DE3611391C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abfüllen von kohlensäureübersättigtem Sekt nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5 zur Ausübung des obigen Verfahrens.

Nach dem Stande der Technik ist es erforderlich, stark zum Schäumen neigende Getränke, insbesondere Sekt, vor dem Abfüllen auf eine Temperatur nach 0°C zu kühlen, um die Löslichkeit des CO₂-Gases zu vergrößern und dadurch den Sättigungsdruck von 500 bis 600 kPa Überdruck bei 20°C auf etwa 250 bis 270 kPa Überdruck bei 0° abzusenken. Die zu füllenden Flaschen werden in einem Füllapparat, dem sogenannten Füller, zunächst mit Spanngas vorgespannt, dann unter Druckausgleich mit kaltem Sekt gefüllt. Nach Beendigung des Füllens werden die Flaschen vorsichtig und langsam bis zur Überdrucklosigkeit entlastet und dann erst aus dem Füller herausgeführt. Mehr als ein Viertel des Weges, den die Flasche in dem Füller zurücklegt, entfällt allein auf das Entlasten. - Ohne das starke Abkühlen und ohne die sorgfältige Entlastung würde der Sekt stark überschäumen, sobald die Flasche von einem Füllorgan in dem Füller gelöst wird, große Sektverluste wären die Folge, und es wäre überhaupt nicht möglich, eine normalvolle Flasche aus dem Füller zu erhalten. - Die aus dem Füller kommenden gefüllten Flaschen werden auf möglichst kurzem Wege offen dem sogenannten Verschließer zugeführt. Auf diesem Wege sind die offenen Flaschen stets den Gefahren ausgesetzt, infolge der starken Übersättigung des Sekts mit CO₂-Gas bei Erschütterungen oder Stößen überzuschäumen, Flüssigkeit zu verlieren, Kohlensäure zu verlieren und Luftsauerstoff aufzunehmen. - Ein Nachteil des notwendigen Kühlens des Sektes ist der große erforderliche Aufwand für Energie, die nicht zurückgewonnen werden kann. Nach dem Füllen und Verschließen beschlagen die kalten Flaschen mit Kondenswasser. Das Etikettieren solch kondensatnasser Flaschen bereitet große Schwierigkeiten. Nach dem Verpacken werden etwa 6 bis 10 g Kondensatwasser pro Flasche an den Karton abgegeben, mit der Folge, daß der Karton aufweicht und seine Stapelfähigkeit stark herabgesetzt wird. Um diese Nachteile des Kondensatwassers zu vermeiden, werden in kleineren Betrieben die Flaschen nach dem Verschließen erst für mehrere Tage zwischengelagert, bis sie abgetrocknet sind. Danach erst werden die Flaschen etikettiert und verpackt . Für diese Zwischenlagerung müssen Arbeit, Zeit und Platz aufgewendet werden. In größeren Betrieben läßt man die frisch verschlossenen, kalten Flaschen durch einen Wärmetunnel laufen, in dem sie mit warmem Wasser berieselt, dabei ungefähr auf Raumtemperatur erwärmt werden und anschließend mit Hilfe von Gebläsen einigermaßen trocken geblasen werden, damit kein Kondensat mehr gebildet wird. - Die für die Berieselung aufgewandte Energie kann ebenfalls nicht zurückgewonnen werden, so daß der Energieaufwand entsprechend hoch ist.

Es hat bisher nicht an intensiven Bemühungen gefehlt, das Verfahren des Abfüllens von Sekt zu verbessern, um das Kühlen des Sekts ganz oder wenigstens teilweise zu vermeiden.

Zu diesem Zweck wurden Einzelheiten des Füllapparats, insbesondere Werkstoffe, Formen und Oberflächen von Füllrohren und Rückluftrohren, aber auch Füllventile, Flüssigkeits- und Gaswege des Füllapparats sowie Form und Größe der Vorratsbehälter vielfach modifiziert. Weiterhin waren die Dauer der Beruhigungsphase zwischen dem Füllen und dem Druckentlasten sowie der Druckentlastungsvorgang selbst Gegenstand zahlreicher Untersuchungen und Verbesserungsvorschlägen von Fachleuten. Gleichwohl wurden in bezug auf eine höhere Fülltemperatur nur bescheidene Teilerfolge erzielt. Wenn man Leistungseinbußen vermeiden will, mußte der Sekt nach wie vor bei etwa 0°C abgefüllt werden. Unter Inkaufnahme von Leistungseinbußen gelingt es zwar, auch bei einer um wenige Grade höheren Sekttemperatur noch relativ verlustarm abzufüllen. Die noch vertretbare äußere Grenze liegt aber zwischen +6 und +8°C Sekttemperatur, sofern alle anderen Einflußgrößen optimal sind. - Somit muß Sekt, bevor er in Flaschen abgefüllt wird, immer noch gekühlt werden. Nach dem Abfüllen muß der Druck nach wie vor vorsichtig und langsam entlastet werden. Die gefüllten Flaschen müssen wie immer bisher offen und mit Risiken bis zum Verschließen befördert werden.

