EP3038971A1 - Verfahren sowie füllsystem zum füllen von behältern - Google Patents

Verfahren sowie füllsystem zum füllen von behältern

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EP3038971A1
EP3038971A1 EP14748170.9A EP14748170A EP3038971A1 EP 3038971 A1 EP3038971 A1 EP 3038971A1 EP 14748170 A EP14748170 A EP 14748170A EP 3038971 A1 EP3038971 A1 EP 3038971A1
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EP
European Patent Office
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gas
filling
channel
container
return
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EP14748170.9A
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Ludwig Clüsserath
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KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
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Publication date
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Publication of EP3038971B1 publication Critical patent/EP3038971B1/de
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    • 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
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    • B67C3/2617—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling the liquid valve being opened by mechanical or electrical actuation
    • B67C3/262—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling the liquid valve being opened by mechanical or electrical actuation and the filling operation stopping when the liquid rises to a level at which it closes a vent opening
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    • B67C3/22—Details
    • B67C3/28—Flow-control devices, e.g. using valves
    • B67C3/286—Flow-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 system according to the preamble of claim 10 or 14.
  • the actual filling phase e.g. may consist of at least two sub-phases in the form of a rapid filling phase and at least one slow filling phase, preceded in time by at least one rinsing phase in which the interior of the containers is flushed with a purge gas, i. with inert gas, e.g. CO2 gas is flushed.
  • a purge gas i. with inert gas, e.g. CO2 gas is flushed.
  • a method with the features of the preamble of claim 1 and a filling system with the features of the preamble of claim 10 (EP 1 270 499 A1) are known, wherein in the known method during rinsing the interior of the respective container with a
  • Vacuum channel is connected and is used as a purge gas return gas from a return gas channel, in which a pre-unloading of the container takes place after filling.
  • this known method is also provided to flush the container with the inert gas from the Vorentlastungshunt.
  • inert gas ie in particular of CO2 gas when rinsing the container represents a significant cost factor when filling containers.
  • the object of the invention is to significantly reduce the consumption of inert gas to reduce costs, without sacrificing quality.
  • a method according to claim 1 is formed.
  • a filling system is the subject of claim 10 or 14.
  • a fundamental peculiarity of the invention consists firstly in that the purging gas, based on the ambient or atmospheric pressure, has no or only a very slight or negligible overpressure, ie with an absolute pressure of approximately 1.0 bar or 1.05 bar or 1, 1 bar is introduced into the evacuated container interior, which in this case is connected to a vacuum or vacuum source or to a vacuum channel of the filling system.
  • the negative pressure of the container interior is between 50 mbar and 200 mbar, for example at about 100 mbar. Alone by this rinsing in the vacuum results in principle, a considerable saving in spent purge gas.
  • the gas is taken from the discharge channel as purge gas, in which the containers and also parts of the filling elements of the respective filling system are relieved after completion of the filling phase to the ambient or atmospheric pressure and thus the inert gas or CO2 gas used as purge gas leads to atmospheric or ambient pressure.
  • the pressure within the discharge channel can also be set to a value slightly above the atmospheric pressure, for example to a pressure of 1, 05 bar to 1, 3 bar.
  • Vacuum channel connected vacuum pump which not only their
  • pressure filling is generally to be understood as meaning a filling process in which the container to be filled in each case is in a sealing position against the container
  • Filling element is applied and usually before the actual filling phase, i. is biased before opening the liquid valve via at least one controlled, formed in the filling gas path with a pressurized gas clamping gas (inert gas or CO2 gas), which is then displaced during filling of the inflowing the container contents increasingly as return gas from the container interior , also via at least one controlled, im
  • a pressurized gas clamping gas inert gas or CO2 gas
  • Preceding treatment phases namely the evacuation and purging of the respective container interior with the inert gas, e.g. CO2 gas.
  • the inert gas e.g. CO2 gas.
  • container In sealing position with the treatment head or filling element befindaji container means in the context of the invention that the respective container in the manner known to those skilled with its container mouth tightly pressed against the treatment head or to the filling element or to a local seal.
  • Container are in the context of the invention in particular cans, bottles, each made of metal, glass and / or plastic.
  • Filling machine revolving design is in the context of the invention, a filling machine with a circumferentially driven transport element, preferably rotor, and with filling positions formed on the transport element for filling the container.
  • Fig. 1 in a schematic representation and in section a filling element of a filling system or a filling machine for pressure filling of containers in the form of bottles with a liquid product;
  • FIG. 4 is a schematic detail view of the flushing pipe and the ring-shaped return gas duct of the filling element of FIG. 1 enclosing this flushing pipe;
  • FIG. 5 shows in simplified representation and in section a further embodiment of the filling system according to the invention;
  • FIG. 6 shows an enlarged view of details of the filling element of FIG. 5.
  • the generally designated 1 in Figure 1 filling system is part of a filling machine for filling, preferably pressure filling of containers 2 in the form of bottles with a liquid product.
  • the filling system 1 includes, inter alia, a plurality of filling elements 3, which are provided on a common Gregutkessel 4 for all filling elements, which is designed in particular when forming the filling machine 1 as such a rotating design as a vertical machine axis annularly enclosing ring boiler.
  • each filling element 3 comprises a filling element housing 5 with a liquid channel 6 which communicates with the liquid space 4.2 via a connection 7 and forms an annular Gretabgabeö réelle 8 on the underside of the Greelementgephinuses 5, via the during the actual filling phase, the liquid product to the respective in sealing position on the filling element 3 arranged container 2 flows.
  • an inert gas eg CO2 gas
  • filling pressure eg filling pressure
  • Liquid valve 9 is provided, which consists essentially of a valve body 10 which is controlled to open and close the liquid valve 9 in a vertical Baselementachse FA controlled and lowered and cooperates with a valve seat in the liquid channel 6.
  • the valve body 10 is provided on a return gas tube 1 1 acting as a valve tappet, which is arranged with its axis coaxially with the Greetachse FA, during the respective filling phase with a lower partial length in the upper region (head space) of the
  • Container 2 extends and cooperates with an actuating device 12 for opening and closing the liquid valve 9. Alike with the
  • Playelementachse FA is further arranged a purge tube 13, which as well as the return gas pipe 1 1 at the top and bottom is open and surrounded by the return gas pipe 1 1 at a distance, so on the one hand in the interior of the return gas pipe 1 1, an annular the purge tube 13 enclosing return gas channel 14 and on the other hand, in the flushing pipe 13, a flushing channel 15 are formed.
  • the flushing pipe 13 protrudes with its lower open end over the lower open end of the return gas pipe 1 1.
  • the return gas channel 14 opens into a gas space 16 formed in the Artelementgephase 5.
  • the upper end of the flushing channel 15 opens into a likewise formed in the Artelementgephase 5 gas space 17.
  • the two gas chambers 16 and 17 are part of formed in the Artelementgephase 5 controlled gas channels , which are generally designated 21 and on the in the manner described in more detail below, including the actual filling phase prior to pretreatments of the interior of the each arranged on the filling element 3 in sealing position container 2 performed and / or controlled.
