DE102011100560B3

DE102011100560B3 - Vorrichtung zum Befüllen eines Behältnisses mit einer zum Verzehr bestimmten Flüssigkeit

Info

Publication number: DE102011100560B3
Application number: DE102011100560A
Authority: DE
Inventors: Benedikt Leibinger
Original assignee: LEIBINGER SMB TECHNIK GmbH
Current assignee: Leibinger GmbH
Priority date: 2011-05-05
Filing date: 2011-05-05
Publication date: 2012-03-15
Anticipated expiration: 2031-05-06
Also published as: EP2704980A1; AU2012250379A1; US20170174492A1; US20140047797A1; US10427927B2; CN103502136B; WO2012149917A1; JP2014514221A; AU2012250379B2; AU2012250379C1; EP2704980B1; JP5893130B2; ES2569667T3; CN103502136A

Abstract

Eine Vorrichtung zum Befüllen eines mit Flüssigkeit 7 gefüllten Behältnisses 1 weist einen ballonartigen Körper 6 auf, welcher in das Behältnis 1 eingeführt wird. In diesen ballonartigen Körper 6 wird ein Expansionsmedium 8 eingeführt, so daß sich der ballonartige Körper 6 aufbläht. Anschließend wird der ballonartige Körper 6 wieder entleert, so daß die zu befüllende Flüssigkeit 7 angesaugt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behältnisses mit einer zum Verzehr bestimmten Flüssigkeit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zum Befüllen eines Behältnisses, insbesondere Flasche, mit einer zum Verzehr bestimmten Flüssigkeit, insbesondere Getränk, wird diese Flüssigkeit dem Behältnis beispielsweise mittels einer Zuführsonde zugeführt. Das Problem dabei ist, daß die Flüssigkeit der Umgebungsluft ausgesetzt ist mit der Folge von unerwünschter Gasentbindung, Gasaustausch oder Gaseintrag.
Die WO 87/06922 A1 zeigt einen Container zum Speichern von zwei verschiedenen Flüssigkeiten der eingangs angegebenen Art, ohne daß diese Flüssigkeiten miteinander in Kontakt gelangen. Ein Anwendungsgebiet sind dabei Ölfrachter, bei welchen der Laderaum nach Entladen des Öls mit Wasser befüllt werden soll. Ein anderes Anwendungsgebiet ist der Transport von Flüssigkeiten in Lastkraftwagen, wobei nach der Entladung einer Flüssigkeit einer ersten Art eine Flüssigkeit zweiter Art zugeführt werden soll. Das Speichersystem für die beiden Flüssigkeiten besteht darin, daß sich in einem Gehäuse zwei Öffnungen befinden, welche den beiden Flüssigkeiten zugeordnet sind. Die eine Öffnung ist dabei mit einem ballonartigen Körper versehen, welcher sich permanent innerhalb des Behälters befindet.
Innerhalb des ballonartigen Körpers befindet sich dabei eine erste Flüssigkeit, während sich im restlichen Raum des Behälters – durch den ballonartigen Körper abgedichtet – eine zweite Flüssigkeit befindet. Soll die Flüssigkeit aus dem ballonartigen Körper durch die Öffnung entleert werden, wird über die Zuführöffnung die Flüssigkeit zugeführt. Dadurch wirkt auf den ballonartigen Körper ein Überdruck mit der Folge, daß die darin befindliche Flüssigkeit durch die Öffnung hinausgepreßt wird. Soll umgekehrt Flüssigkeit zugeführt werden, wird diese über die Öffnung eingegeben. Dadurch bläht sich der ballonartige Körper auf und übt auf die Flüssigkeit einen Überdruck aus, so daß diese über die Öffnung entweicht. Dadurch ist insgesamt eine Art Pendelbefüllung für die beiden Flüssigkeiten geschaffen.
Die JP 11 334 798 A zeigt ein Verfahren zum Entleeren einer Flasche, welche mit Wein befüllt ist. Zu diesem Zweck ist die Flasche mit der Öffnung nach unten auf den Kopf gestellt. Im Flaschenhals befindet sich ein Verschlußstück, in welchem zum einen ein erstes Rohr und zum anderen ein zweites Rohr angeordnet ist. Das zweite Rohr ragt ins Innere der Flasche und besitzt an seinem freien Ende abgedichtet einen flüssigkeitsdichten sowie gasdichten, ballonartigen Körper. Zum Entleeren der Flasche wird über das zweite Rohr dem ballonartigen Körper Luft zugeführt, so daß sich dieser aufbläht. Dadurch wird der in der Flasche befindliche Wein durch das erste Rohr nach unten hin hinausgedrückt.
Dies US 5 499 758 A zeigt eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Entleeren eines Behälters, welcher mit einer Flüssigkeit befüllt ist. Die Entleervorrichtung besteht aus einer Kappe, welche auf die Öffnung des Behälters abgedichtet aufgesetzt wird. Die Kappe weist dabei unterseitig ein Rohr auf, welches im aufgesetzten Zustand der Kappe in die Flasche bis auf den Boden hineinragt. Das Rohr ist dabei abgedichtet von einem ballonartigen Körper umgeben. Zum Entleeren der Flasche wird über die Kappe dem Ballon Luft zugeführt, so daß sich dieser aufbläht und dabei die in der Flasche sich befindende Flüssigkeit zu verdrängen versucht. Diese entweicht durch die untere Öffnung des Rohres und steigt in diesem hoch. Der Austritt der Flüssigkeit erfolgt dann über die Kappe.
