DE2363248A1

DE2363248A1 - Einrichtung zur verringerung des luftanteils bei in flaschen abgefuellten getraenken, insbesondere bei in flaschen abgefuelltem bier

Info

Publication number: DE2363248A1
Application number: DE19732363248
Authority: DE
Inventors: Phillip R Macinnis; Vernon A Murphy; Robert L Weaver
Original assignee: MOLSOM Cos Ltd
Current assignee: MOLSOM Cos Ltd
Priority date: 1973-05-08
Filing date: 1973-12-19
Publication date: 1974-11-21
Also published as: JPS507676A; CA983448A; GB1438364A

Description

DR. MÜLLER-BORE DIPL-PHYSDP. MAN IT7 DIPL-CHEM. DR. DEUFEL DIPL-ING. FINSTERWALD dipl.-ING. GRÄMKOW

PATENTANWÄLTE

μ·· ν * 19. DE11973 München, den

Hl/Sv - M 2258

CC¹M'Ρ/ίΜ/ES

THE MQLSOgS LIMITED

2, International Boulevard, Toronto, 0nt.,M9¥ 112

Ganada

Einrichtung zur Verringerung des Luftanteils bei in Flaschen abgefüllten Getränken, ins- -besondere bei in Flaschen abgefülltem Bier

■ Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Verringern des Luftanteils bei in Flaschen abgefüllten Getränken, insbesondere bei abgefülltem Bier.

Üblicherweise wird das Bier während der Bewegung von abgefüllten Flaschen zwischen der Abfülleinrichtung und der Verschlußeinrichtung zum Verschließen mittels Kronenkappen aus den Flaschen schäumen gelassen, um Luft aus dem Kopfraum der Flaschen zu entfernen und dadurch einen Geschmackabbau bzw. eine Geschmacksverschlechterung des Bieres zu verhindern, der bzw. die durch Oxidation nach dem Verschließen mittels Kronenkappen verursacht werden. Der Betrag der Schäumung muß erhöht werden, wenn die Erhöhung des Luftanteils von dem Flaschenabfüll-Tank zur Flasche als übermäßig angesehen wird. Wenn der Übergang zwischen der Abfülleinrichtung und der Verschlußeinrichtung nicht

Dr. Müller-Bore Dr. Manitr - Dr. Deufel · Dipl.-Ing. Finsterwald Dipl.-Ing. Grämkow Braunschweig, Am Bürgerpark 8 8 München 22, Robert-Koch-Straße 1 7 Stuttgart-Bad Cannstatt, Marktstraße Telefon (0531) 73887 Telefon (0811) 293645, Telex 5-22050 mbpat Telefon (0711) 567261 Bank: Zentralkasse Bayer. Volksbanken, München, Kto.-Nr.9822 Postscheck: München 95495

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glatt bzw. gleichmäßig verläuft, treten bei den Flaschen verschiedene Schauinmengen auf, so daß das Schäumen gesteigert werden muß, um Luft von solchen Flaschen zu entfernen, die nicht so gut wie andere Flaschen geschäumt haben, während solche Flaschen, die richtig geschäumt haben, übermäßig geschäumt werden und damit zu niedrig gefüllte Flaschen werden können. Es besteht ebenfalls ein Zusammenhang' zwischen einer annehmbaren Luft-Erfassung und einer annehmbaren Füllhöhe. Ziel der Erfindung ist es, die gewünschte mittlere Abfüllhöhe in Verbindung mit einer geringen Luft-Erfassung und einem geringen Produktverlust zu erreichen«

Die Arbeitsgeschwindigkeiten von Abfülleinrichtungen sind über viele Jahre hinweg gesteigert worden und es iä; bisher kein Anzeichen dafür vorhanden, daß diese Steigerung jetzt ihre Spitze erreicht hat. Infolgedessen ist es erforderlich, spezielle Einrichtungen zu benutzen, um das Aufschäumen zu beschleunigen, so daß die Luft in dem Flaschen-Kopfraum schneller evakuiert wird. Beispielsweise sind Flaschen-Schläger benutzt worden und ein solcher Schläger umfaßt eine Stange unter Federspannung, die gefüllte Flaschen schlägt, gerade bevor sie mit einer Kronenkappe verschlossen werden, um eine gewisse Bewegung zu erzeugen, die die Schäumgeschwindigkeit erhöht. Flaschen-Schläger sind sehr einfache Einrichtungen und erfordern infolgedessen eine sehr geringe mechanische Wartung. Jedoch weisen solche Schlageinrichtungen zahlreiche Nachteile auf. Sie zerbrechen zu viele Flaschen, was zu einem übermäßigen Glasbruch führt; wenn dies geschieht, wird ein übermäßiger Gesamt-Bxerschwund und ein übermäßiger versteuerbarer Bierschwund verursacht. Zusätzlich sind viele Schlageinrichtungen nicht geeignet für ein schnelles Einstellen durch den Abfüll-Bediemmgsmann, so daß die Schlageinrichtungen einen unebenen Bruch oder ungleichmäßige Schäumung bei hohen Abfüllgeschwindigkexten verursachen, was möglicherweise aufgrund dessen gegeben ist, daß die Dicke der Flasche nicht

