VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM BEFÜLLEN EINES BEHÄLTERS MIT EINEM FÜLLPRODUKT

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt, insbesondere zum Befüllen eines Behälters mit einem karbonisierten Füllprodukt in einer Getränkeabfüllanlage.

Stand der Technik

[0002] Zum Befüllen von Behältern mit karbonisierten Füllprodukten ist es bekannt, das karbonisierte Füllprodukt mittels eines Füllelements in einen zu befüllenden Behälter einzufüllen. Dabei ist es bekannt, den zu befüllenden Behälter zunächst mit COz vorzuspannen und das karbonisierte Füllprodukt dann mittels des Füllelements in den mit COz vorgespannten Behälter einzufüllen. Durch die Vorspannung des Behälters mit COz kann erreicht werden, dass während des Füllvorganges das im Füllprodukt gebundene COz nicht oder nur unwesentlich entbindet und entsprechend die Aufschäumneigung des Füllprodukts beim Einfüllen in den zu befüllenden Behälter reduziert wird. Vorrichtungen dieser Art, jedoch nicht unbedingt zum Abfüllen karbonisierter Füllprodukten, sind aus der EP 0 337 913 A2, US 5,031,673 A, DE 10 2007 015 752 A1 und WO 2017/194515 A1, die Stand der Technik nach Artikel 54(3) EPÜ ist, bekannt.

[0003] Die Karbonisierung des Füllproduktes findet dabei vor dem eigentlichen Befüllen des Behälters mit dem Füllprodukt statt. Im Füllproduktreservoir, beispielsweise einem Ringkessel oder einem Zentralkessel einer Getränkeabfüllanlage, insbesondere in einem Füllerkarussell einer Getränkeabfüllanlage, liegt das Füllprodukt bereits in karbonisierter Form vor. Entsprechend liegt in einem Gasraum oberhalb des Füllproduktspiegels in dem Füllproduktreservoir eine COz-Atmosphäre vor, welche dafür sorgt, dass das COz in dem karbonisierten Füllprodukt in dem Füllproduktreservoir ebenfalls nicht entbindet, sondern in der vorgesehenen Dosierung im Füllprodukt verbleibt. Vorrichtungen dieser Art sind beispielsweise aus der EP 0 697 369 A1 und DE 199 39 521 A1 bekannt.

[0004] Zum Versehen des Füllprodukts mit COz vor dem Bereitstellen im Füllproduktreservoir sind dabei COz-Mischer und Injektoren bekannt, welche als separate Vorrichtungen ausgebildet sind und welche dafür sorgen, dass das Füllprodukt vor dem Eintritt in das Füllproduktreservoir der Abfüllvorrichtung entsprechend so weit karbonisiert werden kann, dass das gewünschte Karbonisierungsniveau erreicht wird. Der sich aus dem gewünschten Karbonisierungsniveau ergebende COz-Gegendruck entspricht dann dem COz-Druck, welcher im Gasraum oberhalb des Füllproduktspiegels in dem Füllproduktreservoir vorgehalten wird.

[0005] In einer alternativen, beispielsweise in der DE 100 28 676 A1 genannten Ausprägung, wird das unkarbonisierte Füllprodukt zunächst in den zu befüllenden Behälter eingefüllt und die Karbonisierung wird dann nach der eigentlichen Befüllung mittels eines in den Behälter eingeführten Karbonisierungsrohres im bereits befüllten Behälter selbst vorgenommen.

[0006] Aus der DE 202 20 674 U1 ist eine Vorrichtung zum Karbonisieren des Füllprodukts bekannt, bei welcher in einem ersten Füllschritt das nicht karbonisierte Füllprodukt in den zu befüllenden Behälter eingefüllt wird, dann mittels einer weiteren Vorrichtung auf einem Transferweg zwischen der Füllvorrichtung und einer Verschließvorrichtung flüssiges COz in den Behälter eingebracht wird und dann in der Verschließvorrichtung ein Behälterdeckel aufgebracht wird.

[0007] Aus der DE 10 2009 031 104 B3 ist weiterhin eine Vorrichtung bekannt, in welcher das Füllprodukt zunächst durch das Aufbringen von Druckschwankungen, beispielsweise mittels eines Ultraschallerzeugers, entgast wird, um erst daraufhin eine Karbonisierung des Füllprodukts vorzunehmen. Auf diese Weise soll einer übermäßigen Aufschäumneigung entgegengewirkt werden.

