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Verfahren und Vorrichtung zum Abfüllen von Flüssigkeiten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abfüllen von Flüssigkeiten, wie Fruchtsäfte,
Weine od. dgl., bei dem ein den steigenden Flüssigkeitsspiegel abdeckender Polster aus inertem Gas er- zeugt und durch Nachspeisen während des gesamten Füllvorganges aufrechterhalten wird. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei der Abfüllung von Flüssigkeiten, wie Fruchtsäfte, Weine od. dgl., und vor allem bei der Heiss- abfüllung dieser Flüssigkeiten ergeben sich insofern Schwierigkeiten, als durch den Zutritt von Sauerstoff eine Oxydation hervorgerufen wird. Die Oxydation wirkt sich in der Veränderung der Farbe, des Geschmacks und dem Abbau des Aromas sowie des Vitamin-C-Gehaltes des Füllgutes aus. Diese Nachteile treten insbesondere beim Abfüllen der Flüssigkeiten in Behälter mit einem verhältnismässig grossen Querschnitt auf, da einmal nach dem Verschliessen eine grosse Menge Sauerstoff in der Packung verbleibt und zum andern eine verhältnismässig grosse Flüssigkeitsfläche beim Füllen mit Luftsauerstoff in Berührung kommt. Zur Behebung dieser Schwierigkeiten wurde schon versucht, die Oxydation durch Begasen der Behälter vor dem Füllen zu verhindern.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine derartige Verfahrensweise nicht ausreicht und nach wie vor eine Oxydation eintrat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abfüllen von Flüssigkeiten zu schaffen, das die eingangs geschilderten Nachteile der bekannten Abfüllverfahren nicht aufweist.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Gaspolster aus Kohlensäure oder einem andern inerten Gas ständig unmittelbar oberhalb des steigenden Flüssigkeitsspiegels erzeugt wird.
Zur Durchführung dieses Verfahrens findet eine Vorrichtung Verwendung, bei der dem Füllrohr ein gasführendes Organ zugeordnet ist, die erfindungsgemäss ein den Gaspolster erzeugendes gasführendes Organ aufweist, das während des gesamten Füllvorganges dem ansteigenden Flüssigkeitsspiegel nachführbar ist.
Es ist bereits eine Vorrichtung zur Abfüllung von Flüssigkeiten bekanntgeworden, bei der das gasführende Organ im Gegensatz zur Erfindung feststehend angeordnet ist und nicht mit dem Füllrohr in den Behälter eingeführt wird. Die Gasaustrittsöffnungen befinden sich somit während des gesamten Füllvorganges oberhalb der die Behälteröffnung begrenzenden Behälterkante. Vor dem Füllen des Behälters mit Hilfe des in den Behälter eingeführten und dort bis zur Beendigung des Füllvorganges verbleibenden Füllrohres wird der Behälter mit Gas gefüllt, das durch den steigenden Füllspiegel verdrängt wird.
Bei einer derartigen Arbeitsweise ergibt sich jedoch einmal der Nachteil eines sehr hohen Gasverbrauches, da zunächst der gesamte Behälter mit Gas gefüllt werden muss, wodurch sich zum Unterschied zur Erfindung kein Polster, sondern eine Gasfüllung des Behälters ergibt, die dann durch den steigenden Füllspiegel verdrängt wird, wobei aber ebenfalls noch zur Aufrechterhaltung der Füllung ständig Gas nachgespeist werden muss.
Bei der Erfindung wird jedoch, abgesehen von der Nachspeisemenge, nur so viel Gas in den Behälter eingeführt, wie zur Erzeugung einer ausreichenden Abdeckung (= Polster) des Füllspiegels erforderlich ist.
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Darüber hinaus ergibt sich bei der bekannten Vorrichtung durch die Anordnung der Gasaustrittsöff- nungen oberhalb der Behälteröffnung ein weiterer höherer Gasverbrauch durch entweichendes Gas wäh- rend des Speisungsvorganges. Neben dem sehr hohen Gasverbrauch ist aber bei dieser Arbeitsweise auch nicht die Gewähr für eine Verhinderung einer Oxydation des Füllgutes gegeben, weil die grosse Fallhöhe des eingeleiteten Gases eine Mischung mit der Luft infolge Turbulenz bewirken kann, so dass der Zutritt von Sauerstoff, insbesondere bei Behältern mit einem verhältnismässig grossen Öffnungsquerschnitt, trotz grossem Gasaufwand nicht verhindert wird.
