WO2009030478A1 - Verfahren zum abfüllen von flaschen und füllkappe - Google Patents

Verfahren zum abfüllen von flaschen und füllkappe Download PDF

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WO2009030478A1
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Robert Morgan
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Robert Morgan
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C7/00—Concurrent cleaning, filling, and closing of bottles; Processes or devices for at least two of these operations
    • B67C7/0073—Sterilising, aseptic filling and closing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
    • B67C3/26—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks

Definitions

  • the present invention relates to a method for filling bottles, in particular PET bottles and a filling cap for use in filling the bottles.
  • the bottles are delivered in the desired form and fed to a filling machine.
  • the bottles are filled by the filling machine and then the bottles are closed with a screw cap.
  • the filling of the bottles In order to ensure a sterile filling, the filling of the bottles must be done under sterile air in order to achieve a longer shelf life. However, this method can not achieve asepsis.
  • the bottles may be delivered as blanks to the bottling plant and inflated there. Bottling of the bottles then takes place as described above.
  • This system is advantageous because transport costs and storage space can be saved.
  • the blanks are blown at the factory leaving the top of the bottle closed.
  • the head of the bottle is cut open, filled, welded with an aluminum foil and then provided outside the filling space with a screw cap, which thus serves secondary reclosure.
  • the staff is ventilated outside and it works under aseptic conditions.
  • such a filling process is very complicated.
  • a method for filling a bottle in particular a PET bottle is provided.
  • a filling cap having first and second ends is applied to the bottle head.
  • the second end of the filling cap is arranged on the bottle head.
  • a filling head is inserted on or in a first end of the filling cap.
  • the bottle is sterilized by the filling head inserted into the first end of the filling cap.
  • the bottle is filled by the filling head inserted in the first end.
  • the first end of the filling cap is welded to close the bottle while the filling head is in the first end of the filling cap.
  • the invention also relates to a filling cap for filling and closing bottles.
  • the filling cap has a first end for receiving a filling head and a second end for attachment to a bottle head of a bottle to be filled.
  • the first end of the filling cap is configured such that a filling head is insertable into the first end of the filling cap to sterilize and bottle the bottle.
  • the first end is further configured such that it is weldable to close the bottle.
  • Fig. 1 a shows a plan view of a cap according to a first
  • FIG. 1 b shows a sectional view along the section A-A of FIG. 1 a
  • Fig. 1c shows a sectional view along the section B-B of Fig. 1a
  • Fig. 1 d shows a perspective sectional view of the cap.
  • Fig. 1 a shows a plan view of a cap according to a first embodiment.
  • the cap is substantially circular in shape and has a slot 11 in the plan view shown in Fig. 1a.
  • Fig. 1b shows a sectional view along the section A-A of Fig. 1a.
  • the cap 10 has a first end 11 and a second end 12, the second end 12 being circular in cross-section to be mounted on the top of a bottle.
  • the first end 1 1 of the cap 10 serves to receive a filling head.
  • a groove 13 is provided.
  • the groove 13 is designed such that it can accommodate a bottle head.
  • Fig. 1c shows a sectional view along the section B-B of Fig. 1a. Here also the first end 1 1 and the second end 12 of the cap is shown.
  • the cap 10 is mounted on a bottle head or screwed on, then the bottle head is received in the groove 13.
  • Fig. 1d shows a perspective sectional view of the cap according to the invention.
  • the first end 11 of the cap 10 can be designed dome-shaped and can have an oblong-hole-shaped cross section.
  • the cap shown in FIGS. 1a to 1d is used as a filling cap when filling a bottle.
  • the bottle z. B. parked on a conveyor belt and optionally the bottle is rotated by 360 ° to remove any solid parts.
  • the bottle is then closed by means of the filling cap.
  • the cap or the second end of the cap is placed on the bottle head. Through the opening in the first end 1 1 of the filling cap, the filling head can be inserted.
  • the bottle When the filling head is inserted into the first end 11 of the filling cap, the bottle is first disinfected or sterilized by means of the filling head. Subsequently, the required liquid can be discharged through the filling head into the bottle. Between sterilization and filling, the filling head remains in the first end 11 of the filling cap, so that it can be ensured that the bottle can be filled under aseptic conditions.
  • the filling takes place without letting go of the lid or cap. Furthermore, nitrogen can be sprayed on without releasing the cap. Subsequently, the cap or the first end 11 of the cap - again without letting go of the cap - be welded, for example by means of ultrasound.
  • the bottle can be sterilized, filled and sealed in one operation.
  • Both the sterilization and the filling of the bottle is carried out by the filling head, which is inserted into the first end 11 of the cap.
  • the filling head can be introduced into the first end 11 in such a way that the interior of the bottle and the interior of the cap are sealed airtight.
  • the bottle is completely filled, allowing aseptic filling without, for example, having to work the entire filling space with the filling machines under aseptic conditions.
  • the bottle interior or the product during the filling process and during the closing of the lid or the cap does not come into contact with the atmosphere.
  • the entire dispenser need not be placed in a sterile room. It is only necessary to use the filling cap and to sterilize the inside of the bottle.
  • the bottle is used as aseptic space.
  • the cap and the filling head described above the bottle can thus be provided as an aseptic space.
  • the bottle is screwed to the lid or the cap.
  • the filling head is inserted and the bottle is sterilized, for example, by filling with peroxide. Subsequently, the peroxide can be sucked off again and the bottle can be filled through the filling head. Sterilization of the bottle, filling of the bottle and subsequent welding of the cap takes place when a filling head is located in the first end of the filling cap, ie the filling head is located in or at the first end of the cap during the entire filling process.
  • the welding of the first end 11 or the brim can be done by ultrasound or by a thermal heating of the first end. After the welding process or closing the cap, a small scar may stop. By closing or welding the first end 11 of the cap, the bottle can be hermetically sealed.
  • a filling cap is needed for each bottle.
  • a hermetic closure of the bottle can be made possible.

