Verfahren zum aseptischen bzw. sterilen Abfüllen von flüssigem Füllgut in Behälter sowie Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens

Beschreibung

[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 die jeweils zu füllende und aufrechtstehend unter einem Füllelement angeordnete Flasche in einer 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 vorzugsweise 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 Wärmebehandlung, 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 Steuerventile 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 Verteilerkanal 58 entsprechenden Verteilerkanal oder über gesonderte Produktleitungen mit der Verteilereinrichtung 57 in Verbindung stehen.

Ansprüche

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 (24), die unterhalb eines das flüssige Füllgut in den Behälter abgebenden Füllelementes (8) 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 (22) 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 Sterilisationsmediumresten (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 (19), mit einem Behälterauslauf zum Abführen der gefüllten und verschlossenen Behälter, mit einem um eine vertikale Drehachse umlaufenden Rotor (1), der an seinem Umfang eine Vielzahl von Füllelementen (8), die jeweils zur steuerbaren Abgabe des flüssigen Füllgutes über das offene Ende eines Flüssigkeitskanals in diesem Flüssigkeitskanal ein Flüssigkeitsventil (15, 16) besitzen und denen jeweils ein relativ zum Füllelement bewegbares Behälterhalteelement (41, 60) zugeordnet ist, aufweist und dem 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 (24), 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 Arbeitsstellungen 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 Anspruch 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.

43. 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 Flüssigkeitskanals mit einem Kanal zum Zuführen eines gasförmigen Mediums, vorzugsweise Luft zum Ausblasen von Sterilisationsmediumresten verbindet.

Claims

1. Method for the aseptic filling of liquid stock for filling, in particular under ambient pressure, into containers, for example into bottles, wherein the container respectively to be filled has been heated in a preliminary heating phase and is charged with hot gaseous or vaporous sterilising medium at the inward surfaces bounding the container interior space, at the mouth as well as at the outward surface adjoining the mouth, in a chamber (24), which at least partially receives the container and is formed underneath a filling element (8) delivering the liquid filling stock into the container, during a sterilising phase immediately preceding the filling with the liquid filling stock (filling phase), characterised thereby, that the sterilising medium is introduced into the container at a spacing from the mouth out of a downwardly open filling tube (22), which serves for the filling of the container during the filling phase and reaches through the container mouth into the container interior space, during the sterilising phase so that a current of the sterilising medium, which impinges out of the filling tube on the inward surface of the container base, results radially outwardly along the base, upwardly along the inward surface of the container circumferential wall and also downwardly on the outside around the mouth of the container during at least a part of the sterilising phase.

2. Method according to claim 1, characterised thereby, that the sterilising medium escapes out of the chamber to the surroundings free of pressure at an opening, which encloses the container and lies below the mouth of the container, at least at the beginning of the sterilising phase.

3. Method according to claim 1 or 2, characterised thereby, that the chamber at least partially receiving the container is charged with the sterilising medium by way of an additional exit channel, which lies opposite the mouth of the container, during the filling phase.

4. Method according to claim 3, characterised thereby, that the chamber at least partially receiving the container is charged with the sterilising medium by way of the additional exit channel, which concentrically encloses the filling tube, during the filling phase.

5. Method according to one of the claims 1 to 4, characterised thereby, that the container is at least partially received during the sterilising phase and the filling phase in a bell, which forms the chamber, is closed at the upper side and open at the underside and by way of the lower open end of which the sterilising medium escapes during the sterilising phase, and/or residues of the sterilising medium and/or air escape during the filling phase, to the surroundings free of pressure.

6. Method according to one of the claims 1 to 5, characterised thereby, that the container respectively to be filled is retained during the sterilising phase and the filling phase at a container suspension with spacing all round from surfaces bounding the chamber.

7. Method according to one of the claims 2 to 6, characterised thereby, that the sterilising medium escapes free of pressure to the surroundings out of the chamber at the opening, which encloses the container and lies below the mouth of the container, during the entire sterilising phase.

8. Method according to one of the claims 1 to 6, characterised thereby, that the sterilising medium escapes free of pressure to the surroundings out of the chamber at the opening, which encloses the container and lies below the mouth of the container, at the beginning of the sterilising phase and the chamber is closed at the opening, which encloses the container, during the further course of the sterilising phase.

9. Method according to claim 1 or one of the claims 3 to 6, characterised thereby, that the chamber receiving the container is closed off from the surroundings for the entire duration of the sterilising phase.

10. Method according to claim 8 or 9, characterised thereby, that the container respectively to be filled is arranged during the sterilising phase and the filling phase to be standing upright by its base on a support surface, which lies closely against the bell forming the open underside of the chamber when this chamber is closed off from the surroundings and which is preferably formed by a bottle plate.

