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Title:
FILLER ELEMENT AND FILLING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/124654
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a filler element (1) for filling bottles (4) or similar containers with liquid contents in a filling mode of the filler element. Said filler element comprises a liquid channel (6) which is formed in a filler element housing and can be connected to a vessel (3) for liquid contents, the channel forming a dispensing opening (8) for dispensing the contents into the respective container. In the filling mode and the CIP mode there is a continuous fluidic connection between a CIP connection (20) of an extended section (13) and a channel that acts as a CIP channel (19). A valve body (18) which is mounted on an element (14) for determining the fill level forms a valve assembly for switching the filling element (1) between the filling mode and the CIP mode.

Inventors:
CLÜSSERATH, Ludwig (Nikolaus-Lenau-Strasse 3, Bad Kreuznach, 55543, DE)
KRULITSCH, Dieter-Rudolf (Stromberger Strasse 22b, Bad Kreuznach, 55545, DE)
Application Number:
EP2013/001523
Publication Date:
August 21, 2014
Filing Date:
May 23, 2013
Export Citation:
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Assignee:
KHS GMBH (Juchostrasse 20, Dortmund, 44143, DE)
International Classes:
B67C3/00; B67C3/26
Foreign References:
DE102009009339A12010-08-26
DE3040880A11982-05-13
ITRE20080109A12010-05-14
DE19603604C11997-09-18
DE102009009339A12010-08-26
DE102011120164A12013-06-06
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Claims:
Patentansprüche

Füllelement zum Füllen von Flaschen oder dgl. Behältern (4) mit einem flüssigen Füllgut in einem Füll-Modus des Füllelementes (1), mit einem in einem Füllelementgehäuse (5) ausgebildeten und mit einem Füllgutkessel (3) verbindbaren Flüssigkeitskanal (6), der eine Abgabeöffnung (8) zum Abgeben des Füllgutes in den jeweiligen Behälter (4) bildet, mit wenigstens einem Flüssigkeitsventil (10) im Flüssigkeitskanal, mit einem die Füllhöhe des Füllgutes im Behälter steuernden füllhöhebestimmenden Element (14), welches mit einem über die Abgabeöffnung (8) vorstehenden Ende beim Füllen in den Behälter (4) hineinreicht und zur Einstellung der Füllhöhe in einem Einstellhub (H1) innerhalb eines Einstellhubbereichs axial verstellbar ist, mit einem in einem CIP-Modus im Füllelementgehäuse (5) ausgebildeten CIP- Strömungsweg für ein aus dem Füllgutkessel (3) zugeführtes, das Füllelement (1) durchströmendes und aus dem Füllelement in einen als CIP-Kanal dienenden Kanal (19) abgeführtes flüssiges CIP-Medium, wobei der ClP-Strömungsweg bei mit einem Spülverschluss (24) an seiner Abgabeöffnung (8) verschlossenem Füllelement (1) zumindest den Flüssigkeitskanal (6), eine im Füllelementgehäuse (5) ausgebildete Kammer (12) sowie eine Erweiterung (13) umfasst, die sich an die Kammer (12) zu einer der Abgabeöffnung (8) abgewandten Oberseite des Füllelementgehäuses (5) hin anschließt und durch die das füllhöhebestimmende Element (14) hindurchgeführt und mit dem CIP-Kanal (19) über einen CIP-Anschluss (20) verbunden ist, mit einer Ventilanordnung zum Umschalten des Füllelementes (1) zwischen dem Füll-Modus und dem CIP-Modus durch Sperren einer Fluid-Verbindung zwischen der Kammer (12) und dem als CIP-Kanal dienenden Kanal (19) im Füllmodus und durch Freigeben dieser Fluid-Verbindung im CIP-Modus, mit einem an dem füllhöhebestimmenden Element (14) vorgesehenen Ventilkörper (18), der während des Füll-Modus eine Fluid-Verbindung zwischen der Kammer (12) und dem CIP-Anschluss (20) der Erweiterung (13) sperrt und der für die Unschaltung in den CIP-Modus durch axiales Bewegen des füllhöhebestimmenden Elementes (14) in einem Öffnungshub (H2) die Fluid- Verbindung zwischen der Kammer 12 und dem CIP-Anschluss (20) der Erweiterung (13) öffnet, dadurch gekennzeichnet, dass im Füll-Modus und im CIP-Modus eine ständige Fluid-Verbindung zwischen dem CIP-Anschluss (20) der Erweiterung (13) und dem als C\P-Kana\ dienenden Kanal (19) besteht, und dass die Ventilanordnung für das Umschalten des Füllelementes (1 ) zwischen dem Füll-Modus und dem CIP-Modus von dem am füllhöhebestimmenden Element (14) angebrachten Ventilkörper (18) gebildet ist.

Füllelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung für das Umschalten des Füllelementes (1 ) zwischen dem Füll-Modus und dem CIP-Modus ausschließlich von dem am füllhöhebestimmenden Element (14) angebrachten Ventilkörper (18) gebildet ist.

Füllelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das füllhöhebestimmende Element (14) für eine Einstellung der Füllhöhe axial in einem Einstellhubbereich (H1) bewegbar ist, und dass sich hierbei der Ventilkörper (18) kolbenartig in der zylinderartig ausgebildeten Erweiterung (13), die Fluid-Verbindung zwischen der Kammer (12) und dem CIP-Anschluss (20) der Erweiterung (13) sperrend bewegt.

Füllelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass für das öffnen der Fluid-Verbindung zwischen der Kammer (12) und dem CIP-Anschluss (20) der Erweiterung (13) der Ventilkörper (18) aus der Erweiterung (13) in die Kammer (12), die einen gegenüber dem Ventilkörper (18) vergrößerten Querschnitt aufweist, oder in einen Teilbereich der Erweiterung (13) bewegt.

Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das füllhöhebestimmende Element (14) durch ein achsgleich mit einer Füllelementachse (FA) angeordnetes und einen Ventilstößel des wenigstens einen Flüssigkeitsventils (10) bildendes Rohrstück oder Ventilrohr (1 1) unter Ausbildung eines Ringkanals (15) zwischen dem füllhöhebestimmenden Element (14) und dem Rohrstück (1 1) hindurchgeführt ist, und dass der Ringkanal (15), der an der Unterseite des Füllelementes (1 ) offen ist und in die Kammer (12) mündet, Teil des ClP-Strömungsweges ist. 6. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der CIP-Anschluss der Erweiterung (13) von einem Kanal (20) im Füllelementgehäuse (5) gebildet ist, der mit dem für sämtliche Füllelemente (1) oder für eine Gruppe von mehreren Füllelementen (1) gemeinsamen als CIP-Kanal dienenden Kanal (19) eines mehrere Füllelemente (1) aufweisenden Füllsystems verbunden ist.

7. Füllelement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei aufgesetztem Spülverschluss oder aufgesetzter Spülglocke (24) der CIP- Strömungsweg aus dem Füllgutkessel (3) über den Flüssigkeitskanal (6), über das geöffnete Flüssigkeitsventil (10), über den Innenraum des Spülverschlusses (24), über den Ringkanal (15), über die Kammer (12), über das vom Ventilkörper (18) gebildete Ventil und über die Erweiterung (13) verläuft, die mit dem als CIP- Kanal dienenden Kanal (19) verbunden ist.

8. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das füllhöhebestimmende Element ein Trinox- oder Rückgasrohr (14) ist. 9. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es für ein Füllen der Behälter (4) mit Unterdruck oder Normaldruck bzw. Umgebungsdruck ausgebildet ist.

10. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Einzelfüllelement (1a.1 , 1a.2; 1b.1 , 1b.2) eines wenigstens zwei derartige Einzelfüllelemente aufweisenden Mehrfachfüllelementes (1a, 1b) ist.

11. Füllelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet durch eine gemeinsame VerStelleinrichtung (23) für die die Füllhöhe bestimmenden Elemente (14) der

Einzelfüllelemente (1a.1 , 1a.2; 1b.1 , 1b.2) des Mehrfachfüllelementes (1a, 1 b).

12. Füllelement nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausbildung der die Füllhöhe bestimmenden Elemente (14) als Trinox- oder Rückgasrohr (14) ein gemeinsames Steuerventil (16a) zum gesteuerten Verbinden sämtlicher Trinox- oder Rückgasrohre (14) des Mehrfachfüllelementes (1a, 1b) mit einem Gasraum, vorzugsweise mit einem Gasraum (3.2) des Füllgutkessels (3), oder dass bei Ausbildung der die Füllhöhe bestimmenden Elemente (14) als Trinox- oder Rückgasrohr (14)eine gemeinsame Rückschlagventilanordnung (28) vorgesehen ist, über die sämtliche Trinox- oder Rückgasrohre (14) des Mehrfachfüllelementes (1 a, 1 b) mit dem Gasraum, vorzugsweise mit dem Gasraum (3.2) des Füllgutkessels (3) verbunden sind. 13. Füllelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagventilanordnung (28) jeweils wenigstens ein Rückschlagventil (28.1 , 28.2) für jedes Trinox- oder Rückgasrohr (14) aufweist.

14. Füllelement nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagventilanordnung für einen Fluid-Strom aus dem jeweiligen Trinox- oder Rückgasrohr (14) in den Gasraum (3.2) öffnet, eine Strömung in entgegen gesetzter Richtung sperrt oder zumindest drosselt.

15. Füllelement nach einem der Ansprüche 12 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagventilanordnung (28) oder das wenigstens eine Rückschlagventil

(28.1 , 28.2) erst bei einem einen Fülldruck übersteigenden Druck öffnet.

16. Füllsystem mit einer Vielzahl von Füllelementen (1) an einem umlaufende antreibbaren Transportelement, beispielsweise an einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufende antreibbaren Rotor, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllelemente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet sind.

