[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum aseptischen bzw. sterilen Abfüllen
von flüssigem Füllgut in Behälter, insbesondere in Flaschen entsprechend dem Oberbegriff
Patentanspruch 1 sowie auf eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens entsprechend
dem Oberbegriff des Patentanspruches 22.
[0002] In der Getränkeindustrie besteht vielfach das Problem, stille, d.h. nicht kohlensäurehaltige
Trinkflüssigkeiten (wie beispielsweise Fruchtsäfte) in nicht-erhitztem Zustand und
ohne Verwendung von chemischen Zusätzen in Behälter bzw. Flaschen so abzufüllen, daß
eine ausreichende Haltbarkeit des abgefüllten und verschlossenen Produktes gewährleistet
ist. Dies setzt u.a. voraus, daß die Behälter beim Einbringen des flüssigen Füllgutes
ein hohes Maß an Sterilät bzw. Keimfreiheit besitzen und dieses Maß an Sterilität
auch bis zum Verschließen der Behälter aufrechterhalten wird.
[0003] Bekannt ist ein Verfahren (DE-PS 16 42 102), bei dem zum aseptischen Abfüllen von
flüssigem Füllgut unter Umgebungsdruck die gereinigten, aber noch unsterilen Flaschen
zunächst eine Vorwärmstation durchlaufen und dann im erwärmten Zustand nacheinander
an einen den eigentlichen Füller bildenden Rotor übergeben werden, der an seinem Umfang
eine Vielzahl von Füllelementen aufweist und an dem die Flaschen nach der Übergabe
schließlich aufrechtstehend unter jeweils einem Füllelement in einer geschlossenen
Kammer untergebracht sind, die in ihrem die jeweilige Flasche umschließenden Teilbereich
von einer Hülse gebildet ist, welche zum Schließen und Öffnen der Kammer in vertikaler
Richtung verschiebbar ist. In jeder Kammer ist an einer speziellen Halteeinrichtung
auch bereits der später zum Verschließen der betreffenden Flasche dienende Verschluß
bereitgehalten. In einer beim Umlaufen des Rotors der eigentlichen Füllphase vorausgehenden
Sterilisationsphase wird die geschlossene Kammer zunächst evakuiert und dann mit dem
heißen Sterilisationsmedium in Form von Wasserdampf beaufschlagt, der in die durch
einen zusätzlichen Schieber auch von dem flüssigkeitsauslaß des Füllelementes getrennte
Kammer eingeleitet wird. Nach der Sterilisationsphase wird dieser Schieber geöffnet
und die jeweilige Flasche mit ihrer Mündung gegen den Flüssigkeitsauslaß des Füllelementes
angedrückt und zur Freigabe des Füllvorgangs wird das Flüssigkeitsventil des Füllelementes
geöffnet. Nach Abschluß der Füllphase wird die gefüllte Flasche von dem Flüssigkeitsauslaß
abgesenkt und (nach erneutem Schließen des Schiebers) gegen den dann in den Bereich
oberhalb der Mündung der Flasche bewegten Verschluß angedrückt und dadurch verschlossen.
Allein schon durch die Notwendigkeit der Vakuum-Beaufschlagung, aber auch durch das
Verschließen der gefüllten Flaschen im Bereich des Rotors und durch die hierfür notwendige
Bereithaltung des Verschlusses an jedem Füllelement ist das bekannte Verfahren relativ
aufwendig und erfordert in verfahrens- bzw. maschinentechnischer Hinsicht eine aufwendige
Konstruktion. Problematisch und auch störanfällig sind vor allem die die einzelnen
Kammern verschließenden Hülsen, die nicht nur zusätzliche, bewegliche Konstruktionselemente
darstellen, sondern insbesondere auch hinsichtlich des für die Evakuierung erforderlichen
dichten Abschlusses der Kammern störanfällig sind. Auch die für die Halterung der
Verschlußkappen dienenden Elemente erhöhen nicht nur konstruktiven Aufwand, sondern
stellen ebenfalls zusätzliche Quellen für mögliche Störungen dar.
[0004] Bei diesem bekannten Verfahren ist aber durch das Vorwärmen der Flaschen in der Vorwärmstation
sowie durch die Übergabe der vorgewärmten Flaschen an den die Füllelemente aufweisenden
Rotor bereits grundsätzlich die Möglichkeit geschaffen, die Kammern (ohne die Gefahr
eines Flaschenbruchs durch abrupten Temperaturanstieg) vor dem Füllvorgang mit einer
ausreichenden Menge an Wasserdampf zu beaufschlagen und dadurch die Sterilisationszeit
Kurz zu halten, was u.a. zur Erzielung einer möglichst hohen Leistung (Anzahl der
gefüllten Flaschen je Zeiteinheit) bei vorgegebener Maschinengröße entscheidend
beitragen kann.
[0005] Bekannt ist weiterhin ein Verfahren zum Füllen von Flaschen mit einem unter Druck
stehenden flüssigen Füllgut und unter Verwendung eines Gegendruckfüllers (US-PS 2
695 743), bei dem (Verfahren) die jeweils zu füllende und aufrechtstehend unter einem
Füllelement angeordnete Flasche in eine der Füllphase vorausgehenden Sterilisationsphase
mit dem die Mündung aufweisenden Teil ihres Flaschenhalses in einer geschlossenen
Kammer angeordnet ist und bei dem über ein Füllrohr, welches allerdings wegen der
Steuerung des Flüssigkeitsventiles des Füllelementes eine sehr kurze länge aufweisen
muß, in das Innere der Flasche ein Sterilisationsmedium in Form von Wasserdampf eingebracht
wird, der durch die Mündung der Flasche und um diese Mündung herum in die geschlossene
Kammer strömt und aus dieser über ein Rückschlagventil an die Umgebung entweichen
kann. Eine Erwärmung der Flaschen vor der Sterilisationsphase erfolgt bei diesem bekannten
Verfahren nicht. Nachteilig ist bei diesem bekannten Verfahren u.a., daß von der geschlossenen
und auch sehr kleinvolumigen Kammer nur der sich an die Mündung der Flasche unmittelbar
anschließende Teilbereich des Flaschenhalses aufgenommen ist und insbesondere das
Füllrohr während der Sterilisationsphase nur mit einer ganz geringen Teillänge in
das Innere der Flasche hineinreicht, so daß das untere, offene Ende des Füllrohres
einen Abstand vom Boden der Flasche aufweist, der um ein Vielfaches größer ist als
der Abstand zwischen dem offenen Ende des Füllrohres und der Flaschenmündung. Schon
aus diesen Gründen ergeben sich nur eine ungenügende Umströmung der behandelten flasche
an ihrer Innen- und Außenfläche durch den Wasserdampf und damit eine ungenügende Sterilisation
der Flasche. Schließlich erfordert auch dieses bekannte Verfahren für siene Durchführung
eine aufwendige Konstruktion, und zwar einerseits durch die Notwendigkeit einer Vielzahl
von beweglichen Teile am Füllelement sowie dadurch, daß auch hier wiederum ein spezielles
Halteelement für den Flaschenverschluß in der Sterilisatonskammer erforderlich ist.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs geschilderten
Art aufzuzeigen, mit welchem ein aseptisches Abfüllen von flüssigem Füllgut unter
Umgebungsdruck in Behälter, insbesondere in Flaschen ohne Einsatz von chemischen
Hilfsmitteln in vereinfachter Weise besonders zuverlässig möglich ist.
[0007] Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem kennzeichnenden Teil
des Patentanspruches 1 ausgebildet.
[0008] Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren während der Sterilisationsphase das heiße
Sterilisationsmittel, welches bevorzugt Wasserdampf ist, durch das Füllrohr in das
Innere der Flasche derart eingeleitet wird, daß es unmittelbar am Boden der Flasche
aus dem Füllrohr austritt, ergibt sich während der Sterilisationsphase ein gleichmäßiger
und intensiver Strom des heißen Sterilisationsmittels entlang sämtlicher, für die
Keimfreiheit des Behälters kritischer Behälterflächen, so daß insbesondere auch unter
Berücksichtigung einer bevorzugt durchgeführten Erwärmung der Behälter in der Vorwärmphase
ein hohes Maß an Keimfreiheit in einer kurzen Behandlungszeit erreichbar ist. Nach
der Sterilisation mit Wasserdampf erfolgt dann vor der Füllphase vorzugsweise noch
ein Ausblasen des Kondensats (Wasser) aus dem jeweiligen Behälter mittels steriler
Luft, wobei diese dann ev. auch zu einem Abkühlen des Behälters dienen kann, wenn
dies für das nachfolgende Füllen zweckmäßig sein sollte.
[0009] Eine Ausführung der Erfindung sieht vor, daß das Sterilisationsmittel zumindest
während eines Teils der Sterilisationsphase und dabei bevorzugt am Anfang dieser
Phase aus der Kammer an einer unterhalb der Behältermündung vorgesehenen und den
Behälter umschließenden Öffnung druckfrei in die Umgebung entweicht. Hierdurch ergibt
sich eine besonders intensive Strömung des Sterilisationsmittels (Wasserdampf) insbesondere
auch aus dem Behälterinnenraum nach außen, so daß ev. am Beginn der Sterilisationsphase
entstehendes Kondensat durch den Wasserdampf aus dem Behälter und aus der Kammer ausgetragen
wird.
[0010] Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Zufuhr
des heißen Sterilisationsmediums an die Kammer auch während der Füllphase aufrechterhalten,
wobei während dieser Füllphase das Sterilisationsmedium in die Kammer an einem der
Mündung des Behälters gegenüberliegenden Austrittskanal eingeleitet wird.
[0011] Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, eine vorrichtung aufzuzeigen, die in besonders
vorteilhafter Weise zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend dem kennzeichnenden Teil
des Patentanspruches 22 ausgebildet.
