[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Druckausgleich in einer Gleichdruck-Füllmaschine
für Getränke und eine Gleichdruck-Füllmaschine für Getränke.
[0002] Ein Druckausgleich in einem Produktkessel einer Gleichdruck-Füllmaschine für Getränke
wird üblicherweise auch als aseptische Kesselatmung bezeichnet und wird beispielsweise
über einen oder mehrere Sterilfilter durch Gasaustausch mit der Umgebung erzielt.
Dadurch lassen sich unerwünschter Druckanstieg / Druckabfall im Produktkessel bei
schwankendem Füllstand des im Produktkessel vorgehaltenen Getränks vermeiden, sodass
das Getränk im Wesentlichen durchgehend unter Umgebungsdruck im Produktkessel vorgehalten
werden kann. Die Zufuhr des Getränks ist dann nur vom hydrostatischen Druck je nach
Niveauunterschied zwischen dem Füllstand im Produktkessel und dem Produktauslass der
Füllventile getrieben.
[0003] In der Praxis kann der Füllstand des Getränks im Produktkessel nicht immer konstant
gehalten werden, beispielsweise bedingt durch die Trägheit der Füllstandregelung oder
beispielsweise beim Hochfahren und Herunterfahren der Füllmaschine. Bei steigendem
Füllstand muss dann Luft aus dem Produktkessel über die Sterilfilter in die Umgebung
abgegeben werden, und bei sinkendem Füllstand wird Umgebungsluft über die Sterilfilter
in den Produktkessel gezogen. Die Sterilfilter sollen hierbei aseptische Bedingungen
im Produktkessel aufrechterhalten.
[0004] Zwar ist ein Druckausgleich im Produktkessel auf diese Weise prinzipiell möglich.
Nachteilig ist jedoch, dass Umgebungsluft meist vergleichsweise viele Schmutzpartikel
enthält oder relativ feucht ist, was beispielsweise aus den Produktionsbedingungen
in Abfüllanlagen folgt. Denn eine hohe Schmutzfracht in der Umgebungsluft und/oder
hohe Luftfeuchte verringern die Lebensdauer der Sterilfilter erheblich.
[0005] Es besteht daher Bedarf für dies bezüglich verbesserte Verfahren zum Druckausgleich
in einer Gleichdruck-Füllmaschine für Getränke, insbesondere für deren Produktkessel,
sowie für entsprechend verbesserte Gleichdruck-Füllmaschinen.
[0006] Die gestellte Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Demnach dient
dieses zum Druckausgleich in einem Produktkessel einer Gleichdruck-Füllmaschine für
Getränke oder dergleichen flüssige Produkte und umfasst die Bereitstellung von Druckluft
an einem Leitungsabzweig. Der Leitungsabzweig ist einerseits mit der Umgebung und
andererseits über wenigstens einen Sterilfilter mit dem Produktkessel verbunden. Bei
Unterdruck im Produktkessel strömt ein vom Unterdruck abhängiger Anteil der am Leitungsabzweig
bereitgestellten Druckluft durch den Sterilfilter in den Produktkessel. Ferner strömt
die Druckluft dabei anteilig, insbesondere der gesamte übrige Anteil der am Leitungsabzweig
bereitgestellten Druckluft, in die Umgebung ab. Der in den Produktkessel strömende
Anteil der Druckluft wirkt dann dem Unterdruck im Produktkessel entgegen. Hierbei
strömt Druckluft solange durch den Sterilfilter in den Produktkessel, bis der Unterdruck
abgebaut ist und im Produktkessel im Wesentlichen wieder der Umgebungsdruck herrscht.
[0007] Da die Druckluft zumindest anteilig vom Leitungsabzweig unter Überdruck in die Umgebung
abströmt, kann keine Umgebungsluft am Leitungsabzweig angesaugt werden und zum Sterilfilter
strömen. Folglich wird der Sterilfilter ausschließlich mit Druckluft beaufschlagt,
die eine geringere Schmutzfracht und Luftfeuchte aufweist als Umgebungsluft. Dadurch
wird die Lebensdauer der Sterilfilter nennenswert verlängert.
