EP2125600B1 - Procédé pour remplir des bouteilles ou récipients similaires d'un produit liquide par contre-pression, et machine de remplissage pour la mise en oeuvre de ce procédé - Google Patents

Procédé pour remplir des bouteilles ou récipients similaires d'un produit liquide par contre-pression, et machine de remplissage pour la mise en oeuvre de ce procédé Download PDF

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EP2125600B1 EP08707082A EP08707082A EP2125600B1 EP 2125600 B1 EP2125600 B1 EP 2125600B1 EP 08707082 A EP08707082 A EP 08707082A EP 08707082 A EP08707082 A EP 08707082A EP 2125600 B1 EP2125600 B1 EP 2125600B1
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filling
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Manfred Härtel
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    • B67C3/28Flow-control devices, e.g. using valves
    • B67C3/286Flow-control devices, e.g. using valves related to flow rate control, i.e. controlling slow and fast filling phases

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and to a filling machine according to the preamble of claim 12.
  • the filling of bottles or similar containers with a liquid filling material, in particular with a carbonated filling material, for example with beer using back pressure with a Einschhellsystem is known.
  • the filling material is provided herebelow in a boiler which is common to a large number of filling elements of a filling machine and whose interior is subdivided into a liquid space occupied by the filling material and into an overlying gas space occupied by an inert gas.
  • the inert gas is usually CO 2 or CO 2 gas.
  • the entire kettle and its contents are under pressure.
  • each biasing each arranged in sealing position on the filling element container to the filling pressure with inert gas Before the actual filling takes place each biasing each arranged in sealing position on the filling element container to the filling pressure with inert gas. At least partially, the inert gas contained in the gas space of the boiler, which is removed from the boiler for this purpose, is used as the clamping gas.
  • the tensioning or inert gas displaced from the respective container by the inflowing filling material is partially transferred into a rotor-side return gas channel which is common to all filling elements of the filling machine, but in some cases also u.a. from an economic point of view, i. to reduce the inert gas consumption, also returned to the gas space of the boiler.
  • such a filler which has a common ring-like return gas channel for all filling elements, wherein during filling inert gas from the container (2) is displaced by the inflowing medium in this return gas channel.
  • the object of the invention is to provide a method and a filling machine, which avoids the oxygen absorption of the filling material in the boiler and the disadvantages associated with the lowest possible consumption of inert gas, in particular CO 2 gas and thus at a most economical operation.
  • a method according to claim 1 is formed.
  • a filling machine is the subject of claim 12.
  • the peculiarity of the invention is that at least one additional, serving as Gassenke gas channel is provided on the rotor of the filling machine, which communicates via a gas connection or - réelle with the gas space of the boiler and from the (additional gas channel) biasing the container with the inert gas is carried out under filling pressure.
  • the amount of inert gas returned to the common channel serving as a gas channel during filling is at most equal but preferably smaller than the amount of inert gas taken from this additional channel during pretensioning of the containers. Due to the fact that in the preferred embodiment the amount of gas withdrawn through the entirety of all filling valves for biasing is always greater than the amount of inert gas discharged into the additional gas channel during filling, there is always a lack of gas in the additional gas channel.
  • air or oxygen-containing inert gas does not reach the gas space of the boiler. It rather forms a gas flow from the gas space of the boiler in serving as Gassenke channel. To compensate for the gas deficit or to maintain the filling pressure in the gas space of the boiler inert gas is controlled supplied to this gas space.
  • 1 is a filling machine for filling containers formed as bottles 2 with a CO 2 -containing liquid product, such as beer.
  • the filling machine 1 has for this purpose in a known manner on the circumference of a rotor axis 3 rotatably driven around a vertical machine axis (arrow A) distributed at regular Winkelabposedn a plurality of filling stations 4, each of a filling tube 5 in the embodiment shown Golfrohrlosen and one below this filling element 5 arranged bottle or container carrier 6 in the form of a controlled by a lifting device up and down movable bottle plate exist.
