DE2203075A1

DE2203075A1 - METHOD AND DEVICE FOR FILLING AIR-SENSITIVE BEVERAGES

Info

Publication number: DE2203075A1
Application number: DE19722203075
Authority: DE
Inventors: Werner Heckmann; Uwe Knabe; Friedrich Rademacher
Original assignee: Holstein und Kappert Maschinenfabrik Phonix GmbH
Current assignee: Holstein und Kappert Maschinenfabrik Phonix GmbH
Priority date: 1972-01-22
Filing date: 1972-01-22
Publication date: 1973-07-26
Also published as: JPS4882984A; US3865157A

Description

18. Januar 1972 HOLSTEIN & KAPPERT MASCHINENFABRIK ΓΚΟΝΙΧ GMdH DORTMUND, DEN 1004/72 January 18, 1972 HOLSTEIN & KAPPERT MASCHINENFABRIK ΓΚΟΝΙΧ GMdH DORTMUND, DEN 1004/72

BLATT ANLEAF ON

Verfahren und Vorrichtung zum Abfüllen luftempfindlicher GetränkeMethod and device for filling air-sensitive beverages

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abfüllen luftempfindlicher Getränke in Gefäße wie Flaschen, Dosen und dgl. sowie auf eine zur Durchfuhrung des vorgeschlagenen Verfahrens geeignete Vorrichtung.The invention relates to a method for filling air-sensitive Drinks in vessels such as bottles, cans and the like. As well as on a device suitable for carrying out the proposed method.

Es ist bekannt, daß sich eine Oxydation in jedem Falle nachteilig auf die Gute von Getränken auswirkt. Die Oxydation hat im wesentlichen eine erhebliche Schädigung der Farbe, des Geschmacks und der Haltbarkeit zur Folge. Es muß deshalb vor der eigentlichen BefUllung dafUr Sorge getragen werden, daß so wenig Luft wie irgend möglich in dem zu füllenden Gefäß verbleibt.It is known that an oxidation is disadvantageous in each case Good effects from drinks. The oxidation essentially results in considerable damage to the color, the taste and the shelf life. Therefore, before the actual filling, care must be taken to ensure that as little air as possible remains in the vessel to be filled.

Es sind deshalb eine Reihe von Verfahren vorgeschlagen worden, mit welchen in einer mehr oder weniger geeigneten Weise eine Entfernung des Luftanteils aus dem Gefäß bewirkt wird. Als besonders vorteilhaft hat sich hierbei das Vorevakuierungsverfahren herausgestellt. Nach diesem Verfahren werden die gegen das Füllelement bewegten und gegenüber der Atmosphäre abgedichteten Gefäße zunächst evakuiert, darauf unter Gleichdruck gesetzt und anschließend befUllt. Selbst mit diesem Verfahren ist eine völlige Entfernung des Luftanteils aus dem Gefäß nicht möglich. Erschwerend kommt hinzu, daß insbesondere bei der BefUllung von verformungsempfindlichen Gefäßen, wie Kunststoffflaschen, Dosen und dgl. nur ein relativ geringer Unterdruck einstellbar ist, womit auch die entsprechende Evakuierung des Luftanteils nicht den gewünschten Anforderungen entspricht. Es ist nun denkbar, den Evakuierungserfolg durch längere Unterdruckeinwirkung und gleichzeitiger Zugabe von inertem Spülgas zu erhöhen. Dies fuhrt aber zwangsläufig zu einer erheblichen Leistungsminderung.A number of methods have therefore been proposed by which a removal of the air fraction from the vessel is effected in a more or less suitable manner. It has proven to be particularly advantageous here highlighted the pre-evacuation procedure. According to this method, the elements moved against the filling element and sealed against the atmosphere Vessels first evacuated, then placed under equal pressure and then filled. Even with this method, it is not possible to completely remove the proportion of air from the vessel. To make matters worse, in particular When filling vessels that are sensitive to deformation, such as plastic bottles, cans and the like, only a relatively low negative pressure can be set, which means that also the corresponding evacuation of the air fraction is not the desired one Requirements. It is now conceivable that the evacuation success can be achieved by prolonged exposure to negative pressure and the simultaneous addition of inert purging gas to increase. However, this inevitably leads to a considerable reduction in performance.

