DE1158398B

DE1158398B - Verfahren und Vorrichtung zum Heissabfuellen von Bier und anderen kohlensaeurehaltigen Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE1158398B
Application number: DEE21721A
Authority: DE
Original assignee: Enzinger Union Werke AG
Current assignee: Enzinger Union Werke AG
Priority date: 1961-09-27
Filing date: 1961-09-27
Publication date: 1963-11-28

Description

Verfahren und. Vorrichtung zum Heißabfüllen von Bier und anderen kohlensäurehaltigen Flüssigkeiten Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Heißabfüllen von Bier und anderen kohlensäurehaltigen Flüssigkeiten, bei dem die durch Erhitzen sterilisierte heiße Flüssigkeit unter Gegendruck in Glasflaschen eingefüllt wird und die Flaschen unmittelbar danach druckentlastet und verschlossen werden. Bei diesem Verfahren wurde bisher das heiße Bier in vorsterilisierte heiße Flaschen abgefüllt. Um heiße Flaschen zu erhalten, muß die der Füllmaschine vorgeschaltete Reinigungsmaschine so geschaltet werden, daß die gereinigten Flaschen im heißen Zustand aus der Reinigungsmaschine herauskommen. Es ist bereits aus der Fachliteratur bekannt, daß auf dem Wege von der Reinigungsmaschine zur Flaschenfüllmaschine die Flaschen auf dem Transportband abkühlen, denn die Umgebungstemperatur wird selten 25° C überschreiten, so daß zwischen den heißen Flaschen und der Umgebungsluft ein erhebliches Temperaturgefälle und demnach eine entsprechende Abkühltendenz der Flaschen vorhanden ist. Begünstigt wird diese Abkühlung insbesondere durch lange Transportbänder, im Flaschenabfüllraum auftretende Zugluft oder durch Stillstand der Kolonnen.
Es ist weiter bereits aus der Fachliteratur bekannt, daß je nach der Höhe der Temperaturunterschiede zwischen der Flasche und der Umgebungsluft sowie dem Wärmeübergang durch äußere Einflüsse in der Glaswandung thermische Spannungen entstehen. Diese thermischen Zugspannungen in der Glaswand werden beim Einlassen des Gegendruckes im Füller um die entsprechenden, innendruckbedingten Spannungen erhöht und außerdem von den durch das heiß einfließende Bier hervorgerufenen Wärmespannungen überlagert.
Es ist ebenfalls bereits bekanntgeworden, daß dabei eine erhebliche Abnahme der Druckfestigkeit der Flaschen auftritt, die allerdings noch abhängig ist von der Flaschenform. Der Flaschenbruch bei der Heißabfüllung ist deshalb nicht unbeachtlich, insbesondere weil die Temperatur der Flasche beim Einlaufen des heißen Bieres von zahlreichen Zufälligkeiten abhängig ist und außerdem nicht über die ganze Glasstärke gleichmäßige oder symmetrische Werte aufweist.
Um diesen Nachteilen abzuhelfen, könnte man zwischen der Flaschenreinigungsmaschine und der Füllmaschine einen Flaschentunnel mit thermostatisch geregelter Innentemperatur vorsehen. Der Aufwand hierfür wäre jedoch verhältnismäßig hoch, und außerdem würde die Zugänglichkeit der Anlage leiden, und die nach der Reinigungsmaschine eingeschaltete Flaschendurchleuchtstation müßte einen entsprechenden hermetischen Abschluß- erhalten, was jedoch bei der Bedienung sehr hinderlich wäre.
