DE102019128738A1

DE102019128738A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln, Befüllen und Verschließen eines Behälters

Info

Publication number: DE102019128738A1
Application number: DE102019128738.3A
Authority: DE
Inventors: Jochen Krueger; Frank Winzinger
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2019-10-24
Filing date: 2019-10-24
Publication date: 2021-04-29

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln eines Behälters (200), Befüllen desselben mit einem Füllprodukt sowie Verschließen desselben mit einem Verschluss (210), vorzugsweise in einer Getränkeabfüllanlage. Das Verfahren weist auf: Evakuieren des in einer Behandlungskammer (50) aufgenommenen Behälters (200) auf einen Unterdruck; Einbringen des Behälters (200) in die evakuierte Behandlungskammer (50), so dass der Behälter (200) auf den Unterdruck der Behandlungskammer (50) evakuiert wird; Behandeln, vorzugsweise Sterilisieren und/oder Beschichten, des evakuierten Behälters (200) in der Behandlungskammer (50); Einleiten des Füllprodukts mittels eines Füllorgans (20) in den evakuierten Behälter (200), um den Behälter (200) zu befüllen, wobei das Füllprodukt zum Einleiten vorzugsweise unter einem Überdruck bereitgestellt wird; und Verschließen des Behälters (200) mit dem Verschluss (210).

