EP4660084A2 - Device and method for dispensing a liquefied fluid into a container - Google Patents

Device and method for dispensing a liquefied fluid into a container

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Publication number
EP4660084A2
EP4660084A2 EP25176308.2A EP25176308A EP4660084A2 EP 4660084 A2 EP4660084 A2 EP 4660084A2 EP 25176308 A EP25176308 A EP 25176308A EP 4660084 A2 EP4660084 A2 EP 4660084A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cooling
fluid
container
medium
treatment
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.)
Pending
Application number
EP25176308.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bernd SCHAFACZEK
Udo Donhauser
Frank Fischer
Juergen Soellner
Michael Peter
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.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Krones AG filed Critical Krones AG
Publication of EP4660084A2 publication Critical patent/EP4660084A2/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B65B31/006Adding fluids for preventing deformation of filled and closed containers or wrappers
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    • F17C2227/03Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0337Heat exchange with the fluid by cooling
    • F17C2227/0341Heat exchange with the fluid by cooling using another fluid

Definitions

  • the invention relates to a device for dispensing a liquefied fluid into a container and to a container treatment system comprising the device.
  • the invention further relates to a method for dispensing a liquefied fluid into a container.
  • the containers are transported along a predetermined path, for example, a circular arc, and filled with a pasty or liquid product, such as a beverage, during this transport.
  • a pasty or liquid product such as a beverage
  • Liquid nitrogen can also be introduced into the containers. This can improve various properties of a plastic container, such as its mechanical strength (load capacity, transportability on conveyor belts, handling, etc.).
  • the shelf life of the filled product can also be improved by displacing oxygen from the headspace of the container.
  • the haptics, i.e., the feel of the container, and other properties can also be enhanced.
  • Such devices for introducing liquid nitrogen are referred to, for example, as “nitrogen droppers," and the process itself as “dropping.”
  • the DE 10 2010 051 543 A1 A device for filling containers with liquids.
  • a filling element fills the containers with the liquid.
  • a transport device moves the containers along a predetermined transport path.
  • An application device applies another flowable medium to the containers filled with the liquid.
  • the flowable medium contains, for example, nitrogen.
  • Disadvantages of conventional devices for dispensing a liquefied fluid into a container can include, for example, their complexity, the large amount of installation space required, and the comparatively high effort involved in maintenance and repair.
  • the invention is based on the objective of creating an improved technique for dispensing a liquefied fluid into a container.
  • the associated device should be particularly compact.
  • One aspect of the present disclosure relates to a device, preferably a nitrogen dropper, for dispensing a liquefied (e.g., sterile) fluid, preferably (e.g., sterile) nitrogen or (e.g., sterile) oxygen, into a container.
  • a liquefied (e.g., sterile) fluid preferably (e.g., sterile) nitrogen or (e.g., sterile) oxygen
  • the device comprises a (e.g., unpressurized or vacuum) cooling vessel for receiving a cooling medium, preferably a liquid.
  • the device further comprises a liquefaction unit arranged in the cooling vessel for cooling and liquefying a gaseous fluid (preferably (e.g., sterile) nitrogen or (e.g., sterile) oxygen).
  • the device further comprises a storage container connected to the liquefaction unit for receiving the liquefied fluid from the liquefaction unit and arranged in the cooling vessel for cooling the liquefied fluid.
  • the device further comprises a metering device for dispensing the liquefied fluid into the container (e.g. positioned under the metering device), wherein the metering device is connected to the reservoir for receiving the liquefied fluid from the reservoir.
  • the device allows for a particularly compact design.
  • the condensing unit and the storage tank can be arranged together within the cooling tank, thus sharing the coolant contained within to cool the fluid.
  • This also simplifies the internal piping.
  • the otherwise critical interface between the condensing unit and the storage tank can be safely located within the cooling tank and therefore within the coolant itself. Operation of the device is also simplified, as, for example, only one coolant level needs to be monitored (rather than two).
  • the storage container can be arranged below the liquefaction device, the dosing device can be arranged below the storage container and/or the container can be positioned below the dosing device.
  • the device further comprises a fluid gas source, preferably a sterile fluid gas source, particularly preferably a sterile nitrogen gas source or a sterile oxygen gas source, wherein the fluid gas source is connected to the liquefaction unit for supplying the gaseous fluid to the liquefaction unit.
  • a fluid gas source preferably a sterile fluid gas source, particularly preferably a sterile nitrogen gas source or a sterile oxygen gas source, wherein the fluid gas source is connected to the liquefaction unit for supplying the gaseous fluid to the liquefaction unit.
  • the device also includes a cooling medium source, preferably a cooling liquid source, particularly preferably (e.g., a non-sterile) liquid nitrogen source, wherein the cooling medium source is connected to the cooling container for supplying the cooling medium to the cooling container.
  • a cooling medium source preferably a cooling liquid source, particularly preferably (e.g., a non-sterile) liquid nitrogen source, wherein the cooling medium source is connected to the cooling container for supplying the cooling medium to the cooling container.
  • the device further comprises a cooling medium level sensor, preferably thermosensitive, which is arranged in the cooling vessel to detect the level of the cooling medium.
  • a cooling medium level sensor preferably thermosensitive, which is arranged in the cooling vessel to detect the level of the cooling medium.
  • the level of the cooling medium and thus the cooling capacity provided by it can be monitored.
  • the device also includes a, preferably thermosensitive, liquefied fluid level sensor, which is arranged in the storage container to detect the fill level of the liquefied fluid.
  • a thermosensitive, liquefied fluid level sensor which is arranged in the storage container to detect the fill level of the liquefied fluid.
  • processing device can refer to electronics (e.g., implemented as a driver circuit or with microprocessor(s) and data storage) and/or mechanical, pneumatic, and/or hydraulic control systems, which, depending on their design, can perform control tasks, regulation tasks, and/or processing tasks.
  • control is used here, it can also appropriately encompass or refer to "regulation” or “control with feedback” and/or “processing.”
  • the condensing unit has a helical pipe and/or the condensing unit is arranged, preferably directly, above the storage tank in the cooling tank and/or the condensing unit, the storage tank, the cooling tank and the dosing unit form a single unit. This advantageously allows for a particularly compact design.
  • the metering device has a dispensing nozzle for dispensing the liquefied fluid into the container.
  • the device can further include a treatment chamber in which the dispensing nozzle is at least partially arranged for treatment, preferably tempering and/or rinsing, and the treatment chamber is particularly preferably located outside the cooling container. This advantageously prevents, for example, the dispensing nozzle from icing up unintentionally.
  • the device also has a treatment medium line that opens into the treatment chamber for supplying a (e.g., gaseous) treatment medium to the treatment chamber for treating the dispensing nozzle, wherein the treatment medium line is preferably arranged outside of the cooling container.
  • a treatment medium for treating the dispensing nozzle can be introduced into the treatment chamber, so that, for example, it can be ensured with particular certainty that the dispensing nozzle does not ice up unintentionally.
  • the device comprises a heating device connected to the treatment medium line for heating the treatment medium, and/or a temperature sensor connected to the treatment medium line for detecting the temperature of the treatment medium, and/or a treatment medium source, preferably (e.g., sterile) nitrogen gas source, wherein the treatment medium source is connected via the treatment medium line.
  • the treatment chamber is connected to a device for supplying at least part of the treatment medium to the treatment chamber. This advantageously ensures a reliable supply of the treatment medium to the treatment chamber at the desired temperature.
  • the device also features a fluid gas discharge line connected to the reservoir for the discharge of a fluid, preferably gaseous, from the reservoir.
  • a fluid preferably gaseous
  • the fluid gas discharge line can be connected via the treatment medium line to the treatment chamber for the supply of the discharged fluid, at least as a portion of the treatment medium, to the treatment chamber.
  • this allows the gaseous fluid from the reservoir to be used for treating the dispensing nozzle.
  • a liquefied fluid level sensor extends through the fluid gas discharge line into the storage tank. This advantageously allows for a particularly space-saving arrangement. Furthermore, for example, when using an insulated container in which the cooling tank is located, the number of access points/penetrations in/on the insulated container can be kept to a minimum.
  • the device further comprises a cooling medium discharge line connected to the cooling vessel for the removal of the, preferably evaporated, cooling medium from the cooling vessel, preferably projecting into the cooling vessel from above. This advantageously allows for the expansion of the liquid cooling medium within the cooling vessel.
  • the device also includes an insulated container, preferably a vacuum insulated container, wherein the cooling container, the condensing unit, and the storage container are arranged within the insulated container. This advantageously prevents the cooling medium in the container from being heated by the surrounding environment.
  • the device further comprises a cap assembly with a cap that is selectively movable, preferably pivotable, to block or release a dispensing opening of the dosing device.
  • a cap assembly with a cap that is selectively movable, preferably pivotable, to block or release a dispensing opening of the dosing device.
  • the metering device has a (e.g., elongated) valve element.
  • the valve element can be used for metered dispensing of the liquefied fluid into the container.
  • the valve element may be movable (e.g., for selectively blocking or releasing a dispensing nozzle of the metering device).
  • the valve element may be arranged to partially block a fluid connection between the liquefaction device and the storage container to slow down the fluid flowing through the liquefaction device, preferably with a valve seat for the valve element in or on the fluid connection.
  • the valve element can thus combine several functions: on the one hand, the metered dispensing of the liquefied fluid into the container, and on the other hand, its action as a flow restrictor to improve the liquefaction of the gaseous fluid in the liquefaction device.
  • a container treatment plant comprising a filling device, preferably a rotary filling device, for filling containers with a (e.g., liquid or pasty) material.
  • the container treatment plant further comprises a device as disclosed herein, which is arranged for dispensing the liquefied fluid into the containers filled with the material.
  • the container treatment system may also include a closing device, for example, which is arranged for closing the filled containers that are pressurized with the liquefied fluid.
  • a closing device for example, which is arranged for closing the filled containers that are pressurized with the liquefied fluid.
  • the container treatment system can be configured for tempering, manufacturing, cleaning, coating, testing, filling, closing, pasteurizing, labeling, printing, marking, laser marking and/or packaging containers for liquid or pasty media, preferably beverages, liquid food products or products from the pharmaceutical or healthcare industry.
  • the containers can be designed as bottles, cans, canisters, cartons, vials, tubes, etc.
  • Figures 1 to 4 Figure 10 shows a device 10 for dispensing a liquefied fluid into a container 12.
  • the device 10 is used as a so-called nitrogen dropper for dispensing liquefied nitrogen, preferably sterile nitrogen, into containers 12.
  • the device 10 is used to dispense liquefied oxygen, preferably sterile oxygen or pure oxygen, into the containers 12.
  • the device 10 can be included in a container treatment system (not shown in the figures).
  • the container treatment system can include a filling device and/or a closing device.
  • the filling device can fill the containers 12, preferably with a liquid or pasty medium.
  • the filling device is preferably designed as a rotary filling device.
  • the filling device can have several filling valves for the simultaneous or overlapping filling of several containers 12.
  • the filling valves can be arranged around the circumference of a filling carousel of the rotary filling device.
  • the sealing device can close the containers 12, for example with a lid, a cork, a crown cap, or a screw cap.
  • the sealing device can preferably be designed as a rotary sealing device.
  • the sealing device can have several sealing stations for simultaneously or overlappingly sealing several containers 12.
  • the sealing stations can be arranged around the circumference of a sealing carousel of the rotary sealing device.
  • the sealing device can be arranged downstream of the filling device with respect to a container flow.
  • the device 10 in turn, can be arranged to dispense the liquefied fluid into the containers 12 filled with the product.
  • the device 10 can be arranged in the area of the filling device, in the area of the closing device, or in the area of a container transport device that connects the filling device and the closing device.
  • the device 10 comprises a cooling vessel 14, a liquefaction unit 26, a storage vessel 32, and a metering unit 38. Furthermore, the device 10 may, for example, comprise a cooling medium source 18, a cooling medium level sensor 22, an insulated vessel 24, a fluid gas source 30, a liquefied fluid level sensor 36, a treatment chamber 52, a heating unit 56, a temperature sensor 58, a treatment medium source 60, a capping unit 66, and/or a processing unit 72.
  • the cooling tank 14, the condensing unit 26, the storage tank 32, and the dosing unit 38 form a single assembly.
  • This single assembly may contain further components, such as component 22, 24, 34, 36, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 64, 66, 68, 70 and/or 72.
  • the cooling container 14 is designed to hold a cooling medium, preferably a liquid.
  • the cooling medium can be liquid nitrogen.
  • the liquid nitrogen is non-sterile.
  • the cooling vessel 14 is partially filled with a liquid, preferably unpressurized, cooling medium (cooling medium bath) K1, e.g., liquid nitrogen.
  • the cooling medium K1 can, for example, have a temperature of at least -196°C (77 K).
  • Cooling medium K2 which evaporates from the liquid cooling medium K1, can collect in an upper section of the cooling vessel 14.
  • the liquid cooling medium K1 and the evaporated cooling medium K2 are each shown with different hatching in the figures.
  • the temperature of the cooling medium K1 could be significantly lower than -196°C.
  • a vacuum could be created in the gas space of cooling vessel 14, i.e., above the cooling medium K1 or where the cooling medium K2 is located, e.g., by means of a connected vacuum pump. This could, for example, allow a temperature limit of -210°C for the cooling medium K1 to be reached before the nitrogen freezes.
  • the cooling vessel 14 can have any shape to receive the cooling medium K1.
  • the cooling vessel 14 can be essentially cylindrical, e.g., with a convex or flat lower part and/or with a convex or flat upper part.
  • the cooling vessel 14 can be, for example, essentially spherical or essentially cuboid.
  • the cooling vessel 14 can be connected to a cooling medium source 18 via a cooling medium supply line 16.
  • the cooling medium source 18 is preferably a cooling liquid source, e.g., a non-sterile liquid nitrogen source.
  • the cooling medium supply line 16 can open into an upper section of the cooling vessel 14, e.g., project into it.
  • the cooling vessel 14 can preferably be connected to a cooling medium discharge line 20.
  • Evaporated cooling medium K2 can be discharged from the cooling vessel 14 via the cooling medium discharge line 20.
  • the cooling medium discharge line 20 projects into the cooling vessel 14 from above.
  • the cooling medium K1 can advantageously be depressurized via the cooling medium discharge line 20.
  • the coolant level sensor 22 can preferably be arranged in the cooling vessel 14, e.g., projecting into it.
  • the coolant level sensor 22 can detect the level of the liquid coolant K1 in the cooling vessel 14.
  • the coolant level sensor 22 can also be referred to as a coolant level probe.
  • the coolant level sensor 22 can use any known measuring principle to detect the fill level.
  • the coolant level sensor 22 can be thermosensitive.
  • the cooling medium level sensor 22 projects from above into the cooling tank 14.
  • the cooling medium level sensor 22 can be surrounded by the condensing unit 26 in the cooling tank 14.
  • the cooling vessel 14, together with the condensing unit 26 and the storage container 32, is arranged in an insulated container 24.
  • the insulated container 24 is preferably a vacuum insulated container.
  • a vacuum can prevail essentially inside the insulated container 24 in which the cooling vessel 14 is arranged.
  • An outer circumferential surface of the cooling vessel 14 can be spaced apart from an inner circumferential surface of the cooling vessel 14.
  • the insulated container 24 can have any shape to accommodate the cooling container 14, etc.
  • the insulated container 24 can be essentially cylindrical, e.g., with a convex or flat bottom and/or with a convex or flat top.
  • the insulated container 24 can be, for example, essentially spherical or essentially cuboid.
  • the condensing unit 26 is arranged in the cooling tank 14.
  • the condensing unit 26 can be arranged in an upper section of the cooling tank 14.
  • the condensing unit 26 is arranged in the cooling tank 14 directly above the storage tank 32.
  • the liquefaction device 26 liquefies a gaseous fluid that flows through the liquefaction device 26.
  • the gaseous fluid is preferably sterile gaseous nitrogen or oxygen.
  • the condensing device 26 has a helical (helical) pipe.
  • the gaseous fluid can flow through the helical pipe and be cooled and liquefied in the process.
  • the condensing device 26 or the helical pipe is at least partially immersed in the liquid cooling medium K1.
  • the liquefaction unit 26 can be connected to a fluid gas source 30 via a fluid gas supply line 28.
  • the fluid gas source 30 can supply the gaseous fluid to the liquefaction unit 26 via the fluid gas supply line 28.
  • the fluid gas source 30 is preferably a sterile fluid gas source.
  • the fluid gas source 30 is a sterile nitrogen gas source.
  • the fluid gas source 30 is, for example, a sterile oxygen gas source / pure oxygen gas source.
  • the fluid gas supply line 28 can extend from above into the cooling vessel 14 and be connected to the liquefaction unit 26.
  • the storage tank 32 is connected to the liquefaction unit 26 for receiving the liquefied fluid from the liquefaction unit 26, e.g., via a fluid connection 48.
  • the storage tank 32 is arranged in the cooling tank 14 for cooling the received, liquefied fluid.
  • the storage tank 32 can be arranged in a lower section of the cooling tank 14.
  • the storage tank 32 is arranged in the cooling tank 14 directly below the liquefaction unit 26.
  • the liquefied fluid can be (temporarily) stored or buffered in the storage container 32.
  • the storage container 32 is partially filled with liquefied fluid (fluid bath) F1, e.g., liquid sterile nitrogen or liquid sterile oxygen.
  • Fluid F2 which evaporates from the liquefied fluid F1 as it flows into the storage container 32, or still gaseous fluid F2 from the liquefaction device 26, can collect in an upper section of the storage container 32.
  • the liquefied fluid F1 can expand in the storage container 32, e.g., to the ambient pressure of the device 10 (e.g., the isolator pressure of a cleanroom in which the device 10 is located).
  • the liquefied fluid F1 and the evaporated fluid F2 are each shown with different hatching in the figures.
  • the storage container 32 with the (sterile) liquefied fluid F1 is located in the (non-sterile) liquid cooling medium K1 of preferably at least -196°C or colder, this is referred to as subcooled liquid or so-called liquid subcooling.
  • the reservoir 32 can have any shape for storing the fluid F1, F2.
  • the reservoir 32 can be essentially cylindrical, e.g., with curved or flat surfaces.
  • the lower part and/or the upper part can be curved or flat.
  • the storage container 32 can, for example, be essentially spherical or essentially cuboid.
  • a fluid gas discharge line 34 can be connected to the storage container 32 for the purpose of discharging the fluid F2 from the storage container 32.
  • the fluid gas discharge line 34 can be connected to an upper section of the storage container 32.
  • the fluid gas discharge line 34 can, for example, extend upwards from the storage tank 32.
  • the fluid gas discharge line 34 can preferably extend out of the cooling tank 14.
  • at least a section of the fluid gas discharge line 34 can be surrounded by the liquefaction unit 26 (for example, its helical pipe).
  • the liquefied fluid level sensor 36 can preferably be arranged in the storage container 32, e.g., projecting into it.
  • the liquefied fluid level sensor 36 can detect the level of the liquefied fluid F1 in the storage container 32.
  • the liquefied fluid level sensor 36 can also be referred to as a liquefied fluid level probe.
  • the liquefied fluid level sensor 36 can use any known measuring principle to detect the fill level.
  • the liquefied fluid level sensor 36 can be thermosensitive.
  • the liquefied fluid level sensor 36 projects from above into the storage container 32.
  • the liquefied fluid level sensor 36 can extend through the fluid gas discharge line 34 into the storage container 32.
  • at least a section of the liquefied fluid level sensor 36 can be surrounded by the liquefaction device 26 (for example, its helical pipe).
  • the metering device 38 is designed to dispense the liquefied fluid F1 into the container 12.
  • the container 12 can be arranged below the metering device 38.
  • the dosing unit 38 is connected to the storage container 32.
  • the dosing unit 38 receives the liquefied fluid F1 from the storage container 32.
  • the metering device 38 has a dispensing nozzle 40 and a valve element 44.
  • the dispensing nozzle 40 can discharge the liquefied fluid F1 into the container 12.
  • the dispensing nozzle 40 can be connected to the storage container 32 via an outlet line 42.
  • the outlet line 42 can extend vertically.
  • the outlet line 42 can be connected to a lower section of the reservoir 32 and connected to an upper section of the dispensing nozzle 40.
  • the outlet line 42 is surrounded by a section of the cooling vessel 14 and thus by liquid cooling medium K1.
  • This section of the cooling vessel 14 can preferably in turn be surrounded by a section of the insulated container 24.
  • the valve element 44 is preferably movable for metered dispensing of the liquefied fluid F1 into the container 12.
  • the valve element 44 can selectively open or block an inlet of the dispensing nozzle 40. Dosing by means of the valve element 44 and the dispensing nozzle 40 can be carried out either continuously or discontinuously.
  • the movement of the valve element 44 can be driven in any way.
  • a drive unit 46 of the device 10 can drive the valve element 44 to move.
  • the drive unit 46 can be, for example, a mechanical, electrical, electromagnetic, pneumatic, or hydraulic drive unit.
  • the drive unit 46 can, for example, be arranged above the insulated container 24.
  • valve element 44 can be elongated, for example rod-shaped.
  • the valve element 44 preferably extends through the insulated container 24, the cooling container 14, the storage container 32 and/or the outlet line 42.
  • a section of the valve element 44 can be surrounded by the condensing device 26 (e.g., its helical pipe).
  • the valve element 44 can preferably also serve as an (active) flow restrictor for the liquefied fluid in the liquefaction unit 26 before it flows into the storage container 32.
  • the valve element 44 is arranged to partially block a fluid connection 48 between the liquefaction unit 26 and the storage container 32 (see in particular). Fig. 3 ).
  • the valve element 44 can be designed such that its effect as a flow brake or for slowing down the liquefied fluid in the liquefaction device 26 is achieved independently of whether the valve element 44 is blocking or releasing the dispensing nozzle 40 for metered dispensing of the liquefied fluid F1.
  • the valve element 44 can preferably have a thickened section 44A that is dimensioned (long) such that it completely or partially blocks the fluid connection 48 both when the valve element 44 blocks the dispensing nozzle 40 and when the valve element 44 releases the dispensing nozzle 40.
  • valve element 44 additionally has a thinned section 44B.
  • the thinned section 44B can provide a larger flow cross-section for the fluid connection 48 compared to the thickened section 44A when it is positioned within the fluid connection 48 by a corresponding movement of the valve element 44. This may be desirable, for example, if the flow restrictor needs to be deactivated in other necessary process steps (e.g., sterilization, drying, emptying), thus allowing a larger volume flow through the fluid connection 48.
  • a valve seat 50 of the valve element 44 can be arranged directly in or adjacent to the fluid connection 48 in order to enable partial blocking of the flow or the effect as a flow brake.
  • the dispensing nozzle 40 can be at least partially arranged in the treatment chamber/nozzle chamber 52.
  • the dispensing nozzle 40 can be treated in the treatment chamber 52.
  • the dispensing nozzle 40 can be temperature-controlled and/or rinsed in the treatment chamber 52.
  • a treatment medium line 54 can open into the treatment chamber 52 to supply a treatment medium B to the treatment chamber 52.
  • the treatment medium line 54 can be arranged outside of the cooling container 14 and/or the insulating container 24.
  • a section of the treatment medium line 54 can extend parallel to a vertical axis of the cooling container 14.
  • the heating device 56 can be connected to the treatment medium line 54 for heating the treatment medium B.
  • the heating device 56 can heat the treatment medium B while it flows through the treatment medium line 54.
  • the temperature sensor 58 can be connected to the treatment medium line 54 to detect the temperature of the treatment medium B.
  • the temperature sensor 58 can be arranged adjacent to the heating device 56.
  • the treatment medium source 60 can, for example, be a sterile treatment medium source, e.g., a sterile nitrogen gas source.
  • the treatment medium source 60 can be connected to the treatment chamber 52 via the treatment medium line 54 to supply at least a portion of the treatment medium B to the treatment chamber 52.
  • the fluid gas discharge line 34 is connected to the treatment chamber 52 via the treatment medium line 54.
  • Vaporized/gaseous fluid F2 from the storage container 32 can be supplied to the treatment chamber 52 via the fluid gas discharge line 34 as at least a portion of the treatment medium B.
  • the treatment medium B can thus originate partly from the treatment medium source 60 and partly from the storage container 32.
  • a supply line 62 from the treatment medium source 60 and the fluid gas discharge line 34 can open into at least one inlet section 64 of the treatment medium line 54.
  • the fluid gas discharge line 34 and the supply line 62 open together into the same inlet section 64.
  • the inlet section 64 can be arranged in the insulated container 24 and/or outside of the cooling container 14.
  • the inlet section 64 can be arranged above the cooling container 14 in the insulated container 24.
  • the cap assembly 66 can have a movable cap 68.
  • the cap 68 is preferably movable such that it can selectively block or release a dispensing opening 70 of the metering device 38.
  • the dispensing opening 70 can correspond to an outlet of the dispensing nozzle 40 or be located directly below the dispensing nozzle 40. It is possible that the dispensing opening 70 is a bottom opening of the treatment chamber 52.
  • the cap 68 is pivotable between the release position and the blocking position.
  • the cap 68 can be a cleaning cap, e.g., a CIP cap (Cleaning-In-Place cap) or a SIP cap (Sterilizing-In-Place cap), with which the dispensing opening 70 can be closed for cleaning the device 10 or for other process steps.
  • the processing unit 72 (only schematically shown in Figure 1 (shown) can be configured to operate device 10.
  • the processing unit 72 can be configured to operate the drive unit 46 to move the valve element 44 to discharge the liquefied fluid F1 from the device 10 into the container 12.
  • the processing device 72 can be configured to adjust the supply of the cooling medium from the cooling medium source 18 to the cooling tank 14 depending on a signal output from the cooling medium level sensor 22.
  • a predefined The cooling medium level is maintained when the storage container 32 is at least partially, preferably completely, immersed in the cooling medium K1 and the condensing device 26 is at least partially immersed.
  • the processing unit 72 can be configured to adjust the supply of the gaseous fluid from the fluid gas source 30 to the liquefaction unit 26 depending on a signal output from the liquefied fluid level sensor 36.
  • a predetermined minimum liquefied fluid level can thus be maintained in the storage container 32.
  • the processing unit 72 can be configured to operate the heating unit 56 to heat the treatment medium B, which flows through the treatment medium line 54, depending on a signal output from the temperature sensor 58.
  • a minimum temperature for the treatment medium B can be achieved in this way.
  • the invention is not limited to the preferred embodiments described above. Rather, a multitude of variants and modifications are possible, which also make use of the inventive concept and therefore fall within the scope of protection.
  • the invention also claims protection for the subject matter and the features of the dependent claims independently of the referenced claims.
  • the individual features of independent claim 1 are each disclosed independently of one another.
  • the features of the dependent claims are also disclosed independently of all features of independent claim 1 and, for example, independently of the features relating to the presence and/or configuration of the cooling vessel, the condensing device, the storage container, and/or the metering device of independent claim 1. All range specifications herein are to be understood as disclosed in such a way that all values falling within the respective range are disclosed individually, e.g., also as preferred narrower outer limits of the respective range.

