DE2736332C2

DE2736332C2 - Verfahren zum Reinigen einer Einkammer-Gegendruck-Füllvorrichtung

Info

Publication number: DE2736332C2
Application number: DE19772736332
Authority: DE
Inventors: Hermann 8404 Wörth Kronseder; Wilhelm 8411 Hainsacker Weiss
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-08-12
Filing date: 1977-08-12
Publication date: 1982-04-01
Also published as: DE2736332A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reinigen einer Einkainmer-Gegendruck-Fülivorrichtung für Flaschen oder dgl. mit einem Kessel, der einen fc'i einzigen Kesselraum zur Aufnahme der Füllflüssigkeit und des Spanngases aufweist, mit steuerbaren Füllventilen, die über Flüssigkeits- und Gasleitungen mit dem Kesse] verbunden sind, wobei die Flüssigkeitsleitungen

auf einem tieferen Niveau in den Kesselraum einmünden als die Gasleitungen.

Bei Gegendruck-Fiillvorrichtungen unterscheidet man in der Fachwelt einmal zwischen der sogenannten »Einkammer-Bauweise«. zu deren Reinigung das erfindungsgemäße Verfahren bestimmt ist, und der »Mehrkammer-Bauweise«, wie sie beispielsweise in einer aus der DE-AS 20 09 238 bekannten Vorrichtung verwirklicht ist.

Bei der Einkammer-Bauweise befindet sich Qie in Behälter, beispielsweise Flaschen, abzufüllende Flüssigkeit, beispielsweise Bier, zusammen mit einem unter Druck stehenden Spanngas, das beim Einfüllen des Biers in Flaschen über Füllventile das einzufüllende Bier unier Druck hält, in eii:er gemeinsamen Kammer, wobei eine Flüssigkeitsleitung von dem Bereich der Kammer, in dem sich die Flüssigkeit befindet, zum Füllventil läuft und eine Spanngasleitung von dem Bereich der Kammer, in dem sich das Spanngas befindet, zum Füllventil läuft. Um eine Spanngasdruckregelung und Flüssigkeitsniveauregelung in der gemeinsamen Kammer zu bewerkstelligen, kann in derartige Vorrichtungen in der Kammer ein Schwimmer angeordnet sein, der auf der Flüssigkeit schwimmt und nach Maßgabe der Höhe des Flüssigkeitsspiegels in der Kammer entweder den weiteren Zustrom von Flüssigkeit in die Kammer über Steuerventile ermöglicht oder einen weiteren Zustrom von Spanngas in die Kammer über Steuerventile ermöglicht. Diese Einkammer-Bauweise von Gegendruck-Füllvorrichtungen hat somit den Vorteil der über einen Schwimmer bewirkbaren einfachen Druckregelung, weil sowohl der Spanngasdruck als auch der Druck des Füllmediums durch eine einzige schwimmergesteuerte Druckregelung geregelt werden kann. Dieser Vorteil ist den zwei unterschiedlichen Typen der Einkammer-Bauweise, nämlich der sogenannten »Einkammer-Ringkessel-Bauweise« und der sogenannten »Einkammer-Zentralkessel-Bauweise« gemeinsam. Bei der Ringkessel Bauweise hat die Kammer, in der sich sowohl das Füllniedium als auch das Spanngas befindet, die Form eines torusähnlichen Ringkessels, an dessen Umfang Füllventile angeordnet sind. Bei der Einkamtner-Zentralkessel-Bauweise umschließt die sowohl das Füllmediuni als auch das Spanngas enthaltende Kammer einen in sich geschlossenen Raum. Dieser Zentralkessel ist im Zentrum der Vorrichtung angeordnet. Von dort führen speicherartig radial nach außen sowohl Gasleitungen als auch Flüssigkeitsieitungen zu im radialen Abstand um den Zentralkessel herum angeordneten Füllventilen.

Innerhalb der Einkammer-Vorrichtungen hat die Zentralkessel-Bauweise gegenüber der Ringkessel-Bauweise den Vorteil einer geringeren Gasaustauschfläche zwischen Füllmedium und Spanngas, da bei der Ringkessel-Bauweise die Anordnung eines einen Großteil der Füllmediumoberfläche abdeckenden ringförmigen Schwimmers aus praktischen Gründen nicht möglich ist, während bei der Zentralkessel-Bauweise der Schwimmer so gestaltet werden kann, daß er die Oberfläche des Füllmediums gegenüber dem darüberliegenden Spanngas weitgehend abdeckt.

Allen Einkammer-Gegendruck-Füllvorrichüingen gemeinsam ist das Problem einer zufriedenstellenden Reinigung.

Beim Einleiten einer Reinigungsflüssigkeit in den Kessel werden zwar auch die Flüssigkeitsieitungen. das Innere der Füllventile, soweit zugänglich, und schließlich die Gasleitungen nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren benetzt, ehe nennenswerte Strömungsgeschwindigkeit in den Leitungen und den Füliventilen tritt hierbei jedoch nicht auf. Die Reinigungswirkung ist daher nur sehr gering und die aufgelösten und abgelösten Verunreinigungen und dgl. lassen sich njr schwer aus dem Ventilinneren bzw. aus den Leitungen herausbringen. Eine Reinigung ohne Demontage der Füllvorrichtung ist daher praktisch nicht durchführbar.

Die Reinigung einer bekannten Einkammer-Zentralkessel-Füllvorrichtung erfolgt in sehr umständlicher, aufwendiger und zeitraubender Weise dadurch, daß der Kessel bei jedem Reinigungsvorgang geöffnet wird, und daß das Kesselinnere und die Flüssigkeitsleitungen und Gasleitungen von Hand unter Zuführung einer Reinigungslauge gebürstet werden müssen.