Darstellung der Erfindung

[0008] Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt anzugeben, welche einen weiter vereinfachten Aufbau einer Getränkeabfüllvorrichtung bereitstellt.

[0009] Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0010] Entsprechend wird eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt vorgeschlagen, welche ein Füllventil zum Öffnen und Schließen eines Füllproduktdurchflusses zwischen einem Füllproduktreservoir und dem zu befüllenden Behälter zum Steuern der Befüllung des Behälters mit dem Füllprodukt umfasst. Erfindungsgemäß ist eine Karbonisierungsvorrichtung vorgesehen, die zum Karbonisieren des Füllprodukts mit dem Füllproduktdurchfluss des Füllventils kommuniziert.

[0011] Dadurch, dass eine Karbonisierungsvorrichtung zum Karbonisieren des Füllprodukts mit dem Füllproduktdurchfluss kommuniziert, kann auf weitere externe Vorrichtungen zum Karbonisieren beziehungsweise Begasen des Füllprodukts verzichtet werden. Insbesondere kann auf diese Weise eine einfache und zielgerichtete Karbonisierung der jeweiligen abzufüllenden Füllprodukte mit einer Karbonisierungsmenge erreicht werden, welche der gewünschten Beaufschlagung des Füllprodukts mit COz entspricht.

[0012] Es ergibt sich auf diese Weise auch ein vereinfachter Anlagenaufbau, da die Beaufschlagung des Füllprodukts mit dem COz erst kurz vor dem Einfüllen des Füllprodukts in den zu befüllenden Behälter stattfindet und auf diese Weise erreicht werden kann, dass die stromaufwärts dem Füllventil vorgelagerten Anlagenbereiche kleiner dimensioniert werden können und auf vorgelagerte Karbonisierungsvorrichtungen verzichtet werden kann.

[0013] Das mittels der Karbonisierungsvorrichtung karbonisierte Füllprodukt kann vor dem Passieren der Karbonisierungsvorrichtung entweder überhaupt kein COz umfassen, oder bereits einen geringeren als den gewünschten Anteil an COz enthalten. Im ersten Fall übernimmt die Karbonisierungsvorrichtung die gesamte Karbonisierung des Füllprodukts. Im zweiten Fall findet lediglich eine Nachdosierung von COz in das Füllprodukt statt.

[0014] Erfindungsgemäß umfasst die Karbonisierungsvorrichtung einen Injektor zum Injizieren von COz in den Füllproduktdurchfluss des Füllventils. Dadurch, dass das COz mittels eines Injektors in den Füllproduktdurchfluss durch das Füllventil eingebracht werden kann, kann eine besonders exakte und genaue Dosierung von COz - beispielsweise gemessen mittels entsprechender Durchflussmesser (beispielsweise magnetische und/oder induktive Durchflussmesser)- erreicht werden, so dass zum einen eine hohe Füllproduktqualität erreicht werden kann, dies aber zum anderen auch auf eine wirtschaftliche Art und Weise erreicht werden kann, da nur die exakt benötigte Menge an COz in den Füllproduktstrom abgegeben werden muss. Ein Verlust von COz durch eine eventuelle Überdosierung kann auf diese Weise vermieden werden, so dass der vorgeschlagene Anlagenaufbau auch zu einem wirtschaftlicheren Betrieb führt.

[0015] Ein besonders einfacher Aufbau lässt sich realisieren, wenn der Injektor einen Durchgang durch eine Hülse des Füllventils umfasst.

[0016] Bevorzugt umfasst die Karbonisierungsvorrichtung einen Injektor, der unterhalb einer durch einen Ventilsitz und einen Ventilkegel des Füllventils definierten Abdichtungsebene in den Füllproduktdurchfluss einmündet. Durch die Anordnung unterhalb der Abdichtungsebene, also zwischen Abdichtungsebene und zu befüllendem Behälter, kann die Karbonisierungsvorrichtung unabhängig von der Schaltstellung des Füllventils auf den Behälter beziehungsweise den Behälterinnenraum wirken.

