WO2008116564A2

WO2008116564A2 - Füllsystem zum heissabfüllen

Info

Publication number: WO2008116564A2
Application number: PCT/EP2008/002013
Authority: WO
Inventors: Ludwig Clüsserath; Dieter-Rudolf Krulitsch
Original assignee: Khs Ag
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2008-03-13
Publication date: 2008-10-02
Also published as: DE102007014702B4; DE102007014702A1; SI2132130T1; US20100071802A1; EP2132130B1; WO2008116564A3; EP2132130A2

Abstract

Füllsystem für ein Heißabfüllen eines flüssigen Füllgutes in Flaschen oder dergleichen Behälter mit einem Füllelement mit einem in einem Füllelementgehäuse ausgebildeten Flüssigkeitskanal, der mit einem Kessel für das Füllgut in Verbindung steht und an einer Unterseite des Füllelementes eine Füllgutabgabe bildet, über die das flüssige Füllgut dem jeweils zu füllenden, an einem Behälterträger gehaltenen Behälter zufließt, mit einem im Flüssigkeitskanal angeordneten Flüssigkeitsventil.

Description

Füllsystem

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Füllsystem gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.

[0002] Füllsysteme, insbesondere auch solche zum Füllen von Flaschen oder der- gleichen Behälter mit einem heißen flüssigen Füllgut, d.h. zum Heißabfüllen z.B. von stillen Getränken oder anderen Produkten sind bekannt.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Füllsystem aufzuzeigen, welches wahlweise zumindest für ein Kaltabfüllen oder Heißabfüllen geeignet ist und mit welchem bei einem Heißabfüllen auch in besonders einfacher Weise ein Beheizen der Füll- elemente möglich ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Füllsystem entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.

[0004] Beispielsweise in Füllpausen bzw. bei Unterbrechungen des Füllprozesses erfolgt das Beheizen der Füllelemente durch das heiße Füllgut, welches die Füllelemente bei geschlossenen Flüssigkeitsventilen durchströmt, und zwar in einem in jedem Füllelement ausgebildeten ersten Strömungsweg, der bevorzugt Teil eines den Kessel oder ein anderes Reservoir für das Füllgut einschließenden Füllgutkreislaufs mit deiner Heiz- oder Erhitzungsanlage ist. Eingeleitet wird dieser Füllgutstrom oder Heißumlauf des Füllgutes durch Aktivieren wenigstens eines ersten Steuerventils, welches beispielsweise im ersten Strömungsweg jedes Füllelementes oder aber in einer Leitung oder Verbindung vorgesehen ist, die ebenfalls als Teil des Füllgutkreislaufs für sämtliche Füllelemente einer Füllmaschine oder aber für eine Gruppe von mehreren Füllelementen gemeinsam ist.

[0005] Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Aus- führungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: [0006] Fig. 1 in vereinfachter Darstellung ein Füllsystem gemäß der Erfindung, zusammen mit einer an das Füllelement dieses Systems angehobenen Flasche;

[0007] Fig. 2 das Füllsystem der Figur 1 in einem Betriebszustand bei uner- brochener Heißabfüllung;

[0008] Fig. 3 in einer Darstellung ähnlich Figur 1 ein weiteres Füllsystem gemäß der Erfindung.

[0009] Fig. 4 Das Füllsystem der Figur 3 in einem Betriebszustand bei unterbrochener Heißabfüllung. [0010] Das in den Figuren 1 und 2 allgemein mit 1 bezeichnete Füllsystem ist Bestandteil einer Füllmaschine umlaufender Bauart zum Abfüllen eines flüssigen Füllgutes in Flaschen 2 oder dergleichen Behälter. Das Füllsystem 1 besteht hierfür im Wesentlichen aus einem Füllelement 3 und aus einem diesem Füllelement zugeordneten Flaschen- oder Behälterträger 4, der bei der dargestellten Ausführungs- form zum Halten der Flaschen 2 an einem unterhalb der Flaschenmündung 2.1 gebildeten Mündungsflansch 2.2 dient und hierfür beispielsweise gabelartig ausgebildet ist. Das Füllelement 3 und der zugehörige Behälterträger 4 sind mit einer Vielzahl gleichartiger Füllelemente 3 und Behälterträger 4 am Umfang eines um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotors 5 der Füllmaschine vor- gesehen. Oberhalb der Füllelemente 3 befindet sich am Rotor 5 ein für sämtliche Füllelemente gemeinsamer Kessel 6, der beispielsweise als Ringkessel ausgebildet ist und während des Füllbetriebes bis zu einem vorgegebenen Niveau N niveaugeregelt gefüllt ist. Im Kessel 6 sind somit ein Gasraum 6.1 und ein Flüssigkeitsraum 6.2 gebildet. Das flüssige Füllgut wird dem Kessel 6 über eine nicht dargestellte Versorgungsleitung gesteuert zugeführt.

