DE3606977C2 - - Google Patents
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- B67C2003/2651—The liquid valve being carried by the vent tube
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Füllorgan zum Abfüllen von
Flüssigkeiten wie Bier, Wein und dgl., bestehend aus einem
Füllventilkörper, der innerhalb des Anschlußteils das
eigentliche federunterstützte Füllventil aufnimmt, welches ein
Gasrohr zum Vorspannen und für den während des Füllvorganges
eintretenden Gasaustausch aufweist sowie mit einzeln
ansteuerbaren Ventilen zum Vorspannen, Evakuieren und
Entlasten ausgestattet ist. Gleichzeitig bezieht sich die
Erfindung auf ein Verfahren zum Abfüllen dieser Flüssigkeiten.
Derartige Ventile sind in unterschiedlichen Ausführungen
bekannt und werden insbesondere eingesetzt bei Füllmaschinen
zum Abfüllen von Flüssigkeiten, wobei diese Ventile in einem
rotierenden Ringkessel fest angeordnet sind. Bei der Abfüllung
von sauerstoffempfindlichen Getränken werden mit diesen
Ventilen die Flaschen, sobald sie unter einem Zentrierelement
angesetzt sind, evakuiert und im Anschluß daran nach Öffnen
eines Gasventils vorgespannt, so daß zwischen Flasche und dem
Flüssigkeitskessel ein Gleichdruck herrscht, der dann ein
automatisches Öffnen des Füllventils veranlaßt. Danach beginnt
der eigentliche Befüllungsprozeß. Während des
Befüllungsvorganges wird das in der Flasche befindliche Gas
durch ein Gasrohr im Austausch mit der einfließenden
Flüssigkeit in den Flüssigkeitskessel zurückgedrängt. Soll
jetzt neben dem vorgeschriebenen Ablauf eine weitere
Verfahrensstufe eingegliedert werden, z.B. ein zusätzliches
Vorspannen der Flasche mit nachfolgender Evakuierung oder
dgl., so ist darauf zu achten, daß der Vorspanndruck nicht die
Höhe erreicht, wie sie im Flüssigkeitskessel vorherrscht.
Andererseits müssen Maßnahmen getroffen werden, um das Ventil
in diesen einzelnen Verfahrensschritten sowohl gasseitig als
auch flüssigkeitsseitig dicht zu halten. Diese zusätzlichen
Maßnahmen erfordern im allgemeinen besondere konstruktive
Vorkehrungen, die das ursprünglich sehr einfache Füllventil
verkomplizieren und insofern eine gegenüber dem ursprünglichen
Füllventil geänderte Serienausführung erforderlich wird.
Aus der DE-OS 17 82 402 ist ein Füllventil bekannt, dessen
feststehendes und nicht höhenbewegliches Gasrohr an einer
Verbindungsleitung eine weitere Leitung aufweist, die bei
abgedichtetem Gasrohr als zusätzliche Hilfsleitung zur
Druckentlastung der Flasche vorgesehen ist. Durch die
Eingliederung dieser Hilfsleitung soll der konstruktiv
bedingte Nachteil des sich durch eine Kugel schließenden
Gasrohres überbrückt werden.
Die DE-PS 6 97 703 zeigt ein Füllventil, bei dem das Gasrohr
unabhängig voneinander ansteuerbare Zuleitungen aufweist.
Hierbei handelt es sich um ein Füllventil mit Kükenhahn, also
ein Füllventil völlig anderer Gattung. Mit diesem Ventil wird
vor dem Evakuieren ein erster Vorspanndruck in der Flasche
hergestellt, der mit dem im System herrschenden Druck
identisch ist. Eine druckverminderte Vorspannung ist mit
diesem gattungsfremden Ventil nicht möglich.
Aus der DE-OS 14 32 432 ist es bekannt, das aus dem
Gasvorratsbehälter abgeblasene Abfüllgas für den folgenden
Behälter zur Spülung zu verwenden, wobei ebenfalls der im
System herrschende Druck zur Vorspannung eingesetzt wird.
Schließlich beschreibt die US-PS 34 60 589 ein Verfahren zur
Reduzierung des Druckes in der Flasche vor deren Abziehen.
