EP2117986B1 - VERFAHREN ZUM VERSCHLIEßEN VON BEHÄLTERN SOWIE VERSCHLIEßMASCHINE - Google Patents

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EP2117986B1
EP2117986B1 EP07819700.1A EP07819700A EP2117986B1 EP 2117986 B1 EP2117986 B1 EP 2117986B1 EP 07819700 A EP07819700 A EP 07819700A EP 2117986 B1 EP2117986 B1 EP 2117986B1
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EP
European Patent Office
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closing
inert
gas
receptacles
chamber
Prior art date
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EP07819700.1A
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EP2117986A1 (de
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Ludwig Clüsserath
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KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
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Publication date
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Priority claimed from DE102006061498A external-priority patent/DE102006061498A1/de
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Priority to SI200732035T priority Critical patent/SI2117986T1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C7/00—Concurrent cleaning, filling, and closing of bottles; Processes or devices for at least two of these operations
    • B67C7/0073—Sterilising, aseptic filling and closing
    • B67C7/0086—Sterilisation being restricted to the area of application of the closure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B3/00—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
    • B67C3/222—Head-space air removing devices, e.g. by inducing foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C7/00—Concurrent cleaning, filling, and closing of bottles; Processes or devices for at least two of these operations
    • B67C7/0073—Sterilising, aseptic filling and closing

Definitions

  • the invention relates to a method for closing bottles or the like container according to the preamble of claim 1 and to a closing machine according to the preamble of claim 16.
  • beer is already used to effect controlled foaming of the product introduced into the respective container (e.g., bottle or can), each by injecting a foaming agent, e.g. by injecting sterile water or a small amount of the filled product so as to displace the air or oxygen present with the foam formed above the product or product level in the respective container, before then closing the respective container.
  • a foaming agent e.g. by injecting sterile water or a small amount of the filled product so as to displace the air or oxygen present with the foam formed above the product or product level in the respective container, before then closing the respective container.
  • the disadvantage here is, inter alia, that not inconsiderable product losses can occur due to the foaming and it is also necessary to control the foaming process in such a way that foaming or leakage of the product and thus contamination of the container on its outer surface are avoided.
  • the object of the invention is to provide a method and a closing machine, with the avoidance of foaming of the respective product or filling material, a durability and / or quality especially of oxygen-sensitive products impairing oxygen occlusion in filled and sealed containers avoided becomes.
  • the WO 94/25347 A1 discloses a capper in which a gas and closure bell is lowered and sealed onto the shoulder of a container, during which gas is introduced into this interior space to displace the oxygen in the air.
  • a comparable device shows the US 3,246,447 , in which container-like a bell in the closing process encloses the mouth space of a container and in which the necessary closure cap is added, wherein further inert gas can be introduced to displace oxygen from this interior of the bell.
  • An improved solution suggests the EP 0 272 736 A1 in which, in a first step, a vacuum is generated in the closure bell sealed to the container shoulder. Subsequently, an inert gas is then introduced into the evacuated interior of the bell and the container is closed.
  • a disadvantage of these devices is that the individual coverage of containers in terms of machine performance is very limiting.
  • the GB 2 174 682 A describes a Kronkorkenversch multiplier in which a container mouth is received in a circumferential closure space, wherein the container mouth is supported by a circumferential portion and a fixed, radially outer guide member.
  • the closure chamber has lateral supply channels for an inert gas in order to displace oxygen from the gas space in the filled bottles, for which purpose the container mouth is overflowed with inert gas horizontally.
  • the disadvantage here is that in the gas space very high turbulence caused by both rotating and fixed space parts on the other hand, so that for the safe displacement of oxygen from the mouth region of a container very large volumes of inert gas must be expended.
  • the inert gas atmosphere is enclosed in an inert gas space or a partial space of an inert gas space formed (inert gas space or subspace) by or on the capping machine, for example, an enclosure on the capping machine.
  • This design ensures that the space to be supplied with the inert gas and containing the inert gas atmosphere has the smallest possible volume.
  • the containers are each total, i. taken with their entire container height when closing in the inert gas space or subspace, the height of the inert gas space or subspace then corresponds for example substantially only the height of the container.
  • the containers are each at closing only with a mouth region having its container mouth, i. taken with a respective container mouth having part height in the inert gas space or subspace, so that there is a particularly small volume for the space to be supplied with the inert gas.
  • the generally designated 1 in the figures plant is used to fill in the illustrated embodiment as bottles 2 containers with a liquid product or filling, for example me a drink, and for closing the bottles 2 after filling.
  • a liquid product or filling for example me a drink
  • the plant 1 comprises a filling machine 3, which has, for example, the usual configuration known to those skilled in the art with a rotor 4 (arrow A) driven circumferentially about a vertical machine axis and with a multiplicity of filling positions formed on the circumference of the rotor 4, as well as a closing machine 5 circulating design, ie with a about a vertical machine axis VA circumferentially (arrow B) driven rotor 6, at the periphery of a plurality of Verscheasepositionen 7 (eg FIG. 2 ) are formed.