  • the filling system 1 in the illustrated embodiment further comprises a vacuum channel 18 and a discharge channel 19 which are provided in common for all filling elements 3 of the filling system 1 and connected in the manner also described in more detail below with the controlled gas paths 21 of the respective filling element 3.
  • a vacuum channel 18 and a discharge channel 19 which are provided in common for all filling elements 3 of the filling system 1 and connected in the manner also described in more detail below with the controlled gas paths 21 of the respective filling element 3.
  • Relief channel 19 is provided on a rotor 20 also carrying the filling elements 3 and rotatable about a vertical machine axis.
  • the filling element 3 in the illustrated embodiment comprises a total of six gas or control valves 21 .1 - 21 .6. These valves are preferably pneumatically actuated valves and arranged in gas paths 21, 16 and 17 having a controlled connection of the gas chambers with the
  • the vacuum channel 18 is connected to a vacuum source, not shown, or
  • Negative pressure between 90 mbar and 110 mbar e.g. generated by about 100 mbar.
  • the relief passage 19 in the illustrated embodiment serves to receive the inert gas, e.g. of the CO2 gas during the residual relieving of the respective container 2 at the end of the filling phase to ambient pressure.
  • the filling system 1 allows a filling of the container 2 in one
  • Control valves 21 .1 - 21 .6 are in their closed state, unless the open state is not explicitly stated:
  • Vacuum channel 18 can flow. It has been shown that the pressure level corresponding to the ambient pressure or substantially corresponding to the pressure in the
  • Container interior with the required quality is sufficient. 3. End evacuation of the respective container 2
  • Control valve 21 .2 via the return gas channel 14 and the gas space 16 with the
  • Vacuum channel 18 is connected, with closed control valve 21 .4.
  • evacuated container interior can flow.
  • throttled gas path (throttle 22) can flow back into the gas space 4.2.
  • the liquid valve 9 is closed when the control valves 21 .1 - 21 .6 closed.
  • the control valves 21 .1, 21 .2 and 21 .3 and 21 .5 are connected on the output side to the gas space 16.
  • the control valves 21 .4 and 21 .6 are connected on the output side to the gas space 17.
  • control valve 21 .6 in the throttled gas path is not required, so that only five control valves 21 .1 - 21 .5 are required on the respective filling element 3.
  • the fundamental advantage of the filling method described above is that in each case for the purging of the container interior, the inert gas from the discharge channel 19 is used in evacuated and connected to the vacuum channel 18 container 2, which compared to conventional methods, a significant reduction of Consumption of rinsing or inert gas can be achieved when rinsing, for example, a reduction of up to about 70%.
  • the optional flushing from the gas chamber 4.2 via the open control valve 21 .6 and the throttle 22 having gas path is preferably also when the amount of gas from the discharge channel 19 is not sufficient as the sole purge gas.
  • FIG. 5 and 6 shows a single-chamber filling system 1 a with filling elements 3a, which are each arranged at least partially in the Gregutkessel 4a and their
  • the filling system 1a again serves for pressure filling of containers 2 in the form of bottles, which are arranged during the filling process in sealing position on the respective filling element 3a.
  • the product vessel 4a is partially filled with the contents, so that in turn the liquid space 4.1 and the gas space 4.2 charged with the pressure (for example filling pressure) of an inert gas (for example CO2 gas) form.
  • an inert gas for example CO2 gas
  • Each filling element 3a has a liquid channel 6a, which communicates with the
  • Liquid chamber 4.1 is in communication and forms on the underside of the filling element and below the Basgutkessels 4a, the annular discharge opening 8a, via which the filling material flows with the liquid valve 9a open the container interior of the container 2.
  • the valve body 10a of the liquid valve 9a is provided on a return gas pipe 11a which is arranged coaxially with the filler element axis FA and forms a gas channel 14a which opens into the gas space 4.2 via a return gas valve 29 designed as a needle valve and is controlled by a needle-shaped valve body 29.1 of the return gas valve 29 can be opened and closed to the gas chamber 4.2.
  • an actuator 12a For opening and closing the liquid valve 9a by raising and lowering the valve body 10a and also to open and close the return gas valve 29 by raising and lowering the needle-shaped valve body 29.1 relative to the return gas pipe 1 1 a is an actuator 12a.
  • This is for example designed as a lifting device such that in a first opening stroke, first the valve body 29.1 raised to open the return gas valve and only in a second opening stroke or further stroke the
  • Liquid valve 9a is opened.
  • the filling system 1 a further comprises a vacuum channel 18 a and a
  • Relief channel 19a which are provided in common for all filling elements 3a of the filling system 1 a, namely in the formation of the filling system 1 a as a filling machine of rotating design with the designed as a ring bowl
  • Filling elements 3a are controlled gas paths with control valves 31 .1 - 31 .4
  • closed return gas valve 29 is in communication with the gas passage 14a, i. forms the continuation of the gas channel 14a and is connected via a gas passage 33 and the control valve 30.3 with the discharge channel 19a.
  • the filling of the container 2 is carried out with the filling system 1 a, for example, in the following manner, in turn, in the individual process steps, the liquid valve 9a and all valves 29 and 31 .1 - 31 .4 in
  • the arranged in sealing position on the filling element 3a container 2 is by opening the control valve 31 .2 and by connecting a gas path 34, which at the
  • the return gas valve 29 is opened by lifting the valve body 29.1 relative to the return gas pipe 1 1 a, so via the gas channel 14a inert gas under pressure in the
  • Container interior can flow.
  • container 2 is opened at further open return gas valve 29a and the liquid valve 9a by further raising the return gas tube 1 1 a, so on the opened liquid valve 9a filling material from the liquid space 4.1 flows into the container and displaced inertial Gas flows back via the open return gas valve 29 into the gas space 4.2.
  • the gas path 34 is connected to the discharge channel 19a by opening the control valve 31 .1, so that inert gas flows from the head space into the discharge channel 19a and is then available for later rinsing.
  • the purging of the respective container 2 can also be carried out from an inert gas channel 30 with fresh inert gas, by opening the
  • Control valve 31 .4 with which then the inert gas flows through the gas connection 33 and the gas channels 32 and 14 a in the respective container interior, which is in this case connected via the gas path 34 and the open control valve 30.2 with the vacuum channel 18 a.
  • This flushing with the inert gas from the inert gas channel 30 takes place especially if there is a gas deficit in the discharge channel 19a.
  • a gas deficit in the discharge channel 19a can in turn be compensated by controlled feeding of inert gas, for example from the inert gas channel 30 or the gas space 4.2.
  • the filling system 1 a advantageously also the possibility not only the head space of each filled container 2, but also to relieve the gas path in the interior of the return gas pipe 1 1 a by opening the control valve 30.3, thereby thereby any type of liquid pulses from the return gas pipe 1 1 a in the container 2 and a consequent unwanted foaming can be avoided.
  • a plurality of gas or control valves are required, i. in the filling system 1 five to six control valves 21 .1 - 21 .6 and the filling system 1 a at least four gas or control valves 31 .1 - 31 .4 each
  • Filling element 3 or 3a In order to reduce the number of control valves of the entire filling system, it is expedient to provide at least some of the control valves for a respective group of filling elements 3 and 3a, for example for at least two filling elements 3 and 3a together.