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Abstract

Die Erfindung betrifft u.a. eine Vorrichtung (10) zum Abgeben eines verflüssigten Fluids (F1) in ein Behältnis (12). Die Vorrichtung (10) weist einen Kühlbehälter (14) zum Aufnehmen eines Kühlmediums (K1) auf. Die Vorrichtung (10) weist eine Verflüssigungseinrichtung (26) auf, die in dem Kühlbehälter (14) zum Kühlen und Verflüssigen eines gasförmigen Fluids angeordnet ist. Die Vorrichtung (10) weist einen Vorratsbehälter (32) auf, der mit der Verflüssigungseinrichtung (26) zum Empfangen des verflüssigten Fluids (F1) von der Verflüssigungseinrichtung (26) verbunden ist und der in dem Kühlbehälter (14) zum Kühlen des verflüssigten Fluids (F1) angeordnet ist. Die Vorrichtung (10) weist eine Dosiereinrichtung (38) zum Abgeben des verflüssigten Fluids (F1) in das Behältnis (12) auf, wobei die Dosiereinrichtung (38) mit dem Vorratsbehälter (32) zum Empfangen des verflüssigten Fluids (F1) aus dem Vorratsbehälter (32) verbunden ist.The invention relates, inter alia, to a device (10) for dispensing a liquefied fluid (F1) into a container (12). The device (10) has a cooling vessel (14) for receiving a cooling medium (K1). The device (10) has a liquefaction unit (26) arranged in the cooling vessel (14) for cooling and liquefying a gaseous fluid. The device (10) has a storage container (32) connected to the liquefaction unit (26) for receiving the liquefied fluid (F1) from the liquefaction unit (26) and arranged in the cooling vessel (14) for cooling the liquefied fluid (F1). The device (10) has a metering device (38) for dispensing the liquefied fluid (F1) into the container (12), wherein the metering device (38) is connected to the storage container (32) for receiving the liquefied fluid (F1) from the storage container (32).

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abgeben eines verflüssigten Fluids in ein Behältnis und eine Behälterbehandlungsanlage mit der Vorrichtung. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Abgeben eines verflüssigten Fluids in ein Behältnis.The invention relates to a device for dispensing a liquefied fluid into a container and to a container treatment system comprising the device. The invention further relates to a method for dispensing a liquefied fluid into a container.

Technischer HintergrundTechnical background

Anlagen mit Vorrichtungen zum Befüllen von Behältnissen sind aus dem Stand der Technik seit langem bekannt. Dabei werden üblicherweise die Behältnisse entlang eines vorgegebenen Transportpfades, beispielsweise eines kreisbogenförmigen Transportpfades, transportiert, und während dieses Transports mit einem pastösen oder flüssigen Produkt, z. B. einem Getränk, befüllt. In die Behältnisse kann zusätzlich flüssiger Stickstoff eingebracht werden. Beispielsweise können so verschiedene Eigenschaften eines Kunststoffbehältnisses verbessert werden. So kann z. B. die mechanische Belastbarkeit (Auflast, Transportierbarkeit auf Bandförderanlagen, Handling etc.) verbessert werden. Auch die Haltbarkeit des abgefüllten Produkts kann verbessert werden, indem Sauerstoff aus dem Kopfraum des Behältnisses verdrängt wird. Auch die Haptik, d. h. das Griffgefühl, und andere Eigenschaften können verbessert werden. Derartige Vorrichtungen zum Einbringen von flüssigem Stickstoff werden bspw. als "Stickstoff-Droppler" bezeichnet, der Vorgang selbst bspw. als "droppeln".Systems with devices for filling containers have long been known in the art. Typically, the containers are transported along a predetermined path, for example, a circular arc, and filled with a pasty or liquid product, such as a beverage, during this transport. Liquid nitrogen can also be introduced into the containers. This can improve various properties of a plastic container, such as its mechanical strength (load capacity, transportability on conveyor belts, handling, etc.). The shelf life of the filled product can also be improved by displacing oxygen from the headspace of the container. The haptics, i.e., the feel of the container, and other properties can also be enhanced. Such devices for introducing liquid nitrogen are referred to, for example, as "nitrogen droppers," and the process itself as "dropping."

Beispielsweise offenbart die DE 10 2010 051 543 A1 eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältnissen mit Flüssigkeiten. Ein Füllelement befüllt die Behältnisse mit der Flüssigkeit. Eine Transporteinrichtung transportiert die Behältnisse entlang eines vorgegebenen Transportpfades. Eine Beaufschlagungseinrichtung beaufschlagt die mit der Flüssigkeit befüllten Behältnisse mit einem weiteren fließfähigen Medium. Das fließfähige Medium enthält bspw. Stickstoff.For example, the DE 10 2010 051 543 A1 A device for filling containers with liquids. A filling element fills the containers with the liquid. A transport device moves the containers along a predetermined transport path. An application device applies another flowable medium to the containers filled with the liquid. The flowable medium contains, for example, nitrogen.

