DE1532545A1 - Verfahren zum Abfuellen von Fluessigkeiten in elastisch verformbare Behaelter und Vorrichtungen zur Ausfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Description

Unterlagen für die Offenlegungsechrift

PATENTANWÄLTE' DH. ing. H. NEGENDANK · dipl.ing. H. HAUCK · D ι PL.- ph υ s. W. SCHMITZ HAMBURG-MÜNCHEN 1532545 ZUSTELLUNGSANSCHRIFT: HAMBURG 86 · NEUER WALL 41

TEL. 3β 74 38 UND SO 4110

XnterStaDella A. G. telbgb. moidipatiht Hamburg

Chur/Schweiz München ib · mozartstr. 23

Bahnstraße 20 islossobs«

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Hamburg, 23. September 1969

Verfahren zum Abfüllen von Flüssigkeiten in elastisch verformbare Behälter und Vorrichtungen zur Ausführung

des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abfüllen von flüssigkeiten in elastisch verformbare Behälter und Vorrichtungen zur Ausführung des Verfahrens.

Bei der Abfüllung von Getränken, insbesondere Bier, werden verschiedene Verfahren angewendet, um Luft aus dem Leerraum zu entfernen. Es gibt hierfür zwei Gründe:

1. Sauerstoffentfernung wegen Veränderungen des Füllgutes durch Oxydation,

2. Verminderung des Partialdruckes der Luft wegen des Druckanstieges bei Erwärmung.

Aber auch nicht OOg-haltige Getränke, z. B. Milch, Obst- und Fruchtsäfte werden durch den Sauerstoff der Luft beeinträchtigt.

New© Unterlagen (λ«. ? s 1 Abo. 2 u_r 1 · - · 009811/0110

Bei den bekannten Verfahren für die Abfüllung von kohlensäurehaltigen Getränken wied die Luft durch Kohlensäure ersetzt. Damit wird erreicht, daß kein freier Sauerstoff zur Reaktion mit dem Füllgut nach erfolgter Füllung und Verschließen der Flasche zur Verfugung steht, und daß bei Erwärmung des verschlossenen Gefäßes der Druckanstieg nur dem bei höherer Temperatur erhöhten Kohlensäure-Sättigungsdruck entspricht, und nicht weiter dadurch erhöht wird, daß die in der Flüssigkeit nicht lösliche luft durch !Temperaturerhöhung und Volumenverminderung erheblichen Partialdruckanstieg erfährt; die Volumenverminderung wird verursacht durch die vasehieden große Ausdehnung der verpackten Flüssigkeit und des Verpackungsgefäßes aufgrund der unterschiedlich großen Wärmeausdehnungskoeffizienten.

Bei kohlensäurehaltigen Getränken sind folgende Verfahren zur Luftentfernung bekannt:

a) Vorevakuierung der Flasche und Vorfüllen mit Kohlensäure, die beim Einfüllen der Flüssigkeit verdrängt wird, so daß nach erfolgtem Abfüllvorgang der über der Flüssigkeit verbleibende Leerraum mit Kohlensäure gefüllt bleibt;

b) Einblasen von Kohlensäure in den Leerraum nach Beendung des Füllvorganges und Verdrängung der Luft durch die so eingeblasene Kohlensäure;

c) speziell beim Abfüllen von schaumbildenden Flüssigkeiten

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aufschäumen lassen bis zum Überlaufen des Schaumes, so daß beim Verschließen der Leerraum über der Flüssigkeit aus Schaum besteht, dessen Hohlräume im wesentlichen Kohlensäure enthalten.

d) Verkleinerung des Volumens von elastischen Flaschen durch Erzeugung einer Unrundheit während des Abfüllens und Verschließens, wobei die Unrundheit nach dem Verschließen aufgehoben wird.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gesetzt, ein Verfahren zu schaffen, das beim Abfüllen derartiger Flüssigkeiten in Behälter, insbesondere Flaschen, die Entfernung von Luft■ auf besondere einfache und wirkungsvolle Weise ermöglicht. Gleichzeitig bezweckt die Erfindung die Schaffung von Vorrichtungen zur Ausführung dieses Verfahrens.

Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung von einem Verfahren zum Abfüllen von Flüssigkeiten in elastisch verformbare Behälter aus, bei dem der Behälter nach dem Abfüllen dicht 'Verschlossen wird.

