EP0303135A1 - Verfahren zum aseptischen bzw. sterilen Abfüllen von flüssigem Füllgut in Behälter sowie Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens - Google Patents

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EP0303135A1
EP0303135A1 EP88112441A EP88112441A EP0303135A1 EP 0303135 A1 EP0303135 A1 EP 0303135A1 EP 88112441 A EP88112441 A EP 88112441A EP 88112441 A EP88112441 A EP 88112441A EP 0303135 A1 EP0303135 A1 EP 0303135A1
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EP
European Patent Office
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filling
container
sterilization
rotor
phase
Prior art date
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Application number
EP88112441A
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English (en)
French (fr)
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EP0303135B1 (de
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Egon Ahlers
Reinhard Dr. Dechow
Rudolf Holzinger
Alfred Rentel
Helmut Geiss
Günter Dr. Fuchs
Hans-Peter Horn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seitz Enzinger Noll Maschinenbau AG
Deutsche Granini GmbH and Co KG
Original Assignee
Seitz Enzinger Noll Maschinenbau AG
Deutsche Granini GmbH and Co KG
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Publication date
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B55/00—Preserving, protecting or purifying packages or package contents in association with packaging
    • B65B55/02—Sterilising, e.g. of complete packages
    • B65B55/04—Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging
    • B65B55/10—Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging by liquids or gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B55/02—Sterilising, e.g. of complete packages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C7/00—Concurrent cleaning, filling, and closing of bottles; Processes or devices for at least two of these operations
    • B67C7/0073—Sterilising, aseptic filling and closing

Definitions

  • the invention relates to a method for the aseptic or sterile filling of liquid contents into containers, in particular in bottles, according to the preamble of patent claim 1, and to a device for carrying out this method according to the preamble of patent claim 22.
  • Bottled non-carbonated drinking liquids such as fruit juices
  • chemical additives in containers or bottles so that the bottled and sealed product has a sufficient shelf life.
  • this in advance that the containers have a high degree of sterility or sterility when the liquid filling material is introduced and that this level of sterility is also maintained until the containers are closed.
  • a method is known (DE-PS 16 42 102) in which, for the aseptic filling of liquid contents under ambient pressure, the cleaned, but still non-sterile, bottles first pass through a preheating station and are then successively transferred to a rotor forming the actual filler in the heated state. which has a plurality of filling elements on its circumference and on which the bottles are finally upright after the transfer under a filling element in a closed chamber which is formed in its partial area surrounding the respective bottle by a sleeve which is used to close and open the Chamber is slidable in the vertical direction. In each chamber, the cap that will later be used to close the bottle in question is already held on a special holding device.
  • a sterilization phase preceding the actual filling phase when the rotor rotates the closed chamber is first evacuated and then subjected to the hot sterilization medium in the form of water vapor, which is introduced into the chamber, which is also separated from the liquid outlet of the filling element by an additional slide.
  • this slide is opened and the respective bottle with its mouth is pressed against the liquid outlet of the filling element and the liquid valve of the filling element is opened to release the filling process.
  • the filled bottle is lowered from the liquid outlet and (after the slide is closed again) pressed against the closure then moved into the area above the mouth of the bottle and thereby closed.
  • the known method is relatively complex and requires a complex one in terms of process and mechanical engineering Construction.
  • the sleeves which close the individual chambers are particularly problematic and prone to failure, which not only represent additional, movable structural elements, but are also susceptible to failure in particular with regard to the tight closure of the chambers required for evacuation.
  • the elements used to hold the closure caps not only increase the design effort, but also represent additional sources of possible malfunctions.
  • the preheating of the bottles in the preheating station and the transfer of the preheated bottles to the rotor having the filling elements in principle already creates the possibility (without the risk of a bottle breaking due to an abrupt rise in temperature) before the filling process with a to apply sufficient amount of water vapor and thereby keep the sterilization time short, which among other things for Achieving the highest possible performance (number of filled bottles per unit of time) with a given machine size can make a decisive contribution.
  • a disadvantage of this known method is that the closed and also very small-volume chamber accommodates only the portion of the neck of the bottle that immediately adjoins the mouth of the bottle and, in particular, the filling tube during the sterilization phase only has a very small part length inside the bottle extends so that the lower, open end of the filling tube is at a distance from the bottom of the bottle which is many times greater than the distance between the open end of the filling tube and the bottle mouth.
  • this known method for its implementation also requires a complex construction, on the one hand due to the need for a large number of moving parts on the filling element and in that a special holding element for the bottle closure in the sterilization chamber is also required here.
  • the invention has for its object to provide a method of the type described above, with which an aseptic filling of liquid contents under ambient pressure in containers, in particular in bottles, without the use of chemical aids is particularly reliably possible.
  • the hot sterilizing agent which is preferably steam
  • the hot sterilizing agent is introduced into the interior of the bottle through the filling tube in such a way that it emerges from the filling tube directly at the bottom of the bottle, a more uniform and intensive result is obtained during the sterilization phase
  • the condensate water
  • the condensate water
  • the filling phase which can also serve to cool the container if this should be expedient for the subsequent filling .
  • An embodiment of the invention provides that the sterilizing agent escapes without pressure into the environment at least during part of the sterilization phase and preferably at the beginning of this phase from the chamber at an opening provided below the container mouth and enclosing the container. This results in a particularly intensive flow of the sterilizing agent (water vapor), in particular also from the interior of the container to the outside, so that any condensate formed at the beginning of the sterilization phase is discharged by the water vapor from the container and from the chamber.
  • the sterilizing agent water vapor
  • the supply of the hot sterilization medium to the chamber is also maintained during the filling phase, during which the sterilization medium is introduced into the chamber at an outlet channel opposite the mouth of the container.
  • the object of the invention is also to show a device which is particularly advantageously suitable for carrying out the method according to the invention.
  • a device is designed according to the characterizing part of claim 22.
  • the bottle filling mesh shown in FIGS. 1 to 5 has a rotor 1 rotating around a vertical axis of rotation V, which in the embodiment shown has two rotor elements 2 and 3 arranged one above the other in the vertical direction, which are connected to one another in a height-adjustable manner by a plurality of vertical support columns 4 and, for example, in the form of a circular disk , circular or also spoke wheel-like.
  • a rotor rotary connection 5 provided on the lower rotor element 3 ensures that the rotor 1 is fixed about the vertical axis of rotation V
  • Machine frame 6 rotatably mounted in the area of a foundation ring 7 of this machine frame concentrically surrounding the vertical axis of rotation V.
  • each filling element 8 On the outer circumference of the rotor 1 or of the upper rotor element 2, a plurality of filling elements 8, each of identical design, are provided at uniform angular intervals around the axis of rotation V.
  • Each filling element 8 has a valve housing 9, which is fastened to the outer circumference of the rotor element 2 in a suitable manner and in which a channel 10, which is open towards the top and the bottom of the valve housing 9, is formed, which essentially consists of the two sections 10 'and 10 ⁇ composed.
  • the channel 10 is closed by a housing element 11, through which (using a sealing or separating membrane 12) a valve tappet 13 is guided out of the interior of the valve housing 9, with its upper one , on the top of the housing element 11 projecting end cooperates with a lifting magnet 14 provided on the housing element 11 and has a valve body 15 at its lower end provided inside the valve housing or in the channel 10.
  • the valve body 15 lies with a closed filling element 8 with an approximately frustoconical circumferential surface against a valve seat 16, the latter being formed by a frustoconical surface of the channel 10 in the region of a constriction of this channel between the sections 10 'and 10'. 3 and 4, the valve body 15 is shown in its closed position.
  • valve body 15 can be moved in the vertical direction by a predetermined amount, so that the liquid valve formed by the valve body 15 and the valve seat 16 opens and creates a connection between the sections 10 'and 10', such as this is shown in FIG. 5.
  • the upper end of the channel 10 or the section 10 ' is connected via an opening 17 to a power 18, via which the respective filling element 8 is supplied with the liquid filling material to be filled into the bottles 19, which, for example, fruit juice, preferably with a pH Value is up to about 4.5.
  • the lines 18 of all the filling elements 8 are connected via a common collecting line 20 to a storage container 21, in which the liquid filling material to be filled into the bottles 19 is available under ambient or atmospheric pressure.
  • the channel 10 opens into the upper, open end of the channel 22 of a vertical filling tube 23 which is also open at its lower end and which is held in a suitable manner (possibly replaceable) on the valve housing 9 in the area of its upper end .
  • a bell 24 is provided on the valve housing 9, which is attached with its upper, closed end to the valve housing 9, which concentrically encloses the filling tube 23 and thus also the respective bottle 19 and their distance lower, open end 25 in the illustrated embodiment lies slightly above the lower end of the filling tube 23.
  • valve housing 9 On the underside of the valve housing 9 there is provided an annular channel 26 which concentrically surrounds the filling tube 23 and which is open to the underside of the valve housing 9, ie to the inside of the bell 24, and via a connecting channel 27 likewise provided in the valve housing 9 with an outlet of a three-way - or changeover valve 28 is connected. Another output of this changeover valve 28 is connected to the section 10 ⁇ of the channel 10 via a connecting channel 29 provided in the valve body 9.
  • connection channel 30 provided in the valve body 9 to one on the rotor element 2 formed and for all filling elements 8 common annular chamber 31 connected via a line 32 provided on the rotor 1 and via a line 33 provided on the machine frame 6 with a source of saturated water vapor (water vapor with a temperature of about 135 to 140 ° C.) in Connection is established.
  • the changeover valve 28 of each filler element 8 has a changeover valve body 34, which can be rotated or pivoted about a horizontal and radial axis to the axis of rotation V and has at least two working positions, the connecting channel 30 with the connecting channel 29 in one working position and in the other working position the connection channel 30 is connected to the connection channel 27.
  • a control or actuation lever 35 is provided on the changeover valve body 34 in the illustrated embodiment, which lever cooperates with at least one fixed control cam 36.
  • the control of each switching valve 28 can also be done in other ways, e.g. electrically etc., or instead of a switch valve designed as a multi-way valve, a valve arrangement consisting of several individual valves can also be used.
  • a lifting and holding device for the bottles 19 is also formed, this lifting and holding device essentially consisting of two extending in the vertical direction, parallel and at a distance from one another and in the vertical direction (double arrow D) Valve housing 9 guided rods 37, which are connected to each other at their upper end by a crosspiece 38 or by a corresponding plate.
  • the two rods 37 lie one behind the other perpendicular to the plane of the drawing, so that only one of the two rods 37 is visible in each of these figures.
  • a roll 39 is provided so as to be freely rotatable about a horizontal axis extending radially to the axis of rotation V, said roller 39 against the top of a stationary, the Rotor 1 at least in a partial area enclosing control or stroke curve 40.
  • the rods 37 which extend through corresponding openings in the top of the bell 24 also partially inside this bell, carry a fork-like bottle holder or bottle suspension 41, which with the lifting and holding device or with the rods 37 lowered Distance lies below the lower opening 25 of the bell 24 (FIG.
  • each filling tube 23 and the vertical stroke for the bottle hangers 41 is adapted to the height of the bottles 19 so that in the raised position of the bottles 19, the lower end of each filling tube 23 of the inner surface of the bottle bottom 19 ⁇ is adjacent, ie has a distance from this inner surface that is many times smaller than the distance between the lower end of the filling tube 23 and the mouth of the bottle 19.
  • each filler element 8 there is also preferably a lock for the lifting and holding device or its rods 37, with which (locking) the rods 37 and thus also the bottle suspensions 41 can be locked in their respective raised positions, so that the lifting curve 40 only has to extend around the rotor 1 where there is a lifting or lowering of the bottle suspensions 41 when the rotor 1 rotates.
  • this lock is from a slide 42 formed, which is slidably provided on each filling element 8 in a horizontal and radial axis to the axis of rotation V and engages in a locking position with a portion in a recess of at least one rod 37 and in a non-locking position this releases at least one rod 37.
  • the slide 42 is actuated by stationary control cams 43 and 44, which are only provided where the rotor 1 is locked or released when the rotor 1 rotates.
  • the bottles 19 of the bottle filling machine in the illustration selected for FIG. 1 are fed from the right, ie in the direction of arrow B, via a feed conveyor, not shown, and then first pass through a preheating device 45.
  • the bottles 19 are brought to a predetermined temperature, in order, above all, to overheatly heat the bottles 19 and thus possibly break the bottle during the sterilization of the bottles 19 with the saturated water vapor (sterilization phase) preceding the filling process (filling phase). to avoid.
  • a sterilization apparatus can, for example, be used as the preheating device 45, which in turn already provides for the pre-sterilization or disinfection of the bottles 19.
  • the bottles leaving the preheating device 45 are then fed to the insertion star 48 via a transport path 46 with a dividing screw 47 provided at the end of this transport path, which is driven in synchronism with the rotor 1, and the bottles 19 successively to the lowered bottle suspensions 41 between the transfer area I. passes the filling elements 8 passing the insertion star 48 and the rotor 1, so that after each insertion of a bottle 19, the bottle is initially held in the manner shown in FIG. 3 under the associated filling element 8.
  • the relevant bottle 19 held on the bottle suspension 41 is replaced by the roller 39 running onto a lifting curve or a rising section of the lifting curve 40 lower open end 25 raised into the bell 24 so that the bottle 19 in question is then arranged with its mouth at a certain distance below the underside of the valve housing 9 and is enclosed by the bell 24 over most of its height (FIG. 4) .
  • the filling tube 23 and a probe 49 provided on the underside of the respective valve housing 9 also extend through the mouth into the interior of the bottle 19, the lower, open end of the filling tube 23 also being included in the manner already mentioned short distance from the bottom 19 ⁇ of the bottle 19 is arranged.
  • the changeover valve 28 is actuated such that when the valve body 15 is closed, saturated water vapor is supplied to the section 10ampf via the connection channel 29, the changeover valve 28 and the connection channel 30 from the ring channel 31, which is then fed through the filling pipe 23 in the interior of the bottle 19 in question up to the bottom 19 ⁇ and from there along the inner surface of the bottle 19 upwards and then flows down around the bottle mouth on the outside of the bottle and the bell 24 at the lower open end 25 to the atmosphere leaves, so that a very intensive flow around the bottle 19 at all its critical surfaces with the water vapor and thus an intensive and effective sterilization of the bottle 19 is achieved immediately before the filling process.
