EP1216952A2 - Füllmaschine - Google Patents
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- EP1216952A2 EP1216952A2 EP01120679A EP01120679A EP1216952A2 EP 1216952 A2 EP1216952 A2 EP 1216952A2 EP 01120679 A EP01120679 A EP 01120679A EP 01120679 A EP01120679 A EP 01120679A EP 1216952 A2 EP1216952 A2 EP 1216952A2
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- B67C3/286—Flow-control devices, e.g. using valves related to flow rate control, i.e. controlling slow and fast filling phases
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- B67C3/06—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus using counterpressure, i.e. filling while the container is under pressure
- B67C3/12—Pressure-control devices
Definitions
- the invention relates to a filling machine according to the preamble of claim 1 or 5.
- the most varied of filling processes are without significant modification the filling machine only by appropriate selection of the filling elements controlling program possible.
- the filling machine according to the invention allows this Processing of plastic bottles and glass bottles.
- the filling machine according to the invention is preferably a volumetric filling system educated. Furthermore, the process computer or preferably all functions within the filling elements by the control unit pneumatically controlled. All variants of the different filling processes are in the Computer stored and can be adapted to the respective product and to the respective Container can be accessed.
- the filling element generally designated 1 in FIGS. 1 and 2 is a component a rotating machine and is together with a variety of similar Filling elements at regular angular intervals around a vertical Machine axis distributed on the circumference of a rotor 2 is provided.
- this rotor are a first ring channel 3, a second ring channel in the illustrated embodiment 4 and a third ring channel 5 formed the vertical machine axis enclose concentrically and provided for all filling elements 1 together are.
- the ring channel 3 serves as the clamping gas channel, the ring channel 4 as the vacuum channel and the ring channel 5 as the return gas channel in the filling systems or methods described below.
- the ring channel 3 with the gas space 6 'of a partially filled ring grease 6 provided on the rotor 2, the ring channel 4 with a vacuum source or vacuum device or pump 7 and the ring channel 5 with a line 8 for discharging the excess return gas are, for example, in the atmosphere, in the gas space 6 'or to a device for processing the return gas, and also depending on the respective filling process or system.
- the gas space 6 ′ is formed above the level of the liquid level of the filling material in the liquid space 6 ′′.
- the level N is essentially kept at a constant value by a level control 6 ′′ ′′.
- a bottle carrier 9 is assigned to each filling element 1, with which the bottle carrier 9 is closed filling bottle 10 raised and with its bottle mouth 10 'in the sealing position is pressed and held against an annular seal 13 on the underside of the filling element 1 or a filling element housing 11 is provided and encloses an annular discharge opening 12.
- a liquid channel 14 formed, which has a flow meter 16 via a feed line 15 in connection with the liquid space 6 "of the ring bowl 6 containing the filling material stands.
- the liquid valve 17 for the controlled introduction and in a known manner Termination of the filling material flow into the bottle 10 is provided.
- the liquid valve 17 consists essentially of the valve body 17 'which on the outer surface of a Return gas tube 18 arranged axially with the filling element axis FA is, which is axially displaceable by a predetermined stroke, and off a valve seat 17 ′′ formed in the liquid channel 14.
- the return gas pipe 18 stands with its lower end over the underside of the filling element 1 or over the ring seal 13 there.
- the flushing pipe 19 is in its extended position, in the the upper end of the flushing pipe 19 and thus also the piston 21 the lower end the chamber 20 are closer than the upper end of this chamber and in which Flushing pipe 19 with a length corresponding to the movement stroke of this flushing pipe protrudes beyond the lower end of the return gas tube 18 and relatively far into the interior the bottle 10 is enough.
- a pneumatic actuator 22 for the Liquid valve 17 is provided.
- This actuator 22 consists of the Provided in the cylinder chamber 22 'coaxially with the axis FA, in which a piston 22 ′′ provided on the return gas tube 18 is displaceable in the axial direction is provided.
- a control valve device not shown (e.g. Solenoid valve) controlled with compressed air and can be vented to the piston 22 "and thus also the return gas tube 18 from that shown in FIG. 1
- a control valve device not shown (e.g. Solenoid valve) controlled with compressed air and can be vented to the piston 22 "and thus also the return gas tube 18 from that shown in FIG. 1
- a compression spring 23 to move to a position that the closed position of the Liquid valve 17 corresponds.
- control valve 24 serves as the clamping gas channel ring channel 3 assigned and therefore also referred to as a span gas valve
- control valve 25 is assigned to the ring channel 4 serving as a vacuum channel and therefore can also be referred to as a vacuum control valve
- control valve 26 is assigned as a return gas channel ring channel 5 and therefore also as a return gas control valve can be designated.
- the parallel connection of one first throttle 30 and provided from a parallel to this check valve 31 is in series with the control valve 25, the parallel connection of one first throttle 30 and provided from a parallel to this check valve 31.
- the latter is designed so that it is for a flow from the control valve 25 opens in the ring channel 4 and for a flow in the opposite direction blocks:
- a parallel connection from a second choke 32 and one to this parallel check valve 33 is in the from the control valve 26 to the ring channel 5 leading part of the gas path 29 provided in series with the control valve 26.
