[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Füllen von Flaschen, Dosen oder
dergleichen Behälter mit einem flüssigen Füllgut, insbesondere mit Getränken gemäß
Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Füllmaschine gemäß Oberbegriff Patentanspruch
19.
[0002] Es ist heute üblich, kohlensäurehaltige Getränke vor dem Abfüllen in Flaschen, Dosen
oder dergleichen Behälter in einer einer Füllmaschine vorgeschalteten Ausmischanlage
durch Mischen von Wasser mit wenigstens einer weiteren Komponente und durch anschließendes
Versetzen mit Kohlensäure (Karbonisieren) herzustellen, und zwar letzteres in eine
Karbonisierungseinrichtung, die Bestandteil der Abmischanlage oder ein gesondertes
Gerät ist. Dies bedeutet u.a., daß zusätzlich zur Füllmaschine auch eine Karbonisierungseinrichtung
notwendig ist.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, welches eine Vereinfachung
der Herstellung von abgefüllten kohlensäurehaltigen Produkten, insbesondere auch von
kohlensäurehaltigen Getränken ermöglicht.
[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe sind ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 und
eine Füllmaschine zum Durchführen dieses Verfahrens entsprechend dem Patentanspruch
19 ausgebildet.
[0005] Die Besonderheit der Erfindung besteht darin, daß das Versetzen des Füllgutes mit
Kohlensäure, d.h. das Karbonisieren des Füllgutes nicht in einer Karbonisierungseinrichtung,
sondern in der Füllmaschine, d.h. in dem jeweiligen Behälter erfolgt.
[0006] Das Füllgut, beispielsweise Wasser oder fertig ausgemischtes Getränk ohne CO2- oder
mit einem reduzierten bzw. vernachlässigbaren CO2-Gehalt wird dem Behälter an der
jeweiligen Füllstelle zugeführt und erst dort mit CO2-Gas derart versetzt, daß das
Füllgut im Behälter schließlich den geforderten CO2-Gehalt aufweist.
[0007] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann z.B. bei der Produktion von abgefüllten
CO2-haltigen Getränken, wie Mineral- oder Tafelwässern, Limonaden usw. auf die bisher
notwendige, dem Füller vorgeschaltete Karbonisierungseinrichtung oder -anlage verzichtet
werden. Es ist insbesondere auch möglich, beispielsweise Getränke, die in einem Tank
ausgemischt werden, direkt der Füllmaschine zuzuführen.
[0008] Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird
im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, es zeigen:
- Fig. 1
- in sehr vereinfachter schematischer Darstellung und in Draufsicht eine Füllmaschine
umlaufender Bauart zum Füllen von Flaschen;
- Fig. 2
- in vereinfachter Darstellung ein Füllelement der Füllmaschine der Figur 1.
[0009] Die in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Füllmaschine dient zum Füllen von
Behältern, nämlich von Flaschen 2 mit einem flüssigen Füllgut in Form eines Getränkes,
beispielsweise mit Limonaden, Tafel- und Mineralwasser, sowie zum anschließenden Versetzen
des Füllgutes in der jeweiligen Flasche 2 mit Kohlensäure bzw. CO2-Gas (Karbonisieren).
Die Füllmaschine 1 besitzt in bekannter Weise an einem um eine vertikale Maschinenachse
umlaufenden Rotor 3 in gleichmäßigen Winkelabständen verteilt eine Vielzahl von Füllstellen,
die jeweils von einem Füllelement 4 und einem Behälterträger 5 gebildet sind, der
bei der dargestellten Ausführungsform die jeweilige Flasche 2 an einem am Flaschenhals
im Bereich der Flaschenmündung 2' gebildeten Flansch hintergreift und gesteuert durch
eine ortsfeste Hubkurve 6 und einen Hubzylinder 7 eine vertikale Hubbewegung zum Anheben
und Absenken der Flasche 2 gegen das zugehörige Füllelement 4 bzw. von diesem ausführt.
[0010] Über einem Transporteur 8 werden die aufrecht stehenden Flaschen 2 an einem Flascheneinlauf
9 den Füllstellen 4/5 einzeln zugeführt. Die gefüllten Flaschen 2 mit dem karbonisierten
Füllgut werden an einem Flaschenauslauf 10 den Füllstellen 4/5 entnommen und an den
Transporteur 8 übergeben. Der Rotor 3 ist dabei in Richtung des Pfeiles A der Figur
1 umlaufend angetrieben.