[0011] In einem Gehäuse 7 des Füllelementes 3 ist ein Fiüssigkeitskanal 8 ausgebildet, der über eine Leitung 9 mit dem Flüssigkeitsraum 6.2 des beispielsweise als Ringkessel ausgebildeten Kessels 6 in Verbindung steht. Im Flüssigkeitskanal 8 ist das Flüssigkeitsventil 10 vorgesehen, und zwar zur gesteuerten Abgabe des flüssi- gen Füllgutes über eine Abgabeöffnung 1 1 , die an der Unterseite des Füllelementes von dem dortigen offenen Ende des Flüssigkeitskanals 8 gebildet ist. [0012] Das Flüssigkeitsventil 10 besteht im Wesentlichen aus einem im Flüssigkeitskanal 8 angeordneten Ventilkörper 10.1 , der mit einem Ventilsitz 10.2 zusammenwirkt. Der Ventilkörper 10.1 ist an einem achsgleich mit der vertikalen Füllelementachse angeordneten, beidendig offenen Gasrohr 13 ausgebildet, welches zugleich als Ventilstößel zur Betätigung des Flüssigkeitsventils 10 dient und hierfür mit einer Betätigungseinrichtung 12 zusammenwirkt. Das untere offene Ende des Gasrohres 13 ist von der ringförmigen Abgabeöffnung 11 umschlossen. Das obere offene Ende des Gasrohres 13 mündet in einen im Gehäuse 7 ausgebildeten Gasraum 14. Das Anpressen der jeweiligen Flasche 2 mit ihrer Mündung 2.1 gegen das Füllelement 3 erfolgt bei dieser Ausführungsform zumindest unterstützend durch den im Gasraum 14 herrschenden und auf das Anpressgestänge 4.1 des jeweiligen Behälterträgers einwirkenden Druck.

[0013] Der Gasraum 14 ist u.a. mit im Gehäuse 7 ausgebildeten Kanälen 15, 16, 17 verbunden. Diese Kanäle sind jeweils Teil eines gesteuerten Strömungsweges mit Steuerventilen 18, 19 und 20. Im Detail ist der Kanal 15 Bestandteil des auch das Steuerventil 18 und einen Kanal 21 aufweisenden Strömungsweges zwischen dem Gasraum 14 und einem für sämtliche Füllelemente 3 der Füllmaschine gemeinsamen, am Rotor 5 ausgebildeten Ringkanal 22, der über eine Leitung 23 mit dem Gasraum 6.1 verbunden ist. Der gedrosselte, d.h. mit einer Drossel versehene Kanal 16 ist Bestandteil eines das Steuerventil 19 und den verzweigten Kanal 21 aufweisenden Strömungsweges zwischen dem Gasraum 14 und dem Ringkanal 22. Der Kanal 17 ist Bestandteil eines das Steuerventil 20 und den verzweigten Kanal 24 aufweisenden gesteuerten und gedrosselten Strömungsweges zwischen dem Gasraum 14 und einem für sämtliche Füllelemente der Füllmaschine gemeinsamen, am Rotor 5 ausgebildeten Ringkanal 26.

