DE102013103418A1

DE102013103418A1 - Method and filling system for filling containers with a liquid product

Info

Publication number: DE102013103418A1
Application number: DE102013103418.7A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Clüsserath
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2013-04-05
Filing date: 2013-04-05
Publication date: 2014-10-09
Also published as: WO2014161693A1

Abstract

Verfahren zum Füllen von Behältern mit einem aus einem Füllgutkessel bereitgestellten flüssigen Füllgut unter Verwendung eines Füllelementes, an welchem der jeweilige Behälter beim Füllen in einer Füllphase in Dichtlage angeordnet ist und welches einen mit dem Behälterinnenraum in Verbindung stehenden Strömungsweg aufweist, über den vom Füllgut aus dem Behälter verdrängtes gas- und/oder dampfförmiges Medium als Rückgas abgeführt und/oder verdrängtes Füllgut an den Füllgutkessel zurückgeführt wird, der unter Ausbildung eines unteren Flüssigkeitsraumes und eines darüberliegenden Gasraumes mit dem Füllgut teilgefüllt ist.A method for filling containers with a liquid filling material provided from a filling material boiler using a filling element on which the respective container is arranged in a sealing position during filling in a filling phase and which has a flow path connected to the container interior via which the filling material from the Container displaced gaseous and / or vaporous medium is discharged as return gas and / or displaced filling material is returned to the filling material boiler, which is partially filled with the filling material forming a lower liquid space and an overlying gas space.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf ein Füllsystem gemäß Oberbegriff Patentanspruch 7.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and to a filling system according to the preamble of claim 7.

Verfahren und Füllsysteme zum Füllen von Behältern, insbesondere auch in Form von Flaschen, mit einem flüssigen Füllgut sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Bekannt ist hierbei insbesondere auch, im Trinox-Verfahren die korrekte Füllhöhe (Sollfüllhöhe) in dem jeweiligen in Dichtlage an einem Füllelement angeordneten Behälter mit Hilfe eines Rückgas- oder Trinox-Rohres einzustellen, welches beim Füllen in den jeweiligen Behälter durch dessen Behälteröffnung hineinreicht und dessen unteres Ende die Sollfüllhöhe bestimmt. Zur Einstellung der Sollfüllhöhe wird der nach einem Schließen des Füllelementes, d. h. an Ende der jeweiligen Füllphase mit dem flüssigen Füllgut zunächst über gefüllte Behälter in seinem von dem Füllgut nicht eingenommenen Kopfraum mit einem Trinox-Gas unter Druck beaufschlagt, so dass Füllgut über das Rückgas- oder Trinox-Rohr aus dem Behälter gedrückt bzw. verdrängt wird, bis das untere Ende des Rückgas- oder Trinox-Rohres aus dem Füllgutspiegel im Behälter aufgetaucht und damit die angestrebte Sollfüllhöhe des Füllgutes im Behälter erreicht ist. Das bei der Korrektur bzw. Einstellung der Sollfüllhöhe über das Rückgas- oder Trinox-Rohr verdrängte Füllgut wird zumindest zum Teil dem zur Bereitstellung des Füllgutes dienenden Füllgutkessel zurückgeführt, und zwar auch zusammen mit gas- und/oder dampfförmigen Bestandteilen, die beim Füllen bzw. während der Füllphase als Rückgas aus dem Innenraum des jeweiligen Behälters durch das diesem zufließende Füllgut verdrängt wurden ( DE 10 2009 016 322 A1 ).Methods and filling systems for filling containers, especially in the form of bottles, with a liquid product are known in different designs. In this case, it is also known, in particular, to set the correct filling level (nominal filling height) in the respective container arranged in sealing position on a filling element with the aid of a return gas or Trinox tube, which reaches through the container opening when it is filled into the respective container and the latter lower end determines the Sollfüllhöhe. To set the Sollfüllhöhe is the after filling of the filling element, ie at the end of the respective filling phase with the liquid contents initially filled container in its not occupied by the contents headspace with a Trinox gas pressurized, so that filling material on the return gas or Trinox tube is pushed out of the container or displaced until the lower end of the return gas or Trinox tube emerged from the level of the contents in the container and thus the desired target level of the filling material is reached in the container. The in the correction or adjustment of the Sollfüllhöhe over the Rückgas- or Trinox tube displaced filling material is at least partially returned to the serving to provide the contents of the product, including together with gaseous and / or vaporous constituents, which during filling or were displaced during the filling phase as a return gas from the interior of the respective container by the filling material flowing into it ( DE 10 2009 016 322 A1 ).

Der Füllgutkessel ist während des Füllbetriebes mit dem flüssigen Füllgut teilgefüllt, so dass im Füllgutkessel ein unterer, vom Füllgut eingenommener Flüssigkeitsraum und darüber, d. h. über dem Füllgutspiegel ein Gasraum ausbildet sind.The Füllgutkessel is partially filled during the filling operation with the liquid contents, so that in the Füllgutkessel a lower, occupied by the contents liquid space and above, d. H. over the Füllgutspiegel a gas space are formed.