- the check valve 33 is designed so that it is made for a flow the ring channel 5 to the control valve 26 opens and for a flow in reverse Direction locks.
- the housing 11 still another gas path 34 formed with throttle 35, through which a constant Connection between the ring channel 5 and the gas space 18 "exists.
- Gas path in the sense of the invention means a connection for gas and / or air.
- the aforementioned gas paths 24, 25, 26 and 34 are formed by channels in the housing, the same channels are partly part of different gas paths.
- the check valves 31 and 33 are designed so that they or their valve elements (e.g. ball) for example by the one acting on the respective valve element Gravity is biased to the closed state and only at open a predetermined pressure difference in the forward direction.
- the ring bowl 6 is up to level N with the respective Product filled.
- the gas space 6 has atmospheric pressure, for example an inert gas or sterile air at atmospheric pressure.
- the filling material is in the sealed position with the Filling element 1 located bottle 10 supplied, which displaced from the bottle 10 Gas or the air displaced from the bottle 10 via the return gas pipe duct 18 'and via the gas path 28 with the opened control valve 25 into the ring channel 4 arrives.
- the throttle 30 provided in the gas path 28 determines the filling speed.
- the check valve 31 arranged parallel to the throttle 30 remains in the closed state.
- the air gets through or the gas that is displaced from the respective bottle 10 during filling, not in the ring bowl 6 and does not come with the filling or there other bottles10 in contact, which also means high hygienic requirements be fulfilled.
- Soft drinks and mineral water with a noticeable amount of carbon dioxide (CO 2 ) are usually filled with the single-chamber pressure filling system, with the respective bottle 10 preloaded.
- the gas space 6 ′ contains CO 2 gas under a predetermined, regulated pressure and the liquid space 6 ′′ contains the filling material.
- the respective bottle 10 in the sealing position with the filling element 1 is prestressed by opening the control valve 24 via the gas path 27 the ring channel 3 or gas space 6 'and via the gas space 18 "and the return gas tube channel 18'.
- the flushing pipe 19 is also held in its retracted position by the pressure in the space 20 '.
- control valve 24 is closed. Then opens the liquid valve 17 for a slow filling, this being from the bottle 10 displaced return gas flows through the throttle 35 into the ring channel 5. For subsequent The control valve 24 is then quickly refilled so that via the return gas pipe duct 18 ′, the gas space 18 ′′ and the opened gas path 27 a direct connection to the ring channel 3 and thus to the gas space 6 'is established and the filling speed during this rapid filling phase through the static Liquid level or level N in the ring bowl is determined.
- Soft drinks and mineral water with little carbonic acid generally react qualitatively negatively to contact with oxygen. This also applies to a variety of other drinks. There is also a risk of spoilage if contaminated with harmful microorganisms. To avoid these disadvantages, such drinks are filled with a three-chamber pressure filling.
- the gas space 6 ′ in turn contains CO 2 gas under a predetermined, regulated pressure and the liquid space 6 ′′ contains the filling material.
- the respective bottle 10 in the sealing position with the filling element 1 is preloaded with fresh inert gas.
- carbon dioxide When carbon dioxide is used, this leads to high CO 2 contents in the prestressed bottle, so that the oxygen uptake by the filling material (beverage) also decreases during filling.
- the bottle 10 is pretensioned from the gas space 6 ′ or from the ring channel 3, for which purpose the control valve 24 is opened to open the gas path 27.
- the liquid valve 17 is opened for a slow filling, which in this case is off the return gas displaced from the bottle 10 flows via the throttle 35 into the ring channel 5.
- control valve 26 is opened so that the Return gas displaced when filling from bottle 10 now also via the purge channel 29 'of the flushing pipe 29 and the open gas path 28 with the second throttle 32 can flow into the ring channel 5 and thereby the larger return gas flow correspondingly a higher filling speed is reached.
- the gas space 6 ′ contains CO 2 gas under a predetermined, regulated pressure and the liquid space 6 ′′ contains the filling material.
- the ring channel 5 also contains CO 2 gas under pressure.
- the actual filling phase is a special flushing (flushing phase) of the bottles 10 upstream with CO 2 gas. This purging ensures during the filling phase for optimal CO 2 concentration at economical CO 2 consumption. during the actual filling phase, flows then the existing exclusively of CO 2 recycle gas during filling in the gas space 6 'of the annular vessel 6 back and can be used again for prestressing the next bottles 10.
- control valve 26 is opened for flushing the respective bottle 10 in the sealing element 1 in the sealing position, so that CO 2 gas reaches the space 20 ′′ under pressure via the gas path 29 and the opened control valve 26 as well as the opened check valve 33 Due to the overpressure building up in the space 20 ′′, the piston 21 is moved downward and thus the flushing pipe 19 into the extended position.
- the CO 2 gas from the ring channel 5 passes through the open gas path 29, the space 20 "and the flushing pipe 19 into the bottle 10.