Die Mehrkammer-Bauweise von Gegendruck-Füllvorrichtungen, z. B. nach der DE-AS 20 09 238, hat gegenüber der Einkammer-Bauweise den erheblichen Nachteil eines sehr komplizierten Aufbaus, weil bei der Mehrkammer-Bauweise für das Füllmedium und für das Spanngas je eine gesonderte, in sich geschlossene Kammer vorgesehen ist und die Regelung der Zufuhr des Füllmediums bzw. des Spanngases und des Druckes des Füllmediums bzw. des Spanngases unabhängig voneinander mittels einer aufwendigen Regelungsvorrichtung durchgeführt werden müssen. Andererseits erlaubt es die Mehrkammer-Bauweise, zum Reinigen der Kammern durch diese ein Spülmittel hindurchzuleiten, wie dies auch bei der Vorrichtung gemäß der DE-AS 20 09 238 angegeben ist, wobei dann die Flüssigkeitsleitungen und die Gasleitungen vom Spülmittel durchlaufen werden können. Eine solche Möglichkeit ist bei bekannten Einkammer-Füllvorrichtungen nicht gegeben, weil bei Einleiten einer Reinigungsflüssigkeit in die Kammer die Flüssigkeitsleitungen und die Gasleitungen, die ja alle in diese Kammer münden, nicht wirksam durchs!'öml werden.

Aus der DE-AS 20 09 238 ist eine Flaschenfüllmaschine bekannt, die nach dem vorstehend erörterten »Mehrkammerprinzip« aufgebaut ist, bei dem für das Füllmedium und für das Füllgas je eine gesonderte, in sich geschlossene Kammer vorgesehen ist und die Regelung der Zufuhr des Füllmediunis bzw. des Spanngases und des Druckes des Füllmediunis bzw. des Spanngases unabhängig voneinander mittels einer aufwendigen Regelungsvorrichtung durchgeführt werden müssen. Bei derartigen Mehrkammer-Flaschenfüllinasehinen bestehen die vorstehend diskutierten Reinigungsprobleme von Einkammer-Flaschenfüllinaschinen nicht. Die Mehrkammer-Bauweise erlaubt es, zum Reinigen der Kammern durch diese Spülmittel hindurchzuleiten, wie dies auch in der DE-AS 20 09 238 angegeben ist, wobei dann die Flüssigkeitsieitungen und die Gasleitungen vom Spülmittel durchlaufen werden können. Bei der Flaschenfüllmaschine gemäß der DE-AS 20 09 238 ist eine Reinigungsmittelleitung vorgesehen, die zum Zwecke der Reinigung der Vorrichtung an Zufuhrleitungen zu den einzelnen Kammern angeschlossen werden kann, so daß nach dem Ablassen der in den einzelnen Kammern beim Betrieb befindlichen Medien durch Einpumpen der Reinigungsflüssigkeit in die Kammern eine Reinigung vorgenommen werden kann. Nachdem bei dieser bekannten Mt-lirkammer-Füllvorrichtung jede Kammer von der anderen getrennt is!, treten dabei Probleme, eine Störung in den einzelnen Bereichen beim Einleiten der Reinigungsflüssigkeit zu erreichen, nicht auf. Das in der DE-AS 20 09 238 beschriebene Reinigungsverfahren ist

jedoch ausschlieBlich an nach dem Mehrkammerprinzip gebaute Vorrichtungen gebunden und ist nur bei derartigen Vorrichtungen anwendbar. Zur Reinigung von Einkammer-Gegendruck-Rillvorrichiungen ist das bekannte Verfahren zur Reinigung von Mchrkammcr-Füllvorrichüingen nicht geeignet.

Aus dem DE-GM 19 24 287 isi eine Einkammer-Gegendruck-Füllvorrichtung für Flaschen bekannt, welche einen Zentralkessel zur Aufnahme der Füllflüssigkeit und des Spanngases, steuerbare Füllventile, die über Flüssigkeits- und Gasleitungen mit dem Kessel verbunden sind, wobei die Flüssigkeitsleitungen auf einem tieferen Niveau in den Kessel einmünden als die Gasleitungen, sowie einen höhenbeweglichen im Zentralkessel im Bereich zwischen den Mündungen der Flüssigkeitsleitungen und der Gasleitungen angeordneten Schwimmer zur Steuerung des l-üllllüssigkeitsniveaus und des Spanngasdrucks im Zentralkessel aufweist. Bei dieser bekannten Füllvorrichtung ist der Schwimmer im Zentralkessel als Torus ausgebildet, der bei einem Ablassen der Flüssigkeit aus dem Zentralkessel zur Auflage am eben ausgebildeten Boden des Zentralkessels kommt. Der Umfang des Schwimmers ist so bemessen, daß zwischen ihm und der Innenwand des Zentralkessels ein relativ großer Spalt verbleibt und auf jeden Fall keine Abdichtung des über dem Schwimmer befindlichen Bereichs des Zentralkessels gegenüber dem unter dem Schwimmer befindlichen Bereich des Zentralkessels gegeben ist. Das Innere des torusförmigen Schwimmers ist durch eine kreisförmige Scheibe geschlossen, die in ihrer Mitte eine kreisrunde öffnung aufweist, in die ein im Zfn'.iulkesscl fest angeordneter Führungsstutzen hineinragt. Der Schwimmer ist an dem Führungsstutzen nicht dicht gleitend anliegend, sondern leicht beweglich gefuhrt. Bei dieser bekannten Füllvorrichtung handelt es sich um eine Füllvorrichtung, die in regelmäßigen Abstünden gereinigt werden muß. Die Reinigung wird dabei in der Weise vorgenommen, daß eine Spül- oder Desinfektionsflüssigkeit in den Kessel eingeleitet wird. Diese Reinigungsflüssigkeit füllt zwar nach Ablassen der Füllflüssigkeit und des Spanngases den Kessel, befindet sich darin jedoch praktisch strömungslos und stationär. Dabei werden zwar auch die mit dem Kessel verbundenen Flüssigkeitsleitungen, das Innere der Füllventile und schließlich auch die Gasleitungen nach dem Prinzip kommunizierender Röhren von der Desinfektionsflüssigkeit benetzt, eine nennenswerte Strömungsgeschwindigkeit in den Leitungen und Füllventilen tritt hierbei jedoch nicht auf. Daher ist die sich ergebende Reinigungswirkung nur sehr gering, und die aufgelösten und abgelösten Verunreinigungen lassen sich nur sehr schwer aus dem iiifici'cfi dci Vori ichiufig ci'iiici nci'i. Emc imcnSivcfc Reinigung ist hier nur möglich, wenn der Kessel der Vorrichtung geöffnet wird und dann in der vorstehend bereits beschriebenen Weise eine mechanische Reinigung, beispielsweise durch Schrubben, vorgenommen wird. Eine solche Reinigung ist jedoch äußerst arbeits- und zeitaufwendig. Bei der Vorrichtung gemäß dem DE-GM 19 24 287 ist in keiner Stellung des Schwimmers innerhalb des Kessels eine Unterteilung des Kesselraums in zwei getrennte Kammern gegeben, und zwar weder während des Abfüllens noch in irgendeinem anderen Betriebszustand der Füllvorrichtung.