Die Erfindungsaufgabe wird dadurch gelöst, daß der Behälter nach dem Füllen und vor dem Verschließen so weit zusammengedrückt wird, daß die in seinem Leerraum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels vorhandene Luftmenge verdrängt wird. Nach der auf diese Weise durchgeführten Verdrängung wird die Zusammendrückung des Behälters, insbesondere der Flasche,

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wieder aufgehoben, so daß sich der Behälter in seine ursprüngliche Form zurückbewegt und sich nunmehr infolge der inzwischen vorgenommenen dichten Terschließung eine Luftleere oder ein Vakuum zwischen dem Flüssigkeitsspiegel und dem dichten Verschluß ergibt. Bei 00₂-freien Flüssigkeiten wird dieses Vakuum entsprechend der jeweils vorhandenen Temperatur und den sich dabei ergebenden Partialdrücken vorwiegend von Wasserdampf und den geringen Luftmengen aufgefüllt werden, die in der Flüssigkeit bei atmo«p&^riscilem Druck gelöst waren. Die Lösungsmöglichkeit von Luft in Wasser ist bekanntermaßen wesentlich geringer als die Lösungsmöglichkeit von Kohlensäure bzw. Kohlendioxyd in Wasser. Es ergibt sich auf diese Weise durch die Erfindung oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in dem dicht verschlossenen Behälter ein Leerraum, der nur noch in äußerst geringen Mengen Luft bzw. Sauerstoff enthält, so daß die schädlichen Einwirkungen des Sauerstoffes auf die Flüssigkeit auf ein Mindestmaß barabgesetzt sind.

Nach Durchführung des erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahrens weist der Behälter aber einen Leerraum auf, so daß selbst dann, wenn der thermische Ausdehnungskoeffizient des Behälters wesentlich kleiner ist als derjenige der Flüssigkeit und der Behälter nach Durchführung des erfindungsgemäß vorgesehenen Verfahrens^wird (sei es beispielsweise zum Zwecke einer Pasteurisierung, sei es auch

auch mehr oder weniger aufällig durch Lagerung in warmen

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oder der Sonnenbestrahlung ausgesetzten Bäumen), die Gefahr des Platzens oder auch einer insbesondere nicht erwünschten Verformung des Behälters nicht vorliegt.

Besonderen Vorteil bietet das Verfahren beim Abfüllen von CO₂-haltigen Flüssigkeiten. Bei ihnen füllt sich das Vakuum mit Kohlensäuredämpfen derjeinigen Kohlensäure, die in der Flüssigkeit gelöst wird, und zwar entsprechend dem Partialdruck der Kohlensäure bei der jeweils herrschenden Temperatur. Auf besonders vorteilhafte Weise wird das Verfahren der Erfindung in der Form ausgeführt, daß die Kraft zum axialen Zusammenquetschen des Behälters durch den Verschluß auf diesen übertragen wird, wobei der Verschluß so ausgebildet ist, daß während des Zusammendrückens die übertragende Kraft noch keinen dichten Abschluß der Behälteröffnung hervorruft, so daß die luft entweichen kann, und daß bei Erreichen der Endstellungen des zusammengedrückten Behälters die übertragende Kraft so weit angewachsen ist, daß der dichte Abschluß erfolgen kann und der eigentliche Verschließvorgang stattfindet.

Zum Verschließen von Behältern, insbesondere Flaschen, die aus elatischem Werkstuff hergestellt sind, werden Kronenkorken mit Dichtungseinlagen aus Kork oder Polyäthylen oder mit Kunststoff-Ausspritzmasse eingesetzt. Ebenso ist hierfür die Verwendung von Schraubverschlüssen, von AIuminium-AbreißverSchlussen mit entsprechenden Dichtungsein-

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lagen bekannt. Schließlich werden noch Stopfen aus Kork oder Polyäthylen verwendet.

Die Größe der Verschließkräfte ist je nach Verschlußart sehr unterschiedlich, reicht aber normalerweise aus, um die elastischen Flaschen bis zu einem gewissen Grade zusammenzudrücken. Eine Ausbildung von Flaschen in Kugelzonenform, z. B. nach der deutschen Patentschrift 1 071 519, ist für den Effekt U - des Zusammendrückens der Flasche besonders günstig, da sich hier unter axialer Belastung ein einwandfreier Federweg in Richtung der Längsachse der Flasche, ähnlich wie bei einem Federbalg, ergibt.

Da die zum Verschließen erforderlichen Kräfte durch die Verschließvorrichtung senkrecht auf den Verschluß wirken, ist die Dichtungseinlage des Verschlusses während des
Zusammendrückens der Flasche schon in Funktion, so daß sich im Flascheninneren ein Überdruck bildet.

Bei einer Ausfi&rungsform;-der Erfindung weist die Dichtungseinlage des Verschlusses eine zunächst absichtlich unebene Dichtfläche auf, die nach Berührung mit dem Behäterrand Kanäle bildet, durch die Luft aus dem Flascheninneren nach außen entweichen kann.