Description:
Füllelement sowie Füllsystem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Füllelement zum Füllen von Flaschen oder dgl. Behältern mit einem flüssigen Füllgut entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf ein Füllsystem entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 16.

Füllelemente zum Füllen von Behältern, insbesondere auch zum Füllen von Flaschen mit einem flüssigen Füllgut, beispielsweise mit Getränken, sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt, Bekannt ist hierbei auch, an dem jeweiligen Füllelement ein beim Füllen in den Behälter hineinreichendes und die Füllhöhe des Füllgutes im Behälter bestimmendes Element (nachstehend „füllhöhebestimmendes Element") vorzusehen, beispielsweise in Form einer stabförmigen Sonde mit wenigstens einem elektrischen Sondenkontakt oder in Form eines Trinox- oder Rückgasrohres. Hierbei ist auch bekannt, die in den Behältern erreichte Füllhöhe durch axiale Verstellung des füllhöhebestimmenden Elementes einzustellen, und zwar in einem axialen Einstellhubbereich. Das füllhöhebestimmende Element ist dabei durch das Füllelementgehäuse des Füllelementes hindurchgeführt und steht mit einer dem unteren Ende entfernt liegenden Länge an einem Gehäusedurchtrittsbereich aus dem Füllelementgehäuse nach oben vor.

Um ein Eindringen von Schmutz und/oder Keimen über den Gehäusedurchtrittsbereich in die Prozessseite des Füllelementes, d.h. in das Füllgut und/oder Prozessgas und/oder Vakuum führende Bereiche des Füllelementes insbesondere beim Verstellen des füllhöhebestimmenden Elementes zu vermeiden, ist bekannt, im Füllelement an den Durchtrittsbereich anschließend einen Schutzraum vorzusehen, der eine Teillänge des füllhöhebestimmenden Elementes aufnimmt (DE 10 2009 009 339 A1). Dieser Schutzraum ist während des Füllbetriebes beispielsweise mit dem Druck eines Inertgases beaufschlagt und durch eine Dichtung von Prozessgas und/oder Vakuum und/oder Füllgut führenden Bereichen getrennt. Die Dichtung befindet sich dabei an einem unteren, über die Abgabeöffnung des Füllelementes vorstehenden Ende eines den Schutzraum bildenden Rohrstücks. Während des Füllbetriebes ist das füllhöhebestimmende Element abgedichtet durch die Dichtung hindurchgeführt. Für eine CIP-Reinigung wird das füllhöhebestimmende Element in einem Öffnungshub nach oben aus der Dichtung herausbewegt, so dass sich durch die Dichtung eine Fluid-Verbindung für ein flüssiges CIP-Medium in den oder aus dem Schutzraum ergibt. Nachteilig ist hierbei u.a. die Anordnung der Dichtung am unteren, beim Füllen in den jeweiligen Behälter hineinreichenden Ende des den Schutzraum bildenden Rohrstücks.

Vorgeschlagen wurde in der nicht vorveröffentlichten DE 10 2011 120 164.9, eine an eine Kammer im Füllelementgehäuse anschließende Erweiterung, deren bezogen auf die Füllelementachse axiale Länge zumindest dem Verstellhubbereich entspricht als Schutzraum für das füllhöhebestimmende Element auszubilden und an diesem Element eine Dichtung vorzusehen, die bei axialen Einstellhüben des füllhöhebestimmenden Elementes innerhalb eines Einstellhubbereiches kolbenartig in der Erweiterung bewegt wird und den innerhalb der Erweiterung und oberhalb der Dichtung ausgebildeten Schutzraum von der Kammer trennt, die mit gegenüber der Erweiterung vergrößertem Querschnitt ausgeführt und während des Füllens (Füll- Modus) Teil eines Prozessgase führenden Gasweges ist. .

Für eine CIP-Reinigung bzw. für einen CIP-Modus des Füllelementes, d.h. zur Herstellung eines ClP-Strömungsweges, der die Kammer und deren Erweiterung einschließt, wird die Dichtung zur Öffnung der Fluid-Verbindung zwischen der Kammer und der Erweiterung in einem Öffnungshub in die Kammer bewegt. Nachteilig ist bei diesen Füllelementen aber, dass der jeweilige ClP-Strömungsweg durch das Füllelement erst durch öffnen eines weiteren, beispielsweise elektrisch oder pneumatisch betätigbaren und am Füllelement vorgesehenen Steuerventils hergestellt wird, was einen erhöhten konstruktiven und steuerungstechnischen Aufwand bedeutet.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Füllelement aufzuzeigen, bei dem bei vereinfachter Konstruktion und bei reduziertem Steuerungsaufwand ein Umschalten zwischen dem Füllmodus und dem CIP-Modus möglich ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Füllelement entsprechend Patentanspruch 1 ausgebildet. Ein Füllsystem ist Gegenstand des Patentanspruchs 16. Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Füllelementes besteht darin, dass der an dem füllhöhebestimmenden Element vorgesehene Ventilkörper, beispielsweise in Form einer Dichtung oder Ringdichtung, das alleinige Ventil bzw. Schaltelement bildet, mit dem das Füllelement lediglich durch axiales Bewegen des füllhöhebestimmenden Elementes in dem Öffnungshub aus dem Füll-Modus in den CIP-Modus bzw. mit einem dem Öffnungshub entgegengesetzten Hub aus dem CIP- Modus in den Füll-Modus geschaltet wird. Zusätzliche pneumatische und/oder elektrische oder auf andere Weise betätigte Ventile, die bei der Umstellung zwischen den beiden Modi geschaltet werden müssten, sind nicht erforderlich. Hierdurch ist es auch möglich, das Füllelement gänzlich ohne derartige, Kanäle oder Strömungswege innerhalb des Füllelementgehäuses schaltende Ventile auszubilden.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.