  • a filling machine 3 which has, for example, the usual configuration known to those skilled in the art with a rotor 4 (arrow A) driven circumferentially about a vertical machine axis and with a multiplicity of filling positions formed on the circumference of the rotor 4, as well as a closing machine 5 circulating design, ie with a about a vertical machine axis VA circumferentially (arrow B) driven rotor 6, at the periphery
  • the bottles 2 become upright, i. with its bottle axis oriented in the vertical direction via a conveyor 8 the u.a. supplied by a transport or inlet star 9.1 container or bottle inlet 9 of the filling machine 3.
  • the filled bottles 2 pass via a transport path 10 formed by a plurality of transport stars 10.1 - 10.3 individually to one of the closing positions 7 of the closing machine 5 and are sealed after closing via a container outlet 11 forming transport or outlet star 11.1 on the conveyor 12 for transporting the filled and closed bottles 2 passed on.
  • the closing positions 7 are provided on the circumference of the rotor 6 at uniform angular intervals around the vertical machine axis VA of the closing machine 5.
  • each closing position 7 consists for this purpose of a closing tool 14 and a container or bottle carrier 15 which is provided below the associated Verschierwerkmaschines 14 and formed in the illustrated embodiment as a bottle plate on which the respective bottle 2 stands up during closing with its bottom 2.1.
  • the closing positions 7 or their closing tools 14 are, in a manner known per se to the person skilled in the art, designed such that, when the rotor 6 is rotated about the axis VA at a closure feed position 16 (FIG. Fig. 2 ) each record a closure 13, this closure 13 then on a subsequent to the position 16 angular range of rotation of the rotor 6 on the Place container or bottle mouth 2.2 of the respective bottle 2 and fix at this mouth by pressing with a punch 14.1 and by deforming with a closing cone 14.3, as shown in the FIG. 2 is shown on the right at the position 17.
  • the peculiarity of the capping machine 5 is that the closure of the bottles 2 with the closures 13 takes place in an inert gas atmosphere, i. the closing tools 14, i. their functional with the closures 13 and 2 bottles functional elements, namely in the illustrated embodiment, the stamp 14 'and closing cones 14 "are arranged in an inert gas 18, which is constantly traversed by an inert gas and the atmosphere has an at least greatly reduced oxygen content Inert gas space 18 or into a subspace 18.1 of this inert gas chamber 18 also reaches the bottles 2 with their mouth region having the bottle mouth 2.2 in the illustrated embodiment.
  • the inert gas space 18 is designed as an annular space surrounding the axis VA, for example limited by a plurality of wall elements, namely by an outer, the axis AV concentrically enclosing circular cylindrical wall element 19, by an interior, the axis VA also concentrically enclosing circular cylindrical wall element 20, by a in a plane arranged perpendicular to the axis VA and this axis concentrically enclosing lower annular wall member 21 and by an axis VA enclosing upper annular wall element 22nd
  • the wall elements 20-22 are provided on the rotor 6 in such a way that the wall element 21 extends outwardly as far as the lower edge of the wall element 19 and the inert gas space 18 there except for one between the wall elements 19 and 21 remaining gap 24 closes.
  • the diameter of the wall elements 19 and 20 is selected so that the wall element 19 is further away from the axis VA than the closing tools 5 and is sufficiently radially spaced therefrom.
  • the diameter of the wall element 19 concentrically enclosed by the wall element 20 is selected such that it is closer to the axis VA than the closing tools 5 and is sufficiently radially spaced therefrom.
  • an opening 25 is provided at each closing position 7, through which the respective bottle 2, when closing from below, extends into the lower partial space 18.1 of the inert gas chamber 18 with its mouth region having the bottle mouth 2.2.
  • the container carrier 15 for example, by lifting devices, not shown, in each case an axial direction controlled parallel to the axis VA can be raised and lowered. After the transfer of a respective bottle 2 to a closing position 7, the first lowered container carrier 15 is raised for the closing operation and the respective bottle 2 thereby moves with its mouth region through the opening 25 into the subspace 18.1. After closing the relevant bottle 2 is lowered again with the respective container carrier 15, so that it is completely outside of the inert gas 18.
  • the wall member 21 is formed, for example, as a flat disc with receiving pockets located at its edge for the container neck.
  • the containers are inserted without changing their height in the place by suitable Studentsubstoff in these receiving pockets.
  • the open outer edges of the pockets are closed, for example by a non-rotating element, whereby the sterile air consumption can be kept low.
  • the outer wall element 19 is provided with an opening 26.
  • the inert gas terminals 27 are provided which are distributed in the upper region of the wall element 19 about the axis VA.
  • the connections 27 each open into an upper subspace 18.2 of the inner space 18.
  • a perforated intermediate wall 28 is provided between the two subspaces 18.1 and 18.2 .
  • This is also annular in the illustrated embodiment and arranged in a plane perpendicular to the axis VA.
  • Through the perforated intermediate wall 28 (perforated plate or laminator) is achieved in the subspace 18.1 a uniformly distributed laminar or substantially uniformly distributed laminar flow of the inert gas in a vertical direction from top to bottom, ie with a direction of the bottle mouths 2.2 direction of flow, as shown in the Figures 2-4 indicated by the arrows C.