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Behandeln eines Behälters, Befüllen desselben mit einem Füllprodukt sowie Verschließen desselben mit einem Verschluss. Das Verfahren und die Vorrichtung kommen bevorzugt in einer Getränkeabfüllanlage zum Abfüllen von Getränken, wie beispielsweise Wasser, karbonisiert oder nicht-karbonisiert, Softdrinks, Bier oder Mischgetränken, zur Anwendung.
Stand der Technik
Unter den verschiedenen Verfahren und Vorrichtungen zum Abfüllen von Füllprodukten in Getränkeabfüllanlagen ist eine Technologie zum schlagartigen Befüllen von Behältern bekannt, die beispielsweise in der DE 10 2014 104 873 A1 beschrieben ist. Hierbei werden das Füllprodukt unter einem Überdruck bereitgestellt, der zu befüllende Behälter evakuiert und das unter Überdruck stehende Füllprodukt in den unter Unterdruck stehenden Behälter eingeleitet. Aufgrund der so hergestellten Druckdifferenz erfolgt das Einleiten des Füllprodukts schlagartig.
Um die Beruhigungszeit des Füllprodukts nach der Befüllung im Behälter zu verkürzen und ein Aufschäumen sowie Überschäumen des Füllproduktes zu verhindern, wird der Behälter unter Überdruck verschlossen, ohne dass zuvor ein Druckausgleich des Behälterinnenraums mit der äußeren Umgebung stattfindet.
Zu diesem Zweck ist es sinnvoll, den Füllprozess und Verschließprozess räumlich und zeitlich so weit wie möglich zu integrieren, indem das Füllventil und der Verschließer in ein und derselben Behandlungskammer angeordnet sind, wie es aus Ausführungsbeispielen der DE 10 2014 104 873 A1 hervorgeht. Das Füllventil ist dabei verfahrbar ausgeführt, wobei die Behältermündung zunächst zur Befüllung des Behälters am Füllventil angepresst und anschließend das Füllventil entfernt wird, um Platz für den Verschließer zu schaffen.
In jedem Füll-/Verschließzyklus wird dazu ein Verschluss in die Behandlungskammer eingebracht und einem Verschließerkonus übergeben. Der Verschließerkonus nimmt den Verschluss beispielsweise magnetisch auf und hält diesen fest. Anschließend wird das Füllventil auf die Behältermündung aufgesetzt, der Behälter evakuiert und der Füllprozess initiiert. Parallel zur Befüllung des Behälters mit dem Füllprodukt wird ein Überdruck in der Behandlungskammer aufgebaut. Nachdem die Befüllung des Behälters abgeschlossen ist, wird das Füllventil entfernt, und der Verschließerkonus setzt den Verschluss auf die Behältermündung auf und verschließt den Behälter unter dem Überdruck der Behandlungskammer.
Es ist bekannt, den Behälter vor dem Befüllen und Verschließen zu sterilisieren und/oder zu beschichten. So befasst sich die WO 2006/010509 A2 mit Vorrichtungen und Verfahren zum Behandeln von Behältern mit einem Plasma, um die Innen- und/oder Außenseite der Behälter zu sterilisieren und mit einer Beschichtung zu versehen. Die Beschichtung der Behälter, insbesondere im Fall von PET-Flaschen, dient beispielsweise dazu, die Gasdurchlässigkeit für CO₂ zu verringern bzw. den Sauerstoffeintrag in eine Flasche zu verringern, um so die Mindesthaltbarkeit CO₂-haltiger oder sauerstoffsensibler Getränke zu verlängern. Zur Behandlung der Behälter werden diese mittels eines Karussells durch eine ringförmige, evakuierte Plasmabehandlungskammer transportiert. Die Behälter werden dazu von einem Zuförderer mit einem Transferstern an eine Eingangsschleusenkammer übergeben. Darin werden die Behälter während des Transports nach und nach evakuiert und gelangen anschließend in die Behandlungskammer. Nach der Behandlung werden die Behälter über eine Ausgangsschleuse ausgeschleust und über Transportmittel zur nächsten Station, etwa zu einem Füller, transportiert.
Darstellung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren sowie eine verbesserte Vorrichtung zum Behandeln eines Behälters, Befüllen desselben mit einem Füllprodukt sowie Verschließen desselben mit einem Verschluss, vorzugsweise in einer Getränkeabfüllanlage, bereitzustellen, insbesondere die Prozess- und/oder Ressourceneffizienz zu optimieren.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einer Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen folgen aus den Unteransprüchen, der folgenden Darstellung der Erfindung sowie der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Behandeln eines Behälters, Befüllen desselben mit einem Füllprodukt sowie Verschließen desselben mit einem Verschluss. Das Verfahren kommt vorzugsweise in einer Getränkeabfüllanlage zum Abfüllen von Getränken, wie beispielsweise Wasser, karbonisiert oder nicht-karbonisiert, Softdrinks, Bier, Fruchtsäfte oder Mischgetränken, zur Anwendung.
Wenn Bezeichnungen wie „Behälter“, „Verschluss“ und andere hierin in der Einzahl verwendet werden, geschieht dies in erster Linie der sprachlichen Einfachheit halber. Der Plural ist mitumfasst, sofern dieser nicht ausdrücklich ausgeschlossen ist.
Entsprechend wird vorgeschlagen, den in eine Behandlungskammer eingebrachten Behälter auf einen Unterdruck zu evakuieren. Der evakuierte Behälter wird anschließend in der Behandlungskammer behandelt, vorzugsweise sterilisiert und/oder beschichtet. Danach wird das Füllprodukt mittels eines Füllorgans in den weiterhin evakuierten Behälter eingeleitet, um den Behälter zu befüllen. Das Füllprodukt wird zum Einleiten vorzugsweise unter einem Überdruck bereitgestellt. Das Einleiten des Füllprodukts erfolgt vorzugsweise entweder in der Behandlungskammer oder in einer nachstehend beschriebenen Kopfkammer, die sich in oder an der Behandlungskammer befinden kann, jedoch relativ zu dieser abdichtbar ist. Nach dem Einleiten des Füllprodukts wird der Behälter verschlossen.
Vorzugsweise wird der verschlossene Behälter dann aus der Behandlungskammer ausgebracht.
Vorzugsweise findet das Verschließen in der Behandlungskammer oder Kopfkammer statt, so dass der Behälter im verschlossenen Zustand aus der Behandlungskammer ausgebracht wird.
Die Bezeichnungen „evakuieren“, „Vakuum“ und dergleichen implizieren hierin nicht unbedingt das Bestreben, den Unterdruck in der Behandlungskammer und/oder im Behälter möglichst einem perfekten Vakuum anzunähern. Vielmehr kann das Evakuieren dem Aufbau eines spezifischen Unterdrucks dienen. Die Bezeichnungen „Unterdruck“ und „Überdruck“ sind hierbei zunächst relativ zueinander zu verstehen. Allerdings liegt der Unterdruck nach der Evakuierung vorzugsweise unterhalb des Atmosphärendrucks (=Normaldruck). Der Überdruck des Füllprodukts, unter dem vorzugsweise abgefüllt wird, kann dem Atmosphärendruck entsprechen, liegt jedoch vorzugsweise darüber.
So wird der Behälter vor dem Einleiten des Füllprodukts vorzugsweise auf einen Unterdruck P_low mit einem Absolutdruck von 0,5 bis 0,05 bar, bevorzugt 0,3 bis 0,1 bar, besonders bevorzugt von etwa 0,1 bar evakuiert. Vorzugsweise liegt der Überdruck oberhalb des Atmosphärendrucks, etwa bei einem Absolutdruck von 1,1 bar bis 6 bar. Vorzugsweise wird der Behälter so evakuiert, dass bei der Befüllung mit dem Füllprodukt im Wesentlichen kein Gas durch das Füllprodukt verdrängt wird und entsprechend auch kein Gas aus dem Innenraum des Behälters ausströmen muss. Vielmehr kann der gesamte Mündungsquerschnitt des Behälters zum Einleiten des Füllprodukts verwendet werden. Mit anderen Worten, es tritt beim Befüllen nur ein in den Behälter hinein gerichteter Füllproduktstrom, jedoch (im Wesentlichen) kein entgegengesetzter Fluidstrom auf.
Insbesondere kann die Vorrichtung zur Befüllung rückgasrohrlos ausgebildet sein.
Gemäß dem hierin dargelegten Verfahren wird somit vor der Abfüllung des Behälters eine Behandlung desselben, vorzugsweise eine Sterilisation und/oder Beschichtung, durchgeführt. Es handelt sich hierbei um eine Behandlung, die im Vakuum durchgeführt wird. Das für die beiden Teilprozesse genutzte Vakuum wird zumindest teilweise gemeinsam genutzt bzw. während des Gesamtprozesses aufrechterhalten. Eine doppelte Vakuumerzeugung (ausgehend beispielsweise vom Normaldruck) ist folglich unnötig beziehungsweise wird der Aufwand dafür reduziert, weil das Vakuum quasi wiederverwendet werden kann. Die Formulierung „zumindest teilweise“ kann in diesem Fall bedeuten, dass unterschiedliche Absolutdrücke während der Behandlung und der Befüllung vorhanden sein können, beide aber unter dem Atmosphärendruck liegen.
Somit kann die Vorrichtung auch maschinenbaulich vereinfacht werden, indem technische Mittel, wie etwa Vakuumpumpe(n), Ventil(e), Leitung(en), eingespart werden. Dies trägt nicht nur zu einer Ressourcenoptimierung bei, sondern zudem lässt sich die Prozesszeit verringern und die Zuverlässigkeit erhöhen.
Vorzugsweise wird die Behandlungskammer auf einen Unterdruck evakuiert und der Behälter wird zum Evakuieren des Behälters in die evakuierte Behandlungskammer eingebracht. Da der Behälter noch nicht befüllt und nicht verschlossen ist, wird der Behälter dadurch ebenfalls auf den Unterdruck der Behandlungskammer evakuiert.
Die Behandlung findet dann vorzugsweise in der Behandlungskammer statt, die dann weiterhin auf dem Unterdruck gehalten wird. Insbesondere kann damit dieselbe Behandlungskammer gemeint sein, also derselbe Raum.
Es kann alternativ auch möglich sein, dass sich in der Behandlungskammer lediglich eine Schleuse befindet, wenn die Behandlung und die Befüllung mit (geringfügig) unterschiedlichen Drücken erfolgen, also beispielsweise die Behandlung bei 0,2 bar Absolutdruck und die Befüllung bei 0,1 bar Absolutdruck.
Vorzugsweise erfolgt die Behandlung des Behälters mittels einer Rundläufermaschine mit einem ersten Karussell, das sich in der Behandlungskammer befindet, und das Befüllen sowie Verschließen des Behälters mittels einer Rundläufermaschine mit einem zweiten Karussell, das sich ebenfalls in der Behandlungskammer befindet.
Gemäß dieser Ausführungsform erfolgen die Sterilisation und/oder Beschichtung der Behälter auf der einen Seite und das Befüllen und Verschließen auf der anderen Seite mittels zweier getrennter Karusselle, die beide in ein und derselben Behandlungskammer angeordnet sind. Auf diese Weise können maschinenbauliche Einheiten zur Behandlung und zum Befüllen/Verschließen im Wesentlichen beibehalten und die synergetische Nutzung des Vakuums mit geringen Änderungen verwirklicht werden.
Die Behandlung, insbesondere wenn es sich um eine Beschichtung handelt, kann alternativ auch in einer stationären Maschine erfolgen, welche zumindest eine Station aufweist, die positionsfest zur Umgebung angeordnet ist. In so einem Fall kann beispielsweise ein Shuttlesystem oder weitere Transportsterne für den Transport der Behälter von der Station zu der Vorrichtung zur Befüllung sorgen.
Aus dem gleichen Grund erfolgt die Übergabe des Behälters vom ersten Karussell zum zweiten Karussell vorzugsweise mittels eines Transportsterns, der sich ebenfalls in der Behandlungskammer befindet. Es sei darauf hingewiesen, dass es genügt, wenn sich die für die Behandlung (umfassend hierbei das Befüllen und Verschließen) der Behälter wesentlichen Teile der genannten Karusselle, insbesondere Behälterhalterungen und Behandlungsorgane, in der Behandlungskammer befinden. So können beispielsweise der Antrieb für die Karusselle, Abschnitte des Rotors und dergleichen außerhalb der Behandlungskammer angeordnet sein. Ferner dienen die Bezeichnungen „erstes“ und „zweites“ nur der Unterscheidung der Karusselle. Eine Ordnung oder Reihenfolge ist damit nicht impliziert.
Sowohl das erste Karussell, das zweite Karussell und der Transportstern können jeweils vollständig in der Behandlungskammer angeordnet sein oder nur bereichsweise.
Bei einer lediglich bereichsweisen Anordnung dieser Elemente in der Behandlungskammer ist zumindest eine am Karussell oder Stern angeordnete Halterung für die Behälter innerhalb der Behandlungskammer; ein Antrieb, eine Drehachse oder dergleichen muss nicht zwingend innerhalb der Behandlungskammer sein. Die außerhalb der Behandlungskammer angeordneten Elemente können durch Dichtmittel gegenüber dem Inneren der Behandlungskammer abgedichtet sein.
Vorzugsweise wird nach dem Einleiten des Füllprodukts in den Behälter ein Überdruck im Kopfraum des Behälters erzeugt und der Behälter unter dem Überdruck mit dem Verschluss verschlossen. Auf diese Weise lässt sich ein Überschäumen nach dem Befüllen, insbesondere nach dem Entfernen des Füllorgans von der Behältermündung, unterbinden. Zudem wird im Fall karbonisierter Füllprodukte einer etwaigen Entbindung des Kohlenstoffdioxids aus dem Behälter entgegengewirkt. Der Überdruck im Kopfraum des Behälters entspricht in diesem Fall vorzugsweise dem Sättigungsdruck des Kohlenstoffdioxids oder liegt darüber.
