Verfahren und Vorrichtung zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut

Abstract

 Bei einem Verfahren bzw. bei einer Füllmaschine zum Füllen von Flaschen, Dosen oder dergleichen Behälter mit einem heißen, flüssigen Füllgut unter Verwendung von auf eine Füllelement-Temperatur erwärmten Füllelementen (1) wird zumindest bei einer störungsbedingten Unterbrechung des Füllprozesses der Flüssigkeitsweg (7,9) der Füllelemente (1) zur Aufrechterhaltung der Füllelement-Temperatur mit einem heißen Strömungs- oder Heizmedium beaufschlagt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Füllen von Flaschen, Dosen oder dergleichen Behälter mit einem flüssigen Füllgut gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 und dabei insbesondere auf ein Verfahren zum heißen, d.h. sterilen bzw. keimfreien Abfüllen von Füllgut, beispielsweise von Frucht- und Gemüsesäften und/oder anderen Getränken auf Saftbasis. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Füllsystem oder eine Füllmaschine zum Durchführen des Verfahrens gemäß Oberbegriff Patentanspruch 8.

[0002] Frucht- und Gemüsesäfte sowie Getränke, deren Basis Säfte sind, werden zur Erzielung der erforderlichen Haltbarkeit, d.h. zur Verhinderung eines Befalls durch Mikroorganismen und eines hieraus resultierenden schnellen Verderbs des abgefüllten Produktes, in einer Erhitzeranlage pasteurisiert und im noch erhitzten Zustand in Flaschen oder Dosen abgefüllt. Unmittelbar im Anschluß daran erfolgt das Verschließen, solange das Getränk noch heiß ist. Von größter Wichtigkeit hierbei ist, daß in keiner Phase des Abfüllprozesses die Temperatur des Füllgutes, auch in unmittelbarer Nähe der Wandung eines Behälter unter einen kritischen Temperaturgrenzwert sinkt, bei dem ein steriles und keimfreies Abfüllen, d.h. ein Abtöten der getränkeschädigenden Mikroorganismen mit Sicherheit noch gewährleistet ist.

[0003] Solange der Abfüllprozeß auf einer Füllmaschine kontinuierlich abläuft, sind diese Voraussetzungen für eine hygienische einwandfreie, insbesondere auch keimfreie Abfüllung ohne Probleme durch eine entsprechende Aufrechterhaltung der Temperatur des Füllgutes einzuhalten. Das Füllgut fließt dabei der Füllmaschine mit einer Temperatur zu, die so eingestellt ist, daß sich an den Füllelementen, deren das Füllgut führenden Teilen sowie auch in den Flaschen eine Temperatur einstellt, die auf jeden Fall oberhalb des vorstehend angesprochenen kritischen Temperaturgrenzwertes liegt. Um dies sicherzustellen, werden beispielsweise auch die Flaschen vor ihrem Einlauf in die Füllmaschine entsprechend erhitzt.

[0004] Im praktischen Betrieb einer Füllmaschine kommt es aber regelmäßig zu vorübergehenden Produktionsunterbrechungen bzw. zu Unterbrechungen des Abfüllprozesses. Diese Unterbrechungen sind in erster Linie durch Mangel an Flaschen am Behältereinlauf der Füllmaschine oder aber durch einen Rückstau von Flaschen in dem auf die Füllmaschine folgenden Transporteuren oder Aggregaten zurückzuführen. Um eine Abkühlung des Getränks unter den kritischen Temperaturgrenzwert zu vermeiden, ist es bereits üblich, bei einer solchen vorübergehenden Unterbrechung des Abfüllprozesses das Füllgut in einen Heißhaltekreislauf zu bewegen, der dann auch die Erhitzeranlage mit einschließt. Obwohl dieser Heißhaltekreislauf auch den am Rotor der Füllmaschine vorgesehenen Füllgut- oder Ringkanal mit einschließt, an den die Füllelemente angeschlossen sind, kann nicht verhindert werden, daß diese außerhalb des Heißhaltekreislaufes liegenden Füllelemente und deren das Füllgut führende Teile, wie insbesondere Füllelementgehäuse und eventuell Füllrohr unter die kritische Temperatur abkühlen. Aus diesem Grunde ist es bisher bei einer längeren Unterbrechung des Abfüllprozesses (mehr als 3 bis 5 Minuten) trotz des Heißhaltekreislaufs für das Füllgut notwendig, daß die im ersten Umlauf der Füllmaschine nach einer Unterbrechung gefüllten Behälter ausgeschleust und verworfen werden, was unter anderem zusätzliche Produktionskosten bedeutet.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Füllmaschine aufzuzeigen, die diesen Nachteil vermeiden und auch nach einer längeren vorübergehenden Unterbrechung des Abfüllprozesses bereits bei der ersten Wiederaufnahme des Füllprozesses ein Abfüllen mit einer Temperatur oberhalb des kritischen Temperaturgrenzwertes und damit ein keimfreies und steriles Abfüllen gewährleisten, ohne daß nach einer Unterbrechung gefüllten Behälter ausgeschleust und verworfen werden müssen

