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Abfüllverfahren für Kohl ensäurehaltige Getränke Bei der Abfüllung
von Getränken, v"ird je nach Art der Abfüllvorrichtung, ein bestimmter Teil der
zuvor in den Flaschen befindlichen Luft vom einfließenden Getränk aufgenommen. Diese
Luftaufnahme vermindert die Halt -barkeit und Güte des Getränkes, so daß man durch
verschiedene Maßnahmen versucht hat, diese Luftaufnahme weitgehenst zu vermeiden.
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Unter anderem hat man zu diesem Zeck die Flaschen vor der Befüllung
evakuiert und anschließend mit einem inerten Gas gefüllt. Das bei der Befüllung
der Flasche verdrängte Gas- Luftgemisch hat man in den Gasraum des Füllerkessels
geleitet und von dort ins Freie abgeleitet. Eine mehrfache Menge der abgeleiteten
Luft hat man durch ein inertes Gas ersetzt, indem man nach Entfernen der gefüllten
Flasche vom Füllventil durch Öffnen des Vorluftventils eine mehrfache Menge des
im Kessel befindlichen Gas-Luftgemisches durch den Luftkanal des Füllventils ins
Freie entvveichen ließ, Da sich das Vorluftventil nicht an der obersten Stelle des
Kessels befindet, besteht in diesem Falle die Möglichkeit, daß das Gas-Luftgemisch
beim Ablaßen zum erheblichen Teil aus inertem Gas besteht. Diese Sicherheitsmaßnahme
ist aber offensichtlich erforderlich, um beim Vorspannen der Flasche möglichst keine
Luft einzublasen, vas sonst den zuvor erfolgten Vorgang der Evakuierung der Flasche
illusorisch machen würde.
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Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß sich durch die Evakuierungsvorrichtung,
sowie die Sonderausführung der Abfüllventile, ein erheblicher Mehraufwand für den
Füller ergab, Deseiteren sank durch den Evakuierungsvorgang die Abfülleistung des
Füllers pro Füllventil. Außerdem xhurde aufgrund der Evakuierung der Flasche ein
zusätzlicher Bedarf an inertem Gas zur Vorspannung der Flasche erforderlich. Darüber
hinaus wurde die
evakuiert und ins Freie abgeleitete Luft aus Sicherheitsgründen
durch eine mehrfache Menge von inertem Gas ersetzt, vvas dieses Abfüliverfahren
vveiterhin erheblich verteuerte.
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Dem gegenüber vvird vorgeschlagen, eine Vorevakuierung der Flaschen
und die damit verbundenen Nachteile zu vermeiden, und statt dessen, unter Verwendung
normaler Abfüllventile, ein Abfüllverfahren zu wählen, bei vvelchem vor allem darauf
geachtet vLird, daß nicht nur die in den ankommenden Flaschen enthaltene Luft an
der obersten Stelle des Füllerkessels ins Freie abgeleitet wird, sondern darüber
hinaus jeweils eine Teilmenge Gas-Luft -gemisch zusätzlich an der selben Stelle
abbläst, während gleichzeitig eine gleiche Teilmenge inerten Gases unmittelbar über
den im Kessel befindlichen Getränkespiegel geleitet wird. Hierdurch wird mit Sicherheit
erreicht, daß nur dann inertes Gas abbläst, wenn keine spez0 leichtere Luft mehr
im Kessel vorhanden ist, und daß der Kessel sich vom Getränkespiegel ab systematisch
mit inertem Gas bis unter den Kessel deckel füllt, so daß das Vorspanngas, welches
durch das Vorgasventil in die angepreßte Flasche eingelassen wird, aus inertem Gas
besteht, ohne daß es erforderlich ist eine mehrfache Menge eines Gasgemisches abblasen
zu lassen. Weiterhin v\,ird erreicht, daß das Getränk im Kessel keine Berührung
mit der Luft erhält und somit eine Sauerstoffaufnahme an dieser Stelle unterbleibt.
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Die Vorspannung der Flasche geschieht somit durch das inerte Gas,
dessen Menge sich je nach der Höhe des Vorspanndruckes im mehrfachen Verhältnis
zum Luftinhalt der Flasche befindet Infolge des höheren spezifischen Gewichtes des
inerten Gases vvird der untere Teil des Flascheninhaltes vom inerten Gas befüllt.
Die durch ein vorzugsv\,eise langes Füllrohr einströmende Flüssigkelt kommt hierdurch
mit der Flaschenluft nicht in ENerührung
Da während des Füiivorganges
die zuerst aus der Flasche entvveichende Luft über den Gaskanal des Füllventils
aufgrund des kleineren spezifischen Gewichtes in den oberen Teil des Füllerkessels
und von da ins Freie geführt vvird, strömt mit dem weiteren Füllvorgang und insbesondere
gegen Ende der Befüllung das spezifisch schvverere inerte Gas in den Füllerkessel
.
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Nach Befüllung der Flaschen und nach Schließen des Vorgas- und Flüssigkeitsventils
befindet sich somit im Gaskanal des Füllventils vom Vorgasventil bis zum Flüssigkeitsniveau
des Kessels inertes Gas unter Abfülldruck.
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Wenn das für die Befüllung der Flaschen vorgesehene Füllventil mit
langem Füllrohr den besonderen Vorzug besitzt, daß sich bei Entspannung der gefüllten
Flasche der bis zum Kessel niveau befindliche Flüssigkeitsinhalt des Luftkanals
durch das darüber befindliche Gaspolster in die gefüllte Flasche entleert, wird
das im Flaschenhals befindliche Gas-Luftgemisch durch das nachströmende inerte Gas
des Luftkanals ins Freie geleitet, so daß der Flaschenhals der gefüllten Flasche
mit inertem Gas gefüllt ist und somit das abgefüllte Getränk vor einer Luftaufnahme
geschützt ist.