  • the inert gas supplied via the connections 27 and via the nozzle 29 exits from the inert gas space 18 or from the subspace 18.1 at openings which, in the lower area of the subspace 18.1, are not only separated by the gap 23 but also, in particular, by the respective annular gap between the latter Edge of the openings 25 and the mouth areas of the bottles 2 and the opening 26 are formed so that the bottles 2 are flowed around at its mouth region, the VerschJacqueswerkmaschinee 14 and the closures 3 to the Verschetzwerkmaschinemaschinen 14 and the supply of inert gas and thus at a low inert gas consumption, the product or the contents harmful oxygen entry in the bottles 2 is effectively prevented.
  • the nozzles 29 it is possible to avoid a quality and / or durability impairing oxygen entry into the contents, although the filling of the bottles 2 and also the transport of the filled bottles 2 via the transport path 10 to the capping machine 5, for example take place under normal atmosphere and only the closure of the bottles 2 is made in the inert gas atmosphere, so as to ensure in particular the lowest possible consumption of inert gas.
  • the inert gas 18 thus has a reduced compared to the height of the bottle height and thus can be performed with relatively small volume.
  • Suitable inert gas for the inert gas atmosphere and / or for the Inertgasbegasung are, for example, CO 2 or CO 2 gas and / or nitrogen.
  • closures 13 in the form of crown corks, but also includes the use of other closures or the application in other closures adapted sealing machines.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verschließen von Flaschen oder dergleichen Behälter gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Verschließmaschine gemäß Oberbegriff Patentanspruch 16.
  • Bei einer Vielzahl von Produkten, insbesondere bei vielen Getränken besteht das Problem, dass die Haltbarkeit und/oder Qualität, insbesondere auch der Geschmack solcher in Flaschen oder dergleichen Behälter aufgefüllter Produkte durch Luft- bzw. Sauerstoffeinschluss stark beeinträchtigt werden können. Dabei erfolgt der Sauerstoffeintrag oder Sauerstoffeinschluss insbesondere während oder auch nach dem Füllen und vor und/oder während des Verschließens beispielsweise über die offene Behältermündung.
  • Um hier Abhilfe zu schaffen, ist es bei kohlensäurehaltigen Produkten, z. B. Bier bereits üblich, ein gesteuertes Aufschäumen des in den jeweiligen Behälter (z .B. Flasche oder Dose) eingebrachten Produktes zu bewirken, und zwar jeweils durch Einspritzen eines Aufschäummediums, z.B. durch Einspritzen von sterilem Wasser oder einer geringen Menge des abgefüllten Produktes, um so mit dem hierbei gebildeten Schaum über dem Produkt- oder Füllgutspiegel im jeweiligen Behälter die vorhandene Luft oder den vorhandenen Sauerstoff zu verdrängen, bevor dann das Verschließen des jeweiligen Behälters erfolgt. Nachteilig ist dabei u.a., dass durch das Aufschäumen nicht unerhebliche Produktverluste eintreten können und es außerdem erforderlich ist, den Aufschäumprozess so zu steuern, dass ein Überschäumen oder Austreten des Produktes und damit eine Verschmutzung des Behälters an seiner Außenfläche vermieden sind.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Verschließmaschine aufzuzeigen, mit dem bzw. mit der unter Vermeidung eines Aufschäumens des jeweiligen Produktes oder Füllgutes ein die Haltbarkeit und/oder Qualität insbesondere auch von sauerstoff-empfindlichen Produkten beeinträchtigender Sauerstoffeinschluss in gefüllten und verschlossenen Behältern vermieden wird.
  • Die WO 94/25347 A1 offenbart einen Verschließer, bei welchem eine Gas- und Verschlussglocke auf der Schulter eines Behälters abgesenkt und abgedichtet wird, wobei während des Verschließens die Einleitung eines Gases in diesen inneren Raum erfolgt, um den Luftsauerstoff zu verdrängen.
  • Eine vergleichbare Vorrichtung zeigt die US 3 246 447 , bei der ebenfalls behälterweise eine Glocke im Verschlussvorgang den Mündungsraum eines Behälters umschließt und in den der nötige Verschlussdeckel aufgenommen wird, wobei weiterhin Inertgas einführbar ist, um Sauerstoff aus diesem Innenraum der Glocke zu verdrängen. Eine hierzu verbesserte Lösung schlägt die EP 0 272 736 A1 vor, bei der in einem ersten Schritt ein Vakuum in der an der Behälterschulter abgedichteten Verschlussglocke erzeugt wird. Nachfolgend wird dann in den evakuierten Innenraum der Glocke ein Inertgas eingeleitet und der Behälter verschlossen. Nachteilig an diesen Vorrichtungen ist, dass der Einzelüberdeckung von Behältern bezüglich der Maschinenleistungen sehr limitierend ist.
