DE102010007288A1 - Verfahren sowie Füllsystem zum Füllen von Behältern, insbesondere zum Druckfüllen von Behältern - Google Patents

Verfahren sowie Füllsystem zum Füllen von Behältern, insbesondere zum Druckfüllen von Behältern Download PDF

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Dieter-Rudolf 55545 Krulitsch
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Abstract

Füllsystem zum Füllen von Flaschen, Dosen oder dergleichen Behältern mit einem flüssigen Füllgut, mit wenigstens einem Füllelement mit wenigstens einer Abgabeöffnung zum gesteuerten Einbringen des Füllgutes in den jeweiligen Behälter, mit Mitteln zum Halten und Anpressen des jeweiligen Behälters mit einer Behälteröffnung in Dichtlage gegen das Füllelement im Bereich der Abgabeöffnung, mit wenigstens einer mit dem Druck eines gas- und/oder dampfförmigen Betriebsmediums beaufschlagbaren Pneumatikeinrichtung zur Erzeugung wenigsten einer Komponente der Anpresskraft.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf ein Füllsystem gemäß Oberbegriff Patentanspruch 3.
  • Verfahren und Füllsysteme zum Füllen von Behältern und dabei speziell auch zum Druckfüllen von Behältern (Füllen von Behältern unter Spann- oder Fülldruck) mit einem flüssigen Füllgut, beispielsweise mit einem CO2-haltigen Füllgut oder Getränk sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt, insbesondere auch in Form von Füllmaschinen umlaufender Bauart. Der jeweilige Behälter ist dabei zumindest während einer Phase eines Füllprozesses, insbesondere während der eigentlichen Füllphase, in der das Füllen des mit dem Spann- oder Fülldruck vorgespannten Behälters erfolgt, und/oder während einer dieser Füllphase vorausgehenden Spann- und/oder Vorspannphase mit einem seine Behälteröffnung umgebenden Mündungsrand mit einer Anpresskraft dicht bzw. in Dichtlage gegen das Füllelement im Bereich einer dortigen Abgabeöffnung für das flüssige Füllgut angepresst.
  • Bekannt ist hierbei insbesondere auch ( EP 1 520 833 B1 ), die Anpresskraft durch eine Pneumatikeinrichtung z. B. in Form einer pneumatischen Kolben-Zylinder-Anordnung zu erzeugen, die Bestandteil einer Hubeinrichtung für einen den jeweiligen Behälter während des Füllprozesses tragenden oder aufnehmenden und gegen das Füllelement anpressenden Behälterträger ist und die mit dem Druck (Spann- oder Fülldruck) eines während des Füllprozesses verwendeten gas- und/oder dampfförmigen Prozessmediums beaufschlagt wird, und zwar in Form eines als Spül- und/oder Spann- und/oder Vorspanngas verwendeten Inertgases. Das Füllsystem bzw. die entsprechende Füllmaschine weisen eine Vielzahl von Füllelementen mit jeweils einem Behälterträger und einer zugehörigen Hubeinrichtung auf.
  • Ein grundsätzlicher Vorteil eines solchen Füllsystems besteht u. a. in einer vereinfachten Steuerung der Hubeinrichtungen für die Behälterträger sowie insbesondere auch in einer Reduzierung der Anzahl und/oder der Belastung von füllelementseitigen Steuerelementen, beispielsweise von Kurvenrollen, die im Zusammenwirken mit wenigstens einer ortsfesten Steuerkurve den vom Füllelement abgesenkten Zustand der Behälterträger am Behältereinlauf sowie am Behälterauslauf der Füllmaschine zur Übergabe der leeren Behälter an die Füllelemente bzw. an die dortigen Behälterträger sowie zur Entnahme der gefüllten Behälter von den Behälterträgern sicherstellen.
