EP1059260B1

EP1059260B1 - Verfahren zum Abfüllen und Verschliessen von Behältern mit zweiteiligen Stopfen

Info

Publication number: EP1059260B1
Application number: EP20000110354
Authority: EP
Inventors: Siegmar Sindermann; Markus Dr. Schaper
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 1999-06-09
Filing date: 2000-05-15
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2020-05-15
Also published as: JP3545994B2; EP1059260A3; EP1059260A2; JP2001002191A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abfüllen und Verschließen von Behältern, vorzugsweise von Flaschen, bei dem in einer Abfülleinrichtung gefüllte Behälter mit einem kappenartigen, auf das Mündungsende eines Behälters aufsetzbaren Verschlusselement unter Bildung eines Dichtungspreßsitzes zwischen dem Verschlusselement und dem Behälter verschlossen werden sowie einen dazu geeigneten Verschluss.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden vor allem in der Getränkeindustrie zum Abfüllen und Verschließen von Flaschen eingesetzt, wobei als Verschlusselement meistens ein sogenannter Kronenkorken verwendet wird. Um eine langfristige Haltbarkeit der abgefüllten Getränke zu gewährleisten, müssen an die Dichtigkeit des Verschlusses hohe Anforderungen gestellt werden. Dementsprechend ist zwischen dem Kronenkorken und der zu verschließenden Flasche ein hoher Dichtungspreßdruck erforderlich.
In herkömmlichen Vorrichtungen zum Füllen und Verschließen von Behältern kann der Schließvorgang innerhalb der Verschlussvorrichtung wegen ihrer großen Abmessungen daher nur verhältnismäßig weit von der Abfülleinrichtung entfernt erfolgen, was zur Folge hat, dass die abgefüllten Flaschen noch über einen verhältnismäßig langen Zeitraum geöffnet bleiben und die darin enthaltene Flüssigkeit der Umgebungsluft ausgesetzt ist. Dieser Einfluss der Umgebungsluft kann wesentlich die Haltbarkeit und den Geschmack eines abgefüllten Getränks beeinträchtigen.
Es wird daher angestrebt, Verschlusseinrichtungen zu schaffen, die möglichst nahe bei der Abfülleinrichtung installierbar oder in die Abfülleinrichtung integrierbar sind, so dass möglichst unmittelbar nach dem Abfüllen das Verschließen der Behälter erfolgen kann.
Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (britische Patentschrift 628 539 ) weist die Verschließeinrichtung nur eine einzige Vorrichtung zum Eindrücken der Verschlüsse in die Behälterhälse auf, die eine komplizierte Konstruktion mit erheblichem Raumbedarf bildet und eine derartige Bauhöhe aufweist, dass es nicht möglich ist, die Verschließeinrichtung in unmittelbarer Nähe der zur Übergabe der gefüllten Behälter von der Flaschenfüllmaschine an den Sternaustragsrotor bestimmten Stelle anzuordnen. Die gefüllten und noch nicht verschlossenen Behälter durchlaufen daher eine verhältnismäßig lange Wegstrecke, bevor sie verschlossen werden. Die Folge ist, dass sich die Flüssigkeit während dieses Weges mit der Atmosphäre in Kontakt befindet und infolge dieses Oberflächenkontaktes der Flüssigkeit mit der Umgebungsluft eine unerwünschte Sauerstoffaufnahme erfolgt und keine hygienischen Verhältnisse gewährleistet sind. Ferner sind Erschütterungen und Klemmungen unvermeidlich, denen die Behälter zwischen der Abfüllung und dem Verschließen unterworfen sind, so dass heftige Bewegungen der Flüssigkeit innerhalb der gefüllten Behälter verursacht werden können. Diese haben meist ein Überfließen oder Überschwappen der Flüssigkeit insbesondere dann zur Folge, wenn die Behälter aus Kunststoff bzw. Kunststoff-Folien bestehen, die bei Stößen oder Schlägen empfindlich reagieren. Ein früheres Verschließen der gefüllten Behälter ist jedoch bei dieser Einrichtung, die sich infolge ihrer beträchtlichen Bauhöhe nicht näher an der Flaschenfüllmaschine anordnen lässt, nicht möglich.