  • valve formed by the valve body 15 and the valve seat 16 is opened by corresponding actuation of the solenoid 14 by an electrical or electronic control device, so that the liquid filling material is heated and sterilized via the line 18, the channel 10 and the filling tube 23 Bottle 19 can flow in, with the water vapor still flowing out of the annular channel 26 during this filling phase, which then flows around the bottle in question, particularly in the region of its mouth and outer surface and exits through the lower end 25 into the environment, the bottle 19 in the heated and to keep it aseptic.
  • the filling process is completed by appropriate actuation of the solenoid 14 or by closing the valve formed by the valve body 15 and the valve seat 16 as soon as the level of the filling material rising in the bottle 19 during filling has reached the active area of the probe 49.
  • the filling process is interrupted in any case by a forced control before the filling element 8 in question has reached position III when the rotor 1 rotates, which corresponds to the bottle or vessel ejection.
  • position III When position III is reached, the bottle suspension 41 and thus also the bottle 19 are in turn lowered into the position shown in FIG. 3 below the open end 25 of the bell 45, so that the bottle 19 in question is pushed out at position III or from the Bottle suspension 41 can be removed.
  • a tangential bottle extension provided, ie the filled bottles 19 are removed from the rotor 1 or from the bottle suspensions 41 with the aid of a transport path 50 running tangentially to the circumference of the rotor 1.
  • the filled bottles 19 are heat-treated by a device 51 treatment, preferably subjected to gas flames, to prevent the entry of germs into the filled bottles 19.
  • the bottles thus heated germ-free by the device 51 are then fed to the capper 53 via the transport path 50, specifically through a tunnel 52 that reduces heat losses, at the exit the filled and closed bottles 19 can be removed according to arrow C by means of a conveyor, not shown.
  • the probe 49 and the filler tube 23 of the respective filler element 8 are cleaned with warm water, in particular also the outer surface of the filler tube 23 by spraying or sprinkling with the warm water, where possible is that the changeover valve 28 already has that switching position during this cleaning process, which causes the water vapor to escape from the lower end of the filling tube 23 and is required for the sterilization phase between positions I and II. If necessary, after the end of the sterilization phase and before the start of the filling phase, the condensate (water) is blown out of the bottles 19 with sterile air. which also emerges from the respective filling tube 23.
  • the switching valve 28 has at least three working positions, for example, in one of these working positions for blowing out the condensate, the connecting channel 29 is connected via the switching valve 28 to a channel provided on the rotor 1 but not shown for supplying the air.
  • FIGS. 6-10 A further embodiment of the bottle filling machine according to the invention is shown in FIGS. 6-10, the same reference numerals as in the figures for those elements which correspond to the elements of the bottle filling machine according to FIGS. 1-5 in terms of their function and constructive design 1 - 5 are selected.
  • the bottle filling machine according to FIGS. 6-10 again consists essentially of the rotor 1 rotating around a vertical axis in the direction of arrow A and formed by the two rotor elements 2 and 3, the upper rotor element 2 being at uniform angular intervals around the vertical axis of rotation of the rotor 1 offset from each other several, each of the same design filling elements 8 'are provided.
  • Each filling element 8 ' corresponds in terms of its structural design to the filling elements 8 of the bottle filling machine according to FIGS. 1-5, but with the difference that the filling elements 8' do not have the changeover valve 28 and the associated connecting channels 27, 29 and 30 and accordingly in the bottle filling machine 6-10, the control cams 36 cooperating with the changeover valves 28 are also not provided.
  • the valve body of all filling elements 8 ' are formed by a common ring 9' of the upper rotor element 2. In this ring 9 ', the channels 10 are introduced.
  • Each filling element 8 'on the ring 9' is assigned a connecting channel 55, which has one end in the section 10 ⁇ of Channel 10 of the associated filling element 8 'opens and is connected at its other end to a connecting line 56 which, based on the vertical axis of rotation of the rotor 1, leads radially inwards to a distributor device 57 which is arranged centrally in the region of the vertical axis of rotation of the rotor 1 and is enclosed concentrically by the filling elements 8 '.
  • an annular distributor channel 58 is provided in the ring 9', which connects the sections 10 'of the filling elements 8' and insofar replaces the lines 18 of the full elements 8.
  • the distribution channel 58 is connected to the distribution device 57 via three product lines 59.
  • each filling element 8' in turn a bell 24 'is provided, which is attached with its upper, closed end to the ring 9', which concentrically surrounds the filling tube 23 in question and thus also the respective bottle 19 by a distance .
  • Each bell 24 ' has such a height in the vertical direction that the lower, open end 25' of this bell 24 'is not only below the lower end of the filling tube 23, but each bell 24' can also accommodate a bottle 19 with its entire height .
  • a bottle plate 60 is provided on the rotor 1 and on the lower rotor element 3, respectively, which forms the base for the respective bottle and replaces the respective bottle suspension 41 in this embodiment.
  • Each bottle plate 60 can be moved up and down in a controlled manner in the vertical direction with the aid of a conventional lifting device and associated control cam (double arrow E).
  • Each bottle plate 60 has a diameter which is larger than the outer diameter which the associated bell 24 'has at its lower end 25', so that when the bottle plate 60 is raised in the sterilization phase, the top of this bottle plate 60 against the lower end 25 'of the bell 24 abuts and thereby the interior of this bell 24 'is closed by the raised bottle plate 60 (Fig. 7b).
  • FIG. 7 The operation of the bottle filling machine according to the figures 6-10 is shown in FIG. 7.
  • the bottles 19 of the filling machine in the illustration chosen for FIG. 6 are again fed from the right, ie in the direction of arrow B, and pass through the transport path 46 and a one-piece screw, not shown at the synchronously driven with the rotor 1 insertion star 48, which passes the bottles 19 one after the other to the lowered bottle plate 60 of the transfer area I between the insertion star 48 and the rotor 1 filling elements 8 ', so that after each transfer of a bottle 19 this under the associated filling element 8 'is arranged upright, with its mouth below the lower end 25' of the corresponding bell 24 '(Fig.
  • the section 10 ⁇ saturated water vapor is supplied, which for example has a temperature between 135 and 140 ° C and a pressure of has about 2 bar and through the filling tube 23 into the interior of the bottle 19 in question to the bottom 19 ⁇ and from there along the inner surface of the bottle 19 upwards and then through the bottle mouth into the interior of the closed bell surrounding the bottle 19 24 'flows, so that the bottle 19 through this saturated water vapor at a relatively high pressure and therefore also at a relatively high temperature, in particular at all critical Places (inner surface, mouth area and on the outer surface adjoining the mouth) is sterilized.
  • the introduction of the saturated water vapor via the filling tube 23 is preferably carried out before the final closure of the lower end 25 'of the corresponding bell 24' by the associated bottle plate 60, that is to say if between this lower end 25 'and the bottle plate 60 there is still an annular opening gap to the atmosphere, as shown in FIG. 7 at position f.
  • the saturated water vapor flowing into the interior of the bottle 19 from the bottle 19 and from the interior of the bell 24 'surrounding this bottle can displace the air there and any condensate that occurs when the water vapor is first supplied can also be released together with the outflowing Air or with the escaping water vapor are discharged through this annular opening.
  • the control of the bottle plate 60 can preferably take place in such a way that the state indicated in FIG. 7 at position f is maintained at the beginning of the sterilization phase in a positively controlled manner over a predetermined angle of rotation range of the rotor 1, for example up to position I ', and that only then (after passing the position I ') the final lifting of the respective bottle plate 60 for closing the bell 24' takes place.
  • the sterilization phase is complete when the respective filling element 8 'has reached position II. After passing position II, the further supply of water vapor via the use line 56 to the connecting channel 55 is interrupted, the associated bottle plate 60 is lowered slightly, so that there is between the lower End 25 'of the respective bell 24' and the bottle plate 60 again forms an annular opening (Fig. 7, position c).
  • the actual filling of the respective bottle 19 with the liquid filling material takes place, in the manner already described above, in that the corresponding solenoid 14 is actuated and the valve formed by the valve body 15 and the valve seat 16 is opened.
  • the filling process is interrupted by closing this valve.
  • the corresponding filler tube 23 is emptied, specifically in that the connecting channel 55 of the filler element 8' is supplied via the connecting line 56 with water vapor which carries the contents in the filler tube 23 into the bottle 19 presses, bottle 19 being lowered with the bottle plate 60 at the same time.
  • the water vapor used for this emptying of the filling tube 23 preferably has a lower vapor pressure than the saturated water vapor used during the sterilization phase.
  • a cleaning medium eg sterile water
  • the moving bells 24 'and filling tubes 23 are hosed down for cleaning
  • a cleaning medium eg sterile water
  • the cleaning liquid and the condensate of the water vapor are collected and removed.
  • an outlet channel 65 is then provided at the upper region of each bell 24 ', which during the filling phase (between positions II and II') to the environment is open, at least during the sterilization phase, ie has no connection to the environment until position II is reached. This can be done either through appropriate taxation tile or can be achieved by appropriate training of the distribution device 57, as will be explained in more detail below.
  • the filling material is fed to the filling elements 8 'from the line 20 via the distributor device 57, the product lines 59 and the distributor channel 58. Also the supply of water vapor during the sterilization phase (between positions I and II), during the emptying of the filling tube 23 and the initial removal of the bottles 19 (between positions II 'and II ⁇ ) and during cleaning (between positions III and I) takes place on the connecting lines 56 and thus on the individual filling elements 8 'via the distributor device 57, the latter simultaneously controlling the start and the end of the water vapor supply in the aforementioned phases.
  • the distributor device 57 has an essentially circular disk-shaped distributor element 66 which is fastened to the rotor 1 or to the upper rotor element 2 in the region of the vertical axis of rotation V and rotates with this rotor about the axis of rotation V.
  • a first channel 67 is provided in the distributor element 66, which is designed in the manner of a blind bore and the axis of which lies coaxially with the axis of rotation V.
  • the channel 67 is open on the horizontal underside 66 'of the distributor element 66 and closed on the likewise horizontal top 66 ⁇ of the distributor element 66.
  • three second channels 68 are provided in the distributor element 66, each of which opens into the channel 67 at one end and is connected to one of the three product lines 59 at the other end.
  • third channels 69 are provided, each with one end to the bottom 66 'and there form an opening 69' and connected at its other end to a connecting line 55 are.
  • the number of channels 69 and the openings 69 ' is thus equal to the number of filling elements 8', ie each filling element is a channel 69 and thus one Opening 69 'on the bottom 66' assigned.
  • the openings 69 ' have the same radial distance from the axis of rotation V and are provided distributed around this axis of rotation at equal angular intervals.
  • the distributor device 57 furthermore has a control disk 70 provided below the distributor element 66, which is held on a fixed circuit board 71 of the machine frame of the filling machine by means not shown in such a way that the control disk 70 with the rotor 1 or with the distributor element 66 is not rotates, but can be moved up and down in the direction of the axis of rotation V by a certain amount.
  • the control disk 70 with its horizontal top 70 ' is pressed tightly against the underside 66' of the distributor element 66 by a compression spring 72 which is supported on the top of the circuit board 71 and on the underside 70 ⁇ of the control disk 70 ( Fig. 8).
  • control disk 70 can be lowered in the vertical direction against the compression spring 72 by a certain amount, so that there is a gap between the bottom 66 'of the distributor element 66 and the top 70' of the control disk 70, the radial is open to the outside (Fig. 9).
  • control disk 70 has a channel 74 which is open at the top 70 ', is coaxial with the axis of rotation V and has the same diameter as the channel 67.
  • the channel 74 is connected to the line 20 for the filling material via an intermediate line 75, the line 75 being designed to be movable or flexible at least in a partial area for lowering and raising the control disk 70.
  • control disk 70 three partially circular grooves 76, 77 and 78 are provided around the channel 74, which are each open at the top 70 'and have the same radial distance from the axis of rotation V as the openings 69 over their entire length
  • the embodiment shown is the grooves 76 and 78 with a common line 79 for Feeding the saturated water vapor (with the temperature of about 135 to 140 ° C and the pressure of about 2 bar) connected to the (water vapor) during the sterilization phase (between positions I and II) and during cleaning of the filling pipes 23 Bells 24 '(between positions III and I) is used.
  • the groove 77 which follows the groove 76 in the direction of rotation A of the rotor 1, is connected to a line 80 which serves for supplying the water vapor at a lower pressure which (water bowl) during the emptying of the filling pipes 23 (between the positions II ' and II ⁇ ) is used.
  • the grooves 76-78 are arranged such that the groove 76 extends over the angular range of the rotary movement of the rotor 1 corresponding to the sterilization phase, the groove 77 over the angular range of the rotary movement of the rotor 1 corresponding to the emptying of the filling tubes 23, and the groove 78 over that of the Cleaning the filling tubes 23 extend corresponding angular range of the rotary movement of the rotor 1. All filling elements 8 ', the openings 69' of which are located in the area of the groove 56 when the rotor 1 rotates, saturated water vapor is thus supplied via the groove 76 for the sterilization of the respective bottle 19.
  • the control disk 70 with the aid of pneumatics when the filling lines and channels are empty Cylinder 73 lowered against the action of compression spring 72, so that, according to FIG. 9, the gap already mentioned results between the distributor element 66 and the control disk 70.
  • Saturated water vapor or another cleaning medium which also serves to clean the product lines and channels within the machine, is then supplied via the line 75 and flows from the channel 74 radially outwards in the gap mentioned, as indicated by the arrow F 9 is indicated, and the distributor device 57 in particular.
  • control disk 70 is encompassed by an annular element 81 provided on the distributor element 66 in order to secure the required relative position between the distributor element 66 and the control disk 70 during normal operation of the bottle filling machine.