  • Nachteilig ist bei derartigen Füllsystemen aber, dass der Druck des Spül- und/oder Spann- und/oder Vorspanngases durch Prozessparameter, insbesondere durch füllgutspezifische Parameter, wie Art, CO2-Gehalt und Temperatur des Füllgutes, aber auch durch maschinenbedingte Parameter, wie z. B. Leistung der Füllmaschine (gefüllte Behälter je Zeiteinheit) usw.) vorgegeben und nicht oder allenfalls nur bedingt veränderbar ist.
  • Sollen nun auf ein und derselben Füllmaschine Behälter mit unterschiedlichem Mündungsdurchmesser, beispielsweise Flaschen mit einem Mündungsdurchmesser von 28, 30 oder 38 mm gefüllt werden, so ist es notwendig, die pneumatische, die Anpresskraft erzeugende Einrichtung konstruktiv so auszuführen, dass sie unter Berücksichtigung des Füll- oder Spanndrucks noch die für die Behälter mit dem größten Mündungsdurchmesser ausreichende Einspann- oder Anpresskraft liefert. Dies bedeutet dann aber auch, dass diese Anpresskraft für solche Behälter mit kleinerem Mündungsdurchmesser weit über dem erforderlichen Maß liegt, mit der Folge einer unnötig hohe mechanische Belastung von Behältern mit kleinerem Mündungsdurchmesser durch die viel zu hohe Anpresskraft. Insbesondere bei dünnwandigen Behältern und/oder solchen aus Kunststoff kann dies zu einem Zerstören, zumindest aber zu einer Beschädigung der Behälter führen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, welches es unter Beibehaltung der grundsätzlichen Vorteile, die sich aus der Erzeugung der Anpresskraft aus dem Druck des gas- und/oder dampfförmigen Prozessmediums ergeben, eine Einstellung oder Änderung oder Anpassung der jeweiligen Anpresskraft ermöglicht. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Ein Füllsystem ist Gegenstand des Patentanspruchs 3.
  • Das gas- und/oder dampfförmige Hilfsmedium, mit dem die weitere Komponente der jeweiligen Anpresskraft erzeugt wird und dessen zumindest in der weiteren pneumatischen Einrichtung wirkende Druck einstellbar und/oder veränderbar ist, ist beispielsweise Luft, bevorzugt sterile Luft.
  • Selbstverständlich kann es sich bei dem Hilfsmedium auch um eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, vorzugsweise steriles Wasser oder in bestimmten Anwendungsfällen sogar um das Füllgut handeln. Somit ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter dem Begriff Hilfsmedium ausdrücklich auch immer ein flüssiges Hilfsmedium zu verstehen. Lediglich zur Vereinfachung der Lesbarkeit, aber ohne Einschränkung des Schutzumfanges wird nachfolgend jeweils auf die ausdrückliche Nennung des möglicherweise auch flüssigen Hilfsmediums verzichtet.
  • Das gas- und/oder dampfförmige Prozessmedium ist im Sinne dasjenige Medium, mit dem die Behälter während des Füllprozesses behandelt und/oder beaufschlagt werden, beispielsweise das Spül-Spann- und/oder Vorspanngas in Form von Inertgas, z. B. in Form von CO2-Gas oder ein gas- oder dampfförmiges Medium zum Sterilisieren der Behälter vor dem Füllen. Das Prozessmedium im Sinne der Erfindung ist aber auch ein Reinigungs- und/oder Sterilisationsmedium, welches für eine Reinigung und/oder Sterilisation des Füllsystems, vorzugsweise für eine CIP-Reinigung und/oder Sterilisation des Füllsystems verwendet wird.
  • Bevorzugt sind das erfindungsgemäße Verfahren bzw. das erfindungsgemäße Füllsystem so ausgebildet, dass die durch den Druck des Prozessmediums erzeugte erste Komponente der Anpresskraft größer ist als die durch den Druck des Hilfsmediums erzeugte Komponente.
