DE102007014702B4

DE102007014702B4 - Filling system for hot filling

Info

Publication number: DE102007014702B4
Application number: DE102007014702.5A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Clüsserath; Dieter-Rudolf Krulitsch
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2017-03-30
Anticipated expiration: 2027-03-24
Also published as: WO2008116564A3; US20100071802A1; EP2132130B1; WO2008116564A2; SI2132130T1; DE102007014702A1; EP2132130A2

Abstract

Füllsystem für ein Abfüllen eines flüssigen Füllgutes in Flaschen oder dergleichen Behälter (2), mit wenigstens einem Füllelement (3, 3a) mit einem in einem Füllelementgehäuse (7, 7a) ausgebildeten Produktraum oder Flüssigkeitskanal (8), der mit einem Kessel (6) für das Füllgut in Verbindung steht und an einer Unterseite des Füllelementes (3, 3a) eine Füllgutabgabe (11) bildet, über die das flüssige Füllgut dem jeweils zu füllenden, an einem Behälterträger (4) gehaltenen Behälter (2) zufließt, und mit einem im Flüssigkeitskanal (8) angeordneten Flüssigkeitsventil (10), wobei zum Beheizen oder Warmhalten des Füllelementes (3, 3a) während eines Heißabfüllens im Füllelementgehäuse (7, 7a) ein erster Strömungsweg (33) ausgebildet ist, der einen im Bezug auf die Strömungsrichtung des flüssigen Füllgutes im Flüssigkeitskanal (8) vor dem Flüssigkeitsventil (10) liegenden Teilabschnitt (8.1) des Flüssigkeitskanals (8) mit einem für mehrere Füllelemente (3, 3a) gemeinsamen Sammelkanal (26) verbindet, und dass wenigstens ein Steuerventil (36) vorgesehen ist, und zwar zur Steuerung des Flusses eines heißen flüssigen Füllgutes aus dem Kessel (6) durch den Teilabschnitt (8.1) und den ersten Strömungsweg (33) in den Sammelkanal (26), dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (36) in einer an den Sammelkanal (26) angeschlossenen Leitung (35) angeordnet ist und in dem ersten Strömungsweg (33) ein Rückschlagventil (34) vorgesehen ist, welches für eine Strömung aus dem Flüssigkeitskanal (8) des Füllelementes (3a) in den Sammelkanal (26) öffnet und für eine Strömung in entgegen gesetzter Richtung sperrt.Filling system for filling a liquid filling material into bottles or similar containers (2), having at least one filling element (3, 3a) with a product space or liquid channel (8) formed in a filling element housing (7, 7a), which is provided with a kettle (6) for the filling material is in communication and on an underside of the filling element (3, 3a) forms a Füllgutabgabe (11) through which the liquid product to be filled in each case, on a container carrier (4) held container (2) flows, and with a in the liquid channel (8) arranged liquid valve (10), wherein for heating or keeping warm the filling element (3, 3a) during a hot filling in Füllelementgehäuse (7, 7a), a first flow path (33) is formed, one with respect to the flow direction of the liquid filling material in the liquid channel (8) in front of the liquid valve (10) lying portion (8.1) of the liquid channel (8) with one for a plurality of filling elements (3 , 3a) common collecting channel (26) connects, and that at least one control valve (36) is provided, namely for controlling the flow of a hot liquid filling material from the boiler (6) through the subsection (8.1) and the first flow path (33) into the collecting channel (26), characterized in that the control valve (36) is arranged in a line (35) connected to the collecting channel (26) and in the first flow path (33) a check valve (34) is provided, which is suitable for a Flow from the liquid channel (8) of the filling element (3a) opens into the collecting channel (26) and blocks for a flow in the opposite direction.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Füllsystem gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.The invention relates to a filling system according to the preamble of claim 1.

Füllsysteme, insbesondere auch solche zum Füllen von Flaschen oder dergleichen Behälter mit einem heißen flüssigen Füllgut, d. h. zum Heißabfüllen z. B. von stillen Getränken oder anderen Produkten sind bekannt. Um im Falle einer Produktionsunterbrechung das Produkt weiterhin heiß zu halten, wird in der DE 201 05 716 U1 vorgeschlagen, an jedem Füllventil ein Rücklaufventil vorzusehen, über welches bei geschlossenem Füllventil ein interner Heizhaltekreislauf durch den Ventilkörper, einen Vorlaufbehälter, eine Pumpe, einen Wärmetauscher und den Produktbehälter aufrecht gehalten werden kann. Dieses in DE 201 05 716 U1 gezeigte Maschinenkonzept ist im Prinzip hinreichend, allerdings konstruktiv aufwändig und erfordert einen hohen Steuerungsaufwand.Filling systems, especially those for filling bottles or the like containers with a hot liquid product, ie for hot filling z. B. of still drinks or other products are known. In order to keep the product hot in the event of a production stoppage, the product will be used in the DE 201 05 716 U1 proposed to provide at each filling valve, a return valve, via which an internal Heizhaltekreislauf by the valve body, a flow tank, a pump, a heat exchanger and the product container can be maintained with the filling valve closed. This in DE 201 05 716 U1 shown machine concept is in principle sufficient, but structurally complex and requires a lot of control effort.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Füllsystem aufzuzeigen, welches konstruktiv einfach gestaltet ist und leicht gesteuert werden kann, und mit welchem bei einem Heißabfüllen auch in besonders einfacher Weise ein Beheizen der Füllelemente möglich ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Füllsystem entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.The object of the invention is to show a filling system which is structurally simple and can be easily controlled, and with which in a hot filling in a particularly simple manner, a heating of the filling elements is possible. To solve this problem, a filling system according to the patent claim 1 is formed.