Bekannt war zwar eine Einrichtung zum sterilen Füllen und Verschließen von Gefäßen bzw. Flaschen unter Gasgegendruck (DE-PS 6 96 569). Bei dieser Einrichtung sind eine Füllvorrichtung und eine Schließvorrichtung zusammen mit einer die Gefäße vor deren Füllen keimfrei machenden Vorrichtung in einem gemeinsamen Druckbehälter untergebracht, der mit gepreßtem keimfreiem Gas gefüllt ist. Dieses keimfreie Gas dient vor allem zur Entfernung des Sterilisationsmittels aus den Gefäßen. Hierfür genügt ein geringer Gegendruck, um das Eindringen keimhaltiger Umgebungsluft in den Druckbehälter zu verhindern. Eine Anregung, mit einer solchen Einrichtung stark kohlensäureübersättigten, ungekühlten Sekt unter hohem Überdruck abzufüllen und auf eine Druckentlastung vor dem Verschließen der Gefäße zu verzichten, ist damit nicht gegeben. Mit den in der bekannten Einrichtung vorgesehenen Mitteln, insbesondere der Kammerschleuse an dem Druckbehälter nach dem Prinzip einer Drehtür, deren bewegliche Trennwände mit Bürsten oder mit weichen Lamellen entlang der feststehenden Gehäusewand streifen, soll eine Luftströmung vermieden werden. Damit gelingt es aber nur, im Inneren der Vorrichtung einen gegenüber deren Umgebung leicht erhöhten Druck aufrechtzuerhalten, indem das durch Spalten, Ritzen und die einzelnen Schleusenkammern entweichende Gas ständig durch Einleiten von Gas ersetzt wird, welches nur unter einem geringen Überdruck stehen kann, da sonst der Gasdurchsatz zu hoch wäre.

Es erfolgten bekannte Überlegungen und Versuche, Sekt ohne Kühlung bei Raumtemperatur und unter hohem Druck abzufüllen (DE-B Sekt, Schaum- und Perlwein von Gerhard Troost, Stuttgart 1980, Seite 220, Abschnitt 5.5.2.2 "Allgemeines"). Hierzu ist jedoch ein hoher apparativer Aufwand erforderlich. Es bestand jedoch ein Vorurteil dagegen, die unter dem notwendigen hohen Druck mit ungekühltem Sekt abgefüllten Flaschen ohne vorherige sorgfältige und zeitraubende Druckentlastung zu verschließen. Nur Perlwein oder Stillwein, d. h. ein Getränk, welches keinen hohen CO₂-Gehalt hat, wurde ohne vorherige Abkühlung in der Praxis abgefüllt (a. a. O. Seite 346, letzter Absatz).

Mit einer anderen zum Stand der Technik gehörenden Vorrichtung (DE-PS 2 64 866) konnten Flaschen ebenfalls nur unter geringem Überdruck gefüllt und unter Aufrechterhaltung dieses Drucks verschlossen werden. Die hierfür vorgesehenen Mittel ließen keine so hohen Drücke zu, wie sie zum Abfüllen von ungekühltem Sekt und unmittelbarem Verschließen damit gefüllter Flaschen erforderlich sind. Insbesondere weist der aus dieser Entgegenhaltung bekannte Gleit- oder Drehschieber in seiner Füllstellung nur einen Kanal zum Entlüften und einen zum Füllen auf. Er hat keinen Anschluß für ein Vorspannen, das für Arbeiten im Bereich hohen Überdrucks unerläßlich ist. Deswegen kann die Vorrichtung nur in Bereichen niedriger Überdrücke über dem normalen Luftdruck arbeiten.

Mit einer weiterhin bekannten Maschine (DE-PS 6 93 458) konnten Flaschen nacheinander mit einem keimtötenden Gas, keimfreier Luft und einer Flüssigkeit gefüllt werden. Hierzu wurde im einzelnen eine Flüssigkeitsleitung beim Aufsetzen auf die Flasche mit einem Gummikegel auf dieser abgedichtet, um eine isobarmetrische Füllung unter höherem Druck als dem der Atmosphäre durchzuführen. Keimtötendes Gas oder keimfreie Luft oder so hohem Überdruck zuzuführen, wie er zum Abfüllen von ungekühltem Sekt erforderlich ist, sowie eine Aufrechterhaltung eines so hohen Überdrucks bis zum Verschließen der gefüllten Flaschen ist jedoch nicht offenbart.

Seit es Maschinen zum Abfüllen von Sekt gibt, sind in der Praxis das Abfüllen und das Verschließen Vorgänge, die von empfindlichen Vorrichtungen mit hohem Kostenaufwand und mit beträchtlichen Risiken stets getrennt bei erheblich unterschiedlichen Drücken ausgeführt werden.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Sekt in einem energiesparenden, rasch durchführbaren Verfahren in Flaschen abzufüllen und die gefüllten Flaschen zu verschließen.

Diese Aufgabe wird durch das in dem Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ungekühlter Sekt abgefüllt und die Vorgänge des Abfüllens und des Verschließens der abgefüllten Flasche werden nicht mehr voneinander getrennt bei unterschiedlichem Druck, sondern in einem einzigen Füll- und Verschließraum, der durch den zumindest die Flaschenöffnung unmittelbar umgebenden Druckraum gebildet wird, in dem der zu dem Füllen sonst als Druckvorspannung in der Flasche erforderliche Überdruck herrscht, unmittelbar aufeinanderfolgend ausgeführt. Damit entfallen sowohl das aufwendige Abkühlen des abzufüllenden Sekts als auch das schwierige Druckentlasten des abgefüllten Sekts.