  • Ist das Füllsystem Bestandteil einer Füllmaschine umlaufender Bauart mit einer Vielzahl von Füllelementen mit zugehörigen Behälterträgern, so erfolgt die Steuerung beispielsweise in der Form, dass die weiteren pneumatischen Einrichtungen sämtlicher Füllelemente ständig mit dem die gewünschte oder erforderliche Einspannkraft liefernden Druck des Hilfsmediums beaufschlagt sind und die Behälterträger am Behältereinlauf sowie am Behälterauslauf gegen die Wirkung der weiteren pneumatischen Einrichtungen durch Steuerkurven in eine untere Hubstellung bewegt werden.
  • Die Einstellung und/oder Regelung des Druckes sowohl des Prozessmediums als auch des Hilfsmediums erfolgt vorzugsweise über elektropneumatische Reglereinrichtungen, und zwar beispielsweise in Abhängigkeit von in einer elektronischen Steuereinrichtung (z. B. Prozessrechner) des Füllsystems bzw. der Füllmaschine hinterlegten Daten oder Programmen bzw. in Abhängigkeit von produkt- und maschinenbezogenen Parametern.
  • Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch 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:
  • 14 jeweils ein Füllelement eines Füllsystems oder einer Füllmaschine zum Druckfüllen von Behältern in unterschiedlichen Betriebszuständen;
  • 5 in vereinfachter Teildarstellung ein Füllelement einer weiteren Ausführungsform.
  • Das in den 14 allgemein mit 1 bezeichnete Füllelement ist Bestandteil eines Füllsystems bzw. einer Füllmaschine umlaufender Bauart zum Füllen von Behältern, nämlich beispielsweise Flaschen 2 unter Druck mit einem flüssigen Füllgut, z. B. mit einem CO2-haltigen Füllgut oder Getränk. Das Füllelement 1 ist mit einer Vielzahl gleichartiger Füllelemente am Umfang eines bei der vertikalen Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotors angeordnet, von dem in der 1 nur sehr schematisch ein Füllgutkessel oder Ringkessel 3 dargestellt ist. Dieser ist während des Füllbetriebes mit dem über die Füllelemente 1 in die Flaschen 2 einzubringenden flüssigen Füllgut teilgefüllt, sodass im Inneren des Ringkessels 3 ein von dem Füllgut eingenommener unterer Flüssigkeitsraum 3.1 und ein oberer Gasraum 3.2 gebildet ist. Letzterer ist mit einem mit einem Druck P1 (Spann- oder Fülldruck) beaufschlagten gas- oder dampfförmigen Prozessmedium, z. B. Inertgas oder CO2-Gas eingenommen. Im Inneren eines Gehäuses 4 des Füllelementes 1 ist u. a. ein Flüssigkeitskanal 5 ausgebildet, in welchem u. a. ein Flüssigkeitsventil 6 zur gesteuerten Abgabe des flüssigen Füllgutes in die jeweilige Flasche 2 ausgebildet ist und welcher in Strömungsrichtung des Füllgutes vor dem Flüssigkeitsventil 6 mit dem Flüssigkeitsraum 3.1 des Ringkessels 3 in Verbindung steht und in Strömungsrichtung des flüssigen Füllgutes nach dem Flüssigkeitsventil 6 an der Unterseite des Füllelementes 1 bzw. des Füllelementgehäuses 4 in eine Abgabeöffnung 7 mündet. Letztere ist von einer in einer Zentriertulpe 8 angeordneten, die Füllelementachse FA konzentrisch umschließende Ringdichtung 9 umschlossen, gegen die die jeweilige mit ihrer Flaschenachse achsgleich mit der Achse FA angeordneten Flasche 2 während des Füllens mit einem die Flaschenöffnung umgebenden Mündungsrand 2.1 angepresst anliegt.
  • Der Druck P1 wird in Abhängigkeit von der Art und/oder Temperatur des Füllgutes, beispielsweise in Abhängigkeit von dem CO2-Gehalt des Füllgutes eingestellt und geregelt, beispielsweise durch eine elektropneumatische Regeleinrichtung in Abhängigkeit von in einer elektronischen Steuereinrichtung (Prozessrechner) der Füllmaschine abgelegten Daten oder Programmen.