Nachteilig an herkömmlichen Vorrichtungen zur Abgabe eines verflüssigten Fluids an ein Behältnis kann bspw. deren Komplexität, der große Bauraumbedarf sowie der vergleichsweise große Aufwand bei Wartung und Reparatur sein.Disadvantages of conventional devices for dispensing a liquefied fluid into a container can include, for example, their complexity, the large amount of installation space required, and the comparatively high effort involved in maintenance and repair.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Technik zur Abgabe eines verflüssigten Fluids in ein Behältnis zu schaffen. Bevorzugt soll die zugehörige Vorrichtung besonders kompakt sein.The invention is based on the objective of creating an improved technique for dispensing a liquefied fluid into a container. Preferably, the associated device should be particularly compact.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben.The problem is solved by the features of the independent claims. Advantageous further developments are specified in the dependent claims and the description.

Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Vorrichtung, vorzugsweise Stickstoff-Droppler, zum Abgeben eines verflüssigten (z. B. Steril-) Fluids, vorzugsweise (z. B. Steril-) Stickstoff oder (z. B. Steril-) Sauerstoff, in ein Behältnis. Die Vorrichtung weist einen (z. B. Drucklos- oder Unterdruck-) Kühlbehälter zum Aufnehmen eines, vorzugsweise flüssigen, Kühlmediums auf. Die Vorrichtung weist ferner eine Verflüssigungseinrichtung, die in dem Kühlbehälter zum Kühlen und Verflüssigen eines gasförmigen Fluids (vorzugsweise (z. B. Steril-) Stickstoff oder (z. B. Steril-) Sauerstoff) angeordnet ist, auf. Die Vorrichtung weist ferner einen Vorratsbehälter, der mit der Verflüssigungseinrichtung zum Empfangen des verflüssigten Fluids von der Verflüssigungseinrichtung verbunden ist und der in dem Kühlbehälter zum Kühlen des verflüssigten Fluids angeordnet ist, auf. Die Vorrichtung weist ferner eine Dosiereinrichtung zum Abgeben des verflüssigten Fluids in das (z. B. unter der Dosiereinrichtung positionierte) Behältnis, wobei die Dosiereinrichtung mit dem Vorratsbehälter zum Empfangen des verflüssigten Fluids aus dem Vorratsbehälter verbunden ist, auf.One aspect of the present disclosure relates to a device, preferably a nitrogen dropper, for dispensing a liquefied (e.g., sterile) fluid, preferably (e.g., sterile) nitrogen or (e.g., sterile) oxygen, into a container. The device comprises a (e.g., unpressurized or vacuum) cooling vessel for receiving a cooling medium, preferably a liquid. The device further comprises a liquefaction unit arranged in the cooling vessel for cooling and liquefying a gaseous fluid (preferably (e.g., sterile) nitrogen or (e.g., sterile) oxygen). The device further comprises a storage container connected to the liquefaction unit for receiving the liquefied fluid from the liquefaction unit and arranged in the cooling vessel for cooling the liquefied fluid. The device further comprises a metering device for dispensing the liquefied fluid into the container (e.g. positioned under the metering device), wherein the metering device is connected to the reservoir for receiving the liquefied fluid from the reservoir.

Vorteilhaft kann die Vorrichtung eine besonders kompakte Baueinheit ermöglichen. Die Verflüssigungseinrichtung und der Vorratsbehälter können gemeinsam in dem Kühlbehälter angeordnet und damit gemeinsam das darin enthaltene Kühlmedium zum Kühlen des Fluids nutzen. Vorteilhaft kann damit auch die Leitungsführung in der Vorrichtung vereinfacht werden. Ferner kann die sonst kritische Schnittstelle zwischen der Verflüssigungseinrichtung und dem Vorratsbehälter sicher innerhalb des Kühlbehälters und damit innerhalb des darin enthaltenen Kühlmediums angeordnet sein. Vorteilhaft kann auch ein Betrieb der Vorrichtung vereinfacht werden, da bspw. nur ein Kühlmedium-Füllstand überwacht werden muss (und nicht etwa zwei Kühlmedium-Füllstände).Advantageously, the device allows for a particularly compact design. The condensing unit and the storage tank can be arranged together within the cooling tank, thus sharing the coolant contained within to cool the fluid. This also simplifies the internal piping. Furthermore, the otherwise critical interface between the condensing unit and the storage tank can be safely located within the cooling tank and therefore within the coolant itself. Operation of the device is also simplified, as, for example, only one coolant level needs to be monitored (rather than two).

Vorzugsweise kann der Vorratsbehälter unterhalb von der Verflüssigungseinrichtung angeordnet sein, die Dosiereinrichtung kann unterhalb von dem Vorratsbehälter angeordnet sein und/oder das Behältnis kann unterhalb von der Dosiereinrichtung positionierbar sein.Preferably, the storage container can be arranged below the liquefaction device, the dosing device can be arranged below the storage container and/or the container can be positioned below the dosing device.

In einem Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung ferner eine Fluidgasquelle, vorzugsweise Sterilfluidgasquelle, besonders bevorzugt Sterilstickstoffgasquelle oder Sterilsauerstoffgasquelle, auf, wobei die Fluidgasquelle mit der Verflüssigungseinrichtung zum Zuführen des gasförmigen Fluids zu der Verflüssigungseinrichtung verbunden ist. Vorteilhaft kann damit eine zuverlässige Versorgung der Verflüssigungseinrichtung mit gasförmigem Fluid sichergestellt werden.In one embodiment, the device further comprises a fluid gas source, preferably a sterile fluid gas source, particularly preferably a sterile nitrogen gas source or a sterile oxygen gas source, wherein the fluid gas source is connected to the liquefaction unit for supplying the gaseous fluid to the liquefaction unit. Advantageously, this ensures a reliable supply of gaseous fluid to the liquefaction unit.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung ferner eine Kühlmediumquelle, vorzugsweise Kühlflüssigkeitsquelle, besonders bevorzugt (z. B. unsterile) Flüssigstickstoffquelle, auf, wobei die Kühlmediumquelle mit dem Kühlbehälter zum Zuführen des Kühlmediums zu dem Kühlbehälter verbunden ist. Vorteilhaft kann damit eine zuverlässige Versorgung des Kühlbehälters mit Kühlmedium sichergestellt werden.In a further embodiment, the device also includes a cooling medium source, preferably a cooling liquid source, particularly preferably (e.g., a non-sterile) liquid nitrogen source, wherein the cooling medium source is connected to the cooling container for supplying the cooling medium to the cooling container. Advantageously, this ensures a reliable supply of cooling medium to the cooling container.

In einer Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner einen, vorzugsweise thermosensitiven, Kühlmedium-Füllstandsensor, der in dem Kühlbehälter zum Erfassen eines Füllstands des Kühlmediums angeordnet ist, auf. Vorteilhaft kann somit ein Füllstand des Kühlmediums und damit eine durch dieses bewirkte Kühlleistung überwacht werden.In one embodiment, the device further comprises a cooling medium level sensor, preferably thermosensitive, which is arranged in the cooling vessel to detect the level of the cooling medium. Advantageously, the level of the cooling medium and thus the cooling capacity provided by it can be monitored.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner einen, vorzugsweise thermosensitiven, Verflüssigtes-Fluid-Füllstandsensor, der in dem Vorratsbehälter zum Erfassen eines Füllstands des verflüssigten Fluids angeordnet ist. Vorteilhaft kann somit ein Füllstand des verflüssigten Fluids und damit eine sichere Versorgung der Behältnisse mit dem verflüssigten Fluid überwacht werden.In a further embodiment, the device also includes a, preferably thermosensitive, liquefied fluid level sensor, which is arranged in the storage container to detect the fill level of the liquefied fluid. Advantageously, this allows the fill level of the liquefied fluid to be monitored, thus ensuring a reliable supply of the liquefied fluid to the containers.

In einer Ausführungsvariante weist die Vorrichtung ferner eine Verarbeitungseinrichtung auf. Vorzugsweise kann die Verarbeitungseinrichtung dazu konfiguriert sein:

  • eine Zuführung des Kühlmediums von der Kühlmediumquelle zu dem Kühlbehälter abhängig von einer Signalausgabe des Kühlmedium-Füllstandsensors anzupassen, vorzugsweise zum Einhalten eines vorgegebenen Kühlmedium-Füllstands, bei dem der Vorratsbehälter zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, und die Verflüssigungseinrichtung zumindest teilweise in dem Kühlmedium eingetaucht sind; und/oder
  • eine Zuführung des gasförmigen Fluids von der Fluidgasquelle zu der Verflüssigungseinrichtung abhängig von einer Signalausgabe des Verflüssigtes-Fluid-Füllstandsensors anzupassen, vorzugsweise zum Einhalten eines vorgegebenen Verflüssigtes-Fluid-Mindestfüllstands im Vorratsbehälter.
In one embodiment, the device further includes a processing unit. Preferably, the processing unit can be configured as follows:
  • to adjust the supply of the cooling medium from the cooling medium source to the cooling tank depending on a signal output from the cooling medium level sensor, preferably to maintain a predetermined cooling medium level, at which the storage tank is at least partially, preferably completely, immersed in the cooling medium and the condensing device is at least partially immersed; and/or
  • to adjust the supply of the gaseous fluid from the fluid gas source to the liquefaction device depending on a signal output from the liquefied fluid level sensor, preferably to maintain a predetermined minimum liquefied fluid level in the storage tank.

Vorteilhaft kann damit auf einfache Weise ein sicherer und fortwährender Betrieb der Vorrichtung gewährleistet werden.This makes it advantageous to ensure safe and continuous operation of the device in a simple way.

Vorzugsweise kann sich der Begriff "Verarbeitungseinrichtung" auf eine Elektronik (z. B. ausgeführt als eine Treiberschaltung oder mit Mikroprozessor(en) und Datenspeicher) und/oder eine mechanische, pneumatische und/oder hydraulische Steuerung beziehen, die je nach Ausbildung Steuerungsaufgaben und/oder Regelungsaufgaben und/oder Verarbeitungsaufgaben übernehmen kann. Auch wenn hierin der Begriff "Steuern" verwendet wird, kann damit gleichsam zweckmäßig auch "Regeln" bzw. "Steuern mit Rückkopplung" und/oder "Verarbeiten" umfasst bzw. gemeint sein.Preferably, the term "processing device" can refer to electronics (e.g., implemented as a driver circuit or with microprocessor(s) and data storage) and/or mechanical, pneumatic, and/or hydraulic control systems, which, depending on their design, can perform control tasks, regulation tasks, and/or processing tasks. Although the term "control" is used here, it can also appropriately encompass or refer to "regulation" or "control with feedback" and/or "processing."

In einer weiteren Ausführungsvariante weist die Verflüssigungseinrichtung eine wendelförmige Rohrleitung auf und/oder die Verflüssigungseinrichtung ist, vorzugsweise direkt, oberhalb von dem Vorratsbehälter in dem Kühlbehälter angeordnet und/oder die Verflüssigungseinrichtung, der Vorratsbehälter, der Kühlbehälter und die Dosiereinrichtung bilden eine gemeinsame Baueinheit. Vorteilhaft kann damit besonders kompakte Bauform erreicht werden.In another embodiment, the condensing unit has a helical pipe and/or the condensing unit is arranged, preferably directly, above the storage tank in the cooling tank and/or the condensing unit, the storage tank, the cooling tank and the dosing unit form a single unit. This advantageously allows for a particularly compact design.

In einem Ausführungsbeispiel weist die Dosiereinrichtung eine Abgabedüse zum Abgeben des verflüssigten Fluids in das Behältnis auf. Vorzugsweise kann die Vorrichtung ferner eine Behandlungskammer, in der die Abgabedüse zum Behandeln, vorzugsweise Temperieren und/oder Spülen, der Abgabedüse zumindest teilweise angeordnet ist, aufweisen, wobei besonders bevorzugt die Behandlungskammer außerhalb von dem Kühlbehälter angeordnet ist. Vorteilhaft kann damit beispielsweise erreicht werden, dass die Abgabedüse nicht ungewünscht vereist.In one embodiment, the metering device has a dispensing nozzle for dispensing the liquefied fluid into the container. Preferably, the device can further include a treatment chamber in which the dispensing nozzle is at least partially arranged for treatment, preferably tempering and/or rinsing, and the treatment chamber is particularly preferably located outside the cooling container. This advantageously prevents, for example, the dispensing nozzle from icing up unintentionally.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung ferner eine Behandlungsmediumleitung auf, die in die Behandlungskammer zum Zuführen eines (z. B. gasförmigen) Behandlungsmediums zu der Behandlungskammer zum Behandeln der Abgabedüse mündet, wobei vorzugsweise die Behandlungsmediumleitung außerhalb von dem Kühlbehälter angeordnet. Vorzugsweise kann ein Behandlungsmedium zum Behandeln der Abgabedüse in die Behandlungskammer eingeleitet werden, sodass beispielsweise besonders sicher gewährleistet werden kann, dass die Abgabedüse nicht ungewünscht vereist.In a further embodiment, the device also has a treatment medium line that opens into the treatment chamber for supplying a (e.g., gaseous) treatment medium to the treatment chamber for treating the dispensing nozzle, wherein the treatment medium line is preferably arranged outside of the cooling container. Preferably, a treatment medium for treating the dispensing nozzle can be introduced into the treatment chamber, so that, for example, it can be ensured with particular certainty that the dispensing nozzle does not ice up unintentionally.

In einer Ausführungsvariante weist die Vorrichtung eine Heizeinrichtung, die mit der Behandlungsmediumleitung zum Erwärmen des Behandlungsmediums verbunden ist, und/oder einen Temperatursensor, der mit der Behandlungsmediumleitung zum Erfassen einer Temperatur des Behandlungsmediums verbunden ist, und/oder eine Behandlungsmediumquelle, vorzugsweise (z. B. Steril-) Stickstoffgasquelle, wobei die Behandlungsmediumquelle über die Behandlungsmediumleitung mit der Behandlungskammer zum Zuführen zumindest eines Teils des Behandlungsmediums zu der Behandlungskammer verbunden ist, auf. Vorteilhaft kann damit eine sichere Versorgung der Behandlungskammer mit dem Behandlungsmedium in der gewünschten Temperatur gewährleistet werden.In one embodiment, the device comprises a heating device connected to the treatment medium line for heating the treatment medium, and/or a temperature sensor connected to the treatment medium line for detecting the temperature of the treatment medium, and/or a treatment medium source, preferably (e.g., sterile) nitrogen gas source, wherein the treatment medium source is connected via the treatment medium line. The treatment chamber is connected to a device for supplying at least part of the treatment medium to the treatment chamber. This advantageously ensures a reliable supply of the treatment medium to the treatment chamber at the desired temperature.

In einer weiteren Ausführungsvariante weist die Vorrichtung ferner eine Fluidgasabführleitung auf, die mit dem Vorratsbehälter zum Abführen eines, vorzugsweise gasförmigen, Fluids aus dem Vorratsbehälter verbunden ist. Optional kann die Fluidgasabführleitung über die Behandlungsmediumleitung mit der Behandlungskammer zum Zuführen des abgeführten Fluids als zumindest ein Teil des Behandlungsmediums zu der Behandlungskammer verbunden sein. Vorteilhaft kann damit das gasförmige Fluid aus dem Vorratsbehälter zum Behandeln der Abgabedüse genutzt werden.In a further embodiment, the device also features a fluid gas discharge line connected to the reservoir for the discharge of a fluid, preferably gaseous, from the reservoir. Optionally, the fluid gas discharge line can be connected via the treatment medium line to the treatment chamber for the supply of the discharged fluid, at least as a portion of the treatment medium, to the treatment chamber. Advantageously, this allows the gaseous fluid from the reservoir to be used for treating the dispensing nozzle.

