EP3455157A1 - Verfahren zum füllen von behältern - Google Patents

Verfahren zum füllen von behältern

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Publication number
EP3455157A1
EP3455157A1 EP17722432.6A EP17722432A EP3455157A1 EP 3455157 A1 EP3455157 A1 EP 3455157A1 EP 17722432 A EP17722432 A EP 17722432A EP 3455157 A1 EP3455157 A1 EP 3455157A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
filling
pressure
bottle
steam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17722432.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ludwig Clüsserath
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KHS GmbH filed Critical KHS GmbH
Publication of EP3455157A1 publication Critical patent/EP3455157A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
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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
    • B67C3/22—Details
    • B67C3/225—Means for filling simultaneously, e.g. in a rotary filling apparatus or multiple rows of containers
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    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
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    • B67C7/00—Concurrent cleaning, filling, and closing of bottles; Processes or devices for at least two of these operations
    • B67C7/0006—Conveying; Synchronising
    • B67C7/004—Conveying; Synchronising the containers travelling along a circular path

Definitions

  • the present invention relates to a method for filling containers, in particular bottles, in which a CO2-containing beverage is filled into a container under pressure.
  • Closing process combined. The closing process takes place in one
  • the invention is inventively by a method with the
  • the container is evacuated to a residual pressure of 0.05 to 0.15 bar
  • the container is rinsed after evacuation with steam or a steam-containing purge gas
  • the purge gas pressure in the bottle is increased, for example to below atmospheric pressure or else higher, d) the filling valve is opened and the bottle is filled, the bottle being sealed off from the ambient atmosphere, e) a calming phase is carried out in which the pressure in the container is adjusted to the CO 2 saturation pressure or above,
  • step f Relieves the bottle and transported under atomic pressure to the capper. It is also provided according to the invention, if necessary, to dispense with the step a.
  • step b would be that the container is purged at the present pressure, for example atmospheric pressure, with steam and / or a vapor-gas mixture, whereby the air present in the container is removed from the container and replaced for example by steam ,
  • the inventive method makes in principle that a carbonated beverage with very low oxygen or other
  • the container, in particular the bottle, in the first step a) is preferably evacuated to a vacuum of 0.05-0.20 bar.
  • a rinsing takes place, in particular with superheated steam, into the vacuum in order to completely remove the residual air as far as possible.
  • Rinsing process a certain amount of CO 2 in the vapor stream or separately at the end of the steam treatment are dosed into the bottle. Also during and / or at the end of the filling process additional CO 2 can be injected under pressure into the bottle to ensure that at the end of the filling process
  • the carbonic acid can be dissolved in the beverage at lightning speed.
  • the vapor pressure in the bottle is increased in step c), for example, increased to atmospheric pressure or a pressure above it. If the filling valve then opens in step d) under these conditions, a very rapid condensation of the vapor in the bottle occurs when the cold product flows in. This results in a very fast filling of the container.
  • step f) In order to prevent the implosion of the bottle from occurring in conjunction with a pure steam atmosphere, a small amount of CO 2 can be metered into the container before the filling process. This dosage can also contribute to the saturation pressure of CO 2 being reached in the calming phase e). It is known from our known filling method with steam application that with the aid of the steam purging method in the bottle an atmosphere can be created which is practically free of residual air (oxygen). After a brief settling phase in step e) under a pressure set according to the beverage or product, the container then becomes in step f)
  • the bottle is relieved to atmospheric pressure, so that a closure of the bottle in the usual way is possible.
  • the inflow rate of the contents can be controlled in the bottle via a combination flow meter and control valve.
  • a volumetric measurement by means of the flow meter for the sudden filling is too slow, the required filling amount of the filling material is metered into a preliminary vessel and discharged abruptly into the bottle. This is advantageous if the flow meter is no longer able to achieve a sufficient measuring accuracy due to the high filling speed.
  • the beverage or filling material is preferably filled via a tight connection between a reservoir and the container to be filled by means of a switchable filling valve.
  • a pressure is preferably set, which corresponds to the CO 2 saturation pressure or above.
  • the actual pressure in the bottle may preferably be adjusted and / or adjusted to the required pressure level via a pressure sensor positioned in the filling valve, which communicates with the container.
  • the new method has the advantage that due to the large pressure difference between the reservoir and bottle, the filling process is very fast. This leads to short filling times and thus to much smaller sized filling machines. If necessary, the filling speed can also be achieved by means of a regulating valve arranged in the inlet to the container as a function of that of the flow meter
  • determined volume flow can be controlled.
