WO2021213840A1 - Method for filling containers - Google Patents

Method for filling containers Download PDF

Info

Publication number
WO2021213840A1
WO2021213840A1 PCT/EP2021/059519 EP2021059519W WO2021213840A1 WO 2021213840 A1 WO2021213840 A1 WO 2021213840A1 EP 2021059519 W EP2021059519 W EP 2021059519W WO 2021213840 A1 WO2021213840 A1 WO 2021213840A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
filling
phase
pressure
container
filling material
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/059519
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Olaf Muszinski
Original Assignee
Khs Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Khs Gmbh filed Critical Khs Gmbh
Publication of WO2021213840A1 publication Critical patent/WO2021213840A1/en

Links

Classifications

    • 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
    • B67C3/06—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus using counterpressure, i.e. filling while the container is under pressure
    • B67C3/10—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus using counterpressure, i.e. filling while the container is under pressure preliminary filling with inert gases, e.g. carbon dioxide
    • 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
    • B67C3/06—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus using counterpressure, i.e. filling while the container is under pressure
    • B67C3/12—Pressure-control devices

Definitions

  • the invention relates to a method for filling containers with a liquid filling material according to the preamble of patent claim 1.
  • the present invention relates to a method for filling containers with a container treatment machine such as those used in the beverage industry, in particular container treatment machines with outputs of more than 10,000 containers per hour, in particular container treatment machines with outputs of more than 50,000 containers per hour can.
  • this container treatment machine can be designed as a filling machine for filling containers.
  • Filling machines of the type mentioned have a large number of treatment stations or positions which can also be understood as filling stations or filling positions.
  • a filling element or filling element with a filling valve or liquid valve is provided, via the discharge opening of which the liquid filling material is discharged into the container.
  • the filling material is dispensed into the container by means of what is known as “free jet filling”.
  • free jet filling or “free jet filling” is understood to mean a filling process in which the liquid filling material flows into the container to be filled from the liquid valve in a free filling jet or filling material jet, whereby the flow of the filling material does not pass through guide elements such as deflection screens, Swirl bodies, short or long filling tubes are influenced or changed.
  • Free jet filling can take place both without pressure and under pressure.
  • the container has ambient pressure, the container generally not resting against the filling element with its container mouth or opening, but being spaced apart from the filling element or from a dispensing opening provided.
  • a gas path establishes a connection between the interior of the container and the environment, which enables pressureless filling.
  • the gas contained in the container and displaced by the beverage flowing into the container preferably also escapes into the surroundings via this gas path.
  • the free-jet filling takes place under a pressure that differs from the ambient pressure, the opening of the container is pressed against the filling element and sealed; the pressure in the interior of the container is adjusted to this pressure, which differs from the ambient pressure, by applying a tension gas or applying a negative pressure , which can be both above and below ambient pressure.
  • Processes and filling systems for filling containers in the form of bottles with a liquid filling material are known in different designs, in particular also for pressure filling, whereby in these known processes and filling systems the actual filling phase, which consists, for example, of at least two partial phases in the form of a rapid filling phase and at least one Slow filling phase can be preceded by at least one flushing phase in which the interior of the container is flushed with a flushing gas, ie with inert gas, for example CO 2 gas.
  • a flushing gas ie with inert gas, for example CO 2 gas.
  • a method for pressure filling is also known (DE 42 25 476 A1), in which, after the filling phase has been completed, the respective container provided in the sealing position on the filling element is pre-relieved to a pre-relief pressure still above atmospheric pressure in a pre-relief chamber common to all filling elements of the filling system takes place and only then in a residual relief phase a residual relief of the respective container to atmospheric or ambient pressure.
  • a container treatment system for a beverage filling process is already known from the prior art, namely DE 10 2014 104 873 A1, in which a CO 2 -containing beverage is filled into an evacuated container, in particular a bottle.
  • the filling process takes place in a flash at a very high speed, which means that it is not possible to relieve and remove the container from the filling point in a timely manner, as this would inevitably lead to excessive foaming of the product.
  • the filling process is therefore combined with the closing process directly at the filling point.
  • the sealing process takes place in a closed gas space above the bottle and under pressure above of the C02 saturation pressure.
  • the container to be filled is purged with a steam-containing purge gas before the actual evacuation.
  • oxygen-sensitive products are to be filled, it is also known to carry out the rinsing several times in order to exchange the oxygen-rich ambient air in the containers for a special atmosphere that is almost completely free of oxygen, preferably a CO 2 atmosphere that is as pure as possible in the container to effect.
  • the containers are preloaded to what is known as the filling pressure.
  • the filling pressure is above the saturation pressure of the CO2 dissolved in the filling material, for example 5 to 7 bar.
  • the pre-tensioning to the filling pressure prevents the CO2 dissolved in the filling material from outgassing when the filling material flows into the container and thus leads to an undesirable foam formation which considerably slows down the filling process.
  • a filling pressure i.e. a pressure above the saturation pressure of the C02 dissolved in the filling material
  • the size of this time interval can be between 0.5 and 1.5 seconds.
  • the object of the invention is to provide a method for filling containers with a liquid product, with which a shortening of the process time between the entry of the unfilled, empty container into the container filling machine and the discharge of the filled container from the container filling machine is made possible.
  • the invention relates to a method for filling, in particular pressure filling, containers with a liquid filling material using a filling system with at least one filling element, in which, prior to the initiation of a filling phase, the interior of the container arranged in a sealing position on the filling element is in an evacuation phase is evacuated at least once to a negative pressure and flushed in at least one flushing phase with an inert gas and / or steam and / or steam-containing flushing gas, and the container interior of the respective container after the evacuation and flushing phase and before a final relief phase in a pretensioning phase a pressurized inert gas is preloaded to a filling pressure that is at or above a CO2 saturation pressure of the filling material to be filled, and is filled with a liquid filling material in the filling phase, before the respective container in the relief phase is relieved to atmospheric pressure.
  • the residual pressure in the container during the evacuation phase is between 0.05 and 0.15 bar.
  • the present invention is distinguished in particular by the fact that the filling phase already begins at a point in time at which the pressure within the respective container is still below the filling pressure to be achieved during the pretensioning phase.
  • the filling phase is started, that is, the filling phase is started even before the pre-tensioning phase has ended, i.e. the respective container 2 is fully pre-tensioned to a filling pressure which is based on a CO2 saturation pressure of the filling material to be filled or above.
  • the preload phase therefore continues at least during a time segment of the filling phase, that is to say it is not yet fully completed when the filling phase begins. This procedure ensures that the process time that a container between entering the filler machine and leaving the filler machine can be shortened by a certain period of time.
  • the pre-tensioning phase is started first and the filling phase is started later, the filling phase already beginning at a point in time during the pre-tensioning phase at which the pressure within the respective container is still below the filling pressure in the pre-tensioning phase.
  • the filling phase and the pretensioning phase are started at the same time.
  • the filling phase is started first, followed by the preloading phase in such a way that in the filling phase that precedes the preloading phase, a portion of the total portion of the filling material to be filled is already filled into the respective container before the corresponding container Container is prestressed to the filling pressure by means of the prestressing phase.
  • the filling phase is started before the end of the pretensioning phase.
  • the introduction of the liquid filling material in the filling phase is already started during the prestressing of this container in the prestressing phase, namely at a point in time at which the actual prestressing pressure reached in the respective container exceeds Has not yet reached the target filling pressure.
  • parameters such as, in particular, the temperature of the filling material and / or the pressures during the pretensioning phase and / or the filling phase and / or the inflow speed of the inflowing filling material are set during the filling phase in such a way that in Container the filling pressure is reached when the time span between the inflow of the filling material and the beginning of the outgassing of the CO2 from the filling material has just not yet expired.
  • the liquid filling material begins to flow into the container in the filling phase at an actual pressure which is below normal atmospheric pressure.
  • the liquid filling material begins to flow into the container in the filling phase at an actual pressure which is only just, in particular a maximum of 20%, below the filling pressure.
  • the liquid filling material flows into the container in the filling phase at an actual pressure that is set in such a way that the CO2 is outgassed from the container until the preload pressure is reached during the preload phase already filled product during the filling phase and thus also to a foaming of the product.
  • the degree of foaming is set in such a way that the resulting foam is completely absorbed again by the filling material during the remaining filling phase that follows.
  • the liquid filling material flows into the container during the filling phase at an actual pressure which is set in such a way that the CO2 dissolved in the filling material begins to form bubbles within the filling material, the period up to However, at the end of the pre-tensioning phase, which continues to take place in parallel, the pre-tensioning phase is not so long that the CO2 bubbles that have formed can escape from the product.
  • a container located in a sealing position with the treatment head or filling element means that the respective container is in the manner known to the person skilled in the art with its container mouth is pressed tightly against the treatment head or against the filling element or against a seal there.
  • Container in the context of the invention is understood to mean any container, in particular bottles, cans, cups, etc., each made of metal, glass and / or plastic, preferably made of PET (polyethylene terephthalate).
  • “Filling machine of a rotating design” in the sense of the invention is a filling machine with a rotatingly driven transport element, preferably a rotor, and with filling positions formed on the transport element for filling the containers.
  • FIG. 1 in a roughly schematic representation and in section an exemplary
  • a variant of a filling element of a filling system or of a filling machine for pressure filling containers in the form of bottles with a liquid filling material which is suitable for carrying out the method according to the invention for filling containers;
  • FIGS. 2 and 3 show, on an enlarged scale, details of the exemplary filling element of FIG. 1; Fig. 4 in a schematic individual representation, the flushing pipe and this
  • FIG. 5 shows in a roughly schematic representation and in section a further exemplary embodiment variant of a filling element of a filling system or of a filling machine for pressure filling containers in the form of bottles with a liquid filling material which is suitable for carrying out the method according to the invention for filling containers;
  • FIG. 6 shows, in an enlarged illustration, details of the exemplary filling element in FIG.
  • the exemplary filling system is part of a filling machine for filling, preferably pressure filling, containers 2 in the form of, for example, bottles with a liquid filling material and is particularly suitable for carrying out the method according to the invention for filling these containers 2, or set up.
  • the filling system 1 shown as an exemplary embodiment includes, among other things, a large number of filling elements 3, which are provided on a filling material vessel 4 common to all filling elements, which is designed as an annular vessel surrounding a vertical machine axis, especially when the filling machine 1 is designed as a circumferential construction.
  • the filling material boiler 4 is partially filled with the liquid filling material, so that a lower liquid space 4.1 and above that an upper gas space 4.2 are formed inside the vessel, the latter of which is formed by an inert gas (e.g. C02 gas) under pressure (e.g. filling pressure ) is filled out.
  • an inert gas e.g. C02 gas
  • pressure e.g. filling pressure
  • Each filling element 3 comprises a filling element housing 5 with a liquid channel 6, which is connected to the liquid space 4.2 via a connection 7 and forms an annular filling material discharge opening 8 on the underside of the filling element housing 5, via which the liquid filling material is added to the respective sealing position during the actual filling phase on the filling element 3 arranged container 2 flows in.
  • a liquid valve 9 is provided in the flow direction of the filling material in front of the filling material discharge opening 8, which essentially consists of a valve body 10, which is raised and lowered in a controlled manner in a vertical filling element axis FA to open and close the liquid valve 9 and cooperates with a valve seat in the liquid channel 6.
  • the valve body 10 is provided on a return gas pipe 11 acting as a valve tappet, which is arranged with its axis coaxially with the filling element axis FA, during the respective filling phase extends with a lower part length into the upper area (head space) of the container 2 and with an actuating device 12 for Opening and closing of the liquid valve 9 cooperates.
  • a flushing pipe 13 is also arranged coaxially with the filling element axis FA, which, like the return gas pipe 11, is open at the upper and lower end and enclosed by the return gas pipe 11 at a distance, so that on the one hand an annular return gas channel 14 and surrounding the flushing pipe 13 inside the return gas pipe 11 on the other hand, a flushing channel 15 is formed in the flushing pipe 13.
  • the flushing pipe 13 projects with its lower open end beyond the lower open end of the return gas pipe 11.
  • the return gas channel 14 opens into a gas space 16 formed in the filling element housing 5.
  • the upper end of the flushing channel 15 opens into a gas space 17 also formed in the filling element housing 5.
  • the two gas spaces 16 and 17 are part of the controlled gas channels formed in the filling element housing 5 , which are generally designated by 21 and are carried out and / or controlled via the various pretreatments, also prior to the actual filling phase, of the interior of the respective container 2 arranged in the sealing position on the filling element 3 in the manner described in more detail below.
  • the filling system 1 also comprises a vacuum channel 18 and a relief channel 19, which are provided jointly for all the filling elements 3 of the filling system 1 and, in the manner also described in more detail below, with the controlled gas paths 21 of the respective filling element 3 are connected.
  • the filling system 1 is designed as a filling machine of a rotating type, the filling material tank 4, vacuum channel 18 and relief channel 19 are provided on a rotor 20 which also carries the filling elements 3 and can be driven around a vertical machine axis.
  • the filling element 3 in the embodiment shown comprises a total of six gas or control valves 21.1-21.6. These valves are preferably pneumatically operated valves and arranged in gas paths 21, which enable a controlled connection of the gas spaces 16 and 17 with the gas space 4.2, with the vacuum channel 18 and with the relief channel 19, as will be described below.
  • the vacuum channel 18 is connected to a vacuum source or vacuum pump (not shown) which, for example, generates a negative pressure between 90 mbar and 110 mbar, e.g. of about 100 mbar, in the vacuum channel 18.
  • the relief channel 19 serves to receive the inert gas, e.g. the CO 2 gas when the respective container 2 is relieved of residual pressure at the end of the filling phase to ambient pressure.
  • the above-described filling system 1 is designed or set up to carry out the method according to the invention for filling the container 2 with a liquid filling material. It is assumed below that the liquid valve 9 and also the control valves 21.1 - 21.6 are each in their closed state, unless the open state is expressly stated:
  • the interior of this container 2 is evacuated by opening the control valve 21.2, specifically via the return gas channel 14.
  • the gas chamber 16 is connected to the vacuum channel 18 by opening the control valve 21.2.
  • the gas space 17 and thus the flushing channel 15 are opened by opening the control valve 21.4 connected to the relief channel 19 and the gas space 16 and thus the return gas channel 14 by opening the control valve 21.2 with the vacuum channel 18, so that C02 gas flows from the relief channel 19 via the flushing channel 15 into the evacuated interior of the respective container 2 and here from the container interior displaced gas can flow into the vacuum channel 18 via the return gas channel 14.
  • the pressure level in relief channel 19 corresponding to or essentially corresponding to the ambient pressure is sufficient for flushing the container interior with the required quality at the negative pressure that is set by the connection of the container interior to the vacuum channel.
  • evacuation and flushing phases alternate and are each carried out several times in succession.
  • the container interior is connected to the vacuum channel 18 via the return gas channel 14 and the gas chamber 16 with the control valve 21.2 still open, with the control valve 21.4 closed.
  • the interior of the container 2 arranged in the sealing position on the filling element 3 is evacuated at least once to a negative pressure of preferably 0.05 to 0.15 residual pressure in a final evacuation phase.
  • the interior of the container of the respective container 2 is pre-stressed with a pressurized inert gas to a filling pressure that is at or above a CO2 saturation pressure of the product to be filled, and in the filling phase is filled with a liquid filling material before the respective container 2 is relieved to atmospheric pressure in the relief phase after this pretensioning and filling phase has ended.
  • the filling phase can already be started at a point in time at which the pressure within the respective container is still below the during the filling pressure to be reached lies in the preload phase.
  • the filling phase is started, i.e. the filling phase, even before the pre-tensioning phase has ended, i.e. the respective container 2 is fully pre-tensioned to a filling pressure that is at or above a CO2 saturation pressure of the filling material to be filled.
  • the preload phase therefore continues at least during a time segment of the filling phase, that is to say it is not yet fully completed when the filling phase begins.
  • the gas space 16 and thus also the return gas channel 14 are connected to the gas space 4.2 of the product vessel by opening the control valve 21 .3, so that inert gas from the gas space 4.2 can flow into the evacuated container interior under filling pressure.
  • the filling phase can include a fast filling phase and a slow filling phase of the respective container 2.
  • the liquid valve 9 is opened for rapid filling of the container 2, which is arranged in the sealing position on the filling element 3.
  • the control valves 21 .3 and 21 .5 are opened, so that the inert gas displaced from the interior of the container by the filling material flowing in via the return gas channel 14 and the gas chamber 16 and parallel to this via the throttled gas path (throttle 22) having the control valve 21.5 into the Gas space 4.2 can flow back.
  • the pre-tensioning phase is started first, followed by the filling phase, the filling phase already beginning at a point in time during the pre-tensioning phase at which the pressure within the respective container is still below the filling pressure in the pre-tensioning phase, that is, the one that has not yet, not completely, been reached at a CO2 saturation pressure of the product to be filled. It can also be provided that the filling phase and the pretensioning phase are started simultaneously, that is to say begin at the same time.
  • the filling phase begins first and the pre-loading phase is started after the start of the pre-loading phase, in such a way that a portion of the total proportion of the product to be filled is already filled into the respective container in the pre-loading phase, before this corresponding container 2 is prestressed to the filling pressure, in particular the CO2 saturation pressure or above, by means of the prestressing phase.
  • the filling phase is started before the end of the prestressing phase.
  • the introduction of the liquid filling material in the filling phase is started during the prestressing of this container in the prestressing phase, namely at a point in time at which the actual prestressing pressure reached in the respective container does not yet reach the target filling pressure has reached.
  • the parameters are particularly preferably set or selected so that the filling pressure in the container 2 is exactly is reached when the time span between the inflow of the filling material and the beginning of the outgassing of the CO 2 from the filling material has just not yet expired. In this way, any outgassing and thus also the foaming of the filling material is prevented, or at least greatly reduced.
  • the liquid filling material begins to flow into the container 2 in the filling phase at an actual pressure which is below normal atmospheric pressure, i.e. at a negative pressure.
  • the liquid filling material begins to flow into the container 2 in the filling phase at an actual pressure which is only just, in particular a maximum of 20%, below the filling pressure.
  • the liquid filling material flows into the container 2 in the filling phase at an actual pressure which is set in such a way that there is an outgassing of the CO 2 from the container until the preloading pressure is reached during the preloading phase already filled product during the filling phase and thus also to a foaming of the product.
  • the degree of foaming is set so low that the resulting foam is completely absorbed by the filling material again during the remaining filling phase.
  • the liquid filling material flows into the container 2 in the filling phase at an actual pressure which is set such that the C02 dissolved in the filling material begins to form bubbles within the filling material, the period of time However, until the end of the pre-tensioning phase, which continues to take place in parallel, is not so long that the C02 bubbles that have formed can escape from the product. Rather, the bubbles recede when or after the filling pressure is reached, so that the CO 2 contained in the bubbles goes back into solution in the filling material.
  • the liquid valve 9 is also closed when the control valves 21.1-21.6 are closed.
  • the container 2 After completion of the filling phase, with the container 2 still arranged in a sealed position on the filling element 3, the residual relief of the head space not occupied by the filling material as well as the return gas channel 14, the flushing channel 15 and at least partially the controlled gas paths 21 of the filling element 3 by opening the control valves 21.1 and 21.4, ie by connecting the gas spaces 16 and 17 to the relief channel 19.
  • FIGS. 5 and 6 show a further exemplary embodiment variant of a further filling system 1a which is also designed or set up to carry out the method according to the invention for filling the container 2 with a liquid filling material.
  • Figures 5 and 6 show in greater detail a single-chamber filling system 1a with filling elements 3a, which are each at least partially arranged in the product vessel 4a and whose product discharge opening 8a is located directly below the product vessel 4a.
  • the filling system 1a serves, for example, in turn for pressure filling containers 2 in the form of bottles which are arranged in a sealing position on the respective filling element 3a during the filling process.
  • the product tank 4a is partially filled with the product, so that the liquid space 4.1 and the gas space 4.2, which is subjected to the pressure (eg filling pressure) of an inert gas (eg CO 2 gas), are formed.
  • an inert gas eg CO 2 gas
  • Each filling element 3a has a liquid channel 6a which is in communication with the liquid space 4.1 and forms the annular discharge opening 8a on the underside of the filling element and below the filling material vessel 4a, via which the filling material flows into the interior of the container 2 when the fluid valve 9a is open.
  • the valve body 10a of the liquid valve 9a is provided on a return gas tube 11a, which is arranged on the same axis as the filling element axis FA and forms a gas channel 14a which opens into the gas space 4.2 via a needle valve 29 designed as a return gas valve and controlled by a needle-shaped valve body 29.1 of the return gas valve 29 to the gas space 4.2 can be opened and closed.
  • An actuating device 12a is used to open and close the liquid valve 9a by raising and lowering the valve body 10a and also to open and close the return gas valve 29 by raising and lowering the needle-shaped valve body 29.1 relative to the return gas tube 11a.
  • This is designed, for example, as a venting device in such a way that in a first opening stroke the valve body 29.1 is initially raised to open the return gas valve and the liquid valve 9a is only opened in a second opening stroke or further stroke.
  • the filling system 1a also has a vacuum channel 18a and a relief channel 19a, which are provided jointly for all filling elements 3a of the filling system 1a, namely when the filling system 1a is designed as a filling machine of a rotating type with the filling material tank 4a in the form of a ring tank on the underside of this Kessel or on a rotor that revolves around a vertical machine axis.
  • controlled gas paths with control valves 31.1 - 31.4 are provided, with which the evacuation and purging of the interior of the container 2, which is arranged in a sealed position on the filling element 3a, takes place analogously to the filling system 1.
  • the needle-shaped valve body 29.1 of the return gas valve 29 is designed with a further gas channel 32, which is constantly, ie even when closed Return gas valve 29 communicates with gas channel 14a, ie forms the continuation of gas channel 14a and is connected to relief channel 19a via a gas channel 33 and control valve 30.3.
  • the filling system 1a of the embodiment variant of FIGS the filling pressure to be reached lies in the preload phase.
  • the filling phase is started in the filling system 1a, i.e. the filling phase is started even before the pre-tensioning phase has ended, i.e. the respective container 2 is fully pre-tensioned to a filling pressure equal to or above a CO2 saturation pressure of the filling material to be filled lies.
  • the preload phase therefore continues at least during a time segment of the filling phase, that is to say it is not yet fully completed when the filling phase begins.