- control valve 25 is also opened, so that initially in the bottle 10 existing air displaced by the purge gas entering through the purge pipe 19 and later also the purge gas via the return gas pipe channel 18 ', the gas path 29 with the opened control valve 25 into the ring channel 4 (vacuum channel) connected to the vacuum pump 7 intensive flushing of the interior of the bottle 10, in particular also in that the lower, open end of the flushing tube 19 is located clearly below the lower ring opening of the gas channel 18 'surrounding this flushing tube 19.
- control valve 24 is opened when the control valves 25 and 26 are closed, so that CO 2 gas under pressure in via the gas path 27 and the return gas pipe channel 18 ' the bottle 10 flows, but at the same time also into the space 20 ', as a result of which the rinsing tube 19 is automatically moved up or in via the piston 21.
- the opening of the liquid valve 17 initially takes place for slow filling.
- the CO 2 gas displaced by the filling material from the bottle 10 flows via the return gas pipe channel 18 'and the continuously open throttle 35 into the ring channel 5.
- the control valve 24 is opened again, so that now via the gas path 27 and the return gas pipe duct 18 'is made a direct connection to the gas space 6' and the static filling material height or the level N of the filling material in the ring bowl is decisive for the filling speed.
- the filling element 1 in is first rinsed Sealed layer bottle 10 corresponding to that described above Single-chamber method via the flushing tube extended into the interior of the bottle 10 19th
- the gas space 6 ′ contains CO 2 gas under a predetermined, regulated pressure and the liquid space 6 ′′ contains the filling material.
- the three-chamber method is carried out as follows:
- the control valve 26 For flushing the respective bottle 10 in the sealing element 1 in the sealing position, the control valve 26 is opened so that CO 2 gas reaches the space 20 "under pressure via the gas path 29 and the opened control valve 26 and the opened check valve 33.
- the piston 21 Through the overpressure building up in the space 20 ′′, the piston 21 is moved downward and thus the flushing pipe 19 into the extended position.
- the CO 2 gas from the ring channel 5 passes through the open gas path 29, the space 20 "and the flushing pipe 19 into the bottle 10.
- control valve 25 is also opened, so that initially in the bottle 10 existing air displaced by the purge gas entering through the purge pipe 19 and later also the purge gas via the return gas pipe channel 18 ', the gas path 29 with the opened control valve 25 into the ring channel 4 (vacuum channel) connected to the vacuum pump 7 intensive flushing of the interior of the bottle 10, in particular also in that the lower, open end of the flushing tube 19 is located clearly below the lower ring opening of the gas channel 18 'surrounding this flushing tube 19.
- control valve 24 is opened when the control valve 26 is closed again, so that CO 2 gas flows under pressure into the bottle 10 via the then released gas path 27 and the return gas pipe duct 18 and at the same time through the pressure building up in the space 20 ' the filling tube 19 is automatically moved into the retracted position.
- the liquid valve 17 is opened, specifically for slow filling, in which in turn the CO 2 gas displaced by the filling material from the bottle 10 flows into the annular channel 5 via the continuously open throttle 35.
- control valve 26 is opened, so that for the Return gas a second way via the purge channel 19 'and the open gas path 29 is released with the throttle 32 in the ring channel 5.
- the filling speed is in accordance with the flowing out through this additional gas path Gas flow increased.
- the described design of the filling element 1, i.e. especially those by Control valves 24 - 26 individually controllable gas paths 27, 28 and 29 and the additional Gas path 34 with the continuously open throttle 35 allow in combination with the partially filled ring bowl 6 - only through appropriate program or software selection - also a filling process with pre-evacuation of the respective Bottle 10 and then rinsing, of course the The number of evacuation steps and rinsing phases can be freely selected.
- control valve 25 is opened, so that then via the return gas pipe channel 18 'and the released gas path 28 existing air or existing Gas from the interior of the one in the sealing position with the filling element 1 Gas bottle 10 is suctioned off.
- the subsequent filling phase can then be designed in a wide variety of ways, for example as in section 1.4 above. or section 1.5. described, namely both in the one-chamber process and in the three-chamber process.
- still drinks are carried out, namely, for example Still water, fruit juice drinks or wine bottled under atmospheric pressure.
- the gas space 6 has atmospheric pressure, for example an inert gas or sterile Air at atmospheric pressure.
- atmospheric pressure for example an inert gas or sterile Air at atmospheric pressure.
- the gas space 6 ′ contains CO 2 gas under a predetermined, regulated pressure and the liquid space 6 ′′ contains the filling material.
- control valve 24 opens again, so that then via this open control valve, the return gas pipe duct 18 'and the gas space 18 "a direct, unthrottled connection to the ring channel 3 and thus also to the Gas space 6 'is made and so the filling speed through the static product height (Level N) in the ring bowl 6 is determined.
- the gas space 6 ′ contains CO 2 gas under a predetermined, regulated pressure and the liquid space 6 ′′ contains the filling material.
- Prestressing the bottle 10 in the sealing position with the filling element 1a takes place by opening the control valve 24 directly from the ring channel 3 or Gas space 6 '.
