DE102014116463A1 - Apparatus and method for filling a container with a carbonated filling product - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befüllen eines zu befüllenden Behälters (4) mit einem karbonisierten Füllprodukt, bevorzugt in einer Getränkeabfüllanlage, umfassend ein Füllventil (3) zum Befüllen eines zu befüllenden Behälters (4), eine Entlastungsanordnung (7) mit einem Entlastungsventil (70) zum Entlasten eines im befüllten Behälter (4) vorliegenden Überdrucks, und einen sterilen Bereich (6), in welchem zumindest eine Auslauföffnung (30) des Füllventils (3) zur Verbindung mit einer Behälteröffnung (40) des zu befüllenden Behälters (4) aufgenommen ist, wobei die Entlastungsanordnung (7) zur Entlüftung des Überdrucks in den sterilen Bereich (6) mit dem sterilen Bereich (6) kommuniziert.The present invention relates to a device for filling a container (4) to be filled with a carbonated filling product, preferably in a bottling plant, comprising a filling valve (3) for filling a container (4) to be filled, a relief arrangement (7) with a relief valve ( 70) for relieving a pressure present in the filled container (4), and a sterile area (6) in which at least one outlet opening (30) of the filling valve (3) for connection to a container opening (40) of the container (4) to be filled. is received, wherein the discharge arrangement (7) for venting the overpressure in the sterile area (6) communicates with the sterile area (6).
Description
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem karbonisierten Füllprodukt, bevorzugt in einer Getränkeabfüllanlage. The invention relates to a device and a method for filling a container with a carbonated filling product, preferably in a beverage filling plant.
Stand der Technik State of the art
Vorrichtungen sowie Verfahren zum Befüllen von Behältern mit einem karbonisierten Füllprodukt sind aus dem Stand der Technik wohlbekannt. Bei der Abfüllung karbonisierter Getränke wird der zu befüllende Behälter mit seiner Behältermündung typischerweise an ein Füllventil gepresst, mit einem Spanngas vorgespannt und daraufhin mit dem Füllprodukt befüllt. Anschließend muss der im Behälter vorliegende Überdruck in die Umgebung entlastet werden, bevor die Behältermündung von dem Füllventil gelöst wird, um ein Überschäumen des Füllprodukts zu verhindern. Devices and methods for filling containers with a carbonated filling product are well known in the art. When filling carbonated drinks, the container to be filled with its container mouth is typically pressed to a filling valve, biased with a clamping gas and then filled with the filling product. Subsequently, the excess pressure present in the container in the environment must be relieved before the container mouth is released from the filling valve to prevent foaming of the filling product.
In der
Die
Bei Getränkeabfüllanlagen sind aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten heraus lange Produktionszyklen gefordert. Beim Entlastungsvorgang werden jedoch immer Produktaerosole mit dem entlasteten Spanngas mitgerissen, wodurch sich Füllproduktpartikel in den Entlastungsleitungen ablagern. Da am Austritt der Entlastungsleitung ein Kontakt zwischen den abgelagerten Füllproduktpartikeln und der unsterilen Atmosphäre vorliegt, lagern sich dort Keime an. Die angelagerten Keime können sich in dieser Umgebung rasch vermehren, wodurch sich in der Entlastungsleitung ein Biofilm bildet, welcher bis zum Füllventil hochwachsen kann und den Behälter, das Füllventil und/oder das Füllprodukt kontaminieren kann. Die geforderten langen Produktionszyklen würden hierbei dazu ausreichen, dass sich solch ein durchgehender Biofilm bilden kann, welcher die Abfülleinheit und den Behälter verkeimen würde. Um dies zu vermeiden, sind die Produktzyklen begrenzt und die Reinigungszyklen kurz, was zu unerwünschten Stillstandzeiten der Getränkeabfüllanlage führt. In beverage bottling plants, long production cycles are required for economic reasons. During the unloading process, however, product aerosols are always entrained with the relieved span gas, thereby depositing Füllproduktpartikel in the discharge lines. Since there is contact between the deposited Füllproduktpartikeln and the unsterile atmosphere at the outlet of the discharge line, there are germs on there. The accumulated germs can multiply rapidly in this environment, which forms a biofilm in the discharge line, which can grow up to the filling valve and can contaminate the container, the filling valve and / or the filling product. The required long production cycles would be sufficient in this case that such a continuous biofilm can form, which would germinate the filling unit and the container. To avoid this, the product cycles are limited and the cleaning cycles short, resulting in undesirable downtime of the beverage bottling plant.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