  • the bottles to be filled 2 of the filling machine 1 are supplied as a container stream 2.1 upright via a conveyor 7 and reach each individually via a container inlet 8 to one of the filling positions 4, in which the respective bottle 2 oriented with its bottle axis in the vertical direction the initially lowered container carrier 6 stands up. After lifting the respective bottle 2 with the container carrier 6 in sealing position against the filling element 5, the filling process is initiated.
  • the filled bottles 2 pass via an outlet or a transfer star 9 to the Verschlleßer 10.
  • the filled and sealed bottles 2 are discharged via a machine outlet 11 to the feed dog 7.
  • Each filling element 5 consists of a housing 12 fixed to the circumference of the rotor 3, in which, inter alia, a fluid channel 13 is formed, which is provided with its in the FIG. 2 Upper end via a fluid connection or line 14 with a common for all filling elements 5 of the filling machine 1 boiler 15 is in communication, as in FIG. 2 shown.
  • the boiler 15 is partially filled via its supply connection 15.3 with the liquid contents, so that the interior of the vessel 15 forms a lower, occupied by the liquid filling Tell- or liquid space 15.1 and an overlying part - or gas space 15.2, the from inert gas or CO 2 gas under pressure (filling pressure) is occupied, which is supplied to the gas space 15.2 controlled via a CO 2 gas supply line 16 with control valve 16.1.
  • each filling element 5 also forms on the underside of this element a dispensing opening 17 with a seal 17.1 against which the respective bottle 2 is pressed against the mouth of the bottle in the sealing position through the container carrier 6 during the filling process.
  • a liquid valve 18 is arranged, which controlled by an example pneumatically controlled actuator at the beginning of the filling (angular range W8) open and controlled at the end of the brake and Korrektur committees (angle range W9) closed, in the illustrated embodimentyogll Whynexcellent a probe 20 extending into the respective bottle 2 during the filling process.
  • a gas channel 21, which surrounds the probe 20 and which surrounds the probe 20, is formed, which is a common component of a plurality of controlled gas paths formed in the housing 12 ,
  • control valves 22, 23 and 24 which are closed in the non-activated state respectively.
  • the control valves 22-23 are each connected on the output side to a common gas channel 25 communicating with the gas channel 21.
  • gas channels 26-28 are provided, of which the gas channel 26 the input of the control valve 22 with a rotor-side return gas channel 29, the gas channel 27, the input of the control valve 23 with a rotor-side vacuum channel 30 and the gas channel 28 connects the input of the control valve 24 with an additional rotor-side gas channel 31, which serves as Gassenke in the manner described in more detail below and represents a significant feature of the filling machine 1.
  • the return gas channel 29, the vacuum channel 30 and the additional channel 31 are each formed in the rotor 3 as annular channels which surround the vertical axis of the machine concentrically and are provided together for all filling elements 5 of the filling machine 1.
  • the additional gas channel 31 is connected via a pipe 32, which has a much smaller volume compared to the volume of the gas channel 31, constantly connected to the gas space 15.2.
  • the interior of the bottle is purged with inert gas or CO 2 gas, namely from the rotor-side return gas channel 29 by opening the control valve 22, so that the interior of the relevant bottle 2 via the filling element-side gas channels 21, 25 and 26 is connected to this return gas channel 29.
  • inert gas purging from the return gas channel 29 is possible because in the return gas channel 29 by the gas exchange between the filling elements 5 sufficient CO 2 gas is available under pressure, which from the bottles 2 during filling and braking and correction filling in the Return gas channel 29 is displaced.
  • the partial biasing also takes place from the return gas channel 29 by opening the control valve 22, while the final biasing of the respective bottle interior to the pressure prevailing in the boiler 15 filling pressure but then from the additional channel 31 by opening the control valve 24.
  • the liquid valve 18 is opened when the control valve 24 is open, so that the liquid product flows from the liquid space 15.1 via the liquid connection 14, the liquid channel 13 and the discharge opening 17 to the interior of the respective bottle 2.
