EP2104575A1 - Spülgaseinbringung in getränkedosen - Google Patents

Spülgaseinbringung in getränkedosen

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EP2104575A1
EP2104575A1 EP07846516A EP07846516A EP2104575A1 EP 2104575 A1 EP2104575 A1 EP 2104575A1 EP 07846516 A EP07846516 A EP 07846516A EP 07846516 A EP07846516 A EP 07846516A EP 2104575 A1 EP2104575 A1 EP 2104575A1
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EP
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purge gas
gas
sleeve
lowered
filled
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Thomas Stolte
Timo Jakob
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KHS GmbH
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Publication date
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    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
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    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/0804—Cleaning containers having tubular shape, e.g. casks, barrels, drums
    • B08B9/0813—Cleaning containers having tubular shape, e.g. casks, barrels, drums by the force of jets or sprays
    • 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
    • B65B31/04—Evacuating, pressurising or gasifying filled containers or wrappers by means of nozzles through which air or other gas, e.g. an inert gas, is withdrawn or supplied
    • B65B31/041—Evacuating, pressurising or gasifying filled containers or wrappers by means of nozzles through which air or other gas, e.g. an inert gas, is withdrawn or supplied the nozzles acting from above on containers or wrappers open at their top
    • B65B31/042—Evacuating, pressurising or gasifying filled containers or wrappers by means of nozzles through which air or other gas, e.g. an inert gas, is withdrawn or supplied the nozzles acting from above on containers or wrappers open at their top the nozzles being arranged for insertion into, and withdrawal from, the container or wrapper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/093—Cleaning containers, e.g. tanks by the force of jets or sprays
    • 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
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • 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
    • B67C3/10—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 preliminary filling with inert gases, e.g. carbon dioxide

Definitions

  • the invention is directed to a device for introducing a flushing or displacement gas into cans to be filled with food, in particular beverage cans.
  • this object is achieved by the characterizing features of claim 1, namely by an upper edge of the can with a seal applying, raised and lowered sleeve in which a purge gas is raised and lowered, and with a gas discharge line is equipped solved.
  • the advantage of the present invention is to allow for a fixed open, initially filled with ambient air can by means of the raisable and lowerable purge gas tube, the introduction of the purge gas near the bottom of the can, said purge gas / air mixture is removable via a gas discharge line.
  • the purge gas / air mixture z. B. to dispose of the hall roof.
  • the operator environment of a suitably equipped machine is substantially improved as it is not subject to CO 2 or purge gas mist.
  • the atmosphere within the can is significantly improved, so that the possibility of oxygen uptake or foreign gas intake is minimized during the subsequent filling process, which leads to an improvement in the quality of the final product.
  • the cylinder leading the flushing pipe is expediently surrounded on the outside by a sleeve which is sealed relative to this cylinder and hangs up with its sealing edge on the upper edge of the sleeve during the flushing process. If the cylinder has two regions of different diameter, such that an annular shoulder results, this region can be used to form the start of the exhaust gas line.
  • the tapered in diameter end portion of the cylindrical valve body is designed so that an annular gap between the edge sealing bearing end portion of the sleeve and the valve cylinder forms the above-mentioned discharge of Spülgas- / air mixture.
  • a vacuum pump may be provided on the exhaust pipe beyond.
  • the corresponding procedure of a rinsing process according to the invention is that a provided with an edge seal sleeve is lowered to the upper edge of a can to be rinsed and positioned against this sealing, subsequently a Spellergaszu Glassrohr and an exhaust pipe supporting valve cylinder is lowered so far into the can that the outlet opening of the flushing pipe is in the can bottom area, leaving a gas outlet area, and subsequently the flushing gas feed and the flue pipe is opened until the can is completely filled with flushing gas.
  • a further improvement may be that the purge gas air mixture is sucked off via a vacuum pump synchronized with the purge gas supply during the purge process.
  • FIG. 1 shows in the single figure a partially simplified representation of a device according to the invention in rinsing position.
  • the generally designated 1 device is used to introduce a flushing or displacing gas to be filled with food cans 2.
  • To fill the can 2 with purge gas first provided with a lower ring seal 3 sleeve 4 is pressed onto the designated can edge 2a , wherein the can rests on a corresponding support 5.
  • the lowering and lifting of the sleeve 4 is marked with a double arrow 6 on a not shown lifting and lowering mechanism.
  • a sleeve 4 is raised and lowered, which is sealed gas-tight relative to the cylinder 7 by means of seals 8.
  • a purge gas pipe 9 is positioned centrically. On the outer edge side, one or more exhaust pipes 10 are positioned, which are provided with a vacuum pump 11. The purge gas pipe 9 is lowered into the region of the bottom 2b of the box 2, so far that z. B. CO 2 can flow out there.
  • the valve provided in the purge gas tube is designated in the figure by 12, the valve in the exhaust gas line by 13.
  • the lifting and lowering characterizing double arrow in the purge gas pipe 9 is denoted by 14.
  • the mode of operation of the device according to the invention is the following:
  • a later to be filled with a food can 2 to the position of the device according to the invention, for. B. via a support or a transport element 5, brought.
  • the can 2 is in the appropriate position, lowers (double arrow 6) via a device, not shown, the sleeve 4 on the can until it detects the upper edge of the can 2a with its ring seal 3 and seals it against the environment.
  • the guided in the cylinder 7 purge gas pipe 9 is lowered into the can 2 (double arrow 14).
  • the cylinder 7 is equipped at its pointing in the direction of the can 2 end with a portion 7a of smaller diameter, so that in the functional position of the cylinder 7, the escaping during rinsing out of the can gas can be sucked by the vacuum pump 11 through the exhaust pipe 10.
  • the valve 12 is opened, at the same time the valve 13 of the exhaust pipe and possibly the vacuum pump 11 is put into operation.
  • the flushing process itself is time-controlled and ends at the end of the preselected period of time.
  • the purge gas pipe valve 12 and the exhaust pipe valve are closed, followed by further process steps for filling the can.
  • the sleeve 4 is lifted from the can, the now filled can can be connected to further process steps, eg. As the closing, be forwarded.
  • a sensor-controlled control of the rinsing process can be provided.
  • sensors for gas pressure or for the determination of the purge gas concentration can be provided, which trigger the completion of the purge when the predetermined target values are reached.

