EP0672614B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Abfüllung von Getränken in Kegs - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Abfüllung von Getränken in Kegs Download PDF

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EP0672614B1
EP0672614B1 EP95101716A EP95101716A EP0672614B1 EP 0672614 B1 EP0672614 B1 EP 0672614B1 EP 95101716 A EP95101716 A EP 95101716A EP 95101716 A EP95101716 A EP 95101716A EP 0672614 B1 EP0672614 B1 EP 0672614B1
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filling head
filling
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temperature
fitting
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GEA Till GmbH and Co
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B55/00Preserving, protecting or purifying packages or package contents in association with packaging
    • B65B55/02Sterilising, e.g. of complete packages
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
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    • B65B55/02Sterilising, e.g. of complete packages
    • B65B55/022Sterilising, e.g. of complete packages of flexible containers having a filling and dispensing spout, e.g. containers of the "bag-in-box"-type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67CCLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C7/00Concurrent cleaning, filling, and closing of bottles; Processes or devices for at least two of these operations
    • B67C7/0073Sterilising, aseptic filling and closing

Definitions

  • the invention relates to a method for filling drinks according to the preamble of claim 1 and a device according to the preamble of claim 6 for performing such a method.
  • drums with screwed-in, automatically self-closing valves are usually used. These barrels are called kegs and the self-closing valves are called fittings.
  • the drums are reusable containers which, due to the high cleanliness requirements common in the food industry, are cleaned before filling and sterilized with steam and / or another suitable sterilizing agent.
  • the keg is placed on a filling head which is connected to a product feed line. Since the filling head was exposed to the ambient air before the keg was put on, the supply lines and the filling head are usually briefly flushed with water in order to remove the air contained in the pipes and the filling head.
  • DE-A 1 432 408 describes a generic method or device in which or in which the use of a temperature measuring device is described during the sterilization of the filling head. Steam is used as the sterilizing agent, the temperature of which is measured after the sterilization process in the emptying channel. The temperature of the filling head is not monitored, so that no defined sterilization effect is achieved.
  • GB-A 21 38 790 describes a cleaning and filling machine, at the cleaning station of which a temperature sensor is provided in order to check whether the cleaning and rinsing agents have a sufficient temperature to be effective. The keg is then transferred to a filling head, so that cleaning of the filling head is not mentioned because there is no defined sterilization effect here either.
  • the object of the invention is therefore to develop a method of the type mentioned at the outset in such a way that extensive sterility is ensured when filling beverages.
  • the ratio of sterilization temperature and time is usually measured in pasteurizer units. According to a preferred embodiment of the invention, it is therefore provided that the measured temperature of the filling head and the measured sterilization time are converted into pasteurizer units and that the sterilization process is ended when a predetermined number of pasteurizer units is reached. Appropriate control of the filling system can thus always ensure that the filling head is adequately sterilized and that hot steam is not unnecessarily long.
  • sterilization is carried out with hot steam or a suitable disinfectant.
  • the filling head be rinsed with water before sterilization . This may still result adhering product residues are removed before being exposed to hot steam.
  • a device for carrying out the method according to the invention expediently has the features of claim 6.
  • the temperature sensor for measuring the sterilization temperature is arranged at the most cooled point on the filling head. If this point is exposed to the sterilization temperature for a sufficiently long time, it can be assumed that the other areas of the filling head have also been successfully sterilized.
  • the temperature sensor is arranged in the region of the connection of the product feed line to the filling head.
  • the only figure shows schematically a filling head with a keg attached.
  • a keg 1 which is only partially shown in the drawing, is fitted with a fitting 2 onto a filling head 3 of a filling system for beverages and lies on the filling head 3 in a sealed manner via a seal 4.
  • the keg 1 with the fitting 2 is placed down on the filling head 3.
  • the keg 1 was cleaned and / or sterilized before being placed on the filling head 3 and is closed by the automatically self-closing fitting 2, which is screwed into a sleeve 6 fastened to a bottom surface 5 of the keg 1.