Der Sekt wird mit normaler, falls pasteurisiert, mit erhöhter Temperatur abgefüllt. Der Druckraum, in dem die Flaschenmündung zum Füllen und Verschließen für in diesen Raum ragende Organe zugänglich ist, wird einem Überdruck des Spanngases ausgesetzt, der höher als der Sättigungsdruck bei Abfülltemperatur des abzufüllenden Sekts ist, und zwar vorzugsweise um 10 bis 40 kPa höher ist. Als Spanngas kann jedes hierfür übliche Gas verwendet werden, z. B. CO₂, N₂, Argon, komprimierte Luft. Dieser Überdruck wird in dem Druckraum erst hergestellt, wenn die Flasche bzw. die äußere Flaschenmündung, die zum Füllen und Verschließen der Flasche zugänglich sein soll, in den Druckraum eingeführt ist und gegenüber der umgebenden Atmosphäre abgedichtet ist. Nachdem der Druckraum auf den genannten Überdruck gebracht ist, wird der ungekühlte Sekt, der ebenfalls unter einem Druck steht, der den Sättigungsdruck des Sekts überschreitet, abgefüllt, wobei der Sekt unter Druckausgleich in die Flasche fließt.

Wenn nur ein kurzer Abschnitt der Flasche unterhalb der Flaschenmündung in den Druckraum ragt, beispielsweise bis zum Flaschenhals oder der Flaschenschulter, kann das Volumen des mit dem Spanngas unter Überdruck zu setzenden Druckraums vorteilhaft kleingehalten werden. In diesem Fall wird ein Teil der Außenfläche der Flasche zum Abdichten des Füll- und Verschließraums gegenüber der umgebenden äußeren Atmosphäre mit herangezogen. - Wenn statt dessen nach Anspruch 2 die gesamte Flasche von dem Druckraum als Füll- und Verschließraum umfaßt und eingeschlossen wird, kann die Abdichtung des Druckraums innerhalb einer Druckkammer ausschließlich an Elementen der Druckkammer selbst, praktisch unabhängig von der Flaschenform, erfolgen.

Bevorzugt wird die Fließgeschwindigkeit, die das Getränk während des Einfließens in die Flasche hat, im Vergleich zu der Fließgeschwindigkeit, die es hierbei allein bei freiem Fall unter Einwirkung der Schwerkraft hätte, um mehr als das Zweifache erhöht. So lassen sich Werte um das Vierfache der normalen Fließgeschwindigkeit einstellen, wodurch der Füllvorgang erheblich abgekürzt wird. Die Erhöhung der Fließgeschwindigkeit kann durch auf den Sekt einwirkendes Druckgas oder Pumpen bewirkt werden. Infolge der gesteigerten Fließgeschwindigkeit und der damit einhergehenden Leistungssteigerung eines zum Füllen verwendeten Füllorgans können Füllapparate oder Füller einer geforderten Leistung mit verhältnismäßig wenig Füllorganen auskommen.

Der zusätzliche Druck, der zur Erhöhung der Fließgeschwindigkeit aufgewandt werden muß, soll zweckmäßigerweise jenem Betrag entsprechen, der als Druckverlust durch den Reibungswiderstand des Fließweges hervorgerufen wird, so daß der nur zu Beginn des Fließweges voll wirksame zusätzliche Druck bis zum Ende des Fließweges wieder ganz abgebaut wird.

Während des Abfüllens des Sekts in die unter dem Überdruck des Füll- und Verschließraums stehende Flasche wird ein der eingefüllten Sektmenge entsprechendes Volumen des Druckgases über die Gaszufuhr- und Abfuhrleitung verdrängt, wobei jedoch der Sättigungsdruck des Sekts nicht erreicht oder gar unterschritten wird. Anschließend, wenn der Sekt bis zum Erreichen der Füllhöhe in der Flasche abgefüllt ist, ist keine Druckentlastung des Füll- und Verschließraums vorgesehen, bis die Flasche endgültig oder zumindest vorläufig verschlossen ist. Das vorläufige Verschließen kann beispielsweise bedeuten, daß eine Sektflasche zunächst mit einem Kork- oder Kunststoffstopfen verschlossen wird, während das den Verschluß sichernde Verdrahten außerhalb des Druckraums erfolgen kann. Es ist aber auch möglich, den Verschluß endgültig innerhalb des Druckraums durchzuführen. Der Überdruck wird erst bei Entnahme der verschlossenen Flasche oder den entsprechenden Flaschenteils aus dem Druckraum abgelassen.

Wenn die Flasche in dem Füll- und Verschließraum nur vorläufig verschlossen wird und die Flasche in eine externe Verschlußsicherungsposition gefördert werden soll, kann es zweckmäßig sein, während des Transports der Flasche den provisorisch angebrachten Verschluß, insbesondere einen Sektkorken, auf der Flasche niederzuhalten.