[0014] Zusätzlich zu den drei vorgenannten Steuerventilen weist das Füllelement 3 ein viertes Steuerventil 25 auf, welches zusammen mit dem verzweigten Kanal 24 und einem weiteren Kanal 27 eine gesteuerte Verbindung zwischen dem Ringkanal 26 und dem Flüssigkeitskanal 8 bildet, und zwar in Strömungsrichtung vor dem Ven- tilsitz 10.2. Über eine Steuereinrichtung 28 werden die Steuerventile 18, 19, 20 und 25, aber auch die Flüssigkeitsventile 10 der Füllmaschine bzw. die Betätigungseinrichtungen 12 dem jeweiligen Füllverfahren entsprechend programmgesteuert betä- tigt, und zwar die Fiüssigkeitsveπtile 10 für ein volumetrisches Füllen auch in Abhängigkeit von dem Messsignal eines Durchflussmessers 29.

[0015] Mit dem Füllsystem 1 sind die verschiedene Füllverfahren möglich, so beispielsweise [0016] ein Einkammer- oder aber auch Mehrkammerdruckfüllen von CO2-haltigen Produkten bzw. Getränken, wie z.B. Softdrinks, Bier, karbonisierte Wässer,

[0017] ein druckloses Kaltabfüllen beispielsweise stiller Getränke sowie [0018] ein druckloses Heißabfüllen stiller Getränke.

[0019] Die für die unterschiedlichen Verfahren notwendigen verfahrenstechni- sehen Prozess oder Steuerschritte sind vollständig oder nahezu vollständig in das jeweilige Füllelement 3 verlagert.

[0020] Die Betätigungseinrichtung 12 sowie auch die Steuerventile 18, 19, 20 und 25 bzw. deren Betätigungseinrichtungen sind jeweils pneumatisch betätigt und werden über nicht dargestellte, elektrisch steuerbare Ventile (Magnetventile) gesteuert. Bei einer Füllmaschine mit mehreren Füllelementen 3 werden das Betätigungselement 12 sowie auch das Steuerventil 18 für jedes Füllelement jeweils individuell von der zentralen Steuereinheit 28 gesteuert.

[0021] Die Steuerventile 19, 20 und 25 werden in Abhängigkeit von dem gewählten Füllverfahren jeweils zentral für sämtliche Füllelemente 3 der Füllmaschine ge- meinsam gesteuert, und zwar beispielsweise über drei Magnetventile, von denen ein Magnetventil sämtlichen Steuerventilen 19, ein Magnetventil sämtlichen Steuerventilen 20 und ein Magnetventil sämtlichen Steuerventilen 25 der Füllmaschine zugeordnet ist.

[0022] Im Ausgangszustand, d.h. im nicht betätigten Zustand sind das Flüssig- keitsventil 10 sowie auch die Steuerventile 18, 19, 20 und 25 geschlossen. In der nachstehenden Beschreibung der verschiedenen Füllverfahren und deren Prozessschritte befinden sich die vorgenannten Ventile ebenfalls jeweils in ihrem geschlossenen Zustand, sofern der geöffnete Zustand nicht ausdrücklich angegeben ist.

[0023] Grundsätzlich gilt für die Ansteuerung der vorgenannten Ventile bei den verschiedenen Füllverfahren, dass bei der Druckfüllung, d.h. beim Füllen der Fla- sehen 2 unter Gegendruck die Steuerventile 19 und 25 ständig geschlossen sind, während das Steuerventil 20 ständig geöffnet ist. Bei der drucklosen Kalt- oder Heißabfüllung ist das Steuerventil 20 ständig geschlossen und das Steuerventil 19 ständig geöffnet.

[0024] Mit dem Steuerventil 25 erfolgt in der nachstehend noch näher beschriebenen Weise während einer Unterbrechung des Füllprozesses gesteuert eine Zirkulation des heißen flüssigen Füllgutes durch die Füllelemente 3, um diese zu beheizen bzw. auf einer für das Heißabfüllen notwendigen Temperatur zu halten.