  • Jedem Füllelement 1 ist weiterhin ein Behälterträger 10 zugeordnet, der bei der dargestellten Ausführungsform für eine hängende Halterung der Flaschen 2, d. h. für eine Halterung der Flaschen 2 an einem Mündungsflansch 2.2 ausgeführt ist. Der Behälterträger 10 ist am unteren Ende zweier Führungsstangen 11 diese verbindend befestigt, die mit ihrer Längserstreckung parallel zueinander sowie auch parallel zur Achse FA beidseitig von dieser Achse angeordnet und im Füllelementgehäuse 4 axial verschiebbar vorgesehen sind. Am oberen, über das Füllelementgehäuse 4 vorstehenden Ende sind die Führungsstangen 11 über ein Lagerstück 12 miteinander verbunden, an welchem eine Kurvenrolle 13 um eine Achse radial zur Achse der Rotationsbewegung des Rotors bzw. des Ringkessels 3 frei drehbar gelagert ist, und zwar für das Zusammenwirken mit einer ortsfesten, d. h. mit dem Rotor bzw. mit dem Ringkessel 3 nicht umlaufenden Steuerkurve 14. An der der Kurvenrolle 13 abgewandten Unterseite wirkt auf das Lagerstück 12 ein Kolben 15 ein, der als Stufenkolben mit zwei Kolbenabschnitte 15.1 und 15.2 ausgeführt ist. Von diesen sind der Kolbenabschnitt 15.1 mit dem kleineren Durchmesser in einem Zylinderraum 16.1 und der Kolbenabschnitt 15.2 mit dem größeren Durchmesser in einem den Kolbenabschnitt 15.1 umgebenden ringförmigen Zylinderraum 16.2 axial, d. h. in Richtung der Achse FA verschiebbar vorgesehen. Der Zylinderraum 16.2 ist seinerseits stufenförmig ausgeführt, und zwar mit einem größeren Durchmesser im oberen Bereich und mit einem reduzierten Durchmesser im unteren Bereich, sodass innerhalb des Zylinderraumes 16.2 ein Anschlag oder Bund 17 gebildet ist, gegen den der Kolbenabschnitt 15.2 bei vollständig in Richtung zur Füllelementunterseite abgesenktem Kolben 15 anliegt.
  • Zumindest während des Druckfüllens der jeweiligen Flasche 2 ist der Zylinderraum 16.1 mit dem Druck P1 aus dem Gasraum 3.2 des Ringkessels 3 beaufschlagt, sodass der Kolben 15 durch den auch im Zylinderraum 16.1 herrschenden Druck P1 nach oben bewegt bzw. vorgespannt ist und hierdurch die jeweilige Flasche 2 mit ihrer Flaschenmündung 2.1 gegen die Ringrichtung 9 angepresst wird, und zwar über den Kolben 15, das Lagerelement 12, die beiden Führungsstangen 11 und den Behälterträger 10. In den Zylinderraum 16.1 mündet auch das obere offene Ende eines achsgleich mit der Achse FA angeordneten und zugleich als Ventilstößel für den Ventilkörper des Flüssigkeitsventils 6 dienenden Gasrohres 6.1, welches an seinem unteren offenen Ende den Innenraum der in Dichtlage mit dem Füllelement befindlichen Flasche 2 reicht, sodass auch diese zumindest während des Füllens mit dem Inertgas-Druck P1 vorgespannt ist.
  • Der Druck P1 ist durch verschiedene Füll- und/oder Systemparameter fest vorgesehen, beispielsweise durch die Temperatur und/oder die Art und/oder den Inertgas bzw. CO2-Gasgehalt des flüssigen Füllgutes, sodass die Anpresskraft, die von der aus dem Kolbenabschnitt 15.1 und dem Zylinderraum 16.1 bestehenden Kolben-Zylinder-Anordnung erzeugt wird, nicht frei veränderbar ist, insbesondere auch nicht zur Anpassung dieser Anpresskraft an Behälter oder Flaschen mit unterschiedlichem Durchmesser im Bereich der Behälter oder Flaschenmündung 2.1.