In einem Ausführungsbeispiel erstreckt sich ein Verflüssigtes-Fluid-Füllstandsensor durch die Fluidgasabführleitung hindurch in den Vorratsbehälter. Vorteilhaft kann somit eine besonders bauraumgünstige Anordnung ermöglicht werden. Zudem kann beispielsweise bei Nutzung eines Isolierbehälters, in dem der Kühlbehälter angeordnet ist, eine Anzahl von Zugängen / Durchbrüchen in/an dem Isolierbehälter möglichst geringgehalten werden.In one embodiment, a liquefied fluid level sensor extends through the fluid gas discharge line into the storage tank. This advantageously allows for a particularly space-saving arrangement. Furthermore, for example, when using an insulated container in which the cooling tank is located, the number of access points/penetrations in/on the insulated container can be kept to a minimum.

In einer Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner eine Kühlmediumabführleitung auf, die mit dem Kühlbehälter zum Abführen des, vorzugsweise verdampften, Kühlmediums aus dem Kühlbehälter verbunden ist, vorzugsweise von oben hineinragend in den Kühlbehälter. Vorteilhaft kann damit eine Entspannung des flüssigen Kühlmediums in dem Kühlbehälter ermöglicht werden.In one embodiment, the device further comprises a cooling medium discharge line connected to the cooling vessel for the removal of the, preferably evaporated, cooling medium from the cooling vessel, preferably projecting into the cooling vessel from above. This advantageously allows for the expansion of the liquid cooling medium within the cooling vessel.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner einen Isolierbehälter, vorzugsweise Vakuumisolierbehälter, auf, wobei der Kühlbehälter und die darin angeordnete Verflüssigungseinrichtung und der darin angeordnete Vorratsbehälter in dem Isolierbehälter angeordnet sind. Vorteilhaft kann damit verhindert werden, dass sich das in dem Behälter befindliche Kühlmedium durch eine Umgebung der Vorrichtung erwärmt.In a further embodiment, the device also includes an insulated container, preferably a vacuum insulated container, wherein the cooling container, the condensing unit, and the storage container are arranged within the insulated container. This advantageously prevents the cooling medium in the container from being heated by the surrounding environment.

In einer Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner eine Kappeneinrichtung mit einer Kappe, die wahlweise zum Blockieren oder Freigeben einer Abgabeöffnung der Dosiereinrichtung bewegbar, vorzugsweise verschwenkbar, ist, auf. Vorteilhaft kann damit beispielsweise eine (z. B. CIP- oder SIP-) Reinigung der Vorrichtung ermöglicht werden.In one embodiment, the device further comprises a cap assembly with a cap that is selectively movable, preferably pivotable, to block or release a dispensing opening of the dosing device. This advantageously allows, for example, cleaning of the device (e.g., CIP or SIP).

In einer weiteren Ausführungsform weist die Dosiereinrichtung ein (z. B. längliches) Ventilglied auf. Vorzugsweise kann das Ventilglied zum dosierten Abgeben des verflüssigten Fluids in das Behältnis bewegbar sein (z. B. zum wahlweisen Blockieren oder Freigeben einer Abgabedüse der Dosiereinrichtung). Alternativ oder zusätzlich kann das Ventilglied zum teilweisen Blockieren einer Fluidverbindung zwischen der Verflüssigungseinrichtung und dem Vorratsbehälter zum Abbremsen des die Verflüssigungseinrichtung durchströmenden Fluids angeordnet sein, vorzugsweise mit einem Ventilsitz für das Ventilglied in oder an der Fluidverbindung. Besonders bevorzugt kann das Ventilglied somit mehrere Funktionen in sich vereinen, nämlich das dosierte Abgeben des verflüssigten Fluids in das Behältnis einerseits und die Wirkung als Strömungsbremse zum Verbessern des Verflüssigens des gasförmigen Fluids in der Verflüssigungseinrichtung andererseits.In another embodiment, the metering device has a (e.g., elongated) valve element. Preferably, the valve element can be used for metered dispensing of the liquefied fluid into the container. The valve element may be movable (e.g., for selectively blocking or releasing a dispensing nozzle of the metering device). Alternatively or additionally, the valve element may be arranged to partially block a fluid connection between the liquefaction device and the storage container to slow down the fluid flowing through the liquefaction device, preferably with a valve seat for the valve element in or on the fluid connection. Particularly preferably, the valve element can thus combine several functions: on the one hand, the metered dispensing of the liquefied fluid into the container, and on the other hand, its action as a flow restrictor to improve the liquefaction of the gaseous fluid in the liquefaction device.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Behälterbehandlungsanlage aufweisend eine Füllvorrichtung, vorzugsweise Rundläufer-Füllvorrichtung, zum Füllen von Behältnissen mit einem (z. B. flüssigen oder pastösen) Füllgut. Die Behälterbehandlungsanlage weist ferner eine Vorrichtung wie hierin offenbart auf, die zum Abgeben des verflüssigten Fluids in die mit dem Füllgut gefüllten Behältnisse angeordnet ist.Another aspect of the present disclosure relates to a container treatment plant comprising a filling device, preferably a rotary filling device, for filling containers with a (e.g., liquid or pasty) material. The container treatment plant further comprises a device as disclosed herein, which is arranged for dispensing the liquefied fluid into the containers filled with the material.

Optional kann die Behälterbehandlungsanlage beispielsweise noch eine Verschließvorrichtung aufweisen, die zum Verschließen der gefüllten und mit dem verflüssigten Fluid beaufschlagten Behältnisse angeordnet ist.Optionally, the container treatment system may also include a closing device, for example, which is arranged for closing the filled containers that are pressurized with the liquefied fluid.

Bevorzugt kann die Behältnisbehandlungsanlage zum Temperieren, Herstellen, Reinigen, Beschichten, Prüfen, Abfüllen, Verschließen, Pasteurisieren, Etikettieren, Bedrucken, Beschriften, Laserbeschriften und/oder Verpacken von Behältnissen für flüssige oder pastöse Medien, vorzugsweise Getränke, flüssige Nahrungsmittel oder Produkte aus der Pharma- oder Health-Care-Industrie, ausgebildet sein.Preferably, the container treatment system can be configured for tempering, manufacturing, cleaning, coating, testing, filling, closing, pasteurizing, labeling, printing, marking, laser marking and/or packaging containers for liquid or pasty media, preferably beverages, liquid food products or products from the pharmaceutical or healthcare industry.

Beispielsweise können die Behältnisse als Flaschen, Dosen, Kanister, Kartons, Flakons, Tuben usw. ausgeführt sein.For example, the containers can be designed as bottles, cans, canisters, cartons, vials, tubes, etc.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Abgeben eines verflüssigten (z. B. Steril-) Fluids, vorzugsweise verflüssigter (z. B. Steril-) Stickstoff oder verflüssigter (z. B. Steril-) Sauerstoff, in ein Behältnis, vorzugsweise mittels einer Vorrichtung wie hierin offenbart (z. B. in einer Behältnisbehandlungsanlage wie hierin offenbart). Das Verfahren weist auf:

  • Verflüssigen eines gasförmigen Fluids in einer Verflüssigungseinrichtung, die zumindest abschnittsweise (z. B. mit einer wendelförmigen Rohrleitung) in einem Kühlmediumbad eines (z. B. Drucklos- oder Unterdruck-) Kühlbehälters eingetaucht ist;
  • Speichern des verflüssigten Fluids von der Verflüssigungseinrichtung in einem Vorratsbehälter (z. B. direkt unterhalb der Verflüssigungseinrichtung), der zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, in dem Kühlmediumbad des Kühlbehälters eingetaucht ist; und
  • Abgeben des verflüssigten Fluids aus dem Vorratsbehälter mittels einer Dosiereinrichtung in das (z. B. unter der Dosiereinrichtung positionierte) Behältnis.
Another aspect of the present disclosure relates to a method for dispensing a liquefied (e.g., sterile) fluid, preferably liquefied (e.g., sterile) nitrogen or liquefied (e.g., sterile) oxygen, into a container, preferably by means of a device as disclosed herein (e.g., in a container treatment system as disclosed herein). The method comprises:
  • Liquefaction of a gaseous fluid in a liquefaction device that is immersed at least partially (e.g. with a helical pipe) in a cooling medium bath of a (e.g. unpressurized or vacuum) cooling vessel;
  • Storing the liquefied fluid from the liquefaction device in a storage container (e.g., directly below the liquefaction device) which is immersed at least partially, preferably completely, in the cooling medium bath of the cooling container; and
  • Dispensing the liquefied fluid from the storage tank into the container (e.g. positioned under the dosing device) using a metering device.

Vorteilhaft können mit dem Verfahren die gleichen Vorteile erzielt werden, die bereits unter Bezugnahme auf die Vorrichtung beschrieben wurden. Selbiges gilt für die nachfolgend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele des Verfahrens.Advantageously, the same advantages can be achieved with this method as have already been described with reference to the apparatus. The same applies to the preferred embodiments of the method described below.

In einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ferner mindestens eines auf von:

  • Zuführen des gasförmigen Fluids von einer Fluidgasquelle, vorzugsweise Sterilfluidgasquelle, besonders bevorzugt Sterilstickstoffgasquelle oder Sterilsauerstoffgasquelle, zu der Verflüssigungseinrichtung, vorzugsweise abhängig von einer Signalausgabe eines (z. B. thermosensitiven) Verflüssigtes-Fluid-Füllstandsensors, der einen Füllstand des verflüssigten Fluids in dem Vorratsbehälter erfasst;
  • Zuführen eines Kühlmediums von einer Kühlmediumquelle, vorzugsweise Kühlflüssigkeitsquelle, besonders bevorzugt (z. B. unsterile) Flüssigstickstoffquelle, zu dem Kühlbehälter, vorzugsweise abhängig von einer Signalausgabe eines (z. B. thermosensitiven) Kühlmedium-Füllstandsensors, der einen Füllstand des Kühlmediumbads erfasst;
  • Isolieren des Kühlbehälters in einem Isolierbehälter, vorzugsweise Vakuumisolierbehälter;
  • Bewegen eines Ventilglieds der Dosiereinrichtung zum dosierten Abgeben des verflüssigten Fluids in das Behältnis; und
  • Abbremsen des verflüssigten Fluids in der Verflüssigungseinrichtung mittels eines Ventilglieds der Dosiereinrichtung, das eine Fluidverbindung zwischen der Verflüssigungseinrichtung und dem Vorratsbehälter teilweise blockiert, vorzugsweise mit einem Ventilsitz für das Ventilglied in oder an der Fluidverbindung.
In one embodiment, the method further comprises at least one of:
  • Supply of the gaseous fluid from a fluid gas source, preferably a sterile fluid gas source, particularly preferably a sterile nitrogen gas source or sterile oxygen gas source, to the liquefaction device, preferably dependent on a signal output from a (e.g. thermosensitive) liquefied fluid level sensor that detects a level of the liquefied fluid in the storage container;
  • Supply of a cooling medium from a cooling medium source, preferably a cooling liquid source, particularly preferably (e.g., a non-sterile) liquid nitrogen source, to the cooling vessel, preferably dependent on a signal output from a (e.g., thermosensitive) cooling medium level sensor that detects a level of the cooling medium bath;
  • Insulating the cooling container in an insulated container, preferably a vacuum insulated container;
  • Moving a valve element of the metering device to dispense the liquefied fluid in a metered manner into the container; and
  • Slowing down the liquefied fluid in the liquefaction device by means of a valve element of the metering device, which partially blocks a fluid connection between the liquefaction device and the storage container, preferably with a valve seat for the valve element in or on the fluid connection.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ferner auf:

  • Behandeln, vorzugsweise Temperieren und/oder Spülen, einer Abgabedüse der Dosiereinrichtung in einer Behandlungskammer, die mit einem (z. B. gasförmigen) Behandlungsmedium gefüllt ist.
In a further embodiment, the method also features:
  • Treating, preferably tempering and/or rinsing, a dispensing nozzle of the dosing device in a treatment chamber filled with a (e.g. gaseous) treatment medium.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ferner mindestens eines auf von:

  • Heizen des Behandlungsmediums beim Zuführen zu der Behandlungskammer mittels einer Heizeinrichtung, vorzugsweise abhängig von einer Signalausgabe eines Temperatursensors, der eine Temperatur des Behandlungsmediums erfasst;
  • Zuführen zumindest eines Teils des Behandlungsmediums von einer Behandlungsmediumquelle, vorzugsweise (z. B. Steril-) Stickstoffgasquelle, zu der Behandlungskammer; und
  • Zuführen von, vorzugsweise gasförmigem, Fluid aus dem Vorratsbehälter als zumindest ein Teil des Behandlungsmediums zu der Behandlungskammer (z. B. über eine Behandlungsmediumleitung extern von dem Kühlbehälter).
In another embodiment, the method further comprises at least one of the following:
  • Heating the treatment medium during feeding into the treatment chamber by means of a heating device, preferably dependent on a signal output from a temperature sensor that detects the temperature of the treatment medium;
  • Supplying at least a portion of the treatment medium from a treatment medium source, preferably (e.g., sterile) nitrogen gas source, to the treatment chamber; and
  • Supplying fluid, preferably gaseous, from the storage container as at least part of the treatment medium to the treatment chamber (e.g. via a treatment medium line external to the cooling container).

Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar.The previously described preferred embodiments and features of the invention can be combined with one another in any way.

Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the characters

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1
eine schematische Darstellung (vereinfachtes PID / Rohrleitungs- und Instrumentierungsdiagramm) einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
Figur 2
eine Prinzipdarstellung / Schnittansicht einer beispielhaften Vorrichtung;
Figur 3
eine Detailansicht eines Abschnitts von Figur 2; und
Figur 4
eine Detailansicht eines weiteren Abschnitts von Figur 2.
Further details and advantages of the invention are described below with reference to the accompanying drawings. These show:
Figure 1
a schematic representation (simplified PID / piping and instrumentation diagram) of a device according to an embodiment of the present disclosure;
Figure 2
a schematic diagram / sectional view of an exemplary device;
Figure 3
a detailed view of a section of Figure 2 ; and
Figure 4
a detailed view of another section of Figure 2 .

Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen stimmen zumindest teilweise überein, so dass ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen bzw. Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.The embodiments shown in the figures are at least partially identical, so that similar or identical parts are provided with the same reference numerals and, to avoid repetition, reference is also made to the description of the other embodiments or figures for their explanation.

Detaillierte Beschreibung beispielhafter AusführungsformenDetailed description of exemplary embodiments

Die Figuren 1 bis 4 zeigen eine Vorrichtung 10 zum Abgeben eines verflüssigten Fluids in ein Behältnis 12. Bevorzugt wird die Vorrichtung 10 als sogenannter Stickstoff-Droppler zum Abgeben von verflüssigtem Stickstoff, vorzugsweise Sterilstickstoff, in Behältnisse 12 verwendet. Es ist allerdings beispielsweise auch möglich, dass die Vorrichtung 10 zum Abgeben von verflüssigtem Sauerstoff, vorzugsweise Sterilsauerstoff bzw. Reinsauerstoff, in die Behältnisse 12 verwendet wird.The Figures 1 to 4 Figure 10 shows a device 10 for dispensing a liquefied fluid into a container 12. Preferably, the device 10 is used as a so-called nitrogen dropper for dispensing liquefied nitrogen, preferably sterile nitrogen, into containers 12. However, it is For example, it is also possible that the device 10 is used to dispense liquefied oxygen, preferably sterile oxygen or pure oxygen, into the containers 12.

Vorzugsweise kann die Vorrichtung 10 in einer Behälterbehandlungsanlage umfasst sein (nicht in den Figuren dargestellt). Beispielsweise kann die Behälterbehandlungsanlage eine Füllvorrichtung und/oder eine Verschließvorrichtung aufweisen.Preferably, the device 10 can be included in a container treatment system (not shown in the figures). For example, the container treatment system can include a filling device and/or a closing device.

Die Füllvorrichtung kann die Behältnisse 12 füllen, vorzugsweise mit einem flüssigen oder pastösen Medium. Die Füllvorrichtung ist vorzugsweise als eine Rundläufer-Füllvorrichtung ausgeführt. Die Füllvorrichtung kann mehrere Füllventile zum gleichzeitigen bzw. zeitlich überlappenden Befüllen mehrerer Behältnisse 12 aufweisen. Bspw. können die Füllventile um einen Umfang eines Füllerkarussells der Rundläufer-Füllvorrichtung angeordnet sein.The filling device can fill the containers 12, preferably with a liquid or pasty medium. The filling device is preferably designed as a rotary filling device. The filling device can have several filling valves for the simultaneous or overlapping filling of several containers 12. For example, the filling valves can be arranged around the circumference of a filling carousel of the rotary filling device.

