EP2704980B1 - Verfahren zum befüllen eines behältnisses mit einer flüssigkeit - Google Patents

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EP2704980B1
EP2704980B1 EP12715577.8A EP12715577A EP2704980B1 EP 2704980 B1 EP2704980 B1 EP 2704980B1 EP 12715577 A EP12715577 A EP 12715577A EP 2704980 B1 EP2704980 B1 EP 2704980B1
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EP
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balloon
container
type body
liquid
expansion medium
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Benedikt Leibinger
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Leibinger GmbH
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    • B67C2003/2688—Means for filling containers in defined atmospheric conditions

Definitions

  • the invention relates to a device for filling a container with a particular intended for consumption liquid according to the preamble of patent claim 1.
  • this liquid is supplied to the container, for example by means of a feed probe.
  • a feed probe For filling a container, in particular bottle, with a liquid intended for consumption, in particular beverage, this liquid is supplied to the container, for example by means of a feed probe.
  • the problem with this is that the liquid is exposed to the ambient air with the result of unwanted gas release, gas exchange or gas entry.
  • the US 2009/0 095 776 A1 shows a device in particular for emptying, but also for filling a bottle of the type specified.
  • the device has a plug as an attachment, which is inserted into the upper opening of the bottle in the manner of a cork.
  • this plug is located next to a gas supply tube for a balloon, an additional, continuous tube.
  • a gas supply tube for a balloon By inflating the balloon, the wine in the bottle is squeezed out through this tube.
  • a flexible rod is angeordet to the plug. This allows liquid in the lower region to flow past it as the balloon inflates.
  • the above-described emptying device can also be used for filling a bottle. The liquid is supplied via the tube of the bottle, the balloon is emptied.
  • the FR 1 150 289 A shows a method for emptying and for filling a container with a liquid.
  • a tube is inserted from above into the container filled with the liquid, which is surrounded by a balloon.
  • this balloon is inflated so that thereby the liquid is successively forced out.
  • the liquid flows through a tap, which is located in the bottom area of the container.
  • liquid can be supplied via the tap located in the bottom region of the container.
  • the balloon inflated in the initial state is folded back into the initial position, in that the air in the balloon escapes successively over the tube.
  • the AT 007 079 U2 shows an irrigation system in which a container is provided, in which there is a closed bubble made of a flexible material. This is supplied via a feed water. At the same time, water which is outside the bubble but within the container is discharged via a pipe.
  • the system works the other way around. The purpose is that you have two different chambers in the form of water reservoirs, which can settle in the one water reservoir, the water so as to improve the quality of the plants when pouring.
  • the WO 87/06922 A1 shows a container for storing two different liquids without these coming into contact with each other.
  • a field of application are oil freighters, in which the cargo space is to be filled with water after unloading the oil.
  • Another field of application is the transport of liquids in trucks, after the discharge of a liquid of a first type, a liquid of the second kind is to be performed.
  • a container is provided, which has two openings. The one opening is associated with a bubble. This defines a first chamber, while the space between the outer surface of this bubble and the container defines a chamber.
  • the US 3 306 503 A shows an apparatus and a method for emptying a container in the manner of a bottle.
  • a pipe is inserted through the opening of the container in this.
  • the tube is surrounded by an inflatable bladder.
  • air is supplied through the tube of the bubble, so that it inflates.
  • the liquid in the container is thereby pressed through an opening to the outside, which is located in the bottom region of the container.
  • the invention is based on the issue to improve the known device for gas contactless filling a container.
  • an effective device for gas contactless filling of a container with a particular intended for consumption liquid is created.
  • the device is characterized in that the liquid does not come into contact with a gas during the filling process, for example air or another gas.
  • a gas during the filling process for example air or another gas.
  • the advantage of this device is thus that the liquid during filling of the container is not subject to any gas donation, gas exchange or gas entry.
  • the implementation of the method provides that in the container initially at least one balloon-like body is introduced. This can be arbitrarily shaped in the initial state. By this balloon-like body is filled after insertion into the container by means of a medium, thereby the interior of the container is completely filled.
  • the expansion medium can be supplied with overpressure to the balloon-like body, so that it inflates in this way.
  • a negative pressure can be applied to the space between the balloon-like body and the inner wall of the container, so that due to the resulting pressure difference of the balloon-like body sucks the expansion medium and thereby inflates.
  • the expansion medium escapes again from this balloon-like body.
  • the expansion medium can be additionally sucked off to improve the effect. It forms in the container, a space between the balloon-like body and the inner wall of the container to which the liquid is supplied, so that the container fills with this liquid.
  • the expansion of the expansion medium builds up a negative pressure which sucks in the liquid to be filled.
  • a further support is given by the fact that the liquid has an overpressure with respect to the expansion medium and is therefore supplied to the container with overpressure.
  • a back pressure can be maintained by throttling the re-flowing expansion medium, which suppresses the release of, for example, the CO 2 during the inflow of the liquid into the container. Since the balloon-like body is liquid-tight and gas-tight, the expansion medium contained in this balloon-like body does not come into contact with the liquid. After the container has been completely filled, the balloon-like body is removed again from the container and made available for the next filling operation.
  • the at least one balloon-like body is associated with an elongate carrier, with the help of which the balloon-like body is inserted into the container.
  • This elongated carrier is to be understood in the most general sense. Basically, this carrier is an elongated, narrow structure, which can be easily introduced together with the balloon-like body through the opening of the container into this container. Conversely, the assembly of elongate carrier and balloon-like body can easily pull out of the container again, when the filling process is completed with the liquid.