Der Ausdruck „im Wesentlichen" bzw. „etwa" bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 in vereinfachter Darstellung und im Schnitt ein Füllelement gemäß der Erfindung im Füll-Modus zusammen mit einer zu füllenden Flasche;

Figuren 2 und 3 in vergrößerten Darstellung Details der Figur 1 ;

Figur 4 in vereinfachter Darstellung und im Schnitt das Füllelement der Figur 1 im CIP-Modus;

Figur 5 in vergrößerten Darstellung ein Detail der Figur 4; Figur 6 in vereinfachter Darstellung und teilweise im Schnitt ein Mehrfach- Füllelement gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Figur 7 in einer Teildarstellung und im Schnitt eines der Einzelfüllelemente der Figur 6;

Figur 8 in vereinfachter Darstellung und teilweise im Schnitt ein Mehrfach- Füllelement gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Das in der Figur 1 allgemein mit bezeichnete Füllelement bildet zusammen mit einer Vielzahl gleichartiger Füllelemente 1 am Umfang eines um eine vertikale Maschinenachse umlaufenden Rotors 2 und zusammen mit einem am Rotor vorgesehenen, für sämtliche Füllelemente 1 gemeinsamen Füllgutkessel 3 das Füllsystem einer Füllmaschine umlaufender Bauart zum Füllen von Flaschen 4 mit einem flüssigen Füllgut. Das Füllelement 1 weist hierfür in einem Gehäuse 5 u.a. einen Flüssigkeitskanal 6 auf, der in seinem oberen Bereich über eine Produktleitung 7 mit dem Innenraum des Füllgutkessels 3 im Bereich des Kesselbodens verbunden ist und an der Unterseite des Gehäuses 5 eine ringförmige Abgabeöffnung 8 bildet, über die beim Füllen das flüssige Füllgut der jeweiligen, in Dichtlage am Füllelement 1 befindlichen Flasche 4 zufließt. Im Flüssigkeitskanal 6 ist in Strömungsrichtung des Füllgutes vor der Abgabeöffnung 8 ein Ventilkörper 9 vorgesehen, der ein Flüssigkeitsventil 10 bildet. Der Ventilkörper 9 ist an einem achsgleich mit einer vertikalen Füllelementachse FA angeordneten Ventilrohr 1 1 ausgebildet, welches als Betätigungsstößel zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsventils 10 dient und beidendig offen ist, und zwar an einem unteren, über die Abgabeöffnung 8 nach unten vorstehenden und beim Füllen in die Flasche 2 hineinreichenden Ende und an einem oberen, in einen Gasraum oder in eine Kammer 12 mündenden Ende. An die im Gehäuse 5 ausgebildeten Kammer 12 schließt sich an der dem Ventilrohr 11 abgewandten Oberseite eine Erweiterung 13 an, der kreiszylinderförmig und achsgleich mit der Füllelementachse FA ausgebildet ist und im Füll-Modus einen Schutzraum 13.1 bildet.