[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe sind ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 und eine Füllmaschine entsprechend dem Patentanspruch 8 ausgebildet.

[0007] Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Füllmaschine besteht darin, daß ein sicheres, hygienisches bzw. keimfreies und steriles Abfüllen des Füllgutes unmittelbar nach einer Unterbrechung des Abfüllprozesses mit besonders einfachen Mitteln realisiert ist, und zwar u.a. unter Verwendung von Füllelementen, die konstruktiv im wesentlichen bereits bewährten Füllelementen entsprechen und für die Verwendung bei der Erfindung nur geringfügig modifiziert werden müssen.

[0008] Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

in vereinfachter Darstellung ein Füllelement einer Füllmaschine umlaufen- der Bauart, zusammen mit einer Teildarstellung einer Flasche, und zwar bei einem normalen Füllbetrieb oder -prozeß;

Fig. 2

das Füllelement der Figur 1, bei einer vorübergehenden Unterbrechung des Füllprozesses und bei durch Dampf beheiztem Füllrohr;

Fig. 3

das Füllelement der Figur 1 während der CIP-Reinigung

[0009] Das in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Füllelement ist Bestandteil einer ansonsten nicht näher dargestellten Füllmaschine umlaufender Bauart und ist zusammen mit einer Vielzahl gleichartiger Füllelemente in jeweils gleichmäßigen Winkelabständen am Umfang eines Rotors 2 vorgesehen. In diesem Rotor 2 sind bei der dargestellten Ausführungsform ein erster Ringkanal 3 und ein zweiter Ringkanal 4 ausgebildet, die jeweils die vertikale Rotor- bzw. Maschinenachse konzentrisch umschließen und von denen während des üblichen Füllprozesses der Ringkanal 3 das in die Flaschen 5 zu füllende Füllgut führt und der Ringkanal 4 ein druckloser, zur Atmosphäre hin offener Kanal ist. Die Füllmaschine dient speziell zum sterilen bzw. keimfreien Abfüllen eines pasteurisierten Füllgutes, insbesondere von Getränken, wie Frucht- und Gemüsesäfte oder anderen Getränken, deren Basis derartige Säfte sind, im heißen Zustand derart, daß auf jeden Fall bis zu dem unmittelbar an das Füllen anschließenden Verschließen der Flaschen 5 die Temperatur des Füllgutes und auch der jeweiligen Flasche 5 den die Keimfreiheit des Füllgutes garantierenden Temperaturgrenzwert nicht unterschreitet.

[0010] Im einzelnen weist das Füllelement 1 in einem Gehäuse 6 einen Flüssigkeitskanal 7 auf, in dem das allgemein mit 8 bezeichnete Flüssigkeitsventil mit zugehörigem Ventilsitz 8' angeordnet ist und der mit seinem bezogen auf die Strömungsrichtung des Füllgutes beim Füllen oberen Ende in den für alle Füllelemente 1 der Füllmaschine gemeinsamen Ringkanal 3 mündet und sich mit seinem anderen Ende in dem Kanal 9 eines über das Gehäuse 6 nach unten wegstehenden und am unteren Ende offenen Füllrohres 10 fortsetzt.