  • the carrier is arranged on a cap. This means that after insertion of the carrier into the container, this cap rests on the container opening and thus creates a liquid-tight seal with the container opening for the filling process.
  • the cap has an opening through which the liquid is supplied.
  • the balloon-like body is expandable. This means that this balloon-like body expands during filling of the medium in the manner of a balloon and - vice versa - returns to its original shape when escaping or when pumping the medium. For example, when the expandable balloon-like body is filled with air and then the air supply of the then full balloon-like body is reopened to fill the container with the liquid, the air from the balloon-like body escapes automatically, as if the air is released from a balloon. Because the balloon-like body contracts due to its flexibility and pushes out the air therein.
  • the balloon-like body has the advantage that it occupies only a very small volume when inserted into the container, so that the insertion process can be performed easily.
  • the balloon-like body is not expandable.
  • a preferred embodiment according to claim 4 suggests that the balloon-like body inflate targeted and above all can be emptied again, in such a way that all liquid to be introduced into the container can be easily fed to the container, technically this can be implemented such that the balloon-like body is profiled accordingly, ie that when emptied with the expansion medium first the Emptied profile in the area of the container opening, and then gradually migrate to the container bottom.
  • a plurality of balloon-like body are provided, for example a first balloon-like body in the bottom region of the container, a second balloon-like body in the central region of the container and finally a third balloon-like body in the container opening region. These are inflated one after the other and - especially - emptied during the filling process with the liquid.
  • the development according to claim 5 proposes a first embodiment of the carrier in the form of a tube.
  • the basic idea is that the balloon-like body or bodies is / are arranged on a tube, wherein the balloon-like body surrounds this tube. Then, when an expansion medium is supplied to the balloon-like body through the tube, the balloon-like body inflates around the tube.
  • the tube is provided according to the number of balloon-like body with corresponding openings for the exit of the expansion medium.
  • the use of a tube has the advantage that it can be easily inserted into the container together with the balloon-like body.
  • the development according to claim 6 proposes a second embodiment of the carrier in the form of one or more rods, against which the balloon-like body.
  • the rod is to be understood in the most general sense. It is an elongated structure. In contrast to the tube described above, however, this rod is not inside the balloon-like body, but the rod and the balloon-like body are adjacent.
  • the advantage of this rod on the one hand, that the balloon-like body can be easily inserted into the container, since the rod and the balloon-like body to a certain extent form a structural unit.
  • the rod has the advantage that it comes to rest during the gradual expansion of the balloon-like body between the outer shell of this balloon-like body and the inner wall of the container. This automatically creates a small gap between the outer shell of the balloon-like body and the inner wall of the container, through which air can escape to the container opening.
  • the advantage is therefore that even after the complete inflation of the balloon-like body no air bubbles can form in the container. The air of these air bubbles can easily escape through the container opening through the above-described gap.
  • the development according to claim 7 proposes various embodiments of the rod. For one thing, it can be bendable, so that it automatically adjusts to the respective contours adapts.
  • the rod can also be relatively rigid. In this case, it is shaped so that it is adapted to the inner contour of the container.
  • a plastic cord or the like serve.
  • the advantage is that in the initial position of the balloon-like body assumes a stretched starting position by the fixation at the front end of the rod and thereby can be easily inserted through the container opening into the container.
  • Another advantage is that a possibly remaining air bubble must escape in the bottom region of the container towards the carrier.
  • the outer surface of the balloon-like body has elevations, in particular knob-shaped elevations. Between these elevations, a gap may form to escape the air. Because this can - as already described in connection with the rod - automatically adjust a gap between the outer shell of the balloon-like body and the inner wall of the container through which air can escape to the container opening.
  • the advantage therefore, again lies in the fact that even after the complete inflation of the balloon-like body no air bubbles can form in the container. The air of these air bubbles can easily escape through the container opening through the above-described gap.
  • the knob-shaped elevations may be formed, for example, diamond-shaped.
  • a gas in particular air, or a liquid, in particular water, can be used as the medium for filling the balloon or the body.
  • the first embodiment of the filling device shows a container 1 in the form of a bottle with a container opening 2.
  • the filling device initially consists of a tube 3, which is held in a cap 4.
  • This tube 3 is open on the underside. In addition, it has a feed opening for a medium at the upper end.
  • the cap 4 finally still has a lateral opening 5.
  • a flexible body 6 is pushed and fastened with its upper peripheral edge close to the cap 4. This body 6 can be inflated into a kind of balloon.
  • Fig. 1b shows the situation when the filling device is fully inserted and while the cap 4 is slightly spaced above the container opening 2, so does not close tight.
  • Fig. 1 c shows how the tube 3, an expansion medium 8, in particular air (but also alternatively a hydraulic expansion medium), is supplied.
  • This expansion medium 8 exits the lower opening of the tube 3 and thereby gradually inflates the body 6 into a balloon-like body 6.
  • the air in the container 1 escapes through the annular intermediate gap between the container opening 2 and the cap 4.
  • Fig. 1d shows how the balloon-shaped body 6 completely rests against the inner wall of the container 1. Also, the cap 4 was now placed tightly on the container 1.
  • the expansion medium 8 can be supplied to the balloon-like body 6 with overpressure, so that this inflates in this way.
  • a negative pressure can be applied to the space between the balloon-like body 6 and the inner wall of the container 1, so that due to the resulting pressure difference of the balloon-like body 6 sucks the expansion medium 8 and thereby inflates.