Das Rückführen des Füllgutes sowie der gas- und/oder dampfförmigen Bestandteile bzw. des Rückgases, welches in der Regel ein Inertgas, z. B. CO₂-Gas oder Stickstoff ist, in den Gasraum des Füllgutkessels führt dort zu einer erheblichen Wirbelbildung. Weiterhin führt auch das zurückgeführte und auf den Füllgutspiegel im Füllkessel auftreffende Füllgut zu einer erheblichen Beunruhigung des Füllgutes im Flüssigkeitsraum. Speziell bei Füllgütern oder Produkten mit flüchtigen Bestandteilen (Alkohol, Aromen), die dazu neigen, aus dem Füllgut auszutreten, wie dies insbesondere bei Produkten (z. B. Spirituosen) mit erhöhtem Alkoholgehalt, d. h. mit einem Alkoholgehalt größer 25% der Fall ist, führt die durch die Rückführung von Füllgut und gas- und/oder dampfförmigen Bestandteilen bzw. Rückgas bedingte Beunruhigung sowohl im Gasraum als auch im Flüssigkeitsraum des Füllgutkessels zu merklichen Alkoholverlusten im Füllgut, die dann vielfach kostenaufwendig kompensiert werden müssen. Qualitätsverluste entstehen auch bei hochwertigen Getränken mit leicht flüchtigen Aromen, wie bspw. Wein, Wein- oder Spirituosen-Mischgetränke oder Brandweinen.The recycling of the filling material and the gaseous and / or vaporous constituents or of the return gas, which is usually an inert gas, for. As CO ₂ gas or nitrogen, in the gas space of the product vessel leads there to a considerable vortex formation. Furthermore, the recirculated and on the Füllgutspiegel in the filling vessel impinges filling leads to a considerable disturbance of the contents in the liquid space. Especially for fillings or products with volatile constituents (alcohol, flavors) which tend to escape from the contents, as is the case in particular for products (eg spirits) with an increased alcohol content, ie with an alcohol content of more than 25%, leads caused by the return of contents and gaseous and / or vaporous components or return gas disturbance both in the gas space and in the liquid space of the Füllgutkessels to noticeable alcohol losses in the medium, which then often costly compensated. Quality losses also occur in high-quality beverages with volatile flavors, such as wine, wine or spirits mixed drinks or brandy.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, welches es ermöglicht, auch Produkte bzw. Füllgüter mit flüchtigen Bestandteilen ohne Verlust oder im Wesentlichen ohne Verlust dieser Bestandteile abzufüllen. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Ein Füllsystem ist Gegenstand des Patentanspruchs 7.The object of the invention is to provide a method which makes it possible to fill even products or products with volatile components without loss or substantially without loss of these ingredients. To solve this problem, a method according to claim 1 is formed. A filling system is the subject of patent claim 7.

Auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Einstellung der Sollfüllhöhe bevorzugt nach dem Trinox-Verfahren, wobei das aus dem jeweiligen Behälter über das Rückgas- oder Trinox-Rohr zusammen mit gas- und/oder dampfförmigen Bestandteilen bzw. mit dem Rückgas verdrängte Füllgut nach einem Trennen von den gas- und/oder dampfförmigen Bestandteilen unterschichtig in den Flüssigkeitsraum des Füllgutkessels zurückgeführt wird, d. h. unterhalb des dortigen Füllgutspiegels in den Flüssigkeitsraum eingeleitet wird. Hierdurch werden ein Auftreffen von zurückgeführtem Füllgut auf den Füllgutspiegel im Füllgutkessel und eine Beunruhigung des dortigen Füllgutes durch das zurückgeführte Füllgut vermieden. Der Sammelraum steht zwar bevorzugt mit dem Gasraum des Füllgutkessels in Verbindung, im Sammelraum erfolgt aber eine Beruhigung der Strömung des Rückgases (z. B. Inertgas, beispielsweise CO₂-Gas und/oder Stickstoff), so dass durch dieses Rückgas auch keine oder im wesentlichen keine Beunruhigung der Atmosphäre im Gasraum des Füllgutkessels erfolgt.Also in the method according to the invention, the setting of the desired filling height is preferably carried out according to the Trinox method, wherein the from the respective container via the return gas or Trinox tube together with gas and / or vapor components or with the return gas displaced filling after a separation is recycled from the gaseous and / or vaporous components underlayer in the liquid space of the Füllgutkessels, ie is introduced below the local Füllgutspiegels in the liquid space. As a result, an impact of recirculated product on the Füllgutspiegel in Füllgutkessel and a disturbance of the local contents are avoided by the returned contents. Although the collecting space is preferably in communication with the gas space of the filling material boiler, in the collecting space there is a calming of the flow of the return gas (eg inert gas, for example CO ₂ gas and / or nitrogen), so that no or essentially no disturbance of the atmosphere takes place in the gas space of the filling material boiler.