Die AT 007 079 U2 zeigt eine Bewässerungsanlage, welche vom Prinzip her wie die vorbeschriebene Lagereinrichtung für zwei Flüssigkeiten funktioniert. Es ist ein Behälter vorgesehen, in welchem sich eine geschlossene Blase aus einem flexiblem Werkstoff befindet. Diesem wird über eine Zuführung Wasser zugeführt. Gleichzeitig wird Wasser, welches sich außerhalb der Blase, jedoch innerhalb des Behälters befindet über die Leitung abgeführt. Das System funktioniert dabei umgekehrt entsprechend. Sinn und Zweck ist es, daß man zwei verschiedene Wasserreservoirs hat, wobei sich in dem einen Wasserreservoir das Wasser absetzen kann, um so die Pflanzenqualität zu verbessern.
Die US 3 306 503 A zeigt eine Vorrichtung zum Entleeren eines Behältnisses, welches mit einer Flüssigkeit befüllt ist. Zu diesem Zweck wird ein Rohr in das Behältnis eingeführt, wobei das Rohr an einer Kappe angeordnet ist und dicht auf der Behälteröffnung aufliegt. Das Rohr ist dabei von einem ballonartigen Körper umgeben. Zum Entleeren der Flüssigkeit wird über das Rohr dem ballonartigen Körper über die Öffnung, welche im Rohr ausgebildet ist, Luft zugeführt. Die Folge davon ist, daß sich der ballonartige Körper aufbläht und dabei die Flüssigkeit aus dem Behältnis hinausdrückt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behältnisses mit einer zum Verzehr bestimmten Flüssigkeit der eingangs angegebenen Art zu schaffen, mittels welcher der Befüllvorgang vereinfacht ist.
Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Dadurch ist eine Vorrichtung zum effektiven gaskontaktlosen Befüllen eines Behältnisses mit einer zum Verzehr bestimmten Flüssigkeit geschaffen. Die Vorrichtung und das damit verbundene Befüllverfahren zeichnen sich dadurch aus, daß die Flüssigkeit während des Befüllprozesses nicht in Berührung mit einem Umgebungsgas, insbesondere der Umgebungsluft, gelangt. Der Vorteil dieses Verfahrens besteht somit darin, daß die Flüssigkeit beim Befüllen des Behältnisses keinerlei Gasentbindung, Gasaustausch oder Gaseintrag unterliegt. Die Durchführung des Verfahrens mittels der erfindungsgemäßen Befüllvorrichtung sieht vor, daß in das Behältnis zunächst wenigstens ein ballonartiger, ausdehnbarer Körper eingeführt wird. Dieser kann im Ausgangszustand beliebig geformt sein. Dabei ist/sind der oder die ballonartigen Körper an einem Rohr angeordnet, wobei der ballonartige Körper dieses Rohr umhüllt. Indem dieser ballonartige Körper nach dem Einführen in das Behältnis mittels eines Mediums befüllt wird, wird dadurch der Innenraum des Behältnisses vollständig ausgefüllt. Dies bedeutet, daß sich dieser ballonartige Körper beim Einfüllen des Mediums in der Art eines Luftballons ausdehnt und – umgekehrt – beim Abpumpen des Mediums wieder in seine Ausgangsform zurückkehrt. Die Verwendung eines Rohres hat den Vorteil, daß es zusammen mit dem ballonartigen Körper sehr einfach in das Behältnis eingeführt werden kann. Denn beim Einführen des ballonartigen Körpers in das Behältnis nimmt dieser Körper nur ein sehr geringes Volumen ein, so daß der Einführvorgang problemlos durchgeführt werden kann. Wenn dann durch das Rohr hindurch dem ballonartigen Körper ein Expansionsmedium zugeführt wird, bläht sich der ballonartige Körper um das Rohr herum auf. Zu diesem Zweck ist das Rohr entsprechend der Anzahl der ballonartigen Körper mit entsprechenden Öffnungen zum Austritt des Expansionsmediums versehen. Anschließend wird das Expansionsmedium aus dem ballonartigen Körper wieder abgesaugt. Es bildet sich in dem Behältnis ein Raum zwischen dem ballonartigen Körper und der Innenwandung des Behältnisses zusammen mit einem Unterdruck, welcher die zu befüllende Flüssigkeit ansaugt und somit das Behältnis allmählich mit der Flüssigkeit befüllt. Da der ballonartige Körper flüssigkeitsdicht sowie gasdicht ist, gelangt das in diesem ballonartigen Körper befindliche Expansionsmedium nicht in Kontakt mit dem Flüssigkeit. Nach dem vollständigen Befüllen des Behältnisses wird der ballonartige Körper wieder aus dem Behältnis herausgenommen und für den nächsten Befüllvorgang bereitgestellt.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 schlägt vor, daß sich der wenigstens eine ballonartige Körper gezielt aufblasen und vor allem wieder entleeren läßt, und zwar so, daß sämtliche in das Behältnis einzugebende Flüssigkeit problemlos dem Behältnis zugeführt werden kann. Technisch kann dies derart umgesetzt werden, daß der ballonartige Körper entsprechend profiliert ist, d. h. daß sich bei dessen Entleerung mit dem Expansionsmedium zunächst das Profil im Bereich des Behältnisöffnung entleert, um dann sukzessive hin zum Behältnisboden zu wandern. Alternativ ist es auch möglich, daß mehrere ballonartige Körper vorgesehen sind, beispielsweise ein erster ballonartiger Körper im Bodenbereich der Behältnis, ein zweiter ballonartiger Körper im Mittelbereich der Behältnis sowie schließlich ein dritter ballonartiger Körper im Behältnisöffnungsbereich. Diese werden der Reihe nach aufgebläht sowie – vor allem – während des Befüllvorgangs mit der Flüssigkeit entleert.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 schlägt vor, daß das Rohr an einer Kappe angeordnet ist. Dies bedeutet, daß nach dem Einführen des Rohres in das Behältnis diese Kappe auf der Behältnisöffnung aufliegt und somit für den Befüllvorgang einen flüssigkeitsdichten Abschluß mit der Behältnisöffnung schafft.