  • the filling device is pulled out of the container 1 again ( Fig. 1f ).
  • Fig. 2 shows a somewhat modified embodiment of the balloon-like body 6.
  • the balloon-like body 6 inflates profiled during filling of the expansion medium 8, in such a way that first the bottom portion of the container 1 is filled, then the central container area and finally the neck area the container 1. The emptying of the balloon-like body 6 for the filling then takes place in the reverse order.
  • Fig. 3a to 3d shows a further modified embodiment of the filling device.
  • a total of three superposed balloon-shaped body 6 are provided, which are arranged on the tube 3 enveloping this.
  • Each of these three balloon-shaped body 6 is associated with an outlet opening from the tube 3.
  • the lowest balloon-shaped body 6 is inflated ( Fig. 3b ), then the middle balloon-shaped body 6 (FIG. Fig. 3c ) and finally the uppermost balloon-shaped body 6 (FIG. Fig. 3d ).
  • the emptying of the balloon-like body 6 for the filling then takes place in the reverse order.
  • Fig. 4a to 4d shows a further modified embodiment of the filling device.
  • the basic principle here is that instead of a tube 3 on the cap 4, a rod 9 is arranged.
  • This rod 9 is in particular made of plastic and is as an elongated, flexible Formed structures.
  • the rod 9 does not protrude into the balloon-like body 6, but rather the balloon-like body 6 and the rod 9 are located side by side.
  • the front end of the balloon-like body 6 is connected to the front end of the rod 9 via a cord 10 or the like.
  • the basic principle of filling corresponds to that basic principle, as has already been described above.
  • a vacuum can also be applied here in the container 1, so that due to the pressure difference of the balloon-like body 6 fills with air.
  • the air is discharged from the balloon-like body 6 again. Since this balloon-like body 6 is a kind of balloon, it automatically contracts when the air is released, thereby pushing out the air contained in the balloon-like body 6 ( Fig. 4e ). At the same time, the liquid 7 is sucked into the container 1 or the liquid 7 is supplied with pressure. Finally, then the filling can be pulled out of the container 1 and used for a subsequent filling ( Fig. 4f ).
  • the advantage of using the above-described rod 9 is that it comes to rest during filling of the balloon-like body 6 with air between the outer surface of this balloon-like body 6 and the inner surface of the container 1 such that along the rod 9 forms a gap.
  • the gap reduces automatically with increasing expansion of the balloon-like body 6.
  • the air gap virtually ensures itself to minimize or eliminate.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behältnisses mit einer insbesondere zum Verzehr bestimmten Flüssigkeit nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Zum Befüllen eines Behältnisses, insbesondere Flasche, mit einer zum Verzehr bestimmten Flüssigkeit, insbesondere Getränk, wird diese Flüssigkeit dem Behältnis beispielsweise mittels einer Zuführsonde zugeführt. Das Problem dabei ist, daß die Flüssigkeit der Umgebungsluft ausgesetzt ist mit der Folge von unerwünschter Gasentbindung, Gasaustausch oder Gaseintrag.
  • Die US 2009/0 095 776 A1 zeigt eine Vorrichtung insbesondere zum Entleeren, aber auch zum Befüllen einer Flasche der eingangs angegebenen Art. Die Vorrichtung weist dabei einen Stopfen als Aufsatz auf, welcher in die obere Öffnung der Flasche in der Art eines Korkens hineingesteckt wird. In diesem Stopfen befindet sich neben einem Gaszuführungsrohr für einen Ballon ein zusätzliches, durchgehendes Röhrchen. Durch Aufblähen des Ballons wird der in der Flasche befindliche Wein durch dieses Röhrchen hinausgepreßt. Weiterhin ist ein flexibler Stab an dem Stopfen angeordet. Dieser ermöglicht es, daß im unteren Bereich sich befindende Flüssigkeit beim Aufblähen des Ballons daran vorbeistreichen kann. Die vorbeschriebene Entleervorrichtung kann auch zum Befüllen einer Flasche verwendet werden. Dabei wird die Flüssigkeit über das Röhrchen der Flasche zugeführt, wobei der Ballon entleert wird.
  • Die FR 1 150 289 A zeigt ein Verfahren zum Entleeren sowie zum Befüllen eines Behältnisses mit einer Flüssigkeit. Zum Entleeren wird in das mit der Flüssigkeit befüllte Behältnis von oben her ein Rohr eingeführt, welches von einem Ballon umgeben ist. Zum Entleeren des Behältnisses wird dieser Ballon aufgebläht, so daß dadurch die Flüssigkeit sukzessive hinausgepreßt wird. Die Flüssigkeit fließt dabei über einen Hahn ab, welcher sich im Bodenbereich des Behältnisses befindet. Zum Befüllen des leeren Behältnisses kann über den im Bodenbereich des Behältnisses befindlichen Hahn Flüssigkeit zugeführt werden. Dadurch wird der im Ausgangszustand voll aufgeblähte Ballon in die Ausgangsstellung zurück gefaltet, indem die im Ballon befindliche Luft sukzessive über das Rohr entweicht.
  • Die AT 007 079 U2 zeigt eine Bewässerungsanlage, bei der ein Behälter vorgesehen ist, in welchem sich eine geschlossene Blase aus einem flexiblen Werkstoff befindet. Diesem wird über eine Zuführung Wasser zugeführt. Gleichzeitig wird Wasser, welches sich außerhalb der Blase, jedoch innerhalb des Behälters befindet über eine Leitung abgeführt. Das System funktioniert dabei umgekehrt entsprechend. Sinn und Zweck ist es, daß man zwei verschiedene Kammern in Form von Wasserreservoirs hat, wobei sich in dem einen Wasserreservoir das Wasser absetzen kann, um so beim Gießen die Pflanzenqualität zu verbessern.
