EP0711250B1 - Procede et dispositif pour le remplissage de bouteilles avec des boissons dans des conditions de sterilite - Google Patents

Procede et dispositif pour le remplissage de bouteilles avec des boissons dans des conditions de sterilite Download PDF

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EP0711250B1 EP94924821A EP94924821A EP0711250B1 EP 0711250 B1 EP0711250 B1 EP 0711250B1 EP 94924821 A EP94924821 A EP 94924821A EP 94924821 A EP94924821 A EP 94924821A EP 0711250 B1 EP0711250 B1 EP 0711250B1
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bottle
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filling
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Gert Anton Schmitz
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Krones AG
Original Assignee
Krones AG
Krones AG Hermann Kronseder Maschinenfabrik
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    • 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 sterile filling of drinks in bottles according to the preamble of claim 1 and a device for carrying it out according to the preamble of claim 12.
  • the invention has for its object to enable a sufficiently high kill rate even extremely heat-resistant beverage pests and a trouble-free operation with high performance in a method of the type mentioned with simple means.
  • a device for performing this method is to be created.
  • the sterilization of the inside of the bottle is therefore not concentrated in one station, but rather spatially and temporally offset in several phases or stations.
  • the temperature increase in the following phase based on the heating carried out in the previous phase, results in a synergy effect which enormously increases the killing effect.
  • the particularly heat-resistant spores of the dreaded molds Byssochlamys fulva, Byssochlamys nivea and Neosartorya fischeri can also be destroyed with very high kill rates.
  • the method according to the invention is thus ideally suited for the sterile filling of beverages in modern high-performance systems with several separate machines and intermediate conveyors.
  • a device according to the invention is constructed in a similarly simple and clear manner as a device without Sterilization. It is easily accessible, particularly in the area of the bottle conveyors, so that malfunctions can be remedied at any time and the efficiency can thereby be kept high. Nevertheless, the interior sterilization of the bottles several times results in an extremely high killing effect.
  • 1 to 4 is set up for the sterile filling of fruit juice in reusable bottles 24 made of glass. It has a cleaning machine 1, a rinser 4, a filling machine 2 and a sealing machine 3.
  • the cleaning machine 1 is a double-end version which, following the last lye bath 21 and a hot water spray 22, has a pressure chamber 18 in the form of a box which is open at the bottom.
  • the pressure chamber 18 plunges into a tank 25 filled with hot water and is subjected to an overpressure of 0.1 bar inside it, for example by means of a compressor 26, which, controlled by a control device (not shown), presses sterile air into the pressure chamber 18.
  • a water level which is one meter lower than in the tank 25.
  • the two lateral walls of the pressure chamber 18 lying in the running direction form together with the tank 25 a siphon-type inlet lock 19 and a siphon-type outlet lock 20.
  • the bottles 24 become through the bottle cells 28 suspended from endless, continuously driven chains 27 after passing the hot water spray 22 down into the tank 25, horizontally through the inlet lock 19 through, up into the interior of the pressure chamber 18 above the water level, a short distance horizontally, then down again into the water bath, in a horizontal direction through the outlet lock 20 and finally up out of the tank 25 for a final hot water spray 23 transported.
  • the bottles then run to the dispensing device 29, where they are led out of the bottle cells 28 and placed on a bottle conveyor 5.
  • three parallel spray tubes 8 with a number of nozzle openings corresponding to the number of bottles 24 per bottle cell 28 are arranged below the horizontal movement path of the bottles 24 above the water level transversely to the direction of rotation.
  • the spray tubes 8 are rotatably supported and are rotated synchronously with the movement of the bottles 24 by means not shown, so that the nozzles first jet obliquely into the bottle, then hit the floor vertically upwards and finally again downwards along the bottle wall shine.
  • the three spray tubes 8 are connected via a line 11 to a generator 16 for superheated water of 105 degrees Celsius, including a high pressure pump.
  • the superheated water Due to the overpressure prevailing in the pressure chamber 18, the superheated water is injected into the bottles 24 through the spray tubes 8 without excessive vapor formation and largely hits the bottom of the bottle. As a result, a large amount of heat is introduced into the bottle in the shortest possible time and in a short way, so that a temperature in the entire interior of the bottles 24 is well above 100 degrees Celsius sets.
  • the water flowing out of the bottles 24 is collected in a tub 44 and returned to the generator 16 for superheated water. Some of the superheated water turns into steam during the injection and condenses within the pressure chamber 18, as a result of which the amount of water in the tank 25 increases. This is compensated for by an overflow, not shown. Accordingly, the tub 44 is also connected to a fresh water line 30, via which the condensed water is automatically replenished.
  • the bottles 24 are thus subjected to a first internal sterilization by injecting superheated water, which together with the preceding cleaning by hot lye results in a virtually complete killing of all germs inside the bottle.
  • a slight cooling then takes place in the area of the outlet lock 20 and, if present, the subsequent hot water spray 23, so that the bottles 24 leave the cleaning machine 1 at a temperature of approximately 80 to 90 degrees Celsius. Cooling down is also possible.
  • This can already be initiated by the water spray 22 in front of the pressure chamber 18, since, as already mentioned, the bottle walls are only partially heated by the spray tubes 8. The outer wall can therefore easily have a temperature that is significantly below 100 degrees Celsius.