  • the CO 2 gas displaced from the bottle 2 by the inflowing medium flows partly into the additional gas channel 31, but for the most part via the throttled gas connection 33 into the return gas channel 29.
  • control valves 24 For the filling stopping brake and corrective filling the control valves 24 is closed, so that the now displaced by the bottle 2 inflowing contents displaced CO 2 gas exclusively via a likewise formed in the housing 12 of each filling element 5, throttled and provided with a check valve Gas connection 33 flows into the return gas channel 29.
  • the brake and correction filling is terminated by closing the liquid valve 18. This is followed by pre-relieving, calming and residual relieving.

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Abstract

Procédé pour remplir des bouteilles ou récipients similaires (2) d'un produit liquide par contre-pression, en utilisant une machine de remplissage (1) qui présente : plusieurs éléments de remplissage (5) sur un rotor (3) ; Une cuve commune (15) pour les éléments de remplissage (5), dont l'espace intérieur forme une chambre de liquide (15.1) occupée par le produit liquide à remplir, et une chambre de gaz (15.2) au-dessus dudit produit pour un gaz inerte se trouvant sous une pression (la pression de remplissage) ; et au moins un canal de retour de gaz (29), commun pour tous les éléments de remplissage (5) ou pour un groupe respectif d'éléments de remplissage. Avant le remplissage, l'espace intérieur du récipient (2) est respectivement précontraint, via un parcours de gaz régulé (21, 24, 28) de chaque élément de remplissage, avec du gaz inerte provenant de la chambre de gaz de la cuve (15) et présentant la pression de remplissage. Pendant le remplissage, le gaz inerte est, par le produit s'écoulant dans les récipients, refoulé au moins pour partie hors de ces derniers pour aller dans le canal de retour de gaz (29) au moins unique.

Claims (20)

  1. Procédé servant à remplir des bouteilles ou des récipients (2) similaires avec un matériau de remplissage liquide sous contre-pression, en utilisant une machine de remplissage (1), qui présente sur un rotor (3) plusieurs éléments de remplissage (5), une cuve (15) commune aux éléments de remplissage (5), dont l'espace intérieur forme une chambre de liquide (15.1) occupée par le matériau de remplissage liquide ainsi qu'une chambre de gaz (15.2) se situant au-dessus du matériau de remplissage, pour un gaz inerte se trouvant sous pression (pression de remplissage), au moins un canal de retour de gaz (29) commun à tous les éléments de remplissage (5) ou à respectivement un groupe d'éléments de remplissage (5), ainsi qu'une arrivée de gaz (31) commune à tous les éléments de remplissage (5) ou à un groupe d'éléments de remplissage (5), laquelle arrivée de gaz est raccordée par l'intermédiaire au moins d'une liaison de gaz (32) côté rotor à la chambre de gaz (15.2) de la cuve (15), sachant qu'avant le remplissage, l'espace intérieur des récipients (2) est précontraint respectivement par l'intermédiaire d'une ligne de gaz (21, 24, 28) régulée de chaque élément de remplissage (5) avec le gaz inerte se trouvant sous pression de remplissage en provenance de l'arrivée de gaz (31) supplémentaire et sachant que pendant le remplissage, le gaz inerte est refoulé par l'intermédiaire de la ligne de gaz (21, 24, 26) régulée et d'une liaison de gaz (33) étranglée, en dehors des récipients par le matériau de remplissage affluant, dans le canal de retour de gaz (29) au moins au nombre de un, caractérisé en ce que l'arrivée de gaz (31) supplémentaire présente un volume qui est plus grand que le volume de la liaison de gaz (32) côté rotor reliant ladite arrivée de gaz à la chambre de gaz (15.2) de la cuve (15), et en ce que la quantité de gaz inerte refoulé dans le canal de retour de gaz (29) lors du remplissage est supérieure à une quantité de gaz inerte refoulé lors du remplissage en dehors de l'espace intérieur des récipients également dans l'arrivée de gaz (31) supplémentaire de sorte qu'en tenant compte d'un échange gazeux entre les éléments de remplissage (5), la quantité de gaz inerte prélevée de l'arrivée de gaz (31) supplémentaire lors de la précontrainte est supérieure à la quantité de gaz refoulé lors du remplissage sous contre-pression en dehors des récipients (2) dans l'arrivée de gaz (31) supplémentaire.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que du gaz inerte est amené de manière régulée à la chambre de gaz (15.2) de la cuve (15) pour maintenir la pression de remplissage.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la précontrainte des récipients (2) a lieu exclusivement à partir de l'arrivée de gaz (31) supplémentaire servant à réduire la quantité de gaz.