  • Die WO 87/06922 A1 zeigt einen Container zum Speichern von zwei verschiedenen Flüssigkeiten, ohne daß diese miteinander in Kontakt gelangen. Ein Anwendungsgebiet sind dabei Ölfrachter, bei welchen der Laderaum nach Entladen des Öls mit Wasser befüllt werden soll. Ein anderes Anwendungsgebiet ist der Transport von Flüssigkeiten in Lastwagen, wobei nach der Entladung einer Flüssigkeit einer ersten Art eine Flüssigkeit zweiter Art durchgeführt werden soll. Dabei ist ein Behälter vorgesehen, welcher zwei Öffnungen aufweist. Der einen Öffnung ist dabei eine Blase zugeordnet. Diese definiert eine erste Kammer, während der Raum zwischen der Außenmantelfläche dieser Blase und dem Behältnis eine Kammer definiert.
  • Die US 3 306 503 A zeigt eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Entleeren eines Behältnisses in der Art einer Flasche. Zu diesem Zweck wird ein Rohr durch die Öffnung des Behältnisses in dieses hineingesteckt. Umgeben ist das Rohr von einer aufblasbaren Blase. Zum Entleeren des Behältnisses wird über das Rohr der Blase Luft zugeführt, so daß diese sich aufbläht. Die im Behältnis befindliche Flüssigkeit wird dadurch durch eine Öffnung nach außen hindurchgepreßt, welche sich im Bodenbereich des Behältnisses befindet.
  • Der Erfindung liegt die Ausgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung zum gaskontaktlosen Befüllen eines Behältnisses zu verbessern.
  • Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
  • Dadurch ist eine effektive Vorrichtung zum gaskontaktlosen Befüllen eines Behältnisses mit einer insbesondere zum Verzehr bestimmten Flüssigkeit geschaffen. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Flüssigkeit während des Befüllprozesses nicht in Berührung mit einem Gas gelangt, beispielsweise Luft oder einem anderen Gas. Der Vorteil dieser Vorrichtung besteht somit darin, daß die Flüssigkeit beim Befüllen des Behältnisses keinerlei Gasentbindung, Gasaustausch oder Gaseintrag unterliegt. Die Durchführung des Verfahrens sieht vor, daß in das Behältnis zunächst wenigstens ein ballonartiger Körper eingeführt wird. Dieser kann im Ausgangszustand beliebig geformt sein. Indem dieser ballonartige Körper nach dem Einführen in das Behältnis mittels eines Mediums befüllt wird, wird dadurch der Innenraum des Behältnisses vollständig ausgefüllt. Zum Befüllen des ballonartigen Körpers mit dem Expansionsmedium gibt es zwei Möglichkeiten: Zum einen kann das Expansionsmedium mit Überdruck dem ballonartigen Körper zugeführt werden, so daß auf diese Weise sich dieser aufbläht. Zum anderen kann an den Zwischenraum zwischen dem ballonartigen Körper und der Innenwandung des Behältnisses ein Unterdruck angelegt werden, so daß aufgrund des dadurch sich aufbauenden Druckunterschiedes der ballonartige Körper das Expansionsmedium ansaugt und sich dadurch aufbläht. Nach dem Befüllen des ballonartigen Körpers mit dem Expansionsmedium entweicht das Expansionsmedium wieder aus diesem ballonartigen Körper. Das Expansionsmedium kann dabei zur Verbesserung des Effektes zusätzlich noch abgesaugt werden. Es bildet sich in dem Behältnis ein Raum zwischen dem ballonartigen Körper und der Innenwandung des Behältnisses, dem die Flüssigkeit zugeführt wird, so daß sich das Behältnis mit dieser Flüssigkeit füllt. Unterstützt wird dies dadurch, wenn sich durch das Entweichen des Expansionsmediums ein Unterdruck aufbaut, welcher die zu befüllende Flüssigkeit ansaugt. Eine weitere Unterstützung ist dadurch gegeben, wenn die Flüssigkeit bezüglich des Expansionsmediums einen Überdruck aufweist und daher dem Behältnis mit Überdruck zugeführt wird. Schließlich kann durch eine Drosselung des wieder ausströmenden Expansionsmediums ein Gegendruck aufrecht gehalten werden, der das Entbinden beispielsweise des CO2 während des Einfließens der Flüssigkeit in das Behältnis unterdrückt. Da der ballonartige Körper flüssigkeitsdicht sowie gasdicht ist, gelangt das in diesem ballonartigen Körper befindliche Expansionsmedium nicht in Kontakt mit der Flüssigkeit. Nach dem vollständigen Befüllen des Behältnisses wird der ballonartige Körper wieder aus dem Behältnis herausgenommen und für den nächsten Befüllvorgang bereitgestellt.
  • Dem wenigstens einen ballonartigen Körper ist ein länglicher Träger zugeordnet, mit dessen Hilfe der ballonartige Körper in das Behältnis eingeführt wird. Dieser längliche Träger ist dabei im allgemeinsten Sinne zu verstehen. Grundsätzlich handelt es sich bei diesem Träger um ein längliches, schmales Gebilde, welches sich problemlos zusammen mit dem ballonartigen Körper durch die Öffnung des Behältnisses hindurch in dieses Behältnis einführen läßt. Umgekehrt läßt sich die Baueinheit aus länglichem Träger und ballonartigem Körper wieder problemlos aus dem Behältnis herausziehen, wenn der Befüllvorgang mit der Flüssigkeit abgeschlossen ist.