Abstract

Disclosed is a method for the filling, in particular for the pressurized filling, of containers with a liquid filling product. The present invention is particularly characterized in that the filling phase already begins at a point in time, at which the pressure within the respective container is still below the filling pressure that is to be reached during the pressurizing phase.

Description

Verfahren zum Befüllen von Behältern Method for filling containers
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Befüllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 . The invention relates to a method for filling containers with a liquid filling material according to the preamble of patent claim 1.
Mehr im Detail betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Befüllen von Behältern mit einer Behälterbehandlungsmaschine wie diese in der Getränkeindustrie, insbesondere Behälterbehandlungsmaschinen mit Leistungen von mehr als 10000 Behältern pro Stunde, insbesondere Behälterbehandlungsmaschinen mit einer Leistung von mehr als 50000 Behältern pro Stunde, zum Einsatz kommen kann. Insbesondere kann diese Behälterbehandlungsmaschine als Füllmaschine zum Befüllen von Behältern ausgebildet sein. In more detail, the present invention relates to a method for filling containers with a container treatment machine such as those used in the beverage industry, in particular container treatment machines with outputs of more than 10,000 containers per hour, in particular container treatment machines with outputs of more than 50,000 containers per hour can. In particular, this container treatment machine can be designed as a filling machine for filling containers.
Füllmaschinen der genannten Art verfügen über eine Vielzahl von Behandlungsstationen bzw. -Positionen welche auch als Füllstationen oder Füllpositionen verstanden werden können. An jeder Füllstation der Füllmaschine ist ein Füllelement oder Füllorgan mit einem Füllventil bzw. Flüssigkeitsventil vorgesehen, über dessen Abgabeöffnung das flüssige Füllgut in den Behälter abgegeben wird. Beispielsweise erfolgt die Abgabe des Füllgutes in die Behälter mittels eines so genannten „Freistrahlfüllens“. Filling machines of the type mentioned have a large number of treatment stations or positions which can also be understood as filling stations or filling positions. At each filling station of the filling machine, a filling element or filling element with a filling valve or liquid valve is provided, via the discharge opening of which the liquid filling material is discharged into the container. For example, the filling material is dispensed into the container by means of what is known as “free jet filling”.
Unter „Freistrahlfüllen“ oder „Freistrahlbefüllung“ wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Füllverfahren verstanden, bei dem das flüssige Füllgut dem zu befüllenden Behälter ab dem Flüssigkeitsventil in einem freien Füllstrahl oder Füllgutstrahl zuströmt, wobei die Strömung des Füllgutes nicht durch Leitelemente wie z.B. Ableitschirme, Drallkörper, kurze oder lange Füllrohre beeinflusst oder verändert wird. Freistrahlfüllen kann sowohl drucklos, also auch unter Druck erfolgen. Bei der drucklosen Freistrahlfüllung weist der Behälter Umgebungsdruck auf, wobei der Behälter in der Regel mit seiner Behältermündung oder -Öffnung nicht am Füllelement anliegt, sondern von dem Füllelement bzw. von einer vorgesehenen Abgabeöffnung beabstandet ist. Liegt der Behälter bei der drucklosen Freistrahlfüllung doch mit seiner Behältermündung am Füllelement an, so stellt ein Gasweg eine Verbindung zwischen dem Innenraum des Behälters und der Umgebung her, wodurch eine drucklose Füllung ermöglicht wird. Bevorzugt entweicht über diesen Gasweg auch das im Behälter enthaltene und durch das in den Behälter einströmende Getränk verdrängte Gas in die Umgebung. Erfolgt die Freistrahlfüllung unter einem vom Umgebungsdruck abweichenden Druck, so wird der Behälter mit seiner Mündung gegen das Füllelement angepresst und abgedichtet, der Druck im Innenraum des Behälters wird durch Beaufschlagung mit einem Spanngas oder durch Beaufschlagung mit einem Unterdrück auf diesen, vom Umgebungsdruck abweichenden Druck eingestellt, welcher sowohl über, als auch unter dem Umgebungsdruck liegen kann. In the context of the present invention, “free jet filling” or “free jet filling” is understood to mean a filling process in which the liquid filling material flows into the container to be filled from the liquid valve in a free filling jet or filling material jet, whereby the flow of the filling material does not pass through guide elements such as deflection screens, Swirl bodies, short or long filling tubes are influenced or changed. Free jet filling can take place both without pressure and under pressure. In the case of pressureless free-jet filling, the container has ambient pressure, the container generally not resting against the filling element with its container mouth or opening, but being spaced apart from the filling element or from a dispensing opening provided. If, with the pressureless free jet filling, the container is in contact with the filling element with its container mouth, a gas path establishes a connection between the interior of the container and the environment, which enables pressureless filling. The gas contained in the container and displaced by the beverage flowing into the container preferably also escapes into the surroundings via this gas path. If the free-jet filling takes place under a pressure that differs from the ambient pressure, the opening of the container is pressed against the filling element and sealed; the pressure in the interior of the container is adjusted to this pressure, which differs from the ambient pressure, by applying a tension gas or applying a negative pressure , which can be both above and below ambient pressure.
Verfahren und Füllsysteme zum Füllen von Behältern in Form von Flaschen mit einem flüssigen Füllgut sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt, insbesondere auch zum Druckfüllen, wobei bei diesen bekannten Verfahren und Füllsystemen der eigentlichen Füllphase, die z.B. aus wenigstens zwei Teilphasen in Form einer Schnellfüllphase und wenigstens einer Langsamfüllphase bestehen kann, zeitlich wenigstens eine Spülphase vorausgeht, in der der Innenraum der Behälter mit einem Spülgas, d.h. mit Inertgas, z.B. C02-Gas gespült wird. Processes and filling systems for filling containers in the form of bottles with a liquid filling material are known in different designs, in particular also for pressure filling, whereby in these known processes and filling systems the actual filling phase, which consists, for example, of at least two partial phases in the form of a rapid filling phase and at least one Slow filling phase can be preceded by at least one flushing phase in which the interior of the container is flushed with a flushing gas, ie with inert gas, for example CO 2 gas.
Bekannt ist speziell auch ein Verfahren zum Druckfüllen (DE 42 25 476 A1 ), bei dem nach Abschluss der Füllphase zunächst eine Vorentlastung des jeweiligen in Dichtlage am Füllelement vorgesehenen Behälters auf einen noch über dem Atmosphärendruck liegenden Vorentlastungsdruck in eine für sämtliche Füllelemente des Füllsystems gemeinsame Vorentlastungskammer erfolgt und erst anschließend in einer Restentlastungsphase ein Restentlasten des jeweiligen Behälters auf Atmosphären- bzw. Umgebungsdruck. Bei diesem bekannten Verfahren ist auch vorgesehen, die Behälter mit dem Inertgas aus der Vorentlastungskammer zu spülen. In particular, a method for pressure filling is also known (DE 42 25 476 A1), in which, after the filling phase has been completed, the respective container provided in the sealing position on the filling element is pre-relieved to a pre-relief pressure still above atmospheric pressure in a pre-relief chamber common to all filling elements of the filling system takes place and only then in a residual relief phase a residual relief of the respective container to atmospheric or ambient pressure. In this known method, provision is also made for the containers to be flushed out of the pre-relief chamber with the inert gas.
Aus dem Stand der Technik, nämlich der DE 10 2014 104 873 A1 , ist auch bereits ein Behälterbehandlungssystem für einen Getränke-Abfüllprozess bekannt, bei dem ein C02- haltiges Getränk in einen evakuierten Behälter, insbesondere eine Flasche, gefüllt wird. Bei diesem Einfüllen in die evakuierte Flasche erfolgt der Füllvorgang blitzartig mit sehr hoher Geschwindigkeit, wodurch ein zeitnahes Entlasten und Abziehen des Behälters von der Füllstelle nicht möglich ist, da dieses unweigerlich zu einem übermäßigen Aufschäumen des Füllgutes führen würde. Der Füllvorgang wird daher in diesem bekannten Verfahren direkt an der Füllstelle mit dem Verschließprozess kombiniert. Dabei erfolgt der Verschließvorgang in einem geschlossenen Gasraum oberhalb der Flasche und unter einem Druck oberhalb des C02-Sättigungsdruckes. Hierbei wird der zu befüllende Behälter vor dem eigentlichen Evakuieren mit einem dampfhaltigen Spülgas gespült. A container treatment system for a beverage filling process is already known from the prior art, namely DE 10 2014 104 873 A1, in which a CO 2 -containing beverage is filled into an evacuated container, in particular a bottle. When filling the evacuated bottle, the filling process takes place in a flash at a very high speed, which means that it is not possible to relieve and remove the container from the filling point in a timely manner, as this would inevitably lead to excessive foaming of the product. In this known method, the filling process is therefore combined with the closing process directly at the filling point. The sealing process takes place in a closed gas space above the bottle and under pressure above of the C02 saturation pressure. Here, the container to be filled is purged with a steam-containing purge gas before the actual evacuation.
Wenn sauerstoffempfindliche Produkte abgefüllt werden sollen, ist es auch bekannt, das Spülen in der Regel mehrfach durchzuführen, um einen Austausch der in den Behältern befindlichen und sauerstoffreichen Umgebungsluft gegen eine Sonderatmosphäre, die nahezu vollständig frei von Sauerstoff ist, bevorzugt eine möglichst reine C02-Atmosphäre im Behälter, zu bewirken. If oxygen-sensitive products are to be filled, it is also known to carry out the rinsing several times in order to exchange the oxygen-rich ambient air in the containers for a special atmosphere that is almost completely free of oxygen, preferably a CO 2 atmosphere that is as pure as possible in the container to effect.
Nach dem letzten Spülen werden die Behälter auf den so genannten Fülldrück vorgespannt. Bei C02 haltigen Füllgütern, beispielsweise Bier oder bestimmten Softdrinks, liegt der Fülldruck über dem Sättigungsdruck des im Füllgut gelösten C02s, beispielsweise bei 5 bis 7 bar. After the last rinse, the containers are preloaded to what is known as the filling pressure. In the case of filling goods containing CO2, for example beer or certain soft drinks, the filling pressure is above the saturation pressure of the CO2 dissolved in the filling material, for example 5 to 7 bar.
Durch das Vorspannen auf den Fülldruck wird vermieden, dass das im Füllgut gelöste C02 beim Einströmen des Füllgutes in den Behälter aus diesem ausgast und somit zu einer unerwünschten, den Füllprozess erheblich verlangsamenden Schaumbildung führt. The pre-tensioning to the filling pressure prevents the CO2 dissolved in the filling material from outgassing when the filling material flows into the container and thus leads to an undesirable foam formation which considerably slows down the filling process.
Hält man ein Füllgut, in dem C02 gelöst ist, unter Druck in einem Behälter, wobei der Druck beispielsweise einem Fülldruck entspricht, also einem Druck der über dem Sättigungsdruck des in dem Füllgut gelösten C02 liegt, und entlastet dann diesen Behälter plötzlich auf einen unterhalb des Fülldruckes bzw. unterhalb des Sättigungsdruckes liegenden Druck, so ist zu beobachten, dass zwischen dem Zeitpunkt der Druckentlastung und dem Beginn des Ausgasens des C02 aus dem Füllgut, also dem Beginn des Aufschäumens ein gewisses Zeitintervall vergeht. Die Größe dieses Zeitintervalls kann zwischen 0,5 und 1 ,5 Sekunden betragen. If you hold a filling material in which C02 is dissolved under pressure in a container, the pressure corresponding, for example, to a filling pressure, i.e. a pressure above the saturation pressure of the C02 dissolved in the filling material, and then suddenly relieving this container to one below the Filling pressure or pressure below the saturation pressure, it can be observed that a certain time interval elapses between the time of pressure relief and the beginning of the outgassing of CO 2 from the filling material, i.e. the beginning of foaming. The size of this time interval can be between 0.5 and 1.5 seconds.
Bei genauerer Betrachtung entstehen nach der Druckentlastung innerhalb des Füllgutes zunächst Blasen, die aus dem Füllgut austretenden C02 enthalten. Die einzelnen C02 Blasen beginnen unmittelbar nach ihrer Entstehung durch die Wirkung ihres eigenen Auftriebes aus dem Füllgut aufzusteigen. Erreichen diese Blasen den Füllgutspiegel kommt es zur Schaumbildung. On closer inspection, after the pressure has been relieved, bubbles initially appear within the product, which contain C02 escaping from the product. The individual C02 bubbles begin to rise out of the product immediately after their formation due to the effect of their own buoyancy. When these bubbles reach the product level, foam is formed.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an, sie will diesen beobachteten Effekt für weitere Optimierung der Füllprozesse, insbesondere für eine Verkürzung der Prozesszeit zwischen dem Einlaufen der ungefüllten, leeren Behälter in die Behälterfüllmaschine und dem Auslaufen der befüllten Behälter aus der Behälterfüllmaschine nutzbar machen. This is where the present invention starts; it wants this observed effect for further optimization of the filling processes, in particular for a shortening of the process time between make use of the entry of the unfilled, empty container into the container filling machine and the discharge of the filled container from the container filling machine.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Befüllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut aufzuzeigen, mit dem eine Verkürzung der Prozesszeit zwischen dem Einlaufen der ungefüllten, leeren Behälter in die Behälterfüllmaschine und dem Auslaufen der befüllten Behälter aus der Behälterfüllmaschine ermöglicht wird. Based on this, the object of the invention is to provide a method for filling containers with a liquid product, with which a shortening of the process time between the entry of the unfilled, empty container into the container filling machine and the discharge of the filled container from the container filling machine is made possible.
