EP3621915A1 - Vorrichtung und verfahren zum befüllen eines behälters mit einem füllprodukt - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum befüllen eines behälters mit einem füllprodukt

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EP3621915A1
EP3621915A1 EP18723526.2A EP18723526A EP3621915A1 EP 3621915 A1 EP3621915 A1 EP 3621915A1 EP 18723526 A EP18723526 A EP 18723526A EP 3621915 A1 EP3621915 A1 EP 3621915A1
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EP
European Patent Office
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filling
container
valve
product
filled
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EP18723526.2A
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EP3621915B1 (de
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Christian KUERZINGER
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Krones AG
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Krones AG
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Publication date
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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
    • 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
    • B67C3/22—Details
    • B67C3/26—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
    • B67C3/2614—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling

Definitions

  • the present application relates to an apparatus and a method for filling a container with a filling product, in particular for filling a container with a carbonated filling product in a beverage filling plant.
  • the filling product is already in carbonated form. Accordingly, in a gas space above the filling product level in the filling product reservoir, there is a C0 2 atmosphere, which ensures that the CO 2 in the carbonated filling product in the filling product reservoir does not unbound, but in the intended dosage in the
  • Filling device can be carbonized so far that the desired
  • the uncarbonated filling product is first filled into the container to be filled and the
  • Carbonation is then carried out after the actual filling by means of a carbonation tube introduced into the container in the already filled container itself.
  • a device for carbonating the filling product in which in a first filling step the non-carbonated filling product is filled into the container to be filled, then by means of another device on a transfer path between the filling device and a closing device liquid C0 2 is introduced into the container and then a container lid is applied in the closing device.
  • Ultrasonic generator is degassed, only then make a carbonation of the filling product. In this way, an excessive foaming tendency is to be counteracted.
  • an object of the present invention to provide a device for filling a container with a filling product, which provides a further simplified construction of a beverage filling device.
  • This object is achieved by a device for filling a container with a filling product with the features of claim 1.
  • Advantageous developments emerge from the subclaims. Accordingly, an apparatus for filling a container with a filling product is proposed, which comprises a filling valve for opening and closing a Mountain Burns between a Mountain,reservoir and the container to be filled for controlling the filling of the container with the filling product.
  • a carbonator device is provided which communicates with the fill product flow of the fill valve to carbonize the fill product.
  • the filler carbonated by means of the carbonating device may either comprise no C0 2 at all before passing through the carbonating device, or may already contain less than the desired amount of C0 2 .
  • the first case the
  • Carbonating device the entire carbonation of the filling product.
  • only a subsequent dosage of C0 2 takes place in the filling product.
  • the carbonator device includes an injector for injecting C0 2 into the fill product flow of the fill valve.
  • an injector for injecting C0 2 into the fill product flow of the fill valve.
  • Flow meters for example, magnetic and / or inductive flow meter
  • Flow meters can be achieved, so that on the one hand a high product quality can be achieved, but this can be achieved on the other in an economical manner, since only the exact amount of C0 2 in the filling product stream must be delivered. A loss of C0 2 By a possible overdose can be avoided in this way, so that the proposed system design also leads to a more economical operation.
  • a particularly simple construction can be realized if the injector comprises a passage through a sleeve of the filling valve.
  • the carbonator device comprises an injector which is below a defined by a valve seat and a valve cone of the filling valve sealing in the
  • Container interior act.
  • the vacuum valve By means of the vacuum valve, the interior of the container can be brought to a predetermined ambient pressure.
  • the vacuum channel opens into the filling product throughflow below a sealing plane defined by a valve seat and a valve cone of the filling valve. Accordingly, the vacuum channel, regardless of the switching position of the filling valve with the container
  • the vacuum channel may be particularly preferably introduced into a sleeve of the filling valve in order to provide a structurally advantageous
  • the filling valve particularly preferably has a valve seat and a sealing therein
  • the carbonator device has a valve for accurately controlling the flow of C0 2 into the product flow rate, such that exact metering of C0 2 into the product
  • a carbonator device carbonates the fill product flowing through the fill product flow.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a device for filling a container with a filling product with a carbonating device.
  • FIG. 1 shows a device 1 for filling a container with a filling product is shown schematically.
  • the filling product is present in a Dratreservoir 10, which in the embodiment shown in the form of a ring boiler in a filler carousel a
  • Beverage bottling plant is formed.
  • the filling product flows from the filling product reservoir 10 via a filling product opening 12 into a filling valve 2, which comprises a filling valve sleeve 20, which provides a filling product throughflow 22.
  • a filling valve 2 which comprises a filling valve sleeve 20, which provides a filling product throughflow 22.
  • a plurality of filling valves 2 are arranged uniformly on the circumference of the filler carousel at the said filler carousel, in order to provide a plurality of filling points in this manner, in order to provide the required filling capacity and output accordingly.