[0011] Zwischen dem Flascheneinlauf 9 und dem Flaschenauslauf 10 erfolgt bei an die Füllelemente
4 angehobenen und dort in Dichtlage befindlichen Flaschen 2 der Füllund Karbonisierunsprozeß,
und zwar in mehreren Prozeßschritten, d.h. bei der dargestellten Ausführungsform in
insgesamt sechs zeitlich aufeinander folgenden Prozeßschritten, nämlich:
- Spülen der jeweiligen Flasche 2 mit CO2-Gas,
- Füllen der jeweiligen Flasche 2 mit dem flüssigen, CO2-freien Füllgut (Getränk),
- Vorspannen der gefüllten Flasche mit CO2-Gas,
- Karbonisieren des Füllgutes,
- Beruhigen und Vorentlasten der mit dem karbonisierten Füllgut gefüllten Flasche,
- Restentlasten.
[0012] Zur Durchführung der vorgenannten Verfahrensschritte weist die Füllmaschine 1 bei
der dargestellten Ausführungsform eine Ausbildung aus, die in der Figur 2 für ein
Füllelement 4 im Detail wiedergegeben ist. Das füllrohrlose Füllelement 4 besitzt
in einem Gehäuse 11 einen Flüssigkeitskanal 12 mit einem Flüssigkeitsventil, welches
durch eine nicht dargestellte Betätigungseinrichtung zum Einleiten der eigentlichen
Füllphase geöffnet und am Ende der Füllphase wieder geschlossen wird.
[0013] Der Flüssigkeilskanal 12 ist mit einem am Rotor 3 vorgesehenen Ringkessel 14 bzw.
mit dem dortigen, von dem Füllgut eingenommenen Füllgutraum 14' verbunden, und zwar
über eine Leitung 12'. Oberhalb des Füllgutraumes 14' ist im Ringkessel 14 ein Gasraum
14" gebildet, der bei der dargestellten Ausführungsform druckloses CO2-Gas, d.h. CO2-Gas
unter Atmosphärendruck oder annähernd unter Atmosphärendruck enthält. Der Füllgutraum
14" wird über eine Leitung 15 mit dem flüssigen Füllgut versorgt. Der Füllgutspiegel
wird dabei auf einem vorgegebenen Niveau gehalten. Der Gasraum 14" wird über eine
Gasleitung 16 mit CO2-Gas unter Atmosphärendruck versorgt.
[0014] Für die einzelnen Behandlungs- bzw. Prozeßschritte sind am Rotor 3 bei der dargestellten
Ausführungsform für sämtliche Füllelemente 4 gemeinsam noch vorgesehen:
- Ein CO2-Ringkanal 17, der über eine Leitung 18 mit der Leitung 16 bzw. mit dem Gasraum
14" verbunden ist,
- ein Rückgas-Ringkanal 19, der der Vorentlastung dient und in dem ein dem Vorentlastungsdruck
entsprechender Druck eingeregelt ist,
- ein Ringkanal 20, der von einer nicht dargestellten CO2-Gas-Quelle über eine Leitung
21 mit CO2-Gas mit einem Druck versorgt wird, der über einem Sättigungsdruck liegt
- ein Ringkanal 35 für die Restentlastung.
[0015] Jedes Füllelement 4 besitzt weiterhin ein Rückgasrohr 22, welches bei am Füllelement
4 angesetzter Flasche 2 mit seinem unteren, offenen Ende in den Innenraum der Flasche
2 und mit seinem oberen, offenen Ende in einen im Gehäuse 11 ausgebildeten Gaskanal
23' mündet, der Bestandteil von weiteren im Gehäuse 11 ausgeführten und in der Fig.