Die aus dem DE-GM 19 24 287 bekannte Füllvorrichtung ist für eine »Durchströmungsreinigung«, bei der auch die Spanngas- und Füllflüssigkeitsleitungen zuverlässig durchströmt und gereinigt werden, weder vorgesehen noch geeignet, insbesondere weil aus Gründen der Wärmedehnung ein Ringspalt zwischen Schwimmer und Kesselinnenwand vorgesehen sein muß, der eine Kurzschlußverbindung zwischen ■-, Schwimmerober- und -Unterseite darstellt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erläuterten Art zum Reinigen von Einkammer-Gegendruck-Füllvorrichuirigen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu

in schaffen, weiche eine einfache und zuverlässige Reinigung ohne Zerlegen der Füllvorrichtung ermöglichen und mittels welchen insbesondere auch eine rasche und intensive Reinigung der Füllventile und der zu diesen führenden Gas- und Flüssigkeitsleitungun mit hoher Strömungsgeschwindigkeit bewerkstelligbar ist.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens

erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Zwecke der Reinigung zunächst die Zufuhr von Füllflüssigkeil und Spanngas zum Kessel unterbrochen wird, daß die

_'n Gasleitungen und die Flüssigkeitsleitungen im Bereich der Füllventile miteinander verbunden werden, daß dann Reinigungsflüssigkeit in den Kessel eingeleitet und durch eine Unterteilung des Inneren des Kessels in einen unteren Raum, in den die Flüssigkeitsleitungen

_"·, münden, und in einen oberen Raum, in den die Gasleitungen münden, an einer direkten Durchströmung des Kessels gehindert wird, und daß die Reinigungsflüssigkeit nach dem Durchströmen von Gasleitungen und Flüssigkeitsleitungen aus dem abge-

JO teilten Raum des Kessels der während des Reinigungsvorgangs von dem Raum, in den die Reinigungsflüssigkeit eingeleitet wird, getrennt wird, wieder abgeleitet wird.

Das erfindungsgemäßc Reinigungsverfahren hat gegenüber dem Stand der Technik wesentliche Vorteile. Das erfindungsgemäße Verfahren ist mit einfachen Mitteln durchführbar und ermöglicht die Reinigung von Einkammer-Gegendruck-FüUvorrichtungen in allen Bereichen zuverlässig dadurch, daß eine Strömung relativ hoher Geschwindigkeit durch alle zu reinigenden Bereiche, nämlich den Kessel, die daran angeschlossenen Flüssigkeitsleitungen und Gasleitungen und die Füllventile hindurchgeführt wird. Mit der Strömung der Reinigungsflüssigkeit werden die in der Vorrichtung befindlichen Verunreinigungen während des Reinigungsvorgangs aus der Vorrichtung herausgeführt. Ein öffnen oder Zerlegen der Füllvorrichtung zum Zwecke der Reinigung ist nicht erforderlich. Das Reinigungsverfahren kann durchaus an bereits bestehenden Einkammer-Gegendruck-Füllvorrichtungen durchgeführt werden, wobei die zur Durchführung des Verfahrens erforderlichen Maßnahmen zur Unterteilung des

Reinigung einen relativ geringen Aufwand erfordert.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine zuverlässige Reinigung in kürzester Zeit durchführbar, beispielsweise am Abend jedes Arbeitssteges am Ende des Füllbetriebs der Vorrichtung. Das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren eröffnet Füllvorrichtungen der Einkammer-Gegendruck-Bauweise ein stark erweitertes Einsatzgebiet, weil durch dieses Reinigungsverfahren die Vorteile der Einkammerbauweise, nämlich der einfache konstruktive Aufbau und die einfache Steuerung genutzt werden können, ohne daß der bisher bei der Einkammerbauweise gegebene Nachteil großer Schwierigkeiten bei der Reinigung in Kauf genommen werden müßte.

Eine einfache und schnelle Arbeitsweise wird

ermöglicht, wenn zur Verbindung der Gasleitungen und der Flüssigkeitsleitungen die Gasventile und die Flüssigkeitsventile der Füllventile geöffnet werden und an jedes Füllventil ein topfartiges Gefäß mit seiner offenen Seite flüssigkeitsdicht eingeschlossen wird. In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Durchflußrichtung der Reinigungsflüssigkeit umkehrbar.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bei einer Einkaminer-Gegendruck-Füllvorrichtung für Flaschen oder dgl. somit einem höhenbeweglich im Kessel angeordneten Schwimmer erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens ein Anschlag für den Schwimmer vorgesehen ist, der diesen in einer Trennstellung derart positioniert, daß er das Kesselinnere in eine obere und eine untere Kammer unterteilt, wobei in die obere Kammer die Gasleitungen und in die untere Kammer die Flüssigkeitsleitungen einmünden, daß in der Trennstellung des Schwimmers wirksame Dichtungen zur flüssigkeitsdichten Trennung der beiden Kammern vorgesehen sind, und daß in der einen Kammer ein Einlaß und in der anderen Kammer ein Auslaß für eine Reinigungsflüssigkeit ausgebildet ist.

