EP1686062B1 - Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit Kohlendioxid (CO2) und Kohlendioxid (CO2)-enthaltender Behälter - Google Patents

Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit Kohlendioxid (CO2) und Kohlendioxid (CO2)-enthaltender Behälter Download PDF

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EP1686062B1
EP1686062B1 EP05022395A EP05022395A EP1686062B1 EP 1686062 B1 EP1686062 B1 EP 1686062B1 EP 05022395 A EP05022395 A EP 05022395A EP 05022395 A EP05022395 A EP 05022395A EP 1686062 B1 EP1686062 B1 EP 1686062B1
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carbon dioxide
filling
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way valve
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D83/00—Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/14—Containers or packages with special means for dispensing contents for delivery of liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant for a product delivered by a propellant
    • B65D83/75—Aerosol containers not provided for in groups B65D83/16 - B65D83/74
    • B65D83/752—Aerosol containers not provided for in groups B65D83/16 - B65D83/74 characterised by the use of specific products or propellants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00—Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • B65B31/10—Adding propellants in solid form to aerosol containers

Definitions

  • the invention relates to a method for filling a container with carbon dioxide, in particular at atmospheric pressure and a container containing carbon dioxide, in particular produced by this method.
  • CO 2 carbon dioxide
  • a supply pressure vessel from which it is then metered via a valve to the outside or dispensed undosed.
  • the carbon dioxide gas is introduced under pressure over the two-way valve of the container in the pressure vessel, wherein the volume of the container may be the lower, the higher the pressure in the container.
  • blowing agent CO 2 in solid form before being sealed in aerosol containers ( FR-A-1 323 823 ).
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a method for filling a container with carbon dioxide, which allows a significant pressure reduction in the filling process, so that even containers that provide CO 2 in small quantities, economically produced, ie can be filled and the handling of the Be Glallvorganges simplified.
  • a corresponding, CO 2 -containing container should be specified.
  • a carbon dioxide absorbing or adsorbing material e.g. Activated carbon, and carbon dioxide (CO2) in solid form
  • a controllable discharge opening in particular a one- or two-way valve (6) containing
  • the filling of the container is preferably carried out over a relatively large filling opening at atmospheric pressure and the carbon dioxide, preferably in the container containing adsorbent or absorbent material, for example, the activated charcoal wholly or partly already in solid state, e.g. in the form of dry ice pellets.
  • adsorbent or absorbent material for example, the activated charcoal wholly or partly already in solid state, e.g. in the form of dry ice pellets.
  • the order can also be reversed.
  • the dry ice pellets gradually evaporate after filling and sealing the can with a lid, preferably containing a one- or two-way valve, and the released gaseous carbon dioxide (CO 2 ) is adsorbed by the activated carbon.
  • low pressure vessels such as e.g. also aerosol cans are used with commercial aerosol valve.
  • a fluid to be sprayed for example as an aerosol, in particular a liquid or a gas, which sprays the carbon dioxide (CO 2 ) present in gaseous form in the container after evaporation as an aerosol.
  • CO 2 carbon dioxide
  • a container 1 In the direction indicated with A, B and C the filling phase, a container 1 via a feed opening 2 having a first component 3 which is a CO 2 binding solid and preferably made of activated carbon, partially filled.
  • the activated carbon serves to adsorb carbon dioxide and release it at consumption-dependent decreasing internal pressure.
  • the container 1 is then filled with carbon dioxide in solid form, e.g. as dry ice pellets, filled as the second component 4, also through the filling opening 2 (phase B). Subsequently, the container partially filled in this way, as shown in phase C, is provided with a lid 5 which at the same time contains a one- or two-way valve 6, e.g. may be a commercial aerosol valve, pressure sealed.
  • a one- or two-way valve 6 e.g. may be a commercial aerosol valve, pressure sealed.
  • the CO 2 dry ice in the container 1 evaporates gradually after filling and closing the container 1 and the released gaseous CO 2 is absorbed or adsorbed by the activated carbon. This condition is shown in (D).
  • another carbon dioxide (CO 2 ) -absorbing substance or such a mixture of substances used and the order of filling also be reversed.
  • a carbon dioxide (CO 2 ) filling operation for a carbon dioxide (CO 2 ) -containing container can be carried out in one go, and the carbon dioxide can be rapidly introduced into the container in a large amount.
  • the container filling does not take place via a valve, but via the filling opening 2, which ensures easy handling and high operating speeds.