  • Der Kolbenabschnitt 15.2 bildet zusammen mit dem Zylinderraum 16.2 eine Kolben-Zylinder-Anordnung, die trotz des konstanten oder im Wesentlichen konstanten Druckes P1 eine Änderung oder Einstellung der Anpresskraft ermöglicht, mit der die betreffende Flasche 2 mit ihrem Mündungsrand 2.1 gegen die Dichtung 9 angepresst anliegt. Der Zylinderraum 16.2 ist hierfür mit einem flüssigen und/oder oder gas- und/oder dampfförmigen Hilfsmedium, beispielsweise mit Luft, vorzugsweise mit steriler Luft mit dem variablen Druck P2 beaufschlagbar, sodass die Anpresskraft insgesamt eine Funktion der Drücke P1 und P2 ist und durch Änderung des Druckes P2 veränderbar bzw. an die jeweiligen Erfordernisse, insbesondere auch an den jeweiligen Mündungsdurchmesser D1 des Behälters bzw. der Flasche 2 im Bereich der Flaschenmündung 2.1 anpassbar ist.
  • Durch die Erzeugung der Anpresskraft, mit der die jeweilige Flasche 2 zumindest während des Druckfüllens gegen die Ringdichtung 9 angepresst anliegt, aus dem Inertgas-Druck P1 ergeben sich u. a. eine vereinfachte Steuerung sowie eine verbesserte Betriebssicherheit für die Füllelemente 1. Ein Vorteil der Erzeugung der vorzugsweise größeren Komponente der Anpresskraft durch den Druck P1 des Prozessmediums (Spülgas und/oder Spann- und/oder Vorspanngas), z. B. Inert- oder CO2-Gases besteht auch darin, dass der jeweilige Zylinderraum 16.1 im Bereich des Behälter- oder Flascheneinlaufs sowie auch im Bereich des Behälter- und Flaschenauslaufs entlastet ist, sodass sich eine reduzierte Belastung der mit der Steuerkurve 14 zusammenwirkenden Kurvenrollen 13 bei abgesenkten Behälterträgern 10 im Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors zwischen dem Behälterauslauf und dem Behältereinlauf ergibt.
  • Die 1 zeigt das Füllelement 1 zusammen mit einer an diesem in Dichtlage befindlichen Flasche 2 mit einem kleineren Mündungsdurchmesser D1, z. B. eine Flasche mit einem Mündungsdurchmesser D1 von 28 mm. Zum Anpressen dieser Flaschen 2 wird beispielsweise ausschließlich die durch den Druck P1 (Spann- oder Fülldruck) über dem Kolbenabschnitt 15.1 erzeugte Anpresskraft genutzt, allenfalls mit geringfügiger Unterstützung der durch den Kolbenabschnitt 15.2 erzeugten Anpresskraft.
  • Die 2 zeigt das Füllelement 1 zum Füllen von Flaschen 2, die an ihrem Mündungsrand einen wesentlich größeren Mündungsdurchmesser D2 aufweisen. Für das Füllen dieser Flaschen 2 sind vorzugsweise die Zentriertulpen 8 mit der Dichtung 9 gegen Zentriertulpen 8a mit Ringdichtungen 9a ausgetauscht, die (Zentriertulpen) einen etwas größeren Innenquerschnitt aufweisen. Zum Anpressen der Flaschen 2 gegen das jeweilige Füllelement 1 beim Druckfüllen wird die von dem Kolbenabschnitt 15.1 und zusätzlich die von dem Kolbenabschnitt 15.2 erzeugte Anpresskraft genutzt, wobei der Zylinderraum 16.2 mit Druck P3 des dampf- oder gasförmigen Hilfsmediums beaufschlagt ist. Dabei kann der Druck P3 des Hilfsmediums sowohl größer, als auch kleiner als der Druck P2 sein. Jedenfalls ist der Druck P3 so eingestellt, dass die durch ihn entstehende Kraftwirkung so groß ist, um die erforderliche zusätzliche Anpresskraft zu erzeugen.