[0017] Weiterhin ist bevorzugt ein Vakuumventil mit einem Vakuumkanal, welcher mit dem Füllproduktdurchfluss kommuniziert, vorgesehen. Mittels des Vakuumventils kann der Innenraum des Behälters auf einen vorgegebenen Umgebungsdruck gebracht werden. Dabei mündet besonders bevorzugt der Vakuumkanal unterhalb einer durch einen Ventilsitz und einen Ventilkegel des Füllventils definierten Abdichtungsebene in den Füllproduktdurchfluss ein. Entsprechend kann der Vakuumkanal unabhängig von der Schaltstellung des Füllventils mit dem Behälter beziehungsweise dem Behälterinnenraum wechselwirken. Dabei kann besonders bevorzugt der Vakuumkanal in einer Hülse des Füllventils eingebracht sein, um eine baulich vorteilhafte Ausbildung zu erreichen. Mittels des Vakuumventils kann der Innenraum des Behälters vor der Befüllung auf einen Unterdruck gebracht werden.

[0018] Das Füllventil weist besonders bevorzugt einen Ventilsitz und einen darin abdichtend aufnehmbaren Ventilkegel auf, durch die eine im Wesentlichen senkrecht zur Durchströmungsrichtung des Füllprodukts angeordnete Ventilebene ausgebildet wird. Die Karbonisierungsvorrichtung und insbesondere der Injektor zum Injizieren von COz in den Füllproduktdurchfluss sind bevorzugt unterhalb des Füllventilsitzes und entsprechend stromabwärts der Ventilebene angeordnet. Auf diese Weise kann eine Eindosierung des COz in den mittels des Füllventils gesteuerten Füllproduktstrom exakt stattfinden und eine Abgabe von COz findet nur in das Füllprodukt statt, welches tatsächlich auch in den Behälter eingefüllt wird. Auf diese Weise kann zum einen ein weiter vereinfachter Anlagenaufbau erreicht werden, da der Injektor am Füllelement und insbesondere am Füllventil angebracht werden kann, und zum anderen können COz-Verluste begrenzt werden.

[0019] Bevorzugt weist die Karbonisierungsvorrichtung ein Ventil zum exakten Steuern des Zustroms von COz in den Füllproduktdurchfluss auf, derart, dass eine exakte Dosierung von COz in den Füllproduktstrom, welcher in den zu befüllenden Behälter einfließt, erreicht werden kann. Diese Dosierung kann abhängig davon gemacht werden, welche Art von Füllprodukt eingefüllt wird und wie groß die gewünschte COz-Sättigung beziehungsweise der gewünschte COz-Anteil in dem in den Behälter abgefüllten Füllprodukt sein soll. Sie kann weiterhin von von den COz-Aufnahmeeigenschaften des jeweiligen Füllprodukts sowie der Einfüllgeschwindigkeit abhängig gemacht werden.

[0020] Die oben gestellte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0021] Entsprechend wird ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt vorgeschlagen, welches bevorzugt mittels einer der oben beschriebenen Vorrichtungen durchgeführt werden kann, wobei ein Füllventil zum Öffnen und Schließen eines Füllproduktdurchflusses zwischen einem Füllproduktreservoir und dem zu befüllenden Behälter zum Steuern der Befüllung des Behälters mit dem Füllprodukt vorgesehen ist, und das Füllventil geöffnet wird, um das Fließen des Füllprodukts durch den Füllproduktdurchfluss in den zu befüllenden Behälter zu starten. Erfindungsgemäß karbonisiert eine Karbonisierungsvorrichtung das den Füllproduktdurchfluss durchfließende Füllprodukt, indem ein Injektor der

[0022] Karbonisierungsvorrichtung COz in den Füllproduktdurchfluss des Füllventils injiziert.

Kurze Beschreibung der Figuren

[0023] Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1

zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt mit einer Karbonisierungsvorrichtung.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

[0024] Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figur beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente mit identischen Bezugszeichen bezeichnet. Um Redundanzen zu vermeiden, wird auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in der nachfolgenden Beschreibung teilweise verzichtet.

[0025] In Figur 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt schematisch dargestellt. Das Füllprodukt liegt dabei in einem Füllproduktreservoir 10 vor, welches in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Form eines Ringkessels in einem Füllerkarussell einer Getränkeabfüllanlage ausgebildet ist.

[0026] Das Füllprodukt fließt aus dem Füllproduktreservoir 10 über eine Füllproduktöffnung 12 in ein Füllventil 2, welches eine Füllventilhülse 20 umfasst, die einen Füllproduktdurchfluss 22 bereitstellt. In einer Getränkeabfüllanlage sind an dem genannten Füllerkarussell typischer Weise eine Vielzahl von Füllventilen 2 gleichmäßig am Umfang des Füllerkarussells angeordnet, um auf diese Weise eine Vielzahl von Füllstellen bereit zu stellen, um entsprechend die geforderte Füllleistung und Ausbringung bereit zu stellen.