  • the filling head 3 and an outer surface 8 of the fitting 2 are in contact with the ambient air before the keg 1 is placed on the filling head 3, so that germs can accumulate on the filling head 3 or the outer surface 8 of the fitting 2.
  • the filling head 3 is briefly flushed with preferably warm water, which is introduced into the filling head 3 via a cleaning line 9. Any adhering product residues from the previous filling process are rinsed out of the filling head 3 with the water. After the flushing process, which lasts for example for 2 seconds, the water flows out of the filling head again via a drain line 10.
  • the filling head 3 and the outer surface 8 of the fitting 2 facing it are then sterilized with hot steam or a suitable disinfectant, which are likewise supplied via the cleaning line 9.
  • the sterilization In order to achieve adequate sterilization of the metal surface of the filling head 3 and the fitting 2, the sterilization must be carried out at a metal temperature of 63 ° C for at least 15 minutes and at a metal temperature of 72 ° C for about 30 seconds.
  • a temperature sensor 11 is arranged in the area of the connection of the product feed line 7 to the filling head 3, which temperature sensor measures the temperature of the metal surface in this area. The duration of the sterilization process is also measured.
  • the area of the connection of the product feed line 7 is due to the constant cooling by the in the product feed line 7 for the filling process
  • the coldest section of the filling head 3 is kept ready. Therefore, if the sterilization time of this area is sufficient, it can be assumed that the entire filling head 3 and the outer surface 8 of the fitting 2 have been sufficiently sterilized.
  • the ratio between sterilization temperature and duration is usually given in pasteurizer units.
  • the number of pasteurizing units acting on this area of the filling head 3 is determined and the result is transmitted to the control of the filling system.
  • the sterilization process can be ended as soon as a predetermined number of pasteurizing units is reached, which corresponds to an adequate sterilization. This ensures that after sufficient sterilization, the filling head 3 is not subjected to hot steam for an unnecessarily long time.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abfüllung von Getränken nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 6 zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
  • In der Getränkeindustrie werden üblicherweise Fässer mit eingeschraubten, automatisch selbstschließenden Ventilen verwendet. Diese Fässer werden als Kegs und die selbstschließenden Ventile als Fittings bezeichnet. Bei den Fässern handelt es sich um Mehrweggebinde, die aufgrund der in der Lebensmittelindustrie üblichen hohen Sauberkeitsanforderungen vor dem Befüllen gereinigt und mit Dampf und/oder einem anderen geeigneten Sterilisationsmittel sterilisiert werden. Nach dem Reinigungs- und/oder Sterilisationsvorgang, der üblicherweise auf einem Reinigungskopf der Abfüllanlage erfolgt, wird das Keg auf einen Füllkopf aufgesetzt, der an eine Produktzuleitung angeschlossen ist. Da der Füllkopf vor dem Aufsetzen des Kegs der Umgebungsluft ausgesetzt war, werden üblicherweise die Zuleitungen und der Füllkopf kurzzeitig mit Wasser gespült, um die in den Rohrleitungen und dem Füllkopf enthaltene Luft zu entfernen. Dadurch wird vermieden, daß produktschädigender Sauerstoff in den Leitungen und dem Füllkopf zurückbleibt. Es ist auch bekannt, die Luft aus dem Rohrsystem mittels eines kurzzeitigen Dampfstoßes zu entfernen, wobei die hohe Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes ausgenutzt wird. Getränke werden im allgemeinen bei kalten Temperaturen abgefüllt; so erfolgt die Abfüllung von Bier üblicherweise bei Temperaturen zwischen -2 und +4° C und die Abfüllung alkoholfreier Getränke bei etwa 6 - 8° C. Daher sind die Metalloberflächen des Füllkopfes beim Aufsetzen des Kegs noch durch die Füllung eines zuvor behandelten Kegs kalt. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wird zwar die Luft aus dem System entfernt, alle Keime auf den kalten Oberflächen des Füllkopfes aber nicht beseitigt oder abgetötet. Beim Öffnen des Fittings und Befüllen des Kegs können daher Keime aus dem Füllkopf in das zuvor sterilisierte Keg gespült werden, so daß die Wirkung der Kegsterilisation teilweise aufgehoben wird.