Während des Füllens ist der Füllgutkessel 3 mit dem flüssigen Füllgut teilgefüllt, so dass sich dort ein unterer Flüssigkeitsraum 3.1 und ein oberer Gasraum 3.2 ergeben. Als die füllhöhebestimmendes sondenartiges Element weist das Füllelement 1 ein als Rückgas- oder Trinoxrohr dienendes Rohr 14 auf, welches ebenfalls achsgleich mit der Füllelementachse FA angeordnet und von dem Ventilrohr 11 mit Abstand umschlossen ist, so das zwischen der Außenfläche des Rohres 14 und der Innenfläche des Ventilrohres 1 ein Ringkanal 15 gebildet ist, der mit seinem oberen Ende in die Kammer 12 mündet und an dem unteren Ende des Ventilrohres 11 offen ist. Zumindest während des Füllbetriebes bzw. im Füll-Modus steht das Rohr 14 mit seinem unteren Ende über das untere Ende des Ventilrohres 11 vor und reicht damit ebenfalls durch die Flaschenmündung in den Innenraum der zu füllenden Flasche hinein. Das Rohr 14, welches durch den Schutzraum 13.1 hindurchreicht, ist abgedichtet an der Oberseite des Füllelementes 1 aus dem Gehäuse 5 herausgeführt und außerhalb des Gehäuses 5 über ein Steuerventil 16 und eine flexible Leitung 17 mit dem Gasraum 3.2 verbunden. Auf dem Rohr 14 ist ein Ventilelement in Form einer Dichtung 18 fest vorgesehen, die während des Füllbetriebes bzw. im Füll-Modus kolbenartig und abgedichtet gegen die kreiszylinderförmige Innenfläche der Erweiterung 13 anliegt und dadurch die Kammer 12 von dem oberhalb der Dichtung 17 in der Erweiterung 13 gebildeten Schutzraum 13.1 trennt. Mit 19 ist ein Ringkanal bezeichnet, der für sämtliche Füllelemente 1 der Füllmaschine gemeinsam am Rotor 2 vorgesehen und über einen im Gehäuse 5 ausgebildeten Kanal 20 ständig mit dem oberen Ende der Erweiterung 13 verbunden ist. Der Ringkanal 19 führt bei der CIP-Reinigung und/oder CIP-Desinfektion der Füllelemente 1 bzw. der Füllmaschine oder des Füllsystems, d.h. im CIP-Modus das CIP-Medium und wird daher auch als CIP-Kanal bezeichnet. Der Ringkanal 19 befindet sich bei der dargestellten Ausführungsform auf einem horizontalen Niveau deutlich unter dem Niveau des Füllgutkessels 3 und des Bodens dieses Kessels. Das obere Ende der Erweiterung 13 bzw. des Schutzraumes 13.1 befindet sich etwa auf dem Niveau des Bodens des Füllgutkessels 3, auf jeden Fall aber auf einem horizontalen Niveau unterhalb des Niveaus des Füllgutspiegels im Füllgutkessel 3 und unterhalb des Niveaus der Kesseloberseite.

Während des Füllens ist die jeweilige mit ihrer Flaschenachse in der Füllelementachse FA angeordnete Flasche 4 mit ihrer Flaschenöffnung in Dichtlage gegen das Füllelement 1 bzw. gegen eine die Abgabeöffnung 8 umschließende Dichtung einer Zentriertulpe 21 angepresst. Zur Einstellung der jeweils gewünschten Füllhöhe ist das Rohr 14 in einem Verstellhub axial verstellbar (Doppelpfeil H1). Die axiale Länge der zylinderförmigen Erweiterung 13 ist dabei so gewählt, dass über den gesamten Einstellbereich des Verstellhubes sich die Dichtung 18 innerhalb der Erweiterung 13 bewegt, die Trennung zwischen der Kammer 12 und dem Schutzraum 13.1 also erhalten bleibt. Die Höheneinstellung des Rohres 14 erfolgt beispielsweise für sämtliche Füllelemente über eine gemeinsame Versteileinrichtung 23.

Mit dem Füllelement 1 sind unterschiedliche Füllverfahren möglich, beispielsweise ein Unterdruck-Füllen, bei dem der Gasraum 3.2 mit einem Unterdruck beispielsweise kleiner oder gleich 1000 Millibar beaufschlagt ist und bei dem das Flüssigkeitsventil 10 durch eine beispielsweise pneumatische Betätigungseinrichtung 22 geöffnet wird. Da sich die Flasche 4 in Dichtlage am Füllelement 1 befindet, stellt sich in der Flasche 4 und im Füllelement ein Unterdruck ein. Das Füllgut fließt dann entlang der Innenfläche der Wandung in die Flasche 4, wobei das von dem Füllgut aus dem Innenraum der Flasche 4 verdrängte Rückgas über das Rohr 14 in den Gasraum 3.2 zurückgeführt wird. Das Füllen der Flasche 4 wird selbsttätig beendet, wenn der in der Flasche 4 aufsteigende Füllgutspiegel das untere offene Ende des Rohres 14 übersteigt. Vor dem Absenken der gefüllten Flasche 4 schließt das Flüssigkeitsventil 10 und überschüssiges Füllgut wird aus der Flasche 4 über das Rohr 14 in den Füllgutkessel 3 abgesaugt. Die jeweilige Füllhöhe ist durch axiales Verstellen des Rohres 14 einstellbar.

In ähnlicher Weise erfolgt ein Unterdruckfüllen mit dem Füllelement 1 , wenn dessen Flüssigkeitsventil 10 so ausgebildet ist, dass es allein durch Anpressen der Flasche 1 gegen das Füllelement mechanisch geöffnet wird. Mit dem Füllelement sind ggf. bei geringfügigen konstruktiven . Anpassungen unterschiedliche Füllverfahren möglich, wobei bei allen Verfahren während des Füll- Modus der Schutzraum 13.1 über den Kanal 20 ständig mit dem beispielsweise drucklosen Ringkanal 19 verbunden ist. Für die CIP-Reinigung des die Füllelemente 1 aufweisenden Füllsystems wird auf jedes Füllelement eine Spülglocke 24 aufgesetzt, die einen nach außen hin verschlossenen Raum bildet, in den die Abgabeöffnung 8, der Ringkanal 15 und das Rohr 14 münden. Weiterhin wird für die CIP-Reinigung das jeweilige Rohr 14 in einem Öffnungshub H2 soweit nach unten bewegt, dass sich dann die Dichtung 18 in der Kammer 12 befindet, die einen im Vergleich zum Außendurchmesser der Dichtung 18 vergrößerten Durchmesser aufweist, so dass eine Verbindung zwischen der Kammer 12 und der Erweiterung 13 hergestellt ist. Der Füllgutkessel 3 wird mit dem jeweiligen flüssigen Medium für die CIP-Reinigung gefüllt.