[0027] Die Füllventilhülse 20 des Füllventils 2 weist weiterhin einen Füllventilsitz 24 auf, welcher in der den Füllproduktdurchfluss 22 begrenzenden Innenwand der Füllprodukthülse 20 eingeformt ist. In den Füllventilsitz 24 kann in prinzipiell bekannter Weise ein Füllventilkegel 26 abgesenkt werden, derart, dass bei einem vollständigen Absenken des Füllventilkegels 26 in den Füllventilsitz 24 eine vollständige Abdichtung des Füllproduktdurchflusses 22 erfolgt. Entsprechend kann das aus dem Füllproduktreservoir 10 bereitgestellte Füllprodukt dann nicht durch den Füllproduktdurchfluss 22 hindurchfließen. Der vollständige Verschluss des Füllproduktdurchflusses 22 durch das Absenken des Füllventilkegels 26 in den Füllventilsitz 24 wird in einer Verschlussebene 28 erreicht.

[0028] Das Füllprodukt fließt andererseits bei geöffnetem Füllventilkegel 26, also bei aus dem Füllventilsitz 24 herausgehobenen Füllventilkegel 26, aus dem Füllproduktreservoir 10 durch die Füllproduktöffnung 12 in den Füllproduktdurchfluss 22, strömt dann entlang des Füllproduktkegels 26 durch den zwischen dem Füllproduktkegel 26 und dem Füllventilsitz 24 gebildeten Ringspalt zu einem Füllproduktauslauf 29, um dann in den zu befüllenden Behälter 100 eingefüllt zu werden. Diese Art der Steuerung eines Füllproduktstroms zur Befüllung eines zu befüllenden Behälters 100 unter Verwendung eines in einen Füllventilsitz 24 absenkbaren und aus diesem wieder heraushebbaren Füllventilkegel 26 ist prinzipiell bekannt.

[0029] Der Füllproduktauslauf 29 endet in dem gezeigten Ausführungsbeispiel an einer Aufnahmeglocke 30, an welcher der zu befüllende Behälter 100 mit seinem Mündungsbereich 110 abdichtend aufgenommen werden kann. Entsprechend fließt das Füllprodukt durch den Füllproduktauslauf 29 direkt durch die Mündung 110 in den zu befüllenden Behälter 100.

[0030] Eine Karbonisierungsvorrichtung 4 ist vorgesehen, welche mit einem Karbonisierungskanal, der gleichzeitig als CO₂ Injektor 40 wirkt, in den Füllproduktdurchfluss 22 des Füllventils 2 einmündet und entsprechend in Kommunikation mit dem Füllproduktdurchfluss 22 und damit auch mit dem den Füllproduktdurchfluss 22 durchfließenden Füllprodukt steht. Der Injektor 40 der Karbonisierungsvorrichtung 4 ist dabei unterhalb der Ventilverschlussebene 28, also unterhalb des Ventilsitzes 24, angeordnet.

[0031] Damit kann die Karbonisierungsvorrichtung 4 über den Injektor 40 CO₂ in den Füllproduktstrom, welcher im Füllproduktdurchfluss 22 fließt, einbringen, wenn das Füllventil geöffnet ist, also der Füllventilkegel 26 aus dem Füllventilsitz 24 herausgehoben ist. Der Injektor 40 kann dann das CO₂ in den Füllproduktstrom injizieren und in einer gewünschten Menge eindosieren.

[0032] Ist das Füllventil 2 geschlossen, also der Füllventilkegel 26 in den Füllventilsitz 24 dichtend abgesenkt, so findet kein Durchfluss von Füllprodukt durch den Füllproduktdurchfluss 22 statt. Der Injektor 40 ist jedoch, da er unterhalb der Ventildichtungsebene 28 angeordnet ist und entsprechend stromabwärts des Ventilsitzes 24 in den Füllproduktdurchfluss 22 einmündet, dennoch mit dem Innenraum des zu befüllenden Behälters 100 verbunden. Entsprechend kann über eine CO₂-Zufuhr 42 und über ein Karbonisierungsventil 44 gesteuert das CO₂ in den Innenraum des zu befüllenden Behälters 100 eintreten. Es ist damit möglich, den zu befüllenden Behälter 100 unabhängig vom Vorliegen beziehungsweise Fließen eines Füllproduktstroms durch den Füllproduktdurchfluss 22 mit CO₂ zu beaufschlagen.