  • a determined volume flow can be controlled.
  • the pressure in the reservoir may also be at atmospheric pressure, or a pressure above it.
  • the invention is preferably designed for a free-jet filling process.
  • free-jet filling or “free-jet filling” is understood as meaning a filling process in which the liquid product flows to the container to be filled from the liquid valve in a free filling jet or filling material jet, the flow of the filling material not being controlled by guide elements such as e.g. Ableittrane, swirler, short or long filling tubes is influenced or changed. Free jet filling can take place both without pressure and under pressure.
  • the container In the pressureless free jet filling, the container has ambient pressure, the container is not usually applied with its container mouth or opening on the filling element, but is spaced from the filling element or from a provided discharge opening. If the container at the non-pressurized jet filling but with his container mouth on the filling element, so a gas path establishes a connection between the interior of the container and the environment, whereby a non-pressurized filling is made possible.
  • the gas contained in the container and displaced by the beverage flowing into the container escapes into the environment via this gas path.
  • the container is pressed with its mouth against the filling element and sealed, the pressure in the interior of the container is adjusted by applying a clamping gas or by applying a vacuum to this, deviating from the ambient pressure , which can be both above and below the ambient pressure.
  • the invention can also be carried out with filling elements which have flow guide elements, eg a filling tube, in order to transfer the filling material into the container. In this case, less microbubbles can be smashed in a lower layer filling with high filling speed, which would then lead to a fast and low-foam discharge.
  • Microorganisms are killed in the container during or before bottling.
  • the superheated steam condenses abruptly during filling, so that a quasi-vacuum filling is achieved. This leads to a very fast filling process.
  • the CO2 content in the purge gas can also be effected that the pressure in the container during the
  • a partial CO.sub.2 pressure in the container of 0.02 to 0.2, in particular 0.05 to 0.15, can be set. This also causes the pressure in the container to rise above the CO 2 saturation pressure when the beverage settles, so that the beverage does not degas during the settling phase.
  • the bottle is after relieving in step f) a
  • Closing process supplied The advantage here is that the closing process can be performed separately from the filling process. This is technically much easier to implement, since between the filling process and the
  • FIG. 1 is a side view of a first embodiment of a filling process with steam as a purge gas in the free jet filling
  • Fig. 2 shows a second embodiment of the filling method according to the invention in substantial accordance with Fig. 1 using a filling tube for guided filling of the bottle.
  • FIG. 1 shows a filling arrangement 10 for filling a bottle 12, wherein the bottle 12 bears against the discharge opening 16 of a filling element 18 by means of a seal 14.
  • the filling element 18 is connected to a product feed 20, for example a storage container.
  • a vertical product channel 22 is present, in which a product control valve 2, a volumetric flow meter 24, in particular a magnetic inductive flow meter (MID), a filling valve 1 and a controller 26 are provided which the product control valve 2 in response to the means of volumetric flow meter 24 determines the value determined.
  • the filling process itself is controlled via the filling valve 1, which is arranged in front of the discharge opening 16.
  • the filling element 18 is connected in the area above its discharge opening 16 with a supply pipe 27, which is connectable to a plurality of sources.
  • a supply pipe 27 via a first control valve 3 with a vacuum source 28, via a second control valve 4 with a CO2 source 30 (eg the gas space of the reservoir 20), via a third control valve 5 with a discharge area 32, for example the environment, and connectable via a fourth control valve 6 with a steam supply 34.
  • the filling process runs as follows:
  • the filling process is as follows: The bottle is evacuated by opening the first control valve 3 to a value of 0.05 to 0.15 bar. Here, the second, third and fourth control valve 4, 5, 6 are closed. Subsequently, the first control valve 3 is closed and the fourth control valve 6 is opened, whereby the bottle 12 is purged with steam.
  • the second control valve 5 and the fourth control valve 4 are closed and the filling valve 1 is opened to supply the contents of the bottle 12.
  • the filling valve 1 is closed again, wherein the amount of the supplied filling material is determined by the volumetric flow meter 24.
  • the product may also be supplied abruptly from a Dosageaum. In this case, the volumetric measurement takes place at the
  • the CO2 bottle can optionally be acted upon by controlled opening of the second control valve 5 with CO 2 .
  • the filling valve 1 After closing the filling valve 1 begins the calming phase, in which the beverage calms down and the pressure in the bottle 12 rises above the CO2 saturation pressure.