  • In der DE-A 1 432 408 wird ein gattungsgemäßes Verfahren, bzw. Vorrichtung beschrieben, in dem, bzw in der die Verwendung einer Temperaturmeßvorrichtung während der Sterilisation des Füllkopfes beschrieben ist. Als Sterilisationsmittel wird Dampf verwendet, dessen Temperatur nach dem Sterilisationsvorgang im Entleerungskanal gemessen wird. Eine Überwachung der Temperatur des Füllkopfes erfolgt nicht, so daß kein definierter Sterilisationseffekt erreicht wird.
  • Aus der DE-A 42 08 550 ist es bekannt, den Füllkopf nach Aufsetzen des Kegs bei noch geschlossenem Fitting mit heißem Wasser zu spülen und anschließend mit CO2-Gas auszublasen. Erst jetzt wird das Fitting geöffnet, so daß das Keginnere zugänglich wird. Durch die Spülung des Füllkopfes mit Wasser wird jedoch keine Sterilisation erreicht und vor allem wird nicht gewährleistet, daß die Sterilisation vollständig durchgeführt wird.
  • Aus der US-PS 2,787,875 ist es bekannt, Dampf zur Sterilisation von Füllköpfen zu verwenden. Ein definierter Sterilisationseffekt ist jedoch mit einer derartigen Anordnung nicht zu erreichen.
  • Die GB-A 21 38 790 beschreibt eine Reinigungs- und Füllmaschine, an deren Reinigungsstation ein Temperaturfühler vorgesehen ist, um zu überprüfen, ob die Reinigungs- und Spülmittel eine ausreichende Temperatur aufweisen, um wirksam zu sein. Anschließend wird das Keg auf einen Füllkopf umgesetzt, so daß eine Reinigung des Füllkopfes geschweige denn ein definierter Sterilisationseffekt auch hier nicht gegeben ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine weitgehende Keimfreiheit bei der Abfüllung von Getränken gewährleistet wird.
  • Diese Aufgabe wird mit der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Damit ist der gesamte mit dem Produkt in Berührung kommende Bereich der Füllstation im wesentlichen keimfrei, so daß beim Öffnen des ebenfalls sterilisierten Kegs und Einfüllen der Getränkeflüssigkeit keine Verunreinigungen in das Keg eingebracht werden. Hierbei wird berücksichtigt, daß es zum Erreichen einer ausreichenden Sterilität der Metalloberfläche erforderlich ist, die Sterilisation in Abhängigkeit von der Sterilisationstemperatur über eine bestimmte Dauer durchzuführen. So muß bspw. bei einer Sterilisationstemperatur von 63°C die Metalloberfläche ca. 15 Min. dieser Temperatur ausgesetzt werden und bei einer Sterilisationstemperatur von 72°C etwa 30 Sek.
  • Üblicherweise wird das Verhältnis von Sterilisationstemperatur und -zeit in Pasteureinheiten gemessen. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist daher vorgesehen, daß die gemessene Temperatur des Füllkopfes und die gemessene Sterilisationsdauer in Pasteureinheiten umgesetzt und daß der Sterilisationsvorgang bei Erreichen einer festgelegten Anzahl von Pasteureinheiten beendet wird. Durch eine entsprechende Steuerung der Abfüllanlage kann somit immer gewährleistet werden, daß der Füllkopf ausreichend sterisiliert ist und trotzdem nicht unnötig lange mit heißem Dampf beaufschlagt wird.
  • Erfindungsgemäß erfolgt die Sterilisation mit heißem Dampf oder einem geeigneten Desinfektionsmittel.