Vorzugsweise wird der Behälter zur Befüllung zumindest teilweise, insbesondere ein Mündungsabschnitt des Behälters, in eine Kopfkammer, wie oben bereits erwähnt, eingebracht. Die Kopfkammer mit eingebrachter Behältermündung wird in diesem Fall relativ zur Behandlungskammer sowie zur äußeren Umgebung hin abgedichtet. Auf diese Weise kann das zuvor hergestellte Vakuum im Behälter genutzt werden und gleichzeitig kann das Befüllen unter eigenen atmosphärischen Bedingungen und Druckbedingungen durchgeführt werden.
Vorzugsweise wird nach dem Einbringen des Behälters in die Kopfkammer und vor dem Befüllen desselben der Innendruck des Behälters nachjustiert. So wird der Behälter etwa auf einen bestimmten Unterdruck P_low gebracht, der für das Füllen optimal ist, beispielsweise in Abhängigkeit des Füllprodukts, einer etwaigen Karbonisierung und dergleichen. Es kann daher von Vorteil sein, wenn die Kopfkammer und der Behälter nach Einbringen der Behältermündung auf einen Druck gebracht werden, der vom Druck der Behandlungskammer abweicht. Auch in diesem Fall wirkt die vorherige Evakuierung des Behälters in der Behandlungskammer synergetisch, da die nachträgliche Druckeinstellung in der Kopfkammer und im Behälter, die ja ebenfalls auf einen Unterdruck gerichtet ist, besonders energie- und ressourcenschonend erfolgen kann. In anderen Worten, das in der Behandlungskammer eingestellte Vakuum wird bei der Abfüllung mitgenutzt, auch wenn vor der Befüllung eine Nachjustierung des Unterdrucks erfolgt.
Vorzugsweise weist das Füllorgan einen Mündungsabschnitt auf, wobei das Verfahren in diesem Fall vorzugsweise ferner so ausgeführt wird, dass der Mündungsabschnitt zum Befüllen des Behälters mit diesem in der Kopfkammer dichtend in Fluidkommunikation gebracht wird, die Kopfkammer zur Behandlungskammer und zur äußeren Umgebung hin abgedichtet und auf einen Überdruck gebracht wird, und der Mündungsabschnitt nach Beendigung des Füllprozesses vom Behälter gelöst wird, wodurch auf das Füllprodukt im Behälter der Überdruck der Kopfkammer wirkt. Auf diese Weise findet ein schlagartiges Befüllen des Behälters statt, während gleichzeitig ein Überschäumen nach dem Befüllen, insbesondere nach dem Entfernen des Füllorgans von der Behältermündung, unterbunden wird.
Vorzugsweise wird der Behälter über eine Eingangsschleuse in die Behandlungskammer eingeschleust und über eine Ausgangsschleuse aus der Behandlungskammer ausgeschleust. Die Bezeichnungen „einschleusen“ und „einbringen“, sowie „ausschleusen“ und „ausbringen“ werden hierbei synonym verwendet.
Vorzugsweise sind die Eingangsschleuse und/oder die Ausgangsschleuse als drehende Vakuumschleusen ausgebildet. Die Schleusen enthalten somit bevorzugt Transportmittel rotierender Art, d.h. Transportsterne, mit denen die Behälter auf Kreissegmenten transportiert in die Behandlungskammer eingebracht und aus dieser ausgebracht werden können. Die Schleusen dienen dazu, die Behälter in die Behandlungskammer einzubringen und daraus auszubringen, ohne dass durch diese Zugänge ein merklicher Druckausgleich der Behandlungskammer mit der äußeren Umgebung stattfindet. Dies kann auf technisch unterschiedliche Weise realisiert werden. Beispielsweise kann der Rotor des betreffenden Transportsterns in mehrere Zellen unterteilt sein, die zur Aufnahme der Behälter dienen. Die verschiedenen Zellen sind mit Dichtungen gegeneinander abgedichtet und können mittels einer oder mehreren Vakuumpumpen evakuiert werden. Auf diese Weise treten die Behälter bereits evakuiert in die Behandlungskammer ein und stören somit die darin befindliche Atmosphäre kaum.
Vorzugsweise wird die Ausgangsschleuse mitgenutzt, um die Verschlüsse in die Behandlungskammer einzubringen. Während die Behälter auf einem Kreissegment des etwaigen Karussells der Ausgangsschleuse abtransportiert werden, ist ein weiteres Kreissegment verfügbar, das in umgekehrter Richtung fördert und so synergetisch zum Einschleusen der Verschlüsse genutzt werden kann. Der Transport der Behälter und der Verschlüsse erfolgt diesbezüglich somit vorzugsweise durch denselben Antrieb. Die die Behälter transportierenden Elemente der Schleuse können insbesondere mit zwei Aufnahmen ausgestattet sein, eine die zur Aufnahme von Verschlüssen eingerichtet ist und eine andere, die zur Aufnahme von Behältern eingerichtet ist.
Die zwei Aufnahmen können an derselben Umfangsposition des Schleusenkarussells angeordnet sein oder jeweils versetzt zueinander. Vorzugsweise handelt es sich bei beiden Aufnahmen jeweils um Klammern mit mindestens zwei Klauen und ggf. weiteren Elementen.
Innerhalb der Kammer kann sich ein weiterer Transporteur zum Transport der Verschlüsse von der Schleuse zu den Verschließerköpfen anschließen.
Die Verschlüsse können jedoch alternativ auch über eine eigene Schleuse in die Behandlungskammer eingebracht werden.
Vorzugsweise umfasst die Behandlung des Behälters ein Beschichten von Innenflächen desselben, vorzugsweise mit einem reaktiven Material, das SiO₂ und/oder TiO₂ umfasst. Eine etwaige Beschichtung kann unterschiedlichen Zwecken dienen. Sie kann beispielsweise vorgesehen sein, um die Gasdurchlässigkeit beispielsweise für CO₂ oder O₂ zu verringern, um so die Mindesthaltbarkeit CO₂-haltiger oder Sauerstoffsensibler Getränke zu verlängern. Die gilt in besonderem Maße für Kunststoffbehälter, etwa PET-Flaschen. Besonders können hier auch besonders dünnwandige Kunststoffbehälter, etwa besonders dünnwandige PET-Flaschen verarbeitet werden, die besonders materialsparend ausgebildet sind und durch die Beschichtung dennoch eine gute Haltbarkeit des Füllprodukts ermöglichen.
Vorzugsweise umfasst die Behandlung des Behälters eine Bestrahlung desselben mit UV-Strahlung. Vorteilhaft ist es weiterhin, TiO₂ aufzubringen, das etwa als Nanoteilchen in einer SiO₂-Matrix eingebunden ist. TiO₂ ist fotochemisch aktiv. Dies bedeutet, bei Beleuchtung mit UV-Strahlung (beispielsweise zwischen 200 und 400 nm Wellenlänge), die vorzugsweise von außen auf die Behälter abgestrahlt wird, weist TiO₂ ein hohes Oxidationspotenzial auf und vermag organische Moleküle (beispielsweise Keime) zu oxidieren, sodass eine Sterilisation erfolgt. Durch geeignete Wahl etwaiger Prozessgase und/oder eines geeigneten Beschichtungsmaterials ist es somit möglich, gleichzeitig oder nacheinander in der Behandlungskammer ein Beschichten und/oder ein Sterilisieren der Behälter vorzunehmen.
Vorzugsweise ist der Behälter teilweise oder vollständig aus Kunststoff, besonders bevorzugt PET, gefertigt, da in diesem Fall eine Behandlung, insbesondere Beschichtung, unter Vakuum häufig in Betracht kommt.
In Transportrichtung der Behälter kann vor der Behandlungskammer eine Streckblasmaschine zur Herstellung von Kunststoffflaschen oder Kunststoffdosen angeordnet sein.
Die oben genannte Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung zum Behandeln eines Behälters, Befüllen desselben mit einem Füllprodukt sowie Verschließen desselben mit einem Verschluss, vorzugsweise in einer Getränkeabfüllanlage, gelöst. Die Vorrichtung weist auf: eine Behandlungskammer, die auf einen Unterdruck evakuierbar ist (d.h. die Vorrichtung umfasst Mittel zur Evakuierung der Behandlungskammer); eine Eingangsschleuse, die eingerichtet ist, um den Behälter in die evakuierte Behandlungskammer einzuschleusen, so dass der Behälter in der Behandlungskammer auf den Unterdruck der Behandlungskammer evakuiert ist; eine Behandlungsvorrichtung, die zur Behandlung, vorzugsweise zum Sterilisieren und/oder Beschichten, des evakuierten Behälters in der Behandlungskammer eingerichtet ist; eine Vorrichtung zum Befüllen und Verschließen des Behälters, umfassend ein Füllorgan, das zum Einleiten des Füllprodukts in den evakuierten Behälter eingerichtet ist, wobei das Füllprodukt vorzugsweise unter einem Überdruck steht, sowie ein Verschließorgan, das eingerichtet ist, um den Verschluss aufzunehmen und den Behälter mit dem Verschluss zu verschließen; und eine Ausgangsschleuse, die eingerichtet ist, um den Behälter, vorzugsweise im verschlossenen Zustand, aus der Behandlungskammer auszuschleusen.
Die Merkmale, technischen Wirkungen, Vorteile sowie Ausführungsbeispiele, die in Bezug auf das Verfahren beschrieben wurden, gelten analog für die Vorrichtung und umgekehrt.
So sind die Behandlungsvorrichtung und die Vorrichtung zum Befüllen und Verschließen des Behälters aus den oben genannten Gründen vorzugsweise jeweils als Rundläufermaschine ausgeführt, entsprechend mit einem ersten Karussell, das sich in der Behandlungskammer befindet, und einem zweiten Karussell, das sich in der Behandlungskammer befindet. Vorzugsweise ist zudem ein Transportstern vorgesehen, der zur Übergabe des Behälters vom ersten Karussell zum zweiten Karussell eingerichtet ist und sich ebenfalls in der Behandlungskammer befindet.
Alternativ kann es sich auch bei der Behandlungsvorrichtung und/oder der Vorrichtung zur Befüllung um stationäre Maschinen handeln mit jeweils mindestens einer ortsfesten Station, bevorzugt mit einer Vielzahl von ortsfesten Stationen und einem Transportsystem zur Zu- und Abführung der Behälter zu den Stationen.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung zum Befüllen und Verschließen des Behälters aus den oben genannten Gründen eingerichtet, um nach dem Einleiten des Füllprodukts in den Behälter ein Überdruck im Kopfraum des Behälters zu erzeugen und den Behälter unter dem Überdruck mit dem Verschluss zu verschließen.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung zum Befüllen und Verschließen des Behälters aus den oben genannten Gründen eine Kopfkammer auf, die eingerichtet ist, um den Behälter zumindest teilweise, vorzugsweise einen Mündungsabschnitt des Behälters, aufzunehmen und gegenüber der Behandlungskammer sowie der äußeren Umgebung abdichtbar ist.
Vorzugsweise weist das Füllorgan aus den oben genannten Gründen einen Mündungsabschnitt auf und ist so eingerichtet, dass der Mündungsabschnitt zum Befüllen des Behälters mit diesem in der Kopfkammer dichtend in Fluidkommunikation bringbar ist, wobei das Füllorgan dazu vorzugsweise zumindest teilweise verfahrbar ist.
Vorzugsweise sind die Eingangsschleuse und/oder die Ausgangsschleuse aus den oben genannten Gründen als drehende Vakuumschleuse ausgebildet.
Alternativ kann es sich bei der Schleuse um eine stationäre bzw. ortsfeste Kammer handeln. Es kann auch alternativ eine Vielzahl von ortsfesten Kammern vorgesehen sein.
Vorzugsweise ist die Ausgangsschleuse aus den oben genannten Gründen eingerichtet, um zusätzlich, vorzugsweise parallel bzw. gleichzeitig, zum Ausschleusen der Behälter die Verschlüsse in die Behandlungskammer einzuschleusen.
Vorzugsweise umfasst die Behandlungsvorrichtung aus den oben genannten Gründen Mittel, etwa Elektroden und/oder Stäbe und/oder Rohre und/oder Düsen, die eingerichtet sind, um die Innenflächen des Behälters zu beschichten, vorzugsweise mit einem reaktiven Material, das SiO₂ und/oder TiO₂ umfasst.
Vorzugsweise umfasst die Behandlungsvorrichtung aus den oben genannten Gründen eine oder mehrere UV-Lampen und/oder eine Plasmaerzeugungseinrichtung. Bei der Plasmaerzeugungseinrichtung kann es sich um eine Einrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes handeln, welches sich insbesondere zwischen einer in die Behälter eingefahrenen Lanze und einer Kammerwandung befindet.
Durch die Plasmazündung können Bestandteile eines in den Behälter eingebrachten Gases, insbesondere das SiO₂ an der Behälterinnenwandung abgeschieden werden.
Sind zwei Abfüllanlagen nebeneinander aufgestellt, so kann dieselbe Vakuumerzeugungsvorrichtung für beide Anlagen eingesetzt werden bzw. mit beiden Anlagen verbunden sein
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele ersichtlich. Die dort beschriebenen Merkmale können alleinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der oben dargelegten Merkmale umgesetzt werden, insofern sich die Merkmale nicht widersprechen. Die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele erfolgt dabei mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen.
Figurenliste
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Getränkeabfüllanlage mit mehreren Stationen, umfassend eine Vorrichtung zur Behandlung, etwa Sterilisation und/oder Beschichtung, sowie eine Vorrichtung zum Befüllen und Verschließen von Behältern;
2a bis 2c schematische Querschnittsansichten einer Vorrichtung zum Befüllen und Verschließen von Behältern in unterschiedlichen Prozessstadien; und
3 eine schematische Querschnittsansicht von der Seite betrachtet, die einen Ausschnitt der Vorrichtung zum Befüllen und Verschließen von Behältern zeigt.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei sind gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