Beispielsweise in Füllpausen bzw. bei Unterbrechungen des Füllprozesses erfolgt das Beheizen der Füllelemente durch das heiße Füllgut, welches die Füllelemente bei geschlossenen Flüssigkeitsventilen durchströmt, und zwar in einem in jedem Füllelement ausgebildeten ersten Strömungsweg, der bevorzugt Teil eines den Kessel oder ein anderes Reservoir für das Füllgut einschließenden Füllgutkreislaufs mit deiner Heiz- oder Erhitzungsanlage ist. Eingeleitet wird dieser Füllgutstrom oder Heißumlauf des Füllgutes durch Aktivieren wenigstens eines ersten Steuerventils, welches beispielsweise im ersten Strömungsweg jedes Füllelementes oder aber in einer Leitung oder Verbindung vorgesehen ist, die ebenfalls als Teil des Füllgutkreislaufs für sämtliche Füllelemente einer Füllmaschine oder aber für eine Gruppe von mehreren Füllelementen gemeinsam ist.For example, in filling pauses or interruptions in the filling process, the heating of the filling elements is carried out by the hot medium, which flows through the filling elements with closed liquid valves, in a formed in each filling element first flow path, preferably part of the boiler or another reservoir for the Filling product cycle with your heating or heating system is. This Füllgutstrom or hot circulation of the contents is initiated by activating at least a first control valve, which is provided for example in the first flow path of each filling element or in a line or connection, which is also part of the Füllgutkreislaufs for all filling elements of a filling machine or for a group of several Filling elements is common.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:Further developments, advantages and applications of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments and from the figures. In this case, all described and / or illustrated features alone or in any combination are fundamentally the subject of the invention, regardless of their summary in the claims or their dependency. Also, the content of the claims is made an integral part of the description. The invention will be explained in more detail below with reference to the figures of exemplary embodiments. Show it:

1 in vereinfachter Darstellung ein Füllsystem gemäß der Erfindung, zusammen mit einer an das Füllelement dieses Systems angehobenen Flasche; 1 in a simplified representation of a filling system according to the invention, together with a raised to the filling element of this system bottle;

2 das Füllsystem der 1 in einem Betriebszustand bei unerbrochener Heißabfüllung; 2 the filling system of 1 in an operating condition with uninterrupted hot filling;

3 in einer Darstellung ähnlich 1 ein weiteres Füllsystem gemäß der Erfindung. 3 similar in a presentation 1 another filling system according to the invention.

4 Das Füllsystem der 3 in einem Betriebszustand bei unterbrochener Heißabfüllung. 4 The filling system of 3 in an operating state with interrupted hot filling.

Das in den 1 und 2 allgemein mit 1 bezeichnete Füllsystem ist Bestandteil einer Füllmaschine umlaufender Bauart zum Abfüllen eines flüssigen Füllgutes in Flaschen 2 oder dergleichen Behälter. Das Füllsystem 1 besteht hierfür im Wesentlichen aus einem Füllelement 3 und aus einem diesem Füllelement zugeordneten Flaschen- oder Behälterträger 4, der bei der dargestellten Ausführungsform zum Halten der Flaschen 2 an einem unterhalb der Flaschenmündung 2.1 gebildeten Mündungsflansch 2.2 dient und hierfür beispielsweise gabelartig ausgebildet ist. Das Füllelement 3 und der zugehörige Behälterträger 4 sind mit einer Vielzahl gleichartiger Füllelemente 3 und Behälterträger 4 am Umfang eines um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotors 5 der Füllmaschine vorgesehen. Oberhalb der Füllelemente 3 befindet sich am Rotor 5 ein für sämtliche Füllelemente gemeinsamer Kessel 6, der beispielsweise als Ringkessel ausgebildet ist und während des Füllbetriebes bis zu einem vorgegebenen Niveau N niveaugeregelt gefüllt ist. Im Kessel 6 sind somit ein Gasraum 6.1 und ein Flüssigkeitsraum 6.2 gebildet. Das flüssige Füllgut wird dem Kessel 6 über eine nicht dargestellte Versorgungsleitung gesteuert zugeführt.That in the 1 and 2 generally with 1 designated filling system is part of a filling machine of rotating design for filling a liquid filling in bottles 2 or similar container. The filling system 1 consists essentially of a filling element 3 and from a bottle or container carrier associated with this filling element 4 in the illustrated embodiment for holding the bottles 2 at one below the mouth of the bottle 2.1 formed mouth flange 2.2 serves and this example, fork-shaped. The filling element 3 and the associated container carrier 4 are with a variety of similar filling elements 3 and container carriers 4 on the circumference of a rotatable about a vertical machine axis rotatable rotor 5 provided the filling machine. Above the filling elements 3 is located on the rotor 5 a common boiler for all filling elements 6 , For example, which is designed as a ring boiler and filled level control during the filling operation up to a predetermined level N is filled. In the kettle 6 are thus a gas space 6.1 and a fluid room 6.2 educated. The liquid product is the boiler 6 Controlled supplied via a supply line, not shown.