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Abstract

Verfahren zum Druckfüllen von Behältern (2) mit einem flüssigen Füllgut unter Verwendung eines Füllsystems (1, 1a) mit wenigstens einem Füllelement (3, 3a), wobei vor dem Einleiten einer Füllphase der Innenraum des Behälters (2) in wenigstens einer Evakuierungsund Spülphase durch Verbinden mit einem Vakuumkanal (18, 18a) evakuiert und anschließend der evakuierte und weiterhin mit dem Vakuumkanal (18, 18a) verbundene Behälterinnenraum mit einem Spül-oder Inert-Gas, beispielsweise C02-Gas gespült wird.

Description

Verfahren sowie Füllsystem zum Füllen von Behältern
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf ein Füllsystem entsprechend Oberbegriff Patentanspruch 10 oder 14.
Verfahren und Füllsysteme zum Füllen von Behältern in Form von Flaschen mit einem flüssigen Füllgut sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt,
insbesondere auch zum Druckfüllen, wobei bei diesen bekannten Verfahren und Füllsystemen der eigentlichen Füllphase, die z.B. aus wenigstens zwei Teilphasen in Form einer Schnellfüllphase und wenigstens einer Langsamfüllphase bestehen kann, zeitlich wenigstens eine Spülphase vorausgeht, in der der Innenraum der Behälter mit einem Spülgas, d.h. mit Inertgas, z.B. CO2-Gas gespült wird. Bekannt sind insbesondere auch ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sowie ein Füllsystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 10 (EP 1 270 499 A1 ), wobei bei dem bekannten Verfahren während des Spülens der Innenraum des jeweiligen Behälters mit einem
Vakuumkanal verbunden ist und als Spülgas Rückgas aus einem Rückgaskanal verwendet wird, in den ein Vorentlasten der Behälter nach dem Füllen erfolgt.
Bekannt ist weiterhin zum Druckfüllen von Behältern ein Verfahren
(DE 100 08 426 A1 ), bei dem der Behälterinnenraum vor dem eigentlichen
Druckfüllen mehrfach wiederholt jeweils zunächst evakuiert und anschließend mit einem Spülgas gespült wird. Hierbei wird zur Kontrolle und Steuerung des
Füllprozesses der jeweils im Behälterinnenraum herrschende Druck von wenigstens einem Drucksensor erfasst.
Bekannt ist weiterhin ein Verfahren zum Druckfüllen (DE 42 25 476 A1 ), bei dem nach Abschluss der Füllphase zunächst eine Vorentlastung des jeweiligen in
Dichtlage am Füllelement vorgesehenen Behälters auf einen noch über dem
Atmosphärendruck liegenden Vorentlastungsdruck in eine für sämtliche Füllelemente des Füllsystems gemeinsame Vorentlastungskammer erfolgt und erst anschließend in einer Restentlastungsphase ein Restentlasten des jeweiligen Behälters auf Atmosphären- bzw. Umgebungsdruck. Bei diesem bekannten Verfahren ist auch vorgesehen, die Behälter mit dem Inertgas aus der Vorentlastungskammer zu spülen. Die Verwendung von Inertgas, d.h. insbesondere von CO2-Gas beim Spülen der Behälter stellt einen nicht unerheblichen Kostenfaktor beim Befüllen von Behältern dar.
Aufgabe der Erfindung ist es, zur Reduzierung der Kosten den Verbrauch an Inertgas deutlich zu senken, und zwar ohne Qualitätseinbußen. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Ein Füllsystem ist Gegenstand des Patentanspruchs 10 oder 14.
Eine grundsätzliche Besonderheit der Erfindung besteht zunächst darin, dass das Spülgas bezogen auf den Umgebungs- oder Atmosphärendruck mit keinem oder mit einem nur sehr geringen oder vernachlässigbaren Überdruck, d.h. mit einem absoluten Druck von etwa 1 ,0 bar oder 1 ,05 bar oder 1 ,1 bar in den evakuierten Behälterinnenraum eingebracht wird, der hierbei mit einer Vakuum- oder Unterdruck- Quelle oder mit einem Vakuumkanal des Füllsystems verbunden ist. Der Unterdruck des Behälterinnenraums liegt dabei zwischen 50 mbar und 200 mbar, beispielsweise bei etwa 100 mbar. Allein schon durch dieses Spülen in das Vakuum ergibt sich grundsätzlich eine erhebliche Einsparung an verbrauchtem Spülgas. Eine weitere Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aber auch darin, dass als Spülgas das Gas aus dem Entlastungskanal entnommen wird, in den die Behälter sowie auch Teile der Füllelemente des jeweiligen Füllsystem nach Beendigung der Füllphase auf den Umgebungs- oder Atmosphärendruck entlastet werden und der somit das als Spülgas verwendete Inertgas bzw. CO2-Gas auf Atmosphären- oder Umgebungsdruck führt. Durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise durch den Einbau einer Drossel in die Verbindungsleitung des Entlastungskanals zur freien Atmosphäre der Umgebung, kann der Druck innerhalb des Entlastungskanal auch auf einen Wert leicht oberhalb des Atmosphärendrucks eingestellt werden, beispielsweise auf einen Druck von 1 ,05 bar bis 1 ,3 bar. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren eine Reduzierung des Verbrauchs an Spülgas um etwa 70 % erreichen. Mit dieser Reduzierung der Spülgasmenge ergibt sich aber auch eine Verringerung des Ansaugvolumens und damit der erforderlichen Leistung der an den
Vakuumkanal angeschlossenen Vakuumpumpe, wodurch nicht nur deren
Betriebskosten für Strom und Kühlung gesenkt, sondern auch die Investitionskosten reduziert werden.
Unter„Druckfüllen" ist im Sinne der Erfindung allgemein ein Füllverfahren zu verstehen, bei dem der jeweils zu füllende Behälter in Dichtlage gegen das
Füllelement anliegt und in der Regel vor der eigentlichen Füllphase, d.h. vor dem Öffnen des Flüssigkeitsventils über wenigstens einen gesteuerten, im Füllelement ausgebildeten Gasweg mit einem unter Druck stehenden Spanngas (Inertgas bzw. CO2-Gas) vorgespannt wird, welches dann während des Füllens von dem dem Behälter zufließenden Füllgut zunehmend als Rückgas aus den Behälterinnenraum verdrängt wird, und zwar ebenfalls über wenigstens einen gesteuerten, im
Füllelement ausgebildeten Gasweg. Dieser Vorspannphase gehen weitere
Behandlungsphasen voraus, nämlich das Evakuieren und Spülen des jeweiligen Behälterinnenraums mit dem Inertgas, z.B. CO2-Gas.
In Dichtlage mit dem Behandlungskopf oder Füllelement befindlicher Behälter bedeutet im Sinne der Erfindung, dass der jeweilige Behälter in der dem Fachmann bekannten Weise mit seiner Behältermündung dicht an den Behandlungskopf oder an das Füllelement bzw. an eine dortige Dichtung angepresst anliegt.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren
Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht. „Behälter" sind im Sinne der Erfindung insbesondere Dosen, Flaschen, jeweils aus Metall, Glas und/oder Kunststoff.