11. Method according to one of the claims 1 or 10, characterised thereby, that the container is subjected, after the filling or after conclusion of the filling phase as well as after the removal from the chamber before the closure, to a further heat treatment, preferably with the aid of gas flames, for the maintenance of the sterility.

12. Method according to one of the claims 1 to 11, characterised thereby, that the emptying of the filling tube at the end of the filling phase takes place by means of the sterilising medium.

13. Method according to one of the claims 1 to 12, characterised thereby, that after the filling phase and after removal of the filled container from the filling element, a cleaning of the filling tube, in particular also at its outward surface, takes place with the sterilising medium and/or with water, preferably with hot water.

14. Method according to one of the claims 1 to 13, characterised thereby, that on the use of a filling machine in which a plurality of filling elements is provided at a rotor revolving about a vertical axis of rotation, the containers preheated in the preheating phase are transferred one after the other at a container-charging position (container input) to the rotor or to container-retaining equipments provided thereat and each associated with a filling element, that the containers entrained by the rotor are charged with the sterilising medium for the sterilising phase in a first angular region, which follows the transfer position in the direction of rotation of the rotor and forms a sterilisation zone, of the rotational movement of the rotor and that the filling of the containers takes place in a second angular region, which adjoins the sterilisation zone and forms the filling zone, of the rotor.

15. Method according to claim 14, characterised thereby, that the filled containers are removed from the rotor at a removal position (container output) and that the additional heat treatment of the filled containers takes place immediately after the removal of the containers from the rotor or already during this removal.

16. Method according to claim 14 or 15, characterised thereby, that a tangential removal of the filled containers from the rotor takes place.

17. Method according to one of the claims 14 to 16, characterised thereby, that the cleaning of the filling tube of each filling element takes place in a third angular region, which lies between the removal position and the charging position, of the rotational movement of the rotor.

18. Method according to one of the claims 1 to 17, characterised thereby, that after conclusion of the sterilising phase and before the beginning of the filling phase, a blowing-out of sterilising medium residues (condensate) from the respective container by a gaseous medium, for example by air, takes place.

19. Method according to claim 18, characterised thereby, that the gaseous medium serving for the blowing-out is introduced into the container concerned by way of the filling tube.

20. Method according to one of the claims 1 to 19, characterised thereby, that water vapour, preferably saturated water vapour at a preferred temperature of about 135 to 140°C, is used as sterilising medium.

21. Method according to one of the claims 1 to 20, characterised thereby, that the liquid stock for filling has a pH value of about 4.5.

22. Device for the performance of the method according to one of the claims 1 to 21, with a container inlet for the feeding of the containers (19) to be filled, with a container outlet for conducting the filled and closed containers away, with a rotor (1), which revolves about a vertical axis of rotation and at its circumference displays a plurality of filling elements (8), which each possess a liquid valve (15, 16) in a respective liquid channel for the controllable delivery of the liquid stock for filling by way of the open end of this liquid channel and which are each associated with a respective container-retaining element (41, 60), which is movable relative to the filling element, and to which rotor the containers to be filled are fed at a charging position and from which they are removed at a delivery position, with a chamber (24), which is formed at the rotor below each filling element and at least partially receives a respective container, with a sterilising medium feed, which displays at least one control valve equipment, at each filling element for charging the container received by the chamber with a sterilising medium during a sterilising phase preceding the filling phase, as well as with an equipment for the closing of the containers after the filling with the liquid stock for filling, characterised thereby, that the liquid channel for the delivery of the liquid stock for filling to the containers (19) is formed in the region of its open end by a filling tube (23), that a portion (10"), which lies behind the liquid valve (15, 16) in direction of flow of the liquid stock for filling, of the liquid channel is connectable by way of the control valve equipment (28; 57) with the sterilising medium feed (31; 79, 80) and that the chamber at each filling element (8, 8') is formed by a bell (24, 24'), which is provided thereunder and encloses the filling tube (23) over at least a partial length and which is closed at its upper end adjacent the filling element (8, 8') and open at its lower end (25, 25') lying remote from the filling element (8, 8').

23. Device according to claim 22, characterised by a preheating equipment (45), which is provided between the container inlet and the charging position (I) of the rotor (1) and by way of which the preheated containers (19) are fed to the charging position (I) of the rotor (1).

24. Device according to claim 22 or 23, characterised thereby, that an additional exit channel (26), which opens into the interior of the bell (24) and which is connectable by way of the control valve equipment (28) with the sterilising medium feed (31), is provided opposite the open end (25) of the bell.

25. Device according to claim 24, characterised thereby, that the exit channel is constructed as annular channel (26), which concentrically encloses the filling tube.

26. Device according to claim 24 or 25, characterised thereby, that the control valve equipment (28) displays at least two operative settings and that the control valve equipment (28) connects the sterilising medium feed (31) with the portion (10) of the liquid channel in a first one of these operative settings and with the exit channel in a second one of these operative settings.