  • Such pre-explained CO 2 containers can preferably be used for the carbonation of liquids, for example mineral waters or other, preferably non-alcoholic beverages. They may preferably be connected via flexible or fixed pipelines to containers containing a liquid (or gas) into which the CO 2 is to be mixed. In this case, further control valves (valves) and / or thermal or pressure condition facilities can be provided within the pipeline routes, as well as the container 1 itself can be arranged in a thermally or pressure-conditioning atmosphere. In a fixed connection of the container 1, therefore, the valve 6 may also be arranged independently of the lid 5 and other location of the container.
  • CO 2 carbon dioxide
  • activated carbon or a corresponding CO 2 adsorbing or absorbing solid
  • another fluid in particular a liquid may be included, which is sprayed via the valve 6 with the aid of carbon dioxide ( CO 2 ) can be sprayed out as propellant gas.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit Kohlendioxid, insbesondere bei Atmosphärendruck sowie einen Kohlendioxid-enthaltenden Behälter, insbesondere hergestellt nach diesem Verfahren.
  • Um Kohlendioxid (CO2) bereitzustellen, z.B. für die Zugabe zu Flüssigkeiten oder Gasen (Fluide) wird es gasförmig unter Druck in einen Vorrats-Druckbehälter eingebracht, aus dem es dann über ein Ventil nach außen dosiert oder undosiert abgegeben wird. Das Kohlendioxid-Gas wird dabei unter Überdruck über das ZweiwegeVentil des Behälters in den Druckbehälter eingeführt, wobei das Volumen des Behälters um so geringer sein kann, je höher der Druck im Behälter ist.
  • Zur Druckreduzierung in dem Vorratsbehälter ist es bereits bekannt, in diesen vor der Befüllung mit CO2 Aktivkohle einzubringen. Aktivkohle absorbiert das Kohlendioxid und gibt es bei Entnahme und Druckreduzierung allmählich wieder frei. Nachteilig ist dieses Verfahren der Behältervorbereitung insofern, als für die Befüllung auch im Behälter zunächst auch ein hoher Druck erforderlich ist und die Befüllung nur in mehreren Stufen erfolgen kann.
  • Sollen z.B. 20g CO2 in einen teilweise mit Aktivkohle befüllten Druckbehälter (maximal 20 bar) mit einem Volumen von 125 ccm eingefüllt werden, muß zunächst eine geringere Menge des Kohlendioxids mit einem Druck von 20 bar eingebracht werden. Nach einer gewissen Haltezeit reduziert sich der Druck im Behälter auf etwa 5bar und dann kann in einem weiteren Schritt eine nächste Menge CO2 eingefüllt werden. Dieses Stufenverfahren ist daher langwierig und für die Serienproduktion von CO2-enthaltenden Behältern ungeeignet, zeitaufwendig und damit teuer und erfordert darüber hinaus auch Druckbehälter, die für wesentlich höhere Drücke (z.B. 20 bar) wie die Betriebsdrücke (z.B. 5 bar) ausgelegt werden müssen, so daß diese Behälter ebenfalls für die Serienproduktion verhältnismäßig geringvolumiger, CO2-enthaltende Behälter unwirtschaftlich sind.
  • Es ist ferner bekannt, das Treibmittel CO2 in fester Form vor dem Verschliessen in Aerosol behalter einzufüllen ( FR-A-1 323 823 ).
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit Kohlendioxid anzugeben, welches eine wesentliche Druckreduzierung im Befüllungsvorgang gestattet, so daß auch Behälter, die in kleinen Mengen CO2 bereitstellen, wirtschaftlich hergestellt, d.h. befüllt werden können und die Handhabung des Befüllvorganges sich vereinfacht. Darüber hinaus soll erfindungsgemäß ein entsprechender, CO2-enthaltender Behälter angegeben werden.
  • Die vorgenannte Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einen offenen Behälter ein Kohlendioxid absorbierender oder adsorbierender Stoff, z.B. Aktivkohle, und Kohlendioxid (CO2) in fester Form, in den Behälter eingefüllt werden, vorzugsweise bei Atmosphärendruck, und anschließend der Behälter verschlossen wird, wobei ein Innenraum des Behälters mit der Umgebung durch eine steuerbare Ausströmöffnung, insbesondere ein Ein- oder Zweiwegeventil (6) enthaltend, verbunden wird.
  • Vorzugsweise erfolgt die Befüllung des Behälters über eine verhältnismäßig großflächige Einfüllöffnung bei Atmosphärendruck und wird das Kohlendioxid, vorzugsweise in den den ad- oder absorbierenden Stoff z.B., die Aktivkohle ganz oder teilweise bereits enthaltenden Behälter in festem Aggregatzustand, z.B. in Form von Trockeneispellets, eingeführt. Die Reihenfolge kann aber auch umgekehrt werden.
