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Einrichtung zum Sterilisieren und keimfreien FÜHen von Gefäßen ZurAbfüllung
von Flüssigkeiten, insbesondere Getränken, die durch Wärme oder Filtration keimfrei
gemacht wurden, in Gefäße (Flaschen) dienen Einrichtungen, die aus einer Sterilisiervorrichtung
für die Flaschen und aus der Füllvorrichtung bestehen, wobei letztere derart gebaut
ist, daß sie selbst, meist durch Dampf, leicht sterilisiert werden kann. Es sind
Einrichtungen bekannt, bei denen die Sterilisier- mit der Eüllmaschine so verbunden
ist, daß die Flaschen auf dem Weg zwischen beiden Vorrichtungen und bis zur Verschlußstelle
vor Neuinfektion geschützt sind. An -der Füllmaschine selbst werden die Rückluft-
und Abspritzleitungen so ausgebildet, daß bei zufälliger Infektion einer Flasche
die Flüssigkeit im Behälter nicht infiziert wird.
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Die bekannten Einrichtungen dieser Art haben Nachteile. Die getrennte
Anordnung der Sterilisier- und Fülleinrichtung benötigt viel Raum und Bedienungspersonal
bzw. bei automatischen Anlagen komplizierte Antfiebsvorrichtungen für zwei Maschinen.
An der Füllvorrichtung bedingt die Ausbildung der Füll-, Rückluft- und Abspritzleitungen
usw. Füllhähne und Füllröhren mit komplizierten Bohrungen, zudem ist eine Infektion
der an einer zufällig infizierten Füllstelle nachfolgenden Flaschen durch das Füllrohr
selbst trotz der erwähnten Bauart möglich.
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Sterilisieren und keimfreien
Füllen von Gefäßen, die sich von den bekannten Einrichtungen dadurch unterscheidet,
daß die Fülleinrichtung für jedes Gefäß aus zwei voneinander trennbaren Teilen besteht,
von denen der eine mit dem Füllbehälter verbunden ist, während der andere sich an
der Gefäßhaltevorrichtung befindet und vor dem Anschluß
an. den
am Füllbehälter befindlichen Teil zusammen mit dem Gefäß dem sterilisierenden Mittel
ausgesetzt wird. Die Sterilisation geschieht in an sich bekannter Weise durch Hitze
oder chemische Mittel usw2 (Dampf, flüssige oder gasförmige Sterilisationsmittel).
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Dadurch, daß vor jeder Füllung der an der Flaschenhaltevorrichtung
befindliche Teil der Fülleinrichtung (Füll-Rückluftrohr usw.) zusammen mit dem Gefäß
keimfrei gemacht wird, ist die Übertragung einer - von einer zufällig nicht
keimfreien Flasche herrührenden - Infektion auf die an der betr. Füllstelle
nachher abgefüllten Flaschen nicht möglich. Erfolgt die Sterilisation durch ein
chemisches Mittel, so geschieht dessen Zu- und Abführung durch die nachher für die
Füllung der Gefäße dienenden Leittingsteile, und zwar in der Weise, daß der an der
Flaschenhaltevorrichtung befindliche Teil der Fülleitung mit der Zufuhrleitung des
Sterilisationsmittels (z. B. Schwefeldioxyd- oder Formaldehydgas, sterilisierende
Flüssigkeiten) verbunden wird und der entsprechende Teil der Rückluftleitung mit
der Ableitung des Sterilisationsmittels. - Nach erfolgter Sterilisation
- wird diese Verbindung wieder gelöst und die gleichen Teile mit Zu- und
Abführungsleitungen für Spülmittel (Steril-Luft oder -Wasser) verbunden, wodurch
das Sterilisationsmittel in an sich bekannter Weise aus dem Gefäß entfernt wird
' Dann erst erfolgt der Anschluß dieser Teile an die entsprechenden Leitungen
am Füllbehälter, so daß die abzufüllende Flüssigkeit durch die sterilisierten Füllröhren
in die keimfreie Flasche einfließt.
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An den Anschlußstellen der Fülleitungen am Behälter wie auch an den
Zuleitungen für Sterilisations- und Spülmittel sind Ab-
sperrmittel vorgesehen,
so daß bei angeschlossenern Füllroh.rteil (das sich an der lfaltevorrichtung- befindet)
die Leitung geöffnet, dagegen bei Trennung der Teile geschlossen werden kann. Die
Absperrmittel werden am besten als von außen oder selbsttätig gesteuerte Ventile
ausgebildet. Auch an dem an der Gefäßhaltevorrichtung befindlichen Teil kann an
der Trennstelle ein Ab-
sperrmittel (Ventil) angeordnet sein, wodurch es möglich
ist, das Sterilisationsmittel auch wirken zu lassen, wenn keine Verbindung mit seiner
Zuführung mehr besteht -(durch Schließung der an der Flaschenhalievorrichtung befindlichen
Leitungsteile mittels der Absperrmittel). Ebenso kann durchAetztgenamite Ausbildung
. das Gefäß untei: Über.- bzw. Unterdruck gehalten werden, wenn die Leitungen
auch nicht mehr angeschlossen sind; dies ist z. B. bei der Ab-
füllung kohlensäurehaltiger
Getränke (Bier, Mineralwasser) notwendig.
