DE1262155B

DE1262155B - Method and device for filling oxygen-sensitive drinking liquids, for example beer or wine, into elastic plastic vessels

Info

Publication number: DE1262155B
Application number: DEE25506A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl Keller
Original assignee: Enzinger Union Werke AG
Current assignee: Enzinger Union Werke AG
Priority date: 1963-09-12
Filing date: 1963-09-12
Publication date: 1968-02-29

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Abfüllen sauerstoffempfindlicher Trinkflüssigkeiten, zum Beispiel Bier oder Wein in elastische Kunststoffgefäße Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, nach dem kohlensäurehaltige oder kohlensäurefreie Trinkflüssigkeiten unabhängig von dem erforderlichen Gegendruck in elastische Kunststoffgefäße abgefüllt werden können, wobei zusätzlich eine Luftberührung der Flüssigkeiten zuverlässig vermieden wird. Solche Luftberührungen sind in jedem Falle von Nachteil, denn die Luft reagiert mit den Bestandteilen des Getränks und ergibt Oxydationsprodukte, die für den Geschmack und die Haltbarkeit, Aussehen u. dgl. durchweg nachteilig sind. Auch das Aroma und der Gehalt an Vitaminen wird durch Lufteinflüsse stark beeinträchtigt.Process and device for filling oxygen-sensitive drinking liquids, for example beer or wine in elastic plastic containers The invention relates relies on a process by which carbonated or non-carbonated drinking liquids filled into elastic plastic containers regardless of the required counter pressure can be, in addition, air contact of the liquids is reliable is avoided. Such air contact is in any case a disadvantage, because the Air reacts with the components of the drink and results in oxidation products, which are consistently disadvantageous for taste and shelf life, appearance and the like are. The aroma and the content of vitamins are also strong due to the influence of air impaired.

Werden die Getränke in bekannter Weise in Glasflaschen oder sonstige starre Behälter eingefüllt, dann ergibt sich auf jeden Fall eine mehr oder weniger große Luftberührung, und häufig treten auch Lufteinschlüsse im Flaschenhals oder im Oberteil der Gefäße auf. Soweit das Getränk zum Schäumen neigt, kann durch eine Schaumkrone die Luft und damit der Sauerstoff im Flaschen- oder Behälteroberteil verdrängt werden. Die Luftberührung während des Einlaufens des Getränkes ist damit aber noch nicht behoben. Die Luftberührung beim Einlaufen ist je nach der Ausbildung des Füllorgans verschieden. Aber nur durch völliges Vorfüllen der festen Flaschen mit indifferentem Gas, z. B. CO2, kann dieser Einfluß beim Einlaufen unterbunden werden. Are the drinks in a known manner in glass bottles or other Rigid container filled, then in any case a more or less results large air contact, and air pockets often occur in the neck of the bottle or in the upper part of the vessels. As far as the drink tends to foam, a Foam crown the air and thus the oxygen in the bottle or container top be displaced. The air contact during the intake of the drink is thus but not fixed yet. The air contact when running in depends on the training of the filling organ different. But only by completely pre-filling the solid bottles with inert gas, e.g. B. CO2, this influence can be prevented when running in will.

Es erfordert aber großen Aufwand, die Flaschen mit CO2 völlig vorzuspannen. Zumeist wird nur ein Teil der Luft durch CO2 oder ein anderes, indifferentes Gas, z. B. Stickstoff, ersetzt. Die Vorevakuierung bringt ebenfalls nur einen teilweisen Erfolg, denn das Vakuum kann nie die Luft völlig aus der Flasche entfernen. Auch eine anschließende Vorspannung mit CO2 bringt darüber hinaus keine weitere Verminderung der verbliebenen Luftmenge.However, it takes a great deal of effort to fully preload the cylinders with CO2. Most of the time, only part of the air is absorbed by CO2 or another, indifferent gas, z. B. nitrogen replaced. The pre-evacuation also only brings a partial one Success, because the vacuum can never completely remove the air from the bottle. Even a subsequent pre-stressing with CO2 does not bring about any further reduction the remaining amount of air.