Die Verschließvorrichtung kann die Behältnisse 12 verschließen, z. B. mit einem Deckel, einem Korken, einem Kronkorken oder einem Schraubverschluss. Die Verschließvorrichtung kann vorzugsweise als eine Rundläufer-Verschließvorrichtung ausgeführt sein. Die Verschließvorrichtung kann mehrere Verschließstationen zum gleichzeitigen bzw. zeitlich überlappenden Verschließen mehrerer Behältnisse 12 aufweisen. Bspw. können die Verschließstationen um einen Umfang eines Verschließerkarussells der Rundläufer-Verschließvorrichtung angeordnet sein. Die Verschließvorrichtung kann bezüglich eines Behältnisstroms stromabwärts von der Füllvorrichtung angeordnet sein.The sealing device can close the containers 12, for example with a lid, a cork, a crown cap, or a screw cap. The sealing device can preferably be designed as a rotary sealing device. The sealing device can have several sealing stations for simultaneously or overlappingly sealing several containers 12. For example, the sealing stations can be arranged around the circumference of a sealing carousel of the rotary sealing device. The sealing device can be arranged downstream of the filling device with respect to a container flow.

Die Vorrichtung 10 wiederum kann zum Abgeben des verflüssigten Fluids in die mit dem Füllgut gefüllten Behältnisse 12 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Vorrichtung 10 im Bereich der Füllvorrichtung, im Bereich der Verschließvorrichtung oder im Bereich einer Behältnistransportvorrichtung, die die Füllvorrichtung und die Verschließvorrichtung miteinander verbindet, angeordnet sein.The device 10, in turn, can be arranged to dispense the liquefied fluid into the containers 12 filled with the product. For example, the device 10 can be arranged in the area of the filling device, in the area of the closing device, or in the area of a container transport device that connects the filling device and the closing device.

Die Vorrichtung 10 weist einen Kühlbehälter 14, eine Verflüssigungseinrichtung 26, einen Vorratsbehälter 32 und eine Dosiereinrichtung 38 auf. Ferner kann die Vorrichtung 10 bspw. eine Kühlmediumquelle 18, einen Kühlmedium-Füllstandsensor 22, einen Isolierbehälter 24, eine Fluidgasquelle 30, einen Verflüssigtes-Fluid-Füllstandsensor 36, eine Behandlungskammer 52, eine Heizeinrichtung 56, einen Temperatursensor 58, eine Behandlungsmediumquelle 60, eine Kappeneinrichtung 66 und/oder eine Verarbeitungseinrichtung 72 aufweisen.The device 10 comprises a cooling vessel 14, a liquefaction unit 26, a storage vessel 32, and a metering unit 38. Furthermore, the device 10 may, for example, comprise a cooling medium source 18, a cooling medium level sensor 22, an insulated vessel 24, a fluid gas source 30, a liquefied fluid level sensor 36, a treatment chamber 52, a heating unit 56, a temperature sensor 58, a treatment medium source 60, a capping unit 66, and/or a processing unit 72.

Besonders bevorzugt bilden der Kühlbehälter 14, die Verflüssigungseinrichtung 26, der Vorratsbehälter 32 und die Dosiereinrichtung 38 eine gemeinsame Baueinheit. Diese gemeinsame Baueinheit kann weitere Komponenten, wie bspw. die Komponente 22, 24, 34, 36, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 64, 66, 68, 70 und/oder 72, aufweisen.Preferably, the cooling tank 14, the condensing unit 26, the storage tank 32, and the dosing unit 38 form a single assembly. This single assembly may contain further components, such as component 22, 24, 34, 36, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 64, 66, 68, 70 and/or 72.

Der Kühlbehälter 14 ist zum Aufnehmen eines, vorzugsweise flüssigen, Kühlmediums ausgebildet. Vorzugsweise kann das Kühlmedium flüssiger Stickstoff sein. Bevorzugt ist der flüssige Stickstoff unsteril.The cooling container 14 is designed to hold a cooling medium, preferably a liquid. Preferably, the cooling medium can be liquid nitrogen. Preferably, the liquid nitrogen is non-sterile.

Bevorzugt ist der Kühlbehälter 14 teilweise mit flüssigem, vorzugsweise drucklosem, Kühlmedium (Kühlmediumbad) K1 gefüllt, z. B. aus flüssigem Stickstoff. Das Kühlmedium K1 kann bspw. eine Temperatur von wenigsten -196°C (77 K) aufweisen. Aus dem flüssigen Kühlmedium K1 verdampfendes Kühlmedium K2 kann sich in einem oberen Abschnitt des Kühlbehälters 14 sammeln. Zur besseren Unterscheidung sind das flüssige Kühlmedium K1 und das verdampfte Kühlmedium K2 in den Figuren jeweils mit unterschiedlichen Schraffuren dargestellt.Preferably, the cooling vessel 14 is partially filled with a liquid, preferably unpressurized, cooling medium (cooling medium bath) K1, e.g., liquid nitrogen. The cooling medium K1 can, for example, have a temperature of at least -196°C (77 K). Cooling medium K2, which evaporates from the liquid cooling medium K1, can collect in an upper section of the cooling vessel 14. For better differentiation, the liquid cooling medium K1 and the evaporated cooling medium K2 are each shown with different hatching in the figures.

Es ist im Übrigen auch denkbar, dass eine Temperatur des Kühlmediums K1 wesentlich tiefer als -196°C abgesenkt ist. Beispielsweise könnte im Gasraum des Kühlbehälters 14, also oberhalb von dem Kühlmedium K1 bzw. da wo das Kühlmedium K2 ist, ein Unterdruck erzeugt werden, z. B. mittels einer daran angeschlossenen Vakuumpumpe. Hierdurch kann bspw. eine Temperaturgrenze von -210°C für das Kühlmedium K1 erreicht werden, bevor der Stickstoff gefriert.It is also conceivable that the temperature of the cooling medium K1 could be significantly lower than -196°C. For example, a vacuum could be created in the gas space of cooling vessel 14, i.e., above the cooling medium K1 or where the cooling medium K2 is located, e.g., by means of a connected vacuum pump. This could, for example, allow a temperature limit of -210°C for the cooling medium K1 to be reached before the nitrogen freezes.

Der Kühlbehälter 14 kann jegliche Form zum Aufnehmen des Kühlmediums K1 aufweisen. Beispielsweise kann der Kühlbehälter 14 im Wesentlichen zylinderförmig, z. B. mit gewölbten oder planen Unterteil und/oder mit gewölbten oder planen Oberteil, sein. Alternativ kann der Kühlbehälter 14 bspw. im Wesentlichen kugelförmig oder im Wesentlichen quaderförmig sein.The cooling vessel 14 can have any shape to receive the cooling medium K1. For example, the cooling vessel 14 can be essentially cylindrical, e.g., with a convex or flat lower part and/or with a convex or flat upper part. Alternatively, the cooling vessel 14 can be, for example, essentially spherical or essentially cuboid.

Bevorzugt kann der Kühlbehälter 14 über eine Kühlmediumzuführleitung 16 mit einer Kühlmediumquelle 18 verbunden sein. Die Kühlmediumquelle 18 ist vorzugsweise eine Kühlflüssigkeitsquelle, z. B. eine unsterile Flüssigstickstoffquelle. Die Kühlmediumzuführleitung 16 kann in einen oberen Abschnitt des Kühlbehälters 14 münden, z. B. in diesen hineinragen.Preferably, the cooling vessel 14 can be connected to a cooling medium source 18 via a cooling medium supply line 16. The cooling medium source 18 is preferably a cooling liquid source, e.g., a non-sterile liquid nitrogen source. The cooling medium supply line 16 can open into an upper section of the cooling vessel 14, e.g., project into it.

Der Kühlbehälter 14 kann bevorzugt mit einer Kühlmediumabführleitung 20 verbunden sein. Über die Kühlmediumabführleitung 20 kann verdampftes Kühlmedium K2 aus dem Kühlbehälter 14 abgeführt werden. Bevorzugt ragt die Kühlmediumabführleitung 20 von oben in den Kühlbehälter 14 hinein. Über die Kühlmediumabführleitung 20 kann somit vorteilhaft eine Entspannung des Kühlmediums K1 erfolgen.The cooling vessel 14 can preferably be connected to a cooling medium discharge line 20. Evaporated cooling medium K2 can be discharged from the cooling vessel 14 via the cooling medium discharge line 20. Preferably, the cooling medium discharge line 20 projects into the cooling vessel 14 from above. Thus, the cooling medium K1 can advantageously be depressurized via the cooling medium discharge line 20.

Der Kühlmedium-Füllstandsensor 22 kann vorzugsweise in dem Kühlbehälter 14 angeordnet sein, z. B. in diesen hineinragen. Der Kühlmedium-Füllstandsensor 22 kann einen Füllstand des flüssigen Kühlmediums K1 in dem Kühlbehälter 14 erfassen. Der Kühlmedium-Füllstandsensor 22 kann auch als Kühlmedium-Niveausonde bezeichnet werden.The coolant level sensor 22 can preferably be arranged in the cooling vessel 14, e.g., projecting into it. The coolant level sensor 22 can detect the level of the liquid coolant K1 in the cooling vessel 14. The coolant level sensor 22 can also be referred to as a coolant level probe.

Der Kühlmedium-Füllstandsensor 22 kann zum Erfassen des Füllstands jegliches bekannte Messprinzip nutzen. Vorzugsweise kann der Kühlmedium-Füllstandsensor 22 thermosensitiv sein.The coolant level sensor 22 can use any known measuring principle to detect the fill level. Preferably, the coolant level sensor 22 can be thermosensitive.

Bevorzugt ragt der Kühlmedium-Füllstandsensor 22 von oben in den Kühlbehälter 14 hinein. Beispielsweise kann der Kühlmedium-Füllstandsensor 22 im Kühlbehälter 14 von der Verflüssigungseinrichtung 26 umgeben sein.Preferably, the cooling medium level sensor 22 projects from above into the cooling tank 14. For example, the cooling medium level sensor 22 can be surrounded by the condensing unit 26 in the cooling tank 14.

Bevorzugt ist der Kühlbehälter 14 zusammen mit der Verflüssigungseinrichtung 26 und dem Vorratsbehälter 32 in einem Isolierbehälter 24 angeordnet. Der Isolierbehälter 24 ist bevorzugt ein Vakuumisolierbehälter. Im Inneren des Isolierbehälters 24, in dem der Kühlbehälter 14 angeordnet ist, kann im Wesentlichen ein Vakuum vorherrschen. Eine Außenumfangsfläche des Kühlbehälters 14 kann beabstandet zu einer Innenumfangsfläche des Kühlbehälters 14 angeordnet sein.Preferably, the cooling vessel 14, together with the condensing unit 26 and the storage container 32, is arranged in an insulated container 24. The insulated container 24 is preferably a vacuum insulated container. A vacuum can prevail essentially inside the insulated container 24 in which the cooling vessel 14 is arranged. An outer circumferential surface of the cooling vessel 14 can be spaced apart from an inner circumferential surface of the cooling vessel 14.

Der Isolierbehälter 24 kann jegliche Form zum Aufnehmen des Kühlbehälters 14 usw. aufweisen. Beispielsweise kann der Isolierbehälter 24 im Wesentlichen zylinderförmig, z. B. mit gewölbten oder planen Unterteil und/oder mit gewölbten oder planen Oberteil, sein. Alternativ kann der Isolierbehälter 24 bspw. im Wesentlichen kugelförmig oder im Wesentlichen quaderförmig sein.The insulated container 24 can have any shape to accommodate the cooling container 14, etc. For example, the insulated container 24 can be essentially cylindrical, e.g., with a convex or flat bottom and/or with a convex or flat top. Alternatively, the insulated container 24 can be, for example, essentially spherical or essentially cuboid.

Die Verflüssigungseinrichtung 26 ist in dem Kühlbehälter 14 angeordnet. Beispielsweise kann die Verflüssigungseinrichtung 26 in einem oberen Abschnitt des Kühlbehälters 14 angeordnet sein. Bevorzugt ist die Verflüssigungseinrichtung 26 im Kühlbehälter 14 direkt oberhalb von dem Vorratsbehälter 32 angeordnet.The condensing unit 26 is arranged in the cooling tank 14. For example, the condensing unit 26 can be arranged in an upper section of the cooling tank 14. Preferably, the condensing unit 26 is arranged in the cooling tank 14 directly above the storage tank 32.

Gekühlt durch das Kühlmedium K1, K2 im Kühlbehälter 14 verflüssigt die Verflüssigungseinrichtung 26 ein gasförmiges Fluid, das durch die Verflüssigungseinrichtung 26 hindurchströmt. Das gasförmige Fluid ist vorzugsweise steriler, gasförmiger Stickstoff oder Sauerstoff.Cooled by the cooling medium K1, K2 in the cooling vessel 14, the liquefaction device 26 liquefies a gaseous fluid that flows through the liquefaction device 26. The gaseous fluid is preferably sterile gaseous nitrogen or oxygen.

Bevorzugt weist die Verflüssigungseinrichtung 26 eine wendelförmige (helixförmige / schraubenlinienförmige) Rohrleitung auf. Das gasförmige Fluid kann die wendelförmige Rohrleitung durchströmen und dabei gekühlt und verflüssigt werden. Vorzugsweise taucht die Verflüssigungseinrichtung 26 bzw. die wendelförmige Rohrleitung zumindest teilweise in das flüssige Kühlmedium K1 ein.Preferably, the condensing device 26 has a helical (helical) pipe. The gaseous fluid can flow through the helical pipe and be cooled and liquefied in the process. Preferably, the condensing device 26 or the helical pipe is at least partially immersed in the liquid cooling medium K1.

Anstelle der wendelförmigen Rohrleitung sind jedoch auch andere Formen und Verläufe für die Verflüssigungseinrichtung 26 bzw. deren Rohrleitung für das Fluid denkbar, die einen wirksamen Wärmeaustausch mit dem Kühlmedium K1, K2 im Kühlbehälter 14 zum Verflüssigen des gasförmigen Fluids ermöglichen.Instead of the helical pipe, other shapes and configurations for the liquefaction device 26 or its pipe for the fluid are also conceivable, which enable effective heat exchange with the cooling medium K1, K2 in the cooling tank 14 for liquefying the gaseous fluid.

Bevorzugt kann die Verflüssigungseinrichtung 26 über eine Fluidgaszuführleitung 28 mit einer Fluidgasquelle 30 verbunden sein. Die Fluidgasquelle 30 kann das gasförmige Fluid über die Fluidgaszuführleitung 28 zu der Verflüssigungseinrichtung 26 zuführen. Die Fluidgasquelle 30 ist vorzugsweise eine Sterilfluidgasquelle. Besonders bevorzugt ist die Fluidgasquelle 30 eine Sterilstickstoffgasquelle. Es ist jedoch auch möglich, dass die Fluidgasquelle 30 beispielsweise eine Sterilsauerstoffgasquelle / Reinsauerstoffgasquelle ist. Bevorzugt kann die Fluidgaszuführleitung 28 von oben in den Kühlbehälter 14 hineinragen und mit der Verflüssigungseinrichtung 26 verbunden sein.Preferably, the liquefaction unit 26 can be connected to a fluid gas source 30 via a fluid gas supply line 28. The fluid gas source 30 can supply the gaseous fluid to the liquefaction unit 26 via the fluid gas supply line 28. The fluid gas source 30 is preferably a sterile fluid gas source. Particularly preferably, the fluid gas source 30 is a sterile nitrogen gas source. However, it is also possible that the fluid gas source 30 is, for example, a sterile oxygen gas source / pure oxygen gas source. Preferably, the fluid gas supply line 28 can extend from above into the cooling vessel 14 and be connected to the liquefaction unit 26.