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Um möglichst Leitungen und damit auch ..Absperrmittel auf die geringste
Zahl zu be-.-schränken, ist für die Ausführung der Erfindung die Ausbildung des
Abfüllers als Maß-oder Heberfüller vorteilhaft, da dann keine Abspritzleitungen
notwendig sind.
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Die Anordnung der gesamten Einrichtung ist in günstiger Weise nach
Art der bekannten Rundlaufabfüller vorgesehen. Um -' insbesondere bei vielstelligen
Maschinen für hohe Leistungen - nicht zu allzu großen Ausmaßen zu gelangen,
wird die Konstruktion vorteilhafterweise so gewählt, daß jede
Flasche zur
Sterilisation und Füllung zwei Umläufe des Apparates mitmacht. Beim ersten Umlauf
befindet sie sich auf einem äußeren Kreis, und dabei wird sie mit dem an der Flaschenhaltevorrichtung
befindlichen Teile der Füll- und Rückluftleitung gehoben und an die Sterilisationsmittelzuleitung
angeschlossen, alsdann gesenkt und um eine #teUe weltergeschaltet. je nach der beabsichtigten
Wirkung wird der Vorgang wiederholt. Dann wird das Sterilisierungsmittel durch entsprechenden
Anschluß an die Spülmittelleitung entfernt. Der erste Umlauf ist damit beendet,
und die Flasche gelangt auf den inneren Kreis, wo sie an den Füllbehälter angeschlossen
und gefüllt wird.
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Eine beispielsweise Ausführung der Einrichtung ist auf der beiliegenden
Zeichnung dargestellt, und zwar auf Abb. i im Grundriß und in Schnitten durch verschiedene
Ebenen der Abb.:2, Abb. 2 im Schnitt nach der Linie A-B der Abb. i.
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Das Ausführungsbeispiel stellt einen mit einer Sterilisiervorrichtung
versehenen Rundfüller dar, der nach dem Heberprinzip arbeitet. In einem Lager, das
auf dem Sockel a angebracht ist, ist drehbar die vertikale Achse b gelagert,
die den Füllbehälterc trägt. Durch das Rohrd erfolgt die Zuleitun- der abzufüllenden
Flüssigkeit. Durch eine in üblicher Weise ausgeführte Schwimmerregelung wird der
Flüssigkeitsspiegel im Füllbehälter in gleichbleibender Höhe gehalten. Aus dem Füllbehälter
führen die Heberohre e, welche die mit dem Füllbehälter verbundenen Teile der Fülleitung
bilden, nach außen bis über die Füllstelle. Ebenfalls an dem Körper des, Füllbehälters
und mit diesem drehbar sind die senkrechten Achsenh-angebracht, um welche dieFlaschenhaltevorrichtungen
drehbar sind. Diese bestehen aus einem rohrförmigen Teili, der oben ' ein
Schaltkreuz,k und eine Führung für die mit den Füllröhrenf, den Absperrventilen
für die Füll- und Rückluftleitung
versehenen, durch Federkraft heruntergedrückten
Teile 1 trägt. Für die Rückluftleitung ist kein weiteres Rohr vorgesehen,
sondern an Stelle dessen das Füllrohr f innerhalb des Teiles 1 von
einem Hohlraum um-Z, Creben, der die Rückluft nach Öffnung des zugehörigen Ventils
in den Raum g und damit in den Luftraum des Füllbehälters leitet. In Abb.:2
ist auf der rechten Seite eine Flasche in Füllstellung gezeichnet. Auf dem gefederten
Flaschentellernz, der sich an dem mittels Schlittenführung an dem rohrförmigen Teili
senkrecht bewegbaren Unterteil n der Flaschenhaltevorrichtung befindet, steht
eine Flasche und wird so nach oben gedrückt, daß das Teill sich entgegen der Federkraft
hebt und gegen- den Anschlußteil des Füllbehälters gedrückt wird, wodurch die Öffnung
der an beiden Teilen befindlichen Ventile bewirktwird. Das Heberrohr e wird so mit
dein Füllrohr f verbunden. Damit die Füllung beginnen kann, wird in bekannter
Weise die -Füllbewegung dadurch eingeleitet, daß die Flüssigkeitsoberfläche kurzzeitig
über den Heberscheitel steigt, etwa durch Niederdrücken eines Verdrängungskörpers
im Füllbehälter oder auch dadurch, daß die Flasche mit Unterdruck angesetzt und
das Rückluftabsperrventil erst nach einiger Zeit geöffnet wird.