27. Device according to one of the claims 22 to 26, characterised thereby, that each filling element (8) displays a separate control valve equipment (28) connected to the sterilising medium feed.

28. Device according to claim 27, characterised thereby, that the control valve equipment is a multiway or change-over valve (28), which preferably co-operates with fixedly located control cams (36) provided at the circulatory path of the rotor (1).

29. Device according to one of the claims 22 to 26, characterised by a control valve equipment (57), which is common to all filling elments (8') and which possesses at least one input connected with the sterilising medium feed (79, 80) as well as a separate output for each filling element (8'), which output is connected by way of a connecting duct (56) with the portion (10"), which lies behind the liquid valve (15, 16) in direction of flow of the liquid stock for filling, of the liquid channel of the filling element (8') concerned, wherein each output (69) of the control valve equipment (57) during the rotation of the rotor (1) stands in connection with the input, which is connected with the sterilising medium feed (79, 80), of this control valve equipment (57) at least whenever the associated filling element (8') is situated in that angular region or that sector of the rotational movement of the rotor (1), which corresponds with the sterilising phase.

30. Device according to claim 29, characterised thereby, that the control valve equipment (57) common to all filling elements (8') is so constructed that each output of this control valve equipment (57) is also connected with the at least one input of the control valve equipment (57) when the associated filling element (8') is situated during the rotation of the rotor (1) in an angular region or sector of the rotational movement of the rotor (1) which adjoin the filling phase and in which (angular region) the emptying of the filling tubes (23) takes place, and/or in an angular region or sector of the rotational movement of the rotor (1) which adjoin the delivery position (III) and in which a cleaning of the filling tubes (23) takes place.

31. Device according to claim 30, characterised thereby, that the control valve equipment (57) common to all filling elements (8') has at least two inputs, of which the one input is connected with outputs (69) of this control valve equipment (57) each time at least during the sterilising phase and the other input stands in communication with outputs (69) of the control valve equipment (57) each time during the emptying of the filling tubes (23).

32. Device according to claim 31, characterised thereby, that the one input of the control valve equipment (57) is connected with a first sterilising medium feed (79) and the other input of the control valve equipment (57) is connected with a second sterilising medium feed (80), wherein the sterilising medium at the second sterilising medium feed (80) has a lower pressure and/or a lower temperature than that at the first sterilising medium feed.

33. Device according to one of the claims 29 to 32, characterised thereby, that the control valve equipment (57) is arranged in the region of the vertical axis (V) of rotation and consists of a distributor element (66), which is fastened at the rotor (1) and displays the outputs (69) of the control valve equipment (57) as well as of a control disc (70), which is provided at a fixedly located machine part (71) and does not co-rotate with the rotor (1), that the distributor element (66) at a surface (66') facing the control disc (70) has several openings (69'), which are distributed about the vertical axis (V) of rotation and each for a respective output (69) of the control valve equipment (57), and that at a countersurface (70'), which faces the distributor element (66), of the control disc (70), at least one groove (76, 77, 78) is provided, which is open at this countersurface (70'), is connected with the at least one input of the control valve equipment (57) and which extends over a partial length or an angular region of a circular line concentrically enclosing the vertical axis (V) of rotation of the rotor (1), wherein this angular region corresponds with that angular region of the rotational movement of the rotor (1), which corresponds with the sterilising phase, that the spacing of the at least one groove (76, 77, 78) from the vertical axis (V) of rotation of the rotor (1) is equal to the spacing displayed by the openings (69) at the distributor element (66) from the vertical axis (V) of rotation and that the distributor element (66) lies by its surface (66') closely against the countersurface (70') of the control disc (70) at least during the filling of the containers (19).

34. Device according to claim 33, characterised thereby, that at least two grooves (76, 77, 78) distributed about the vertical axis (V) of rotation of the rotor (1) and each at the same spacing from this axis (V) of rotation, are provided at the countersurface (70') of the control disc (70), of which grooves one extends over the angular region extending [sic] to the sterilising phase and at least a further one extends over an annular region which corresponds with the emptying of the filling tubes (23) and/or the cleaning of these filling tubes (23).

35. Device according to one of the claims 29 to 34, characterised thereby, that the distributor element (66) and the control disc (70) are movable in the direction of the axis (V) of rotation out of a first setting, in which the surface (66') of the distributor element (66) lies closely against the countersurface (70') of the control disc (70), into a second setting, in which a gap is formed between the surface (66') and the countersurface (70'), and a channel (74) is provided in the control disc (70), which channel is open at the countersurface (70') of the control disc (70) and to which a cleaning medium is fed for the cleaning of the control disc (70) when the distributor element (66) and the control disc (70) are disposed in the second setting.