[0025] Während der einzelnen Füllverfahren werden also lediglich zwei Ventile, nämlich das jeweilige Flüssigkeitsventil 10 und das Steuerventil 18 der einzelnen Füllelemente der Füllmaschine individuell gesteuert. Mit den weiteren Steuerventilen 19, 20 und 25 erfolgt durch eine zentrale für sämtliche Füllelemente 3 der Füllmaschine gemeinsamer Ansteuerung lediglich die Auswahl der jeweils gewünschten Betriebsart. [0026] Im Detail sind mit dem Füllsystem 1 u.a. folgende Verfahren möglich:

[0027] Einkammer-Druckfüllen

Bei diesem Füllverfahren ist der Kessel bis zum Niveau N mit dem Füllgut gefüllt. Der Gasraum 6.1 des Kessels 6 sowie auch der über die Leitung 23 mit dem Gasraum 6.1 verbundene Ringkanal 22 sind mit dem unter Fülldruck stehenden CO2- Gas gefüllt. Der Ringkanal 26 dient hier als ein für sämtliche Füllelemente gemeinsamer Rückgaskanal. Das Steuerventil 20 befindet sich bei diesem Füllverfahren in einem ständig geöffneten Zustand.

1 . Vorspannen: Nach dem Einschieben und Anheben der jeweiligen Flasche 2 in Dichtlage gegen das betreffende Füllelement 3 erfolgt ein Vorspannen der Flasche 2 mit CO2-Gas aus dem Ringkanal 22 durch Öffnen des Steuerventils 18.

2. Schnellfüllen: Bei weiterhin geöffnetem Steuerventil 18 wird das Flüssigkeitsventil 12 geöffnet.

3. Bremsfüllen: Aufgrund des von dem Durchflussmesser 29 gelieferten Signals wird bei weiterhin noch offenen Flüssigkeitsventil 10 das Steuerventil 18 ge- schlössen, sodass der Füllprozess mit reduzierter Füllgeschwindigkeit weitergeführt wird.

4. Füllende: Nach Erreichen der vorgegebenen Füllgutmenge wird das Flüssigkeitsventil 10 geschlossen. 5. Vorentlasten und Beruhigen: Nach dem Schließen des Flüssigkeitsventils erfolgt über das geöffnete Steuerventil 20 bzw. über die gedrosselte Gasverbindung zwischen dem Gasrohr 13, dem Gasrohr 14 und dem als Rückgaskanal dienenden Ringkanal 26 das Vorentlasten, sodass die betreffende, gefüllte Flasche 2 dann abgesenkt und ausgeschoben werden kann. [0028] Drucklose Kalt- oder Heißabfüllung

Bei diesem Füllverfahren ist der Kessel 6 wiederum bis zu dem Niveau N mit dem flüssigen Füllgut gefüllt. Der Gasraum 6.1 und damit auch der Ringkanal 22 befinden sich auf Atmosphärendruck. Das Steuerventil 19 befindet sich bei diesem Füllverfahren in einem ständig geöff- neten Zustand.

1. Schnellfüllen: Nach dem Einschieben und Anheben der jeweiligen Flasche 2 in Dichtlage gegen das Füllelement 3 wird bei geöffnetem Steuerventil 18 das Flüssigkeitsventil 10 geöffnet. Die der Flasche 2 über die Abgabeöffnung 1 1 zufließende Füllgutmenge wird ständig mit dem Durchflussmesser 29 erfasst. 2. Die von dem flüssigen Füllgut aus der Flasche 2 verdrängte Luft- oder Gasmenge strömt über das Gasrohr 13, den Gasraum 14 und die von den geöffneten Steuerventilen 18 und 19 gebildeten Strömungswege in den über die Leitung 23 mit dem Gasraum 6.1 des Kessels 6 verbundenen Ringkanal 21 .

3. Bremsfüllen: Bei weiterhin geöffnetem Flüssigkeitsventil 10 wird das Steuer- ventil 18 geschlossen, sodass die aus der Flasche 2 durch das zufließende

Füllgut verdrängte Luft oder Gasmenge nur noch über die gedrosselte Verbindung bzw. den gedrosselten Strömungsweg des geöffneten Steuerventils 19 in den Ringkanal 22 strömen kann. 4. Füllende: Nach Erreichen der gewünschten Füllgutmenge folgt das Schließen des Flüssigkeitsventils 10 sowie im Anschluss daran das Absenken und Ausschieben der jeweils gefüllten Flasche.

[0029] Das vorstehend beschriebene drucklose Füllen kann speziell auch als Heißfüllen ausgeführt werden, und zwar insbesondere für das heißsterile Abfüllen von Produkten, wie z.B. Säften. In diesem Fall wird das flüssige Füllgut im Kessel 6 im heißen Zustand bereitgestellt, und zwar unter Verwendung einer entsprechenden Heizeinrichtung und/oder aber dadurch, dass der Kessel 6 Bestandteil eines eine Heizeinrichtung einschließenden Kreislaufs ist, in welchem das Füllgut zum Erhitzen und zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Temperatur umläuft.

