(19) |
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(11) |
EP 2 361 873 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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16.08.2017 Patentblatt 2017/33 |
(22) |
Anmeldetag: 14.01.2011 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(54) |
Verfahren und Vorrichtung zum sterilen Abfüllen von zwei unterschiedlichen Produktströmen
in einen Behälter
Method and device for sterile filling of one container with two different product
flows
Procédé et dispositif de remplissage stérile de deux flux de produits différents dans
un récipient
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
(30) |
Priorität: |
26.02.2010 DE 102010002407
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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31.08.2011 Patentblatt 2011/35 |
(73) |
Patentinhaber: Krones AG |
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93073 Neutraubling (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Feilner, Roland
93073 Neutraubling (DE)
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(74) |
Vertreter: Grünecker Patent- und Rechtsanwälte
PartG mbB |
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Leopoldstraße 4 80802 München 80802 München (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
CN-A- 101 077 764 US-A1- 2002 172 745
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DE-A1-102008 038 638
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum sterilen Abfüllen von
zwei unterschiedlichen Produktströmen in einen Behälter gemäß den Oberbegriffen der
Ansprüche 1 und 6.
[0002] Beim Abfüllen von stückhaltigen Produkten, wie z. B. Säften mit Fruchtstückanteilen,
werden zwei unterschiedliche Produktströme, z. B. ein erster Produktstrom aus Wasser
oder Saft und ein zweiter Produktstrom, beispielsweise aus Saft mit Fruchtstückchen,
in einen Behälter abgefüllt. Dabei gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten zum sterilen
Abfüllen. Beide Produktströme können thermisch behandelt werden und jeweils heiß zu
einem Füller gefördert werden, wo die Produktströme getrennt in einen Behälter gefüllt
werden. In diesem Fall braucht das abgefüllte Produkt relativ lange bis es abgekühlt
ist, was aber das Produkt, z. B. die Fruchtstückchen, stark belastet.
[0003] Es ist auch möglich die beiden Produktströme erst thermisch zu behandeln und abzukühlen
bevor man sie zu den Füllern fördert. Man braucht aber dann vom Sterilisator bzw.
Pasteur bis zum Füller eine sterile Strecke, damit das Produkt nicht wieder neu kontaminiert
wird. Diese Lösung ist jedoch technisch aufwendig.
[0004] Aus der
DE 10 2008 038 638 A1 ist bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche
1 und 6 bekannt. Dabei wird ein Füllsystem verwendet mit wenigstens einem Füllelement
zur gesteuerten Abgabe des Füllgutes, wobei ein zweiter heißer Produktstrom einem
ersten kalten Produktstrom vor dem Abfüllventil heiß zugemischt wird.
[0005] Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum sterilen Abfüllen von zwei unterschiedlichen Produktströmen
in einem Behälter bereitzustellen, die ein apparativ einfacheres und trotzdem produktschonenderes
Abfüllen ermöglichen.
[0006] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 6 gelöst.
[0007] Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun also ein erster Produktstrom zur Pasteurisierung/Sterilisierung
thermisch behandelt, abgekühlt und einem Abfüllventil zugeführt, während der zweite
Produktstrom thermisch behandelt und dann dem ersten Produktstrom vor oder im Abfüllventil
heiß zugemischt wird. "Vor dem Abfüllventil" bedeutet hier ohne Zwischenschalten einer
Kühleinrichtung oder eines Puffertanks.
[0008] Dies bringt den Vorteil mit sich, dass der zweite heiße Produktstrom durch den ersten
Produktstrom gekühlt werden kann und für den zweiten Produktstrom keine separate Kühlsektion
notwendig ist. Außerdem ist für den zweiten Produktstrom bis zur Abfüllung keine sterile
Produktstrecke notwendig, da der zweite Produktstrom heiß zum Abfüllventil geführt
wird. Somit ergibt sich eine kompakte und kostengünstige Anlage.
[0009] Weiter ergibt sich der Vorteil, dass der zweite Produktstrom, der beispielsweise
Fruchtstückchen etc. enthält, rasch durch den ersten Produktstrom abgekühlt werden
kann, was besonders produktschonend ist.
