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Einrichtung zum sterilen Füllen und Verschließen von Gefäßen unter
Gasgegendruck Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum sterilen Füllen
und Verschließen von Gefäßen unter Gasgegendluck und bezweckt, eine Einrichtung
zu schaffen, bei der alle Teile innerhalb eines Gehäuses unter--gebracht
sind, so daß sich ein übersichtlicher und die Bedienung erleichternder Aufbau ergibt
und die Gefahr einer Infektion von Teilen der Einrichtung ausgeschaltet wird. Die
Erfindung besteht darin, daß eine Füllvorrichtung und eine Schli#ßvorrichtung zusammen
mit einer die Gefäße vor deren Füllung keimfrei machenden Vorrichtung in einem gemeinsamen
Druckbehälter untergebracht sind, der idit gepreßtem -keimfreiem Gas gefüllt ist,
welch-es den'Gegendruck für die Füllung liefert und gleichzeitig zur Entfernung
des Sterilisationsmittels aus den Gefäßen dient. Besondere Zuleitungen für ein steriles
Ausblasg.as werden hierbei erspart, denn das ivL dem D-ruckgefäß befindliche Gas
kann ohne weiteres etwa über ein einfaches Ventil im gegebenen Augenblick in die
mit dem Sterilisiermittel gefüllten Gefäße eingeleitet werden. Die Steuervorrichtung
für das sterile Ausblasgas wird dadurch also sehr vereinfacht. Da sich die Gefäße
während des ganzen Füll-, Sterilisier- und Ausblasvorganges immer in einer
keimfreien Atmosphäre befinden, können Infektionen hervorrufende Keime niemals eindringen.
Die Ventile und Hähne brauchen nur für normalen Druck gebaut zu sein, da der Gegendruck
überall im Gehäuse allseitig wirkt. Die Notwendigkeit besonderer -Spann- und Rückluftleitungen
entfällt, da die Flaschen beim Einbringen in das mit sterilem Gas gefüllte 1),ruckgehäuse
mit dem als Gegendruck wirkenden Preßgas gefüllt und umgeben werden und dieses bei
der Füllung wieder in das Gehäuse entweicht. Die Gasschleuse, über die die, Flaschen
in die Fülleinmichtung eingebracht werden und aus der sie wieder heraustreten, ist
zweckmäßig mehrkammerig ünd drehbar ausgebildet, und die Entspannung der Flaschen
kann in der Schleuse stufenweise erfolgen, so daß
ein überschäumen
vermieden oder doch vermindert wird. In der Drehschleuse, kann gleichzeitig beim
Einbringen die Sterilisation der Gefäße (erfolgen.
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Es sind bereits Fülleinrichtungen b#ekannt;,. die mit einem geschlossenen
D.ruckmaf'itel« versehen sind, in dem sich DTUckgas befindet. Zum sterilen Abfüllen
von Flüssigkeiten sind diese Anlagen jedoch nicht bestimmt, und das in dein Druckbehälter
befindliche Gas soll lediglich auf die Außenseite der Flaschen einen dem Innendruck
entsprechenden Gegendruck ausüben"damit:ein Platzen der Flaschen verhindert wird.
Es sind auch schon Füll-und Verschließeinrichtungen bekannt, bei denen lediglich
das obere Mundstück der Flaschen von einem Druckbehälter umgeben ist, um eine Verschließungder
Flaschen unter Gegendruck zu ermöglichen, ohne die Flaschen selbst von den
Füllstutzen entfernen zu müssen. Auf die Außenseite der Flaschen wirkt kein dem
Innendruck entsprechender Gegendruck, und eine sterile Abfüllung ist auch bei dieser
Anlage nicht ohne weiteres m.öglich. Um ein Platzen der Flaschen zu verhindern,
hat man die Flaschen auch bereits in aufl,-lappbare Diuckzylinder eingeschlossen,
ohne die Außenseite der Flaschen aber unter Gasdruck zu setzen.
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Eine beispielsweise Ausführungsform eines mit einer Sterilisiervorrichtung
verbundenen Füllers, der erfindungsgemäß als Gegendruckfüller ausgebildet ist, zeigen
die Abbildungen beiliegender Zeichnung, und zwar Abb. i in einem senkrechten Schnitt
nach der Lini e C-D# der Abb. 2, -Abb. 2 in einem waagerecht-en Schnitt nach der
Linie A-B der Abb. i.