[0033] Weiterhin ist unterhalb der Ventilabdichtungsebene 28, also auch unterhalb des Ventilsitzes 24, ein Vakuumventil 5 vorgesehen, wobei das Vakuumventil 5 einen Vakuumkanal 50 und einen Vakuumanschluss 52 aufweist, welcher beispielsweise auch an einer Vakuum- beziehungsweise Unterdruckvorrichtung angeschlossen sein kann.

[0034] Um nun einen frischen zu befüllenden Behälter 100 mit dem Füllprodukt zu befüllen, wird in einer vorteilhaften Anwendung zunächst der Behälter 100 mit seinem Mündungsbereich 110 abdichtend an die Abfüllglocke 30 angepresst. Der Ventilkegel 26 ist dabei noch in den Ventilsitz 24 abdichtend abgesenkt, so dass das Füllventil geschlossen ist und entsprechend kein Füllprodukt durch den Füllproduktdurchfluss 22 fließt.

[0035] In einer ersten Ausführungsform kann der Behälter 100 bei geschlossenem Füllventil 2 mit CO₂ gespült werden, um den Sauerstoffgehalt innerhalb des Behälters 100 zu reduzieren. Hierzu wird das Vakuumventil 5 geöffnet und gleichzeitig auch das Karbonisierungsventil 44 geöffnet, derart, dass CO₂ durch den Innenraum des zu befüllenden Behälters 100 hindurchströmen kann und dann über das Vakuumventil 5 abgezogen werden kann.

[0036] Als vorgelagerter Schritt zur Beaufschlagung mit CO₂ kann auch ein Evakuieren des zu befüllenden Behälters 100 durch Öffnen des Vakuumventils 5 und Anlegen eines Unterdrucks beziehungsweise eines Vakuums am Vakuumanschluss 52 erreicht werden. Danach kann dann die gerade beschriebene CO₂-Spülung durch Öffnen des Karbonisierungsventils 44 durchgeführt werden.

[0037] Dann wird der Behälter 100 dadurch vorgespannt, dass das Vakuumventil 5 verschlossen wird und der CO₂-Injektor beziehungsweise die Karbonisierungsvorrichtung 4 mit dem Karbonisierungsventil 44 geöffnet bleibt. Entsprechend kann über die CO₂-Zufuhr 42 CO₂ durch das Karbonisierungsventil 44 und den Injektor 40 in den Innenraum des zu befüllenden Behälters 100 gelangen und den Behälterinnenraum des Behälters 100 entsprechend auf den vorgesehenen Vorspanndruck vorspannen.

[0038] In einer Alternative wird der Innenraum des Behälters 100 durch Öffnen des Vakuumventils 5 evakuiert, um entsprechend in dem Innenraum des Behälters 100 einen Unterdruck oder ein Vakuum bereit zu stellen.

[0039] Hierin wird das Bereitstellen eines entsprechenden Unterdrucks im Behälter 100 auch als "Vakuum" bezeichnet. Mit Vakuum kann entsprechend auch ein Unterdruck bei einem Absolutdruck von 0,5 bar bis 0,05 bar, bevorzugt 0,3 bar bis 0,1 bar, besonders bevorzugt von 0,1 bar, verstanden werden.

[0040] Liegt ein Unterdruck in dem Behälter 100 zu Beginn des Füllvorgangs vor, kann dies zu einem sehr schnellen oder quasi schlagartigen Einströmen des Füllprodukts in den Behälter 100 führen.

[0041] Ist nach der ersten Ausführungsform der vorgesehene Vorspanndruck im Behälter 100 erreicht oder ist nach der Alternative der vorgesehene Unterdruck im Behälter 100 erreicht, wird der Ventilkegel 26 aus dem Ventilsitz 24 herausgehoben und entsprechend der Füllproduktdurchfluss 22 zwischen dem Füllproduktreservoir 10 und dem Behälterinnenraum 100 geöffnet. Das Füllprodukt kann nun aus dem Füllproduktreservoir 10 in den Behälterinnenraum 100 einströmen. Dabei strömt es an dem Injektor 40 der Karbonisierungsvorrichtung 4 vorbei, so dass über den Injektor 40 der Karbonisierungsvorrichtung 4 ein dosiertes, kontrolliertes Zudosieren von CO₂ in den in den Behälter 100 einströmenden Füllproduktstrom erreicht werden kann. Auf diese Weise kann durch die Steuerung sowohl des Füllproduktstromes mittels des Füllventils 2, als auch durch Steuerung des CO₂-Stromes über den Injektor 40 eine kontrollierte und gesteuerte Einbringung von CO₂ in den Füllproduktstrom erreicht werden. Entsprechend wird das aus dem Reservoir 10 strömende Füllprodukt mit CO₂ angereichert. Dabei kann das in dem Füllproduktreservoir 10 vorliegende Füllprodukt entweder selbst bereits mit CO₂ karbonisiert sein und die Zudosierung über die Karbonisierungsvorrichtung 4 besorgt lediglich eine Justage beziehungsweise Nachdosierung von CO₂, oder aber das Füllprodukt im Füllproduktreservoir 10 ist vollständig unkarbonisiert und die gewünschte vollständige Karbonisierung des Füllproduktes findet mit der Karbonisierungsvorrichtung 4 während des Einfüllens des Füllproduktes statt.