[0008] Vorzugsweise strömt Luft bei einem Überdruck im Produktkessel aus diesem durch den
wenigstens einen Sterilfilter zum Leitungsabzweig und von dort in die Umgebung ab.
Ferner strömt die am Leitungsabzweig bereitgestellte Druckluft dabei insbesondere
vollständig in die Umgebung ab. Dadurch wird der im Produktkessel herrschende Überdruck
abgebaut. Die Luft strömt dann solange vom Produktkessel zum Leitungsabzweig, bis
im Produktkessel im Wesentlichen wieder der Umgebungsdruck herrscht. Folglich lässt
sich ein solcher Druckausgleich ohne zusätzliche Überdruckventile, Entlüftungsleitungen
oder dergleichen über den Leitungsabzweig durchführen.
[0009] Ein Unterdruck im Produktkessel wird beispielsweise durch einen sinkenden Füllstand
des Getränks im Produktkessel erzeugt. Ein Überdruck im Produktkessel wird beispielsweise
durch einen steigenden Füllstand des Getränks im Produktkessel erzeugt.
[0010] Vorzugsweise wird der Volumenstrom der am Leitungsabzweig bereitgestellten Druckluft
größer eingestellt als der im Abfüllbetrieb aus dem Produktkessel abfließende Volumenstrom
des Getränks. Druckausgleich ist dann auch bei schnellstmöglichem Sinken des Füllstands
im Produktkessel gegeben, also wenn die Abfüllung trotz fehlendem Produktnachschub
in den Produktkessel fortgesetzt wird, beispielsweise beim Leerfahren.
[0011] Damit lässt sich für alle Betriebszustände zuverlässig vermeiden, dass zusätzlich
zur der am Leitungsabzweig bereitgestellten Druckluft auch Umgebungsluft durch den
Sterilfilter strömt.
[0012] Obwohl der Sterilfilter auch in diesem Fall seine Filterwirkung beibehalten würde
und aseptische Produktionsbedingungen im Produktkessel prinzipiell aufrechterhalten
werden könnten, wäre der Sterilfilter dann einer erhöhten Schmutzfracht und/oder Luftfeuchte
ausgesetzt. Dadurch würde auch das Risiko eines verzögerten und/oder unvollständigen
Druckausgleichs im Produktkessel steigen. All dies lässt sich beim beschriebenen Druckausgleich
mittels Druckluft vermeiden.
[0013] Vorzugsweise wird die Druckluft nach Partikelfilterung und/oder Ölabscheidung und/oder
Trocknung am Leitungsabzweig bereitgestellt. Es handelt sich dann vorzugsweise um
Druckluft, die zumindest anteilig nach vorheriger Verwendung in einer Abfüllanlage
zurückgewonnen wurde. Die Druckluft kann beispielsweise zentral in der Abfüllanlage
aufbereitet und in den Bereich der Gleichdruck-Füllmaschine geleitet werden.
[0014] Vorzugsweise wird die Druckluft mit einem Überdruck von 0,01 bis 0,5 bar bereitgestellt.
Besonders vorteilhaft in der praktischen Anwendung ist eine Bereitstellung des Überdrucks
im Bereich von 0,05 bis 0,2 bar.
[0015] Die Druckluft kann beispielsweise aus einem Leitungssystem einer Abfüllanlage zentral
bereitgestellt werden und im Bereich der Gleichdruck-Füllmaschine und insbesondere
im Bereich des Leitungsabzweigs mittels Druckminderer auf den am Leitungsabzweig herrschenden
Überdruck eingestellt werden. Dadurch lässt sich der Luftdruckverbrauch minimieren
und gleichzeitig die Lebensdauer des/der Sterilfilter maximieren.
[0016] Vorzugsweise hält der wenigstens eine Sterilfilter Partikel von wenigstens 0,2 µm
Größe zurück. Damit lassen sich unter üblichen Umgebungsbedingungen aseptische Produktionsbedingungen
im Produktkessel einhalten.