[0011] Zur Betätigung des Flüssigkeitsventils 8, d.h. zum gesteuerten Öffnen und auch Schließen dieses Ventils ist an der Oberseite des Gehäuses 6 eine Betätigungseinheit 11 vorgesehen, die in einem Gehäuse einen pneumatischen Hubzylinder 13 mit dem Kolben 13' und einem unteren Zylinderraum 14 sowie auch einen Begrenzungszylinder 15 mit dem Kolben 15' und mit einem oberen Zylinderraum 16 aufweist, der bei dem in den Figuren dargestellten Zustand sein Minimal-Volumen aufweist. Zwischen den beiden Kolben 13 und 15 ist eine Druckfeder 17 vorgesehen, die den Kolben 13 und damit auch das über die Kolbenstange oder den Stößel 18 mit dem Kolben 13 verbundene Flüssigkeitsventil bzw. dessen Schließkörper in die Schließlage vorspannt.

[0012] Die Zylinderräume 14 und 15 sind mit einem Pneumatik-Steuerkreis 19 verbunden, der zwei individuell steuerbare Steuer- oder Magnetventile 20 und 21 in an die Zylinderräume 14 bzw. 16 führenden Pneumatik-Leitungen 20' bzw. 21' aufweist und der seinerseits an eine Druckluftquelle 22 angeschlossen ist. Die Pneumatik-Ventile bzw. Steuerventile 20 und 21 sind für jedes Füllelement 1 individuell vorgesehen und individuell ansteuerbar.

[0013] Jedes Füllelement 1 besitzt weiterhin zusätzlich zum Betätigungselement 11 einen Pneumatik-Steuerzylinder bzw. ein pneumatisch betätigbares Membran-Steuerventil 23, dessen Steuereingang ebenfalls an den Pneumatik-Steuerkreis 19 angeschlossen ist und über die zugehörigen Magnetventile 20 und 21 ansteuerbar ist. Das Steuerventil 23 ist in einem teilweise im Gehäuse 6 ausgebildeten Gasweg 24 vorgesehen, der mit einem ersten Abschnitt 24' in den Flüssigkeitskanal 7 in Strömungsrichtung des Füllgutes hinter dem Flüssigkeitsventil 8 bzw. dessen Ventilsitz 8' und mit einem zweiten Abschnitt 24" in den Ringkanal 4 mündet. Teilweise im Gehäuse 6 und teilweise in einer an der Unterseite dieses Gehäuses vorgesehenen in etwa tulpenartig ausgebildeten Gehäuseverlängerung 25 ist ein weiterer Gasweg 26 vorgesehen, der mit seinem oberen Ende in den Abschnitt 24" und mit seinem unteren Ende in den zur Füllelementunterseite hin offenen Innenraum 25' der Verlängerung 25 mündet. In dem Gasweg 26 ist ein Rückschlagventil 27 vorgesehen, welches so ausgebildet ist, daß es eine Strömung durch den Gasweg 26 nur von dem Innenraum 25 in den Abschnitt 24" bzw. in den benachbarten Ringkanal 4 zuläßt, für eine Strömung in umgekehrter Richtung aber sperrt.

[0014] Mit der die Füllelemente 1 aufweisenden Füllmaschine ist beispielsweise ein Füllprozeß mit den nachfolgend angegebenen Prozeßphasen oder -schritten möglich, wobei sich das Steuerventil 23 grundsätzlich im geschlossenen Zustand befindet, sofern nicht nachstehend für eine konkrete Füllphase der geöffnete Zustand dieses Steuerventils angegeben ist:

1. Langsames Anfüllen

[0015] Nachdem die jeweilige Flasche 5 über einen Flascheneinlauf in die von dem jeweiligen Füllelement 1 und dem nicht dargestellten zugehörigen Flaschenträger gebildete Füllposition eingelaufen und über den Flaschenträger an das Füllelement 1 soweit angehoben ist, daß das Füllrohr 10 durch die Flaschenmündung 5' in das Innere der Flasche 5 eingeführt und die Flasche mit ihrer Mündung 5' im Innenraum 25' aufgenommen ist, wird das Flüssigkeitsventil 8 mit einem Teilhub geöffnet. Hierfür werden sowohl der Begrenzungszylinder 15 als auch der Hubzylinder 13 durch entsprechende Ansteuerung der Ventile 20 und 21 aktiviert, so daß das Füllgut dann durch einen vom aktivierten Begrenzungszylinder 15 definierten reduzierten Öffnungsspalt des Flüssigkeitsventils 8 und mit einer hieraus resultierenden reduzierten Fließgeschwindigkeit in die Flasche 5 einfließt und dort weich und ohne Schaumentwicklung auf den Flaschenboden auftrifft.

[0016] Diese turbulenzarme, langsame Anfüllphase wird solange aufrechterhalten, bis der aufsteigende Füllgutspiegel das untere Ende des Füllrohres 10 übersteigt. Diese langsame Anfüllphase erfolgt zeitgesteuert, und zwar unter Verwendung einer Zeitvorgabe, die z.B. für das jeweilige Abfüllgut und/oder die jeweiligen Flaschen 5 in einer Steuereinrichtung der Füllmaschine abgelegt ist.

[0017] Bei diesem langsamen Anfüllen, aber auch bei allen anderen Phasen des Füllprozesses befindet sich die jeweilige Flasche 5 nicht in Dichtlage mit dem Füllelement 1, vielmehr kann die vom einfließenden Füllgut aus der Flasche verdrängte Luft direkt über die zwischen der Flaschenmündung 5' und dem Füllrohr gebildete Ringöffnung in den Innenraum 25' und aus diesem in die Atmosphäre entweichen.

2. Füllpause

[0018] Nach dem langsamen Anfüllen wird das Flüssigkeitsventil 8 geschlossen und damit der Füllvorgang kurzzeitig unterbrochen, so daß Luft- oder Gasblasen, die sich im Füllgut befinden, an die Füllgutoberfläche aufsteigen können.

3. Schnellfüllen

[0019] Bei nicht aktiviertem Begrenzungszylinder 15 wird der Hubzylinder 13 erneut aktiviert, so daß der volle Strömungsquerschnitt des Flüssigkeitsventils 8 freigegeben ist und bei in das Füllgut eingetauchtem Füllrohr 10 ein schnelles, blasenfreies Füllen des in der Regel unkritischen, zylindrischen Mittelteils der Flasche 5 erfolgen kann. Auch diese Schnellfüllung erfolgt mit Zeitvorgabe, d.h. nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit wird das Schnellfüllen in das nachfolgende Brems- und Korrekturfüllen übergeleitet.

4. Brems- und Korrekturfüllen

[0020] In dem sich verengenden Flaschenhals wird wieder auf die niedrigere Füllgeschwindigkeit des langsamen Anfüllens zurückgeschaltet. Hierfür wird der Begrenzungszylinder 15 aktiviert, der aufgrund der größeren Fläche seines Kolbens 15' den Hubzylinder 13 in die begrenzte Hubstellung zurückdrückt, so daß das weiterhin geöffnete Flüssigkeitsventil 8 nur noch den reduzierten Öffnungsspalt bzw. Strömungsquerschnitt besitzt. Der Füllgutspiegel kann nun langsam und mit glattem Oberflächenbild an die im Füllrohr integrierte Füllhöhensonde 28 ansteigen. Sobald das Füllgut diese Sonde 28 erreicht, wird ein elektrischer Schaltkreis geschlossen und hierdurch auch das Deaktivieren des Hubzylinders 13 und damit das Schließen des Flüssigkeitsventils 8 veranlaßt, wobei das Schließen des Flüssigkeitsventils 8 nach dem Anstehen des Sondensignals beispielsweise zeitverzögert erfolgt, um eine Füllhöhenkorrektur zu erreichen.