In einem Gehäuse 7 des Füllelementes 3 ist ein Flüssigkeitskanal 8 ausgebildet, der über eine Leitung 9 mit dem Flüssigkeitsraum 6.2 des beispielsweise als Ringkessel ausgebildeten Kessels 6 in Verbindung steht. Im Flüssigkeitskanal 8 ist das Flüssigkeitsventil 10 vorgesehen, und zwar zur gesteuerten Abgabe des flüssigen Füllgutes über eine Abgabeöffnung 11, die an der Unterseite des Füllelementes von dem dortigen offenen Ende des Flüssigkeitskanals 8 gebildet ist.In a housing 7 of the filling element 3 is a fluid channel 8th trained, over a line 9 with the liquid space 6.2 of the example designed as a ring boiler boiler 6 communicates. In the fluid channel 8th is the liquid valve 10 provided, specifically for controlled delivery of the liquid contents via a discharge opening 11 at the bottom of the filling element from the local open end of the liquid channel 8th is formed.

Das Flüssigkeitsventil 10 besteht im Wesentlichen aus einem im Flüssigkeitskanal 8 angeordneten Ventilkörper 10.1, der mit einem Ventilsitz 10.2 zusammenwirkt. Der Ventilkörper 10.1 ist an einem achsgleich mit der vertikalen Füllelementachse angeordneten, beidendig offenen Gasrohr 13 ausgebildet, welches zugleich als Ventilstößel zur Betätigung des Flüssigkeitsventils 10 dient und hierfür mit einer Betätigungseinrichtung 12 zusammenwirkt. Das untere offene Ende des Gasrohres 13 ist von der ringförmigen Abgabeöffnung 11 umschlossen. Das obere offene Ende des Gasrohres 13 mündet in einen im Gehäuse 7 ausgebildeten Gasraum 14. Das Anpressen der jeweiligen Flasche 2 mit ihrer Mündung 2.1 gegen das Füllelement 3 erfolgt bei dieser Ausführungsform zumindest unterstützend durch den im Gasraum 14 herrschenden und auf das Anpressgestänge 4.1 des jeweiligen Behälterträgers einwirkenden Druck.The liquid valve 10 consists essentially of one in the liquid channel 8th arranged valve body 10.1 that with a valve seat 10.2 interacts. The valve body 10.1 is arranged on a coaxial with the vertical Füllelementachse arranged at both ends open gas pipe 13 formed, which at the same time as a valve tappet for actuating the liquid valve 10 serves and this with an actuator 12 interacts. The lower open end of the gas pipe 13 is from the annular discharge opening 11 enclosed. The upper open end of the gas pipe 13 flows into one in the housing 7 trained gas room 14 , The pressing of the respective bottle 2 with her mouth 2.1 against the filling element 3 takes place in this embodiment, at least supportive by the gas space 14 ruling and on the Anpressgestänge 4.1 of the respective container carrier acting pressure.

Der Gasraum 14 ist u. a. mit im Gehäuse 7 ausgebildeten Kanälen 15, 16, 17 verbunden. Diese Kanäle sind jeweils Teil eines gesteuerten Strömungsweges mit Steuerventilen 18, 19 und 20. Im Detail ist der Kanal 15 Bestandteil des auch das Steuerventil 18 und einen Kanal 21 aufweisenden Strömungsweges zwischen dem Gasraum 14 und einem für sämtliche Füllelemente 3 der Füllmaschine gemeinsamen, am Rotor 5 ausgebildeten Ringkanal 22, der über eine Leitung 23 mit dem Gasraum 6.1 verbunden ist. Der gedrosselte, d. h. mit einer Drossel versehene Kanal 16 ist Bestandteil eines das Steuerventil 19 und den verzweigten Kanal 21 aufweisenden Strömungsweges zwischen dem Gasraum 14 und dem Ringkanal 22. Der Kanal 17 ist Bestandteil eines das Steuerventil 20 und den verzweigten Kanal 24 aufweisenden gesteuerten und gedrosselten Strömungsweges zwischen dem Gasraum 14 und einem für sämtliche Füllelemente der Füllmaschine gemeinsamen, am Rotor 5 ausgebildeten Ringkanal 26.The gas space 14 is among other things in the housing 7 trained channels 15 . 16 . 17 connected. These channels are each part of a controlled flow path with control valves 18 . 19 and 20 , In detail is the channel 15 Part of the control valve 18 and a channel 21 having flow path between the gas space 14 and one for all filling elements 3 the filling machine common, on the rotor 5 trained annular channel 22 who has a lead 23 with the gas space 6.1 connected is. The throttled, ie provided with a throttle channel 16 is part of a control valve 19 and the branched channel 21 having flow path between the gas space 14 and the annular channel 22 , The channel 17 is part of a control valve 20 and the branched channel 24 having controlled and throttled flow path between the gas space 14 and one common to all filling elements of the filling machine, on the rotor 5 trained annular channel 26 ,

Zusätzlich zu den drei vorgenannten Steuerventilen weist das Füllelement 3 ein viertes Steuerventil 25 auf, welches zusammen mit dem verzweigten Kanal 24 und einem weiteren Kanal 27 eine gesteuerte Verbindung zwischen dem Ringkanal 26 und dem Flüssigkeitskanal 8 bildet, und zwar in Strömungsrichtung vor dem Ventilsitz 10.2. Über eine Steuereinrichtung 28 werden die Steuerventile 18, 19, 20 und 25, aber auch die Flüssigkeitsventile 10 der Füllmaschine bzw. die Betätigungseinrichtungen 12 dem jeweiligen Füllverfahren entsprechend programmgesteuert betätigt, und zwar die Flüssigkeitsventile 10 für ein volumetrisches Füllen auch in Abhängigkeit von dem Messsignal eines Durchflussmessers 29.In addition to the three aforementioned control valves, the filling element 3 a fourth control valve 25 on which together with the branched channel 24 and another channel 27 a controlled connection between the ring channel 26 and the fluid channel 8th forms, in the flow direction in front of the valve seat 10.2 , Via a control device 28 become the control valves 18 . 19 . 20 and 25 , but also the liquid valves 10 the filling machine or the actuators 12 operated programmatically according to the respective filling process, namely the liquid valves 10 for a volumetric filling also depending on the measuring signal of a flow meter 29 ,