[0017] Vorzugsweise werden wenigstens zwei Sterilfilter in Reihe geschaltet. Einer der Filter
dient dann als Vorfilter und erhöht dadurch die Abscheiderate. Je nach mikrobiologischer
Anforderung für das Produkt setzt man einen oder wenigstens zwei Sterilfilter ein.
[0018] Vorzugsweise wird ferner Druckluft an einem weiteren Leitungsabzweig bereitgestellt,
der einerseits mit der Umgebung und andererseits über wenigstens einen weiteren Sterilfilter
mit einem sterilen Abfüllbereich mit an der Gleichdruck-Füllmaschine vorhandenen Füllventilen
verbunden ist. Insbesondere strömt dann bei Unterdruck im sterilen Abfüllbereich ein
vom Unterdruck abhängiger Anteil der Druckluft durch den wenigstens einen weiteren
Sterilfilter in den sterilen Abfüllbereich. Ferner strömt die Druckluft dabei anteilig,
insbesondere der gesamte übrige Anteil der am Leitungsabzweig bereitgestellten Druckluft,
in die Umgebung ab. Es lassen sich dann hinsichtlich des Sterilfilters dieselben Vorteile
erzielen wie für die beschriebene Druckluftversorgung des Produktkessels.
[0019] Ein Unterdruck im sterilen Abfüllbereich könnte beispielsweise bei Temperaturschwankungen
entstehen, insbesondere bei einer Abkühlung des sterilen Abfüllbereichs.
[0020] Die gestellte Aufgabe wird ebenso mit einer Gleichdruck-Füllmaschine für Getränke
oder dergleichen flüssige Produkte gemäß Anspruch 9 gelöst. Demnach umfasst die Gleichdruck-Füllmaschine
einen Produktkessel und eine Druckluftversorgung, die an einem Leitungsabzweig einerseits
über wenigstens einen Sterilfilter mit dem Produktkessel und andererseits mit der
Umgebung verbunden und ferner derart ausgebildet ist, dass bei Unterdruck im Produktkessel
ein vom Unterdruck abhängiger Anteil der von der Druckluftversorgung am Leitungsabzweig
bereitgestellten Druckluft durch den Sterilfilter in den Produktkessel strömt und
die Druckluft anteilig, insbesondere der gesamte übrige Anteil der am Leitungsabzweig
bereitgestellten Druckluft, vom Leitungsabzweig in die Umgebung abströmt. Damit lassen
sich die bezüglich des Verfahrens genannten Vorteile erzielen.
[0021] Vorzugsweise ist die Druckluftversorgung ferner derart ausgebildet, dass bei Überdruck
im Produktkessel Luft aus dem Produktkessel durch den wenigstens einen Sterilfilter
zum Leitungsabzweig und in die Umgebung abströmt. Ferner strömt die am Leitungsabzweig
bereitgestellte Druckluft von dort insbesondere vollständig in die Umgebung ab. Damit
lassen sich die bezüglich der entsprechenden Ausführungsform des Verfahrens beschriebenen
Vorteile erzielen.
[0022] Vorzugsweise ist der Leitungsabzweig über zwei in Reihe geschaltete Sterilfilter
mit dem Produktkessel verbunden.
[0023] Vorzugsweise ist die Druckluftversorgung zum Bereitstellen mittels Partikelfilterung
und/oder Ölabscheidung und/oder Trocknung insbesondere zentral aufbereiteter Druckluft
ausgebildet und umfasst einen einstellbaren Druckminderer und eine Durchflussdrossel.
Derart aufbereitete Druckluft kann über Leitungsinstallationen in den Bereich der
Gleichdruck-Füllmaschine geleitet werden.
[0024] Der Druckminderer lässt sich vorzugsweise maschinell gesteuert einstellen. Die Durchflussdrossel
ist beispielsweise eine Lochblende im Leitungsweg vor dem Leitungsabzweig und lässt
sich vorzugsweise bezüglich ihrer Drosselwirkung einstellen. Dies ermöglicht eine
insgesamt wirtschaftliche Druckluftversorgung über den wenigstens einen Sterilfilter
für die Gleichdruck-Füllmaschine.
