EP1052216A1 - Method and device for filling a liquid in plastic bottles - Google Patents
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- B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
- B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
- B67C3/22—Details
- B67C3/222—Head-space air removing devices, e.g. by inducing foam
- B67C3/223—Head-space air removing devices, e.g. by inducing foam by squeezing the container elastically
Definitions
- the invention relates to a method for filling Liquid in plastic bottles according to the preamble of Claim 1 and a device for performing the Method according to the preamble of claim 11.
- the invention has for its object when filling Plastic bottles with liquids on particularly simple and economical way of trapping air in the filled Reduce bottle or completely if necessary eliminate.
- a device for carrying out of this procedure is also provided.
- Headspace between filling and closing one Plastic bottle does not require any injection medium and is in all conventional filling processes and for various liquids, foaming or non-foaming, still or gaseous, feasible.
- the necessary for this Deformation of the plastic bottle is slight, especially when the bottle is already filled has been filled to the brim, and therefore affects no more annoying.
- gaseous liquids can itself after closing due to the inherent elasticity of the Plastic bottle the deformation in whole or in part regress.
- the resulting liquid-free gas space is then only with that from the liquid originating gas, e.g. CO2, filled, i.e. absolutely oxygen-free and therefore not harmful to drinks.
- the filling and closing device according to FIGS. 1 and 2 is for Filling and closing of disposable plastic bottles, e.g. PET, hereinafter called bottles 1 for short, with a oxygen-sensitive drink in the form of beer 2 set up. It has one of the usual components like Hinged belt chains, one-piece screws, transport stars, Turntables, etc. constructed conveyor 4, which the empty ones coming from a rinser not shown Feeds bottles 1 of the filling and closing device these are transported through and finally the filled ones and closed bottles 1 to a not shown Packaging machine forwards.
- disposable plastic bottles e.g. PET
- bottles 1 for short oxygen-sensitive drink in the form of beer 2 set up.
- It has one of the usual components like Hinged belt chains, one-piece screws, transport stars, Turntables, etc. constructed conveyor 4, which the empty ones coming from a rinser not shown Feeds bottles 1 of the filling and closing device these are transported through and finally the filled ones and closed bottles 1 to a not shown Packaging machine forwards.
- Bottle 1 is initially filled with ambient air, which the contains normal oxygen content (process step A). she first reaches a filling station 5 of conventional type Design in which the air becomes large by flushing with CO2 gas Part is then expelled from bottle 1 under over-atmospheric back pressure beer 2 - as far as filling technology possible and sensible - up to just below the mouth opening filled and finally the inside of the bottle back on the normal atmospheric pressure is relaxed (process step B).
- the filling level that results is H1 designated.
- the level can also be more or less with foam be covered or formed by foam.
- Bottles filled but not yet sealed 1 next get into the scope of a mechanical crimping device 7, formed by a Gripping tongs 8 equipped transport star 9, as in detail is described in the applicant's EP 726 216 A1.
- a bottle 1 entered an open gripper 8 is by turning the control cam 10th forcibly closed, with the opposite Rigid gripping arms attacking the body of the bottle Bottle 1 in the middle of the trunk by a predetermined amount press in or deform oval (process step C).
- the resulting reduction in volume of the bottle 1 is dimensioned so that the level is exactly up to the open Bottle mouth rises.
- This level is with H2 designated; the difference between the filling levels H1 and H2 is DH featured.
- the gripping tongs 8 of the squeezing device 7 can at the same time the transport of the bottles 1 to or in the Complete sealing station 6. With a neck collar provided plastic bottles, it can also be useful this by means of additional grippers during the Closing immediately below the neck collar capture and support. Squeezing is in this area not mandatory.
- Crushing devices such as in pairs arranged squeeze rollers, which the bottles between them capture, or a crimp strap that holds the bottles in the Pushing in pockets of a transport star.
- the Bottle volume is automatically reduced during the Lower back pressure due to atmospheric pressure the elastic restoring force of the bottle wall takes place.
- the reduction can be done by controlling the pressure of the bottle volume can be influenced.