- control valve 25 is opened so that an additional one via the return gas pipe duct 18 ′, the gas space 18 ′′ and the throttle 30 Gas flow into the ring channel 4 (vacuum channel) and thereby the filling speed is increased accordingly. Since the liquid valve 17 in the is in the open position, the control valve 25a is closed.
- the gas space 6 ′ contains CO 2 gas under a predetermined, regulated pressure and the liquid space 6 ′′ contains the filling material.
- the ring channel 5 contains CO 2 gas under pressure.
- the filling phase (beer filling) is in turn a special flushing phase of the bottles 10
- the flushing pipes 19 of all the filling elements 1a are moved into their extended position by actuating all the pneumatic cylinders 38.
- the purging ensures a high C02 concentration with economical CO 2 consumption during the subsequent filling. Almost all of the carbonic acid flows back into the gas space 6 'of the boiler when it is filled and can be used to pretension the next bottles.
- control valve 26 is opened for purging, so that CO 2 gas flows from the ring channel 5 via the fully open check valve 33 and the gas space 37 into the purge tube 19 and enters the bottle 10 at the lower end of the purge tube, as is the case with this is shown in Figure 4.
- the purge gas is drawn off into the ring channel 4 via the return gas pipe channel 18 ′ and the control valve 25 a, which is open when the liquid valve 17 is closed.
- the liquid valve is opened 17 while automatically closing the control valve 25a.
- the slow filling phase that then follows, what is displaced from the bottle 10 flows Return gas via the return gas pipe duct 18 ', the gas space 18 ", the opening Check valve 36 and the throttle 35 in the ring channel 5 (return gas channel).
- the control valve 24 is opened, so that then this Control valve and the gas space 18 "and the return gas pipe duct 18 'a direct Connection to the ring channel 3 and thus to the gas space 6 'is made and the filling speed again due to the static liquid level (level N) in the Ring bowl 6 is determined.
- the gas space 6 ′ contains CO 2 gas under a predetermined, regulated pressure and the liquid space 6 ′′ contains the filling material.
- the purging takes place again with the control valve 26 open from the ring channel 5 and the purge pipe 29 and by sucking the purge gas out of the bottle 10 via the return gas pipe duct 18 'and the inevitably opened control valve 25a into the ring duct 4.
- control valve 26 is opened so that a additional second way via the throttle 30 in the ring channel 4 for the displaced Return gas is released and thus a higher filling speed is set.
- the control valve 25 which is in series therewith is also opened, so that the air or the gas from the bottle 10 in the sealing position with the filling element 1a via the return gas pipe duct 18 ', the gas space 18 "and the gas path 28 is sucked off into the ring channel 4.
- the control valve 26 is opened when the control valve 25 is closed again and the gas path 28 is thus closed, so that CO 2 gas from the ring channel 5 (return gas channel) via the fully open check valve 33 and the like Flushing pipe 29 flows into the interior of the bottle 10.
- the subsequent filling process can then, for example, as under 2.4. or 2.5. described.
- the filling element 1 a enables use a corresponding rinsing cap 41 also CIP cleaning all liquid and gas paths, the cleaning liquid then via the ring channels 4 and 5 fed and via the ring channel 3 and the feed 15 into the ring bowl 6 flows and is discharged from it, with the control valves open 24 - 26 and opened liquid valve 17, being used for this special CIP cleaning by a control common to all filling elements 1a whose control valves 25a are open.
- the particular advantage of the filling elements 1 and 1a described or one with them Provided filling machine is that extremely high flexibility and the greatest possible filling comfort can be achieved. With one and the same machine are essentially different filling processes only by changing the program possible, in particular it is then also possible to find the optimum one for the respective filling material Filling method. These advantages are despite a minor constructive Effort achieved, i.e. the filling elements 1 and 1a are only three each individually controllable control valves 24 - 26 as well as a cylinder or actuator 22 required for controlled closing of the liquid valve 17, wherein these elements are controlled by the central control device (filler computer) and be operated.
- the various filling processes are particularly possible while maintaining such functions as slow and fast filling, CO 2 recovery, pre-evacuation, pressure-controlled discharge, etc.
- Another significant advantage of the training according to the invention also exists in that for the extension and retraction of the flushing tube 19 in the filling element 1 no additional control element or control valve is necessary, but this Entry and exit in the manner described automatically by initiating the rinsing phase (extending the rinsing tube 19) or by introducing the subsequent Preload phase (pulling in the rinsing tube 19), and that at the filling element 1a has a single one for all filling elements of a filling machine Control is sufficient.
- the respective ones are filled volumetrically Bottle 10 as a function of that supplied by the flow meter 16 and signal dependent on the quantity of filling material supplied.
- the filling elements 1, 1a and the liquid valves 17 are controlled by the control device generally designated 42 in the figures.