  • the third control valve 5 is opened, whereby the bottle 12 is relieved. It can now be transported on to a closing process, for example, to a capping machine.
  • a fifth control valve 7 is arranged, which on the one hand allows that the steam via the supply pipe 27 is introduced into the container or in the bottle 12 and on the other hand it also allows the filling tube 40 by means of the corresponding
  • Control valves 3, 4 and 5 with the vacuum source 28, the CO2 source 30 or with the ambient air 32 is connected.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Füllen von Behältern (12), insbesondere Flaschen, bei welchem ein CO2-haltiges Getränk in einen unter Unterdruck stehenden Behälter (12) eingefüllt wird. Das Verfahren ist charakterisiert durch eine Abfolge der folgenden Schritte: a) der Behälter wird auf einen Restdruck von 0,05 bis 0,15 bar evakuiert, b) der Behälter nach dem Evakuieren mit einem Dampf-haltigen Spülgas gespült, c) vor dem Öffnen des Füllventils (1) wird der Spülgasdruck in der Flasche auf Atmosphärendruck oder höher erhöht, d) das Füllventil (1) wird geöffnet und der Behälter wird gefüllt, wobei der Behälter gegenüber der Umgebungsatmosphäre abgedichtet (14) ist, e) eine Beruhigungsphase wird durchgeführt, f) der Behälter wird entlastet.

Description

Verfahren zum Füllen von Behältern
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Füllen von Behältern, insbesondere Flaschen, bei welchem ein CO2-haltiges Getränk in einen unter Druck stehenden Behälter eingefüllt wird.
Aus der DE 10 2014 104 873 A1 ist ein derartiger Getränke-Abfüllprozess bekannt, bei der ein CO2-haltiges Getränk in einen evakuierten Behälter, insbesondere Flasche, gefüllt wird. Bei diesem Einfüllen in die evakuierte Flasche erfolgt der Füllvorgang blitzmäßig schnell, wonach der Behälter nicht ohne ein übermäßiges Überschäumen zeitnah entlastet werden kann und damit der Transport der Flasche unter Atmosphärendruck zum Verschließen Probleme bereitet. Der Füllvorgang wird daher in diesem bekannten Verfahren direkt an der Füllstelle mit dem
Verschließprozess kombiniert. Dabei erfolgt der Verschließvorgang in einem
Gasraum über der Flasche unter einem Druck oberhalb des CO2-Sättigungsdruckes. Zwischen Füll- und Verschließvorgang erfolgt keine Druckabsenkung in der Flasche. Diese Vorgehensweise hat den Nachteil dass alle Füllstellen durch eine komplexe Technik auch als Verschließstellen ausgebildet werden müssen. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein schnelles Füllverfahren zu schaffen, das ein separates Verschließen unter vorheriger Entlastung des Behälters
ermöglicht. Die Erfindung wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind ebenfalls in der Beschreibung und in der Zeichnung offenbart.
Erfindungsgemäß wird:
a) der Behälter auf einen Restdruck von 0,05 bis 0,15 bar evakuiert,
b) der Behälter nach dem Evakuieren mit Dampf oder einem dampfhaltigen Spülgas gespült,
c) vor dem Öffnen des Füllventils der Spülgasdruck in der Flasche erhöht, beispielsweise auf Druck unterhalb des Atmosphärendrucks oder aber auch höher, d) das Füllventil geöffnet und die Flasche gefüllt, wobei die Flasche gegenüber der Umgebungsatmosphäre abgedichtet ist, e) eine Beruhigungsphase durchgeführt, bei der sich der Druck im Behälter auf den CO2-Sättigungsdruck oder darüber einstellt,
f) die Flasche entlastet und unter Atomsphärendruck zum Verschließer transportiert. Es ist erfindungsgemäß ebenfalls vorgesehen, auf den Schritt a gegebenenfalls zu verzichten. In diesem Fall würde der Schritt b darin bestehen, dass der Behälter bei vorliegendem Druck, beispielsweise Atmosphärendruck, mit Dampf und/oder einem Dampf-Gas-Gemisch gespült wird, wodurch die im Behälter vorhandene Luft aus dem Behälter entfernt und beispielsweise durch Dampf ersetzt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren macht prinzipiell davon Gebrauch, dass ein kohlensäurehaltiges Getränk mit sehr niedrigem Sauerstoff- oder sonstigen
Fremdgasgehalt, gefüllt in einen Behälter unter Vakuum, bei dem der Restgasgehalt im Behälter überwiegend aus CO2 und eventuellen Resten von Wasserdampf besteht, ohne übermäßige Schaumbildung nach Beendigung des Füllvorgangs, genauer genommen ohne übermäßige Schaumbildung bei der Entlastung mit hoher Füllgeschwindigkeit gefüllt werden kann.