Ausgehend vom bekannten Stand der Technik ist es daher eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem karbonisierten Füllprodukt anzugeben. Starting from the known prior art, it is therefore an object of the invention to provide an improved apparatus for filling a container with a carbonated filling product.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. This object is achieved by a device for filling a container with the features of
Entsprechend wird eine Vorrichtung zum Befüllen eines zu befüllenden Behälters mit einem karbonisierten Füllprodukt, bevorzugt in einer Getränkeabfüllanlage, vorgeschlagen, umfassend ein Füllventil zum Befüllen eines zu befüllenden Behälters, eine Entlastungsanordnung mit einem Entlastungsventil zum Entlasten eines im befüllten Behälter vorliegenden Überdrucks, und einen sterilen Bereich, in welchem zumindest eine Auslauföffnung des Füllventils zur Verbindung mit einer Behälteröffnung des zu befüllenden Behälters aufgenommen ist. Erfindungsgemäß kommuniziert die Entlastungsanordnung zur Entlüftung des Überdrucks in den sterilen Bereich mit dem sterilen Bereich. Accordingly, an apparatus for filling a container to be filled with a carbonated filling product, preferably in a beverage filling plant, proposed, comprising a filling valve for filling a container to be filled, a relief arrangement with a relief valve for relieving a pressure present in the filled container, and a sterile area in which at least one outlet opening of the filling valve is received for connection to a container opening of the container to be filled. According to the invention, the relief arrangement communicates with the sterile area for venting the overpressure into the sterile area.
Dadurch, dass die Entlastungsanordnung mit dem sterilen Bereich kommuniziert und den Überdruck in den sterilen Bereich entlastet, kann es beim Entlasten des Behälters nicht zu einer Kontamination des Füllprodukts kommen. Da die Auslassöffnung der Entlastungsanordnung entsprechend in den sterilen Bereich mündet und mit diesem kommuniziert, ist die Belastung mit Mikroorganismen und Keimen an der Auslassöffnung der Entlastungsanordnung gegenüber den herkömmlich bekannten Anordnungen deutlich reduziert. Dadurch kann die Bildung von Biofilmen in der Entlastungsanordnung auch bei langen Produktionszyklen reduziert oder vermieden werden. Somit können im Vergleich zum Stand der Technik längere Produktzyklen der Vorrichtung und/oder einer die Vorrichtung aufweisenden Anlage, bevorzugt einer Getränkeabfüllanlage, bereitgestellt werden, ohne dass es zu einer signifikanten Verkeimung des Entlastungsbereichs kommt. The fact that the relief arrangement communicates with the sterile area and relieves the overpressure in the sterile area, it can not come when relieving the container to a contamination of the filling product. Since the outlet opening of the relief arrangement correspondingly opens into the sterile area and communicates with it, the load with microorganisms and germs at the outlet opening of the relief arrangement compared with the conventionally known arrangements is significantly reduced. As a result, the formation of biofilms in the relief arrangement can be reduced or avoided even with long production cycles. Thus, in comparison with the prior art, longer product cycles of the device and / or of a device having the device, preferably of a beverage bottling plant, can be provided, without there being any significant contamination of the unloading region.
Weiterhin kann dadurch, dass die Entlastungsanordnung direkt in den sterilen Bereich entlüftet, auf eine aufwändige Verrohrung, welche aufwändig abzudichten und zu reinigen wäre, verzichtet werden. Furthermore, the fact that the relief arrangement vented directly into the sterile area, can be dispensed with a complicated piping, which would be costly to seal and clean.