5. Füllrohr entleeren

[0021] Nach dem Beenden des Brems- und Korrekturfüllens wird die jeweilige Flasche 5 mit dem Flaschenträger abgesenkt. Gleichzeitig wird das Steuerventil 23 geöffnet, so daß über die Kanalabschnitte 24' und 24" eine Verbindung zwischen dem Füllrohrkanal 9 und dem mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Ringkanal 4 hergestellt ist und somit sich das im Füllrohrkanal 9 befindliche Füllgut in die Flasche 5 entleeren kann, insbesondere auch keine Füllgutreste im Füllrohrkanal 9 sowie im Abschnitt 24' verbleiben.

[0022] Wie dargestellt, mündet der Abschnitt 24' in der Nähe des Ventilsitzes 8' des Flüssigkeitsventils in den Flüssigkeitskanal 7. Wie weiterhin dargestellt ist, verläuft der Kanalabschnitt 24' von dem Flüssigkeitskanal 7 schräg nach oben bis zu einem Niveau, auf dem sich auch der Ventilsitz 8' befindet, oder bis auf ein etwas höheres Niveau. Bei dem Entleeren des Füllrohres 10 wird auf jeden Fall auch der Abschnitt 24' entleert. Durch den beschriebenen Verlauf des Abschnittes 24' wird auch verhindert, daß beim Entleeren des Füllrohres 10 Füllgut in das Steuerventil 23 fließen kann.

6. Füllelemente und Füllrohre mit Dampf heiß halten

[0023] Während des vorstehend beschriebenen normalen Betriebs der Füllmaschine verbleiben die Füllelemente 1 bzw. deren das Füllgut führenden Teile (Gehäuse 6 und Füllrohr 10) auf einer die Keimfreiheit des abgefüllten Füllgutes garantierenden hohen Temperatur.

[0024] Wird aber der Füllprozeß oder Füllablauf unterbrochen, beispielsweise wegen eines Flaschenmangels am Einlauf der Füllmaschine oder aber wegen eines Flaschenrückstaus nach der Füllmaschine, so geht das Füllgut innerhalb der Füllmaschine in einen Heißhaltekreislauf, der auch den Ringkanal 3 mit einschließt, der aber die Füllelemente 1 und deren Füllrohre 10 nicht ausreichend mit Wärme versorgen und damit ein Abkühlen dieser Elemente nicht verhindern kann.

[0025] Um hier Abhilfe zu schaffen, öffnet ein für alle Füllelemente 1 gemeinsam vorgesehenes Steuer- oder Regelventil 29 für ein Zuführen von Wasserdampf in den Ringkanal 4 und verschließt diesen Ringkanal gleichzeitig zur Atmosphäre, so daß sich in dem Ringkanal 4 ein Wasserdampfdruck von beispielsweise 0,5 bis 1,0 bar einstellt.

[0026] In einem vorgegebenen oder frei wählbaren Winkel der Umlaufbewegung des Rotors 2, beispielsweise in dem zwischen dem Flaschenauslauf und dem Flascheneinlauf gebildeten Winkel der Drehbewegung des Rotors 2, wird dann an jedem Füllelement 1, an dem sich keine Flasche 5 befindet, bei geschlossenem Flüssigkeitsventil 8 das Steuerventil 23 gesteuert geöffnet, wie dies in der Figur 2 dargestellt ist, so daß dann der heiße Wasserdampf den Flüssigkeitskanal 7 hinter dem Flüssigkeitsventil 8 und das Füllrohr 10 durchströmt und am unteren Ende des Füllrohres 10 austritt. Hierdurch erfolgt eine Beheizung des Füllelementes 1 und des Füllrohres 10 in der Weise, daß selbst bei längerer Unterbrechung des eigentlichen Füllablaufs die Füllelemente 1 und deren Füllrohre 10 auf einer Temperatur oberhalb des kritischen Temperaturgrenzwertes gehalten werden, bis eine Wiederaufnahme des Füllvorganges erfolgen kann. Das Rückschlagventil 27 verhindert ein Ausströmen des Dampfes über den Kanal 26 direkt in den Raum 25', d.h. der Dampfstrom wird somit ausschließlich durch die jeweiligen Füllrohre 10 gezwungen.