Aus der US 34 94 094 ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein Behälter unmittelbar nach dem Abfüllen in einer ersten Verschließphase mit einem Kunststoffverschlussteil verschlossen wird, auf welches dann in einer zweiten Verschließphase ein herkömmlicher Kronenkorken aufgesetzt wird.
Durch die DE-A-1952579 wurde ein Verfahren zur Entfernung von Getränkeresten, welche zwischen Flaschenmündung und Flaschenverschluss anhaften, vorgestellt. Durch dieses Verfahren sollen ein leichtes Öffnen der Flaschen und einwandfreie hygienische Verhältnisse ermöglicht werden.
Dazu schlägt die DE-A-1952579 vor, den Verschluss auf die gefüllten Flaschen zunächst nur aufzusetzen und zu halten, und dann die erst beim anschließenden Fertigverschließen miteinander in Kontakt kommenden, jetzt noch freiliegenden Teile von Verschluss und Flaschenmündung zu reinigen. Dabei wird vorgeschlagen, diese Reinigung mit Wasser, Dampf oder gasförmigen Druckströmmittel durchzuführen. Das Fertigverschließen soll im Anschluss an die Reinigung erfolgen. Die DE-A-1952579 unterbreitet keine Vorschläge zur Verminderung des Sauerstoffgehalts im Kopfraum der zu verschließenden Behälter.
Ein Verfahren der eingangs erwähnten Art ist ferner aus der DE-AS 17 82 348 bekannt. In dieser Druckschrift ist ein Verfahren zum Verschließen von Flaschen mit Kunststoffkappen in zwei Phasen beschrieben, wobei die Kunststoffkappen in der ersten Phase nur soweit auf die Flaschen aufgeschoben werden, dass die seitlichen Schürzen der Kunststoffkappen den dicksten Bereich des Mündungswulstes der Flasche gerade umfassen und in der zweiten Phase vollständig aufgeschoben werden, so dass die Kunststoffkappenverschlüsse mit ihrem Stirn- bzw. Bodenteil gegen den Mündungsrand der Flaschen zur Anlage kommen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem gegenüber bekannten Verfahren ein sicherer Verschluss und hygienische Mündungsbereiche erzielt werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch die Merkmale der Ansprüche 1 bis 4 und der Unteransprüche aus.
Mit dem vorgeschlagenen Verfahren ist auf einfache Weise ein unverzüglicher Verschluss nach Beendigung des Füllverfahrens und dem Aufschäumen der abgefüllten Flüssigkeit gegeben oder mit Beginn des Vorverschlussverfahrens, dem anschließend außerhalb des Füllmaschinenbereiches oder direkt in der Verschließmaschine der Hauptverschluss mit vorausgegangenem Absprühen des Mündungsbereiches folgt. Der Verbraucher kann diesen Verschluss als komplette Einheit entfernen, ohne dass zur Verbindung beider Verschlussteile Klebstoffe u. dgl., die insbesondere bei Getränken eine gesundheitliche Gefahr darstellen können, verwendet werden. Ferner ist insbesondere bei CO₂-haltigen Getränken, die zum gewünschteh Aufschäumen neigen, vor dem Hauptverschluss eine einwandfrei Reinigung des Flaschenhalses bzw. des Mündungsbereiches möglich. Schließlich wird die im Schraubverschluss befindliche Luft nicht in die Flasche gedrückt, wodurch der Sauerstoffanteil im Flaschenhals weiter reduziert wird.
Mit diesem und dem Verfahren nach Anspruch 2 kann auch eine Vorabdichtung in der Verschließmaschine mit anschließender Besprühung des Mündungsbereichs und dann folgendem Verschluss der Flasche erfolgen. In beiden Fällen ist die Befreiung des Mündungsbereiches von Füllgutresten gewährleistet.
Im nachfolgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Behälter werden in einer normalen Füllmaschine behandelt, also beispielsweise mit CO₂ gespült, evakuiert, vorgespannt und mit dem Füllgut befüllt. Bei einer Ausbildung als rotierende Füllmaschine befindet sich im Auslaufbereich ein Übertragungsstern, dessen Sterntaschen die Behälter mindestens teilweise umfassen und auf einen als Plattenbandförderer ausgebildeten Transporteur entlassen. In diesem Übertragungsstern findet ein Aufschäumen der Flüssigkeit statt, um den im Flaschenhals befindlichen Sauerstoff auszutreiben. Unmittelbar im Anschluss daran oder in der Verschließmaschine werden die Mündungen 1 der Flaschen mit einem ersten Teil 2 eines Verschlusses 3 abgedichtet und im nachfolgenden mit Sprühflüssigkeit beaufschlagt, so dass die Schaumreste entfernt werden können und der nachfolgende zweite Teil 4 des Verschlusses 3 auf hygienisch einwandfreie Weise aufgeschraubt werden kann.