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Abstract
Description
- Fig. 1
- in vereinfachter Darstellung ein füllrohrloses Füllelement einer Füllmaschine umlaufender Bauart mit einem axial verschiebbaren Spülrohr, zusammen mit einer an dem Füllelement angesetzten Flasche sowie mit einer Teildarstellung eines Rotors und eines teilgefüllten Ringkessels der Füllmaschine, bei eingefahrenem Spülrohr;
- Fig. 2
- eine Darstellung wie Figur 1, jedoch bei in die Flasche ausgefahrenem Spülrohr;
- Fig. 3 und 4
- Darstellungen ähnlich den Figuren 1 und 2 bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung;
- Fig. 5
- das Füllelement der Figuren 3 und 4 bei der CIP-Reinigung.
Der Gasraum 6' ist über dem Niveau des Flüssigkeitsspiegels des Füllgutes in dem Flüssigkeitsraum 6" gebildet. Durch eine Niveauregelung 6''' wird das Niveau N im wesentlichen auf einem konstanten Wert gehalten.
- Am Füllelement 1a ist zusätzlich zu den Steuerventilen 24, 25 und 26 ein weiteres Steuerventil 25a vorgesehen, welches dem Steuerventil 25 zugeordnet ist und anstelle des Rückschlagventils 31 parallel zur Drossel 30 liegt, d.h. bei geöffnetem Steuerventil 25a wird die Drossel 30 überbrückt.
- In Reihe mit der Drossel 35 ist ein Rückschlagventil 36 in dem den Ringkanal 5 mit dem Gasraum 18" ständig verbindenden Gasweg vorgesehen ist, wobei das Rückschlagventil 36 so ausgebildet ist, daß es für eine Strömung aus dem Gasraum 18" in den Ringkanal 5 öffnet und für eine Strömung in umgekehrter Richtung sperrt.
- Bei dem Füllelement 1a fehlen die Zylinderkammer 20 und der Kolben 21 zum Ein- und Ausfahren des Spülrohres 19.
- Der Gasweg 29, in dem das Steuerventil 26 vorgesehen ist, mündet in einen im Gehäuse 11a des Füllelementes 1a gebildeten Gasraum 37, der sich oberhalb des Gasraumes 18" befindet, von diesem aber getrennt ist.
- Durch den Gasraum 37 erstreckt sich das Spülrohr 19 hindurch, und zwar derart, daß der Spülrohrkanal 19' mit seinem oberen Ende sowohl bei eingefahrenem Spülrohr (Figur 3), als auch bei ausgefahrenem Spülrohr (Figur 4) in den Gasraum 37 mündet.
- Zum Ein- und Ausfahren des Spülrohres 19 ist an der Oberseite des Gehäuses 11a über dem Gasraum 37 zusätzlich ein doppelt wirkender Pneumatik-Zylinder 38 mit Kolben 39 und mit einer mit dem oberen Ende des Spülrohres 19 verbundenen Kolbenstange 40 vorgesehen.
- Die Ansteuerung des pneumatisch betätigten Steuerventils 25a erfolgt für jedes Füllelement 1a individuell, und zwar über ein Magnetventil, welches auch das von dem Zylinderraum 22 und dem Kolben 23 gebildete Betätigungselement des Flüssigkeitsventils 17 steuert, und zwar derart, daß das Steuerventil 25a immer dann öffnet, wenn das Flüssigkeitsventil 17 geschlossen ist.
- 1, 1a
- Füllelement
- 2
- Rotor
- 3, 4, 5
- Ringkanal
- 6
- Ringkessel
- 6'
- Gasraum
- 6"
- Flüssigkeitsraum
- 6"'
- Niveauregler
- 7
- Vakuumpumpe
- 8
- Leitung
- 9
- Flaschenträger
- 10
- Flasche
- 11, 11a
- Füllelementgehäuse
- 12
- Abgabeöffnung
- 13
- Ringdichtung
- 14
- Flüssigkeitskanal
- 15
- Verbindung
- 16
- Durchflußmesser
- 17
- Flüssigkeitsventil
- 17'
- Ventilkörper
- 17"
- Ventilsitz
- 18
- Rückgasrohr
- 18'
- Rückgasrohrkanal
- 18"
- Gasraum
- 18'''
- Rückgasöffnung
- 19
- Spülrohr
- 19'
- Spülrohrkanal
- 20
- Zylinderkammer
- 20', 20"
- Raum
- 21
- Kolben
- 22
- Betätigungselement
- 22'
- Zylinderraum
- 22"
- Kolben
- 23
- Druckfeder
- 24
- Steuerventil
- 25, 25a
- Steuerventil
- 26
- Steuerventil
- 27, 28, 29
- Gasweg
- 30
- Drossel
- 31
- Rückschlagventil
- 32
- Drossel
- 33
- Rückschlagventil
- 34
- zusätzlicher Gasweg
- 35
- Drossel
- 36
- Rückschlagventil
- 37
- Gasraum
- 38
- Pneumatikzylinder
- 39
- Kolben
- 40