  • the bottle conveyor 5 taking over the bottles 24 from the cleaning machine 1 is formed in the usual way by a number of motor-driven hinged belt chains, which the bottles 24 in several rows and in transport in an upright position. At the end of the bottle conveyor 5, a junction is provided through which the bottles 24 are brought together in a single row and accelerated at the same time. In the entire area of the bottle conveyor 5, including its merging, there is no covering or shielding for the bottles 24, so that in the event of malfunctions due to overturned or jammed bottles 24, etc., the operator can quickly and freely access them.
  • the bottles 24 on the bottle conveyor 5 gradually cool down and have a temperature of around 60 degrees Celsius during normal operation in the area of the merging. The temperature in the floor area can be kept somewhat higher by heating the usual chain lubricant before spraying on the flat top chains.
  • a rinser 4 in a rotary construction is connected to the bottle conveyor 5, which at the same time has a certain buffer function as a mass conveyor.
  • This has an inlet screw, an inlet star, a rotor provided with pivotable and controllable grippers 31 for the bottles 24 and an outlet star.
  • the grippers 31 By means of the grippers 31, the bottles 24 fed in the upright normal position (FIG. 3a) are pivoted by 180 degrees, so that their mouth points downward. In this position, nozzles formed by vertical flushing tubes 9 open at the top are inserted into the neck of the bottles 24.
  • the flushing pipes 9 rotate together with the rotor and are connected to a ring line 12 via individually controllable control valves 14. This contains saturated steam of approx.
  • Each flushing pipe 9 is also connected via a further control valve 32 to a further ring line 33 which contains sterile air. This is blown into the interior of the bottle by time-controlled opening of the control valve 32 after steaming for a period of, for example, 3 seconds (FIG. 3c). As a result, the condensate formed during steaming is rinsed out and the bottle 24 is dried on the inside. The bottles 24 are then pivoted back into their normal position by the grippers 31, in which they run out of the rinser 4 (FIG. 3d).
  • the bottles 24 are thus subjected to a second interior sterilization by blowing in saturated steam.
  • the inner wall of the bottles 24, which approach at a temperature of around 60 degrees Celsius, is heated in all areas to a sterilization temperature above 100 degrees Celsius.
  • the germs that have penetrated into the bottle 24 through the open mouth in the course of the bottle transport on the bottle conveyor 5 are largely killed again.
  • the bottles 24 are transported from the rinser 4 to a filling machine 2 by a short, single-lane screw conveyor 6.
  • direct blocking is also possible in which the discharge star of the rinser 4 is connected directly or with the interposition of a transfer star combs the inlet star of the filling machine 2.
  • disturbances are not to be expected in this area due to the forced transportation of bottles.
  • a tunnel 34 with a steam feed line 35 can therefore be arranged in the area of the bottle mouths, which largely prevents germs from penetrating into the bottle openings (FIG. 3d).
  • the filling machine 2 which is provided with an inlet star, a rotor and an outlet star, corresponds in structure to the filling machine from German Offenlegungsschrift 40 36 290. It therefore has a plurality of similar filling elements 17 arranged on the circumference of the reactor and associated with rotating lifting elements 36 associated therewith.
  • the empty bottles 24 coming from the rinser 4 are first partially raised to the filling elements 17 by the lifting elements 36.
  • a return gas tube 10 penetrates into the bottle neck. This is connected by time-controlled opening of a control valve 15 via channels in the filling element 17 to a line 13 which contains saturated steam of, for example, 105 degrees Celsius.
  • the entire interior of the bottle 24, which already has a very high temperature level from the rinser 4 is heated to a temperature of well over 100 degrees.
  • each bottle 24 is thus subjected to a third and final internal sterilization by blowing in saturated steam.
  • Those germs and beverage pests that "survived" the first internal sterilization in the cleaning machine 1 and the second internal sterilization in the rinser 4 are also killed with high certainty.
  • the "fractional sterilization" according to the invention can achieve a significantly higher kill rate than with the same sterilization time and the same energy input in a single station.
  • the tensioning gas valve 38 of the filling element 17 is opened and CO 2 is thereby introduced into the bottle 24 from a channel 39 via the return gas pipe 10.
  • CO 2 is thereby introduced into the bottle 24 from a channel 39 via the return gas pipe 10.
  • the bottle 24 is then pressed completely and tightly against the filling element 17 by further lifting the lifting element 36, so that it fills with CO 2 with the tension gas valve 38 still open up to the set counterpressure of, for example, 3 bar.
  • sterile air can of course also be used as the span gas and purge gas.
  • the fruit juice to be filled can now flow into the bottle 24 via the product line 42 and the outlet opening of the filling element 17.
  • the liquid valve 41 is closed and the filling process is thus ended.
  • the lifting element 36 is then lowered with the filled bottle 24.
  • the bottles 24 are taken over by transport stars 7 at normal transport height and passed on to the closing machine 3.
  • the closing machine 3 By injecting steam with a tunnel according to FIG. 3d, the ingress of germs can be prevented.
  • the bottles 24 are then closed with crown caps or the like which have previously been sterilized by steam.
  • a conventional electronic empty bottle inspection machine can be easily integrated into the system according to FIGS. 1 to 4, preferably between the bottle conveyor 5 and the rinser 4. It is expedient to sterilize the centering bells of the empty bottle inspection machine in the area of the bottle mouth shape. This can e.g. by an integrated heater that keeps the centering bell constantly at a temperature of over 100 degrees. It is also possible to carry out chemical sterilization or heat sterilization by flaming or irradiation at certain time intervals.
  • Vessels in the cleaning machine 1 can also be carried out by acid instead of lye or in addition to the lye.