Nach der Erfindung wird ein völlig neuer Weg beschritten. Das heiße Bier wird nämlich in nicht heiße Flaschen eingefüllt, und diese Flaschen werden während des Einfüllens von außen her einer Behandlung mit wärmeleitenden, temperierten Medien unterzogen. Aus der Reinigungsmaschine gelangen die Flaschen wie bisher etwa mit Umgebungstemperatur heraus. Sie können auf dem Transportband beliebig lange angehalten werden. Es kann ohne Schaden im Flaschenkeller Zugluft herrschen. In jedem Falle gelangen die Flaschen mit normaler Temperatur - maximal handwarm - unter das Füllorgan und werden gleichzeitig mit dem Einlassen des heißen Bieres von außen her von einem temperierten Medium beaufschlagt. Auf der Außen-und Innenseite der Flasche sind dann die Temperaturspannungen etwa die gleichen, und der Wärmeausgleich innerhalb der Flaschenwand erfolgt in wesentlich kürzerer Zeit als bisher, weil die Glaswand von beiden Seiten her in vergleichbarer Weise thermisch beansprucht wird.
Das heiße Bier bewirkt überdies eine Entkeimung auch derjenigen Flaschen, die nicht völlig frei von Bierschädlingen sind.
Gemäß der Erfindung wird also weiter vorgeschlagen, daß die Flaschen während des Einfüllens der heißen Flüssigkeit von außen her mit temperiertem Wasser, mit Luft, mit Dampf oder mit einem Dampf-Luft-Gemisch beaufschlagt werden.
Die Wärmebehandlung kann vom Augenblick des Einfließens der Flüssigkeit ab über den Zeitpunkt der Vollfüllung hinaus fortgesetzt werden, bis die gesamte Flaschenwand eine einheitliche Temperatur aufweist.
Es wird weiter vorgeschlagen, daß die Temperaturen der Behandlungsmedien im Bereich zwischen der Umgebungstemperatur und der Temperatur der einfließenden Flüssigkeit liegen.
Weiter wird vorgeschlagen, daß bei unmittelbar auf den Flaschenboden auftreffendem heißem Bierstrahl, z. B. durch mit langem Füllrohr eingeleitetes Bier, der Flaschenboden durch wärmeableitende Mittel, z. B. Wasser oder eine gekühlte Standfläche, gekühlt wird.
Zur Durchführung des Verfahrens wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß an der Flaschenumlaufbahn wenigstens im Füllbereich einer Flaschenfülhnaschine Spritz- bzw. Blasdüsen vorgesehen und. mit ihren Austrittsöffnungen gegen die äußeren Oberflächen der umlaufenden Flaschen gerichtet und mit einer Zuleitung für temperiertes Wasser, Luft, Wasserdampf oder Dampf-Luft-Gemisch versehen sind. Außerdem wird vorgeschlagen, daß die Spritzdüsen Anschlüsse für verschieden temperierte Druckströmmittel aufweisen, so daß die verschiedenen Partien der Flaschen, z. B. Hälse, Flanken, Standflächen, mit verschiedenen Temperaturen beaufschlagt werden können. Zweckmäßigerweise erhalten die Flaschenträgerteller der Maschine auf ihren Tragflächen Kanäle und/oder Öffnungen zum Durchleiten temperierter Behandlungsflüssigkeit zu den Flaschenstandflächen. Dadurch können die Flaschenstandflächen einer besonderen Wärmebehandlung unterzogen werden. Bei bestimmten Flaschen- und Flaschenbodenformen kann es zweckmäßig sein, den Flaschenboden zu kühlen. Hierzu können die Tragflächen der Flaschenteller auch mit einem Feuchtigkeit aufnehmenden, elastisch verformbaren Belag, z. B. aus Kunststoff, versehen werden, wobei beim Anpressen der Flaschen an das Füllorgan der Hohlraum unter der Flaschenstandfläche von dem elastisch verformten Belag ausgefüllt wird und die Feuchtigkeit des Belages einen Wärmeabfluß vom Flaschenboden bewirkt.
Gemäß der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß die Zuleitungen für die Sprüh- bzw. Blasdüsen mit fernsteuerbaren Absperrventilen versehen und derart über ein Zeitgeberrelais mit dem Maschinenantrieb gekuppelt sind, daß bei Stillstand der Maschine das Besprühen der Flaschen noch so lange erfolgt, bis die in der Maschine in Füllstellung befindlichen Flaschen vollgefüllt sind.
