WO2014161693A1 - Verfahren sowie füllsystem zum füllen von behältern mit einem flüssigen füllgut - Google Patents

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gas
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space
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Ludwig Clüsserath
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Khs Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and to a filling system according to the preamble of claim 7.
  • the Medgutkessel is partially filled during the filling operation with the liquid contents, so that in the Artgutkessel a lower, occupied by the contents liquid space and above, i. over the Medgutapt a gas space are formed.
  • the object of the invention is to provide a method which makes it possible to fill even products or products with volatile components without loss or substantially without loss of these ingredients. To solve this problem, a method according to claim 1 is formed.
  • a filling system is the subject of patent claim 7.
  • the setting of the desired filling height is preferably carried out according to the Trinox method, wherein the from the respective container via the return gas or Trinox tube together with gas and / or vapor components or with the return gas displaced filling after a separation of the gaseous and / or vaporous constituents in the lower layer in the
  • Liquid space of the filling material boiler is returned, i. is introduced below the local Greets in the liquid space.
  • the collecting space is preferably with the gas space of
  • Containers in the sense of the invention include containers in the form of cans, bottles, and also large-volume containers made of metal, glass and / or plastic.
  • Trinox pressurized gas is an inert gas in the sense of the invention, eg sterile air, nitrogen and / or or CO 2 gas, and is supplied to the head space of the respective container with a pressure which is at least slightly greater than the filling pressure or the pressure in the gas space of the filling material boiler for setting the desired filling height.
  • the term “substantially” or “approximately” means within the meaning of the invention
  • FIG. 1 shows, in a simplified representation and in section, a filling element of a filling system according to the invention
  • Fig. 2 is a view like FIG. 1 in a further embodiment of the
  • Fig. 1 generally denoted by 1 .1 filling element is on the circumference of a rotatable about a vertical machine axis MA rotor 3 of a
  • the gas space 4.2 is occupied, for example, by an inert gas (for example CO2 gas or nitrogen) which, depending on the filling process, is under excess pressure, atmospheric pressure or reduced pressure.
  • an inert gas for example CO2 gas or nitrogen
  • a Trinox gas i. an inert gas, which is e.g. sterile air, CO2 gas or nitrogen and is provided at a pressure greater than the pressure of the gas space 4.2 ..
  • Collecting chamber 6 is designed in particular as an annular channel, as shown in Fig. 1.
  • the filling element 1 .1 comprises a Greetch 4, in which u.a. one
  • Liquid channel 9 is formed, which in its upper region via a
  • Product line 10 is connected to the liquid space 4.1 of the product container 4. At the bottom of the housing 8, the liquid channel 9 forms a
  • Filling element axis FA enclosing annular discharge opening 1 1, via which the liquid product flows into the sealing layer on the filling element 1 .1 and standing on a container carrier 7 container 2, the case with its container mouth via a seal of a centering cone 12 in the region of the discharge opening 1 1 tight against the filling element, ie is in sealing position with the filling element, and that raised by the
  • Valve body 15 formed liquid valve provided.
  • the valve body 15, with a valve surface in the liquid channel 9 cooperates, is arranged on a coaxial with the vertical Greelementachse FA and acting as a valve tappet gas pipe 16 is provided.
  • the gas pipe 16 protrudes through the discharge opening 1 1 on the underside of the filling element and thus extends during filling in the head space of the respective container 2.
  • For controlled opening and closing of the liquid valve 14 is acting on the gas pipe 16 and in the
  • pneumatic actuator 17 is provided.
  • the filling element 1 .1 further comprises a probe-like Trinox tube or return gas tube 18 which is arranged equidistantly with the filling element axis FA and spaced from the gas tube 16 and open at both ends, which also determines the filling level as the filling height determining element with its lower open end 18.1 Headspace of the container in question 2 extends and projects beyond the lower open end of the gas pipe 16.
  • the return gas pipe 18 is passed through the Greelementgeophuse 8 and protrudes with an upper length over the top of this housing and is held with its upper end to a common filling element for all filling elements of the filling system support ring 19 of an adjusting device 20, with all return gas pipes 18 together axially Adjustment of the filling height are movable.
  • the upper end of the return gas pipe 18 is connected via a control valve 21 and a flexible conduit 22 to the upper portion of the annular channel 6, which in the illustrated
  • Embodiment serves as Basal.
  • the annular channel 6 is connected in its lower region via a line 23 to a supply line 24, which for supplying or refilling the liquid filling material in the
  • Ring bowl 4 is used. Furthermore, the upper region of the annular channel 6 (gas space) via a line 25.1 with a line 25 for supplying the inert gas into the gas space 4.2 and thus connected to this gas space.