  • the control disk 70 is held in the element 81 with some play, however, so that the described radial flow of the cleaning agent according to the arrow F is possible when cleaning the distributor device 57 (FIG. 9).
  • the bells 24 ' have the outlet channel 65, via which there is a connection between the interior of the respective bell 24' and the environment during the filling phase, while in particular in the sterilization phase this connection is interrupted, this control can also be carried out in a similar manner to the control of the water vapor supply to the individual filling elements 8 'by the distributor device 57.
  • each filling element 8 'or each bell 24' is connected via a further, separate line to the distributor element 66 or to another channel there, which is similar to the channels 69 on the underside 66 'of the distributor element 66 has an opening, wherein these openings from the axis of rotation V have a radial distance which is different from the corresponding distance of the openings 69 ', for example, is greater than the radial distance of the openings 69'.
  • the bells 24 ' are designed such that they can each accommodate one bottle 19 completely, the bells 24' or chambers which can be closed by the respective bottle plates 60 inevitably have a large volume, so that even when the bells 24 are closed, not only can a sufficient amount of water vapor be absorbed by them, but at least after the respective bells 24 have been closed, a water vapor flow from the bottle 19 to the outside into the area of the bell interior surrounding this bottle 19 and thus also down along the outer surface of the bottle 19.

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Abstract

Bei einem Verfahren bzw. bei einer Vorrichtung zum aseptischen Abfüllen von flüssigem Füllgut in Behälter, beispielsweise in Flaschen (19), wird jeder Behälter in einer dem Füllen vorausgehenden Sterilisationsphase an den seinen Behälterinnenraum begrezenden Innenflächen, an seiner Mündung sowie an seiner sich an die Mündung anschließenden Außenfläche mit einem heißen gas- oder dampfförmigem Sterilisationsmedium beaufschlagt. Der Behälter (19) ist dabei in einer diesen Behälter zumindest teilweise aufnehmenden Kammer (24') angeordnet. Das Sterilisationsmedium wird in den Behälter über ein zum späteren Füllen dienendes Füllrohr (23) mit Abstand von der Mündung eingeleitet, so daß sich zumindest während eines Teils der Sterilisationsphase ein Strom des aus dem Füllrohr auf die Innenfläche des Behälterbodens auftreffenden Sterilisationsmediums entlang des Bodens radial nach außen, entlang der Innenfläche der Behälterumfangswand nach oben und außen um die Mündung des Behälters herum auch nach unten ergibt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum aseptischen bzw. sterilen Abfüllen von flüssigem Füllgut in Behälter, insbesondere in Flaschen entsprechend dem Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens entsprechend dem Oberbegriff des Patent­anspruches 22.
  • In der Getränkeindustrie besteht vielfach das Problem, stille, d.h. nicht kohlensäurehaltige Trinkflüssigkeiten (wie beispielsweise Fruchtsäfte) in nicht-erhitztem Zustand und ohne Verwendung von chemischen Zusätzen in Behälter bzw. Flaschen so abzufüllen, daß eine ausreichende Haltbarkeit des abgefüllten und verschlossenen Produktes gewährleistet ist. Dies setzt u.a. voraus, daß die Behälter beim Einbringen des flüssigen Füllgutes ein hohes Maß an Sterilät bzw. Keim­freiheit besitzen und dieses Maß an Sterilität auch bis zum Verschließen der Behälter aufrechterhalten wird.
  • Bekannt ist ein Verfahren (DE-PS 16 42 102), bei dem zum aseptischen Abfüllen von flüssigem Füllgut unter Umgebungs­druck die gereinigten, aber noch unsterilen Flaschen zunächst eine Vorwärmstation durchlaufen und dann im erwärmten Zustand nacheinander an einen den eigentlichen Füller bildenden Rotor übergeben werden, der an seinem Umfang eine Vielzahl von Füllelementen aufweist und an dem die Flaschen nach der Übergabe schließlich aufrechtstehend unter jeweils einem Füllelement in einer geschlossenen Kammer untergebracht sind, die in ihrem die jeweilige Flasche umschließenden Teilbereich von einer Hülse gebildet ist, welche zum Schließen und Öffnen der Kammer in vertikaler Richtung verschiebbar ist. In jeder Kammer ist an einer speziellen Halteeinrichtung auch bereits der später zum Verschließen der betreffenden Flasche dienende Verschluß bereitgehalten. In einer beim Umlaufen des Rotors der eigentlichen Füllphase vorausgehenden Sterilisationsphase wird die geschlossene Kammer zunächst evakuiert und dann mit dem heißen Sterilisationsmedium in Form von Wasserdampf beaufschlagt, der in die durch einen zusätzlichen Schieber auch von dem flüssigkeitsauslaß des Füllelementes getrennte Kammer eingeleitet wird. Nach der Sterilisationsphase wird dieser Schieber geöffnet und die jeweilige Flasche mit ihrer Mündung gegen den Flüssigkeitsauslaß des Füllelementes angedrückt und zur Freigabe des Füllvorgangs wird das Flüssigkeitsventil des Füllelementes geöffnet. Nach Abschluß der Füllphase wird die gefüllte Flasche von dem Flüssigkeits­auslaß abgesenkt und (nach erneutem Schließen des Schiebers) gegen den dann in den Bereich oberhalb der Mündung der Flasche bewegten Verschluß angedrückt und dadurch verschlos­sen. Allein schon durch die Notwendigkeit der Vakuum-Beauf­schlagung, aber auch durch das Verschließen der gefüllten Flaschen im Bereich des Rotors und durch die hierfür not­wendige Bereithaltung des Verschlusses an jedem Füllelement ist das bekannte Verfahren relativ aufwendig und erfordert in verfahrens- bzw. maschinentechnischer Hinsicht eine aufwen­dige Konstruktion. Problematisch und auch störanfällig sind vor allem die die einzelnen Kammern verschließenden Hülsen, die nicht nur zusätzliche, bewegliche Konstruktionselemente darstellen, sondern insbesondere auch hinsichtlich des für die Evakuierung erforderlichen dichten Abschlusses der Kammern störanfällig sind. Auch die für die Halterung der Verschlußkappen dienenden Elemente erhöhen nicht nur kon­struktiven Aufwand, sondern stellen ebenfalls zusätzliche Quellen für mögliche Störungen dar.
  • Bei diesem bekannten Verfahren ist aber durch das Vorwärmen der Flaschen in der Vorwärmstation sowie durch die Übergabe der vorgewärmten Flaschen an den die Füllelemente aufwei­senden Rotor bereits grundsätzlich die Möglichkeit geschaf­fen, die Kammern (ohne die Gefahr eines Flaschenbruchs durch abrupten Temperaturanstieg) vor dem Füllvorgang mit einer ausreichenden Menge an Wasserdampf zu beaufschlagen und dadurch die Sterilisationszeit Kurz zu halten, was u.a. zur Erzielung einer möglichst hohen Leistung (Anzahl der ge­füllten Flaschen je Zeiteinheit) bei vorgegebener Maschinen­größe entscheidend beitragen kann.
  • Bekannt ist weiterhin ein Verfahren zum Füllen von Flaschen mit einem unter Druck stehenden flüssigen Füllgut und unter Verwendung eines Gegendruckfüllers (US-PS 2 695 743), bei dem (Verfahren) die jeweils zu füllende und aufrechtstehend unter einem Füllelement angeordnete Flasche in eine der Füllphase vorausgehenden Sterilisationsphase mit dem die Mündung aufweisenden Teil ihres Flaschenhalses in einer geschlossenen Kammer angeordnet ist und bei dem über ein Füllrohr, welches allerdings wegen der Steuerung des Flüssigkeitsventiles des Füllelementes eine sehr kurze länge aufweisen muß, in das Innere der Flasche ein Sterilisationsmedium in Form von Wasserdampf eingebracht wird, der durch die Mündung der Flasche und um diese Mündung herum in die geschlossene Kammer strömt und aus dieser über ein Rückschlagventil an die Umgebung entweichen kann. Eine Erwärmung der Flaschen vor der Sterilisationsphase erfolgt bei diesem bekannten Verfahren nicht. Nachteilig ist bei diesem bekannten Verfahren u.a., daß von der geschlossenen und auch sehr kleinvolumigen Kammer nur der sich an die Mündung der Flasche unmittelbar anschlie­ßende Teilbereich des Flaschenhalses aufgenommen ist und insbesondere das Füllrohr während der Sterilisationsphase nur mit einer ganz geringen Teillänge in das Innere der Flasche hineinreicht, so daß das untere, offene Ende des Füllrohres einen Abstand vom Boden der Flasche aufweist, der um ein Vielfaches größer ist als der Abstand zwischen dem offenen Ende des Füllrohres und der Flaschenmündung. Schon aus diesen Gründen ergeben sich nur eine ungenügende Umströmung der behandelten flasche an ihrer Innen- und Außenfläche durch den Wasserdampf und damit eine ungenügende Sterilisation der Flasche. Schließlich erfordert auch dieses bekannte Verfahren für siene Durchführung eine aufwendige Konstruktion, und zwar einerseits durch die Notwendigkeit einer Vielzahl von beweglichen Teile am Füllelement sowie dadurch, daß auch hier wiederum ein spezielles Halteelement für den Flaschenver­schluß in der Sterilisatonskammer erforderlich ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs geschilderten Art aufzuzeigen, mit welchem ein aseptisches Abfüllen von flüssigem Füllgut unter Umgebungs­druck in Behälter, insbesondere in Flaschen ohne Einsatz von chemischen Hilfsmitteln in vereinfachter Weise besonders zuverlässig möglich ist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.
  • Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren während der Sterili­sationsphase das heiße Sterilisationsmittel, welches bevor­zugt Wasserdampf ist, durch das Füllrohr in das Innere der Flasche derart eingeleitet wird, daß es unmittelbar am Boden der Flasche aus dem Füllrohr austritt, ergibt sich während der Sterilisationsphase ein gleichmäßiger und intensiver Strom des heißen Sterilisationsmittels entlang sämtlicher, für die Keimfreiheit des Behälters kritischer Behälterflä­chen, so daß insbesondere auch unter Berücksichtigung einer bevorzugt durchgeführten Erwärmung der Behälter in der Vorwärmphase ein hohes Maß an Keimfreiheit in einer kurzen Behandlungszeit erreichbar ist. Nach der Sterilisation mit Wasserdampf erfolgt dann vor der Füllphase vorzugsweise noch ein Ausblasen des Kondensats (Wasser) aus dem jeweiligen Behälter mittels steriler Luft, wobei diese dann ev. auch zu einem Abkühlen des Behälters dienen kann, wenn dies für das nachfolgende Füllen zweckmäßig sein sollte.
  • Eine Ausführung der Erfindung sieht vor, daß das Sterili­sationsmittel zumindest während eines Teils der Sterili­sationsphase und dabei bevorzugt am Anfang dieser Phase aus der Kammer an einer unterhalb der Behältermündung vorge­sehenen und den Behälter umschließenden Öffnung druckfrei in die Umgebung entweicht. Hierdurch ergibt sich eine besonders intensive Strömung des Sterilisationsmittels (Wasserdampf) insbesondere auch aus dem Behälterinnenraum nach außen, so daß ev. am Beginn der Sterilisationsphase entstehendes Kondensat durch den Wasserdampf aus dem Behälter und aus der Kammer ausgetragen wird.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Zufuhr des heißen Sterilisationsmediums an die Kammer auch während der Füllphase aufrechterhalten, wobei während dieser Füllphase das Sterilisationsmedium in die Kammer an einem der Mündung des Behälters gegenüberlie­genden Austrittskanal eingeleitet wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, eine vorrichtung aufzuzeigen, die in besonders vorteilhafter Weise zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 22 ausgebildet.
  • Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran­sprüche.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 in schematischer Darstellung und in Draufsicht eine Flaschenfüllmaschine zum aseptischen Abfüllen von Flüssigkeiten in Flaschen;
    • Fig. 2 in schematischer Darstellung einen vertikalen Schnitt durch die Flaschenfüllmaschine nach Fig. 1;
    • Fig. 3 bis 5 eines der am Umfang des um eine vertikale Drehachse umlaufenden Rotors vorgesehenen Füllelemente, zusammen mit einer Flasche während des Flascheneinschubs bzw. -ausschubs, während der Sterilisationsphase sowie während der Füllphase.;
    • Fig. 6 in schematischer Darstellung und in Draufsicht eine weitere Ausführungsform einer Füllmaschine zum aseptischen Abfüllen von Flüssigkeiten in Flaschen;
    • Fig. 7a - g eines der am Umfang des um eine vertikale Drehachse umlaufenden Rotors vorgesehenen Füllventile der Flaschenfüllmaschine nach Fig. 6, zusammen mit dem zugehörigen, die Standfläche für die Flaschen bildenden Flaschenteller sowie teilweise auch mit einer Flasche während verschiedener Arbeitsphasen;
    • Fig. 8 in vereinfachter Darstellung und im Längsschnitt eine für sämtliche Füllelemente gemeinsame Verteiler- und Steuereinrichtung der Flaschen­füllmaschine nach Fig. 6 in Arbeitsstellung;
    • Fig. 9 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 8, wobei sich die Verteilereinrichtung jedoch in einer für ihre Reinigung dienende Reinigungs- bzw. Sterilisationsstellung befindet;
    • Fig. 10 in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf die zentrale Verteilereinrichtung zusammen mit einem Teil der um diese Verteilereinrichtung angeordneten Füllelemente.
  • Die in den Figuren 1 bis 5 dargestellte Flaschenfüllmasche besitzt einen um eine vertikale Drehachse V umlaufenden Rotor 1, der bei der dargestellten Ausführungsform zwei in vertika­ler Richtung übereinander angeordnete Rotorelementen 2 und 3 aufweist, die durch mehrere vertikale Tragsäulen 4 höhenver­stellbar miteinander verbunden sind und beispielsweise kreisscheibenförmig, kreisringförmig oder aber auch speichen­radartig ausgebildet sein können. Durch eine am unteren Rotorelement 3 vorgesehene Kugeldrehverbindung 5 ist der Rotor 1 um die vertikale Drehachse V an einem ortsfesten Maschinengestell 6 im Bereich eines die vertikale Drehachse V konzentrisch umschließenden Fundamentenringes 7 dieses Maschinengestells drehbar gelagert.