[0025] Vorzugsweise umfasst die Gleichdruck-Füllmaschine ferner eine weitere Druckluftversorgung,
die an einem weiteren Leitungsabzweig einerseits mit der Umgebung und andererseits
über wenigstens einen weiteren Sterilfilter mit einem sterilen Abfüllbereich mit an
der Gleichdruck-Füllmaschine vorhandenen Füllventilen verbunden und zudem derart ausgebildet
ist, dass bei Unterdruck im sterilen Abfüllbereich ein vom Unterdruck abhängiger Anteil
der am weiteren Leitungsabzweig bereitgestellten Druckluft durch den Sterilfilter
in den sterilen Abfüllbereich strömt und die Druckluft anteilig, insbesondere der
gesamte übrige Anteil der am weiteren Leitungsabzweig bereitgestellten Druckluft,
in die Umgebung abströmt. Damit lassen sich die bezüglich der entsprechenden Ausführungsform
des Verfahrens genannten Vorteile erzielen.
[0026] Die Gleichdruck-Füllmaschine ist vorzugsweise so ausgebildet, dass damit wenigstens
eine der beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens durchgeführt werden kann.
[0027] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind zeichnerisch dargestellt. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung des Druckausgleichs bei Zufuhr von Druckluft zum Produktkessel;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung des Druckausgleichs bei Abgabe von Luft aus dem Produktkessel;
und
- Fig. 3
- eine Ausführungsform mit zusätzlicher Druckluftversorgung für einen sterilen Abfüllbereich.
[0028] Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Gleichdruck-Füllmaschine 1 für ein Getränk 2 oder
dergleichen flüssiges Produkt mit einem Produktkessel 3, einer Druckluftversorgung
4 und einem Leitungsabzweig 5, der einerseits über zwei in Reihe geschaltete Sterilfilter
6 mit dem Produktkessel 3 und andererseits mit der Umgebung 7 verbunden ist.
[0029] Druckluft 8, die beispielsweise ölfreie Druckluft gemäß ISO 8573-1.4.1 ist, wird
an der Druckluftversorgung 4 beispielsweise mittels einer Leitungsinstallation einer
Abfüllanlage am Leitungsabzweig 5 bereitgestellt. Zum Einstellen eines geeigneten
Volumenstroms der Druckluft 8 am Leitungsabzweig 5 ist beispielsweise eine einstellbare
Drossel 9 vorhanden und zum Einstellen eines geeigneten Drucks der Druckluft 8 am
Leitungsabzweig 5 beispielsweise ein einstellbarer Druckminderer 10.
[0030] Wie in der Fig. 1 schematisch durch einen Pfeil angedeutet ist, kann der Füllstand
2a des Getränks 2 im Abfüllbetrieb sinken, beispielsweise beim Leerfahren des Produktkessels
3. Der Gasraum 3a über dem im Produktkessel 3 vorgehaltenen Getränk 2 vergrößert sich
entsprechend, sodass sich im Produktkessel 3 ohne Druckausgleich ein Unterdruck 11
aufbauen würde. Einem solchen, beginnenden Unterdruck 11 wird jedoch wie folgt entgegengewirkt.
[0031] Bereits ein zu Beginn noch vergleichsweise schwacher Unterdruck 11 von 0,01 bar ermöglicht
den Zustrom eines die Vergrößerung des Gasraums 3a ausgleichenden ersten Anteils 8a
der am Leitungsabzweig 5 bereitgestellten Druckluft 8 durch die Sterilfilter 6 in
den Gasraum 3a. Der beginnende Unterdruck 11 wird dadurch insbesondere so begrenzt
und so schnell abgebaut, dass er sich nicht störend auf die Abfüllung des Getränks
2 auswirken kann. Der erste Anteil 8a der Druckluft 8 strömt solange nach, bis der
Unterdruck 11 schließlich ausgeglichen ist und im Produktkessel 3 wieder im Wesentlichen
der Umgebungsdruck herrscht.