  • the annular channel 6 thus forms u.a. a separator for separating the liquid filling of gas and / or
  • a gas space 26 into which the upper end of the gas pipe 16 or a gas channel 27 formed between the inner surface of the gas pipe 16 and the outer surface of the return gas pipe 18 opens. Furthermore, inside the housing 8, a controlled gas path with the control valve 28th
  • the return gas pipe 18 serves as the filling level in the respective container 2 determining element and extends during filling in the in sealing position on the filling element 1 .1 arranged container 2 inside. All of these
  • Control valve 28 but with open control valve 21, the displaced by the incoming liquid product from the interior of the container 2 gas and / or vaporous medium via the return gas pipe 18 into the annular channel 6 and thereby u.a. is also returned to the gas space 4.2 of the ring boiler 4.
  • the inflow of the liquid contents in the respective container 2 is terminated by the fact that finally the lower end 18.1 is immersed in the Greinsky, whereby the further recycling of gaseous and / or vaporous medium from the headspace of the container 2 is prevented, wherein the liquid product increases in the return gas pipe 18 to a level which is below the level of Medgutspiegels in the ring bowl 4, but above the level of Gregutapts in the container 2.
  • Liquid valve 14 is then closed in a time-controlled manner.
  • still open control valve 21 is used for precise adjustment of the level or
  • control valve 28 is opened, so that the pressurized Trinox gas or inert gas from the annular channel 5 via the gas chamber 26 and the gas channel 27 enters the headspace of the filled container 2 and pushes more contents on the end 18.1 in the return gas pipe 18 , being a part of this filling finally passes into the annular channel 6.
  • the Sollfeldlliere is reached when the end 18.1 emerges from the contents.
  • the actual filling process is through
  • the annular channel 6 serves to separate the liquid phase, i. of the product supplied via the gas pipe 18 and the gas and / or vapor phase, i. of the gas and / or vapor medium displaced from the container 2 during filling.
  • the liquid phase or the contents is on the
  • Fig. 2 shows a further embodiment, a filling system 1 a, which differs from the filling system 1 in that in addition to the annular channel 6, a liquid separator 32 is provided, in the connection between the line 23 and the supply line 24.
  • Derticiansstechniksabborger 32 consists of a housing 33, which forms a closed housing interior, in which sealed the line 23 and above a line 34 open, which is connected to the line 25. At the bottom of the interior of the housing 33 is connected to the supply line 24.
  • a check valve 35 is provided in the line 25 between the gas space 4.2 and the connection of the line 25.1, which is open during the normal filling operation (also advantageous for embodiment according to Figure 1).
  • FIG. 3 shows an enlarged partial view again the lower portion of the filling element 1 .1.
  • an additional gas channel 36 is provided in the housing 8, which is offset in the headspace of the container 2 with respect to the filling element axis FA relative to the filling opening 1 1 radially outwardly offset in the headspace of the container 2 with respect to the filler element axis FA and also on the
  • Control valve 28 is controlled to be connected to the annular channel 5, i. when the control valve 28 is open also an inflow of inert gas from the annular channel 5 via the gas channel 36 in the headspace of the container takes place.
  • the control valve 28 is open also an inflow of inert gas from the annular channel 5 via the gas channel 36 in the headspace of the container takes place.

Abstract

Verfahren sowie Füllsystem (1) zum Füllen von Behältern (2) mit einem aus einem Füllgutkessel (4) bereitgestellten flüssigen Füllgut unter Verwendung eines Füllelementes (1.1), an welchem der jeweilige Behälter (2) beim Füllen in einer Füllphase in Dichtlage angeordnet ist und welches einen mit dem Behälterinnenraum in Verbindung stehenden Strömungsweg (18, 22) aufweist, über den vom Füllgut aus dem Behälter (2) verdrängtes gas- und/oder dampfförmiges Medium als Rückgas abgeführt und verdrängtes Füllgut an den Füllgutkessel (4) zurückgeführt wird, der unter Ausbildung eines unteren Flüssigkeitsraumes (4.1) und eines darüberliegenden Gasraumes (4.2) mit dem Füllgut teilgefüllt ist. Das Füllgut wird über einen vom Füllgutkessel getrennten Sammelraum (6) unterschichtig in den Flüssigkeitsraum (4.1) des Füllgutkessels (4) zurückgeführt.

Description

Verfahren sowie Füllsystem zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen
Füllgut
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf ein Füllsystem gemäß Oberbegriff Patentanspruch 7.