„Füllmaschine umlaufender Bauart" ist im Sinne der Erfindung eine Füllmaschine mit einem umlaufend angetriebenen Transportelement, vorzugsweise Rotor, und mit am Transportelement gebildeten Füllpositionen zum Füllen der Behälter.
Der Ausdruck„im Wesentlichen" bzw.„etwa" bzw.„ca." bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden
Änderungen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung und im Schnitt ein Füllelement eines Füllsystems oder einer Füllmaschine zum Druckfüllen von Behältern in Form von Flaschen mit einem flüssigen Füllgut;
Fig. 2 und 3 in vergrößerter Darstellung Details des Füllelementes der Figur 1 ;
Fig. 4 in schematischer Einzeldarstellung das Spülrohr und den dieses Spülrohr umschließenden ringförmigen Rückgaskanal des Füllelementes der Figur 1 ; Fig. 5 in vereinfachter Darstellung und im Schnitt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Füllsystems;
Fig. 6 in vergrößerter Darstellung Details des Füllelementes der Figur 5.
Das in der Figur 1 allgemein mit 1 bezeichnete Füllsystem ist Bestandteil einer Füllmaschine zum Füllen, vorzugsweise Druckfüllen von Behältern 2 in Form von Flaschen mit einem flüssigen Füllgut. Das Füllsystem 1 umfasst u.a. eine Vielzahl von Füllelementen 3, die an einem für sämtliche Füllelemente gemeinsamen Füllgutkessel 4 vorgesehen sind, der insbesondere bei Ausbildung der Füllmaschine 1 als solche umlaufender Bauart als ein eine vertikale Maschinenachse ringförmig umschließender Ringkessel ausgeführt ist. Während des Füllbetriebes ist der Füllgutkessel 4 mit dem flüssigen Füllgut teilgefüllt, sodass im Inneren des Kessels ein unterer Flüssigkeitsraum 4.1 und darüber liegend ein oberer Gasraum 4.2 gebildet sind, welch letzterer von einem Inert-Gas (z.B. CO2-Gas) unter Druck (z.B. Fülldruck) ausgefüllt ist. Jedes Füllelement 3 umfasst ein Füllelementgehäuse 5 mit einem Flüssigkeitskanal 6, der über eine Verbindung 7 mit dem Flüssigkeitsraum 4.2 in Verbindung steht und an der Unterseite des Füllelementgehäuses 5 eine ringförmige Füllgutabgabeöffnung 8 bildet, über die während der eigentlichen Füllphase das flüssige Füllgut dem jeweiligen in Dichtlage am Füllelement 3 angeordneten Behälter 2 zufließt. Zur gesteuerten Abgabe des Füllgutes in den jeweiligen Behälter ist in
Strömungsrichtung des Füllgutes vor der Füllgutabgabeöffnung 8 ein
Flüssigkeitsventil 9 vorgesehen, welches im Wesentlichen aus einem Ventilkörper 10 besteht, der zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsventils 9 in einer vertikalen Füllelementachse FA gesteuert angehoben und abgesenkt wird und mit einem Ventilsitz im Flüssigkeitskanal 6 zusammenwirkt. Der Ventilkörper 10 ist an einem als Ventilstößel wirkenden Rückgasrohr 1 1 vorgesehen, welches mit seiner Achse achsgleich mit der Füllelementachse FA angeordnet ist, während der jeweiligen Füllphase mit einer unteren Teillänge in den oberen Bereich (Kopfraum) des
Behälters 2 hineinreicht und mit einer Betätigungseinrichtung 12 zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsventils 9 zusammenwirkt. Achsgleich mit der
Füllelementachse FA ist weiterhin ein Spülrohr 13 angeordnet, welches ebenso wie das Rückgasrohr 1 1 am oberen und unteren Ende offen und von dem Rückgasrohr 1 1 mit Abstand umschlossen ist, sodass einerseits im Inneren des Rückgasrohres 1 1 ein ringförmiger das Spülrohr 13 umschließender Rückgaskanal 14 und andererseits im Spülrohr 13 ein Spülkanal 15 gebildet sind. Das Spülrohr 13 steht mit seinem unteren offenen Ende über das untere offene Ende des Rückgasrohres 1 1 vor.
Am oberen Ende mündet der Rückgaskanal 14 in einen im Füllelementgehäuse 5 gebildeten Gasraum 16. Analog hierzu mündet das obere Ende des Spülkanals 15 in einen ebenfalls im Füllelementgehäuse 5 ausgebildeten Gasraum 17. Die beiden Gasräume 16 und 17 sind Bestandteil von im Füllelementgehäuse 5 ausgebildeten gesteuerten Gaskanäle, die ganz allgemein mit 21 bezeichnet sind und über die in der nachstehend noch näher beschriebenen Weise verschiedene, auch der eigentlichen Füllphase vorausgehende Vorbehandlungen des Innenraumes des jeweiligen am Füllelement 3 in Dichtlage angeordneten Behälters 2 durchgeführt und/oder gesteuert werden.
Das Füllsystem 1 umfasst bei der dargestellten Ausführungsform weiterhin einen Vakuumkanal 18 sowie einen Entlastungskanal 19, die für sämtliche Füllelemente 3 des Füllsystems 1 gemeinsam vorgesehen und in der ebenfalls nachstehend noch näher beschriebenen Weise mit den gesteuerten Gaswegen 21 des jeweiligen Füllelementes 3 verbunden sind. Bei Ausbildung des Füllsystems 1 als Füllmaschine umlaufender Bauart sind der Füllgutkessel 4, Vakuumkanal 18 und der
Entlastungskanal 19 an einem auch die Füllelemente 3 tragenden und um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotor 20 vorgesehen.
Zur Ausbildung der gesteuerten Gaswege 21 umfasst das Füllelement 3 bei der dargestellten Ausführungsform insgesamt sechs Gas- oder Steuerventile 21 .1 - 21 .6. Diese Ventile sind bevorzugt pneumatisch betätigbare Ventile und in Gaswegen 21 angeordnet, die eine gesteuerte Verbindung der Gasräume 16 und 17 mit dem
Gasraum 4.2, mit dem Vakuumkanal 18 und mit dem Entlastungskanal 19
ermöglichen, wie dies nachstehend noch beschrieben wird. Der Vakuumkanal 18 ist an eine nicht dargestellte Vakuumquelle oder
Vakuumpumpe angeschlossen, die im Vakuumkanal 18 beispielsweise einen
Unterdruck zwischen 90 mbar und 1 10 mbar, z.B. von etwa 100 mbar erzeugt. Der Entlastungskanal 19 dient bei der dargestellten Ausführungsform zur Aufnahme des Inert-Gases, z.B. des CO2-Gases beim Restentlasten des jeweiligen Behälters 2 am Ende der Füllphase auf Umgebungsdruck.