Durch die Unterteilung des Kessels in zwei voneinander getrennte Kammern mittels eines im Kesselinneren beweglich angeordneten Schwimmers, der im Normalbetrieb während des Abfüllens den Flüssigkeitsspiegel weitgehend abdeckt, läßt sich dieser Schwimmer sehr gut als »Trennwand« während des Reinigens verwenden. Hierbei können beispielsweise im Kesselinneren und am Schwimmer spezielle Dichtflächen angebracht werden, die im normalen Abfüllbetrieb voneinander getrennt sind und nur in der Trennstellung des Schwimmers beim Reinigen wirksam werden. Diese Möglichkeit bietet sich insbesondere dann an. wenn der Schwimmer mit Hilfe seines Auftriebs in der Reinigungsflüssigkeit über seine normale Arbeitsstellung hinaus nach oben in die Trennstellung bewegt sowie dort gehalten wird. Die Positionierung des Schwimmers in der Trennlage kann dann durch die als Anschlag wirkenden Dichtflächen im Kesselinneren und am Schwimmer erfolgen. Die Zuführung der Reinigungsflüssigkeit kann sowohl in die obere Kammer, z. B. durch die Gaszufuhrleitung, als auch in die untere Kammer, z. B. über die Zuleitung für die Füllflüssigkeit, erfolgen. Im zweiten Fall wird der Auftrieb des Schwimmers durch den Druckunterschied in der oberen und in der unteren Kammer, wie er durch die Druckverluste in den Leitungen zu den Füllventilen zwangsläufig entsteht, noch verstärkt.

Der Schwimmer kann beispielsweise auch mit Hilfe

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keit an seiner Oberseite und an seiner Unterseite über die normale Arbeitsstellung hinaus nach unten in die Trennstellung bewegt sowie dort gehalten werden. In diesem Falle muß die Reinigungsflüssigkeit unter Druck in die obere Kammer eingeleitet und durch entsprechende Leitungsquerschnitte bis zum Eintreffen in der unteren Kammer derart gedrosselt werden, daß der Druckunterschied ausreicht, den Schwimmer nach unten zu bewegen und/oder an einer dort vorgesehenen, als Anschlag wirkenden Dichtfläche zu halten. Diese Version kann dann zweckmäßig sein, wenn der Aufbau der Füllventile eine entsprechende Strömungsrichtung, die in den Flüssigkeitsleitungen im umgekehrten Sinne wie beim Abfüllen verläuft, begünstigt.
Verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Eine andere Lösung der hinsichtlich einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß im Kessel eine das Kesselinnere in zwei Kammern unterteilende, durch mindestens eine öffnung unterbrochene starre Trennwand befestigt ist, derart, daß in die obere Kammer die Gasleitungen und in die untere Kammer die Flüssigkeitsleitungen einmünden,

ίο daß in der einen Kammer ein Einlaß und in der anderen Kammer ein Auslaß für eine Reinigungsflüssigkeit

ausgebildet ist, und daß die öffnung in der starren Trennwand durch ein Ventil verschließbar ist.

Günstig für eine intensive Reinigung ist es auch, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung an den Füllvenlilen ein die Gasleitung mit der Flüssigkeitsleitung verbindender, absperrbarer Kanal vorgesehen ist.

Für die Zu- und Abführung des Reinigungsmittels sind verschiedene Möglichkeiten denkbar. Besonders zweckmäßig ist es, wenn nach einer Weiterbildung der Erfindung der Einlaß oder Auslaß für das Reinigungsmittel in der unteren Kammer durch die Zuleitung für die Füllflüssigkeit gebildet wird.

Eine besonders intensive Reinigung und Spülung mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten wird dadurch ermöglicht, daß nach einer Weiterbildung der Erfindung alle oder jeweils mehrere Füllventile durch eine sektionsweise absperrbare bzw. unterbrochene zweite Gasleitung untereinander verbunden sind, und daß die einzelnen Sektionen der zweiten Gasleitung durch mindestens je eine absperrbare erste Gasleitung mit dem Kessel in Verbindung stehen. Auf diese Weise können die Flüssigkeits- und Gasleitungen mit den Füllventilen sektionsweise durchgespült werden, indem nur jeweils eine erste Gasleitung zu einer bestimmten Sektion der zweiten Gasleitung geöffnet wird. Diese Bauweise ist besonders vorteilhaft bei großen Füllvorrichtungen mit vielen Füllventilen und entsprechend langen Zuleitungen.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im nachstehenden mehrere Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Füllvorrichtung während des Reinigens mit einem integrierten Leitungsschema,

Fig. 2 eine Ansicht einer anderen Füllvorrichtung während des Reinigens mit einem integrierten Leitungsschema, teilweise im Schnitt,

F i g. 3 eine teilweise schematische Draufsicht auf eine Füllvorrichtung nach F i g. 1 mit abgeänderten Gasleitungen,

F i g. 4 eine icüweise scnemaiisL-he DraufsiL-'ni auf eine Füllvorrichtung nach F i g. 1 mit abgeänderten Gasleitungen,

Fig.5 bis Fig. 10 Querschnitte durch Teile von verschiedenen anderen Füllvorrichtungen.

Die Füllvorrichtung nach F i g. 1 ist zum Abfüllen von Bier in nicht gezeigte Gasflaschen eingerichtet und Teil einer Rotationsfüllmaschine. Sie weist eine Anzahl von auf einem Teilkreis angeordneten Füllventilen 3, einen im Zentrum des Teilkreis liegenden Kessels 4 zur Aufnahme des Biers und des Gegendruck- oder Spanngases und zwischen dem Kessel 4 und den Füllventilen 3 verlaufende Flüssigkeitsleitungen 5 und Gasleitungen 6, jeweils in Form von Rohren, auf. Die vorstehend genannten Teile sind an einem nicht gezeigten drehbaren Träger befestigt der während des

Abfüllens umläuft.