36. Device according to claim 35, characterised thereby, that a further channel (67), open at the surface (66') of the distributor element, is provided at the distributor element (66), is open at the surface (66') of the distributor element in the region of the axis (V) of rotation and together with the channel (74) provided in the control disc (70) forms a connection for the feeding of the stock for filling when the distributor element (66) and the control disc (70) are disposed in the first setting.

37. Device according to one of the claims 22 to 36, characterised thereby, that the container-retaining elements (41, 60) are movable in such a manner between at least two settings in vertical direction and relative to the respective filling element (8, 8') that the respective container (19) retained at or on a container-retaining element (41, 60) is situated underneath the lower end of the filling tube (23) as well as of the bell (24, 24') in a first setting of the container-retaining element (41, 60) and the container (69) is retained in the interior of the bell (24, 24') with an all-round spacing from the surfaces bounding the interior space of the bell (24, 24') in a second setting of the container-retaining element (41, 60).

38. Device according to claim 37, characterised thereby, that each container-retaining element is formed by a preferably fork-shaped bottle suspension (41), which engages behind the container (19) concerned at a bead (19') provided at the outward surface of the container (19).

39. Device according to claim 37 or 38, characterised thereby, that each container-retaining element (41) is provided at the lower end of at least one rod (37), which is guided at the filling element (8) concerned to be displaceable in vertical direction, and that a guide surface, which co-operates with a fixedly located lifting or control cam (40) for the raising or lowering of the container-retaining element (41) and is preferably formed by a roller (39), is provided in the region of the upper end of the rod (37).

40. Device according to one of the claims 22 to 37, characterised thereby, that the container-retaining elements are each a respective support surface (60), preferably formed by a plate, for the containers (19) and that each support surface (60) is movable up and down in such a manner controlled in vertical direction relative to the associated filling element (8') that the support surface (60) closes the associated bell (24') at its lower open end (25') during at least a part of the sterilising phase.

41. Device according to claim 40, characterised thereby, that each support surface (60) closes the lower open end (25') of the associated bell (24') during the entire sterilising phase.

42. Device according to claim 40, characterised thereby, that each support surface (60) is arranged at a spacing from the lower open end (25') of the associated bell (24') at least at the beginning of the sterilising phase.

43. Device according to one of the claims 40 to 42, characterised thereby, that each support surface (60) closes the associated bell (24') at its lower open end (25') also during the filling phase and that an exit channel (65), which is closed against atmosphere during the sterilising phase and open to atmosphere during the filling phase by way of a further control valve equipment which is either separate for each filling element (8') or common to all filling elements (8'), is provided at each bell.

44. Device according to claim 43, characterised thereby, that the further control valve equipment is part of the control valve equipment (57) for the control of the feed of the sterilising medium.

45. Device according to one of the claims 22 to 44, characterised thereby, that the closing equipment (43) [sic] is provided outside the rotor (1) before the container outlet in conveying direction of the containers (19) and that an equipment (51) for the additional loading of the filled containers (19) with heat for the maintenance of the sterility is provided between the delivery position (III) of the rotor (1) and the closing equipment (53).

46. Device according to one of the claims 22 to 45, characterised thereby, that the filled containers (19) are removed from the rotor (1) at the delivery position (III) by a rectilinear transport element (50) extending tangentially to the rotor (1).

47. Device according to one of the claims 22 to 46, characterised thereby, that the sterilising medium is water vapour, preferably saturated water vapour.

48. Device according to one of the claims 22 to 47, characterised thereby, that the control valve equipment (28) has at least three operative settings and that the control valve equipment (28) in a third one of these operative settings connects the portion (10") of the liquid channel with a channel for the feeding of a gaseous medium, preferably air for the blowing-out of sterilising medium residues.