Diese Aufgabe wird durch Verfahren zum Befüllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen dabei besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. This object is achieved by a method for filling containers with a liquid filling material according to the features of independent claim 1. The subclaims relate to particularly advantageous developments of the invention.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Füllen, insbesondere Druckbefüllen, von Behältern mit einem flüssigen Füllgut unter Verwendung eines Füllsystems mit wenigstens einem Füllelement, bei dem vor dem Einleiten einer Füllphase der Innenraum des in Dichtlage an dem Füllelement angeordneten Behälter in einer Evakuierungsphase zumindest einmalig auf einen Unterdrück evakuiert und in zumindest einer Spülphase mit einem Inertgas und/oder Dampf und/oder dampfhaltigen Spülgas gespült wird, und wobei der Behälterinnenraum des jeweiligen Behälters nach der Evakuierungs- und Spülphase und vor einer abschließenden Entlastungsphase in einer Vorspannphase mit einem unter Druck stehenden Inert-Gas auf einen Fülldruck vorgespannt wird, der auf einem CO2 - Sättigungsdruck des abzufüllenden Füllgutes oder darüber liegt, und in der Füllphase mit einem flüssigen Füllgut gefüllt wird, bevor nach Beendigung dieser Vorspann- und Füllphase der jeweilige Behälter in der Entlastungsphase auf Atmosphärendruck entlastet wird. According to an essential aspect, the invention relates to a method for filling, in particular pressure filling, containers with a liquid filling material using a filling system with at least one filling element, in which, prior to the initiation of a filling phase, the interior of the container arranged in a sealing position on the filling element is in an evacuation phase is evacuated at least once to a negative pressure and flushed in at least one flushing phase with an inert gas and / or steam and / or steam-containing flushing gas, and the container interior of the respective container after the evacuation and flushing phase and before a final relief phase in a pretensioning phase a pressurized inert gas is preloaded to a filling pressure that is at or above a CO2 saturation pressure of the filling material to be filled, and is filled with a liquid filling material in the filling phase, before the respective container in the relief phase is relieved to atmospheric pressure.
Beispielsweise, aber nicht zwingend, beträgt der im Behälter herrschende Restdruck während der Evakuierungsphase zwischen 0,05 und 0,15 bar. For example, but not mandatory, the residual pressure in the container during the evacuation phase is between 0.05 and 0.15 bar.
Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dabei insbesondere dadurch aus, dass die Füllphase bereits zu einem Zeitpunkt beginnt, zu dem der Druck innerhalb des jeweiligen Behälters noch unterhalb des während der Vorspannphase zu erreichenden Fülldrucks liegt. In anderen Worten wird also erfindungsgemäß die Füllphase gestartet, also mit der Füllphase begonnen, noch bevor die Vorspannphase beendet ist, also der jeweilige Behälter 2 vollständig auf einen Fülldruck vorgespannt ist, der auf einem CO2 - Sättigungsdruck des abzufüllenden Füllgutes oder darüber liegt. Damit dauert also die Vorspannphase noch zumindest während eines Zeitabschnitts der Füllphase an, ist also noch nicht vollständig abgeschlossen, wenn die Füllphase beginnt. Durch diese Vorgehensweise wird erreicht, dass die Prozesszeit, die ein Behälter zwischen dem Einlaufen in die Füllermaschine und dem Auslaufen aus der Füllermaschine um eine gewisse Zeitspanne verkürzt werden kann. The present invention is distinguished in particular by the fact that the filling phase already begins at a point in time at which the pressure within the respective container is still below the filling pressure to be achieved during the pretensioning phase. In other words, according to the invention, the filling phase is started, that is, the filling phase is started even before the pre-tensioning phase has ended, i.e. the respective container 2 is fully pre-tensioned to a filling pressure which is based on a CO2 saturation pressure of the filling material to be filled or above. The preload phase therefore continues at least during a time segment of the filling phase, that is to say it is not yet fully completed when the filling phase begins. This procedure ensures that the process time that a container between entering the filler machine and leaving the filler machine can be shortened by a certain period of time.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass zunächst die Vorspannphase und zeitlich nachgelagert die Füllphase gestartet wird, wobei die Füllphase bereits zu einem Zeitpunkt während der Vorspannphase beginnt, zu dem in der Vorspannphase der Druck innerhalb des jeweiligen Behälters noch unterhalb des Fülldrucks liegt. According to an advantageous embodiment variant, it can be provided that the pre-tensioning phase is started first and the filling phase is started later, the filling phase already beginning at a point in time during the pre-tensioning phase at which the pressure within the respective container is still below the filling pressure in the pre-tensioning phase.
Gemäß einerweiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass die Füllphase und die Vorspannphase gleichzeitig gestartet werden. According to a further advantageous embodiment variant, it can be provided that the filling phase and the pretensioning phase are started at the same time.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass zunächst die Füllphase und derart zeitlich nachgelagert die Vorspannphase gestartet wird, dass in der der Vorspannphase zeitlich vorgelagerten Füllphase bereits ein Anteil des Gesamtanteils des abzufüllenden Füllgut in den jeweiligen Behälter eingefüllt ist, bevor dieser entsprechende Behälter mittels der Vorspannphase auf den Fülldruck vorgespannt wird. According to yet another advantageous embodiment variant, it can be provided that the filling phase is started first, followed by the preloading phase in such a way that in the filling phase that precedes the preloading phase, a portion of the total portion of the filling material to be filled is already filled into the respective container before the corresponding container Container is prestressed to the filling pressure by means of the prestressing phase.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass die Füllphase vor dem Ende der Vorspannphase gestartet wird. According to yet another advantageous embodiment variant, it can be provided that the filling phase is started before the end of the pretensioning phase.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass mit dem Einleiten des flüssigen Füllgutes in der Füllphase bereits während des Vorspannens dieses Behälters in der Vorspannphase begonnen wird und zwar zu einem Zeitpunkt, an dem der in dem jeweiligen Behälter erreichte Ist-Vorspanndruck den Soll- Fülldruck noch nicht erreicht hat. According to yet another advantageous embodiment variant, it can be provided that the introduction of the liquid filling material in the filling phase is already started during the prestressing of this container in the prestressing phase, namely at a point in time at which the actual prestressing pressure reached in the respective container exceeds Has not yet reached the target filling pressure.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass Parameter, wie insbesondere die Temperatur des Füllgutes und/oder die Drücke während der Vorspannphase und/oder der Füllphase und/oder die Einströmgeschwindigkeit des einströmenden Füllgutes während der Füllphase derart eingestellt werden, dass im Behälter der Fülldruck dann erreicht wird, wenn die Zeitspanne zwischen dem Einströmen des Füllgutes und dem Beginn des Ausgasens des CO2 aus dem Füllgut gerade noch nicht abgelaufen ist. According to yet another advantageous embodiment variant, it can be provided that parameters such as, in particular, the temperature of the filling material and / or the pressures during the pretensioning phase and / or the filling phase and / or the inflow speed of the inflowing filling material are set during the filling phase in such a way that in Container the filling pressure is reached when the time span between the inflow of the filling material and the beginning of the outgassing of the CO2 from the filling material has just not yet expired.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass das flüssige Füllgut in der Füllphase bei einem Ist-Druck in den Behälter einzuströmen beginnt, der unterhalb des normalen Atmosphärendrucks liegt. According to yet another advantageous embodiment variant, it can be provided that the liquid filling material begins to flow into the container in the filling phase at an actual pressure which is below normal atmospheric pressure.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass das flüssige Füllgut in der Füllphase bei einem Ist-Druck in den Behälter einzuströmen beginnt, der nur knapp, insbesondere maximal 20%, unterhalb des Fülldruckes liegt. According to yet another advantageous embodiment variant, it can be provided that the liquid filling material begins to flow into the container in the filling phase at an actual pressure which is only just, in particular a maximum of 20%, below the filling pressure.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass das flüssige Füllgut in der Füllphase bei einem Ist-Druck in den Behälter einströmt, der derart eingestellt wird, dass es bis zum Erreichen des Vorspanndruckes während der Vorspannphase zu einem Ausgasen des CO2 aus dem bereits eingefüllten Füllgut während der Füllphase und somit auch zu einem Aufschäumen des Füllgutes kommt. According to yet another advantageous embodiment variant, it can be provided that the liquid filling material flows into the container in the filling phase at an actual pressure that is set in such a way that the CO2 is outgassed from the container until the preload pressure is reached during the preload phase already filled product during the filling phase and thus also to a foaming of the product.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass das Maß des Aufschäumens derart eingestellt wird, dass der so entstandene Schaum während der sich noch anschließenden Restfüllphase wieder vollständig vom Füllgut absorbiert wird. According to yet another advantageous embodiment variant, it can be provided that the degree of foaming is set in such a way that the resulting foam is completely absorbed again by the filling material during the remaining filling phase that follows.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass das flüssige Füllgut in der Füllphase bei einem Ist-Druck in den Behälter einströmt, der derart eingestellt wird, dass das im Füllgut gelöste CO2 beginnt innerhalb des Füllgutes Blasen zu bilden, die Zeitspanne bis zum Ende des parallel weiterhin erfolgenden Vorspannens der Vorspannphase aber nicht derart lang ist, dass die entstandenen CO2- Blasen aus dem Füllgut austreten können. According to yet another advantageous embodiment variant, it can be provided that the liquid filling material flows into the container during the filling phase at an actual pressure which is set in such a way that the CO2 dissolved in the filling material begins to form bubbles within the filling material, the period up to However, at the end of the pre-tensioning phase, which continues to take place in parallel, the pre-tensioning phase is not so long that the CO2 bubbles that have formed can escape from the product.
In Dichtlage mit dem Behandlungskopf oder 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. In the context of the invention, a container located in a sealing position with the treatment head or filling element means that the respective container is in the manner known to the person skilled in the art with its container mouth is pressed tightly against the treatment head or against the filling element or against a seal there.
Unter „Behälter“ im Sinne der Erfindung werden jedwede Behälter verstanden, insbesondere Flaschen, Dosen, Becher etc., jeweils aus Metall, Glas und/oder Kunststoff, vorzugsweise aus PET (Polyethylenterephthalat). “Container” in the context of the invention is understood to mean any container, in particular bottles, cans, cups, etc., each made of metal, glass and / or plastic, preferably made of PET (polyethylene terephthalate).
„Füllmaschine umlaufender Bauart“ ist im Sinne der Erfindung eine Füllmaschine mit einem umlaufend angetriebenen Transportelement, vorzugsweise Rotor, und mit am Transportelement gebildeten Füllpositionen zum Füllen der Behälter. "Filling machine of a rotating design" in the sense of the invention is a filling machine with a rotatingly driven transport element, preferably a rotor, and with filling positions formed on the transport element for filling the containers.
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. The expression “essentially” or “approximately” means deviations from the exact value in each case by +/- 10%, preferably by +/- 5% and / or deviations in the form of changes that are insignificant for the function.