Jedes Füllventil 3 weist ein blockformiges Gehäuse 1 mit einem durchgehenden geschlossenen Hohlraum 2 auf, in dem das Flüssigkeits- und das Gasventil mit ihren Betätigungselementen sitzen. Außerdem ist am Gehäuse 1 mittels Gleitstangen 7 jeweils eine Zentrierglocke 8 höhenverschiebbar gelagert. Die Flüssigkeitsleitung 5 jedes Füllventils 3 mündet im unteren Endbereich des Hohlraums 2, während die Gasleitung 6 jedes Füllventils 3 im oberen Endbereich des Hohlraums 2 einmündet. In diesem Hohlraum stellt sich in etwa der gleichen Flüssigkeitsspiegel ein wie im Kessel 4.

Der im wesentlichen zylindrische Kessel 4 besteht aus einem topfartigen Unterteil 9 und einem deckelartigen Oberteil 10, die durch eine horizontale Trennfuge geteilt sind. Die Flüssigkeitsleitungen 5 münden im unteren Bereich des Unterteils 9, während die Gasleitungen 9 im Oberteil 10 einmünden. Das Unterteil 9 und das Oberteil 10 sind unter Zwischenlage eines nicht gezeigten Dichtrings druckdicht miteinander verschraubt. Im Inneren des Kessels 4 ist ein Schwimmer 13 höhenbeweglich angeordnet. Der Schwimmer 13 besteht z. B. aus zwei miteinander verschweißten Halbschalen und ist zur Versteifung mit Kunststoff ausgeschäumt. Sein Außendurchmesser ist kleiner als der Innendurchmesser des Kessels 4 bzw. des übereinstimmenden Innendurchmessers des Unterteils 9 und des Oberteils 10, so daß er die Oberfläche des Bierspiegels im Kessel 4 beim Abfüllen teilweise abdeckt.

Die Bierhöhe im Kessel 4 während des Abfüllens wird durch eine Niveaukontrolle 14 geregelt, die die Zu- und Abfuhr eines über eine Leitung 15 mit einem manuellen Sperrventil 16 zugeführten Vorspanngases entsprechend betätigt. Das Bier fließt über eine im Boden des Unterteils 9 einmündende Bierleitung 17 mit einer Drehrichtung 18 nach.

Beim Abfüllen stellt sich mit gewissen Schwankungen der gewünschte normale Bierpegel ein. Die Oberseite des Schwimmers 13 liegt dabei in etwa auf Höhe der strichpunktiert eingezeichneten Linie 48. Der Gasdruck im oberen Teil des Kessels 4 kann voll auf den Schwimmer 13 bzw. auf den Bierspiegel einwirken, wie dies zur Niveauregelung und für eine einwandfreie Abfüllung erforderlich ist. Ähnlich liegen die Verhältnisse im Inneren der Füllventile 3. Nicht dargestellte Dichtungsanschläge sind im Inneren des Kessels oberhalb des Schwimmers derart angeordnet, daß sie die normale Schwimmerbewegung während des Abfüllens nicht behindern.

Soll die Füllvorrichtung , >.h F i g. t gereinigt werden, so wird als erstes die Füllflüssigkeit, im vorliegenden Fall also das Bier, soweit möglich abgelassen. Dann wird durch Einleitung von Wasser oder dgl. an einer geeigneten Stelle der Bierleitung 17 eine Vorspülung durchgeführt. Hierzu ist es erforderlich, durch das Ventil 16 die Spanngasleitung 15 zu schließen. Infolge des nun fehlenden Gegendrucks kann sich der Kessel 4 vollständig mit Wasser füllen. Dabei wird der Schwimmer 13 nach oben getragen, bis er an hier nicht dargestellten oberen Dichtungsanschlägen anstößt und dort durch den Auftrieb festgehalten wird. Das Kesselinnere wird dadurch in eine obere Kammer 26 und eine untere Kammer 25 unterteilt, wobei infolge einer entsprechenden Anordnung der Dichtungsanschläge die Gasleitungen 6 in die obere Kammer 26 und die Flüssigkeitsleitungen 5 in die untere Kammer 25 einmünden. Ein weiteres Ansteigen des Wassers im Kessel 4 ist nun nur noch auf dem Umweg über die Flüssigkeitsleitungen 5, die Hohlräume 2 in den Füllventilen 3 und die Gasleitungen 6 möglich. Diese Kanäle werden somit zwangsläufig durchgespült. Die ^r) Abführung des Spülwassers kann z. B. über einen im Oberteil 10 des Kessels 4 eingesetzten Hahn 19 erfolgen, der auch die Entlüftung besorgt.

Ähnlich liegen die Verhältnisse bei einer nachfolgenden Desinfektion oder Sterilisierung durch Umwälzen

ι» eines flüssigen Reinigungsmittels. Hierzu wird die Bierleitung 17 über einen Dreiwegehahn 20 an eine Umwälzpumpe 21 angeschlossen, die durch einen Tank 22 mit dem Reinigungsmittel versorgt wird. Die Rückleitung erfolgt hierbei zweckmäßigerweise durch eine eigene Spülleitung 23 mit entsprechend großem Querschnitt, in die ein Absperrorgan 24 eingesetzi ist und die in den Tank 22 einmündet. Das Reinigungsmittel wird hierbei über die Bierleitung 17 in die durch den Schwimmer 13 abgeteilte untere Kammer 25 des Kessels 4, von dort über die Flüssigkeitsleitungen 5, die Hohlräume 2 und die Gasleitungen 6 in die obere Kammer 26 gedruckt, um von dort weiter über eine Auslaßöffnung im Oberteil 10 des Kessels und eine Drehdichtung in die Spülleitung 23 und zurück zum Tank 22 zu fließen. Es läßt sich somit ein geschlossener Kreislauf aufrechterhalten, in den alle wesentlichen Teile der Füllvorrichtung einbezogen sind und wobei sich bei entsprechend hohem Druck sehr hohe Strömungsgeschwindigkeiten erzielen lassen. Die Flüs-

JO sigkeitsventile der Füllventile 3 müssen dabei selbstverständlich geschlossen bleiben, genauso wie auch die Luftventile.