Mit dem Füllsystem 1 sind die verschiedene Füllverfahren möglich, so beispielsweise
ein Einkammer- oder aber auch Mehrkammerdruckfüllen von CO2-haltigen Produkten bzw. Getränken, wie z. B. Softdrinks, Bier, karbonisierte Wässer,
ein druckloses Kaltabfällen beispielsweise stiller Getränke sowie
ein druckloses Heißabfällen stiller Getränke.With the filling system 1 are the different filling methods possible, such as
a one-chamber or multi-chamber pressure filling of CO2-containing products or drinks, such. Soft drinks, beer, carbonated waters,
an unpressurized cold waste, for example, still drinks as well
a pressureless hot waste of still drinks.

Die für die unterschiedlichen Verfahren notwendigen verfahrenstechnischen Prozess oder Steuerschritte sind vollständig oder nahezu vollständig in das jeweilige Füllelement 3 verlagert.The procedural process or control steps necessary for the different processes are completely or almost completely in the respective filling element 3 relocated.

Die Betätigungseinrichtung 12 sowie auch die Steuerventile 18, 19, 20 und 25 bzw. deren Betätigungseinrichtungen sind jeweils pneumatisch betätigt und werden über nicht dargestellte, elektrisch steuerbare Ventile (Magnetventile) gesteuert. Bei einer Füllmaschine mit mehreren Füllelementen 3 werden das Betätigungselement 12 sowie auch das Steuerventil 18 für jedes Füllelement jeweils individuell von der zentralen Steuereinheit 28 gesteuert.The actuating device 12 as well as the control valves 18 . 19 . 20 and 25 or their actuators are each pneumatically operated and are controlled by not shown, electrically controllable valves (solenoid valves). In a filling machine with several filling elements 3 become the actuator 12 as well as the control valve 18 for each filling element individually from the central control unit 28 controlled.

Die Steuerventile 19, 20 und 25 werden in Abhängigkeit von dem gewählten Füllverfahren jeweils zentral für sämtliche Füllelemente 3 der Füllmaschine gemeinsam gesteuert, und zwar beispielsweise über drei Magnetventile, von denen ein Magnetventil sämtlichen Steuerventilen 19, ein Magnetventil sämtlichen Steuerventilen 20 und ein Magnetventil sämtlichen Steuerventilen 25 der Füllmaschine zugeordnet ist.The control valves 19 . 20 and 25 become central for all filling elements depending on the chosen filling process 3 the filling machine controlled together, for example via three solenoid valves, of which one solenoid valve all the control valves 19 , a solenoid valve of all control valves 20 and a solenoid valve of all the control valves 25 associated with the filling machine.

Im Ausgangszustand, d. h. im nicht betätigten Zustand sind das Flüssigkeitsventil 10 sowie auch die Steuerventile 18, 19, 20 und 25 geschlossen. In der nachstehenden Beschreibung der verschiedenen Füllverfahren und deren Prozessschritte befinden sich die vorgenannten Ventile ebenfalls jeweils in ihrem geschlossenen Zustand, sofern der geöffnete Zustand nicht ausdrücklich angegeben ist.In the initial state, ie in the non-actuated state, the liquid valve 10 as well as the control valves 18 . 19 . 20 and 25 closed. In the following description of the various filling methods and their process steps, the aforementioned valves are also each in their closed state, unless the open state is explicitly stated.

Grundsätzlich gilt für die Ansteuerung der vorgenannten Ventile bei den verschiedenen Füllverfahren, dass bei der Druckfüllung, d. h. beim Füllen der Flaschen 2 unter Gegendruck die Steuerventile 19 und 25 ständig geschlossen sind, während das Steuerventil 20 ständig geöffnet ist. Bei der drucklosen Kalt- oder Heißabfüllung ist das Steuerventil 20 ständig geschlossen und das Steuerventil 19 ständig geöffnet.Basically, for the control of the aforementioned valves in the various filling method, that in the pressure filling, ie when filling the bottles 2 under counter pressure the control valves 19 and 25 are constantly closed while the control valve 20 is constantly open. For non-pressurized cold or hot filling is the control valve 20 constantly closed and the control valve 19 constantly open.

Mit dem Steuerventil 25 erfolgt in der nachstehend noch näher beschriebenen Weise während einer Unterbrechung des Füllprozesses gesteuert eine Zirkulation des heißen flüssigen Füllgutes durch die Füllelemente 3, um diese zu beheizen bzw. auf einer für das Heißabfällen notwendigen Temperatur zu halten.With the control valve 25 takes place in the manner described in more detail below during an interruption of the filling process controlled circulation of the hot liquid filling material through the filling elements 3 in order to heat them or to keep them at a temperature necessary for the hot waste.

Während der einzelnen Füllverfahren werden also lediglich zwei Ventile, nämlich das jeweilige Flüssigkeitsventil 10 und das Steuerventil 18 der einzelnen Füllelemente der Füllmaschine individuell gesteuert. Mit den weiteren Steuerventilen 19, 20 und 25 erfolgt durch eine zentrale für sämtliche Füllelemente 3 der Füllmaschine gemeinsamer Ansteuerung lediglich die Auswahl der jeweils gewünschten Betriebsart.During the individual filling process, therefore, only two valves, namely the respective liquid valve 10 and the control valve 18 the individual filling elements of the filling machine individually controlled. With the other control valves 19 . 20 and 25 done by a central for all filling elements 3 the filling machine common control only the selection of the respective desired mode.