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. Developments, advantages and possible applications of the invention also emerge from the following description of exemplary embodiments and from the figures. In this case, all of the features described and / or shown in the figures, individually or in any combination, are fundamentally the subject matter of the invention, regardless of how they are summarized in the claims or their reference. The content of the claims is also made part of the description.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail below with reference to the figures using exemplary embodiments. Show it:
Fig. 1 in grob schematischer Darstellung und im Schnitt eine beispielhafteFig. 1 in a roughly schematic representation and in section an exemplary
Ausführungsvariante eines Füllelement eines Füllsystems oder einer Füllmaschine zum Druckfüllen von Behältern in Form von Flaschen mit einem flüssigen Füllgut das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Befüllung von Behältern geeignet ist; A variant of a filling element of a filling system or of a filling machine for pressure filling containers in the form of bottles with a liquid filling material which is suitable for carrying out the method according to the invention for filling containers;
Fig. 2 und 3 in vergrößerter Darstellung Details des beispielhaften Füllelementes der Figur 1 ; Fig. 4 in schematischer Einzeldarstellung das Spülrohr und den diesesFIGS. 2 and 3 show, on an enlarged scale, details of the exemplary filling element of FIG. 1; Fig. 4 in a schematic individual representation, the flushing pipe and this
Spülrohr umschließenden ringförmigen Rückgaskanal des beispielhaften Füllelementes der Figur 1; The annular return gas channel of the exemplary filling element in FIG. 1, which surrounds the flushing pipe;
Fig. 5 in grob schematischer Darstellung und im Schnitt eine weitere beispielhafte Ausführungsvariante eines Füllelement eines Füllsystems oder einer Füllmaschine zum Druckfüllen von Behältern in Form von Flaschen mit einem flüssigen Füllgut das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Befüllung von Behältern geeignet ist; 5 shows in a roughly schematic representation and in section a further exemplary embodiment variant of a filling element of a filling system or of a filling machine for pressure filling containers in the form of bottles with a liquid filling material which is suitable for carrying out the method according to the invention for filling containers;
Fig. 6 in vergrößerter Darstellung Details des beispielhaften Füllelementes derFIG. 6 shows, in an enlarged illustration, details of the exemplary filling element in FIG
Figur 5. Figure 5.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden in den Figuren identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersichtlichkeit halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Identical reference symbols are used in the figures for elements of the invention that are the same or have the same effect. Furthermore, for the sake of clarity, only reference symbols are shown in the individual figures that are necessary for the description of the respective figure.
Das in der Figur 1 allgemein mit 1 bezeichnete beispielhafte Füllsystem ist Bestandteil einer Füllmaschine zum Füllen, vorzugsweise Druckfüllen, von Behältern 2 in Form von beispielsweise Flaschen mit einem flüssigen Füllgut und dabei insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Befüllung dieser Behältern 2 geeignet, bzw. eingerichtet. The exemplary filling system, generally designated 1 in FIG. 1, is part of a filling machine for filling, preferably pressure filling, containers 2 in the form of, for example, bottles with a liquid filling material and is particularly suitable for carrying out the method according to the invention for filling these containers 2, or set up.
Das als Ausführungsbeispiel dargestellte Füllsystem 1 umfasst u.a. eine Vielzahl von Füllelementen 3, die an einem für sämtliche Füllelemente gemeinsamen Füllgutkessel 4 vorgesehen sind, der insbesondere bei Ausbildung der Füllmaschine 1 als solche umlaufender Bauart als ein eine vertikale Maschinenachse ringförmig umschließender Ringkessel ausgeführt ist. Während des Füllbetriebes ist der Füllgutkessel 4 mit dem flüssigen Füllgut teilgefüllt, sodass im Inneren des Kessels ein unterer Flüssigkeitsraum 4.1 und darüber liegend ein oberer Gasraum 4.2 gebildet sind, welch letzterer von einem Inert-Gas (z.B. C02-Gas) unter Druck (z.B. Fülldruck) ausgefüllt ist. Jedes Füllelement 3 umfasst ein Füllelementgehäuse 5 mit einem Flüssigkeitskanal 6, der über eine Verbindung 7 mit dem Flüssigkeitsraum 4.2 in Verbindung steht und an der Unterseite des Füllelementgehäuses 5 eine ringförmige Füllgutabgabeöffnung 8 bildet, über die während der eigentlichen Füllphase das flüssige Füllgut dem jeweiligen in Dichtlage am Füllelement 3 angeordneten Behälter 2 zufließt. Zur gesteuerten Abgabe des Füllgutes in den jeweiligen Behälter ist in Strömungsrichtung des Füllgutes vor der Füllgutabgabeöffnung 8 ein Flüssigkeitsventil 9 vorgesehen, welches im Wesentlichen aus einem Ventilkörper 10 besteht, der zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsventils 9 in einer vertikalen Füllelementachse FA gesteuert angehoben und abgesenkt wird und mit einem Ventilsitz im Flüssigkeitskanal 6 zusammenwirkt. Der Ventilkörper 10 ist an einem als Ventilstößel wirkenden Rückgasrohr 11 vorgesehen, welches mit seiner Achse achsgleich mit der Füllelementachse FA angeordnet ist, während der jeweiligen Füllphase mit einer unteren Teillänge in den oberen Bereich (Kopfraum) des Behälters 2 hineinreicht und mit einer Betätigungseinrichtung 12 zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsventils 9 zusammenwirkt. Achsgleich mit der Füllelementachse FA ist weiterhin ein Spülrohr 13 angeordnet, welches ebenso wie das Rückgasrohr 11 am oberen und unteren Ende offen und von dem Rückgasrohr 11 mit Abstand umschlossen ist, sodass einerseits im Inneren des Rückgasrohres 11 ein ringförmiger das Spülrohr 13 umschließender Rückgaskanal 14 und andererseits im Spülrohr 13 ein Spülkanal 15 gebildet sind. Das Spülrohr 13 steht mit seinem unteren offenen Ende über das untere offene Ende des Rückgasrohres 11 vor. The filling system 1 shown as an exemplary embodiment includes, among other things, a large number of filling elements 3, which are provided on a filling material vessel 4 common to all filling elements, which is designed as an annular vessel surrounding a vertical machine axis, especially when the filling machine 1 is designed as a circumferential construction. During the filling operation, the filling material boiler 4 is partially filled with the liquid filling material, so that a lower liquid space 4.1 and above that an upper gas space 4.2 are formed inside the vessel, the latter of which is formed by an inert gas (e.g. C02 gas) under pressure (e.g. filling pressure ) is filled out. Each filling element 3 comprises a filling element housing 5 with a liquid channel 6, which is connected to the liquid space 4.2 via a connection 7 and forms an annular filling material discharge opening 8 on the underside of the filling element housing 5, via which the liquid filling material is added to the respective sealing position during the actual filling phase on the filling element 3 arranged container 2 flows in. For the controlled delivery of the filling material into the respective container, a liquid valve 9 is provided in the flow direction of the filling material in front of the filling material discharge opening 8, which essentially consists of a valve body 10, which is raised and lowered in a controlled manner in a vertical filling element axis FA to open and close the liquid valve 9 and cooperates with a valve seat in the liquid channel 6. The valve body 10 is provided on a return gas pipe 11 acting as a valve tappet, which is arranged with its axis coaxially with the filling element axis FA, during the respective filling phase extends with a lower part length into the upper area (head space) of the container 2 and with an actuating device 12 for Opening and closing of the liquid valve 9 cooperates. A flushing pipe 13 is also arranged coaxially with the filling element axis FA, which, like the return gas pipe 11, is open at the upper and lower end and enclosed by the return gas pipe 11 at a distance, so that on the one hand an annular return gas channel 14 and surrounding the flushing pipe 13 inside the return gas pipe 11 on the other hand, a flushing channel 15 is formed in the flushing pipe 13. The flushing pipe 13 projects with its lower open end beyond the lower open end of the return gas pipe 11.
Am oberen Ende mündet der Rückgaskanal 14 in einen im Füllelementgehäuse 5 gebildeten Gasraum 16. Analog hierzu mündet das obere Ende des Spülkanals 15 in einen ebenfalls im Füllelementgehäuse 5 ausgebildeten Gasraum 17. Die beiden Gasräume 16 und 17 sind Bestandteil von im Füllelementgehäuse 5 ausgebildeten gesteuerten Gaskanäle, die ganz allgemein mit 21 bezeichnet sind und über die in der nachstehend noch näher beschriebenen Weise verschiedene, auch der eigentlichen Füllphase vorausgehende Vorbehandlungen des Innenraumes des jeweiligen am Füllelement 3 in Dichtlage angeordneten Behälters 2 durchgeführt und/oder gesteuert werden. At the upper end, the return gas channel 14 opens into a gas space 16 formed in the filling element housing 5. Similarly, the upper end of the flushing channel 15 opens into a gas space 17 also formed in the filling element housing 5. The two gas spaces 16 and 17 are part of the controlled gas channels formed in the filling element housing 5 , which are generally designated by 21 and are carried out and / or controlled via the various pretreatments, also prior to the actual filling phase, of the interior of the respective container 2 arranged in the sealing position on the filling element 3 in the manner described in more detail below.
Das Füllsystem 1 umfasst bei der dargestellten Ausführungsform weiterhin einen Vakuumkanal 18 sowie einen Entlastungskanal 19, die für sämtliche Füllelemente 3 des Füllsystems 1 gemeinsam vorgesehen und in der ebenfalls nachstehend noch näher beschriebenen Weise mit den gesteuerten Gaswegen 21 des jeweiligen Füllelementes 3 verbunden sind. Bei Ausbildung des Füllsystems 1 als Füllmaschine umlaufender Bauart sind der Füllgutkessel 4, Vakuumkanal 18 und der Entlastungskanal 19 an einem auch die Füllelemente 3 tragenden und um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotor 20 vorgesehen. In the embodiment shown, the filling system 1 also comprises a vacuum channel 18 and a relief channel 19, which are provided jointly for all the filling elements 3 of the filling system 1 and, in the manner also described in more detail below, with the controlled gas paths 21 of the respective filling element 3 are connected. When the filling system 1 is designed as a filling machine of a rotating type, the filling material tank 4, vacuum channel 18 and relief channel 19 are provided on a rotor 20 which also carries the filling elements 3 and can be driven around a vertical machine axis.
Zur Ausbildung der gesteuerten Gaswege 21 umfasst das Füllelement 3 bei der dargestellten Ausführungsform insgesamt sechs Gas- oder Steuerventile 21.1 - 21.6. Diese Ventile sind bevorzugt pneumatisch betätigbare Ventile und in Gaswegen 21 angeordnet, die eine gesteuerte Verbindung der Gasräume 16 und 17 mit dem Gasraum 4.2, mit dem Vakuumkanal 18 und mit dem Entlastungskanal 19 ermöglichen, wie dies nachstehend noch beschrieben wird. To form the controlled gas paths 21, the filling element 3 in the embodiment shown comprises a total of six gas or control valves 21.1-21.6. These valves are preferably pneumatically operated valves and arranged in gas paths 21, which enable a controlled connection of the gas spaces 16 and 17 with the gas space 4.2, with the vacuum channel 18 and with the relief channel 19, as will be described below.
Der Vakuumkanal 18 ist an eine nicht dargestellte Vakuumquelle oder Vakuumpumpe angeschlossen, die im Vakuumkanal 18 beispielsweise einen Unterdrück zwischen 90 mbar und 110 mbar, z.B. von etwa 100 mbar erzeugt. Der Entlastungskanal 19 dient bei der dargestellten Ausführungsform zur Aufnahme des Inert-Gases, z.B. des CÖ2-Gases beim Restentlasten des jeweiligen Behälters 2 am Ende der Füllphase auf Umgebungsdruck. The vacuum channel 18 is connected to a vacuum source or vacuum pump (not shown) which, for example, generates a negative pressure between 90 mbar and 110 mbar, e.g. of about 100 mbar, in the vacuum channel 18. In the embodiment shown, the relief channel 19 serves to receive the inert gas, e.g. the CO 2 gas when the respective container 2 is relieved of residual pressure at the end of the filling phase to ambient pressure.
Beispielsweise ist obig beschriebene Füllsystems 1 dazu ausgebildet, bzw. eingerichtet, das erfindungsgemäß Verfahren zum Befüllen der Behälter 2 mit einem flüssigen Füllgut durchzuführen. Nachstehend wird davon ausgegangen, dass sich das Flüssigkeitsventil 9 sowie auch die Steuerventile 21.1 - 21.6 jeweils in ihrem geschlossenen Zustand befinden, sofern der geöffnete Zustand nicht ausdrücklich angegeben ist: For example, the above-described filling system 1 is designed or set up to carry out the method according to the invention for filling the container 2 with a liquid filling material. It is assumed below that the liquid valve 9 and also the control valves 21.1 - 21.6 are each in their closed state, unless the open state is expressly stated:
1. Evakuierungsphase des jeweiligen Behälters 2 1. Evacuation phase of the respective container 2
Bei in Dichtlage am Füllelement 3 angeordneten Behälter 2 wird der Innenraum dieses Behälters 2 durch Öffnen des Steuerventils 21.2 evakuiert, und zwar über den Rückgaskanal 14. Hierfür wird der Gasraum 16 durch Öffnen des Steuerventils 21.2 mit dem Vakuumkanal 18 verbunden. When the container 2 is arranged in a sealed position on the filling element 3, the interior of this container 2 is evacuated by opening the control valve 21.2, specifically via the return gas channel 14. For this purpose, the gas chamber 16 is connected to the vacuum channel 18 by opening the control valve 21.2.