Im Detail ermöglicht das Füllsystems 1 ein Füllen der Behälter 2 in einem
mehrstufigen Füllverfahren mit folgenden Verfahrensschritten, wobei nachstehend davon ausgegangen wird, dass sich das Flüssigkeitsventil 9 sowie auch die
Steuerventile 21 .1 - 21 .6 jeweils in ihrem geschlossenen Zustand befinden, sofern der geöffnete Zustand nicht ausdrücklich angegeben ist:
1 . Evakuieren des jeweiligen Behälters 2 Bei in Dichtlage am Füllelement 3 angeordneten Behälter 2 wird der Innenraum dieses Behälters durch Öffnen des Steuerventils 21 .2 evakuiert, und zwar über den Rückgaskanal 14. Hierfür wird der Gasraum 16 durch Öffnen des Steuerventils 21 .2 mit dem Vakuumkanal 18 verbunden.
2. Spülen des jeweiligen Behälters 2 mit Inert-Gas
Zum Spülen des Innenraums des in Dichtlage am Füllelement 3 angeordneten Behälters 2 werden der Gasraum 17 und damit der Spülkanal 15 durch Öffnen des Steuerventils 21 .4 mit dem Entlastungskanal 19 sowie der Gasraum 16 und damit der Rückgaskanal 14 durch Öffnen des Steuerventils 21 .2 mit dem Vakuumkanal 18 verbunden, sodass CO2-Gas aus dem Entlastungskanal 19 über den Spülkanal 15 in den evakuierten Innenraum des jeweiligen Behälters 2 einströmen und hierbei aus dem Behälterinnenraum verdrängtes Gas über den Rückgaskanal 14 in den
Vakuumkanal 18 strömen kann. Es hat sich gezeigt, dass das den Umgebungsdruck entsprechende oder im Wesentlichen entsprechende Druckniveau im
Entlastungskanal 19 bei dem Unterdruck, der sich durch die Verbindung des
Behälterinnenraums mit dem Vakuumkanal eingestellt, für ein Spülen des
Behälterinnenraums mit der erforderlichen Qualität ausreicht. 3. Endevakuieren des jeweiligen Behälters 2
Für das endgültige Evakuieren des weiterhin in Dichtlage am Füllelement 3 angeordneten Behälters 2 ist der Behälterinnenraum bei weiterhin geöffnetem
Steuerventil 21 .2 über den Rückgaskanal 14 und den Gasraum 16 mit dem
Vakuumkanal 18 verbunden, und zwar bei geschlossenem Steuerventil 21 .4.
4. Vorspannen des jeweiligen Behälters 2
Zum Vorspannen des Behälterinnenraums des weiterhin in Dichtlage am Füllelement 3 angeordneten Behälters wird durch Öffnen des Steuerventils 21 .3 der Gasraum 16 und damit auch der Rückgaskanal 14 mit dem Gasraum 4.2 des Füllgutkessels verbunden, sodass aus dem Gasraum 4.2 Inert-Gas unter Fülldruck in den
evakuierten Behälterinnenraum einströmen kann.
5. Schnellfüllen des jeweiligen Behälters 2 Zum Schnellfüllen des in Dichtlage am Füllelement 3 angeordneten Behälters 2 wird das Flüssigkeitsventil 9 geöffnet. Gleichzeitig werden die Steuerventile 21 .3 und 21 .5 geöffnet, sodass das vom zufließenden Füllgut aus den Behälterinnenraum
verdrängte Inert-Gas über den Rückgaskanal 14 und den Gasraum 16 sowie parallel hierzu über den das Steuerventil 21 .5 aufweisenden gedrosselten Gasweg (Drossel 22) in den Gasraum 4.2 zurückströmen kann.
6. Langsamfüllen des jeweiligen Behälters 2
Bei weiterhin in Dichtlage am Füllelement 3 angeordneten Behälter 2 und geöffnetem Flüssigkeitsventil 9 ist lediglich das Steuerventil 21 .5 geöffnet, sodass das vom zufließenden Füllgut aus den Behälterinnenraum verdrängte Inert-Gas nur gedrosselt über den Rückgaskanal 14, den Gasraum 16 und die Drossel 22 in den Gasraum 4.2 zurückfließen kann. 7. Füllende und Beruhigung des abgefüllten Füllgutes
Zur Beendigung der eigentlichen Füllphase wird bei geschlossenen Steuerventilen 21 .1 - 21 .6 auch das Flüssigkeitsventil 9 geschlossen.
8. Restentlasten des jeweiligen Behälters 2
Nach Beendigung der Füllphase erfolgt bei weiterhin in Dichtlage am Füllelement 3 angeordneten Behälter 2 das Restentlasten des vom Füllgut nicht eingenommenen Kopfraumes sowie auch des Rückgaskanales 14, des Spülkanales 15 und zumindest teilweise der gesteuerten Gaswege 21 des Füllelementes 3 durch Öffnen der
Steuerventile 21 .1 und 21 .4, d.h. durch Verbinden der Gasräume 16 und 17 mit dem Entlastungskanal 19.
Bei dem vorbeschriebenen Verfahren besteht weiterhin die Möglichkeit den
Innenraum des in Dichtlage am Füllelement 3 angeordneten Behälters 2 zusätzlich auch mit dem Inert-Gas aus dem Gasraum 4.2 zu spülen, und zwar durch Öffnen des Steuerventils 21 .6, wodurch eine gedrosselte Verbindung (Drossel 23) zwischen dem Gasraum 17 und dem Gasraum 4.2 hergestellt wird, über die Inert-Gas aus dem Gasraum 4.2 über den Gasraum 17 und den Spülkanal 15 in den Behälterinnenraum 2 eingeleitet wird, und zwar bei geöffnetem Steuerventil 21 .2, d.h. bei über den Gasraum 16 und den Rückgaskanal 14 mit dem Vakuumkanal 18 verbundenen Behälterinnenraum. Dieses optionale oder zusätzliche Spülen mit Inert-Gas aus dem Gasraum 4.2 erfolgt beispielsweise mit verkürzter Spüldauer nach dem Spülen mit dem Inert-Gas aus den Entlastungskanal 19. Um die vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte zu ermöglichen, sind die
Steuerventile 21 .1 und 21 .4 jeweils eingangsseitig mit dem Entlastungskanal 19 und die Steuerventile 21 .3, 21 .5 und 21 .6 eingangsseitig mit dem Gasraum 4.2 verbunden. Die Steuerventile 21 .1 , 21 .2 und 21 .3 und 21 .5 sind ausgangsseitig mit dem Gasraum 16 verbunden. Die Steuerventile 21 .4 und 21 .6 sind ausgangsseitig mit dem Gasraum 17 verbunden.
Wird auf das optionale bzw. zusätzliche Spülen des Behälterinnenraums aus dem Gasraum 4.2 verzichtet, so wird das Steuerventil 21 .6 in dem gedrosselten Gasweg nicht benötigt, sodass am jeweiligen Füllelement 3 nur jeweils insgesamt fünf Steuerventile 21 .1 - 21 .5 benötigt werden.