2 allgemein mit 23 bezeichneten Gaswegen ist. Das Rückgasrohr 22 ist an der Unterseite
des Gehäuses 11 von der ringförmingen Flüssigkeitsöffnung 12" des Flüssigkeitskanales
12 umschlossen, die (Flüssigkeitsöffnung) im Strömungsrichtung des Füllgutes auf das
Flüssigkeitsventil 13 folgt. Die Gaswege 23 sind über eine an jedem Füllelement 4
vorgesehene, individuell steuerbare Steuerventileinrichtung 24 derart steuerbar, daß
der Innenraum der am jeweiligen Füllelement 4 mit der Flaschenmündung 2' in Dichtlage
vorgesehenen Flasche 2 für die einzelnen Prozeßoder Behandlungsschritte u.a. auch
mit dem dem jeweiligen Prozeßschritt entsprechenden Ringkanal 17, 19 bzw. 20 verbunden
werden kann, wie dies nachstehend noch näher erläutert wird. Die Steuerventilanordnung
24 besitzt bei der dargestellten Ausführungsform drei individuell steuerbare Steuerventile
24', die in geeigneter Weise die inneren Gaswege 23 steuern, d.h. insbesondere Öffnen
und Schließen.
[0016] Jedes Füllelement 4 besitzt weiterhin ein Karbonisierungsrohr 25, welches innerhalb
des Rückgasrohrs 22 und achsgleich mit diesem angeordnet ist, und zwar derart, daß
das Karbonisierungsrohr 25 mit seinem unteren, offenen Ende relativ weit über das
untere, offene Ende des Rückgasrohrs 22 vorsteht. Mit dem oberen Ende ist das Karbonisierungsrohr
25 abgedichtet durch den Gasraum bzw. -kanal 23' hindurchgeführt und über eine Leitung
26 mit dem Ringkanal 20 verbunden. In der Leitung 26 befindet sich ein für jedes Füllelement
4 individuell vorgesehenes Steuerventil 27 sowie auch eine Volumen- oder Mengenmeßeinrichtung
28, mit der die bei geöffnetem Steuerventil 27 die die Leitung 26 durchströmende und
am unteren, offenen Ende des Karbonisierungsrohrs 25 austretende Menge an CO2-Gas
gemessen wird. Über ein Rückschlagventil 29 ist die Leitung 26 mit dem Gaskanal 23'
verbunden, und zwar in Strömungsrichtung des die Leitung 26 durchströmenden und aus
dem unteren Ende des Karbonisierungsrohrs 25 austretenden CO2-Gases hinter dem Steuerventil
27. Das Rückschlagventil 29 ist weiterhin so ausgebildet, daß es für eine Gasströmung
aus der Leitung 26 in den Gaskanal 23' öffnet, für eine Gasströmung in umgekehrter
Richtung aber sperrt.
[0017] Zwischen dem Innendurchmesser des Rückgasrohrs 22 und dem Außendurchmesser des Karbonisierungsrohrs
25 ist ein ringförmiger Rückgaskanal 30 gebildet, der am unteren Ende des Rückgasrohrs
22 offen ist und am oberen Ende des Rückgasrohrs in den Gaskanal 23' mündet.
[0018] Im Einzelnen sind der beschriebenen Ausführung folgende Verfahrensschritte beim Füllen
einer Flasche 2 möglich, wobei die Füllmaschine 1 vor dem Füllbeginn selbstverständlich
mit allen für das Füllen benötigten Medien (Füllgut und CO2-Gas im Ringkessel 14 sowie
CO2-Gas unter Druck im Ringkanal 20) versorgt ist:
1. Flasche mit CO2 Spülen
[0019] Nach dem Anheben der jeweiligen Flasche 2 gegen das Füllelement 1 liegt diese schließlich
mit ihrer Flaschenmündung 2' abgedichtet gegen die Unterseite des Füllelementes 4
bzw. gegen eine dortige Dichtung 31 derart an, daß das Rückgasrohr 22 und das Karbonisierungsrohr
25 durch die Flaschenmündung 2' in den Innenraum der Flasche 2 hineinreichen und der
Innenraum der Flasche 2 auch mit der in Strömungsrichtung hinter dem Flüssigkeitsventil
13 vorgesehenen ringförmigen Flüssigkeitsöffnung 12" des Flüssigkeitskanales 12 in
Verbindung steht. Das Flüssigkeitsventil 13 ist geschlossen.