[0027] Das Beheizen der Füllelemente 1 bei einer störungsbedingten Unterbrechung erfolgt selbstverständlich bei weiterhin umlaufender Füllmaschine bzw. bei weiterhin umlaufendem Rotor 2, wobei zumindest bei einer längeren Störung die Füllmaschine zunehmend leergefahren wird, um ein Abkühlen des flüssigen Füllgutes in den in der Maschine noch vorhandenen Flaschen 5 unter den kritischen Temperaturgrenzwert zu vermeiden. Die Beaufschlagung mit dem Wasserdampf erfolgt dann - gesteuert durch das jeweilige Steuerventil 23 an jedem Füllelement 1 - in dem vorgegebenen Winkelbereich zwischen dem Behälterauslauf und dem Behältereinlauf. Es ist aber auch möglich, die Beheizung immer dann einzuleiten, wenn bei einer störungsbedingten Unterbrechung sich an dem betreffenden Füllelement 1 keine Flasche 5 befindet, wobei das Beheizen oder Warmhalten mit dem Wasserdampf beendet wird, bevor nach der Beendigung der Unterbrechung des Füllprozesses an das betreffende Füllelement 1 wieder eine Flasche 5 gelangt.

[0028] Der Wasserdampf in dem Ringkanal 4 erwärmt auch den z.B. aus Stahl bestehenden Rotors 2 und bewirkt damit eine Wärmeübertragung an das Füllgut im Ringkanal 3, d.h. der Dampf in dem Ringkanal 4 unterstützt das Heißhalten des Füllgutes im Heißhaltekreislauf, wobei eine Überhitzung des Füllgutes im Ringkanal 3 durch den Füllgutumlauf in diesem Kanal und im Heißhaltekreislauf verhindert ist.

6. CIP-Reinigung

[0029] Für die CIP-Reinigung wird entsprechend der Figur 3 auf jedes Füllelement 1 eine Spülkappe 30 aufgesetzt, die das jeweilige Füllrohr 10 in einem nach außen hin dicht abgeschlossenen Spülraum 31 aufnimmt. In einem ersten Schritt der CIP-Reinigung fließen die Reinigungsmittel durch den Ringkanal 3, die geöffneten Flüssigkeitskanäle 7 der Füllelemente 1 und dabei an den Flüssigkeitsventilen 8 und deren Ventilsitze 8' vorbei, durch den Füllrohrkanal 9 jedes Füllrohres 10 und dann durch den Spülraum 31 an der Außenseite des Füllrohres 10 vorbei durch den Gasweg 26 mit dem geöffneten Rückschlagventil 27 in den Ringkanal 4, aus welchem die Reinigungsmittel dann abgeleitet werden. In einem zweiten Schritt der CIP-Reinigung werden die Reinigungsmittel über den Ringkanal 4 zugeführt und strömen durch den Abschnitt 24", durch das geöffnete Steuerventil 23 und den Abschnitt 24' in den Flüssigkeitskanal 7 und dann an dem jeweils geöffneten Flüssigkeitsventil 8 vorbei in den Ringkanal 3, aus dem die Reinigungsmittel abgeführt werden.

[0030] Die vorstehende Beschreibung hat gezeigt, daß das Füllelement 1 trotz einer einfachen Ausbildung ein zuverlässiges Abfüllen eines pasteurisierten Füllgutes bei einer hohen, die Keimfreiheit garantierenden Temperatur ermöglicht und es insbesondere auch ermöglicht, die für die Keimfreiheit notwendige Temperatur selbst bei einer längeren Unterbrechung des normalen Füllablaufs bzw. Füllprozesses aufrechtzuerhalten. Die erfindungsgemäße Ausbildung erlaubt ferner eine optimale CIP-Reinigung der Füllelemente.