Landscapes

  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Abfüllen einer Flasche, insbesondere einer PET-Flasche, vorgesehen. Eine Füllkappe mit einem ersten und zweiten Ende (11, 12) wird auf den Flaschenkopf aufgebracht. Hierbei wird das zweite Ende (12) der Füllkappe auf dem Flaschenkopf angeordnet. Ein Abfüllkopf wird auf bzw. in ein erstes Ende (11 ) der Füllkappe eingesetzt. Die Flasche wird durch den in das erste Ende (11 ) der Füllkappe eingeführten Abfüllkopf sterilisiert. Die Flasche wird durch den Abfüllkopf abgefüllt, der in dem ersten Ende (11 ) eingeführt ist. Das erste Ende (11 ) der Füllkappe wird zum Verschließen der Flasche verschweißt, während sich der Abfüllkopf in dem ersten Ende (11 ) der Füllkappe befindet.

Description

Robert Morgan
Alte Dorfstraße 39, 27337 Blender
Verfahren zum Abfüllen von Flaschen und Füllkappe
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abfüllen von Flaschen, insbesondere PET Flaschen sowie eine Füllkappe zur Verwendung bei der Abfüllung der Flaschen.
Zum heutigen Zeitpunkt werden im Wesentlichen drei verschiedene Varianten zum Abfüllen von PET Flaschen verwendet.
Die Flaschen werden in der gewünschten Form angeliefert und einer Füllmaschine zugeführt. Die Flaschen werden durch die Füllmaschine abgefüllt und anschließend werden die Flaschen mit einem Schraubverschluss verschlossen. Um ein steriles Abfüllen zu gewährleisten muss das Abfüllen der Flaschen unter steriler Luft erfolgen, um eine längere Haltbarkeit zu erreichen. Durch dieses Verfahren kann jedoch keine Aseptik erreicht werden.
Alternativ dazu können die Flaschen als Rohlinge in den Abfüllbetrieb geliefert werden und dort aufgeblasen werden. Das Abfüllen der Flaschen erfolgt dann wie oben beschrieben. Dieses System ist vorteilhaft, da Transportkosten und Lagerfläche eingespart werden können. Gemäß einem weiteren Abfüllverfahren werden die Rohlinge in der Fabrik geblasen, wobei der Kopf der Flasche verschlossen bleibt. In einem Sterilraum wird der Kopf der Flasche aufgeschnitten, befüllt, mit einer Aluminiumfolie verschweißt und anschließend außerhalb des Füllraumes mit einer Schraubkappe versehen, welche also sekundärer Wiederverschluss dient. In dem Sterilraum wird das Personal fremdbelüftet und es arbeitet unter aseptischen Bedingungen. Ein derartiges Abfüllverfahren gestaltet sich jedoch als sehr aufwendig.
Als allgemeiner Stand der Technik sei auf die DE 195 44 708 A1 , DE 195 47 425 A1 , US 5,382,406, US 3,531 ,908 und US 2,930,170 verwiesen.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Abfüllen von Flaschen vorzusehen, welches eine aseptische Abfüllung unter vereinfachten Bedingungen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und durch eine Füllkappe gemäß Anspruch 2 gelöst.
Somit wird ein Verfahren zum Abfüllen einer Flasche, insbesondere einer PET-Flasche, vorgesehen. Eine Füllkappe mit einem ersten und zweiten Ende wird auf den Flaschenkopf aufgebracht. Hierbei wird das zweite Ende der Füllkappe auf dem Flaschenkopf angeordnet. Ein Abfüllkopf wird auf bzw. in ein erstes Ende der Füllkappe eingesetzt. Die Flasche wird durch den in das erste Ende der Füllkappe eingeführten Abfüllkopf sterili- siert. Die Flasche wird durch den Abfüllkopf abgefüllt, der in dem ersten Ende eingeführt ist. Das erste Ende der Füllkappe wird zum Verschließen der Flasche verschweißt, während sich der Abfüllkopf in dem ersten Ende der Füllkappe befindet.
Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Füllkappe zum Abfüllen und Verschließen von Flaschen. Die Füllkappe weist dabei ein erstes Ende zur Aufnahme eines Abfüllkopfes und ein zweites Ende zur Befestigung auf einem Flaschenkopf einer abzufüllenden Flasche auf. Das erste Ende der Füllkappe ist derart ausgestaltet, dass ein Abfüllkopf in das erste Ende der Füllkappe einführbar ist, um die Flasche zu sterilisieren und abzufüllen. Das erste Ende ist ferner derart ausgestaltet, dass es zum Verschließen der Flasche verschweißbar ist.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 a zeigt eine Draufsicht auf eine Kappe gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel, Fig. 1 b zeigt eine Schnittansicht entlang des Schnitts A-A von Fig. 1a,
Fig. 1c zeigt eine Schnittansicht entlang des Schnitts B-B von Fig. 1a, und
Fig. 1 d zeigt eine perspektivische Schnittansicht der Kappe.
Fig. 1 a zeigt eine Draufsicht auf eine Kappe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Kappe ist im Wesentlichen kreisförmig ausgestaltet und weist in der in Fig. 1a gezeigten Draufsicht ein Langloch 11 auf.
Fig. 1 b zeigt eine Schnittansicht entlang des Schnitts A-A von Fig. 1a. Die Kappe 10 weist ein erstes Ende 1 1 und ein zweites Ende 12 auf, wobei das zweite Ende 12 im Querschnitt kreisförmig ausgebildet ist, um auf den Kopf einer Flasche angebracht zu werden. Das erste Ende 1 1 der Kappe 10 dient dabei dazu, einen Abfüllkopf aufzunehmen.
Am zweiten Ende der Kappe ist eine Nut 13 vorgesehen. Die Nut 13 ist dabei derart ausgestaltet, dass sie einen Flaschenkopf aufnehmen kann.
Fig. 1c zeigt eine Schnittansicht entlang des Schnitts B-B von Fig. 1a. Hier ist ebenfalls das erste Ende 1 1 und das zweite Ende 12 der Kappe gezeigt. Wenn die Kappe 10 auf einen Flaschenkopf aufgesetzt bzw. aufgeschraubt wird, dann wird der Flaschenkopf in der Nut 13 aufgenommen.
Fig. 1d zeigt eine perspektivische Schnittansicht der Kappe gemäß der Erfindung.
Während das zweite Ende 12 der Kappe 10 rund (bzw. mit einem kreisförmigen Quer- schnitt) ausgestaltet ist, kann das erste Ende 11 der Kappe 10 domförmig ausgestaltet sein und kann einen langlochförmigen Querschnitt aufweisen. Die in den Fig. 1a bis 1d gezeigte Kappe wird als Füllkappe beim Befüllen einer Flasche verwendet. Dazu wird die Flasche z. B. auf ein Transportband abgestellt und optional wird die Flasche um 360° gedreht, um evtl. Festteile zu entfernen. Die Flasche wird anschließend mittels der Füllkappe verschlossen. Die Kappe bzw. das zweite Ende der Kappe wird auf den Flaschenkopf gesetzt. Durch die Öffnung in dem ersten Ende 1 1 der Füllkappe kann der Abfüllkopf eingeführt werden. . Wenn der Abfüllkopf in das erste Ende 11 der Füllkappe eingeführt wird, dann wird die Flasche zunächst mittels des Abfüllkopfes desinfiziert bzw. sterilisiert. Anschließend kann die benötigte Flüssigkeit durch den Abfüllkopf in die Flasche abgegeben werden. Zwischen der Sterilisation und dem Abfüllen verbleibt der Abfüllkopf in dem ersten Ende 11 der Abfüllkappe, so dass sichergestellt werden kann, dass die Flasche unter aseptischen Bedingungen gefüllt werden kann. Das Abfüllen erfolgt dabei, ohne den Deckel bzw. die Kappe loszulassen. Ferner kann ein Aufsprühen von Stickstoff erfolgen, ohne die Kappe loszulassen. Anschließend kann die Kappe bzw. das erste Ende 11 der Kappe - wiederum ohne die Kappe loszulassen - beispielsweise mittels Ultraschall verschweißt werden. Somit kann die Flasche in einem Arbeitsgang sterilisiert, befüllt und verschlossen werden. Sowohl das Sterilisieren als auch das Befüllen der Flasche erfolgt durch den Abfüllkopf, welcher in das erste Ende 11 der Kappe eingeführt wird. Dabei kann der Abfüllkopf derart in das erste Ende 11 eingeführt werden, dass das Innere der Flasche und das Innere der Kappe luftdicht verschlos- sen ist. Nachdem das erste Ende 11 der Kappe verschlossen bzw. verschweißt worden ist, ist die Flasche fertig abgefüllt, wobei eine aseptische Abfüllung ermöglicht wird, ohne dass beispielsweise der gesamte Abfüllraum mit den Abfüllmaschinen unter aseptischen Bedingungen arbeiten muss. Durch die erfindungsgemäße Füllkappe kann erreicht werden, dass die aseptischen Bedingungen lediglich im Inneren der zu befüllenden Flasche herrschen müssen.