Beim Abfüllen von Trinkilüssigkeiten in elastische Kunststoffgefäße, Beutel, Schläuche oder aus Kunststoff unmittelbar hergestellte Packungen kann die Packung zur Vermeidung von Lufteinflüssen zunächst mit Hilfe von Kohlensäure od. dgl. entfaltet und vorgespannt werden. Anders als bei Flaschen, Dosen u. dgl., die sämtliche starre Wände haben, kann bei der Verwendung von elastischen Kunststoffschläuchen u. dgl. nicht ohne weiteres Gegendruck im Behälter aufgebaut werden. Vielfach würde das ein Überdehnen des elastischen Materials und sogar ein Platzen bewirken. Man kann aber die abzufüllende Flüssigkeit zumeist nicht ohne Gegendruck in den Kunststoffbehälter einströmen lassen, vor allem dann nicht, wenn es sich um kohlensäurehaltige Getränke handelt, die zwingend unter Gegendruck abgefüllt werden müssen (z. B. Bier), damit nicht eine Entbindung von Kohlensäure während des Abfüllvorganges und damit ein Überschäumen und Übersprudeln auftritt. Insofern ist auch bisher die Anwendung von Kunststoffgefäßen für die Abfüllung von Bier praktisch nicht durchgedrungen. Es ist auch bereits bekannt, zunächst zusammengefaltete Plastikschläuche durch Einführen des Füllgutes mit Hilfe von Kolbenmeßfüllern zu füllen, wobei aus dem zuvor zusammengefalteten Schlauch eine kissenartige oder schlauchförmige Packung hergestellt wird. Für die Abfüllung von Bier und anderer kohlensäurehaltiger Getränke in beutelförmige Behälter ist dieses Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung nicht brauchbar. Solche Kohlensäure enthaltenden Getränke müssen unter Überdruck abgefüllt werden. Es ist auch bereits bekannt, dünnwandige Metall- und Plastikbehälter mit kohlensäurehaltigen Getränken zu füllen, wobei jedoch zur Erhöhung der Stabilität des Behälters von außen her ein dem in den Behälter einzuleitenden Vorspanndruck entgegengesetzter Außendruck auf den Behälter ausgeübt wird. Hierbei muß der abzufüllende dünnwandige Behälter jedoch druckdicht in eine Druckhaube eingebracht werden.When filling drinking liquids into elastic plastic containers, Bags, tubes or packs made directly from plastic can be the To avoid air influences, pack first with the help of carbonic acid or. Like. Be unfolded and biased. Unlike bottles, cans and the like all rigid walls can be achieved with the use of elastic plastic tubing and the like cannot be built up in the container without further counterpressure. Multiple would that cause the elastic material to overstretch and even burst. Man however, the liquid to be filled can usually not enter the plastic container without counterpressure Let it flow in, especially when it comes to carbonated drinks acts, which must be filled under counter pressure (e.g. beer), so not a release of carbonic acid during the filling process and thus foaming over and bubbling occurs. In this respect, the use of plastic containers has also been the case up to now practically not penetrated for bottling beer. It is also already known first folded plastic tubes by inserting the filling material with the help to be filled by piston measuring fillers, taking from the previously folded tube a pillow-like or tubular pack is produced. For bottling of beer and other carbonated drinks is in bag-shaped containers this method and the associated device are not useful. Such carbonic acid containing drinks must be filled under positive pressure. It is already known, thin-walled metal and plastic containers with carbonated beverages to fill, but to increase the stability of the container from the outside an external pressure opposite to the pre-tensioning pressure to be introduced into the container is exerted on the container. The thin-walled container to be filled must be used however, they can be introduced into a pressure hood in a pressure-tight manner.