  • Die 3 zeigt das Füllelement 1 in einer eine CIP-Reinigung und/oder Desinfektion des Füllsystems vorbereitenden Position, in der auf die abgesenkten Behälterträger 10 der Füllelemente Schließ- oder Spülplatten 17 aufgelegt werden. Durch die mit der jeweiligen Steuerrolle 13 zusammenwirkende Steuerkurve 14 ist gewährleistet, dass sich der Behälterträger 10 jedes Füllelementes 1 beim Auflegen der Schließ- oder Spülplatte 18 in der untersten Position befindet, in der der Kolbenabschnitt 15.2 gegen den als Anschlag wirkenden Bund 17 anliegt.
  • Zur Aufnahme der jeweils leeren, zu füllenden Flasche 2 an einem Flascheneinlauf der Füllmaschine sowie zur Entnahme der jeweils gefüllten Flasche an einem Flaschenauslauf der Füllmaschine ist der jeweilige Behälterträger 10 mit der Flasche abgesenkt, und zwar beispielsweise in eine Position, in der der Kolben 15 mit seinem Kolbenabschnitt 15.2 gegen den Bund 17 anliegt. Der abgesenkte Zustand wird durch das Zusammenwirken der jeweiligen Kurvenrolle 13 mit der Steuerkurve 14 erreicht bzw. sichergestellt. Der abgesenkte Zustand des jeweiligen Behälterträgers 10 kann aber alternativ auch dadurch erreicht oder zumindest aber sichergestellt werden, dass der Zylinderraum 16.2 mit einem Unterdruck VAK beaufschlagt wird. Durch diese Vorgehensweise befindet sich der Kolben 15, wie in der 3 gezeigt, in der tiefsten möglichen Position.
  • Die 4 zeigt das Füllelement 1 in einem Zustand, in dem die Fließ- oder Spülplatte 18 mit Hilfe des angehobenen Behälterträgers 10 mit ihrer an der Plattenoberseite vorgesehenen Dichtung abgedichtet gegen den Rand der Zentriertulpe 8a anliegt, und zwar zur Ausbildung eines zur Umgebung hin geschlossenen Spülraumes innerhalb der Zentriertulpe 8a. Die erforderliche Anpresskraft wird hierbei durch den Zylinderraum 16.1 herrschenden Druck P4 des für die CIP-Reinigung und/oder -Desinfektion verwendeten Mediums sowie insbesondere auch durch Beaufschlagung des Zylinderraumes 16.2 mit dem Hilfsmediumdruck P5 erreicht.
  • Die 5 zeigt in schematischer Teildarstellung ein Füllelement 1a, welches sich von dem Füllelement 1 im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass zur Erzeugung der aus dem Druck P1 resultierenden Komponente der Anpresskraft ein Faltenbalg 19 vorgesehen ist, der während des Druckfüllens mit dem Druck P1 beaufschlagt ist und zwischen der Oberseite des Füllelementgehäuses 4 und der Unterseite des Lagerstücks 12 wirkt. Zusätzlich zum Faltenbalg 19 ist eine Kolben-Zylinderanordnung 20 vorgesehen, und zwar zur Erzeugung der aus dem Hilfsmediumdruck resultierenden Komponente der Anpresskraft. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht die Kolben-Zylinder-Anordnung 20 aus einem ringförmigen, die Achse FA sowie auch die Achse des Faltenbalgs 19 konzentrisch umschließenden Ringkolbens 21, dem ein ringförmiger Zylinderraum 22 zugeordnet ist. Letzter ist mit dem Druck des Hilfsmediums beaufschlagbar, beispielsweise mit dem Druck P2, P3, P5 oder mit Unterdruck VAK. Anstelle des Ringkolbens 21 und des ringförmigen Zylinderraums 22, in dem der Ringkolben 21 axial, d. h. in Richtung der Achse FA verschiebbar ist, kann die zusätzlich zum Faltenbalg 19 vorgesehene und ebenfalls zwischen der Oberseite des Füllelementgehäuses 4 und dem Lagerstück 12 wirkende Kolben-Zylinderanordnung auch andersartig ausgebildet sein, beispielsweise bestehend aus zwei gegenüber dem Faltenbalg 19 radial versetzten kreiszylinderförmigen Zylinderräumen mit zugehörigem Kolben.