Landscapes

  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)

Abstract

Dans un procédé pour le remplissage de bouteilles avec des boissons dans des conditions de stérilité, procédé selon lequel les bouteilles sont tout d'abord nettoyées avec une lessive alcaline dans une station de nettoyage, puis transportées jusqu'à une station de remplissage séparée où elles sont remplies avec le liquide, préalablement stérilisé, et finalement bouchées dans une station de bouchage, on procède à plusieurs stérilisations successives du volume intérieur des bouteilles par injection de vapeur et/ou d'eau chaude dans des stations placées à des emplacements séparés. Cette stérilisation fractionnée des bouteilles permet d'atteindre un taux d'élimination des germes très élevé sans endommager les bouteilles et avec une faible dépense d'énergie. On peut en outre se dispenser de prendre des mesures contre une nouvelle contamination des bouteilles dans la zone du transport entre les stations, ce qui assure une bonne accessibilité de la zone de transport.

Claims (27)

  1. Procédé de remplissage de bouteilles avec des boissons dans des conditions de stérilité, dans lequel les bouteilles sont tout d'abord nettoyées avec de la lessive dans une station de nettoyage, puis transportées vers une station de remplissage séparée où elles sont remplies d'une boisson préalablement stérilisée, et enfin fermées dans une station de capsulage, l'espace intérieur des bouteilles vides nettoyées étant stérilisé par l'injection de vapeur et/ou d'eau surchauffée, caractérisé en ce que la stérilisation de l'espace intérieur des bouteilles est effectuée en injectant de la vapeur et/ou de l'eau surchauffée à plusieurs reprises dans des stations séparées dans l'espace dont l'une est la station de nettoyage.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bouteilles sont transportées entres les stations avec stérilisation de l'espace intérieur, avec l'embouchure ouverte, en position debout.
  3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, entre les stérilisations de l'espace intérieur séparées dans le temps, les bouteilles sont transportées sans recouvrement, ventilation, irradiation ou mesures analogues qui s'opposent à une formation de germes.
  4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins une stérilisation de l'espace intérieur des bouteilles est effectuée par injection de vapeur saturée à une température d'au moins 105°C.
  5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une stérilisation de l'espace intérieur des bouteilles est effectuée par l'injection d'eau surchauffée à une température d'au moins 105°C.
  6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'amenée de la chaleur pour chaque stérilisation de l'espace intérieur des bouteilles est réglée de façon que la température de stérilisation d'au moins 100°C n'est atteinte qu'à l'intérieur des bouteilles.
  7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'une des stérilisations de l'espace intérieur est effectuée dans la station de remplissage.
  8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'une des stérilisations de l'espace intérieur est effectuée dans une station de stérilisation séparée disposée entre la station de nettoyage et la station de remplissage.
  9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au moins l'une des stérilisations de l'espace intérieur est effectuée dans une enceinte sous pression suratmosphérique.
  10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les bouteilles sont renversées pendant au moins une stérilisation de l'espace intérieur, de manière que leur embouchure est dirigée vers le bas.
  11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'au moins l'une des stérilisations de l'espace intérieur est suivie d'un rinçage des bouteilles avec de l'air stérilisé.