[0042] Zum Abschließen des Füllvorganges wird der Füllventilkegel 26 wieder in den Füllventilsitz 24 abgesenkt, so dass das Füllventil 2 geschlossen wird und der Strom des Füllprodukts aus dem Füllproduktreservoir 10 in den Behälter 100 versiegt und gestoppt wird.

[0043] Dann wird das Karbonisierungsventil 44 entweder gleichzeitig mit dem Schließen des Füllventils 2, oder vor diesem Zeitpunkt oder nach diesem Zeitpunkt ebenfalls geschlossen.

[0044] An die Anpressglocke 30 des Füllventils schließt sich eine Druckkammer 6 an, die mit dem Behälter 100 beispielsweise über eine Kammerdichtung 60, die an der Außenseite des Behälters 100 anliegt, abgedichtet ist. Damit ist die Druckkammer 6 beziehungsweise der Innenraum 62 der Druckkammer 6 gasdicht gegenüber der Umgebung abgeschlossen. Nach oder während des Befüllens des Behälters 100 mit dem Füllprodukt kann die Druckkammer 6 durch Öffnen eines CO₂ Ventils 64, das in einer CO₂-Zufuhr 66 angeordnet ist, mit CO₂ beaufschlagt werden. Auf diese Weise wird in der Druckkammer 6 ein Überdruck mit CO₂ bereitgestellt. Der Überdruck entspricht bevorzugt dem Sättigungsdruck des CO₂ in dem Behälter 100 nach dessen Befüllung.

[0045] Entsprechend kann die Mündung des Behälters 100 nach dem Abschluss des Füllvorgangs von der Anpressglocke 30 gelöst werden, so dass der Innenraum des Behälters 100 mit dem Innenraum 62 der Druckkammer 6 in Kommunikation steht. Das im Füllprodukt gebundene CO₂ und das noch nicht in dem Füllprodukt gebundene, aber sich im Behälter 100 befindliche CO₂ entbindet auf Grund des CO₂ Überdrucks in der Druckkammer 6 nicht. Damit kann ein Überschäumen oder Auslaufen des Füllprodukts aus dem befüllten Behälter 100 vermieden werden.

[0046] In der Druckkammer 6 kann der befüllte Behälter 100 dann auch verschlossen werden beispielsweise mittels eines hier nicht gezeigten Verschließers, der einen Schraubverschluss oder einen Kronkorken aufbringt.

[0047] Die Druckkammer 6 kann dann nach dem Verschließen des Behälters 100 oder nach einer Beruhigung des Füllprodukts definiert über ein Entlastungsventil 68 und eine Entlastungsleitung 69 entlastet werden und dann der entsprechende befüllte Behälter 100 aus der Vorrichtung 1 ausgegeben werden.

[0048] Danach kann der mit dem karbonisierten Füllprodukt befüllte Behälter 100 der weiteren Verarbeitung zugeführt werden, beispielsweise zu einem Verschließer oder Etikettierer.