- Kolbenstange
- 41
- Spülkappe
- 42
- Steuereinrichtung
- FA
- Füllelementachse
- N
- Füllgutniveau im Ringkessel
Claims (29)
- Füllmaschine umlaufender Bauart zum Füllen von Flaschen, Dosen oder dergleichen Behälter (10) mit einem flüssigen Füllgut, mit mehreren an einem Rotor (2) gebildeten Füllpositionen mit jeweils einem Füllelement (1, 1a), gegen welches der jeweilige Behälter (10) beim Füllen mit einer Behältermündung (10') im Bereich einer Füllelement-Abgabeöffnung (12) angesetzt ist, die Teil eines im Füllelement (1, 1a) ausgebildeten Flüssigkeitsweges (14) mit Flüssigkeitsventil (17) ist, wobei das jeweilige Füllelement (1, 1a) wenigstens eine Rückgasöffnung (18''') aufweist, über die der Innenraum des Behälters (10) mit im Füllelement (1, 1a) ausgebildeten und durch Steuerventile (24, 25, 25a, 26) steuerbaren Gaswegen verbindbar ist, mit einem Kessel (6), der einen Flüssigkeitsraum (6") zur Aufnahme des Füllguts und darüber einen Gasraum (6') bildet, sowie mit wenigstens drei für sämtliche Füllelemente (1, 1a) gemeinsamen Kanälen (3, 4, 5) am Rotor (2), die einen Spanngaskanal (3), einen Vakuumkanal (4) und einen Rückgaskanal (5) bilden, dadurch gekennzeichnet, daß im Füllelement (1, 1a) wenigstens vier Gaswege (27, 28, 29, 34) ausgebildet sind, nämlich ein erster Gasweg (27), der ein erstes Steuerventil (24) aufweist und über den eine gesteuerte Verbindung zwischen der Rückgasöffnung (18''') und dem Spanngaskanal (3) herstellbar ist, ein zweiter Gasweg (28), der ein zweites Steuerventil (25) aufweist und über den eine gesteuerte Verbindung zwischen der Rückgasöffnung (18''') und dem Vakuumkanal (4) herstellbar ist, ein dritter Gasweg (29), der ein drittes Steuerventil (26) aufweist und über den eine gesteuerte Verbindung zwischen dem Rückgaskanal (5) und einem am Füllelement (1, 1a) vorgesehenen und in den jeweiligen Behälter (10) einführbaren Spülrohr (19) herstellbar ist, sowie ein vierter Gasweg (34), der eine erste, den Gasfluß regelnde oder reduzierende Drossel (35) enthält und über den eine ständige Verbindung zwischen der Rückgasöffnung (18''') und dem Rückgaskanal (5) besteht, und daß im zweiten Gasweg (28) eine zweite Drossel (30) und im dritten Gasweg (29) eine dritte Drossel (32) vorgesehen sind.
- Füllmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine pneumatische Betätigungseinrichtung (20, 21; 38) zum axialen Bewegen des Spülrohres (19) aus einer eingefahrenen Position, in der das Spülrohr (19) nicht oder nur mit einer kürzeren Länge über das Füllelement (1, 1a) vorsteht, und einer ausgefahrenen Stellung, in der das Spülrohr (19) mit einer größeren Länge über das Füllelement (1, 1a) vorsteht.
- Füllmaschine nach Anspruch 2, daß das pneumatische Betätigungselement einen am Spülrohr (19) befestigten Kolben (21) aufweist, der in einem im Füllelement (1) ausgebildeten Zylinderraum (20) axial verschiebbar ist und diesen Zylinderraum in Teilräume (20', 20") unterteilt, von denen ein erster Teilraum (20') zum Einfahren des Spülrohres (19) und ein zweiter Teilraum (2") zum Ausfahren des Spülrohres (19) mit Druck beaufschlagbar sind, daß der erste Teilraum (20') mit einem zu der Rückgasöffnung (18''') führenden Teil zumindest des ersten Gasweges (27) und/oder des vierten Gasweges (34) in Verbindung steht, und der zweiter Teilraum (20") mit dem dritten Gasweg (29) in Verbindung steht.
- Füllmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das pneumatische Betätigungselement für das Spülrohr (19) von einem Pneumatik-Zylinder (38) gebildet ist und daß die Pneumatik-Zylinder (38) sämtlicher Füllelemente (1a) der Füllmaschine von einem gemeinsamen Pneumatik-Ventil gesteuert werden.