Verfahren und Füllsysteme zum Füllen von Behältern, insbesondere auch in Form von Flaschen, mit einem flüssigen Füllgut sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Bekannt ist hierbei insbesondere auch, im Trinox-Verfahren die korrekte Füllhöhe (Sollfüllhöhe) in dem jeweiligen in Dichtlage an einem Füllelement angeordneten Behälter mit Hilfe eines Rückgas- oder Trinox-Rohres einzustellen, welches beim Füllen in den jeweiligen Behälter durch dessen Behälteröffnung hineinreicht und dessen unteres Ende die Sollfüllhöhe bestimmt. Zur Einstellung der Sollfüllhöhe wird der nach einem Schließen des Füllelementes, d.h. an Ende der jeweiligen Füllphase mit dem flüssigen Füllgut zunächst über gefüllte Behälter in seinem von dem Füllgut nicht eingenommenen Kopfraum mit einem Trinox-Gas unter Druck beaufschlagt, so dass Füllgut über das Rückgas- oder Trinox-Rohr aus dem Behälter gedrückt bzw. verdrängt wird, bis das untere Ende des Rückgas- oder Trinox-Rohres aus dem Füllgutspiegel im Behälter aufgetaucht und damit die angestrebte Sollfüllhöhe des Füllgutes im Behälter erreicht ist. Das bei der Korrektur bzw. Einstellung der Sollfüllhöhe über das Rückgas- oder Trinox-Rohr verdrängte Füllgut wird zumindest zum Teil dem zur Bereitstellung des Füllgutes dienenden Füllgutkessel zurückgeführt, und zwar auch zusammen mit gas- und/oder
dampfförmigen Bestandteilen, die beim Füllen bzw. während der Füllphase als
Rückgas aus dem Innenraum des jeweiligen Behälters durch das diesem zufließende Füllgut verdrängt wurden (DE 10 2009 016 322 A1 ).
Der Füllgutkessel ist während des Füllbetriebes mit dem flüssigen Füllgut teilgefüllt, so dass im Füllgutkessel ein unterer, vom Füllgut eingenommener Flüssigkeitsraum und darüber, d.h. über dem Füllgutspiegel ein Gasraum ausbildet sind.
Das Rückführen des Füllgutes sowie der gas- und/oder dampfförmigen Bestandteile bzw. des Rückgases, welches in der Regel ein Inertgas, z.B. CO2-Gas oder Stickstoff ist, in den Gasraum des Füllgutkessels führt dort zu einer erheblichen Wirbelbildung. Weiterhin führt auch das zurückgeführte und auf den Füllgutspiegel im Füllkessel auftreffende Füllgut zu einer erheblichen Beunruhigung des Füllgutes im
Flüssigkeitsraum. Speziell bei Füllgütern oder Produkten mit flüchtigen Bestandteilen (Alkohol, Aromen), die dazu neigen, aus dem Füllgut auszutreten, wie dies insbesondere bei Produkten (z.B. Spirituosen) mit erhöhtem Alkoholgehalt, d.h. mit einem Alkoholgehalt größer 25% der Fall ist, führt die durch die Rückführung von Füllgut und gas- und/oder dampfförmigen Bestandteilen bzw. Rückgas bedingte Beunruhigung sowohl im Gasraum als auch im Flüssigkeitsraum des Füllgutkessels zu merklichen Alkoholverlusten im Füllgut, die dann vielfach kostenaufwendig kompensiert werden müssen. Qualitätsverluste entstehen auch bei hochwertigen Getränken mit leicht flüchtigen Aromen, wie bspw. Wein, Wein- oder Spirituosen- Mischgetränke oder Brandweinen. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, welches es ermöglicht, auch Produkte bzw. Füllgüter mit flüchtigen Bestandteilen ohne Verlust oder im Wesentlichen ohne Verlust dieser Bestandteile abzufüllen. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Ein Füllsystem ist Gegenstand des Patentanspruchs 7.
Auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Einstellung der Sollfüllhöhe bevorzugt nach dem Trinox-Verfahren, wobei das aus dem jeweiligen Behälter über das Rückgas- oder Trinox-Rohr zusammen mit gas- und/oder dampfförmigen Bestandteilen bzw. mit dem Rückgas verdrängte Füllgut nach einem Trennen von den gas- und/oder dampfförmigen Bestandteilen unterschichtig in den
Flüssigkeitsraum des Füllgutkessels zurückgeführt wird, d.h. unterhalb des dortigen Füllgutspiegels in den Flüssigkeitsraum eingeleitet wird. Hierdurch werden ein Auftreffen von zurückgeführtem Füllgut auf den Füllgutspiegel im Füllgutkessel und eine Beunruhigung des dortigen Füllgutes durch das zurückgeführte Füllgut vermieden. Der Sammelraum steht zwar bevorzugt mit dem Gasraum des
Füllgutkessels in Verbindung, im Sammelraum erfolgt aber eine Beruhigung der Strömung des Rückgases (z.B. Inertgas, beispielsweise CO2-Gas und/oder
Stickstoff), so dass durch dieses Rückgas auch keine oder im wesentlichen keine Beunruhigung der Atmosphäre im Gasraum des Füllgutkessels erfolgt. In Dichtlage mit dem Füllelement befindlicher Behälter bedeutet im Sinne der
Erfindung, dass der jeweilige Behälter in der dem Fachmann bekannten Weise mit seiner Behältermündung dicht an den Behandlungskopf oder an das Füllelement bzw. an eine dortige Dichtung angepresst anliegt.
„Behälter" sind im Sinne der Erfindung u.a. Behälter in Form von Dosen, Flaschen, auch großvolumige Behälter jeweils aus Metall, Glas und/oder Kunststoff. „Trinox-Druckgas" ist im Sinne der Erfindung ein Inertgas, z.B. sterile Luft, Stickstoff und/oder CO2-Gas, und wird für die Einstellung der Sollfüllhöhe dem Kopfraum des jeweiligen Behälters mit einem Druck zugeführt, der zumindest etwas größer ist als der Fülldruck oder der Druck im Gasraum des Füllgutkessels. Der Ausdruck„im Wesentlichen" bzw.„etwa" bedeutet im Sinne der Erfindung
Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren
Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 in vereinfachter Darstellung und im Schnitt ein Füllelement eines Füllsystems gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine Darstellung wie Fig. 1 bei einer weiteren Ausführungsform des
Füllsystems gemäß der Erfindung; Fig. 3 in vergrößerter Teildarstellung den unteren Bereich des Füllelementes der Figuren 1 und 2.
Das in der Fig. 1 allgemein mit 1 .1 bezeichnete Füllelement ist am Umfang eines um eine vertikale Maschinenachse MA umlaufend antreibbaren Rotors 3 eines
Füllsystems 1 oder einer Füllmaschine umlaufender Bauart zum Füllen von Behältern 2 in Form von Flaschen mit einem flüssigen Füllgut vorgesehen. Am Rotor 3 befinden sich für sämtliche Füllelemente 1 .1 der Füllmaschine gemeinsam ein als Ringkessel ausgebildeter Füllgutkessel 4, der während des Füllbetriebes unter Ausbildung eines Flüssigkeitsraumes 4.1 und eines darüber liegenden Gasraumes 4.2 mit dem flüssigen Füllgut teilgefüllt ist sowie zwei Ringkanäle 5 und 6, von denen sich der Ringkanal 6 oberhalb des Füllgutkessels 4, auf jeden Fall oberhalb des Füllgutspiegels in diesem Füllgutkessel befindet. Der Gasraum 4.2 ist beispielsweise von einem Inertgas (z.B. CO2-Gas oder Stickstoff) eingenommen, welches je nach Füllverfahren unter Überdruck, Normaldruck oder Unterdruck steht. Der Ringkanal 5, der ebenso wie der Sammelraum 6 für sämtliche Füllelemente der Füllmaschine gemeinsam vorgesehen ist, dient zur Bereitstellung eines Trinox-Gases, d.h. eines Inertgases, welches z.B. sterile Luft, CO2-Gas oder Stickstoff ist und mit einem Druck bereitgestellt wird, der größer ist als der Druck des Gasraumes 4.2.. Der
Sammelraum 6 ist insbesondere als Ringkanal ausgeführt, wie in Fig. 1 gezeigt.