Bei der Verarbeitung derartiger Behälter müssen die Gasaus- trittsöffnungen, wie bei der Erfindung, möglichst weit in den Behälter eingeführt werden, und der Gas- polster muss während des gesamten Füllvorganges unmittelbar oberhalb des Flüssigkeitsspiegels erzeugt und aufrechterhalten werden.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen erläutert. In diesen ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt. Es zeigen die Fig. 1 bis 3 einen Schnitt durch das Füllrohr und das gasführende Organ in ver- schiedenen Arbeitsstellungen und Fig. 4 eine Vorderansicht der Füll- und Verschliesseinrichtung.
Wie vor allem die Fig. l und 2 erkennen lassen, besteht die Füllvorrichtung im wesentlichen aus einem auf-und abgeführten Messzylinder --1-, dem sich ein Füllrohr --2-- anschliesst. Der Messzy- linder --1-- ist in seinem Bodenbereich mit einer Öffnung --3-- versehen, die durch eine Kugel-4- von unten verschlossen ist. Die Kugel --4-- wird durch eine Feder -5-- gegen die Öffnung --3-- ge- presst. Ferner ist das Füllrohr --2-- von einem Hohlkörper --6-- umschlossen, dessen ringförmiger Raum - über eine Leitung --8-- mit einer nicht dargestellten Gasquelle verbunden ist. In die Gasleitung - ist ein Steuerventil --9-- eingeschaltet, das die Gaszufuhr im Takt des Arbeitsganges regelt.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende : Nachdem ein Behälter --10-- in die füllgerechte
Lage gebracht worden ist, wird die gesamte Füllvorrichtung gesenkt und damit das Füllrohr --2-- zu- sammen mit dem gasführenden Organsin den Behälter --10-- eingeführt. Bevor nun das Abfüllen beginnt, wird über das Steuerventil --9-- die Leitung --8-- freigegeben, so dass Kohlensäure in den Be- hälter --10- einströmen kann. Durch den so gebildeten Gaspolster --11-- wird nun die Flüssigkeit --12-- in den Behälter-10-- eingebracht, wobei das Füllrohr --2-- und damit der gasführende Hohl- körper --6 mit steigendem Füllspiegel aufwärtsbewegt wird.
Dabei wird ständig Kohlensäure zuge- führt, so dass das Einfüllen der Flüssigkeit --12-- unter einem Gaspolster --11-- erfolgt und somit kein
Sauerstoff mit der Flüssigkeit in Berührung kommen kann. Nach Beenden des Füllvorganges wird noch so lange Kohlensäure zugeführt, bis die Gasaustrittsöffnung die obere Behälterkante erreicht hat, so dass der flüssigkeitsfreie Raum des Behälters mit Kohlensäure gefüllt ist und sich damit kein Sauerstoff mehr im
Behälter befinden kann. Anschliessend wird der Behälter --10-- in eine Heizschiene --13-- eingeführt und durch nicht dargestellte Presswerkzeuge verschlossen.
Da es sich bei Kohlensäure um ein inertes Gas handelt, verbleibt die Kohlensäure im oberen freien Behälterraum, so dass auch bis zum Verschliessen des Behälters --10-- durch die nicht dargestellten Presswerkzeuge kein Sauerstoff mit der Flüssigkeit - in Berührung kommen kann und somit keine Oxydation eintritt,
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Abfüllen von Flüssigkeiten, wie Fruchtsäfte, Weine od. dgl., bei dem ein den steigenden Flüssigkeitsspiegel abdeckender Polster aus inertem Gas erzeugt und durch Nachspeisen wäh- rend des gesamten Füllvorganges aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein
Gaspolster aus Kohlensäure oder einem andern inerten Gas ständig unmittelbar oberhalb des steigenden
Flüssigkeitsspiegels erzeugt wird.