Bei einem anderen Verschluß zur Ausführung des Erfindungsverfahrens sind im formbeständigen Teil des Verschlusses Verengungen eingepreßt, die während des Verschließvorganges zunächst ein Anliegen der Dichtungseinlage auf

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dem Behält errand verhindern, so daß luft entwichen kann, und die hei Erreichen eines Kraftmaximums auseinanderspreizen und über den oberen Flaschenhalswulst gleiten, so daß dann der eigentliche Verschließvorgang beginnt.

Aber auch Plastikverschlüsse sind zur Ausführung des Verfahrens geeignet, wie sich aus den nachfolgenden Ausführungen im einzelnen ergibt.

Auf besonders vorteilhafte Weise wird das Erfindungsverfahren mit Hilfe »ines Kronenkorkens ausgeführt, der auf übliche Weise ausgebildet sein kann. Die im Zusammenhang mit der Ausführung der Erfindung erforderlichen Abänderungen beschränken sich hierbei auf die Ausbildung und die Arbeitsweise des VerBchließelementes des Kronenkorkene. Bei den bekannten Verschließelementen ist üblicherweise in einem Gehäuse axial verschiebbar ein Druckstempel angeordnet, der zur Abstützung des Kronenkorkens dient und axial verschiebbar entgegen der Wirkung einer Feder in dem Gehäuse gelagert ist. In dem Gehäuse ist außerdem unbewegter eine konische Bördelhülee gelagert, die den Bördelrand des Kronenkorkens seitlich gegen die Flaschenmündung preßt.

Erfindun-gsgemäß ist der Bördelring axial verschiebbar in dem Verschließkopf gelagert, indem der Verschließkopf mit dem Stempel und dem Bördelring so gesteuert wird, daß der Konus des Bördelringes durch Druck auf die Zacken des Kronenkorkens während des Hinausdrückens der Luft ein Anliegen der Dichtungseinlage verhindert, wobei erst nach beendetem Hin-

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ausdrängen der luft der Stempel den Kronenkorken mit seiner Dichtungeinlage auf den Flaschenrand aufpreßt und der Bördelring den Kronenkorken umbördelt.

Weitere "Verbesserungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind anhand der heiligenden Abbildung erläutert, in der einige Ausführungsformen vereinfacht dargestellt sind.

Es zeigen:

Fig. 1 eine beispielsweise gemäß der deutschen Patentschrift 1 071 519 ausgebildete gefüllte Kugelzonenflasche, deren !Füllung unter Aufrechterhaltung eines Leerraumes vorgenommen ist,

Pig. 2 den Vorgang eines Verschließens dieser Flasche mit Hilfe einer Verschließvorrichtung,

Pig. 3 die gefüllte Flasche, nachdem sie mittels eines Verschlusses dicht verschlossen worden ist,

Fig. 4 einen Schnitt durch den oberen !eil einer Flasche mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Verschluß während des Austreibens der Luft,

Fig·. 5 einen Schnitt ähnlich der Fig. 4, jedoch nach dem dichten Verschließen dieses Verschlusses,

Fig. 6 eine Darstellung ähnlich den Fig. 4 und 5, jedoch unter Benutzung eines verschiedenartig ausgebildeten

* "Verschlusses,

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Pig. 7 eine Darstellung ähnlich der -Pig. 6 mit einem ähnlich ausgebildeten Verschluß, jedoch unter Benutzung eines besonderen Verschließorganes,

Pig. 8 einen Schnitt durch den oberen Teil einer Flasche einschließlich eines erfindungsgemäß ausgebildeten Plastikverschlusses,

Pig. 9 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung einer anderen Ausführungsart des Erfindungsverfahrens,

Pig. 10 ein schematische Darstellung zur Verdeutlichung einer abgewandelten Ausführung des Erfindungsverfahrens ,

Pig. 11 eine schematische Darstellung äur Verdeutlichung einer weiteren Abwandlungsform der Erfindung,

Pig. 12 eine schematische Darstellung des Bewegungsablaufes eines erfindungsgemäß ausgebildeten Verschließorgans zur Ausführung der Erfindung mit Hilfe eines normal ausgebildeten Kronenkorkens, wobei die Stufen der Bewegungsfolge mit den Buchstaben A bis P bezeichnet sind,

Pig. 13 eine vergrößerte Darstellung des Plaschenmundstükkes, des Kronenkorkens und des erfindungsgemäß ausgebildeten Verschließorgans, wobei entsprechend der Pig. 12 A bis P die Stufen der Bewegungsfolge mit den Buchstaben A bis P bezeichnet sind.

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Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer solchen """'lasche in gefülltem Zustand. Der Flüssigkeitsspiegel 1 befindet sich etwa 3 4 cm unterhalb des Piaschenrandes, so daß die Flasche bis etwa auf 97 $ gefüllt ist.