  4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors du remplissage des récipients (2), le gaz inerte est également refoulé dans l'arrivée de gaz (31) supplémentaire servant à réduire la quantité de gaz en partie par l'intermédiaire respectivement d'une ligne de gaz (21, 24, 28) régulée de chaque élément de remplissage.
  5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'avant la précontrainte, respectivement une précontrainte partielle des récipients (2) est effectuée préalablement à partir du canal de retour de gaz (29) par l'intermédiaire d'une ligne de gaz (21, 22, 26) régulée de chaque élément de remplissage (5).
  6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'avant la précontrainte ou avant la précontrainte partielle, au moins un rinçage des récipients (2) a respectivement lieu par l'intermédiaire des lignes de gaz (21, 22, 26) régulées des éléments de remplissage (5).
  7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le rinçage des récipients (2) a lieu avec du gaz inerte en provenance du canal de retour de gaz (29).
  8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'avant et/ou après le rinçage par l'intermédiaire de lignes de gaz (21, 23, 27) régulées des éléments de remplissage (5), une évacuation des récipients (2) se trouvant en position d'étanchéité avec l'élément de remplissage (5) respectif a lieu.
  9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise comme gaz inerte du gaz CO2.
  10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce dans certaines situations de fonctionnement, le gaz de retour peut être conduit au moyen d'une ligne de gaz régulée depuis l'arrivée (31) supplémentaire vers le canal de retour de gaz (29) ou depuis la conduite de liaison (32) vers le canal de retour de gaz (29).
  11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'avant le remplissage du récipient, a lieu au moins une évacuation en une seule fois ou un rinçage du récipient.
  12. Machine de remplissage de type rotatif servant à remplir des bouteilles ou des récipients (2) similaires avec un matériau de remplissage liquide sous contre-pression, comportant une cuve (15) prévue sur un rotor (3) pouvant être entraîné en rotation autour d'un axe de machine vertical, cuve dont l'espace intérieur forme une chambre de liquide (15.1) occupée par le matériau de remplissage liquide et au-dessus du niveau du matériau de matériau de remplissage liquide, une chambre de gaz (15.2) pour un gaz interne se trouvant sous pression (pression de remplissage), comportant plusieurs éléments de remplissage (5) disposés sur la périphérie du rotor (3) et dotés respectivement d'un canal de liquide (13) se trouvant en liaison avec la chambre de liquide (15.1) de la cuve (15) et formant une ouverture de distribution (17), lequel canal de liquide comporte une soupape de liquide (18) régulée, comportant au moins un canal de retour de gaz (29) commun à tous les éléments de remplissage (5) ou à un groupe d'éléments de remplissage (5) sur le rotor (3), comportant sur le rotor (3) une arrivée de gaz (31) supplémentaire commune à tous les éléments de remplissage (5) ou à un groupe d'éléments de remplissage (5), comportant également des lignes de gaz (21, 22, 26 ; 21, 23, 27 ; 21, 24, 28) régulées réalisées dans les éléments de remplissage (5), lesquelles permettent au moins de précontraindre le récipient (2) se trouvant en position d'étanchéité avec un élément de remplissage (5) et à remplir avec le gaz inerte présentant la pression de remplissage en provenance de l'arrivée de gaz (31) supplémentaire et d'évacuer le gaz inerte refoulé lors du remplissage en dehors des récipients (2) au moins en partie sur le canal de retour de gaz (29), sachant que