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Abstract

Mit einer Vorrichtung (1) sowie einem Verfahren zum Einbringen eines Spül- bzw. Verdrängergases in mit Lebensmitteln zu füllenden Dosen (2), insbesondere Getränkedosen, soll eine Lösung geschaffen werden, mit der ein optimaler Spüleffekt von mit Lebensmitteln zu füllenden Dosen erreichbar ist, ohne eine Belastung der Umgebung, etwa mit zu hohen CO<SUB>2</SUB>-Werten. Dies wird vorrichtungsmäßig durch eine sich am oberen Dosenrand (2a) mit einer Dichtung (3) anlegende, heb- und senkbare Hülse (4), in der ein Spülgasrohr (9) heb- und senkbar geführt ist, und die mit einer Gasabführleitung (10) ausgerüstet ist, erreicht.

Description

Spülgaseinbringung in Getränkedosen
Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Einbringen eines Spül- bzw. Verdrängergases in mit Lebensmitteln zu füllenden Dosen, insbesondere Getränkedosen.
Bei mit Lebensmitteln, z. B. Getränken, zu füllenden Flaschen ist es bekannt, die O2- haltige Luft durch Evakuieren und nachfolgendem Spülen mit CO2 zu entfernen. Wandte man diese bekannte Technologie bei zu füllenden Getränkedosen an, führte dies durch den Evakuierungsschritt dazu, dass die sehr dünnwandigen Getränkedosen implodierten und damit unbrauchbar würden.
Eine andere Vorgehensweise besteht darin, dass man die Dosen nachhaltig offen mit CO2 spült. Dies führt zwar zu den gewünschten Spüleffekten, allerdings hat diese Vorgehensweise den großen Nachteil, dass sich in unmittelbarer Nähe der entsprechenden Anlage eine Konzentration von CO2 ergibt, so dass der Maschinenbediener einem zu hohen MAK-Wert (maximale Arbeitsplatz-Konzentration) ausgesetzt ist.
Hier setzt die Erfindung an, deren Aufgabe darin besteht, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der ein optimaler Spüleffekt von mit Lebensmitteln zu füllenden Dosen erreichbar ist, ohne eine Belastung der Umgebung, etwa mit zu hohen CO2-Werten.
Mit einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 , nämlich durch eine sich am oberen Dosenrand mit einer Dichtung anlegende, heb- und senkbare Hülse, in der ein Spülgasrohr heb- und senkbar geführt ist, und die mit einer Gasabführleitung ausgerüstet ist, gelöst.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einer fixierten geöffneten, zunächst mit Umgebungsluft gefüllten Dose mittels des heb- und senkbaren Spülgasrohres das Einbringen des Spülgases in Bodennähe der Dose zu ermöglichen, wobei dieses Spülgas-/Luftgemisch über eine Gasabführleitung entfernbar ist.
Damit ist auch die Möglichkeit gegeben, ggf. das Spülgas-/ Luftgemisch wieder aufzuarbeiten und das Spülgas in den Kreislauf zurückzuführen. Es ist aber auch möglich, das Spülgas-/Luftgemisch z. B. über das Hallendach zu entsorgen. In beiden Fällen wird das Bedienerumfeld einer entsprechend ausgerüsteten Maschine wesentlich verbessert, da es nicht von CO2 oder einem Spülgassmog belastet wird. Die Atmosphäre innerhalb der Dose wird deutlich verbessert, damit wird auch während des anschließenden Füllvorganges die Möglichkeit einer Sauerstoffaufnahme bzw. Fremdgasaufnahme minimiert, was zu einer Verbesserung der Qualität des Endproduktes führt.
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der das Spülrohr führende Zylinder ist zweckmäßig außen von einer gegenüber diesem Zylinder abgedichteten Hülse umgeben, die sich beim Spülvorgang mit ihrem Dichtrand auf den oberen Hülsenrand auflegt. Weist der Zylinder zwei Bereiche unterschiedlichen Durchmessers auf, derart, dass sich eine Ringschulter ergibt, kann dieser Bereich dazu benutzt werden, den Beginn der Abgasleitung zu bilden.
Der im Durchmesser verjüngte Endbereich des zylindrischen Ventilkörpers ist dabei so gestaltet, dass sich ein Ringspalt zwischen dem die Randdichtung tragenden Endbereich der Hülse und dem Ventilzylinder bildet zur oben angesprochenen Abführung des Spülgas-/Luftgemisches.
Um den Spülvorgang zu verbessern und zu beschleunigen kann darüber hinaus an der Abgasleitung eine Vakuumpumpe vorgesehen sein.