  • the filling valve sleeve 20 of the filling valve 2 further has a filling valve seat 24, which is formed in the filling product through the flow rate of 22 limiting inner wall of the Besttechnische 20.
  • the filling product flows out of the filling product reservoir 10 through the filling product reservoir 10 when the filling valve cone 26 is open, that is to say when the filling valve cone 26 is lifted out of the filling valve seat 24
  • the Mountain maybeauslauf 29 ends in the illustrated embodiment of a receiving bell 30, to which the container to be filled 100 with its mouth portion 1 10 can be sealingly received. Accordingly, the filling product flows through the filling product outlet 29 directly through the mouth 1 10 in the container to be filled 100th
  • a Karbonleitersvornchtung 4 is provided, which with a Karbonmaschineskanal, which simultaneously acts as C0 2 injector 40, opens into the Food
  • a Karbonmaschineskanal which simultaneously acts as C0 2 injector 40, opens into the Food
  • Karbonleitersvornchtung 4 is below the valve closure level 28, that is arranged below the valve seat 24.
  • a vacuum valve 5 is provided below the valve sealing level 28, that is also below the valve seat 24, wherein the vacuum valve 5 is a vacuum channel 50 and a
  • Vacuum connection 52 which, for example, can also be connected to a vacuum or vacuum device.
  • Vacuum connection 52 which, for example, can also be connected to a vacuum or vacuum device.
  • the container can be rinsed with a closed filling valve 2 with C0 2 100 in order to reduce the oxygen content within the container 100th
  • the vacuum valve 5 is opened and at the same time the Karbonticiansventil 44 is opened, such that C0 2 can flow through the interior of the container to be filled 100 and then can be withdrawn via the vacuum valve 5.
  • an evacuation of the container to be filled 100 by opening the vacuum valve 5 and applying a negative pressure or a vacuum at the vacuum port 52 can be achieved. Thereafter, the just described C0 2 purge can then be performed by opening the Karbonticiansventils 44.
  • the container 100 is biased by the fact that the vacuum valve 5 is closed and the C ⁇ 2 -lnjektor or the Karbonmaschinesvortechnisch 4 remains open with the Karbonticiansventil 44. Accordingly, it can reach 40 in the interior of the container to be filled 100 and bias the container interior of the container 100 according to the intended biasing pressure on the C0 2 supply 42 C0 2 by the Karbonticiansventil 44 and the injector.
  • the interior of the container 100 is evacuated by opening the vacuum valve 5 so as to provide a negative pressure or a vacuum in the interior of the container 100, respectively.
  • vacuum a negative pressure at an absolute pressure of 0.5 bar to 0.05 bar, preferably 0.3 bar to 0.1 bar, can also be used preferably from 0, 1 bar, to be understood.
  • Carbonating device 4 a metered controlled metered addition of C0 2 in the inflowing into the container 100 Brown Gillstrom can be achieved.
  • a controlled and controlled introduction of C0 2 can be achieved in the Art Gillstrom. Accordingly, the filling product flowing out of the reservoir 10 is enriched with CO 2 .
  • the filling product present in the filling product reservoir 10 may either itself be already carbonated with CO 2 and the metered addition via the carbonating apparatus 4 merely ensures an adjustment or subsequent metering of CO 2 , or the filling product in the filling product reservoir 10 is completely uncarbonated and the desired complete carbonation of CO 2 Fill product finds with the
  • Carbonating device 4 during filling of the filling product instead.
  • the carbonating valve 44 is also closed either simultaneously with the closing of the filling valve 2, or before this time or after this time.
  • the pressure bell 30 of the filling valve is followed by a pressure chamber 6, which is sealed to the container 100, for example via a chamber seal 60, which rests against the outside of the container 100.
  • a pressure chamber 6 and the interior 62 of the pressure chamber 6 is sealed gas-tight relative to the environment.
  • the pressure chamber 6 can be acted upon by opening a C0 2 valve 64, which is arranged in a C0 2 supply 66, with C0 2 .
  • an overpressure with C0 2 is provided in the pressure chamber 6.
  • the overpressure preferably corresponds to the saturation pressure of the C0 2 in the container 100 after its filling.
  • the mouth of the container 100 can be released after the completion of the filling operation of the pressing bell 30, so that the interior of the container 100 is in communication with the interior 62 of the pressure chamber 6.
  • the bound in the filling product C0 2 and the not yet bound in the filling, but located in the container 100 C0 2 does not release due to the C0 2 pressure in the pressure chamber 6.
  • a foaming or leakage of the filling product from the filled container 100 can be avoided.
  • the filled container 100 can then be closed
  • the pressure chamber 6 can then be relieved after closure of the container 100 or after a settling of the filling product defined via a relief valve 68 and a discharge line 69 and then the corresponding filled container 100 are discharged from the device 1.