  • Die Erfindung wurde vorstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1, 1a
    Füllelement
    2
    Flasche
    2.1
    Mündungsrand
    2.2
    Mündungsflansch
    3
    Ringkessel
    3.1
    Flüssigkeits- oder Füllgutraum
    3.2
    Gasraum
    4
    Füllelementgehäuse
    5
    Flüssigkeitskanal
    6
    Flüssigkeitsventil
    6.1
    Ventilstößel oder Gasrohr
    7
    Abgabeöffnung
    8, 8a
    Zentriertulpe
    9, 9a
    Ringdichtung
    10
    Behälterträger
    11
    Führungsstange
    12
    Lagerstück
    13
    Kurvenrolle
    14
    Steuerkurve
    15
    Stufenkolben
    15.1, 15.2
    Kolbenabschnitt
    16
    Stufenzylinder
    16.1, 16.2
    Zylinderraum
    17
    Bund
    18
    Schließ- oder Spülplatte
    19
    Faltenbalg
    20
    Kolben-Zylinder-Anordnung
    21
    Ringkolben
    22
    Zylinderraum
    FA
    Füllelementachse
    D1, D2
    Mündungsdurchmesser
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1520833 B1 [0003]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Füllen von Flaschen, Dosen oder dergleichen Behälter (2) mit einem flüssigen Füllgut, bei dem die Behälter (2) während des Füllprozesses mit einem die jeweilige Behälteröffnung umgebenden Mündungsrand (2.1) mit einer Anpresskraft in Dichtlage gegen ein Füllelement (1, 1a) im Bereich einer dortigen Abgabeöffnung angepresst anliegen, wobei eine erste Komponente der Anpresskraft durch Beaufschlagung einer ersten Pneumatikeinrichtung mit dem Druck einen ersten zur Behandlung der Behälter (2) während des Füllens verwendeten gas- und/oder dampfförmigen Prozessmediums erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Änderung und/oder Einstellung der Anpresskraft eine zweiten Komponente dieser Kraft durch eine weitere Hydraulik- oder Pneumatikeinrichtung (15.2, 16.2, 20) erzeugt wird, die mit einem veränderbaren oder einstellbaren Druck (P2, P3, P5) eines vom Prozessmedium bevorzugt unterschiedlichen flüssigen und/oder gas- und/oder dampfförmigen Hilfsmediums oder mit einem Unterdruck (VAK) beaufschlagt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Prozessmedium ein beim Füllen der Behälter (2) verwendetes Spülgas zum Spülen der Behälter und/oder ein Spann- und/oder Vorspanngas zum Spannen oder Vorspannen der Behälter (2), vorzugsweise in Form eines Inertgases, z. B. CO2-Gases, und/oder ein dampf- und/oder gasförmiges Sterilisationsmedium zum Sterilisieren der Behälter (2) vor dem Füllen ist.
  3. Füllsystem zum Füllen von Flaschen, Dosen oder dergleichen Behältern (2) mit einem flüssigen Füllgut, mit wenigstens einem Füllelement (1, 1a) mit wenigstens einer Abgabeöffnung (7) zum gesteuerten Einbringen des Füllgutes in den jeweiligen Behälter (2), mit Mitteln (10) zum Halten und Anpressen des jeweiligen Behälters (2) mit einer Behälteröffnung (2.1) in Dichtlage gegen das Füllelement (1, 1a) im Bereich der Abgabeöffnung (7), mit wenigstens einer mit dem Druck (P1) eines gas- und/oder dampfförmigen Betriebsmediums beaufschlagbaren Pneumatikeinrichtung (15.1, 16.1; 19) zur Erzeugung wenigsten einer Komponente der Anpresskraft, gekennzeichnet durch wenigstens eine weitere Pneumatik-Einrichtung (15.2, 16.2; 21, 22), die mit einem gas- und/oder dampfförmigen Hilfsmedium zur Erzeugung einer weiteren Komponente der Anpresskraft beaufschlagbar ist, wobei zur Veränderung und/oder Einstellung der Anpresskraft der Druck des Hilfsmediums in der weiteren Pneumatikeinrichtung (15.2, 16.2; 21, 22) einstellbar ist.