  • Am Außenumfang des Rotors 1 bzw. des oberen Rotorelementes 2 sind in gleichmäßigen Winkelabständen um die Drehachse V gegeneinander versetzt mehrere, jeweils gleichartig ausge­bildete Füllelemente 8 vorgesehen. Jedes Füllelement 8 besitzt ein Ventilgehäuse 9, welches an dem Außenumfang des Rotorelementes 2 in geeigneter Weise befestigt ist und in welchem ein zur Oberseite sowie zur Unterseite des Ventil­gehäuses 9 hin offener Kanal 10 ausgebildet ist, der sich im wesentlichen aus den beiden Abschnitten 10′ und 10˝ zusam­mensetzt. An der Oberseite bzw. im Bereich des Abschnittes 10′ ist der Kanal 10 durch ein Gehäuseelement 11 verschlos­sen, durch welches (unter Verwendung einer Abdichtungs- bzw. Trennmembrane 12) ein Ventilstößel 13 aus dem Inneren des Ventilgehäuses 9 herausgeführt ist, der mit seinem oberen, über die Oberseite des Gehäuseelementes 11 vorstehenden Ende mit einem an dem Gehäuseelement 11 vorgesehenen Hubmagneten 14 zusammenwirkt und an seinem unteren, im Inneren des Ventilgehäuses bzw. im Kanal 10 vorgesehenen Ende einen Ventilkörper 15 besitzt. Der Ventilkörper 15 liegt bei geschlossenem Füllelement 8 mit einer in etwa kegelstumpf­förmigen Umfangsfläche gegen einen Ventilsitz 16 dichtend an, welch letzterer von einer kegelstumpfförmigen Fläche des Kanales 10 im Bereich einer Einschnürung dieses Kanales zwischen den Abschnitten 10′ und 10˝ gebildet ist. In den Figuren 3 und 4 ist der Ventilkörper 15 jeweils in seiner geschlossenen Stellung gezeigt. Durch entsprechende An­steuerung des Hubmagneten 14 kann der Ventilkörper 15 in vertikaler Richtung um einen vorgegebenen Betrag nach unten bewegt werden, so daß das von dem Ventilkörper 15 und dem Ventilsitz 16 gebildete Flüssigkeitsventil öffnet und eine Verbindung zwischen den Abschnitten 10′ und 10˝ herstellt, wie dies in der Fig. 5 dargestellt ist.
  • Das obere Ende des Kanales 10 bzw. der Abschnitt 10′ steht über eine Öffnung 17 mit einer Leistung 18 in Verbindung, über die dem jeweiligen Füllelement 8 das in die Flaschen 19 abzufüllende flüssige Füllgut zugeführt wird, welches beispielsweise Fruchtsaft, vorzugsweise mit einem pH-Wert bis zu etwa 4,5 ist. Die Leitungen 18 sämtlicher Füllelemente 8 sind über eine gemeinsame Sammelleitung 20 mit einem Vorrats­behälter 21 verbunden, in welchem das in die Flaschen 19 abzufüllende flüssige Füllgut unter Umgebungs- bzw. Atmosphä­rendruck bereitsteht.
  • Am unteren Ende, d.h. im Bereich des Abschnittes 10˝ mündet der Kanal 10 in das obere, offene Ende des Kanales 22 eines an seinem unteren Ende ebenfalls offenen vertikalen Füllroh­res 23, welches im Bereich seines oberen Endes in geeigneter Weise (ggf. auswechselbar) an dem Ventilgehäuse 9 gehalten ist.
  • An der Unterseite des Ventilgehäuses 9, d.h. dort wo das Füllrohr 23 über das Ventilgehäuse 9 vorsteht, ist am Ventilgehäuse 9 eine Glocke 24 vorgesehen, die mit ihrem oberen, geschlossenen Ende am Ventilgehäuse 9 befestigt ist, die das Füllrohr 23 und damit auch die jeweilige Flasche 19 mit Abstand konzentrisch umschließt und deren unteres, offenes Ende 25 bei der dargestellten Ausführungsform geringfügig oberhalb dem unteren Ende des Füllrohres 23 liegt.
  • An der Unterseite des Ventilgehäuses 9 ist ein das Füllrohr 23 konzentrisch umschließender Ringkanal 26 vorgesehen, der zur Unterseite des Ventilgehäuses 9, d.h. zum Inneren der Glocke 24 hin offen ist und über einen ebenfalls im Ventil­gehäuse 9 vorgesehenen Verbindungskanal 27 mit einem Ausgang eines Drei-Wege- bzw. Umschaltventils 28 in Verbindung steht. Ein weiterer Ausgang dieses Umschaltventiles 28 steht über einen im Ventilkörper 9 vorgesehenen Verbindungskanal 29 mit dem Abschnitt 10˝ des Kanales 10 in Verbindung. Der Eingang des Umschaltventiles 28 ist über einen im Ventilkörper 9 vorgesehenen Verbindungskanal 30 an eine am Rotorelement 2 gebildete und für sämtliche Füllelemente 8 gemeinsame Ringkammer 31 angeschlossen, die über eine am Rotor 1 vorgesehene Leitung 32 sowie über eine am Maschinengestell 6 vorgesehene Leitung 33 mit einer Quelle für gesättigten Wasserdampf (Wasserdampf mit einer Temperatur von ca. 135 bis 140 °C) in Verbindung steht.
  • Das Umschaltventil 28 jedes Füllelementes 8 besitzt einen Umschaltventilkörper 34, der um eine horizontale und radial zur Drehachse V verlaufende Achse dreh- bzw. schwenkbar ist und wenigstens zwei Arbeitsstellungen aufweist, wobei in einer Arbeitsstellung der Verbindungskanal 30 mit dem Verbindungskanal 29 und in der anderen Arbeitsstellung der Verbindungskanal 30 mit dem Verbindungskanal 27 in Verbindung steht. Zur Steuerung des Umschaltventiles 28 ist bei der dargestellten Ausführungsform an dem Umschaltventilkörper 34 ein Steuer- bzw. Betätigungshebel 35 vorgesehen, der mit wenigstens einer ortsfesten Steuernocke 36 zusammenwirkt. Selbstverständlich kann die Steuerung jedes Umschaltventiles 28 auch auf andere Weise, z.B. elektrisch usw. erfolgen, oder aber anstelle eines als Mehrwegventil ausgebildeten Umschalt­ventiles kann auch eine aus mehreren Einzelventilen beste­hende Ventilanordnung verwendet werden.
  • An jedem Füllelement 8 ist weiterhin eine Hub- und Halteein­richtung für die Flaschen 19 gebildet, wobei diese Hub- und Halteeinrichtung im wesentlichen aus zwei in vertikaler Richtung sich erstreckenden, parallel und im Abstand vonein­ander angeordneten sowie in vertikaler Richtung (Doppelpfeil D) verschiebbar an dem Ventilgehäuse 9 geführten Stangen 37 besteht, die an ihrem oberen Ende durch einen Quersteg 38 bzw. durch eine entsprechende Platte miteinander verbunden sind. Bei der für die Fig. 2 bis 5 gewählten Darstellung liegen die beiden Stangen 37 senkrecht zur Zeichenebene hintereinander, so daß in diesen Figuren nur jeweils eine der beiden Stangen 37 sichtbar ist. An dem Quersteg 38 jeder Hub- ­und Halteeinrichtung ist um eine horizontale und radial zur Drehachse V verlaufende Achse eine rolle 39 frei drehbar vorgesehen, die gegen die Oberseite einer ortsfesten, den Rotor 1 zumindest in einem Teilbereich umschließenden Steuer- ­bzw. Hubkurve 40 anliegt. An ihrem unteren Ende tragen die Stangen 37, die sich durch entsprechende Öffnungen an der Oberseite der Glocke 24 teilweise auch im Inneren dieser Glocke erstrecken, eine gabelartige flaschenhalterung bzw. Flaschenaufhängung 41, die bei abgesenkter Hub- und Halte­einrichtung bzw. bei abgesenkten Stangen 37 mit Abstand unterhalb der unteren Öffnung 25 der glocke 24 liegt (Fig. 3) und bei angehobener Hub- und Halteeinrichtung bzw. bei angehobenen Stangen 37 im Inneren der Glocke 24 mit gewissen Abstand von der Unterseite des Ventilgehäuses 9 liegt (Fig. 4 und 5). Von den Flaschenaufhängungen 41 der einzelnen Füllelemente 8 werden die Flaschen 19 an ihrem die Flaschen­öffnung bzw. -mündung umgebenden Mündungswulst 19′ oder aber (bei einer anderern formgebung bzw. Ausbildung der Flaschen 19) an einem anderen an der Außenfläche des Flachenhalses vorgesehenen Wulst erfaßt bze. hintergriffen, so daß jede Flasche 19 durch die entsprechende Flaschenaufhängung an dieser hängend angehoben bzw. wieder abgesenkt werden kann, wie dies im Verlauf des nachfolgend beschriebenen Sterili­sations- und Füllverfahrens erforderlich ist. Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, ist die Länge jedes Füllrohres 23 und der vertikale Hub für die Flaschenaufhängungen 41 so an die Höhe der Flaschen 19 angepaßt, daß in der angehobenen Stellung der Flaschen 19 das untere Ende jedes Füllrohres 23 der Inner­fläche des Flaschenbodens 19˝ benachbart liegt, d.h. von dieser Innenfläche einen Abstand aufweist, der um ein Vielfaches kleiner ist als der Abstand zwischen dem unteren Ende des Füllrohres 23 und der Mündung der Flasche 19.
  • An jedem Füllelement 8 ist weiterhin vorzugsweise eine Verriegelung für die Hub- und Halteeinrichtung bzw. deren Stangen 37 vorgesehen, mit der (Verriegelung) die Stangen 37 und damit auch die Flaschenaufhängungen 41 in ihrer jeweils angehobenen Stellung verriegelt werden können, so daß sich die Hubkurve 40 um den Rotor 1 nur dort erstrecken muß, wo jeweils ein Anheben oder Absenken der Flaschenaufhängungen 41 beim Umlauf des Rotors 1 erfolgt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist diese Verriegelung von einem Schieber 42 gebildet, der in einer horizontalen und radial zur Drehachse V verlaufenden Achse verschiebbar an jedem Füllelement 8 vorgesehen ist und in einer verriegelnden Stellung mit einem Abschnitt in eine Ausnehmung wenigstens einer Stange 37 eingreift und in einer nicht verriegelnden Stellung diese wenigstens eine Stange 37 freigibt. Der Schieber 42 wird durch ortsfeste Steuerkurven 43 bzw. 44 betätigt, die nur dort vorgesehen sind, wo beim Umlauf des Rotors 1 das Verriegeln bzw. das Lösen der Verriegelung erfolgt.