  • the container 100 filled with the carbonated filling product may be further

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Befüllen eines Behälters (100) mit einem Füllprodukt, umfassend ein Füllventil (2) zum Öffnen und Schließen eines Füllproduktdurchflusses (22) zwischen einem Füllproduktreservoir (10) und dem zu befüllenden Behälter (100) zum Steuern der Befüllung des Behälters mit dem Füllprodukt, wobei eine Karbonisierungsvorrichtung (4) zum Karbonisieren des Füllprodukts mit dem Füllproduktdurchfluss (22) des Füllventils (2) kommuniziert.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt
Technisches Gebiet
Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt, insbesondere zum Befüllen eines Behälters mit einem karbonisierten Füllprodukt in einer Getränkeabfüllanlage.
Stand der Technik Zum Befüllen von Behältern mit karbonisierten Füllprodukten ist es bekannt, das karbonisierte Füllprodukt mittels eines Füllelements in einen zu befüllenden Behälter einzufüllen. Dabei ist es bekannt, den zu befüllenden Behälter zunächst mit C02 vorzuspannen und das karbonisierte Füllprodukt dann mittels des Füllelements in den mit C02 vorgespannten Behälter einzufüllen. Durch die Vorspannung des Behälters mit C02 kann erreicht werden, dass während des
Füllvorganges das im Füllprodukt gebundene C02 nicht oder nur unwesentlich entbindet und entsprechend die Aufschäumneigung des Füllprodukts beim Einfüllen in den zu befüllenden Behälter reduziert wird.
Die Karbonisierung des Füllproduktes findet dabei vor dem eigentlichen Befüllen des Behälters mit dem Füllprodukt statt. Im Füllproduktreservoir, beispielsweise einem Ringkessel oder einem Zentralkessel einer Getränkeabfüllanlage, insbesondere in einem Füllerkarussell einer
Getränkeabfüllanlage, liegt das Füllprodukt bereits in karbonisierter Form vor. Entsprechend liegt in einem Gasraum oberhalb des Füllproduktspiegels in dem Füllproduktreservoir eine C02- Atmosphäre vor, welche dafür sorgt, dass das C02 in dem karbonisierten Füllprodukt in dem Füllproduktreservoir ebenfalls nicht entbindet, sondern in der vorgesehenen Dosierung im
Füllprodukt verbleibt.
Zum Versehen des Füllprodukts mit C02 vor dem Bereitstellen im Füllproduktreservoir sind dabei C02-Mischer und Injektoren bekannt, welche als separate Vorrichtungen ausgebildet sind und welche dafür sorgen, dass das Füllprodukt vor dem Eintritt in das Füllproduktreservoir der
Abfüllvorrichtung entsprechend so weit karbonisiert werden kann, dass das gewünschte
Karbonisierungsniveau erreicht wird. Der sich aus dem gewünschten Karbonisierungsniveau ergebende C02-Gegendruck entspricht dann dem C02-Druck, welcher im Gasraum oberhalb des Füllproduktspiegels in dem Füllproduktreservoir vorgehalten wird.
In einer alternativen, beispielsweise in der DE 100 28 676 A1 genannten Ausprägung, wird das unkarbonisierte Füllprodukt zunächst in den zu befüllenden Behälter eingefüllt und die
Karbonisierung wird dann nach der eigentlichen Befüllung mittels eines in den Behälter eingeführten Karbonisierungsrohres im bereits befüllten Behälter selbst vorgenommen.
Aus der DE 202 20 674 U1 ist eine Vorrichtung zum Karbonisieren des Füllprodukts bekannt, bei welcher in einem ersten Füllschritt das nicht karbonisierte Füllprodukt in den zu befüllenden Behälter eingefüllt wird, dann mittels einer weiteren Vorrichtung auf einem Transferweg zwischen der Füllvorrichtung und einer Verschließvorrichtung flüssiges C02 in den Behälter eingebracht wird und dann in der Verschließvorrichtung ein Behälterdeckel aufgebracht wird.
Aus der DE 10 2009 031 104 B3 ist weiterhin eine Vorrichtung bekannt, in welcher das Füllprodukt zunächst durch das Aufbringen von Druckschwankungen, beispielsweise mittels eines
Ultraschallerzeugers, entgast wird, um erst daraufhin eine Karbonisierung des Füllprodukts vorzunehmen. Auf diese Weise soll einer übermäßigen Aufschäumneigung entgegengewirkt werden.
Darstellung der Erfindung
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt anzugeben, welche einen weiter vereinfachten Aufbau einer Getränkeabfüllvorrichtung bereitstellt. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Entsprechend wird eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt vorgeschlagen, welche ein Füllventil zum Öffnen und Schließen eines Füllproduktdurchflusses zwischen einem Füllproduktreservoir und dem zu befüllenden Behälter zum Steuern der Befüllung des Behälters mit dem Füllprodukt umfasst. Erfindungsgemäß ist eine Karbonisierungsvorrichtung vorgesehen, die zum Karbonisieren des Füllprodukts mit dem Füllproduktdurchfluss des Füllventils kommuniziert.