[0012] Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0013] Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung und in Draufsicht eine Flaschenfüllmaschine zum
aseptischen Abfüllen von Flüssigkeiten in Flaschen;
Fig. 2 in schematischer Darstellung einen vertikalen Schnitt durch die Flaschenfüllmaschine
nach Fig. 1;
Fig. 3 bis 5 eines der am Umfang des um eine vertikale Drehachse umlaufenden Rotors
vorgesehenen Füllelemente, zusammen mit einer Flasche während des Flascheneinschubs
bzw. -ausschubs, während der Sterilisationsphase sowie während der Füllphase.;
Fig. 6 in schematischer Darstellung und in Draufsicht eine weitere Ausführungsform
einer Füllmaschine zum aseptischen Abfüllen von Flüssigkeiten in Flaschen;
Fig. 7a - g eines der am Umfang des um eine vertikale Drehachse umlaufenden Rotors
vorgesehenen Füllventile der Flaschenfüllmaschine nach Fig. 6, zusammen mit dem zugehörigen,
die Standfläche für die Flaschen bildenden Flaschenteller sowie teilweise auch mit
einer Flasche während verschiedener Arbeitsphasen;
Fig. 8 in vereinfachter Darstellung und im Längsschnitt eine für sämtliche Füllelemente
gemeinsame Verteiler- und Steuereinrichtung der Flaschenfüllmaschine nach Fig. 6
in Arbeitsstellung;
Fig. 9 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 8, wobei sich die Verteilereinrichtung jedoch
in einer für ihre Reinigung dienende Reinigungs- bzw. Sterilisationsstellung befindet;
Fig. 10 in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf die zentrale Verteilereinrichtung
zusammen mit einem Teil der um diese Verteilereinrichtung angeordneten Füllelemente.
[0014] Die in den Figuren 1 bis 5 dargestellte Flaschenfüllmasche besitzt einen um eine
vertikale Drehachse V umlaufenden Rotor 1, der bei der dargestellten Ausführungsform
zwei in vertikaler Richtung übereinander angeordnete Rotorelementen 2 und 3 aufweist,
die durch mehrere vertikale Tragsäulen 4 höhenverstellbar miteinander verbunden sind
und beispielsweise kreisscheibenförmig, kreisringförmig oder aber auch speichenradartig
ausgebildet sein können. Durch eine am unteren Rotorelement 3 vorgesehene Kugeldrehverbindung
5 ist der Rotor 1 um die vertikale Drehachse V an einem ortsfesten Maschinengestell
6 im Bereich eines die vertikale Drehachse V konzentrisch umschließenden Fundamentenringes
7 dieses Maschinengestells drehbar gelagert.
[0015] Am Außenumfang des Rotors 1 bzw. des oberen Rotorelementes 2 sind in gleichmäßigen
Winkelabständen um die Drehachse V gegeneinander versetzt mehrere, jeweils gleichartig
ausgebildete Füllelemente 8 vorgesehen. Jedes Füllelement 8 besitzt ein Ventilgehäuse
9, welches an dem Außenumfang des Rotorelementes 2 in geeigneter Weise befestigt ist
und in welchem ein zur Oberseite sowie zur Unterseite des Ventilgehäuses 9 hin offener
Kanal 10 ausgebildet ist, der sich im wesentlichen aus den beiden Abschnitten 10′
und 10˝ zusammensetzt. An der Oberseite bzw. im Bereich des Abschnittes 10′ ist der
Kanal 10 durch ein Gehäuseelement 11 verschlossen, durch welches (unter Verwendung
einer Abdichtungs- bzw. Trennmembrane 12) ein Ventilstößel 13 aus dem Inneren des
Ventilgehäuses 9 herausgeführt ist, der mit seinem oberen, über die Oberseite des
Gehäuseelementes 11 vorstehenden Ende mit einem an dem Gehäuseelement 11 vorgesehenen
Hubmagneten 14 zusammenwirkt und an seinem unteren, im Inneren des Ventilgehäuses
bzw. im Kanal 10 vorgesehenen Ende einen Ventilkörper 15 besitzt. Der Ventilkörper
15 liegt bei geschlossenem Füllelement 8 mit einer in etwa kegelstumpfförmigen Umfangsfläche
gegen einen Ventilsitz 16 dichtend an, welch letzterer von einer kegelstumpfförmigen
Fläche des Kanales 10 im Bereich einer Einschnürung dieses Kanales zwischen den Abschnitten
10′ und 10˝ gebildet ist. In den Figuren 3 und 4 ist der Ventilkörper 15 jeweils in
seiner geschlossenen Stellung gezeigt. Durch entsprechende Ansteuerung des Hubmagneten
14 kann der Ventilkörper 15 in vertikaler Richtung um einen vorgegebenen Betrag nach
unten bewegt werden, so daß das von dem Ventilkörper 15 und dem Ventilsitz 16 gebildete
Flüssigkeitsventil öffnet und eine Verbindung zwischen den Abschnitten 10′ und 10˝
herstellt, wie dies in der Fig. 5 dargestellt ist.
[0016] Das obere Ende des Kanales 10 bzw. der Abschnitt 10′ steht über eine Öffnung 17 mit
einer Leistung 18 in Verbindung, über die dem jeweiligen Füllelement 8 das in die
Flaschen 19 abzufüllende flüssige Füllgut zugeführt wird, welches beispielsweise Fruchtsaft,
vorzugsweise mit einem pH-Wert bis zu etwa 4,5 ist. Die Leitungen 18 sämtlicher Füllelemente
8 sind über eine gemeinsame Sammelleitung 20 mit einem Vorratsbehälter 21 verbunden,
in welchem das in die Flaschen 19 abzufüllende flüssige Füllgut unter Umgebungs- bzw.
Atmosphärendruck bereitsteht.
[0017] Am unteren Ende, d.h. im Bereich des Abschnittes 10˝ mündet der Kanal 10 in das obere,
offene Ende des Kanales 22 eines an seinem unteren Ende ebenfalls offenen vertikalen
Füllrohres 23, welches im Bereich seines oberen Endes in geeigneter Weise (ggf. auswechselbar)
an dem Ventilgehäuse 9 gehalten ist.
[0018] An der Unterseite des Ventilgehäuses 9, d.h. dort wo das Füllrohr 23 über das Ventilgehäuse
9 vorsteht, ist am Ventilgehäuse 9 eine Glocke 24 vorgesehen, die mit ihrem oberen,
geschlossenen Ende am Ventilgehäuse 9 befestigt ist, die das Füllrohr 23 und damit
auch die jeweilige Flasche 19 mit Abstand konzentrisch umschließt und deren unteres,
offenes Ende 25 bei der dargestellten Ausführungsform geringfügig oberhalb dem unteren
Ende des Füllrohres 23 liegt.
[0019] An der Unterseite des Ventilgehäuses 9 ist ein das Füllrohr 23 konzentrisch umschließender
Ringkanal 26 vorgesehen, der zur Unterseite des Ventilgehäuses 9, d.h. zum Inneren
der Glocke 24 hin offen ist und über einen ebenfalls im Ventilgehäuse 9 vorgesehenen
Verbindungskanal 27 mit einem Ausgang eines Drei-Wege- bzw. Umschaltventils 28 in
Verbindung steht. Ein weiterer Ausgang dieses Umschaltventiles 28 steht über einen
im Ventilkörper 9 vorgesehenen Verbindungskanal 29 mit dem Abschnitt 10˝ des Kanales
10 in Verbindung. Der Eingang des Umschaltventiles 28 ist über einen im Ventilkörper
9 vorgesehenen Verbindungskanal 30 an eine am Rotorelement 2 gebildete und für sämtliche
Füllelemente 8 gemeinsame Ringkammer 31 angeschlossen, die über eine am Rotor 1 vorgesehene
Leitung 32 sowie über eine am Maschinengestell 6 vorgesehene Leitung 33 mit einer
Quelle für gesättigten Wasserdampf (Wasserdampf mit einer Temperatur von ca. 135 bis
140 °C) in Verbindung steht.
[0020] Das Umschaltventil 28 jedes Füllelementes 8 besitzt einen Umschaltventilkörper 34,
der um eine horizontale und radial zur Drehachse V verlaufende Achse dreh- bzw. schwenkbar
ist und wenigstens zwei Arbeitsstellungen aufweist, wobei in einer Arbeitsstellung
der Verbindungskanal 30 mit dem Verbindungskanal 29 und in der anderen Arbeitsstellung
der Verbindungskanal 30 mit dem Verbindungskanal 27 in Verbindung steht. Zur Steuerung
des Umschaltventiles 28 ist bei der dargestellten Ausführungsform an dem Umschaltventilkörper
34 ein Steuer- bzw. Betätigungshebel 35 vorgesehen, der mit wenigstens einer ortsfesten
Steuernocke 36 zusammenwirkt. Selbstverständlich kann die Steuerung jedes Umschaltventiles
28 auch auf andere Weise, z.B. elektrisch usw. erfolgen, oder aber anstelle eines
als Mehrwegventil ausgebildeten Umschaltventiles kann auch eine aus mehreren Einzelventilen
bestehende Ventilanordnung verwendet werden.
[0021] An jedem Füllelement 8 ist weiterhin eine Hub- und Halteeinrichtung für die Flaschen
19 gebildet, wobei diese Hub- und Halteeinrichtung im wesentlichen aus zwei in vertikaler
Richtung sich erstreckenden, parallel und im Abstand voneinander angeordneten sowie
in vertikaler Richtung (Doppelpfeil D) verschiebbar an dem Ventilgehäuse 9 geführten
Stangen 37 besteht, die an ihrem oberen Ende durch einen Quersteg 38 bzw. durch eine
entsprechende Platte miteinander verbunden sind. Bei der für die Fig. 2 bis 5 gewählten
Darstellung liegen die beiden Stangen 37 senkrecht zur Zeichenebene hintereinander,
so daß in diesen Figuren nur jeweils eine der beiden Stangen 37 sichtbar ist. An dem
Quersteg 38 jeder Hub- und Halteeinrichtung ist um eine horizontale und radial zur
Drehachse V verlaufende Achse eine rolle 39 frei drehbar vorgesehen, die gegen die
Oberseite einer ortsfesten, den Rotor 1 zumindest in einem Teilbereich umschließenden
Steuer- bzw. Hubkurve 40 anliegt. An ihrem unteren Ende tragen die Stangen 37, die
sich durch entsprechende Öffnungen an der Oberseite der Glocke 24 teilweise auch im
Inneren dieser Glocke erstrecken, eine gabelartige flaschenhalterung bzw. Flaschenaufhängung
41, die bei abgesenkter Hub- und Halteeinrichtung bzw. bei abgesenkten Stangen 37
mit Abstand unterhalb der unteren Öffnung 25 der glocke 24 liegt (Fig. 3) und bei
angehobener Hub- und Halteeinrichtung bzw. bei angehobenen Stangen 37 im Inneren der
Glocke 24 mit gewissen Abstand von der Unterseite des Ventilgehäuses 9 liegt (Fig.