  • Die GB 2 174 682 A beschreibt einen Kronkorkenverschließer, bei dem eine Behältermündung in einem umlaufenden Verschlussraum aufgenommen wird, wobei die Behältermündung von einem umlaufenden Abschnitt und einem feststehenden, radial äußeren Führungsteil getragen wird. Der Verschlussraum weist seitliche Zuleitungskanäle für ein Inertgas auf, um Sauerstoff aus dem Gasraum in den gefüllten Flaschen zu verdrängen, wozu die Behältermündung mit Inertgas horizontal überströmt wird. Nachteilig ist hierbei, dass in dem Gasraum sehr hohe Turbulenzen durch einerseits drehende und andererseits feststehende Raumteile entstehen, so dass zur sicheren Verdrängung von Sauerstoff aus dem Mündungsbereich eines Behälters sehr große Volumina an Inertgas aufgewendet werden müssen.
  • Mit der Erfindung ist zumindest eine deutlichere Reduzierung des Sauerstoffeinschlusses in mit einem Füllgut gefüllten und verschlossene Behälter derart erreicht, dass selbst bei sauerstoff-empfindlichen Produkten eine lange Haltbarkeit ohne Minderung der Qualität erzielt wird. Überschäumverluste, wie sie bisher durch das Verdrängen von Luft bzw. Sauerstoff durch Aufschäumen in Kauf genommen werden mussten, sind ebenfalls vermieden.
  • Ebenfalls wird es durch die Anwendung der Erfindung ermöglicht, auf die, dem Fachmann bekannten, äußerst kostenintensiven und wartungsanfälligen Hochdruckeinspritzanlagen zur Aufschäumung des Füllgutes zu verzichten.
  • Bei der Erfindung ist die Inertgas-Atmosphäre in einem Inertgasraum oder einem Teilraum eines Inertgasraumes eingeschlossen, der (Inertgasraum oder Teilraum) von oder an der Verschließmaschine gebildet ist, beispielsweise von einer Einhausung an der Verschließmaschine. Durch diese Ausbildung ist gewährleistet, dass der mit dem Inertgas zu versorgende und die Inertgas-Atmosphäre enthaltende Raum ein möglichst geringes Volumen aufweist.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Behälter jeweils insgesamt, d.h. mit ihrer gesamten Behälterhöhe beim Verschließen in dem Inertgasraum oder Teilraum aufgenommen, wobei die Höhe des Inertgasraumes bzw. Teilraumes dann beispielsweise im Wesentlichen nur der Höhe der Behälter entspricht.
  • Bei einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Behälter jeweils beim Verschließen nur mit einem ihre Behältermündung aufweisenden Mündungsbereich, d.h. mit einer die jeweilige Behältermündung aufweisenden Teilhöhe in dem Inertgasraum oder Teilraum aufgenommen, so dass sich ein besonders kleines Volumen für den mit dem Inertgas zu versorgenden Raum ergibt.
  • Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    in schematischer Darstellung eine Anlage zum Füllen von Flaschen oder dergleichen Behälter mit einem flüssigen Füllgut sowie zum Verschließen der Behälter in einer Inertgas-Atmosphäre;
    Fig. 2
    in vereinfachter Darstellung eine Verschließmaschine der Anlage der Figur 1;
    Fig. 3
    und 4 jeweils in vergrößerter Einzeldarstellung verschiedene Positionen der Verschließmaschine der Figur 2.
  • Die in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Anlage dient zum Füllen von bei der dargestellten Ausführungsform als Flaschen 2 ausgebildeten Behältern mit einem flüssigen Produkt oder Füllgut, beispielsweise mir einem Getränk, sowie zum Verschließen der Flaschen 2 nach dem Füllen.
  • Die Anlage 1 umfasst hierfür eine Füllmaschine 3, die beispielsweise die übliche dem Fachmann bekannte Ausbildung mit einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufend angetriebenen Rotor 4 (Pfeil A) und mit einer Vielzahl von am Umfang des Rotors 4 ausgebildeten Füllpositionen aufweist, sowie eine Verschließmaschine 5 ebenfalls umlaufender Bauart, d.h. mit einem um eine vertikale Maschinenachse VA umlaufend (Pfeil B) angetriebenen Rotor 6, an dessen Umfang eine Vielzahl von Verschließpositionen 7 (z.B. Figur 2) gebildet sind.
  • Die Flaschen 2 werden aufrecht stehend, d.h. mit ihrer Flaschenachse in vertikaler Richtung orientiert über einen Transporteur 8 dem u.a. von einem Transport- oder Einlaufstern 9.1 gebildeten Behälter- oder Flascheneinlauf 9 der Füllmaschine 3 zugeführt. Die gefüllten Flaschen 2 gelangen über eine von mehreren Transportsternen 10.1 - 10.3 gebildete Transportstrecke 10 jeweils einzeln an eine der Verschließpositionen 7 der Verschließmaschine 5 und werden nach dem Verschließen über einen den Behälterauslauf 11 bildenden Transport- oder Auslaufstern 11.1 an dem Transporteur 12 zum Abtransportieren der gefüllten und verschlossenen Flaschen 2 weiter geleitet. Die Verschließpositionen 7 sind am Umfang des Rotors 6 in gleichmäßigen Winkelabständen um die vertikale Maschinenachse VA der Verschließmaschine 5 verteilt vorgesehen.
