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Verfahren und Vorrichtung zum Verdrängen der Luft aus Flaschen od.
dgl. Behälter durch Schaumentwicklung des abgefüllten Getränks.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verdrängen der Luft
aus Flaschen od. dgl. Behälter durch Schaumentwicklung des abgefüllten Getränks,
insbesondere Bier, mittels eines Flüssigkeitsstrahls, der am oder unmittelbar hinter
dem Ausgang einer Füllmaschin. in die einer Verschließmaschine mit deren Teilungsabstand
zugeführten Flaschen eingespritzt wird.
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Auf der Flüssigkeitseinspritzung beruhende Verfahren zum Entwickeln
von zusätzlichem Schaum, um damit die für empfindliche Getränke meist schädliche
Luft aus dem Flaschenhals zu entfernen, sind allgemein bekannt und verwenden das
Getränk selbst (US-PS 981.768) oder Wasser als Einspritzflüssigkeit, die am oder
unmittelbar hinter dem Ausgang der Füllmaschine in Form eines homogenen Strahls
in die der Verschließmaschine zugeführten und mit deren Teilungsabstand transportierten
Flaschen eingespritzt wird. Von dem hierbei mit hoher Strömungsgeschwin digkeit
aus einer Düse oberhalb der Flaschenbahn austretende Flüssigkeitsstrahl wird Jedoch
auf dem Wege zu den Flaschen Luft mitgerissen und dem abgefüllten Getränk zugeführt.
Sie löst sich im Getränk und beeinträchtigt besonders bei Bier die Qualität.
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Zur Vermeidung dieses Nachteils ist es nach der DT-DAS 1.532.529 bekannt,
bei einem zur Schaumentwicklung des Getränks dienenden
Einspritzstrahl
die Luftmitnahme dadurch zu unterbinden, da13 eine möglichst gasfreie Flüssigkeit,
z. B. von Luft freies steriles Wasser oder reiner Alkohol verwendet wird.
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Die Erfindung befaßt sich ebenfalls mit der Aufgabe, die Luftmitnahme
durch einen Einspritzstrahl zu verhindern. Sie löst diese Aufgabe mit einem einfacheren
und vorteilhafteren Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Inertgasstrahl
den Flüssigkeitsstrahl umhüllt und mit diesem in die Flaschen eingeleitet wird.
Ein auf diese Weise gegen die Atmosphäre abgeschirmter Flüssigkeitsstrahl schließt
die Mitnahme und das Eindringen der Luft in das Füllgut aus. Außerdem spült der
ihn umhüllende Inertgasstrahl, der mit gleicher oder annähernd gleicher Strömungsgeschwindigkeit
des Flüssigkeitsstrahls in die Flasche gelangt, die im Flaschenhals vor der Schaumentwicklung
durch den Flüssigkeitsstrahl vorhandene Luft aus der Flasche heraus. Die mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren erzielten guten Luftritergebnisse, beispielsweise bei
Bier, können gemäß weitergehender Erfindung noch dadurch verbessert werden, daß
innerhalb eines Abstandes von einer oder mehreren Verschließmaschinenteilungen nach
gemeinsamer Einspritzung des Flüssigkeits- und Inertgasstrahls ein weiterer aus
Inertgas bestehender Spülstrahl in die Flasche eingeleitet wird. Bei diesem anschließenden
Verfahrensschritt, der insbesondere bei Flaschen mit stark koniscll ausgebildeten
Schultern angebracht ist, durchdringt der Illertgasstrahl mit einer Strömungsgeschwindigkeit,
die jeweils- auf riliu EXlaschellform und das Schaumverhalten des Getränks abgestellt:
ist, de.l zuvor erzeugten Schaum und trifft auf das Füllgut auf. Voii dieseiii
umgelenkt
strömt es an den Wandungen der Flaschenschultern entlang zur Flaschenmündung zurück,
wobei es sowohl die von den Flaschenschultern am Aufstieg zur Schaumoberfläche zurückgehaltenen
als auch die vom Schaum im Flaschenhals umschlossenen und im wesentlichen mit Luft
angefüllten großen Schaumiläschen freisetzt und nach oben zum Austritt aus der Flasche
mitnimmt.
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Sowohl zur Schaumentwicklung durch den gemeinsamen Flüssigkeits-und
Inertgasstrahl als auch zum Spülen des Schaums mittels des nachgeordneten Inertgasstrahls
sind die einer Einspritzvorrichtung jeweils zugeordneten Düsen im Transportweg zur
Verschließmaschine oberhalb der Flaschen angeordnet. Für das Spülgas, beispielsweise
Kohlensäure, handelt es sich um eine übliche Gasdüse. Lur Durchführung der gemeinsamen
Einspritzung von Flüssigkeit und Gas, wobei es sich um Wasser und Kohlensäure handeln
kann, besteht die Düse erfindungsgemäß aus einem Flüssigkeitsraum und einem dem
Flüssigkeitsraum vorgelagerten Gasraum mit je einem Leitungsanschluß und einer Austrittsöffnung,
wobei beide Öffnungen konzentrisch zueinander angeordnet sind und die Gasraumöffnung
im Durchmesser größer ist als die Öffnung des Flüssigkeitsraumes.