In Dichtlage mit dem Füllelement befindlicher Behälter bedeutet im Sinne der Erfindung, dass der jeweilige Behälter in der dem Fachmann bekannten Weise mit seiner Behältermündung dicht an den Behandlungskopf oder an das Füllelement bzw. an eine dortige Dichtung angepresst anliegt.In sealing position with the filling element befindlicher container means in the context of the invention that the respective container in the manner known to those skilled with its container mouth tightly pressed against the treatment head or to the filling element or to a local seal.

„Behälter” sind im Sinne der Erfindung u. a. Behälter in Form von Dosen, Flaschen, auch großvolumige Behälter jeweils aus Metall, Glas und/oder Kunststoff."Container" are within the meaning of the invention u. a. Containers in the form of cans, bottles, and also large-volume containers, each of metal, glass and / or plastic.

„Trinox-Druckgas” ist im Sinne der Erfindung ein Inertgas, z. B. sterile Luft, Stickstoff und/oder CO₂-Gas, und wird für die Einstellung der Sollfüllhöhe dem Kopfraum des jeweiligen Behälters mit einem Druck zugeführt, der zumindest etwas größer ist als der Fülldruck oder der Druck im Gasraum des Füllgutkessels."Trinox compressed gas" is an inert gas in the context of the invention, for. As sterile air, nitrogen and / or CO ₂ gas, and is supplied to the head space of the respective container with a pressure for setting the Sollfüllhöhe, which is at least slightly greater than the filling pressure or the pressure in the gas space of the Füllgutkessels.

Der Ausdruck „im Wesentlichen” bzw. „etwa” bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/–10%, bevorzugt um +/–5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen. The expression "essentially" or "approximately" in the sense of the invention means deviations from the exact value by +/- 10%, preferably by +/- 5% and / or deviations in the form of changes that are insignificant for the function.

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.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.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the figures of exemplary embodiments. Show it:

1 in vereinfachter Darstellung und im Schnitt ein Füllelement eines Füllsystems gemäß der Erfindung; 1 in a simplified representation and in section a filling element of a filling system according to the invention;

2 eine Darstellung wie 1 bei einer weiteren Ausführungsform des Füllsystems gemäß der Erfindung; 2 a representation like 1 in another embodiment of the filling system according to the invention;

3 in vergrößerter Teildarstellung den unteren Bereich des Füllelementes der 1 und 2. 3 in an enlarged partial view of the lower portion of the filling element of 1 and 2 ,

Das in der 1 allgemein mit 1.1 bezeichnete Füllelement ist am Umfang eines um eine vertikale Maschinenachse MA umlaufend antreibbaren Rotors 3 eines Füllsystems 1 oder einer Füllmaschine umlaufender Bauart zum Füllen von Behältern 2 in Form von Flaschen mit einem flüssigen Füllgut vorgesehen. Am Rotor 3 befinden sich für sämtliche Füllelemente 1.1 der Füllmaschine gemeinsam ein als Ringkessel ausgebildeter Füllgutkessel 4, der während des Füllbetriebes unter Ausbildung eines Flüssigkeitsraumes 4.1 und eines darüber liegenden Gasraumes 4.2 mit dem flüssigen Füllgut teilgefüllt ist sowie zwei Ringkanäle 5 und 6, von denen sich der Ringkanal 6 oberhalb des Füllgutkessels 4, auf jeden Fall oberhalb des Füllgutspiegels in diesem Füllgutkessel befindet. Der Gasraum 4.2 ist beispielsweise von einem Inertgas (z. B. CO₂-Gas oder Stickstoff) eingenommen, welches je nach Füllverfahren unter Überdruck, Normaldruck oder Unterdruck steht. Der Ringkanal 5, der ebenso wie der Sammelraum 6 für sämtliche Füllelemente der Füllmaschine gemeinsam vorgesehen ist, dient zur Bereitstellung eines Trinox-Gases, d. h. eines Inertgases, welches z. B. sterile Luft, CO₂-Gas oder Stickstoff ist und mit einem Druck bereitgestellt wird, der größer ist als der Druck des Gasraumes 4.2. Der Sammelraum 6 ist insbesondere als Ringkanal ausgeführt, wie in 1 gezeigt.That in the 1 generally with 1.1 designated filling element is on the circumference of a about a vertical machine axis MA circumferentially drivable rotor 3 a filling system 1 or a filling machine of rotating design for filling containers 2 provided in the form of bottles with a liquid filling. At the rotor 3 are for all filling elements 1.1 the filling machine together as a ring vessel formed Füllgutkessel 4 , during the filling operation to form a liquid space 4.1 and an overlying gas space 4.2 is partially filled with the liquid contents and two ring channels 5 and 6 , of which the ring channel 6 above the product chamber 4 , in any case above the level of the product in this product container. The gas space 4.2 is, for example, occupied by an inert gas (eg CO ₂ gas or nitrogen) which, depending on the filling process, is under excess pressure, atmospheric pressure or reduced pressure. The ring channel 5 as well as the collection room 6 is provided in common for all filling elements of the filling machine, is used to provide a Trinox gas, ie an inert gas, which z. B. sterile air, CO ₂ gas or nitrogen and is provided with a pressure which is greater than the pressure of the gas space 4.2 , The collection room 6 is designed in particular as an annular channel, as in 1 shown.