Der Vorratsbehälter 32 ist mit der Verflüssigungseinrichtung 26 zum Empfangen des verflüssigten Fluids von der Verflüssigungseinrichtung 26 verbunden, z. B. über eine Fluidverbindung 48. Der Vorratsbehälter 32 ist in dem Kühlbehälter 14 zum Kühlen des empfangenen, verflüssigten Fluids angeordnet. Beispielsweise kann der Vorratsbehälter 32 in einem unteren Abschnitt des Kühlbehälters 14 angeordnet sein. Bevorzugt ist der Vorratsbehälter 32 im Kühlbehälter 14 direkt unterhalb von der Verflüssigungseinrichtung 26 angeordnet.The storage tank 32 is connected to the liquefaction unit 26 for receiving the liquefied fluid from the liquefaction unit 26, e.g., via a fluid connection 48. The storage tank 32 is arranged in the cooling tank 14 for cooling the received, liquefied fluid. For example, the storage tank 32 can be arranged in a lower section of the cooling tank 14. Preferably, the storage tank 32 is arranged in the cooling tank 14 directly below the liquefaction unit 26.

Im Vorratsbehälter 32 kann das verflüssigte Fluid (zwischen-) gespeichert bzw. gepuffert werden. Bevorzugt ist der Vorratsbehälter 32 teilweise mit verflüssigtem Fluid (Fluidbad) F1 gefüllt, z. B. aus flüssigem sterilem Stickstoff oder aus flüssigem sterilen Sauersoff. Aus dem verflüssigten Fluid F1 bspw. beim Einströmen in den Vorratsbehälter 32 verdampftes Fluid F2 oder noch gasförmiges Fluid F2 von der Verflüssigungseinrichtung 26 kann sich in einem oberen Abschnitt des Vorratsbehälters 32 sammeln. Das verflüssigte Fluid F1 kann sich im Vorratsbehälter 32 entspannen, z. B. auf einen Umgebungsdruck der Vorrichtung 10 (z. B. Isolatordruck eines Reinraums, in dem die Vorrichtung 10 angeordnet ist). Zur besseren Unterscheidung sind das verflüssigte Fluid F1 und das verdampfte Fluid F2 in den Figuren jeweils mit unterschiedlichen Schraffuren dargestellt.The liquefied fluid can be (temporarily) stored or buffered in the storage container 32. Preferably, the storage container 32 is partially filled with liquefied fluid (fluid bath) F1, e.g., liquid sterile nitrogen or liquid sterile oxygen. Fluid F2, which evaporates from the liquefied fluid F1 as it flows into the storage container 32, or still gaseous fluid F2 from the liquefaction device 26, can collect in an upper section of the storage container 32. The liquefied fluid F1 can expand in the storage container 32, e.g., to the ambient pressure of the device 10 (e.g., the isolator pressure of a cleanroom in which the device 10 is located). For better differentiation, the liquefied fluid F1 and the evaporated fluid F2 are each shown with different hatching in the figures.

Da sich der Vorratsbehälter 32 mit dem (sterilen) verflüssigten Fluid F1 in dem (unsterilen) flüssigen Kühlmedium K1 von vorzugsweise mind. -196°C oder kälter befindet, spricht man hier von unterkühlter Flüssigkeit bzw. dem sogenannten Liquid Subcooling.Since the storage container 32 with the (sterile) liquefied fluid F1 is located in the (non-sterile) liquid cooling medium K1 of preferably at least -196°C or colder, this is referred to as subcooled liquid or so-called liquid subcooling.

Der Vorratsbehälter 32 kann jegliche Form zum Speichern des Fluids F1, F2 aufweisen. Beispielsweise kann der Vorratsbehälter 32 im Wesentlichen zylinderförmig, z. B. mit gewölbten oder planen Unterteil und/oder mit gewölbten oder planen Oberteil, sein. Alternativ kann der Vorratsbehälter 32 bspw. im Wesentlichen kugelförmig oder im Wesentlichen quaderförmig sein.The reservoir 32 can have any shape for storing the fluid F1, F2. For example, the reservoir 32 can be essentially cylindrical, e.g., with curved or flat surfaces. The lower part and/or the upper part can be curved or flat. Alternatively, the storage container 32 can, for example, be essentially spherical or essentially cuboid.

Vorzugsweise kann eine Fluidgasabführleitung 34 mit dem Vorratsbehälter 32 zum Abführen des Fluids F2 aus dem Vorratsbehälter 32 verbunden sein. Beispielsweise kann die Fluidgasabführleitung 34 mit einem oberen Abschnitt des Vorratsbehälter 32 verbunden sein.Preferably, a fluid gas discharge line 34 can be connected to the storage container 32 for the purpose of discharging the fluid F2 from the storage container 32. For example, the fluid gas discharge line 34 can be connected to an upper section of the storage container 32.

Die Fluidgasabführleitung 34 kann sich bspw. ausgehend von dem Vorratsbehälter 32 nach oben erstrecken. Die Fluidgasabführleitung 34 kann sich vorzugsweise aus dem Kühlbehälter 14 hinaus erstrecken. Bevorzugt kann zumindest ein Abschnitt der Fluidgasabführleitung 34 von der Verflüssigungseinrichtung 26 (zum Beispiel deren wendelförmiger Rohrleitung) umgeben sein.The fluid gas discharge line 34 can, for example, extend upwards from the storage tank 32. The fluid gas discharge line 34 can preferably extend out of the cooling tank 14. Preferably, at least a section of the fluid gas discharge line 34 can be surrounded by the liquefaction unit 26 (for example, its helical pipe).

Der Verflüssigtes-Fluid-Füllstandsensor 36 kann vorzugsweise in dem Vorratsbehälter 32 angeordnet sein, z. B. in diesen hineinragen. Der Verflüssigtes-Fluid-Füllstandsensor 36 kann einen Füllstand des verflüssigten Fluids F1 in dem Vorratsbehälter 32 erfassen. Der Verflüssigtes-Fluid-Füllstandsensor 36 kann auch als Verflüssigtes-Fluid-Niveausonde bezeichnet werden.The liquefied fluid level sensor 36 can preferably be arranged in the storage container 32, e.g., projecting into it. The liquefied fluid level sensor 36 can detect the level of the liquefied fluid F1 in the storage container 32. The liquefied fluid level sensor 36 can also be referred to as a liquefied fluid level probe.

Der Verflüssigtes-Fluid-Füllstandsensor 36 kann zum Erfassen des Füllstands jegliches bekannte Messprinzip nutzen. Vorzugsweise kann der Verflüssigtes-Fluid-Füllstandsensor 36 thermosensitiv sein.The liquefied fluid level sensor 36 can use any known measuring principle to detect the fill level. Preferably, the liquefied fluid level sensor 36 can be thermosensitive.

Bevorzugt ragt der Verflüssigtes-Fluid-Füllstandsensor 36 von oben in den Vorratsbehälter 32 hinein. Besonders bevorzugt kann sich der Verflüssigtes-Fluid-Füllstandsensor 36 durch die Fluidgasabführleitung 34 hindurch in den Vorratsbehälter 32 hineinerstrecken. Bevorzugt kann zumindest ein Abschnitt der Verflüssigtes-Fluid-Füllstandsensor 36 von der Verflüssigungseinrichtung 26 (zum Beispiel deren wendelförmiger Rohrleitung) umgeben sein.Preferably, the liquefied fluid level sensor 36 projects from above into the storage container 32. Particularly preferably, the liquefied fluid level sensor 36 can extend through the fluid gas discharge line 34 into the storage container 32. Preferably, at least a section of the liquefied fluid level sensor 36 can be surrounded by the liquefaction device 26 (for example, its helical pipe).

Die Dosiereinrichtung 38 ist zum Abgeben des verflüssigten Fluids F1 in das Behältnis 12 ausgebildet. Das Behältnis 12 kann dabei unterhalb von der Dosiereinrichtung 38 angeordnet sein.The metering device 38 is designed to dispense the liquefied fluid F1 into the container 12. The container 12 can be arranged below the metering device 38.

Die Dosiereinrichtung 38 ist mit dem Vorratsbehälter 32 verbunden. Die Dosiereinrichtung 38 empfängt das verflüssigte Fluid F1 von dem Vorratsbehälter 32.The dosing unit 38 is connected to the storage container 32. The dosing unit 38 receives the liquefied fluid F1 from the storage container 32.

Bevorzugt weist die Dosiereinrichtung 38 eine Abgabedüse 40 und ein Ventilglied 44 auf.Preferably, the metering device 38 has a dispensing nozzle 40 and a valve element 44.

Die Abgabedüse 40 kann das verflüssigte Fluid F1 in das Behältnis 12 abgeben. Bevorzugt kann die Abgabedüse 40 über eine Auslassleitung 42 mit dem Vorratsbehälter 32 verbunden sein. Bevorzugt kann sich die Auslassleitung 42 vertikal erstrecken. Beispielsweise kann die Auslassleitung 42 mit einem unteren Abschnitt des Vorratsbehälters 32 und mit einem oberen Abschnitt der Abgabedüse 40 verbunden sein.The dispensing nozzle 40 can discharge the liquefied fluid F1 into the container 12. Preferably, the dispensing nozzle 40 can be connected to the storage container 32 via an outlet line 42. Preferably, the outlet line 42 can extend vertically. For example, the outlet line 42 can be connected to a lower section of the reservoir 32 and connected to an upper section of the dispensing nozzle 40.

Besonders bevorzugt ist die Auslassleitung 42 von einem Abschnitt des Kühlbehälters 14 und damit von flüssigem Kühlmedium K1 umgeben. Dieser Abschnitt des Kühlbehälters 14 kann vorzugsweise wiederum von einem Abschnitt des Isolierbehälters 24 umgeben sein.Preferably, the outlet line 42 is surrounded by a section of the cooling vessel 14 and thus by liquid cooling medium K1. This section of the cooling vessel 14 can preferably in turn be surrounded by a section of the insulated container 24.

Das Ventilglied 44 ist vorzugsweise zum dosierten Abgeben des verflüssigten Fluids F1 in das Behältnis 12 bewegbar. Beispielsweise kann das Ventilglied 44 einen Einlass der Abgabedüse 40 wahlweise freigegeben oder blockieren. Die Dosierung mittels des Ventilglieds 44 und der Abgabedüse 40 kann sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich erfolgen.The valve element 44 is preferably movable for metered dispensing of the liquefied fluid F1 into the container 12. For example, the valve element 44 can selectively open or block an inlet of the dispensing nozzle 40. Dosing by means of the valve element 44 and the dispensing nozzle 40 can be carried out either continuously or discontinuously.

Eine Bewegung des Ventilglieds 44 kann auf jegliche Art und Weise angetrieben sein. Beispielsweise kann eine Antriebseinheit 46 der Vorrichtung 10 das Ventilglied 44 zum Bewegen antreiben. Die Antriebseinheit 46 kann beispielsweise eine mechanische, elektrische, elektromagnetische, pneumatische oder hydraulische Antriebseinheit sein. Die Antriebseinheit 46 kann beispielsweise oberhalb von dem Isolierbehälter 24 angeordnet sein.The movement of the valve element 44 can be driven in any way. For example, a drive unit 46 of the device 10 can drive the valve element 44 to move. The drive unit 46 can be, for example, a mechanical, electrical, electromagnetic, pneumatic, or hydraulic drive unit. The drive unit 46 can, for example, be arranged above the insulated container 24.

Vorzugsweise kann das Ventilglied 44 länglich, zum Beispiel stabförmig, sein. Das Ventilglied 44 erstreckt sich bevorzugt durch den Isolierbehälter 24, den Kühlbehälter 14, den Vorratsbehälter 32 und/oder die Auslassleitung 42. Vorzugsweise kann ein Abschnitt des Ventilglieds 44 von der Verflüssigungseinrichtung 26 (z. B. deren wendelförmige Rohrleitung) umgeben sein.Preferably, the valve element 44 can be elongated, for example rod-shaped. The valve element 44 preferably extends through the insulated container 24, the cooling container 14, the storage container 32 and/or the outlet line 42. Preferably, a section of the valve element 44 can be surrounded by the condensing device 26 (e.g., its helical pipe).

Das Ventilglied 44 kann vorzugsweise auch als eine (aktive) Strömungsbremse für das verflüssigte Fluid in der Verflüssigungseinrichtung 26 vor dem Einströmen in den Vorratsbehälter 32 dienen. Bevorzugt ist das Ventilglied 44 nämlich zum teilweisen Blockieren einer Fluidverbindung 48 zwischen der Verflüssigungseinrichtung 26 und dem Vorratsbehälter 32 angeordnet (siehe insbesondere Fig. 3).The valve element 44 can preferably also serve as an (active) flow restrictor for the liquefied fluid in the liquefaction unit 26 before it flows into the storage container 32. Preferably, the valve element 44 is arranged to partially block a fluid connection 48 between the liquefaction unit 26 and the storage container 32 (see in particular...). Fig. 3 ).

Das Ventilglied 44 kann so ausgebildet sein, dass die Wirkung als Strömungsbremse bzw. zum Abremsen des verflüssigten Fluids in der Verflüssigungseinrichtung 26 unabhängig davon erzielt wird, ob das Ventilglied 44 zum dosierten Abgeben des verflüssigten Fluids F1 gerade die Abgabedüse 40 blockiert oder freigibt. Im Einzelnen kann das Ventilglied 44 bevorzugt einen verdickten Abschnitt 44A aufweisen, der so dimensioniert (lang) ist, dass er die Fluidverbindung 48 vollständig oder teilweise blockiert, wenn das Ventilglied 44 die Abgabedüse 40 blockiert und wenn das Ventilglied 44 die Abgabedüse 40 freigibt.The valve element 44 can be designed such that its effect as a flow brake or for slowing down the liquefied fluid in the liquefaction device 26 is achieved independently of whether the valve element 44 is blocking or releasing the dispensing nozzle 40 for metered dispensing of the liquefied fluid F1. Specifically, the valve element 44 can preferably have a thickened section 44A that is dimensioned (long) such that it completely or partially blocks the fluid connection 48 both when the valve element 44 blocks the dispensing nozzle 40 and when the valve element 44 releases the dispensing nozzle 40.

Es ist möglich, dass das Ventilglied 44 zusätzlich einen verdünnten Abschnitt 44B aufweist. Der verdünnte Abschnitt 44B kann einen gegenüber dem verdickten Abschnitt 44A vergrößerten Strömungsquerschnitt der Fluidverbindung 48 freigeben, wenn dieser durch eine entsprechende Bewegung des Ventilglieds 44 in der Fluidverbindung 48 positioniert wird. Dies kann bspw. dann gewünscht sein, wenn in anderen notwendigen Prozessschritte (z. B. Sterilisation, Trocknen, Entleeren) die Strömungsbremse inaktiv geschaltet werden soll und somit ein größerer Volumenstrom durch die Fluidverbindung 48 ermöglicht wird.It is possible that the valve element 44 additionally has a thinned section 44B. The thinned section 44B can provide a larger flow cross-section for the fluid connection 48 compared to the thickened section 44A when it is positioned within the fluid connection 48 by a corresponding movement of the valve element 44. This may be desirable, for example, if the flow restrictor needs to be deactivated in other necessary process steps (e.g., sterilization, drying, emptying), thus allowing a larger volume flow through the fluid connection 48.

Besonders bevorzugt kann ein Ventilsitz 50 des Ventilglieds 44 direkt in oder angrenzend an die Fluidverbindung 48 angeordnet sein, um das teilweise Blockieren der Strömung bzw. die Wirkung als Strömungsbremse zu ermöglichen.Particularly preferably, a valve seat 50 of the valve element 44 can be arranged directly in or adjacent to the fluid connection 48 in order to enable partial blocking of the flow or the effect as a flow brake.

Vorzugsweise kann die Abgabedüse 40 zumindest teilweise in der Behandlungskammer / Düsenkammer 52 angeordnet sein. Die Abgabedüse 40 kann in der Behandlungskammer 52 behandelt werden. Beispielsweise kann die Abgabedüse 40 in der Behandlungskammer 52 temperiert und/oder gespült werden.Preferably, the dispensing nozzle 40 can be at least partially arranged in the treatment chamber/nozzle chamber 52. The dispensing nozzle 40 can be treated in the treatment chamber 52. For example, the dispensing nozzle 40 can be temperature-controlled and/or rinsed in the treatment chamber 52.