[0049] Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den einzelnen Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

[0050] 

1

Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt

10

Füllproduktreservoir

12

Füllproduktöffnung

100

Behälter

2

Füllventil

20

Füllventilhülse

22

Füllproduktdurchfluss

24

Füllventilsitz

26

Füllventilkegel

28

Ventilebene

29

Füllproduktauslauf

30

Anpressglocke

4

Karbonisierungsvorrichtung

40

Injektor

42

CO₂-Zufuhr

44

Karbonisierungsventil

5

Vakuumventil

50

Vakuumkanal

52

Vakuumanschluss

6

Druckkammer

60

Kammerdichtung

62

Innenraum der Druckkammer

64

CO₂ Ventil

66

CO₂-Zufuhr

68

Entlastungsventil

69

Entlastungskanal

Ansprüche

1. Vorrichtung (1) zum Befüllen eines Behälters (100) mit einem Füllprodukt, umfassend ein Füllventil (2) zum Öffnen und Schließen eines Füllproduktdurchflusses (22) zwischen einem Füllproduktreservoir (10) und dem zu befüllenden Behälter (100) zum Steuern der Befüllung des Behälters mit dem Füllprodukt,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Karbonisierungsvorrichtung (4) zum Karbonisieren des Füllprodukts mit dem Füllproduktdurchfluss (22) des Füllventils (2) kommuniziert und die Karbonisierungsvorrichtung (4) einen Injektor (40) zum Injizieren von COz in den Füllproduktdurchfluss (22) umfasst.

2. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor (40) einen Durchgang durch eine Hülse (20) des Füllventils (2) umfasst.

3. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Karbonisierungsvorrichtung (4) einen Injektor (40) umfasst, der unterhalb einer durch einen Ventilsitz (24) und einen Ventilkegel (26) des Füllventils (2) definierten Abdichtungsebene (28) in den Füllproduktdurchfluss (22) einmündet.

4. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vakuumventil (5) mit einem Vakuumkanal (50) zur Bereitstellung eines Unterdrucks im Innenraum des Behälters (100) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vakuumkanal (50) unterhalb einer durch einen Ventilsitz (24) und einen Ventilkegel (26) des Füllventils (2) definierten Abdichtungsebene (28) in den Füllproduktdurchfluss (22) einmündet.

6. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vakuumkanal (50) in einer Hülse (20) des Füllventils (2) eingebracht ist.

7. Verfahren zum Befüllen eines Behälters (100) mit einem Füllprodukt, bevorzugt mittels einer Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Füllventil (2) zum Öffnen und Schließen eines Füllproduktdurchflusses (22) zwischen einem Füllproduktreservoir (10) und dem zu befüllenden Behälter (100) zum Steuern der Befüllung des Behälters mit dem Füllprodukt vorgesehen ist, und das Füllventil (2) geöffnet wird, um das Fließen des Füllprodukts durch den Füllproduktdurchfluss (22) in den zu befüllenden Behälter (100) zu starten,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Karbonisierungsvorrichtung (4) das den Füllproduktdurchfluss (22) durchfließende Füllprodukt karbonisiert, indem ein Injektor (40) der Karbonisierungsvorrichtung (4) COz in den Füllproduktdurchfluss (22) injiziert.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Karbonisierungsvorrichtung (4) unterhalb einer durch einen Ventilsitz (24) und einen Ventilkegel (26) des Füllventils (2) definierten Abdichtungsebene (28) angeordnet ist und vor dem Öffnen des Füllventils (2) eine Karbonisierung und/oder Vorspannung des zu befüllenden Behälters (100) mit COz mittels der Karbonisierungsvorrichtung (4) durchgeführt wird.

9. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vakuumventil (5) mit einem Vakuumkanal (50), welcher mit dem Füllproduktdurchfluss (22) kommuniziert, vorgesehen ist und vor dem Öffnen des Füllventils (2) ein Bereitstellen eines Unterdrucks in dem zu befüllenden Behälter (100) vorgenommen wird.

Claims

1. Device (1) for filling a container (100) with a filling product, comprising a filling valve (2) for opening and closing a filling product passage (22) between a filling product reservoir (10) and the container (100) to be filled in order to control the filling of the container with the filling product,
characterised in that
a carbonation device (4) for carbonating the filling product communicates with the filling product passage (22) of the filling valve (2) and the carbonation device (4) comprises an injector (40) for injecting CO₂ into the filling product passage (22).

2. Device (1) according to claim 1, characterised in that the injector (40) comprises a passage through a sleeve (20) of the filling valve (2).

3. Device (1) according to any of the preceding claims, characterised in that the carbonation device (4) comprises an injector (40) which opens into the filling product passage (22) below a sealing plane (28) defined by a valve seat (24) and a valve cone (26) of the filling valve (2).

4. Device (1) according to any of the preceding claims, characterised in that a vacuum valve (5) with a vacuum channel (50) for providing a negative pressure in the interior of the container (100) is provided.