[0010] Es ist besonders vorteilhaft, wenn der zweite Produktstrom im Abfüllventil dem ersten
Produktstrom heiß zugemischt wird, da dann der gesamte Produktweg des zweiten heißen
Produktstroms bis ins Abfüllventil aufgrund der hohen Temperatur des zweiten Produktstroms
ohne weitere Maßnahmen steril gehalten wird. Die Mischtemperatur stellt sich dann
während des Füllens ein. Eine solche Anordnung ist apparativ besonders einfach.
[0011] Vorteilhafterweise liegt die Temperatur des ersten Produktstroms beim Zusammenmischen
in einen Bereich von 3 - 30 °C und die Temperatur des zweiten Produktstroms liegt
in einem Temperaturbereich von 72 - 98°C. Das bedeutet, dass der zweite Produktstrom
rasch abgekühlt werden kann.
[0012] Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Volumenstrom des ersten Produktstroms größer
ist, als der des zweiten Produktstroms. Somit kann der zweite Produktstrom sehr rasch
abgekühlt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der zweite Produktstrom
nach der thermischen Behandlung, insbesondere nach einer Kurzzeiterhitzung oder Heißhaltung,
direkt vor oder im Abfüllventil dem ersten Produktstrom P1 zugeführt. Somit kann die
Anlage weiter vereinfacht werden.
[0013] Gemäß der Erffindung wird der zweite Produktstrom zumindest teilweise und/oder zeitweise
über eine Bypassleitung einer Einrichtung zur thermischen Behandlung des zweiten Produktstroms
rückgeführt. Das heißt, dass ein Teil des zweiten Produktstroms nicht dem ersten Produktstrom
zugemischt wird bzw. nicht zu dem Abfüllventil geleitet wird und, dass ein Überstrom,
d.h. ein Überschuss des zweiten Produkts, der nicht durch das Abfüllventil abgefüllt
wird, im Kreislauf zurück zu einer Einrichtung zur thermischen Behandlung des zweiten
Produktstroms rückgeführt werden kann. Diese Bypassführung ermöglicht, dass auf einen
Sterilpuffertank verzichtet werden kann.
[0014] Vorteilhafterweise hat das erste Produkt eine niedrigere Viskosität als das zweite.
Dadurch, dass das erste Produkt eine kleinere Viskosität als das zweite Produkt hat,
und das erste Produkt und nicht das zweite Produkt gekühlt wird, kann eine Einrichtung
zum Kühlen einfacher und kostengünstiger realisiert werden. In vorteilhafter Weise
kann das erste Produkt eine im wesentlichen homogene Flüssigkeit, insbesondere Wasser,
Saft oder Milch sein, während das zweite Produkt eine inhomogene mit Feststoffstückchen
beladene Flüssigkeit, insbesondere Saft mit Pulpe, Saft mit Fasern oder Zellen, Sirup
oder aber Rahm ist. Das heißt, dass beispielsweise jeweils folgende unterschiedliche
Produktstrompaare in einen Behälter gefüllt werden können, Saft/Saft mit Pulpe, Saft/Saft
mit Fasern oder Zellen, Wasser/Sirup, Milch/Rahm.
[0015] Eine Vorrichtung zum sterilen Abfüllen von zwei unterschiedlichen Produktströmen
in einem Behälter umfasst eine Einrichtung zur thermischen Behandlung eines ersten
Produktstroms und eine Einrichtung zum Abkühlen des ersten Produktstroms. Die Einrichtung
zum Abkühlen kann dabei beispielsweise in Form eines Wärmetauschers bevorzugter Weise
eines Plattenwärmetauschers ausgebildet sein. In dem nachfolgenden Sterilpuffertank
kann dann das bereits gekühlte Produkt zwischengelagert werden.
[0016] Der zweite Produktstrom wird dem ersten Produktstrom in einer Mischkammer, d.h. einem
Mischbereich zugemischt. Wie bereits erwähnt, ist es besonders vorteilhaft, wenn das
Abfüllventil selbst diese Mischkammer aufweist. Es ist jedoch auch möglich, dass die
Mischkammer in Produktstromrichtung vor dem Abfüllventil angeordnet ist, wobei dann
dem Abfüllventil der zusammengemischte Produktstrom zugeführt wird. Vor dem Abfüllventil
bedeutet, in einem Bereich bzw. Leitungsabschnitt zwischen einer Einrichtung zur thermischen
Behandlung des zweiten Produktstroms und dem Abfüllventil, wobei in diesem Abschnitt
keine Kühleinrichtung vorgesehen ist.