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Die Erfindung des Verfahrens vvird anhand der beigefügten Zeichnungen
erklärt, Figur 1 zeigt das Füllventil und seine Funktion in Vorgasstellung bei der
Durchführung des erfundenen Verfahrens, Des Füliventil besteht aus dem Ventilfuß
1 an v\/elchem über die Gummikonusse 3 und 4 die Zentriertulpe 2 durch den Anpreßdruck
der Flasche angedrückt wird. Die Federhülse 5 führt die Feder 6, v\elche das Flüssigkeitsventil
7 anhebt, sobald zvvischen Kessel und Flasche ein Druckausgleich
erfolgt
ist, Auf dem Federteller 8 ruht die Gasventilfeder 9, velche die Aufgabe hat, das
Gasventil 10 während des Füllvorganges vom Luftkanal 11 fernzuhalten Der Steuerhebel
1 2 steuert das Gasventil, sovvi e das Flüssigkeitsventil. Das Entlastungsventil
13 dient zur Entlastung des Flüssigkeitskanals 17 in Verlängerung des Füllrohres
14, sovvie des Flaschenhalses 15, während das Sieb 16 als Flüssigkeitssperre dient.
18 ist der konische Sitz des Flüssigkeitsventils. 1 9 stellt die im Füllerkessel
befindliche Flüssigkeit dar. 20 das gegenüber der Luft 21 spezifisch schvLerere
inerte Gas.
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Figur 2 zeigt das während des Füllprozesses aus der Flasche zurückströmende
Vorspanngas 22. 23 zeigt den Flüssigkeitsschvvimmer, vvelcher den Zustromkanal 24
für das inerte Gas am Ventilsitz 25, sowie den Abluftkanal 27 am Ventilsitz 26 steuert,
Figur 1 zeigt den Beginn des Verfahrens. Die Flasche ird mit atmosph, Luft gefüllt
an das Füllorgan angesetzt. Durch Anheben des Steuerhebels 1 2 vvird das Vorgasventil
10 ebenfalls angehoben, so daß das im Bereich des Vorgasventils befindliche inerte
Gas über den Gaskanal des Füllrohres 14 in die Flasche eindringt und einen Druckausgleich
zvvischen Flasche und Kessel herstellt.
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Figur 2 zeigt den Füllvorgang, ulelcher dadurch ausgelöst vvird, daß
sich durch die Einstellung des Gleichdruckes in Flasche und Kessel das Flüssigkeitsventil
7 durch die Feder 6 anhebt und der Flüssigkeit 19 die Möglichkeit gibt, am Flüssigkeitsventil
7 vorbei in das Füllrohr 14 einzudringen und am Boden der Flasche auszutreten. Die
einfließende Flüssigkeit trifft auf das spezifisch schwerere inerte Gas, vvodurch
die einfließende Flüssigkeit vor einer Sauerstoffaufnahme geschützt wird, Die Flüssigkeit
schiebt beim Befüllen der Flasche das inerte Gas nach oben, vvobei die über dem
inerten Gas befindliche Luft durch den Gaskanal des Füllrohres 14 und anschließend
durch den Gaskanal des Flüssigkeitsventils 7 nach oben über 22 in den oberen Teil
des Kessels zurückströmt, da auch hier das über der Flüssigkeit
befindliche
inerte Gas ein Absinken der Luft auf den Flüssigkeitsspiegel verhindert. Während
sich beim Befüllen der Flasche der Flüssigkeitsstand im Kessel entsprechend der
Füllmenge in der Flasche vermindert hat, öffnet sich, verursacht durch das Absinken
des Schvvimmers 23, das Abluftventil 27 und gleichzeitig das Einströmventil für
das inerte Gas Nr. 24. Während die spezifisch leichtere Luft durch das Abluftventil
27 den in der Flasche zuvor befundenen Anteil Luft ins Freie entv\,eichen läßt,
vvird durch eine entsprechende Dimensionierung des Zuströmkanals eine Teilmenge
hiervon durch inertes Gas ergänzt. Diese Teilmenge inerten Gases soll evtl. Verluste
an inerten Gases durch das Entlüftungsventil 27 ausgleichen und darüber hinaus verhindern,
daß sich die Menge des inerten Gases im Flüssigkeitskessel vermindert.
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Die durch das Öffnen des Entlüftungsventils 27 eingetretene Druckentspannung
im Flüssigkeitskessel läßt neue Flüssigkeit 19 eintreten bis der Schvvimmer 23 das
Entlüftungsventil 27 sowie das Zuströmventil 24 für das inerte Gas wieder verschließt.
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Nach Beendigung des Füllvorganges wird durch den Steuerhebel 1 2 Gas
-ventil 10, sovvie das Flüssigkeitsventil 7 geschlossen. Im Gaskanal des Flüssigkeitsventils
7 befindet sich oberhalb des Flüssigkeitsniveaus des Kessels inertes Gas mit Kesseldruck,
während sich vom Flüssigkeitsniveau des Kessels nach unten im Gaskanal bis zum Austritt
aus dem Füllrohr Flüssigkeit befindet.
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Figur 3 zeigt die Druckentlastung durch das Entlastungsventil 13,
wodurch die im Flaschenhals befindliche Spannluft nach außen geleitet wird, während
gleichzeitig durch den Spanndruck des inerten Gases im oberen Teil des Gaskanals,
die im unteren Teil des Gaskanals befindliche Flüssigkeit in die gefüllte Flasche
entleert wird, während der Rest des austretenden inerten Gases aus dem Gaskanal
mit dem gleichzeitig damit verbundenen autom. Aufschäumen der Flüssigkeit den Flaschenhals
mit inerten Gas befüllt