Der grundsätzliche Vorteil des vorstehend beschriebenen Füllverfahrens besteht aber darin, dass in jedem Fall für das Spülen des Behälterinnenraums das Inert-Gas aus dem Entlastungskanal 19 bei evakuiertem und mit dem Vakuumkanal 18 verbundenem Behälter 2 verwendet wird, wodurch sich gegenüber herkömmlichen Verfahren eine erhebliche Reduzierung des Verbrauchs an Spül- oder Inert-Gas beim Spülen erreichen lässt, beispielsweise eine Reduzierung bis zu etwa 70%.
Die optionale Spülung aus dem Gasraum 4.2 über das geöffnete Steuerventil 21 .6 und den die Drossel 22 aufweisenden Gasweg erfolgt bevorzugt auch dann, wenn die Gasmenge aus dem Entlastungskanal 19 als alleiniges Spülgas nicht ausreicht.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, bei einem Gasdefizit im Entlastungskanal 19 in diesem geregelt Inert-Gas aus dem Gasraum 4.2 einzuspeisen, und zwar über eine
Verbindung 24 mit einem Durchflussmesser 25 und einem Druckregler-Kreis 26 mit Steuerventil 27, welches in Abhängigkeit vom Durchflussmesser 25 sowie von einem
Drucksensor 28 gesteuert wird, welch letzterer den Gasdruck im Entlastungskanal 19 überwacht. Die Figuren 5 und 6 zeigt ein Einkammer-Füllsystem 1 a mit Füllelementen 3a, die jeweils zumindest teilweise im Füllgutkessel 4a angeordnet sind und deren
Füllgutabgabeöffnung 8a sich unmittelbar unterhalb des Füllgutkessels 4a befinden. Das Füllsystem 1 a dient beispielsweise wiederum zum Druckfüllen von Behältern 2 in Form von Flaschen, die während des Füllprozesses in Dichtlage am jeweiligen Füllelement 3a angeordnet sind. Während des Füllprozesses ist der Füllgutkessel 4a mit dem Füllgut teilgefüllt, sodass sich wiederum der Flüssigkeitsraum 4.1 und der mit dem Druck (z.B. Fülldruck) eines Inert-Gases (z.B. CO2-Gas) beaufschlagte Gasraum 4.2 bilden.
Jedes Füllelement 3a besitzt einen Flüssigkeitskanal 6a, der mit dem
Flüssigkeitsraum 4.1 in Verbindung steht und an der Unterseite des Füllelementes und unterhalb des Füllgutkessels 4a die ringförmige Abgabeöffnung 8a bildet, über die das Füllgut bei geöffnetem Flüssigkeitsventil 9a dem Behälterinnenraum des Behälters 2 zufließt. Der Ventilkörper 10a des Flüssigkeitsventils 9a ist auf einem Rückgasrohr 1 1 a vorgesehen, welches achsgleich mit der Füllelementachse FA angeordnet einen Gaskanal 14a bildet, der über ein als Nadelventil ausgebildetes Rückgasventil 29 in den Gasraum 4.2 mündet und durch einen nadeiförmigen Ventilkörper 29.1 des Rückgasventils 29 gesteuert zum Gasraum 4.2 hin geöffnet und geschlossen werden kann. Zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsventils 9a durch Anheben und Absenken des Ventilkörpers 10a sowie auch zum Öffnen und Schließen des Rückgasventils 29 durch Anheben und Absenken des nadeiförmigen Ventilkörpers 29.1 relativ zum Rückgasrohr 1 1 a dient eine Betätigungseinrichtung 12a. Diese ist beispielsweise als Hubeinrichtung derart ausgeführt, dass in einem ersten Öffnungshub zunächst der Ventilkörper 29.1 zum Öffnen des Rückgasventils angehoben und erst in einem zweiten Öffnungshub oder Weiterhub das
Flüssigkeitsventil 9a geöffnet wird.
Das Füllsystem 1 a weist weiterhin einen Vakuumkanal 18a sowie einen
Entlastungskanal 19a auf, die jeweils für sämtliche Füllelemente 3a des Füllsystems 1 a gemeinsam vorgesehen sind, und zwar bei Ausbildung des Füllsystems 1 a als Füllmaschine umlaufender Bauart mit dem als Ringkessel ausgebildeten
Füllgutkessel 4a an der Unterseite dieses Kessels oder an einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufend angetriebenen Rotor. Für jedes Füllelement 3a oder eine Gruppe von beispielsweise jeweils zwei
Füllelementen 3a sind gesteuerte Gaswege mit Steuerventilen 31 .1 - 31 .4
vorgesehen, mit denen analog zum Füllsystem 1 das Evakuieren und Spülen des Innenraums des jeweils in Dichtlage am Füllelement 3a angeordneten Behälters 2 erfolgt.
Um auch bei dem Füllsystem 1 a ein Spülen der evakuierten und mit dem
Vakuumkanal 18a verbundenen Behälter 2 mit dem Gas aus dem Entlastungskanal 19a zu ermöglichen, ist der nadeiförmige Ventilkörper 29.1 des Rückgasventils 29 mit einem weiteren Gaskanal 32 ausgebildet, der ständig, d.h. auch bei
geschlossenem Rückgasventil 29 mit dem Gaskanal 14a in Verbindung steht, d.h. die Fortsetzung des Gaskanals 14a bildet und über einen Gaskanal 33 und das Steuerventil 30.3 mit dem Entlastungskanal 19a verbunden ist.
Das Füllen der Behälter 2 erfolgt mit dem Füllsystem 1 a beispielsweise in der nachfolgenden Weise, wobei sich in den einzelnen Verfahrensschritten wiederum das Flüssigkeitsventil 9a sowie sämtliche Ventile 29 und 31 .1 - 31 .4 im
geschlossenen Zustand befinden, sofern der geöffnete Zustand nicht ausdrücklich angegeben ist:
1 . Evakuieren des jeweiligen Behälters 2
Der in Dichtlage am Füllelement 3a angeordnete Behälter 2 wird durch Öffnen des Steuerventils 31 .2 und durch Verbinden eines Gaswegs 34, der an der
Füllgutabgabeöffnung 8a mündet, aus dem Vakuumkanal 18a evakuiert.
2. Spülen des jeweiligen Behälters 2
Bei weiterhin in Dichtlage am Füllelement 3a angeordnetem Behälter 2 und bei weiterhin geöffnetem Steuerventil 31 .1 und geöffnetem Steuerventil 30.3 erfolgt über den Gaskanal 14a das Einleiten von Spülgas aus dem Entlastungskanal 19a in den Behälterinnenraum. Hierbei verdrängtes Gas wird über den Gasweg 34 und das geöffnete Steuerventil 31 .2 in den Vakuumkanal 18a abgeleitet. Das Einleiten von Spülgas aus dem Entlastungskanal 19a in den Behälterinnenraum kann auch durch eine Drossel reduziert erfolgen. 3. Vorspannen des jeweiligen Behälters 2
Bei weiterhin in Dichtlage am Füllelement 3a angeordnetem Behälter 2 wird durch Anheben des Ventilkörpers 29.1 relativ zum Rückgasrohr 1 1 a das Rückgasventil 29 geöffnet, sodass über den Gaskanal 14a Inert-Gas unter Druck in den
Behälterinnenraum einströmen kann.