Der Behälter, insbesondere die Flasche, wird im ersten Schritt a) bevorzugt auf ein Vakuum von 0,05-0,20 bar evakuiert. Anschließend erfolgt in Schritt b) eine Spülung insbesondere mit überhitztem Dampf ins Vakuum, um möglichst die Restluft vollständig zu entfernen. Insbesondere zu Beginn und/oder während dieses
Spülvorgangs kann auch eine bestimmte Menge CO2 in den Dampfstrom oder separat am Ende der Dampfbehandlung in die Flasche dosiert werden. Auch während und/oder am Ende des Füllvorgangs kann noch zusätzlich CO2 unter Druck in die Flasche eingeblasen werden, um sicherzustellen, dass am Ende des
Füllvorgangs ein Druck in der Flasche entsteht, bei dem in der Beruhigungsphase e) der Sättigungsdruck erreicht oder überschritten wird. Durch die in einem
vorgeschalteten Evakuierungs- und CO2-Spülprozess erzeugte sehr reine CO2- Atmosphäre im Behälter, in die ein Getränk mit geringen gelösten Sauerstoffanteilen oder sonstigen Fremdgasanteilen gefüllt wird, entsteht beim Einfüllen trotz durch das schnelle Einströmen hervorgerufener starker Strömungsturbulenzen nur begrenzt Schaum. So kann z.B. in einer reinen CO2-Druckatmosphäre die Kohlensäure wieder blitzschnell im Getränk gelöst werden. Kurz vor dem Öffnen des Füllventils wird in Schritt c) der Dampfdruck in der Flasche erhöht, beispielsweise auf Atmosphärendruck oder einen Druck darüber erhöht. Öffnet das Füllventil danach in Schritt d) unter diesen Bedingungen, kommt es beim Einströmen des kalten Produkts zu einer sehr schnellen Kondensation vom Dampf in der Flasche. Dadurch erfolgt eine sehr schnelle Befüllung des Behälters. Wenn in eine solche Atmosphäre mit hoher Turbulenz gefüllt wird, kommt es anfänglich zu einer starken CO2-Entbindung und damit zu einem Übergang von CO2 aus der Flüssig- in die Gasphase. Verursacht durch diesen Effekt und die vom einfließenden Produkt komprimierte Restgasatmosphäre steigt der Druck im Behälter wieder an. Übersteigt der Druck in dieser Füllphase den CO2-Sättigungsdruck erfolgt eine Rückkarbonisierung mit dem vorher entbundenen CO2 und dem jetzt durch das einfließende Füllgut komprimierten Rest CO2, dass nach dem Evakuieren noch in der Flasche verblieben ist. D.h. das CO2 wird wieder mit zunehmendem Druckanstieg bis zum Sättigungsdruck oder darüber wird die Kohlensäure aber wieder blitzartig im Getränk gelöst. Daher bleibt die erzeugte Schaumbildung in Grenzen. Um zu verhindern, dass es in Verbindung mit einer reinen Dampfatmosphäre zu einer Implosion der Flasche kommt, kann vor dem Füllvorgang eine geringe Menge CO2 in den Behälter dosiert werden. Diese Dosage kann auch dazu beitragen, dass in der Beruhigungsphase e) der Sättigungsdruck an CO2 erreicht wird. Aus unseren bekannten Füllverfahren mit Dampfanwendung ist bekannt, dass mit Hilfe des Dampfspülverfahrens in der Flasche eine Atmosphäre geschaffen werden kann, die praktisch frei von Restluft (Sauerstoff) ist. Nach einer kurzen Beruhigungsphase in Schritt e) unter einem je nach Getränk bzw. Produkt eingestellten Druck wird der Behälter dann in Schritt f) auf
Atmosphärendruck entlastet und zum Verschließen weiter transportiert.
Vorzugsweise wird bei der Anwendung von Dampf als Spülmedium die Flasche auf Atmosphärendruck entlastet, so dass ein Verschließen der Flasche auf üblichem Wege möglich ist.