Die entsprechende Verfahrensweise eines erfindungsgemäßen Spülvorganges besteht darin, dass eine mit einer Randdichtung versehene Hülse auf den oberen Rand einer zu spülenden Dose abgesenkt und gegen diese dichtend positioniert wird, nachfolgend ein das Spülgaszuführrohr und eine Abgasleitung tragender Ventilzylinder so weit in die Dose abgesenkt wird, dass sich die Austrittsöffnung des Spülrohres im Dosenbodenbereich unter Freilassung eines Gasaustrittsbereiches befindet und nachfolgend die Spülgaszuführ- und die Abgasleitung so lange geöffnet wird, bis die Dose vollständig mit Spülgas gefüllt ist.
Eine weitere Verbesserung kann darin bestehen, dass über eine mit der Spülgaszufuhr synchronisierte Vakuumpumpe während des Spülvorganges das Spülgasluftgemisch abgesaugt wird.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in der einzigen Figur eine teilweise vereinfachte Darstellung einer Vorrichtung nach der Erfindung in Spülposition. Die allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zur Einbringung eines Spül- bzw. Verdrängergases in mit Lebensmitteln zu füllende Dosen 2. Um die Dose 2 mit Spülgas zu füllen, wird zunächst eine mit einer unteren Ringdichtung 3 versehene Hülse 4 auf den mit 2a bezeichneten Dosenrand gedrückt, wobei die Dose auf einer entsprechenden Auflage 5 ruht. Das Absenken und Heben der Hülse 4 ist mit einem Doppelpfeil 6 an einem nicht näher dargestellten Hub- und Senkmechanismus gekennzeichnet.
Am Zylinder 7 ist eine Hülse 4 heb- und senkbar geführt, die gegenüber dem Zylinder 7 mittels Dichtungen 8 gasdicht abgedichtet ist.
Im Zylinder 7 ist ein Spülgasrohr 9 zentrisch positioniert. Außenrandseitig sind eine oder mehrere Abgasleitungen 10 positioniert, welche mit einer Vakuumpumpe 11 versehen sind. Das Spülgasrohr 9 wird bis in den Bereich des Bodens 2b der Dose 2 abgesenkt, so weit, dass z. B. CO2 dort ausströmen kann.
Das im Spülgasrohr vorgesehene Ventil ist in der Figur mit 12 bezeichnet, das Ventil in der Abgasleitung mit 13. Der das Heben und Senken kennzeichnende Doppelpfeil im Spülgasrohr 9 ist mit 14 bezeichnet.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dabei die folgende:
Zunächst wird eine später mit einem Lebensmittel zu füllende Dose 2 an die Position der erfindungsgemäßen Vorrichtung, z. B. über eine Auflage bzw. ein Transportelement 5, gebracht. Befindet sich die Dose 2 in der zutreffenden Position, senkt sich (Doppelpfeil 6) über eine nicht näher dargestellte Vorrichtung die Hülse 4 über die Dose bis sie mit ihrer Ringdichtung 3 den oberen Dosenrand 2a erfasst und diesen gegen die Umgebung abdichtet.
Synchron oder getrennt von dieser Abwärtsbewegung gemäß Doppelpfeil 6 wird das im Zylinder 7 geführte Spülgasrohr 9 in die Dose 2 abgesenkt (Doppelpfeil 14). Der Zylinder 7 ist an seinem in Richtung auf die Dose 2 weisenden Ende mit einem Bereich 7a kleineren Durchmessers ausgerüstet, so dass in Funktionslage des Zylinders 7 das während des Spülens aus der Dose entweichende Gas mittels der Vakuumpumpe 11 durch die Abgasleitung 10 abgesaugt werden kann. Zum Beaufschlagen des Doseninneren mit Spülgas wird das Ventil 12 geöffnet, gleichzeitig das Ventil 13 der Abgasleitung und ggf. die Vakuumpumpe 11 in Betrieb gesetzt. Der Spülvorgang selbst ist beispielsweise zeitgesteuert und endet mit Ablauf der vorgewählten Zeitspanne. Dazu werden das Spülgasrohrventil 12 und das Abgasleitungsventil geschlossen, worauf weitere Verfahrensschritte zur Füllung der Dose folgen. Ist das Füllen der Dose beendet, so wird die Hülse 4 von der Dose abgehoben, die nunmehr befüllte Dose kann an weitere Verfahrensschritte, z. B. des Verschließen, weiter geleitet werden.
Neben dem zeitgesteuerten Beenden des Spülvorganges kann beispielsweise auch eine sensorgesteuerte Steuerung des Spülvorganges vorgesehen sein. So können beispielsweise Sensoren für Gasdruck oder für die Ermittlung der Spülgaskonzentration vorgesehen sein, welche beim Erreichen der vorgegebenen Soll-Werte die Beendigung des Spülvorganges auslösen.
Bezuqszeichenliste:
1 Vorrichtung
2 Dose
2a Dosenrand 2b Dosenboden
3 Ringdichtung
4 Hülse
5 Auflage
6 Doppelpfeil
7 Zylinder
7a Zylinderende
8 Dichtungen
9 Spülgasrohr
10 Abgasleitung
11 Vakuumpumpe
12 Spülgasrohrventil
13 Abgasleitungsventil
14 Doppelpfeil
15 Ringraum