Revendications

1. Procédé de remplissage aseptique de récipients, de bouteilles par exemple,avec un produit liquide à la pression ambiante, selon lequel, dans une phase de stérilisation qui précède immédiatement le remplissage avec le produit liquide (phase de remplissage), le récipient à remplir, chauffé dans une phase de préchauffage et placé dans une chambre (24) qui le loge au moins partiellement et qui est formée sous un élément (8) de remplissage délivrant le produit liquide audit récipient, est soumis, sur ses surfaces intérieures (délimitant son volume intérieur), sur son orifice et sur la partie de sa surface extérieure adjacente à cet orifice, à l'action d'un agent de stérilisation chaud, gazeux ou sous forme de vapeur, procédé caractérisé en ce que, pendant la phase de stérilisation, l'agent de stérilisation est introduit dans le récipient, loin de l'orifice de celui-ci, par un tube (23) de remplissage ouvert à son extrémité inférieure, servant à remplir les récipients pendant la phase de remplissage et pénétrant à l'intérieur du récipient par l'orifice de ce dernier, ce qui crée pendant au moins une partie de cette phase de stérilisation un courant de cet agent, sortant de ce tube et frappant la surface intérieure du fond du récipient, ce courant passant ensuite radialement vers l'extérieur sur cette surface intérieure, remontant le long de la surface intérieure de la paroi du récipient et sortant en redescendant tout autour de l'orifice de ce récipient.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent de stérilisation s'échappe librement de la chambre vers l'atmosphère, tout au moins au début de la phase de stérilisation, par une ouverture située plus bas que l'orifice du récipient et tout autour de celui-ci.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, pendant la phase de remplissage, la chambre qui loge au moins partiellement le récipient est soumise à l'action de l'agent de stérilisation, provenant d'un canal auxiliaire de sortie disposé en face de l'orifice du récipient.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, pendant la phase de remplissage, la chambre qui loge au moins partiellement le récipient est soumise à l'action de l'agent de stérilisation venant du canal auxiliaire de sortie qui entoure concentriquement le tube de remplissage.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, pendant la phase de stérilisation et la phase de remplissage, le récipient est logé au moins partiellement dans une cloche constituant la chambre, fermée en haut et ouverte en bas, par l'extrémité inférieure ouverte de laquelle l'agent de stérilisation -pendant la phase de stérilisation-, et/ou les résidus de cet agent et/ou l'air -pendant la phase de remplissage- s'échappent librement à l'atmosphère.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, pendant la phase de stérilisation et la phase de remplissage, un organe de soutien maintient le récipient à remplir éloigné des surfaces qui délimitent la chambre.

7. Procédé selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que, pendant toute la phase de stérilisation, l'agent de stérilisation s'échappe librement de la chambre vers l'atmosphère par une ouverture située plus bas que l'orifice du récipient tout autour de celui-ci.

8. Procédé selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, au début de la phase de stérilisation, l'agent de stérilisation s'échappe librement de la chambre vers l'atmosphère par une ouverture située plus bas que l'orifice du récipient et entourant celui-ci et en ce que, pendant que cette phase de stérilisation continue à se dérouler, l'ouverture de la chambre entourant le récipient est fermée.

9. Procédé selon la revendication 1 ou l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la chambre qui loge le récipient est isolée de l'atmosphère pendant toute la durée de la phase de stérilisation.

10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que, pendant la phase de stérilisation et la phase de remplissage, le récipient à remplir est posé debout sur son fond, sur une surface de portée formée avantageusement par un plateau, lequel est appliqué hermétiquement contre le dessous ouvert de la cloche qui constitue la chambre lorsque celle-ci est isolée de l'atmosphère.

11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que, lorsque le récipient a été rempli, c'est-à-dire quand la phase de remplissage est terminée, et que ce récipient a été retiré de la chambre, il est soumis, avant d'être fermé, à un autre traitement de chauffage, avantageusement à l'aide de rampes à gaz, destiné à le maintenir stérile.

12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que, à la fin de la phase de remplissage, le tube de remplissage est vidé au moyen de l'agent de stérilisation.

13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que, lorsque la phase de remplissage est terminée et que le récipient rempli a été retiré de l'élément de remplissage, le tube de remplissage et plus particulièrement sa surface extérieure est nettoyé(e) au moyen de l'agent de stérilisation et/ou d'eau, avantageusement chaude.

14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que, lorsque la machine à remplir utilisée comporte un certain nombre d'éléments de remplissage montés sur un rotor qui tourne sur un axe vertical, les récipients chauffés dans la phase de préchauffage sont transférés l'un après l'autre, à une position de transfert (poste de chargement),à ce rotor -plus précisément à un organe de soutien monté sur ce rotor et coopérant avec l'élément de remplissage correspondant-, et en ce que , sur un premier secteur balayé par le rotor pendant sa rotation, secteur qui fait suite à la position de transfert, dans le sens de cette rotation, et qui forme une zone de stérilisation, les récipients entraînés par le rotor sont soumis à l'action de l'agent de stérilisation pour la phase de stérilisation, puis ils sont remplis sur un second secteur de rotation de rotor, faisant suite à la zone de stérilisation et formant la zone de remplissage.

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que les récipients remplis sont retirés du rotor à une position d'enlèvement (poste de déchargement) et sont soumis au traitement de chauffage complémentaire dès qu'ils ont été retirés ou déjà pendant qu'ils sont retirés du rotor.

16. Procédé selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que les récipients sont retirés tangentiellement du rotor.

17. Procédé selon l'une des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que le tube de remplissage de chaque élément de remplissage est nettoyé pendant que le rotor parcourt un troisième secteur, situé entre la position d'enlèvement et la position de chargement par transfert.