Das Füllelement 1 .1 umfasst ein Füllelementgehäuse 8, in welchem u.a. ein
Flüssigkeitskanal 9 ausgebildet ist, der in seinem oberen Bereich über eine
Produktleitung 10 mit dem Flüssigkeitsraum 4.1 des Füllgutkessels 4 verbunden ist. An der Unterseite des Gehäuses 8 bildet der Flüssigkeitskanal 9 eine die
Füllelementachse FA umschließende ringförmige Abgabeöffnung 1 1 , über die während des Füllens das flüssige Füllgut dem in Dichtlage am Füllelement 1 .1 angeordneten und auf einem Behälterträger 7 stehenden Behälter 2 zufließt, der dabei mit seiner Behältermündung über eine Dichtung eines Zentrierkonus 12 im Bereich der Abgabeöffnung 1 1 dicht gegen das Füllelement anliegt, d.h. sich in Dichtlage mit dem Füllelement befindet, und zwar angehoben durch den dem
Füllelement 1 .1 zugeordneten Behälterträger 13. Im Flüssigkeitskanal ist in
Strömungsrichtung des Füllgutes vor der Abgabeöffnung 1 1 ein von einem
Ventilkörper 15 gebildetes Flüssigkeitsventil vorgesehen. Der Ventilkörper 15, der mit einer Ventilfläche im Flüssigkeitskanal 9 zusammenwirkt, ist an einem achsgleich mit der vertikalen Füllelementachse FA angeordneten und als Ventilstößel wirkenden Gasrohr 16 vorgesehen. Das Gasrohr 16 steht durch die Abgabeöffnung 1 1 über die Unterseite des Füllelementes vor und reicht damit während des Füllens in den Kopfraum des jeweiligen Behälters 2. Zum gesteuerten Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsventils 14 ist eine auf das Gasrohr 16 einwirkende und bei der
dargestellten Ausführungsform pneumatische Betätigungseinrichtung 17 vorgesehen.
Das Füllelement 1 .1 weist weiterhin ein achsgleich mit der Füllelementachse FA angeordnetes und vom Gasrohr 16 mit Abstand umschlossenes sowie beidendig offenes sondenartiges Trinox-Rohr oder Rückgasrohr 18 auf, welches während des Füllbetriebes als Füllhöhe bestimmendes Element mit seinem unteren offenen Ende 18.1 ebenfalls in den Kopfraum des betreffenden Behälters 2 hineinreicht und über das untere offene Ende des Gasrohres 16 vorsteht.
Das Rückgasrohr 18 ist durch das Füllelementgehäuse 8 hindurchgeführt und steht mit einer oberen Länge über die Oberseite dieses Gehäuses vor und ist mit seinem oberen Ende an einem für sämtliche Füllelemente des Füllsystems gemeinsamen Tragring 19 einer Versteileinrichtung 20 gehalten, mit der sämtliche Rückgasrohre 18 gemeinsam axial zur Einstellung der Füllhöhe bewegbar sind. Das obere Ende des Rückgasrohres 18 ist über ein Steuerventil 21 und eine flexible Leitung 22 mit dem oberen Bereich des Ringkanals 6 verbunden, der bei der dargestellten
Ausführungsform als Füllgutsammelkanal dient. Bei der in der Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist der Ringkanal 6 in seinem unteren Bereich über eine Leitung 23 mit einer Versorgungsleitung 24 verbunden, die zum Zuführen oder Nachfüllen des flüssigen Füllgutes in den
Ringkessel 4 dient. Weiterhin ist der obere Bereich des Ringkanals 6 (Gasraum) über eine Leitung 25.1 mit einer Leitung 25 zum Zuführen des Inertgases in den Gasraum 4.2 und damit mit diesem Gasraum verbunden. Der Ringkanal 6 bildet somit u.a. einen Abscheider zum Trennen des flüssigen Füllgutes von gas- und/oder
dampfförmigen Bestandteilen bzw. vom Rückgas, und zwar derart, dass sich das jeweilige flüssige Füllgut in einem unteren, an die Leitung 23 angeschlossenen Teilraum (Flüssigkeits-Teilraum) sammelt und die gas- und/oder dampfförmigen Bestandteile in einem darüberliegenden Teilraum (Gas-Teilraum), der über die Leitungen 25 und 25.1 u.a. auch mit dem Gasraum 4.2 des Füllgutkessels 4 in Verbindung steht, so dass letztlich im Ringkanal 6 derselbe Druck wie im
Füllgutkessel 4 herrscht.
Im Inneren des Gehäuses 8 sind weiterhin u.a. ein Gasraum 26, in den das obere Ende des Gasrohres 16 bzw. ein zwischen der Innenfläche des Gasrohrs 16 und der Außenfläche des Rückgasrohres 18 gebildeter Gaskanal 27 mündet. Weiterhin ist im Inneren des Gehäuses 8 ein gesteuerter Gasweg mit dem Steuerventil 28
vorgesehen, über den der Gaskanal 27 in der nachstehend noch näher
beschriebenen Weise gesteuert mit dem Ringkanal 5 verbunden werden kann.