  • Der Träger ist an einer Kappe angeordnet. Dies bedeutet, daß nach dem Einführen des Trägers in das Behältnis diese Kappe auf der Behältnisöffnung aufliegt und somit für den Befüllvorgang einen flüssigkeitsdichten Abschluß mit der Behältnisöffnung schafft.
  • Die Kappe weist eine Öffnung auf, durch die hindurch die Flüssigkeit zugeführt wird.
  • Die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 schlägt vor, daß der ballonartige Körper ausdehnbar ist. Dies bedeutet, daß sich dieser ballonartige Körper beim Einfüllen des Mediums in der Art eines Luftballons ausdehnt und - umgekehrt - beim Entweichen oder beim Abpumpen des Mediums wieder in seine Ausgangsform zurückkehrt. Wenn der ausdehnbare ballonartige Körper beispielsweise mit Luft gefüllt wird und anschließend zum Befüllen des Behältnisses mit der Flüssigkeit die Luftzuführung des dann vollen ballonartigen Körpers wieder geöffnet wird, entweicht die Luft aus dem ballonartigen Körper selbständig, wie wenn man aus einem Luftballon die Luft herausläßt. Denn der ballonartige Körper zieht sich aufgrund seiner Flexibilität zusammen und drückt dabei die darin befindliche Luft hinaus. Dieser Effekt wird verstärkt, wenn die Flüssigkeit bezüglich des Expansionsmediums einen Überdruck aufweist (da es nur auf die Druckdifferenz von Flüssigkeitsdruck zu Expansionsmediumsdruck plus "Rückstellkraft" des ballonartigen Körpers ankommt). Der ballonartige Körper hat den Vorteil, daß er beim Einführen in das Behältnis nur ein sehr geringes Volumen einnimmt, so daß der Einführvorgang problemlos durchgeführt werden kann.
  • Alternativ ist es gemäß Anspruch 3 auch denkbar, daß der ballonartige Körper nicht ausdehnbar ist.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung gemäß Anspruch 4 schlägt vor, daß sich der ballonartige Körper gezielt aufblasen und vor allem wieder entleeren läßt, und zwar so, daß sämtliche in das Behältnis einzugebende Flüssigkeit problemlos dem Behältnis zugeführt werden kann, Technisch kann dies derart umgesetzt werden, daß der ballonartige Körper entsprechend profiliert ist, d. h. daß sich bei dessen Entleerung mit dem Expansionsmedium zunächst das Profil im Bereich des Behältnisöffnung entleert, um dann sukzessive hin zum Behältnisboden zu wandern. Alternativ ist es auch möglich, daß mehrere ballonartige Körper vorgesehen sind, beispielsweise ein erster ballonartiger Körper im Bodenbereich der Behältnis, ein zweiter ballonartiger Körper im Mittelbereich der Behältnis sowie schließlich ein dritter ballonartiger Körper im Behältnisöffnungsbereich. Diese werden der Reihe nach aufgebläht sowie - vor allem - während des Befüllvorgangs mit der Flüssigkeit entleert.
  • Die Weiterbildung gemäß Anspruch 5 schlägt eine erste Ausführungsform des Trägers in Form eines Rohres vor. Der Grundgedanke besteht darin, daß der oder die ballonartigen Körper an einem Rohr angeordnet ist/sind, wobei der ballonartige Körper dieses Rohr umhüllt. Wenn dann durch das Rohr hindurch dem ballonartigen Körper ein Expansionsmedium zugeführt wird, bläht sich der ballonartige Körper um das Rohr herum auf. Zu diesem Zweck ist das Rohr entsprechend der Anzahl der ballonartigen Körper mit entsprechenden Öffnungen zum Austritt des Expansionsmediums versehen. Die Verwendung eines Rohres hat den Vorteil, daß es zusammen mit dem ballonartigen Körper sehr einfach in das Behältnis eingeführt werden kann.
  • Die Weiterbildung gemäß Anspruch 6 schlägt eine zweite Ausführungsform des Trägers in Form eines oder mehrerer Stäbe vor, an dem der ballonartige Körper anliegt. Grundsätzlich ist es dabei auch denkbar, daß die beiden Ausführungsformen Rohr/Stab kombiniert sind. Der Stab ist dabei im allgemeinsten Sinne zu verstehen. Es handelt sich dabei um ein längliches Gebilde. Im Gegensatz zu dem vorbeschriebenen Rohr befindet sich jedoch dieser Stab nicht im Inneren des ballonartigen Körpers, sondern der Stab und der ballonartige Körper liegen nebeneinander. Der Vorteil dieses Stabes ist zum einen, daß der ballonartige Körper auf einfache Weise in den Behälter eingeführt werden kann, da der Stab und der ballonartige Körper gewissermaßen eine Baueinheit bilden. Zum anderen hat der Stab den Vorteil, daß er beim allmählichen Aufblähen des ballonartigen Körpers zwischen der Außenhülle dieses ballonartigen Körpers und der Innenwand des Behältnisses zu liegen kommt. Dadurch wird automatisch ein kleiner Spalt zwischen der Außenhülle des ballonartigen Körpers und der Innenwand des Behältnisses geschaffen, durch welche Luft hin zur Behälteröffnung entweichen kann. Der Vorteil liegt somit darin, daß sich auch nach dem vollständige Aufblähen des ballonartigen Körpers keine Luftblasen in dem Behältnis bilden können. Die Luft dieser Luftblasen kann durch den vorbeschriebenen Spalt problemlos durch die Behälteröffnung entweichen.
