hülse (4) heb- und senkbar an einem Zylinder (7) geführt ist und in dem Zylinder (7) ein Spülgasrohr (9) heb- und senkbar geführt ist, und die Hülse (4) mit einer Abgasleitung (10) ausgerüstet ist, und das Spülgasrohr (9) derart ausgestaltet ist, dass dieses bis in Bodennähe der zu füllenden Dose (2) einführbar ist.

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einbringen eines Spül- bzw. Verdrängergases in mit Lebensmitteln zu füllenden Dosen, insbesondere Getränkedosen.
Bei mit Lebensmitteln, z. B. Getränken, zu füllenden Flaschen ist es bekannt, die O₂-haltige Luft durch Evakuieren und nachfolgendem Spülen mit CO₂ zu entfernen. Wandte man diese bekannte Technologie bei zu füllenden Getränkedosen an, führte dies durch den Evakuierungsschritt dazu, dass die sehr dünnwandigen Getränkedosen implodierten und damit unbrauchbar würden.
Eine andere Vorgehensweise besteht darin, dass man die Dosen nachhaltig offen mit CO₂ spült. Dies führt zwar zu den gewünschten Spüleffekten, allerdings hat diese Vorgehensweise den großen Nachteil, dass sich in unmittelbarer Nähe der entsprechenden Anlage eine Konzentration von CO₂ ergibt, so dass der Maschinenbediener einem zu hohen MAK-Wert (maximale Arbeitsplatz-Konzentration) ausgesetzt ist.
Hier setzt die Erfindung an, deren Aufgabe darin besteht, eine Vorrichtung und ein Verfahren schaffen, mit der ein optimaler Spüleffekt von mit Lebensmitteln zu füllenden Dosen erreichbar ist, ohne eine Belastung der Umgebung, etwa mit zu hohen CO₂-Werten.
Mit einer Vorrichtung und einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 bzw. 5 gelöst.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einer fixierten geöffneten, zunächst mit Umgebungsluft gefüllten Dose mittels des heb- und senkbaren Spülgasrohres das Einbringen des Spülgases in Bodennähe der Dose zu ermöglichen, wobei dieses Spülgas-/Luftgemisch über eine Gasabführleitung entfernbar ist.
Damit ist auch die Möglichkeit gegeben, ggf. das Spülgas-/Luftgemisch wieder aufzuarbeiten und das Spülgas in den Kreislauf zurückzuführen. Es ist aber auch möglich, das Spülgas-/Luftgemisch z. B. über das Hallendach zu entsorgen. In beiden Fällen wird das Bedienerumfeld einer entsprechend ausgerüsteten Maschine wesentlich verbessert, da es nicht von CO₂ oder einem Spülgassmog belastet wird.
Die Atmosphäre innerhalb der Dose wird deutlich verbessert, damit wird auch während des anschließenden Füllvorganges die Möglichkeit einer Sauerstoffaufnahme bzw. Fremdgasaufnahme minimiert, was zu einer Verbesserung der Qualität des Endproduktes führt.
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der das Spülrohr führende Zylinder ist zweckmäßig außen von einer gegenüber diesem Zylinder abgedichteten Hülse umgeben, die sich beim Spülvorgang mit ihrem Dichtrand auf den oberen Dosenrand auflegt. Weist der Zylinder zwei Bereiche unterschiedlichen Durchmessers auf, derart, dass sich eine Ringschulter ergibt, kann dieser Bereich dazu benutzt werden, den Beginn der Abgasleitung zu bilden.
Der im Durchmesser verjüngte Endbereich des zylindrischen Ventilkörpers ist dabei so gestaltet, dass sich ein Ringspalt zwischen dem die Randdichtung tragenden Endbereich der Hülse und dem Ventilzylinder bildet zur oben angesprochenen Abführung des Spülgas-/Luftgemisches.
Um den Spülvorgang zu verbessern und zu beschleunigen kann darüber hinaus an der Abgasleitung eine Vakuumpumpe vorgesehen sein.