Mit dem Füllelement 1 .1 sind unterschiedliche Füllverfahren zum Füllen der Behälter 2 möglich. Bei allen diesen Verfahren dient das Rückgasrohr 18 als die Füllhöhe im jeweiligen Behälter 2 bestimmendes Element und reicht während des Füllens in den in Dichtlage am Füllelement 1 .1 angeordneten Behälter 2 hinein. Allen diesen
Füllverfahren ist gemeinsam, dass die eigentliche Füllphase durch Öffnen des Flüssigkeitsventils 14 eingeleitet wird, und dass dabei bei geschlossenem
Steuerventil 28, aber bei geöffnetem Steuerventil 21 das von dem zufließenden flüssigen Füllgut aus dem Innenraum des Behälters 2 verdrängte gas- und/oder dampfförmige Medium über das Rückgasrohr 18 in den Ringkanal 6 und dabei u.a. auch in den Gasraum 4.2 des Ringkessels 4 zurückgeführt wird. Das Zufließen des flüssigen Füllgutes in den jeweiligen Behälter 2 wird dadurch beendet, dass schließlich das untere Ende 18.1 in den Füllgutspiegel eintaucht, wodurch das weitere Rückführen von gas- und/oder dampfförmigen Medium aus dem Kopfraum des Behälters 2 verhindert wird, wobei das flüssige Füllgut im Rückgasrohr 18 auf ein Niveau ansteigt, welches unterhalb des Niveaus des Füllgutspiegels im Ringkessel 4, aber oberhalb des Niveaus des Füllgutspiegels im Behälter 2 liegt. Das
Flüssigkeitsventil 14 wird dann zeitgesteuert geschlossen. Bei weiterhin geöffnetem Steuerventil 21 wird zur genauen Einstellung der Füllhöhe bzw. zur
Füllhöhenkorrektur das Steuerventil 28 geöffnet, so dass das unter Druck stehende Trinox-Gas bzw. Inertgas aus dem Ringkanal 5 über den Gasraum 26 und den Gaskanal 27 in den Kopfraum des gefüllten Behälters 2 gelangt und weiteres Füllgut über das Ende 18.1 in das Rückgasrohr 18 drückt, wobei ein Teil dieses Füllgutes schließlich in den Ringkanal 6 gelangt. Die Sollfüllhöhe ist dann erreicht, wenn das Ende 18.1 aus dem Füllgut auftaucht. Der eigentliche Füllprozess wird durch
Schließen der Steuerventile 21 und 28 beendet. Der gefüllte Behälter 2 kann dann durch Absenken des Behälterträgers von dem Füllelement 1 .1 abgenommen werden.
Der Ringkanal 6 dient zum Trennen der flüssigen Phase, d.h. des über das Gasrohr 18 zugeführten Füllgutes und der gas- und/oder dampfförmigen Phase, d.h. des beim Füllen aus dem Behälter 2 verdrängten gas- und/oder dampfförmigen Mediums. Wie u.a. in Fig. 1 gezeigt, wird die flüssige Phase bzw. das Füllgut wird über die
Leitungen 23 und 24 in den Ringkessel unterschichtig und ohne Anteile oder im
Wesentlichen ohne Anteile an gas- und/oder dampfförmigem Medium zurückgeführt, so dass durch das Rückführen keine Verwirbelung von flüssigem Füllgut und/oder Inertgas im Bereich des Füllgutspiegels und damit auch kein Freisetzen von Alkohol aus dem Füllgut erfolgt.