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perfekt einheitlich, ist.

Andere benutzte Einrichtungen sind Übertrager (transducers), die vibrierende Einrichtungen mit einer Platte oder einem Schuh sind, die bzw. der die vollen Flaschen an der Abfülleinrichtung berührt und eine gewisse Bewegung erzeugt, die das Schäumen beschleunigt. Übertrager sind leicht einstellbar und scheinen in der Praxis den Bedienungsleuten eine gute Kontrolle zu geben. Jedoch sind bei hohen Geschwindigkeiten die Übertrager oftmals nicht in der Lage, den Schaumkopf hoch genug anzuheben, um die Luft zu evakuieren. Dies umfaßt solche sehr'bedeutenden Faktoren wie die Bier-Zusammensetzung, Bier-Temperatur, "Oier-Luft- und -GOp-Volumina, -.ierbewegung auf dem Weg zur Fülleinrichtung, Reaktionsbehälter-Spülwa.sser-Temperatur, Temperatur der leeren Flaschen, wenn diese die Abfüll einrichtung einreichen, die Einstellung der ■Teile der ■ Abfülleinrichtung (beis'oielsxtreise Tanktemperatur, Steigtemperatur, Schalterstellungen) und den ruhigen Übergang und die Länge der Übertragung von der Fülleinrichtung zur Verschlußeinrichtung.

Übertrager sind ebenfalls sehr aufwendig und schwierig zu warten. Wenn de Abfüllgeschwindigkeiten zunehmen, gewinnen Schäumeinrichtungeii an Bedeutung für den !Setrieb der Ab fülleinrichtung, so daß, wenn die Schäumeinrichtung ausfällt bzw. zum Stillstand kommt, die Abfülleinrichtimg das gleiche tut, wenn eine Qualitätsflasche mit einem annehmbaren Luftgehalt abgefüllt werden soll.

Ein weiterer Typ einer benutzten Einrichtung ist eine solche mit einem Wasserstrahl, die eine relativ neue Schäumeinrichtung ist, die einen feinen Sprühnebel bzw. Sprühregen von Wasser in volle Bierflaschen zwischen der Fülleinrichtung und der Verschlußeinrichtung durch eine feine Düse mit einem Durchmesser von etwa 0,3 mm (.012 inches) einspritzt. Sie

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wurde entwickelt, um das Schäumen für Hochgeschwindigkeits-Abfülleinrichtungen zu beschleunigen und kann durch den Abfüll-Bedienungsmann zwischen etwa 22 kg (50 lbs) und etwa 220 kg (500 lbs) in Abhängigkeit von den vielen oben erwähnten Betriebsbedingungen eingestellt werden. Es können sowohl -Kaltwasserstrahlen als auch Warmwasserstrahlen (bis etwa 82 G (ISO F)) benutzt werden. Der Warmwasserstrahl scheint zu einem sahnerigen Schaum zu führen, von dem berichtet wird, daß er Luft von dem Flaschen-Kopfraum wirksamer entfernt. Die Erfahrung hat gezeigt, daß Wasserstrahleinrichtungen den Nachteil aufweisen, sehr schwierig gewartet werden zu können, und · ziemlich aufwendig sind. Bei einer Hochgeschwindigkeits-Abfülleinrichtung ist es, wenn die Strahleinrichtung von wesentlicher Bedeutung ist, um Luft von dem Flaschen-Kopfraum zu evakuieren, unmöglich,Qualitätsflaschen zu erzeugen, wenn die Strahleinrichtung außer Betrieb ist.