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An einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist die
.rfindullg nachstehend beschrieben.
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ßs zeigen: Fig. 1 eine Einspritzvorrichtung für eine Flaschenfüll-
und serschließanlage
mit gemeinsamer Düse für Flüssigkeit und Inertgas
und einer nachgeordneten Düse für inertes Spülgas, Fig. 2 eine Schnittansicht der
Düse zur Flüssigkeit- und Inertgaseinspritzung, Fig. 3 eine Ansicht der Spülgasdüse.
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In der Fig. 1 ist von der teilweise dargestellten Flaschenbehandlungsanlage
die Füllmaschine mit 10 und die Verschließmaschine mit llbezeichnet. Beide Maschinen
besitzen einen gemeinsamen Maschinentisch 12. Er trägt im Bereich des Füllmaschinenausgangs
sowie des Verschließmaschineneingangs je einen mit halbkreisförmigen Führungen 15
versehenen Flaschenstern 13 und 14. Bei beiden Sternen 13 und 14, welche die aus
der Maschine 10 austretenden gefüllten Flaschen in der angedeuteten Pfeilrichtung
der Verschließmaschine 11 zuführen, bildet der gegenseitige Abstand. der Führungen
15 jeweils die Sternteilung.
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Sie entspricht dem Teilungsabstand der an der Maschine 11 angebrachten
Verschließelemente 16.
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In den zur Verschließmaschine führenden Förderweg der Flaschen ragt
eine am oder unmittelbar hinter dem Ausgang der Füllmaschine 10 angebrachte Düse
17. Sie ist oberhalb des Sterns 13 am freien Ende eines mit einem Drehgelenk 19
versehenen horizontalen Arms 18 befestigt, der mit einer Schelle 20 an einer Maschinensäule
21 höhenverstellbar angebracht ist. Wie aus Fig. 2
erkennbar, besteht
die Düse 17 aus einem mit angeschlossener Flüssigkeitsleitung 22 versehenen Flüssigkeitsraum
23, dem ein mit einer Gasleitung 24 verbundener Gasraum 25 vorgelagert ist.
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Beide Räume 23, 25 besitzen nach unten gerichtete dicht oberhalb den
Flaschenmündungen stehende Austrittsöffnungen, die konzentrisch zueinander angeordnet
sind. Die Gasraumöffnung ist hierbei im Durchmesser größer als die Öffnung des Flüssigkeitsraumes
23.
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Ebenfalls an Arm 18 angebracht ist eine mit 26 bezeichnete Gasdüse,
die mit einer Leitung 27 an einer nicht gezeigten Inertgasquelle angeschlossen ist.
Innerhalb eines Abstandes von einer oder mehreren Sternteilungen 15 zur Düse 17
ist sie dieser im Transportweg der Flaschen nachgeordnet und steht gleichfalls mit
nach unten gerichteter Öffnung über den Flaschenmündungen.
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Die Halterung der Gasdüse 26 am Drehgelenk 19 läßt es zu, ihren Abstand
zur Düse 17 derart zu verändern, daß mit Rücksicht auf die Beschaffenheit des Füllgutes
und der Flaschenformen sowie zur Vermeidung von Flüssigkeitsverlusten die Inertgasspülung
nach vorangegangener Flüssigkeitseinspritzung früher oder später erfolgen kann.
Bei der Flüssigkeits- und Gaseinspritzung mittels der Düse 17 in die der Verschließmaschine
11 mit deren Teilungsabstand zugeführten Flaschen erfolgt, wie in Fig. 2 dargestellt,
die Schaumbildung durch den ans dem Flüssigkettsraum 23 austretenden und in das
Getränk einedringenden Flüssigkeitsstrahl.
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Der ihn auf dem iieg zu <Lon Flaschen umhüllende Enertgasstrahl
verhindert slie Luftnit tiatnne und s£>kL t auberslelll die vor der Schaumentwicklung
im Flaschenhals vorhandene Luft auti den Flaschen
aus. Hierzu reicht
es aus, daß der Inertgasstrahl jeweils bis zur Flüssigkeitsoberfläche in die Flaschen
eindringt.
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Bei der Inertgasspülung, die als zusätzlicher Verfahrens schritt nach
der Getränkeaufschäumung durch den gemeinsam eingespritzen Gas- und Flüssigkeitsstrahl
erfolgen kann, durchdringt, wie in Fig. 3 veranschaulicht, der mit'einstellbarer
Strömungsgeschwindigkeit aus der Düse 26 austretende Gas strahl den zuvor erzeugten
und im Flaschenhals stehenden Schaum und trifft auf das Füllgut auf. Von diesem
umgelenkt'strömt das Gas an der Wandung der Flaschenschulter entlang zur Flaschenmündung
zurück. Hierbei nisslt es sowohl die an der Flaschenschulter zurückgehaltenen als
auch die vom Schaum im Flaschenhals umschlossenen großen Schaumbläscilen mit und
spult sie über die Flaschenmündung aus dem Getränk aus.
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