Auch bei diesem Verfahren kann die Einfließgeschwindigkeit des Füllgutes in die Flasche über eine Kombination Durchflussmesser und Regelventil geregelt werden. Vorzugsweise wird, insbesondere falls eine volumethsche Messung mittels Durchflussmesser für die schlagartige Befüllung zu langsam ist, die erforderliche Füllmenge des Füllgutes in ein Vorgefäß dosiert und schlagartig in die Flasche abgelassen. Dies ist vorteilhaft, wenn der Durchflussmesser aufgrund der hohen Füllgeschwindigkeit nicht mehr in der Lage ist, eine ausreichende Messgenauigkeit zu erreichen.
Die Anwendung von Dampf als Spülmedium hat zusätzlich den Effekt, dass getränkeschädigende Mikroorganismen abgetötet werden.
Das Getränk bzw. Füllgut wird vorzugsweise über eine dichte Verbindung zwischen einem Vorratsbehälter und dem zu befüllenden Behälter mittels eines schaltbaren Füllventils abgefüllt. Im Vorratsbehälter, welcher vorzugsweise die CO2-Zufuhr bildet, ist vorzugsweise ein Druck eingestellt, der dem CO2-Sättigungsdruck entspricht oder darüber liegt.
Der tatsächliche Druck in der Flasche kann vorzugsweise über einen im Füllventil positionierten Drucksensor, der mit dem Behälter in Verbindung steht, auf das erforderliche Druckniveau eingestellt und/oder eingeregelt werden.
Es ist auch denkbar, den Druck in der Flasche durch Zugabe von CO2 nach der Evakuierung höher einzustellen. Je nach Druck, der nach Füllende im Behälter eingeregelt wird erfolgt dann eine Nachkarbonisierung des Produkts in der Flasche. Ebenfalls vorzugsweise ist es, den Evakuierungsprozess zum Entfernen der Restluft durch einen reinen CO2-Spülprozess zu ersetzten.
Das neue Verfahren hat den Vorteil, dass aufgrund der großen Druckdifferenz zwischen Vorratsbehälter und Flasche der Füllprozess sehr schnell abläuft. Die führt zu kurzen Füllzeiten und damit zu deutlich kleiner dimensionierte Füllmaschinen. Die Einfüllgeschwindigkeit kann bei Bedarf auch über ein im Zulauf zum Behälter angeordnetes Regelventil in Abhängigkeit von dem vom Durchflussmesser
ermittelten Volumenstrom geregelt werden. Alternativ kann eine
Durchflussbegrenzung auch durch Drosselelemente erfolgen.
Bei nicht karbonisierten, stillen Getränken kann der Druck im Vorratsbehälter auch der Atmosphärendruck sein, oder ein Druck, der darüber liegt. Die Erfindung ist vorzugsweise für ein Freistrahlfüllverfahren konzipiert. Unter „Freistrahlfüllen" oder Freistrahlbefüllung" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Füllverfahren verstanden, bei dem das flüssige Füllgut dem zu befüllenden Behälter ab dem Flüssigkeitsventil in einem freien Füllstrahl oder Füllgutstrahl zuströmt, wobei die Strömung des Füllgutes nicht durch Leitelemente wie z.B. Ableitschirme, Drallkörper, kurze oder lange Füllrohre beeinflusst oder verändert wird. Freistrahlfüllen kann sowohl drucklos, also auch unter Druck erfolgen. Bei der drucklosen Freistrahlfüllung weist der Behälter Umgebungsdruck auf, wobei der Behälter in der Regel mit seiner Behältermündung oder -Öffnung nicht am Füllelement anliegt, sondern von dem Füllelement bzw. von einer vorgesehenen Abgabeöffnung beabstandet ist. Liegt der Behälter bei der drucklosen Freistrahlfüllung doch mit seiner Behältermündung am Füllelement an, so stellt ein Gasweg eine Verbindung zwischen dem Innenraum des Behälters und der Umgebung her, wodurch eine drucklose Füllung ermöglicht wird. Bevorzugt entweicht über diesen Gasweg auch das im Behälter enthaltene und durch das in den Behälter einströmende Getränk verdrängte Gas in die Umgebung.
Erfolgt die Freistrahlfüllung unter einem vom Umgebungsdruck abweichenden Druck, so wird der Behälter mit seiner Mündung gegen das Füllelement angepresst und abgedichtet, der Druck im Innenraum des Behälters wird durch Beaufschlagung mit einem Spanngas oder durch Beaufschlagung mit einem Unterdruck auf diesen, vom Umgebungsdruck abweichenden Druck eingestellt, welcher sowohl über, als auch unter dem Umgebungsdruck liegen kann. Die Erfindung kann jedoch auch mit Füllelementen erfolgen, die Strömungsleitelemente, z.B. ein Füllrohr aufweisen, um das Füllgut in den Behälter zu überführen. In diesem Fall können bei einer unterschichtenden Füllung mit hoher Füllgeschwindigkeit weniger Mikroblasen eingeschlagen werden, was anschließend zu einer schnellen und schaumarmen Entlastung führen würde.