[0017] Vorteilhafterweise ist die Einrichtung zur thermischen Behandlung des zweiten Produktstroms
eine Sterilisation/Pasteurisationsanlage, die einen Vorlauftank, einen Wärmetauscher,
bevorzugter Weise eines Röhrenwärmetauschers und eine Warmhaltestrecke, z. B. in Form
von Rohrschlangen, aufweisen kann, wobei die Warmhaltestrecke direkt über eine Leitung
mit der Mischkammer verbunden ist. Das bedeutet, dass kein Sterilpuffertank zwischen
der Einrichtung zur thermischen Behandlung, d. h. insbesondere zwischen der Warmhaltestrecke
und der Mischkammer bzw. dem Abfüllventil, vorgesehen ist.
[0018] Erfindungsgemäß ist zwischen der Einrichtung zur thermischen Behandlung des zweiten
Produktstroms und der Mischkammer bzw. dem Abfüllventil eine Bypassleitung vorgesehen,
über die der zweite Produktstrom zumindest teilweise und/oder zeitweise zur Einrichtung
zur thermischen Behandlung des Produktstroms, insbesondere zum Vorlauftank rückführbar
ist. Somit kann ein Überstrom (1 bis 100 % vorteilhafterweise 5 % des gesamten zweiten
Produktstroms vor dem Abzweigen des Bypassstroms) wirksam rückgeführt und erneut dem
zweiten Produktstrom zur Erwärmung zugeführt werden.
[0019] Der Leitungsabschnitt zwischen der Einrichtung zum Kühlen des ersten Produktstroms
und dem Abfüllventil ist vorzugsweise als steriler Leitungsabschnitt ausgebildet.
Somit kann sichergestellt werden, dass der kalte Produktstrom in diesem Bereich nicht
verkeimt.
[0020] Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass nur dieser kleine Leitungsabschnitt
als steriler Leitungsabschnitt ausgebildet werden muss und das Produkt insgesamt dennoch
nur mit minimal notwendiger thermischer Belastung abgefüllt werden kann.
[0021] Der Volumenstrom in der Bypassleitung ist durch eine entsprechende Einrichtung einstellbar.
Eine solche Einrichtung kann z. B. ein Stellventil in der Bypassleitung und/oder in
der Leitung zur Mischkammer bzw. zum Abfüllventil sein und/oder in der Mischkammer
bzw. dem Ventil integriert sein.
[0022] Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme folgender Figuren näher erläutert.
- Fig. 1
- zeigt schematisch den Aufbau einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
- Fig. 2
- zeigt schematisch den Aufbau eines Abfüllventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
- Fig. 3
- zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[0023] Fig. 1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die
Vorrichtung umfasst eine Zuleitung 22 über die beispielsweise von einem Ausmischtank
15 über eine nicht dargestellte Pumpeinrichtung ein zweiter Produktstrom P2 der Vorrichtung
zugeführt werden kann. Die Vorrichtung umfasst weiter eine Einrichtung 4 zum thermischen
aseptischen Behandeln des zweiten Produktstroms P2. Vorteilhafterweise ist diese Einrichtung
4 eine KZE-Anlage (Kurzzeiterhitzung), die insbesondere, wie in Fig. 1 dargestellt
ist, einen Vorlauftank 4a, einen Wärmetauscher 4b (Platte oder Röhre) sowie eine Wärmehaltestecke
4c, beispielsweise in Form von Rohrschlangen, umfasst. In Stromrichtung nach der Einrichtung
zur thermischen aseptischen Behandlung des zweiten Produktstroms P2 ist ein Leitungsabschnitt
17, 19 vorgesehen, über den der zweite Produktstrom P2 einem Abfüllventil 1 zugeführt
werden kann. In dem Leitungsabschnitt 17 und 19 ist keine weitere Kühleinrichtung
vorgesehen, so dass der Produktstrom P2 dem Ventil 1 heiß zugeführt werden kann. In
dem Leitungsabschnitt 17, 19 befindet sich eine Abzweigung 16, von der aus eine Bypassleitung
18 wegführt, über die der zweite Produktstrom P2 zumindest teilweise und/oder zeitweise
zur Einrichtung 4 zur thermischen Behandlung rückführbar ist. Das heißt, dass ein
frei einstellbarer Überstrom über die Bypassleitung 18 im Kreis rückgeführt werden
kann. Durch diese Bypassleitung 18 sowie die Tatsache, dass der zweite Produktstrom
P2 dem Abfüllventil 1 heiß zugeführt wird, ist hier kein Sterilpuffertank und keine
weitere Kühleinrichtung notwendig. In diesem Ausführungsbeispiel wird der zweite Produktstrom
P2 über die Bypassleitung 18 dem Puffertank 4a rückgeführt. Zum Einstellen der jeweiligen
Volumenströme sind als Beispiel entsprechende Stellventile 20a, 20b, 20c vorgesehen,
die z. B. in den Leitungen 17, 19 und 20 angeordnet sind.