Durch das direkte Entlüften der Belüftungsanordnung in den sterilen Bereich kann weiterhin auf dynamische Dichtungen im Bereich der Entlastungsanordnung verzichtet werden. So kann beispielsweise bei einer Rundläufer-Füllmaschine die Entlastungsanordnung von dem rotierenden Füllventil direkt in eine rotierende Wand eines den sterilen Bereich umgebenden Isolators führen, ohne dass im Bereich der Entlastungsanordnung relativ zueinander drehenden Teile und/oder Einheiten angeordnet sind. Mit anderen Worten rotiert die Entlastungsanordnung mit dem Füllerkarussell mit. Hierdurch können Anlagenkosten, sowie Wartungskosten und/oder Instandhaltungskosten gering gehalten werden. The direct venting of the ventilation arrangement in the sterile area can continue to dispense with dynamic seals in the discharge arrangement. Thus, for example, in the case of a rotary filling machine, the relief arrangement can lead from the rotating filling valve directly into a rotating wall of an insulator surrounding the sterile area without parts and / or units rotating relative to one another in the region of the relief arrangement. In other words, the discharge arrangement rotates with the filler carousel. As a result, system costs and maintenance costs and / or maintenance costs can be kept low.
Dadurch, dass die Entlastungsanordnung ein Entlastungsventil aufweist, kann ein Öffnen und Schließen der Entlastungsanordnung und somit das Entlasten des Behälters über das Entlastungsventil zeitlich gesteuert werden. Characterized in that the discharge arrangement comprises a relief valve, an opening and closing of the discharge assembly and thus the relieving of the container via the discharge valve can be controlled in time.
In einer bevorzugten Weiterbildung weist die Entlastungsanordnung einen Entlastungskanal mit einer Auslassöffnung auf, wobei die Auslassöffnung des Entlastungskanals in den sterilen Bereich mündet. In a preferred development, the discharge arrangement has a discharge channel with an outlet opening, wherein the outlet opening of the discharge channel opens into the sterile area.
Dadurch kann der Weg, welcher ein im Behälter befindliches Spanngas durch die Entlastungsanordnung zurückzulegen hat, um in den sterilen Bereich entlassen zu werden, auf ein Minimum reduziert werden. Weiterhin kann dadurch die Position der Auslassöffnung in Bezug auf die Position der Auslauföffnung des Füllventils derart bereitgestellt werden, dass durch das Entlüften des Spanngases durch die Auslassöffnung keine Produktpartikel und/oder Produktaerosole an die Auslauföffnung des Füllventils oder auf die Außenseite oder den Mündungsbereich eines zu befüllenden oder eines befüllten Behälters gelangen. As a result, the path which a span gas in the container has to travel through the relief arrangement in order to be discharged into the sterile area can be reduced to a minimum. Furthermore, this can provide the position of the outlet opening with respect to the position of the outlet opening of the filling valve such that venting the clamping gas through the outlet opening no product particles and / or product aerosols to the outlet opening of the filling valve or on the outside or the mouth region of a to be filled or a filled container.
Durch eine bevorzugte Ausbildung des Entlastungskanals mit einem Gefälle kann erreicht werden, dass Produktpartikel und/oder Produktaerosole aufgrund des Gefälles abgleiten und sich somit kein Biofilm bilden kann, welcher Teile der Vorrichtung und/oder das Füllprodukt kontaminieren könnte. Weiterhin kann dadurch sichergestellt werden, dass Kondensat eines Gases oder eines Dampfes oder eine Reinigungsflüssigkeit, welche zum Reinigen der Vorrichtung verwendet wird, an den Innenwänden der Entlastungsanordnung vollständig aus der Entlastungsanordnung ausfließen kann. By means of a preferred design of the relief channel with a gradient, it can be achieved that product particles and / or product aerosols can slide off due to the gradient and thus no biofilm can form, which could contaminate parts of the device and / or the filling product. Furthermore, it can be ensured that condensate of a gas or a vapor or a cleaning liquid, which is used to clean the device, on the inner walls of the discharge arrangement can flow completely out of the discharge arrangement.