Der erste Teil 2 des Verschlusses 3 wird beispielsweise im Schleppverfahren aus einer Zufuhrrinne übernommen und auf die Mündung aufgepresst. Nach der Reinigung des Mündungsbereiches kann dann der zweite Teil 4 des Verschlusses 3 auf herkömmliche Weise, beispielsweise mittels Schraubverschließer, aufgebracht werden.
Der erste Teil 2 dieses Verschlusses 3 ist vorzugsweise als Kappe ausgebildet und umschließt nach dem Aufsetzen die obere Mündung eines Behälters. Im zweiten Schritt wird der zweite äußere Teil 4 als eigentlicher Hauptverschluss aufgebracht. Dieser weist an seiner inneren Stirnseite eine Ausnehmung 5 auf, in die die Kappe 2 während des Aufbringens eingeführt und zentriert bzw. eingeklemmt wird. Eine solche Klemmung kann z. B. durch die Verformung der Stirnseite der Kappe 2 oder durch entsprechende Spreizung verformbarer Wandungsteile von Kappe 2 oder auch von entsprechenden Teilen des Hauptverschlusses erfolgen. Zweckmäßig ist hierzu an der unteren Stirnseite des äußeren Teils 4 eine Erhebung 6 vorgesehen, die auf die Stirnseite des inneren Teils 2 einwirkt und so eine Klemmung oder Verformung zur Klemmung bewirkt. Die Klemmverbindung kann noch dadurch unterstützt werden, dass der Außendurchmesser des ersten Teils 2 größer ist als der Innendurchmesser des Innengewindes 7 des äußeren Teils 4.
Gemäß dem Verfahren nach Anspruch 2 und den Figuren 2-4 wird der Verschluss ohne weitere Zusatzeinrichtungen vorzugsweise unmittelbar in der Verschließmaschine 8 auf die Mündung 1 aufgebracht. Dabei befindet sich der abdichtende Teil 2' des Verschlusses, wie in Fig. 3 dargestellt, im unteren Bereich der eigentlichen Verschlusskappe 2 und wird nach Übernahme durch die Verschlussköpfe zunächst abdichtend auf die Mündungsstirnseite verbracht. Dieser Abdichtungsvorgang kann durch Anpressen oder auch durch direktes Aufpressen des Dichtteils 2' erfolgen, so dass bereits der endgültige Verschluss der Flaschenmündung erfolgt. Im Anschluss daran kann eine Reinigungsbehandlung der äußeren Mündung durch Sprüheinrichtungen 9 erfolgen, worauf die äußere Verschlusskappe 2 aufgebracht bzw. aufgeschraubt wird. Hierzu können entsprechende Konturen am Mantel des abdichtenden Teils 2' des Verschlusses vorgesehen sein, die ein problemloses Überschrauben erlauben und auch eine entsprechende feste Verbindung beider Teile 2' und 4 nach erfolgtem Verschluss sichern.
Die Sprüheinrichtungen 9 können ortsfest oder umlaufend mit den Verschlussköpfen oder in diesen angeordnet sein.
Ebenfalls erstreckt sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Abfüllen und Verschließen von Behältern, vorzugsweise von Flaschen, bei denen in einer Abfülleinrichtung gefüllte Behälter mit einem kappenartigen, auf das Mündungsende eines Behälters aufsetzbaren Verschlusselement unter Bildung eines Dichtungspresssitzes zwischen dem Verschlusselement und dem Behälter verschlossen werden, wobei nach der beendeten Füllung zunächst ein Aufschäumen der Flaschen mit minimiertem Überströmen der aufgeschäumten Flüssigkeit erfolgt. Im Anschluss auf dieses Aufschäumen wird auf die Flaschenmündung eine Sprüheinrichtung aufgesetzt, mit der eine stirnseitige Abdichtung der Flasche und ein Rundumbesprühen mindestens des Verschlussbereiches erfolgt, worauf mit Inertgas gefüllte Verschlüsse auf die Flaschenmündung aufgebracht werden.