Nach dem öffnen des Flüssigkeitsventils 10 entweder mechanisch durch die Spülglocke 24 oder aber durch die Betätigungseinrichtung 22 ergibt sich auf Grund des Niveauunterschiedes zwischen dem Füllgutkessel 3 und dem Ringkanal 19 sowie zwischen dem Füllgutkessel 3 und dem oberen Ende des Kanals 20 (CIP- Anschluss) eine Strömung des flüssigen CIP-Mediums aus dem Füllgutkessel 3 über die Produktleitung 7 in den Flüssigkeitskanal 6, aus dem Flüssigkeitskanal 6 über die Abgabeöffnung 8 in den Innenraum der Spülglocke 24, aus der Spülglocke 24 über den Ringkanal 15 in die Kammer 12 und die Erweiterung 13 und aus dem oberen Ende der Erweiterung 13 über den Kanal 20 in den Ringkanal 19, über den das flüssige CIP-Medium abgeleitet wird.

Die Figur 6 zeigt in einer Darstellung ähnlich Figur 1 ein Mehrfachfüllelement 1a zusammen mit dem Rotor 2, dem am Rotor 2 vorgesehenen Füllgutkessel 3 und zwei Behältern in Form von Flaschen 4. Das Mehrfachfüllelement 1 a besteht als Zweifachfüllelement aus zwei Einzelfüllelementen 1a.1 und 1a.2, die zumindest funktionsmäßig zu dem Mehrfachfüllelement 1a zusammengefasst sind und die jeweils eine Füllstelle zum Füllen eines Behälters in Form einer Flasche 4 bilden. Wie insbesondere auch die Figur 7 zeigt, entsprechen die Einzelfüllelemente 1a.1 und 1a.2 hinsichtlich ihrer Ausbildung und Funktion dem Füllelement 1 , insbesondere auch hinsichtlich der Ausbildung der Flüssigkeitskanäle 6, Abgabeöffnungen 8, Flüssigkeitsventile 10, der Ausbildung und Steuerung der Rohre 14, die für jedes Einzelfüllelement 1a.1 und 1a.2 jeweils gesondert vorgesehen sind, der Höhenverstellbarkeit der jeweils als Rückgas- und/oder Trinoxrohr dienenden Rohre 14 und der Steuerung der Verbindung zwischen dem Ringkanal 19, der bei der CIP- Reinigung und/oder CIP-Desinfektion wieder als CIP-Kanal dient, und der jeweiligen Kammer 12 durch axiales Verschieben der Rohre 14 dem Füllelement 1.

Wie die Figur 7 auch zeigt, unterscheiden sich die Einzelfüllelemente 1 a.1 und 1 a.2 von dem Füllelement 1 aber dadurch, dass jedes Einzelfüllelement 1 a.1 bzw. 1 a.2 zusätzlich Steuerventile, vorzugsweise pneumatisch betätigbare Steuerventile 25.1 - 25.4 aufweist, die Bestandteil von gesteuerten, im Füllelementgehäuse 5 ausgebildeten Gas- oder Strömungswegen sind, über die u.a. die Kammer 12 gesteuert mit dem Ringkanal 19 und zusätzlichen, am Rotor 2 für sämtliche Mehrfachfüllelemente 1a gemeinsam vorgesehenen Ringkanälen 26 und 27 verbindbar sind. Hinsichtlich ihrer Funktion insbesondere der Steuerung zum Öffnen der Verbindung zwischen der Kammer 20 und dem Ringkanal 19, der bei der CIP- Reinigung und/oder Desinfektion als CIP-Kanal das CIP-Reinigungs- und/oder - Desinfektionsmedium führt, entsprechend die Einzelfüllelemente 1a.1 und 1a.2 dem Füllelement 1.