[0032] Die bereitgestellte Druckluft 8 strömt dabei anteilig durch den Leitungsabzweig 5
in die Umgebung 7 ab. Vorzugsweise strömt dann die gesamte am Leitungsabzweig 5 übrige
Druckluft 8 in Form eines zweiten Anteils 8b in die Umgebung 7 ab.
[0033] Der durch die Sterilfilter 6 strömende erste Anteil 8a der Druckluft 8 ist umso größer
und der zweite Anteil 8b umso kleiner je stärker der Unterdruck 11 im Produktkessel
3 ist. Umgekehrt geht der erste Anteil 8a der Druckluft 8 bei zunehmendem Abbau des
Unterdrucks 11 gegen Null. Die Druckluft 8 strömt bei Druckausgleich mit der Umgebung
7 schließlich vollständig als zweiter Anteil 8b in die Umgebung 7 ab.
[0034] Der am Leitungsabzweig 5 herrschende Druck der Druckluft 8 wird mit dem Druckminderer
10 vorzugsweise so eingestellt, dass die Sterilfilter 6 bei Gleichdruck des Produktkessels
3 mit der Umgebung 7 nicht durchströmt werden. Beispielsweise wird der Druck der Druckluft
8 am Leitungsabzweig 5 so eingestellt, dass damit Druckverluste in den Sterilfiltern
6 kompensiert werden können und stromabwärts der Sterilfilter 6 näherungsweise der
Umgebungsdruck herrscht.
[0035] Durch das gleichzeitige Abströmen des zweiten Anteils 8b der Druckluft 8 wird dabei
verhindert, dass Luft aus der Umgebung 7 in den Leitungsabzweig 5 und durch die Sterilfilter
6 zum Produktkessel 3 gezogen werden kann.
[0036] Während des Arbeitsbetriebs der Gleichdruck-Füllmaschine 1 wird die Zufuhr der Druckluft
8 kontinuierlich aufrechterhalten. Entsprechend strömt die Druckluft 8 bei konstantem
Füllstand 2a und idealem Druckausgleich des Produktkessels 3 mit der Umgebung 7 vollständig
in Form des zweiten Anteils 8b durch den Leitungsabzweig 5 in die Umgebung 7. Der
Volumenstrom der bereitgestellten Druckluft 8 wird daher mit der Durchflussdrossel
9 geeignet reduziert.
[0037] Vorzugsweise ist der Volumenstrom der bereitgestellten Druckluft 8 jedoch größer
als der Volumenstrom des Getränks 2 bei schnellstmöglich sinkendem Füllstand 2a. Dies
wäre beispielsweise der Fall, wenn der Nachschub des Getränks 2 in den Produktkessel
3 unterbunden wird und das Getränk 2 weiterhin abgefüllt wird.
[0038] Folglich lässt sich eine dadurch bedingte Vergrößerung des Gasraums 3a über dem Getränk
2 durch den ersten Anteil 8a der Druckluft ausgleichen und dabei mit deren zweitem
Anteil 8b das Ansaugen von Umgebungsluft zuverlässig verhindern. Daher kann einem
Unterdruck 11 auch bei schnellstmöglichem Sinken des Füllstands 2 ausreichend entgegengewirkt
werden. Dem anfänglich bei sinkendem Füllstand 2a vergleichsweise schwachen Unterdruck
11 wird demnach sofort durch Nachströmen des ersten Anteils 8a der Druckluft 8 und
solange entgegengewirkt, bis im Produktkessel 3 wieder im Wesentlichen der Umgebungsdruck
herrscht.