309830/0316309830/0316

Der Erfindung liegt nun unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile die Aufgabe zugrunde, eine nahezu vollständige Entfernung des Luftanteils aus den Gefäßen zu erwirken. Dabei soll die AbfUlleistung nicht beeinträchtigt werden. Darüber hinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Ausnutzung des Evakuierungsverfahrens unmittelbar vor der BefUllung auch bei verformungsempfindlichen Gefäßen den Luftanteil erheblich zu reduzierThe invention is now based on the object, while avoiding the disadvantages indicated, to achieve an almost complete removal of the air fraction from the vessels. The filling performance should not be impaired. In addition, the invention is based on the object of using the evacuation method immediately before filling to considerably reduce the proportion of air even in the case of vessels that are sensitive to deformation

Diese Aufgaben werden bei einem Verfahren zum Abfüllen luftempfindlicher Getränke der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Gefäße noch außerhalb des Bereichs der Füllelemente vor dem eigentlichen Füllvorgang mit inertem Gas gespult, in diesem Zustand den FUllelementen der Füllmaschine zugeführt, darauf evakuiert und anschließend gefüllt werden.These tasks become more air sensitive in a filling process Drinks of the type mentioned above are achieved in that the vessels are still outside the area of the filling elements before the actual filling process flushed with inert gas, in this state the filling elements of the filling machine fed, then evacuated and then filled.

Der besondere Vorteil dieses Verfahrens liegt in der Entfernung des Luftanteils vor der eigentlichen Anpressung der Gefäße gegen die FUllelemente. Während der Spülung wird bereits der volumenmäßig größte Anteil der Luftmenge aus de« Gefäß entfernt und durch inertes Gas ersetzt. Es bildet sich im Gefäß ein Gasgemisch, bei welchem der schädliche Luftanteil bereits we-.sentlich verringert ist. Das Gefäß wird anschließend mit dem FUllelement verbunden und evakuiert. Infolge der bereits hohen Gaskonzentration wird hierbei der schädliche Luftanteil nahezu vollständig aus der Flasche entfernt. Selbst bei AbfUliverfahren, denen eine Evakuierung der Gefäße nicht vorausgeht, wird eine weitaus bessere Ausnutzung des zum Vorspannen benutzten inerten Gases erzielt, da durch die relativ hohe Gaskonzentration des in dem Gefäß befindlichen Gemisches, welches im Austausch mit der Flüssigkeit in den Gasraum der Füllmaschine zurückgelangt, eine weniger schädigende Wirkung erwartet werden kann.The particular advantage of this process is that it removes the proportion of air before the vessels are actually pressed against the filling elements. The largest proportion of the air volume in terms of volume is already used during the flushing process removed from the vessel and replaced with inert gas. A gas mixture forms in the vessel in which the harmful air content is already significant is decreased. The vessel is then connected to the filling element and evacuated. As a result of the already high gas concentration the harmful air content is almost completely removed from the bottle. Even with filling processes that do not require evacuation of the vessels precedes, a much better utilization of the inert gas used for prestressing is achieved, since the relatively high gas concentration of the in the vessel located mixture, which in exchange with the liquid returned to the gas space of the filling machine, a less damaging one Effect can be expected.

- 3 309830/0316 - 3 309830/0316

Die Füllmaschine zur Durchfuhrung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Transport- und Ubergabeeinrichtung für die Gefäße und einem vorzugsweise rotierenden FUllmaschinentisch mit FUllelementen zeichnet sich dadurch aus, daß die vorzugsweise als Ubergabestern ausgebildete Transporteinrichtung in den Gefäßhohlraum gerichtete Begasungsdüsen aufweist. Damit steht der ohnehin zur Übergabe der Gefäße auf die Standteller des FUllmaschinentisches vorgesehene Übergabestern als Begasungseinrichtung zur Verfügung. Es werden auf diese Weise weitere Maßnahmen zur Evakuierung oder Begasung, wie sie zwangsläufig bei einem bereits mit dem Füllelement verbundenen Gefäß notwendig werden, vermieden. Schließlich ist auf diese Weise auch die Evakuierung von verformungsempfindlichen Gefäßen ohne weitere Schwierigkeiten durchführbar. Der Unterdruck kann in diesem Falle bei der anschließenden Evakuierung infolge des bereits verringerten Luftanteils wesentlich reduziert werden.The filling machine for carrying out the method according to the invention with a transport and transfer device for the vessels and a preferably rotating filling machine table with filling elements is characterized characterized in that the transport device, which is preferably designed as a transfer star, has gassing nozzles directed into the vessel cavity. This means that the transfer star, which is already provided for transferring the vessels to the standing plate of the filling machine table, is used as a gassing device to disposal. In this way, further measures for evacuation or gassing, as inevitably with one already with the filling element connected vessel are necessary, avoided. Finally, in this way, the evacuation of vessels that are sensitive to deformation is no longer necessary Difficulties feasible. In this case, the negative pressure can occur during the subsequent evacuation due to the already reduced proportion of air can be significantly reduced.

Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Transport- und Ubergabeeinrichtung als tangential in den Rotationskreis der GefäßfUllmaschine weisende Zuführungseinrichtung ausgebildet ist und in den Gefäßhohlraum gerichtete BegasungsdUsen aufweist.According to a further variant of the invention it is proposed that the Transport and transfer device is designed as a feed device pointing tangentially into the rotation circle of the vessel filling machine and Has gassing nozzles directed into the vessel cavity.

Ferner wird vorgeschlagen, daß die BegasungsdUsen der als Übergabestern ausgebildeten Transporteinrichtung über einen Drehverteiler mit der Gasleitung verbindbar sind, derart, daß bei Rotation des Drehsternes die mit dem Gefäß korrespondieeiden Begasungseinrichtungen mit Gas beschickbar sind. Gemäß dieser Ausgestaltung wird die Spülung erst dann eingeleitet, sobald ein Gefäß von den Taschen des Sternes umschlossen ist. Dies führt zwangsläufig zu einer erheblichen Einsparung an inertem Gas.It is also proposed that the gassing nozzles be used as a transfer star trained transport device can be connected to the gas line via a rotary distributor, in such a way that when the rotary star rotates with the the vessel corresponding gassing devices can be charged with gas. According to this embodiment, flushing is only initiated as soon as a vessel is enclosed by the pockets of the star. This inevitably leads to a considerable saving in inert gas.

309830/0316309830/0316

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind anhand der nur AusfUhrungsbeispiele wiedergebenden Zeichnungen nachstehend erläutert.Further features and details of the invention are based on the exemplary embodiments only reproducing drawings explained below.

In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:

Fig. 1 den Einlauf der Füllmaschine mit der Begasungseinrichtung,1 shows the inlet of the filling machine with the gassing device,

Fig. 2 einen Teilquerschnitt gemäß Fig. 1,FIG. 2 shows a partial cross section according to FIG. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Einlaufbereich der Füllmaschine,3 shows a plan view of the inlet area of the filling machine,

Fig. 4 einen Teilausschnitt gemäß Fig. 3 und4 shows a partial section according to FIGS. 3 and

Fig. 5 eine Variante der Füllmaschine mit tangentialem Einlauf der Gefäße.5 shows a variant of the filling machine with tangential inlet of the vessels.

Gemäß dem in Fig. 1 und 3 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel besteht die Füllmaschine aus einem Füllmaschinentisch 1 mit darauf angeordneten Standtellern 2 und oberhalb dieser angeordneten Fühlelementen 3. Dem FUllmaschinenx tisch 1 ist eine Transport- und Ubergabeeinrichtung 4 zugeordnet. Die Einrichtung 4 ist mit einer Einteilschnecke 5 ausgestattet, welche die lückenlos hintereinander in unregelmäßiger Folge einlaufenden Gefäße 8 auf den erforderlichen Teilungsabtand bringt. Mit der Einteilschnecke 5 steht beispielsweise ein Ubergabestern 6 in Verbindung, welcher Taschen 7 zur Aufnahme der den Standtellern 2 zuzuführenden Gefäße 8 aufweist. Die Taschen sind etwa halbkreisförmig ausgebildet. An ihrem oberen, der Gefäßöffnung 9 zugewandten Ende 10 sind BegasungsdUsen 11 vorgesehen. Zu den BegasungsdUsen 11 fuhrt eine Über einen Drehverteiler 12 mit einer Gaszuleitung 13 verbindbare Bohrung 14.According to the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 and 3, there is the Filling machine from a filling machine table 1 with standing plates arranged on it 2 and above these arranged sensing elements 3. The filling machinex Table 1 is assigned a transport and transfer device 4. The establishment 4 is equipped with a dividing screw 5, which feeds the vessels 8, which enter one another without gaps in an irregular sequence brings the required spacing. With the feed screw 5 is for example a transfer star 6 in connection, which has pockets 7 for receiving the vessels 8 to be fed to the standing plates 2. The bags are approximately semicircular. At its upper end 10 facing the vessel opening 9, gassing nozzles 11 are provided. To the gas supply nozzles 11 leads a rotary distributor 12 with a gas supply line 13 connectable hole 14.