  • Die Weiterbildung gemäß Anspruch 7 schlägt verschiedene Ausgestaltungen des Stabes vor. Zum einen kann er biegbar sein, so daß er sich automatisch an die jeweiligen Konturen anpaßt. Der Stab kann aber auch relativ starr sein. In diesem Fall ist er so geformt, daß er an die Innenkontur des Behältnisses angepaßt ist.
  • Weiterhin schlägt die Weiterbildung gemäß Anspruch 8 vor, daß das vordere Ende des mindestens einen Stabes mit dem vorderen Ende des ballonartigen Körpers verbunden ist. Hierzu kann eine Kunststoffschnur oder dgl. dienen. Der Vorteil ist, daß in der Ausgangsstellung der ballonartige Körper durch die Fixierung am vorderen Ende des Stabes eine gestreckte Ausgangsposition einnimmt und dadurch problemlos durch die Behälteröffnung hindurch in das Behältnis eingeführt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich eine etwaig verbleibende Luftblase im Bodenbereich des Behältnisses hin zum Träger entweichen muß.
  • Die Weiterbildung gemäß Anspruch 9 schlägt vor, daß die äußere Oberfläche des ballonartigen Körpers Erhebungen, insbesondere noppenförmige Erhebungen aufweist. Zwischen diesen Erhebungen kann sich ein Spalt zum Entweichen der Luft ausbilden. Denn dadurch kann sich - wie bereits im Zusammenhang mit dem Stab beschrieben - automatisch ein Spalt zwischen der Außenhülle des ballonartigen Körpers und der Innenwand des Behältnisses einstellen, durch welche Luft hin zur Behälteröffnung entweichen kann. Der Vorteil liegt somit wiederum darin, daß sich auch nach dem vollständige Aufblähen des ballonartigen Körpers keine Luftblasen in dem Behältnis bilden können. Die Luft dieser Luftblasen kann durch den vorbeschriebenen Spalt problemlos durch die Behälteröffnung entweichen. Die noppenförmigen Erhebungen können beispielsweise rautenförmig ausgebildet sein.
  • Gemäß der Weiterbildung in Anspruch 10 kann als Medium zum Befüllen des oder der ballonartigen Körper ein Gas, insbesondere Luft, oder eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, verwendet werden.
  • Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Befüllvorrichtung zum Befüllen eines Behältnisses mit einer zum Verzehr bestimmten Flüssigkeit werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:
    • Fig. 1a bis 1g
    eine erste Ausführungsform, wobei verschiedene Verfahrensabschnitte dargestellt sind;
    Fig. 2
    eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung;
    Fig. 3a bis 3d
    eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung unter Verwendung von drei ballonartigen Körpern, ebenfalls in verschiedenen Verfahrensabschnitten;
    Fig. 4a bis 4g
    eine vierte Ausführungsform, wobei verschiedene Verfahrensabschnitte dargestellt sind.
  • Fig. 1a der ersten Ausführungsform der Befüllvorrichtung zeigt ein Behältnis 1 in Form einer Flasche mit einer Behältnisöffnung 2. Die Befüllvorrichtung besteht zunächst aus einem Rohr 3, welches in einer Kappe 4 gehalten ist. Dieses Rohr 3 ist unterseitig offen. Außerdem weist es am oberen Ende eine Zuführungsöffnung für ein Medium auf. Die Kappe 4 weist schließlich noch eine seitliche Öffnung 5 auf.
  • Auf das Rohr 3 ist ein flexibler Körper 6 aufgeschoben und mit seinem oberen Umfangsrand dicht an der Kappe 4 befestigt. Dieser Körper 6 kann zu einer Art Ballon aufgeblasen werden.
  • Die Funktionsweise ist wie folgt:
  • Die Befüllvorrichtung wird mit dem Rohr 3 voran in das Behältnis 1 durch die Behältnisoffnung 2 hindurch eingeführt. Fig. 1b zeigt die Situation, wenn die Befüllvorrichtung vollständig eingeführt ist und dabei die Kappe 4 sich mit etwas Abstand oberhalb der Behältnisöffnung 2 befindet, also nicht dicht abschließt.
  • Fig. 1 c zeigt, wie dem Rohr 3 ein Expansionsmedium 8, insbesondere Luft (aber auch alternativ ein hydraulisches Expansionsmedium), zugeführt wird. Dieses Expansionsmedium 8 tritt aus der unteren Öffnung des Rohres 3 aus und bläht dadurch allmählich den Körper 6 zu einem ballonartigen Körper 6 auf. Die in dem Behältnis 1 befindliche Luft entweicht dabei durch den ringförmigen Zwischenspalt zwischen der Behältnisöffnung 2 und der Kappe 4. Die Endsituation ist in Fig. 1d dargestellt. Sie zeigt, wie der ballonförmige Körper 6 vollständig an der Innenwand des Behältnisses 1 anliegt. Auch wurde die Kappe 4 nunmehr dicht auf das Behältnis 1 aufgesetzt.