Sind sehr viele Füllventile 3 und lange Leitungen 5, 6 zu reinigen und/oder ist kein hoher Druck anwendbar.

r> so können die Füllventile 3 zu Sektionen zusammengefaßt werden. Zwei derartige Anordnungen zeigen die F i g. 3 und 4. In der F i g. 3 sind jeweils fünf Füllventile 3 durch eine zweite Gasleitung 6i> miteinander verbunden, wobei die Verbindung mit dem Kessel 4 durch eine

•ίο einzige, durch ein Ventil 32 absperrbare erste Gasleitung 6a erfolgt. Bei der Füllvorrichtung nach F i g. 4 sind alle Füllventile 3 durch eine zweite Gasleitung 6c untereinander verbunden, wobei jeweils nach fünf Füllventilen 3 ein Ventil 33 eingeschaltet ist. Je eine Sektion der zweiten Gasleitung 6c ist durch eine erste Gasleitung 6a mit einem Ventil 32 mit dem Kessel 4 verbunden. Beim Abfüllen sind hier alle Ventile 33 und 32 geöffnet. Während der Reinigung kann jede Sektion mit fünf Füllventilen 3 einzeln durchgespült werden, indem nur das zugehörige Ventil 32 in der Gasleitung 6a geöffnet und die beiden benachbarten Ventile 33 in der zweiten Gasleitung 6c geschlossen werden. Ähnliche Anordnungen sind auch bei den in F i g. 3 und 4 nicht gezeigten Flüssigkeitsleitungen möglich.

Die Füllvorrichtung nach F i g. 2 stimmt zum Teil mit der Füllvorrichtung nach Fig. 1 überein; es werden daher nur die Abweichungen beschrieben. Der Unterteil 9a des Kessels 4a ist hier im Bereich der Einmündungen der Flüssigkeitsleitungen 5 mit einem ringförmigen Ansatz 27 versehen, dessen obere, im wesentlichen horizontal oberhalb den Einmündungen der Flüssigkeitsleitungen 5 liegende Ringfläche als Anschlag- und Dichtfläche dient. Oberhalb dieses Ansatzes 27 ist im Kesselinneren ein Schwimmer 28 höhenbeweglich angeordnet Der Außendurchmesser des im wesentlichen zylindrischen Schwimmers 28 ist größer als der kleinste Durchmesser des Anstzes 27 bzw. dessen Ringfläche. Im Zentrum des Schwimmers 28 ist eine

Stange 29 befestigt, die mit der Niveauregelung 14 zusammenarbeitet und außerdem den Schwimmer 28 führt. Während des Abfüllens befindet sich die Oberseite des Schwimmers 28 in etwa auf Höhe der strichpunktiert eingezeichneten Linie 48. Die Umwälzpumpe 21 ist ^r> mit ihrer Druckseite über einen Dreiwegehahn 45 an die Spanngasleitung 15 angeschlossen. Die Zuführung des Reinigungsmittels erfolgt somit über die im Oberteil 10 einmündende Spanngasleitung 15. Die zum Tank 22 führende Spülleitung 23 dagegen ist über den Dreiwege- ι ο hahn 20 an die Bierleitung 17 angeschlossen.

Der Reinigungsvorgang läuft bei dieser Füllvorrichtung folgendermaßen ab: Nach dem Ablassen des Bieres sinkt der Schwimmer 28 unter dem Einfluß seines Eigengewichts ab, bis er auf der Ringfläche des Absatzes

27 aufliegt. Das Kesselinnere ist nun in eine obere Kammer 26 und in eine untere Kammer 25 unterteilt, wobei in die obere Kammer 26 die Gasleitungen 6 und in die untere Kammer 25 die Flüssigkeitsleitungen 5 einmünden. Durch die Ringfläche des Ansatzes 27 und die korrespondierende Gegenfläche des Schwimmers

28 sind die beiden Kammern 25 und 26 flüssigkeitsdicht voneinander getrennt. Beim Zulauf der Reinigungsflüssigkeit in die obere Kammer 26 wird der Anpreßdruck des Schwimmers 28 am Ansatz 27 infolge des 2Ί Druckunterschiedes an der Oberseite und der Unterseite des Schwimmers 28 noch verstärkt. Dieser Druckunterschied bleibt auch nach dem vollständigen Füllen der Füllvorrichtung mit der Reinigungsflüssigkeit erhalten, da infolge der Drosselverluste in den i^(| Leitungen 5 und 6 und im Inneren der Füllventile 3a der Druck der Reinigungsflüssigkeit in der unteren Kammer 25 wesentlich kleiner ist als in der oberen Kammer 26. Der Schwimmer 28 kann somit nicht abheben.

Das Füllventil 3a weist nicht, wie das Füllventil 3 in i^r> F i g. 1, einen die Gas- und die Flüssigkeitsleitung 5 und 6 verbindenden Hohlraum auf, sondern getrennte Kanäle

46 und 47 für die Flüssigkeit und das Gas im Ventilgehäuse la mit den entsprechenden Gas- und Flüssigkeitsventilen. Die Verbindung der beiden Leitun- 4(1 gen 5 und 6 erfolgt hier über eine an das Füllventil 3a angepreßte Flasche, wobei das Gasventil und das Flüssigkeitsventil geöffnet sind. Die Reinigungsflüssigkeit fließt dann über die Gasleitung 6, den Gaskanal 46 und das in diesem angeordnete Gasventil im Ventilgehäuse la in die Flasche und von dort zurück über das Füllrohr bzw. das Flüssigkeitsventil und den im Inneren des Ventilgehäuses la ausgebildeten Flüssigkeitskanal

47 sowie die Flüssigkeitsleitung 5 in die untere Kammer 25. Besonders vorteilhaft ist hierbei, daß alle Teile des Füllventils 3a zwangsläufig durchströmt und daher

auch möglich, im Inneren des Ventilgehäuses la einen die beiden Kanäle 46 und 47 verbindenden Querkanal mit einem Absperrorgan anzuordnen, das bei der Reinigung geöffnet wird. In diesem Falle sind das Flüssigkeitsventil und das Gasventil beim Reinigen geschlossen zu halten.