[0024] Ferner umfasst die Vorrichtung eine Einrichtung 6 zur thermischen aseptischen Behandlung
eines ersten Produktstroms P1. Diese Einrichtung 6 kann beispielsweise ebenfalls eine
KZE-Anlage sein, die beispielsweise so aufgebaut ist wie im Zusammenhang mit der Anlage
4 erläutert wurde. Der heiße Produktstrom P1 wird dann über eine Einrichtung zum Abkühlen
abgekühlt. Diese Einrichtung kann aus einem Wärmetauscher 7 und/oder einen sterilen
Puffertank 7a gebildet sein. Der Abschnitt zwischen der Einrichtung 7, 7a zum Abkühlen
des ersten Produktstroms P1 ist als steriler Leitungsabschnitt 8 ausgebildet. Um einen
sterilen Leitungsabschnitt bereitzustellen werden beispielsweise folgende Maßnahmen
getroffen. Der Leitungsabschnitt sowie alle Komponenten sind in vorteilhafter Weise
gemäß der Richtlinien des hygienischen Designs auszuführen. D.h. konstruktiv muss
die Ausführung totraumminimiert, oberflächenoptimiert sowie beispielsweise mit aseptisch
ausgeführten Ventilen und Regelventilen ausgestattet sein. Außerdem ist es vorteilhaft,
dass der Leitungsabschnitt sterilisierbar ist.
[0025] In dem Leitungsabschnitt 8 kann sich zum Einstellen des Volumenstroms beispielsweise
ein Stellventil 21 befinden. Der Produktstrom wird über eine nicht dargestellte Pumpeinrichtung
erzeugt. Der erste Produktstrom P1 wird dem Abfüllventil 1 kalt zugeführt. Die Stellventile
20c und 21 sind hier in den Leitungen vorgesehen, können aber auch in dem Ventil 1
integriert sein. Wesentlich ist, dass das Verhältnis der Volumenströme, die zusammengemischt
werden, einstellbar ist.
[0026] In dem Abfüllventil 1 wird der zweite Produktstrom P2 dem ersten Produktstrom P1
heiß zugemischt. Dazu kann beispielsweise das in Fig. 2 grob schematisch gezeigte
Abfüllventil verwendet werden. Das Abfüllventil 1 umfasst eine Mischkammer 14, die
einen z. B. oberen Zulauf 23 für den zweiten Produktstrom P2 und einen weiteren Zulauf
10 für den ersten Produktstrom P1 aufweist, wobei in diesem Bereich die beiden Ströme
zusammengeführt werden. Durch das Zusammenführen des heißen Produktstroms P2 mit dem
kalten Produktstrom P1 ergibt sich beim Füllen der Produktstrom P3 mit einer Mischtemperatur,
wobei der Produktstrom P3 dann in den Behälter einlaufen kann. Nur grob schematisch
sind hier ein auf- und ab beweglicher Ventilkörper 11 und ein Ventilsitz 12 dargestellt.
Das Ventil ist selbstverständlich nicht auf diese Ausführungsform beschränkt und kann
insbesondere, wie in den deutschen Patentanmeldungen mit den Anmeldeaktenzeichen
102009032791.6,
102009032794.0,
102009032795.9,
102009050388.9 beschrieben ist, aufgebaut sein.