- Füllmaschine umlaufender Bauart zum Füllen von Flaschen, Dosen oder dergleichen Behälter (10) mit einem flüssigen Füllgut, mit mehreren an einem Rotor (2) gebildeten Füllpositionen mit jeweils einem Füllelement (1, 1a), gegen welches der jeweilige Behälter (10) beim Füllen mit einer Behältermündung (10') im Bereich einer Füllelement-Abgabeöffnung (12) angesetzt ist, die Teil eines im Füllelement (1, 1a) ausgebildeten Flüssigkeitsweges (14) mit Flüssigkeitsventil (17) ist, wobei das jeweilige Füllelement (1, 1a) wenigstens eine Rückgasöffnung (18'''), über die der Innenraum des Behälters (10) mit im Füllelement (1, 1a) ausgebildeten und durch Steuerventile (24, 25, 25a, 26) steuerbaren Gaswegen verbindbar ist, sowie ein Spülrohr (19) aufweist mit einem Kessel (6), der einen Flüssigkeitsraum (6") zur Aufnahme des Füllguts und darüber einen Gasraum (6') bildet, sowie mit wenigstens drei für sämtliche Füllelemente (1, 1a) gemeinsamen Kanälen (3, 4, 5) am Rotor (2), die einen Spanngaskanal (3), der mit dem Gasraum (6') des Kessels (6) in Verbindung steht oder mit diesem verbindbar ist, einen Vakuumkanal (4) und einen Rückgaskanal (5) bilden,gekennzeichnet durch eine pneumatische Betätigungseinrichtung (20, 21; 38) zum axialen Bewegen des Spülrohres (19) aus einer eingefahrenen Position, in der das Spülrohr (19) nicht oder nur mit einer kürzeren Länge über das Füllelement (1, 1a) vorsteht, und einer ausgefahrenen Stellung, in der das Spülrohr (19) mit einer größeren Länge über das Füllelement (1, 1a) vorsteht, wobei das pneumatische Betätigungselement einen am Spülrohr (19) befestigteri Kolben (21) aufweist, der in einem im Füllelement (1) ausgebildeten Zylinderraum (20) axial verschiebbar ist und diesen Zylinderraum in Teilräume (20', 20") unterteilt, von denen ein erster Teilraum (20') zum Einfahren des Spülrohres (19) und ein zweiter Teilraum (20") zum Ausfahren des Spülrohres (19) mit Druck beaufschlagbar sind, und daß der zweite Teilraum (20") mit einem Gasweg in Verbindung steht, der zum Spülen durch sein Steuerventil zum Spanngaskanal (3) oder Rückgaskanal (5) geöffnet wird.
- Füllmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß der erste Teilraum (20') mit einem zu der Rückgasöffnung (18''') führenden Teil zumindest des ersten Gasweges (27) und/oder des vierten Gasweges (34) in Verbindung steht, und der zweiter Teilraum (20") mit dem dritten Gasweg (29) in Verbindung steht.
- Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, daß die erste Drossel (35) in Serie mit einem Rückschlagventil (36) vorgesehen ist, welches für einen Gasstrom von der Rückgasöffnung (18''') in den Rückgaskanal (5) öffnet, für eine Gasströmung in umgekehrter Richtung sperrt.
- Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur zweiten Drossel (30) ein zweites Rückschlagventil (31) vorgesehen ist, welches für einen Gasstrom von der Rückgasöffnung (18''') in den Vakuumkanal (4) öffnet, für eine Gasströmung in umgekehrter Richtung aber sperrt.
- Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, daß parallel zur dritten Drossel (32) ein drittes Rückschlagventil (33) vorgesehen ist, welches für eine Strömung aus dem Rückgaskanal (5) in das Spülrohr (19) oder einen dortigen Spülrohrkanal (19') öffnet, für eine Strömung in umgekehrter Richtung aber sperrt.
- Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur zweiten Drossel (30) ein weiteres Steuerventil (25a) vorgesehen ist, und daß die Parallelschaltung aus der zweiten Drossel (30) und dem weiteren Steuerventil (25a) in Serie mit dem zweiten Steuerventil (25) im zweiten Gasweg (28) liegt.
- Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllelement (1, 1a) ein füllrohrloses Füllelement ist, und daß die Rückgasöffnung (18''') von der Öffnung eines Rückgasrohres (18) gebildet ist, welches von der Abgabeöffnung (12) umgeben ist und bei an das Füllelement (1, 1a) angesetztem Behälter (10) durch die Behälteröffnung (10') in den Behälterinnenraum hineinreicht.
- Füllmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückgasrohr (18) das Spülrohr (19) unter Bildung eines ringförmigen Rückgasrohrkanales (18') mit Abstand umschließt.
- Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Gasweg (27), der zweite Gasweg (28) sowie der vierte Gasweg (34) jeweils mit einem in dem Rückgasrohr (18) gebildeten Rückgasrohrkanal (18') in Verbindung stehen, vorzugsweise über einen im Füllelement (1, 1a) ausgebildeten zusätzlichen Gasraum (18").
- Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spanngaskanal (3) mit dem Gasraum (6') des Kessels (6) in Verbindung steht oder mit diesem verbindbar ist.
- Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsventil (17) von einem am Rückgasrohr vorgesehenen Ventilkörper (17') und von einem mit diesem Ventilkörper im Flüssigkeitsweg (14) vorgesehenen Ventilsitz (17") gebildet ist, und daß das Rückgasrohr (18) durch eine Betätigungseinrichtung (22) zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsventils (17) axial um einen vorgegebenen Hub bewegbar ist.
- Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung zwischen dem Füllgutraum (6") des Kessels (6) und dem Flüssigkeitsweg (14) des jeweiligen Füllelementes (1, 1a) ein Durchflußmesser (16) für das Füllgut vorgesehen ist.
- Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventile (24, 25, 25a, 26) pneumatisch betätigbare Ventile, vorzugsweise Membran-Ventile sind.
- Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Steuerventil (25a) in Abhängigkeit von dem Flüssigkeitsventil (17) des betreffenden Füllelementes (1a) derart gesteuert wird, daß dieses zusätliche Steuerventil (25a) sich in der geöffneten Stellung befindet, wenn das Flüssigkeitsventil (17) geschlossen ist, und sich in der geschlossenen Stellung befindet, wenn das Flüssigkeitsventil (17) geöffnet ist.
- Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zylinderraum (20") mit dem zwischen dem dritten Steuerventil (26) und dem Spülrohr (19) liegenden Teil des dritten Gasweges (29) verbunden ist.
- Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Drossel (30) in dem zwischen dem zweiten Steuerventil (25) und dem Vakuum-Kanal (4) gebildeten Abschnitt des zweiten Gasweges (28) vorgesehen ist.
- Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Drossel (32) in dem zwischen dem dritten Steuerventil (26) und dem Rückgaskanal (5) gebildeten Teil des dritten Gasweges (29) vorgesehen ist.
- Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine die Füllelemente (1, 1a) bzw. deren Steuerventile (24, 25, 26) steuernde Steuereinrichtung (42), die durch Programm-Änderung unterschiedliche Füllverfahren ermöglicht.
- Füllmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (42) für eine drucklose Füllung , insbesondere von stillen Getränken bei geöffnetem Flüssigkeitsventil (17) das zweite Steuerventil(25) öffnet, um einen von dem flüssigen Füllgut verdrängten Luft- und/oder Gasstrom aus dem Behälter (10) über die Rückgasöffnung (18''') und den zweiten Gasweg (28) in den Vakuumkanal (4) zu ermöglichen.
- Füllmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (42) für eine drucklose Füllung, insbesondere von stillen Getränken das dritte Steuerventil (26) öffnet, um bei geöffnetem Flüssigkeitsventil (17) einen Luftund/oder Gasstrom aus dem Inneren des Behälters (10) über das Spülrohr in den Rückgaskanal (5) zu ermöglichen.
- Füllelement nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (42) für eine Einkammer-Druckfüllung zum Vorspannen des jeweiligen an einem Füllelement (1, 1a) in Dichtlage befindlichen Behälters (10) das erste Steuerventil (24) öffnet, um den Innenraum des Behälters (10) über den ersten Gasweg aus dem Spanngaskanal (3) mit Inert-Gas vorzuspannen, daß die Steuereinrichtung (42) anschließend für ein langsames Anfüllen nach dem Schließen des ersten Steuerventils (24) das Flüssigkeitsventil (17) öffnet, so daß das aus dem Behälter (10) verdrängte Rückgas über den vierten Gasweg in den Rückgaskanal (5) abfließt, und daß die Steuereinrichtung (42) für ein anschließendes Schnellfüllen das erste Steuerventil (24) wieder öffnet, um damit eine Verbindung des Behälterinnenraums über die Rückgasöffnung (18''') mit dem mit dem Gasraum (6') des Kessels (6) in Verbindung stehenden Spanngaskanal (3) herzustellen.
- Füllmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß für ein Dreikammer-Druckfüllen, insbesondere von sauerstoffempfindlichen und/oder mikrobiologisch kritischen CO2-haltigen Getränken die Steuereinrichtung (42) zunächst zum Vorspannen des jeweiligen in Dichtlage mit dem Füllelement (1, 1a) befindlichen Behälters (10) mit frischem Inert-Gas das erste Steuerventil (24) öffnet, daß die Steuereinrichtung (42) anschließend nach dem Schließen des ersten Steuerventils (26) zum längsamen Anfüllen das Flüssigkeitsventil (17) öffnet, so daß das verdrängte Rückgas über den vierten Gasweg in den Rückgaskanal (5) abfließt, und daß die Steuereinrichtung (42) zum anschließenden Schnellfüllen das dritte Steuerventil (26) öffnet, so daß das beim weiteren Füllen des Behälters (10) aus diesem verdrängte Rückgas nunmehr über das Spülrohr und den geöffneten dritten Gasweg in den Rückgaskanal (5) strömen kann.
- Füllmaschine nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß für eine sauerstoffarme Füllung im Einkammer-Verfahren, insbesondere Bierfüllung die Steuereinrichtung (42) das dritte Steuerventil (26) zum Spülen des Innenraums des in Dichtlage mit dem Füllelement (1, 1a) befindlichen Behälters (10) mit Inert-Gas aus dem Rückgaskanal (5) öffnet.
- Füllmaschine nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (42) zum Spülen des jeweils in Dichtlage mit dem Füllelement (1, 1a) befindlichen Behälters (10) mit Innert-Gas aus dem Rückgaskanal (5) sowie gegebenenfalls auch zum Ausfahren des Spülrohres (19) das dritte Steuerventil (26) öffnet.
- Füllmaschine nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (42) für ein Evakuieren des in Dichtlage mit dem Füllelement (1, 1a) befindlichen Behälters das zweite Steuerventil (25) öffnet und in einer anschließenden Spülphase zum Spülen des jeweiligen Behälters (10) mit Inert-Gas aus dem Rückgaskanal (5) das dritte Steuerventil (26) öffnet.
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