Die Füllung des Behälters erfolgt hierbei wie üblich unter Gegendruck. Der Gegendruck wird zunächst in den Behälter eingeleitet und auch unter die Druckhaube. Dadurch wird das Material auf der Innen- und Außenseite gleichmäßig mit Gegendruck beaufschlagt. So kann man auch dünnwandige Behälter unter Verwendung von höherem Gegendruck zur Abfüllung von kohlensäurehaltigen Getränken benutzen. Der Füllvorgang ist jedoch wie bei allen anderen Gegendruckfülleinrichtungen. Im Innern des Behälters muß Gegendruck aufgebaut und beim Füllvorgang Rückgas weggeführt werden. Es müssen besondere Schaltungen des Füllorgans für die Beendigung des Füllvorganges vorgesehen sein. Ein erheblicher Aufwand zur Steuerung des Druckes unter der Druckhaube ist zusätzlich erforderlich.The filling of the container takes place here as usual under counter pressure. The counterpressure is first introduced into the container and also under the pressure hood. As a result, the material is evenly counterpressed on the inside and outside applied. So you can also use thin-walled containers with higher Use counter pressure to fill carbonated beverages. The filling process however, is like any other counter pressure filler. Inside the Container counterpressure must be built up and return gas must be removed during the filling process. To have to special circuits of the filling element are provided for the termination of the filling process be. A considerable effort to control the pressure under the pressure hood is additionally required.

Aufgabe der Erfindung ist ein für die Abfüllung von kohlensäurehaltigen Flüssigkeiten in dünnwandige Plastikbeutelund Behälter geeignetes Verfahren, das nur wenig Aufwand erfordert unter Ausnutzung der vom dünnwandigen elastischen Material hergegebenen Vorteile. Ausgehend von einem solchen Verfahren wird zur Lösung dieser Aufgabe gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Flüssigkeit in bekannter Weise in einen durch Flachpressen luftleer gemachten Behälter unter Ausdehnung und Entfaltung seiner Wände eingefüllt wird, wobei die Wände des sich entfaltenden Behälters unter einem die Entbindung der Kohlensäure verhindernden Außendruck stehen, der geringer ist als der Fülldruck und der erst am Ende der Füllung zur Begrenzung der Füllmenge dem Fülldruck gleich ist.The object of the invention is a for the filling of carbonated Liquids in thin-walled plastic bags and containers is a suitable method that Requires little effort by taking advantage of the thin-walled elastic material given advantages. Starting from such a method, this is the solution Object proposed according to the invention that the liquid in a known manner into a container evacuated by pressing flat with expansion and unfolding its walls is filled, with the walls of the unfolding container underneath the external pressure preventing the release of carbonic acid, the lower is than the filling pressure and that only at the end of filling to limit the filling quantity is equal to the filling pressure.

Bei diesem Verfahren entfällt völlig die beim Abfüllen von kohlensäurehaltigen Getränken übliche innere Vorspannung der Gefäße mit Gas. Es entfallen die hierfür und für die Ableitung des Rückgases erforderlichen Ventileinrichtungen. Außerdem ist keine Haube erforderlich, unter die zwecks Abstützung der dünnen Wände beim Füllorgan Gegendruck eingeführt werden muß. This process completely eliminates the need for bottling carbonated products Internal pre-tensioning of the vessels with gas is usual for beverages. There are no for this and valve devices necessary for the discharge of the return gas. aside from that no hood is required under which to support the thin walls when Filling element counterpressure must be introduced.