Durch die Erfindung können nach einer neuen Art Bier und entsprechend andere kohlensäurehaltige Flüssigkeiten heiß abgefüllt werden, wobei durch die sorgfältige, materialgerechte Behandlung der Flaschen nicht nur eine Leistungssteigerung, sondern auch eine Verbesserung der Haltbarkeit und eine Verminderung des Flaschenbruches erzielt werden können.
In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt.
Abb. 1 zeigt die Anordnung der Blas- bzw. Spritzdüsen an einer Rundläufermaschine im Grundriß; Abb. 2 zeigt eine Flasche während der Behandlung in Ansicht und im vergrößerten Maßstab; Abb. 3 zeigt eine Einzelheit der Erfindung.
Auf einem Transportband 1 in Richtung des Pfeiles 2 ankommende Flaschen 3 gelangen in üblicher Weise in eine Flaschenumlaufbahn 4 einer Füllmaschine 5 und werden in einer Behandlungszone 5' gemäß der Erfindung von außen mit einem temperierten, vorzugsweise warmem oder heißem Medium behandelt. Das Medium entströmt Düsen 6,6', die in der Behandlungszone 5' am Umfang des Füllers angeordnet sind. Die Düsen 6, 6' sind so eingerichtet, daß die Flaschen 3 beim Vorbeilaufen rundum durch das temperierte Medium beaufschlagt werden. Als Behandlungsmedien kommen Wasser, Luft, Dampf oder ein Dampf-Luft-Gemisch in Betracht mit Temperaturen, die zwischen der Umgebungstemperatur und der Temperatur der einfließenden Flüssigkeit liegen können. Die Zuführung dieser Medien zu den Düsen 6,6' erfolgt über eine oder mehrere Verteilerleitungen 7, die an beiden Enden an separaten Zuleitungen 8 bzw. 9 angeschlossen sein können. Zweckmäßigerweise weisen die Zuleitungen je ein Magnetventil 10,11 auf. Durch die zwei Zuleitungen 8, 9 und ein Zwischenventil 16 können je nach Bedarf verschieden hochtemperierte Medien gewonnen und zum Beaufschlagen der Flaschen verwendet werden. Es ist auch möglich, mehrere Verteilerleitungen übereinander oder zonenweise hintereinander anzuordnen und sie mit unterschiedlich temperierten Medien zu beschicken. Durch die in den Zuleitungen 8, 9 angeordneten und über zwischengeschaltete Zeitrelais (nicht gezeichnet) mit dem Maschinenantrieb gekuppelten Magnetventile 10,11 werden bei Stillstand des Füllers 5 die Zuleitungen 8, 9 für die temperierten Medien zu der Verteilerleitung 7 erst gesperrt, wenn die noch in Füllstellung stehenden Flaschen 3 bereits vollgefüllt sind. Beim plötzlichen Stillstand des Füllers 5 läuft der Füllvorgang nämlich bis zur Füllung aller gespannten Flaschen 3 selbsttätig weiter. Bis zur vollendeten Füllung und darüber hinaus sollte daher die Außenbehandlung der Flaschen auch während des Stillstandes des Füllers nicht unterbrochen werden. Die Behandlungszone 5' ist außerdem größer, als dem Füllwinkel 20 des Füllers entspricht, denn nach vollendeter Füllung sollte die Außenbehandlung der Flaschen 3 noch wenigstens bis zum etwa erzielten Temperaturausgleich in der Flaschenwand ausgedehnt werden.
Abb. 2 zeigt eine Flasche 3, die gerade durch ein temperiertes Medium aus den Sprühdüsen 6, 6' beaufschlagt wird. Ein Flüssigkeitsfilm 21 hüllt die Flasche von außen ein und bewirkt infolge des Wärmeüberganges eine Aufwärmung der Flasche von außen gleichzeitig mit der inneren Aufwärmung durch die heiß abgefüllte Flüssigkeit. Der Plattenteller 18 des Hubelementes 13 kann auch einen Feuchtigkeit aufnehmenden Belag 14 gemäß Abb. 2 aufweisen. Dieser Belag 14 kann jeweils, bevor eine neue Flasche 3 im Sektor 19 eingebracht wird, besprüht und dabei gekühlt werden. Dadurch können Spannungen im Flaschenboden 15 beim Einströmen der heißen Füllflüssigkeit weitgehend vermieden werden, besonders falls ein direkt den Flaschenboden beaufschlagendes langes Füllrohr verwendet wird.