  • Die Trockeneis-Pellets verdampfen nach dem Einfüllen und Verschließen der Dose mit einem, vorzugsweise ein Ein- oder Zweiwegventil enthaltenden Deckel allmählich und das freiwerdende, gasförmige Kohlendioxid (CO2) wird von der Aktivkohle adsorbiert.
  • Für die Behälter können daher vorzugsweise Niederdruckbehälter, wie z.B. auch Aerosoldosen mit handelsüblichem Aerosolventil verwendet werden.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann in dem Behälter neben der Aktivkohle ein z.B. als Aerosol zu versprühendes Fluid, insbesondere eine Flüssigkeit oder ein Gas aufgenommen sein, die das mittels des nach Verdampfen in dem Behälter gasförmig vorliegende Kohlendioxid (CO2) als Aerosol versprüht.
  • Weitere, bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den übrigen Unteransprüchen dargestellt.
  • Die vorgenannte Aufgabe wird hinsichtlich des Kohlendioxid (CO2)-enthaltenden Behälters mit den Merkmalen des Anspruches 8 gelöst.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigt die
  • Figur in einem schematischen Ablauf in vier Phasen das Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit Kohlendioxid jeweils im Schnitt und in schematischer Darstellung.
  • In der mit A, B und C bezeichneten Füllphase wird ein Behälter 1 über eine Einfüllöffnung 2 mit einer 1. Komponente 3, die ein CO2 bindender Feststoff ist und vorzugsweise aus Aktivkohle besteht, teilweise befüllt. Die Aktivkohle dient dazu, Kohlendioxid zu adsorbieren und es bei verbrauchsabhängig sich verringerndem Innendruck freizugeben.
  • Sodann wird der Behälter 1 mit Kohlendioxid in fester Form, z.B. als Trockeneis-Pellets, als 2. Komponente 4 befüllt, ebenfalls durch die Einfüllöffnung 2 (Phase B). Anschließend wird der auf diese Weise, wie in Phase C gezeigt ist, teilweise befüllte Behälter mit einem Deckel 5, der zugleich ein Ein- oder Zweiwegeventil 6 enthält, das z.B. ein handelsübliches Aerosolventil sein kann, druckdicht verschlossen.
  • Das CO2-Trockeneis in dem Behälter 1 verdampft nach dem Einfüllen und Verschließen des Behälters 1 allmählich und das freiwerdende, gasförmige CO2 wird von der Aktivkohle aufgenommen bzw. adsorbiert. Dieser Zustand ist in (D) dargestellt. Gegebenenfalls kann auch ein anderer Kohlendioxid (CO2)-absorbierender Stoff oder ein solches Stoffgemisch verwendet und die Reihenfolge des Befüllens auch umgekehrt werden.
  • Auf diese Weise kann ein Kohlendioxid (CO2)-Befüllvorgang für einen Kohlendioxid (CO2)-enthaltenden Behälter in einem Zuge erfolgen und das Kohlendioxid kann in großer Menge in den Behälter rasch eingeführt werden.
  • Es können überdies preiswertere Druckbehälter verwendet werden, da an deren Druckfestigkeit geringere Anforderungen bestehen, weil hohe Einfülldrücke vermieden werden.
  • Außerdem erfolgt die Behälterfüllung nicht über ein Ventil, sondern über die Einfüllöffnung 2, was eine einfache Handhabung und hohe Arbeitsgeschwindigkeiten sichert.
  • Überdies ist es nicht länger erforderlich, ein Zweiwegeventil zu verwenden, sondern es kann ein einfaches Einwegventil verwendet werden, da das gasförmige Kohlendioxid nur noch von innen nach außen aus dem Behälter 1 abströmt, z.B. in einem Aerosol-Sprühvorgang.
  • Es ist selbstverständlich auch möglich, das in festem Aggregatzustand befindliche CO2 in anderen Formen als in Pellets und in andere Arten von Behälter einzugeben.