[0030] Während des normalen Füllbetriebes werden dann auch die Füllelemente 3 durch das diese Füllelemente bzw. deren Flüssigkeitskanäle 8 durchströmende heiße Füllgut erhitzt und auf einer erforderlichen Temperatur gehalten, sodass das flüssige Füllgut mit einer ausreichend hohen, ein Verkeimen verhindernden Tempe- ratur in die jeweilige Flasche 2 eingebracht wird.

[0031] Um ein Abkühlen der Füllelemente 3 bei einer Unterbrechung des Füllprozesses zu vermeiden, ist es bei der Heißabfüllung notwendig, zumindest aber zweckmäßig die Füllelemente 3 durch Wärmezufuhr auf der erforderlichen Temperatur zu halten. Dies ist mit dem Füllsystem 1 dadurch möglich, dass bei einer Un- terbrechung des Füllprozesses und bei geschlossenen Flüssigkeitsventilen 10 sämtlicher Füllelemente die Steuerventile 25 der Füllelemente geöffnet werden, sodass das heiße flüssige Füllgut aus dem Kessel 6, durch die das geöffnete Steuerventil 25 enthaltene und von den Kanälen 27 und 24 gebildete Verbindung in den Ringkanal 26 strömt und von dort über eine Rückführleitung 30, in der beispielsweise auch eine Produktpumpe angeordnet ist, in den Ringkessel 6 bzw. in den dortigen Flüssigkeitsraum 6.2 zurückgeführt wird, wie dies in der Figur 2 mit den Pfeilen A angedeutet ist.

[0032] Die Figur 3 zeigt als weitere Ausführungsform ein Füllsystem 1c, welches für ein druckloses Füllen, insbesondere auch für ein druckloses Heißfüllen ausgebil- det ist. Das Füllsystem 1 a unterscheidet sich von dem Füllsystem 1 zunächst dadurch, dass anstelle von vier Steuerventilen 18, 19, 20 und 25 und den zugehörigen steuerbaren Verbindungen lediglich ein Steuerventil 31 vorgesehen ist, welches Teil einer auch die Kanäle 15 und 21 aufweisenden steuerbaren Verbindung zwischen dem Gasraum 13 und dem Ringkanal 22 ist. Parallel zum Steuerventil 31 liegt eine gedrosselte Verbindung 32. Mit dem Steuerventil 31 werden das Schnellfüllen (bei geöffnetem Steuerventil 31 ) und das Langsamfüllen (bei geschlossenem Steuerventil 31 ) gesteuert. Im Gehäuse 7a des Füllelementes 3a ist ein Kanal 33 ausgebildet, der den Flüssigkeitskanal 8 jedes Füllelementes 3a mit dem gemeinsamen Ringkanal 26 verbindet und in den Flüssigkeitskanal 8 in Strömungsrichtung vor dem Ventilsitz 10.2 des Flüssigkeitsventils 10 mündet. Im Kanal 33 ist ein Rückschlagven- til 34 vorgesehen, welches für eine Strömungsrichtung aus dem Flüssigkeitskanal 8 in den Ringkanal 26 öffnet, für eine Strömung in entgegen gesetzter Richtung aber sperrt. An den Ringkanal 26 führt eine Leitung 34 mit einem elektrisch steuerbaren Ventil bzw. Magnetventil 35.

[0033] Das drucklose Abfüllen auch eines heißen Füllgutes in die Flaschen 2 er- folgt mit dem Füllsystem 1a bzw. Füllelement 3a in analoger Weise, wie dies vorstehend für das Füllsystem 1 beschrieben wurde, wobei der gedrosselte Kanal 32 hinsichtlich seiner Funktion der von dem geöffnetem Steuerventil 19 gebildeten gedrosselten Verbindung entspricht. Die einzelnen Verfahrensschritte sind daher:

[0034] Bei zunächst geschlossenem Steuerventil 31 und geschlossenem Flüssig- keitsventil 10 erfolgt das Einschieben und Anheben der zu füllenden Flasche 2 gegen das Füllelement 3a, sodass die Flaschenmündung 2.1 dicht gegen die Abgabeöffnung 11 bzw. gegen die dortige Dichtung anliegt.