Der hier verwendete Begriff Überdruck des Druckraums kann auch als Spanndruck bezeichnet werden, da dieser Druck durch Vorspannen mit dem Spanngas erzeugt wird.

Vorteilhaft wird die Flasche in dem unter Überdruck stehenden Druckraum zwischen dem Füllen und Verschließen - nach dem Grundprinzip der Erfindung ohne Druckabsenkung - verschoben. In diesem Fall brauchen Füll- und Verschließorgane, die in den Füllraum hineinragen, weniger beweglich zu sein als in der Variante des Verfahrens, bei der die Flasche in dem Zeitraum zwischen dem Füllen und Verschließen arretiert bleibt.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ausübung des geschilderten Verfahrens zeichnet sich durch die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 5 angegebenen Merkmale aus.

Die Druckkammer, in welche zumindest die Flaschenmündung eingeführt werden kann, umfaßt den gegenüber der äußeren Atmosphäre abgedichteten Arbeitsraum, der mittels der Spanngaszuführung auf den Spanndruck bzw. Überdruck vorgespannt werden kann. Da sowohl das Füllorgan als auch das Verschließorgan in den Arbeitsraum hineinragen und darin aufeinanderfolgend in Wirkverbindung mit der in den Arbeitsraum eingeführten Flaschenmündung gebracht werden, läßt sich die gefüllte Flasche ohne Druckabsenkung des ungekühlten Sekts verschließen. - In vorteilhafter Weise können bekannte Füller so abgewandelt werden, daß sie eine Reihe solcher Druckkammern mit jeweils einer Spanngaszuführung, einem Füllorgan und einem Verschließorgan aufweisen. Als Füllorgan können übliche Füllorganarten verwendet werden, und zwar solche mit langen oder kurzen Füllrohren, mit oder ohne Vorevakuierung sowie mit oder ohne Trennung zwischen Spannluft und Rückluft arbeitend. - Als Verschließorgane lassen sich ebenfalls übliche Organe zum Verschließen von Korkstopfen, Kunststoffstopfen (PE- Stopfen), Schraubverschlüssen oder Kronen-Korken einsetzen.

Nach Anspruch 6 wird davon ausgegangen, daß in der Druckkammer das Füllorgan und das Verschließorgan unmittelbar nebeneinander druckdicht gegenüber der umgebenden Atmosphäre angeordnet sind. Um die Wirkverbindung zwischen der Flaschenmündung und diesem Füll- und Verschließorgan aufeinanderfolgend ohne Druckabsenkung in der Druckkammer herzustellen, weist diese als Schieber einen schieberartigen Kammerboden mit einer Flaschenaufnahmeöffnung auf, die zweckmäßig in Form einer Hülse ausgebildet ist. In diese Flaschenaufnahmeöffnung wird die Flasche zumindest mit dem Flaschenhals in die Druckkammer hineinragend und diese abdichtend eingesetzt, bevor die Druckkammer vorgespannt wird. In der vorgespannten Druckkammer ist die Flaschenmündung zunächst unter dem Füllorgan angeordnet. Nach Befüllen der Flasche kann die Flaschenmündung ohne Druckabsenkung mit dem schieberartigen Kammerboden unter das Verschließorgan geschoben werden, um von diesem mit dem Verschluß versehen zu werden. Danach kann der Überdruck in der Kammer abgesenkt und die verschlossene Flasche aus der Flaschenaufnahmeöffnung des Kammerbodens entfernt werden.

Der schieberartige Kammerboden kann translatorisch verschiebbar in der Druckkammer gelagert werden, statt dessen aber auch um eine vertikale Achse drehbar. Die letztgenannte Ausführungsform kann insbesondere dann günstig sein, wenn die Flaschenmündung mit mehr als zwei Organen nacheinander in Wirkverbindung gebracht werden soll, beispielsweise zum Sichern eines vorläufig aufgebrachten Stopfens, wenn dieser Sicherungsvorgang ebenfalls innerhalb der Druckkammer erfolgen soll.

Nach Anspruch 9 wird eine Abwandlung des Füllorgans und des Verschließorgans dergestalt vorgeschlagen, daß die beiden Organe ineinander angeordnet sind und die Flasche ihre Lage in der Druckkammer nicht zu verändern braucht, wenn nacheinander die Füll- und Verschließvorgänge unter dem Überdruck in der Druckkammer stattfinden.

Vorteilhaft ist ein Vertikalhuborgan mit einem Flaschenhalter so zu der Druckkammer angeordnet, daß die mit dem Flaschenhalter getragene Flasche durch das Vertikalhuborgan von unten in die Flaschenaufnahmeöffnung des Kammerbodens gedrückt werden kann. Es können dabei Vertikalhuborgane mit Flaschenhalter üblicher Füller eingesetzt und in der beschriebenen Weise angeordnet werden.