Durch die Erfindung wird die Gegendruckabfüllung bei elastischen Kunststoffgefäßen ermöglicht, denn der außen auf die Gefäße einwirkende Druck muß vor und während des Füllvorganges dem Abfülldruck nahezu die Waage halten, so daß das Einströmen nach Art der isobarometrischen Flaschenfüller erfolgt. Lediglich eine geringe Druckdifferenz zwischen dem auf das Kunststoffgefäß einwirkenden äußeren Gegendruck und dem im Inneren des Kunststoffgefäßes auf die Gefäßwand nach außen wirkenden Fülldruck ist für die Einströmung und den Füllvorgang maßgeblich. The invention makes the counter pressure filling with elastic Plastic vessels allows, because the pressure acting on the outside of the vessels must before and during the filling process, the filling pressure is almost balanced, so that the inflow takes place in the manner of isobarometric bottle fillers. Only a small pressure difference between the outer one acting on the plastic vessel Counter pressure and the inside of the plastic vessel on the vessel wall to the outside acting filling pressure is decisive for the inflow and the filling process.

Die elastischen Gefäße werden bei der Gegendruckfüllung besonders für kohlensäurehaltige, unter Druck abzufüllende Flüssigkeiten, wie Bier, leicht etwas überdehnt, so daß das Volumen des Schlauchabschnittes oder des elastischen Gefäßes nicht mehr ohne weiteres als Maß für das abzufüllende Getränk dienen kann. Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung wird durch die maßhaltigen Außenabmessungen der Druckkammer bzw. durch die entsprechend gesteuerten und gegen Schluß des Füllvorganges ansteigenden äußeren Gegendrücke bewirkt, daß Überdehnungen der elastischen Gefäße nicht auftreten und keine zu großen Mengen abgefüllt werden. The elastic vessels become special with counter pressure filling for carbonated liquids to be filled under pressure, such as beer, light somewhat overstretched, so that the volume of the hose section or the elastic Vessel can no longer easily serve as a measure for the beverage to be filled. According to the method according to the invention, the dimensionally stable outer dimensions the pressure chamber or by the appropriately controlled and towards the end of the filling process increasing external counter-pressure causes overstretching of the elastic vessels do not occur and excessive quantities are not filled.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch eine jeweils einen Behälter aufnehmende Gegendruckvorrichtung mit nachgiebig gelagerten, unter einem die Entbindung von Kohlensäure verhindernden Außendruck stehenden, jeweils bis in eine Endstellung verschiebbaren Kammerwänden. The apparatus for performing the method is according to the invention characterized by a counter-pressure device which receives one container in each case with yielding, underneath one that prevents the release of carbonic acid Chamber walls standing outside pressure, each displaceable to an end position.

Außerdem ist bei der Vorrichtung erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Kammerwände mit mechanischen, pneumatischen oder hydraulischen Mitteln, z. B. Hebelgetrieben, Arbeitskolben od. dgl., verbunden sind und in den Endstellungen für die Kammerwände Anschläge vorgesehen sein können. In addition, it is provided according to the invention in the device that the chamber walls with mechanical, pneumatic or hydraulic means, e.g. B. Lever drives, working pistons or the like. Are connected and in the end positions stops can be provided for the chamber walls.

In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. In the drawings the invention is exemplary and schematic shown.

A b b. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer Füll- und Verschließmaschine zur Durchführung des Verfahrens in Ausgangsstellung; A b b. 2 zeigt die Gegendruckvorrichtung in Endstellung; A b b. 3 zeigt die Gegendruckstellung in Ausgangs-und Abb. 4 in Endposition; Ab b. 5 zeigt die Füll- und Verschließvorrichtung teilweise im Schnitt. A b b. 1 shows the basic structure of a filling and closing machine to carry out the procedure in the starting position; A b b. 2 shows the counter pressure device in end position; A b b. 3 shows the counter-pressure position in the starting position and Fig. 4 in End position; From b. 5 shows the filling and closing device partially in section.