Vorzugsweise wird als Spülgas überhitzter Dampf oder eine Mischung aus
überhitztem Dampf und CO2 verwendet. Dies hat den Vorteil, dass zum einen
Mikroorganismen in den Behälter beim bzw. vor dem Abfüllen abgetötet werden. Zum anderen kondensiert der überhitzte Dampf während des Einfüllens schlagartig, so dass quasi eine Vakuumbefüllung erzielt wird. Dies führt zu einem sehr schnellen Füllvorgang. Durch eine entsprechende Wahl des CO2-Gehalts im Spülgas kann darüber hinaus bewirkt werden, dass sich der Druck im Behälter während der
Beruhigungsphase auf den CO2-Sättigungsdruck oder darüber einstellt. Dies führt dazu, dass das eingefüllte Füllgut nach dem Entlasten nicht mehr ausgast. Hierzu kann vorzugsweise auch nach Schritt b) und vor Schritt d) ein partieller CO2-Druck in dem Behälter von 0,02 bis 0,2, insbesondere 0,05 bis 0,15 bar eingestellt werden. Auch dies führt dazu, dass beim Beruhigen des Getränks der Druck im Behälter über den CO2-Sättigungsdruck ansteigt, so dass in der Beruhigungsphase das Getränk nicht entgast.
Vorzugsweise wird die Flasche nach dem Entlasten in Schritt f) einem
Verschließprozess zugeführt. Der Vorteil hierbei ist, dass der Verschließprozess separat von dem Füllprozess durchgeführt werden kann. Dies ist apparatetechnisch sehr viel einfacher zu realisieren, da zwischen dem Füllvorgang und dem
Verschließvorgang der Druck über der Flasche nicht aufrechterhalten werden muss, um ein Entgasen des Füllgutes zu verhindern. Folgende Ausdrücke werden synonym verwendet: Vorgefäß - Dosageraum; Behälter - Flasche; Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 eine Seitenansicht auf eine erste Ausführungsform eines Abfüllverfahrens mit Dampfeintrag als Spülgas im Freistrahlfüllverfahren, und
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abfüllverfahrens in weitgehender Übereinstimmung mit Fig. 1 unter Verwendung eines Füllrohres zum geführten Befüllen der Flasche.
Fig. 1 zeigt eine Füllanordnung 10 zum Befüllen einer Flasche 12, wobei die Flasche 12 mittels einer Dichtung 14 gegen die Abgabeöffnung 16 eines Füllelements 18 anliegt. Das Füllelement 18 ist mit einer Produktzufuhr 20, zum Beispiel einem Vorratsbehälter, verbunden. In dem Füllelement 18 ist ein vertikaler Produktkanal 22 vorhanden, in welchem ein Produktregelventil 2, ein volumetrischer Durchflussmesser 24, insbesondere ein magnetinduktiver Durchflussmesser (MID), ein Füllventil 1 und ein Regler 26 vorgesehen sind, welcher das Produktregelventil 2 in Abhängigkeit von dem mittels des volumetrischen Durchflussmessers 24 ermittelten Wert ansteuert. Der Füllvorgang selbst wird über das Füllventil 1 , welches vor der Abgabeöffnung 16 angeordnet ist, gesteuert. Das Füllelement 18 ist im Bereich oberhalb seiner Abgabeöffnung 16 mit einem Zufuhrrohr 27 verbunden, welches mit mehreren Quellen verbindbar ist. So ist das Zufuhrrohr 27 über ein erstes Regelventil 3 mit einer Vakuumquelle 28, über ein zweites Regelventil 4 mit einer CO2-Quelle 30 (z.B. dem Gasraum des Vorratsbehälters 20), über ein drittes Regelventil 5 mit einem Entlastungsbereich 32, zum Beispiel der Umgebung, und über ein viertes Regelventil 6 mit einer Dampfzufuhr 34 verbindbar. Der Abfüllprozess läuft hier wie folgt:
Das Abfüllverfahren verläuft wie folgt: Die Flasche wird durch Öffnen des ersten Regelventils 3 auf einen Wert von 0,05 bis 0,15 bar evakuiert. Hierbei sind das zweite, dritte und vierte Regelventil 4, 5, 6 geschlossen. Anschließend wird das erste Regelventil 3 geschlossen und das vierte Regelventil 6 wird geöffnet, wodurch die Flasche 12 mit Dampf gespült wird.