[0027] Das erste Produkt ist eine im Wesentlichen homogene Flüssigkeit, die insbesondere
transparent ist. Das erste Produkt kann beispielsweise Wasser, Saft oder aber auch
Milch sein. Das zweite Produkt ist z. B. eine inhomogene mit Feststoffen beladene
Flüssigkeit, wie insbesondere Saft mit Pulpe, Saft mit Fasern, Saft mit Zellen oder
z. B. Sirup. Die Viskosität des ersten Produkts ist kleiner als die Viskosität des
zweiten Produkts. Demnach kann das erste Produkt einfacher gekühlt werden als das
zweite Produkt gekühlt werden könnte, so dass es günstig ist, wenn der erste Produktstrom
P1 gekühlt wird und der zweite Produktstrom P2 nicht gekühlt wird. Als erstes Produkt
kommt jedoch auch Milch und als zweites Produkt beispielsweise Sahne in Frage.
[0028] Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das dem
in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht, mit der Ausnahme, dass hier der
zweite Produktstrom P2 dem ersten Produktstrom P1 vor dem Abfüllventil 1 heiß zugemischt
wird. Das bedeutet, dass hier das Abfüllventil 1 die Mischkammer 14 nicht umfasst,
sondern eine Mischkammer 14 in Stromrichtung vor dem Abfüllventil 1 vorgesehen ist.
Beispielsweise erfüllt ein Inline Blender diese Aufgabe. Die Mischkammer umfasst auch
hier einen Zulauf für den ersten Produktstrom P1 sowie einen Zulauf für den zweiten
Produktstrom P2, und einen Auslauf, über den der gemischte Produktstrom P3 dem Abfüllventil
1 zugeführt werden kann, welches dann den Produktstrom P3 dem Behälter 3 zuführt.
Die Mischkammer 14 kann direkt an das Ventil 1 angrenzen, d. h., der Auslauf der Mischkammer
grenzt an den Einlauf des Ventils. Es kann jedoch auch ein Leitungsabschnitt zwischen
der Mischkammer 14 und dem Ventil 1 vorgesehen sein.
[0029] Es ist jedoch vorteilhaft, die Produktströme direkt in dem Ventil 1 zusammenzuführen,
da eine entsprechende Anordnung einfacher ist und darüber hinaus sichergestellt ist,
dass die Leitungsabschnitte 17 und 19 zwischen der Einrichtung 4 zur thermischen aseptischen
Behandlung und dem Abfüllventil 1 auf möglichst hoher Temperatur gehalten werden können.
Auch wird das Abfüllventil 1 durch den heißen Produktstrom P2 steril gehalten.
[0030] Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren im Zusammenhang mit der Fig. 1 näher
erläutert.
[0031] Der zweite Produktstrom P2 wird beispielsweise von einem Ausmischtank 15 über die
Leitung 22 der Einrichtung 4 zur thermischen aseptischen Behandlung zugeführt. In
dieser Einrichtung 4 wird das zweite Produkt P2 sterilisiert und verlässt diese Einrichtung
4 mit einer Temperatur in einem Bereich von 72 bis 98 °C, hier beispielsweise 90 °C.
Der Volumenstrom liegt beispielsweise in einem Bereich von 10 - 20% vom Gesamtstrom
P3, hier bei diesem Ausführungsbeispiel 2 m
3/h. Der zweite Produktstrom läuft dann über die Leitung 17 und 19 zu dem Abfüllventil
1, bei geöffneten Ventilen 20a, 20c. Beim Eintritt in das Abfüllventil 1 weist der
Produktstrom immer noch die zuvor genannte hohe Temperatur auf. Ein Überstrom, d.
h. ein Teil des zweiten Produktstroms P2, kann über die Bypassleitung 18 der Einrichtung
4 zur thermischen aseptischen Behandlung rückgeführt werden, d. h. hier in dem Puffertank
4a, um erneut erwärmt zu werden. Der Überstrom, der in der Bypassleitung 18 rückgeführt
wird, beträgt etwa 1 bis 5 % des Volumenstroms des zweiten Produktstroms P2 in der
Leitung 17.