In einer bevorzugten alternativen Ausführungsform kommuniziert die Entlastungsanordnung mit einer sterilen Abluftverrohrung des sterilen Bereichs. In a preferred alternative embodiment, the relief arrangement communicates with a sterile exhaust ducting of the sterile area.
Dadurch, dass die Entlastungsanordnung mit einer sterilen Abluftverrohrung des sterilen Bereichs kommuniziert, können etwaige durch das Entlasten aus dem befüllten Behälter mitgerissene Füllproduktaerosole direkt in die Abluftverrohrung entlüftet werden, wodurch der sterile Bereich um den Behälter herum nicht beeinträchtigt wird und sich somit auch keine Füllproduktaerosole auf dem Behälter abscheiden. So kann die Auslassöffnung weit beanstandet von dem Behälter und dem Füllventil angeordnet werden. By communicating the relief assembly with sterile sterile plenum piping, any product aerosols entrained by relieving from the filled container may be vented directly into the plenum piping, thereby not affecting the sterile area around the container and thus also avoiding product aerosols deposit the container. Thus, the outlet opening can be widely spaced from the container and the filling valve can be arranged.
In einer bevorzugten weiteren Ausführung kommuniziert die Entlastungsanordnung über einen Drehverteiler mit dem sterilen Bereich. In a preferred further embodiment, the relief arrangement communicates with the sterile area via a rotary distributor.
Dadurch kann bei einer Vielzahl von an einer Rundläufer-Füllmaschine angeordneten Vorrichtungen die Leitungsanordnung eines jeden Füllorgans mit einem gemeinsamen Drehverteiler verbunden sein, von welchem dann zumindest eine gemeinsame Abluftleitung in den sterilen Bereich mündet. Bevorzugt ist die Leitungsanordnung dabei zumindest teilweise in den Drehverteiler integriert. Hierdurch können Teileanzahl und/oder Materialbedarf sowie Anlagenkosten und/oder Wartungskosten gering gehalten werden und ein effizienter Betrieb bereitgestellt werden. Diese Ausbildung kann auch eine einfache Nachrüstung ermöglichen. As a result, in the case of a multiplicity of devices arranged on a rotary filling machine, the line arrangement of each filling element can be connected to a common rotary distributor, from which at least one common exhaust air line opens into the sterile area. Preferably, the line arrangement is at least partially integrated into the rotary distributor. As a result, the number of parts and / or material requirements and system costs and / or maintenance costs can be kept low and an efficient operation can be provided. This training can also allow easy retrofitting.
In einer bevorzugen Weiterbildung weist die Entlastungsanordnung eine Drosseleinheit zum kontrollierten Abbauen des Überdrucks auf. In a preferred development, the discharge arrangement has a throttle unit for the controlled reduction of the overpressure.
Durch das Vorsehen der Drosseleinheit kann ein Volumenstrom des aus dem Behälter zu entlastenden Spanngases geregelt werden, um ein Entbinden des CO2 aus dem Füllprodukt und/oder ein Aufschäumen des Füllprodukts und somit einen Füllverlust aufgrund eines zu schnellen oder gar schlagartigen Absenkens des Vorspanndrucks zu verhindern. So kann das Entlasten hinsichtlich des abzufüllenden Füllprodukts und des Behälters optimal eingestellt werden und beispielsweise der Verlauf des Entlastens hinsichtlich des Sättigungsdrucks des Füllprodukts eingestellt werden, da Behälter mit einem langen Hals und einem schmalen Kopfraum längere Entlastungszeiten benötigen, als Behälter mit einem kurzen Hals und einem großen Kopfraum. Falls erforderlich kann auch ein mehrstufiges Entlasten und/oder ein Entlasten in mehreren Schritten vorgesehen sein. By providing the throttling unit, a volume flow of the clamping gas to be relieved from the container can be regulated in order to prevent debindering of the CO 2 from the filling product and / or foaming of the filling product and thus a filling loss due to a too rapid or even abrupt lowering of the pretensioning pressure , Thus, relieving the filling product and the container to be filled can be optimally adjusted and, for example, the course of the relieving with respect to the saturation pressure of the filling product can be adjusted, since containers with a long neck and a narrow headspace longer discharge times need than containers with a short neck and a big headspace. If necessary, a multi-stage unloading and / or relieving can be provided in several steps.