[0031] 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 möglich anstelle von Wasserdampf auch ein anderes heißes Medium zum Warmhalten der Füllelemente 1 vorzusehen, beispielsweise heiße Luft, ein heißes Inertgas oder heißes Wasser.

Bezugszeichenliste

[0032] 

1

Füllelement

2

Rotor

3, 4

Ringkanal

5

Flasche

5'

Flaschenmündung

6

Füllelementgehäuse

7

Flüssigkeitskanal

8

Flüssigkeitsventil

8'

Ventilsitz

9

Füllrohrkanal

10

Füllrohr

11

Betätigungselement

12

Gehäuse

13

Hubzylinder

13'

Kolben

14

Zylinderraum

15

Begrenzungszylinder

15'

Kolben

16

Zylinderraum

17

Druckfeder

18

Kolbenstange oder Stößel

19

Pneumatiksteuerkreis

20, 21

Steuerventil

22

Druckluftquelle

23

Entleerungszylinder oder Steuerventil

24

Kanal

24', 24"

Kanalabschnitt

25

Gehäuseverlängerung

25'

Innenraum

26

Kanal

27

Rückschlagventil

28

Sensor

29

Regelventileinrichtung

30

Spülkappe

31

Spülraum

Ansprüche

1. Verfahren zum Füllen von Flaschen, Dosen oder dergleichen Behälter (5) mit einem flüssigen Füllgut unter Verwendung einer Füllmaschine mit mehreren Füllelementen (1), über welche der Innenraum des jeweiligen Behälters in einer Füllphase über einen Flüssigkeitsweg (7, 9) mit dem flüssigen Füllgut im heißen Zustand gefüllt wird, und zwar gesteuert durch ein im Flüssigkeitsweg (7, 9) vorgesehenes Flüssigkeitsventil (8) und bei auf eine Füllelement-Temperatur erwärmten Füllelementen (1), dadurch gekennzeichnet, daß zumindest bei einer störungsbedingten Unterbrechung des Füllprozesses der Flüssigkeitsweg (7, 9) wenigstens in einem bezogen auf die Strömungsrichtung des Füllgutes beim Füllen auf das Flüssigkeitsventil (8) folgenden Abschnitt zur Aufrechterhaltung der Füllelement-Temperatur gesteuert durch Steuerelemente oder Steuerventile (23, 29) mit einem heißen Strömungs-Medium beaufschlagt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Strömungsmedium ein heißes gas- und/oder dampfförmiges Medium, beispielsweise Wasserdampf verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Strömungsmedium ein heißes flüssiges Medium, beispielsweise heißes Wasser verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Unterbrechung des Füllprozesses ein für sämtliche Füllelemente (1) gemeinsamer Gaskanal (4) der Füllmaschine über Steuermittel (29) mit einer Quelle für das heiße Strömungsmedium verbunden wird.

5. Verfahren nach Anspruch4, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Gaskanal mit der Atmosphäre in Verbindung steht und bei einer Unterbrechung des Füllablaufes durch die Steuermittel (29) gegenüber der Atmosphäre gesperrt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein an jedem Füllelement (1) vorgesehenes und individuell ansteuerbares Steuerventil (23) bei einer Unterbrechung des Füllablaufs und bei Fehlen eines Behälters (5) am Füllelement zum Einleiten des heißen Strömungsmediums in den Flüssigkeitsweg (7, 9) dieses Füllelementes (1) geöffnet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein an jedem Füllelement (1) vorgesehenes und individuell ansteuerbares Steuerventil (23) bei einer Unterbrechung des Füllablaufs in einem für das Öffnen vorgesehenen Winkelbereich der Umlaufbewegung des Rotors (2) geöffnet wird.