l'arrivée de gaz (31) supplémentaire se trouve en liaison avec la chambre de gaz (15.2) de la cuve (15) par l'intermédiaire au moins d'une liaison de gaz (32) et est reliée aux lignes de gaz (21, 22, 26 ; 21, 23, 27 ; 21, 24, 28) régulées des éléments de remplissage (5), entraînant la précontrainte des récipients (2), caractérisée en ce que l'arrivée de gaz (31) supplémentaire présente un volume pour réduire le gaz, qui est plus grand que le volume de la liaison de gaz (32) côté rotor reliant ladite arrivée de gaz (31) supplémentaire à la chambre de gaz (15.2) de la cuve (15), et en ce que les lignes de gaz (21, 22, 26 ; 21, 23, 27 ; 21, 24, 28) peuvent être régulées de telle manière que la proportion de gaz inerte refoulé lors du remplissage dans le canal de retour de gaz (29) est plus grande qu'une quantité de gaz inerte refoulé lors du remplissage en dehors de l'espace intérieur des récipients également dans l'arrivée de gaz (31) supplémentaire de telle sorte qu'en tenant compte d'un échange gazeux entre les éléments de remplissage (5), la quantité en gaz inerte prélevée lors de la précontrainte de l'arrivée de gaz (31) supplémentaire est plus importante que la quantité de gaz refoulée lors du remplissage sous contre-pression en dehors des récipients (2) dans l'arrivée de gaz (31) supplémentaire.
  13. Machine de remplissage selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'arrivée de gaz (31) supplémentaire au moins au nombre de une est constamment en liaison avec la chambre de gaz (15.2) de la cuve (15).
  14. Machine de remplissage selon l'une quelconque des revendications précédentes 12 ou 13, caractérisée par des moyens (16, 16.1) servant à amener de manière régulée du gaz inerte dans la chambre de gaz (15.2) de la cuve (15) pour maintenir la pression de remplissage.
  15. Machine de remplissage selon l'une quelconque des revendications précédentes 12 à 14, caractérisée en ce qu'au moins un canal d'évacuation (30) commun à tous les éléments de remplissage (5) ou à un groupe d'éléments de remplissage (5) est prévu sur le rotor (3), auquel sont raccordés les éléments de remplissage (5) par au moins une ligne de gaz (21, 23, 27) régulée réalisée dans les éléments de remplissage (5).
  16. Machine de remplissage selon l'une quelconque des revendications précédentes 12 à 15, caractérisée en ce qu'une arrivée de gaz (21) est commune à toutes les lignes de gaz réalisées dans chaque élément de remplissage (5), laquelle arrivée de gaz débouche dans l'espace intérieur du récipient se trouvant en position d'étanchéité avec l'élément de remplissage (5) concerné.
  17. Machine de remplissage selon la revendication 14, caractérisée en ce que l'ouverture de distribution (17) de chaque élément de remplissage (5) est réalisée de manière à présenter une forme annulaire ou une forme partiellement annulaire et de manière à entourer une ouverture côté récipient de l'arrivée de gaz (21) commune aux lignes de gaz.
  18. Machine de remplissage selon l'une quelconque des revendications précédentes 12 à 17, caractérisée en ce que les éléments de remplissage (5) sont des éléments de remplissage exempts de tube de remplissage.
  19. Machine de remplissage selon l'une quelconque des revendications précédentes 12 à 18, caractérisée en ce qu'une conduite de liaison pouvant être régulée est présente entre l'arrivée (31) supplémentaire et le canal de retour de gaz (29) et/ou entre la conduite de liaison (32) et le canal de retour de gaz (29).
  20. Machine de remplissage selon l'une quelconque des revendications précédentes 12 à 19, caractérisée en ce que des moyens servant à évacuer et/ou à rincer les récipients sont présents.
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