1. Schnellfüllen: Für das Füllen wird gesteuert durch die Steuereinrichtung 28 das Flüssigkeitsventil 10 über das Betätigungselement 12 geöffnet. Gleich- zeitig wird auch das Steuerventil 31 geöffnet. Die der Flasche zufließende

Füllgutmenge wird mit dem Durchflussmesser 29 erfasst. Die durch das flüssige Füllgut aus der Flasche 2 verdrängte Luft- oder Gasmenge strömt über den Kanal 15, das geöffnete Steuerventil 31 , teilweise auch über den gedrosselten Kanal 32 und den Kanal 21 in den Ringkanal 22. 2. Bremsfüllen: Gesteuert durch das von dem Durchflussmesser 29 gelieferte

Messsignal wird von der Steuereinrichtung 28 das Steuerventil 31 geschlos- sen, sodass die durch das flüssige Füllgut aus der Flasche 2 verdrängte Luftoder Gasmenge nur noch über den gedrosselten Kanal 32 und den Kanal 21 in den Ringkanal 22 strömen kann und somit ein Bremsfüllen mit reduzierter Füllgeschwindigkeit (der Flasche zufließende Füllgutmenge je Zeiteinheit) er- folgt.

3. Füllende: Veranlasst durch das von dem Durchflussmesser 29 gelieferte Signal wird über die Steuereinrichtung 28 das Flüssigkeitsventil 10 geschlossen, sobald die erforderliche Füllgutmenge in die Flasche 2 eingebracht ist. Im Anschluss daran erfolgt dann das Absenken der gefüllten Flasche 2 mit dem Behälterträger 4 sowie das Ausschieben dieser Flasche am Behälterauslauf der Füllmaschine.

[0035] Das vorbeschriebene Füllverfahren ist beim drucklosen Kaltabfüllen (Abfüllen des Füllgutes im kalten Zustand bzw. bei Umgebungstemperatur) sowie auch beim drucklosen Heißabfüllen (heißes Füllgut), insbesondere auch bei einer ein Verkeimen verhindernden Temperatur grundsätzlich identisch.

[0036] Zur Aufrechterhaltung der Temperatur dieser Füllelemente während einer Unterbrechung des Füllprozesses wird bei geschlossenen Flüssigkeitsventilen 10 sämtlicher Füllelemente 3a einer Füllmaschine und bei geöffnetem Ventil 35 den einzelnen Füllelementen wiederum über die Leitung 9 heißes Füllgut aus dem Kes- sei 6 zugeführt, welches den Flüssigkeitskanal 8 sowie auch den Kanal 33 unter Öffnen des Rückschlagventils 34 durchströmt und über den Ringkanal 26 und die Leitung 34 an den Kessel 6 zurückgeführt wird. Dieser Umlauf des heißen flüssigen Füllgutes durch die Füllelemente 3a wird z.B. bei einer Unterbrechung des Füllprozesses und nach den Schließen sämtlicher Füllelemente 3a bzw. deren Flüssig- keitsventile automatisch gestartet, auf jeden Fall aber vor Wiederaufnahme des Füllprozesses durch Schließen des Ventils 36 unterbrochen. Der Ringkanal 26 bleibt mit dem Füllgut gefüllt.

[0037] Mit dem Rückschlagventil 34 ist verhindert, dass während des Füllens Füllgut aus dem Ringkanal 26 und über diesen aus anderen an den Ringkanal 26 an- geschlossenen Füllelementen über das geöffnete Flüssigkeitsventil 10 in die jeweili- ge Flasche 2 einfließt und dadurch das von dem Durchflussmesser 29 gesteuerte volumetrische Füllen der Flaschen 2 verfälscht.

[0038] Für ein druckloses Kaltabfüllen wird durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise durch eine Beaufschlagung des Ringkanals 26 mit dem Druck eines sterilen Druckmediums, beispielsweise mit steriler Druckluft oder mit dem Druck eines Inertgases oder einer sterilen Luft oder einer sterilen Flüssigkeit in der geschlossenen Stellung gehalten und sperrt damit die Verbindung zwischen dem Flüssigkeitskanal 8 und dem Ringkanal 26.