4 und 5). Von den Flaschenaufhängungen 41 der einzelnen Füllelemente 8 werden die
Flaschen 19 an ihrem die Flaschenöffnung bzw. -mündung umgebenden Mündungswulst 19′
oder aber (bei einer anderern formgebung bzw. Ausbildung der Flaschen 19) an einem
anderen an der Außenfläche des Flachenhalses vorgesehenen Wulst erfaßt bze. hintergriffen,
so daß jede Flasche 19 durch die entsprechende Flaschenaufhängung an dieser hängend
angehoben bzw. wieder abgesenkt werden kann, wie dies im Verlauf des nachfolgend beschriebenen
Sterilisations- und Füllverfahrens erforderlich ist. Wie die Fig. 4 und 5 zeigen,
ist die Länge jedes Füllrohres 23 und der vertikale Hub für die Flaschenaufhängungen
41 so an die Höhe der Flaschen 19 angepaßt, daß in der angehobenen Stellung der Flaschen
19 das untere Ende jedes Füllrohres 23 der Innerfläche des Flaschenbodens 19˝ benachbart
liegt, d.h. von dieser Innenfläche einen Abstand aufweist, der um ein Vielfaches kleiner
ist als der Abstand zwischen dem unteren Ende des Füllrohres 23 und der Mündung der
Flasche 19.
[0022] An jedem Füllelement 8 ist weiterhin vorzugsweise eine Verriegelung für die Hub-
und Halteeinrichtung bzw. deren Stangen 37 vorgesehen, mit der (Verriegelung) die
Stangen 37 und damit auch die Flaschenaufhängungen 41 in ihrer jeweils angehobenen
Stellung verriegelt werden können, so daß sich die Hubkurve 40 um den Rotor 1 nur
dort erstrecken muß, wo jeweils ein Anheben oder Absenken der Flaschenaufhängungen
41 beim Umlauf des Rotors 1 erfolgt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist diese
Verriegelung von einem Schieber 42 gebildet, der in einer horizontalen und radial
zur Drehachse V verlaufenden Achse verschiebbar an jedem Füllelement 8 vorgesehen
ist und in einer verriegelnden Stellung mit einem Abschnitt in eine Ausnehmung wenigstens
einer Stange 37 eingreift und in einer nicht verriegelnden Stellung diese wenigstens
eine Stange 37 freigibt. Der Schieber 42 wird durch ortsfeste Steuerkurven 43 bzw.
44 betätigt, die nur dort vorgesehen sind, wo beim Umlauf des Rotors 1 das Verriegeln
bzw. das Lösen der Verriegelung erfolgt.
[0023] Zum anseptischen bzw. sterilen Abfüllen des Füllgutes ohne Einsatz von chemischen
Mitteln werden die Flaschen 19 der Flaschenfüllmaschine bei der für die Fig. 1 gewählten
Darstellung von rechts, d.h. in Richtung des Pfeiles B über einen nicht näher dargestellten
Zuförderer zugeführt und durchlaufen dann zunächst eine Vorwärmvorrichtung 45. In
dieser werden die Flaschen 19 auf eine vorgegebene Temperatur gebracht, um vor allem
auch eine zu schockartige Erhitzung der Flascen 19 und damit einen ev. Flaschenbruch
bei der dem Füllvorgang (Füllphase) vorausgehenden Sterilisation der Flaschen 19 mit
dem gesättigten Wasserdampf (Sterilisationsphase) zu vermeiden. Als Vorwärmeinrichtung
45 kann beispielsweise ein Sterilisationsapparat verwendet werden, der bereits seinerseits
schon für eine Vorsterilisation bzw. -Entkeimung der flaschen 19 sorgt. Die die Vorwärmeinrichtung
45 verlassenen Flaschen werden dann über eine Transportstrecke 46 mit einer am Ende
dieser Transportstrecke vorgesehenen Einteilschnecke 47 dem einschubstern 48 zugeführt,
der synchrom mit dem Rotor 1 umlaufend angetrieben ist und die Flaschen 19 nacheinander
an die abgesenkten Flaschenaufhängungen 41 der den Übergabebereich I zwischen dem
Einschubstern 48 und dem Rotor 1 passierenden Füllelemente 8 übergibt, so daß nach
jedem Einschieben einer Flasche 19 diese zunächst in der in der Fig. 3 dargestellten
Weise unter dem zugehörigen Füllelement 8 gehalten ist. Mit dem weiteren Drehen des
Rotors 1 in Richtung des Pfeiles A wird die betreffende, an der Flaschenaufhängung
41 gehaltene Flasche 19 durch die auf eine Anhebekurve bzw. einen ansteigenden Abschnitt
der Hubkurve 40 auflaufende Rolle 39 durch das untere offene Ende 25 in die glocke
24 hinein angehoben, so daß die betreffende Flasche 19 dann mit ihrer Mündung in einem
gewissen Abstand unterhalb der Unterseite des Ventilgehäuses 9 angeordnet und über
den größten Teil ihrer Höhe von der Glocke 24 umschlossen ist (Fig. 4). Nach dem Anheben
der betreffenden Flasche 19 reichen auch das Füllrohr 23 sowie eine an der Unterseite
des jeweiligen Ventilgehäuses 9 vorgesehene Sonde 49 durch die Mündung in das Innere
der Flasche 19 hinein, wobei das untere, offene Ende des Füllrohres 23 in der bereits
erwähnten Weise mit geringem Abstand vom Boden 19˝ der Flasche 19 angeordnet ist.
Spätestens nach erfolgtem Anheben der Flasche 19 wird das Umschaltventil 28 so betätigt,
daß bei geschlossenem Ventilkörper 15 dem Abschnitt 10˝ über den Verbindungskanal
29, das Umschaltventil 28 und den Verbindungskanal 30 aus dem Ringkanal 31 gesättigter
Wasserdampf zugeführt wird, der dann durch das Füllrohr 23 in das Innere der betreffenden
Flasche 19 bis an den boden 19˝ und von dort entlang der Innenfläche der Flasche 19
nach oben und dann um die Flaschenmündung herum an der Außenseite der Flasche nach
unten strömt und die Glocke 24 an den unteren offenen Ende 25 zur Atmosphäre hin verläßt,
so daß eine sehr intensive Umströmung der Flasche 19 an allen ihren kritischen Flächen
mit dem Wasserdampf und damit eine intensive und wirksame Sterilisierung der Flasche
19 unmittelbar vor dem Füllvorgang erreicht wird. Ev. kondensiertes Wasser wird durch
den frei und intensiv strömenden Wasserdampf weitestgehend mitgeführt und ausgetragen.
Wesentlich ist hierbei auch, daß die betreffenden Flaschen 19 während dieser Sterilisier-Phase
bzw. -Zone mit ihrer Mündung mit Abstand von der Unterseite des Ventilgehäuses 9 bzw.
von dem oberen, geschlossenen Bereich der glocke 24 gehalten sind. Die Sterilisier-Phase
ist abgeschlossen, sobald beim Umlaufen des Rotors 1 das jeweilige Füllelement 8 die
Position II erreicht hat. In dieser Position wird das Umschaltventil 28 durch einen
der äußeren Steuernocken 36 so umgeschaltet, daß der Ringkanal 31 über die Verbindungskanäle
27 und 30 sowie das Umschaltventil 28 mit dem Ringkanal 26 in Verbindung steht, so
daß weiterhin gesättigter Wasserdampf durch den Ringkanal 26 in das Innere der Glocke
24, allerdings vorzugs weise in gedrosselter Form, d.h. mit geringerer Menge eingebracht
wird. Gleichzeitig wird durch entsprechende Betätigung des Hubmagneten 14 durch eine
elektrische bzw. elektronische Steuereinrichtung das von dem Ventilkörper 15 und dem
Ventilsitz 16 gebildete Ventil geöffnet, so daß über die Leitung 18, den Kanal 10
und das Füllrohr 23 das flüssige Füllgut in die erhitzte und sterilisierte Flasche
19 einfließen kann, wobei durch den während dieser Füllphase weiterhin aus dem Ringkanal
26 ausströmenden Wasserdampf, der dann die betreffende Flasche vor allem im Bereich
ihrer Mündung sowie Außenfläche umströmt und durch das untere Ende 25 in die Umgebund
austritt, die Flasche 19 im erhitzten und damit keimfreien Zustand gehalten wird.
Der Füllvorgang wird durch entsprechende Ansteuerung des Hubmagneten 14 bzw. durch
Schließen des von dem Ventilkörper 15 und dem Ventilsitz 16 gebildeten Ventils abgeschlossen,
sobald der Pegel des in der Flasche 19 beim Füllen aufsteigenden Füllgutes den aktiven
Bereich der Sonde 49 erreicht hat. Durch eine Zwangssteuerung wird der Füllvorgang
auf jeden Fall unterbrochen, bevor beim Umlauf des Rotors 1 das betreffende Füllelement
8 die Position III erreicht hat, die dem Flaschen- bzw. Gefäßausschub entspricht.
Bei Erreichen der Position III wird die Flaschenaufhängung 41 und damit auch die Flasche
19 wiederum in die in der Fig. 3 gezeigte Lage unterhalb des offenen Endes 25 der
Glocke 45 abgesenkt, so daß die betreffende Flasche 19 an der Position III ausgeschoben
bzw. von der Flaschenaufhängung 41 abgenommen werden kann. Bei der dargestellten Ausführungsform
ist wegen der Ausbildung der Flaschen 19 mit einer im Durchmesser großen Mündung sowie
wegen des hohen Füllgrades der Flaschen 19 zur Vermeidung eines Überschwappens des
abgefüllten Füllgutes und damit vor allem auch zur Sicherstellung einer für einen
einwandfreien Verschluß notwendigen sauberen Mündung ein tangentialer Flaschenausschub
vorgesehen, d.h. die gefüllten Flaschen 19 werden mit Hilfe einer tangential zum Umfang
des Rotors 1 verlaufenden Transportstrecke 50 vom Rotor 1 bzw. von den Flaschenaufhängungen
41 abgenommen. Unmittelbar nach dem Abnehmen bzw. schon während des Abnehmens werden
die gefüllten Flaschen 19 durch eineEinrichtung 51 einer Wärmebehand lung, bevorzugt
durch Gasflammen unterzogen, und zwar zur Vermeidung des Zutritts von Keimen zu den
Gefüllten Flaschen 19. Die so durch die Einrichtung 51 keimfrei erhitzten Flaschen
werden dann über die Transportstrecke 50, und zwar durch einen Wärmeverluste reduzierenden
tunnel 52 einem Verschließer 53 zugeführt, an dessen Ausgang die gefüllten und verschlossenen
Flaschen 19 entsprechend dem Pfeil C mittels eines nicht dargestellten Transporteurs
abgeführt werden können.