Vorzugsweise weist die zuvor beschriebene Kappe gemäß der Weiterbildung in Anspruch 4 eine Öffnung auf, durch die hindurch die Flüssigkeit zugeführt wird.
Gemäß der Weiterbildung in Anspruch 5 kann als Medium zum Befüllen des oder der ballonartigen Körper ein Gas, insbesondere Luft, oder eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, verwendet werden.
Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Befüllvorrichtung zum Befüllen eines Behältnisses mit einer zum Verzehr bestimmten Flüssigkeit werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:
1a bis 1f eine erste Ausführungsform, wobei verschiedene Verfahrensabschnitte dargestellt sind;
2 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung;
3a bis 3d eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung unter Verwendung von drei ballonartigen Körpern, ebenfalls in verschiedenen Verfahrensabschnitten.
1a der ersten Ausführungsform der Befüllvorrichtung zeigt ein Behältnis 1 in Form einer Flasche mit einer Behältnisöffnung 2. Die Befüllvorrichtung besteht zunächst aus einem Rohr 3, welches in einer Kappe 4 gehalten ist. Dieses Rohr 3 ist unterseitig offen. Außerdem weist es am oberen Ende eine Zuführungsöffnung für ein Medium auf. Die Kappe 4 weist schließlich noch eine seitliche Öffnung 5 auf.
Auf das Rohr 3 ist ein flexibler Körper 6 aufgeschoben und mit seinem oberen Umfangsrand dicht an der Kappe 4 befestigt. Dieser Körper 6 kann zu einer Art Ballon aufgeblasen werden.
Die Funktionsweise ist wie folgt:
Die Befüllvorrichtung wird mit dem Rohr 3 voran in das Behältnis 1 durch die Behältnisöffnung 2 hindurch eingeführt. 1b zeigt die Situation, wenn die Befüllvorrichtung vollständig eingeführt ist und dabei die Kappe 4 sich mit etwas Abstand oberhalb der Behältnisöffnung 2 befindet, also nicht dicht abschließt.
1c zeigt, wie dem Rohr 3 ein Expansionsmedium 8, insbesondere Luft (aber auch alternativ ein hydraulisches Expansionsmedium), zugeführt wird. Dieses Expansionsmedium 8 tritt aus der unteren Öffnung des Rohres 3 aus und bläht dadurch allmählich den Körper 6 zu einem ballonartigen Körper 6 auf. Die in dem Behältnis 1 befindliche Luft entweicht dabei durch den ringförmigen Zwischenspalt zwischen der Behältnisöffnung 2 und der Kappe 4. Die Endsituation ist in 1d dargestellt. Sie zeigt, wie der ballonförmige Körper 6 vollständig an der Innenwand der Behältnis 1 anliegt. Auch wurde die Kappe 4 nunmehr dicht auf das Behältnis 1 aufgesetzt.
Wie in 1e dargestellt, wird nunmehr das Expansionsmedium 8 wieder abgesaugt. Durch den dadurch entstehenden Unterdruck wird über die Öffnung 5 in der Kappe 4 Flüssigkeit 7 angesaugt. Diese füllt den sukzessive geschaffenen Zwischenraum zwischen dem ballonförmige Körper 6 und der Innenwandung des Behältnisses 1 aus.
Nach dem vollständigen Befüllen des Behältnisses 1 wird die Befüllvorrichtung wieder aus dem Behältnis 1 herausgezogen (1f).
2 zeigt eine etwas modifizierte Ausführungsform des ballonartigen Körpers 6. Hier ist gezeigt, daß sich der ballonartige Körper 6 beim Einfüllen des Expansionsmediums 8 profiliert aufbläht, und zwar so, daß zunächst der Bodenbereich der Behältnis 1 ausgefüllt wird, anschließend der mittlere Behältnisbereich und schließlich der Halsbereich der Behältnis 1. Die Entleerung des ballonartigen Körpers 6 für den Befüllvorgang erfolgt dann in der umgekehrten Reihenfolge.
3a bis 3d zeigt eine weitere modifizierte Ausführungsform der Befüllvorrichtung. Hier sind insgesamt drei ballonförmige Körper 6 vorgesehen, welche auf dem Rohr 3 dieses umhüllend angeordnet sind. Jedem dieser drei ballonförmigen Körper 6 ist eine Austrittsöffnung aus dem Rohr 3 zugeordnet.
Bei dieser Ausführungsvariante wird zunächst der unterste ballonförmige Körper 6 aufgebläht (3b), anschließend der mittlere ballonförmige Körper 6 (3c) sowie schließlich der oberste ballonförmige Körper 6 (3d). Die Entleerung der ballonartigen Körper 6 für den Befüllvorgang erfolgt dann in der umgekehrten Reihenfolge.
Bezugszeichenliste