Abstract
Bei einem Verfahren zum Abfüllen von Flüssigkeiten (2) in Kunststoffflaschen (1) wird nach Beendigung des Flüssigkeitseinlaufs der Füllspiegel in der Flasche durch eine Verformung im Sinn einer Reduzierung des Flaschenvolumens erhöht, beispielsweise durch ein mechanisches Quetschen der Flasche. Durch diese gezielte Erhöhung des Füllspiegels wird schädlicher Luftsauerstoff aus der Flasche ausgetrieben bzw. das Eindringen von Luftsauerstoff vor und bei dem Verschließvorgang verhindert. <IMAGE>In a method for filling liquids (2) in plastic bottles (1), the filling level in the bottle is increased by a deformation in the sense of a reduction in the bottle volume, for example by mechanical squeezing of the bottle, after the liquid inlet has ended. This targeted increase in the filling level expels harmful atmospheric oxygen from the bottle or prevents the penetration of atmospheric oxygen before and during the closing process. <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abfüllen von
Flüssigkeit in Kunststoffflaschen gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.The invention relates to a method for filling
Liquid in plastic bottles according to the preamble of
Beim Abfüllen von Flüssigkeiten, insbesondere Getränken, in Glasflaschen ist es unerlässlich, in den gefüllten und verschlossenen Flaschen einen flüssigkeitsfreien, gashaltigen Kopfraum vorzusehen. Dieser dient zum Ausgleich von Druckschwankungen und wirkt einem Bersten der Flasche bei erhöhtem Innendruck entgegen. Bei verschlossenen Kunststoffflaschen ist dieser flüssigkeitsfreie Kopfraum nicht unbedingt erforderlich, da hier durch eine gewisse Verformung des flexiblen Flaschenkörpers Druckerhöhungen aufgenommen werden können. When filling liquids, especially drinks, in Glass bottles are essential in the filled and sealed bottles a liquid-free, gas-containing To provide headroom. This serves to balance Pressure fluctuations and helps the bottle to burst counteract increased internal pressure. When closed This liquid-free headspace is plastic bottles not absolutely necessary because here by a certain Deformation of the flexible bottle body pressure increases can be included.
Eine weitere wesentliche Forderung beim Abfüllen insbesondere von sauerstoffempfindlichen Flüssigkeiten wie z.B. Bier in Flaschen ist die Vermeidung von Sauerstoffeinschlüssen. Hierzu sind bereits eine Reihe verschiedener Verfahren bekannt, wie z.B. Randvollfüllung der Flasche mit anschließender Flüssigkeitsverdrängung durch inertes Gas, Einspritzen von Stickstoff in die gefüllte Flasche kurz vor dem Verschließen, gezieltes Auf- und Überschäumen durch Flüssigkeitseinspritzung in die Flasche zwischen Füllen und Verschließen usw.. Diese bekannten Verfahren sind bisher überwiegend beim Befüllen von Glasflaschen im Einsatz, wären jedoch teilweise auch für die Befüllung von Kunststoffflaschen, insbesondere PET-Flaschen, mit Bier geeignet. Sie sind jedoch relativ unwirtschaftlich aufgrund des hohen Verbrauchs an Inertgas, Stickstoff, Einspritzflüssigkeit usw. und ermöglichen nicht immer ein restloses Austreiben des Luftsauerstoffs aus den gefüllten Flaschen.Another essential requirement when bottling in particular of oxygen sensitive liquids such as Beer in Bottling is the avoidance of oxygen inclusions. There are a number of different procedures for this known, e.g. Full filling of the bottle with subsequent liquid displacement by inert gas, Inject nitrogen into the filled bottle just before the closing, targeted foaming and foaming through Liquid injection into the bottle between filling and Sealing etc. These known methods are so far mainly used when filling glass bottles however partly also for the filling of Plastic bottles, in particular PET bottles, with beer suitable. However, they are relatively inefficient due to the high consumption of inert gas, nitrogen, Injection fluid etc. and do not always allow one Total expulsion of atmospheric oxygen from the filled Bottles.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Befüllen von Kunststoffflaschen mit Flüssigkeiten auf besonders einfache und wirtschaftliche Weise Lufteinschlüsse in der gefüllten Flasche zu reduzieren oder bei Bedarf vollständig zu eliminieren. Außerdem soll eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens aufgezeigt werden.The invention has for its object when filling Plastic bottles with liquids on particularly simple and economical way of trapping air in the filled Reduce bottle or completely if necessary eliminate. In addition, a device for carrying out of this procedure.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die
Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung
durch die Merkmale des Anspruchs 11 gelöst.This task is carried out with regard to the procedure by the
Features of
Die erfindungsgemäße Verkleinerung oder Eliminierung des Kopfraums zwischen Füllen und Verschließen einer Kunststoffflasche erfordert keinerlei Einspritzmedium und ist bei allen herkömmlichen Füllverfahren und für die verschiedensten Flüssigkeiten, schäumend oder nichtschäumend, still oder gashaltig, realisierbar. Die hierfür erforderliche Verformung der Kunststoffflasche ist gering, insbesondere dann, wenn beim eigentlichen Füllvorgang die Flasche schon nahe bis zum Rand gefüllt worden ist, und wirkt sich daher nicht weiter störend aus. Bei gashaltigen Flüssigkeiten kann sich nach dem Verschließen aufgrund der Eigenelastizität der Kunststoffflasche die Verformung ganz oder teilweise zurückbilden. Der dabei entstehende flüssigkeitsfreie Gasraum ist dann ausschließlich mit dem aus der Flüssigkeit stammenden Gas, beispielsweise CO2, gefüllt, d.h. absolut sauerstofffrei und somit nicht getränkeschädlich.The reduction or elimination of the invention Headspace between filling and closing one Plastic bottle does not require any injection medium and is in all conventional filling processes and for various liquids, foaming or non-foaming, still or gaseous, feasible. The necessary for this Deformation of the plastic bottle is slight, especially when the bottle is already filled has been filled to the brim, and therefore affects no more annoying. With gaseous liquids can itself after closing due to the inherent elasticity of the Plastic bottle the deformation in whole or in part regress. The resulting liquid-free gas space is then only with that from the liquid originating gas, e.g. CO2, filled, i.e. absolutely oxygen-free and therefore not harmful to drinks.