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Außerhalb des Füllers, auf dem äußeren Kreis, befindet sich die Sterilisiervorrichtung,
,die im wesentlichen aus dem Zuleitungsrohro des Sterilisationsgases unä dem Abfuhrrohr
p, ferner dem Spülluftrohr q besteht, die bogen- bzw. kreisförtnig
über dem äußeren Kreis liegen -und mit Anschlußstellen, die ähnlich denen des Füllers
gestaltet und auch mit sich beim Andrücken der flaschentragenden Haltevorrichtung
öffnenden Ventilen versehen sind. Die Sterilisierungsvorrichtung ist im Gegensatz
zu dem sich mit den Flaschen drehenden Füller feststehend. Die in der Haltevorrichtung
befindlichen Flaschen werden durch den Druck des Unterteiles n gehoben, wenn der
Füller stillsteht, dann wieder gesenkt und die Flasche (zusainmen mit der Haltevorrichtung
und damit dem Füllbehälter) um eine Stelle weitergeschaltet. Die abwechselnde Hebung
und Senkung und die bei gesenkter Flasche erfolgende Weiterschaltung wird durch
ein Schaltgetriebe bewirkt, d ' as sich z. B. im Fuß der Maschine befindet.
Durch eine- an sich bekannte,Rollenschaltung r erfolgt die schrittweise Drehung
und durch ein mit einer Kurvenscheibe gesteuertes Heb lwerk s die el
. e Hebung bzw. Senkung- der auf dem äußeren Kreis befindlichen Flaschen.
Die Flaschen des inneren Kreis-es bleiben immer-gehoben, damit die Füllung nicht
unterbrochen wird. Dieser Unterschied in der Bewegung der Flaschenhaltevorrichtungen
wird dadurch bewirkt, daß die senkrecht verschiebbaren Unterteilen am äußern (Sterilier-)
K-reis auf bewegliche Teile des Hebelwerks bei Stillstand der Drehung treffen, welche
alsdann gehoben und vor Beginn weiterer Drehung gesenkt werden, während die Teilen
am innern Kreis auf eine stillstehende, in einem außen abgeschrägten Ring t bestehende-Gleitfläche
treffen, wodurch sie dauernd nach oben gedrückt werden. Sowohl der Ringt wie auch
die das Hebelwerks tragende Wanneu sind durch eine Schraubenspindelv in der Höhe
zu verstellen, so daß Flaschen verschiedener Größe gefüllt werden können.
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Die Reihenfolge der Stellungen,-in welche die Flaschen gelangen, ist
in Abb. i mit arabischen Ziffern bezeichnet. Die auf die Eingabestellew gestellte
Flasche wird durch den Schaltstern z auf die Stelle i gebracht, wo sich die Flasche
samt dem Unterteil der Haltevorrichtung -in so tiefer Stellung befindet, daß das
Füllrohrf noch nicht in die Flaschenmündung taucht und die Flasche überhaupt untergeschoben
werden kann. Auf dem Weg zur Stelle?, wird dann der Unterteil gehoben und damit
die Flasche über das Füllrohr geführt. An Stelle 2 wird die Flasche in das Teill
und dieses gegen die Anschlußstellen der Rohreo und p gefühh, wo die Sterilisation
der Flaschen stattfindet, und dies wird an den Stellen 3, 4, 5 und
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wiederholt. An der Stelle 7 wird die Flasche an die Spülluftleitung
q und Abluftleitung P angeschlossen, dasselbe geschieht an der Stelle
8. Wenn es sich um einen Gegendruckfüller handelt, wird an dieser Stelle
die Flasche vorgespannt. Damit der Heberfüller nachher zu laufen beginnt, kann der
Druck dieser Vorspannung niedriger sein als der Druck im Behälter c und an der folgenden
Füllstelle das Rückluftventil erst geöffnet werden, wenn durch das Eindrücken der
Flüssigkeit in die Flasche der Druck in dieser gleich dem des Füllbehälters geworden
ist. Der Transport der Flasche vom äußern Kreis auf den inneren geschieht durch
eine Drehung der Flaschenhaltevorrichtung um i 8o' auf dem Weg von Stelle
8 nach Stelle 9,
die durch das Schaltkreuz k, in welches an
dieser Stelle die Bolzen y eingreifen, bewirkt wird. Bei 9 ist die
erste Füllstelle,- von hier an bleibt die Flasche' dauernd in gleicher Höhe und
wird an den Stellen io bis 16 gefüllt. Zwischen der Stelle 17 und 18, welch
letztere wieder auf die Stelle i trifft, wird die Flasche durch dieselbe* Drehbewegung
der Haltev-orricht:ung auf - den äußeren Kreis zuiückgebracht. An der Stelle
17 sinkt der
Unterteil n mit der Flasche wieder herab auf die Ebene
des Schaltsternes -, welcher die Flasche auf die Stelle x bringt, wo eine
Kronkorkverschließmaschine bekannter Art die Flasche verschließt. Bei der gleichen
Bewegung des Schaltsternes wird die neue Flasche an die Stelle i gebracht. An der
Stelle i sind die an dem mit der Flaschenhaltevorrichtung verbundenen Teil der Fülleitung
befindlichen Ventile geöffnet, so daß bei Gegendruckabfüllung an dieser Stelle Druckentlastung
stattfindet.