18. Procédé selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que, lorsque la phase de stérilisation est terminée et avant que la phase de remplissage débute, les résidus (condensat) de l'agent de stérilisation sont chassés du récipient par un jet d'un agent gazeux, l'air par exemple.

19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'agent gazeux utilisé pour chasser le condensat est injecté dans le récipient respectif par le tube de remplissage.

20. Procédé selon l'une des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que l'agent de stérilisation utilisé est la vapeur d'eau, avantageusement saturée, ayant avantageusement une température d'environ 135 à 140 °C.

21. Procédé selon l'une des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que le produit liquide a un pH pouvant atteindre environ 4,5.

22. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 21, comprenant

- un poste d'entrée destiné à amener les récipients (19) à remplir ;

- un poste de sortie destiné à emmener les récipients remplis et fermés ;

- un rotor (1), qui tourne sur un axe vertical et qui porte à sa périphérie un certain nombre d'éléments (8) de remplissage, lesquels comportent chacun, dans un canal de passage du liquide, une soupape (15, 16) à liquide (ou soupape de remplissage) destinée à délivrer ce liquide à la demande, par l'extrémité ouverte de ce canal, et avec chacun desquels coopère un organe (41, 60) de soutien du récipient, mobile par rapport à l'élément de remplissage relatif,
   le récipient à remplir étant amené à ce rotor (1) à une position de chargement par transfert et en étant retiré à une position d'enlèvement ;

- une chambre (24) formée sur le rotor et sous chacun des éléments de remplissage et logeant au moins partiellement un récipient ;

- dans chaque élément de remplissage, un conduit d'alimentation en agent de stérilisation, comportant au moins un dispositif distributeur destiné à soumettre le récipient logé dans la chambre à l'action d'un agent de stérilisation pendant une phase de stérilisation qui précède la phase de remplissage ; et

- un appareil de fermeture des récipients après leur remplissage avec le produit liquide,
installation caractérisée en ce que
   le canal destiné à délivrer le produit liquide au récipient (19) est formé, à son extrémité ouverte, par un tube (23) de remplissage ; la partie (10") de ce canal qui est située en aval de la soupape (15, 16) de remplissage, dans le sens de la circulation de ce liquide, peut être reliée par l'entremise du dispositif distributeur (28 ; 57) au conduit (31 ; 79, 80) de l'agent de stérilisation;et la chambre de chaque élément (8, 8') de remplissage est formée par une cloche (24 ; 24') disposée sous cet élément de remplissage, entourant le tube (23) de remplissage sur au moins une partie de sa longueur, fermée à son extrémité supérieure adjacente audit élément (8 ; 8') et ouverte à son extrémité inférieure (25 ; 25') éloignée de cet élément (8, 8') de remplissage.

23. Installation selon la revendication 22, caractérisée par une armoire (45) de préchauffage, qui est disposée entre le poste d'entrée et la position (I) de chargement du rotor (1) par transfert et qui amène les récipients (19) préchauffés à cette position (I) de chargement du rotor (1), par transfert (des récipients).

24. Installation selon la revendication 22 ou 23, caractérisée en ce qu'un canal (26) auxiliaire de sortie, qui débouche dans la cloche (24) du côté opposé au côté ouvert (25) de cette cloche, peut être mis en communication, au moyen du dispositif distributeur (28), avec le conduit (31) d'alimentation en agent de stérilisation.

25. Installation selon la revendication 24, caractérisée en ce que le canal de sortie est un canal annulaire (26), qui entoure concentriquement le tube de remplissage.

26. Installation selon la revendication 24 ou 25, caractérisée en ce que le dispositif (28) présente au moins deux positions de travail et en ce que, dans une première de ces positions, il fait communiquer la partie (10") du canal de passage du liquide avec le conduit (31) d'alimentation en agent de stérilisation et, dans une seconde de ces positions, il fait communiquer le canal de sortie avec ce conduit (31).

27. Installation selon l'une des revendications 22 à 26, caractérisée en ce que chaque élément (8) de remplissage comporte un dispositif distributeur (28) particulier, relié au conduit d'alimentation en agent de stérilisation.

28. Installation selon la revendication 27, caractérieée en ce que le dispositif distributeur est un distributeurinverseur (28) à plusieurs voies,qui coopère avantageusement avec des cames (36) disposées fixes sur le trajet de rotation du rotor (1).

29. Installation selon l'une des revendications 22 à 26, caractérisée par un dispositif (57) distributeur ou répartiteur commun à tous les éléments (8') de remplissage, qui comporte au moins une entrée communiquant avec le conduit (79, 80) d'alimentation en agent de stérilisation et comporte, pour chacun des éléments (8') de remplissage, une sortie particulière, qu'un conduit (56) de jonction fait communiquer avec la partie (10") du canal de liquide de l'élément (8') respectif de remplissage, partie qui se trouve, dans le sens du passage de ce liquide en aval de la soupape (15, 16) de remplissage, et en ce qu'au cours de la rotation du rotor (1), chaque sortie (69) de ce dispositif répartiteur (57) communique avec l'entrée dudit dispositif (57), (laquelle communique avec le conduit (79, 80) d'alimentation en agent de stérilisation), au moins lorsque l'élément (8) respectif de remplissage se trouve dans le secteur de rotation de ce rotor (1) qui correspond à la phase de stérilisation.