  • Zum Befüllen des ballonartigen Körpers 6 mit dem Expansionsmedium 8 gibt es dabei zwei Möglichkeiten:
  • Zum einen kann das Expansionsmedium 8 mit Überdruck dem ballonartigen Körper 6 zugeführt werden, so daß auf diese Weise sich dieser aufbläht.
  • Zum anderen kann an den Zwischenraum zwischen dem ballonartigen Körper 6 und der Innenwandung des Behältnisses 1 ein Unterdruck angelegt werden, so daß aufgrund des dadurch sich aufbauenden Druckunterschiedes der ballonartige Körper 6 das Expansionsmedium 8 ansaugt und sich dadurch aufbläht.
  • Wie in Fig. 1e dargestellt, entweicht anschließend das Expansionsmedium 8 wieder. Durch Drosselung des wieder ausströmenden Expansionsmediums 8 wird ein Gegendruck aufrecht gehalten, der das Entbinden beispielsweise des CO2 während des Einfließens der Flüssigkeit 7 in das Behältnis 1 unterdrückt. Aufgrund seiner Elastizität zieht sich der ballonartige Körper 6 zusammen. Über die Öffnung 5 in der Kappe 4 wird die Flüssigkeit 7 dem Behältnis 1 zugeführt. Die Flüssigkeit 7 verdrängt dabei den ballonartigen Körper 6 mit dem notwendigen Volumen. Der Zwischenraum zwischen dem ballonartigen Körper 6 und der Innenwandung des Behältnisses 1 ist dabei abhängig von der Menge der zugeführten Flüssigkeit 7.
  • Nach dem vollständigen Befüllen des Behältnisses 1 wird die Befüllvorrichtung wieder aus dem Behältnis 1 herausgezogen (Fig. 1f).
  • Fig. 2 zeigt eine etwas modifizierte Ausführungsform des ballonartigen Körpers 6. Hier ist gezeigt, daß sich der ballonartige Körper 6 beim Einfüllen des Expansionsmediums 8 profiliert aufbläht, und zwar so, daß zunächst der Bodenbereich der Behältnis 1 ausgefüllt wird, anschließend der mittlere Behältnisbereich und schließlich der Halsbereich der Behältnis 1. Die Entleerung des ballonartigen Körpers 6 für den Befüllvorgang erfolgt dann in der umgekehrten Reihenfolge.
  • Fig. 3a bis 3d zeigt eine weitere modifizierte Ausführungsform der Befüllvorrichtung. Hier sind insgesamt drei übereinander fixierte ballonförmige Körper 6 vorgesehen, welche auf dem Rohr 3 dieses umhüllend angeordnet sind. Jedem dieser drei ballonförmigen Körper 6 ist eine Austrittsöffnung aus dem Rohr 3 zugeordnet.
  • Bei dieser Ausführungsvariante wird zunächst der unterste ballonförmige Körper 6 aufgebläht (Fig. 3b), anschließend der mittlere ballonförmige Körper 6 (Fig. 3c) sowie schließlich der oberste ballonförmige Körper 6 (Fig. 3d). Die Entleerung der ballonartigen Körper 6 für den Befüllvorgang erfolgt dann in der umgekehrten Reihenfolge.
  • Fig. 4a bis 4d zeigt eine weitere modifizierte Ausführungsform der Befüllvorrichtung. Das Grundprinzip hier besteht darin, daß statt eines Rohres 3 an der Kappe 4 ein Stab 9 angeordnet ist. Dieser Stab 9 besteht insbesondere aus Kunststoff und ist als längliches, flexibles Gebilde ausgebildet. Im Gegensatz zu dem Rohr 3 ragt der Stab 9 nicht in den ballonartigen Körper 6, sondern der ballonartige Körper 6 und der Stab 9 befinden sich vielmehr Seite an Seite. Das vordere Ende des ballonartigen Körpers 6 ist dabei mit dem vorderen Ende des Stabes 9 über eine Schnur 10 oder dgl. verbunden.
  • Weiterhin ist in den Fig. 4b bis 4e erkennbar, daß das obere Ende des ballonartigen Körpers 6 im Bereich der Ventilöffnung der Kappe 4 direkt an der Innenwand der in dieser Kappe 4 ausgebildeten axialen Durchgangsbohrung anliegt. Dies hat den Vorteil, daß kein Luftspalt bestehen bleibt, mit dem die Flüssigkeit 7 in Berührung kommen könnte. Diese Ausbildung ist auch bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen anwendbar.
  • Das Grundprinzip der Befüllung entspricht demjenigen Grundprinzip, wie es zuvor bereits beschrieben worden ist. Dies bedeutet, daß der Stab 9 mit seinem ballonartigen Körper 6 in die Behältnisöffnung 2 des Behältnisses 1 eingeführt wird (Fig. 4a und 4b). Nach Öffnen eines Ventils wird der ballonartige Körper 6 mit Luft gefüllt, so daß durch den damit verbundenen Verdrängungseffekt über ein Auslaßventil die in dem Behältnis 1 befindliche Luft hinausgepreßt wird und somit austritt (Fig. 4c und 4d). Gleichermaßen kann auch hier in dem Behältnis 1 ein Vakuum angelegt werden, so daß sich aufgrund des Druckunterschiedes der ballonartige Körper 6 mit Luft füllt.