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Während jeder Schaltung wird eine neue Flasche auf die Stelle i gebracht
und die gefüllte in der Schaltpause verschlossen. Wie bei jedem kundfüller, so sind
auch bei der beschriebenen Konstruktion alle Füll- (und Sterilisier- Stellen gleichzeitig.
mit Flaschen besetzt. Fehlt einmal eine Flasche oder zerplatzt eine solche während
des Spannens oder Füllens, so senkt sich der Teil i, und die Ventile werden geschlossen,
wie dies in Abb. 2 an einer Stelle dargestellt ist.
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Die ganze Sterilisier- und Fülleinrichtung, bei Bedarf auch die Verschließmaschine,
ist auf diese Weise in eine Maschine verlegt. Außer den gewöhnlichen Vorteilen,
die eine solche Vereinigung mit sich bringt, wie Raumersparnis, Wegfall der Kosten
für besonderen Antrieb, Materialersparnis, hat eine solche Bauart in vorliegendem
Fall noch den weiteren Vorteil, daß erfindungsgemäß die Teile des Füllers, die mit
der Flasche unmittelbar in Berührung kommen, wie die Zentrierkonen an den Teilen
1 und die FüU-röhren f,- nach jeder Füllung mit der nächsten Flasche zusammen
sterilisiert werden. Durch die Vereinigung der Sterilisier-, Füll- und Verschließmaschine
in eine einzige Maschine wird auch die Möglichkeit einer Neuinfektion noch weiter'vermindert.
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Wenn, wie dies bei vorliegender Ausführung leicht möglich ist, die
ganze Maschine in einem dicht schließenden Gehäuse untergebracht wird, ist die Keimfreihaltung
in vollkommenster Weise möglich, wenn dieses Gehäuse im Innern von dem Sterilisationsgas
erfüllt ist, welches an allen Stellen, wo allenfalls eine Infektion noch stattfinden
kann, das sind die Trennungsstellen der Leitungen duf dem Weg von einer Sterilisatorstelle
zur nächsten, von der Spann- zur ersten Füllstelle und schließlich von der letzten
Füllstelle zur Verschließmaschine gegenwärtig ist. Dies ist bei einer Maschine gemäß
vorliegender Erfindung um so mehr möglich, als die einzelnen Bauelemente (Füllröhren,
Ventile usw.) verhältnismäßig einfach zu gestalten sind, so daß ihre Ausführung
in einem gegenüber den üblichen Sterilisationsmitteln beständigen Material zu veiwirklichen
ist. Dann steht auch nichts im Wege, die ganze Maschine vor Inbetriebsetzung anstatt
mit Dampf mit dem gasförfnigen Sterilisationsmittel keimfrei zu machen, was den
Vorteil mit sich bringt, daß das Material nicht hitzebeständig sein muß.
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Damit bei einer solchen zuletzt dargestellten Bauart das Sterilisationsgas
nicht nach außen in den Abfüllraum gelangt, ist für das Einbringen der leeren und
Ausführen der gefüllten, verschlossenen Flaschen eine mehrkammerige, drehbare Gasschleuse,
nach Art einer Mehrkammerdrehtüre anzuwenden. Die Kammern einer solchen Vorrichtung,
welche weder mit dem Innen- noch mit dem Außenraum in Verbindung stehen, können
in einfacher Weise mit der Spül- und Abluftleitung p und q verbunden
werden, so daß keine Gase nach außen gelangen und keine Belästigung des Bedienungspersonals
stattfindet. Dabei ist wesentlich, daß die ganze Maschine samt den beschriebenen
Hilfseinrichtungen auf kleinstem Raum mit geringem Material-und verhältnismäßig
>scheidenem.Ko#stenaufwand gebaut werden kann.