Der Ringkanal 26 ist beispielsweise mit dem Gasraum 3.2 des Füllgutkessels 3 verbunden, sodass insbesondere beim Füllen das aus der jeweiligen Flasche 4 vom Füllgut verdrängte Füllgut bei geschlossenen Steuerventilen 25.1, 25.3 und 25.4 und geöffnetem Steuerventil 25.2 in den Ringkanal 26 oder aber über das Rohr 14 bei geöffnetem Steuerventil 16a in den Gasraum 3.2 strömt. Die Sollfüllhöhe in der jeweiligen, am Ende des Füllens bzw. der Füllphase überfüllten Flasche 4 wird beispielsweise dadurch eingestellt, dass bei geschlossenen Steuerventilen 25.2 - 25.4 das Steuerventil 25.1 zum öffnen der Verbindung zwischen der Kammer 12 und dem Ringkanal 19 geöffnet wird, der beim Füllen ein Trinox- oder Inertgas unter Druck, beispielsweise ein CÖ2-Gas oder Stickstoff unter Druck führt, sodass bei geöffnetem Steuerventil 16a durch das über die Kammer 12 und den Ringkanal 15 in den Kopfraum der Dichtlage am jeweiligen Einzelfüllelement 1.1 und 1a.2 eingeleitete Trinox-Gas überschüssiges Füllgut über das jeweilige als Trinox-Rohr dienende Rohr 14 in den Füllgutkessel 3 solange zurückgedrückt wird, bis das untere Ende dieses Rohres 14 aus dem Füllgutspiegel aufgetaucht und damit die Sollfüllhöhe erreicht ist. Vor dem Abziehen der Flasche 4 von dem jeweiligen Einzelfüllelement 1a.1 bzw. 1a.2 erfolgt das Schließen auch der Steuerventile 25.1 und 16a. Die Einzelfüllelemente 1 a.1 und, 1a.2 können jeweils eigenständige Füllelementgehäuse aufweisen oder aber sind in einem gemeinsamen Füllelementgehäuse realisiert.

Eine Besonderheit des Mehrfachfüllelementes 1 a besteht darin, dass für die Rohre 14 jedes Mehrfachfüllelementes 1a eine gemeinsame Hub- oder VerStelleinrichtung 23 vorgesehen ist. Eine weitere Besonderheit des Mehrfachfüllelementes 1a besteht darin, dass für beide Einzelfüllelemente 1a.1 und 1a.2 ein gemeinsames Steuerventil 16 und eine gemeinsame flexible Leitung 17 vorgesehen sind, die die beiden Rohre 14 gesteuert durch das Steuerventil 16 mit dem Gasraum 3.2 des Füllgutkessels verbindet.

Ebenso wie das Füllelement 1 kann auch das Mehrfachfüllelement 1a bzw. das jeweilige Füllsystem als Normaldruck-Füllsystem (Füllen unter Atmosphärendruck) betrieben werden. Hierbei wird während des Füllens das aus dem Innenraum der in Dichtlage am Füllelement angeordneten Flasche vom Füllgut verdrängte Gas bei geöffnetem Steuerventil 16 bzw. 16a über das Rohr in den Gasraum 3.2 des Füllgutkessels 3 zurückgeführt. Das Zufließen des Füllgutes in die Flasche wird automatisch durch das Eintauchen des Rohres 14 in den Füllgutspiegel und nach dem Aufsteigen des Füllgutes im Rohr 14 beendet. Nach dem Schließen des Flüssigkeitsventils und des Steuerventils 16 bzw. 16a kann die gefüllte Flasche abgezogen werden. Das Füllgut im jeweiligen Rohr 14 wird dort durch Pipettenwirkung gehalten und dann anschließend in die nächste zu füllende Flasche durch öffnen des Steuerventils 16 bzw. 16a eingebracht.

Die Figur 8 zeigt als weitere Ausführungsform ein Mehrfachfüllelement 1 b, welches wiederum als Zweifachfüllelement zwei Einzelfüllelemente 1 b.1 und 1 b.2 bildet, die hinsichtlich ihrer konstruktiven Ausgestaltung den Einzelfüllelementen 1 a.1 bzw. 1a.2 entsprechen. Das Mehrfachfüllelement 1b unterscheidet sich von dem Mehrfachfüllelement 1a lediglich dadurch, dass anstelle des gemeinsamen Steuerventils 16a eine Rückschlagventilanordnung 28 mit zwei Rückschlagventilen 28.1 und 28.2 vorgesehen ist, über die die Rohre 14 jeweils mit der gemeinsamen flexiblen Leitung 17 verbunden sind. Die Rückschlagventile 28.1 und 28.2 sind grundsätzlich so ausgebildet, dass sie für eine Fluid-Strömung aus dem betreffenden Rohr 14 in die flexible Leitung 17 öffnen und für eine Fluid-Strömung in umgekehrter Richtung sperren. Speziell sind die Rückschlagventile 28.1 und 28.2 bei der dargestellten Ausführungsform so ausgeführt, dass deren Ventilkörper leicht gewicht- und/oder federbelastet sind, sodass die Rückschlagventile 28.1 und 28.2 beim Füllen einen Rückgasstrom aus der jeweiligen Flasche 2 über das Rohr 14 unterbinden, das Rückgas vielmehr ausschließlich über den Ringkanal 15 und das beispielsweise geöffnete Steuerventil 25.2 in den Ringkanal 26 fließt. Das Füllen der in Dichtlage am Einzelfüllelement 1b.1 bzw. 1 b.2 angeordneten Flasche 4 wird automatisch dadurch beendet, wenn das untere, offene Ende des Rückgaskanals 15 in den Füllgutspiegel in der Flasche 4 eingetaucht ist. Die Einstellung der Sollfüllhöhe in der jeweils überfüllten Flasche 4 erfolgt mit dem unter Druck stehenden Trinox- oder Inertgas aus dem Ringkanal 19, welches durch Öffnen des Steuerventils 25.1 über den Ringkanal 15 in den Kopfraum der in Dichtlage am Einzelfüllelement 1 b.1 bzw. 1b.2 angeordneten Flasche 4 eingeleitet wird und dadurch überschüssiges Füllgut aus diesem Kopfraum in das als Trinoxrohr wirkende Rohr 14 und über dieses in den Füllgutkessel 3 verdrängt. Durch die Verwendung von zwei Rückschlagventile 28.1 und 28.2 wird ein unabhängiges Arbeiten beider Einzelfüllelemente 1 b.1 und 1 b.2 gewährleistet, insbesondere auch verhindert, dass beim Einstellen der Sollfüllhöhe in einer Flasche 4 über die Rohre 14 Füllgut in die andere Flasche 4 gedrückt wird.