  • Solche vorerläuterten CO2-Behälter können vorzugsweise zur Karbonisierung von Flüssigkeiten, z.B. Mineralwässer oder andere, vorzugsweise nicht-alkoholische Getränke verwendet werden. Sie können vorzugsweise über flexible oder feste Rohrleitungen mit Behältern verbunden sein, die eine Flüssigkeit (oder Gas) enthalten, in die das CO2 eingemischt werden soll. Hierbei können innerhalb der Rohrleitungswege weitere Steuerarmaturen (Ventile) und/oder thermische oder Druck-Konditionseinrichtungen vorgesehen sein, wie auch der Behälter 1 selbst in einer thermisch oder druckkonditionierenden Atmosphäre angeordnet sein kann. Bei einer Festverbindung des Behälters 1 kann also das Ventil 6 auch unabhängig von dem Deckel 5 und anderer Stelle des Behälters angeordnet sein.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel könnte auch zusätzlich zu Kohlendioxid (CO2) und Aktivkohle (oder einem entsprechend CO2-adsorbierenden oder -absorbierenden Feststoff) ein weiteres Fluid, insbesondere eine Flüssigkeit enthalten sein, die als Spray über das Ventil 6 mit Hilfe des Kohlendioxids (CO2) als Treibgas ausgesprüht werden kann.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Befüllen eines Behälters (1) mit Kohlendioxid (CO2), insbesondere bei Atmosphärendruck, bei dem der Behälter (1) mit einem steuerbaren Ausströmmittel verschlossen wird, wobei ein Innenraum des Behälters (1) mit der Umgebung durch das steuerbare Ausströmmittel, insbesondere ein Einwegventil (6) oder ein Zweiwegeventil enthaltend, verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verschließen zumindest ein Kohlendioxid-adsorbierender oder - absorbierender Stoff, insbesondere Aktivkohle, und Kohlendioxid (CO2) in fester Form in den offenen Behälter (1) eingefüllt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kohlendioxid (CO2) in festem Zustand als Trockeneis in Form von Pellets (4) in den Behälter (1) eingefüllt wird, insbesondere das gesamte Kohlendioxid in einem kontinuierlichen Befüllschritt in den Behälter (1) eingefüllt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Behälters (1) zunächst partiell mit Aktivkohle befüllt und anschließend Kohlendioxid (CO2) in festem Zustand als Trockeneis, z.B. in Form von Pellets (4) in den Behälter (1) eingefüllt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Behälters (1) zunächst partiell mit Kohlendioxid (CO2) in festem Zustand des Trockeneis, z.B. in Form von Pellets (4), in den Behälter (1) eingefüllt wird und anschließend Aktivkohle in den Behälter (1) eingefüllt wird.
  5. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einfüllöffnung (2) des Behälters (1) nach einem Befüllen desselben mit Aktivkohle und Kohlendioxid (CO2) in fester Form durch einen das Ausströmmittel mit einem Ein- oder Zweiwegeventil (6) enthaltenden Deckel (5) verschlossen wird.
  6. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das nach dem Befüllen und Verschließen des Behälters (1) in dem Innenraum desselben frei werdende Kohlendioxid (CO2) von einem CO2-aktiven Feststoff, z.B. Aktivkohle adsorbiert oder absorbiert wird.
  7. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Verbindung des Behälters (1) mit einem weiteren, ein Fluid, insbesondere eine Flüssigkeit, enthaltenden Behälter.
  8. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Behälter ein auszuspendendes Fluid, insbesondere eine Sprayflüssigkeit als erste Komponente eingefüllt sowie Aktivkohle und Kohlendioxid in fester Form als zweite Komponente eingefüllt und anschließend der Behälter durch einen Deckel mit Einweg- oder Zweiwegeventil verschlossen wird.
  9. Kohlendioxid (CO2)-enthaltender Behälter, insbesondere hergestellt nach einem Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) zumindest Aktivkohle (3) und Kohlendioxid (4) in festem Aggregatzustand enthält.
  10. Kohlendioxid (CO2)-enthaltender Behälter, insbesondere hergestellt nach einem Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) ein Aerosolbehälter ist und eine erste Komponente, die mit Hilfe gasförmigen Kohlendioxids auszuspenden ist, und Aktivkohle enthält, zur Bindung des Kohlendioxids und mit Druckreduzierung zunehmenden Freigabe desselben.
  11. Kohlendioxid (CO2)-enthaltender Behälter nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch ein Ein- oder Zweiwegeventil (6) zum Auslaß des Kohlendioxids.
  12. Kohlendioxid (CO2)-enthaltender Behälter nach einem der Ansprüche 9 bis 11, gekennzeichnet durch eine Verbindung mit einem weiteren Behälter zur Einleitung von Kohlendioxid (CO2) in diesen und/oder von in diesem befindlichen Medien, insbesondere zu karbonisierenden Flüssigkeiten.
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