30. Installation selon la revendication 29, caractérisée en ce que le dispositif répartiteur (57) commun aux éléments 8' de remplissage, est conformé de façon que chacune de ses sorties (69) communiqoe aussi avec sou entrée lorsque l'élément (8) respectif de remplis sage, se trouve, au cours de la rotation du rotor (1), dans le secteur qui suit la zone de remplissage,(secteur) dans lequel le tube ((23) de remplissage est vidé, et/ou se trouve dans un secteur qui fait suite à la position d'enlèvement (III) et dans lequel ce tube (23) de remplissage est nettoyé.

31. Installation selon la revendication 30, caractérisée en ce que le dispositif répartiteur (57) commun à tous les éléments (8') de remplissage comporte au moins deux entrées, dont l'une communique avec la sortie (69) correspondante de ce dispositif répartiteur (57) au moins pendant la phase de stérilisation et dont l'autre communique avec ces sorties (69) correspondantes dudit dispositif répartiteur (57) pendant que le tube (23) respectif de remplissage est vidé.

32. Installation selon la revendication 31, caractérisée en ce que la première entrée du dispositif répartiteur (57) communique avec un premier conduit (79) d'alimentation en agent de stérilisation et l'autre entrée de ce dispositif (57) communique avec un second conduit (80) d'alimentation en agent de stérilisation, cet agent ayant dans ce second conduit (80) une pression et/ou une température plus faibles que dans le premier conduit.

33. Installation selon l'une des revendications 29 à 32, caractérisée en ce que le dispositif répartiteur (57), monté sur l'axe vertical (V) de rotation,est composé d'un élément répartiteur (66), qui est fixé au rotor (1) et qui contient les sorties (69) e ce dispositif (57), et d'un disque sélecteur (70), qui est relié à un élément fixe (71) de la machine et ne tourne pas avec ce rotor (1) ; en ce que cet élément répartiteur (66) présente, sur une face (66') tournée vers ce disque sélecteur (70), plusieurs orifices (69') -répartis uniformément autour de l'axe vertical (V) de rotation du rotor- des sorties (69) respectives dudit dispositif répartiteur (57) ; et en ce qu'une contre-face (70') du disque sélecteur (70), tournée vers l'élément répartiteur (66), comporte au moins un alvéole (76, 77, 78) qui débouche sur cette contre-face (70'), communique avec l'au moins une entrée du dispositif répartiteur (57) et s'étend sur un arc concentrique à l'axe vertical (V) de rotation du rotor (1), cet arc correspondant au secteur de rotation de ce rotor (1) qui correspond à la phase de stérilisation; en ce que la distance de cet ou de ces alvéoles (76, 77, 78) à cet axe (V) vertical de rotation du rotor est égale à celle des orifices (69') de l'élément répartiteur (66) par rapport audit axe ; et en ce que la face (66') de cet élément répartiteur (66) est appliquée hermétiquement contre la face (70') du disque sélecteur (70), au moins pendant le remplissage du récipient (19).

34. Installation selon la revendication 33, caractérisée en ce que la contre-face (70') du disque sélecteur (70) est creusée d'au moins deux alvéoles (76, 77, 78), qui sont répartis autour de l'axe vertical (V) de rotation du rotor (1), sont à la même distance de cet axe (V), dont l'un s'étend sur le secteur correspondant à la phase de stérilisation et dont un autre au moins s'étend sur le secteur correspondant au vidage du tube (23) de remplissage et/ou au nettoyage de ce tube (23).

35. Installation selon l'une des revendications 29 à 34, caractérisée en ce que l'élément répartiteur (66) et le disque sélecteur (70) peuvent être déplacés dans le sens de l'axe (V) de rotation, d'une première position, dans laquelle la surface (66') de cet élément répartiteur (66) est appliquée hermétiquement contre la contre-face (70') de ce disque sélecteur (70), à une seconde position, dans laquelle un interstice est formé entre cette face (66') et cette contre-face (70') ; et en ce que le disque sélecteur (70) comporte sur l'axe (V) un canal (74) qui débouche sur cette contre-face (70') et auquel un agent destiné à nettoyer le dispositif répartiteur (57) peut être délivré lorsque l'élément répartiteur (66) et ce disque sélecteur (70) occupent la seconde position.