2. Spülphase des jeweiligen Behälters 2 mit Inert-Gas 2. Rinsing phase of the respective container 2 with inert gas
Zum Spülen des Innenraums des in Dichtlage am Füllelement 3 angeordneten Behälters 2 werden der Gasraum 17 und damit der Spülkanal 15 durch Öffnen des Steuerventils 21.4 mit dem Entlastungskanal 19 sowie der Gasraum 16 und damit der Rückgaskanal 14 durch Öffnen des Steuerventils 21.2 mit dem Vakuumkanal 18 verbunden, sodass C02- Gas aus dem Entlastungskanal 19 über den Spülkanal 15 in den evakuierten Innenraum des jeweiligen Behälters 2 einströmen und hierbei aus dem Behälterinnenraum verdrängtes Gas über den Rückgaskanal 14 in den Vakuumkanal 18 strömen kann. Es hat sich gezeigt, dass das den Umgebungsdruck entsprechende oder im Wesentlichen entsprechende Druckniveau im Entlastungskanal 19 bei dem Unterdrück, der sich durch die Verbindung des Behälterinnenraums mit dem Vakuumkanal eingestellt, für ein Spülen des Behälterinnenraums mit der erforderlichen Qualität ausreicht. To flush the interior of the container 2, which is arranged in the sealing position on the filling element 3, the gas space 17 and thus the flushing channel 15 are opened by opening the control valve 21.4 connected to the relief channel 19 and the gas space 16 and thus the return gas channel 14 by opening the control valve 21.2 with the vacuum channel 18, so that C02 gas flows from the relief channel 19 via the flushing channel 15 into the evacuated interior of the respective container 2 and here from the container interior displaced gas can flow into the vacuum channel 18 via the return gas channel 14. It has been shown that the pressure level in relief channel 19 corresponding to or essentially corresponding to the ambient pressure is sufficient for flushing the container interior with the required quality at the negative pressure that is set by the connection of the container interior to the vacuum channel.
Dabei kann auch vorgesehen sein, dass sich die Evakuierungs- und Spülphase alternierend abwechseln und jeweils mehrmals aufeinanderfolgend durchgeführt werden. It can also be provided that the evacuation and flushing phases alternate and are each carried out several times in succession.
3. Abschließende Evakuierunqsphase des jeweiligen Behälters 2 3. Final evacuation phase of the respective container 2
Für das endgültige Evakuieren des weiterhin in Dichtlage am Füllelement 3 angeordneten Behälters 2 ist der Behälterinnenraum bei weiterhin geöffnetem Steuerventil 21 .2 über den Rückgaskanal 14 und den Gasraum 16 mit dem Vakuumkanal 18 verbunden, und zwar bei geschlossenem Steuerventil 21.4. For the final evacuation of the container 2, which is still arranged in a sealed position on the filling element 3, the container interior is connected to the vacuum channel 18 via the return gas channel 14 and the gas chamber 16 with the control valve 21.2 still open, with the control valve 21.4 closed.
Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass vor dem Einleiten einer Füllphase der Innenraum des in Dichtlage an dem Füllelement 3 angeordneten Behälter 2 in einer abschließenden Evakuierungsphase zumindest einmalig auf einen Unterdrück von vorzugsweise 0,05 bis 0,15 Restdruck evakuiert wird. In particular, it can be provided that before the initiation of a filling phase, the interior of the container 2 arranged in the sealing position on the filling element 3 is evacuated at least once to a negative pressure of preferably 0.05 to 0.15 residual pressure in a final evacuation phase.
4. Vorspann- und Füllphase des jeweiligen Behälter 2: 4. Pre-tensioning and filling phase of the respective container 2:
Dabei wird der Behälterinnenraum des jeweiligen Behälters 2 nach der Evakuierungs- und Spülphase und vor einer abschließenden Entlastungsphase in einer Vorspannphase mit einem unter Druck stehenden Inert-Gas auf einen Fülldruck vorgespannt, der auf einem CO2 - Sättigungsdruck des abzufüllenden Füllgutes oder darüber liegt, und in der Füllphase mit einem flüssigen Füllgut gefüllt, bevor nach Beendigung dieser Vorspann- und Füllphase der jeweilige Behälter 2 in der Entlastungsphase auf Atmosphärendruck entlastet wird. After the evacuation and rinsing phase and before a final relief phase in a pre-stressing phase, the interior of the container of the respective container 2 is pre-stressed with a pressurized inert gas to a filling pressure that is at or above a CO2 saturation pressure of the product to be filled, and in the filling phase is filled with a liquid filling material before the respective container 2 is relieved to atmospheric pressure in the relief phase after this pretensioning and filling phase has ended.
Erfindungsgemäß kann dabei bereits mit der Füllphase zu einem Zeitpunkt begonnen werden, zu dem der Druck innerhalb des jeweiligen Behälters noch unterhalb des während der Vorspannphase zu erreichenden Fülldrucks liegt. In anderen Worten wird also erfindungsgemäß die Füllphase gestartet, also mit der Füllphase begonnen, noch bevor die Vorspannphase beendet ist, also der jeweilige Behälter 2 vollständig auf einen Fülldruck vorgespannt ist, der auf einem CO2 - Sättigungsdruck des abzufüllenden Füllgutes oder darüber liegt. Damit dauert also die Vorspannphase noch zumindest während eines Zeitabschnitts der Füllphase an, ist also noch nicht vollständig abgeschlossen, wenn die Füllphase beginnt. According to the invention, the filling phase can already be started at a point in time at which the pressure within the respective container is still below the during the filling pressure to be reached lies in the preload phase. In other words, according to the invention, the filling phase is started, i.e. the filling phase, even before the pre-tensioning phase has ended, i.e. the respective container 2 is fully pre-tensioned to a filling pressure that is at or above a CO2 saturation pressure of the filling material to be filled. The preload phase therefore continues at least during a time segment of the filling phase, that is to say it is not yet fully completed when the filling phase begins.
Zum Vorspannen des Behälterinnenraums in der Vorspannphase des weiterhin in Dichtlage am Füllelement 3 angeordneten Behälters 2 wird durch Öffnen des Steuerventils 21 .3 der Gasraum 16 und damit auch der Rückgaskanal 14 mit dem Gasraum 4.2 des Füllgutkessels verbunden, sodass aus dem Gasraum 4.2 Inert-Gas unter Fülldruck in den evakuierten Behälterinnenraum einströmen kann. To pretension the interior of the container in the pretensioning phase of the container 2, which is still arranged in the sealing position on the filling element 3, the gas space 16 and thus also the return gas channel 14 are connected to the gas space 4.2 of the product vessel by opening the control valve 21 .3, so that inert gas from the gas space 4.2 can flow into the evacuated container interior under filling pressure.
Die Füllphase kann dabei eine Schnellfüllphase und eine Langsamfüllphase des jeweiligen Behälters 2 umfassen. Zum Schnellfüllen des in Dichtlage am Füllelement 3 angeordneten Behälters 2 wird das Flüssigkeitsventil 9 geöffnet. Gleichzeitig werden die Steuerventile 21 .3 und 21 .5 geöffnet, sodass das vom zufließenden Füllgut aus den Behälterinnenraum verdrängte Inert-Gas über den Rückgaskanal 14 und den Gasraum 16 sowie parallel hierzu über den das Steuerventil 21.5 aufweisenden gedrosselten Gasweg (Drossel 22) in den Gasraum 4.2 zurückströmen kann. The filling phase can include a fast filling phase and a slow filling phase of the respective container 2. The liquid valve 9 is opened for rapid filling of the container 2, which is arranged in the sealing position on the filling element 3. At the same time, the control valves 21 .3 and 21 .5 are opened, so that the inert gas displaced from the interior of the container by the filling material flowing in via the return gas channel 14 and the gas chamber 16 and parallel to this via the throttled gas path (throttle 22) having the control valve 21.5 into the Gas space 4.2 can flow back.
Zum Langsamfüllen des jeweiligen Behälters 2 ist bei weiterhin in Dichtlage am Füllelement 3 angeordneten Behälter 2 und geöffnetem Flüssigkeitsventil 9 lediglich das Steuerventil 21.5 geöffnet, sodass das vom zufließenden Füllgut aus den Behälterinnenraum verdrängte Inert-Gas nur gedrosselt über den Rückgaskanal 14, den Gasraum 16 und die Drossel 22 in den Gasraum 4.2 zurückfließen kann. For slow filling of the respective container 2, only the control valve 21.5 is opened when the container 2 is still arranged in the sealing position on the filling element 3 and the liquid valve 9 is open, so that the inert gas displaced from the container interior by the filling material flowing in is only throttled via the return gas channel 14, the gas chamber 16 and the throttle 22 can flow back into the gas space 4.2.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass zunächst die Vorspannphase und zeitlich nachgelagert die Füllphase gestartet wird, wobei die Füllphase bereits zu einem Zeitpunkt während der Vorspannphase beginnt, zu dem in der Vorspannphase der Druck innerhalb des jeweiligen Behälters noch unterhalb des Fülldrucks liegt, also der der auf einem CO2 - Sättigungsdruck des abzufüllenden Füllgutes noch nicht, nicht vollständig, erreicht ist. Auch kann vorgesehen sein, dass die Füllphase und die Vorspannphase gleichzeitig gestartet werden, also gleichzeitig beginnen. In a preferred embodiment, it can be provided that the pre-tensioning phase is started first, followed by the filling phase, the filling phase already beginning at a point in time during the pre-tensioning phase at which the pressure within the respective container is still below the filling pressure in the pre-tensioning phase, that is, the one that has not yet, not completely, been reached at a CO2 saturation pressure of the product to be filled. It can also be provided that the filling phase and the pretensioning phase are started simultaneously, that is to say begin at the same time.
Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass zunächst die Füllphase beginnt und zeitlich zum Beginn der Füllphase nachgelagert die Vorspannphase gestartet wird, und zwar derart, dass in der der Vorspannphase zeitlich vorgelagerten Füllphase bereits ein Anteil des Gesamtanteils des abzufüllenden Füllgut in den jeweiligen Behälter eingefüllt ist, bevor dieser entsprechende Behälter 2 mittels der Vorspannphase auf den Fülldruck, insbesondere den CO2 - Sättigungsdruck oder darüber, vorgespannt wird. As an alternative to this, it can be provided that the filling phase begins first and the pre-loading phase is started after the start of the pre-loading phase, in such a way that a portion of the total proportion of the product to be filled is already filled into the respective container in the pre-loading phase, before this corresponding container 2 is prestressed to the filling pressure, in particular the CO2 saturation pressure or above, by means of the prestressing phase.
Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass die Füllphase vor dem Ende der Vorspannphase gestartet wird. In particular, it can be provided that the filling phase is started before the end of the prestressing phase.
Vorteilhaft kann auch vorgesehen sein, dass mit dem Einleiten des flüssigen Füllgutes in der Füllphase bereits während des Vorspannens dieses Behälters in der Vorspannphase begonnen wird und zwar zu einem Zeitpunkt, an dem der in dem jeweiligen Behälter erreichte Ist-Vorspanndruck den Soll-Fülldruck noch nicht erreicht hat. Advantageously, it can also be provided that the introduction of the liquid filling material in the filling phase is started during the prestressing of this container in the prestressing phase, namely at a point in time at which the actual prestressing pressure reached in the respective container does not yet reach the target filling pressure has reached.
Besonders bevorzugt sind die Parameter, wie beispielsweise die Temperatur des Füllgutes und/oder die Drücke während der Vorspannphase und/oder der Füllphase und/oder die Einströmgeschwindigkeit des einströmenden Füllgutes während der Füllphase so eingestellt, bzw. gewählt, dass im Behälter 2 der Fülldruck genau dann erreicht wird, wenn die Zeitspanne zwischen dem Einströmen des Füllgutes und dem Beginn des Ausgasens des C02s aus dem Füllgut gerade eben noch nicht abgelaufen ist. Auf diese Art und Weise wird jegliches Ausgasen und somit auch das Aufschäumen des Füllgutes verhindert, zumindest jedoch stark vermindert. The parameters, such as the temperature of the filling material and / or the pressures during the pretensioning phase and / or the filling phase and / or the inflow speed of the inflowing filling material during the filling phase, are particularly preferably set or selected so that the filling pressure in the container 2 is exactly is reached when the time span between the inflow of the filling material and the beginning of the outgassing of the CO 2 from the filling material has just not yet expired. In this way, any outgassing and thus also the foaming of the filling material is prevented, or at least greatly reduced.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass das flüssige Füllgut in der Füllphase bei einem Ist-Druck in den Behälter 2 einzuströmen beginnt, der unterhalb des normalen Atmosphärendrucks liegt, d.h. also bei einem Unterdrück. According to a further advantageous embodiment variant, it can be provided that the liquid filling material begins to flow into the container 2 in the filling phase at an actual pressure which is below normal atmospheric pressure, i.e. at a negative pressure.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass das flüssige Füllgut in der Füllphase bei einem Ist-Druck in den Behälter 2 einzuströmen beginnt, der nur knapp, insbesondere maximal 20%, unterhalb des Fülldruckes liegt. Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass das flüssige Füllgut in der Füllphase bei einem Ist-Druck in den Behälter 2 einströmt, der derart eingestellt ist, dass es bis zum Erreichen des Vorspanndruckes während der Vorspannphase zu einem Ausgasen des C02s aus dem bereits eingefüllten Füllgut während der Füllphase und somit auch zu einem Aufschäumen des Füllgutes kommt. Wobei das Maß des Aufschäumens aber derart gering eingestellt wird, dass der so entstandene Schaum während der sich noch anschließenden Restfüllphase wieder vollständig vom Füllgut absorbiert wird. According to yet another advantageous embodiment variant, it can be provided that the liquid filling material begins to flow into the container 2 in the filling phase at an actual pressure which is only just, in particular a maximum of 20%, below the filling pressure. According to yet another advantageous embodiment variant, it can be provided that the liquid filling material flows into the container 2 in the filling phase at an actual pressure which is set in such a way that there is an outgassing of the CO 2 from the container until the preloading pressure is reached during the preloading phase already filled product during the filling phase and thus also to a foaming of the product. However, the degree of foaming is set so low that the resulting foam is completely absorbed by the filling material again during the remaining filling phase.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass das flüssige Füllgut in der Füllphase bei einem Ist-Druck in den Behälter 2 einströmt, der derart eingestellt ist, dass das im Füllgut gelöste C02 zwar beginnt innerhalb des Füllgutes Blasen zu bilden, die Zeitspanne bis zum Ende des parallel weiterhin erfolgenden Vorspannens der Vorspannphase aber nicht so lang ist, dass die entstandenen C02-Blasen aus dem Füllgut austreten können. Vielmehr bilden sich die Blasen bei oder aber nach dem Erreichen des Fülldruckes wieder zurück, so dass das in den Blasen enthaltene C02 wieder im Füllgut in Lösung zurückgeht. According to yet another advantageous embodiment variant, it can be provided that the liquid filling material flows into the container 2 in the filling phase at an actual pressure which is set such that the C02 dissolved in the filling material begins to form bubbles within the filling material, the period of time However, until the end of the pre-tensioning phase, which continues to take place in parallel, is not so long that the C02 bubbles that have formed can escape from the product. Rather, the bubbles recede when or after the filling pressure is reached, so that the CO 2 contained in the bubbles goes back into solution in the filling material.
5. Füllende und Beruhigung des abgefüllten Füllgutes 5. End of filling and calming of the filled product
Zur Beendigung der eigentlichen Füllphase wird bei geschlossenen Steuerventilen 21.1 — 21.6 auch das Flüssigkeitsventil 9 geschlossen. To end the actual filling phase, the liquid valve 9 is also closed when the control valves 21.1-21.6 are closed.
6. Restentlasten des jeweiligen Behälters 2 6. Relief of the respective container 2
Nach Beendigung der Füllphase erfolgt bei weiterhin in Dichtlage am Füllelement 3 angeordneten Behälter 2 das Restentlasten des vom Füllgut nicht eingenommenen Kopfraumes sowie auch des Rückgaskanales 14, des Spülkanales 15 und zumindest teilweise der gesteuerten Gaswege 21 des Füllelementes 3 durch Öffnen der Steuerventile 21.1 und 21.4, d.h. durch Verbinden der Gasräume 16 und 17 mit dem Entlastungskanal 19. After completion of the filling phase, with the container 2 still arranged in a sealed position on the filling element 3, the residual relief of the head space not occupied by the filling material as well as the return gas channel 14, the flushing channel 15 and at least partially the controlled gas paths 21 of the filling element 3 by opening the control valves 21.1 and 21.4, ie by connecting the gas spaces 16 and 17 to the relief channel 19.
Die Figuren 5 und 6 zeigen eine weitere beispielhafte Ausführungsvariante eines weitere Füllsystems 1a das ebenfalls dazu ausgebildet, bzw. eingerichtet, das erfindungsgemäß Verfahren zum Befüllen der Behälter 2 mit einem flüssigen Füllgut durchzuführen. Mehr im Detail zeigen die Figuren 5 und 6 ein Einkammer-Füllsystem 1a mit Füllelementen 3a, die jeweils zumindest teilweise im Füllgutkessel 4a angeordnet sind und deren Füllgutabgabeöffnung 8a sich unmittelbar unterhalb des Füllgutkessels 4a befinden. Das Füllsystem 1a dient beispielsweise wiederum zum Druckfüllen von Behältern 2 in Form von Flaschen, die während des Füllprozesses in Dichtlage am jeweiligen Füllelement 3a angeordnet sind. Während des Füllprozesses ist der Füllgutkessel 4a mit dem Füllgut teilgefüllt, sodass sich wiederum der Flüssigkeitsraum 4.1 und der mit dem Druck (z.B. Fülldruck) eines Inert-Gases (z.B. C02-Gas) beaufschlagte Gasraum 4.2 bilden. FIGS. 5 and 6 show a further exemplary embodiment variant of a further filling system 1a which is also designed or set up to carry out the method according to the invention for filling the container 2 with a liquid filling material. Figures 5 and 6 show in greater detail a single-chamber filling system 1a with filling elements 3a, which are each at least partially arranged in the product vessel 4a and whose product discharge opening 8a is located directly below the product vessel 4a. The filling system 1a serves, for example, in turn for pressure filling containers 2 in the form of bottles which are arranged in a sealing position on the respective filling element 3a during the filling process. During the filling process, the product tank 4a is partially filled with the product, so that the liquid space 4.1 and the gas space 4.2, which is subjected to the pressure (eg filling pressure) of an inert gas (eg CO 2 gas), are formed.
Jedes Füllelement 3a besitzt einen Flüssigkeitskanal 6a, der mit dem Flüssigkeitsraum 4.1 in Verbindung steht und an der Unterseite des Füllelementes und unterhalb des Füllgutkessels 4a die ringförmige Abgabeöffnung 8a bildet, über die das Füllgut bei geöffnetem Flüssigkeitsventil 9a dem Behälterinnenraum des Behälters 2 zufließt. Der Ventilkörper 10a des Flüssigkeitsventils 9a ist auf einem Rückgasrohr 11a vorgesehen, welches achsgleich mit der Füllelementachse FA angeordnet einen Gaskanal 14a bildet, der über ein als Nadelventil ausgebildetes Rückgasventil 29 in den Gasraum 4.2 mündet und durch einen nadelförmigen Ventilkörper 29.1 des Rückgasventils 29 gesteuert zum Gasraum 4.2 hin geöffnet und geschlossen werden kann. Zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsventils 9a durch Anheben und Absenken des Ventilkörpers 10a sowie auch zum Öffnen und Schließen des Rückgasventils 29 durch Anheben und Absenken des nadelförmigen Ventilkörpers 29.1 relativ zum Rückgasrohr 11a dient eine Betätigungseinrichtung 12a. Diese ist beispielsweise als Flubeinrichtung derart ausgeführt, dass in einem ersten Öffnungshub zunächst der Ventilkörper 29.1 zum Öffnen des Rückgasventils angehoben und erst in einem zweiten Öffnungshub oder Weiterhub das Flüssigkeitsventil 9a geöffnet wird. Each filling element 3a has a liquid channel 6a which is in communication with the liquid space 4.1 and forms the annular discharge opening 8a on the underside of the filling element and below the filling material vessel 4a, via which the filling material flows into the interior of the container 2 when the fluid valve 9a is open. The valve body 10a of the liquid valve 9a is provided on a return gas tube 11a, which is arranged on the same axis as the filling element axis FA and forms a gas channel 14a which opens into the gas space 4.2 via a needle valve 29 designed as a return gas valve and controlled by a needle-shaped valve body 29.1 of the return gas valve 29 to the gas space 4.2 can be opened and closed. An actuating device 12a is used to open and close the liquid valve 9a by raising and lowering the valve body 10a and also to open and close the return gas valve 29 by raising and lowering the needle-shaped valve body 29.1 relative to the return gas tube 11a. This is designed, for example, as a venting device in such a way that in a first opening stroke the valve body 29.1 is initially raised to open the return gas valve and the liquid valve 9a is only opened in a second opening stroke or further stroke.
Das Füllsystem 1a weist weiterhin einen Vakuumkanal 18a sowie einen Entlastungskanal 19a auf, die jeweils für sämtliche Füllelemente 3a des Füllsystems 1 a gemeinsam vorgesehen sind, und zwar bei Ausbildung des Füllsystems 1a als Füllmaschine umlaufender Bauart mit dem als Ringkessel ausgebildeten Füllgutkessel 4a an der Unterseite dieses Kessels oder an einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufend angetriebenen Rotor. Für jedes Füllelement 3a oder eine Gruppe von beispielsweise jeweils zwei Füllelementen 3a sind gesteuerte Gaswege mit Steuerventilen 31.1 - 31.4 vorgesehen, mit denen analog zum Füllsystem 1 das Evakuieren und Spülen des Innenraums des jeweils in Dichtlage am Füllelement 3a angeordneten Behälters 2 erfolgt. The filling system 1a also has a vacuum channel 18a and a relief channel 19a, which are provided jointly for all filling elements 3a of the filling system 1a, namely when the filling system 1a is designed as a filling machine of a rotating type with the filling material tank 4a in the form of a ring tank on the underside of this Kessel or on a rotor that revolves around a vertical machine axis. For each filling element 3a or a group of, for example, two filling elements 3a, controlled gas paths with control valves 31.1 - 31.4 are provided, with which the evacuation and purging of the interior of the container 2, which is arranged in a sealed position on the filling element 3a, takes place analogously to the filling system 1.
Um auch bei dem Füllsystem 1a ein Spülen der evakuierten und mit dem Vakuumkanal 18a verbundenen Behälter 2 mit dem Gas aus dem Entlastungskanal 19a zu ermöglichen, ist der nadelförmige Ventilkörper 29.1 des Rückgasventils 29 mit einem weiteren Gaskanal 32 ausgebildet, der ständig, d.h. auch bei geschlossenem Rückgasventil 29 mit dem Gaskanal 14a in Verbindung steht, d.h. die Fortsetzung des Gaskanals 14a bildet und über einen Gaskanal 33 und das Steuerventil 30.3 mit dem Entlastungskanal 19a verbunden ist. In order to enable the evacuated container 2, which is connected to the vacuum channel 18a, to be flushed with the gas from the relief channel 19a in the filling system 1a, the needle-shaped valve body 29.1 of the return gas valve 29 is designed with a further gas channel 32, which is constantly, ie even when closed Return gas valve 29 communicates with gas channel 14a, ie forms the continuation of gas channel 14a and is connected to relief channel 19a via a gas channel 33 and control valve 30.3.
Analog der obigen Beschreibung zu der Ausführungsvariante der Figuren 1 bis 4 ist auch das Füllsystem 1a der Ausführungsvariante der Figuren 5 und 6 insbesondere dazu ausgebildet, die Füllphase bereits zu einem Zeitpunkt beginnen kann, zu dem der Druck innerhalb des jeweiligen Behälters 2 noch unterhalb des während der Vorspannphase zu erreichenden Fülldrucks liegt. In anderen Worten wird also bei dem Füllsystem 1a die Füllphase gestartet, also mit der Füllphase begonnen werden, noch bevor die Vorspannphase beendet ist, also der jeweilige Behälter 2 vollständig auf einen Fülldruck vorgespannt ist, der auf einem CO2 - Sättigungsdruck des abzufüllenden Füllgutes oder darüber liegt. Damit dauert also die Vorspannphase noch zumindest während eines Zeitabschnitts der Füllphase an, ist also noch nicht vollständig abgeschlossen, wenn die Füllphase beginnt. Analogous to the above description of the embodiment variant of FIGS. 1 to 4, the filling system 1a of the embodiment variant of FIGS the filling pressure to be reached lies in the preload phase. In other words, the filling phase is started in the filling system 1a, i.e. the filling phase is started even before the pre-tensioning phase has ended, i.e. the respective container 2 is fully pre-tensioned to a filling pressure equal to or above a CO2 saturation pressure of the filling material to be filled lies. The preload phase therefore continues at least during a time segment of the filling phase, that is to say it is not yet fully completed when the filling phase begins.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass eine Vielzahl von Änderungen oder Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der durch die Patentansprüche definierte Schutzbereich der Erfindung verlassen wird. Der Inhalt der Patentansprüche wird zum Gegenstand der Beschreibung erklärt. Bezugszeichenliste The invention was described above using exemplary embodiments. It goes without saying that a large number of changes or modifications are possible without thereby departing from the scope of the invention as defined by the patent claims. The content of the claims is made the subject of the description. List of reference symbols
I, 1a Füllsystem 2 Behälter I, 1a filling system 2 containers
3, 3a Füllelement 3, 3a filling element
4, 4a Füllgutkessel 4, 4a product tank
4.1 Flüssigkeitsraum 4.1 Liquid space
4.2 Gasraum 4.2 Gas compartment
5, 5a Füllelementgehäuse 6 Flüssigkeitskanal 5, 5a filling element housing 6 liquid channel
7 Verbindung 7 connection
8, 8a Abgabeöffnung 8, 8a dispensing opening
9, 9a Flüssigkeitsventil 9, 9a liquid valve
10, 10a Ventilkörper 10, 10a valve body
II, 11a Rückgasrohr 12, 12a Betätigungselemente 13 Spülrohr II, 11a return gas pipe 12, 12a actuating elements 13 flushing pipe
14, 14a Rückgaskanal 15 Spülkanal 14, 14a return gas channel 15 flushing channel
16, 17 Gasraum 16, 17 gas compartment
18, 18a Vakuumkanal 18, 18a vacuum channel
19, 19a Entlastungskanal 20 Rotor 19, 19a relief channel 20 rotor
21.1 21.6 Gas- oder Steuerventil 22, 23 Drossel 21.1 21.6 Gas or control valve 22, 23 throttle
24 Verbindung 24 connection
25 Durchflussmesser 25 flow meters
26 Steuer- oder Regelkreis26 Control or regulating circuit
27 Ventil 27 valve
28 Drucksensor 28 pressure sensor
29 Rückgasventil 29 Back gas valve
29.1 Ventilkörper 29.1 valve body
30 Inert-Gaskanal 30 inert gas channel
31.1 - 31.4 Gas- oder Steuerventil 32 Gaskanal 33 Verbindung 31.1 - 31.4 Gas or control valve 32 gas duct 33 Connection
34 Gasweg 34 gas path
FA Füllelementachse FA infill element axis