  • In der Anlage 1, bei der die Füllmaschine 3 und der Verschließer 5 auch zu einem Block zusammengefasst sein können, erfolgt das Verschließen der Flaschen 2 mit Verschlüssen 13, die als Kronenkorken dargestellt sind, aber auch anders ausgeführt sein können. Jede Verschließposition 7 besteht hierfür aus einem Verschließwerkzeug 14 sowie aus einem Behälter- oder Flaschenträger 15, der unterhalb des zugehörigen Verschließwerkzeugs 14 vorgesehen und bei der dargestellten Ausführungsform als Flaschenteller ausgebildet ist, auf dem die jeweilige Flasche 2 während des Verschließens mit ihrem Boden 2.1 aufsteht.
  • Die Verschließpositionen 7 bzw. deren Verschließwerkzeuge 14 sind in der dem Fachmann an sich bekannten Weise so ausgebildet, dass sie beim Umlaufen des Rotors 6 um die Achse VA an einer Verschlusszuführungsposition 16 (Fig. 2) jeweils einen Verschluss 13 aufnehmen, diesen Verschluss 13 dann auf einem an die Position 16 anschließenden Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 6 auf die Behälter- oder Flaschenmündung 2.2 der jeweiligen Flasche 2 aufsetzen und an dieser Mündung unter Anpressen mit einem Stempel 14.1 sowie durch Verformen mit einem Verschließkonus 14.3 fixieren, wie dies in der Figur 2 rechts an der Position 17 dargestellt ist.
  • Die Besonderheit der Verschließmaschine 5 besteht darin, dass das Verschließen der Flaschen 2 mit den Verschlüssen 13 in einer Inertgas-Atmosphäre erfolgt, d.h. die Verschließwerkzeuge 14, d.h. deren mit den Verschlüssen 13 und Flaschen 2 zusammenwirkende Funktionselemente, nämlich bei der dargestellten Ausführung deren Stempel 14' und Verschließkonen 14" in einem Inertgasraum 18 angeordnet sind, der ständig von einem Inertgas durchströmt wird und dessen Atmosphäre einen zumindest stark reduzierten Sauerstoffanteil aufweist. In diesen Inertgasraum 18 bzw. in einen Teilraum 18.1 dieses Inertgasraums 18 reichen während des Verschließprozesses auch die Flaschen 2 mit ihrem die Flaschenmündung 2.2 aufweisenden Mündungsbereich hinein. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Inertgasraum 18 als ein die Achse VA konzentrisch umschließender Ringraum ausgebildet, und zwar beispielsweise begrenzt durch mehrere Wandelemente, nämlich durch ein äußeres, die Achse AV konzentrisch umschließendes kreiszylinderförmiges Wandelement 19, durch ein Inneres, die Achse VA ebenfalls konzentrisch umschließendes kreiszylinderförmiges Wandelement 20, durch ein in einer Ebener senkrecht zur Achse VA angeordnetes und diese Achse konzentrisch umschließendes unteres kreisringförmiges Wandelement 21 sowie durch ein die Achse VA umschließendes oberes kreisringförmiges Wandelement 22.
  • Mit Ausnahme des Wandelementes 19 sind die Wandelemente 20 - 22 an dem Rotor 6 vorgesehen, und zwar derart, dass das Wandelement 21 außen liegend bis an den unteren Rand des Wandelementes 19 reicht und den Inertgasraum 18 dort bis auf einen zwischen den Wandelementen 19 und 21 verbleibenden Spalt 24 verschließt. Der Durchmesser der Wandelemente 19 und 20 ist so gewählt, dass das Wandelement 19 von der Achse VA weiter entfernt ist als die Verschließwerkzeuge 5 und von diesen ausreichend radial beabstandet ist. Der Durchmesser des vom Wandelement 19 konzentrisch umschlossenen Wandelementes 20 so gewählt, dass dieses der Achse VA näher liegt als die Verschließwerkzeuge 5 und von diesen ausreichend radial beabstandet ist.
  • In dem unteren Wandelement 21 ist an jeder Verschließposition 7 eine Öffnung 25 vorgesehen, durch welche die jeweilige Flasche 2 beim Verschließen von unten her mit ihren die Flaschenmündung 2.2 aufweisenden Mündungsbereich in den unteren Teilraum 18.1 des Inertgasraums 18 hineinreicht. Um dies zu ermöglichen sind die Behälterträger 15 beispielsweise durch nicht dargestellte Hubeinrichtungen in jeweils einer Achsrichtung parallel zur Achse VA gesteuert anhebbar und absenkbar. Nach der Übergabe jeweils einer Flasche 2 an eine Verschließposition 7 wird der zunächst abgesenkte Behälterträger 15 für den Verschließvorgang angehoben und die betreffende Flasche 2 dabei mit ihrem Mündungsbereich durch die Öffnung 25 in den Teilraum 18.1 hinein bewegt. Nach dem Verschließen wird die betreffende Flasche 2 mit dem jeweiligen Behälterträger 15 wieder abgesenkt, so dass sich diese vollständig außerhalb des Inertgasraums 18 befindet.