Das in Fig. 5 dargestellte Ausfuhrungsbeispiel zeigt eine Transport- und Ubergabeeinrichtung, welche tangential in den mit Pfeil angedeuteten Rotationskreis der GefäßfUllmaschine weist. Oberhalb dieser Transporteinrichtung The exemplary embodiment shown in FIG. 5 shows a transport and transfer device which points tangentially into the rotation circle of the vessel filling machine indicated by the arrow. Above this transport facility

_ 5 309830/0316 _ 5 309830/0316

sind ortsfeste BegasungsdUsen 11 auf einem Träger 16 angeordnet. Die BegasungsdUsen können auch in Bewegungsrichtung der Gefäße 8 schwenkbar bzw. mitfuhrbar ausgebildet sein.Fixed gassing nozzles 11 are arranged on a carrier 16. The gassing nozzles can also be pivoted or swiveled in the direction of movement of the vessels 8. be designed to be carried along.

Unabhängig von den dargestellten Ausfuhrungsbeispielen ist es ferner im Rahmen der Erfindung möglich, BegasungsdUsen auch während des Anhebens der Gefäße gegen die FUllelemente in das Gefäß zu richten.Regardless of the exemplary embodiments shown, it is also in Within the scope of the invention, it is possible to direct gassing nozzles against the filling elements in the vessel even while the vessels are being raised.

Nach dem in Fig. 4 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel ist die BegasungsdUse 11 als Rohr ausgebildet und auf der Stirnseite des Übergabesternes 6 befestigt.According to the exemplary embodiment shown in FIG. 4, the gassing nozzle 11 is designed as a tube and is on the end face of the transfer star 6 attached.

Das Verfahren nach der Erfindung wird bei der beispielsweise gezeigten Füllmaschine wie folgt durchgeführt:The method according to the invention is carried out in the filling machine shown as an example as follows:

Die Gefäße 8 werden mittels der Einteilschnecke 5 dem Ubergabestern 6 zugeführt und von den Taschen 7 entlang einer Gleitbahn 17 gefuhrt. Schon im Moment der übergabe wird Über den Drehverteiler 12 die Gaszufuhr eingeleitet und dem Gefäß Über BegasungsdUsen 11 inertes Gas zugeführt. Die Gaszufuhr wird bis zur übergabe des jeweiligen in der Tasche 7 befindlichen Gefäßes auf die Standteller 2 des FUllmaschinentisches 1 aufrechterhalten. Damit steht etwa der halbe Umfang eines Übergabesternes 6 als Begasungsstrecke zur Verfugung. Unmittelbar nach Übernahme der Gefäße 8 von den Standtellern werden diese dicht mit dem FUllelement 3 verbunden, worauf die Evakuierung erfolgt. Anschließend werden die Gefäße unter den im Füllmaschinenkessel herrschenden Druck gesetzt und gefüllt. Nach beendigter Füllung werden die Gefäße von dem Entnahmestern 18 dem Füllmaschinentisch 1 entnommen und weiteren Behandlungsstationen zugeführt. Dabei kann auch der Entnahmestern 18 entsprechend angeordnete Begasungseinrichfungen aufweisen, die in VerbindungThe vessels 8 are fed to the transfer star 6 by means of the feed screw 5 and guided by the pockets 7 along a slide 17. Already in At the moment of transfer, the gas supply is initiated via the rotary distributor 12 and inert gas is supplied to the vessel via gassing nozzles 11. The gas supply is up to the handover of the respective vessel located in the pocket 7 on the stand plate 2 of the filling machine table 1. This means that there is about half the circumference of a transfer star 6 as a gassing section available. Immediately after taking over the vessels 8 from the standing plates these are tightly connected to the filling element 3, whereupon the evacuation takes place. The vessels are then placed under the filling machine kettle prevailing pressure set and filled. When the filling is complete, the Vessels are removed from the filling machine table 1 by the removal star 18 and fed to further treatment stations. The removal star 18 have correspondingly arranged gassing devices, which are in connection