Dadurch, dass eine Karbonisierungsvorrichtung zum Karbonisieren des Füllprodukts mit dem Füllproduktdurchfluss kommuniziert, kann auf weitere externe Vorrichtungen zum Karbonisieren beziehungsweise Begasen des Füllprodukts verzichtet werden. Insbesondere kann auf diese Weise eine einfache und zielgerichtete Karbonisierung der jeweiligen abzufüllenden Füllprodukte mit einer Karbonisierungsmenge erreicht werden, welche der gewünschten Beaufschlagung des Füllprodukts mit C02 entspricht. Es ergibt sich auf diese Weise auch ein vereinfachter Anlagenaufbau, da die Beaufschlagung des Füllprodukts mit dem C02 erst kurz vor dem Einfüllen des Füllprodukts in den zu befüllenden Behälter stattfindet und auf diese Weise erreicht werden kann, dass die stromaufwärts dem Füllventil vorgelagerten Anlagenbereiche kleiner dimensioniert werden können und auf vorgelagerte Karbonisierungsvorrichtungen verzichtet werden kann.
Das mittels der Karbonisierungsvorrichtung karbonisierte Füllprodukt kann vor dem Passieren der Karbonisierungsvorrichtung entweder überhaupt kein C02 umfassen, oder bereits einen geringeren als den gewünschten Anteil an C02 enthalten. Im ersten Fall übernimmt die
Karbonisierungsvorrichtung die gesamte Karbonisierung des Füllprodukts. Im zweiten Fall findet lediglich eine Nachdosierung von C02 in das Füllprodukt statt.
Besonders bevorzugt umfasst die Karbonisierungsvorrichtung einen Injektor zum Injizieren von C02 in den Füllproduktdurchfluss des Füllventils. Dadurch, dass das C02 mittels eines Injektors in den Füllproduktdurchfluss durch das Füllventil eingebracht werden kann, kann eine besonders exakte und genaue Dosierung von C02 - beispielsweise gemessen mittels entsprechender
Durchflussmesser (beispielsweise magnetische und/oder induktive Durchflussmesser)- erreicht werden, so dass zum einen eine hohe Füllproduktqualität erreicht werden kann, dies aber zum anderen auch auf eine wirtschaftliche Art und Weise erreicht werden kann, da nur die exakt benötigte Menge an C02 in den Füllproduktstrom abgegeben werden muss. Ein Verlust von C02 durch eine eventuelle Überdosierung kann auf diese Weise vermieden werden, so dass der vorgeschlagene Anlagenaufbau auch zu einem wirtschaftlicheren Betrieb führt.
Ein besonders einfacher Aufbau lässt sich realisieren, wenn der Injektor einen Durchgang durch eine Hülse des Füllventils umfasst.
Bevorzugt umfasst die Karbonisierungsvorrichtung einen Injektor, der unterhalb einer durch einen Ventilsitz und einen Ventilkegel des Füllventils definierten Abdichtungsebene in den
Füllproduktdurchfluss einmündet. Durch die Anordnung unterhalb der Abdichtungsebene, also zwischen Abdichtungsebene und zu befüllendem Behälter, kann die Karbonisierungsvorrichtung unabhängig von der Schaltstellung des Füllventils auf den Behälter beziehungsweise den
Behälterinnenraum wirken.
Weiterhin ist bevorzugt ein Vakuumventil mit einem Vakuumkanal, welcher mit dem
Füllproduktdurchfluss kommuniziert, vorgesehen. Mittels des Vakuumventils kann der Innenraum des Behälters auf einen vorgegebenen Umgebungsdruck gebracht werden. Dabei mündet besonders bevorzugt der Vakuumkanal unterhalb einer durch einen Ventilsitz und einen Ventilkegel des Füllventils definierten Abdichtungsebene in den Füllproduktdurchfluss ein. Entsprechend kann der Vakuumkanal unabhängig von der Schaltstellung des Füllventils mit dem Behälter
beziehungsweise dem Behälterinnenraum wechselwirken. Dabei kann besonders bevorzugt der Vakuumkanal in einer Hülse des Füllventils eingebracht sein, um eine baulich vorteilhafte
Ausbildung zu erreichen. Mittels des Vakuumventils kann der Innenraum des Behälters vor der Befüllung auf einen Unterdruck gebracht werden. Das Füllventil weist besonders bevorzugt einen Ventilsitz und einen darin abdichtend
aufnehmbaren Ventilkegel auf, durch die eine im Wesentlichen senkrecht zur
Durchströmungsrichtung des Füllprodukts angeordnete Ventilebene ausgebildet wird. Die
Karbonisierungsvorrichtung und insbesondere der Injektor zum Injizieren von C02 in den
Füllproduktdurchfluss sind bevorzugt unterhalb des Füllventilsitzes und entsprechend stromabwärts der Ventilebene angeordnet. Auf diese Weise kann eine Eindosierung des C02 in den mittels des Füllventils gesteuerten Füllproduktstrom exakt stattfinden und eine Abgabe von C02 findet nur in das Füllprodukt statt, welches tatsächlich auch in den Behälter eingefüllt wird. Auf diese Weise kann zum einen ein weiter vereinfachter Anlagenaufbau erreicht werden, da der Injektor am Füllelement und insbesondere am Füllventil angebracht werden kann, und zum anderen können C02-Verluste begrenzt werden.