Im Detail sind mit dem Füllsystem 1 u. a. folgende Verfahren möglich:In detail are with the filling system 1 the following procedures are possible:

Einkammer-Druckfüllen Single-chamber pressure filling

Bei diesem Füllverfahren ist der Kessel bis zum Niveau N mit dem Füllgut gefüllt. Der Gasraum 6.1 des Kessels 6 sowie auch der über die Leitung 23 mit dem Gasraum 6.1 verbundene Ringkanal 22 sind mit dem unter Fülldruck stehenden CO2-Gas gefüllt. Der Ringkanal 26 dient hier als ein für sämtliche Füllelemente gemeinsamer Rückgaskanal. Das Steuerventil 20 befindet sich bei diesem Füllverfahren in einem ständig geöffneten Zustand.

1. Vorspannen: Nach dem Einschieben und Anheben der jeweiligen Flasche 2 in Dichtlage gegen das betreffende Füllelement 3 erfolgt ein Vorspannen der Flasche 2 mit CO2-Gas aus dem Ringkanal 22 durch Öffnen des Steuerventils 18.2
2. Schnellfüllen: Bei weiterhin geöffnetem Steuerventil 18 wird das Flüssigkeitsventil 12 geöffnet.
3. Bremsfüllen: Aufgrund des von dem Durchflussmesser 29 gelieferten Signals wird bei weiterhin noch offenen Flüssigkeitsventil 10 das Steuerventil 18 geschlossen, sodass der Füllprozess mit reduzierter Füllgeschwindigkeit weitergeführt wird.
4. Füllende: Nach Erreichen der vorgegebenen Füllgutmenge wird das Flüssigkeitsventil 10 geschlossen.
5. Vorentlasten und Beruhigen: Nach dem Schließen des Flüssigkeitsventils erfolgt über das geöffnete Steuerventil 20 bzw. über die gedrosselte Gasverbindung zwischen dem Gasrohr 13, dem Gasrohr 14 und dem als Rückgaskanal dienenden Ringkanal 26 das Vorentlasten, sodass die betreffende, gefüllte Flasche 2 dann abgesenkt und ausgeschoben werden kann.

In this filling process, the boiler is filled up to level N with the contents. The gas space 6.1 of the boiler 6 as well as the over the line 23 with the gas space 6.1 connected ring channel 22 are filled with the pressurized CO2 gas. The ring channel 26 serves as a common return gas channel for all filling elements. The control valve 20 is in this filling process in a constantly open state.

1. Preloading: After inserting and lifting the respective bottle 2 in sealing position against the relevant filling element 3 a pretensioning of the bottle takes place 2 with CO2 gas from the annular channel 22 by opening the control valve 18.2
2. Fast filling: With the control valve still open 18 becomes the liquid valve 12 open.
3. Brake Filling: Due to the flow meter 29 supplied signal is at still open fluid valve 10 the control valve 18 closed, so that the filling process is continued with reduced filling speed.
4. Filling: After reaching the specified amount of filling, the liquid valve 10 closed.
5. Pre-relieving and calming: After closing the liquid valve, use the opened control valve 20 or via the throttled gas connection between the gas pipe 13 , the gas pipe 14 and the ring channel serving as a return gas channel 26 the pre-unloading, so that concerned, filled bottle 2 then lowered and ejected.

Drucklose Kalt- oder HeißabfüllungPressure-free cold or hot filling

Bei diesem Füllverfahren ist der Kessel 6 wiederum bis zu dem Niveau N mit dem flüssigen Füllgut gefüllt. Der Gasraum 6.1 und damit auch der Ringkanal 22 befinden sich auf Atmosphärendruck. Das Steuerventil 19 befindet sich bei diesem Füllverfahren in einem ständig geöffneten Zustand.

1. Schnellfüllen: Nach dem Einschieben und Anheben der jeweiligen Flasche 2 in Dichtlage gegen das Füllelement 3 wird bei geöffnetem Steuerventil 18 das Flüssigkeitsventil 10 geöffnet. Die der Flasche 2 über die Abgabeöffnung 11 zufließende Füllgutmenge wird ständig mit dem Durchflussmesser 29 erfasst.
2. Die von dem flüssigen Füllgut aus der Flasche 2 verdrängte Luft- oder Gasmenge strömt über das Gasrohr 13, den Gasraum 14 und die von den geöffneten Steuerventilen 18 und 19 gebildeten Strömungswege in den über die Leitung 23 mit dem Gasraum 6.1 des Kessels 6 verbundenen Ringkanal 21.
3. Bremsfüllen: Bei weiterhin geöffnetem Flüssigkeitsventil 10 wird das Steuerventil 18 geschlossen, sodass die aus der Flasche 2 durch das zufließende Füllgut verdrängte Luft oder Gasmenge nur noch über die gedrosselte Verbindung bzw. den gedrosselten Strömungsweg des geöffneten Steuerventils 19 in den Ringkanal 22 strömen kann.
4. Füllende: Nach Erreichen der gewünschten Füllgutmenge folgt das Schließen des Flüssigkeitsventils 10 sowie im Anschluss daran das Absenken und Ausschieben der jeweils gefüllten Flasche.