[0024] Beim Umlaufen des Rotors 1 erfolgt vor dem Erreichen der Position III bzw. vor dem
Abziehen der Flaschen 19 vom Rotor 1 bei geschlossenem Füllelement 8 bzw. bei geschlossenem,
vom Ventilkörper 15 und Ventilsitz 16 gebildeten Flüssigkeitsventil sowie beim Absenken
oder bei bereits abgesenkter Flasche 19 ein Entleeren des betreffenden Füllrohres
23 durch Wasserdampf, wofür durch entsprechendes Umschalten des Umschaltventiles 28
der Wasserdampf aus dem Ringkanal 31 über den Verbindungskanal 29 in den Abschnitt
10˝ und über diesen in den Kanal 22 des Füllrohres 23 eingeleitet wird, der (Wasserdampf)
dann nach dem Verdrängen sämtlicher Füllgutreste aus aus dem unteren, oberhalb der
Mündung der gefüllten Flasche 19 liegenden Ende des betreffenden Füllrohres 23 austritt,
so daß vor allem auch der Kanal 22 des Füllrohres 23 gereinigt bzw. sterilisiert wird.
[0025] Beim Umlaufen des Rotors 1 werden zwischen den Positionen III und I die Sonde 49
und das Füllrohr 23 des jeweiligen Füllelementes 8 mit warmem Wasser gereinigt, und
zwar insbesondere auch die Außenfläche des Füllrohres 23 durch Bespritzen bzw. Berieselung
mit dem warmen Wasser, wobei es möglich ist, daß das Umschaltventil 28 schon während
dieses Reinigungsvorganges diejenige Schaltposition besitzt, die einen Austritt des
Wasserdampfes aus dem unteren Ende des Füllrohres 23 bewirkt und für die Sterilisationsphase
zwischen den Positionen I und II erforderlich ist. Falls es notwendig ist, erfolgt
nach dem Abschluß der Sterilisationsphase und vor Beginn der Füllphase noch ein Ausblasen
des Kondensats (Wasser) aus den Flaschen 19 mit steriler Luft, die ebenfalls aus dem
jeweilige Füllrohr 23 austritt. In diesem Fall weist beispielsweise das Umschaltventil
28 wenigstens drei Arbeitsstellungen aufweist, wobei in einer dieser Arbeitsstellungen
zum Ausblasen des Kondensats der Verbindungskanal 29 über das Umschaltventil 28 mit
einem am Rotor 1 vorgesehenen, aber nicht dargestellten Kanal zum Zuführen der Luft
verbunden ist.
[0026] An den Positionen I und III sind ortsfeste Standflächen 54 für die Flaschen 19 vorgesehen.
Diese Standflächen 54 können aber auch die die Flaschenaufhängungen 41 ersetzenden
Standflächen herkömmlicher Hubelemente bilden.
[0027] In den Figuren 6 - 10 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsfgemäßen Flaschenfüllmaschine
wiedergegeben, wobei in diesen Figuren für solche Elemente, die von ihrer Funktion
sosie konstruktiven Ausbildung her den elementen der Flaschenfüllmaschine nach den
Figuren 1 - 5 entsprechen, die gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 1 - 5 gewählt
sind. Die Flaschenfüllmaschine nach den Figuren 6 - 10 besteht wiederum im wesentlichen
aus dem um eine vertikale Achse in Richtung des Pfeiles A umlaufenden und von den
beiden Rotorelementen 2 und 3 gebildeten Rotor 1, wobei am oberen Rotorelement 2 in
gleichmäßigen Winkelabständen um die vertikale Drehachse des Rotors 1 gegeneinander
versetzt mehrere, jeweils gleichartig ausgebildete Füllelemente 8′ vorgesehen sind.
Jedes Füllelement 8′ entspricht hinsichtlich seiner konstruktiven Ausgestaltung den
Füllelementen 8 der Flaschenfüllmaschine nach den Figuren 1 - 5, allerdings mit dem
Unterschied, daß die Füllelemente 8′ das Umschaltventil 28 und die zugehörigen Verbindungskanäle
27, 29 und 30 nicht aufweisen und demnach bei der Flaschenfüllmaschine nach den Figuren
6 - 10 auch die mit den Umschaltventilen 28 zusammenwirkenden Steuernocken 36 nicht
vorgesehen sind. Außerdem sind die Ventilkörper aller Füllelemente 8′ von einem gemeinsamen
Ring 9′ des oberen Rotorelementes 2 gebildet. In diesen Ring 9′ sind auch die Kanäle
10 eingebracht. Jedem Füllelement 8′ ist am Ring 9′ ein Verbindungskanal 55 zugeordnet,
der mit einem Ende in den Abschnitt 10˝ des Kanales 10 des zugehörigen Füllelementes
8′ mündet und mit seinem anderen Ende an eine Verbindungsleitung 56 angeschlossen
ist, die bezogen auf die vertikale Drehachse des Rotors 1 radial nach innen zu einer
Verteilereinrichtung 57 führt, welche zentral im Bereich der vertikalen Drehachse
des Rotors 1 angeordnet ist und von den Füllelementen 8′ konzentrisch umschlossen
ist. Zum Zuführen des Füllgutes an die Füllelemente 8′ ist im Ring 9′ ein ringförmiger
Verteilerkanal 58 vorgesehen, der die Abschnitte 10′ der Füllelemente 8′ verbindet
und insofern die Leitungen 18 der Fullelemente 8 ersetzt. Der Verteilerkanal 58 ist
bei der dargestellten Ausführungsform über drei Produktleitungen 59 mit der Verteilereinrichtung
57 verbunden. An der Unterseite des Ringes 9′ ist an jedem Füllelementes 8′ wiederum
eine Glocke 24′ vorgesehen, die mit ihrem oberen, geschlossenen Ende am Ring 9′ befestigt
ist, die das betreffende Füllrohr 23 und damit auch die jeweilige Flasche 19 mit Abstand
konzentrisch umschließt. Jede Glocke 24′ besitzt in vertikaler Richtung eine solche
Höhe, daß das untere, offene Ende 25′ dieser Glocke 24′ nicht nur unterhalb des unteren
Endes des Füllrohres 23 liegt, sondern jede Glocke 24′ auch eine Flasche 19 mit ihrer
gesamten Höhe aufnehmen kann.
[0028] Unter jedem Füllelement 8′ ist am Rotor 1 bzw. am unteren Rotorelement 3 jeweils
ein Flaschenteller 60 vorgesehen, der die Standfläche für die jeweilige Flasche bildet
und bei dieser Ausführung die jeweilige Flaschenaufhängung 41 ersetzt. Jeder Flaschenteller
60 ist mit Hilfe einer üblichen Hubvorrichtung und zugehörigen Steuerkurve in vertikaler
Richtung gesteuert auf- und abbewegbar (Doppelpfeil E). Jeder Flaschenteller 60 besitzt
einen Durchmesser, der größer ist als der Außendurchmesser, den die zugehörige Glocke
24′ an ihrem unteren Ende 25′ aufweist, so daß bei angehobenem Flaschenteller 60 in
der Sterilisationsphase die Oberseite dieses Flaschentellers 60 gegen das untere Ende
25′ der Glocke 24 anliegt und dadurch der Innenraum dieser Glocke 24′ durch den angehobenen
Flaschenteller 60 verschlossen ist (Fig. 7b).
[0029] Die Arbeitsweise der Flaschenfüllmaschine nach den figuren 6 - 10 ist in der Fig.
7 wiedergegeben. Zum aseptischen bzw. sterilen Abfüllen des Füllgutes ohne Einsatz
von chemischen Mitteln werden die Flaschen 19 der Füllmaschine bei der für die Figur
6 gewählten Darstellung wiederum von rechts, d.h. in Richtung des Pfeiles B zugeführt
und gelangen über die Transportstrecke 46 und eine nicht näher dargestellte Einteilschnecke
an den synchron mit dem Rotor 1 umlaufend angetriebenen Einschubsternen 48, welcher
die Flaschen 19 nacheinander an die abgesenkten Flaschenteller 60 der den Übergabebereich
I zwischen dem Einschubstern 48 und dem Rotor 1 passierenden Füllelemente 8′ übergibt,
so daß nach jeder Übergabe einer Flasche 19 diese unter dem zugehörigen Füllelement
8′ aufrechtstehend angeordnet ist, und zwar mit ihrer Mündung unterhalb des unteren
Endes 25′ der entsprechenden Glocke 24′ (Fig. 7, Position a). Mit dem wieteren Drehen
des Rotors 1 in Richtung des Pfeiles A werden der jeweilige Flaschenteller 60 und
die auf diesem mit ihrem Boden 19˝ aufstehende Flasche 19 angehoben, so daß schließlich
das Füllrohr 23, aber auch eine an dem jeweiligen Ventilgehäuse 9 vorgesehene Sonde
durch die Mündung in das Innere der Flasche 19 hineinreichen und der Flaschenteller
60 gegen das untere Ende 25′ der betreffenden Glocke 24′ anliegt und somit die Flasche
19 in dem durch den Flaschenteller 60 geschlossenen Innenraum der Glocke 24′ aufgenommen
ist (Fig. 7, Position b). Spätestens zu diesem Zeitpunkt wird bei geschlossenem Ventilkörper
15 über die Verteilerleitung 56 sowie über den Verbindungskanal 55 des entsprechenden
Füllelements 8′ zum Sterilisieren der Flasche 19 dem Abschnitt 10˝ gesättigter Wasserdampf
zugeführt, der beispielsweise eine Temperatur zwischen 135 und 140°C und einen Druck
von etwa 2 bar aufweist und der durch das Füllrohr 23 in das Innere der betreffenden
Flasche 19 bis an den Boden 19˝ und von dort auch entlang der Innenfläche der Flasche
19 nach oben und dann durch die Flaschenmündung in den die Flasche 19 umgewbenden
Innenraum der geschlossenen Glocke 24′ strömt, so daß die Flasche 19 durch diesen
gesättigten Wasserdampf mit relativ hohem Druck und daher auch mit relativ hoher Temperatur
insbes. an allen kritischen Stellen (Innenfläche, Mündungsbereich sowie an der sich
an die Mündung anschließenden Außenfläche) sterilisiert wird. Dadurch, daß die jeweilige
Glocke 24 während der Sterilisationsphase (Fig. 7b) geschlossen ist und sich innerhalb
dieser Glocke ein hoher Dampfdruck mit relativ hoher Temperatür aufbauen kann, läßt
sich die erforderlilche Sterilisation der Flaschen 19 bei hoher Leistung der Flaschenfüllmaschine,
d.h. bei verhältnismäßig kurzer Zeitdauer für die Sterilisationsphase erreichen.