Verlängerte Überführungsstraßen und größere Sternräder zwischen Abfülleinrichtung und Verschlußeinrichtung sind ebenfalls bei Hochgeschwindigkeits-A-bfülleinrichtungen benutzt worden, um das Schäumen zu erleichtern und das Erfordernis für Schäumeinrichtungen herabzusetzen. Es wird ebenfalls angenommen, daß die Strahleinrichtungen, wenn sie unter Betriebsbedingungen arbeiten, die einen hohen Druck erfordern, ein "Loch" in den Schaum strahlen, das sich mit Luft füllt, die unter dex¹ Schulter der normalen kompakten Bierflasche, die gegenwärtig benutzt wird, eingefangen wird. Dies ist möglich aufgrund des Winkels des Bierpegels, während die Flasche mit hoher Geschwindigkeit überführt wird. Mit anderen V/orten, es sind Bedingungen gefunden worden, bei denen die Strahleinrichtung den Luftgehalt erhöht anstatt ihn zu vermindern. Zusätzlich besteht in diesem Zusammenhang ein mögliches mikrobiologisches Problem.

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Ziel der Erfindung ist infolgedessen die Schaffung einer Einrichtung zur Beseitigung von Luft von in Flaschen abgefüllten

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Getränken, die die Vorteile aufxireist, daö sie:

(a) Luft in dem Flaschen-Kopf raum reduziert "bzw. verringert,

(b) den 'Bierschwund verringert,

(c) den Glasschwund verringert,

(d) in der Herstellung und im Betrieb relativ billig ist,

(e) eine variable Einstellung für die Schäumungs-Steuerung an vielen verschiedenen Abfülleinrichtungen und für variierend« Flaschengrößen ermöglicht,

(f) relativ wenig Wartung erfordert und Cg) gute sanitäre Eigenschaften ,aufweist.

Die Erfindung betrifft also eine Einrichtung zur Verringerung bzw. Abführung von Luft von in Flaschen abgefüllten Getränken, bevorzugt Bier, bevor die Flaschen mit Kronenkappen verschlossen werden. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist eine Sfccahleinrichttmg, die ein anderes Gas als Luft und bevorzugt COo unter Druck in den Schaum ausstrahlt, der auf der Oberseite der keine Kronenkappen aufweisenden bzw. offenen Flaschen vorhanden ist. Die Einrichtung läßt unendliche bzw. stufenlose Einstellungen in bezug auf die Bewegungsbahn der Flaschen ebenso wie auf die letzteren selbst zu.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung, in der deren Beziehung zu der Flaschen-Abfüll- und -Verschluß-Vorrichtung dargestellt ist, und

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung.

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Nach, der Zeichnung arbeitet eine erfindungsgemäße Luftreduziereinrichtung gut in Verbindung mit einer herkömmlichen Flaschen-Abfülleinrichtung, die eine Flaschen-Abfüllstation FS und eine Flaschen-Yerschließstation GS (bottle crowning station CS) umfaßt. Die Flaschen B werden zu der Station FS geführt, wo sie mit einem Getränk, bevorzugt Bier, gefüllt werden, das normalerweise auf und über das offene Ende der Flasche schäumen gelassen wird.

Nach dem-Füllen jeder Flasche wird diese durch das Zusammenwirken von Sternrädern 2, 3 zu einer herkömmlichen Kronenkorken- Auf setz einrichtung C, die insbesondere in Fig.2 dargestellt ist, geführt, wo die Flaschen mit einer Kappe oder einem Kronenkorken versehen i^erden.

Die Einrichtung zum Beseitigen von Luft von in Flaschen abgefüllten Getränken während des Förderns der Flaschen entlang einer gekrümmten Bahn, die sich von der Abfüllstation FS zu der Yerschließstation CS erstreckt, umfaßt im wesentlichen ein rohrförmiges und gebogen geformtes Spülglied bzw. Strahlglied (.jetting member) 10, das bevorzugt aus rostfreiem Stahl besteht und mit einer Vielzahl von fluchtenden und mit Abstand angeordneten Strahlöffnungen 11 vorgesehen ist. Es sind in diesem Fall elf solcher öffnungen vorgesehen, von denen jede einen Durchmesser von etwa 1,18 mm (.04-65 inches) aufweist und sich entlang dem unteren Ende des Gliedes 10 erstreckt.

Das Glied 10 kann über den ohne Kronenkappen versehenen Kopfseiten der abgefüllten Flaschen angeordnet werden und sich entlang der oben erwähnten Bewegungsbahn erstrecken, wobei das vordere Ende des Gliedes 10 so weit wie möglich unter die Kronenkorken-Aufsetzeinrichtung vorspringt, ohne den Betrieb der letzteren zu behindern.