. 309830/0316. 309830/0316

mit an der Verschließeinrichtung angeordneten Begasungseinrichtungen eine außerordentlich hohe Inertgaskonzentration oberhalb des Flüssigkeitsspiegels sicherstellen. Eine derartige Ausgestaltung ist insbesondere dann von besonderem Vorteil, wenn der Entnahmestern gleichzeitig als Einfuhrungsstern für die Verschließmaschine dient, womit das entlastete Gefäß bis zum Verschluß unter einem Inertgasschutz transportiert wird. Selbst bei Füllmaschinen, die die Anwendung des Vorevakuierungsverfahrens ausschließen, ist mit dieser Einrichtung eipe erhebliche Reduzierung der schädlichen Luftanteile zu erzielen.with gassing devices arranged on the closing device Ensure an extremely high concentration of inert gas above the liquid level. Such a configuration is then in particular of It is particularly advantageous if the removal star also serves as an introduction star for the sealing machine, with which the relieved vessel is transported to the seal under inert gas protection. Even with filling machines that exclude the use of the pre-evacuation method With this device it is possible to achieve a considerable reduction in the amount of harmful air.

_ 7 - Ansprüche_ 7 - claims

309830/0316309830/0316

Claims

AnsprücheExpectations

Π.1 Verfahren zum Abfüllen luftempfindlicher Getränke in Gefäße wie Flaschen, ^S Dosen und dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Gefäße nochΠ.1 Method for filling air-sensitive beverages into vessels such as bottles, ^ S cans and the like., Characterized in that the vessels still außerhalb des Bereiches der FUllelemente unmittelbar vor dem eigentlichen Füllvorgang mit inertem Gas gespült, in diesem Zustand den FUllelementen der Füllmaschine zugeführt, darauf evakuiert und anschließend gefüllt werden.outside the area of the filling elements immediately before the actual one Filling process flushed with inert gas, in this state the filling elements fed to the filling machine, evacuated and then filled.

2. Füllmaschine insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Transport- und Übergabeeinrichtung tür die Gefäße und einem vorzugsweise rotierenden Füllmaschinentisch mit Füllelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise als Übergabestern (6) ausgebildete Transporteinrichtung in den Gefäßhohlraum gerichtete Begasungsdüsen (11) aufweist.2. Filling machine in particular for performing the method according to claim 1 with a transport and transfer device door the vessels and a preferably rotating filling machine table with filling elements, thereby characterized in that the transport device, which is preferably designed as a transfer star (6), has gassing nozzles (11) directed into the vessel cavity.

3. Füllmaschine insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Transport- und Übergabeeinrichtung als tangential in den Rotationskreis der Gefäßfüllmaschine weisende Zuführungseinrichtung ausgebildet ist und in den Gefäßhohlraum gerichtete Begasungsdüsen (11) aufweist.3. Filling machine in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the transport and transfer device is designed as a feed device pointing tangentially into the rotation circle of the vessel filling machine and directed into the vessel cavity Has gassing nozzles (11).

4. Füllmaschine insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Begasungsdüsen (11) der als Übergabestern (6) ausgebildeten Tränsporteinrichtung über einen Drehverteiler (12) mit der Gaszuleitung (13) verbindbar sind, derart, daß bei Rotation des Übergebesternes (6) die mit einem Gefäß (8) korrespondierenden Begasungsdüsen (11) mit Gas beschickbar sind.4. Filling machine in particular according to claim 2, characterized in that the gassing nozzles (11) designed as a transfer star (6) Exercise equipment via a rotary distributor (12) with the gas supply line (13) are connectable in such a way that upon rotation of the Übergebestees (6) with a vessel (8) corresponding gassing nozzles (11) can be charged with gas.

309030/03 16309030/03 16

Le e rs e i t eRead more