  • Zum anseptischen bzw. sterilen Abfüllen des Füllgutes ohne Einsatz von chemischen Mitteln werden die Flaschen 19 der Flaschenfüllmaschine bei der für die Fig. 1 gewählten Darstellung von rechts, d.h. in Richtung des Pfeiles B über einen nicht näher dargestellten Zuförderer zugeführt und durchlaufen dann zunächst eine Vorwärmvorrichtung 45. In dieser werden die Flaschen 19 auf eine vorgegebene Temperatur gebracht, um vor allem auch eine zu schockartige Erhitzung der Flascen 19 und damit einen ev. Flaschenbruch bei der dem Füllvorgang (Füllphase) vorausgehenden Sterilisation der Flaschen 19 mit dem gesättigten Wasserdampf (Sterilisations­phase) zu vermeiden. Als Vorwärmeinrichtung 45 kann bei­spielsweise ein Sterilisationsapparat verwendet werden, der bereits seinerseits schon für eine Vorsterilisation bzw. -Entkeimung der flaschen 19 sorgt. Die die Vorwärmeinrichtung 45 verlassenen Flaschen werden dann über eine Transport­strecke 46 mit einer am Ende dieser Transportstrecke vorge­sehenen Einteilschnecke 47 dem einschubstern 48 zugeführt, der synchrom mit dem Rotor 1 umlaufend angetrieben ist und die Flaschen 19 nacheinander an die abgesenkten Flaschenauf­hängungen 41 der den Übergabebereich I zwischen dem Einschub­stern 48 und dem Rotor 1 passierenden Füllelemente 8 über­gibt, so daß nach jedem Einschieben einer Flasche 19 diese zunächst in der in der Fig. 3 dargestellten Weise unter dem zugehörigen Füllelement 8 gehalten ist. Mit dem weiteren Drehen des Rotors 1 in Richtung des Pfeiles A wird die betreffende, an der Flaschenaufhängung 41 gehaltene Flasche 19 durch die auf eine Anhebekurve bzw. einen ansteigenden Abschnitt der Hubkurve 40 auflaufende Rolle 39 durch das untere offene Ende 25 in die glocke 24 hinein angehoben, so daß die betreffende Flasche 19 dann mit ihrer Mündung in einem gewissen Abstand unterhalb der Unterseite des Ventil­gehäuses 9 angeordnet und über den größten Teil ihrer Höhe von der Glocke 24 umschlossen ist (Fig. 4). Nach dem Anheben der betreffenden Flasche 19 reichen auch das Füllrohr 23 sowie eine an der Unterseite des jeweiligen Ventilgehäuses 9 vorgesehene Sonde 49 durch die Mündung in das Innere der Flasche 19 hinein, wobei das untere, offene Ende des Füll­rohres 23 in der bereits erwähnten Weise mit geringem Abstand vom Boden 19˝ der Flasche 19 angeordnet ist. Spätestens nach erfolgtem Anheben der Flasche 19 wird das Umschaltventil 28 so betätigt, daß bei geschlossenem Ventilkörper 15 dem Abschnitt 10˝ über den Verbindungskanal 29, das Umschalt­ventil 28 und den Verbindungskanal 30 aus dem Ringkanal 31 gesättigter Wasserdampf zugeführt wird, der dann durch das Füllrohr 23 in das Innere der betreffenden Flasche 19 bis an den boden 19˝ und von dort entlang der Innenfläche der Flasche 19 nach oben und dann um die Flaschenmündung herum an der Außenseite der Flasche nach unten strömt und die Glocke 24 an den unteren offenen Ende 25 zur Atmosphäre hin verläßt, so daß eine sehr intensive Umströmung der Flasche 19 an allen ihren kritischen Flächen mit dem Wasserdampf und damit eine intensive und wirksame Sterilisierung der Flasche 19 unmit­telbar vor dem Füllvorgang erreicht wird. Ev. kondensiertes Wasser wird durch den frei und intensiv strömenden Wasser­dampf weitestgehend mitgeführt und ausgetragen. Wesentlich ist hierbei auch, daß die betreffenden Flaschen 19 während dieser Sterilisier-Phase bzw. -Zone mit ihrer Mündung mit Abstand von der Unterseite des Ventilgehäuses 9 bzw. von dem oberen, geschlossenen Bereich der glocke 24 gehalten sind. Die Sterilisier-Phase ist abgeschlossen, sobald beim Umlaufen des Rotors 1 das jeweilige Füllelement 8 die Position II erreicht hat. In dieser Position wird das Umschaltventil 28 durch einen der äußeren Steuernocken 36 so umgeschaltet, daß der Ringkanal 31 über die Verbindungskanäle 27 und 30 sowie das Umschaltventil 28 mit dem Ringkanal 26 in Verbindung steht, so daß weiterhin gesättigter Wasserdampf durch den Ringkanal 26 in das Innere der Glocke 24, allerdings vorzugs­ weise in gedrosselter Form, d.h. mit geringerer Menge eingebracht wird. Gleichzeitig wird durch entsprechende Betätigung des Hubmagneten 14 durch eine elektrische bzw. elektronische Steuereinrichtung das von dem Ventilkörper 15 und dem Ventilsitz 16 gebildete Ventil geöffnet, so daß über die Leitung 18, den Kanal 10 und das Füllrohr 23 das flüssige Füllgut in die erhitzte und sterilisierte Flasche 19 einflie­ßen kann, wobei durch den während dieser Füllphase weiterhin aus dem Ringkanal 26 ausströmenden Wasserdampf, der dann die betreffende Flasche vor allem im Bereich ihrer Mündung sowie Außenfläche umströmt und durch das untere Ende 25 in die Umgebund austritt, die Flasche 19 im erhitzten und damit keimfreien Zustand gehalten wird. Der Füllvorgang wird durch entsprechende Ansteuerung des Hubmagneten 14 bzw. durch Schließen des von dem Ventilkörper 15 und dem Ventilsitz 16 gebildeten Ventils abgeschlossen, sobald der Pegel des in der Flasche 19 beim Füllen aufsteigenden Füllgutes den aktiven Bereich der Sonde 49 erreicht hat. Durch eine Zwangssteuerung wird der Füllvorgang auf jeden Fall unterbrochen, bevor beim Umlauf des Rotors 1 das betreffende Füllelement 8 die Position III erreicht hat, die dem Flaschen- bzw. Gefäßaus­schub entspricht. Bei Erreichen der Position III wird die Flaschenaufhängung 41 und damit auch die Flasche 19 wiederum in die in der Fig. 3 gezeigte Lage unterhalb des offenen Endes 25 der Glocke 45 abgesenkt, so daß die betreffende Flasche 19 an der Position III ausgeschoben bzw. von der Flaschenaufhängung 41 abgenommen werden kann. Bei der dargestellten Ausführungsform ist wegen der Ausbildung der Flaschen 19 mit einer im Durchmesser großen Mündung sowie wegen des hohen Füllgrades der Flaschen 19 zur Vermeidung eines Überschwappens des abgefüllten Füllgutes und damit vor allem auch zur Sicherstellung einer für einen einwandfreien Verschluß notwendigen sauberen Mündung ein tangentialer Flaschenausschub vorgesehen, d.h. die gefüllten Flaschen 19 werden mit Hilfe einer tangential zum Umfang des Rotors 1 verlaufenden Transportstrecke 50 vom Rotor 1 bzw. von den Flaschenaufhängungen 41 abgenommen. Unmittelbar nach dem Abnehmen bzw. schon während des Abnehmens werden die gefüll­ten Flaschen 19 durch eineEinrichtung 51 einer Wärmebehand­ lung, bevorzugt durch Gasflammen unterzogen, und zwar zur Vermeidung des Zutritts von Keimen zu den Gefüllten Flaschen 19. Die so durch die Einrichtung 51 keimfrei erhitzten Flaschen werden dann über die Transportstrecke 50, und zwar durch einen Wärmeverluste reduzierenden tunnel 52 einem Verschließer 53 zugeführt, an dessen Ausgang die gefüllten und verschlossenen Flaschen 19 entsprechend dem Pfeil C mittels eines nicht dargestellten Transporteurs abgeführt werden können.
  • Beim Umlaufen des Rotors 1 erfolgt vor dem Erreichen der Position III bzw. vor dem Abziehen der Flaschen 19 vom Rotor 1 bei geschlossenem Füllelement 8 bzw. bei geschlossenem, vom Ventilkörper 15 und Ventilsitz 16 gebildeten Flüssigkeitsven­til sowie beim Absenken oder bei bereits abgesenkter Flasche 19 ein Entleeren des betreffenden Füllrohres 23 durch Wasserdampf, wofür durch entsprechendes Umschalten des Umschaltventiles 28 der Wasserdampf aus dem Ringkanal 31 über den Verbindungskanal 29 in den Abschnitt 10˝ und über diesen in den Kanal 22 des Füllrohres 23 eingeleitet wird, der (Wasserdampf) dann nach dem Verdrängen sämtlicher Füllgut­reste aus aus dem unteren, oberhalb der Mündung der gefüllten Flasche 19 liegenden Ende des betreffenden Füllrohres 23 austritt, so daß vor allem auch der Kanal 22 des Füllrohres 23 gereinigt bzw. sterilisiert wird.
  • Beim Umlaufen des Rotors 1 werden zwischen den Positionen III und I die Sonde 49 und das Füllrohr 23 des jeweiligen Füllelementes 8 mit warmem Wasser gereinigt, und zwar insbesondere auch die Außenfläche des Füllrohres 23 durch Bespritzen bzw. Berieselung mit dem warmen Wasser, wobei es möglich ist, daß das Umschaltventil 28 schon während dieses Reinigungsvorganges diejenige Schaltposition besitzt, die einen Austritt des Wasserdampfes aus dem unteren Ende des Füllrohres 23 bewirkt und für die Sterilisationsphase zwischen den Positionen I und II erforderlich ist. Falls es notwendig ist, erfolgt nach dem Abschluß der Sterilisations­phase und vor Beginn der Füllphase noch ein Ausblasen des Kondensats (Wasser) aus den Flaschen 19 mit steriler Luft, die ebenfalls aus dem jeweilige Füllrohr 23 austritt. In diesem Fall weist beispielsweise das Umschaltventil 28 wenigstens drei Arbeitsstellungen aufweist, wobei in einer dieser Arbeitsstellungen zum Ausblasen des Kondensats der Verbindungskanal 29 über das Umschaltventil 28 mit einem am Rotor 1 vorgesehenen, aber nicht dargestellten Kanal zum Zuführen der Luft verbunden ist.
  • An den Positionen I und III sind ortsfeste Standflächen 54 für die Flaschen 19 vorgesehen. Diese Standflächen 54 können aber auch die die Flaschenaufhängungen 41 ersetzenden Standflächen herkömmlicher Hubelemente bilden.
  • In den Figuren 6 - 10 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsfgemäßen Flaschenfüllmaschine wiedergegeben, wobei in diesen Figuren für solche Elemente, die von ihrer Funktion sosie konstruktiven Ausbildung her den elementen der Fla­schenfüllmaschine nach den Figuren 1 - 5 entsprechen, die gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 1 - 5 gewählt sind. Die Flaschenfüllmaschine nach den Figuren 6 - 10 besteht wiederum im wesentlichen aus dem um eine vertikale Achse in Richtung des Pfeiles A umlaufenden und von den beiden Rotorelementen 2 und 3 gebildeten Rotor 1, wobei am oberen Rotorelement 2 in gleichmäßigen Winkelabständen um die vertikale Drehachse des Rotors 1 gegeneinander versetzt mehrere, jeweils gleichartig ausgebildete Füllelemente 8′ vorgesehen sind. Jedes Füllelement 8′ entspricht hinsichtlich seiner konstruktiven Ausgestaltung den Füllelementen 8 der Flaschenfüllmaschine nach den Figuren 1 - 5, allerdings mit dem Unterschied, daß die Füllelemente 8′ das Umschaltventil 28 und die zugehörigen Verbindungskanäle 27, 29 und 30 nicht aufweisen und demnach bei der Flaschenfüllmaschine nach den Figuren 6 - 10 auch die mit den Umschaltventilen 28 zusammen­wirkenden Steuernocken 36 nicht vorgesehen sind. Außerdem sind die Ventilkörper aller Füllelemente 8′ von einem gemeinsamen Ring 9′ des oberen Rotorelementes 2 gebildet. In diesen Ring 9′ sind auch die Kanäle 10 eingebracht. Jedem Füllelement 8′ ist am Ring 9′ ein Verbindungskanal 55 zugeordnet, der mit einem Ende in den Abschnitt 10˝ des Kanales 10 des zugehörigen Füllelementes 8′ mündet und mit seinem anderen Ende an eine Verbindungsleitung 56 ange­schlossen ist, die bezogen auf die vertikale Drehachse des Rotors 1 radial nach innen zu einer Verteilereinrichtung 57 führt, welche zentral im Bereich der vertikalen Drehachse des Rotors 1 angeordnet ist und von den Füllelementen 8′ kon­zentrisch umschlossen ist. Zum Zuführen des Füllgutes an die Füllelemente 8′ ist im Ring 9′ ein ringförmiger Verteiler­kanal 58 vorgesehen, der die Abschnitte 10′ der Füllelemente 8′ verbindet und insofern die Leitungen 18 der Fullelemente 8 ersetzt. Der Verteilerkanal 58 ist bei der dargestellten Ausführungsform über drei Produktleitungen 59 mit der Verteilereinrichtung 57 verbunden. An der Unterseite des Ringes 9′ ist an jedem Füllelementes 8′ wiederum eine Glocke 24′ vorgesehen, die mit ihrem oberen, geschlossenen Ende am Ring 9′ befestigt ist, die das betreffende Füllrohr 23 und damit auch die jeweilige Flasche 19 mit Abstand konzentrisch umschließt. Jede Glocke 24′ besitzt in vertikaler Richtung eine solche Höhe, daß das untere, offene Ende 25′ dieser Glocke 24′ nicht nur unterhalb des unteren Endes des Füll­rohres 23 liegt, sondern jede Glocke 24′ auch eine Flasche 19 mit ihrer gesamten Höhe aufnehmen kann.
  • Unter jedem Füllelement 8′ ist am Rotor 1 bzw. am unteren Rotorelement 3 jeweils ein Flaschenteller 60 vorgesehen, der die Standfläche für die jeweilige Flasche bildet und bei dieser Ausführung die jeweilige Flaschenaufhängung 41 ersetzt. Jeder Flaschenteller 60 ist mit Hilfe einer üblichen Hubvorrichtung und zugehörigen Steuerkurve in vertikaler Richtung gesteuert auf- und abbewegbar (Doppelpfeil E). Jeder Flaschenteller 60 besitzt einen Durchmesser, der größer ist als der Außendurchmesser, den die zugehörige Glocke 24′ an ihrem unteren Ende 25′ aufweist, so daß bei angehobenem Flaschenteller 60 in der Sterilisationsphase die Oberseite dieses Flaschentellers 60 gegen das untere Ende 25′ der Glocke 24 anliegt und dadurch der Innenraum dieser Glocke 24′ durch den angehobenen Flaschenteller 60 verschlossen ist (Fig. 7b).
  • Die Arbeitsweise der Flaschenfüllmaschine nach den figuren 6 - 10 ist in der Fig. 7 wiedergegeben. Zum aseptischen bzw. sterilen Abfüllen des Füllgutes ohne Einsatz von chemischen Mitteln werden die Flaschen 19 der Füllmaschine bei der für die Figur 6 gewählten Darstellung wiederum von rechts, d.h. in Richtung des Pfeiles B zugeführt und gelangen über die Transportstrecke 46 und eine nicht näher dargestellte Einteilschnecke an den synchron mit dem Rotor 1 umlaufend angetriebenen Einschubsternen 48, welcher die Flaschen 19 nacheinander an die abgesenkten Flaschenteller 60 der den Übergabebereich I zwischen dem Einschubstern 48 und dem Rotor 1 passierenden Füllelemente 8′ übergibt, so daß nach jeder Übergabe einer Flasche 19 diese unter dem zugehörigen Füllelement 8′ aufrechtstehend angeordnet ist, und zwar mit ihrer Mündung unterhalb des unteren Endes 25′ der entspre­chenden Glocke 24′ (Fig. 7, Position a). Mit dem wieteren Drehen des Rotors 1 in Richtung des Pfeiles A werden der jeweilige Flaschenteller 60 und die auf diesem mit ihrem Boden 19˝ aufstehende Flasche 19 angehoben, so daß schließ­lich das Füllrohr 23, aber auch eine an dem jeweiligen Ventilgehäuse 9 vorgesehene Sonde durch die Mündung in das Innere der Flasche 19 hineinreichen und der Flaschenteller 60 gegen das untere Ende 25′ der betreffenden Glocke 24′ anliegt und somit die Flasche 19 in dem durch den Flaschenteller 60 geschlossenen Innenraum der Glocke 24′ aufgenommen ist (Fig. 7, Position b). Spätestens zu diesem Zeitpunkt wird bei geschlossenem Ventilkörper 15 über die Verteilerleitung 56 sowie über den Verbindungskanal 55 des entsprechenden Füllelements 8′ zum Sterilisieren der Flasche 19 dem Abschnitt 10˝ gesättigter Wasserdampf zugeführt, der beispielsweise eine Temperatur zwischen 135 und 140°C und einen Druck von etwa 2 bar aufweist und der durch das Füllrohr 23 in das Innere der betreffenden Flasche 19 bis an den Boden 19˝ und von dort auch entlang der Innenfläche der Flasche 19 nach oben und dann durch die Flaschenmündung in den die Flasche 19 umgewbenden Innenraum der geschlossenen Glocke 24′ strömt, so daß die Flasche 19 durch diesen gesättigten Wasserdampf mit relativ hohem Druck und daher auch mit relativ hoher Temperatur insbes. an allen kritischen Stellen (Innenfläche, Mündungsbereich sowie an der sich an die Mündung anschließenden Außenfläche) sterilisiert wird. Dadurch, daß die jeweilige Glocke 24 während der Sterilisa­tionsphase (Fig. 7b) geschlossen ist und sich innerhalb dieser Glocke ein hoher Dampfdruck mit relativ hoher Tempera­tür aufbauen kann, läßt sich die erforderlilche Sterilisation der Flaschen 19 bei hoher Leistung der Flaschenfüllmaschine, d.h. bei verhältnismäßig kurzer Zeitdauer für die Sterilisa­tionsphase erreichen.