Die entsprechende Verfahrensweise eines erfindungsgemäßen Spülvorganges besteht darin, dass eine mit einer Randdichtung versehene Hülse auf den oberen Rand einer zu spülenden Dose abgesenkt und gegen diese dichtend positioniert wird, nachfolgend ein das Spülgaszuführrohr und eine Abgasleitung tragender Ventilzylinder so weit in die Dose abgesenkt wird, dass sich die Austrittsöffnung des Spülrohres im Dosenbodenbereich unter Freilassung eines Gasaustrittsbereiches befindet und nachfolgend die Spülgaszuführ- und die Abgasleitung so lange geöffnet wird, bis die Dose vollständig mit Spülgas gefüllt ist.
Eine weitere Verbesserung kann darin bestehen, dass über eine mit der Spülgaszufuhr synchronisierte Vakuumpumpe während des Spülvorganges das Spülgasluftgemisch abgesaugt wird.
Weitere Merkmale, Einzelheiten. und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in der einzigen Figur eine teilweise vereinfachte Darstellung einer Vorrichtung nach der Erfindung in Spülposition.
Die allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zur Einbringung eines Spül- bzw. Verdrängergases in mit Lebensmitteln zu füllende Dosen 2. Um die Dose 2 mit Spülgas zu füllen, wird zunächst eine mit einer unteren Ringdichtung 3 versehene Hülse 4 auf den mit 2a bezeichneten Dosenrand gedrückt, wobei die Dose auf einer entsprechenden Auflage 5 ruht. Das Absenken und Heben der Hülse 4 ist mit einem Doppelpfeil 6 an einem nicht näher dargestellten Hub- und Senkmechanismus gekennzeichnet.
Am Zylinder 7 ist eine Hülse 4 heb- und senkbar geführt, die gegenüber dem Zylinder 7 mittels Dichtungen 8 gasdicht abgedichtet ist.
Im Zylinder 7 ist ein Spülgasrohr 9 zentrisch positioniert. Außenrandseitig sind eine oder mehrere Abgasleitungen 10 positioniert, welche mit einer Vakuumpumpe 11 versehen sind. Das Spülgasrohr 9 wird bis in den Bereich des Bodens 2b der Dose 2 abgesenkt, so weit, dass z. B. CO₂ dort ausströmen kann.
Das im Spülgasrohr vorgesehene Ventil ist in der Figur mit 12 bezeichnet, das Ventil in der Abgasleitung mit 13. Der das Heben und Senken kennzeichnende Doppelpfeil im Spülgasrohr 9 ist mit 14 bezeichnet.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dabei die folgende:
Zunächst wird eine später mit einem Lebensmittel zu füllende Dose 2 an die Position der erfindungsgemäßen Vorrichtung, z. B. über eine Auflage bzw. ein Transportelement 5, gebracht. Befindet sich die Dose 2 in der zutreffenden Position, senkt sich (Doppelpfeil 6) über eine nicht näher dargestellte Vorrichtung die Hülse 4 über die Dose bis sie mit ihrer Ringdichtung 3 den oberen Dosenrand 2a erfasst und diesen gegen die Umgebung abdichtet.
Synchron oder getrennt von dieser Abwärtsbewegung gemäß Doppelpfeil 6 wird das im Zylinder 7 geführte Spülgasrohr 9 in die Dose 2 abgesenkt (Doppelpfeil 14). Der Zylinder 7 ist an seinem in Richtung auf die Dose 2 weisenden Ende mit einem Bereich 7a kleineren Durchmessers ausgerüstet, so dass in Funktionslage des Zylinders 7 das während des Spülens aus der Dose entweichende Gas mittels der Vakuumpumpe 11 durch die Abgasleitung 10 abgesaugt werden kann.
Zum Beaufschlagen des Doseninneren mit Spülgas wird das Ventil 12 geöffnet, gleichzeitig das Ventil 13 der Abgasleitung und ggf. die Vakuumpumpe 11 in Betrieb gesetzt.