[0030] Bevorzugt erfolgt bei dieser Ausführung das Einleiten des gesättigten Wasserdampfes
über das Füllrohr 23 aber bereits vor dem endgültigen Verschließen des unteren endes
25′ der entsprechenden Glocke 24′ durch den zugehörigen Flaschenteller 60, d.h. dann,
wenn zwischen diesem unteren ende 25′ und dem Flaschenteller 60 noch ein ringförmiger
Öffnungsspalt zur Atmosphäre hin vorhanden ist, wie die in der Fig. 7 an der Position
f dargestellt ist. Hierdurch kann kann der dem Innenraum der Flasche 19 zuströmende
gesättigte Wasserdampf aus der Flasche 19 sowie aus dem diese Flasche umgebenden Innenraum
der Glocke 24′ die dort vorhandene Luft verdrängen und eventuelles, bei dem ersten
Zuführen des Wasserdampfes, auftretenden Kondensats kann ebenfalls zusammen mit der
ausströmenden Luft bzw. mit dem ausströmenden Wasserdampf durch diese ringförmige
Öffnung ausgetragen werden. Die Steuerung der Flaschenteller 60 kann dabei bevorzugt
so erfolgen, daß der in der Fig. 7 an der Position f angegebene Zustand am Anfang
der Sterilisationsphase zwangsgesteuert über einen vorgegebenen Drehwinkelbereich
des Rotors 1 aufrechterhalten bleibt, und zwar beispielsweise bis zu der Position
I′, und daß erst dann (nach dem Passieren der Position I′) das endfültige Anheben
des jeweiligen Flaschentellers 60 zum Verschließen der Glocke 24′ erfolgt. Die Sterilisationsphase
ist dann abgeschlossen, wenn das jeweilige Füllelement 8′ die Position II erreicht
hat. Nach dem Passieren der Position II wird die weitere Zufuhr von Wasserdampf über
die Verwendungsleitung 56 an den Verbindungskanal 55 unterbrochen, der zugehörige
Flaschenteller 60 wird geringfügig abgesenkt, so daß sich zwischen dem unteren Ende
25′ der jeweiligen Glocke 24′ und dem Flaschenteller 60 wieder eine ringförmige Öffnung
bildet (Fig. 7, Position c). Gleichzeitig oder im Anschluß daran erfolgt das eigentliche
Füllen der jeweiligen Flasche 19 mit dem flüssigen Füllgut, und zwar in der oben bereits
beschriebenen Weise dadurch, daß der entsprechende Hubmagnet 14 betätigt und dadurch
das von dem Ventilkörper 15 und dem Ventilsitz 16 gebildete Ventil geöffnet wird.
Spätestens bei Erreichen der Position II′ wird der Füllvorgang durch Schließen dieses
Ventils unterbrochen. Im Anschluß daran (nach dem Passieren der Position II′) erfolgt
das Entleeren des entsprechenden Füllrohres 23, und zwar dadurch, daß dem Verbindungskanal
55 des Füllelementes 8′ über die Verbindungsleitung 56 Wasserdampf zugeführt wird,
der das im Füllrohr 23 vorhandene Füllgut in die Flasche 19 drückt, wobei Flasche
19 mit dem Flaschenteller 60 gleichzeitig abgesenkt wird. Der für dieses Entleeren
des Füllrohres 23 verwendete Wasserdampf besitzt vorzugsweise einen geringeren Dampfdruck
als der während der Sterilisationsphase verwendete gesättigte Wasserdampf. Nach dem
Passieren der Position II˝ ist das Entleeren des jeweiligen Füllrohres 23 abgeschlossen,
d.h. die weitere Zufuhr von Wasserdampf über die Verbindungsleitung 56 and den Verbindungskanal
des betreffenden Füllelementes 8 wird unterbrochen und der Flaschenteller 60 wird
zum Abzeihen der gefüllten Flasche endgültig in die untere Ausgangsstellung abgesenkt
(Fig. 7, Position d), so daß die gefüllten Flaschen 19 an der Position III nacheinander
an einen Ausschubstern 61 übergeben und von diesem and eine Transportstrecke 62 zum
Abführen der gefüllten Flaschen weitergeleitet werden.
[0031] Selbstverständlich ist es auch bei dieser Ausführung der Flaschenfüllmaschine möglich,
and bzw. vor der Transportstrecke 46 die Vorwärmeinrichtung 45 und/oder an der Transportstrecke
62 die Einrichtung 51 zur Wärmebehandlung der gefüllten und über die Transportstrecke
62 unmittelbar dem Verschließer zugeführten Flasche 19 vorzusehen.
[0032] Nach dem Passieren der Position III erfolgt (ensprechend Fig. 7, Position e) beim
weiteren Umlauf des Rotors 1 und bei abgesenktem Flaschenteller 60 das Reinigen insbes.
des Füllrohres 23 sowie der glocke 24′ des betreffenden Füllelementes 8′. Hierzu
wird nach dem Abziehen der gefüllten Flasche 19 und nach dem Passieren der Position
III über die Verbindungsleitung 46 erneut Wasserdampf zugeführt, der bei geschlossenem,
von dem Ventilkörper 15 und dem Ventilsitz 16 gebildeten Ventil vom Abschnitt 10˝
her das entsprechende Füllrohr 23 durchströmt und an dem unteren, offenen Ende dieses
Füllrohres 23 austritt, wodurch das betreffende Füllrohr 23 sterilisiert und auch
zumindest innen gereinigt wird. Zur Reinigung der Glocken 24′ und der Füllrohre 23
insbes. an ihren Außenflächen sind nach der Position III unterhalb der Bewegungsbahn
der Füllelemente 8′ bzw. deren Glocken 24′ mehrere Spritzdüsen 63 für ein Reinigungsmedium
(z.B. steriles Wasser) vorgesehen, mit dem die sich vorbeibewegenden Glocken 24′
und Füllrohre 23 von unten her zur Reinigung abgespritzt werden (Fig. 7, Position
e). Durch ein ortsfestes, teilkreisförmiges, rinnenartiges Element 64, in welches
die jeweilige Glocke 24′ mit ihrem unteren Ende 25′ von oben her hineinreicht, werden
die Reinigungsflüssigkeit sowie das Kondensat des Wasserdampfes gesammelt und abgeführt.
Nach diesem in der Fig. 7 in Position e wiedergegebenen Reinigen gelangen dann die
Füllelemente 8′ wiederum nacheinander an den Übergabebereich I.
[0033] Alternativ zu der vorbeschriebenen Arbeitsweise ist is auch möglich, daß während
der Füllphase (zwischen den Positionen II und II′) der jeweilige Flaschenteller 60
dicht gegen das untere Ende 25 der zugehörigen Glocke 24 anliegt. Zum Abführen des
beim Füllen der jeweiligen Flasche 19 von dem Füllgut verdrängten Restdampfes bzw.
der hierbei verdrängten Luft ist dann am oberen Bereich jeder Glocke 24′ ein Austrittskanal
65 vorgesehen, der während der Füllphase (zwischen den Positionen II und II′) zur
Umgebung hin geöffnet ist, zumindest während der Sterilisationsphase, d.h. bis zum
Erreichen der Position II keine Verbindung zu Umgebung aufweist. Dies kann entweder
durch entsprechende Steuerven tile oder aber durch entsprechende Ausbildung der Verteilereinrichtung
57 erreicht werden, wie dies weiter unten noch näher erläutert wird.
[0034] Das Füllgut wird den Füllelementen 8′ von der Leitung 20 über die Verteilereinrichtung
57, die Produktleitungen 59 und den Verteilerkanal 58 zugeführt. Auch die Zuführung
des Wasserdampfes während der Sterilisationsphase (zwischen den Positionen I und
II), während des Entleerens des Füllrohres 23 und des anfänglichen Abziehens der Flaschen
19 (zwischen den Positionen II′ und II˝) sowie während des Reinigens (zwischen den
Positionen III und I) erfolgt an die Verbindungsleitungen 56 und damit an die einzelnen
Füllelemente 8′ über die Verteilereinrichtung 57, wobei letztere gleichzeitig auch
den Beginn sowie das Ende der Wasserdampfzufuhr in den vorgenannten Phasen steuert.
[0035] Die Verteilereinrichtung 57 wiest ein im wesentlichen kreisscheibenförmig ausgebildetes
Verteilerelement 66 auf, welches im Bereich der vertikalen Drehachse V am Rotor 1
bzw. am oberen Rotorelement 2 befestigt ist und mit diesem Rotor um die Drehachse
V umläuft. In der Mitte ist im Verteilerelement 66 ein erster Kanal 67 vorgesehen,
der nach Art einer Sackbohrung ausgebildet ist und dessen Achse achsgleich mit der
Drehachse V liegt. Der Kanal 67 ist an der horizontalen Unterseite 66′ des Verteilerelementes
66 offen und an der ebenfalls horizontalen Oberseite 66˝ des Verteilerelementes 66
Geschlossen. Radial zur Drehachse V verlaufend sind im Verteilerelement 66 drei zweite
Kanäle 68 vorgesehen, die mit einem Ende jeweils in den Kanal 67 münden und mit ihrem
anderen Ende mit jeweils einer der drei Produktleitungen 59 verbunden sind. Im Verteilerelement
66 sind weiterhin um den Kanal 67 verteilt sowie unterhalb der Kanäle 68 dritte Kanäle
69 vorgesehen, die jeweils mit ihrem einen Ende an die Unterseite 66′ reichen und
dort eine Öffnung 69′ bilden und mit ihrem anderen Ende jeweils mit einer Verbindungsleitung
55 verbunden sind. Die Anzahl der Kanäle 69 sowie der Öffnungen 69′ ist somit gleich
der Anzahl der Füllelemente 8′ , d.h. jedem Füllelement ist ein Kanal 69 und damit
eine Öffnung 69′ an der Unterseite 66′ zugeordnet. Die Öffnungen 69′ weisen den gleichen
radialen Abstand von der Drehachse V auf und sind um diese Drehachse in gleichen Winkelabständen
verteilt vorgesehen.