Das Füllelement 1.1 umfasst ein Füllelementgehäuse 8, in welchem u. a. ein Flüssigkeitskanal 9 ausgebildet ist, der in seinem oberen Bereich über eine Produktleitung 10 mit dem Flüssigkeitsraum 4.1 des Füllgutkessels 4 verbunden ist. An der Unterseite des Gehäuses 8 bildet der Flüssigkeitskanal 9 eine die Füllelementachse FA umschließende ringförmige Abgabeöffnung 11, über die während des Füllens das flüssige Füllgut dem in Dichtlage am Füllelement 1.1 angeordneten und auf einem Behälterträger 7 stehenden Behälter 2 zufließt, der dabei mit seiner Behältermündung über eine Dichtung eines Zentrierkonus 12 im Bereich der Abgabeöffnung 11 dicht gegen das Füllelement anliegt, d. h. sich in Dichtlage mit dem Füllelement befindet, und zwar angehoben durch den dem Füllelement 1.1 zugeordneten Behälterträger 13. Im Flüssigkeitskanal ist in Strömungsrichtung des Füllgutes vor der Abgabeöffnung 11 ein von einem Ventilkörper 15 gebildetes Flüssigkeitsventil vorgesehen. Der Ventilkörper 15, der mit einer Ventilfläche im Flüssigkeitskanal 9 zusammenwirkt, ist an einem achsgleich mit der vertikalen Füllelementachse FA angeordneten und als Ventilstößel wirkenden Gasrohr 16 vorgesehen. Das Gasrohr 16 steht durch die Abgabeöffnung 11 über die Unterseite des Füllelementes vor und reicht damit während des Füllens in den Kopfraum des jeweiligen Behälters 2. Zum gesteuerten Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsventils 14 ist eine auf das Gasrohr 16 einwirkende und bei der dargestellten Ausführungsform pneumatische Betätigungseinrichtung 17 vorgesehen.The filling element 1.1 includes a Füllelementgehäuse 8th , in which ua a liquid channel 9 is formed, in its upper part via a product line 10 with the liquid space 4.1 of the product container 4 connected is. At the bottom of the case 8th forms the liquid channel 9 an annular discharge opening enclosing the filling element axis FA 11 , During the filling, the liquid product in the sealing position on the filling element 1.1 arranged and on a container carrier 7 standing container 2 flows, the case with its container mouth via a seal of a centering cone 12 in the area of the discharge opening 11 tightly against the filling element is present, that is in sealing position with the filling element, and that raised by the filling element 1.1 associated container carrier 13 , In the liquid channel is in the flow direction of the filling material in front of the discharge opening 11 one from a valve body 15 formed liquid valve provided. The valve body 15 , which has a valve surface in the fluid channel 9 cooperates, is arranged on a coaxial with the vertical Füllelementachse FA and acting as a valve tappet gas pipe 16 intended. The gas pipe 16 stands through the discharge opening 11 on the underside of the filling element and thus extends during filling in the headspace of the respective container 2 , For controlled opening and closing of the liquid valve 14 is one on the gas pipe 16 acting and in the illustrated embodiment pneumatic actuator 17 intended.

Das Füllelement 1.1 weist weiterhin ein achsgleich mit der Füllelementachse FA angeordnetes und vom Gasrohr 16 mit Abstand umschlossenes sowie beidendig offenes sondenartiges Trinox-Rohr oder Rückgasrohr 18 auf, welches während des Füllbetriebes als Füllhöhe bestimmendes Element mit seinem unteren offenen Ende 18.1 ebenfalls in den Kopfraum des betreffenden Behälters 2 hineinreicht und über das untere offene Ende des Gasrohres 16 vorsteht.The filling element 1.1 also has a coaxial with the Füllelementachse FA arranged and from the gas pipe 16 a well-enclosed Trinox tube or return gas tube, which is enclosed at a distance and open at both ends 18 on, which during the filling operation as fill level determining element with its lower open end 18.1 also in the headspace of the container in question 2 extends in and over the lower open end of the gas pipe 16 protrudes.

Das Rückgasrohr 18 ist durch das Füllelementgehäuse 8 hindurchgeführt und steht mit einer oberen Länge über die Oberseite dieses Gehäuses vor und ist mit seinem oberen Ende an einem für sämtliche Füllelemente des Füllsystems gemeinsamen Tragring 19 einer Verstelleinrichtung 20 gehalten, mit der sämtliche Rückgasrohre 18 gemeinsam axial zur Einstellung der Füllhöhe bewegbar sind. Das obere Ende des Rückgasrohres 18 ist über ein Steuerventil 21 und eine flexible Leitung 22 mit dem oberen Bereich des Ringkanals 6 verbunden, der bei der dargestellten Ausführungsform als Füllgutsammelkanal dient.The return gas pipe 18 is through the Füllelementgehäuse 8th passed and protrudes with an upper length over the top of this housing and is with its upper end to a common for all filling elements of the filling system support ring 19 an adjustment 20 held, with all the return gas pipes 18 are axially movable to adjust the filling level. The upper end of the return gas pipe 18 is via a control valve 21 and a flexible line 22 with the upper portion of the annular channel 6 connected, which serves as Füllgutsammelkanal in the illustrated embodiment.