[0020] Zum Einleiten des Spülprozesses wird das Steuerventil 27 geöffnet und gleichzeitig
die Steuerventilanordnung 24 so angesteuert, daß über diese der in Strömungsrichtung
unterhalb des Flüssigkeitsventils 13 gebildete Teil des Flüssigkeitskanales 12 mit
dem Ringkanal 19 in Verbindung steht. Über das geöffnete Ventil 27 strömt damit CO2-Gas
in das Karbonisierungsrohr 25 und tritt am unteren, weit in die Flasche 2 hineinreichenden
Ende dieses Rohrs strahlförmig in Richtung des Flaschenbodens aus und verdrängt damit
von unten her die in der Flasche 2 vorhandene Luft, die über die Ringöffnung 12" aus
der Flasche in den Kanal 19 gelangt. Ein gewisser Anteil an CO2-Gas gelangt über das
Rückschlagventil 29 auch in den Gaskanal 23', von dort in den Rückgaskanal 30, strömt
über das untere offene Ende des Gaskanales 30 ebenfalls in den Innenraum der Flasche
2 und trägt zur Verdrängung der Luft aus der Flasche 2 bei.
[0021] Dieser Spülprozeß wird solange fortgesetzt, bis die gewünschte Inertgasatmosphäre
in der Flasche 2 erreicht ist. Die Dauer des Spülprozesses ist beispielsweise durch
eine Zeitsteuerung festgelegt.
2. Füllung der Flasche 2 mit dem nicht karbonisierten Füllgut.
[0022] Bei wieder geschlossenem Ventil 27 und bei durch die Steuerventileinrichtung 24 unterbrochener
Verbindung zwischen dem unteren Ende des Flüssigkeitskanals 12 und dem Ringkanal 19
erfolgt das Füllen der Flasche 2 mit dem flüssigen Füllgut.
[0023] Hierfür wird über die Steuerventileinrichtung 24 der Gaskanal 23' mit dem Ringkanal
17 verbunden, so daß sich in der Flasche 2 der Druck des Gasraumes 14", d.h. bei der
dargestellten Ausführungsform der Atmosphärendruck einstellt. Anschließend wird das
Flüssigkeitsventil 13 geöffnet, so daß das Füllgut über die Ringöffnung 12" entlang
der Innenfläche der Flasche 2 in den Flascheninnenraum fließt. Sobald die Sollfüllmenge
erreicht ist, wird das Flüssigkeitsventil 13 geschlossen. Parallel hierzu wird auch
über die Steuerventileinrichtung 24 die Verbindung zum Ringkanal 17 unterbrochen.
Zur Steuerung der Sollfüllmenge ist in der den Ringkessel 14 mit dem Flüssigkeitskanal
12 verbindenden Leitung 12' bei der dargestellten Ausführungsform eine Volumenmeßeinrichtung
33 vorgesehen.
[0024] Bei Sollfüllhöhe liegt das Niveau des Füllgutspiegels in der Flasche 2 unter der
unteren Öffnung des Gaskanals 30, aber weit über dem unteren Ende des Karbonisierungsrohrs
25.
3. Vorspannen der gefüllten Flasche
[0025] Um das flüssige Füllgut in einem späteren Verfahrensschritt karbonisieren zu können,
erfolgt zunächst ein Vorspannen der gefüllten Flasche mit CO2-Gas. Hierfür wird über
die Steuerventilanordnung 24 der Gaskanal 23' über eine Leitung 34 mit dem Ringkanal
20 verbunden, der das CO2-Gas unter Druck führt. Über den Rückgaskanal 30 gelangt
das CO2-Gas bei diesem Vorspannen in den oberhalb des Füllgutspiegels gebildeten und
vom Füllgut nicht eingenommenen Kopfraum der jeweiligen Flasche 2.
[0026] Durch nicht dargestellte Mittel in der Leitung 34 ist der Vorspanndruck ist so eingestellt,
daß beim Vorspannen der Druck in der Flasche 2 auf ein Druckniveau ansteigt, welches
im Bereich des Sättigungsdruckes liegt. Die zum Vorspannen erforderliche Gasmenge
ist sehr gering, da der Kopfraum der jeweilige Flasche 2 nur ein relativ kleines Volumen
besitzt und nur dieser Kopfraum mit dem Spanngas aufgefüllt und auf den Spann- bzw.
Sättigungsdruck gebracht werden muß.