4. Füllen des jeweiligen Behälters 2
Bei weiterhin in Dichtlage am Füllelement 3a angeordnetem Behälter 2 wird bei weiterhin geöffneten Rückgasventil 29a auch das Flüssigkeitsventil 9a durch weiteres Anheben des Rückgasrohres 1 1 a geöffnet, sodass über das geöffnete Flüssigkeitsventil 9a Füllgut aus dem Flüssigkeitsraum 4.1 in den Behälter strömt und hierbei verdrängtes Inert-Gas über das geöffnete Rückgasventil 29 in den Gasraum 4.2 zurückströmt.
5. Füllende und Beruhigen
Bei weiterhin in Dichtlage am Füllelement 3a angeordneten Behälter 2 werden sämtliche Ventile einschließlich des Flüssigkeitsventils 9a und des Rückgasventils 29 geschlossen.
6. Restentlasten des jeweiligen Behälters 2
Zum Entlasten insbesondere des Kopfraumes des gefüllten Behälters 2 wird durch Öffnen des Steuerventils 31 .1 der Gasweg 34 mit dem Entlastungskanal 19a verbunden, sodass Inert-Gas aus dem Kopfraum in den Entlastungskanal 19a strömt und dann für ein späteres Spülen zur Verfügung steht.
Zusätzlich kann das Spülen des jeweiligen Behälters 2 auch aus einem Inert- Gaskanal 30 mit frischem Inert-Gas erfolgen, und zwar durch Öffnen des
Steuerventils 31 .4, womit dann das Inert-Gas über die Gasverbindung 33 und die Gaskanäle 32 und 14a in den jeweiligen Behälterinnenraum strömt, der hierbei über den Gasweg 34 und das geöffnete Steuerventil 30.2 mit dem Vakuumkanal 18a verbunden ist. Diese Spülung mit dem Inert-Gas aus dem Inert-Gaskanal 30 erfolgt insbesondere dann, wenn ein Gasdefizit im Entlastungskanal 19a besteht. Weiterhin kann bei dem Füllsystem 1 a ein Gasdefizit im Entlastungskanal 19a wiederum durch gesteuerte Einspeisung von Inert-Gas beispielsweise aus dem Inert-Gaskanal 30 oder dem Gasraum 4.2 ausgeglichen werden.
Bei dem Füllsystem 1 a besteht in vorteilhafter Weise auch die Möglichkeit nicht nur den Kopfraum des jeweils gefüllten Behälters 2, sondern auch den Gasweg im Inneren des Rückgasrohres 1 1 a durch Öffnen des Steuerventils 30.3 zu entlasten, sodass hierdurch jede Art von Flüssigkeitsimpulsen aus dem Rückgasrohr 1 1 a in den Behälter 2 und eine dadurch bedingte unerwünschte Schaumbildung vermieden werden.
Wie vorstehend ausgeführt, werden zur Realisierung der Spülung der Behälter 2 mit Inert-Gas aus dem Entlastungskanal 19 Oder 19 mehrere Gas- oder Steuerventile benötigt, d.h. bei dem Füllsystem 1 fünf bis sechs Steuerventile 21 .1 - 21 .6 und bei dem Füllsystem 1 a wenigstens vier Gas- oder Steuerventile 31 .1 - 31 .4 je
Füllelement 3 bzw. 3a. Um die Anzahl der Steuerventile des gesamten Füllsystems zu reduzieren, ist es zweckmäßig zumindest einige der Steuerventile für jeweils eine Gruppe von Füllelementen 3 bzw. 3a, beispielsweise für jeweils wenigstens zwei Füllelemente 3 bzw. 3a gemeinsam vorzusehen.
Bezugszeichenliste
1, 1a Füllsystem
2 Behälter
3, 3a Füllelement
4, 4a Füllgutkessel
4.1 Flüssigkeitsraum 4.2 Gasraum
5, 5a Füllelementgehäuse 6 Flüssigkeitskanal
7 Verbindung
8, 8a Abgabeöffnung
9, 9a Flüssigkeitsventil
10, 10a Ventilkörper
11, 11a Rückgasrohr
12, 12a Betätigungselemente 13 Spülrohr
14, 14a Rückgaskanal
15 Spülkanal
16, 17 Gasraum
18, 18a Vakuumkanal
19, 19a Entlastungskanal 20 Rotor
21.1 -21.6 Gas- oder Steuerventil 22, 23 Drossel
24 Verbindung
25 Durchflussmesser 26 Steuer- oder Regelkreis 27 Ventil
28 Drucksensor
29 Rückgasventil
29.1 Ventilkörper
30 Inert-Gaskanal
31.1 -31.4 Gas- oder Steuerventil 32 Gaskanal
33 Verbindung
34 Gasweg
FA Füllelementachse

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Druckfüllen von Behältern (2) mit einem flüssigen Füllgut unter Verwendung eines Füllsystems (1 , 1 a) mit wenigstens einem Füllelement (3, 3a), wobei vor dem Einleiten einer Füllphase der Innenraum des in Dichtlage am Füllelement (3, 3a) angeordneten Behälters (2) in wenigstens einer
Evakuierungs- und Spülphase durch Verbinden mit einem Vakuumkanal (18, 18a) evakuiert und anschließend der evakuierte und weiterhin mit dem
Vakuumkanal (18, 18a) verbundene Behälterinnenraum mit einem Inert-Gas, beispielsweise CO2-Gas gespült wird, und wobei der Behälterinnenraum nach der Evakuierungs- und Spülphase mit einem unter Druck stehenden Inert-Gas vorgespannt, gefüllt und nach Beendigung dieser Vorspann- und Füllphase in einen Entlastungskanal (19, 19a) entlastet wird, wobei dass das Spülen des jeweiligen Behälterinnenraums in der wenigstens einen Evakuierungs- und Spülphase zumindest teilweise mit Gas aus dem Entlastungskanal (19, 19a) als Spülgas erfolgt,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Behälterinnenraum während der wenigstens einen Evakuierungs- und Spülphase mit einem Druck zwischen 50 mbar und 200 mbar beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Spülgas mit einem Druck von etwa 1 ,0 bar oder 1 ,05 bar oder 1 ,1 bar in den
Behälterinnenraum eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasdruck im Entlastungskanal (19, 19a) gleich oder geringfügig höher ist als der
Umgebungsdruck.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälterinnenraum während der wenigstens einen Evakuierungs- und Spülphase mit einem Druck von etwa 100 mbar beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülgas zentriert in den jeweiligen Behälter (2) eingeleitet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Spülen mit dem Gas aus dem Entlastungskanal (19a) ein Spülen des jeweiligen Behälters mit frischem Inert-Gas aus einem Gasraum (4.2) oder Gaskanal (30) des Füllsystems erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung eines Füllsystems (1 ) mit einem während des Füllens in den Behälterinnenraum hineinreichenden Spülrohr (13) mit Spülkanal (15) und einem in dem Behälterinnenraum hineinreichenden Rückgasrohr (1 1 ) mit
Rückgaskanal (14) das Spülgas über das Spülrohr (13) oder dessen Spülkanal (15) eingeleitet wird und der Behälterinnenraum über den Rückgaskanal (14) des Rückgasrohres (1 1 ) mit dem Vakuumkanal (18) des Füllsystems verbunden ist. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung eines Einkammer-Füllsystems (1 a) mit wenigstens einem Füllelement (3a) mit einem in den Behälter beim Füllen hineinreichenden
Rückgasrohr (1 1 a) das Spülgas über einen im Rückgasrohr ausgebildeten Rückgaskanal (14a) eingeleitet und der Behälterinnenraum über wenigstens einen gesteuerten Gasweg (31 .2, 34) mit dem Vakuumkanal (18a) des
Füllsystems (1 a) in Verbindung steht, wobei der Gasweg (31 .2, 34) an der Füllgutabgabeöffnung mündet.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausbildung des Füllelementes (3a) mit einem die Verbindung des Gaskanals (14a) des
Rückgasrohres (1 1 a) zum Gasraum (4.2) eines Füllgutkessels (4) öffnenden und verschließenden Rückgasventils (29) das Spülgas über eine durch den
Ventilkörper (29.1 ) dieses Rückgasventils (29) führende Verbindung (32, 33) zugeführt wird.