  • Da die Metalloberflächen bei der Sterilisation mit heißem Dampf so heiß werden, daß ggf. von der vorherigen Befüllung an der Oberfläche des Füllkopfs noch haftende Produktreste anbrennen können, wird bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Füllkopf vor der Sterilisation mit Wasser gespült wird. Dadurch werden eventuell noch anhaftende Produktreste vor der Beaufschlagung mit heißem Dampf entfernt.
  • Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist zweckmäßigerweise die Merkmale des Anspruchs 6 auf.
  • In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist der Temperaturfühler zur Messung der Sterilisationstemperatur an der am stärksten gekühlten Stelle des Füllkopfes angeordnet. Wird diese Stelle ausreichend lange der Sterilisationstemperatur ausgesetzt, so kann man davon ausgehen, daß auch die übrigen Bereiche des Füllkopfes erfolgreich sterilisiert wurden.
  • Da der Füllkopf durch die zur Füllung herangeführte Getränkeflüssigkeit im Bereich des Anschlusses der Produktzuleitung ständig gekühlt wird, wird sich in diesem Bereich regelmäßig die kälteste Stelle des Füllkopfes befinden. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, daß der Temperaturfühler im Bereich des Anschlusses der Produktzuleitung an dem Füllkopf angeordnet ist.
  • Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und der Zeichnung.
  • Die einzige Figur zeigt schematisch einen Füllkopf mit aufgesetztem Keg.
  • Ein in der Zeichnung nur teilweise dargestelltes Keg 1 ist mit einem Fitting 2 auf einen Füllkopf 3 einer Abfüllanlage für Getränke aufgesetzt und liegt über eine Dichtung 4 abgedichtet auf dem Füllkopf 3 auf. Üblicherweise wird dabei das Keg 1 mit Fitting 2 nach unten auf den Füllkopf 3 aufgesetzt.
  • Das Keg 1 wurde vor dem Aufsetzen auf den Füllkopf 3 gereinigt und/oder sterilisiert und ist durch das automatisch selbstschließende Fitting 2, das in eine an einer Bodenfläche 5 des Kegs 1 befestigten Muffe 6 eingeschraubt ist, verschlossen. Der Füllkopf 3 und eine Außenfläche 8 des Fittings 2 stehen dagegen vor dem Aufsetzen des Kegs 1 auf den Füllkopf 3 mit der Umgebungsluft in Kontakt, so daß sich Keime an dem Füllkopf 3 oder der Außenfläche 8 des Fittings 2 anlagern können.
  • Vor dem Befüllen des Kegs 1 mit produktflüssigkeit, die über eine in der Zeichnung nur schematisch dargestellte Produktzuleitung 7 zugeführt wird, wird der Füllkopf 3 kurz mit vorzugsweise warmem Wasser durchgespült, das über eine Reinigungsleitung 9 in den Füllkopf 3 eingebracht wird. Mit dem Wasser werden ggf. anhaftende Produktreste des vorhergehenden Füllvorgangs aus dem Füllkopf 3 ausgespült. Das Wasser fließt nach dem bspw. 2 Sek. dauernden Spülvorgang über eine Abflußleitung 10 wieder aus dem Füllkopf heraus.