Claims

Verfahren zum Abfüllen und Verschließen von Flaschen, bei denen in einer Abfülleinrichtung gefüllte Flaschen mit einem kappenartigen, auf das Mündungsende eines Behälters aufsetzbaren Verschlusselement unter Bildung eines Dichtungspresssitzes zwischen dem Verschlusselement und der Flasche verschlossen werden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) nach beendeter Füllung erfolgt ein Aufschäumen der Flaschen mit minimiertem Überströmen der aufgeschäumten Flüssigkeit,

b) auf den Schaumpfropfen wird ein erster innerer Teil des Verschlusses unter Bildung eines Dichtsitzes auf die Flaschenmündung aufgebracht,

c) mit Abdichtung der Flaschenmündung wird ein Absprühen der mit Flüssigkeits- und/oder Schaumresten behafteten Flaschenmündung eingeleitet, worauf

d) der zweite, äußere Teil des Verschlusses unter Ausschluss seiner Sauerstoffeinbringung in die Flaschenmündung auf die Flaschenmündung aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verschluss vorgesehen ist, dessen erster, innere Teil im unteren Bereich des zweiten, äußeren Teils des Verschlusses angeordnet ist und der erste innere Teil des Verschlusses auf die Mündung der Flasche abdichtend aufbringbar ist, worauf eine Mündungsreinigung erfolgt und darauf der zweite, äußere Teil des Verschlusses über den ersten, inneren Teil des Verschlusses aufgebracht und mit der Flaschenmündung verschraubt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Aufsetzen des ersten, inneren Teil des Verschlusses auf die Mündung mit Mitteln der Verschließmaschine in dieser durch ortsfeste oder umlaufende Sprüheinrichtungen eine Reinigung der Flaschenmündung erfolgt.
Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 unter Einbeziehung des Verfahrensschrittes a) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die weiteren Verfahrensschritte:
a) auf die Flaschenmündung wird eine Sprüheinrichtung aufgesetzt, mit der eine stirnseitige Abdichtung der Flasche und ein Rundumbesprühen mindestens des Verschlussbereiches erfolgt, worauf

b) mit Inertgas gefüllte Verschlüsse auf die Flaschenmündung aufgebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, innere Teil des Verschlusses von der Flaschenmündung vorzugsweise selbsttätig entnommen und auf diese dichtend aufgepresst wird, worauf der verbleibende Mündungsbereich gereinigt und im Anschluss der zweite, äußere Teil des Verschlusses auf diesen aufbringbar ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, innere Teil des Verschlusses auf die Mündung abdichtend aufgepresst und der zweite, äußere Teil des Verschlusses über den ersten, inneren Verschlussteil auf die Flaschenmündung drehbar aufbringbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich beide Verschlussteile klebstofffrei miteinander verbinden und als komplette Einheit von der Flasche entfernbar sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, innere Teil des Verschlusses dichtend mit der Flaschenmündung verbindbar und einrastbar mit dem zweiten, äußeren Teil des Verschlusses ausgebildet ist.
Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite, äußere Teil des Verschlusses als Schraubverschluss ausgebildet ist.
Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, innere Teil des Verschlusses (2) als eine die Flaschenmündung (1) umschließende Kappe und der zweite, äußere Teil des Verschlusses (4) als auf die Flaschenmündung (1) aufbringbarer Verschluss ausgebildet ist, wobei dieser an seiner inneren Stirnseite eine Ausnehmung (5) aufweist, in die der erste, innere Teil des Verschlusses klemmbar einbringbar ist.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmung des ersten, inneren Teils des Verschlusses (2) durch die Verformung seiner Stirnseite erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmung des ersten, inneren Teils des Verschlusses (2) durch eine Spreizung verformbarer Wandungsteile erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmung ersten, inneren Teils des Verschlusses (2) durch eine Erhebung (6) an der unteren Stirnseite des zweiten, äußeren Teils des Verschlusses (4) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des ersten, inneren Teils des Verschlusses (2) größer als der Innendurchmesser des Innengewindes (7) des zweiten, äußeren Teils des Verschlusses (4) ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, innere Teil des Verschlusses (2) an seiner Mantelfläche mindestens einen Gewindegang aufweist, über den der zweite, äußere Teil des Verschlusses (4) aufschraubbar ist und sich mit diesem verbindet.