Im folgenden werden die verschiedenen Ausführungsbeispiele nach den Fig.5 bis 10 beschrieben, wobei jeweils nur die Abweichungen von der Ausführung nach F i g. 1 erläutert sind.

Bei der Füllvorrichtung nach Fig.5 wird der Schwimmer 35 durch eine relativ dünne Kunststoffscheibe gebildet- Als Anschlag für diesen Schwimmer 35 in der Trennstellung dient eine gelochte Blechscheibe 36, die zwischen Oberteil 10 und Unterteil 9 des Kessels 4 fest eingespannt ist Wenn sich der Schwimmer 35 infolge des Auftriebs in der Reinigungsflüssigkeit von unten gegen die Blechscheibe 36 anlegt, werden deren Löcher verdeckt und abgedichtet, wodurch der Kessel 4 in zwei Kammern 25, 26 eingeteilt wird. Die Festigkeil bzw. Steifigkeit des Schwimmers kann bei diesem Ausführungsbeispiel sehr gering sein.

Bei der Füllvorrichtung nach Fig. 6 ist der Innendurchmesser des Oberteils 10a des Kessels 4 etwas kleiner als der des Unterteils 9. Der hierdurch gebildete, ins Kesselinnere ragende Vorsprung, dient als Anschlag und Dichtfläche für den Schwimmer 37, wenn dieser durch die Reinigungsflüssigkeit angehoben wird. Der Außendurchmesser des Schwimmers 37 ist dementsprechend etwas größer als der Innendurchmesser des Oberteils 10a. Ähnlich ist die Füllvorrichtung nach F i g. 8 ausgebildet. Bei dieser wird der Anschlag und die Dichtfläche für den Schwimmer 37 durch die sich nach oben hin verjüngende, kegelige Seitenfläche des Oberteils lOfcgebildet.

Bei der Füllvorrichtung nach Fi g. 7 ist der Schwimmer 38 ringförmig ausgebildet und in seiner Bohrung verschiebbar auf einer mittels Stützen 39 am Boden des Unterteils 9 befestigten senkrechten Führungsstange 40 gelagert. Am oberen Ende der Führungsstange 40 ist ein bundförmiger Anschlag 41 ausgebildet, durch den die Trennstellung des Schwimmers 38 festgelegt wird sowie eine Abdichtung der Schwimmerbohrung erfolgt. Die Abdichtung zwischen dem Schwimmer 38 und der Kesselwandung erfolgt hier durch eine einerseits am Schwimmer 38 und andererseits am Kessel 4 eingespannte ringförmige, elastische oder gekräuselte Folie 42.

Bei allen bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen sind der Kesse! und der Schwimmer im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet und weist der Schwimmer außer evtl. Lagerbohrungen für die Führungsstangen keine weiteren Öffnungen auf, die einen Flüssigkeitsdurchtritt zwischen den Kammern 25 und 26 erlauben würden. Die Normalstellung der Schwimmeroberseite beim Füllen ist jeweils durch eine strichpunktierte Linie 48 angedeutet; gezeichnet ist die Trennstellung während des Reinigungsvorgangs.

Die Füllvorrichtung nach F i g. 9 entspricht im wesentlichen der Füllvorrichtung nach F i g. 2. d. h.. an einem Ansatz 27 im Unterteil 9a des Kessels 4 ist eine Anschlag- und Dichtfläche für den Schwimmer 28 ausgebildet, die unterhalb der durch die Linie 48 angegebenen Normalsteilung des Schwimmers liegt. Zusätzlich ist hier eine zweite Anschlag- und Dichtfläche vorgesehen, die oberhüäb der Normalstellung des Schwimmers 28 liegt. Diese wird durch die untere Fläche eines Rings 49 gebildet, der zwischen dem Unterteil 9a und dem Oberteil 10 des Kes^ek 4 eingespannt ist. In diesen Rir>.g münden die Gasleitungen 6 ein. Der Innendurchmesser des Rings 49 ist kleiner als der Außendurchmesser des Schwimmers 28. Bei dieser Ausführungsform kann der Schwimmer 28 wahlweise in die untere Trennstellung (siehe linke Seite von F i g. 9) oder in die obere Trennstellung (siehe rechte Seite von Fig.9) gebracht werden, je nach der gewünschten Durchflußrichtung oder den gegebenen Druckverhältnissen im Kessel 4. Es kann somit während des Reinigens wechselweise in verschiedenen Richtungen gespült werden, wobei der Schwimmer 28 durch den Auftrieb in die obere Trennstellung (ähnlich Fig. 1) und durch den Unierdruck an seiner Unterseite in die untere Trennstellung (ähnliche Fig.2) gebracht wird. Hierdurch ist eine besonders intensive Reinigung möglich.

Bei der Füllvorrichtung nach Fig. 10 ist kein den Flüssigkeitsspiegel beim Füllen abdeckendes Element vorhanden. Statt dessen ist zwischen dem Oberteil 10 und dem Unterteil 9 des Kessels 4 eine kreisförmige Trennscheibe 51 eingespannt, die mit einer exzentrisch liegenden Öffnung 50 ausgestattet ist Diese Öffnung 50 ist während des Füllens frei, so daß der Durchtritt des Gases oder der Flüssigkeit, je nach Lage des Flüssigkeitsspiegels 53, nicht behindert wird. Zum Reinigen dagegen wird die Öffnung 50 durch eine Platte 52 flüssigkeitsdicht verschlossen. Die Platte 52 ist an einer verschiebbar im Oberteil 10 gelagerten Betätigungsstange 54 befestigt, die z. B. durch einen in

entsprechende Aussparungen eingreifenden Bolzen 55 in der geöffneten und in der strichpunktiert dargestellten geschlossenen Stellung fixiert werden kann. Die Abtrennung des Kesselinneren zu Reinigungszwecken in eine untere Kammer 25 und eine obere Kammer 26 erfolgt also durch die Trennplatte 51 zusammen mit der Scheibe 52. Die Scheibe 52 wird vorzugsweise an derjenigen Seite der Platte 51 angeordnet, an der bei der Reinigung der höhere Druck herrscht, so daß der