10. Füllsystem zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 9, mit wenigstens einem Flüssigkeitsventil (3) mit einem Ventilgehäuse (5), in welchem ein Flüssigkeitskanal (6) ausgebildet ist, der mit einem in einem
Füllgutkessel (4) ausgebildeten Flüssigkeitsraum (4.1 ) in Verbindung steht und an einer Unterseite des Füllelementes (3) eine Füllgutabgabeöffnung (8) zur Abgabe des Füllgutes in den in Dichtlage am Füllelement (3) angeordneten Behälter (2) bildet, mit einem im Flüssigkeitskanal (6) angeordneten
Flüssigkeitsventil (9), mit einem über die Füllgutabgabeöffnung (8) nach unten vorstehenden und beim Füllen in den Behälter (2) hineinreichenden Spülrohr (13) mit Spülkanal (15) sowie mit einem ebenfalls in den Behälter (2) beim Füllen hineinreichenden Rückgasrohr 1 1 , welches einen das Spülrohr (13)
umschließenden ringförmigen Rückgaskanal (14) bildet, mit einem ersten im Füllelementgehäuse (5) ausgebildeten Gasraum (16), in den der Rückgaskanal (14) mit seinem der Abgabeöffnung (8) entfernt liegenden Ende mündet sowie mit einem zweiten Gasraum (17), in den der Spülkanal (15) mündet, mit mehreren durch Gas- und/oder Steuerventile (21 .1 - 21 .6) gesteuerten
Gaswegen (21 ), mit einem für sämtliche Füllelemente (3) gemeinsamen
Vakuumkanal (18) und einem für sämtliche Füllelemente (3) ebenfalls
gemeinsamen Entlastungskanal (19), wobei der Entlastungskanal (19) über ein erstes Steuerventil (21 .4) gesteuert mit dem zweiten Gasraum (17) und dem Spülkanal (15) des Spülrohres (13) und der erste Gasraum (16) und der
Rückgaskanal (14) über ein zweites Steuerventil (21 .2) mit dem Vakuumkanal (18) während der Evakuierungs- und Spülphase verbindbar sind,
gekennzeichnet durch ein drittes Steuerventil (21 .1 ) über welches während der Restentlastung der erste Gasraum (16) und der Rückgaskanal (14) mit dem Entlastungskanal (19) verbindbar sind.
1 1 . Füllsystem nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein viertes Steuerventil (21 .3) über welches während des Vorspannens der erste Gasraum (16) und der Rückgaskanal (14) mit einem Gasraum (4.2) des Füllgutkessels (4) verbindbar sind.
12. Füllsystem nach Anspruch 10 oder 1 1 , gekennzeichnet durch ein fünftes
Steuerventil (21 .5), mit welchem der erste Gasraum (16) und der Rückgaskanal (14) gedrosselt mit dem Gasraum (4.2) des Füllgutkessels (4) für ein
Langsamfüllen verbindbar sind.
13. Füllsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet, durch ein sechstes Steuerventil (21 .6), über welches der zweite Gasraum (17) und der Spülkanal (15) mit dem Gasraum (4.2) des Füllgutkessels (4) verbindbar sind. 14. Füllsystem in Form eines Einkammerfüllsystems zum Durchführen des
Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 9, mit einem Füllgutkessel (4a), der während des Füllens unter Ausbildung eines unteren Flüssigkeitsraumes (4.1 ) und eines oberen Gasraumes (4.2) mit dem flüssigen Füllgut teilgefüllt ist, mit mehreren zumindest teilweise im Füllgutkessel (4a) angeordneten Füllelementen (3a), die jeweils eine Füllgutabgabeöffnung (8a) zur Abgabe des Füllgutes in die in Dichtlage am jeweiligen Füllelement (3a) angeordneten Behälter (2) bilden und ein Flüssigkeitsventil (9a) mit einem an einem Ventilstößel ausgebildeten
Ventilkörper (10a) aufweisen, wobei der Ventilstößel als Rückgasrohr (1 1 a) mit einem Gaskanal (14a) ausgebildet ist, mit einem die Verbindung zwischen dem Gaskanal (14a) und dem Gasraum (4.2) steuernden Rückgasventil (29), mit einem für sämtliche Füllelemente (3a) gemeinsamen Vakuumkanal (18a), mit einem für sämtliche Füllelemente (3a) gemeinsamen Entlastungskanal (19a), sowie mit mehreren, gesteuerte Gaswege bildenden Gas- und/oder
Steuerventilen (31 .1 - 31 .4), dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes
Steuerventil (30.3) für ein Verbinden des Gaskanals (14a) des Rückgasrohres (1 1 a) mit dem Entlastungskanal (19a) und ein zweites Steuerventil (31 .2) für ein Verbinden eines an der Abgabeöffnung (8a) mündenden Gaswegs (34) mit dem Vakuumkanal (18a) ausgebildet sind. 15. Füllsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Gaskanal (14a) des Rückgasrohres (1 1 a) mit dem ersten Steuerventil (30.1 ) verbindender Gasweg (32, 33) durch den Ventilkörper (29.1 ) des Rückgasventils (29) führt.
16. Füllsystem nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch ein drittes
Steuerventil (31 .1 ), welches beim Restentlasten des in Dichtlage am Füllelement (3a) angeordneten Behälters (2) den Kopfraum des Behälters (2) mit dem
Entlastungskanal (19a) verbindet.
17. Füllsystem nach einem der Ansprüche 14 - 16, gekennzeichnet durch ein viertes Steuerventil (31 .4), über welches der Gaskanal (14a) des Rückgasrohres (1 1 a) mit einem frisches Inert-Gas führenden und für sämtliche Füllelementes (2a) gemeinsamen Inert-Gaskanal (30) verbindbar ist.
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