[0032] Über die Leitung 23 wird ein erster Produktstrom der Einrichtung 6 zur thermischen
aseptischen Behandlung zugeführt. Auch hier wird der Produktstrom erhitzt und steril
gemacht und verlässt beispielsweise mit einer Temperatur von 72 bis 140 °C die Einrichtung
6. Dieser heiße erste Produktstrom P1 wird dann auf eine Temperatur von 3 bis 30°
abgekühlt, mit der er dem Abfüllventil 1 über den Leitungsabschnitt 8 zugeführt wird.
Der erste Produktstrom P1 kann über einen Wärmetauscher 7 abgekühlt und/oder in einen
sterilen Puffertank 7a eingelagert werden, in dem das Produkt abkühlt oder weiter
abkühlt. Bei geöffnetem Stellventil 21 kann der erste Produktstrom dann mit einem
Volumenstrom von 6 bis 60 m
3/h dem Ventil 1 zugeführt werden. Hier hat der erste Produktstrom P1 beispielsweise
eine Temperatur von 15 °C und einen Volumenstrom von 23 m
3/h.
[0033] Indem der zweite Produktstrom P2 dem ersten Produktstrom P1 heiß zugemischt wird,
kann der zweite Produktstrom durch den ersten Produktstrom P1 abgekühlt werden. Es
ergibt sich ein Mischstrom P3 mit einer Mischtemperatur. Da der Volumenstrom des ersten
Produktstroms P1 größer als der des zweiten Produktstroms P2 ist, kann der heiße Produktstrom
P2 besonders schnell gekühlt werden. Dadurch, dass der heiße zweite Produktstrom P2
relativ schnell abkühlen kann, können beispielsweise Fruchtstückanteile oder thermisch
empfindliche Bestandteile besonders schonend abgefüllt werden.
[0034] Das Verfahren wurde im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert.
Das erfindungsgemäße Verfahren funktioniert auf gleicher Weise mit dem zweiten in
Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel, nur dass hier die Produktströme in einer Mischkammer
14 zusammengefügt werden, die sich in Strömungsrichtung vor dem Abfüllventil 1 befindet.
1. Verfahren zum sterilen Abfüllen von zwei unterschiedlichen Produktströmen (P1, P2)
in einen Behälter, wobei
der erste Produktstrom (P1) zum Pasteurisieren/Sterilisieren thermisch behandelt,
abgekühlt und einem Abfüllventil (1) zugeführt wird, und
der zweite Produktstrom (P2) zum Pasteurisieren/Sterilisieren thermisch behandelt
und dann dem ersten Produktstrom (P1) vor oder im Abfüllventil (1) heiß zugemischt
wird, dadurch gekennzeichnet, dass
der zweite Produktstrom (P2) zumindest teilweise und/oder zeitweise über eine Bypassleitung
(18) einer Einrichtung zur thermischen Behandlung des zweiten Produktstroms (P2) rückgeführt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Zusammenmischen die Temperatur des ersten Produktstroms (P1) in einem Bereich
von 3 - 30°C und die Temperatur des zweiten Produktstroms (P2) in einem Temperaturbereich
von 72 bis 98 °C liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Zusammenmischen der Volumenstrom des ersten Produktstroms (P1) größer als der
des zweiten Produktstroms (P2) ist.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Produktstrom (P2) nach einer Kurzzeiterhitzung und Heißhaltung direkt
vor oder im Abfüllventil (1) dem ersten Produktstrom (P1) zugemischt wird.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Produkt eine niedrigere Viskosität aufweist als das zweite Produkt und
das erste Produkt vorzugsweise eine im wesentlichen homogene Flüssigkeit, insbesondere
Wasser, Saft oder Milch, ist und das zweite Produkt eine inhomogene Flüssigkeit mit
Feststoffstückchen, insbesondere Saft mit Pulpe, mit Fasern oder mit Zellen, Sirup
oder aber Rahm ist.