Die Mehrfachfüllelemente 1a und 1b bzw. das diese Mehrfachfüllelemente aufweisende Füllsystem haben gegenüber dem Füllelement 1 bzw. gegenüber einem dieses Füllelement aufweisenden Füllsystem den zusätzlichen Vorteil, dass zumindest die Anzahl der benötigten Steuerventile 16 und der diese Ventile ansteuernden elektro-pneumatischen Ventile, die Anzahl der Rückschlagventilanordnungen 28 sowie die Anzahl der benötigten flexiblen Leitungen 17 bei vorgegebener Anzahl von Füllstellen um 50% reduziert werden kann, was u.a. eine erhebliche konstruktive und steuerungstechnische Vereinfachung sowie eine Reduzierung der Herstellungs- und Wartungskosten bedeutet. Das Mehrfachfüllelement 1 b hat gegenüber dem Mehrfachfüllelement 1 a den weiteren Vorteil, dass das Steuerventil 16a durch die Rückschlagventilanordnung 28 ersetzt ist und hierdurch der steuerungstechnische Aufwand noch weiter reduziert wird. Den Mehrfachfüllelementen 1a und 1 b ist gemeinsam, dass der von der Erweiterung 13 oberhalb der Dichtung 18 während des Füllmodus gebildete Schutzraum 13.1 von der Kammer 12 getrennt ist, aber über den Kanal 20 mit dem Ringkanal 19 in Verbindung steht, d.h. mit dem unter Druck stehenden Inertgas des Ringkanals 19, beispielsweise mit dem unter Druck stehenden Trinox-Gas beaufschlagt ist, und dass bei der CIP-Reinigung allein durch das gemeinsame Absenken beider Rohre 14 über den maximalen Verstellhub H1 hinaus, die Verbindung zwischen der Kammer 14 und der Erweiterung 13 vollständig geöffnet wird.

Die Besonderheit der Füllelemente 1 , 1a und 1 b besteht also unabhängig von den unterschiedlichen Füllverfahren und Ausgestaltungen insbesondere darin, dass im CIP-Modus der Schutzraum 13.1 über den Kanal 20 zwar ständig mit dem Ringkanal 19 verbunden, aber durch die Dichtung 18 von der Kammer 12 getrennt ist, und dass für den CIP-Modus die Kammer 12 und damit die von dem CIP-Medium zu behandelnden Räume, nämlich der Flüssigkeitskanal 6 und der Ringkanal 15 allein durch Verschieben der Dichtung 18 mit dem Rohr 14 in die Kammer 12 für die Strömung des CIP-Mediums geöffnet werden, die Dichtung 18 dabei das einzige, im Strömungsweg des CIP-Mediums angeordnete Steuer- oder Schaltventil bildet und ein Schalten anderer, beispielsweise pneumatisch oder elektrisch betätigter Ventile für die Umstellung zwischen dem CIP-Modus und dem Füll-Modus grundsätzlich nicht erforderlich ist.

Bezugszeichenliste

1, 1a, 1b Füllelement

2 Rotor

3 Füllgutkessel

3.1 Flüssigkeitsraum

3.2 Gasraum

4 Flasche

5 Füllelementgehäuse

6 Flüssigkeitskanal

7 Produktleitung

8 Abgabeöffnung

9 Ventilkörper

10 Flüssigkeitsventil

11 Ventilrohr

12 Kammer

13 Erweiterung der Kammer 12

13.1 Schutzraum

14 Rohr

15 Ringkanal

16 Steuerventil

17 flexible Leitung

18 Dichtung

19 Ringkanal

20 Kanal

21 Zentriertulpe

22 Betätigungseinrichtung

23 VerStelleinrichtung

24 Spülkappe

25.1 - 25.4 Steuerventil

26, 27 Ringkanal

28 Rückschlagventilanordnung

28.1 , 28.2 Rückschlagventil

FA Füllelementachse