Die zu lösende Aufgabe wir auch mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. The problem to be solved we also with a method having the features of
Entsprechend wird ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem karbonisierten Füllprodukt, bevorzugt in einer Getränkeabfüllanlage, mittels einer Vorrichtung gemäß einer der oben genannten Ausführungsformen vorgeschlagen. Erfindungsgemäß wird ein in dem befüllten Behälter vorliegender Überdruck über die Entlastungsanordnung entlastet, wobei die Entlastungsanordnung den Überdruck in den sterilen Bereich entlüftet. Accordingly, a method for filling a container with a carbonated filling product, preferably in a beverage filling plant, proposed by means of a device according to one of the above embodiments. According to the invention, an overpressure present in the filled container is relieved via the relief arrangement, wherein the relief arrangement vents the excess pressure into the sterile area.
Kurze Beschreibung der Figuren Brief description of the figures
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen: Preferred further embodiments of the invention are explained in more detail by the following description of the figures. Showing:
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele Detailed description of preferred embodiments
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente mit identischen Bezugszeichen bezeichnet. Um Redundanzen zu vermeiden, wird auf die widerholte Beschreibung dieser Elemente in der nachfolgenden Beschreibung teilweise verzichtet. In the following, preferred embodiments will be described with reference to the figures. In this case, identical, similar or equivalent elements are denoted by identical reference numerals. In order to avoid redundancy, the repeated description of these elements in the following description is omitted in part.
Da die Kohlensäure unter atmosphärischen Druck aus dem Füllprodukt entbindet, ist der Produkttank
Der Produkttank
Um zu verhindern, dass CO2 während des Befüllens aus dem Füllprodukt entbindet und entsprechend während des Füllvorgangs ein starkes Aufschäumen des Füllprodukts stattfindet, welches ein effizientes Füllen verhindern würde, wird der zu befüllende Behälter
Vor dem Lösen des dann befüllten Behälters
Um bei sauerstoffempfindlichen Produkten das Füllprodukt noch weiter zu schonen, kann der zu befüllende Behälter
Ferner weist die Rundläufer-Füllmaschine
Dadurch, dass der Behälter
Ferner ist in
Die fest an dem Produkttank
Die Vorrichtung
Durch diese Anordnung wird verhindert, dass es beim Entlasten des Behälters
Die Entlastungsleitung
Ferner ist in der Entlastungsanordnung
Innerhalb des Behandlungswinkels sind an der Rundläufer-Füllmaschine
Entsprechend findet auch hier wiederum ein Entlüften des befüllten Behälters
Dadurch, dass der Entlastungskanal
Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in dem Ausführungsbeispiel dargestellt sind, miteinander kombiniert und / oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Where applicable, all individual features illustrated in the embodiment may be combined and / or interchanged without departing from the scope of the invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100 100
- Rundläufer-Füllmaschine Rotary filling machine
- 1 1
- Füllorgan Filling head
- 2 2
- Produkttank Reservoir
- 20 20
- Produktzulauf product feed
- 22 22
- Spanngasleitung Pressurized gas pipe
- 24 24
- Spanngaszuleitung Span gas supply
- 3 3
- Füllventil filling valve
- 30 30
- Auslauföffnung outlet opening
- 4 4
- Behälter container
- 40 40
- Behälteröffnung container opening
- 42, 42‘42, 42 '
- Behälteraufnahme container receptacle
- 5 5
- Isolator insulator
- 50 50
- Isolatordecke insulator blanket
- 52 52
- Isolatorwanne insulator tub
- 6 6
- Steriler Bereich Sterile area
- 60 60
- Sterile Abluftverrohrung Sterile exhaust air piping
- 7 7
- Entlastungsanordnung relief assembly
- 70 70
- Entlastungsventil relief valve
- 71 71
- Entlastungskanal relief channel
- 72 72
- Auslassöffnung outlet
- 73 73
- Leitungsanordnung line arrangement
- 8 8th
- Drehverteiler rotary distributor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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