[0027] Mit dem Vorspannen der Flasche 2 wird beim anschließenden Karbonisieren eine Schaumbildung
vermieden. Weist das Füllgut oder Getränk nur eine geringe Neigung zur Schaumentwicklung
auf und/oder soll bei dem nachfolgenden Karbonisierungsschritt nur ein geringer Kohlensäuregehalt
erzeugt werden, so kann grundsätzlich auf das Vorspannen verzichtet werden.
4. Füllgut karbonisieren
[0028] Im Ringkanal 20 ist ein CO2-Druck eingeregelt, der deutlich oberhalb des Sättigungsdruckes
liegt, d.h. oberhalb desjenigen äußeren Drucks, bei dem die gewünschte Menge an CO2-Gas
im fertigen Getränk gelöst ist.
[0029] Zum Karbonisieren des in die jeweilige Flasche abgefüllten Füllguts wird das Steuerventil
27 geöffnet, so daß über das Karbonisierungsrohr 25 CO2-Gas unter Druck strahlförmig
in das Füllgut einströmt. Durch die relativ große Länge ist das Karbonisierungsrohr
25 tief in das Füllgut eingetaucht. Der gewünschte Karbonisierungsgrad bzw. die gewünschte
Menge des beim Karbonisieren zugeführten CO2-Gases wird bei der dargestellten Ausführungsform
über die Volumenmeßeinrichtung 28 gesteuert. Grundsätzlich ist aber auch eine Zeitsteuerung
oder eine Kombination aus Zeitsteuerung und Masse- oder Volumenmessung möglich.
[0030] Während der Karbonisierung steigt der Druck in der Flasche 2 deutlich über den Sättigungsdruck
an. Das Füllgut absorbiert unter diesen Bedingungen die Kohlensäure sofort.
5. Beruhigen und Vorentlasten
[0031] Nach Abschluß der Karbonisierungsphase wird das Steuerventil 27 geschlossen. Über
die Steuerventilanordnung 24 wird der Gaskanal 23' und damit der Innenraum der Flasche
2 mit dem Ringkanal 19 verbunden, womit der Druck in der Flasche 2 gedrosselt auf
einem geregelten Druck abgesenkt wird, der deutlich unterhalb des CO2-Sättigungsdruckes
im Füllgut bzw. Getränk liegt. Auf diesem Druckniveau findet dann eine zeitlich begrenzte
Beruhigung des Füllgutes statt. Noch im Füllgut verbliebene Gasblasen steigen dabei
ohne nennenswerte Schaumbildung an die Oberfläche auf.
[0032] Um zu vermeiden, daß vom Karbonisierungsschritt im Inneren des Karbonisierungsrohrs
25 noch vorhandenes und beim Beruhigen und Vorentlasten dann expandierendes CO2-Gas
aus dem unteren Ende des Karbonisierungsrohrs 25 als Gasblasen austritt und es hierdurch
zu einer Beunruhigung oder zu einem Überschäumen des Füllgutes kommt, ist das Karbonisierungsrohr
25 über das Rückschlagventil 29 mit dem Gaskanal 23' verbunden, so daß dieses CO2-Restgas
aus dem Karbonisierungsrohr 25 über den Gaskanal 23' und die Steuerventilanordnung
24 ebenfalls in den Ringkanal 19 abgeführt wird.
[0033] Während der Karbonisierungsphase ist der Druck im Karbonisierungsrohr 25 signifikant
höher als der Gasdruck im Flaschenkopfraum bzw. im Gaskanal 30 und Gasraum 23', so
daß das Rückschlagventil 29 während des Karbonisierungsprozesses geschlossen ist.
Erst nach Abschluß der Karbonisierung, d.h. nach dem Schließen des Ventils 27 stellt
sich zwischen dem Karbonisierungsrohr 25 und dem Flaschenkopfraum Gleichdruck ein,
so daß sich dann während der Vorentlastungs- und Beruhigungsphase die Drücke im Karbonisierungsrohr
25 und im Kopfraum der Flasche 2 bei geöffnetem Rückschlagventil 29 parallel abbauen
können, und zwar zur Vermeidung eines schädlichen Gasaustritts aus dem Karbonisierungsrohr
25, wie dies vorstehend beschrieben wurde.