Bei der in der 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist der Ringkanal 6 in seinem unteren Bereich über eine Leitung 23 mit einer Versorgungsleitung 24 verbunden, die zum Zuführen oder Nachfüllen des flüssigen Füllgutes in den Ringkessel 4 dient. Weiterhin ist der obere Bereich des Ringkanals 6 (Gasraum) über eine Leitung 25.1 mit einer Leitung 25 zum Zuführen des Inertgases in den Gasraum 4.2 und damit mit diesem Gasraum verbunden. Der Ringkanal 6 bildet somit u. a. einen Abscheider zum Trennen des flüssigen Füllgutes von gas- und/oder dampfförmigen Bestandteilen bzw. vom Rückgas, und zwar derart, dass sich das jeweilige flüssige Füllgut in einem unteren, an die Leitung 23 angeschlossenen Teilraum (Flüssigkeits-Teilraum) sammelt und die gas- und/oder dampfförmigen Bestandteile in einem darüberliegenden Teilraum (Gas-Teilraum), der über die Leitungen 25 und 25.1 u. a. auch mit dem Gasraum 4.2 des Füllgutkessels 4 in Verbindung steht, so dass letztlich im Ringkanal 6 derselbe Druck wie im Füllgutkessel 4 herrscht.When in the 1 and 2 illustrated embodiment, the annular channel 6 in its lower part via a pipe 23 with a supply line 24 connected to the feeding or refilling the liquid product in the ring bowl 4 serves. Furthermore, the upper region of the annular channel 6 (Gas space) via a pipe 25.1 with a line 25 for supplying the inert gas into the gas space 4.2 and thus connected to this gas space. The ring channel 6 thus forms, inter alia, a separator for separating the liquid contents of gaseous and / or vaporous components or from the return gas, in such a way that the respective liquid product in a lower, to the line 23 connected subspace (liquid subspace) collects and the gas and / or vapor components in an overlying subspace (gas subspace), via the lines 25 and 25.1 including with the gas space 4.2 of the product container 4 communicates, so that ultimately in the annular channel 6 the same pressure as in the product vessel 4 prevails.

Im Inneren des Gehäuses 8 sind weiterhin u. a. ein Gasraum 26, in den das obere Ende des Gasrohres 16 bzw. ein zwischen der Innenfläche des Gasrohrs 16 und der Außenfläche des Rückgasrohres 18 gebildeter Gaskanal 27 mündet. Weiterhin ist im Inneren des Gehäuses 8 ein gesteuerter Gasweg mit dem Steuerventil 28 vorgesehen, über den der Gaskanal 27 in der nachstehend noch näher beschriebenen Weise gesteuert mit dem Ringkanal 5 verbunden werden kann.Inside the case 8th are, inter alia, a gas room 26 , in the upper end of the gas pipe 16 or between the inner surface of the gas pipe 16 and the outer surface of the return gas pipe 18 formed gas channel 27 empties. Furthermore, inside the case 8th a controlled gas path with the control valve 28 provided, over which the gas channel 27 controlled in the manner described in more detail below with the annular channel 5 can be connected.