Im Nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- die schematische Seitenansicht einer Füll- und Verschließvorrichtung für Kunststoffflaschen mit verschiedenen Verfahrensschritten, die mit A bis E bezeichnet sind,
- Fig. 2
- die Draufsicht auf die Quetschvorrichtung für Kunststoffflaschen nach Fig. 1.
- Fig. 1
- the schematic side view of a filling and closing device for plastic bottles with different process steps, which are designated with A to E,
- Fig. 2
- the top view of the squeezing device for plastic bottles of FIG. 1st
Die Füll- und Verschließvorrichtung nach Fig. 1 und 2 ist zum
Befüllen und Verschließen von Einwegflaschen aus Kunststoff,
z.B. PET, im Nachstehenden kurz Flaschen 1 genannt, mit einem
sauerstoffempfindlichen Getränk in Form von Bier 2
eingerichtet. Sie weist eine aus den üblichen Komponenten wie
Scharnierbandketten, Einteilschnecken, Transportsternen,
Drehtischen usw. aufgebaute Fördereinrichtung 4 auf, welche
die von einem nicht gezeigten Rinser kommenden leeren
Flaschen 1 der Füll- und Verschließvorrichtung zuführt, durch
diese hindurch transportiert und schließlich die gefüllten
und verschlossenen Flaschen 1 zu einer nicht gezeigten
Verpackungsmaschine weiterleitet.The filling and closing device according to FIGS. 1 and 2 is for
Filling and closing of disposable plastic bottles,
e.g. PET, hereinafter called
Die im gereinigten Zustand und aufrechter Position ankommende
Flasche 1 ist zunächst mit Umgebungsluft angefüllt, die den
normalen Sauerstoffanteil enthält (Verfahrensschritt A). Sie
gelangt als erstes in eine Füllstation 5 von herkömmlicher
Bauart, in der die Luft durch Spülen mit CO2-Gas zum großen
Teil aus der Flasche 1 ausgetrieben wird dann unter
überatmosphärischem Gegendruck Bier 2 - soweit fülltechnisch
möglich und sinnvoll - bis kurz unter die Mündungsöffnung
eingefüllt und schließlich das Flascheninnere wieder auf den
normalen Atmosphärendruck entspannt wird (Verfahrensschritt
B). Der sich hierbei einstellende Füllspiegel ist mit H1
bezeichnet. Je nach Art des Füllverfahrens und des Bieres
kann der Füllspiegel auch mehr oder weniger mit Schaum
bedeckt bzw. durch Schaum gebildet sein.Those arriving in the cleaned state and upright position
Bottle 1 is initially filled with ambient air, which the
contains normal oxygen content (process step A). she
first reaches a
Die so gefüllten, aber noch unverschlossenen Flaschen 1
gelangen als nächstes in den Wirkungsbereich einer
mechanischen Quetschvorrichtung 7, gebildet durch einen mit
Greifzangen 8 bestückten Transportstern 9, wie er im Detail
in der EP 726 216 A1 des Anmelders beschrieben ist. Nachdem
eine Flasche 1 in eine geöffnete Greifzange 8 eingelaufen
ist, wird diese durch ein Verdrehen des Steuernockens 10
zwangsweise geschlossen, wobei die an gegenüberliegenden
Stellen des Flaschenrumpfs angreifenden starren Greifarme die
Flasche 1 im mittleren Rumpfbereich um ein vorgegebenes Maß
eindrücken bzw. oval verformen (Verfahrensschritt C). Die
hierdurch entstehende Volumenverringerung der Flasche 1 ist
so bemessen, dass der Füllspiegel genau bis zur offenen
Flaschenmündung ansteigt. Diese Füllhöhe ist mit H2
bezeichnet; der Unterschied der Füllhöhe H1 und H2 ist mit DH
gekennzeichnet.Bottles filled but not yet sealed 1
next get into the scope of a
Im gequetschten Zustand mit dem Füllspiegel H2 wird die
Flasche 1 nun der Verschließstation 6 zugeführt, wo an der
Flaschenmündung eine Schraubkappe 3, eine Twist-off-Kappe,
ein Kronenkorken oder dgl. gasdicht befestigt wird
(Verfahrensschritt D). Dabei kann keinerlei Umgebungsluft in
die Flasche eindringen, da diese, wie bereits gesagt,
randvoll gefüllt ist. Durch ein leichtes Überschäumen kann
dies noch begünstigt werden. Auch Schraubkappen oder dgl.,