Die gestapelten, aus fiachgedrückten Beuteln bestehenden Behälter 1 befinden sich in einem Magazin 2 und gelangen durch einen Überschieber 3 zu einer Vereinzelungsvorrichtung 4, aus der die flach gefalteten Behälter 1 zwischen Wände 5, 5 a einer Gegendruckvorrichtung 6, 6 a gelangen. Die Wände 5, 5 a werden, wie in Ab b. 3 dargestellt, vor dem Füllvorgang gegeneinandergepreßt, so daß aus dem Behälter la die Luft völlig verdrängt wird. The stacked containers made of squeezed bags 1 are located in a magazine 2 and pass through a slide 3 to a Separation device 4, from which the flat folded container 1 between walls 5, 5 a reach a counter pressure device 6, 6 a. The walls 5, 5 a will be like in Ab b. 3 shown, pressed against each other before the filling process, so that from the Container let the air be completely displaced.

Gleichzeitig erfolgt hierbei eine Zentrierung gegenüber einem Füllorgan 7, das sich nun gegen den Behälter la absenkt und dessen Füllstutzen 8 umgreift und ein Füllrohr 9 in den Füllstutzen 8 abdichtend einführt. Durch das Füllrohr 9 kann nun die Flüssigkeit mit Fülldruck direkt in den Behälter Ia eingelassen werden. Eine Luftberührung erfolgt hierbei nicht. Die Gegendruckvorrichtung 6, 6 a bewirkt über die Begrenzungswände 5, 5 a eine äußere Krafteinwirkung auf die Wand des Behälters la. Da diese Kraftwirkung der Oegendruckvorrichtung 6, 6 a etwas geringer ist als der im Inneren des Behälters 1a wirkende Fülldruck, erfolgt ein langsames Entfalten, Füllen und Aufblähen des Behälters la, bis die Wände 5, 5 a gegen Anschläge 10, 19a gelangen und damit der Füllvorgang blockiert und beendet ist.At the same time, it is centered with respect to a filling element 7, which is now lowered against the container la and engages around the filler neck 8 and introduces a filling pipe 9 into the filling neck 8 in a sealing manner. Through the filling pipe 9, the liquid can now be admitted directly into the container Ia with filling pressure. There is no air contact here. The counter-pressure device 6, 6 a causes An external force acting on the wall of the container via the boundary walls 5, 5 a la. Since this force effect of the Oegdruckvorrichtung 6, 6 a is slightly less than the filling pressure acting inside the container 1a, it unfolds slowly, Filling and inflating the container la until the walls 5, 5 a against stops 10, 19a arrive and thus the filling process is blocked and ended.

Eine weitere Ausdehnung der Behälter ist nicht möglich. Die Wände 5, 5a haben je eine Seitenwand Sb, so daß der Behälter 1 a, wie in Abb. 4 angegeben ist, allseits von festen Wänden umgeben und somit das Behältervolumen eindeutig gegeben ist. Die Druckkammer mit den Wänden 5, 5 a, 5 b kann auch als geschlossene Kammer vorgesehen sein, in die der Behälter eingeschleust wird. In die Kammer kann dann von außen her Luftdruck eingeleitet werden, der etwa dem Fülldruck entspricht. Der Füllvorgang ist beendet, sobald die Behälter in der Druckkammer keine weitere Ausdehnungsmöglichkeit haben, also den Raum weitgehend ausfüllen, oder sobald der in der Druckkammer herrschende Gegendruck den Abfülldruck erreicht oder ein wenig überschreitet.A further expansion of the container is not possible. The walls 5, 5a each have a side wall Sb, so that the container 1 a, as indicated in FIG is surrounded on all sides by solid walls and thus the container volume is clear given is. The pressure chamber with the walls 5, 5 a, 5 b can also be closed Chamber can be provided into which the container is introduced. Can in the chamber then air pressure can be introduced from the outside, which corresponds approximately to the filling pressure. The filling process is finished as soon as there are no more containers in the pressure chamber Have the opportunity to expand, i.e. largely fill the space, or as soon as the The back pressure prevailing in the pressure chamber reaches the filling pressure or a little exceeds.