  • Bevorzugt erfolgt bei dieser Ausführung das Einleiten des gesättigten Wasserdampfes über das Füllrohr 23 aber bereits vor dem endgültigen Verschließen des unteren endes 25′ der entsprechenden Glocke 24′ durch den zugehörigen Flaschen­teller 60, d.h. dann, wenn zwischen diesem unteren ende 25′ und dem Flaschenteller 60 noch ein ringförmiger Öffnungsspalt zur Atmosphäre hin vorhanden ist, wie die in der Fig. 7 an der Position f dargestellt ist. Hierdurch kann kann der dem Innenraum der Flasche 19 zuströmende gesättigte Wasserdampf aus der Flasche 19 sowie aus dem diese Flasche umgebenden Innenraum der Glocke 24′ die dort vorhandene Luft verdrängen und eventuelles, bei dem ersten Zuführen des Wasserdampfes, auftretenden Kondensats kann ebenfalls zusammen mit der ausströmenden Luft bzw. mit dem ausströmenden Wasserdampf durch diese ringförmige Öffnung ausgetragen werden. Die Steuerung der Flaschenteller 60 kann dabei bevorzugt so erfolgen, daß der in der Fig. 7 an der Position f angegebene Zustand am Anfang der Sterilisationsphase zwangsgesteuert über einen vorgegebenen Drehwinkelbereich des Rotors 1 aufrechterhalten bleibt, und zwar beispielsweise bis zu der Position I′, und daß erst dann (nach dem Passieren der Position I′) das endfültige Anheben des jeweiligen Flaschen­tellers 60 zum Verschließen der Glocke 24′ erfolgt. Die Sterilisationsphase ist dann abgeschlossen, wenn das jewei­lige Füllelement 8′ die Position II erreicht hat. Nach dem Passieren der Position II wird die weitere Zufuhr von Wasserdampf über die Verwendungsleitung 56 an den Verbin­dungskanal 55 unterbrochen, der zugehörige Flaschenteller 60 wird geringfügig abgesenkt, so daß sich zwischen dem unteren Ende 25′ der jeweiligen Glocke 24′ und dem Flaschenteller 60 wieder eine ringförmige Öffnung bildet (Fig. 7, Position c). Gleichzeitig oder im Anschluß daran erfolgt das eigentliche Füllen der jeweiligen Flasche 19 mit dem flüssigen Füllgut, und zwar in der oben bereits beschriebenen Weise dadurch, daß der entsprechende Hubmagnet 14 betätigt und dadurch das von dem Ventilkörper 15 und dem Ventilsitz 16 gebildete Ventil geöffnet wird. Spätestens bei Erreichen der Position II′ wird der Füllvorgang durch Schließen dieses Ventils unterbrochen. Im Anschluß daran (nach dem Passieren der Position II′) erfolgt das Entleeren des entsprechenden Füllrohres 23, und zwar dadurch, daß dem Verbindungskanal 55 des Füllelementes 8′ über die Verbindungsleitung 56 Wasserdampf zugeführt wird, der das im Füllrohr 23 vorhandene Füllgut in die Flasche 19 drückt, wobei Flasche 19 mit dem Flaschenteller 60 gleichzeitig abgesenkt wird. Der für dieses Entleeren des Füllrohres 23 verwendete Wasserdampf besitzt vorzugsweise einen geringeren Dampfdruck als der während der Sterilisa­tionsphase verwendete gesättigte Wasserdampf. Nach dem Passieren der Position II˝ ist das Entleeren des jeweiligen Füllrohres 23 abgeschlossen, d.h. die weitere Zufuhr von Wasserdampf über die Verbindungsleitung 56 and den Verbin­dungskanal des betreffenden Füllelementes 8 wird unterbrochen und der Flaschenteller 60 wird zum Abzeihen der gefüllten Flasche endgültig in die untere Ausgangsstellung abgesenkt (Fig. 7, Position d), so daß die gefüllten Flaschen 19 an der Position III nacheinander an einen Ausschubstern 61 übergeben und von diesem and eine Transportstrecke 62 zum Abführen der gefüllten Flaschen weitergeleitet werden.
  • Selbstverständlich ist es auch bei dieser Ausführung der Flaschenfüllmaschine möglich, and bzw. vor der Transport­strecke 46 die Vorwärmeinrichtung 45 und/oder an der Trans­portstrecke 62 die Einrichtung 51 zur Wärmebehandlung der gefüllten und über die Transportstrecke 62 unmittelbar dem Verschließer zugeführten Flasche 19 vorzusehen.
  • Nach dem Passieren der Position III erfolgt (ensprechend Fig. 7, Position e) beim weiteren Umlauf des Rotors 1 und bei abgesenktem Flaschenteller 60 das Reinigen insbes. des Füllrohres 23 sowie der glocke 24′ des betreffenden Füllele­mentes 8′. Hierzu wird nach dem Abziehen der gefüllten Flasche 19 und nach dem Passieren der Position III über die Verbindungsleitung 46 erneut Wasserdampf zugeführt, der bei geschlossenem, von dem Ventilkörper 15 und dem Ventilsitz 16 gebildeten Ventil vom Abschnitt 10˝ her das entsprechende Füllrohr 23 durchströmt und an dem unteren, offenen Ende dieses Füllrohres 23 austritt, wodurch das betreffende Füllrohr 23 sterilisiert und auch zumindest innen gereinigt wird. Zur Reinigung der Glocken 24′ und der Füllrohre 23 insbes. an ihren Außenflächen sind nach der Position III unterhalb der Bewegungsbahn der Füllelemente 8′ bzw. deren Glocken 24′ mehrere Spritzdüsen 63 für ein Reinigungsmedium (z.B. steriles Wasser) vorgesehen, mit dem die sich vorbei­bewegenden Glocken 24′ und Füllrohre 23 von unten her zur Reinigung abgespritzt werden (Fig. 7, Position e). Durch ein ortsfestes, teilkreisförmiges, rinnenartiges Element 64, in welches die jeweilige Glocke 24′ mit ihrem unteren Ende 25′ von oben her hineinreicht, werden die Reinigungsflüssigkeit sowie das Kondensat des Wasserdampfes gesammelt und abge­führt. Nach diesem in der Fig. 7 in Position e wiedergege­benen Reinigen gelangen dann die Füllelemente 8′ wiederum nacheinander an den Übergabebereich I.
  • Alternativ zu der vorbeschriebenen Arbeitsweise ist is auch möglich, daß während der Füllphase (zwischen den Positionen II und II′) der jeweilige Flaschenteller 60 dicht gegen das untere Ende 25 der zugehörigen Glocke 24 anliegt. Zum Abführen des beim Füllen der jeweiligen Flasche 19 von dem Füllgut verdrängten Restdampfes bzw. der hierbei verdrängten Luft ist dann am oberen Bereich jeder Glocke 24′ ein Aus­trittskanal 65 vorgesehen, der während der Füllphase (zwi­schen den Positionen II und II′) zur Umgebung hin geöffnet ist, zumindest während der Sterilisationsphase, d.h. bis zum Erreichen der Position II keine Verbindung zu Umgebung aufweist. Dies kann entweder durch entsprechende Steuerven­ tile oder aber durch entsprechende Ausbildung der Verteiler­einrichtung 57 erreicht werden, wie dies weiter unten noch näher erläutert wird.
  • Das Füllgut wird den Füllelementen 8′ von der Leitung 20 über die Verteilereinrichtung 57, die Produktleitungen 59 und den Verteilerkanal 58 zugeführt. Auch die Zuführung des Wasser­dampfes während der Sterilisationsphase (zwischen den Positionen I und II), während des Entleerens des Füllrohres 23 und des anfänglichen Abziehens der Flaschen 19 (zwischen den Positionen II′ und II˝) sowie während des Reinigens (zwischen den Positionen III und I) erfolgt an die Verbin­dungsleitungen 56 und damit an die einzelnen Füllelemente 8′ über die Verteilereinrichtung 57, wobei letztere gleichzeitig auch den Beginn sowie das Ende der Wasserdampfzufuhr in den vorgenannten Phasen steuert.
  • Die Verteilereinrichtung 57 wiest ein im wesentlichen kreisscheibenförmig ausgebildetes Verteilerelement 66 auf, welches im Bereich der vertikalen Drehachse V am Rotor 1 bzw. am oberen Rotorelement 2 befestigt ist und mit diesem Rotor um die Drehachse V umläuft. In der Mitte ist im Verteiler­element 66 ein erster Kanal 67 vorgesehen, der nach Art einer Sackbohrung ausgebildet ist und dessen Achse achsgleich mit der Drehachse V liegt. Der Kanal 67 ist an der horizontalen Unterseite 66′ des Verteilerelementes 66 offen und an der ebenfalls horizontalen Oberseite 66˝ des Verteilerelementes 66 Geschlossen. Radial zur Drehachse V verlaufend sind im Verteilerelement 66 drei zweite Kanäle 68 vorgesehen, die mit einem Ende jeweils in den Kanal 67 münden und mit ihrem anderen Ende mit jeweils einer der drei Produktleitungen 59 verbunden sind. Im Verteilerelement 66 sind weiterhin um den Kanal 67 verteilt sowie unterhalb der Kanäle 68 dritte Kanäle 69 vorgesehen, die jeweils mit ihrem einen Ende an die Unterseite 66′ reichen und dort eine Öffnung 69′ bilden und mit ihrem anderen Ende jeweils mit einer Verbindungsleitung 55 verbunden sind. Die Anzahl der Kanäle 69 sowie der Öffnungen 69′ ist somit gleich der Anzahl der Füllelemente 8′ , d.h. jedem Füllelement ist ein Kanal 69 und damit eine Öffnung 69′ an der Unterseite 66′ zugeordnet. Die Öffnungen 69′ weisen den gleichen radialen Abstand von der Drehachse V auf und sind um diese Drehachse in gleichen Winkelabständen verteilt vorgesehen.
  • Die Verteilereinrichtung 57 weist weiterhin eine unterhalb des Verteilerelementes 66 vorgesehene Steuerscheibe 70 auf, die mit nicht näher dargestellten Mitteln an einer ortsfesten Platine 71 des Maschinengestells der Füllmaschine derart gehalten ist, daß sich die Steurerscheibe 70 mit dem Rotor 1 bzw. mit dem Verteilerelement 66 nicht mitdreht, aber in Richtung der Drehachse V um einen bestimmten Betrag auf- und abbewegt werden kann. Im normalen Betrieb der Flaschenfüll­maschine ist die Steuerscheibe 70 mit ihrer horizontalen Oberseite 70′ durch eine Druckfeder 72, die sich an der Oberseite der Platine 71 und and der Unterseite 70˝ der Steuerscheibe 70 abstützt, dicht gegen die Unterseite 66′ des Verteilerelementes 66 angedrückt (Fig. 8). Durch einen Pneumatik-Zylinder 73 kann die Steuerscheibe 70 in vertikaler Richtung gegen die Druckfeder 72 um einen gewissen Betrag abgesenkt werden, so daß sich dann zwischen der Unterseite 66′ des Verteilerelementes 66 und der Oberseite 70′ der Steuerscheibe 70 eine Spalt ergibt, der radial nach außen hin offen ist (Fig. 9).
  • In der Mitte besitzt die Steuerscheibe 70 einen Kanal 74, der an der Oberseite 70′ offen ist, achsgleich mit der Drehachse V liegt sowie den gleichen Durchmesser wie der Kanal 67 aufweist. Im normalen Betrieb der Flaschenfüllmaschine ist der Kanal 74 über eine Zwischenleitung 75 mit der Leitung 20 für das Füllgut verbunden, wobei die Leitung 75 zum Absenken und Anheben der Steuerscheibe 70 zumindest in einem Teilbe­reich beweglich bzw. flexibel ausgebildet ist. In der Steuerscheibe 70 sind um den Kanal 74 drei jeweils teil­kreisförmige Nuten 76, 77 und 78 vorgesehen, die jeweils an der Oberseite 70′ offen sind und über ihre gesamte Länge den gleichen radialen Abstand von der Drehachse V aufweisen wie die Öffnungen 69. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Nuten 76 und 78 mit einer gemeinsamen Leitung 79 zum Zuführen des gesättigten Wasserdampfs (mit der Temperatur von ca. 135 bis 140°C und dem Druck von ca. 2 bar) verbunden, der (Wasserdampf) während der Sterilisationsphase (zwischen den Positionen I und II) sowie während des Reinigens der Füll­rohre 23 der Glocken 24′ (zwischen den Positionen III und I) verwendet wird. Die Nut 77, die in Drehrichtung A des Rotors 1 auf die Nut 76 folgt, ist mit einer Leitung 80 verbunden, die zum Zuführen des Wasserdampfes mit geringerem Druck dient, der (Wasserdapf) während des Entleerens der Füllrohre 23 (zwischen den Positionen II′ und II˝) verwendet wird.