Bevorzugt weist die Karbonisierungsvorrichtung ein Ventil zum exakten Steuern des Zustroms von C02 in den Füllproduktdurchfluss auf, derart, dass eine exakte Dosierung von C02 in den
Füllproduktstrom, welcher in den zu befüllenden Behälter einfließt, erreicht werden kann. Diese Dosierung kann abhängig davon gemacht werden, welche Art von Füllprodukt eingefüllt wird und wie groß die gewünschte C02-Sättigung beziehungsweise der gewünschte C02-Anteil in dem in den Behälter abgefüllten Füllprodukt sein soll. Sie kann weiterhin von von den C02- Aufnahmeeigenschaften des jeweiligen Füllprodukts sowie der Einfüllgeschwindigkeit abhängig gemacht werden.
Die oben gestellte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Entsprechend wird ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt
vorgeschlagen, welches bevorzugt mittels einer der oben beschriebenen Vorrichtungen
durchgeführt werden kann, wobei ein Füllventil zum Öffnen und Schließen eines
Füllproduktdurchflusses zwischen einem Füllproduktreservoir und dem zu befüllenden Behälter zum Steuern der Befüllung des Behälters mit dem Füllprodukt vorgesehen ist, und das Füllventil geöffnet wird, um das Fließen des Füllprodukts durch den Füllproduktdurchfluss in den zu befüllenden Behälter zu starten. Erfindungsgemäß karbonisiert eine Karbonisierungsvorrichtung das den Füllproduktdurchfluss durchfließende Füllprodukt. Kurze Beschreibung der Figuren
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende
Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen: Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt mit einer Karbonisierungsvorrichtung. Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figur beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente mit identischen Bezugszeichen bezeichnet. Um Redundanzen zu vermeiden, wird auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in der nachfolgenden Beschreibung teilweise verzichtet.
In Figur 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt schematisch dargestellt. Das Füllprodukt liegt dabei in einem Füllproduktreservoir 10 vor, welches in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Form eines Ringkessels in einem Füllerkarussell einer
Getränkeabfüllanlage ausgebildet ist.
Das Füllprodukt fließt aus dem Füllproduktreservoir 10 über eine Füllproduktöffnung 12 in ein Füllventil 2, welches eine Füllventilhülse 20 umfasst, die einen Füllproduktdurchfluss 22 bereitstellt. In einer Getränkeabfüllanlage sind an dem genannten Füllerkarussell typischer Weise eine Vielzahl von Füllventilen 2 gleichmäßig am Umfang des Füllerkarussells angeordnet, um auf diese Weise eine Vielzahl von Füllstellen bereit zu stellen, um entsprechend die geforderte Füllleistung und Ausbringung bereit zu stellen. Die Füllventilhülse 20 des Füllventils 2 weist weiterhin einen Füllventilsitz 24 auf, welcher in der den Füllproduktdurchfluss 22 begrenzenden Innenwand der Füllprodukthülse 20 eingeformt ist. In den Füllventilsitz 24 kann in prinzipiell bekannter Weise ein Füllventilkegel 26 abgesenkt werden, derart, dass bei einem vollständigen Absenken des Füllventilkegels 26 in den Füllventilsitz 24 eine vollständige Abdichtung des Füllproduktdurchflusses 22 erfolgt. Entsprechend kann das aus dem Füllproduktreservoir 10 bereitgestellte Füllprodukt dann nicht durch den Füllproduktdurchfluss 22 hindurchfließen. Der vollständige Verschluss des Füllproduktdurchflusses 22 durch das Absenken des Füllventilkegels 26 in den Füllventilsitz 24 wird in einer Verschlussebene 28 erreicht.
Das Füllprodukt fließt andererseits bei geöffnetem Füllventilkegel 26, also bei aus dem Füllventilsitz 24 herausgehobenen Füllventilkegel 26, aus dem Füllproduktreservoir 10 durch die
Füllproduktöffnung 12 in den Füllproduktdurchfluss 22, strömt dann entlang des Füllproduktkegels 26 durch den zwischen dem Füllproduktkegel 26 und dem Füllventilsitz 24 gebildeten Ringspalt zu einem Füllproduktauslauf 29, um dann in den zu befüllenden Behälter 100 eingefüllt zu werden. Diese Art der Steuerung eines Füllproduktstroms zur Befüllung eines zu befüllenden Behälters 100 unter Verwendung eines in einen Füllventilsitz 24 absenkbaren und aus diesem wieder heraushebbaren Füllventilkegel 26 ist prinzipiell bekannt.