  • Anschließend wird der Füllkopf 3 und die ihm zugewandte Außenfläche 8 des Fittings 2 mit heißem Dampf oder einem geeeigneten Desinfektionsmittel sterilisiert, die ebenfalls über die Reinigungsleitung 9 zugeführt werden. Um eine ausreichende Sterilisation der Metalloberfläche des Füllkopfes 3 und des Fittings 2 zu erreichen, muß die Sterilisation bei einer Metalltemperatur von 63°C mindestens über 15 Min. erfolgen und bei einer Metalltemperatur von 72°C über etwa 30 Sek.. Zur Überprüfung des Sterilisationsvorgangs ist im Bereich des Anschlusses der Produktzuleitung 7 an den Füllkopf 3 ein Temperaturfühler 11 angeordnet, der die Temperatur der Metalloberfläche in diesem Bereich mißt. Außerdem wird die Dauer des Sterilisationsvorgangs gemessen. Der Bereich des Anschlusses der Produktzuleitung 7 ist aufgrund der ständigen Kühlung durch die in der Produktzuleitung 7 für den Füllprozeß bereitgehaltene Getränkeflüssigkeit der kälteste Abschnitt des Füllkopfes 3. Daher kann bei einer ausreichenden Sterilisationszeit dieses Bereichs davon ausgegangen werden, daß der gesamte Füllkopf 3 und die Außenfläche 8 des Fittings 2 ausreichend sterilisiert sind.
  • Das Verhältnis zwischen Sterilisationstemperatur und -dauer wird üblicherweise in Pasteureinheiten angegeben. Ausgehend von der mit dem Temperaturfühler 11 gemessenen Temperatur der Metalloberfläche des Füllkopfes 3 im Bereich des Anschlusses der Produktzuleitung 7 und der gemessenenen Zeitdauer wird die auf diesen Bereich des Füllkopfes 3 einwirkende Anzahl von Pasteureinheiten ermittelt und das Ergebnis an die Steuerung der Abfüllanlage übertragen. Sobald eine vorher festgelegte, einer ausreichenden Sterilisation entsprechende Anzahl von Pasteureinheiten erreicht wird, kann der Sterilisationsvorgang beendet werden. Dadurch wird gewährleistet, daß nach ausreichender Sterilisation der Füllkopf 3 nicht unnötig lange mit heißem Dampf beaufschlagt wird.
  • Bezugszeichenliste:
  • 1
    Keg
    2
    Fitting
    3
    Füllkopf
    4
    Dichtung
    5
    Bodenfläche
    6
    Muffe
    7
    Produktzuleitung
    8
    Außenfläche
    9
    Reinigungsleitung
    10
    Abflußleitung
    11
    Temperaturfühler

Claims (8)

  1. Verfahren zur Abfüllung von Getränken in Gebinde, insbesondere in Fässer wie Kegs, bei dem das Gebinde (1) mit einem Fitting (2) auf einen Füllkopf (3) aufgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkopf (3) und eine diesem zugewandte Außenfläche (8) des Fittings (2) vor Öffnen des Fittings (2) und Zufuhr des einzufüllenden Getränks sterilisiert wird und daß zur Überprüfung des Sterilisationsvorgangs die Temperatur des Füllkopfes (3) während des Sterilisationsvorgangs und die Dauer des Sterilisationsvorgangs gemessen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessene Temperatur des Füllkopfes (3) und die gemessene Sterilisationsdauer in Pasteureinheiten umgesetzt wird, und daß der Sterilisationsvorgang bei Erreichen einer festgelegten Anzahl von Pasteureinheiten beendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sterilisation mit Dampf erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sterilisation mit einem Desinfektionsmittel erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkopf (3) vor der Sterilisation mit Wasser gespült wird.
  6. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem Füllkopf (3), dem über wenigstens eine Zuleitung (7,9 ) Produktflüssigkeit und/oder ein Sterilisationsmedium zuführbar ist, und mit einem Temperaturfühler (11) in dem Füllkopf (3), dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Temperaturfühler (11) die Füllkopftionsvorgangs und eine Steuereinheit über die der Sterilisationsvorgang in Abhängigkeit von Sterilisationstemperatur und -dauer beendbar ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (11) an der am stärksten gekühlten Stelle des Füllkopfes (3) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (11) im Bereich des Anschlusses der Produktzuleitung (7) an dem Füllkopf (3) angeordnet ist.
EP95101716A 1994-03-17 1995-02-09 Verfahren und Vorrichtung zur Abfüllung von Getränken in Kegs Expired - Lifetime EP0672614B1 (de)

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