Eventuell wird hierbei etwas CO2 durch gesteuerte Öffnung des zweiten Regelventils 4 zugeführt, um nachher sicherzustellen, dass der CO2-Druck in der Flasche in der Beruhigungsphase über den Sättigungsdruck des CO2 ansteigt. Nun werden das zweite Regelventil 5 und das vierte Regelventil 4 geschlossen und das Füllventil 1 wird geöffnet, um das Füllgut der Flasche 12 zuzuführen. Nach Beendigung des Füllvorgangs 1 wird das Füllventil 1 wieder geschlossen, wobei die Menge des zugeführten Füllgutes über den volumetrischen Durchflussmesser 24 ermittelt wird. Alternativ dazu kann das Produkt jedoch auch aus einem Dosageraum schlagartig zugeführt werden. In diesem Fall erfolgt die volumetrische Messung bei der
Zuführung des Füllgutes in den Dosageraum und nicht im Füllelement 18.
Während des Füllvorgangs kann optional die Flasche CO2 durch geregeltes Öffnen des zweiten Regelventils 5 mit CO2 beaufschlagt werden. Nach dem Schließen des Füllventils 1 setzt die Beruhigungsphase ein, in welcher sich das Getränk beruhigt und der Druck in der Flasche 12 über den CO2-Sättigungsdruck ansteigt. Schließlich wird das dritte Regelventil 5 geöffnet, womit die Flasche 12 entlastet wird. Sie kann nun zu einem Verschließvorgang zum Beispiel zu einer Verschließmaschine weitertransportiert werden. Die Ausführungsform der Fig. 3 unterscheidet sich von den vorherigen darin, dass hier die Befüllung nicht im Freistrahlfüllverfahren erfolgt, sondern mittels eines langen Füllrohres 40, welches zum einen über das Füllventil 1 mit dem Produktkanal 22 verbunden ist, als auch über eine Füllrohrzuführung 42, welche über das vierte Regelventil 6 mit der Dampfzufuhr 34 verbunden ist. In der Füllrohrzuführung 42 ist noch eine regelbare Drossel 44 angeordnet, um den Dampfstrom auf einen gegebenen Wert einjustieren zu können. Hier wird also im Gegensatz zu der
Anordnung in Fig. 2 das Produkt als auch der Dampf über das Füllrohr 40 zugeführt. Zwischen dem Zufuhrrohr 27 und der Füllrohrzuführung 42 ist ein fünftes Regelventil 7 angeordnet, welches zum einen erlaubt, dass der Dampf auch über das Zufuhrrohr 27 in den Behälter bzw. in die Flasche 12 eingeführt wird und welches es andererseits auch erlaubt, dass das Füllrohr 40 mittels der entsprechenden
Regelventile 3, 4 und 5 mit der Vakuumquelle 28, der CO2-Quelle 30 oder mit der Umgebungsluft 32 verbunden wird.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann innerhalb des Schutzbereichs der beiliegenden Ansprüche realisiert werden.