Der Füllproduktauslauf 29 endet in dem gezeigten Ausführungsbeispiel an einer Aufnahmeglocke 30, an welcher der zu befüllende Behälter 100 mit seinem Mündungsbereich 1 10 abdichtend aufgenommen werden kann. Entsprechend fließt das Füllprodukt durch den Füllproduktauslauf 29 direkt durch die Mündung 1 10 in den zu befüllenden Behälter 100.
Eine Karbonisierungsvornchtung 4 ist vorgesehen, welche mit einem Karbonisierungskanal, der gleichzeitig als C02 Injektor 40 wirkt, in den Füllproduktdurchfluss 22 des Füllventils 2 einmündet und entsprechend in Kommunikation mit dem Füllproduktdurchfluss 22 und damit auch mit dem den Füllproduktdurchfluss 22 durchfließenden Füllprodukt steht. Der Injektor 40 der
Karbonisierungsvornchtung 4 ist dabei unterhalb der Ventilverschlussebene 28, also unterhalb des Ventilsitzes 24, angeordnet.
Damit kann die Karbonisierungsvornchtung 4 über den Injektor 40 C02 in den Füllproduktstrom, welcher im Füllproduktdurchfluss 22 fließt, einbringen, wenn das Füllventil geöffnet ist, also der Füllventilkegel 26 aus dem Füllventilsitz 24 herausgehoben ist. Der Injektor 40 kann dann das C02 in den Füllproduktstrom injizieren und in einer gewünschten Menge eindosieren.
Ist das Füllventil 2 geschlossen, also der Füllventilkegel 26 in den Füllventilsitz 24 dichtend abgesenkt, so findet kein Durchfluss von Füllprodukt durch den Füllproduktdurchfluss 22 statt. Der Injektor 40 ist jedoch, da er unterhalb der Ventildichtungsebene 28 angeordnet ist und
entsprechend stromabwärts des Ventilsitzes 24 in den Füllproduktdurchfluss 22 einmündet, dennoch mit dem Innenraum des zu befüllenden Behälters 100 verbunden. Entsprechend kann über eine C02-Zufuhr 42 und über ein Karbonisierungsventil 44 gesteuert das C02 in den
Innenraum des zu befüllenden Behälters 100 eintreten. Es ist damit möglich, den zu befüllenden Behälter 100 unabhängig vom Vorliegen beziehungsweise Fließen eines Füllproduktstroms durch den Füllproduktdurchfluss 22 mit C02 zu beaufschlagen.
Weiterhin ist unterhalb der Ventilabdichtungsebene 28, also auch unterhalb des Ventilsitzes 24, ein Vakuumventil 5 vorgesehen, wobei das Vakuumventil 5 einen Vakuumkanal 50 und einen
Vakuumanschluss 52 aufweist, welcher beispielsweise auch an einer Vakuum- beziehungsweise Unterdruckvorrichtung angeschlossen sein kann. Um nun einen frischen zu befüllenden Behälter 100 mit dem Füllprodukt zu befüllen, wird in einer vorteilhaften Anwendung zunächst der Behälter 100 mit seinem Mündungsbereich 1 10 abdichtend an die Abfüllglocke 30 angepresst. Der Ventilkegel 26 ist dabei noch in den Ventilsitz 24 abdichtend abgesenkt, so dass das Füllventil geschlossen ist und entsprechend kein Füllprodukt durch den Füllproduktdurchfluss 22 fließt.
In einer ersten Ausführungsform kann der Behälter 100 bei geschlossenem Füllventil 2 mit C02 gespült werden, um den Sauerstoffgehalt innerhalb des Behälters 100 zu reduzieren. Hierzu wird das Vakuumventil 5 geöffnet und gleichzeitig auch das Karbonisierungsventil 44 geöffnet, derart, dass C02 durch den Innenraum des zu befüllenden Behälters 100 hindurchströmen kann und dann über das Vakuumventil 5 abgezogen werden kann.
Als vorgelagerter Schritt zur Beaufschlagung mit C02 kann auch ein Evakuieren des zu befüllenden Behälters 100 durch Öffnen des Vakuumventils 5 und Anlegen eines Unterdrucks beziehungsweise eines Vakuums am Vakuumanschluss 52 erreicht werden. Danach kann dann die gerade beschriebene C02-Spülung durch Öffnen des Karbonisierungsventils 44 durchgeführt werden.