Pig. 2 zeigt die gleiche Flasche während des Verschließvorganges in einer marktüblichen Verschließmaschine; der Verschließmechanismus 2 hat die elastische Flasche so weit zusammengedrückt, daß der Flüssigkeitsspiegel 1 bis zum Flaschenrand reicht. In dieser Stellung kommt die Dichtung des Verschlusses 3 zur V/irkung, und ein τ« it er es Zusammendrücken der Flasche verursacht sofort einen erheblichen Überdruck im Flascheninneren. Dadurch wird die an sich elastische Wand der Flasche gestützt und ist jetzt in der lage, senkrecht wirkende Verschließkräfte, wie sie z. B. zum ümbördeln von Kronenkorken erforderlich sind, aufzunehmen. !lach Beendigung des Verschließvorganges, der auf die gleiche Art und ¥eise auch mit anderen Verschlüssen als Kronenkorken durchgeführt werden kann, nimmt die Flasche nahezu ihre ursprüngliche Gestalt gemäß Fig. 3 wieder an. Bei der Abfüllung von stillen Getränken wird die ursprüngliche Höhe nicht wieder ganz erreicht, da sich im leerraum ein Vakuum aufbaut. Bei der Abfüllung von kohlensäurehaltigen Ge-tränken wird dieses Vakuum aufgefüllt durch Kohlensäure, die infolge des Partialdruckgefalles zwischen Flüssigkeit und Leerraum entbindet.

Voraussetzung zum einwandfreien Funktionieren des erfundenen

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Verfahrens ist, daß die Kräfte zum Zusammenpressen der Flasche noch keine Abdichtung der Piasehenöffnung hervorruft, da sonst die luft nicht entweichen könnte. Zur Erfüllung dieser Toraussetzung sind verschiedene Lösungen möglich, die anhand der folgenden Abbildungen beispielhaft erläutert sind·

Damit die Luft während des Zusammendrückens der Flasche entweichen kann, wird ein Yersehluß 3 mit einer Dichtungseinlage oder einer Dichtungsmasse 4 naoh Fig. 4 verwendet. Die Oberfläche der Dichtungseinlage 4 ist absichtlich uneben, mit Torsprüngen 22 versehen, zwischen denen Kanäle 23 gebildet sind, durch die Luft vom Flascheninneren nach außen entweichen kann. Die Formbeständigkeit des Dichtungswerkstoffes ist so gewählt, daß die Reaktionskraft der Flasche während des Zusammendrückens nicht ausreicht, die Oberfläche glattzupressen. Erst wenn die Flasche so weit zusammengedrückt ist, daß die Flüssigkeit bis zu den feinen Kanälen 23 der Dichtungseinlage 4 reicht, ist die Reaktionskraft der Flasche so weit angestiegen, daß der Dichtungswerkstoff durch Anlegen gegen den Flaschenrand 24 verformt wird und die Abdichtung erfolgt. Der Anstieg der Reaktionskraft, ist verursacht durch die Erhöhung der Federkraft in Abhängigkeit vom Federweg der Flasche und wird evtl. noch schlagartig vergrößert durch einen plötzlichen Aufbau von Überdruck in der Flasche, wenn die Flüssigkeit bis zu den Kanälen in der Dichtungsmasse gestiegen ist und sich

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damit der Strömungswiderstand gegenüber dem Durchströmen der verdrängten Luft vervielfacht.

Der sich aufbauende Überdruck in der Flasche stützt iie Piaschenwand ab und setzt damit einen weiteren Zusammendrücken der Flasche erheblichen Widerstand entgegen. Hat jedoch erst eine geringe Verformung der Dichtungsmasse begonnen, so ist der weitere Anstieg der Reaktionskraft stark progressiv» da damit der Strömungswiderstand in den kleiner werdenin Kanälen schnell ansteigt und wiederum eine weitere Erhöhung des Überdruckes in der Flasche hervorruft. Nach dem vollständigen Abdichten der Dichtungsmasse 4 erfolgt bei dem in Fig. 5 beispielhaft dargestellten Kronenkorken 3 der Bördelvorgang, indem der Kräuselrand 25 des Kronenkorkes 3 um den oberen Wulst 26 des Flaschenhalses 27 herumgebördelt wird.