6. Vorrichtung zum sterilen Abfüllen von zwei unterschiedlichen Produktströmen (P1, P2)
in einen Behälter mit
einer Einrichtung (6) zum thermischen aseptischen Behandeln eines ersten Produktstroms
(P1),
einer Einrichtung (7;7a) zum Abkühlen des ersten Produktstroms (P1),
einer Einrichtung (4) zum thermischen aseptischen Behandeln eines zweiten Produktstroms
(P2),
einem Abfüllventil (1), das eine Mischkammer (14) aufweist oder mit einer Mischkammer
(14) verbunden ist, wobei die Mischkammer (14) derart angeordnet ist, dass der heiße
zweite Produktstrom (P2) dem ersten abgekühlten Produktstrom (P1) zugemischt werden
kann und der zusammengemischte Produktstrom (P3) dem Behälter zugeführt werden kann,
dadurch gekennzeichnet,
dass von einer Leitung (17, 19) zwischen der Einrichtung (4) zur thermischen Behandlung
des zweiten Produktstroms (4) und der Mischkammer (14) bzw. dem Abfüllventil (1) eine
Bypassleitung (18) vorgesehen ist, über die der zweite Produktstrom (P2) zumindest
teilweise und/oder zeitweise zur Einrichtung zur thermischen Behandlung des zweiten
Produktstroms (4) rückführbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur thermischen Behandlung (4) des zweiten Produktstroms eine Pasteurisations/Sterilisationsanlage
ist, die einen Vorlauftank (4a), einen Wärmetauscher (4b) und eine Warmhaltestrecke
(4c) umfasst, wobei die Warmhaltestrecke (4c) direkt über eine Leitung (17, 19) mit
der Mischkammer (14) verbunden ist.
8. Vorrichtung nach mindestens Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassleitung (18) in den Vorlauftank (4a) mündet.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leitungsabschnitt (8) zwischen der Einrichtung (7) zum Kühlen des ersten Produktstroms
und dem Abfüllventil (1) als steriler Leitungsabschnitt (8) ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach mindestens Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Einrichtung (20b;20c) zum Einstellen des Volumenstroms in der
Bypassleitung (18) umfasst.
1. Method for the sterile filling of two different product flows (P1, P2) into a container,
wherein
the first product flow (P1) is thermally treated for pasteurizing/sterilizing it,
is cooled down and fed to a filling valve (1), and
the second product flow (P2) is thermally treated for pasteurizing/sterilizing it,
and then, in the hot state, is added to the first product flow (P1) upstream of or
in the filling valve (1), characterized in that
the second product flow (P2) is fed back at least partially and/or for a certain time
through a by-pass line (18) to a device for the thermal treatment of the second product
flow (P2).
2. Method according to claim 1, characterized in that, during the mixing, the temperature of the first product flow (P1) is in a range
of 3 to 30°C, while the temperature of the second product flow (P2) is in a temperature
range of 72 to 98°C.
3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that, during the mixing, the volume flow of the first product flow (P1) is greater than
that of the second product flow (P2).
4. Method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the second product flow (P2), after a short-time heating and holding period, is added
to the first product flow (P1) directly upstream of or in the filling valve (1).
5. Method according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the first product has a lower viscosity than the second product and the first product
is preferably a substantially homogenous liquid, especially water, juice or milk,
while the second product is an inhomogeneous liquid provided with solid pieces, especially
juice with pulp, with fibers or with cells, syrup or cream.
6. Apparatus for the sterile filling of two different product flows (P1, P2) into a container,
comprising:
a device (6) for the thermal aseptic treatment of a first product flow (P1),
a device (7; 7a) for cooling down the first product flow (P1),
a device (4) for the thermal aseptic treatment of a second product flow (P2),
a filling valve (1) comprising a mixing chamber (14) or being connected to a mixing
chamber (14), wherein the mixing chamber (14) is arranged in such a way that the hot
second product flow (P2) can be added to the cooled first product flow (P1) and the
intermixed product flow (P3) can be fed to the container, characterized in that starting from a conduit (17, 19), a by-pass line (18) is provided between the device
for the thermal treatment of the second product flow (4) and the mixing chamber (14)
and the filling valve (1), respectively, through which the second product flow (P2)
can be fed back at least partially and/or for a certain time to the device for the
thermal treatment of the second product flow (4).
7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the device for the thermal treatment (4) of the second product flow is a sterilization/pasteurization
unit comprising a feed tank (4a), a heat exchanger (4b) and a hot temperature maintaining
section (4c), wherein the hot temperature maintaining section (4c) is directly connected
via a conduit (17, 19) to the mixing chamber (14).
8. Apparatus according to at least claim 6 and 7, characterized in that the by-pass line (18) leads into the feed tank (4a).