Durch das oben beschriebene Verfahren und durch die oben beschriebene Füllkappe kann somit erreicht werden, dass das Flascheninnere bzw. das Produkt während des Füllvorgangs und während des Verschließens des Deckels bzw. der Kappe nicht mit der Atmosphäre in Kontakt kommt. Somit muss nicht die gesamte Abfüllvorrichtung in einem sterilen Raum angeordnet werden. Es ist lediglich notwendig, die Füllkappe zu verwenden und das Flascheninnere zu sterilisieren.
Mit anderen Worten, die Flasche wird als aseptischer Raum verwendet. Mittels der oben beschriebenen Kappe und des Abfüllkopfes kann somit die Flasche als aseptischer Raum vorgesehen werden. Die Flasche wird mit dem Deckel bzw. der Kappe verschraubt. In die Öffnung in dem ersten Ende 1 1 der Füllkappe wird der Abfüllkopf eingeführt und die Flasche wird sterilisiert, beispielsweise, indem Peroxyd eingefüllt wird. Anschließend kann das Peroxyd wieder abgesaugt werden und die Flasche kann durch den Abfüllkopf abgefüllt werden. Das Sterilisieren der Flasche, das Abfüllen der Flasche und das an- schließende Verschweißen der Kappe erfolgt, wenn ein Abfüllkopf sich in dem ersten Ende der Füllkappe befindet, d. h. der Abfüllkopf befindet sich in oder an dem ersten Ende der Kappe während des gesamten Abfüllvorgangs.
Durch das oben beschriebene Verfahren und die oben beschriebene Kappe können Abfüllanlagen wesentlich kleiner ausgestaltet werden und können sehr viel günstiger hergestellt und anschließend betrieben werden.
Das Verschweißen des ersten Endes 11 bzw. der Krempe kann durch Ultraschall oder durch eine thermische Erwärmung des ersten Endes erfolgen. Nach dem Schweißvorgang bzw. dem Verschließen der Kappe kann eine kleine Narbe stehen bleiben. Durch das Verschließen bzw. Verschweißen des ersten Endes 11 der Kappe kann die Flasche hermetisch verschlossen werden.
Gemäß der Erfindung wird eine Füllkappe für jede Flasche benötigt. Mittels der erfindungsgemäßen Füllkappe kann ein hermetischer Verschluss der Flasche ermöglicht werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Abfüllen einer Flasche, insbesondere eine PET Flasche, mit den Schritten:
Aufbringen einer Füllkappe mit einem ersten und zweiten Ende (11 , 12) auf den Flaschenkopf,
Einführen eines Abfüllkopfes in das erste Ende (11) der Füllkappe, wobei das zweite Ende (12) der Füllkappe auf dem Flaschenkopf angeordnet ist,
Sterilisieren der Flasche durch den in das erste Ende der Füllkappe eingeführten Abfüllkopf, - Abfüllen der Flasche durch den Abfüllkopf, der in dem ersten Ende (11 ) eingeführt ist, und
Verschweißen des ersten Endes (11 ) der Füllkappe zum Verschließen der Flasche, während sich der Abfüllkopf in dem ersten Ende der Füllkappe befindet.
2. Füllkappe zum Abfüllen und Verschließen von Flaschen, mit einem ersten Ende (11 ) zur Aufnahme eines Abfüllkopfes und einem zweiten Ende (12) zur Befestigung auf einem Flaschenkopf einer abzufüllenden Flasche; wobei das erste Ende (11 ) derart ausgestaltet ist, dass ein Abfüllkopf in das erste Ende (11 ) der Füllkappe einführbar ist, um die Flasche zu sterilisieren und abzufüllen und dass es zum Verschließen der Flasche verscheißbar ist.
3. Füllkappe nach Anspruch 2, wobei das zweite Ende kreisförmig ausgestaltet ist und eine Nut (13) zur Aufnahme eines Flaschenkopfes aufweist.
4. Füllkappe nach Anspruch 2 oder 3, wobei das erste Ende (11 ) im Querschnitt lang- lochförmig ausgestaltet ist und das zweite Ende um ein vorgegebenes Maß überragt.
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