Die Fig. 2 zeigt als weitere Ausführungsform ein Füllsystem 1 a, welches sich von dem Füllsystem 1 dadurch unterscheidet, dass zusätzlich zum Ringkanal 6 ein Flüssigkeitsabscheider 32 vorgesehen ist, und zwar in der Verbindung zwischen der Leitung 23 und der Versorgungsleitung 24. Der Flüssigkeitsabscheider 32 besteht aus einem Gehäuse 33, welches einen geschlossenen Gehäuseinnenraum bildet, in welchem abgedichtet die Leitung 23 sowie oben eine Leitung 34 münden, die mit der Leitung 25 verbunden ist. An der Unterseite ist der Innenraum des Gehäuses 33 mit der Versorgungsleitung 24 verbunden. Weiterhin ist in der Leitung 25 zwischen dem Gasraum 4.2 und dem Anschluss der Leitung 25.1 ein Sperrventil 35 vorgesehen, welches während des normalen Füllbetriebes geöffnet ist (auch für Ausführung gem. Figur 1 vorteilhaft). Durch den Flüssigkeitsabscheider 32 wird ein verbessertes Abscheiden von dem Füllgut mitgeführten und/oder gelösten gas- und/oder dampfförmigen Bestandteilen erreicht, so dass das aus dem Flüssigkeitsabscheider 32 an die Versorgungsleitung 24 und damit an den Flüssigkeitsraum 4.1
unterschichtig zurück geführte Füllgut frei von gas- und/oder dampfförmigen
Bestandteilen ist und hierdurch eine Wirbelbildung im Füllgut des Ringkessels 4 durch aufsteigende Gas- und/oder Dampfblasen verhindert wird. Die Fig. 3 zeigt in vergrößerter Teildarstellung nochmals den unteren Bereich des Füllelementes 1 .1 . Wie dargestellt, ist im Gehäuse 8 ein zusätzlichen Gaskanal 36 vorgesehen, der bei in Dichtlage am Füllelement vorgesehenen Behälter 2 bezogen auf die Füllelementachse FA gegenüber der Abgabeöffnung 1 1 radial nach außen versetzt in den Kopfraum des Behälters 2 mündet und ebenfalls über das
Steuerventil 28 gesteuert mit dem Ringkanal 5 verbunden wird, d.h. bei geöffnetem Steuerventil 28 erfolgt auch ein Einströmen des Inertgases aus dem Ringkanal 5 über den Gaskanal 36 in den Kopfraum des Behälters. Hierdurch wird nicht nur bei der Einstellung der Sollfüllhöhe das Verdrängen von überschüssigem Füllgut über das Rückgasrohr 18 in den Ringkanal 6 unterstützt, sondern zugleich auch erreicht, dass der Bereich der Abgabeöffnung 1 1 von Füllgut frei geblasen wird, so dass dann nach Beendigung des Füllprozesses und beim Abnehmen sowie nach dem
Abnehmen des gefüllten Behälters 2 vom Füllelement 1 .1 kein Nachtropfen des Füllgutes von der Unterseite des Füllelementes erfolgt.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanken verlassen wird.
Bezugszeichenliste
1 , 1 a Füllsystem
1 .1 Füllelement
2 Behälter
3 Rotor
4 Ringkessel
4.1 Flüssigkeitsraum
4.2 Gasraum
5, 6 Ringkanal
8 Gehäuse
9 Flüssigkeitskanal
10 Produktleitung
1 1 Abgabeöffnung
12 Zentriertulpe
13 Flaschenteller
14 Flüssigkeitsventil
15 Ventilkörper
16 Gasrohr
17 Betätigungseinrichtung
18 Rückgasrohr oder Trinox-Rohr
18.1 unteres Rohrende
19 Tragarm
20 Versteileinrichtung
21 Steuerventil
22 flexible Leitung
23 Leitung
24 Versorgungsleitung
25 Leitung
25.1 Leitung
26 Gasraum
27 Gaskanal
28 Steuerventil
32 Flüssigkeitsabscheider
33 Gehäuse
34 Leitung
35 Sperrventil
36 Gaskanal
FA Füllelementachse

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Füllen von Behältern (2) mit einem aus einem Füllgutkessel (4) bereitgestellten flüssigen Füllgut unter Verwendung eines Füllelementes (1 .1 ), an welchem der jeweilige Behälter (2) beim Füllen in einer Füllphase in Dichtlage angeordnet ist und welches einen mit dem Behälterinnenraum in Verbindung stehenden Strömungsweg (18, 22) aufweist, über den vom Füllgut aus dem Behälter (2) verdrängtes gas- und/oder dampfförmiges Medium als Rückgas abgeführt und/oder verdrängtes Füllgut an den Füllgutkessel (4) zurückgeführt wird, der unter Ausbildung eines unteren Flüssigkeitsraumes (4.1 ) und eines darüberliegenden Gasraumes (4.2) mit dem Füllgut teilgefüllt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Behälter (2) verdrängtes Füllgut über einen vom Füllgutkessel (4) getrennten Sammelraum (6) an den Füllgutkessel (4) zugeführt wird, dass im Sammelraum (6) ein Trennen des Rückgases und des Füllgutes erfolgt, und dass das Füllgut aus dem Sammelraum (6) unterschichtig in den Flüssigkeitsraum (4.1 ) des Füllgutkessels zurückgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass über ein in den jeweiligen Behälter (2) hineinreichendes Rückgas- oder Trinox-Rohres (18) das vom Füllgut aus dem Behälter (2) verdrängte Rückgas abgeführt und/oder am Ende der Füllphase flüssiges Füllgut zur Einstellung einer Sollfüllhöhe aus einem mit einem Trinox-Druckgas beaufschlagten Kopfraum des zunächst überfüllten Behälters (2) verdrängt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllgut aus dem Sammelraum (6) über einen Flüssigkeitsabscheider (32) in den