In this filling process is the boiler 6 again filled up to the level N with the liquid contents. The gas space 6.1 and thus also the ring channel 22 are at atmospheric pressure. The control valve 19 is in this filling process in a constantly open state.

1. Fast filling: After inserting and lifting the respective bottle 2 in sealing position against the filling element 3 is when the control valve is open 18 the liquid valve 10 open. The bottle 2 over the delivery opening 11 Inflowing product quantity is constantly with the flow meter 29 detected.
2. The of the liquid contents of the bottle 2 displaced air or gas flow over the gas pipe 13 , the gas space 14 and those of the open control valves 18 and 19 formed flow paths in the over the line 23 with the gas space 6.1 of the boiler 6 connected annular channel 21 ,
3. Brake filling: With the fluid valve still open 10 becomes the control valve 18 closed, leaving the bottle 2 by the inflowing medium displaced air or gas only through the throttled connection or the restricted flow path of the open control valve 19 in the ring channel 22 can flow.
4. Filling: After reaching the desired volume, the liquid valve closes 10 and then lowering and pushing out the filled bottle.

Das vorstehend beschriebene drucklose Füllen kann speziell auch als Heißfüllen ausgeführt werden, und zwar insbesondere für das heißsterile Abfüllen von Produkten, wie z. B. Säften. In diesem Fall wird das flüssige Füllgut im Kessel 6 im heißen Zustand bereitgestellt, und zwar unter Verwendung einer entsprechenden Heizeinrichtung und/oder aber dadurch, dass der Kessel 6 Bestandteil eines eine Heizeinrichtung einschließenden Kreislaufs ist, in welchem das Füllgut zum Erhitzen und zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Temperatur umläuft.The pressureless filling described above can be carried out especially as a hot filling, in particular for the hot sterile filling of products such. B. juices. In this case, the liquid product is in the boiler 6 provided in the hot state, using a corresponding heater and / or in that the boiler 6 Part of a heating device enclosing circuit in which the contents rotates to heat and maintain the required temperature.

Während des normalen Füllbetriebes werden dann auch die Füllelemente 3 durch das diese Füllelemente bzw. deren Flüssigkeitskanäle 8 durchströmende heiße Füllgut erhitzt und auf einer erforderlichen Temperatur gehalten, sodass das flüssige Füllgut mit einer ausreichend hohen, ein Verkeimen verhindernden Temperatur in die jeweilige Flasche 2 eingebracht wird.During normal filling operation then the filling elements 3 through which these filling elements or their fluid channels 8th heated hot fill material heated and maintained at a required temperature, so that the liquid product with a sufficiently high, a germ-preventing temperature in the respective bottle 2 is introduced.

Um ein Abkühlen der Füllelemente 3 bei einer Unterbrechung des Füllprozesses zu vermeiden, ist es bei der Heißabfüllung notwendig, zumindest aber zweckmäßig die Füllelemente 3 durch Wärmezufuhr auf der erforderlichen Temperatur zu halten. Dies ist mit dem Füllsystem 1 dadurch möglich, dass bei einer Unterbrechung des Füllprozesses und bei geschlossenen Flüssigkeitsventilen 10 sämtlicher Füllelemente die Steuerventile 25 der Füllelemente geöffnet werden, sodass das heiße flüssige Füllgut aus dem Kessel 6, durch die das geöffnete Steuerventil 25 enthaltene und von den Kanälen 27 und 24 gebildete Verbindung in den Ringkanal 26 strömt und von dort über eine Rückführleitung 30, in der beispielsweise auch eine Produktpumpe angeordnet ist, in den Ringkessel 6 bzw. in den dortigen Flüssigkeitsraum 6.2 zurückgeführt wird, wie dies in der 2 mit den Pfeilen A angedeutet ist.To cool the filling elements 3 to avoid an interruption of the filling process, it is necessary in the hot filling, but at least expedient the filling elements 3 to keep it at the required temperature by supplying heat. This is with the filling system 1 thereby possible that at an interruption of the filling process and with closed liquid valves 10 all filling elements the control valves 25 the filling elements are opened, so that the hot liquid product from the boiler 6 through which the open control valve 25 included and from the channels 27 and 24 formed compound in the annular channel 26 flows and from there via a return line 30 , in which, for example, a product pump is arranged in the ring bowl 6 or in the local liquid space 6.2 is attributed to, as in the 2 is indicated by the arrows A.