[0039] Die Bereitstellung der Druckluft 8 mit einem Überdruck von beispielsweise 0,01 bis
0,5 bar, und insbesondere 0,05 bis 0,2 bar, am Leitungsabzweig 5 vermeidet zuverlässig,
dass zusätzlich zu dem durch die Sterilfilter 6 zum Produktkessel strömenden Anteil
8a der Druckluft 8 auch Luft aus der Umgebung 7 angesaugt wird und durch die Sterilfilter
6 strömt. Folglich lässt sich die Lebensdauer der Sterilfilter 6 erheblich gegenüber
einem Filtern von Umgebungsluft erhöhen.
[0040] Die Fig. 2 verdeutlicht das vorliegende Verfahren beim Ausgleich eines beginnenden
Überdrucks 12 im Produktkessel 3, falls der Füllstand 2a des Getränks im Produktkessel
steigt. In diesem Fall strömt Luft 3b aus dem sich dabei verkleinernden Gasraum 3a
aus dem Produktkessel 3 und durch die Sterilfilter 6 zum Leitungsabzweig 5, der zur
Umgebung 7 entlüftet ist. Gleichzeitig strömt die mittels der Druckluftversorgung
4 am Leitungsabzweig 5 bereitgestellte Druckluft 8 vollständig als Anteil 8b in die
Umgebung 7 ab.
[0041] Die Sterilfilter 6 werden dann ausschließlich von der Luft 3b durchströmt, die aus
dem Gasraum 3a über dem im Produktkessel 3 unter aseptischen Bedingungen vorgehaltenen
Getränk 2 stammt. Somit werden die Sterilfilter 6 auch bei einem Druckausgleich durch
Abbau des Überdrucks 12 mit entsprechend reiner und trockener Luft 3b beaufschlagt.
Somit lässt sich die Lebensdauer der Sterilfilter 6 auch in dieser Hinsicht maximieren.
Die Luft 3b strömt solange durch die Sterilfilter 6, bis der Überdruck 12 abgebaut
ist und im Produktkessel 3 wieder im Wesentlichen der Umgebungsdruck herrscht.
[0042] Die Fig. 3 zeigt schematisch eine Ausführungsform, bei der eine ergänzende Druckluftversorgung
14 mit einem zugehörigen Leitungsabzweig 15 über Sterilfilter 16 an einen Abfüllbereich
17 der Gleichdruck-Füllmaschine 1 angeschlossen ist. Im sterilen Abfüllbereich 17
wird das Getränk 2 auf bekannte Weise an Füllventilen in Flaschen abgefüllt (nicht
dargestellt).
[0043] Demnach wird Druckluft 18, beispielsweise ölfreie Druckluft gemäß ISO 8573-1.4.1,
über eine Durchflussdrossel 19 und einen Druckminderer 20 bereitgestellt, die sich
bei einem im sterilen Abfüllbereich 17 herrschenden Unterdruck 21 am Leitungsabzweig
15 in einen durch die Sterilfilter 16 zum sterilen Abfüllbereich 17 strömenden ersten
Anteil 18a und einen vom Leitungsabzweig 15 in die Umgebung 7 abströmenden zweiten
Anteil 18b aufteilt.
[0044] Bestandteile und Funktionsweise der ergänzenden Druckluftversorgung 14, des zugehörigen
Leitungsabzweigs 15 und der Sterilfilter 16 bei Unterdruck 21 im sterilen Abfüllbereich
17 sind prinzipiell identisch mit denjenigen der ausführlich beschriebenen Druckluftversorgung
4 bei Unterdruck 11 im Produktkessel 3 und daher, soweit übereinstimmend, nicht separat
beschrieben.
[0045] Das heißt, bei einem Unterdruck 21 im sterilen Abfüllbereich 17 strömt der erste
Anteil 18a der Druckluft 18 durch die Sterilfilter 16 solange in den sterilen Abfüllbereich
17, bis darin im Wesentlichen Druckausgleich mit der Umgebung 7 erzielt ist. Ein Unterdruck
21 im sterilen Abfüllbereich 17 könnte beispielsweise durch Temperaturschwankungen
an der Gleichdruck-Füllmaschine 1 hervorgerufen werden.