Der Spülvorgang selbst ist beispielsweise zeitgesteuert und endet mit Ablauf der vorgewählten Zeitspanne. Dazu werden das Spülgasrohrventil 12 und das Abgasleitungsventil geschlossen, worauf weitere Verfahrensschritte zur Füllung der Dose folgen. Ist das Füllen der Dose beendet, so wird die Hülse 4 von der Dose abgehoben, die nunmehr befüllte Dose kann an weitere Verfahrensschritte, z. B. des Verschließen, weiter geleitet werden.
Neben dem zeitgesteuerten Beenden des Spülvorganges kann beispielsweise auch eine sensorgesteuerte Steuerung des Spülvorganges vorgesehen sein. So können beispielsweise Sensoren für Gasdruck oder für die Ermittlung der Spülgaskonzentration vorgesehen sein, welche beim Erreichen der vorgegebenen Soll-Werte die Beendigung des Spülvorganges auslösen.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Dose
2a: Dosenrand
2b: Dosenboden
3: Ringdichtung
4: Hülse
5: Auflage
6: Doppelpfeil
7: Zylinder
7a: Zylinderende
8: Dichtungen
9: Spülgasrohr
10: Abgasleitung
11: Vakuumpumpe
12: Spülgasrohrventil
13: Abgasleitungsventil
14: Doppelpfeil
15: Ringraum

Claims

Vorrichtung (1) zum Einbringen eines Spül- bzw. Verdrängergases in mit Lebensmitteln zu füllenden Dosen (2), insbesondere Getränkedosen, umfassend eine sich am oberen Dosenrand (2a) mit einer Ringdichtung (3) anlegende Hülse (4), wobei die Hülse (4) heb- und senkbar an einem Zylinder (7) geführt ist und in dem Zylinder (7) ein Spülgasrohr (9) heb- und senkbar geführt ist, und die Hülse (4) mit einer Abgasleitung (10) ausgerüstet ist, und das Spülgasrohr (9) derart ausgestaltet ist, dass dieses bis in Bodennähe der zu füllenden Dose (2) einführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zentralen, das Spülgasrohr (9) führenden Zylinder (7), der von der die Ringdichtung (3) tragenden Hülse (4) umgeben und gegen diese abgedichtet ist, der mit einem im Durchmesser verjüngten Endbereich (7a) ausgestattet ist, wobei die Abgasleitung (10) von der so gebildeten Schulter ausgeht.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der im Durchmesser verjüngte Endbereich (7a) des zentrischen Zylinders (7) einen Außendurchmesser aufweist, der zur Bildung eines Abgasspaltes kleiner ist als der Innendurchmesser des die Ringdichtung (3) tragenden Endbereiches der Hülse (4).
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasleitung (10) eine Vakuumpumpe (11) zugeordnet ist.
Verfahren zum Einbringen eines Spül- bzw. Verdrängergases in mit Lebensmitteln zu füllenden Dosen, insbesondere Getränkedosen, bei dem eine mit einer Ringdichtung (3) versehene Hülse (4), die an einem Zylinder (7) heb- und senkbar geführt ist, auf den oberen Rand einer zu spülenden Dose mittels eines Hub- und Senkmechanismuses abgesenkt und gegen diese dichtend positioniert wird, nachfolgend ein in dem Zylinder (7) heb- und senkbar geführtes Spülgasrohr (9) so weit in die Dose abgesenkt wird, dass sich die Austrittsöffnung des Spülgasrohres (9) im Dosenbodenbereich unter Freilassung eines Gasaustrittsbereiches befindet und nachfolgend das Spülgasrohr (9) und eine außenrandseitig am Zylinder (7) positionierte Abgasleitung (10) so lange geöffnet wird, bis die Dose vollständig mit Spülgas gefüllt ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass über eine mit dem Spülgasrohr (9) synchronisierte Vakuumpumpe (11) während des Spülvorganges das Spülgas-/Luftgemisch abgesaugt wird.