Die 1 ist eine schematische Darstellung einer Getränkeabfüllanlage 100, insbesondere einer Anlage zur Herstellung, zum Abfüllen und Verschließen von Behältern.
Die Getränkeabfüllanlage 100 umfasst: eine Vorrichtung 110 zur Herstellung von Behältern, hierin auch als „Behälterherstellungsvorrichtung“ bezeichnet; eine Vorrichtung 120 zur Behandlung, etwa Sterilisation und/oder Beschichtung, der noch nicht befüllten Behälter, hierin auch als „Behandlungsvorrichtung“ bezeichnet; eine Vorrichtung 130 zum Befüllen der Behälter mit einem Füllprodukt und Verschließen der Behälter mit Behälterverschlüssen, hierin auch als „Füller/Verschließer“ bezeichnet; eine Vorrichtung 140 zur Etikettierung der Behälter, hierin auch als „Etikettierer“ bezeichnet; einen Puffer 150 zur temporären Pufferung von befüllten und etikettierten Behältern sowie zum Ausgleich etwaiger unterschiedlicher Verarbeitungs-/Transportgeschwindigkeiten zwischen Anlagenteilen; eine Packvorrichtung 160 zum Verpacken der Behälter; Roboter 170 zur Lagenherstellung; und einen Palettierer 180, der die verpackten Behälter auf Ladungsträger zusammenfasst.
Die Getränkeabfüllanlage 100 weist somit mehrere Stationen auf, die von der Herstellung der Behälter über die Befüllung, das Verschließen, Etikettieren bis hin zum Verpacken derselben sukzessive durchlaufen werden. Zu diesem Zweck werden die Behälter beziehungsweise deren Vorformlinge (auch als „Preform“ bezeichnet - eine Vorstufe der Behälter vor dem Blasformen oder Streckblasformen) entlang eines Förderwegs transportiert. Der Transport erfolgt mittels Transportsternen, Transportbänder und dergleichen, die in der 1 teilweise schematisch dargestellt sind. Vorformlinge, Behälter, Behälterverschlüsse sowie dafür eingerichtete Halterungen/Klammern an den Transportsternen sind der Übersichtlichkeit halber in der 1 nicht dargestellt. Die Transportsterne können allein der Förderung dienen oder können mit Behandlungseinrichtungen entsprechend den Stationen ausgestattet sein.
Es sei darauf hingewiesen, dass die hierin gezeigten Stationen der Gesamtanlage nur beispielhaft sind. So kann die Getränkeabfüllanlage 100 mit weiteren oder alternativen Bearbeitungsstationen, wie etwa einer Reinigungsvorrichtung, einer Prüfvorrichtung zur Sicherstellung der Qualität, beispielsweise zum Prüfen, ob Fremdpartikel in die abgefüllten Behälter gelangt sind, und dergleichen ausgestattet sein. Ebenso können Stationen entfallen, wie etwa die Behälterherstellungsvorrichtung 110, wenn die Behälter bereits in der endgültigen, zu befüllenden Form angeliefert werden.
Die Behälterherstellungsvorrichtung 110 weist eine Einrichtung 111 zum Vorbereiten und Vorwärmen von Vorformlingen aus Kunststoff, vorzugsweise PET, auf. Die so vorbereiteten Vorformlinge werden an eine Blaseinrichtung 112 übergeben, in der die erwärmten Vorformlinge durch Blasen oder Streckblasen zu den zu befüllenden Behältern expandiert werden. Zu diesem Zweck werden die Vorformlinge in Blasformen, deren Hohlraumkontur der beabsichtigten Behälteraußenform entspricht, mit einem Gas unter Druck beaufschlagt und beim Streckblasen auch mit einer Streckstange/Reckstange gedehnt, um die Vorformlinge zu den Behältern aufzublasen.
Zwischen der Einrichtung 111 und der Blaseinrichtung 112 kann sich eine Sterilisationseinrichtung befinden, die zur Sterilisation der Vorformlinge eingerichtet ist. Die Sterilisationseinrichtung kann zu diesem Zweck beispielsweise Elektronenstrahlung, UV-Strahlung und/oder ein sterilisierendes Gas nutzen. Es sei darauf hingewiesen, dass die Sterilisationseinrichtung in Förderrichtung auch hinter der Blaseinrichtung 112 angeordnet sein kann oder auch ganz entfallen kann, wenn die Vorformlinge aufgrund der zur Herstellung der Behälter erforderlichen Hitze bereits ausreichend steril sind und dies auf dem Weg zur Weiterbehandlung auch bleiben.
Die so hergestellten Behälter treten nach Verlassen der Blaseinrichtung 112 in eine Behandlungskammer 50 ein, die als Teil der Behandlungsvorrichtung 120 sowie des Füller/Verschließers 130 angesehen werden kann. In der Behandlungskammer 50 finden die Behandlung, vorzugsweise Sterilisation und/oder Beschichtung, die Befüllung sowie vorzugsweise das Verschließen der Behälter statt.
Die Behandlungskammer 50 ist zu diesem Zweck evakuierbar und im regulären Betrieb evakuiert. Die Bezeichnungen „evakuierbar“, „evakuiert“, „Vakuum“ und dergleichen meinen hierin einen Unterdruck relativ zum Normaldruck; d.h. es ist nicht erforderlich, dass die Behandlungskammer 50 ein möglichst perfektes Vakuum enthält oder ein solches angestrebt wird. Die technischen Mittel zur Erzeugung des Unterdrucks in der Behandlungskammer 50, wie etwa Leitungen, Ventile, Pumpen und dergleichen, sind in den Figuren nicht dargestellt.
Die Behälter werden über eine Eingangsschleuse 60 in die Behandlungskammer 50 eingeschleust und über eine Ausgangsschleuse 70 aus dieser ausgeschleust. Die Schleusen 60 und 70 sowie die Behandlungskammer 50 enthalten Transportmittel, vorzugsweise rotierender Art, d.h. beispielsweise Transportsterne 61, 71, 51, mit denen die Behälter auf Kreissegmenten transportiert und entsprechend übergeben werden können. Neben reinen Transportsternen 61, 71, 51 umfasst die Behandlungsvorrichtung 50 ein oder mehrere Karusselle sowie Organe zur Behandlung der Behälter, die weiter unten im Detail beschrieben werden.
Die Schleusen 60, 70 dienen dazu, die Behälter in die Behandlungskammer 50 einzubringen und daraus auszubringen, ohne dass durch diese Zugänge ein merklicher Druckausgleich der Behandlungskammer 50 mit der äußeren Umgebung stattfindet. Dies kann auf technisch unterschiedliche Weise realisiert werden. Beispielsweise kann der Rotor der Transportsterne 61, 71 in mehrere Zellen unterteilt sein, die zur Aufnahme der Behälter dienen. Die verschiedenen Zellen sind mit Dichtungen gegeneinander abgedichtet und können mittels einer oder mehreren Vakuumpumpen evakuiert werden. Auf diese Weise treten die Behälter bereits evakuiert in die Behandlungskammer 50 ein und stören somit die darin befindliche Atmosphäre kaum.
Im Ausführungsbeispiel der 1 umfasst die Behandlungsvorrichtung 120 ein Behandlungskarussell 121, das mit mehreren Greifelementen oder Haltevorrichtungen (in der 1 nicht dargestellt) ausgestattet ist. Diese sind eingerichtet, um die Behälter vom benachbarten Transportstern 61 zu übernehmen und zu greifen. Die Greifelemente bzw. Haltevorrichtungen sind entlang eines Rotors des Behandlungskarussells 121 angeordnet, der in der Behandlungskammer 50 umlaufen kann. Die Behandlung der Behälter erfolgt während des Transports entlang eines Kreissegments.
Analog umfasst der Füller/Verschließer 130 ebenfalls ein Karussell 131, das die Behälter transportiert und mittels weiter unten im Detail beschriebenen Organen befüllt und verschließt.
Im Ausführungsbeispiel der 1 erfolgen die Behandlung, vorzugsweise Sterilisation und/oder Beschichtung, der Behälter auf der einen Seite und das Befüllen und Verschließen auf der anderen Seite somit mittels zweier getrennter Karusselle 121, 131, die beide in ein und derselben Behandlungskammer 50 angeordnet sind.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Aufgaben auch auf andere Weise auf ein oder mehrere Karusselle aufgeteilt werden können. So kann ein Karussell für die Sterilisation und ein weiteres für die Beschichtung der Behälter vorgesehen sein. Alternativ können die Sterilisation und/oder Beschichtung sowie das Befüllen/Verschließen gegebenenfalls entlang unterschiedlicher Kreissegmente eines einzigen Karussells erfolgen. Ebenso können eventuell lineare Transportmittel angewendet werden.
Die Sterilisation und/oder Beschichtung der Behälter - beide Tätigkeiten fallen hierin unter die Bezeichnung „Behandlung“ - erfolgt mittels eines oder mehrerer Behandlungsorgane, die in der 1 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind. Die Behandlungsorgane umfassen beispielsweise Mittel zum Ausbringen eines Prozessgases und/oder Sterilisationsmittels und/oder Beschichtungsmaterials.
Zum Beschichten der Behälter an ihrer Innenseite wird beispielsweise ein reaktives Material in die Behälter eingebracht, das sich auf Innenflächen derselben ablagert. Dies kann beispielsweise mit Elektroden, Rohren oder Düsen erfolgen, die in die Behälter eingefahren werden. Alternativ werden die Behälter für die Behandlung zu den entsprechenden Behandlungsorganen hin angehoben.
Eine Beschichtung mit einem Plasmaverfahren, beispielsweise, kann eine SiO₂-Beschichtung der Innenflächen der Behälter zur Folge haben, die optisch transparent und für Lebensmittel unbedenklich ist. Vorteilhaft ist es weiterhin, TiO₂ aufzubringen, das etwa als Nanoteilchen in einer SiO₂-Matrix eingebunden ist. TiO₂ ist fotochemisch aktiv. Dies bedeutet, bei Beleuchtung mit UV-Strahlung (beispielsweise zwischen 200 und 400 nm Wellenlänge), die vorzugsweise von innen auf die Behälter abgestrahlt wird, weist TiO₂ ein hohes Oxidationspotenzial auf und vermag Moleküle von Organismen (beispielsweise Sporen oder Keime) zu oxidieren, sodass eine Sterilisation erfolgt. Durch geeignete Wahl etwaiger Prozessgase und/oder eines geeigneten Beschichtungsmaterials ist es somit möglich, gleichzeitig oder nacheinander in der Behandlungskammer 50 ein Beschichten und/oder ein Sterilisieren der Behälter im Vakuum vorzunehmen.
Ferner kann in der Behandlungskammer 50 ein Plasma erzeugt werden, etwa durch Einsatz von Mikrowellen- oder Hochfrequenzgeneratoren. Entsprechende Elektroden, Wellenleiter, Magnete oder ähnliches sind in den Figuren der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Als Plasma kommt etwa ein Niederdruckplasma (ca. 0,1 Pa) in Betracht, da es vergleichsweise „kalt“ ist und so beispielsweise PET-Behälter nicht beschädigt. Als Prozessgase können beispielsweise Argon, Sauerstoff, Kohlendioxid, Wasserstoff, Stickstoff, Ammoniak oder Luft in Kombination mit silizium- oder titanhaltigen Precursoren eingesetzt werden.
Nach einem etwaigen Aufbringen einer SiO₂-Schicht (vorzugsweise mit TiO₂ in Form von Nanoteilchen; wobei das TiO₂ bevorzugt in der Kristallmodifikation Anatas vorliegt) oder währenddessen kann durch Beleuchten mit UV-Licht eine Sterilisation erfolgen. Das UV-Licht kann aus dem Plasma selbst stammen oder auch durch UV-Lampen erzeugt werden.
Im Anschluss an die Behandlung werden die Behälter an den Füller/Verschließer 130 übergeben, um die Behälter mit einem Füllprodukt zu befüllen und mit Verschlüssen zu verschließen.
Die 2a bis 2c sind schematische Querschnittsansichten einer solchen Vorrichtung 130 zum Befüllen und Verschließen der Behälter in unterschiedlichen Prozessstadien. Die Behälter sind hierbei mit dem Bezugszeichen 200 bezeichnet. Die Behälter 200 weisen eine Behältermündung 201, vorzugsweise mit Tragring 201a, sowie einen Behälterkörper 202 auf und sind vorzugsweise aus einem Kunststoff, besonders bevorzugt PET, gefertigt.
Zwischen den Karussellen 121 und 131 können ein oder mehrere Transportsterne 51 vorgesehen sein. In den 2a bis 2c ist ein Transportstern 51 gezeigt, der die Behälter 200 an das Karussell 131 des Füller/Verschließers 130 übergibt. Dies ist jedoch nicht als Einschränkung zu verstehen, da die Behälter 200 dem Füller/Verschließer 130 auch auf andere Weise zugeführt werden können.
Der Transportstern 51 weist einen Rotor 51a und mehrere Halterungen 51b auf, die entlang des Umfangs des Rotors 51a angeordnet sind und die Behälter 200 im Mündungsbereich unterhalb des Tragrings 201a halten, klemmen oder greifen.
Der Füller/Verschließer 130 weist eine Kopfkammer 10 auf und ist so eingerichtet, dass die Behälter 200 während der Übergabe sowie während des Befüllens und Verschließens im Wesentlichen, d.h. bis auf die Behältermündung 201, in der evakuierten Behandlungskammer 50 verbleiben. Die Kopfkammer 10 ist gegenüber der äußeren Umgebung, insbesondere auch gegenüber der Behandlungskammer 50, abdichtbar, so dass die beiden Kammern 10, 50 mit unterschiedlichen Gasatmosphären und Drücken versorgt werde können. So ist eine Behältermündungsdichtung 11 vorgesehen, welche die Kopfkammer 10 an der Behältermündung 201 des Behälters 200 abdichtet. Die Abdichtung der Kammern 10, 50 relativ zueinander erfolgt somit teilweise mithilfe der Behältermündung 201, wie es aus den Prozessstadien der 2b und 2c hervorgeht. Die Behältermündungsdichtung 11 ist vorzugsweise als aufblasbare Dichtung realisiert, so dass eine zuverlässige Abdichtung für unterschiedliche Spaltmaße und Behälterformen gewährleistet ist.
Zunächst seien ein beispielhafter Aufbau und die Funktionsweise der Kopfkammer 10 und der Einrichtungen zum Befüllen und Verschließen des Behälters 200 mit Bezug auf die 3 beschrieben:

Der Füller/Verschließer 130 weist ein Füllorgan 20 auf, das in dem in der 3 gezeigten Prozessstadium in die Kopfkammer 10 ragt. Das Füllorgan 20 weist aufgenommen in einem Füllorgangehäuse 21 auf: eine Füllproduktleitung 22; ein Füllventil 23, das am unteren, d.h. stromabwärts gelegenen Ende der Füllproduktleitung 22 angeordnet ist; eine Gasleitung 24; und ein Gasventil 25, das am unteren Ende der Gasleitung 24 angeordnet ist.

Über die Gasleitung 24 und das Gasventil 25 kann der Behälter 200 mit einem Gas, etwa Inertgas, Stickstoff und/oder Kohlenstoffdioxid, gespült und/oder vorgespannt werden. Ferner kann der Behälterinnenraum darüber auf einen gewünschten Druck eingestellt, etwa evakuiert, werden. Es sei darauf hingewiesen, dass die Gasleitung 24 eine Mehrkanalkonstruktion sein kann, beispielsweise durch einen Rohr-in-Rohr-Aufbau mehrere Gasleitungen umfassen kann, um die Zufuhr von einem oder mehreren Gasen in den Behälter 200 und/oder die Ableitung von Gas aus dem Behälter 200 physisch zu trennen, sofern erforderlich.
Das Gasventil 25 umfasst beispielsweise einen Gasventilkegel und einen Gasventilsitz, die eingerichtet sind, um den Gasdurchfluss zu regeln. Zu diesem Zweck ist der Gasventilkegel über einen nicht dargestellten Aktuator schaltbar.
Auf die Gasleitung 24 und das Gasventil 25 kann gegebenenfalls verzichtet werden, wenn der durch die Behandlungskammer 50 hergestellte Unterdruck im Behälter 200 und die darin vorliegende Atmosphäre für den Füllprozess bereits geeignet sind.
Die Füllproduktleitung 22 ist vorzugsweise als Ringleitung ausgeführt, die sich im Wesentlichen konzentrisch zur Gasleitung 24 erstreckt. Das Füllventil 23 umfasst beispielsweise einen Füllventilkegel und einen Füllventilsitz, die eingerichtet sind, um den Durchfluss des Füllprodukts zu regeln. Das Füllventil 23 ist eingerichtet, um ein vollständiges Absperren des Füllproduktstroms zu ermöglichen. Im einfachsten Fall weist das Füllventil 23 zwei Stellungen auf, eine geöffnete und eine vollständig geschlossene. Zu diesem Zweck ist das Füllventil 23 über einen nicht dargestellten Aktuator schaltbar.
Die Betätigung des Gasventils 25 und des Füllventils 23 findet über nicht näher dargelegte Aktuatoren statt. Es sei darauf hingewiesen, dass das Gasventil 25 und Füllventil 23 miteinander in Wirkverbindung stehen können, so dass beispielsweise ein Aktuator zur gemeinsamen Nutzung eingerichtet sein kann, um den Aufbau des Füllorgans 20 zu vereinfachen und die Zuverlässigkeit zu erhöhen.
Das Füllorgan 20 weist am Austrittsende der Medien einen Mündungsabschnitt 26 auf, der so eingerichtet ist, dass die Behältermündung 201 dichtend gegen den Mündungsabschnitt 26 gebracht werden kann. Zu diesem Zweck weist der Mündungsabschnitt 26 vorzugsweise eine Zentrierglocke mit einem geeignet geformten Anpressgummi auf. Das Füllorgan 20 mit dem Mündungsabschnitt 26 ist für eine sogenannte Wandfüllung eingerichtet, bei der das Füllprodukt nach Austritt aus dem Mündungsabschnitt 26 an der Behälterwand abwärts strömt. Vorzugsweise sind die Füllproduktleitung 22 und der Mündungsabschnitt 26 so beschaffen oder weisen entsprechende Mittel auf, dass das Füllprodukt beim Abfüllen in Drall versetzt wird, wodurch das Füllprodukt zentrifugalkraftbedingt nach außen getrieben wird und nach Austritt aus dem Mündungsabschnitt 26 in einer Spiralbewegung abwärts strömt.
Optional kann das Füllorgan 20 ein oder mehrere Dosageventile 27, 28 aufweisen, die in einen Dosierraum 22a münden, wodurch ein rascher Sortenwechsel, im Wesentlichen ohne Umstellzeit realisierbar ist.
Die Dosageventile 27, 28 sind bevorzugte Ausprägungen bzw. Ausführungen von Dosagezuleitungen. In anderen Worten: In bestimmten Ausführungsformen, in denen die Einleitung und etwaige Abmessung der Dosagekomponente(n) in den Dosierraum 22a durch bezüglich des Füllorgans 20 externe Mittel realisiert wird, kann gegebenenfalls auf die Dosageventile 27, 28 verzichtet werden, so dass beispielsweise lediglich entsprechende Dosageleitungen oder -kanäle in den Dosierraum 22a münden.
Der Dosierraum 22a kann ein Abschnitt oder geeignet ausgeformter Teil der Füllproduktleitung 22 sein. Über die Dosageventile 27, 28, an welche entsprechende Dosageleitungen angebunden sind, können einer über die Füllproduktleitung 22 in den Dosierraum 22a eingeleiteten Hauptkomponente, beispielsweise Wasser oder Bier, eine oder mehrere Dosagekomponenten, beispielsweise Sirup, Pulpe, Aromen usw., hinzudosiert werden.
Das Füllorgan 20 ist zumindest teilweise verfahrbar eingerichtet, so dass der in der 3 gezeigte armartige Abschnitt des Füllorgans 20 in die Kopfkammer 10 eingefahren und entweder darin zurückgezogen oder teilweise oder sogar vollständig daraus entfernt werden kann. Dadurch ist es möglich, die Behältermündung 201 für den Abfüllvorgang an den Mündungsabschnitt 26 des Füllorgans 20 anzupressen und anschließend nach Beendigung des Abfüllprozesses das Füllorgan 20 soweit zurückzuziehen, dass der Behälter 200 in der Kopfkammer 10 verschließbar ist.
Um die Verfahrbarkeit des Füllorgans 20 zu gewährleisten, ohne dass die Atmosphäre der Kopfkammer 10 unkontrollierten äußeren Einflüssen ausgesetzt ist, sind entsprechend Mittel zur Abdichtung vorgesehen. Beispielsweise kann der Kopfkammerdruck nach Beendigung des Abfüllvorgangs größer sein als der Druck der äußeren Umgebung und der Behandlungskammer 50, wodurch ein Eindringen von Verunreinigungen und ein Entgasen aus dem Produkt in die Kopfkammer 10 nahezu ausgeschlossen werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann sich die Kopfkammer 10 in einem Reinraum befinden oder einen solchen ausbilden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Füller/Verschließer 130 ferner ein Verschließorgan 30 zum Verschließen des Behälters 200 auf. Das Verschließorgan 30 weist einen Verschließerkopf 31 auf, der in die Kopfkammer 10 ragt und im vorliegenden Ausführungsbeispiel im Wesentlichen vertikal verfahrbar ist. Wie das Füllorgan 20 ist das Verschließorgan 30 zur Wandung der Kopfkammer 10 hin abgedichtet, um eine Kontamination bzw. unkontrollierte Beeinträchtigung der Atmosphäre im Innern der Kopfkammer 10 durch äußere Einflüsse zu vermeiden. Zu diesem Zweck ist das Verschließorgan 30 mittels einer Kopfkammerdichtung 12, dargestellt in den 2a bis 2c, gegen die Wandung der Kopfkammer 10 abgedichtet. Die Dichtungen 11, 12 und etwaige weitere Dichtungen können als aufblasbare Dichtungen ausgeführt sein, wodurch sie zuverlässig an unterschiedliche Spaltmaße anpassbar sind. Durch die in den 2a bis 2c gezeigte Dichtungsstruktur sind die Kopfkammer 10, die Behandlungskammer 50 sowie die äußere Umgebung relativ zueinander abgedichtet.
Das Verschließorgan 30 ist dazu ausgebildet und eingerichtet, um am Verschließerkopf 31 einen Verschluss 210 aufzunehmen und zu halten. Zu diesem Zweck kann der Verschließerkopf 31 einen Magneten aufweisen, wodurch auf baulich einfache Weise ein Verschluss 210, insbesondere wenn dieser ein metallischer Kronkorken ist, zentriert aufgenommen und zum Verschließen des Behälters 200 auf die Behältermündung 201 abgesetzt werden kann. Alternativ kann der Verschluss 210 durch geeignete Greif- oder Klemmmittel erfasst, gehalten und auf die Behältermündung 201 aufgebracht werden, so dass das hierin dargelegte Konzept insbesondere auch für Kunststoffverschlüsse, Drehverschlüsse usw. anwendbar ist.
Der Verschließerkopf 31 ist in der Auf-/Abrichtung verfahrbar eingerichtet, wobei dieser im Wesentlichen koaxial zur Behältermündung 201 angeordnet ist, um den Verschluss 210 zuverlässig auf den Behälter 200 applizieren zu können.
Die Übergabe eines Verschlusses 210 an den Verschließerkopf 31 kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Beispielsweise kann pro Füll-/Verschließzyklus in einem Schritt zu Beginn des Zyklus ein Verschluss 210 etwa von einem Sortierwerk und einer Zuführrinne in die Kopfkammer 10 eingebracht werden. Zu diesem Zweck kann die Kopfkammer 10 Teil des Verschließorgans 30 sein und eine Relativbewegung zur Verschlusszuführung, etwa der Zuführrinne oder einem Übergabearm, ausführen, wobei der Verschließerkopf 31 einen Verschluss 210 von der Verschlusszuführung pickt und hält.
Vorzugsweise wird die Ausgangsschleuse 70, die etwa als drehende Vakuumschleuse ausgebildet ist, dazu mitgenutzt, die Verschlüsse 210 in die Behandlungskammer 50 einzubringen. Der Transport der Behälter 200 und der Verschlüsse 210 erfolgt diesbezüglich somit vorzugsweise durch denselben Antrieb. Die Verschlüsse 210 können jedoch alternativ auch über eine eigene Schleuse in die Behandlungskammer 50 eingebracht werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Verschließen des Behälters 200 auch an anderer Stelle erfolgen kann. Insbesondere im Fall kohlenstoffdioxidhaltiger Füllprodukte findet das Verschließen jedoch vorzugsweise unmittelbar nach dem Befüllen und in der Kopfkammer 10 unter Überdruck statt, wie nachstehend erläutert.
Zum Befüllen des Behälters 200 wird dieser beispielsweise relativ zur Kopfkammer 10 angehoben, etwa mittels einer Hubeinrichtung 40, die eine plattenförmigen Auflage aufweist, die von unten gegen den Behälter 200 fährt und diesen anhebt. Alternativ kann die Kopfkammer 10 abgesenkt und auf die Behältermündung 201 gefahren werden, wie es aus einem Vergleich der 2a und 2b hervorgeht. In diesem Fall kann die Hubeinrichtung 40 genutzt werden, um den Behälter 200 während des Befüllens und Verschließens zu stabilisieren, insbesondere nachdem sich der Transportstern 51 sowie das Karussell 131 weitergedreht haben und die Halterung 51b den Behälter 200 freigegeben hat, vgl. 2c. Selbstverständlich ist auch eine Kombination beider Vorgehensweisen, d.h. Absenkung der Kopfkammer 10 und Hub des Behälters 200 durch die Hubeinrichtung 40, möglich.
Auf diese Weise wird nun die Behältermündung 201 in die Kopfkammer 10 eingebracht, und die Kopfkammer 10 wird gegenüber der Behandlungskammer 50 abgedichtet. Die Behältermündung 201 wird dichtend gegen den Mündungsabschnitt 26 des in Füllposition ausgefahrenen Füllorgans 20 angedrückt. Der Mündungsabschnitt 26 des Füllorgans 20 markiert damit die Endposition des Behälterhubs und/oder der Absenkung der Kopfkammer 10.
Der Verschließerkopf 31 nimmt den Verschluss 210 auf und fährt in die Kopfkammer 10 ein. Die Abdichtung der Kopfkammer 10 gegenüber der Umgebung und gegenüber dem Behälter 200 beziehungsweise dessen Mündungsbereich kann durch Aufblasen der genannten Dichtungen 11, 12 erfolgen.
Während des Füllvorgangs findet vorzugsweise eine Gaszufuhr in die Kopfkammer 10 statt. Durch eine solche Parallelausführung lässt sich der Gesamtprozess optimieren. Während des Füllprozesses ist die Kopfkammer 10 zu allen Seiten hin abgedichtet, wodurch ein geeigneter Innendruck in der Kopfkammer 10 aufgebaut werden kann. Dieser entspricht bei kohlenstoffdioxidhaltigen Füllprodukten vorzugsweise dem Fülldruck oder Sättigungsdruck des Kohlenstoffdioxids oder liegt darüber, wodurch ein Auf- oder Überschäumen des Füllprodukts nach Beendigung des Füllprozesses wirksam unterbunden wird.
Die Gasversorgung für die Kopfkammer 10 kann mittels eines Kopfkammerventils 13 erfolgen, das in den 2a bis 2c, jedoch nicht in der 3 dargestellt ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Gasversorgung zumindest teilweise im Füllorgan 20 integriert sein. So weist zu diesem Zweck das Füllorgan 20 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 3 eine Kopfkammergasleitung 29 auf. Die Kopfkammergasleitung 29, insbesondere deren Auslass in die Kopfkammer 10, kann so eingerichtet sein, dass der austretende Gasstrahl auf die Unterseite des Verschlusses 210 trifft, wenn sich das Füllorgan 20 in der Füllposition befindet. Auf diese Weise findet gleichzeitig eine Reinigung des Verschlusses 210 während des Füllvorgangs statt. Als Gas wird vorzugsweise Kohlenstoffdioxid verwendet, jedoch ist auch ein anderes Medium, wie zum Beispiel Sterilluft, anwendbar.
Ist nun der Behälter 200 gefüllt und der Innenraum der Kopfkammer 10 auf den gewünschten Druck gebracht, wird das Füllorgan 20 zurückgezogen, und der Verschließerkopf 31 setzt seine Abwärtsbewegung fort, bis beim Erreichen der Behältermündung 210 diese verschlossen wird.
Während dieses Füll- und Verschließprozesses haben sich sowohl der Transportstern 50 als auch das Karussell 131 weitergedreht, so dass die Halterung 51b den Behälter 200 freigegeben und vollständig an den Füller/Verschließer 130 übergeben hat, wie es aus der 2c hervorgeht.
Ein bevorzugter Prozess zum schlagartigen Befüllen des Behälters 200 mit einem Füllprodukt und Verschließen desselben mit einem Verschluss 210 umfasst:

i) Evakuieren des Behälters 200 auf einen Unterdruck P_low;
ii) Einfüllen des Füllprodukts in den Behälter 200, vorzugsweise unter einem Überdruck;
iii) Erzeugen eines Überdrucks P_high in der Kopfkammer 10 sowie gegebenenfalls im Kopfraum des Behälters 200, um beim Lösen des Füllorgans 20 von der Behältermündung 201 ein auf- und überschäumen des Füllprodukts zu vermeiden;
iv) Aufbringen des Verschlusses 210 auf die Behältermündung 201 und Verschließen des Behälters 200, ohne vorherige Entlastung auf Umgebungsdruck;
v) Entlüften der Kopfkammer 10 und Ausbringen des Behälters 200 zur weiteren Verarbeitung (bspw. Etikettierung, Verpackung usw.).

Die Bezeichnungen „Unterdruck“ und „Überdruck“ sind zunächst relativ zueinander zu verstehen. Allerdings liegt der Unterdruck P_low nach der Evakuierung im Schritt a) vorzugsweise unterhalb des Atmosphärendrucks (=Normaldruck). Der im Schritt c) erzeugte Überdruck P_high kann dem Atmosphärendruck entsprechen, liegt jedoch vorzugsweise darüber.
So wird der Behälter 200 vor dem Einleiten des Füllprodukts vorzugsweise auf einen Unterdruck P_low mit einem Absolutdruck von 0,5 bis 0,05 bar, bevorzugt 0,3 bis 0,1 bar, besonders bevorzugt von etwa 0,1 bar evakuiert. Vorzugsweise liegt der Überdruck P_high oberhalb des Atmosphärendrucks, etwa bei einem Absolutdruck von 1,1 bar bis 6 bar. Auf diese Weise ist der Behälter 200 so evakuiert, dass bei der Befüllung mit dem Füllprodukt im Wesentlichen kein Gas durch das Füllprodukt verdrängt wird und entsprechend auch kein Gas aus dem Innenraum des Behälters 200 ausströmen muss. Vielmehr kann der gesamte Mündungsquerschnitt des Behälters 200 zum Einleiten des Füllprodukts verwendet werden. Mit anderen Worten, es tritt beim Befüllen nur ein in den Behälter 200 hinein gerichteter Füllproduktstrom, jedoch kein entgegengesetzter Fluidstrom, auf, wodurch der Befüllung weiter beschleunigt werden kann.
Da für das schlagartige Befüllen des Behälters 200 dieser auf den Unterdruck P_low evakuiert wird, kann das in der Behandlungskammer 50 befindliche Vakuum synergetisch für den Abfüllprozess mitgenutzt werden.
Die Evakuierung des Behälters 200 gemäß Schritt a) erfolgt somit vorzugsweise bereits bei Eintritt des Behälters 200 durch die Eingangsschleuse 60 in die Behandlungskammer 50. Jedoch ist es auch möglich, dass der Druck im Behälter 200 vor dem Befüllen angepasst, d.h. relativ zum Druck in der Behandlungskammer 50 weiter verringert oder erhöht wird, um den Füllprozess zu optimieren. So kann der Innendruck im Behälter 200 durch Kohlenstoffdioxid oder ein kohlenstoffdioxidhaltiges Gas eingestellt werden. Durch die Wahl des Unterdrucks in der Kopfkammer 10 und somit im Behälter 200 lässt sich somit der CO₂-Gehalt im Füllprodukt behälter- und sortenweise einstellen, wodurch nahezu jeder beliebige Kohlensäuregehalt individuell, insbesondere sortenspezifisch und/oder behälterweise, eingestellt werden kann.
Es kann daher von Vorteil sein, wenn die Kopfkammer 10 und der Behälter 200 nach Einbringen der offenen Behältermündung 201 auf einen Unterdruck gebracht werden, der vom Unterdruck in der Behandlungskammer 50 abweicht. Auch in diesem Fall wirkt die vorherige Evakuierung des Behälters 200 in der Behandlungskammer 50 synergetisch, da die nachträgliche Druckeinstellung, die ja ebenfalls auf einen Unterdruck gerichtet ist, besonders energie- und ressourcenschonend erfolgen kann. In anderen Worten, das in der Behandlungskammer 50 eingestellte Vakuum wird bei der Abfüllung mitgenutzt, auch wenn vor der Befüllung eine Nachjustierung des Unterdrucks in der Kopfkammer 10 und im Behälter 200 erfolgt.
Ein bevorzugter Gesamtprozess zum Behandeln, insbesondere Sterilisieren und/oder Beschichten, sowie Befüllen und Verschließen des Behälters 200 umfasst:

a) Evakuieren der Behandlungskammer 50 auf einen Unterdruck;
b) Einbringen des Behälters 200 durch die Eingangsschleuse 60 in die evakuierte Behandlungskammer 50, wodurch der Behälter 200 auf den Unterdruck der Behandlungskammer 50 gebracht wird;
c) Behandeln, vorzugsweise Sterilisieren und/oder Beschichten, des Behälters 200 mittels der Behandlungsvorrichtung 120, die vorzugsweise als Rundläufermaschine mit einem Karussell 121 implementiert ist, in der evakuierten Behandlungskammer 50;
d) Übergabe des Behälters 200 in der evakuierten Behandlungskammer 50, vorzugsweise mittels eines Transportsterns 51, an den Füller/Verschließer 130, der vorzugsweise als Rundläufermaschine mit einem Karussell 131 implementiert ist;
e) Einbringen der Behältermündung 201 in die Kopfkammer 10 und abdichten derselben gegen die Behandlungskammer 50, und gegebenenfalls Nachjustieren des Innendrucks bzw. der Innenatmosphäre im Behälter 200;
f) Einfüllen des Füllprodukts in den Behälter 200, vorzugsweise unter einem Überdruck;
g) Erzeugen eines Überdrucks in der Kopfkammer 10 sowie gegebenenfalls im Kopfraum des Behälters 200, um beim Lösen des Füllorgans 20 von der Behältermündung 201 ein auf- und überschäumen des Füllprodukts zu vermeiden;
h) Aufbringen des Verschlusses 210 auf die Behältermündung 201 und Verschließen des Behälters 200, ohne vorherige Entlastung auf Umgebungsdruck oder den Unterdruck in der Behandlungskammer 50;
i) Entlüften der Kopfkammer 10 und Ausbringen des Behälters 200 durch die Ausgangsschleuse 70 aus der Behandlungskammer 50 zur weiteren Verarbeitung (bspw. Etikettierung, Verpackung usw.).