Claims

Patentansprüche:
1. Vorrichtung (1) zum Einbringen eines Spül- bzw. Verdrängergases in mit Lebensmitteln zu füllenden Dosen (2), insbesondere Getränkedosen, gekennzeichnet durch eine sich am oberen Dosenrand (2a) mit einer Dichtung (3) anlegende, heb- und senkbare Hülse (4), in der ein Spülgasrohr (9) heb- und senkbar geführt ist, und die mit einer Gasabführleitung (10) ausgerüstet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch einen zentralen, das Spülrohr (9) führenden Zylinder (7), der von der die Kopfdichtung (3) tragenden Hülse (4) umgeben und gegen diese abgedichtet ist, der mit einem im Durchmesser verjüngten Endbereich (7a) ausgestattet ist, wobei die Abgasleitung (10) von der so gebildeten Schulter ausgeht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der im Durchmesser verjüngte Endbereich (7a) des zentrischen Ventilzylinders (7) einen Außendurchmesser aufweist, der zur Bildung eines Abgasspaltes kleiner ist als der Innendurchmesser des die Randdichtung tragenden Endbereiches der Hülse (4).
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasleitung (10) eine Vakuumpumpe (11) zugeordnet ist.
5. Verfahren zum Einbringen eines Spül- bzw. Verdrängergases in mit Lebensmitteln zu füllenden Dosen, insbesondere Getränkedosen, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit einer Randdichtung versehene Hülse auf den oberen Rand einer zu spülenden Dose abgesenkt und gegen diese dichtend positioniert wird, nachfolgend ein das Spülgaszuführrohr und eine Abgasleitung tragender Ventilzylinder so weit in die Dose abgesenkt wird, dass sich die Austrittsöffnung des Spülrohres im Dosenbodenbereich unter Freilassung eines Gasaustrittsbereiches befindet und nachfolgend die Spülgaszuführ- und die Abgasleitung so lange geöffnet wird, bis die Dose vollständig mit Spülgas gefüllt ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass über eine mit der Spülgaszufuhr synchronisierte Vakuumpumpe während des Spülvorganges das Spülgas-/Luftgemisch abgesaugt wird.
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