Das andere Ende des Gliedes 10 ist mit einer vertikalen Stütze 12 vorgesehen, die daran festgemacht ist und in horizontaler

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Richtung durchbohrt ist, um das vordere Ende eines Tragarmes 13 aufzunehmen. Das Glied 10 kann in bezug auf die offenen Oberseiten der !Flaschen mittels Setzschrauben bzw. Feststellschrauben 14- geschwenkt werden, so daß es sich entweder diirch die Seite der Stütze 12 oder die Oberseite von dieser erstreckt, wobei die Schrauben an dem Tragarm 13 angreifen.

Das entgegengesetzte Ende des Tragarms 13 umfaßt einen Bundring 15» der mit diesem fest verbunden ist, und zumindest eine Peststellschraube 16. Der Bundring 15 ist auf einer vertikalen Stütze 17 schwenkbar und einstellbar angebracht und wird in irgendeiner gewählten, entweder horizontalen oder vertikalen Position mittels der Einstellschraube 16 gehalten, die an der Stütze 17 angreift.

Die Stütze 17 ist an dem äußeren Ende eines radialen Armes 18 fest angebracht, dessen anderes Ende mittels eines vertikalen Bolzens 19 an der Einrichtung einstellbar angebracht ist.

Das nacheilende bziir. hintere Ende des Gliedes 10 ist über ein Handventil bzw. einen Handschieber 20 und eine Leitung 21 mit irgendeiner Quelle verbunden, die ein anderes Gas als Luft unter Druck enthält. Bevorzugt ist dieses Gas GOp, das in das Innere des Gli<äes 10 und aus den Strahlöffnungen bzw. Düsenöffnungen 11 austreten gelassen wird (siehe Pig. 2), um den Schaum von den von Kronenkappen freien Oberseiten der Flaschen zu entfernen und es dadurch der Luft zu ermöglichen, zu entweichen, bevor die gefüllten Flaschen mit Kronenkat>pen verschlossen werden. Die Einrichtung arbeitet mit einem Druck

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von näherungsweise 0,4 kg/cm"" (6 lbs. pressure) und nicht gezeigte Solenoidventile stoppen die Zuführung von GOp, wenn die Milieinrichtungen anhalten.

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Es ist von wesentlicher Bedeutung, daß die Einrichtung unendlich einstellbar in "bezug auf die Bewegungsbahn der Flaschen und ebenso in bezug auf die Oberseiten der letzteren ist, da die Fülleiiirichtungen rerschiedene Größen und verschiedene Auslegungen aufxtfeisen. Aus diesem Grund sind die Einstelleinrichtungen 14-, 18 und 19 vorgesehen.

Die besten Ergebnisse werden erreicht, wenn der Schaum im wesentlichen den Kronenring der Flasche erreicht und der COp-Strahl auf einen konstanten Druck eingestellt ist, wobei der berechnete COp-Verbrauch etwa 16 kg (35 lbs) pro Stunde pro Einrichtung beträgt.

Die Einrichtung führt ihre Funktion aus, indem sie den Schaum an der Oberseite jeder ohne Kronenkappe vorgesehenen bzw. offenen Flasche bricht bzw. zerreißt anstatt die Kopfrauin-Luft durch GOp zu ersetzen. Dieses Merkmal ist verantwortlich für eine Reduzierung der Produktschrumpfung bzw. Produktabnahme, da weniger Schaum erforderlich ist, um einen niedrigen Lufte;ehalt zu erreichen.

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In der Praxis wurden zwei solcher Einrichtungen über eine Zeitdauer von einigen 12 Monaten in Verbindung mit Abfülleinrichtungen beschrieben, die mit einer Kapazität von 4-50 BPM (Flaschen pro Minute) arbeiten. Die Ergebnisse zeigten, daß der Luftgehalt um 0,10 ecm pro 0,35 1 Flasche bei der Abfülleinrichtung mit einer !opazität von 4-50 BPM bzw. Flaschen pro Hinute abnahm. Die entsprechende Abnahme betrug bei einer Fülleinrichtung mit einer Kapazität von 700 Flaschen pro Minute 0,15 ctP pro 0,35 1 (12 oz.) Flasche im Mittel über die gleiche Testzeit.