Bei der Ausführung der Druckkammer mit schieberartigem Kammerboden ist das Vertikalhuborgan mit Flaschenhalter vorteilhaft an dem Kammerboden angebracht, so daß mit diesem Vertikalhuborgan und Flaschenhalter die Flasche stets zentrisch und dicht in der Flaschenaufnahmeöffnung in dem Zeitraum von Beginn des Füllvorgangs bis zum Abschluß des Verschließens gehalten wird und keine Absenkung des Spanndrucks in der Druckkammer bei dem Verschieben des Kammerbodens eintritt. - Wenn durch das Vertikalhuborgan und den Flaschenhalter die Flasche zu dem Kammerboden bzw. der Flaschenaufnahmeöffnung in einer festen Lage während des Befüllens und Verschließens der Flasche mit den voranstehend erörterten unkomplizierten Ausführungsformen gehalten wird, sind das Füllorgan und das Schließorgan in der Druckkammer heb- und senkbar, um nacheinander mit der Flaschenmündung in Wirkverbindung gebracht zu werden. - Es ist aber auch möglich, das Füllorgan und das Verschließorgan in der Druckkammer fest anzuordnen, wenn der Vertikalhub, um die Flaschenmündung mit den beiden Organen nacheinander in Wirkverbindung zu bringen, durch das Vertikalhuborgan durchgeführt wird. Im letztgenannten Fall können Huborgane für das Füllorgan und das Verschließorgan eingespart werden.

Die Flaschenaufnahmeöffnung bzw. eine die Flaschenaufnahmeöffnung bildende Hülse an dem Kammerboden, ist so dimensioniert, damit nur ein kleiner Teil der Flasche unterhalb der Flaschenmündung in die Druckkammer hineinreicht. Dabei ist vorteilhaft, daß eine kurze Dichtstrecke zwischen dem Flaschenhals und der Flaschenaufnahmeöffnung vorliegt und daß ein verhältnismäßig geringer Vertikalhub ausreicht, um den mit dem Füllorgan und anschließend dem Verschließorgan in Wirkverbindung stehenden Teil der Flasche in die Druckkammer einzuführen bzw. anschließend aus dieser zu entfernen.

Wenn nicht in der Druckkammer eine größere Anzahl von Flaschenverschlüssen bevorratet ist, die nacheinander mit dem Verschließorgan auf die in die Druckkammer eingeführten Flaschen aufgebracht werden können, weist die Druckkammer nach Anspruch 10 eine druckdicht verschließbare Öffnung sowie einen in der Kammer bewegbaren Verschlußträger auf, durch den jeweils ein Verschluß außerhalb der Druckkammer aufgenommen, durch die Öffnung in die Druckkammer eingeführt werden kann, wenn die Druckkammer noch nicht vorgespannt ist, und anschließend unter dem Verschließorgan positioniert und an diesem lösbar angebracht werden kann.

Wenn die Flasche durch Korkstopfen verschlossen werden soll, ist die Vorrichtung vorteilhaft nach Anspruch 11 abgewandelt. Die Korkstopfen werden in einer außerhalb dieser Vorrichtung befindlichen Korkmaschine in üblicher Weise zusammengedrückt und in die kalibrierten Transporthülsen eingeführt. Die Transporthülsen werden mit dem Verschlußträger wiederum durch die verschließbare Öffnung der Druckkammer unter dem Verschließorgan positioniert und durch dieses der Korkstopfen aus der Transporthülse in die Flaschenmündung gedrückt. Zur Übergabe der kalibrierten Transporthülsen mit den eingedrückten Korkstopfen ist zweckmäßig ein besonderer Verschlußgreifer vorgesehen, der die Transporthülsen von einem üblichen Zubringer aufnimmt und in den Verschlußträger einsetzt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung mit vier Figuren erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Abfüllen und Verschließen von Sekt in Flaschen in einer Seitenansicht, teilweise geschnitten,

Fig. 2 eine Einzelheit der Vorrichtung nach Fig. 1 im Bereich einer Druckkammer, in einem Längsschnitt,

Fig. 3 eine weitere Einzelheit der Vorrichtung nach Fig. 1 im Bereich des Verschlußträgers und des Verschlußgreifers, ebenfalls in einem Längsschnitt und

Fig. 4 die Einrichtung nach Fig. 1 in einer Draufsicht.

In den Fig. 1 und 4 ist ein Füll- und Verschließapparat, der als umlaufender Füller ausgebildet ist, mit 1 bezeichnet. Die Erfindung ist jedoch auch bei sogenannten Reihen-Füllern realisierbar. Der Füll- und Verschließapparat umfaßt einen Träger 2, auf dem ein Karussell 3 drehbar gelagert ist, welches an seinem Umfang nebeneinander angeordnete Abfüll- und Verschließeinheiten aufweist, von denen einzelne Abfüll- und Verschließeinheiten mit 4, 5, 6, 7, 8 bezeichnet sind. Die Abfüll- und Verschließeinheiten stehen mit einem zentralen Sektbehälter 9 in Verbindung.

Wie weiter aus Fig. 4 hervorgeht, ist neben dem Füll- und Verschließapparat ein Transportband 10 angeordnet, welches in Fig. 4 links neben einem Herzstück 11 leere Sektflaschen zufördert und rechts davon gefüllte und verschlossene Sektflaschen abfördert. Die zugeförderten leeren Sektflaschen können über einen Einschubstern 12 in den Füll- und Verschließapparat eingeschoben werden, während die befüllten und verschlossenen Sektflaschen von einem Ausschubstern 13 aus dem Füll- und Verschließapparat herausgeschoben werden können, um abtransportiert zu werden. Der Einschubstern und der Ausschubstern sind in üblicher Weise an einem Vortisch 14 angeordnet.