Mit dem Füllelement 1.1 sind unterschiedliche Füllverfahren zum Füllen der Behälter 2 möglich. Bei allen diesen Verfahren dient das Rückgasrohr 18 als die Füllhöhe im jeweiligen Behälter 2 bestimmendes Element und reicht während des Füllens in den in Dichtlage am Füllelement 1.1 angeordneten Behälter 2 hinein. Allen diesen Füllverfahren ist gemeinsam, dass die eigentliche Füllphase durch Öffnen des Flüssigkeitsventils 14 eingeleitet wird, und dass dabei bei geschlossenem Steuerventil 28, aber bei geöffnetem Steuerventil 21 das von dem zufließenden flüssigen Füllgut aus dem Innenraum des Behälters 2 verdrängte gas- und/oder dampfförmige Medium über das Rückgasrohr 18 in den Ringkanal 6 und dabei u. a. auch in den Gasraum 4.2 des Ringkessels 4 zurückgeführt wird. Das Zufließen des flüssigen Füllgutes in den jeweiligen Behälter 2 wird dadurch beendet, dass schließlich das untere Ende 18.1 in den Füllgutspiegel eintaucht, wodurch das weitere Rückführen von gas- und/oder dampfförmigen Medium aus dem Kopfraum des Behälters 2 verhindert wird, wobei das flüssige Füllgut im Rückgasrohr 18 auf ein Niveau ansteigt, welches unterhalb des Niveaus des Füllgutspiegels im Ringkessel 4, aber oberhalb des Niveaus des Füllgutspiegels im Behälter 2 liegt. Das Flüssigkeitsventil 14 wird dann zeitgesteuert geschlossen. Bei weiterhin geöffnetem Steuerventil 21 wird zur genauen Einstellung der Füllhöhe bzw. zur Füllhöhenkorrektur das Steuerventil 28 geöffnet, so dass das unter Druck stehende Trinox-Gas bzw. Inertgas aus dem Ringkanal 5 über den Gasraum 26 und den Gaskanal 27 in den Kopfraum des gefüllten Behälters 2 gelangt und weiteres Füllgut über das Ende 18.1 in das Rückgasrohr 18 drückt, wobei ein Teil dieses Füllgutes schließlich in den Ringkanal 6 gelangt. Die Sollfüllhöhe ist dann erreicht, wenn das Ende 18.1 aus dem Füllgut auftaucht. Der eigentliche Füllprozess wird durch Schließen der Steuerventile 21 und 28 beendet. Der gefüllte Behälter 2 kann dann durch Absenken des Behälterträgers von dem Füllelement 1.1 abgenommen werden.With the filling element 1.1 are different filling methods for filling the containers 2 possible. In all these methods, the return gas pipe is used 18 as the filling level in the respective container 2 determining element and extends during filling in the in sealing position on the filling element 1.1 arranged container 2 into it. All these filling methods have in common is that the actual filling phase by opening the liquid valve 14 is initiated, and that while the control valve is closed 28 but with open control valve 21 that of the inflowing liquid contents from the interior of the container 2 displaced gas and / or vapor medium via the return gas pipe 18 in the ring channel 6 and among other things also in the gas space 4.2 of the ring bowl 4 is returned. The inflow of the liquid contents into the respective container 2 is terminated by that finally the lower end 18.1 immersed in the level of contents, whereby the further recycling of gaseous and / or vaporous medium from the headspace of the container 2 is prevented, the liquid product in the return gas pipe 18 rises to a level which is below the level of Füllgutspiegels in the ring vessel 4 , but above the level of Füllgutspiegels in the container 2 lies. The liquid valve 14 will then be timed closed. With the control valve still open 21 For precise adjustment of the filling level or for filling height correction, the control valve 28 open so that the pressurized Trinox gas or inert gas from the annular channel 5 over the gas space 26 and the gas channel 27 in the headspace of the filled container 2 passes and more contents over the end 18.1 in the return gas pipe 18 presses, with a part of this filling finally in the annular channel 6 arrives. The nominal filling height is reached when the end 18.1 emerges from the contents. The actual filling process is done by closing the control valves 21 and 28 completed. The filled container 2 can then by lowering the container carrier of the filling element 1.1 be removed.

Der Ringkanal 6 dient zum Trennen der flüssigen Phase, d. h. des über das Gasrohr 18 zugeführten Füllgutes und der gas- und/oder dampfförmigen Phase, d. h. des beim Füllen aus dem Behälter 2 verdrängten gas- und/oder dampfförmigen Mediums. Wie u. a. in 1 gezeigt, wird die flüssige Phase bzw. das Füllgut wird über die Leitungen 23 und 24 in den Ringkessel unterschichtig und ohne Anteile oder im Wesentlichen ohne Anteile an gas- und/oder dampfförmigem Medium zurückgeführt, so dass durch das Rückführen keine Verwirbelung von flüssigem Füllgut und/oder Inertgas im Bereich des Füllgutspiegels und damit auch kein Freisetzen von Alkohol aus dem Füllgut erfolgt.The ring channel 6 serves to separate the liquid phase, ie the over the gas pipe 18 supplied filling material and the gas and / or vapor phase, ie when filling from the container 2 displaced gas and / or vapor medium. As in ua 1 shown, the liquid phase or the contents will be over the lines 23 and 24 recycled in the ring vessel underlayer and without shares or substantially without proportions of gaseous and / or vaporous medium, so that by the return no turbulence of liquid contents and / or inert gas in the region of Füllgutspiegels and thus no release of alcohol from the contents he follows.