die einen relativ großen Luftinhalt haben, können daher
während des Aufbringens keinerlei Luft in die Flasche
einschleppen. Werden Verschlusskappen verwendet, die etwas in
die Flaschenmündung eindringen, so kann selbstverständlich
der Füllspiegel auch etwas niedriger eingestellt werden.In the squeezed state with the filling
Nach Beendigung des Verschließvorgangs, d.h. nach dem die
entsprechende Schraubkappe 3 oder dgl. gasdicht und endgültig
auf der Flasche 1 befestigt ist, wird das Quetschen der
Flasche 1 beendet, in dem durch ein entsprechendes Verdrehen
des Steuernockens 10 die betreffende Greifzange 8 wieder
geöffnet wird. Dabei bleibt der verformte Zustand der Flasche
1 zunächst noch bestehen, bis durch die elastische
Rückstellkraft der aus Kunststoff bestehenden Flasche 1 in
Verbindung mit einem Austreten von Kohlensäuregas aus dem
Bier in der Flasche 1 diese ihre ursprüngliche Form wieder
eingenommen hat (Verfahrensschritt E). Dabei entsteht ein
flüssigkeitsfreier Kopfraum, der ausschließlich mit aus dem
Bier 2 stammender Kohlensäure gefüllt ist. Es wird somit auf
einfachste Weise ein Eindringen von Luft in die Flasche
zwischen dem Füllen und Verschließen vermieden und dadurch
eine gute Haltbarkeit und Geschmacksstabilität des
abgefüllten Bieres 2 garantiert.After the closing process, i.e. after the
Die Greifzangen 8 der Quetscheinrichtung 7 können
gleichzeitig den Transport der Flaschen 1 zur bzw. in der
Verschließstation 6 bewerkstelligen. Bei mit einem Halskragen
versehenen Kunststoffflaschen kann es auch zweckmäßig sein,
diese mittels zusätzlicher Greifzangen während des
Verschließens unmittelbar unterhalb des Halskragens zu
erfassen und abzustützen. Ein Quetschen ist in diesem Bereich
nicht erforderlich.The gripping
Anstelle der Greifzangen können auch andere Quetscheinrichtungen eingesetzt werden, wie z.B. paarweise angeordnete Quetschrollen, welche die Flaschen zwischen sich erfassen, oder ein Quetschriemen, der die Flaschen in die Taschen eines Transportsterns hineindrückt.Instead of the gripping tongs, others can Crushing devices are used, such as in pairs arranged squeeze rollers, which the bottles between them capture, or a crimp strap that holds the bottles in the Pushing in pockets of a transport star.
Insbesondere bei dünnwandigen Flaschen ist es anstelle des
mechanischen Quetschens auch möglich, diese während des
Abfüllens in der Füllstation 5 durch einen relativ hohen
Gegendruck etwas aufzublasen oder aufzuweiten, wobei die
Verringerung des Flaschenvolumens automatisch während des
Absenkens des Gegendrucks auf den Atmosphärendruck aufgrund
der elastischen Rückstellkraft der Flaschenwandung erfolgt.
Hierbei kann durch ein Steuern des Drucks die Verringerung
des Flaschenvolumens beeinflußt werden. Ein besonders exaktes
Arbeiten ist möglich, wenn vor dem Quetschen bzw. Verformen
die tatsächliche Füllhöhe in den Flaschen gemessen und
dementsprechend der Quetsch- bzw. Verformungsvorgang variiert
wird, so dass in jedem Falle sich die gewünschte End-Füllhöhe
ergibt.Especially with thin-walled bottles, it is instead of
mechanical squeezing also possible during the
Filling in the
Claims (13)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
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Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE |
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AX | Request for extension of the european patent |
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REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: 8566 |
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STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
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18D | Application deemed to be withdrawn |
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