Weiterhin befindet sich neben dem Füll- und Verschließapparat in der in Fig. 4 gezeigten Position ein erster Verschlußgreifer 15 zum Übertragen von Transporthülsen mit eingepreßten Korkstopfen oder anderen Verschlüssen von einem Förderband 16 in den Füll- und Verschließapparat. Ein zweiter Verschlußgreifer 17 befindet sich daneben, um entleerte Transporthülsen von dem Füll- und Verschließapparat auf das Förderband 16 zurück zu transportieren. Das Förderband arbeitet mit einer Korkmaschine 18 zusammen, an deren Stelle in anderen Ausführungsformen, wenn entsprechende Flaschen verschlossen werden sollen, eine Sortiervorrichtung für sonstige Verschlüsse stehen kann.

Die Bewegungsrichtungen der beschriebenen Maschinenbaugruppen oder -elemente ist mit nicht näher bezeichneten Pfeilen angegeben.

In Fig. 2 ist - genauer als in Fig. 1 - der wesentliche Teil einer Abfüll- und Verschließeinheit dargestellt. Die Abfüll- und Verschließeinheit umfaßt ein an dem Umfang des Karussells 3 befestigtes Gehäuseteil, welches im wesentlichen eine Druckkammer beinhaltet. Der Innenraum der Druckkammer ist als Druckraum bzw. Arbeitsraum 20 bezeichnet. In die Druckkammer münden ein verschiebbares Füllorgan 21, welches mit einem Sektzufuhrstutzen 22 in Verbindung steht. Unmittelbar neben dem Füllorgan ist ebenfalls vertikal verschiebbar ein Verschließorgan 23 gelagert. Beide Organe dichten den Arbeitsraum 20 gegenüber der die Druckkammer umgebende äußeren Atmosphäre mit nicht dargestellten Dichtungen ab.

In den Arbeitsraum 20 kann Spanngas von einem Gaszufuhr- und -abfuhrstutzen 24 zugeleitet werden. Der Gaszufuhr- und -abfuhrstutzen steht dazu in nicht dargestellter Weise mit dem Arbeitsraum in gasleitender Verbindung.

Als wesentlicher Bestandteil der Druckkammer 19 ist in dieser ein schieberartiger Kammerboden 25 translatorisch verschiebbar gelagert. Der Kammerboden weist eine Flaschenaufnahmeöffnung 26 auf, welche durch eine Hülse 27 gebildet wird. Die Flaschenaufnahmeöffnung hat einen so großen Durchmesser, daß eine Sektflasche 28 mit ihrer Schulter an einer Ringdichtung 29 in der Hülse zur dichten Anlage gelangt, wenn die Sektflasche von unten in die Hülse eingeschoben wird. Dann befindet sich eine Flaschenmündung 30 in dem Arbeitsraum 20, und zwar so, daß sie für das Füllorgan 21 und das Verschließorgan 23 so zugänglich ist, daß sie mit diesen Organen Wirkverbindungen eingehen kann. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, steht dazu die Flaschenmündung 30 über dem schieberartigen Kammerboden zum Inneren des Arbeitsraums hervor. Unten ist an dem schieberartigen Kammerboden 25 neben der Hülse 27 ein Vertikalhuborgan 31 fest angebracht, welches mit einem Flaschenhalter 32 verbunden ist, um die Sektflasche 28 in einer abgesenkten Stellung von dem Einschubstern 12 aufzunehmen und nach oben in die Flaschenaufnahmeöffnung 26 der Druckkammer zu drücken. Analog umgekehrt kann nach Befüllen und Verschließen der Sektflasche das Vertikalhuborgan mit dem Flaschenhalter 32 abgesenkt werden, damit die Sektflasche durch den Ausschubstern 13 - siehe Fig. 4 - aus der Füll- und Verschließeinheit heraus auf den Vortisch und das Transportband geschoben werden kann.

Schließlich weist die Druckkammer 19 seitlich eine Öffnung 33 auf, die mit einem Schieber 34 druckdicht verschlossen werden kann. Diese Öffnung 33 dient dazu, daß ein Verschlußträger 35, der in dem Arbeitsraum 20 in nicht dargestellter Weise angeordnet ist, aus diesem Raum herausfahrbar ist, um eine kalibrierte Transporthülse 36 mit einem darin eingepreßten Korkstopfen aufzunehmen bzw., um die entleerte Transporthülse nach außen zu schieben, damit die Transporthülse von einem Verschlußgreifer erfaßt und auf dem Förderband 16 - siehe Fig. 1 und 4 - abgesetzt werden kann. Andererseits kann der Verschlußträger 35 so weit in den Arbeitsraum zurückgezogen werden, der dann mit dem Schieber 34 wiederum druckdicht abschließbar ist, daß die Transporthülse unter dem Verschließorgan von diesem erfaßt werden kann. Dies geht aus Fig. 2 hervor, in der die Transporthülse in dieser Situation mit 37 bezeichnet ist. Es sei bereits hier vermerkt, daß der in der Transporthülse zusammengedrückte Korkstopfen in der Weise in die Flaschenmündung eingesetzt wird, daß nach Absenken des Verschließorgans 23 der Korkstopfen aus der Transporthülse 37 heraus und in die Flaschenmündung gleichzeitig eingedrückt wird.