Die 2 zeigt als weitere Ausführungsform ein Füllsystem 1a, welches sich von dem Füllsystem 1 dadurch unterscheidet, dass zusätzlich zum Ringkanal 6 ein Flüssigkeitsabscheider 32 vorgesehen ist, und zwar in der Verbindung zwischen der Leitung 23 und der Versorgungsleitung 24. Der Flüssigkeitsabscheider 32 besteht aus einem Gehäuse 33, welches einen geschlossenen Gehäuseinnenraum bildet, in welchem abgedichtet die Leitung 23 sowie oben eine Leitung 34 münden, die mit der Leitung 25 verbunden ist. An der Unterseite ist der Innenraum des Gehäuses 33 mit der Versorgungsleitung 24 verbunden. Weiterhin ist in der Leitung 25 zwischen dem Gasraum 4.2 und dem Anschluss der Leitung 25.1 ein Sperrventil 35 vorgesehen, welches während des normalen Füllbetriebes geöffnet ist (auch für Ausführung gem. 1 vorteilhaft). Durch den Flüssigkeitsabscheider 32 wird ein verbessertes Abscheiden von dem Füllgut mitgeführten und/oder gelösten gas- und/oder dampfförmigen Bestandteilen erreicht, so dass das aus dem Flüssigkeitsabscheider 32 an die Versorgungsleitung 24 und damit an den Flüssigkeitsraum 4.1 unterschichtig zurück geführte Füllgut frei von gas- und/oder dampfförmigen Bestandteilen ist und hierdurch eine Wirbelbildung im Füllgut des Ringkessels 4 durch aufsteigende Gas- und/oder Dampfblasen verhindert wird.The 2 shows as a further embodiment, a filling system 1a which is different from the filling system 1 differs in that in addition to the annular channel 6 a liquid separator 32 is provided, in the connection between the line 23 and the supply line 24 , The liquid separator 32 consists of a housing 33 , which forms a closed housing interior, in which the conduit seals 23 as well as a line above 34 lead with the line 25 connected is. At the bottom is the interior of the case 33 with the supply line 24 connected. Furthermore, in the line 25 between the gas space 4.2 and the connection of the line 25.1 a check valve 35 provided, which is open during normal filling operation (also for execution acc. 1 advantageous). Through the liquid separator 32 an improved separation of the contents entrained and / or dissolved gas and / or vapor components is achieved, so that from the liquid separator 32 to the supply line 24 and thus to the liquid space 4.1 sub-layered back guided product is free of gaseous and / or vaporous components and thus a vortex formation in the contents of the ring boiler 4 is prevented by rising gas and / or vapor bubbles.

Die 3 zeigt in vergrößerter Teildarstellung nochmals den unteren Bereich des Füllelementes 1.1. Wie dargestellt, ist im Gehäuse 8 ein zusätzlichen Gaskanal 36 vorgesehen, der bei in Dichtlage am Füllelement vorgesehenen Behälter 2 bezogen auf die Füllelementachse FA gegenüber der Abgabeöffnung 11 radial nach außen versetzt in den Kopfraum des Behälters 2 mündet und ebenfalls über das Steuerventil 28 gesteuert mit dem Ringkanal 5 verbunden wird, d. h. bei geöffnetem Steuerventil 28 erfolgt auch ein Einströmen des Inertgases aus dem Ringkanal 5 über den Gaskanal 36 in den Kopfraum des Behälters. Hierdurch wird nicht nur bei der Einstellung der Sollfüllhöhe das Verdrängen von überschüssigem Füllgut über das Rückgasrohr 18 in den Ringkanal 6 unterstützt, sondern zugleich auch erreicht, dass der Bereich der Abgabeöffnung 11 von Füllgut frei geblasen wird, so dass dann nach Beendigung des Füllprozesses und beim Abnehmen sowie nach dem Abnehmen des gefüllten Behälters 2 vom Füllelement 1.1 kein Nachtropfen des Füllgutes von der Unterseite des Füllelementes erfolgt.The 3 shows in enlarged partial representation again the lower portion of the filling element 1.1 , As shown, is in the housing 8th an additional gas channel 36 provided, the in at sealing position container provided on the filling element 2 relative to the filling element axis FA with respect to the discharge opening 11 radially outwardly offset in the headspace of the container 2 flows and also via the control valve 28 controlled with the ring channel 5 is connected, ie with the control valve open 28 An inflow of the inert gas also takes place from the annular channel 5 over the gas channel 36 in the headspace of the container. As a result, not only when setting the desired filling level, the displacement of excess contents on the return gas pipe 18 in the ring channel 6 supports, but at the same time also achieved that the area of the discharge opening 11 is blown free of filling material, so that then after completion of the filling process and when removing and after removing the filled container 2 from the filling element 1.1 no dripping of the contents takes place from the bottom of the filling element.

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

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 1a1, 1a: Füllsystemfilling system
1.11.1: Füllelementfiller
22: Behältercontainer
33: Rotorrotor
44: Ringkesselring bowl
4.14.1: Flüssigkeitsraumliquid space
4.24.2: Gasraumheadspace
5, 65, 6: Ringkanalannular channel
88th: Gehäusecasing
99: Flüssigkeitskanalliquid channel
1010: Produktleitungproduct line
1111: Abgabeöffnungdischarge opening
1212: Zentriertulpecentering bell
1313: Flaschentellerbottle plates
1414: Flüssigkeitsventilliquid valve
1515: Ventilkörpervalve body
1616: Gasrohrgas pipe
1717: Betätigungseinrichtungactuator
1818: Rückgasrohr oder Trinox-RohrReturn gas pipe or Trinox pipe
18.118.1: unteres Rohrendelower pipe end
1919: TragarmBeam
2020: Verstelleinrichtungadjustment
2121: Steuerventilcontrol valve
2222: flexible Leitungflexible line
2323: Leitungmanagement
2424: Versorgungsleitungsupply line
2525: Leitungmanagement
25.125.1: Leitungmanagement
2626: Gasraumheadspace
2727: Gaskanalgas channel
2828: Steuerventilcontrol valve
3232: Flüssigkeitsabscheiderliquid separator
3333: Gehäusecasing
3434: Leitungmanagement
3535: Sperrventilcheck valve
3636: Gaskanalgas channel
FAFA: Füllelementachsefilling element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009016322 A1 [0002]