  12. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant une machine à nettoyer, une machine de remplissage et éventuellement une machine à laver/rince-bouteilles qui sont couplées les unes avec les autres par l'intermédiaire de transporteurs de bouteilles, caractérisé en ce que la machine à nettoyer et au moins une autre machine (1, 2) sont équipées d'un dispositif (8, 10) pour l'injection de vapeur et/ou d'eau surchauffée dans l'intérieur des bouteilles.
  13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le dispositif (8, 9, 10) comprend au moins une buse raccordée à une conduite de vapeur et/ou d'eau chaude (11, 12, 13).
  14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que la buse (9, 10) est précédée d'une vanne-pilote (14, 15).
  15. Dispositif selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que la buse (8) est raccordée à un dispositif (16) pour la production d'eau surchauffée d'une température d'au moins 105°C.
  16. Dispositif selon l'une des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que la buse (9, 10) peut être introduite à l'intérieur de la bouteille.
  17. Dispositif selon l'une des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que la buse (8, 9, 10) peut être déplacée avec la bouteille.
  18. Dispositif selon l'une des revendications 13 à 17, caractérisé en ce que la buse (10) est constituée par le tube de remplissage ou le tube de retour de gaz d'un organe de remplissage (17) de la machine de remplissage (1).
  19. Dispositif selon l'une des revendications 13 à 18, caractérisé en ce que la buse (9) est constituée par le tube de rinçage de la machine à laver (4) et respectivement du rince-bouteilles.
  20. Dispositif selon l'une des revendications 13 à 19, caractérisé en ce que la buse (8) est constituée par au moins une lance de projection de la machine à nettoyer (1).
  21. Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que la lance de projection (8) est montée de manière à pouvoir tourner ou être déplacée en ligne droite dans la machine à nettoyer (1).
  22. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 21, caractérisé en ce que dans la machine à nettoyer (1) est conformée une chambre de compression (18) mise en surpression et comportant un sas d'entrée (19) de type siphon et un sas de sortie (20) de type siphon pour les bouteilles, et que le dispositif (8) pour l'injection de vapeur et/ou d'eau surchauffée est disposé dans ladite chambre de compression (18).
  23. Dispositif selon la revendication 22, caractérisé en ce que la chambre de compression (18) est installée entre le dernier bain de lessive (21) et le dispositif d'évacuation (22), éventuellement avec interposition de pulvérisations d'eau (22, 23).
  24. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 23, caractérisé en ce qu'entre la machine à nettoyer (1) et la machine de remplissage (2) ou la machine à laver/rince-bouteilles (4) est insérée une machine pour l'inspection de bouteilles vides dont les cloches de centrage appliquées contre l'embouchure des bouteilles peuvent être stérilisées.
  25. Dispositif selon la revendication 24, caractérisé en ce que les cloches de centrage peuvent être chauffées.
  26. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 25, caractérisé en ce que le transporteur de bouteilles (5) en aval de la machine à nettoyer (1) est agencé pour le transport des bouteilles en plusieurs rangées, et qu'il est pour l'essentiel librement accessible par le haut et/ou par le côté.
  27. Dispositif selon la revendication 26, caractérisé en ce que la lubrification des chaînes plates à charnières du transporteur de bouteilles (5) à plusieurs voies est effectuée avec un lubrifiant chauffé.
EP94924821A 1993-08-07 1994-07-29 Procede et dispositif pour le remplissage de bouteilles avec des boissons dans des conditions de sterilite Expired - Lifetime EP0711250B1 (fr)

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