9. Apparatus according to at least one of claims 6 to 8, characterized in that a conduit section (8) between the device (7) for cooling the first product flow and
the filling valve (1) is realized as a sterile conduit section (8).
10. Apparatus according to at least claim 6, characterized in that the apparatus comprises a device (20b; 20c) for adjusting the volume flow in the
by-pass line (18).
1. Procédé pour assurer le remplissage stérile d'un contenant avec deux flux de produits
différents (P1, P2), d'après lequel
le premier flux de produit (P1), pour la pasteurisation/stérilisation, est traité
thermiquement, est refroidi et est amené à une vanne de remplissage (1), et
le deuxième flux de produit (P2), pour la pasteurisation/stérilisation, est traité
thermiquement, et est ensuite mélangé à chaud au premier flux de produit (P1) avant
ou dans la vanne de remplissage (1), caractérisé en ce que
le deuxième flux de produit (P2) est ramené au moins partiellement et/ou temporairement,
par l'intermédiaire d'une conduite de dérivation (18), à un dispositif pour le traitement
thermique du deuxième flux de produit (P2).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lors du mélange, la température du premier flux de produit (P1) se situe dans une
plage de 3 - 30°C, et la température du deuxième flux de produit (P2) dans une plage
de température de 72 à 98°C.
3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que lors du mélange le débit-volume du premier flux de produit (P1) est supérieur à celui
du deuxième flux de produit (P2).
4. Procédé selon l'une au moins des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le deuxième flux de produit (P2), après un chauffage instantané et un maintien au
chaud, est mélangé au premier flux de produit (P1) directement avant ou dans la vanne
de remplissage (1).
5. Procédé selon l'une au moins des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier produit présente une viscosité plus faible que le deuxième produit, et
le premier produit est un liquide sensiblement homogène, notamment de l'eau, du jus
ou du lait, et le deuxième produit est un liquide non homogène avec des particules
de substance solide, notamment du jus avec de la pulpe, avec des fibres ou des cellules,
du sirop ou bien encore de la crème.
6. Installation pour assurer le remplissage stérile d'un contenant avec deux flux de
produits différents (P1, P2), comprenant
un dispositif (6) pour le traitement thermique aseptique d'un premier flux de produit
(P1),
un dispositif (7; 7a) pour refroidir le premier flux de produit (P1),
un dispositif (4) pour le traitement thermique aseptique d'un deuxième flux de produit
(P2),
une vanne de remplissage (1), qui comporte une chambre de mélange (14) ou est reliée
à une chambre de mélange (14), la chambre de mélange (14) étant agencée de manière
telle, que le deuxième flux de produit (P2) chaud puisse être mélangé au premier flux
de produit (P1) refroidi, et que le flux de produits mélangés (P3) puisse être amené
au contenant,
caractérisée
en ce qu'à partir d'une conduite (17, 19) entre le dispositif (4) pour le traitement thermique
du deuxième flux de produit (P2) et la chambre de mélange (14) ou la vanne de remplissage
(1), il est prévu une conduite de dérivation (18), par l'intermédiaire de laquelle
le deuxième flux de produit (P2) peut être ramené au moins partiellement et/ou temporairement,
au dispositif (4) pour le traitement thermique du deuxième flux de produit.
7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le dispositif (4) pour le traitement thermique du deuxième flux de produit est un
ensemble de pasteurisation/stérilisation, qui comprend un réservoir primaire (4a),
un échangeur de chaleur (4b) et un parcours de maintien au chaud (4c), le parcours
de maintien au chaud (4c) étant relié directement à la chambre de mélange (14), par
l'intermédiaire d'une conduite (17, 19).
8. Installation selon au moins les revendications 6 et 7, caractérisée en ce que la conduite de dérivation (18) débouche dans le réservoir primaire (4a).
9. Installation selon l'une au moins des revendications 6 à 8, caractérisée en ce qu'un tronçon de conduite (8) entre le dispositif (7) pour le refroidissement du premier
flux de produit et la vanne de remplissage (1), est réalisé sous forme de tronçon
de conduite stérile (8).
10. Installation selon au moins la revendication 6, caractérisée en ce que l'installation comprend un dispositif (20b; 20c) pour régler le débit-volume dans
la conduite de dérivation (18).
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