Hierbei handelt es sich ebenfalls um ein Kükenventil mit
anderen Zuschaltvoraussetzungen für die betreffenden
Zuführleitungen, was bei einem federunterstützten Ventil nicht
ohne weiteres möglich ist. Dieses trifft auch für ein
Füllventil nach der DE-OS 23 00 951 zu.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem
federbelasteten Füllventil unter Beibehaltung eines bei
Gleichdruck zwischen Flasche und Flüssigkeitskessel auf
Federdruck automatisch öffnenden Ventils die Zufuhr eines
Zusatzgases durch das Rückgasrohr bei geschlossenem Ventil zu
ermöglichen, ohne daß dadurch das Flüssigkeitsventil öffnet
oder andere konstruktive Maßnahmen zum Halten dieses Ventils
in geschlossener Stellung erforderlich werden. Darüber hinaus
soll der eigentliche relativ enge Flüssigkeitsaustrittskanal
nicht durch konstruktive Einbauten weiter verengt oder
beeinträchtigt werden. Gleichzeitig soll unter Verwendung
eines solchen Füllventils eine Verbesserung der
Abfülltechnologie dadurch sichergestellt werden, daß der
eigentliche schädigende Luftanteil sowohl vor Füllbeginn in
der Flasche als auch im Flaschenhals nach beendigter Füllung
auf ein Minimum reduziert wird. Dabei soll gleichzeitig auch
die Möglichkeit gegeben sein, die sonst übliche harte
Druckentlastung des Flascheninnenraumes auszuschalten und eine
weiche Entlastung gleichzeitig in Verbindung mit einer
Nachbegasung des Flachenhalses vornehmen zu können.
Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird nun bei
einem Füllorgan der eingangs genannten Art dadurch gelöst,
daß das Gasrohr oder dessen weiterführende Leitung oberhalb des
Ventilsitzes zwei unabhängig voneinander ansteuerbare
Zuleitungen für Vorspanngas und Spülgas aufweist.
Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß unterhalb des
Gasventils ein mit der Spülgaszuleitung verbundener
Anschlußkörper verbunden ist, welcher die Auf- und Abbewegung
des Gasrohres gegenüber der ortsfesten Spülgaszuleitung
überbrückt.
Ferner wird vorgeschlagen, daß der Anschlußkörper eine
zylinderartige Ausnehmung aufweist, in welcher das Endstück
der Spülgaszuleitung kolbenartig geführt ist. Als weitere
Variante wird vorgeschlagen, daß der Anschlußkörper durch eine
flexible Leitung mit der Spülgaszuleitung verbunden ist.
Mit der vorgeschlagenen Ausgestaltung kann die eingangs
gestellte Aufgabe in zufriedenstellender Weise gelöst werden.
Die eigentlichen Ausflußöffnungen unterhalb des
Flüssigkeitsventils sind völlig frei von zusätzlichen
Einbauten, die möglicherweise eine Zuführung des Zusatzgases
zum Rückluftrohr ermöglichen würden. Andererseits ist mit
dieser Ausbildung die beliebige Zuordnung verschiedener
Verfahrensschritte vor Beginn des eigentlichen Füllvorganges
und im Anschluß daran möglich, ohne daß die Wirkungsweise des
Füllventils beeinträchtigt wird.
Ferner wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, daß
zunächst ein erster Vorspanndruck in der Flasche hergestellt
wird, der unter dem im Kessel herrschenden Überdruck liegt und
danach der erste und/oder zweite Evakuierungsvorgang
eingeleitet wird und im Anschluß daran die eigentliche
Vorspannung auf den im Kessel vorherrschenden Druck erfolgt.
Schließlich wird bei einem Verfahren zur Beendigung des
Abfüllvorganges und Entlastung des Flaschenhalses von dem
darin vorherrschenden Überdruck vorgeschlagen, daß vor dem
Abziehen der Flaschen von dem Füllorgan der Überdruck auf
einen geringeren Überdruck reduziert und dieser reduzierte
Überdruck aufrechterhalten wird, so daß während des Abziehens
der Flasche stetig ein Überdruckgas in den Flaschenhals
eingegeben wird.
Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Zufuhr des
Gases beider Vorspanndruckvarianten durch ein und dasselbe
Gasrohr erfolgt.
Mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren ist es
nunmehr möglich, eine Mehrfach-Vorspannung der Flaschen
vorzunehmen, ohne daß besondere Maßnahmen zum Halten des
Flüssigkeitsventils bei geschlossenem Hauptgasventil
erforderlich sind. Gleichzeitig ist der Vorteil gegeben, daß
nach beendigter Befüllung und noch angepreßter Flasche
zunächst eine Entlastung dieser Flasche durch Anschluß an eine
zweite Gasleitung vorgenommen werden kann und dabei dieser
geringere Gasdruck während des Abziehens der Flasche
aufrechterhalten wird.
In den Zeichnungen, auf welche in der nachfolgenden Beschreibung
Bezug genommen wird, ist die Erfindung beispielsweise
schematisch dargestellt.
Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht das
Füllorgan aus einem Ventilgehäuse 1 mit einem Ventilaufsatz 2
und einer Zentriertulpe 3. Das Ventilgehäuse enthält den
Ventilsitz 4 mit dem Flüssigkeitsaustrittskanal 5. Der
Ventilkegel 6 wird von einer Feder 7 bei Druckausgleich
zwischen Flüssigkeitskessel und der Flasche im Öffnungssinn
beeinflußt. Der Ventilaufsatz 2 ist mit einer Brücke versehen,
die eine Buchse trägt, durch welche die rohrartige
Verlängerung 8 des Ventilkegels und des Flüssigkeitsventils
geführt ist. In dieser Verlängerung 8 des Ventilkegels 6 ist
eine Stange 9 zum Betätigen des Gasventils 9 angeordnet. Diese
Stange ragt oben über die rohrförmige Verlängerung des
Flüssigkeitsventils hinaus und trägt zwei übereinander
angeordnete Scheiben 10, an denen eine nicht weiter
dargestellte und von außen durch die Kesselwand geführte
Steuereinrichtung angreift. Die Stange 9 des Gasventils trägt
am unteren Ende eine sich auf eine Bohrung im Inneren des
Ventilkegels auflegende Dichtung 11. In dem Ventilkegel 6 ist
als Verlängerung dieser Bohrung ein Gasrohr 12 eingeschraubt,
welches in den Hals des Gefäßes 13 hineinragt und einen Schirm
14 zur Ableitung der Flüssigkeit gegen die Wandung des Gefäßes
aufweist. In der Zentriertulpe 3, welche von Führungsstangen
und anderen Vorrichtungen parallel zur Achse des Füllorgans
verschiebbar gehalten wird, ist ein Anpreßgummi 15
eingesetzt. Dieses stellt einen dichten Abschluß zur Flasche
13 nach außen während des Füllvorgangs sicher. Das
Ventilgehäuse 1 nimmt ferner von außen ansteuerbare Ventile
auf, wobei ein Ventil 16 für die Verbindung des Flaschenraumes
mit einem Vakuumkanal 17 vorgesehen ist und ein weiteres
Ventil 18 eine Verbindung zu diesem Flascheninnenraum zur
Umgebung zum Zwecke der Entlastung des Flaschenhalses nach
beendigter Befüllung herstellen kann. Zusätzlich ist ein nicht
weiter dargestelltes Ventil und eine weitere Gasleitung 19,
ebenfalls von außen ansteuerbar, vorgesehen. Die Gasleitung 19
wird dieses Zusatzventil mit einem zusätzlichen Gaskanal
verbinden. Dieser Gaskanal kann sowohl reines CO2 als auch CO2
aus dem Kessel, zweckmäßig unter vermindertem Druck,
enthalten.
Wie aus Fig. 2 der vorgelegten Zeichnung ersichtlich, befindet
sich nun oberhalb des eigentlichen Flüssigkeitsventilsitzes 4
eine weiterführende Leitung 21 und die unabhängig
ansteuerbare Zuleitung 20 für das Spülgas.
Unterhalb des Gasventils 9 ist ein mit der Spülgaszuleitung 20
verbundener Anschlußkörper 22 vorgesehen, welcher die Auf- und
Abbewegung der Gasleitung 21 gegenüber der ortsfesten
Spülgaszuleitung 20 überbrückt. Als besonders zweckmäßige
Ausführungsform hat sich dabei herausgestellt, daß der
Anschlußkörper 22 eine zylinderartige Ausnehmung 23 aufweist,
in welcher das Endstück 24 der ortsfesten Spülgaszuleitung 20
kolbenartig geführt ist.
Anstelle dieser Ausführung kann selbstverständlich auch ein
Anschlußkörper 22 vorgesehen sein, der durch eine flexible
Leitung mit der Spanngaszuleitung 19, 20 verbunden ist. Es ist
auch denkbar, den Anschlußkörper in umgekehrter Weise
gegenüber dem dargestellten Ausführungsbeispiel aufzubauen,
wobei dann ein Teil dieses Anschlußkörpers 22 als Kolben und
das Endstück der Spülgaszuleitung als diesen Kolben
aufnehmender Zylinder ausgebildet ist.
Durch diese Ausbildung können unabhängig von der Arbeitsweise
des eigentlichen Gas- und Flüssigkeitsventils zusätzliche
Maßnahmen zur Beaufschlagung des Gasrohres 21 und damit zur
Behandlung des Flascheninnenraumes eingeleitet werden.