Dann wird der Behälter 100 dadurch vorgespannt, dass das Vakuumventil 5 verschlossen wird und der CÖ2-lnjektor beziehungsweise die Karbonisierungsvorrichtung 4 mit dem Karbonisierungsventil 44 geöffnet bleibt. Entsprechend kann über die C02-Zufuhr 42 C02 durch das Karbonisierungsventil 44 und den Injektor 40 in den Innenraum des zu befüllenden Behälters 100 gelangen und den Behälterinnenraum des Behälters 100 entsprechend auf den vorgesehenen Vorspanndruck vorspannen. In einer Alternative wird der Innenraum des Behälters 100 durch Öffnen des Vakuumventils 5 evakuiert, um entsprechend in dem Innenraum des Behälters 100 einen Unterdruck oder ein Vakuum bereit zu stellen.
Hierin wird das Bereitstellen eines entsprechenden Unterdrucks im Behälter 100 auch als„Vakuum" bezeichnet. Mit Vakuum kann entsprechend auch ein Unterdruck bei einem Absolutdruck von 0,5 bar bis 0,05 bar, bevorzugt 0,3 bar bis 0,1 bar, besonders bevorzugt von 0, 1 bar, verstanden werden.
Liegt ein Unterdruck in dem Behälter 100 zu Beginn des Füllvorgangs vor, kann dies zu einem sehr schnellen oder quasi schlagartigen Einströmen des Füllprodukts in den Behälter 100 führen. Ist nach der ersten Ausführungsform der vorgesehene Vorspanndruck im Behälter 100 erreicht oder ist nach der Alternative der vorgesehene Unterdruck im Behälter 100 erreicht, wird der Ventilkegel 26 aus dem Ventilsitz 24 herausgehoben und entsprechend der Füllproduktdurchfluss 22 zwischen dem Füllproduktreservoir 10 und dem Behälterinnenraum 100 geöffnet. Das Füllprodukt kann nun aus dem Füllproduktreservoir 10 in den Behälterinnenraum 100 einströmen. Dabei strömt es an dem Injektor 40 der Karbonisierungsvorrichtung 4 vorbei, so dass über den Injektor 40 der
Karbonisierungsvorrichtung 4 ein dosiertes, kontrolliertes Zudosieren von C02 in den in den Behälter 100 einströmenden Füllproduktstrom erreicht werden kann. Auf diese Weise kann durch die Steuerung sowohl des Füllproduktstromes mittels des Füllventils 2, als auch durch Steuerung des C02-Stromes über den Injektor 40 eine kontrollierte und gesteuerte Einbringung von C02 in den Füllproduktstrom erreicht werden. Entsprechend wird das aus dem Reservoir 10 strömende Füllprodukt mit C02 angereichert. Dabei kann das in dem Füllproduktreservoir 10 vorliegende Füllprodukt entweder selbst bereits mit C02 karbonisiert sein und die Zudosierung über die Karbonisierungsvorrichtung 4 besorgt lediglich eine Justage beziehungsweise Nachdosierung von C02, oder aber das Füllprodukt im Füllproduktreservoir 10 ist vollständig unkarbonisiert und die gewünschte vollständige Karbonisierung des Füllproduktes findet mit der
Karbonisierungsvorrichtung 4 während des Einfüllens des Füllproduktes statt.
Zum Abschließen des Füllvorganges wird der Füllventilkegel 26 wieder in den Füllventilsitz 24 abgesenkt, so dass das Füllventil 2 geschlossen wird und der Strom des Füllprodukts aus dem Füllproduktreservoir 10 in den Behälter 100 versiegt und gestoppt wird.
Dann wird das Karbonisierungsventil 44 entweder gleichzeitig mit dem Schließen des Füllventils 2, oder vor diesem Zeitpunkt oder nach diesem Zeitpunkt ebenfalls geschlossen.
An die Anpressglocke 30 des Füllventils schließt sich eine Druckkammer 6 an, die mit dem Behälter 100 beispielsweise über eine Kammerdichtung 60, die an der Außenseite des Behälters 100 anliegt, abgedichtet ist. Damit ist die Druckkammer 6 beziehungsweise der Innenraum 62 der Druckkammer 6 gasdicht gegenüber der Umgebung abgeschlossen. Nach oder während des Befüllens des Behälters 100 mit dem Füllprodukt kann die Druckkammer 6 durch Öffnen eines C02 Ventils 64, das in einer C02-Zufuhr 66 angeordnet ist, mit C02 beaufschlagt werden. Auf diese Weise wird in der Druckkammer 6 ein Überdruck mit C02 bereitgestellt. Der Überdruck entspricht bevorzugt dem Sättigungsdruck des C02 in dem Behälter 100 nach dessen Befüllung. Entsprechend kann die Mündung des Behälters 100 nach dem Abschluss des Füllvorgangs von der Anpressglocke 30 gelöst werden, so dass der Innenraum des Behälters 100 mit dem Innenraum 62 der Druckkammer 6 in Kommunikation steht. Das im Füllprodukt gebundene C02 und das noch nicht in dem Füllprodukt gebundene, aber sich im Behälter 100 befindliche C02 entbindet auf Grund des C02 Überdrucks in der Druckkammer 6 nicht. Damit kann ein Überschäumen oder Auslaufen des Füllprodukts aus dem befüllten Behälter 100 vermieden werden.