  • Anschließend wird die Luft aus dem ballonartigen Körper 6 wieder abgelassen. Da es sich bei diesem ballonartigen Körper 6 um eine Art Luftballon handelt, zieht sich dieser beim Ablassen der Luft automatisch zusammen und drückt dabei die im ballonartigen Körper 6 enthaltene Luft hinaus (Fig. 4e). Gleichzeitig wird die Flüssigkeit 7 in das Behältnis 1 angesaugt bzw. die Flüssigkeit 7 mit Druck zugeführt. Schließlich kann dann die Befüllvorrichtung wieder aus dem Behältnis 1 herausgezogen und für einen nachfolgenden Befüllvorgang verwendet werden (Fig. 4f).
  • Der Vorteil in der Verwendung des vorbeschriebenen Stabes 9 liegt darin, daß dieser beim Befüllen des ballonartigen Körpers 6 mit Luft zwischen der Außenmantelfläche dieses ballonartigen Körpers 6 und der Innenmantelfläche des Behältnisses 1 dergestalt zu liegen kommt, daß sich längs des Stabes 9 ein Spalt ausbildet. Dadurch ist eine Möglichkeit geschaffen, daß sämtliche Luft aus dem Behältnis 1 entweichen kann, sofern sich irgendwelche Luftblasen bilden sollten, wenn sich der ballonartige Körper 6 entsprechend ungünstig aufblähen sollte. Dies ist in der Schnittdarstellung zu Fig. 4d erkennbar. Dabei reduziert sich der Spalt mit zunehmender Expansion des ballonartigen Körpers 6 selbstständig. Der Luftspalt sorgt quasi selbst dafür, sich zu minimieren bzw. zu eliminieren.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Behältnis
    2
    Behältnisöffnung
    3
    Rohr
    4
    Kappe
    5
    Öffnung
    6
    ballonartiger Körper
    7
    Flüssigkeit
    8
    Expansionsmedium
    9
    Stab
    10
    Schnur

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum Befüllen eines Behältnisses (1) in Form einer Flasche mit einer insbesondere zum Verzehr bestimmten Flüssigkeit (7),
    mit einem Aufsatz für die Behältnisöffnung (2), wobei dieser Aufsatz eine Öffnung (5) aufweist, durch die hindurch die Flüssigkeit (7) dem Behältnis (1) zuführbar ist,
    mit wenigstens einem, gegenüber der Flüssigkeit (7) flüssigkeitsdichten sowie gasdichten, ballonartigen Körper (6) sowie
    mit einem, dem ballonartigen Körper (6) zugeordneten, länglichen Träger, welcher am Aufsatz angeordnet ist,
    wobei zum Befüllen zunächst der Träger zusammen mit dem wenigstens einen ballonartigen Körper (6) in das leere Behältnis (1) einführbar ist,
    wobei anschließend der wenigstens eine ballonartige Körper (6) mit einem Expansionsmedium (8) befüll- und aufblähbar ist, so daß der ballonartige Körper (6) das Innere des Behältnisses (1) ausfüllt, und
    wobei schließlich das Expansionsmedium (8) wieder aus dem ballonartigen Körper (6) entweichbar ist, so daß in den dadurch geschaffenen Zwischenraum zwischen dem ballonartigen Körper (6) und dem Behältnis (1) die zu befüllende Flüssigkeit (7) zuführbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Aufsatz eine auf die Behältnisöffnung (2) aufsetzbare, nach dem Aufsetzen auf der Behältnisöffnung (2) flüssigkeitsdicht aufliegende Kappe (4) ist,
    daß der ballonartige Körper (6) mit seinem oberen Umfangsrand dicht an der Kappe (4) befestigt ist und
    daß die in der Kappe (4) vorgesehene seitliche Öffnung (5) zur Zuführung der Flüssigkeit (7) seitlich am ballonartigen Körper (6) mündet.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß sich der ballonartige Körper (6) beim Zuführen des Expansionsmediums (8) ausdehnt und nach dem Entweichen des Expansionsmediums (8) wieder in seine Ausgangsform zurückkehrt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der ballonartige Körper (6) nicht ausdehnbar ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der wenigstens eine ballonartige Körper (6) oder die ballonartigen Körper (6) derart von dem Expansionsmedium (8) entleerbar ist/sind, daß der Innenraum des Behältnisses (1) sukzessive von der Behältnisöffnung (2) bis hin zum zur Behältnisöffnung (2) entfernten Ende mit der Flüssigkeit (1) befüllbar ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Träger ein Rohr (3) ist, auf dem der wenigstens eine ballonartige Körper (6) flüssigkeitsdicht sowie gasdicht angeordnet ist und dieses zumindest teilweise umhüllt und dabei im Grundzustand an diesem Rohr (3) anliegt, und
    daß das Rohr (3) wenigstens eine Austrittsöffnung für das Expansionsmedium (8) aufweist, über welche das dem Rohr (3) zugeführte Expansionsmedium (8) in den ballonartigen Körper (6) eintritt und diesen aufbläht und über welche das Expansionsmedium (8) wieder entweicht.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß als Träger wenigstens ein Stab (9) vorgesehen ist, an dem der ballonartige Körper (6) anliegt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Stab (9) entweder biegbar ist oder hinsichtlich seiner Längskontur an die Innenkontur des Behältnisses (1) angepaßt ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das vordere Ende des Stabes (9) mit dem vorderen Ende des ballonartigen Körpers (6) mittels einer Schnur (10) oder mittels eines Drahtes oder dgl. verbunden ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die äußere Oberfläche des ballonartigen Körpers (6) Erhebungen, insbesondere noppenförmige Erhebungen aufweist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß als Expansionsmedium (8) zum Befüllen des ballonartigen Körpers (6) ein Gas, insbesondere Luft, oder eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, vorgesehen ist.
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