In Ab b. 5 ist in größerem Maßstab das Füllrohr 9 mit einer Haltevorrichtung 11 für den Füllstutzen 8 des Behälters la schematisch dargestellt. Die Haltevorrichtung 11 kann als zangenartiges, in Richtung des Pfeiles 12 um Gelenke 13 klappbares Element ausgebildet sein, das auf dem Füllrohr 9 über eine eigene Hubeinrichtung 14 auf und ab bewegbar ist. In Ab b. 5 is the filling pipe 9 with a holding device on a larger scale 11 for the filler neck 8 of the container la is shown schematically. The holding device 11 can be a pincer-like element that can be folded around joints 13 in the direction of arrow 12 be formed on the filling pipe 9 via its own lifting device 14 and is movable from.

Die Haltevorrichtung 11 umgreift dann im gespreizten Zustand zunächst einen nach oben stehenden Füllstutzen 8, unterfährt mit einer Greifeinrichtung 15 den Rand 16 des Stutzens 8 und bringt den gesamten Behälter 1 a gegen das Füllrohr, das dann in den Füllrohrstutzen 8 eingeführt werden kann. Die Greifeinrichtung 15 bewirkt dann einen festen und dichten Sitz des Stutzens 8 auf dem Füllrohr, so daß eine Füllung des Behälters la unter erhöhtem Fülldruck, wie das für kohlensäurehaltige Flüssigkeiten erforderlich ist, erfolgen kann. Der nötige Gegendruck wird durch die Begrenzungswände 5, 5 a erzeugt. Die Wände 5, 5 a entfernen sich mit fortschreitender Füllung des Behälters la voneinander.The holding device 11 then first engages around in the spread state an upwardly standing filler neck 8, under which a gripping device 15 passes the edge 16 of the nozzle 8 and brings the entire container 1 a against the filling tube, which can then be introduced into the filling pipe socket 8. The gripping device 15 then causes a firm and tight fit of the nozzle 8 on the filling tube, so that a filling of the container la under increased filling pressure, as the for carbonated liquids is required, can be done. The necessary one Back pressure is generated by the boundary walls 5, 5 a. Remove the walls 5, 5 a with progressive filling of the container la from each other.

Nach beendeter Füllung wird über Schweißstücke 17, 17 a, die sich gegen den unteren Teil des Einfüllstutzens des Behälters la bewegen, dieser dicht verschweißt. In ähnlicher Weise kann eine Klammerung vorgenommen werden, falls keine Verschweißung erfolgen soll.When the filling is complete, weldments 17, 17 a, which are move against the lower part of the filler neck of the container la, this tight welded. Similarly, parentheses can be made if none Welding should take place.

Claims

Claims: 1. Method for filling oxygen-sensitive, carbonated liquids, such as B. beer, in plastic container made of thin-walled flexible material, in which a constantly the during filling under overpressure Plastic container from the outside supporting pressure is maintained at least is equal to the filling pressure, and at which the container outside and inside after filling is relieved of pressure and sealed, characterized in that the liquid in a known manner in a container made evacuated by pressing flat Expansion and unfolding of its walls is filled in, the walls of the itself unfolding The container are under an external pressure preventing the release of carbonic acid, which is lower than the filling pressure and which is only used for limitation at the end of filling the filling volume is the same as the filling pressure.

2. Device for performing the method according to claim 1, characterized by a counter-pressure device (6, 6a) each accommodating a container resiliently stored, under one that prevents the release of carbonic acid Chamber walls standing outside pressure, each displaceable to an end position (5, 5a, Sb).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the chamber walls (5, 5 a, 5 b) with mechanical, pneumatic or hydraulic means, e.g. B. lever drives, Working piston or the like. Are connected and in the end positions for the chamber walls Stops (10, 10a) can be provided.

Considered publications: German Patent Specifications No. 976462,1112943,1143,435; German utility model No. 1 792 288, 1 874 785; French patents nos. 1 200 786, 1315256.