[0046] Überdruck im Abfüllbereich 17 könnte entsprechend dem beschriebenen Verfahren für
den Produktkessel 3 über die Sterilfilter 16 und den Leitungsabzweig 15 abgebaut werden
oder auf anderem Wege, beispielsweise durch Eingänge / Ausgänge für zu füllende Behälter.
[0047] Mit der ergänzenden Druckluftversorgung 14 lässt sich der sterile Abfüllbereich 17
mit vergleichsweise geringem Druckluftverbrauch unter sterilen Bedingungen auf Gleichdruck
halten. Vor allem kann ein Ansaugen von Luft aus der Umgebung 7 durch die Sterilfilter
16 vermieden werden.
[0048] Es gibt dann vorzugsweise keine direkte Druckausgleichsverbindung zwischen dem Produktkessel
3 und dem sterilen Abfüllbereich 17. Vielmehr sind die zugehörigen Druckausgleichsprozesse
separat steuerbar, beispielsweise mittels zentraler elektronischer Steuerung der Gleichdruck-Füllmaschine
1. Dies ist schematisch in der Figur 3 angedeutet, wonach Luft 3b durch die Sterilfilter
6 aus dem Produktkessel 3 abströmt und der erste Anteil 18a der Druckluft 18 durch
die Sterilfilter 16 in den sterilen Abfüllbereich 17 einströmt.
[0049] Die Sterilfilter 6, 16 halten vorzugsweise Partikel von wenigstens 0,2 µm Größe zurück
und können, wie in den Figuren schematisch angedeutet ist, vorzugsweise in zweifacher
Ausführung in Reihe geschaltet werden. Prinzipiell ist aber auch die Verwendung eines
einzelnen Sterilfilters 6 ,16 zwischen dem Leitungsabzweig 5 und dem Produktkessel
3 und/oder zwischen dem Leitungsabzweig 15 und dem sterilen Abfüllbereich 17 denkbar.
[0050] Der Volumenstrom der Druckluft 8, 18 und/oder der eingangsseitige Druck der Druckluft
8, 18 werden vorzugsweise zentral gesteuert und dabei vorzugsweise konstant gehalten.
Auf diese Weise lässt sich der Druckluftverbrauch trotz ständiger Durchströmung des
Leitungsabzweigs 5, 15 bei gleichzeitig vergleichsweise schnellem und im Wesentlichen
vollständigen Druckausgleich im Produktkessel 3 und/oder im sterilen Abfüllbereich
17 bezüglich der Umgebung 7 minimieren. Zudem wird die Lebensdauer der Sterilfilter
6, 16 maximiert.
1. Verfahren zum Druckausgleich in einem Produktkessel (3) einer Gleichdruck-Füllmaschine
(1) für Getränke (2) oder dergleichen flüssige Produkte, wobei Druckluft (8) an einem
Leitungsabzweig (5) bereitgestellt wird, der einerseits mit der Umgebung (5) und andererseits
über wenigstens einen Sterilfilter (6) mit dem Produktkessel (3) verbunden ist, und
wobei bei einem Unterdruck (11) im Produktkessel (3) ein vom Unterdruck (11) abhängiger
Anteil (8a) der Druckluft (8) durch den Sterilfilter (6) in den Produktkessel (3)
strömt und ein weiterer, insbesondere der übrige Anteil (8b) der Druckluft vom Leitungsabzweig
(5) in die Umgebung (7) abströmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Luft (3b) bei einem Überdruck (12) im Produktkessel
(3) aus dem Produktkessel (3) durch den Sterilfilter (6) zum Leitungsabzweig (5) und
in die Umgebung (7) abströmt und die Druckluft (8) dabei vom Leitungsabzweig (5) insbesondere
vollständig in die Umgebung (7) abströmt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Volumenstrom der Druckluft (8) größer
eingestellt wird als ein bei Abfüllung des Getränks (2) aus dem Produktkessel (3)
abfließender Volumenstrom des Getränks (2).
4. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Druckluft (8) nach Partikelfilterung
und/oder Ölabscheidung und/oder Trocknung bereitgestellt wird.