Eine Behandlungsmediumleitung 54 kann in die Behandlungskammer 52 zum Zuführen eines Behandlungsmediums B zu der Behandlungskammer 52 münden. Vorzugsweise kann die Behandlungsmediumleitung 54 außerhalb von dem Kühlbehälter 14 und/oder dem Isolierbehälter 24 angeordnet sein. Beispielsweise kann sich ein Abschnitt der Behandlungsmediumleitung 54 parallel zu einer Hochachse des Kühlbehälters 14 erstrecken.A treatment medium line 54 can open into the treatment chamber 52 to supply a treatment medium B to the treatment chamber 52. Preferably, the treatment medium line 54 can be arranged outside of the cooling container 14 and/or the insulating container 24. For example, a section of the treatment medium line 54 can extend parallel to a vertical axis of the cooling container 14.

Bevorzugt kann die Heizeinrichtung 56 mit der Behandlungsmediumleitung 54 zum Erwärmen des Behandlungsmediums B verbunden sein. Beispielsweise kann die Heizeinrichtung 56 das Behandlungsmedium B erwärmen, während dieses die Behandlungsmediumleitung 54 durchströmt.Preferably, the heating device 56 can be connected to the treatment medium line 54 for heating the treatment medium B. For example, the heating device 56 can heat the treatment medium B while it flows through the treatment medium line 54.

Vorzugsweise kann der Temperatursensor 58 mit der Behandlungsmediumleitung 54 zum Erfassen einer Temperatur des Behandlungsmediums B verbunden sein. Bevorzugt kann der Temperatursensor 58 benachbart zu der Heizeinrichtung 56 angeordnet sein.Preferably, the temperature sensor 58 can be connected to the treatment medium line 54 to detect the temperature of the treatment medium B. Preferably, the temperature sensor 58 can be arranged adjacent to the heating device 56.

Die Behandlungsmediumquelle 60 kann bspw. eine sterile Behandlungsmediumquelle, z. B. eine sterile Stickstoffgasquelle sein. Vorzugsweise kann die Behandlungsmediumquelle 60 über die Behandlungsmediumleitung 54 mit der Behandlungskammer 52 zum Zuführen zumindest eines Teils des Behandlungsmediums B zu der Behandlungskammer 52 verbunden sein.The treatment medium source 60 can, for example, be a sterile treatment medium source, e.g., a sterile nitrogen gas source. Preferably, the treatment medium source 60 can be connected to the treatment chamber 52 via the treatment medium line 54 to supply at least a portion of the treatment medium B to the treatment chamber 52.

Besonders bevorzugt ist die Fluidgasabführleitung 34 über die Behandlungsmediumleitung 54 mit der Behandlungskammer 52 verbunden. Über die Fluidgasabführleitung 34 kann verdampftes / gasförmiges Fluid F2 aus dem Vorratsbehälter 32 als zumindest ein Teil des Behandlungsmediums B zu der Behandlungskammer 52 zugeführt werden. Bevorzugt kann das Behandlungsmedium B somit teilweise aus der Behandlungsmediumquelle 60 und teilweise aus dem Vorratsbehälter 32 stammen.Preferably, the fluid gas discharge line 34 is connected to the treatment chamber 52 via the treatment medium line 54. Vaporized/gaseous fluid F2 from the storage container 32 can be supplied to the treatment chamber 52 via the fluid gas discharge line 34 as at least a portion of the treatment medium B. Preferably, the treatment medium B can thus originate partly from the treatment medium source 60 and partly from the storage container 32.

Beispielsweise kann eine Versorgungsleitung 62 von der Behandlungsmediumquelle 60 und die Fluidgasabführleitung 34 in mindestens einen Einlassabschnitt 64 der Behandlungsmediumleitung 54 münden. Bevorzugt münden die Fluidgasabführleitung 34 und die Versorgungsleitung 62 gemeinsam in den gleichen Einlassabschnitt 64. Vorzugweise kann der Einlassabschnitt 64 in dem Isolierbehälter 24 und/oder außerhalb von dem Kühlbehälter 14 angeordnet sein. Beispielsweise kann der Einlassabschnitt 64 oberhalb von dem Kühlbehälter 14 in dem Isolierbehälter 24 angeordnet sein.For example, a supply line 62 from the treatment medium source 60 and the fluid gas discharge line 34 can open into at least one inlet section 64 of the treatment medium line 54. Preferably, the fluid gas discharge line 34 and the supply line 62 open together into the same inlet section 64. Preferably, the inlet section 64 can be arranged in the insulated container 24 and/or outside of the cooling container 14. For example, the inlet section 64 can be arranged above the cooling container 14 in the insulated container 24.

Die Kappeneinrichtung 66 kann eine bewegbare Kappe 68 aufweisen. Die Kappe 68 ist vorzugsweise derart bewegbar, dass sie eine Abgabeöffnung 70 der Dosiereinrichtung 38 wahlweise blockieren oder freigegeben kann. Bevorzugt kann die Abgabeöffnung 70 einem Auslass der Abgabedüse 40 entsprechen oder direkt unterhalb der Abgabedüse 40 angeordnet sein. Es ist möglich, dass die Abgabeöffnung 70 eine bodenseitige Öffnung der Behandlungskammer 52 ist.The cap assembly 66 can have a movable cap 68. The cap 68 is preferably movable such that it can selectively block or release a dispensing opening 70 of the metering device 38. Preferably, the dispensing opening 70 can correspond to an outlet of the dispensing nozzle 40 or be located directly below the dispensing nozzle 40. It is possible that the dispensing opening 70 is a bottom opening of the treatment chamber 52.

Bevorzugt ist die Kappe 68 zwischen der Freigabestellung und der Blockadestellung verschwenkbar. Die Kappe 68 kann eine Reinigungskappe, z. B. CIP-Kappe (Cleaning-In-Place-Kappe) oder SIP-Kappe (Sterilizing-In-Place-Kappe), sein, mit der die Abgabeöffnung 70 zur Reinigung der Vorrichtung 10 oder für andere Prozessschritte verschlossen werden kann.Preferably, the cap 68 is pivotable between the release position and the blocking position. The cap 68 can be a cleaning cap, e.g., a CIP cap (Cleaning-In-Place cap) or a SIP cap (Sterilizing-In-Place cap), with which the dispensing opening 70 can be closed for cleaning the device 10 or for other process steps.

Die Verarbeitungseinrichtung 72 (nur schematisch in Figur 1 dargestellt) kann zum Betreiben der Vorrichtung 10 konfiguriert sein.The processing unit 72 (only schematically shown in Figure 1 (shown) can be configured to operate device 10.

Beispielsweise kann die Verarbeitungseinrichtung 72 dazu konfiguriert sein, die Antriebseinheit 46 zum Bewegen des Ventilglieds 44 zum Abgeben des verflüssigten Fluids F1 aus der Vorrichtung 10 in das Behältnis 12 zu betreiben.For example, the processing unit 72 can be configured to operate the drive unit 46 to move the valve element 44 to discharge the liquefied fluid F1 from the device 10 into the container 12.

Beispielsweise kann die Verarbeitungseinrichtung 72 dazu konfiguriert sein, eine Zuführung des Kühlmediums von der Kühlmediumquelle 18 zu dem Kühlbehälter 14 abhängig von einer Signalausgabe des Kühlmedium-Füllstandsensors 22 anzupassen. Vorzugsweise kann so ein vorgegebener Kühlmedium-Füllstands, bei dem der Vorratsbehälter 32 zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, und die Verflüssigungseinrichtung 26 zumindest teilweise in dem Kühlmedium K1 eingetaucht sind, gehalten werden.For example, the processing device 72 can be configured to adjust the supply of the cooling medium from the cooling medium source 18 to the cooling tank 14 depending on a signal output from the cooling medium level sensor 22. Preferably, a predefined The cooling medium level is maintained when the storage container 32 is at least partially, preferably completely, immersed in the cooling medium K1 and the condensing device 26 is at least partially immersed.

Beispielsweise kann die Verarbeitungseinrichtung 72 dazu konfiguriert sein, eine Zuführung des gasförmigen Fluids von der Fluidgasquelle 30 zu der Verflüssigungseinrichtung 26 abhängig von einer Signalausgabe des Verflüssigtes-Fluid-Füllstandsensors 36 anzupassen. Vorzugsweise kann so ein vorgegebener Verflüssigtes-Fluid-Mindestfüllstand im Vorratsbehälter 32 eingehalten werden.For example, the processing unit 72 can be configured to adjust the supply of the gaseous fluid from the fluid gas source 30 to the liquefaction unit 26 depending on a signal output from the liquefied fluid level sensor 36. Preferably, a predetermined minimum liquefied fluid level can thus be maintained in the storage container 32.

Beispielsweise kann die Verarbeitungseinrichtung 72 dazu konfiguriert sein, die Heizeinrichtung 56 zum Erwärmen des Behandlungsmediums B, das die Behandlungsmediumleitung 54 durchströmt, abhängig von einer Signalausgabe des Temperatursensors 58 zu betreiben. Vorzugsweise kann so eine Mindesttemperatur für das Behandlungsmedium B erreicht werden.For example, the processing unit 72 can be configured to operate the heating unit 56 to heat the treatment medium B, which flows through the treatment medium line 54, depending on a signal output from the temperature sensor 58. Preferably, a minimum temperature for the treatment medium B can be achieved in this way.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen. Insbesondere sind die einzelnen Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 jeweils unabhängig voneinander offenbart. Zusätzlich sind auch die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von sämtlichen Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und beispielsweise unabhängig von den Merkmalen bezüglich des Vorhandenseins und/oder der Konfiguration des Kühlbehälters, der Verflüssigungseinrichtung, des Vorratsbehälters und/oder der Dosiereinrichtung des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart. Alle Bereichsangaben hierin sind derart offenbart zu verstehen, dass gleichsam alle in den jeweiligen Bereich fallenden Werte einzeln offenbart sind, z. B. auch als jeweils bevorzugte engere Außengrenzen des jeweiligen Bereichs.The invention is not limited to the preferred embodiments described above. Rather, a multitude of variants and modifications are possible, which also make use of the inventive concept and therefore fall within the scope of protection. In particular, the invention also claims protection for the subject matter and the features of the dependent claims independently of the referenced claims. In particular, the individual features of independent claim 1 are each disclosed independently of one another. In addition, the features of the dependent claims are also disclosed independently of all features of independent claim 1 and, for example, independently of the features relating to the presence and/or configuration of the cooling vessel, the condensing device, the storage container, and/or the metering device of independent claim 1. All range specifications herein are to be understood as disclosed in such a way that all values falling within the respective range are disclosed individually, e.g., also as preferred narrower outer limits of the respective range.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010 Vorrichtungdevice 4848 FluidverbindungFluid connection 1212 Behältniscontainer 5050 Ventilsitzvalve seat 1414 KühlbehälterCooling container 5252 BehandlungskammerTreatment chamber 1616 KühlmediumzuführleitungCooling medium supply line 5454 BehandlungsmediumleitungTreatment medium management 1818 KühlmediumquelleCooling medium source 5656 HeizeinrichtungHeating system 2020 KühlmediumabführleitungCooling medium discharge line 5858 Temperatursensortemperature sensor 2222 Kühlmedium-FüllstandsensorCoolant level sensor 6060 BehandlungsmediumquelleTreatment medium source 2424 IsolierbehälterInsulated container 6262 VersorgungsleitungSupply line 2626 VerflüssigungseinrichtungLiquefaction plant 6464 EinlassabschnittEntrance section 2828 FluidgaszuführleitungFluid gas supply line 6666 KappeneinrichtungCap device 3030 FluidgasquelleFluid gas source 6868 Kappecap 3232 VorratsbehälterStorage container 7070 AbgabeöffnungDrop-off opening 3434 FluidgasabführleitungFluid gas discharge line 7272 VerarbeitungseinrichtungProcessing facility 3636 Verflüssigtes-Fluid-FüllstandsensorLiquefied fluid level sensor 3838 DosiereinrichtungDosing device BB BehandlungsmediumTreatment medium 4040 AbgabedüseDelivery nozzle F1F1 verflüssigtes Fluid / Fluidbadliquefied fluid / fluid bath 4242 Auslassleitungoutlet pipe F2F2 verdampftes / gasförmiges Fluidevaporated / gaseous fluid 4444 VentilgliedValve member K1K1 flüssiges Kühlmedium / Kühlmedium-liquid cooling medium / cooling medium- 44A44A verdickter Abschnittthickened section badbad 44B44B verdünnter Abschnittdiluted section K2K2 verdampftes Kühlmediumevaporated cooling medium 4646 Antriebseinheitdrive unit

Claims (15)