[0036] Die Verteilereinrichtung 57 weist weiterhin eine unterhalb des Verteilerelementes
66 vorgesehene Steuerscheibe 70 auf, die mit nicht näher dargestellten Mitteln an
einer ortsfesten Platine 71 des Maschinengestells der Füllmaschine derart gehalten
ist, daß sich die Steurerscheibe 70 mit dem Rotor 1 bzw. mit dem Verteilerelement
66 nicht mitdreht, aber in Richtung der Drehachse V um einen bestimmten Betrag auf-
und abbewegt werden kann. Im normalen Betrieb der Flaschenfüllmaschine ist die Steuerscheibe
70 mit ihrer horizontalen Oberseite 70′ durch eine Druckfeder 72, die sich an der
Oberseite der Platine 71 und and der Unterseite 70˝ der Steuerscheibe 70 abstützt,
dicht gegen die Unterseite 66′ des Verteilerelementes 66 angedrückt (Fig. 8). Durch
einen Pneumatik-Zylinder 73 kann die Steuerscheibe 70 in vertikaler Richtung gegen
die Druckfeder 72 um einen gewissen Betrag abgesenkt werden, so daß sich dann zwischen
der Unterseite 66′ des Verteilerelementes 66 und der Oberseite 70′ der Steuerscheibe
70 eine Spalt ergibt, der radial nach außen hin offen ist (Fig. 9).
[0037] In der Mitte besitzt die Steuerscheibe 70 einen Kanal 74, der an der Oberseite 70′
offen ist, achsgleich mit der Drehachse V liegt sowie den gleichen Durchmesser wie
der Kanal 67 aufweist. Im normalen Betrieb der Flaschenfüllmaschine ist der Kanal
74 über eine Zwischenleitung 75 mit der Leitung 20 für das Füllgut verbunden, wobei
die Leitung 75 zum Absenken und Anheben der Steuerscheibe 70 zumindest in einem Teilbereich
beweglich bzw. flexibel ausgebildet ist. In der Steuerscheibe 70 sind um den Kanal
74 drei jeweils teilkreisförmige Nuten 76, 77 und 78 vorgesehen, die jeweils an der
Oberseite 70′ offen sind und über ihre gesamte Länge den gleichen radialen Abstand
von der Drehachse V aufweisen wie die Öffnungen 69. Bei der dargestellten Ausführungsform
sind die Nuten 76 und 78 mit einer gemeinsamen Leitung 79 zum Zuführen des gesättigten
Wasserdampfs (mit der Temperatur von ca. 135 bis 140°C und dem Druck von ca. 2 bar)
verbunden, der (Wasserdampf) während der Sterilisationsphase (zwischen den Positionen
I und II) sowie während des Reinigens der Füllrohre 23 der Glocken 24′ (zwischen
den Positionen III und I) verwendet wird. Die Nut 77, die in Drehrichtung A des Rotors
1 auf die Nut 76 folgt, ist mit einer Leitung 80 verbunden, die zum Zuführen des Wasserdampfes
mit geringerem Druck dient, der (Wasserdapf) während des Entleerens der Füllrohre
23 (zwischen den Positionen II′ und II˝) verwendet wird.
[0038] Die Nuten 76 - 78 sind so angeordnet, daß sich die Nut 76 über den der Sterilisationsphase
entsprechenden Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 1, die Nut 77 über den der
Entleerung der Füllrohre 23 entsprechenden Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors
1 und die Nut 78 über den der Reinigung der Füllrohre 23 entsprechenden Winkelbereich
der Drehbewegung des Rotors 1 erstrecken. Allen Füllelementen 8′, deren Öffnungen
69′ sich beim Umlauf des Rotors 1 im Bereich der Nut 56 befinden, wird somit über
die Nut 76 gesättigter Wasserdampf für die Sterilisation der jeweiligen Flasche 19
zugeführt. In gleicher Weise wird allen Füllelementen 8′, deren Öffnungen 69′ sich
im Bereich der Nut 77 befinden, Wasserdampf zum Entleeren des Füllrohres 23 zugeführt.
Allen Füllelementen 8′, deren Öffnungen 69′ sich beim Umlauf des Rotors 1 gerade im
Bereich der Nut 78 befinden, wird gesättigter Wasserdampf zum Reinigen des jeweiligen
Füllrohres 23, so daß durch die Verteilereinrichtung 57 eine Steuerung der Wasserdampfzufuhr
erfolgt und gesonderte Steuer- und Umschaltventile an den einzelnen Füllelementen
8′ nicht erforderlich sind.
[0039] Zum Reinigen der Verteilereinrichtung 57 und dabei insbesondere auch der Unterseite
66′ des Verteilerelementes 66 sowie der Oberseite 70′ der Steuerscheibe 70 und der
dort vorgesehenen Öffnungen und Nuten beispielsweise vor Inbetriebnahme der Flaschenfüllmaschine
wird bei entleerten Füllgutleitungen und -kanälen die Steuerscheibe 70 mit Hilfe des
Pneumatik-Zylinders 73 gegen die Wirkung der Druckfeder 72 abgesenkt, so daß sich
entsprechend der Fig. 9 zwischen dem Verteilerelement 66 und der Steuerscheibe 70
der oben bereits erwähnte Spalt ergibt. Über die Leitung 75 wird dann gesättigter
Wasserdampf oder ein anderes, auch zum Reinigen der Produktleitungen und -kanäle
innerhalb der Maschine dienendes Reinigungsmedium zugeführt, welcher bzw. welches
aus dem Kanal 74 in dem erwähnten Spalt radial nach außen fließt, wie dies mit dem
Pfeil F der Fig. 9 angedeutet ist, und dabei die Verteilereinrichtung 57 insbes. auch
an der Unterseite 66′ des Verteilerelementes 66 sowie an der Oberseite 70′ der Steuerscheibe
70 reinigt. Wie die Figuren 8 und 9 auch zeigen, ist die Steuerscheibe 70 von einem
am Verteilerelement 66 vorgesehenen ringförmigen Element 81 umfaßt, um beim normalen
Betrieb der Flaschenfüllmaschine die erforderliche Relativlage zwischen dem Verteilerelement
66 und der Steuerscheibe 70 zu sichern. Die Steuerscheibe 70 ist im Element 81 allerdings
mit gewissem Spiel gehalten, so daß beim Reinigen der Verteilereinrichtung 57 (Fig.
9) der beschriebene radiale Fluß des Reinigungsmittels entsprechend dem Pfeil F möglich
ist.
[0040] Weisen die Glocken 24′ den Austrittskanal 65 auf, über den während der Füllphase
eine Verbindung zwischen dem Inneren der jeweiligen Glocke 24′ und der Umgebung besteht,
während insbes. in der Sterilisationsphase diese Verbindung unterbrochen ist, so
kann auch diese Steuerung in ähnlicher Weise wie die Steuerung der Wasserdampfzufuhr
an die einzelnen Füllelemente 8′ durch die Verteilereinrichtung 57 erfolgen. Zu diesem
Zweck ist dann der Austrittskanal 65 jedes Füllelementes 8′ bzw. jeder Glocke 24′
über eine weitere, gesonderte Leitung mit dem Verteilerelement 66 bzw. mit einem dortigen
weiteren Kanal verbunden, der ähnlich den Kanälen 69 an der Unterseite 66′ des Verteilerelementes
66 eine Öffnung aufweist, wobei diese Öffnungen von der Drehachse V einen radialen
Abstand aufweisen, der unterschiedlich von dem entsprechenden Abstand der Öffnungen
69′ ist, beispielsweise größer ist als der radiale Abstand der Öffnungen 69′ . Diesen
am Verteilerelement 66 vorgesehenen und mit jeweils einem Austrittskanal 65 verbundenen
Öffnungen ist dann eine teilkreisförmige Nut an der Oberseite 70′ der Steuerscheibe
70 zugeordnet, die zur Umgebung hin offen ist und sich über den der Füllphase entsprechenden
Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 1 erstreckt, wie dies in der Fig. 10 mit
unterbrochenen Linien bei 82 angedeutet ist.
[0041] Da bei der Ausführungsform der Fig. 6 bis 10 die Glocken 24′ so ausgebildet sind,
daß sie jeweils eine Flasche 19 vollständig aufnehmen können, weisen die durch den
jeweiligen Flaschenteller 60 verschließbaren Glocken 24′ oder Kammern zwangläufig
eine großes Volumen auf, so daß selbst bei verschlossenen glocken 24′ von diesen nicht
nur eine ausreichende Menge an Wasserdampf aufgenommen werden kann, sondern zumindest
nach dem Verschließen der jeweiligen Glocke 24′ auch noch eine Wasserdampfströmung
aus der Flasche 19 nach außen in den diese Flasche 19 umgebenden Bereich des Glockeninnenraumes
und damit auch entlang der Außenfläche der Flasche 19 nach unten erfolgt.
[0042] Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht
sich, daß Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der die Erfindung
tragende Gedanke verlassen wird. So ist es beispielsweise bei der Flaschenfüllmaschine
nach den Figuren 1 - 5 möglich, anstelle eines tangentialen Flaschenausschubs an der
Position III (in ähnlicher Weise wie in Fig. 6) einen entsprechenden Ausschubstern
vorzusehen. Die beschriebenen Verfahren zum aseptischen Abfüllen können auch unter
Verwendung von Reihenfüllmaschinen durchgeführt werden. Weiterhin ist es speziell
bei der Ausführung nach den Figuren 6 - 10 möglich, in dem ring 9′ lediglich die Kanäle
10 und nicht auch den Verteilerkanal 58 vorzusehen und dann die Abschnitte 10′ der
Kanäle 10 jeweils über gesonderte Produktleitungen mit der Verteilereinrichtung 57
zu verbinden. Schließlich ist es bei dieser Ausführung auch möglich, die Füllelemente
8′ so auszubilden, daß sie jeweils einen gesonderten Ventilkörper mit dem Kanal 10
besitzen, wobei dann die Abschnitte 10′ dieser Kanäle entweder über einen gemeinsamen,
dem Verteiler kanal 58 entsprechenden Verteilerkanal oder über gesonderte Produktleitungen
mit der Verteilereinrichtung 57 in Verbindung stehen.