Gemäß dem hierin dargelegten Prozess wird vor der Abfüllung des Behälters 200 eine Behandlung desselben, insbesondere eine Sterilisation und/oder Beschichtung, durchgeführt. Das für die beiden Teilprozesse angewendete Vakuum wird gemeinsam genutzt bzw. während des Gesamtprozesses aufrechterhalten. Eine vollständige doppelte Vakuumerzeugung (etwa ausgehend vom Normaldruck) kann unterbunden werden. Somit kann die Vorrichtung maschinenbaulich vereinfacht werden, indem technische Mittel, wie etwa Vakuumpumpe(n), Ventil(e), Leitung(en) und dergleichen, eingespart werden können. Dies trägt nicht nur zu einer Ressourcenoptimierung bei, sondern zudem lässt sich die Prozesszeit verringern und Zuverlässigkeit erhöhen.
Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

10: Kopfkammer
11: Behältermündungsdichtung
12: Kopfkammerdichtung
13: Kopfkammerventil
20: Füllorgan
21: Füllorgangehäuse
22: Füllproduktleitung
22a: Dosierraum
23: Füllventil
24: Gasleitung
25: Gasventil
26: Mündungsabschnitt
27: Dosageventil
28: Dosageventil
29: Kopfkammergasleitung
30: Verschließorgan
31: Verschließerkopf
40: Hubeinrichtung
50: Behandlungskammer
51: Transportstern
51a: Rotor
51b: Halterung
60: Eingangsschleuse
61: Transportstern
70: Ausgangsschleuse
71: Transportstern
100: Getränkeabfüllanlage
110: Vorrichtung zur Herstellung von Behältern
111: Einrichtung zum Vorbereiten und Vorwärmen von Vorformlingen
112: Blaseinrichtung
120: Behandlungsvorrichtung
121: Karussell
130: Füller/Verschließer
131: Karussell
140: Vorrichtung zur Etikettierung von Behältern
150: Puffer
160: Packvorrichtung
170: Roboter
180: Palettierer
200: Behälter
201: Mündungsabschnitt
201a: Tragring
202: Behälterkörper
210: Verschluss

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

DE 102014104873 A1 [0002, 0004]
WO 2006/010509 A2 [0006]

Claims

Verfahren zum Behandeln eines Behälters (200), Befüllen desselben mit einem Füllprodukt sowie Verschließen desselben mit einem Verschluss (210), vorzugsweise in einer Getränkeabfüllanlage, das aufweist: Evakuieren des in einer Behandlungskammer (50) aufgenommenen Behälters (200) auf einen Unterdruck; Behandeln, vorzugsweise Sterilisieren und/oder Beschichten, des evakuierten Behälters (200) in der Behandlungskammer (50); Einleiten des Füllprodukts mittels eines Füllorgans (20) in den evakuierten Behälter (200), um den Behälter (200) zu befüllen, wobei das Füllprodukt zum Einleiten vorzugsweise unter einem Überdruck bereitgestellt wird; und Verschließen des Behälters (200) mit dem Verschluss (210).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungskammer (50) auf einen Unterdruck evakuiert wird und der Behälter (200) in die evakuierte Behandlungskammer (50) eingebracht wird, um den Behälter (200) auf den Unterdruck zu evakuieren.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (200) nach dem Verschließen aus der Behandlungskammer (50) ausgebracht wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung des Behälters (200) mittels einer Rundläufermaschine mit einem ersten Karussell (121) oder einer stationären Maschine mit mindestens einer Station, wobei sich das Karussell bzw. die Station zumindest bereichsweise in der Behandlungskammer (50) befindet, und das Befüllen sowie Verschließen des Behälters (200) mittels einer Rundläufermaschine mit einem zweiten Karussell (131), das sich in der Behandlungskammer (50) befindet, erfolgt, wobei die Übergabe des Behälters (200) vom ersten Karussell (121) bzw. von der Station zum zweiten Karussell (131) vorzugsweise mittels eines Transportsterns (51) erfolgt, der sich ebenfalls zumindest bereichsweise in der Behandlungskammer (50) befindet.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einleiten des Füllprodukts in den Behälter (200) ein Überdruck im Kopfraum des Behälters (200) erzeugt und der Behälter (200) unter dem Überdruck mit dem Verschluss (210) verschlossen wird.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (200) zur Befüllung zumindest teilweise, vorzugsweise ein Mündungsabschnitt (201) des Behälters (200), in eine Kopfkammer (10) eingebracht und diese relativ zur Behandlungskammer (50) sowie zur äußeren Umgebung abgedichtet wird, wobei nach dem Einbringen in die Kopfkammer (10) und vor dem Befüllen der Innendruck des Behälters (200) vorzugsweise nachjustiert wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllorgan (20) einen Mündungsabschnitt (25) aufweist, der zum Befüllen des Behälters (200) mit diesem in der Kopfkammer (10) dichtend in Fluidkommunikation gebracht wird; die Kopfkammer (10) zur Behandlungskammer (50) und zur äußeren Umgebung abgedichtet wird und auf einen Überdruck gebracht wird; und der Mündungsabschnitt (25) nach Beendigung des Füllprozesses vom Behälter (200) gelöst wird, wodurch auf das Füllprodukt im Behälter (200) der Überdruck der Kopfkammer (10) wirkt.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (200) über eine Eingangsschleuse (60) in die Behandlungskammer (50) eingeschleust und über eine Ausgangsschleuse (70) aus der Behandlungskammer (50) ausgeschleust wird, wobei vorzugsweise die Eingangsschleuse (60) und/oder die Ausgangsschleuse (70) als drehende Vakuumschleuse ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsschleuse (70) mitgenutzt wird, um die Verschlüsse (210) in die Behandlungskammer (50) einzuschleusen.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung des Behälters (200) eine Bestrahlung desselben mit UV- oder Elektronenstrahlung und/oder ein Beschichten von Innenflächen desselben umfasst, vorzugsweise mit einem reaktiven Material, das SiO₂ und/oder TiO₂ umfasst.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter teilweise oder vollständig aus Kunststoff gefertigt ist, vorzugsweise PET.
Vorrichtung zum Behandeln eines Behälters (200), Befüllen desselben mit einem Füllprodukt sowie Verschließen desselben mit einem Verschluss (210), vorzugsweise in einer Getränkeabfüllanlage, die aufweist: eine Behandlungskammer (50), die auf einen Unterdruck evakuierbar ist; eine Eingangsschleuse (60), die eingerichtet ist, um den Behälter (200) in die evakuierte Behandlungskammer (50) einzuschleusen, so dass der Behälter (200) in der Behandlungskammer (50) auf den Unterdruck der Behandlungskammer (50) evakuiert ist; eine Behandlungsvorrichtung (120), die zur Behandlung, vorzugsweise zum Sterilisieren und/oder Beschichten, des evakuierten Behälters (200) in der Behandlungskammer (50) eingerichtet ist; eine Vorrichtung (130) zum Befüllen und Verschließen des Behälters (200), umfassend ein Füllorgan (20), das zum Einleiten des Füllprodukts in den evakuierten Behälter (200) eingerichtet ist, wobei das Füllprodukt vorzugsweise unter einem Überdruck steht, sowie ein Verschließorgan (30), das eingerichtet ist, um den Verschluss (210) aufzunehmen und den Behälter (200) mit dem Verschluss (210) zu verschließen; und eine Ausgangsschleuse (70), die eingerichtet ist, um den Behälter (200) aus der Behandlungskammer (50) auszuschleusen.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsvorrichtung (120) ein erstes Karussell (121) aufweist, das sich zumindest bereichsweise in der Behandlungskammer (50) befindet, und die Vorrichtung (130) zum Befüllen und Verschließen des Behälters (200) ein zweites Karussell (131) aufweist, das sich zumindest bereichsweise in der Behandlungskammer (50) befindet, wobei vorzugsweise ein Transportstern (51) vorgesehen ist, der zur Übergabe des Behälters (200) vom ersten Karussell (121) zum zweiten Karussell (131) eingerichtet ist und sich ebenfalls zumindest bereichsweise in der Behandlungskammer (50) befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (130) zum Befüllen und Verschließen des Behälters (200) eingerichtet ist, um nach dem Einleiten des Füllprodukts in den Behälter (200) ein Überdruck im Kopfraum des Behälters (200) zu erzeugen und den Behälter (200) unter dem Überdruck mit dem Verschluss (210) zu verschließen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (130) zum Befüllen und Verschließen des Behälters (200) eine Kopfkammer (10) aufweist, die eingerichtet ist, um den Behälter (200) zumindest teilweise, vorzugsweise einen Mündungsabschnitt (201) des Behälters (200), aufzunehmen, und die gegenüber der Behandlungskammer (50) sowie der äußeren Umgebung abdichtbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllorgan (20) einen Mündungsabschnitt (25) aufweist und so eingerichtet ist, dass der Mündungsabschnitt (25) zum Befüllen des Behälters (200) mit diesem in der Kopfkammer (10) dichtend in Fluidkommunikation bringbar ist, wobei das Füllorgan (20) dazu vorzugsweise zumindest teilweise verfahrbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsschleuse (60) und/oder die Ausgangsschleuse (70) als drehende Vakuumschleuse ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsschleuse (70) eingerichtet ist, um zusätzlich, vorzugsweise parallel, zum Ausschleusen der Behälter (200) die Verschlüsse (210) in die Behandlungskammer (50) einzuschleusen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsvorrichtung (120) umfasst: eine oder mehrere UV-Lampen und/oder eine Plasmaerzeugungseinrichtung und/oder Mittel, vorzugsweise Elektroden und/oder Stäbe und/oder Rohre und/oder Düsen, die eingerichtet sind, um Innenflächen des Behälters (200) zu beschichten, vorzugsweise mit einem reaktiven Material, das SiO₂ und/oder TiO₂ umfasst.