Zusätzlich nahm die Füllhöhe iim etwa 0,71 g (.025 oz.) pro O>35 1 (12 oz. ) Flasche zu. Der Unterschied zwischen den Füllhöhen von einer Flasche zur nächsten war ebenfalls beachtlich verringert. Dies ist von großer Bedeutung bei der Bestimmung

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des Prozentsatzes an Flaschen, die als zu gering gefüllte entfernt werden. In der tatsächlichen Praxis wurde der Anteil an zu gering gefüllten Flaschen durch das G02-Bestrahlen auf 66 jo des vorherigen Wertes reduziert.

Überdies wurde der Glasschwund (glass shrinkage) durch die Benutzung von GOp-Strahlen in Verbindung mit Übertragern (transducers) auf etwa 82 % von dessen früherem Wert verringert.

Überdies wurde der gesamte Bierschwund, beim Abfüllen bzw. Abpacken ebenfalls um 10 # verringert durch die Auswirkungen der geringeren Anzahl von zu gering gefüllten Flaschen und der geringeren Anzahl an Flaschen, die an den Fülleinrichtungen brechen und ohne den Versuch zu unternehmen, die Füllung abzusenken, um die erhöhten Füllhöhen zu kompensieren, wodurch der Abfüllschwund um weitere 8 ^r/o verringert v/erden könnte.

Der Aufwand für die mechanische Arbeit wurde ebenfalls auf weniger als ein Drittel von dessen früherem Wert reduziert.

Die Einstelleinrichtungen 14 und 16 ermöglichen es, die Einrichtung ohne kompliziertes Entfernen von der Fülleinrichtung leicht wegzubewegen,, wenn mechanische Reparaturen oder Wartungsarbeiten an der letzteren erforderlich werden oder wenn die Fülleinrichtung eine Reinigung erfordert. Weiterhin ermöglichen es die Einstelleinrichtungen 14-, 16 und 19» die Einrichtung in eine genaue Betriebsstellung an der Fülleinrichtung einzustellen, während die Einstelleinrichtung 16 es ermöglicht, die Einrichtung vertikal einzustellen, so daß eine Anpassung an Flaschen verschiedener Höhen und variierender Durchmesser möglich ist.

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Claims

Patentansprüche

J.. Einrichtung, die in Verbindung mit einer Vorrichtung zum Abfüllen und Verschließen von Flaschen benutzbar ist und dazu dient, Luft in in Flaschen abgefüllten Getränken während der Bewegung der Flaschen entlang einer sich von einer Füllstation zu einer Verschlußstation erstreckenden Bahn zu reduzieren, dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen rohrförmiges und gebogen^taltetes Düsenglied (10) mit einer Vielzahl von gefluchteten und mit Abstand angeordneten Öffnungen (11) vorgesehen ist, die sich entlang dessen unteren Ende erstrecken, daß das Glied über den von Kronenkappen freien bzw. offenen Oberseiten der abgefüllten Flaschen (B) angeordnet werden kann, so daß es sich entlang der Bewegungsbahn erstreckt, daß Einrichtungen (20, 21) an dem Glied (10) den Innenraum des letzteren mit einer geeigneten Quelle für ein anderes Gas als Luft verbinden, wobei das Gas aus den Düsenöffnungen unter Druck austritt, den Schaum von den offenen Oberseiten der Flaschen verschiebt und Luft in dem Schaum entweichen läßt, bevor die abgefüllten Flaschen (B) mittels Kronenkappen verschlossen werden, und daß Einrichtungen (12 bis 19) zum Einstellen des Gliedes (10) in vertikalen und horizontalen Ebenen relativ zu der Bewegungsbahn und den offenen Flaschen (B) vorgesehen sind, die eine Schwenkbewegung relativ zu diesen zulassen. .
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtungen einen Tragarm (13) umfassen, der an seinem einen Ende mit dem Glied (10) und an dem anderen Ende mit einem Radialarm (18) einstellbar verbunden ist, der an der Vorrichtung einstellbar angebracht ist.

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3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine vertikale Stütze (12), die an dem Glied (10) fest und an dem einen Ende des 'Pragarms (13) schwenkbar angebracht ist, und durch eine Einrichtung (14), die die Stütze (12) mit dem Tragarm (13) in irgendeiner gewünschten Schwenkstellung einstellbar verbindet.·
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3> gekennzeichnet durch eine vertikale Stütze (17)» &ie an dem Radialarm (13) abgelegen von der Halterung des letzteren an der Vorrichtung fest angebracht ist, wobei das andere Ende des Tragarms (13) an der Sütze (17) für eine Bewegung in einer vertikalen Ebene ebenso wie in einer horizontalen Ebene einstellbar angebracht ist.

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