1. Verfahren zum anseptischen Abfüllen von flüssigem Füllgut insbesondere unter Umgebungsdruck
in Behälter, beispielsweise in Flaschen, wobei der jeweils zu füllende und in einer
Vorwärmphase erwärmte Behälter in einer dem Füllen mit dem flüssigen Füllgut (Füllphase)
unmittelbar vorausgehenden Sterilisationsphase in einer den Behälter zumindest teilweise
aufnehmenden Kammer, die unterhalb eines das flüssige Füllgut in den Behälter abgebenden
Füllelementes gebildet ist, an den den Behälterinnenraum begrezenden Innenflächen,
an der Mündung sowie an der sich an die Mündung anschließenden Außenfläche mit heißen
gas- oder dampfförmigen Sterilisationsmedium beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß das Sterilisationsmedium während der Sterilistionsphase aus einem zum Füllen
des Behälters in der Füllphase dienenden und durch die Behältermündung in den Behälterinnenraum
hineinreichenden, unten offenen Füllrohr in den Behälter mit Abstand von der Mündung
eingeleitet wird, so daß sich zumindest während eines Teils der Sterilisationsphase
ein Strom des aus dem Füllrohr auf die Innerfläche des Behälterbodens auftreffenden
Sterilisationsmediums entlang des Bodens radial nalch außen, entlang der Innenfläche
der Behälterumfangswandung nach oben und außen um die Mündung des Behälters herum
auch nach unten ergibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest am Beginn der
Sterilisationsphase das Sterilisationsmedium aus der Kammer an einer unterhalb der
Mündung des Behälters liegenden und den Behälter umschließenden Öffnung drucklos
an die Umgebung entweicht
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während der Füllphase
die den Behälter zumindest teilweise aufnehmende Kammer über einen der Mündung des
Behälters gegenüberliegenden zusätzlichen Austrittskanal mit dem Sterilisationsmedium
beaufschlagt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Behälter zumindest
teilwiese aufnehmende Kammer während der Füllphase durch den das Füllrohr konzentrische
umschließenden zusätzlichen Austrittskanal mit dem Sterilisationsmedium beaufschlagt
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter
während der Sterilisationsphase und Füllphase in einer die Kammer bildenden, an der
Oberseite geschlossenen und an der Unterseite offenen Glocke zumindest teilwiese aufgenommen
ist, über deren unteres, offenes Ende das Sterilisationsmedium während der Sterilisationsphase
und/oder Reste des Sterilisationsmediums und/oder Luft während der Füllphase drucklos
in die Umgebund entweichen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils
zu füllende Behälter während der Sterilisationsphase und der Füllphase an einer Behälteraufhängung
mit allseitigen Abstand von die Kammer begrenzenden Flächen gehalten ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sterilisationsmedium
während der gesamten Sterilisationsphase aus der Kammer an der unterhalb der Mündung
des Behälters liegenden und den Behälter umschließenden Öffnung drucklos an die Umgebung
entweicht.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sterilisationsmedium
am Beginn der Sterilisationsphase aus der Kammer an der unterhalb der Mündung des
Behälters liegenden und den Behälter umschließenden Öffnung drucklos an die Umgebung
entweicht, und daß während des weiteren Verlaufs der Sterilisationsphase die Kammer
an der den Behälter umschließenden Öffnung verschlossen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die den Behälter aufnehmende Kammer während der gesamten Dauer der Sterilisationsphase
zur Umgebung hin verschlossen ist.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils zu füllende
Behälter während der Sterilisationsphase und der Füllphase mit seinem Boden aufrechtstehend
auf einer vorzugsweise von einem Flaschenteller gebildeten Standfläche angeordnet
ist, die bei zur Umgebung hin geschlossener Kammer gegen die offene Unterseite der
diese Kammer bildenden Glocke dicht anliegt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter
nach dem Füllen bzw. nach Abschluß der Füllphase sowie nach dem Entnehmen aus der
Kammer vor dem Verschließen zur Aufrechterhaltung der Sterilität einer weiteren Wärmebehandlung,
vorzugsweise mit Hilfe von Gasflammen unterzogen wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende
der Füllphase das Entleeren des Füllrohres mittels des Sterilisationsmediums erfolgt.
13. Verfahren nach einem der Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß nach der
Füllphase und nach dem Abnehmen des gefüllten Behälters von dem Füllelement eine Reinigung
des Füllrohres insbesondere auch an seiner Außenfläche mit dem Sterilisationsmedium
und/oder mit Wasser, vorzugsweise mit heißem Wasser erfolgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung
einer Füllmaschine, bei der eine Vielzahl von Füllelementen an einem um eine vertikale
Drehachse umlaufenden Rotor vorgesehen ist, an einer Behälteraufgabeposition (Behältereinschub)
die in der Vorwärmphase erwärmten Behälter dem Rotor bzw. an diesem vorgesehenen und
jeweils einem Füllelement zugeordneten Behälter-Halteeinrichtungen nacheinander übergeben
werden, daß in einen ersten in Drehrichtung des Rotors auf die Übergabeposition folgenden,
eine Sterilisationszone bildenden Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors die von
diesem mitgeführten Behälter für die Sterilisationsphase mit dem Sterilisationsmedium
beaufschlagt werden, un daß das Füllen der Behälter in einem zweiten, sich an die
Sterilisierzone anschließenden und die Füllzone bildenden Winkelbereich des Rotors
erfolgt.
15. Verfahren nach Ansprüch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die gefüllten Behälter
dem Rotor an einer Entnahmeposition (Behälterausschub) entnommen werden, und daß
unmittelbar nach der Entnahme der Behälter vom Rotor oder schon während dieser Entnahme
die zusätzliche Wärmebehandlung der gefüllten Behälter erfolgt.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine tangentiale
entnahme der gefüllten Behälter vom Rotor erfolgt.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die
Reinigung des Füllrohres jedes Füllelementes während eines dritten, zwischen der Entnahmeposition
und der Aufgabeposition liegenden Winkelbereichs der Drehbewegung des Rotors erfolgt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß nach
Abschluß der Sterilisationsphase und vor Beginn der Füllphase ein Ausblasen von Sterili
sationsmediumresten (Kondensat) aus dem jeweiligen Behälter durch ein gasförmiges
Medium, beispielsweise durch Luft erfolgt.
19. Verfahren nach Anpruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Ausblasen dienende
gasförmige Medium über das Füllrohr in den betreffenden Behälter eingeleitet wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß als Sterilisationsmedium
Wasserdampf, vorzugsweise gesättigter Wasserdampf bevorzugt mit einer Temperatur von
ca. 135 bis 140°C verwendet wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige
Füllgut einen pH-Wert bis etwa 4,5 aufweist.
22. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
mit einem Behältereinlauf zum Zuführen der zu füllenden Behälter, mit einem Behälterauslauf
zum Abführen der gefüllten und verschlossenen Behälter, mit einem um eine vertikale
Drehachse umlaufenden Rotor, der an seinem Umfang eine Vielzahl von Füllelementen,
die jeweils zur steuerbaren Abgabe des flüssigen Füllgutes über das offene Ende eines
Flüssigkeitskanals in diesem Flüssigkeitskanal ein Flüssigkeitsventil besitzen und
denen jeweils ein relativ zum Füllelement bewegbares Behälterhalteelement zugeordnet
ist, aufweist und dem (Rotor) die zu füllenden Behälter an einer Aufgabeposition zugeführt
und an einer Abgabeposition entnommen werden, mit einer am Rotor unter jedem Füllelement
gebildeten, jeweils einen Behälter zumindest teilweise aufnehmenden Kammer, mit einer,
wenigstens eine Steuerventileinrichtung aufweisenden Sterilisationsmediumzuführung
an jedes Füllelement zur Beaufschlagung des von der Kammer aufgenommenen Behälters
mit einem Sterilisationsmedium während einer der Füllphase vorausgehenden Sterilisationsphase,
sowie mit einer Einrichtung zum Verschließen der Behälter nach dem Füllen mit dem
flüssigen Füllgut, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitskanal zur Abgabe des
flüssigen Füllgutes an die Behälter (19) im Bereich seines offenen Endes von einem
Füllrohr (23) gebildet ist, daß ein in Strömungsrichtung des Füllgutes hinter dem
Flüssigkeitsventil (15, 16) liegender Abschnitt (10˝) des Flüssigkeitskanals über
die Steuerventileinrichtung (28; 57) mit der Sterilisationsmediumzuführung (31; 79,
80) verbindbar ist, und daß die Kammer an jedem Füllelement (8, 8′) von einer unter
diesem vorgesehenen, daß Füllrohr (23) zumindest auf einer Teillänge umschließenden
glocke (24, 24′) gebildet ist, die an ihrem oberen, dem Füllelement (8, 8′) benachbarten
Ende geschlossen und an ihrem unteren, dem Füllelement (8, 8′) entfernt liegenden
Ende (25,25′) offen ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch eine Vorwärmeinrichtung (45),
die zwischen dem Behältereinlauf und der Aufgabeposition (I) des Rotors (1) vorgesehen
ist und über die die vorgewärmten Behälter (19) der Aufgabeposition (I) des Rotors
(1) zugeführt werden.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß dem offenen
Ende (25) der Glocke gegenüberliegend ein in das Innere der glocke (24) mündender
zusätzlicher Austrittskanal (26) vorgesehen ist, welcher über die Steuerventileinrichtung
(28) mit der Sterilisationsmediumzuführung (31) verbindbar ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittskanal als
Ringkanal (26) ausgebildet ist, der das Füllrohr konzentrisch umschließt.
26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinrichtung
(28) wenigstens zwei Arbeitsstellungen aufweist, und daß die Steuerventileinrichtung
(28) in einer ersten dieser Arbeitsstel lungen den Abschnitt (10˝) des Flüssigkeitskanals
und in einer zweiten dieser Arbeitsstellungen den Austrittskanal mit der Sterilisationsmediumzuführung
(31) verbindet.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß jedes
Füllelement (8) eine gesonderte, an die Sterilisationsmediumzuführung angeschlossene
Steuerventileinrichtung (28) aufweist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinrichtung
ein Mehr-Wege- bzw. Umschaltventil (28) ist, welches vorzugsweise mit ortsfesten,
an der Umlaufbahn des Rotors (1) vorgesehenen Steuernocken (36) zusammenwirkt.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 26, gekennzeichnet, durch eine für
sämtliche Füllelemente (8′) gemeinsame Steuerventileinrichtung (57), die wenigstens
einen mit der Sterilisationsmediumzuführung (79, 80) verbundenen Eingang sowie für
jedes Füllelement (8′) einen gesonderten Ausgang besitzt, der über eine Verbindungsleitung
(56) mit dem in Strömungsrichtung des Füllgutes hinter dem Flüssigkeitsventil (15,
16) liegenden Abschnitt (10˝) des Flüssigkeitskanals des betreffenden Füllelement
(8′) verbunden ist, wobei beim Umlauf des Rotors (1) jeder Ausgang (69) der Steuerventileinrichtung
(57) zumindest immer dann mit dem mit der Sterilisationsmediumzuführung (79, 80) verbundenen
Eingang dieser Steuerventileinrichtung (57) in Verbindung steht, wenn sich das zugehörige
Füllelement (8′) in dem der Sterilisationsphase entsprechenden Winkelbereich bzw.