36. Installation selon la revendication 35, caractérisée en ce que l'élément répartiteur (66) comporte,- dans la zone de l'axe (V) de rotation du rotor (1) un autre canal (67), qui débouche sur la face (66') de cet élément répartiteur et qui forme avec le canal (74) du disque sélecteur (70) un conduit de raccordement destiné à délivrer le produit liquide lorsque cet élément répartiteur (66) et ce disque sélecteur (70) occupent leur première position.

37. Installation selon l'une des revendications 22 à 36, caractérisée en ce que les organes (41 ; 60) de soutien des récipients peuvent être déplacés dans le sens vertical, par rapport à l'élément (8, 8') respectif de remplissage relatif entre au moins deux positions de façon que, dans une première position de ces organes (41, 60) le récipient (19) que cet organe (41 ; 60) soutient se trouve en-dessous de l'extrémité inférieure du tube (23) de remplissage et de la cloche (24 ; 24') et que, dans une seconde position de cet organe (41 ; 60), le récipient (19) se trouve à l'intérieur de cette cloche (24 ; 24') et écarté des surfaces qui limitent le volume intérieur de ladite cloche (24, 24').

38. Installation selon la revendication 37, caractérisée en ce que chaque organe de soutien des récipients est constitué par un organe (41) de suspension, avantageusement fourchu, qui saisit le récipient (19) en passant sous un renflement ou bourrelet (19') de la surface extérieure de ce récipient.

39. Installation selon la revendication 37 ou 38, caractérisée en ce que chaque organe (41) de soutien est disposé à l'extrémité inférieure d'au moins une tige (37) qui peut coulisser verticalement sur l'élément (8) respectif de remplissage,et en ce que cette tige (37) présente à son extrémité supérieure une surface de guidage, qui est avantageusement un galet (39), et qui coopère avec une came (40) fixe de commande et de levée, de manière à faire monter ou descendre l'organe (41) de soutien.

40. Installation selon l'une des revendications 22 à 37, caractérisée en ce que chacun des organes de soutien des récipients (19) forme une surface (60) de portée, constituée avantageusement par un plateau, qui peut être abaissé et levé par rapport à l'élément (8') respectif de remplissage de façon que cette surface (60) obture, au moins pendant une partie de la phase de stérilisation, l'extrémité inférieure (25') ouverte de la cloche (24') correspondante.

41. Installation selon la revendication 40, caractérisée en ce que chaque surface (60) de portée obture, pendant toute la durée de la phase de stérilisation, l'extrémité inférieure (25') ouverte de la cloche (24') correspondante.

42. Installation selon la revendication 40, caractérisée en ce que chaque surface (60) de portée est, au moins au début de la phase de stérilisation, disposée à une certaine distance de l'extrémité inférieure (25') ouverte de la cloche (24') correspondante.

43. Installation selon l'une des revendications 40 à 42, caractérisée en ce que chaque surface (60) de portée obture également pendant la phase de remplissage l'extrémité inférieure (25') ouverte de la cloche (24') correspondante, et en ce que chaque cloche (24') comporte un canal (65) de sortie qu'un autre dispositif distributeur particulier à chaque élément (8') de remplissage ou commun à tous ces éléments (8') fait communiquer avec l'atmosphère pendant la phase de remplissage et isole de l'atmosphère pendant la phase de stérilisation.

44. Installation selon la revendication 43, caractérisée en ce que l'autre dispositif distributeur fait partie du dispositif répartiteur (57) destiné à commander l'alimentation en agent de stérilisation.

45. Installation selon l'une des revendications 22 à 44, caractérisée en ce que l'appareil (53) de fermeture est disposé extérieurement au rotor (1) et avant le poste de déchargement des récipients (19), dans le sens de l'avance de ceux-ci, et en ce qu une enceinte (51), destinée à soumettre ces récipients (19) pleins à l'action de la chaleur afin de les maintenir stériles, est disposée entre la position (III) du rotor (1), correspondant à l'enlèvement des récipients,et cet appareil (53) de fermeture.

46. Installation selon l'une des revendications 22 à 45, caractérisée en ce que les récipients (19) remplis sont retirés du rotor (1), à la position (III) d'enlèvement, par un transporteur (50) rectiligne, disposé tangentiellement à ce rotor (1).

47. Installation selon l'une des revendications 22 à 46, caractérisée en ce que l'agent de stérilisation est la vapeur d'eau, avantageusement la vapeur d'eau saturée.

48. Installation selon l'une des revendications 22 à 47, caractérisée en ce que le dispositif distributeur (28) présente au moins trois positions de travail et, dans une troisième de ces positions, il fait communiquer la partie (10") du canal de passage du liquide avec un canal d'alimentation en un agent gazeux, avantageusement l'air, destiné à refouler et chasser les résidus de l'agent de stérilisation.

Zeichnung