Die leere Transporthülse, die in Fig. 3 mit 36 bezeichnet ist, kann dann von einem Greifkopf 38 des drehbaren Verschlußgreifers 17 erfaßt und nach oben herausgezogen werden. Dies wird von einem Anschlag 40 der Druckkammer ausgelöst. - Während der Greifkopf 38 in dem linken Teil der Fig. 3 im geöffneten Zustand dargestellt ist, wird ein entsprechender Greifkopf 39 in dem rechten Teil der Fig. 3 im geschlossenen Zustand gezeigt, in dem er die Transporthülse festhalten kann.

Die beschriebene Vorrichtung zum Abfüllen und Verschließen von ungekühltem Sekt arbeitet folgendermaßen, womit zugleich das Abfüll- und Verschließverfahren verdeutlicht wird:

Es wird von der in Fig. 1 dargestellten Situation ausgegangen, in der sich eine Sektflasche 28 unterhalb der Flaschenaufnahmeöffnung 26 der Abfüll- und Verschließeinheit 4 befindet, da sie durch den Einschubstern 12 in diese Stellung transportiert worden ist. In diesem Fall steht der Arbeitsraum 20 unter dem Druck der umgebenden Atmosphäre. In diesem Zustand kann durch Zurückschieben des Schiebers 34 zugleich die Öffnung 33 freigelegt werden, damit der Verschlußträger 35 eine Transporthülse mit eingepreßtem Korkstopfen von dem ersten Verschlußgreifer 15 aufnehmen und unter das Verschließorgan 23 bewegen kann, damit die Transporthülse hierunter festgeklemmt wird. Gleichzeitig hebt das Vertikalhuborgan 31 mit dem Flaschenhalter 32 die Sektflasche in die in Fig. 2 dargestellte Stellung, in der die Schulter der Sektflasche an der Ringdichtung 29 dicht anliegt und die Flaschenmündung 30 in den Arbeitsraum 20 hineinragt. Zugleich wird bei in das Innere des Arbeitsraums zurückgezogenem Verschlußträger 35 die Öffnung 33 mit dem Schieber 34 dicht verschlossen.

Während der beschriebenen Vorgänge läuft das Karussell 3 um. Dies bedeutet, daß in dem Sektor E der Einschub der Sektflasche auf den Flaschenhalter 32 erfolgt und daß in dem Sektor H die Sektflasche dicht in die Sektaufnahmeöffnung an dem Kammerboden eingehoben wird, während zugleich die Öffnung 33 verschlossen wird. In dem daran anschließenden Sektor G ist somit der Arbeitsraum in der Druckkammer 19 gegenüber der umgebenden Atmosphäre abgeschlossen und kann durch Beaufschlagen mit Spanngas unter Überdruck, d. h. Spanndruck, gebracht werden. Zugleich wird der schieberartige Kammerboden 25 nach innen geschoben, so daß sich die Flaschenmündung 30 unter dem Füllorgan 21 befindet. Wenn die Sektflasche diese Stellung angenommen hat und in dem Füll- und Verschließraum ein vorgegebener Spanndruck herrscht, kann bei abgesenktem Füllorgan 21 der Füllvorgang beginnen. Dieser erstreckt sich über den Sektor F, bis die gewünschte Füllhöhe in der Sektflasche erreicht ist. Unmittelbar nach Beendigung des Füllvorgangs wird das Füllorgan angehoben, sodann die gefüllte Sektflasche mit dem schieberartigen Kammerboden 25 in der an die Ringdichtung 29 gepreßten Lage aus der Füllstellung in die Verschließstellung unter das Verschließorgan zurückgezogen. Dieses Herausziehen des Kammerbodens in radialer Richtung des Karussells erstreckt sich lediglich über den Sektor K. Währenddessen und bei dem folgenden Verschließvorgang findet keinerlei Druckabsenkung in dem Arbeitsraum 20 statt. Das Verschließen erfolgt innerhalb des Sektors V durch das Absenken des Verschließorgans 23 mit dem anhängenden Verschluß oder der anhängenden Transporthülse 37 auf die Flaschenmündung und unmittelbar darauffolgendes Herausdrücken des zusammengepreßten Korkstopfens aus der Transporthülse 37 in die Flaschenmündung. Unmittelbar anschließend beginnt erst die Druckentlastung, die innerhalb des Sektors L abgeschlossen ist. Das Spanngas kann dabei durch einen Gaszufuhrstutzen 24 zurückströmen, aus dem es zuvor eingeführt worden ist.