Eine weitere Möglichkeit eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kronenkorkens zeigt Fig. 6. Ein Kronenkorken 28 ist in bekannter Weise vorgepreßt und mit den normalen Zacken 5 versehen. Damit zwischen der Dichtungseinlage 29 üblicher Art"und dem Flaschenrand 24 ein Spalt zum Herausströmen der Luft beim Zusammendrücken der Flasche bleibt, sind jedoch an mehreren Stellen des Kronenkorkens 28 Verengungen 6 eingepreßt. Die Anzahl dieser Verengungen sind so gewählt, daß ihre Steifigkeit während des Zusammendrückens ausreicht, um eine Berührung zwischen der Dichtungseinlage 29 und dem

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!"laschenrand 24- zu verhindern. Erst auf den letzten Millimetern des Federweges der Flasche wird die Reaktionskraft der zusammengedrückten Hasche so groß, daß die Verengungen 6 elastisch auseinanderfedern und ein Verschließen des Kronenkorkens 28 in bekannter Weise erfolgen kann» Im extremen Fall kann auch jede Zacke ^ des Kronenkorkens 28 als Verengung 6 ausgebildet werden bew. sein·

In lallen, in denen die Steifigkeit der Verengungen zur Erzielung des maximalen Federweges der Flasche zu gering ist, wird eine Einrichtung nach Fig. 7 verwendet. Die normale Verschließmaschine wird mit speziellen Verschließköpfen ausgerüstet. Das Zusammendrücken der Flasche erfolgt mit einem Stützring 7» cLer so geformt ist, daß die Verengungen 6 nicht auseinanderspreizen können. Erst bei Erreichen der Endstellung der zusammengedrückten Flasche wird der weitere Druck auf den Kronenkorken entweder wegabhängig oder kraftabhängig gesteuert, zunächst vom Stempel 8 übernommen, hierdurch tritt der Stütztring 7 außer Aktion, die Verengungen 6 spreizen auseinander, die Dichtungseinlage 29 kommt zur Anlage auf dem Flaschenrand 24. Imeiterem Verlauf der Abwärtsbewegung des Verschließkopfes wird durch den Bördelring 9 in bekannter Weise die Bördelung des Kronenkorkens vollzogen.

Fig. 8 zeigt einen erfindungsgemäß ausgebildeten Plastikverschluß, In ■verschlossenem Zustand dichtet die zylindrische Sitz~fläche 11 eines Stopfens 30, der zwecks Ein-

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führung in die Öffnung des Flaschenhalses 27 mit einem konischen Kopf y\ versehen ist. Der Verschluß hat Kanäle, durch die während des Zusammendrückens der Flasche die Luft entweichen kann. Im konischen Kopf $1 des Stopfens 30 können weitere Kanäle dieses Entweichen der Luft noch unterstützen. Erst bei Erreichen einer bestimmten Reaktionskraft der Flasche dehnt sich der äußere Mantel des Plastikverschlusses elastisch soweit, daß der wulstförmige Rezeß 15 über den oberen Flaschenhai swulst 26 gleitet. Damit wird die Dichtfläche 11 in die öffnung des Flaschenhalses 27 eingeführt. Der Eezeß 15 federt nach dem Übergleiten über den oberen Flaschenhai swul st 26 wieder zusammen und hält jetzt auch gegen inneren Überdruck, z. B. bei kohlensäurehaltigen Getränken, den Verschluß in bekannter Y/eise geschlossen. Der Verschließvorgang kann durch Überströmkanäle 14 oder Schlitze im unteren, konischen Teil des Stopfens erleichtert werden. Ebenso kann der Dichtungseffekt des Stopfens durch bekannte, horizontal verlaufende Rillen oder Erhebungen, wie bei 34- angedeutet, ähnlich denen eines Plastik-Sektkorkens erhöh-t werden.

Alle bekannten Zusatzeinrichtungen, wie Abreißringe zur Originalitätssicherung oder Laschen zum leichteren Öffnen des Verschlusses können angebracht werden. Falls die Stei«- figkeit des Rezesses 15 nicht ausreicht, die zum Zusammendrücken der elastischen Flasche erforderlichen Kräfte zu übertragen, kann eine ringförmige oder anders geartete

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Vorrichtung ähnlich dem vorher heim Kronenkorken in Fig· 7 Geschriebenen Stützring 7 vorgesehen werden.

Eine weitere Möglichkeit zur Durchführung des erfundenen Verfahrens bietet eine Einrichtung nach Fig. 9· ^Die ^Iasche wird vor dem eigentlichen Verschließvorgang zwischen dem Flaschenteller 15a und der geeigneten Stützeinrichtung, z. B. einem Stützring 15» zusammengepreßt, so diß die Luft aus dem Leerraum entweichen kann· Der Verschließvorgang mit irgeneinem der bekannten Verschlüsse 18 erfolgt nun, noch während die Flasche zusammengepreßt ist, in bekannter Weise durch den Verschließkopf 17· Es ist möglich, durch Verschweißen den Flaschenhals zu verschließen·

Bei Flaschen, deren Mantel ein Zusammendrücken nicht gestattet, wird gemäß Fig. 10 und 11 der Flaschenboden mit Hilfe eines Stempels 20 eingedrückt» so daß sich trotz steifer Flaschenwand eine Volumenverminderung und4amit ein Herausdrücken der Luft aus dem Leerraum ergibt. Die Gegenkraft wird in Fig. 10 beispielhaft durch eine Klammer 21 aufgenommen, während in Fig. H die Kraft durch einen der Verschlüsse 3 nach Fig. 4- bis 8 direkt über-

tragen wird.