6. Restentlasten
[0034] Kurz bevor die jeweilige Flasche 2 von dem Füllelement 4 abgezogen wird, wird über
die Steuerventileinrichtung 24 der Innenraum der Flasche zur Atmosphäre hin oder aber
über den für sämtliche Füllelemente 4 gemeinsamen Ringkanal 35 entlüftet, der mit
der Atmosphäre in Verbindung steht. In dem für dieses Restentlasten vorgesehenen Gasweg
ist vorzugsweise eine Drosselorgan, beispielsweise eine Düse mit einem vorgegebenen
Strömungsquerschnitt vorgesehen, so daß der Innendruck der Flasche 2 kontrolliert
auf Atmosphärendruck abgebaut wird.
[0035] Die für die Karbonisierung erforderliche zusätzliche Prozeßzeit kann durch eine Beschleunigung
der Füllung in dem vorausgehenden Füllschritt kompensiert werden, und zwar insbesondere
auch deswegen, weil im Vergleich zu CO2-haltigen Produkten die Füllung mit stillen
Produkten oder Getränken wesentlich schneller und somit in kürzerer Zeit durchgeführt
werden kann. Die Füllmaschine 1 kann daher bei gleicher Füll-Leistung in den heute
üblichen Größenordnungen dimensioniert werden, allerdings mit dem Vorteil, daß eine
gesonderte Karbonisierungsanlage nicht mehr benötigt wird.
[0036] Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht
sich, daß zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch
der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird. So ist es beispielsweise
möglich, für das Vorspannen der jeweiligen Flasche 2 auf den Vorspann- bzw. Sättigungsdruck
einen zusätzlichen Ringkanal vorzusehen, der das CO2-Gas unter Sättigungsdruck führt
und für sämtliche Füllelemente 4 gemeinsam ist. Weiterhin ist es selbstverständlich
auch möglich, das Vorspannen der Flaschen 2 auf dem Vorspann- bzw. Sättigungdruck
vor dem Füllschritt vorzunehmen, wobei dann der Gasraum 14" des Ringkessels 14 das
unter Vorspann- oder Sättigungsdruck stehende CO2-Gas aufweist. Die vorbeschriebene
Ausführung, bei der das Vorspannen erst nach der Füllphase erfolgt, hat aber den Vorteil,
daß nur geringe Mengen an CO2-Gas für das Vorspannen benötigt werden, wie dies vorstehend
beschrieben wurde.
Bezugszeichenliste
[0037]
- 1
- Füllmaschine
- 2
- Flasche
- 2'
- Flaschenmündung
- 3
- Rotor
- 4
- Füllelement
- 5
- Behälterträger
- 6
- Hubkurve
- 7
- Hubzylinder
- 8
- Transporteur
- 9
- Flascheneinlauf
- 10
- Flaschenauslauf
- 11
- Gehäuse
- 12
- Flüssigkeitskanal
- 12'
- Leitung
- 12"
- Ringöffnung
- 13
- Flüssigkeitsventil
- 14
- Ringkanal
- 14'
- Füllgutraum
- 14"
- Gasraum
- 15, 16
- Leitung
- 17
- Ringkanal
- 18
- Leitung
- 19
- Ringkanal
- 20
- Ringkanal
- 21
- Leitung
- 22
- Rückgasrohr
- 23
- Gasweg
- 23'
- Gaskanal
- 24
- Steuerventi lanordnung
- 24'
- Steuerventil
- 25
- Karbonisierungsrohr
- 26
- Leitung
- 27
- Steuerventil
- 28
- Volumen- oder Mengenmeßelement
- 29
- Rückschlagventil
- 30
- Gaskanal im Rückgasrohr
- 31
- Dichtung
- 33
- Volumenmeßeinrichtung
- 34
- Leitung
- 35
- Ringkanal
- A
- Drehrichtung des Rotors
1. Verfahren zum Füllen von Flaschen, Dosen oder dergleichen Behältern (2) mit einem
flüssigen Füllgut, unter Verwendung einer Füllmaschine (1) mit mehreren Füllpositionen,
die jeweils ein Füllelement (4) aufweisen, an welchem der jeweilige Behälter (2) zumindest
während eines Teils eines Füllprozesses mit einer Behältermündung (2') in Dichtlage
anliegt und über welches der Innenraum des Behälters in einer Füllphase gesteuert
mit dem flüssigen Füllgut gefüllt und in wenigstens einem Verfahrensschritt mit einem
unter Druck stehenden CO2-Gas beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Füllgut im jeweiligen Behälter (2) durch Einleiten des CO2-Gases unter
Druck mit Kohlensäure versetzt bzw. karbonisiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Karbonisieren des Füllgutes im Behälter (2) nach Abschluß der Füllphase erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das während der Füllphase in den Behälter (2) eingebrachte Füllgut ein solches ohne
CO2-Gehalt oder ein solches mit einem CO2-Gehalt ist, der wesentlich niedriger ist