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zum Füllen, insbesondere Druckbefüllen, von Behältern (2) mit einem flüssigen Füllgut unter Verwendung eines Füllsystems (1 , 1a) mit wenigstens einem Füllelement (3, 3a), wobei vor dem Einleiten einer Füllphase der Innenraum des in Dichtlage an dem Füllelement (3, 3a) angeordneten Behälter (2) in einer Evakuierungsphase zumindest einmalig auf einen Unterdrück evakuiert und in zumindest einer Spülphase mit einem Inertgas und/oder Dampf und/oder dampfhaltigen Spülgas gespült wird, und wobei der Behälterinnenraum des jeweiligen Behälters (2) nach der Evakuierungs- und Spülphase und vor einer abschließenden Entlastungsphase in einer Vorspannphase mit einem unter Druck stehenden Inert-Gas auf einen Fülldruck vorgespannt wird, der auf einem CO2 - Sättigungsdruck des abzufüllenden Füllgutes oder darüber liegt, und in der Füllphase mit einem flüssigen Füllgut gefüllt wird, bevor nach Beendigung dieser Vorspann- und Füllphase der jeweilige Behälter (2) in der Entlastungsphase auf Atmosphärendruck entlastet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllphase bereits zu einem Zeitpunkt beginnt, zu dem der Druck innerhalb des jeweiligen Behälters (2) noch unterhalb des während der Vorspannphase zu erreichenden Fülldrucks liegt. 1. A method for filling, in particular pressure filling, containers (2) with a liquid filling material using a filling system (1, 1a) with at least one filling element (3, 3a), the interior of the in the sealing position on the before the initiation of a filling phase The container (2) arranged on the filling element (3, 3a) is evacuated to a negative pressure at least once in an evacuation phase and is flushed with an inert gas and / or steam and / or steam-containing flushing gas in at least one flushing phase, and the container interior of the respective container (2) After the evacuation and rinsing phase and before a final relief phase, a pressurized inert gas is used in a pre-tensioning phase to pre-tension the filling pressure to a CO2 saturation pressure of the filling material to be filled or above, and in the filling phase it is filled with a liquid filling material is before the respective container (2) in the relief phase after completion of this pre-tensioning and filling phase Atmospheric pressure is relieved, characterized in that the filling phase begins at a point in time at which the pressure within the respective container (2) is still below the filling pressure to be achieved during the pretensioning phase.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zunächst die Vorspannphase und zeitlich nachgelagert die Füllphase gestartet wird, wobei die Füllphase bereits zu einem Zeitpunkt während der Vorspannphase beginnt, zu dem in der Vorspannphase der Druck innerhalb des jeweiligen Behälters (2) noch unterhalb des Fülldrucks liegt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the preload phase is started first, followed by the filling phase, the filling phase already beginning at a point in time during the preload phase at which the pressure within the respective container (2) is still below in the preload phase of the filling pressure.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Füllphase und die Vorspannphase gleichzeitig gestartet werden. 3. The method according to claim 1, characterized in that the filling phase and the prestressing phase are started simultaneously.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zunächst die Füllphase und derart zeitlich nachgelagert die Vorspannphase gestartet wird, dass in der der Vorspannphase zeitlich vorgelagerten Füllphase bereits ein Anteil des Gesamtanteils des abzufüllenden Füllgut in den jeweiligen Behälter eingefüllt ist, bevor dieser entsprechende Behälter (2) mittels der Vorspannphase auf den Fülldruck vorgespannt wird. 4. The method according to claim 1, characterized in that the filling phase is started first, followed by the prestressing phase in such a way that in the filling phase preceding the prestressing phase, a portion of the total proportion of the filling material to be filled is already filled into the respective container before this corresponding container (2) is pre-tensioned to the filling pressure by means of the pre-tensioning phase.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllphase vor dem Ende der Vorspannphase gestartet wird. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the filling phase is started before the end of the prestressing phase.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Einleiten des flüssigen Füllgutes in der Füllphase bereits während des Vorspannens dieses Behälters in der Vorspannphase begonnen wird und zwar zu einem Zeitpunkt, an dem der in dem jeweiligen Behälter erreichte IST-Vorspanndruck den SOLL- Fülldruck noch nicht erreicht hat. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the introduction of the liquid filling material in the filling phase is already started during the prestressing of this container in the prestressing phase at a point in time at which the ACTUAL prestressing pressure reached in the respective container has not yet reached the SET filling pressure.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Parameter, wie insbesondere die Temperatur des Füllgutes und/oder die Drücke während der Vorspannphase und/oder der Füllphase und/oder die Einströmgeschwindigkeit des einströmenden Füllgutes während der Füllphase derart eingestellt werden, dass im Behälter (2) der Fülldruck dann erreicht wird, wenn die Zeitspanne zwischen dem Einströmen des Füllgutes und dem Beginn des Ausgasens des C02s aus dem Füllgut gerade noch nicht abgelaufen ist. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that parameters, such as in particular the temperature of the filling material and / or the pressures during the pretensioning phase and / or the filling phase and / or the inflow speed of the inflowing filling material during the filling phase are set in such a way that The filling pressure is reached in the container (2) when the time between the inflow of the filling material and the beginning of the outgassing of the CO 2 from the filling material has just not yet expired.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Füllgut in der Füllphase bei einem Ist-Druck in den Behälter (2) einzuströmen beginnt, der unterhalb des normalen Atmosphärendrucks liegt. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the liquid filling material begins to flow into the container (2) in the filling phase at an actual pressure which is below normal atmospheric pressure.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Füllgut in der Füllphase bei einem Ist-Druck in den Behälter (2) einzuströmen beginnt, der nur knapp, insbesondere maximal 20%, unterhalb des Fülldruckes liegt. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the liquid filling material begins to flow into the container (2) in the filling phase at an actual pressure which is only just, in particular a maximum of 20%, below the filling pressure.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Füllgut in der Füllphase bei einem Ist-Druck in den Behälter (2) einströmt, der derart eingestellt wird, dass es bis zum Erreichen des Vorspanndruckes während der Vorspannphase zu einem Ausgasen des CO2 aus dem bereits eingefüllten Füllgut während der Füllphase und somit auch zu einem Aufschäumen des Füllgutes kommt. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the liquid filling material in the filling phase flows into the container (2) at an actual pressure which is set such that it gasses out until the prestressing pressure is reached during the prestressing phase of the CO2 from the product already filled in during the filling phase and thus also causes the product to foam.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß des Aufschäumens derart eingestellt wird, dass der so entstandene Schaum während der sich noch anschließenden Restfüllphase wieder vollständig vom Füllgut absorbiert wird. 11. The method according to claim 10, characterized in that the degree of foaming is set in such a way that the resulting foam is completely absorbed again by the filling material during the remaining filling phase that follows.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Füllgut in der Füllphase bei einem Ist-Druck in den Behälter (2) einströmt, der derart eingestellt wird, dass das im Füllgut gelöste CO2 beginnt innerhalb des Füllgutes Blasen zu bilden, die Zeitspanne bis zum Ende des parallel weiterhin erfolgenden Vorspannens der Vorspannphase aber nicht derart lang ist, dass die entstandenen CO2- Blasen aus dem Füllgut austreten können. 12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the liquid filling material flows into the container (2) in the filling phase at an actual pressure which is set such that the CO2 dissolved in the filling material begins to form bubbles within the filling material However, the period of time until the end of the pre-tensioning phase, which continues to take place in parallel, is not so long that the CO2 bubbles that have formed can escape from the product.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der C02-Gehalt des abzufüllenden Füllgutes so eingestellt ist, dass dieser über dem C02-Gehalt des fertig abgefüllten Füllgutes liegt, so dass C02-Verluste während des Befüllens des Behälters durch den erhöhten C02-Gehalt des Füllgutes ausgeglichen werden können. 13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the C02 content of the filling material to be filled is set so that it is above the C02 content of the finished filling material, so that C02 losses during the filling of the container due to the increased C02 content of the product can be compensated.
PCT/EP2021/059519 2020-04-22 2021-04-13 Method for filling containers WO2021213840A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020110899.0 2020-04-22
DE102020110899.0A DE102020110899A1 (en) 2020-04-22 2020-04-22 Method for filling containers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021213840A1 true WO2021213840A1 (en) 2021-10-28