Vorrichtung (10), vorzugsweise Stickstoff-Droppler, zum Abgeben eines verflüssigten Fluids (F1), vorzugsweise Stickstoff oder Sauerstoff, in ein Behältnis (12), wobei die Vorrichtung (10) aufweist: einen Kühlbehälter (14) zum Aufnehmen eines, vorzugsweise flüssigen, Kühlmediums (K1); eine Verflüssigungseinrichtung (26), die in dem Kühlbehälter (14) zum Kühlen und Verflüssigen eines gasförmigen Fluids angeordnet ist; einen Vorratsbehälter (32), der mit der Verflüssigungseinrichtung (26) zum Empfangen des verflüssigten Fluids (F1) von der Verflüssigungseinrichtung (26) verbunden ist und der in dem Kühlbehälter (14) zum Kühlen des verflüssigten Fluids (F1) angeordnet ist; und eine Dosiereinrichtung (38) zum Abgeben des verflüssigten Fluids (F1) in das Behältnis (12), wobei die Dosiereinrichtung (38) mit dem Vorratsbehälter (32) zum Empfangen des verflüssigten Fluids (F1) aus dem Vorratsbehälter (32) verbunden ist. Device (10), preferably a nitrogen dropper, for dispensing a liquefied fluid (F1), preferably nitrogen or oxygen, into a container (12), wherein the device (10) comprises: a cooling container (14) for receiving a cooling medium (K1), preferably liquid; a liquefaction device (26) arranged in the cooling vessel (14) for cooling and liquefying a gaseous fluid; a storage container (32) which is connected to the liquefaction unit (26) for receiving the liquefied fluid (F1) from the liquefaction unit (26) and which is arranged in the cooling container (14) for cooling the liquefied fluid (F1); and a metering device (38) for dispensing the liquefied fluid (F1) into the container (12), wherein the metering device (38) is connected to the storage container (32) for receiving the liquefied fluid (F1) from the storage container (32). Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, ferner aufweisend mindestens eines von: eine Fluidgasquelle (30), vorzugsweise Sterilfluidgasquelle, besonders bevorzugt Sterilstickstoffgasquelle oder Sterilsauerstoffgasquelle, wobei die Fluidgasquelle (30) mit der Verflüssigungseinrichtung (26) zum Zuführen des gasförmigen Fluids zu der Verflüssigungseinrichtung (26) verbunden ist; und eine Kühlmediumquelle (18), vorzugsweise Kühlflüssigkeitsquelle, besonders bevorzugt Flüssigstickstoffquelle, wobei die Kühlmediumquelle (18) mit dem Kühlbehälter (14) zum Zuführen des Kühlmediums (K1) zu dem Kühlbehälter (14) verbunden ist. Device (10) according to claim 1, further comprising at least one of: a fluid gas source (30), preferably a sterile fluid gas source, particularly preferably a sterile nitrogen gas source or a sterile oxygen gas source, wherein the fluid gas source (30) is connected to the liquefaction device (26) for supplying the gaseous fluid to the liquefaction device (26); and a cooling medium source (18), preferably a cooling liquid source, particularly preferably a liquid nitrogen source, wherein the cooling medium source (18) is connected to the cooling container (14) for supplying the cooling medium (K1) to the cooling container (14). Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, ferner aufweisend mindestens eines von: einen, vorzugsweise thermosensitiven, Kühlmedium-Füllstandsensor (22), der in dem Kühlbehälter (14) zum Erfassen eines Füllstands des Kühlmediums (K1) angeordnet ist; und einen, vorzugsweise thermosensitiven, Verflüssigtes-Fluid-Füllstandsensor (36), der in dem Vorratsbehälter (32) zum Erfassen eines Füllstands des verflüssigten Fluids (F1) angeordnet ist. Device (10) according to claim 1 or claim 2, further comprising at least one of: a cooling medium level sensor (22), preferably thermosensitive, which is arranged in the cooling vessel (14) for detecting a level of the cooling medium (K1); and a preferably thermosensitive liquefied fluid level sensor (36) which is arranged in the storage container (32) for detecting a level of the liquefied fluid (F1). Vorrichtung (10) nach Anspruch 2 und Anspruch 3, ferner aufweisend:
eine Verarbeitungseinrichtung (72), die dazu konfiguriert ist: - eine Zuführung des Kühlmediums (K1) von der Kühlmediumquelle (18) zu dem Kühlbehälter (14) abhängig von einer Signalausgabe des Kühlmedium-Füllstandsensors (22) anzupassen, vorzugsweise zum Einhalten eines vorgegebenen Kühlmedium-Füllstands, bei dem der Vorratsbehälter (32) zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, und die Verflüssigungseinrichtung (26) zumindest teilweise in dem Kühlmedium (K1) eingetaucht sind; und/oder - eine Zuführung des gasförmigen Fluids von der Fluidgasquelle (30) zu der Verflüssigungseinrichtung (26) abhängig von einer Signalausgabe des Verflüssigtes-Fluid-Füllstandsensors (36) anzupassen, vorzugsweise zum Einhalten eines vorgegebenen Verflüssigtes-Fluid-Mindestfüllstands im Vorratsbehälter (32).
Device (10) according to claim 2 and claim 3, further comprising:
a processing unit (72) configured to: - to adjust the supply of the cooling medium (K1) from the cooling medium source (18) to the cooling container (14) depending on a signal output from the cooling medium level sensor (22), preferably to maintain a predetermined cooling medium level, at which the storage container (32) is at least partially, preferably completely, immersed in the cooling medium (K1), and the condensing device (26) is at least partially immersed in the cooling medium (K1); and/or - to adjust the supply of the gaseous fluid from the fluid gas source (30) to the liquefaction device (26) depending on a signal output of the liquefied fluid level sensor (36), preferably to maintain a predetermined minimum liquefied fluid level in the storage container (32).
Vorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei mindestens eines erfüllt ist von: die Verflüssigungseinrichtung (26) weist eine wendelförmige Rohrleitung auf; die Verflüssigungseinrichtung (26) ist, vorzugsweise direkt, oberhalb von dem Vorratsbehälter (32) in dem Kühlbehälter (14) angeordnet; und die Verflüssigungseinrichtung (26), der Vorratsbehälter (32), der Kühlbehälter (14) und die Dosiereinrichtung (38) bilden eine gemeinsame Baueinheit. Device (10) according to any one of the preceding claims, wherein at least one of the following is satisfied: The liquefaction device (26) has a helical pipe; The condensing unit (26) is arranged, preferably directly, above the storage container (32) in the cooling container (14); and The liquefaction unit (26), the storage tank (32), the cooling tank (14) and the dosing unit (38) form a common assembly. Vorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Dosiereinrichtung (38) eine Abgabedüse (40) zum Abgeben des verflüssigten Fluids (F1) in das Behältnis (12) aufweist, wobei die Vorrichtung (10) ferner aufweist:
eine Behandlungskammer (52), in der die Abgabedüse (40) zum Behandeln, vorzugsweise Temperieren und/oder Spülen, der Abgabedüse (40) zumindest teilweise angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Behandlungskammer (52) außerhalb von dem Kühlbehälter (14) angeordnet ist.
Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the metering device (38) has a dispensing nozzle (40) for dispensing the liquefied fluid (F1) into the container (12), wherein the device (10) further comprises:
a treatment chamber (52) in which the dispensing nozzle (40) is at least partially arranged for treatment, preferably tempering and/or rinsing, the dispensing nozzle (40), wherein the treatment chamber (52) is preferably arranged outside of the cooling container (14).
Vorrichtung (10) nach Anspruch 6, ferner aufweisend:
eine Behandlungsmediumleitung (54), die in die Behandlungskammer (52) zum Zuführen eines Behandlungsmediums (B) zu der Behandlungskammer (52) zum Behandeln der Abgabedüse (40) mündet, wobei vorzugsweise die Behandlungsmediumleitung (54) außerhalb von dem Kühlbehälter (14) angeordnet,
wobei die Vorrichtung (10) ferner mindestens eines aufweist von: eine Heizeinrichtung (56), die mit der Behandlungsmediumleitung (54) zum Erwärmen des Behandlungsmediums (B) verbunden ist; einen Temperatursensor (58), der mit der Behandlungsmediumleitung (54) zum Erfassen einer Temperatur des Behandlungsmediums (B) verbunden ist; und eine Behandlungsmediumquelle (60), vorzugsweise Stickstoffgasquelle, wobei die Behandlungsmediumquelle (60) über die Behandlungsmediumleitung (54) mit der Behandlungskammer (52) zum Zuführen zumindest eines Teils des Behandlungsmediums (B) zu der Behandlungskammer (52) verbunden ist.
Device (10) according to claim 6, further comprising:
a treatment medium line (54) which opens into the treatment chamber (52) for supplying a treatment medium (B) to the treatment chamber (52) for treating the dispensing nozzle (40), wherein the treatment medium line (54) is preferably arranged outside of the cooling container (14),
wherein the device (10) further comprises at least one of: a heating device (56) which is connected to the treatment medium line (54) for heating the treatment medium (B); a temperature sensor (58) connected to the treatment medium line (54) for detecting the temperature of the treatment medium (B); and a treatment medium source (60), preferably a nitrogen gas source, wherein the treatment medium source (60) is connected to the treatment chamber (52) via the treatment medium line (54) for supplying at least a part of the treatment medium (B) to the treatment chamber (52).
Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, ferner aufweisend:
eine Fluidgasabführleitung (34), die: - mit dem Vorratsbehälter (32) zum Abführen eines, vorzugsweise gasförmigen, Fluids (F2) aus dem Vorratsbehälter (32) verbunden ist; und - über die Behandlungsmediumleitung (54) mit der Behandlungskammer (52) zum Zuführen des abgeführten Fluids (F2) als zumindest ein Teil des Behandlungsmediums (B) zu der Behandlungskammer (52) verbunden ist.
Device (10) according to claim 7, further comprising:
a fluid gas discharge line (34) which: - is connected to the storage container (32) for the discharge of a fluid (F2), preferably gaseous, from the storage container (32); and - is connected via the treatment medium line (54) to the treatment chamber (52) for the supply of the discharged fluid (F2) as at least a part of the treatment medium (B) to the treatment chamber (52).
Vorrichtung (10) nach Anspruch 8, wobei:
sich ein Verflüssigtes-Fluid-Füllstandsensor (36) durch die Fluidgasabführleitung (34) hindurch in den Vorratsbehälter (32) erstreckt.
Device (10) according to claim 8, wherein:
a liquefied fluid level sensor (36) extends through the fluid gas discharge line (34) into the storage container (32).
Vorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend mindestens eines von: eine Kühlmediumabführleitung (20), die mit dem Kühlbehälter (14) zum Abführen des, vorzugsweise verdampften, Kühlmediums (K2) aus dem Kühlbehälter (14) verbunden ist, vorzugsweise von oben hineinragend in den Kühlbehälter (14); einen Isolierbehälter (24), vorzugsweise Vakuumisolierbehälter, wobei der Kühlbehälter (14) und die darin angeordnete Verflüssigungseinrichtung (26) und der darin angeordnete Vorratsbehälter (32) in dem Isolierbehälter (24) angeordnet sind; und eine Kappeneinrichtung (66) mit einer Kappe (68), die wahlweise zum Blockieren oder Freigeben einer Abgabeöffnung (70) der Dosiereinrichtung (38) bewegbar, vorzugsweise verschwenkbar, ist. Device (10) according to one of the preceding claims, further comprising at least one of: a cooling medium discharge line (20) which is connected to the cooling container (14) for the discharge of the, preferably evaporated, cooling medium (K2) from the cooling container (14), preferably projecting from above into the cooling container (14); an insulated container (24), preferably a vacuum insulated container, wherein the cooling container (14) and the condensing device (26) and the storage container (32) arranged therein are arranged in the insulated container (24); and a cap device (66) with a cap (68) which is optionally movable, preferably pivotable, to block or release a dispensing opening (70) of the dosing device (38). Vorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
die Dosiereinrichtung (38) ein Ventilglied (44) aufweist, das: - zum dosierten Abgeben des verflüssigten Fluids (F1) in das Behältnis (12) bewegbar ist; und/oder - zum teilweisen Blockieren einer Fluidverbindung (48) zwischen der Verflüssigungseinrichtung (26) und dem Vorratsbehälter (32) zum Abbremsen des die Verflüssigungseinrichtung (26) durchströmenden Fluids angeordnet ist, vorzugsweise mit einem Ventilsitz (50) für das Ventilglied (44) in oder an der Fluidverbindung (48).
Device (10) according to any one of the preceding claims, wherein:
the dosing device (38) has a valve element (44) which: - is movable for metered dispensing of the liquefied fluid (F1) into the container (12); and/or - is arranged to partially block a fluid connection (48) between the liquefaction device (26) and the storage container (32) to slow down the fluid flowing through the liquefaction device (26), preferably with a valve seat (50) for the valve element (44) in or on the fluid connection (48).
Behälterbehandlungsanlage aufweisend: eine Füllvorrichtung, vorzugsweise Rundläufer-Füllvorrichtung, zum Füllen von Behältnissen (12) mit einem Füllgut; und eine Vorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, die zum Abgeben des verflüssigten Fluids (F1) in die mit dem Füllgut gefüllten Behältnisse (12) angeordnet ist. Equipped with a container treatment plant: a filling device, preferably a rotary filling device, for filling containers (12) with a filling material; and a device (10) according to one of the preceding claims, which is arranged for dispensing the liquefied fluid (F1) into the containers (12) filled with the filling material. Verfahren zum Abgeben eines verflüssigten Fluids (F1), vorzugsweise verflüssigter Stickstoff oder verflüssigter Sauerstoff, in ein Behältnis (12), vorzugsweise mittels einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Verfahren aufweist: Verflüssigen eines gasförmigen Fluids in einer Verflüssigungseinrichtung (26), die zumindest abschnittsweise in einem Kühlmediumbad (K1) eines Kühlbehälters (14) eingetaucht ist; Speichern des verflüssigten Fluids (F1) von der Verflüssigungseinrichtung (26) in einem Vorratsbehälter (32), der zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, in dem Kühlmediumbad (K1) des Kühlbehälters (14) eingetaucht ist; und Abgeben des verflüssigten Fluids (F1) aus dem Vorratsbehälter (32) mittels einer Dosiereinrichtung (38) in das Behältnis (12). Method for dispensing a liquefied fluid (F1), preferably liquefied nitrogen or liquefied oxygen, into a container (12), preferably by means of a device (10) according to one of claims 1 to 11, wherein the method comprises: Liquefaction of a gaseous fluid in a liquefaction device (26) which is immersed at least partially in a cooling medium bath (K1) of a cooling vessel (14); Storing the liquefied fluid (F1) from the liquefaction device (26) in a storage container (32) which is immersed at least partially, preferably completely, in the cooling medium bath (K1) of the cooling vessel (14); and Dispensing the liquefied fluid (F1) from the storage container (32) into the container (12) by means of a metering device (38). Verfahren nach Anspruch 13, ferner aufweisend mindestens eines von: Zuführen des gasförmigen Fluids von einer Fluidgasquelle (30), vorzugsweise Sterilfluidgasquelle, besonders bevorzugt Sterilstickstoffgasquelle oder Sterilsauerstoffgasquelle, zu der Verflüssigungseinrichtung (26), vorzugsweise abhängig von einer Signalausgabe eines Verflüssigtes-Fluid-Füllstandsensors (36), der einen Füllstand des verflüssigten Fluids (F1) in dem Vorratsbehälter (32) erfasst; Zuführen eines Kühlmediums (K1) von einer Kühlmediumquelle (18), vorzugsweise Kühlflüssigkeitsquelle, besonders bevorzugt Flüssigstickstoffquelle, zu dem Kühlbehälter (14), vorzugsweise abhängig von einer Signalausgabe eines Kühlmedium-Füllstandsensors (22), der einen Füllstand des Kühlmediumbads (K1) erfasst; Isolieren des Kühlbehälters (14) in einem Isolierbehälter (24), vorzugsweise Vakuumisolierbehälter; Bewegen eines Ventilglieds (44) der Dosiereinrichtung (38) zum dosierten Abgeben des verflüssigten Fluids (F1) in das Behältnis (12); und Abbremsen des verflüssigten Fluids (F1) in der Verflüssigungseinrichtung (26) mittels eines Ventilglieds (44) der Dosiereinrichtung (38), das eine Fluidverbindung (48) zwischen der Verflüssigungseinrichtung (26) und dem Vorratsbehälter (32) teilweise blockiert, vorzugsweise mit einem Ventilsitz (50) für das Ventilglied (44) in oder an der Fluidverbindung (48). The method of claim 13, further comprising at least one of: Supply of the gaseous fluid from a fluid gas source (30), preferably a sterile fluid gas source, particularly preferably a sterile nitrogen gas source or a sterile oxygen gas source, to the liquefaction device (26), preferably dependent on a signal output from a liquefied fluid level sensor (36) which detects a level of the liquefied fluid (F1) in the storage container (32); Supply of a cooling medium (K1) from a cooling medium source (18), preferably a cooling liquid source, particularly preferably a liquid nitrogen source, to the cooling container (14), preferably dependent on a signal output from a cooling medium level sensor (22) that detects a level of the cooling medium bath (K1); Insulating the cooling container (14) in an insulated container (24), preferably a vacuum insulated container; Moving a valve element (44) of the metering device (38) to meter the liquefied fluid (F1) into the container (12); and Slowing down the liquefied fluid (F1) in the liquefaction device (26) by means of a valve element (44) of the metering device (38) which partially blocks a fluid connection (48) between the liquefaction device (26) and the storage container (32), preferably with a valve seat (50) for the valve element (44) in or on the fluid connection (48). Verfahren nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, ferner aufweisend:
Behandeln, vorzugsweise Temperieren und/oder Spülen, einer Abgabedüse (40) der Dosiereinrichtung (38) in einer Behandlungskammer (52), die mit einem Behandlungsmedium (B) gefüllt ist; und
vorzugsweise mindestens eines von: Heizen des Behandlungsmediums (B) beim Zuführen zu der Behandlungskammer (52) mittels einer Heizeinrichtung (56), vorzugsweise abhängig von einer Signalausgabe eines Temperatursensors (58), der eine Temperatur des Behandlungsmediums (B) erfasst; Zuführen zumindest eines Teils des Behandlungsmediums (B) von einer Behandlungsmediumquelle (60), vorzugsweise Stickstoffgasquelle, zu der Behandlungskammer (52); und Zuführen von, vorzugsweise gasförmigem, Fluid (F2) aus dem Vorratsbehälter (32) als zumindest ein Teil des Behandlungsmediums (B) zu der Behandlungskammer (52).
Method according to claim 13 or claim 14, further comprising:
Treating, preferably tempering and/or rinsing, a dispensing nozzle (40) of the dosing device (38) in a treatment chamber (52) filled with a treatment medium (B); and
preferably at least one of: Heating the treatment medium (B) when it is supplied to the treatment chamber (52) by means of a heating device (56), preferably dependent on a signal output from a temperature sensor (58) that detects a temperature of the treatment medium (B); Supplying at least a portion of the treatment medium (B) from a treatment medium source (60), preferably a nitrogen gas source, to the treatment chamber (52); and Supply of, preferably gaseous, fluid (F2) from the storage container (32) as at least part of the treatment medium (B) to the treatment chamber (52).
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