Die vorstehende Beschreibung führt als Ausfürhrungsbeispiel nur Flaschen an, in welche Flüssigkeiten abgefüllt wurden. Das Verfahren läßt sich ebenso vorteilhaft auf

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andere , luftempfeindliche Füllgüter anwenden, ebenso auf Gefäße, die nicht als Flaschen anzusprechen sind, wie Konservendosen, Becher usw.

Der Bördelring 9 des Verschließkopfes der Fig. 12 und 13 ist axial verschiebbar in einem nicht gezeigten Verschließkopfgehäuse gelagert, in dem über*dfes auf bekannte Weise ein Stempel 8 entgegen· der Wirkung einer nicht dargestellten Feder gelagert ist· Ähnlich der Einrichtung nach Fig. 7 arbeitet ein gemäß Fig. 12 und 13 ausgebildeter Verschließkopf, jedoch ohne daß besonders geformte Kronenkorken mit Verengungen verwendet werden müßten. Der Verschließkopf hat in üblicher V/eise einen Stempel 8 und ei- · nen Bördelring 9» die jedoch abweichend von normalen Verschließköpfen in. bestimmter Reihenfolge relativ zueinander bewegt werden. Die Bewegungsfolge ist in den sechs Phasen A bis F in Fig. 12 dargestellt. Fig. I3 zeigt die entsprechenden Phasen A bis F in vergrößerter Darstellung mit i'laschenmundstück und Kronenkorken.

Die Funktion des vorher anhand der Fig. 7 beschriebenen Stützringes 7 wird hier von dem Bördelri-»ng 9 übernommen, so daß dieser "beide Funktionen nacheinander, nämlich die de-s Abstützen? der Zacken des Kronenkorkens beim Lufthinausdrängen und die des Umbördelns der Zacken beim endgültigen Verschließen ausführt.

Pj-hase A zeigt die Ausgangsstellung der Verschließeinrich-

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tung vor Beginn des Verschließvorganges. Die Belastung der Flasche beträgt O kg, so daß auch der Yerformungsweg einer beispielhaft angenommenen Kugelzonenflasche O mm beträgt. Die Marken 32 und 33 veranschaulichen die Stellung des Stempels 8 relativ zum Bördelring 9 "und die des Bördelringes 9 relativ zum Flaschenhals. Die Innenseiten der Zacken 5 des Kronenkorkens 3 ragen noch nicht über den Wulst 26 des Rezesses am Flaschenhals} die Dichtungseinlage 4 des Kronenkorkens 3 liegt auf dem Flaschenrand 24 auf.

Der erste Bewegungsablauf des Yerschließkopfes führt den Bördelring 9 abwärts, während der Stempel 8 verharrt, was der Phase B entspri-rcht. Durch öfen Druck auf die äußeren Spitzen der Zacken 5 des Kronenkorkens 3 hat sich dieser bis zum Anschlag an den Stempel 8 nach oben durchgewölbt. Die Berührungsflächen der Zacken 5 sind dabei auf der sich nach oben verjüngenden Fläche des Flaschenwulstes 26 in geringem Maß relativ zur etwas zusammengedrückten Flasche nach oben und innen gewandert* Bei der oben beispielhaft erwähnten Kugelzonenflasche betragen die Belastung der Flasche in dieser Stellung etwa 20 kg und die Verformung in axialer Richtung 1 bis 2 mm.. Zwischen Dichtungseinlage 4 des Kronenkorkens 3 und Flaschenrand 24 hat sich ein Hohlraum von ca* 1 bis 2 mm gebildet, durch den beim weiteren Zusammendrücken der Flasche Luft

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entweichen kann. Die Marken 32 und 33 veranschaul ichen die gegenüber der Phase A veränderte relative Lage von Stempel 8, Bördelring 9 und Flaschenhals 27.