Family

ID=75539323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/059519 WO2021213840A1 (en) 2020-04-22 2021-04-13 Method for filling containers

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102020110899A1 (en)
WO (1) WO2021213840A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4225476A1 (en) 1992-08-01 1994-02-03 Seitz Enzinger Noll Masch Arrangement for filling bottles or similar containers
DE102014104873A1 (en) 2014-04-04 2015-10-08 Krones Ag Method and device for filling a container with a filling product
DE102016108502A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-09 Khs Gmbh Method for filling containers

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1025744B (en) 1952-04-21 1958-03-06 Crown Cork & Seal Co Method and device for filling bottles

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4225476A1 (en) 1992-08-01 1994-02-03 Seitz Enzinger Noll Masch Arrangement for filling bottles or similar containers
DE102014104873A1 (en) 2014-04-04 2015-10-08 Krones Ag Method and device for filling a container with a filling product
DE102016108502A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-09 Khs Gmbh Method for filling containers

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020110899A1 (en) 2021-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3038971B1 (en) Method and filling system for filling containers
EP2417051B1 (en) Filling system
EP2125600B1 (en) Method for filling bottles or similar containers with a liquid product under counterpressure and filling machine for carrying out this method
EP0953541B1 (en) Filling system and filling element
EP0365867B1 (en) Method and device for filling cans with drinks
EP2788275B1 (en) Filler element comprising a trinox tube
EP2937310A2 (en) Device and method for filling a container with a filling product
EP2307306B1 (en) Filling system for filling bottles or similar containers, and filling machine
EP0582190B1 (en) Filling device for bottles or similar containers
EP1692071A1 (en) Filling element for a filling machine and filling machine provided with filling elements of this type
DE3825093A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR FILLING BOTTLES OR THE LIKE IN COUNTERPRESSURE MACHINES
EP2398731A2 (en) Method for the pressurised filling of bottles or like containers, and filling system and filling machine for carrying out said method
EP4025531A1 (en) Method for filling and closing containers
WO2014139547A1 (en) Method and filling system for filling containers
EP2996980A1 (en) Filling system and filling machine for filling containers
DE10064954A1 (en) filling Machine
WO2021213840A1 (en) Method for filling containers
WO2020201001A1 (en) Method for filling containers with a liquid filling material
WO2017025289A1 (en) Method for filling containers with a liquid filling material
WO2021089658A1 (en) Method for filling and closing containers
DE102020134269A1 (en) Process for the manufacture and filling of carbonated fluid products

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21719099

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21719099

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1