Nachdem der Arbeitsraum 20 wieder im wesentlichen den umgebenden Atmosphärendruck angenommen hat, kann der Schieber 34 in dem Sektor S geöffnet werden. Sofern die Flasche mit einem Korkstopfen verschlossen worden war, kann die von dem Verschlußträger 35 erfaßte, von dem Verschließorgan gelöste leere Transporthülse aus der Druckkammer herausgeschoben werden, um durch den zweiten Verschlußgreifer 17 mittels des Greifkopfes 38 erfaßt und zu dem Förderband 16 transportiert zu werden, siehe auch Fig. 3. Gleichzeitig wird innerhalb des Sektors S das Vertikalhuborgan 31 mit dem Flaschenhalter 32 abgesenkt, so daß die jetzt gefüllte und verschlossene Flasche wiederum im wesentlichen die Position einnimmt, die in Fig. 1 dargestellt ist, jedoch längs des Umfangs des Karussells versetzt am Ende des Sektors S, wo mittels des Ausschubsterns 13 der Ausschub auf das Transportband erfolgt. Die mit den Korkstopfen vorläufig verschlossenen Sektflaschen können zunächst noch zu einem Verdrahtungsapparat gefördert werden, der in den Figuren nicht dargestellt ist. Zu diesem Zweck kann es in einer Variante des Ausschubsterns zweckmäßig sein, die Korkstopfen während des Ausschubs der gefüllten, vorläufig verschlossenen Flasche festzuhalten, bis zu dem Zeitpunkt kurz vor Beginn des Verdrahtungsvorgangs. Hierzu ist der sogenannte Verdrahter unmittelbar neben dem Ausschubstern angeordnet, damit der Stopfen baldmöglichst gesichert werden kann.

Die Funktionen des Vertikalhuborgans, des nicht dargestellten Antriebs zur Verschiebung des Kammerbodens 25, der Antriebsorgane für das Absenken und Heben der Füll- und Verschließorgane sowie der ebenfalls nicht dargestellten Betätigungselemente für den Schieber 34, sowie von Ventilen für die Sektzufuhr und die Spanngaszu- und -abfuhr zu der Druckkammer können durch elektrische, mechanische, pneumatische oder hydraulische Schalt- und Steuerelemente durchgeführt werden, die entsprechend dem geschilderten Verfahrensablauf eingerichtet sind.

Die Druckkammer mit dem Gehäuseteil 19 und dem verschiebbaren Kammerboden 25 kann auch als Druckschleuse aufgefaßt werden.

Die folgende Übersicht soll, im Sinne eines Beispiels, die Druckverhältnisse erläutern:
Temperatur des Sektes=z. B. 20°C

Claims (11)

1. Verfahren zum Abfüllen und Verschließen von kohlensäureübersättigtem Sekt in Flaschen, bei dem wenigstens das Flascheninnere jeder Flasche zunächst gegenüber der umgebenden Atmosphäre abgedichtet wird, sodann die Flasche mit Hilfe eines Spanngases auf einen Überdruck vorgespannt wird, der höher ist als der Sättigungsdruck bei Abfülltemperatur des Sekts, wonach der Sekt unter Druckausgleich in die Flasche fließt, und bei dem die Flasche nach dem Füllen druckdicht verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abfüllen von ungekühltem Sekt außer dem Flascheninneren auch ein zumindest die Flaschenmündung unmittelbar umgebender Druckraum (20) von einem Zeitpunkt vor dem Füllen bis nach dem Verschließen dem Überdruck des Spanngases ausgesetzt wird, wobei der Überdruck in dem Druckraum mindestens 500 kPa beträgt und zwischen dem Füllen und dem Verschließen der Flasche nicht abgesenkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ganze Flasche dem Überdruck des Spanngases in dem sie unmittelbar umgebenden Druckraum ausgesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überdruck in dem Druckraum 20 zum Abfüllen und Verschließen von Sekt um 10 bis 40 kPa höher ist als der Sättigungsdruck bei Abfülltemperatur des Getränks.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fließgeschwindigkeit des Sekts während des Füllens der Flasche in dem Druckraum gegenüber der Fließgeschwindigkeit bei freiem Fall auf mehr als das Zweifache erhöht ist.

5. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit wenigstens einem Füllorgan, welches mit einer Flaschenmündung zum Befüllen in Verbindung gebracht werden kann, mit mindestens einem Verschließorgan, welches die gefüllte Flasche mit einem Verschluß versieht, sowie mit Huborganen und Schiebern, mit denen die Flasche und das Verschließorgan gegeneinander in Arbeitsposition verschoben werden können, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Druckkammer (19) aufweist, deren Arbeitsraum (20) mit einem Überdruck von mindestens 500 kPa gegen die umgebende Atmosphäre dicht abgeschlossen ist, in den eine Spanngaszuführung (von dem Gaszufuhrstutzen 24), das Füllorgan (21) sowie das Verschließorgan (23) hineinragen, und die Flasche zumindest mit der Flaschenmündung (30) einführbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (25) eine Flaschenaufnahmeöffnung (26) aufweist, in die zumindest die Flaschenmündung (30) einer Flasche dicht einsetzbar ist.

7. Vorrichtung nach Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Huborgan (31) synchron mit dem Schieber (25) bewegbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Huborgan (31) direkt mit dem Schieber (25) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllorgan und das Verschließorgan ineinander angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (19) eine druckdicht verschließbare Öffnung (33) zum Einführen von Verschlüssen aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß kalibrierte Transporthülsen (36) vorgesehen sind, durch welche außerhalb der Druckkammer (19) zusammengepreßte Korkstopfen in die Druckkammer eingeführt werden.