5. Device (1) according to claim 4, characterised in that the vacuum channel (50) opens into the filling product passage (22) below a sealing plane (28) defined by a valve seat (24) and a valve cone (26) of the filling valve (2).

6. Device (1) according to claim 4 or 5, characterised in that the vacuum channel (50) is introduced into a sleeve (20) of the filling valve (2).

7. Method for filling a container (100) with a filling product, preferably by means of a device (1) according to any of the preceding claims, wherein a filling valve (2) is provided for opening and closing a filling product passage (22) between a filling product reservoir (10) and the container (100) to be filled in order to control the filling of the container with the filling product, and the filling valve (2) is opened in order to start the flow of the filling product through the filling product passage (22) into the container (100) to be filled,
characterised in that
a carbonation device (4) carbonates the filling product flowing through the filling product passage (22) by an injector (40) of the carbonation device (4) injecting CO₂ into the filling product passage (22).

8. Method according to claim 7, characterised in that the carbonation device (4) is arranged below a sealing plane (28) defined by a valve seat (24) and a valve cone (26) of the filling valve (2) and, before the filling valve (2) is opened, carbonation and/or pre-pressurisation of the container (100) to be filled with CO₂ is performed by means of the carbonation device (4).

9. Method according to claim 7 or 8, characterised in that a vacuum valve (5) with a vacuum channel (50) communicating with the filling product passage (22) is provided and, before the filling valve (2) is opened, a negative pressure is provided in the container (100) to be filled.

Revendications

1. Dispositif (1) pour le remplissage d'un récipient (100) avec un produit de remplissage, comprenant une soupape de remplissage (2) pour l'ouverture et la fermeture d'un écoulement de produit de remplissage (22) entre un réservoir de produit de remplissage (10) et le récipient (100) à remplir pour la commande du remplissage du récipient avec le produit de remplissage,
caractérisé en ce que
un dispositif de carbonisation (4) communique pour la carbonisation du produit de remplissage avec l'écoulement de produit de remplissage (22) de la soupape de remplissage (2) et le dispositif de carbonisation (4) comporte un injecteur (40) pour l'injection de CO₂ dans l'écoulement de produit de remplissage (22).

2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'injecteur (40) comporte un passage par une douille (20) de la soupape de remplissage (2).

3. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de carbonisation (4) comporte un injecteur (40) qui débouche en dessous d'un plan d'étanchéité (28) défini par un siège de soupape (24) et un cône de soupape (26) de la soupape de remplissage (2) dans l'écoulement de produit de remplissage (22).

4. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une soupape de vide (5) est prévue avec un canal de vide (50) pour la fourniture d'une dépression dans l'espace intérieur du récipient (100).

5. Dispositif (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le canal de vide (50) débouche en dessous d'un plan d'étanchéité (28) défini par un siège de soupape (24) et un cône de soupape (26) de la soupape de remplissage (2) dans l'écoulement de produit de remplissage (22).

6. Dispositif (1) selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le canal de vide (50) est introduit dans une douille (20) de la soupape de remplissage (2).

7. Procédé de remplissage d'un récipient (100) avec un produit de remplissage, de préférence à l'aide d'un dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une soupape de remplissage (2) est prévue pour l'ouverture et la fermeture d'un écoulement de produit de remplissage (22) entre un réservoir de produit de remplissage (10) et le récipient (100) à remplir pour la commande du remplissage du récipient avec le produit de remplissage, et la soupape de remplissage (2) est ouverte afin de démarrer l'écoulement du produit de remplissage par l'écoulement de produit de remplissage (22) dans le récipient (100) à remplir,
caractérisé en ce que
un dispositif de carbonisation (4) carbonise le produit de remplissage traversant l'écoulement de produit de remplissage (22) en ce qu'un injecteur (40) du dispositif de carbonisation (4) injecte du CO₂ dans l'écoulement de produit de remplissage (22).

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de carbonisation (4) est agencé en dessous d'un plan d'étanchéité (28) défini par un siège de soupape (24) et un cône de soupape (26) de la soupape de remplissage (2) et avant l'ouverture de la soupape de remplissage (2), une carbonisation et/ou une précontrainte du récipient (100) à remplir en CO₂ est réalisée au moyen du dispositif de carbonisation (4).

9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'une soupape de vide (5) est prévue avec un canal de vide (50) qui communique avec l'écoulement de produit de remplissage (22), et avant l'ouverture de la soupape de remplissage (2), une fourniture d'une dépression est entreprise dans le récipient (100) à remplir.

Zeichnung