  4. Füllsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das dampf- oder gasförmige Prozessmedium ein zur Behandlung der Behälter und/oder des Füllsystems dienendes Prozessmedium, beispielsweise ein Spül- und/oder Spann- und/oder Vorspanngas ist, z. B. in Form eines Inert- oder CO2-Gases und/oder dass das Prozessmedium ein beim Füllen der Behälter verwendetes Sterilisationsmedium und/oder ein beim Reinigen und/oder Sterilisieren des Füllsystems verwendetes gas- und/oder dampfförmiges Sterilisationsmedium ist.
  5. Füllsystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Füllelement (1) ein Behälterträger (10) zugeordnet ist, an welchem der jeweilige Behälter (2) zumindest während des Füllprozesses gehalten ist, und dass die erste Pneumatikeinrichtung (15.1, 16.1; 19) sowie die wenigstens eine weitere Pneumatikeinrichtung (15.2, 16.2; 21, 22) Bestandteil einer Hubeinrichtung zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen dem Füllelement (1) und dem Behälterträger (10) bzw. zum Anpressen des jeweiligen Behälters (2) gegen das Füllelement (1), vorzugsweise zur Erzeugung einer Hubbewegung des Behälterträgers (10) relativ zum Füllelement (1).
  6. Füllsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Pneumatikeinrichtung eine Kolben-Zylinder-Anordnung (15, 16; 20) mit wenigstens einem mit dem Prozessmedium oder mit dem Hilfsmedium beaufschlagbaren Zylinderraum (16.1, 16.2) ist, wobei bevorzugt die Pneumatikeinrichtungen für das Prozessmedium und das Hilfsmedium von einer gemeinsamen Kolben-Zylinder-Anordnung mit stufenförmigen Kolben (15) und mit stufenförmigen Zylinder (16) gebildet sind, und zwar mit einem inneren durch einen inneren Kolbenabschnitt (15.1) begrenzten Zylinderraum (16.1) und mit einem äußeren ringförmigen durch einen äußeren Kolbenabschnitt (15.2) begrenzenden Zylinderraum (16.2), von denen bevorzugt der innere Zylinderraum (16.1) mit dem Prozessmedium und der äußere Zylinderraum (16.2) mit dem Hilfsmedium beaufschlagbar sind.
  7. Füllsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Pneumatikeinrichtung, vorzugsweise die Pneumatikeinrichtung für das Prozessmedium von wenigstens einem Faltenbalg (19) gebildet ist.
  8. Füllsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Pneumatikeinrichtung für das Hilfsmedium von wenigstens einer Kolben-Zylinder-Anordnung (20), beispielsweise von einer einen ringförmigen Zylinderraum (22) mit Ringkolben (21) aufweisenden und z. B. den wenigstens einen Faltenbalg (19) umschließenden Kolbenzylinder-Anordnung (20) gebildet ist.
  9. Füllsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es Bestandteil einer Füllmaschine mit einer Vielzahl von Füllelementen (1), vorzugsweise einer Füllmaschine umlaufender ist.
  10. Füllsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum der mit dem Prozessmedium beaufschlagbaren Pneumatikeinrichtung (15.1, 16.1, 20) mit einem im Inneren des Füllelementes (1, 1a) ausgebildeten Gasweges in Verbindung steht oder Teil eines solchen Gasweges ist.
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