In der Druckkammer 6 kann der befüllte Behälter 100 dann auch verschlossen werden
beispielsweise mittels eines hier nicht gezeigten Verschließers, der einen Schraubverschluss oder einen Kronkorken aufbringt.
Die Druckkammer 6 kann dann nach dem Verschließen des Behälters 100 oder nach einer Beruhigung des Füllprodukts definiert über ein Entlastungsventil 68 und eine Entlastungsleitung 69 entlastet werden und dann der entsprechende befüllte Behälter 100 aus der Vorrichtung 1 ausgegeben werden.
Danach kann der mit dem karbonisierten Füllprodukt befüllte Behälter 100 der weiteren
Verarbeitung zugeführt werden, beispielsweise zu einem Verschließer oder Etikettierer. Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den einzelnen Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Bezuqszeichenliste
1 Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt
10 Füllproduktreservoir
12 Füllproduktöffnung
100 Behälter
2 Füllventil
20 Füllventilhülse
22 Füllproduktdurchfluss
24 Füllventilsitz
26 Füllventilkegel
28 Ventilebene
29 Füllproduktauslauf
30 Anpressglocke
4 Karbonisierungsvornchtung
40 Injektor
42 C02-Zufuhr
44 Karbonisierungsventil
5 Vakuumventil
50 Vakuumkanal
52 Vakuumanschluss
6 Druckkammer
60 Kammerdichtung
62 Innenraum der Druckkammer
64 C02 Ventil
66 C02-Zufuhr
68 Entlastungsventil
69 Entlastungskanal

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (1 ) zum Befüllen eines Behälters (100) mit einem Füllprodukt, umfassend ein Füllventil (2) zum Öffnen und Schließen eines Füllproduktdurchflusses (22) zwischen einem Füllproduktreservoir (10) und dem zu befüllenden Behälter (100) zum Steuern der Befüllung des Behälters mit dem Füllprodukt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Karbonisierungsvorrichtung (4) zum Karbonisieren des Füllprodukts mit dem
Füllproduktdurchfluss (22) des Füllventils (2) kommuniziert.
2. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Karbonisierungsvorrichtung (4) einen Injektor (40) zum Injizieren von C02 in den
Füllproduktdurchfluss (22) umfasst.
3. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor (40) einen Durchgang durch eine Hülse (20) des Füllventils (2) umfasst.
4. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Karbonisierungsvorrichtung (4) einen Injektor (40) umfasst, der unterhalb einer durch einen Ventilsitz (24) und einen Ventilkegel (26) des Füllventils (2) definierten Abdichtungsebene (28) in den Füllproduktdurchfluss (22) einmündet.
5. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vakuumventil (5) mit einem Vakuumkanal (50) zur Bereitstellung eines
Unterdrucks im Innenraum des Behälters (100) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vakuumkanal (50) unterhalb einer durch einen Ventilsitz (24) und einen Ventilkegel (26) des Füllventils (2) definierten Abdichtungsebene (28) in den Füllproduktdurchfluss (22) einmündet.
7. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der
Vakuumkanal (50) in einer Hülse (20) des Füllventils (2) eingebracht ist. Verfahren zum Befüllen eines Behälters (100) mit einem Füllprodukt, bevorzugt mittels einer Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Füllventil (2) zum Öffnen und Schließen eines Füllproduktdurchflusses (22) zwischen einem
Füllproduktreservoir (10) und dem zu befüllenden Behälter (100) zum Steuern der Befüllung des Behälters mit dem Füllprodukt vorgesehen ist, und das Füllventil (2) geöffnet wird, um das Fließen des Füllprodukts durch den Füllproduktdurchfluss (22) in den zu befüllenden Behälter (100) zu starten, dadurch gekennzeichnet, dass eine Karbonisierungsvorrichtung (4) das den Füllproduktdurchfluss (22) durchfließende Füllprodukt karbonisiert.
Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Karbonisierungsvorrichtung (4) unterhalb einer durch einen Ventilsitz (24) und einen Ventilkegel (26) des Füllventils (2) definierten Abdichtungsebene (28) angeordnet ist und vor dem Öffnen des Füllventils (2) eine Karbonisierung und/oder Vorspannung des zu befüllenden Behälters (100) mit C02 mittels der Karbonisierungsvorrichtung (4) durchgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vakuumventil (5) mit einem Vakuumkanal (50), welcher mit dem Füllproduktdurchfluss (22) kommuniziert, vorgesehen ist und vor dem Öffnen des Füllventils (2) ein Bereitstellen eines Unterdrucks in dem zu befüllenden Behälter (100) vorgenommen wird.
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