Sektor der Drehbewegung des Rotors (1) befindet.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die für Füllelemente
(8′) gemeinsame Steuerventileinrichtung (57) so ausgebildet ist, daß jeder Ausgang
(69) dieser Steuerventileinrichtung (57) auch dann mit dem wenigstens einen Eingang
der Steuerventileinrichtung (57) verbunden ist, wenn sich das zugehörige Füllelement
(8′) beim Umlauf des Rotors (1) in einem, sich an die Füllphase anschließenden Winkelbereich
bzw. Sektor der Drehbewegung des Rotors (1), in welchem (Winkelbereich) das Entleeren
der Füllrohre (23) erfolgt, und/oder in einem sich an die Abgabeposition (III) anschließenden
Winkelbereich bzw. Sektor der Drehbewegung des Rotors (1) befindet, in welchem ein
Reinigen der Füllrohre (23) erfolgt.
31. Vorrichtung nach Anspurch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die für sämtliche Füllelemente
(8′) gemeinsame Steuerventileinrichtung (57) wenigstens zwei Eingänge aufweist, von
denen der eine eingang mit Ausgängen (69) dieser Steuerventileinrichtung (57) jeweils
wenigstens während der Sterilisationsphase und der andere Eingang mit Ausgängen (69)
der Steuerventileinrichtung (57) jeweils während des Entleerens der Füllrohre (23)
in Verbindung steht.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der eine eingang der
Steuerventileinrichtung (57) mit einer ersten Sterilisationsmediumzuführung (79) und
der andere Eingang der Steuerventileinrichtung (57) mit einer zweiten Sterilisationsmediumzuführung
(80) verbunden ist, wobei das Sterilisationsmedium and der zweiten Sterilisationsmediumzuführung
(80) einen geringeren Druck und/oder eine geringere Temperatur als an der ersten Sterilisationsmediumzuführung
aufweist.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die
im Bereich der vertikalen Drehachse (V) angeordnete Steuerventileinrichtung (57) aus
einem am Rotor (1) befestigten und die Ausgänge (69) der Steuerventileinrichtung (57)
aufweisenden Verteilerelement (66) sowie aus einer an einem ortsfesten Maschinenteil
(71) vorgesehenen und mit dem Rotor (1) nicht mitdrehenden Steuerscheibe (70) besteht,
daß das Verteilerelement (66) an einer der Steuerscheibe (70) zugewendeten Fläche
(66′) um die vertikale Drehachse (V) des Rotors (1) verteilt mehrere Öffnungen (69′)
für jeweils einen Ausgang (69) der Steuerventileinrichtung (57) aufweist, und daß
an einer dem Verteilerelement (66) zugewandten Gegenfläche (70′) der Steuerscheibe
(70) wenigstens eine an dieser Gegenfläche (70′) offene Nut (76, 77, 78) vorgesehen
ist, die mit dem wenigstens einen Eingang der Steuerventileinrichtung (57) verbunden
ist und sich über eine Teillänge oder einen Winkelbereich einer die vertikale Drehachse
(V) des Rotors (1) konzentrisch umschließenden Kreislinie erstreckt, wobei dieser
Winkelbereich dem der Sterilisationsphase entsprechenden Winkelbereich der Drehbewegung
des Rotors (1) entspricht, daß der Abstand der wenigstens einen Nut (76, 77, 78) von
der vertikalen Drehachse (V) des Rotors (1) gleich dem Abstand ist, den die Öffnungen
(69) an dem Verteilerelement (66) von dieser Drehachse (V) aufweisen, und daß zumindest
während des Füllens der Behälter (19) das Verteilerelement (66) mit seiner Fläche
(66′) dicht gegen die Gegenfläche (70′) der Steuerscheibe (70) anliegt.
34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß an der Gegenfläche (70′)
der Steuerscheibe (70) um die vertikale Drehachse (V) des Rotors (1) verteilt und
mit jeweils gleichem Abstand von dieser Drehachse (V) wenigstens zwei Nuten (76, 77,
78) vorgesehen sind, von denen sich eine über den der Sterilisationsphase erstreckenden
Winkelbereich und wenigstens eine weitere über einen Winkelbereich erstreckt, der
dem Entleeren der Füllrohre (23) und/oder der Reinigung dieser Füllrohr (23) entspricht.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verteilerelement (66) und die Steuerscheibe (70) in Richtung der Drehachse (V) aus
einer ersten Stellung, in der die Fläche (66′) des Verteilerelementes (66) dicht gegen
die Gegenfläche (70′) der Steuerscheibe (70) anliegt, in eine zweite Stellung bewegbar
sind, in der zwischen der Fläche (66′) und der Gegenfläche (70′) ein Spalt gebildet
ist, und daß in der Steuerescheibe (70) ein Kanal (74) vorgesehen ist, der an der
Gegenfläche (70′) der Steuerscheibe (70) im Bereich der Drehachse (V) offen ist und
dem zum Reinigen der Steuerventileinrichtung (57) ein Reinigungsmedium zugeführt dann
wird, wenn sich das Verteilerelement (66) und die Steuerscheibe (70) in der zweiten
Stellung befinden.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Verteilerelement
(66) ein weiterer, an der Fläche (66′) dieses Verteilerelementes offener Kanal (67)
vorgesehen ist, der an der Fläche (66′) des Verteilerelementes (66) im Bereich der
Drehachse (V) des Rotors (1) offen ist und zusammen mit dem in der Steuerscheibe (70)
vorgesehenen Kanal (74) eine Verbindung zum Zuführen des Füllgutes dann bildet, wenn
sich das Verteilerelement (66) und die Steuerscheibe (70) in der ersten Stellung befinden.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die
Behälter-Halteelemente (41, 60) relativ zu dem jeweiligen Füllelement (8, 8′) in vertikaler
Richtung zwischen wenigstens zwei Stellungen derart bewegbar sind, daß der jeweilige,
an bzw. auf einem Behälter-Halteelement (41, 60) gehaltene Behälter (19) in einer
ersten Stellung des Behälter-Halteelementes (41, 60) sich mit Abstand unterhalb des
unteren Endes des Füllrohres (23) sowie der Glocke (24, 24′) befindet und in einer
zweiten Stellung des Behälter-Halteelementes (41, 60) der Behälter (19) im Inneren
der Glocke (24, 24′) mit allseitigem Abstand von den den Innenraum der Glocke (24,
24′) begrenzenden Flächen gehalten ist.
38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Behälter-Halteelement
von einer vorzugsweise gabelförmigen Flaschenaufhängung (41) gebildet ist, die den
betreffenden Behälter (19) an einem an der Außenfläche des Behälters (19) vorgesehenen
Wulst (19′) hintergreift.
39. Vorrichtung nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Behälterhalteelement
(41) an dem unteren Ende wenigstens einer in vertikaler Richtung verschiebbar an dem
betreffenden Füllelement (8) geführten Stange (37) vorgesehen ist, und daß im Bereich
des oberen Endes der Stange (37) eine vorzugsweise von einer Rolle (39) gebildete
Führungsfläche vorgesehen ist, die zum Anheben und Absenken des Behälterhalteelementes
(41) mit einer ortsfesten Hub- oder Steuerkurve (40) zusammenwirkt.
40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die
Behälter-Halteelemente jeweils eine vorzugsweise von einem Teller gebildete Standfläche
(60) für die Behälter (19) sind, und daß jede Standfläche relativ zu dem zugehörigen
Füllelement (8′) in vertikaler Richtung gesteuert derart auf- und abbewegbar ist,
daß die Standfläche (60) zumindest während eines Teils der Sterilisationsphase die
zugehörige Glocke (24′) an ihrem unteren, offenen Ende (25′) verschließt.
41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß jede Standfläche (60)
das untere, offene Ende (25′) der zugehörigen Glocke (24′) während der gesamten Sterilisationsphase
verschließt.
42. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß jede Standfläche (60)
zumindest am Beginn der Sterilisationsphase mit Abstand von dem unteren offenen Ende
(25′) der zugehörigen Glocke (24′) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß jede Standfläche
(60) die zugehörige Glocke (24′) an ihrem unteren offenen Ende (25′) auch während
der Füllphase verschließt, und daß an jeder Glocke ein Austrittskanal (65) vorgesehen
ist, der über eine für jedes Füllelement (8′) gesonderte oder für alle Füllelemente
(8′) gemeinsame weitere Steuerventileinrichtung während der Füllphase zur Atmosphäre
hin offen und während der Sterilisationsphase zur Atmosphäre hin geschlossen ist.
44. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Steuerventileinrichtung
Teil der Steuerventileinrichtung (57) zum Steuern der Zuführung des Sterilisationsmediums
ist.
45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verschließeinrichtung (43) außerhalb des Rotors (1) in Förderrichtung der Behälter
(19) vor dem Behälterauslauf vorgesehen ist, und daß zwischen der Abgabeposition (III)
des Rotors (1) und der Verschließeinrichtung (53) eine Einrichtung (51) zum zusätzlichen
Beaufschlagen der gefüllten Behälter (19) mit Wärme zur Aufrechterhaltung der Sterilität
vorgesehen ist.
46. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß die
gefüllten Behälter (19) dem Rotor (1) an der Abgabeposition (III) durch ein geradliniges,
sich tangential zum rotor (1) erstreckendes Transportelement (50) entnommen werden.
47. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 22 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß das
Sterilisationsmedium Wasserdampf, vorzugsweise gesättigter Wasserdampf ist.
48. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuerventileinrichtung (28) wenigstens drei Arbeitsstellungen aufweist, und daß die
Steuerventileinrichtung (28) in einer dritten dieser Arbeitsstellungen den Abschnitt
(10˝) des Flüssigkeits kanals mit einem Kanal zum Zuführen eines gasförmigen Mediums,
vorzugsweise Luft zum Ausblasen von Sterilisationsmediumresten verbindet.