  • Ebenfalls denkbar, und in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallend, sind Ausgestaltungen, bei welchen auf Hubeinrichtungen verzichtet wird. Bei einer solchen Vorrichtung ist das Wandelement 21 beispielsweise als ebene Scheibe mit an ihrem Rand befindlichen Aufnahmetaschen für den Behälterhals ausgebildet. Die Behälter werden ohne Veränderung ihrer Ortshöhe durch geeignete Überschubmittel in diese Aufnahmetaschen eingeschoben. Die offenen Außenkanten der Taschen werden beispielsweise durch ein nicht umlaufendes Element verschlossen, wodurch der Sterilluftverbrauch gering gehalten werden kann.
  • Dort, wo die Verschlüsse 13 an der Verschlussaufnahmeposition an die sich an dieser Position vorbei bewegenden Verschließwerkzeuge 14 übergeben werden, ist das äußere Wandelement 19 mit einer Öffnung 26 versehen.
  • Zum Zuführen des Inertgases dienen Anschlüsse 27, die im oberen Bereich des Wandelementes 19 um die Achse VA verteilt vorgesehen sind. Die Anschlüsse 27 münden jeweils in einem oberen Teilraum 18.2 des Innenraumes 18. Zwischen den beiden Teilräumen 18.1 und 18.2 ist eine perforierte Zwischenwand 28 vorgesehen. Diese ist bei der dargestellten Ausführungsform ebenfalls kreisringförmig ausgebildet und in einer Ebene senkrecht zur Achse VA angeordnet. Durch die perforierte Zwischenwand 28 (Lochblech oder Laminator) wird im Teilraum 18.1 eine gleichmäßig verteilte laminare oder im wesentlichen gleichmäßig verteilte laminare Strömung des Inertgases in vertikaler Richtung von oben nach unten erreicht, d.h. mit einer auf die Flaschenmündungen 2.2 gerichteten Strömungsrichtung, wie dies in den Figuren 2 - 4 mit den Pfeilen C angedeutet ist.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform ist an dem Wandelement 19 in Drehrichtung B des Rotors 6 auf die Position 16 folgend, an der die Übergabe der Verschlüsse 13 an die Verschließwerkzeuge 14 erfolgt, wenigstens eine Düse 29 vorgesehen, an der die Flaschen 2 mit ihrer Flaschenmündung 2.2 vorbei bewegt werden. Mit der Düse 29 wird jede Flasche 2 innen, d.h. in dem oberhalb des Füllgutspiegels vorhandenen bzw. vom Füllgut nicht eingenommenen Flascheninnenraum mit einem Strahl 30 aus Inertgas beaufschlagt (Inertgasbegasung), um so in der jeweiligen Flasche 2 vorhandene Luftreste und Sauerstoffreste zu entfernen.
  • Das über die Anschlüsse 27 sowie über die Düse 29 zugeführte Inertgas tritt aus dem Inertgasraum 18 bzw. aus dem Teilraum 18.1 an Öffnungen aus, die im unteren Bereich des Teilraumes 18.1 nicht nur von dem Spalt 23, sondern insbesondere auch von dem jeweiligen Ringspalt zwischen dem Rand der Öffnungen 25 und den Mündungsbereichen der Flaschen 2 sowie von der Öffnung 26 gebildet sind, so dass die Flaschen 2 an ihren Mündungsbereich, die Verschließwerkzeuge 14 sowie auch die Verschlüsse 3 an den Verschließwerkzeugen 14 und beim Zuführen vom Inertgas intensiv umströmt werden und dadurch bei einem geringen Inertgas-Verbrauch ein das Produkt bzw. das Füllgut schädigender Sauerstoffeintrag in den Flaschen 2 wirksam verhindert ist.
  • Speziell durch die Verwendung der Düsen 29 ist es möglich, einen die Qualität und/oder die Haltbarkeit beeinträchtigenden Sauerstoffeintrag in das Füllgut zu vermeiden, obwohl das Füllen der Flaschen 2 und auch der Transport der gefüllten Flaschen 2 über die Transportstrecke 10 an die Verschließmaschine 5 beispielsweise unter Normal-Atmosphäre erfolgen und lediglich das Verschließen der Flaschen 2 in der Inertgas-Atmosphäre vorgenommen wird, um so insbesondere auch einen möglichst geringen Verbrauch an Inertgas sicher zu stellen. Zur Reduzierung des Verbrauchs an Inertgas trägt weiterhin auch bei, dass die Flaschen 2 beim Verschließen lediglich mit ihrem Mündungsbereich in den Inertgasraum 18 bzw. in den dortigen Teilraum 18.1 hineinreichen, der Inertgasraum 18 also eine im Vergleich zur Höhe der Flaschen reduzierte Höhe aufweist und somit mit relativ kleinem Volumen ausgeführt werden kann.