Eine andere Möglichkeit, den Boden der Flasche von außen zu temperieren bzw. die beim Heißfüllen auftretende Wärme abzuleiten, zeigt der Grundriß eines Flaschentellers nach Abb.3. Hier sind Bohrungen 17 vorgesehen, durch welche ein temperiertes, flüssiges Medium auf den Flaschenteller 18 geleitet werden kann. Dieses Medium verteilt sich auf den Flaschenteller 18 und sorgt nach dem Aufschieben einer Flasche dafür, daß der Boden der Flasche gleichmäßig erwärmt bzw. daß die auftretende Wärme gleichmäßig abgeführt wird. Diese Ausführung ist von besonderem Vorteil, wenn als temperiertes Medium heiße Luft od. dgl. verwendet wird.
Durch das Heißfüllverfahren gemäß der Erfindung für kohlensäurehaltige Trinkflüssigkeiten und durch die Vorrichtungen zu seiner Durchführung können Flaschen mit Raumtemperatur heiß befüllt werden, und zwar unter größter Schonung der Flaschen samt Inhalt, und es entsteht weniger Flaschenbruch als bei der Flaschenvorwärmung mit unkontrollierbarer Abkühlung vor dem Einfüllen der heißen Flüssigkeit.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Heißabfüllen von Bier und anderen kohlensäurehaltigen Flüssigkeiten, wobei die durch Erhitzen sterilisierte heiße Flüssigkeit unter Gegendruck in Glasflaschen eingefüllt wird und die Flaschen unmittelbar danach druckentlastet und verschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß das heiße Bier in nicht heiße Flaschen eingefüllt wird und diese Flaschen während des Einfüllens von außen her eine Behandlung mit wärmeleitenden, temperierten Medien erfahren.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flaschen während des Einfüllens der heißen Flüssigkeit von außen her mit temperiertem Wasser, mit Luft, mit Dampf oder mit einem Dampf-Luft-Gemisch beaufschlagt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturen der Behandlungsmedien zwischen Umgebungstemperatur und Flüssigkeitstemperatur liegen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei unmittelbar auf den Flaschenboden auftreffendem heißem Flüssigkeitsstrahl dieser Flaschenboden durch wärmeableitende Mittel, z. B. Wasser oder eine gekühlte Standfläche, gekühlt wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Flaschenumlaufbahn (4) wenigstens im Füllbereich (20) einer Flaschenfülhnaschine (5) Spritz- bzw. Blasdüsen (6, 6') vorgesehen und mit ihren Austrittsöffnungen gegen die äußeren Oberflächen der umlaufenden Flaschen (3) gerichtet und mit einer Zuleitung (7, 8, 9) für temperiertes Wasser, Luft, Wasserdampf oder Dampf - Luft - Gemisch versehen sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritz- bzw. Blasdüsen (6, 6') Anschlüsse (8, 9) für verschieden temperierte Druckströmmittel aufweisen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flasehenträgerteller (18) der Maschine auf ihren Tragflächen Kanäle und/oder Öffnungen (17) zum Durchleiten temperierter Behandlungsflüssigkeit zu den Flaschenstandflächen aufweisen. B.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragfläche der Flaschenteller (18) mit einem Feuchtigkeit aufnehmenden, elastisch verformbaren Belag (14), z. B. aus Kunststoff, versehen ist.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen (8,9) für die Sprüh- bzw. Blasdüsen (6,6') mit fernsteuerbaren Absperrventilen (10, 11) versehen und derart über ein Zeitgeberrelais mit dem Maschinenantrieb gekuppelt sind, daß bei Stillstand der Maschine (5) das Besprühen der Flaschen (3) noch so lange erfolgt, bis die in der Maschine (5) in Füllstellung befindlichen Flaschen (3) vollgefüllt sind.