Claims

Method for filling containers ( 2 ) with one from a product vessel ( 4 ) provided liquid filling material using a filling element ( 1.1 ), on which the respective container ( 2 ) is arranged in a sealing phase during filling in a sealing layer and which has a with the container interior in communication flow path ( 18 . 22 ), over which the contents from the container ( 2 ) displaced gas and / or vapor medium removed as return gas and / or displaced filling material to the product vessel ( 4 ), which results in formation of a lower liquid space ( 4.1 ) and an overlying gas space ( 4.2 ) is partially filled with the contents, characterized in that from the container ( 2 ) displaced filling material via one of the product vessel ( 4 ) separate collection space ( 6 ) to the product vessel ( 4 ), that in the collecting space ( 6 ) a separation of the return gas and the filling material takes place, and that the filling material from the collecting space ( 6 ) underlayer in the liquid space ( 4.1 ) of the filling material boiler is returned.

A method according to claim 1, characterized in that via a in the respective container ( 2 ) extending back gas or Trinox tube ( 18 ) from the contents of the container ( 2 ) displaced return gas discharged and / or at the end of the filling phase liquid contents for setting a Sollfüllhöhe from an acted upon with a Trinox pressurized gas headspace of the initially overfilled container ( 2 ) is displaced.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the filling material from the collecting space ( 6 ) via a liquid separator ( 32 ) into the liquid space ( 4.1 ) of the product container ( 4 ) is recycled underlayer.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the filling material in the liquid space ( 4.1 ) of the product container ( 4 ) via a supply line ( 24 ), which enters the liquid space ( 4.1 ) of the product container ( 4 ) and via which the product vessel is supplied with the liquid product.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the collecting space ( 6 ) at its top and / or the interior of the liquid separator ( 32 ) with the gas space ( 4.2 ) of the product container ( 4 ) keep in touch.

Process according to any one of claims 2-5, characterized in that the pressurized Trinox gas is introduced into the head space of the container via at least one controlled gas path ( 2 ) and that the controlled gas path ( 28 ) one the return gas or Trinox tube ( 18 ) surrounding gas channel ( 27 ) and / or a gas channel ( 36 ), which relative to a Füllelementachse (FA) with respect to a Füllgutabgabeöffnung ( 11 ) of the filling element ( 1.1 . 1a.1 ) offset radially outward into the headspace of the container ( 2 ) opens.

Filling system for filling containers ( 2 ) with a liquid product, with a product providing Füllgutkessel ( 4 ) and with at least one filling element ( 1.1 ) for the controlled delivery of the filling material in the in sealing position on the filling element ( 1.1 ) arranged containers ( 2 ) in a filling phase of the filling, with a flow path in communication with the container interior ( 18 . 22 ), over the contents of the container ( 2 ) displaced gas and / or vapor medium removed as return gas and / or displaced filling material to the product vessel ( 4 ) in particular into a supply line ( 24 ) to the product vessel ( 4 ), characterized in that in the flow path one of the Füllgutkessel ( 4 ) separate collection space ( 6 ) is provided, which is designed for the separation of filling material from the return gas with a lower liquid subspace and with an upper gas subspace, wherein the lower liquid subspace of the collecting space ( 6 ) via a fluid connection or lines ( 23 ; 32 ) into the liquid space ( 4.1 ) of the product container ( 4 ), ie below the level of the local filling material level opens, as it results in the normal operation of the filling system, and wherein in the upper region of the annular channel ( 6 ) a line ( 25 ; 25.1 ) is arranged, which with the gas space ( 4.2 ) of the filling boiler ( 4 ) connected is.

Filling system according to Claim 7, characterized by a return gas or Trinox tube extending into the container ( 18 ) which is at least part of the flow path and via which at the end of the respective filling phase for setting a desired filling level from a head space of the initially overfilled container (with a Trinox pressurized gas). 2 ) Filling height correction filling material is displaced.

Filling system according to claim 7 or 8, characterized in that the flow path ( 18 . 22 ) in an upper region of the collecting space forming the gas partial space ( 6 ), and / or that the gas subspace of the collecting space ( 6 ) via, for example, a check valve ( 35 ) ( 25.1 ) with the gas space ( 4.2 ) of the product container ( 4 ) connected is.

Filling system according to one of claims 7-9, characterized in that in the liquid connection between the collecting space ( 6 ) and the liquid space ( 4.1 ) of the product container ( 4 ) an additional liquid separator ( 32 ) is provided.

Filling system according to one of claims 7-10, characterized in that the connection between the liquid subspace and the liquid space ( 4.1 ) of the product container ( 4 ) a partial length of a supply line ( 24 ) for refilling the filling material into the product vessel ( 4 ).

Filling system according to one of claims 7-11, characterized in that the liquid connection between the collecting space ( 6 ) and the product vessel ( 4 ) in the region of the bottom of the product container ( 4 ) flows into this.