  • Als Inertgas für die Inertgas-Atmosphäre und/oder für die Inertgasbegasung eignen sich beispielsweise CO2 oder CO2-Gas und/oder Stickstoff.
  • Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
  • So ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf die Verwendung von Verschlüssen 13 in Form von Kronenkorken beschränkt, sondern schließt auch die Verwendung anderer Verschlüsse bzw. die Anwendung bei auf andere Verschlüsse angepassten Verschließmaschinen ein.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Anlage
    2
    Flasche
    2.1
    Flaschenboden
    2.2
    Flaschenmündung
    3
    Füllmaschine
    4
    Rotor der Füllmaschine 3
    5
    Verschließmaschine
    6
    Rotor der Verschließmaschine 5
    7
    Verschließposition
    8
    Transporteur zum Zuführen der leeren Flaschen 2
    9
    Flaschen- oder Behältereinlauf
    9.1
    Einlauf- oder Transportstern
    10
    Transportstrecke
    10.1, 10.2, 10.3
    Transportstern
    11
    Flaschen- oder Behälterauslauf
    11.1
    Auslauf- oder Transportstern
    12
    Transporteur
    13
    Verschluss
    14
    Verschlusswerkzeug
    14.1
    Stempel
    14.2
    Verschließkonus
    15
    Behälter- oder Flaschenträger
    16
    Übergabeposition für Verschlüsse 13
    17
    Position
    18
    Inertgasraum
    18.1, 18.2
    Teilraum
    19 - 22
    Wandelement
    23, 24
    Spalt
    25, 26
    Öffnung
    27
    Anschluss für die Einleitung des Inertgases
    28
    perforierte Zwischenwand
    29
    Düse
    30
    Düsenstrahl
    A
    Drehrichtung des Rotors 4
    B
    Drehrichtung des Rotors 6
    C
    laminare Strömung des Inertgases
    D
    Austritt des Inertgases an den Öffnungen 25
    E
    Austritt des Inertgases an den Öffnungen 26

Claims (31)

  1. Verfahren zum Verschließen von Flaschen, Dosen oder dergleichen Behälter (2), insbesondere von mit einem sauerstoff-empfindlichen Füllgut gefüllten Behältern (2) mit einer Verschließmaschine (5) unter Inertgas-Atmosphäre erfolgt, bei welcher Verschließmaschine (5) ein um eine vertikale Maschinenachse (VA) umlaufend antreibbarer Rotor (6) mit mehreren am Umfang des Rotors (6) ausgebildeten und jeweils wenigstens ein Verschließwerkzeug (14) aufweisenden Verschließstationen (7) ausgebildet wird, wobei der Inertgasraum (18) oder Teilraum (18.1) als ein die Maschinenachse (VA) umschließender Ringraum ausgebildet wird, und bei dem das Verschließen der Behälter (2) in dem von der Verschließmaschine (5) gebildeten, die Inertgas-Atmosphäre enthaltenden Inertgasraum (18) oder Teilraum (18.1) erfolgt, in welchem die Behälter (2) während des Verschließens wenigstens im Bereich ihrer Behältermündung (2.2) aufgenommen sind.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließen der Behälter (2) in einer den Inertgasraum (18) oder Teilraum(18.1) bildenden Einhausung (19 - 22) der Verschließmaschine (5) erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (2) während des Verschließens nur mit einem die jeweilige Behältermündung (2.2) aufweisenden Mündungsbereich oder mit einer die jeweilige Behältermündung (2.2) aufweisenden Behälterteilhöhe in dem Inertgasraum (18) oder Teilraum (18.1) aufgenommen sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (2) während des Verschließens jeweils insgesamt, d.h. mit ihrer gesamten Behälterhöhe in dem Inertgasraum (18) oder Teilraum (18.1) aufgenommen sind.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Inertgas der Inertgas-Atmosphäre CO2 oder CO2-Gas und/oder Stickstoff ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Inertgas-Atmosphäre einen Sauerstoffgehalt von deutlich unter 20 % aufweist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Inertgas-Atmosphäre einen Sauerstoffgehalt < 5 % aufweist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verschließen der Behälter (2) eine jeweils wenigstens einmalige Begasung jedes Behälters über seine Behältermündung (2.2) mit einem Inertgas erfolgt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Begasung der Behälter (2) in dem Inertgas-Atmosphäre enthaltenden Inertgasraum (18) oder Teilraum (18.1) erfolgt.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Begasung der Behälter durch wenigstens einen aus einer Düse (29) austretenden Inertgas-Strahl erfolgt.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Inertgasraum (18) oder Teilraum (18.1) eine Inertgas-Strömung, beispielsweise eine laminare oder im Wesentlichen laminare Inertgas-Strömung erzeugt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (2) zumindest im Bereich ihrer Behältermündung (2.2) beim Verschließen von dem Inertgas umströmt werden.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Inertgasraum (18) oder im Teilraum (18.1) eine auf die Behältermündungen (2.2) gerichtete Inertgas-Strömung erzeugt wird, beispielsweise mit einer Strömungsrichtung von oben nach unten oder im Wesentlichen von oben nach unten.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verschließen der Behälter (2) verwendete Verschlüsse (13) während und/oder vor dem Aufbringen auf die Behälter (2) von dem Inertgas umströmt werden.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllen der Behälter (2) in einer Umgebungsatmosphäre erfolgt.