Der nächste Bewegungsschritt führt Stempel 8 und Bördelring 9 gleichmäßig nach unten und bewirkt das eigentliche Hinausdrängen der Luft. In Phase C ist die beispielhafte Flasche etwa 6 mm zusammengedrückt und mit ca. 1OOkg belastet. Da die Verformung der Flasche vorwiegend in Flaschenmitte erfolgt, wo der Durchmesser etwa dreimal und damit die Fläche etwa neunmal größer sind als am Flaschenhals, bewirken die 6 mm Verformung die Anhebung des Flüssi^keitsspiegels um ca. 9 x β = 54- mm. Diese 54 mm reichen vollkommen als Leerraum für den Abfüllvorgang aus. Die Kraft zum Zusammendrükken der Flasche wird gleichzeitig über Stempel 8 und Bördelring 9 auf den Flaschenwulst 26 übertragen, wobei der Bördelring 9 verhindert, daß die Zacken 5 des Eronenkorkens 3 auseinanderspreizen und damit die Dichtungseinlage 4 zum Anliegen auf den Fiaechenrand 24 bringen, während der Stempel 8 verhindert, daß sich der Kronenkorken 3 noch weiter nach oben durchwölbt und dabei bis zur Unbrauchbarkeit deformiert. Die Marken 32 und 33 sind gegenüber Phase B unverändert, da keine Eelativbewegung von Stempel 8, Bördelring 9 und Flaschenhals zueinander erfolgte.

Der folgende Bewegungsschritt führt den Stempel 8 weiter

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abwärts, während Bördelring 9 verhant. Die Flasche wird noch um ein geringes Haß weiter verformt. Sa die abstützende Wirkung des Bördelringes 9 entfällt, spreizen die Zacken 5 des Kronenkorkens 3 auseinander und gleiten über den Wulst 26 des Eezesses am Flaschenhals. Die Sichtungseinlage 4 des Kronenkorkens 3 kommt dabei auf dem Flaschenrand 24 zur Anlage und wird zusammengepreßt· Die Phase D zeigt das Ende dieses Bewegungsschrittes. Die Harke 52 wird gegenüber Phase C vergrößert, da sich Stempel 8 relativ zum Bördelring 9 bewegt hat, während Harke 33 fast unverändert ist.

Es folgt nun der eigentliche Bördelvorgang des ^ronenkorkens, der zur Phase E führt. Der Stempel δ verharrt in seiner Lage, während der Bördelring 9 abwärts bewegt wird und die Zacken 5 des Kronenkorkens 3 umbiegt, so daß sie sich in bekannter Weise hinter den Wulst 26 des Recesses am Flaschenhals legen und damit eine bleibende Dichtigkeit der Dichtungseinlage 4- bewirken. Die Harken 32 und 33 zeigen deutliche Veränderung gegenüber Phase D, da sich Bördelring 9 relativ sum Stempel 8 und sum Flaschenhals bewegt hat.

Damit ist der Terschließvorgang beendet. Bei Entlastung der Flasche federt diese zurück, und der sich hierbei wieder bildende Leerraum über dem Flüssigkeitsspiegel ist luftleer. Die Bewegung des Stempels 8 erfolgt bei Entlastung

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der Flasche gegenüber dem Bördelring 9 etwas verzögert, damit der Piaschenhais mit dem Kronenkorken 3 sicher
aus dem Konus des Bördelringes 9 gleitet. Phase F zeigt den Verschließkopf wieder in Ausgangsstellung. Die Flasche ist verschlossen.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Verfahren zum Abfülllen von gegen Sauerstoff "bzw. Luft empfindlichen Flüssigkeiten in elastisch verformbare Behälter, bei dem der Behälter nach dem Füllen dicht verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter nach dem Füllen und Tor dem Verschließen soweit zusammengedrückt wird, daß die in seinem Leerraum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels vorhandene Luftmenge verdrängt wird und daß die Behälter in axialer Richtung zusammengedrückt werden.

   2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Abfüllen von CCU-hallJigen Flüssigkeiten.

   3· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft zum axialen Zusammenquetschen des Behälters durch den Verschluß auf diesen übertragen wird, wobei der Verschluß so ausgebildet ist, daß während des Zusammendrückens die übertragene Kraft noch keinen dichten Abschluß der Behälteröffnung hervorruft, so daß die Luft entweichen kann, und daß bei Erreichen der Endstellung des zusammengedrückten Behälters die übertragene Kraft so weit angewachsen ist, daß der dichte Abschluß erfolgen kann und der eigentliche Verschließvorgang'stattfindet.

   4» Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurchgekennzeichnet, daß das Zusammendrücken des Behälters

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   vor dem Verschließvorgang mit einer gesonderten Zusammendriickvorrichtung erfolgt, wobei der Behälter zusammengedruckt bleibt, bis der Verschluß dicht aufgesetzt ist·

   5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorwiegend der Behälterboden in das Innere des Behälters hineingedrückt wird, um die zum Herauspressen der Luft erforderliche Volumenverminderung des Behälters zu erzielen.