[0039] Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

Bezugszeichenliste

1 , 1a Füllsystem

2 Flasche

2.1 Flaschenmündung

2.2 Mündungsflansch

3, 3a Füllelement

4 Behälterträger

5 Rotor

6 Kessel

7, 7a Gehäuse

8 Flüssigkeitskanal

9 Leitung

10 Flüssigkeitsventil

10.1 Ventilkörper

10.2 Ventilsitz

11 Abgabeöffnung

12 Betätigungseinrichtung

13 Gasrohr

14 Gasraum 15 verzweigter Kanal

16 Kanal mit Drossel

17 Kanal

18, 19, 20 Steuerventil

21 Kanal

22 Ringkanal

23 Leitung

24 Kanal

25 Steuerventil

26 Ringkanal

27 Kanal

28 Steuereinrichtung

29 Durchflussmesser

30 Leitung

31 Steuerventil

32 gedrosselter Kanal

33 Kanal

34 Rückschlagventil

35 Leitung

36 Steuerventil

A Strömungsrichtung

Claims

Patentansprüche

1. Füllsystem für ein Abfüllen eines flüssigen Füllgutes in Flaschen oder dergleichen Behälter (2), mit wenigstens einem Füllelement (3, 3a) mit einem in einem Füllelementgehäuse (7, 7a) ausgebildeten Produktraum oder Flüssigkeitskanal (8), der mit einem Kessel (6) für das Füllgut in Verbindung steht und an einer Unterseite des Füllelementes (3, 3a) eine Füllgutabgabe (11) bildet, über die das flüssige Füllgut dem jeweils zu füllenden, an einem Behälterträger (4) gehaltenen Behälter (2) zufließt, und mit einem im Flüssigkeitskanal (8) angeordneten Flüssigkeitsventil (10), dadurch gekennzeichnet, dass zum Beheizen oder Warmhalten des Füllelementes (3, 3a) während eines Heißabfüllens im Füllelementgehäuse (7, 7a) ein erster Strömungsweg (24, 27; 33) ausgebildet ist, der einen im Bezug auf die Strömungsrichtung des flüssigen Füllgutes im Flüssigkeitskanal (8) vor dem Flüssigkeitsventil (10) liegenden Teilabschnitt (8.1) des Flüssigkeitskanals (8) mit einem für mehrere Füllelemente (3, 3a) gemeinsamen Sammelkanal (26) verbindet, und dass wenigstens ein Steuerventil (25, 36) vorgesehen ist, und zwar zur Steuerung des Flusses eines heißen flüssigen Füllgutes aus dem Kessel (6) durch den Teilabschnitt (8.1 ) und den ersten Strömungsweg in den ersten Sammelkanal (26).

2. Füllsystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine erste Steuerventil (25) im ersten Strömungsweg (24, 27) vorgesehen ist.

3. Füllsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine erste Steuerventil (36) in einer an die erste Sammelkammer (26) angeschlossenen Leitung (35) zum Abführen, beispielsweise zum Rückführen des Füllgutes an den Kessel (6) vorgesehen ist.

4. Füllsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Füllmaschine mit mehreren Füllelementen (3a) das erste Steuerventil (36) für sämtliche Füllelemente der Füllmaschine oder aber für eine Gruppe von mehreren Füllelementen (3a) gemeinsam vorgesehen ist. Fullsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Stromungsweg (33) ein Rückschlagventil (34) vorgesehen ist, welches für eine Strömung aus dem Flussigkeitskanal (8) des Fullelementes (3a) in den ersten Sammelkanal (26) öffnet und für eine Strömung in entgegen gesetzter Richtung sperrt Fullsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stromungsweg (24, 27, 33) in unmittelbarer Nahe des Flussigkeitsventils (10) oder eines Ventilsitzes (10 2) des Flussigkeits- ventils (10) in den Flussigkeitskanal (8) mundet Fullsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Ruckgaskanal (13, 14), der beim Füllen mit dem Innenraum des in Dichtlage gegen das Fullelement (3, 3a) angeordneten Behalters in Verbindung steht, durch wenigstens einen zweiten, sowie dritten, im Gehäuse (7, 7a) des Fullelementes (3, 3a) ausgebildeten Stromungsweg (15, 16, 21 , 15, 21 , 32), der den Ruckgaskanal (13, 14) mit einer zweiten, für mehrere FuII- elemente (3, 3a) gemeinsamen Sammelkammer (22) verbindet, sowie durch wenigstens ein Steuerventil (18, 19, 31) zum gesteuerten Verbinden des Ruckgaskanals (13, 14) mit dem zweiten Sammelkanal (22) über den zweiten Stromungsweg (15, 21) und/oder über den dritten, gedrosselten Stromungsweg (16, 21 , 32, 21) Fullsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Stromungsweg (15, 21 ) ein zweites Steuerventil (18, 31) vorgesehen ist Fullsystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass im dritten Stromungsweg (16, 21) ein drittes Steuerventil (19) vorgesehen ist Fullsystem nach einem der Ansprüche 7 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass über den dritten, gedrosselten Stromungsweg (21 , 32) eine standige Verbindung mit dem Ruckgaskanal (13, 14) besteht Fullsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ruckgaskanal von dem Kanal eines beidendig offenen Gasrohres (13) gebildet ist, dessen unteres Ende beim Füllen mit dem Innenraum des Behalters (2) und dessen oberes Ende mit dem zweiten und dritten Stromungsweg in Verbindung steht, beispielsweise über einen im Gehäuse (7, 7a) des Fullelementes (3, 3a) ausgebildeten Gasraum (14) Fullsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen vierten, im Gehäuse (7) des Fullelementes (3) ausgebildeten Stromungsweg (16, 24), zwischen dem Ruckgaskanal (13, 14) und dem ersten Sammelkanal (26) sowie durch ein in diesem Stromungsweg angeordnetes viertes Steuerventil (20), über welches im geöffneten Zustand eine Verbindung zwischen dem Ruckgaskanal (13, 14) und dem ersten Sammelkanal (26) besteht Fullsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der vierte Stromungsweg ein gedrosselter Stromungsweg ist Fullsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für ein druckloses Füllen der zweite Sammelkanal (22) mit der Atmosphäre und/oder mit einem im Kessel (6) ausgebildeten Gasraum (6 1 ) in Verbindung steht Fullsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das drucklose Kalt- oder Heißfullen bei standig geöffnetem dritten Steuerventil (19) erfolgt Fullsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für ein Druckfullen das viertem Steuerventil (20) standig geöffnet ist Fullsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für ein Druckfullen das erste sowie dritte Steuerventil (25, 19) standig geschlossen sind Fullsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für ein Druckfullen bei mit dem Füllgut teilgefulltem Kessel (6) und bei einem unter Fulldruck stehenden Inertgas, beispielsweise CO2-Gas in einem Gasraum (6 1) des Kessels (6) und in dem mit diesem Gasraum

(6 1) verbundenen zweiten Sammelkanal (22) ein Vorspannen der in Dichtlage gegen das Fullelement (3) anliegenden Behalter (2) über den Ruckgaska- nal (13, 14) durch Öffnen des zweiten Steuerventils (18) erfolgt, und zwar bei als Rückgassammelkanal dienendem ersten Sammelkanal (26).

19. Füllsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Druckfüllen für ein Schnellfüllen das zweite Steuerventil

(18) geöffnet und für ein Langsamfüllen geschlossen wird.

20. Füllsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Füllmaschine mit mehreren Füllelementen (3) das erste sowie das vierte Steuerventil (25, 20) sämtlicher Füllelemente oder einer Gruppe von mehreren Füllelementen gemeinsam steuerbar sind.

21. Füllsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Füllmaschine mit mehreren Füllelementen sämtliche Füllelemente für ein druckloses Füllen durch Öffnen des dritten Steuerventils

(19) bzw. für ein Druckfüllen durch Öffnen des vierten Steuerventils (20) gemeinsam konfigurierbar sind.

22. Füllsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Sammelkanal (26, 22) an einem Rotor (5) einer Füllmaschine vorgesehen sind.