Zweckmäßig ist hierbei gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren
zunächst eine erste Evakuierung der Flasche, auf die eine
erste Druckvorspannung durch die Gasleitung 20 und 21 folgt,
wobei dieser Druck unter dem im Kessel vorherrschenden
Überdruck liegt. Eine notwendige Evakuierung kann folgen. Im
Anschluß daran findet die eigentliche Vorspannung der Flasche
auf den Kesseldruck durch Öffnen des Gasventils 9 statt, dem
dann durch Öffnen des Füllventils die Befüllung der Flasche
folgt.
Durch den ersten Vorspannvorgang mit einem unter dem
Kesseldruck liegenden Vorspannüberdruck wird auf einfache
Weise ein Austausch des in der Flasche befindlichen
Sauerstoffs durch ein Inertgas vorgenommen, ohne daß die
Funktion des bekannten Füllventils beeinflußt wird. Es sind
also keine weiteren konstruktiven Maßnahmen erforderlich, die
ein Halten des Füllventils in Schließlage gegenüber dem
Vorspanndruck ausüben, was bei einem höheren Vorspanndruck
zwangsläufig notwendig ist.
Bei Beendigung des Füllvorgangs wird wiederum das Ventil der
Gasleitung 19, 20 geöffnet, so daß zunächst eine Entlastung
des Überdrucks im Flaschenhals auf den in der Gasleitung 19,
20 anstehenden geringeren Überdruck erfolgt. Anschließend
erfolgt die endgültige Entlastung des Flaschenhalses und das
Entfernen der Flasche vom Füllventil. Auch hierbei bleibt das
Ventil der Gasleitung 19, 20 noch geöffnet, so daß ein
stetiger Inertgasüberschuß im Flaschenhals auch während des
Abziehens der Flasche und Entfernen des Gasohres 12
sichergestellt ist. Sobald die Flasche aus dem
Füllmaschinenkreis abgegeben ist, schließt das Ventil der
Gasleitung 19, 20 und eine neue Flasche wird unter das
Füllventil verfahren.
Claims (7)
1. Füllorgan zum Abfüllen von Flüssigkeiten wie Bier, Wein und
dgl., bestehend aus einem Füllventilkörper, der innerhalb
des Anschlußteils das eigentliche federunterstützte
Füllventil aufnimmt welches ein Gasrohr zum Vorspannen und
für den während des Füllvorgangs eintretenden Gasaustausch
aufweist sowie mit einzeln ansteuerbaren Ventilen zum
Evakuieren, Vorspannen und Entlasten ausgestattet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gasrohr oder dessen
weiterführende Leitung (21) oberhalb des Ventilsitzes (4)
zwei unabhängig voneinander ansteuerbare Zuleitungen
für Vorspanngas und Spülgas aufweist.
2. Füllorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
unterhalb des Gasventils (9) und oberhalb des
Ventilschließkörpers ein mit der Spülgaszuleitung (19, 20)
verbundener Anschlußkörper (22) angeordnet ist, welcher die
Auf- und Abbewegung des Gasrohres gegenüber der ortsfesten
Spülgaszuleitung überbrückt.
3. Füllorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Anschlußkörper (22) eine zylinderartige Ausnehmung (23)
aufweist, in welcher das Endstück (24) der Spülgaszuleitung
(20) kolbenartig geführt ist.
4. Füllorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Anschlußkörper (22) durch eine flexible Leitung mit der
Spülgaszuleitung (19) verbunden ist.
5. Verfahren zum Abfüllen luftempfindlicher Flüssigkeiten wie
Bier, Wein und dgl. unter Verwendung eines Füllorgans nach
den Ansprüchen 1-4, wobei die Flaschen zunächst evakuiert
und anschließend auf den im Flüssigkeitskessel herrschenden
Druck vorgespannt werden, worauf das Füllventil automatisch
öffnet und die Befüllung vorgenommen wird, dadurch
gekennzeichnet, daß zunächst ein erster Vorspanndruck in
der Flasche hergestellt wird, der unter dem im Kessel
herrschenden Überdruck liegt und danach der erste und/oder
zweite Evakuierungsvorgang eingeleitet wird und im Anschluß
daran die eigentliche Vorspannung auf den im Kessel
vorherrschenden Druck erfolgt.
6. Verfahren zur Beendung des Abfüllvorganges und Entlastung
des Flaschenhalses von dem darin vorherrschenden Überdruck
unter Verwendung eines Füllorgans nach den Ansprüchen 1-4,
dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Abziehen der
Flaschen von dem Füllorgan der Überdruck auf einen
geringeren Überdruck reduziert und dieser reduzierte
Überdruck aufrechterhalten wird, so daß während des
Abziehens der Flaschen stetig ein Überdruckgas in den
Flaschenhals eingegeben wird.
7. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen 5 und 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des Gases beider
Vorspanndruckvarianten durch ein und dasselbe Gasrohr
erfolgt.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
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