   6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß eine gesonderte Zusammendrückvorrichtung im Bereich des Behälterbodens angreift, so daß der Behältermantel von den zum Zusammendrücken erforderlichen Kräfte nicht beansprucht wird.

   7. Verschluß für Behälter, insbesondere .Flaschen zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5»dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinlage (4) eine zunächst absichtlich unebene Dichtfläche aufweist, die nach Berührung mit dem Behälterrand Kanäle (23) bildet, durch die Luft aus dem Flascheninneren nach außen entweichen kann.

   8» Verschluß nach Anspruch^, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinlage (4) aus einem Werkstoff be-

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   steht, dessen Formbeständigkeit ausreicht, der zum Zusammendrücken des elastischen Behälters erforderlichen Kraft zunächst, zu widerstehen, während bei Erreichen eines Kraftmaxdaius die Verformung der Dichtungseinlage (4) und damit die abdichtende Wirkung eintritt.

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   9. Verschluß nach Anspruch ^f und/oder -4©·, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinlage in Kronenkorken, Schraubverschlüssen, Aluminium-Abreißverschlüssen oder Plastikverschlüssen einbringbar ist.

   10. Verschluß für Behälter, insbesondere Flaschen, zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche bis K und 7, dadurch gekennzeichnet, daß im formbeständigen Teil des Verschlusses (28) Verengungen (6) eingepreßt sind, die während des Verschließvorganges zunächst ein Anliegen der Dichtungseinlage (29) auf dem Behälterrand verhindern, so dai: Luft entweichen kann, und die bei Erreich η eines Kraftmaxismus auseinanderspreizen und über den oberen Flanschenhalswulst (26) gleiten, so daß dann der eigentliche Verschließvorgang beginnt _x

   11. Verschluß nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengungen (6) so ausgebildet sind, daß während des Luftauspressens ein Stützring (7) im Ver-

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   schließmechanismus (7» 8, 9) das Auseinanderspreizen der Verengungen (6) verhindert, und daß erst nach Entfernung des Stützringes (7) die auseinadergespreizten Verengungen (6) über den oberen Flaschenhalswulst (26) gleiten, so daß dann der eigentliche Verschließvora gang "beginnt«

   12. Verschluß nach Anspruch 10 und/oder 11, dadurch ge-

   . kennzeichnet, daß der Metallteil des Verschlusses als Kronenkorken ausgebildet ist.

   13. Verschluß nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zacke der Krone als Verengung ausgebildet ist.

   14· Verschluß, insbesondere als Plastik für Behälter, insbesondere Flaschen, zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5» dadurch gekennzeichnet, daß sich ein wulstförmiger Rezeß (15)» der durch Luftkanäle (12) unterbrochen ist, auf den oberen Flaschenhalswulst (26) aufsetzt, bevor der Stopfen (30) die innere Kante der Flaschenmündung abdichtet, so daß Luft aus dem Flascheninneren nach außen entweichen kann.

   15· Verschluß nach Anspruch 14·, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Teil (3I) des Stopfens (30) Luftkanäle (13) enthält, die das Entweichen der Luft unterstützen·

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   16· "Verschluß nach-Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sich bäi Erreichen eines Kraftmaximums der wulstförmige Rezep (15) elastisch dehnt, sod&ß er über den oberen Flaschenhalswulst gleitet, wodurch der Stopfen (30) in die Flaschenmündung eingeführt wird und diese abdichtet, während der wulstförmige Rezeß in seiner Endstellung in eine entsprechend geformte Nut des Flaschenhalses einrastet und den Verschluß auch gegen inneren Überdruck in der Flasche, insbesondere "Bei Kohlensäurehaltigen Getränken, festhält,

   1?. Verschluß nach einem der Ansprüche 14 bis 16 dadurch gekennzeichnet, daß vom Inneren des hohlen Stopfens (30) nach außen Kanäle (14) geführt sind, so daß während des Verschließvorganges die Luft aus dem Hohlraum des Stopfens ebenfalls entweichen kann.

   18. Verschließkopf zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 unter Verwendung eines Üblichnormalen Kronenkorkens, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Bördelring axial verschiebbar in dem Gehäuse des Verschließkopfes gelagert ist, und daß der auf an sich bekannte Weise ebenfalls verschiebbar gelagerte Stempel (8, Fig. 13) und der Bördelring (9, Fig. 13) so gesteuert sind, daß der Konus des Bördelringes durch Druck auf die Zacken des Kronenkorkens während des Hinausdränget der Luft ein Anliegen der

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   Dichtungseinlage verhindert, und daß erst nach beendetem Hinausdrängen der Luft der Stempel den Kronenkor-

   ein

   ken mit seiner DichtunggÄage auf den IPla>schenrand aufpreßt und der Bördelring den Kronenkorken umbördelt.

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