Bezugszeichenliste
1 Füllventil
2 Produktregelventil
3 erstes Regelventil (Vakuum)
4 zweites Regelventil (CO2)
5 drittes Regelventil (Entlastung)
6 viertes Regelventil (Dampf)
7 fünftes Regelventil (Verbindung Füllrohrzuführung - Zufuhrkanal)
10 Füllanordnung
12 Flasche - Behälter
14 Dichtung zwischen Füllelement und Flasche
16 Abgabeöffnung
18 Füllelement
20 Vorratsbehälter - Produktbehälter
22 Produktkanal
24 volumetrischer Durchflussmesser (MID)
26 Regler
27 Zufuhrrohr
28 Vakuumquelle
30 CO2-Quelle
32 Umgebung - Atmosphäre
34 Dampfquelle für überhitzten Wasserdampf
40 Füllrohr
42 Füllrohrzuführung
44 regelbare Drossel

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Füllen von Behältern (12), insbesondere Flaschen, bei welchem ein CO2-haltiges Getränk in einen unter Unterdruck stehenden Behälter (12) eingefüllt wird,
gekennzeichnet durch eine Abfolge der folgenden Schritte:
a) vorzugsweise wird Behälter evakuiert, beispielsweise auf einen Restdruck von 0,05 bis 0,15 bar,
b) der Behälter wird mit einem Dampf und/oder Dampf-haltigen Spülgas gespült, c) vor dem Öffnen eines Füllventils (1 ) zum Befüllen des Behälters wird der
Spülgasdruck in dem Behälter erhöht, vorzugsweise auf Atmosphärendruck oder höher,
d) das Füllventil (1 ) wird geöffnet und der Behälter (12) wird gefüllt, wobei der Behälter gegenüber der Umgebungsatmosphäre abgedichtet (14) ist,
e) eine Beruhigungsphase wird durchgeführt,
f) der Behälter wird entlastet.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Spülgas überhitzter Dampf oder eine Mischung aus überhitzten Dampf und CO2 ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt b) und vor Schritt d) ein partieller CO2-Druck in dem Behälter (12) von 0,02 bis 0,2, insbesondere 0,05 bis 0,1 bar eingestellt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der partielle CO2-Druck auf ein derartiges Niveau eingestellt wird, dass sich der Druck im Behälter (12) während der Beruhigungsphase auf den CO2-Sättigungsdruck oder darüber einstellt.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Behälter (12) vor und/oder während des Füllens und/oder nach dem Füllen CO2 zugeführt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (12) im Freistrahlfüllverfahren gefüllt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eingefüllte Füllgutmenge volumetrisch (24) oder per Massenmessung gemessen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine vordosierte Füllgutmenge aus einem Dosageraum zugeführt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (12) nach dem Entlasten einem Verschließprozess zugeführt wird.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017109961A1 (de) * 2017-05-09 2018-11-15 Krones Ag Vorrichtung und Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt
DE102019108829A1 (de) * 2019-04-04 2020-10-08 Khs Gmbh Verfahren zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut
DE102019111929A1 (de) * 2019-05-08 2020-11-12 Khs Gmbh Füllmaschine und Verfahren zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut
DE102019123460A1 (de) 2019-09-02 2021-03-04 Khs Gmbh Verfahren zum Befüllen und Verschließen von Behältern
DE102019130052A1 (de) 2019-11-07 2021-05-12 Khs Gmbh Verfahren zum Befüllen und Verschließen von Behältern
DE102019135261A1 (de) * 2019-12-19 2021-06-24 Krones Ag Vorrichtung und Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt
DE102019135259A1 (de) * 2019-12-19 2021-06-24 Krones Ag Vorrichtung und Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt
JP7457235B2 (ja) * 2020-02-18 2024-03-28 澁谷工業株式会社 充填装置
US12337357B2 (en) * 2020-03-30 2025-06-24 Chemtreat, Inc. Methods and systems for online cleaning of beverage fillers
DE102020110899A1 (de) * 2020-04-22 2021-10-28 Khs Gmbh Verfahren zum Befüllen von Behältern
US20210331907A1 (en) * 2020-04-28 2021-10-28 Andrew Belen Filling and Packaging of Crafted Cocktails and Drinks and Method
CN112357146A (zh) * 2020-11-10 2021-02-12 湖南佳元禄食品有限公司 一种半固体调味酱料生产设备
CN112607095B (zh) * 2020-12-27 2021-07-16 广州大唐化妆品有限公司 一种洗涤用品智能分装工艺
CN112897429B (zh) * 2021-01-19 2022-11-08 北京金星耐火材料股份有限公司 一种罐体膏状化妆品负压灌装装置
DE102022118522A1 (de) * 2022-07-25 2024-01-25 Khs Gmbh Verfahren zum Befüllen von Behältern sowie Füllanlage

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1128323A (en) * 1964-10-30 1968-09-25 Nat Res Dev Sterilising and filling bottles
US3570556A (en) * 1968-09-12 1971-03-16 Heinz Co H J Method of an apparatus for filling bottles
DE4434174A1 (de) * 1994-09-24 1996-03-28 Khs Masch & Anlagenbau Ag Verfahren zum Abfüllen eines flüssigen Füllgutes in Flaschen oder dergleichen Behälter
DE102013103192A1 (de) * 2013-03-28 2014-10-02 Khs Gmbh Verfahren sowie Füllsystem zum Füllen von Behältern
DE102014104873A1 (de) 2014-04-04 2015-10-08 Krones Ag Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt

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DE102016108502A1 (de) 2017-11-09
US20190071295A1 (en) 2019-03-07
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