als der CO2-Gehalt des abgefüllten Füllgutes.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Karbonisieren des Füllgutes im Behälter (2) über wenigstens eine im flüssigen
Füllgut eingetauchte Gas-Öffnung durch Einleiten des CO2-Gases unter Druck erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Karbonisieren des Füllgutes über ein Karbonisierungsrohr (25) erfolgt, welches
mit einem unteren, die Gasöffnung bildenden Ende durch die Behälteröffnung (2') in
das flüssige Füllgut mit Abstand unterhalb des Füllgutspiegels eingetaucht ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Karbonisieren des flüssigen Füllgutes ein Vorspannen des Behälters (2) auf
einen Vorspann- oder Sättigungsdruck erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorspannen des Behälters in einer der Füllphase vorausgehenden Vorspannphase
erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorspannen des Behälters nach der Füllphase erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Karbonisieren das CO2-Gas mit einem Druck in das flüssige Füllgut eingebracht
wird, der deutlich über den Vorspann- oder Sättigungsdruck liegt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Behälter (2) vor dem Karbonisieren auf einen Vorspann- oder Sättigungsdruck
vorgespannt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Behälters (2) in einem der Füllphase vorausgehenden Verfahrensschritt
mit einem Inert-Gas gespült wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Spülen mit dem Inert- oder CO2-Gas über das Karbonisierungsrohr (25) erfolgt.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllen des Behälters (2) während der Füllphase unter Atmosphärendruck erfolgt.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllen des Behälters (2) während der Füllphase unter Gegendruck erfolgt.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Karbonisieren die Entlastung des Behälters auf Atmosphärendruck erfolgt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlasten auf Atmosphärendruck in wenigstens zwei Schritten erfolgt, und zwar
zunächst ein Vorentlasten auf einen über dem Atmosphärendruck liegenden Vorentlastungsdruck
und anschließend ein Restentlasten auf Atmosphärendruck.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Entlasten auf den Vorentlastungsdruck und dem Restentlasten eine Beruhigungsphase
vorgesehen ist.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Karbonisieren und während des Entlastens eine Entlastung auch des Innenraumes
des Karbonisierungsrohrs (25) erfolgt.
19. Füllmaschine zum Füllen von Flaschen, Dosen oder dergleichen Behältern (2) mit einem
flüssigen Füllgut, mit mehreren Füllpositionen, die jeweils ein Füllelement (4) aufweisen,
an welchem der jeweilige Behälter (2) zumindest während eines Teils eines Füllprozesses
mit einer Behältermündung (2') in Dichtlage anliegt und über welches der Innenraum
des Behälters in einer Füllphase gesteuert mit dem flüssigen Füllgut gefüllt und in
wenigstens einem Verfahrensschritt mit einem unter Druck stehenden CO2-Gas beaufschlagt
wird, gekennzeichnet durch Mittel (25) zum Karbonisieren des flüssigen Füllguts im jeweiligen Behälter (2) durch Einleiten des CO2-Gases unter Druck in das Füllgut.
20. Füllmaschine nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch wenigstens eine Gas-Öffnung am Füllelement, die im flüssigen Füllgut eingetaucht
ist und über die das Karbonisieren des Füllgutes im Behälter (2) durch Einleiten des CO2-Gases unter Druck erfolgt.
21. Füllmaschine nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch ein Karbonisierungsrohr (25), welches mit einem unteren Ende die Gasöffnung bildet
und über die Unterseite des Füllelementes (4) wegsteht.
22. Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllelemente (4) solche ohne Füllrohr sind.
23. Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Korbonisierungsrohr (25) aus einer Öffnung eines Rückgaskanals (30) über die
Unterseite des Füllelementes (4) wegsteht.