8. Füllmaschine zum Füllen von Flaschen, Dosen oder dergleichen Behälter (5) mit einem flüssigen Füllgut, mit mehreren Füllpositionen, die jeweils ein Füllelement (1) aufweisen, über welches der Innenraum des Behälters in einer Füllphase über einen Flüssigkeitsweg (7, 9) mit dem flüssigen Füllgut im heißen Zustand gefüllt wird, und zwar gesteuert durch ein im Flüssigkeitsweg (7, 9) vorgesehenes Flüssigkeitsventil (8) und bei auf eine Füllelement-Temperatur erwärmten Füllelementen (1), dadurch gekennzeichnet, daß zumindest bei einer störungsbedingten Unterbrechung des Füllprozesses der Flüssigkeitsweg (7, 9) wenigstens in einem bezogen auf die Strömungsrichtung des Füllgutes beim Füllen auf das Flüssigkeitsventil (8) folgenden Abschnitt zur Aufrechterhaltung der Füllelement-Temperatur mit einem heißen Strömungs-Medium beaufschlagbar ist, und zwar gesteuert durch Steuerelemente oder Steuerventile (23, 29).

9. Füllmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsmedium ein heißes gas- und/oder dampfförmiges Medium, beispielsweise Wasserdampf ist.

10. Füllmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsmedium ein heißes flüssiges Medium, beispielsweise heißes Wasser ist.

11. Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllelemente (1) solche mit einem Füllrohr (10) sind, die mit einem Füllrohrkanal (9) einen Teil des mit dem heißen Strömungsmedium beaufschlagbaren Flüssigkeitsweges bilden.

12. Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Füllelement (1) ein erster Gasweg (24) ausgebildet ist, der mit einem Ende in den Flüssigkeitsweg (7) bezogen auf die Strömungsrichtung des Füllgutes hinter dem Flüssigkeitsventil (8) mündet und mit seinem anderen Ende in einen für sämtliche Füllelemente (1) gemeinsamen Gaskanal (4), daß in dem ersten Gasweg (24) ein Steuerventil, vorzugsweise ein pneumatisch betätigbares Steuerventil (23) zum gesteuerten Öffnen und Sperren des ersten Gasweges (24) vorgesehen ist, und daß Steuermittel (29) vorgesehen sind, die bei einer Unterbrechung des Füllablaufes den gemeinsamen Gaskanal (4) mit einer Quelle für das heiße Strömungsmedium verbinden.

13. Füllmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Gaskanal (4) über die Steuermittel (29) mit der Atmosphäre verbunden ist, und daß die Steuermittel (29) bei einer Unterbrechung des Füllablaufes den gemeinsamen Gaskanal (4) gegenüber der Atmosphäre sperren.

14. Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das im ersten Gasweg (24) jedes Füllelementes (1) angeordnete Steuerventil (23) durch eine Steuereinrichtung individuell derart ansteuerbar ist, daß es bei einer Unterbrechung des Füllablaufs dann öffnet, wenn sich an diesem Füllelement (1) kein Behälter (5) befindet.

15. Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (23) im ersten Gasweg (24) dann öffnet, wenn sich das betreffende Füllelement (1) in einem für dieses Öffnen vorgegebenen Winkelbereich der Umlaufbewegung des Rotors befindet.

16. Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (6) der Füllelemente (1) ein zweiter Gasweg (26) ausgebildet ist, der mit einem Ende ebenfalls mit dem gemeinsamen Gaskanal (4) in Verbindung steht und dessen anderes Ende an der Unterseite des Füllelementes (1) an einem Bereich (25') offen ist, der bei einer für die Reinigung der Füllmaschine auf das jeweilige Füllelement (1) aufgesetzten Spülkappe (30) sich innerhalb des von dieser Spülkappe (30) gebildeten, nach außen hin geschlossenen Spülraumes (31) befindet.

17. Füllmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Gasweg (26) Ventilmittel, vorzugsweise Rückschlagventilmittel (27) vorgesehen sind, die einen Fluß durch den zweiten Gasweg (26) in den ersten Gasweg (24) oder in den gemeinsamen Gaskanal (4) ermöglichen, für einen Fluß in umgekehrter Richtung aber sperren.

18. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Gasweg (26) in einen nach unten offenen Innenraum (25') eines glockenförmigen, den jeweiligen Behälter (5) mit seiner Behältermündung (5') beim Füllen aufnehmenden Abschnitts (25) an einer Füllelement-Unterseite(1) mündet.

Zeichnung