  • Die Nuten 76 - 78 sind so angeordnet, daß sich die Nut 76 über den der Sterilisationsphase entsprechenden Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 1, die Nut 77 über den der Entleerung der Füllrohre 23 entsprechenden Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 1 und die Nut 78 über den der Reinigung der Füllrohre 23 entsprechenden Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 1 erstrecken. Allen Füllelementen 8′, deren Öffnungen 69′ sich beim Umlauf des Rotors 1 im Bereich der Nut 56 befinden, wird somit über die Nut 76 gesättigter Wasserdampf für die Sterilisation der jeweiligen Flasche 19 zugeführt. In gleicher Weise wird allen Füllelementen 8′, deren Öffnungen 69′ sich im Bereich der Nut 77 befinden, Wasserdampf zum Entleeren des Füllrohres 23 zugeführt. Allen Füllelementen 8′, deren Öffnungen 69′ sich beim Umlauf des Rotors 1 gerade im Bereich der Nut 78 befinden, wird gesät­tigter Wasserdampf zum Reinigen des jeweiligen Füllrohres 23, so daß durch die Verteilereinrichtung 57 eine Steuerung der Wasserdampfzufuhr erfolgt und gesonderte Steuer- und Um­schaltventile an den einzelnen Füllelementen 8′ nicht erforderlich sind.
  • Zum Reinigen der Verteilereinrichtung 57 und dabei insbeson­dere auch der Unterseite 66′ des Verteilerelementes 66 sowie der Oberseite 70′ der Steuerscheibe 70 und der dort vorgese­henen Öffnungen und Nuten beispielsweise vor Inbetriebnahme der Flaschenfüllmaschine wird bei entleerten Füllgutleitungen und -kanälen die Steuerscheibe 70 mit Hilfe des Pneumatik-­Zylinders 73 gegen die Wirkung der Druckfeder 72 abgesenkt, so daß sich entsprechend der Fig. 9 zwischen dem Verteiler­element 66 und der Steuerscheibe 70 der oben bereits erwähnte Spalt ergibt. Über die Leitung 75 wird dann gesättigter Wasserdampf oder ein anderes, auch zum Reinigen der Produkt­leitungen und -kanäle innerhalb der Maschine dienendes Reinigungsmedium zugeführt, welcher bzw. welches aus dem Kanal 74 in dem erwähnten Spalt radial nach außen fließt, wie dies mit dem Pfeil F der Fig. 9 angedeutet ist, und dabei die Verteilereinrichtung 57 insbes. auch an der Unterseite 66′ des Verteilerelementes 66 sowie an der Oberseite 70′ der Steuerscheibe 70 reinigt. Wie die Figuren 8 und 9 auch zeigen, ist die Steuerscheibe 70 von einem am Verteilerele­ment 66 vorgesehenen ringförmigen Element 81 umfaßt, um beim normalen Betrieb der Flaschenfüllmaschine die erforderliche Relativlage zwischen dem Verteilerelement 66 und der Steuer­scheibe 70 zu sichern. Die Steuerscheibe 70 ist im Element 81 allerdings mit gewissem Spiel gehalten, so daß beim Reinigen der Verteilereinrichtung 57 (Fig. 9) der beschriebene radiale Fluß des Reinigungsmittels entsprechend dem Pfeil F möglich ist.
  • Weisen die Glocken 24′ den Austrittskanal 65 auf, über den während der Füllphase eine Verbindung zwischen dem Inneren der jeweiligen Glocke 24′ und der Umgebung besteht, während insbes. in der Sterilisationsphase diese Verbindung unter­brochen ist, so kann auch diese Steuerung in ähnlicher Weise wie die Steuerung der Wasserdampfzufuhr an die einzelnen Füllelemente 8′ durch die Verteilereinrichtung 57 erfolgen. Zu diesem Zweck ist dann der Austrittskanal 65 jedes Füll­elementes 8′ bzw. jeder Glocke 24′ über eine weitere, gesonderte Leitung mit dem Verteilerelement 66 bzw. mit einem dortigen weiteren Kanal verbunden, der ähnlich den Kanälen 69 an der Unterseite 66′ des Verteilerelementes 66 eine Öffnung aufweist, wobei diese Öffnungen von der Drehachse V einen radialen Abstand aufweisen, der unterschiedlich von dem entsprechenden Abstand der Öffnungen 69′ ist, beispielsweise größer ist als der radiale Abstand der Öffnungen 69′ . Diesen am Verteilerelement 66 vorgesehenen und mit jeweils einem Austrittskanal 65 verbundenen Öffnungen ist dann eine teilkreisförmige Nut an der Oberseite 70′ der Steuerscheibe 70 zugeordnet, die zur Umgebung hin offen ist und sich über den der Füllphase entsprechenden Winkelbereich der Drehbewe­gung des Rotors 1 erstreckt, wie dies in der Fig. 10 mit unterbrochenen Linien bei 82 angedeutet ist.
  • Da bei der Ausführungsform der Fig. 6 bis 10 die Glocken 24′ so ausgebildet sind, daß sie jeweils eine Flasche 19 voll­ständig aufnehmen können, weisen die durch den jeweiligen Flaschenteller 60 verschließbaren Glocken 24′ oder Kammern zwangläufig eine großes Volumen auf, so daß selbst bei verschlossenen glocken 24′ von diesen nicht nur eine aus­reichende Menge an Wasserdampf aufgenommen werden kann, sondern zumindest nach dem Verschließen der jeweiligen Glocke 24′ auch noch eine Wasserdampfströmung aus der Flasche 19 nach außen in den diese Flasche 19 umgebenden Bereich des Glockeninnenraumes und damit auch entlang der Außenfläche der Flasche 19 nach unten erfolgt.
  • Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, daß Änderungen sowie Abwand­lungen möglich sind, ohne daß dadurch der die Erfindung tragende Gedanke verlassen wird. So ist es beispielsweise bei der Flaschenfüllmaschine nach den Figuren 1 - 5 möglich, anstelle eines tangentialen Flaschenausschubs an der Position III (in ähnlicher Weise wie in Fig. 6) einen entsprechenden Ausschubstern vorzusehen. Die beschriebenen Verfahren zum aseptischen Abfüllen können auch unter Verwendung von Reihenfüllmaschinen durchgeführt werden. Weiterhin ist es speziell bei der Ausführung nach den Figuren 6 - 10 möglich, in dem ring 9′ lediglich die Kanäle 10 und nicht auch den Verteilerkanal 58 vorzusehen und dann die Abschnitte 10′ der Kanäle 10 jeweils über gesonderte Produktleitungen mit der Verteilereinrichtung 57 zu verbinden. Schließlich ist es bei dieser Ausführung auch möglich, die Füllelemente 8′ so auszubilden, daß sie jeweils einen gesonderten Ventilkörper mit dem Kanal 10 besitzen, wobei dann die Abschnitte 10′ dieser Kanäle entweder über einen gemeinsamen, dem Verteiler­ kanal 58 entsprechenden Verteilerkanal oder über gesonderte Produktleitungen mit der Verteilereinrichtung 57 in Ver­bindung stehen.

Claims (48)

1. Verfahren zum anseptischen Abfüllen von flüssigem Füllgut insbesondere unter Umgebungsdruck in Behälter, bei­spielsweise in Flaschen, wobei der jeweils zu füllende und in einer Vorwärmphase erwärmte Behälter in einer dem Füllen mit dem flüssigen Füllgut (Füllphase) unmittelbar vorausgehenden Sterilisationsphase in einer den Behälter zumindest teilweise aufnehmenden Kammer, die unterhalb eines das flüssige Füllgut in den Behälter abgebenden Füllelementes gebildet ist, an den den Behälterinnenraum begrezenden Innenflächen, an der Mündung sowie an der sich an die Mündung anschließenden Außenfläche mit heißen gas- oder dampfförmigen Sterilisationsmedium beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Sterilisationsme­dium während der Sterilistionsphase aus einem zum Füllen des Behälters in der Füllphase dienenden und durch die Behältermündung in den Behälterinnenraum hineinreichen­den, unten offenen Füllrohr in den Behälter mit Abstand von der Mündung eingeleitet wird, so daß sich zumindest während eines Teils der Sterilisationsphase ein Strom des aus dem Füllrohr auf die Innerfläche des Behälterbodens auftreffenden Sterilisationsmediums entlang des Bodens radial nalch außen, entlang der Innenfläche der Behälter­umfangswandung nach oben und außen um die Mündung des Behälters herum auch nach unten ergibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest am Beginn der Sterilisationsphase das Sterili­sationsmedium aus der Kammer an einer unterhalb der Mündung des Behälters liegenden und den Behälter um­schließenden Öffnung drucklos an die Umgebung entweicht
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während der Füllphase die den Behälter zumindest teilweise aufnehmende Kammer über einen der Mündung des Behälters gegenüberliegenden zusätzlichen Austrittskanal mit dem Sterilisationsmedium beaufschlagt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Behälter zumindest teilwiese aufnehmende Kammer während der Füllphase durch den das Füllrohr konzentrische umschließenden zusätzlichen Austrittskanal mit dem Sterilisationsmedium beaufschlagt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter während der Sterilisa­tionsphase und Füllphase in einer die Kammer bildenden, an der Oberseite geschlossenen und an der Unterseite offenen Glocke zumindest teilwiese aufgenommen ist, über deren unteres, offenes Ende das Sterilisationsmedium während der Sterilisationsphase und/oder Reste des Sterilisationsmediums und/oder Luft während der Füllphase drucklos in die Umgebund entweichen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils zu füllende Behälter während der Sterilisationsphase und der Füllphase an einer Behälteraufhängung mit allseitigen Abstand von die Kammer begrenzenden Flächen gehalten ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sterilisationsmedium während der gesamten Sterilisationsphase aus der Kammer an der unterhalb der Mündung des Behälters liegenden und den Behälter umschließenden Öffnung drucklos an die Umgebung entweicht.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sterilisationsmedium am Beginn der Sterilisationsphase aus der Kammer an der unterhalb der Mündung des Behälters liegenden und den Behälter umschließenden Öffnung drucklos an die Umgebung ent­weicht, und daß während des weiteren Verlaufs der Sterilisationsphase die Kammer an der den Behälter umschließenden Öffnung verschlossen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Behälter aufneh­mende Kammer während der gesamten Dauer der Sterilisa­tionsphase zur Umgebung hin verschlossen ist.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils zu füllende Behälter während der Steri­lisationsphase und der Füllphase mit seinem Boden aufrechtstehend auf einer vorzugsweise von einem Fla­schenteller gebildeten Standfläche angeordnet ist, die bei zur Umgebung hin geschlossener Kammer gegen die offene Unterseite der diese Kammer bildenden Glocke dicht anliegt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter nach dem Füllen bzw. nach Abschluß der Füllphase sowie nach dem Entnehmen aus der Kammer vor dem Verschließen zur Aufrechterhaltung der Sterilität einer weiteren Wärmebehandlung, vorzugsweise mit Hilfe von Gasflammen unterzogen wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Füllphase das Entleeren des Füllrohres mittels des Sterilisationsmediums er­folgt.
13. Verfahren nach einem der Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Füllphase und nach dem Abnehmen des gefüllten Behälters von dem Füllelement eine Reinigung des Füllrohres insbesondere auch an seiner Außenfläche mit dem Sterilisationsmedium und/oder mit Wasser, vorzugsweise mit heißem Wasser erfolgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Füllmaschine, bei der eine Vielzahl von Füllelementen an einem um eine vertikale Drehachse umlaufenden Rotor vorgesehen ist, an einer Behälteraufgabeposition (Behältereinschub) die in der Vorwärmphase erwärmten Behälter dem Rotor bzw. an diesem vorgesehenen und jeweils einem Füllelement zugeordneten Behälter-Halteeinrichtungen nacheinander übergeben werden, daß in einen ersten in Drehrichtung des Rotors auf die Übergabeposition folgenden, eine Sterili­sationszone bildenden Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors die von diesem mitgeführten Behälter für die Sterilisationsphase mit dem Sterilisationsmedium beauf­schlagt werden, un daß das Füllen der Behälter in einem zweiten, sich an die Sterilisierzone anschließenden und die Füllzone bildenden Winkelbereich des Rotors erfolgt.
15. Verfahren nach Ansprüch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die gefüllten Behälter dem Rotor an einer Entnahmeposi­tion (Behälterausschub) entnommen werden, und daß unmittelbar nach der Entnahme der Behälter vom Rotor oder schon während dieser Entnahme die zusätzliche Wärmebe­handlung der gefüllten Behälter erfolgt.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeich­net, daß eine tangentiale entnahme der gefüllten Behälter vom Rotor erfolgt.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigung des Füllrohres jedes Füllelementes während eines dritten, zwischen der Entnahmeposition und der Aufgabeposition liegenden Winkelbereichs der Drehbewegung des Rotors erfolgt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß nach Abschluß der Sterilisationsphase und vor Beginn der Füllphase ein Ausblasen von Sterili­ sationsmediumresten (Kondensat) aus dem jeweiligen Behälter durch ein gasförmiges Medium, beispielsweise durch Luft erfolgt.
19. Verfahren nach Anpruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Ausblasen dienende gasförmige Medium über das Füllrohr in den betreffenden Behälter eingeleitet wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß als Sterilisationsmedium Wasserdampf, vorzugsweise gesättigter Wasserdampf bevorzugt mit einer Temperatur von ca. 135 bis 140°C verwendet wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Füllgut einen pH-Wert bis etwa 4,5 aufweist.
22. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 21, mit einem Behältereinlauf zum Zuführen der zu füllenden Behälter, mit einem Behälter­auslauf zum Abführen der gefüllten und verschlossenen Behälter, mit einem um eine vertikale Drehachse umlau­fenden Rotor, der an seinem Umfang eine Vielzahl von Füllelementen, die jeweils zur steuerbaren Abgabe des flüssigen Füllgutes über das offene Ende eines Flüssig­keitskanals in diesem Flüssigkeitskanal ein Flüssigkeits­ventil besitzen und denen jeweils ein relativ zum Füllelement bewegbares Behälterhalteelement zugeordnet ist, aufweist und dem (Rotor) die zu füllenden Behälter an einer Aufgabeposition zugeführt und an einer Abgabe­position entnommen werden, mit einer am Rotor unter jedem Füllelement gebildeten, jeweils einen Behälter zumindest teilweise aufnehmenden Kammer, mit einer, wenigstens eine Steuerventileinrichtung aufweisenden Sterilisationsme­diumzuführung an jedes Füllelement zur Beaufschlagung des von der Kammer aufgenommenen Behälters mit einem Sterili­sationsmedium während einer der Füllphase vorausgehenden Sterilisationsphase, sowie mit einer Einrichtung zum Verschließen der Behälter nach dem Füllen mit dem flüssigen Füllgut, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitskanal zur Abgabe des flüssigen Füllgutes an die Behälter (19) im Bereich seines offenen Endes von einem Füllrohr (23) gebildet ist, daß ein in Strömungs­richtung des Füllgutes hinter dem Flüssigkeitsventil (15, 16) liegender Abschnitt (10˝) des Flüssigkeitskanals über die Steuerventileinrichtung (28; 57) mit der Sterilisationsmediumzuführung (31; 79, 80) verbindbar ist, und daß die Kammer an jedem Füllelement (8, 8′) von einer unter diesem vorgesehenen, daß Füllrohr (23) zumindest auf einer Teillänge umschließenden glocke (24, 24′) gebildet ist, die an ihrem oberen, dem Füllelement (8, 8′) benachbarten Ende geschlossen und an ihrem unteren, dem Füllelement (8, 8′) entfernt liegenden Ende (25,25′) offen ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch eine Vorwärmeinrichtung (45), die zwischen dem Behältereinlauf und der Aufgabeposition (I) des Rotors (1) vorgesehen ist und über die die vorgewärmten Behälter (19) der Aufgabe­position (I) des Rotors (1) zugeführt werden.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekenn­zeichnet, daß dem offenen Ende (25) der Glocke gegen­überliegend ein in das Innere der glocke (24) mündender zusätzlicher Austrittskanal (26) vorgesehen ist, welcher über die Steuerventileinrichtung (28) mit der Sterili­sationsmediumzuführung (31) verbindbar ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittskanal als Ringkanal (26) ausgebildet ist, der das Füllrohr konzentrisch umschließt.
26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Steuerventileinrichtung (28) wenigstens zwei Arbeitsstellungen aufweist, und daß die Steuerven­tileinrichtung (28) in einer ersten dieser Arbeitsstel­ lungen den Abschnitt (10˝) des Flüssigkeitskanals und in einer zweiten dieser Arbeitsstellungen den Austrittskanal mit der Sterilisationsmediumzuführung (31) verbindet.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Füllelement (8) eine geson­derte, an die Sterilisationsmediumzuführung angeschlos­sene Steuerventileinrichtung (28) aufweist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinrichtung ein Mehr-Wege- bzw. Umschalt­ventil (28) ist, welches vorzugsweise mit ortsfesten, an der Umlaufbahn des Rotors (1) vorgesehenen Steuernocken (36) zusammenwirkt.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 26, gekenn­zeichnet, durch eine für sämtliche Füllelemente (8′) gemeinsame Steuerventileinrichtung (57), die wenigstens einen mit der Sterilisationsmediumzuführung (79, 80) verbundenen Eingang sowie für jedes Füllelement (8′) einen gesonderten Ausgang besitzt, der über eine Verbin­dungsleitung (56) mit dem in Strömungsrichtung des Füllgutes hinter dem Flüssigkeitsventil (15, 16) liegen­den Abschnitt (10˝) des Flüssigkeitskanals des betref­fenden Füllelement (8′) verbunden ist, wobei beim Umlauf des Rotors (1) jeder Ausgang (69) der Steuerventilein­richtung (57) zumindest immer dann mit dem mit der Sterilisationsmediumzuführung (79, 80) verbundenen Eingang dieser Steuerventileinrichtung (57) in Verbindung steht, wenn sich das zugehörige Füllelement (8′) in dem der Sterilisationsphase entsprechenden Winkelbereich bzw. Sektor der Drehbewegung des Rotors (1) befindet.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die für Füllelemente (8′) gemeinsame Steuerventil­einrichtung (57) so ausgebildet ist, daß jeder Ausgang (69) dieser Steuerventileinrichtung (57) auch dann mit dem wenigstens einen Eingang der Steuerventileinrichtung (57) verbunden ist, wenn sich das zugehörige Füllelement (8′) beim Umlauf des Rotors (1) in einem, sich an die Füllphase anschließenden Winkelbereich bzw. Sektor der Drehbewegung des Rotors (1), in welchem (Winkelbereich) das Entleeren der Füllrohre (23) erfolgt, und/oder in einem sich an die Abgabeposition (III) anschließenden Winkelbereich bzw. Sektor der Drehbewegung des Rotors (1) befindet, in welchem ein Reinigen der Füllrohre (23) erfolgt.
31. Vorrichtung nach Anspurch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die für sämtliche Füllelemente (8′) gemeinsame Steuer­ventileinrichtung (57) wenigstens zwei Eingänge aufweist, von denen der eine eingang mit Ausgängen (69) dieser Steuerventileinrichtung (57) jeweils wenigstens während der Sterilisationsphase und der andere Eingang mit Ausgängen (69) der Steuerventileinrichtung (57) jeweils während des Entleerens der Füllrohre (23) in Verbindung steht.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der eine eingang der Steuerventileinrichtung (57) mit einer ersten Sterilisationsmediumzuführung (79) und der andere Eingang der Steuerventileinrichtung (57) mit einer zweiten Sterilisationsmediumzuführung (80) verbunden ist, wobei das Sterilisationsmedium and der zweiten Sterilisa­tionsmediumzuführung (80) einen geringeren Druck und/oder eine geringere Temperatur als an der ersten Sterilisa­tionsmediumzuführung aufweist.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich der vertikalen Drehachse (V) angeordnete Steuerventileinrichtung (57) aus einem am Rotor (1) befestigten und die Ausgänge (69) der Steuerventileinrichtung (57) aufweisenden Verteiler­element (66) sowie aus einer an einem ortsfesten Maschi­nenteil (71) vorgesehenen und mit dem Rotor (1) nicht mitdrehenden Steuerscheibe (70) besteht, daß das Ver­teilerelement (66) an einer der Steuerscheibe (70) zugewendeten Fläche (66′) um die vertikale Drehachse (V) des Rotors (1) verteilt mehrere Öffnungen (69′) für jeweils einen Ausgang (69) der Steuerventileinrichtung (57) aufweist, und daß an einer dem Verteilerelement (66) zugewandten Gegenfläche (70′) der Steuerscheibe (70) wenigstens eine an dieser Gegenfläche (70′) offene Nut (76, 77, 78) vorgesehen ist, die mit dem wenigstens einen Eingang der Steuerventileinrichtung (57) verbunden ist und sich über eine Teillänge oder einen Winkelbereich einer die vertikale Drehachse (V) des Rotors (1) kon­zentrisch umschließenden Kreislinie erstreckt, wobei dieser Winkelbereich dem der Sterilisationsphase ent­sprechenden Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors (1) entspricht, daß der Abstand der wenigstens einen Nut (76, 77, 78) von der vertikalen Drehachse (V) des Rotors (1) gleich dem Abstand ist, den die Öffnungen (69) an dem Verteilerelement (66) von dieser Drehachse (V) aufweisen, und daß zumindest während des Füllens der Behälter (19) das Verteilerelement (66) mit seiner Fläche (66′) dicht gegen die Gegenfläche (70′) der Steuerscheibe (70) anliegt.
34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß an der Gegenfläche (70′) der Steuerscheibe (70) um die vertikale Drehachse (V) des Rotors (1) verteilt und mit jeweils gleichem Abstand von dieser Drehachse (V) wenigstens zwei Nuten (76, 77, 78) vorgesehen sind, von denen sich eine über den der Sterilisationsphase er­streckenden Winkelbereich und wenigstens eine weitere über einen Winkelbereich erstreckt, der dem Entleeren der Füllrohre (23) und/oder der Reinigung dieser Füllrohr (23) entspricht.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerelement (66) und die Steuerscheibe (70) in Richtung der Drehachse (V) aus einer ersten Stellung, in der die Fläche (66′) des Verteilerelementes (66) dicht gegen die Gegenfläche (70′) der Steuerscheibe (70) anliegt, in eine zweite Stellung bewegbar sind, in der zwischen der Fläche (66′) und der Gegenfläche (70′) ein Spalt gebildet ist, und daß in der Steuerescheibe (70) ein Kanal (74) vorgesehen ist, der an der Gegenfläche (70′) der Steuerscheibe (70) im Bereich der Drehachse (V) offen ist und dem zum Reinigen der Steuerventileinrichtung (57) ein Reinigungsmedium zugeführt dann wird, wenn sich das Verteilerelement (66) und die Steuerscheibe (70) in der zweiten Stellung befinden.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Verteilerelement (66) ein weiterer, an der Fläche (66′) dieses Verteilerelementes offener Kanal (67) vorgesehen ist, der an der Fläche (66′) des Verteiler­elementes (66) im Bereich der Drehachse (V) des Rotors (1) offen ist und zusammen mit dem in der Steuerscheibe (70) vorgesehenen Kanal (74) eine Verbindung zum Zuführen des Füllgutes dann bildet, wenn sich das Verteilerelement (66) und die Steuerscheibe (70) in der ersten Stellung befinden.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter-Halteelemente (41, 60) relativ zu dem jeweiligen Füllelement (8, 8′) in verti­kaler Richtung zwischen wenigstens zwei Stellungen derart bewegbar sind, daß der jeweilige, an bzw. auf einem Behälter-Halteelement (41, 60) gehaltene Behälter (19) in einer ersten Stellung des Behälter-Halteelementes (41, 60) sich mit Abstand unterhalb des unteren Endes des Füllrohres (23) sowie der Glocke (24, 24′) befindet und in einer zweiten Stellung des Behälter-Halteelementes (41, 60) der Behälter (19) im Inneren der Glocke (24, 24′) mit allseitigem Abstand von den den Innenraum der Glocke (24, 24′) begrenzenden Flächen gehalten ist.
38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Behälter-Halteelement von einer vorzugsweise gabelförmigen Flaschenaufhängung (41) gebildet ist, die den betreffenden Behälter (19) an einem an der Außenflä­che des Behälters (19) vorgesehenen Wulst (19′) hinter­greift.
39. Vorrichtung nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekenn­zeichnet, daß jedes Behälterhalteelement (41) an dem unteren Ende wenigstens einer in vertikaler Richtung verschiebbar an dem betreffenden Füllelement (8) geführ­ten Stange (37) vorgesehen ist, und daß im Bereich des oberen Endes der Stange (37) eine vorzugsweise von einer Rolle (39) gebildete Führungsfläche vorgesehen ist, die zum Anheben und Absenken des Behälterhalteelementes (41) mit einer ortsfesten Hub- oder Steuerkurve (40) zusammen­wirkt.
40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter-Halteelemente jeweils eine vorzugsweise von einem Teller gebildete Standfläche (60) für die Behälter (19) sind, und daß jede Standfläche relativ zu dem zugehörigen Füllelement (8′) in vertikaler Richtung gesteuert derart auf- und abbewegbar ist, daß die Standfläche (60) zumindest während eines Teils der Sterilisationsphase die zugehörige Glocke (24′) an ihrem unteren, offenen Ende (25′) verschließt.
41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß jede Standfläche (60) das untere, offene Ende (25′) der zugehörigen Glocke (24′) während der gesamten Sterilisa­tionsphase verschließt.
42. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß jede Standfläche (60) zumindest am Beginn der Sterilisa­tionsphase mit Abstand von dem unteren offenen Ende (25′) der zugehörigen Glocke (24′) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß jede Standfläche (60) die zugehörige Glocke (24′) an ihrem unteren offenen Ende (25′) auch während der Füllphase verschließt, und daß an jeder Glocke ein Austrittskanal (65) vorgesehen ist, der über eine für jedes Füllelement (8′) gesonderte oder für alle Füllelemente (8′) gemeinsame weitere Steuerventileinrich­tung während der Füllphase zur Atmosphäre hin offen und während der Sterilisationsphase zur Atmosphäre hin geschlossen ist.
44. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Steuerventileinrichtung Teil der Steuerven­tileinrichtung (57) zum Steuern der Zuführung des Sterilisationsmediums ist.
45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschließeinrichtung (43) außerhalb des Rotors (1) in Förderrichtung der Behälter (19) vor dem Behälterauslauf vorgesehen ist, und daß zwischen der Abgabeposition (III) des Rotors (1) und der Verschließeinrichtung (53) eine Einrichtung (51) zum zusätzlichen Beaufschlagen der gefüllten Behälter (19) mit Wärme zur Aufrechterhaltung der Sterilität vorgesehen ist.
46. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß die gefüllten Behälter (19) dem Rotor (1) an der Abgabeposition (III) durch ein geradliniges, sich tangential zum rotor (1) erstreckendes Transport­element (50) entnommen werden.
47. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 22 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß das Sterilisationsmedium Wasserdampf, vorzugsweise gesättigter Wasserdampf ist.
48. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinrichtung (28) wenigstens drei Arbeitsstellungen aufweist, und daß die Steuerventileinrichtung (28) in einer dritten dieser Arbeitsstellungen den Abschnitt (10˝) des Flüssigkeits­ kanals mit einem Kanal zum Zuführen eines gasförmigen Mediums, vorzugsweise Luft zum Ausblasen von Sterilisa­tionsmediumresten verbindet.
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