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a stellt den mit Preßgas gefüllten Behälter dar, in welchem der als
Saugheberfüller ausgebildete Füllapparat und die Sterilisiereinrichtung sich befinden.
An das Gehäuse a ist die Gasdruckschleusenkammer b angebaut, in welcher sich
um den feststehenden Zylinder c die mehrkammerige Drehschleuse d
dreht. Die
einzelnen Kammern sind gegeneinander abgedichtet. Be e -,verden die Flaschen eingegeben;
von der im, Uhrzeigersinn sich drehenden Schleuse mitgenommen, gelangen sie zunächst
an die Stelle f, wo die Sterilisation der Flaschen- mittels Gases oder auch
einer sterilisierenden Flüssigkeit (durch Berieselung) vorgenommen werden kann (die
Entfernung des Sterilisationsmittels wird dann an der nächsten Stelle mittels keimfreier
Luft oder Wassers erfolgen), dann an die Stellen g
und li ' wo durch
die Leitungen! und k stufenweise gepreßtes 'Gas zugeführt wird, und schließlich
durch Schaltsterne üblicher Bauart auf den Flaschenteller 1 des Sterilisier-
und Füllapparates. Dieser Flaschenteller wird dann durch auf einen Hubkolben wirkende
Preßluft in bekannter Weise gehoben und gegen den Oberteiln der Flaschenhaltevor--richtungm
gedrückt. Wiederum durch Preßluft wird dann der gesamte Hubzylinder mit ,der daran
angebaut-en Flaschenhaltevorrichtungm gehoben, so daß das Oberteiln gegen das mit
einem Selbstschlußventil ausgestattete Luftrohro gedrückt -wird, -wodurch, sich
das Selbstschlußventil dieses Rohres öffnet und das obere Ende des an dem Oberteiln
befindlichen Rohresp in Verbindung mit dem Rohr o gebracht wird und so das in der
Flasche enthaltene Preßgas durch das Rohr o entweicht. Dann wird #die Flaschenhaltevorrichtung
ni wieder gesenkt, wodurch das Selbstschlußventil wieder geschlossen und das obere
Ende des Rohres p aus der öffnung des Rohres c herausgezogen wird. Die an
dem oberen En-de des Rohres p befindlichen Durchgänge werden dabei von dem
durch Federkraft emporgedrückten Te ' il verschlossen. Dann erfolgt eine
Drehbewegung des Füllapparates und der daran befindlichen Flaschenhaltevorrichtung,
die die genannte Flasche unter die zweite Anschlußstelle r bringt, wo beim erneuten
Höchdrücken der Haltevorrichtung tn -die Flasche wie vorher an Rohr o mit der Sterilisationsmittelzuleitung
verbunden wird. In ähnlicher Weise -erfolgt nach einem weiteren Schaltschritt der
Anschluß an die Stelles, an -welcher wie, bei o das Roht7.-, mit der Abluftleitung
verbunden wird. Bei Hochheben der Flaschenhaltevorrichtung wird das am Oberteiln
blefindliche Ventilv geöffnet, indem der daran angebrachte Hebel durch die Leistet
herabgedrückt wird. Dadurch wird bewirkt, daß das im Gehäusea befindliche Preßgas
durch das Ventil v in die Flasche einströmt und das noch daran befindliche Sterilisationsgas
durch das Rohrp und dann in das Abluftrohr treibt. Nach einem weiter-en Schaltschritt
gelangt die Flasche an die Stelle w, -wo sie an eine Preßgasleitung angeschlossen
wird, deren Druck etwas niedriger gehalten wird als der des Gases im Behälter. Dadurch
empfängt die Flasche etwas Unterdruck gegenüber dem im Behälter herrschenden Druck,
so daß, wenn der Oherteiln der Flaschenhaltevorrichtung an die Saugheberleitung
x des Füllbehälters angeschlossen wird, die Flüssigkeitdurch den auf ihr im Füllbehälter
lastenden Druck in die Flasche getrieben wird und der aus den Rohren x und
p bestehende Saugheber zu wirken beginnt. Dieser Anschluß der beiden FüHrohrteile
geschieht schon auf dem Weg zwischen der Stelle q und dem Ort von x der Zeichnung.
An der Stelle von x wird bereits wieder durch diie Leiste ti das Ventil x geö:ff-i,.et,
so daß der im Behälter herrschende
Druck in die Flasche gelangt
und dadurch Drud#gleichheit zwischen der Flasche. und dem Füllbehälter besteht.