Die 3 zeigt als weitere Ausführungsform ein Füllsystem 1c, welches für ein druckloses Füllen, insbesondere auch für ein druckloses Heißfüllen ausgebildet ist. Das Füllsystem 1a unterscheidet sich von dem Füllsystem 1 zunächst dadurch, dass anstelle von vier Steuerventilen 18, 19, 20 und 25 und den zugehörigen steuerbaren Verbindungen lediglich ein Steuerventil 31 vorgesehen ist, welches Teil einer auch die Kanäle 15 und 21 aufweisenden steuerbaren Verbindung zwischen dem Gasraum 13 und dem Ringkanal 22 ist. Parallel zum Steuerventil 31 liegt eine gedrosselte Verbindung 32. Mit dem Steuerventil 31 werden das Schnellfüllen (bei geöffnetem Steuerventil 31) und das Langsamfüllen (bei geschlossenem Steuerventil 31) gesteuert. Im Gehäuse 7a des Füllelementes 3a ist ein Kanal 33 ausgebildet, der den Flüssigkeitskanal 8 jedes Füllelementes 3a mit dem gemeinsamen Ringkanal 26 verbindet und in den Flüssigkeitskanal 8 in Strömungsrichtung vor dem Ventilsitz 10.2 des Flüssigkeitsventils 10 mündet. Im Kanal 33 ist ein Rückschlagventil 34 vorgesehen, welches für eine Strömungsrichtung aus dem Flüssigkeitskanal 8 in den Ringkanal 26 öffnet, für eine Strömung in entgegen gesetzter Richtung aber sperrt. An den Ringkanal 26 führt eine Leitung 35 mit einem elektrisch steuerbaren Ventil bzw. Magnetventil 36.The 3 shows as a further embodiment, a filling system 1c , which is designed for a pressureless filling, in particular for a pressureless hot filling. The filling system 1a is different from the filling system 1 First, by having four control valves instead 18 . 19 . 20 and 25 and the associated controllable connections only a control valve 31 is provided, which part of one of the channels 15 and 21 having controllable connection between the gas space 13 and the annular channel 22 is. Parallel to the control valve 31 is a throttled connection 32 , With the control valve 31 Be fast filling (with open control valve 31 ) and slow filling (with the control valve closed 31 ) controlled. In the case 7a of the filling element 3a is a channel 33 formed, which the liquid channel 8th each filling element 3a with the common ring channel 26 connects and into the fluid channel 8th in the flow direction in front of the valve seat 10.2 of the liquid valve 10 empties. In the channel 33 is a check valve 34 provided, which for a flow direction from the liquid channel 8th in the ring channel 26 opens, for a flow in opposite direction but locks. To the ring channel 26 leads a line 35 with an electrically controllable valve or solenoid valve 36 ,

Das drucklose Abfüllen auch eines heißen Füllgutes in die Flaschen 2 erfolgt mit dem Füllsystem 1a bzw. Füllelement 3a in analoger Weise, wie dies vorstehend für das Füllsystem 1 beschrieben wurde, wobei der gedrosselte Kanal 32 hinsichtlich seiner Funktion der von dem geöffnetem Steuerventil 19 gebildeten gedrosselten Verbindung entspricht. Die einzelnen Verfahrensschritte sind daher:
Bei zunächst geschlossenem Steuerventil 31 und geschlossenem Flüssigkeitsventil 10 erfolgt das Einschieben und Anheben der zu füllenden Flasche 2 gegen das Füllelement 3a, sodass die Flaschenmündung 2.1 dicht gegen die Abgabeöffnung 11 bzw. gegen die dortige Dichtung anliegt.

1. Schnellfüllen: Für das Füllen wird gesteuert durch die Steuereinrichtung 28 das Flüssigkeitsventil 10 über das Betätigungselement 12 geöffnet. Gleichzeitig wird auch das Steuerventil 31 geöffnet. Die der Flasche zufließende Füllgutmenge wird mit dem Durchflussmesser 29 erfasst. Die durch das flüssige Füllgut aus der Flasche 2 verdrängte Luft- oder Gasmenge strömt über den Kanal 15, das geöffnete Steuerventil 31, teilweise auch über den gedrosselten Kanal 32 und den Kanal 21 in den Ringkanal 22.
2. Bremsfüllen: Gesteuert durch das von dem Durchflussmesser 29 gelieferte Messsignal wird von der Steuereinrichtung 28 das Steuerventil 31 geschlossen, sodass die durch das flüssige Füllgut aus der Flasche 2 verdrängte Luft- oder Gasmenge nur noch über den gedrosselten Kanal 32 und den Kanal 21 in den Ringkanal 22 strömen kann und somit ein Bremsfüllen mit reduzierter Füllgeschwindigkeit (der Flasche zufließende Füllgutmenge je Zeiteinheit) erfolgt.
3. Füllende: Veranlasst durch das von dem Durchflussmesser 29 gelieferte Signal wird über die Steuereinrichtung 28 das Flüssigkeitsventil 10 geschlossen, sobald die erforderliche Füllgutmenge in die Flasche 2 eingebracht ist. Im Anschluss daran erfolgt dann das Absenken der gefüllten Flasche 2 mit dem Behälterträger 4 sowie das Ausschieben dieser Flasche am Behälterauslauf der Füllmaschine.

The unpressurized filling of a hot filling in the bottles 2 done with the filling system 1a or filling element 3a in an analogous manner as above for the filling system 1 was described, with the throttled channel 32 in terms of its function, that of the open control valve 19 formed throttled connection corresponds. The individual process steps are therefore:
When initially closed control valve 31 and closed liquid valve 10 the insertion and lifting of the bottle to be filled takes place 2 against the filling element 3a so the bottle mouth 2.1 close to the discharge opening 11 or abuts against the local seal.

1. Fast filling: For filling is controlled by the controller 28 the liquid valve 10 over the actuator 12 open. At the same time, the control valve 31 open. The amount of product flowing into the bottle is measured using the flow meter 29 detected. The through the liquid contents of the bottle 2 displaced air or gas flow over the channel 15 , the open control valve 31 , partly also over the throttled channel 32 and the channel 21 in the ring channel 22 ,
2. Brake filling: controlled by that of the flow meter 29 supplied measuring signal is from the control device 28 the control valve 31 closed so that the through the liquid contents of the bottle 2 displaced air or gas quantity only over the throttled channel 32 and the channel 21 in the ring channel 22 can flow and thus a brake filling with reduced filling speed (the bottle inflowing product quantity per unit time) is done.
3. Filling: caused by that of the flow meter 29 The signal supplied is via the control device 28 the liquid valve 10 closed as soon as the required quantity of contents in the bottle 2 is introduced. This is followed by the lowering of the filled bottle 2 with the container carrier 4 and pushing out this bottle at the container outlet of the filling machine.