  16. Verschließmaschine zum Verschließen von mit einem Produkt oder Füllgut, insbesondere mit einem sauerstoff-empfindlichem Füllgut gefüllten Flaschen, Dosen oder dergleichen Behälter (2) an ihren Behältermündungen (2.2) unter Verwendung von Verschlüssen (13) unter Inertgas-Atmosphäre, mit wenigstens einer Verschließstation (7) mit einem Verschließwerkzeug (14), wobei wenigstens ein an der Verschließmaschine (5) ausgebildeter und mit dem Inertgas beaufschlagbaren Inertgasraum (18) oder Teilraum (18.1) vorgesehen ist, in welchem der jeweils zu verschließende Behälter (2) während des Verschließens zumindest mit einem die Behältermündung (2.2) aufweisenden Bereich aufgenommen ist, wobei die Verschließmaschine (5) einen um eine vertikale Maschinenachse (VA) umlaufend antreibbaren Rotor (6) mit mehreren am Umfang des Rotors (6) ausgebildeten und jeweils wenigstens ein Verschließwerkzeug (14) aufweisenden Verschließstationen (7) umfasst, und wobei der Inertgasraum (18) oder Teilraum (18.1) als ein die Maschinenachse (VA) umschließender Ringraum ausgebildet ist.
  17. Verschließmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (2) während des Verschließens nur mit einem die jeweilige Behältermündung (2.2) aufweisenden Mündungsbereich oder mit einer die jeweilige Behältermündung (2.2) aufweisenden Behälterteilhöhe in dem Inertgasraum (18) oder Teilraum (18.1) aufgenommen sind.
  18. Verschließmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (2) während des Verschließens jeweils insgesamt, d.h. mit ihrer gesamten Behälterhöhe in dem Inertgasraum (18) oder Teilraum (18.1) aufgenommen sind.
  19. Verschließmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Verschließstation (7) ein Verschließwerkzeug (14) aufweist, welches zumindest während des Verschließens wenigstens mit seinen mit den jeweiligen Verschluss (13) und/oder Behälter (2) zusammen wirkenden Funktionselementen (14.1, 14.2) in dem Inertgasraum (18) aufgenommen ist.
  20. Verschließmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Inertgasraum (18) durch eine Einhausung (19 - 22) von der Umgebungsatmosphäre getrennt ist.
  21. Verschließmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die den Inertgasraum (18) oder Teilraum (18.1) begrenzenden Einhausung (19 - 22) teilweise mit dem Rotor (6) umlaufend sowie teilweise ortsfest, d.h. mit dem Rotor (6) nicht umlaufend ausgebildet ist.
  22. Verschließmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Verschließstation (7) zumindest einen Behälterträger (15) aufweist, und dass der Behälterträger (15) außerhalb des Inertgasraumes (18) vorgesehen ist.
  23. Verschließmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 bis 22, gekennzeichnet durch Anschlüsse (27) zum Zuführen des Inertgases in den Inertgasraum (18), sowie durch Auslässe (23, 25, 26) zum Abführen des Inertgases aus dem Inertgasraum (18).
  24. Verschließmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 bis 23, gekennzeichnet durch Mittel (28) zur Erzeugung einer Inertgas-Strömung, vorzugsweise einer laminaren oder im Wesentlichen laminaren Inertgas-Strömung innerhalb des Inertgasraumes (18) oder des Teilraumes (18.1).
  25. Verschließmaschine nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch Mittel (28) zur Erzeugung einer Inertgas-Strömung, mit der die Behälter (2) zumindest im Bereich ihrer Behältermündung (2.2) beim Verschließen umströmt werden.
  26. Verschließmaschine nach Anspruch 24 oder 25, gekennzeichnet durch Mittel (28) zur Erzeugung einer auf die Behältermündungen (2.2) gerichtete Inertgas-Strömung, beispielsweise mit einer Strömungsrichtung von oben nach unten oder im Wesentlichen von oben nach unten.
  27. Verschließmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 bis 26, gekennzeichnet durch Mittel (29) zum Begasen der Behälter (2) an ihrem vom Füllgut nicht eingenommenen Innenraum mit dem Inertgas.
  28. Verschließmaschine nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Begasen der Behälter (2) im Inertgasraum (18) vorgesehen sind.
  29. Verschließmaschine nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Begasen der Behälter (2) von wenigstens einer Düse zum Ausbringen wenigstens eines Inertgas-Strahls gebildet sind.
  30. Verschließmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Inertgas CO2 und/oder Stickstoff ist.
  31. Verschließmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einer Anlage (1) zum Füllen und Verschließen der Behälter (2) einer Füllmaschine (3) nachgeschaltet ist, in der das Füllen der Behälter (2) vorzugsweise unter Normal-Atmosphäre erfolgt.
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