Die Füllung der Flasche dauert daher bis die Flüssigkeit in Behälter und Flasche
gleich hoch steht. Na& dem Anschluß an das Heberrohr senkt sich die Haltevorrichtung,
nicht mehr, sondern bewegt sich bei den Drehungen des FüHbehälters in gehobenem
Zustand mit. Erst an der Stelley sinkt sie wieder herab, und gleichzeitig sünkt
sich auch der Hubkolben -wieder, wodurch die Flasche vom Oberteil n der Haltevorrichtun-
getrennt wird und das Rohr p
sich so wieder aus der Flasche herauszieht. Durch
eine Leitkurve wird dahei das Teil 1
herabgedrückt, so daß die üffnungen des
Rohresp frei werden und das Rohrp sich eritleerenkann. Dann wird die Flasche durch
einen Schaltstern erfaßt und in die Drehschleuse befördert. (Entweder auf dem Weg
dazu oder in der Drehschleuse selbst kann der Verschlußkopf einer Kronenkorkverschließmaschine
angeordnet sein, wenn eine solche Verschlußart gewünscht ist.) In der Kammer z beginnt
die Entlastung, indem durch das Rohrk eine Verbindung mit der Eingangskammerh- hergestellt
wird, an der nächsten Kammer ' wird weiter entlastet (durch Verbindung mit
der Kam-iner g durch das Rohri). Schließlich gelangt die Flasche an die Stelleie
wo die Ausgabe stattfindet.
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Bei Abfüllmaschinen größerer Leistung wird sich, insbesondere bei
:einer Vorsterilisation der Flaschen in der Schleuse wie in beschriebenem Fall,
notwendig erweisen, die Schleuse zu vergrößern. Es ist dies ohne Raumverlust dadurch
möglich, daß die Schleuse um den Behälter a herum mantelartig angeordnet wird.
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In dem beschriebenen Beispiel einer mit Sterilisiervorrichtung verbundenen
' Füllmasc#Iiine ist die Anwendung vorliegender Erfindung noch besonders
vorteilhaft dadurch, daß beim Anschluß des mit der Flaschenhaltevorrichtung verbundenen
Füllrohr-es,p- an die verschiedenen Stellen des Sterilisier- und Füllapparates nur
auf das Aufeinanderpressen von jeweils z-wei Ventilen gesehen werden muß. Bei einem
Sterilisier- und Füllapparat', der nicht gemäß vorliegender Erfindung ausgebildet
ist, sind dagegen im entsprechenden Fall jeweils vier Ventile vorzusehen, indem
zur Verbindung der Spann- und Rückluftrohre weitere zwei Absperrmittel benötigt
werden.
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Die wesentlichen Vorteile der Erfindung werden auch erreicht, wenn
nur der untere Teil des Behälters mit Preßgas gefüllt würde. Dies'hätte dann -den
Vorteil, daß im oberen Teil ein Sterilisationsgas eingelassen werden kann; z. B.
kann die Trennung der beiden Behälterteile durch eine ringförmige, Platte gepchehen,
die etwa in Höhe der Oberteile der Flascl:#enhaltevorrichtung angebracht ist. In
dem mit Preßgas gefüllten Teil würden ,sich dann die Flaschen und auch das V-entilv
am Oberteil n der Flaschenhaltevorrichtung befinden, während sich die Anschlußstellen
.der Sterilisier-,und FÜllvorrichtung sowie des Rohresp (an dessen oberem Ende)
in dem von Sterilisationsgas erfüllten Raum befinden, wodurch eine dauernde Sterilhaltung
gewährleistet wird.
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Das. im Behälter vorhandene sterile Preßgas kann auch zur Betätigung
der Hubkolben verwendet werden, indem diese durch Anschluß der Zylinder an die Außenluft
von dem auf die andere Seite wirkenden Preß,clas emporgedrückt werden.
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Anstatt Hubkolben können in an sich hekannter Weise andere Heben-littel,
beispielsweise Anpreßkurven, verwendet werden. Ebenso können anstatt der Ventile
Häline oder Schieber in an sich bekannter Weise Anwendung finden.
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Als gepreßtes Gas wird vorteilhafterweise Kohlensäure aus der Flasche
oder Preßluft verwendet werden, die selbsttätig auf gleichmäßigem Druck zu halten
und vor dem Eintritt in den Behälter -keimfrei züi machen -sind.