Das vorbeschriebene Füllverfahren ist beim drucklosen Kaltabfällen (Abfüllen des Füllgutes im kalten Zustand bzw. bei Umgebungstemperatur) sowie auch beim drucklosen Heißabfällen (heißes Füllgut), insbesondere auch bei einer ein Verkeimen verhindernden Temperatur grundsätzlich identisch.The above-described filling method is fundamentally identical in the case of unpressurized cold waste (filling of the filling material in the cold state or at ambient temperature) as well as in pressureless hot waste (hot filling material), in particular also in the case of a temperature which prevents germs.

Zur Aufrechterhaltung der Temperatur dieser Füllelemente während einer Unterbrechung des Füllprozesses wird bei geschlossenen Flüssigkeitsventilen 10 sämtlicher Füllelemente 3a einer Füllmaschine und bei geöffnetem Ventil 36 den einzelnen Füllelementen wiederum über die Leitung 9 heißes Füllgut aus dem Kessel 6 zugeführt, welches den Flüssigkeitskanal 8 sowie auch den Kanal 33 unter Öffnen des Rückschlagventils 34 durchströmt und über den Ringkanal 26 und die Leitung 35 an den Kessel 6 zurückgeführt wird. Dieser Umlauf des heißen flüssigen Füllgutes durch die Füllelemente 3a wird z. B. bei einer Unterbrechung des Füllprozesses und nach den Schließen sämtlicher Füllelemente 3a bzw. deren Flüssigkeitsventile automatisch gestartet, auf jeden Fall aber vor Wiederaufnahme des Füllprozesses durch Schließen des Ventils 36 unterbrochen. Der Ringkanal 26 bleibt mit dem Füllgut gefüllt.To maintain the temperature of these filling elements during an interruption of the filling process is closed with liquid valves 10 all filling elements 3a a filling machine and with the valve open 36 the individual filling elements in turn via the line 9 hot contents from the boiler 6 fed, which the liquid channel 8th as well as the canal 33 under opening the check valve 34 flows through and over the annular channel 26 and the line 35 to the kettle 6 is returned. This circulation of hot liquid filling material through the filling elements 3a is z. B. at an interruption of the filling process and after the closing of all filling elements 3a or their liquid valves started automatically, but in any case before resumption of the filling process by closing the valve 36 interrupted. The ring channel 26 remains filled with the contents.

Mit dem Rückschlagventil 34 ist verhindert, dass während des Füllens Füllgut aus dem Ringkanal 26 und über diesen aus anderen an den Ringkanal 26 angeschlossenen Füllelementen über das geöffnete Flüssigkeitsventil 10 in die jeweilige Flasche 2 einfließt und dadurch das von dem Durchflussmesser 29 gesteuerte volumetrische Füllen der Flaschen 2 verfälscht.With the check valve 34 Prevents filling during filling from the annular channel 26 and over this from others to the ring channel 26 connected filling elements via the opened liquid valve 10 in the respective bottle 2 flows and thereby that of the flow meter 29 controlled volumetric filling of the bottles 2 falsified.

Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.The invention has been described above by means of exemplary embodiments. It is understood that changes and modifications are possible without thereby departing from the inventive concept underlying the invention.

Claims

Filling system for filling a liquid filling material into bottles or similar containers ( 2 ), with at least one filling element ( 3 . 3a ) with a in a Füllelementgehäuse ( 7 . 7a ) formed product space or liquid channel ( 8th ), with a boiler ( 6 ) communicates with the contents and at an underside of the Filling element ( 3 . 3a ) a Füllgutabgabe ( 11 ) forms over which the liquid product to be filled in each case, on a container carrier ( 4 ) ( 2 ) and with one in the liquid channel ( 8th ) arranged liquid valve ( 10 ), wherein for heating or keeping warm the filling element ( 3 . 3a ) during hot filling in the filler housing ( 7 . 7a ) a first flow path ( 33 ) is formed, the one with respect to the flow direction of the liquid filling material in the liquid channel ( 8th ) in front of the liquid valve ( 10 ) subsection ( 8.1 ) of the liquid channel ( 8th ) with one for several filling elements ( 3 . 3a ) common collection channel ( 26 ) and that at least one control valve ( 36 ) is provided, namely for controlling the flow of a hot liquid filling material from the boiler ( 6 ) through the subsection ( 8.1 ) and the first flow path ( 33 ) in the collecting channel ( 26 ), characterized in that the control valve ( 36 ) in one to the collecting channel ( 26 ) connected line ( 35 ) and in the first flow path ( 33 ) a check valve ( 34 ), which is suitable for a flow out of the liquid channel ( 8th ) of the filling element ( 3a ) in the collecting channel ( 26 ) opens and blocks for a flow in the opposite direction.

Filling system according to claim 1, characterized in that the at least one first control valve ( 25 ) in the first flow path ( 24 . 27 ) is provided.

Filling system according to claim 1 or 2, characterized in that the control valve ( 36 ) in one to the collecting channel ( 26 ) attached line ( 35 ) for returning the contents to the boiler ( 6 ) is provided.

Filling system according to claim 3, characterized in that in a filling machine with a plurality of filling elements ( 3a ) the control valve ( 36 ) for all filling elements of the filling machine or for a group of several filling elements ( 3a ) is provided jointly.

Filling system according to one of the preceding claims, characterized in that the first flow path ( 24 . 27 ; 33 ) in the immediate vicinity of the liquid valve ( 10 ) or a valve seat ( 10.2 ) of the liquid valve ( 10 ) in the liquid channel ( 8th ) opens.