5. Verfahren nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei die Druckluft (8) mit
einem Überdruck von 0,01 bis 0,5 bar bereitgestellt wird.
6. Verfahren nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei der wenigstens eine Sterilfilter
(6) Partikel von wenigstens 0,2 µm Größe zurückhält.
7. Verfahren nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei wenigstens zwei Sterilfilter
(6) in Reihe geschaltet werden.
8. Verfahren nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei ferner Druckluft (18)
an einem weiteren Leitungsabzweig (15) bereitgestellt wird, der einerseits mit der
Umgebung (7) und andererseits über wenigstens einen Sterilfilter (16) mit einem sterilen
Abfüllbereich (17) der Gleichdruck-Füllmaschine (1) verbunden ist, und wobei bei einem
Unterdruck (21) im sterilen Abfüllbereich (17) ein vom Unterdruck (21) abhängiger
Anteil (18a) der am weiteren Leitungsabzweig (15) bereitgestellten Druckluft (18)
durch den Sterilfilter (6) in den sterilen Abfüllbereich (17) strömt und ein weiterer,
insbesondere der übrige Anteil (18b) der Druckluft (18) in die Umgebung (7) abströmt.
9. Gleichdruck-Füllmaschine (1) für Getränke (2) oder dergleichen flüssige Produkte,
mit einem Produktkessel (3) und mit einer Druckluftversorgung (4), die an einem Leitungsabzweig
(5) einerseits über wenigstens einen Sterilfilter (6) mit dem Produktkessel (3) und
andererseits mit der Umgebung (7) verbunden und ferner derart ausgebildet ist, dass
bei einem Unterdruck (11) im Produktkessel (3) ein vom Unterdruck (11) abhängiger
Anteil (8a) der von der Druckluftversorgung (4) bereitgestellten Druckluft (8) in
den Produktkessel (3) strömt und ein weiterer, insbesondere der übrige Anteil (8b)
der Druckluft (8) in die Umgebung (7) abströmt.
10. Gleichdruck-Füllmaschine nach Anspruch 9, wobei die Druckluftversorgung (4) ferner
derart ausgebildet ist, dass bei einem Überdruck (12) im Produktkessel (3) Luft (3b)
aus dem Produktkessel (3) durch den Sterilfilter (6) zum Leitungsabzweig (5) und in
die Umgebung (7) abströmt und die Druckluft (8) dabei vom Leitungsabzweig (5) insbesondere
vollständig in die Umgebung (7) abströmt.
11. Gleichdruck-Füllmaschine nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Leitungsabzweig (5) über
wenigstens zwei in Reihe geschaltete Sterilfilter (6) mit dem Produktkessel (3) verbunden
ist.
12. Gleichdruck-Füllmaschine nach einem der Ansprüche 9, 10 oder 11, wobei die Druckluftversorgung
(4) zum Bereitstellen mittels Partikelfilterung und/oder Ölabscheidung und/oder Trocknung
insbesondere zentral aufbereiteter Druckluft (8) ausgebildet ist und einen einstellbaren
Druckminderer (10) und eine Durchflussdrossel (9) umfasst.
13. Gleichdruck-Füllmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 12, ferner mit einer weiteren
Druckluftversorgung (14), die an einem weiteren Leitungsabzweig (15) einerseits mit
der Umgebung (7) und andererseits über wenigstens einen Sterilfilter (16) mit einem
sterilen Abfüllbereich (17) der Gleichdruck-Füllmaschine (1) verbunden und derart
ausgebildet ist, dass bei einem Unterdruck (21) im sterilen Abfüllbereich (17) ein
vom Unterdruck (21) abhängiger Anteil (18a) der Druckluft (18) durch den Sterilfilter
(16) in den sterilen Abfüllbereich (17) strömt und ein weiterer, insbesondere der
übrige Anteil (18b) der Druckluft (18) vom weiteren Leitungsabzweig (15) in die Umgebung
(7) abströmt.