ίο Anpreßdruck verstärkt wird. Auch können an der Betätigungsstange 54 zwei Platten 52, jeweils eine unterhalb und eine oberhalb der Scheibe 51 vorgesehen werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Reinigen einer Einkammer-Gegendruck-FülIvorrichtung für Flaschen oder dgl. mit einem Kessel, der einen einzigen Kesselraum zur Aufnahme der Füllflüssigkeit und ies Spanngases aufweist, mit steuerbaren Füllventilen, die über Flüssigkeits- und Gasleitungen mit dem Kessel verbunden sind, wobei die Flüssigkeitsleitungen auf einem tieferen Niveau in den Kesselraum einmünden als die Gasleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Reinigung zunächst die Zufuhr von Füllflüssigkeit und Spanngas zum Kesse! unterbrochen wird, daß die Gasleitungen und die Flüssigkeitsleitungen im Bereich der Füllventile miteinander verbunden werden, daß dann Reinigungsflüssigkeit in den Kessel eingeleitet und durch jine Unterteilung des Inneren des Kessels in einen unteren Raum, in den die Flüssigkeitsleitungen münden, und in einen oberen Raum, in den die Gasleitungen münden, an einer direkten Durchslrömung des Kessels gehindert wird, und daß die Reinigungsflüssigkeit nach dem Durchströmen von Gasleitungen und Flüssigkeitsleitungen aus dem abgeteilten Raum des Kessels, der während des Reinigungsvorganges von dem Raum, in den die Reinigungsflüssigkeit eingeleitet wird, getrennt wird, wieder abgeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung der Gasleitungen und der Flüssigkeitsleitungen die Gasventile und die Flüssigkeitsventile der Füllventil geöffnet werden und an jedes Füllventil ein topfartiges Gefäß mit seiner offenen Seite flüssigkeitsdicht angeschlossen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußrichtung der Reinigungsflüssigkeit umkehrbar ist.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 in einer Einkammer Gegendruck-Fülivorrichtung für Flaschen oder dergleichen mit einem höhenbeweglich im Kessel angeordneten Schwimmer, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Anschlag (27, 36, 41, 49) für den Schwimmer (28,35,37,38) vorgesehen ist, der diesen in mindestens einer Trennstellung derart positioniert, daß er das Kesselinnere in eine obere Kammer (26) und eine untere Kammer (25) unterteilt, wobei die obere Kammer die Gasleitungen (6) und in die untere Kammer die Flüssigkeitsleitungen (5) einmünden, daß in der Trennstellung des Schwimmers wirksame Dichtungen (42) zur flüssigkeitsdichten Trennung der beiden Kammern vorgesehen sind, und daß in der einen Kammer ein Einlaß (15, 17, 23) und in der anderen Kammer ein Auslaß (15, 17, 19, 23) für eine Reinigungsflüssigkeit ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Wandung des Kessels (4) und dem eine verschließbare Durchflußöffnung aufweisenden Schwimmer (38) eine Folie (42) eingespannt ist (F i g. 7).

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag durch einen konischen Wandungsbereich (\0b) des Kessels (4) gebildet wird (F i g. 8).

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag durch eine im Kessclinneren angeordnete gelochte Platte (36)

gebildet wird(Fig. 5).

8. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag durch einen Ring (49) gebildet wird, von dem die Gasleitungen oder Flüssigkeitsleitungen ausgehen (F i g. 9).

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, gekennzeichnet durch zwei auf verschiedenen Höhenlagen angeordnete Anschläge (27, 49), die zwei verschiedene Trennstellungen für den Schwimmer (28) festlegen, wobei die eine überhalb und die andere unterhalb der Normaliage des Schwimmers beim Abfüllen liegt.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kessel (4) eine das Kesselinnere in zwei Kammern (25, 26) unterteilende, durch mindestens eine Öffnung (50) unteibrochene starre Trennwand (51) befestigt ist, derart, daß in die obere Kammer die Gasleitungen (6) und in die untere Kammer (25) die Flüssigkeitsleitungen (5) einmünden, daß in der einen Kammer ein Einlaß (15, 17, 23) und in der anderen Kammer ein Auslaß Π5, 17, 19, 23) für eine Reinigungsflüssigkeit ausgebildet ist, und daß die Öffnung in der starren Trennwand durch ein Ventil (52) verschließbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an den Füll ventilen ein die Gasleitung mit der Flüssigkeitsleitung verbindender, absperrbarer Kanal ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 1!, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß oder Auslaß für das Reinigungsmittel in der unteren Kammer (25) durch die Zuleitung (17) für die Füllflüssigkeil gebildet wird.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß oder Auslaß für das Reinigungsmittel in der oberen Kammer (26) durch die Zuleitung (15) für das Gas gebildet wird.

14. Füllvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 1.3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß oder Auslaß für das Reinigungsmittel durch eine zusätzliche Leitung (23), die ausschließlich für das Reinigungsmittel bestimmt ist, gebildet wird.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis

14, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß für das Reinigungsmittel in einer der beiden Kammern (25, 26) durch ein ins Freie führendes Ventil (19) gebildet wird.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis

15. dadurch gekennzeichnet, daß alle oder jeweils mehrere Füll ventile (3) durch eine sektionsweisc absperrbare bzw. unterbrochene zweite Gasleitung (6b, 6c) untereinander verbunden sind, und daß die einzelnen .Sektionen der zweiten Gasleitung durch mindestens je eine absperrbare erste Gasleitung (6a) mit dein Kessel (4) in Verbindung stehen.