Flüssigkeitsraum (4.1 ) des Füllgutkessels (4) unterschichtig zurückgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllgut in den Flüssigkeitsraum (4.1 ) des Füllgutkessels (4) über eine Versorgungsleitung (24) zurückgeführt wird, die in den Flüssigkeitsraum (4.1 ) des Füllgutkessels (4) mündet und über die der Füllgutkessel mit dem flüssigen Füllgut versorgt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelraum (6) an seiner Oberseite und/oder der Innenraum des Flüssigkeitsabscheiders (32) mit dem Gasraum (4.2) des Füllgutkessels (4) in Verbindung stehen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass das unter Druck stehendes Trinox-Gas über wenigstens einen gesteuerten Gasweg in den Kopfraum des Behälters (2) eingebracht wird, und dass der gesteuerte Gasweg (28) einen das Rückgas- oder Trinox-Rohr (18) umgebenden Gaskanal (27) und/oder einen Gaskanal (36) aufweist, der bezogen auf eine
Füllelementachse (FA) gegenüber einer Füllgutabgabeöffnung (1 1 ) des
Füllelementes (1 .1 , 1 a.1 ) radial nach außen versetzt in den Kopfraum des Behälters (2) mündet. 7. Füllsystem zum Füllen von Behältern (2) mit einem flüssigen Füllgut, mit einem das Füllgut bereitstellenden Füllgutkessel (4) sowie mit wenigstens einem
Füllelement (1 .1 ) für die gesteuerte Abgabe des Füllgutes in den in Dichtlage am Füllelement (1 .1 ) angeordneten Behälter (2) in einer Füllphase des Füllens, mit einem mit dem Behälterinnenraum in Verbindung stehenden Strömungsweg (18, 22), über den vom Füllgut aus dem Behälter (2) verdrängtes gas- und/oder dampfförmiges Medium als Rückgas abgeführt und/oder verdrängtes Füllgut an den Füllgutkessel (4) insbesondere in eine Versorgungsleitung (24) zum
Füllgutkessel (4) zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Strömungsweg ein von dem Füllgutkessel (4) getrennter Sammelraum (6) vorgesehen ist, der zum Abscheiden von Füllgut aus dem Rückgas mit einem unteren Flüssigkeits-Teilraum und mit einem oberen Gas-Teilraum ausgebildet ist, wobei der untere Flüssigkeits-Teilraum des Sammelraumes (6) über eine Flüssigkeitsverbindung bzw. Leitungen (23; 32) in den Flüssigkeitsraum (4.1 ) des Füllgutkessels (4) mündet, d.h. unterhalb des Niveaus des dortigen
Füllgutspiegels mündet, wie er sich im bestimmungsgemäßen Betrieb des
Füllsystems ergibt, und wobei im obere Bereich des Ringkanals (6) eine Leitung (25; 25.1 ) angeordnet ist, welche mit dem Gasraum (4.2) des Füllkessels (4) verbunden ist.
8. Füllsystem nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein in den Behälter hineinreichenden Rückgas- oder Trinox-Rohr (18), welches zumindest Teil des Strömungsweges ist und über welches am Ende der jeweiligen Füllphase zur Einstellung einer Sollfüllhöhe aus einem mit einem Trinox-Druckgas
beaufschlagten Kopfraum des zunächst überfüllten Behälters (2)
Füllhöhenkorrektur Füllgut verdrängt wird.
9. Füllsystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der
Strömungsweg (18, 22) in einen oberen den Gas-Teilraum bildenden Bereich des Sammelraumes (6) mündet, und/oder dass der Gas-Teilraum des Sammelraums (6) über eine beispielsweise ein Sperrventil (35) aufweisende Verbindung (25.1 ) mit dem Gasraum (4.2) des Füllgutkessels (4) verbunden ist.
10. Füllsystem nach einem der Ansprüche 7 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Sammelraum (6) und dem
Flüssigkeitsraum (4.1 ) des Füllgutkessels (4) ein zusätzlicher
Flüssigkeitsabscheider (32) vorgesehen ist.
1 1 . Füllsystem nach einem der Ansprüche 7 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Flüssigkeitsteilraum und dem Flüssigkeitsraum (4.1 ) des Füllgutkessels (4) eine Teillänge einer Versorgungsleitung (24) zum
Nachfüllen des Füllgutes in den Füllgutkessel (4) einschließt.
12. Füllsystem nach einem der Ansprüche 7 - 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Sammelraum (6) und dem
Füllgutkessel (4) im Bereich des Bodens des Füllgutkessels (4) in diesen mündet.
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