1: Behältnis
2: Behältnisöffnung
3: Rohr
4: Kappe
5: Öffnung
6: ballonartiger Körper
7: Flüssigkeit
8: Expansionsmedium

Claims

Vorrichtung zum Befüllen eines Behältnisses (1) mit einer zum Verzehr bestimmten Flüssigkeit (7), mit wenigstens einem, gegenüber der Flüssigkeit (7) flüssigkeitsdichten sowie gasdichten, ballonartigen Körper (6), dadurch gekennzeichnet, daß der ballonartige Körper (6) in der Art eines aufblasbaren Luftballons ausdehnbar ausgebildet ist, daß dieser ballonartige Körper (6) flüssigkeitsdicht sowie gasdicht auf einem Rohr (3) angeordnet ist und dieses zumindest teilweise umhüllt und dabei im Grundzustand an diesem Rohr (3) anliegt und daß das Rohr (3) wenigstens eine Austrittsöffnung für ein Expansionsmedium (8) zum Aufblasen des ballonartigen Körpers (6) aufweist, wobei zum Befüllen des Behältnisses (1) zunächst das Rohr (3) zusammen mit dem wenigstens einen ballonartigen Körper (6) in das leere Behältnis (1) einführbar ist, wobei anschließend der ballonartige Körper (6) durch Zuführen des Expansionsmediums aufblasbar ist, so daß der ballonartige Körper (6) das Innere des Behältnisses (1) ausfüllt, und wobei schließlich das Expansionsmedium (8) wieder aus dem ballonartigen Körper (6) entweichbar ist und der ballonartigen Körper (6) in seine Ausgangsform zurückkehrbar ist, so daß in den dadurch geschaffenen Zwischenraum zwischen dem ballonartigen Körper (6) und dem Behältnis (1) die zu befüllende Flüssigkeit (1) ansaugbar ist.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine ballonartige Körper (6) oder die ballonartigen Körper (6) derart von dem Expansionsmedium (8) entleerbar ist/sind, daß der Innenraum des Behältnisses (1) sukzessive von der Behältnisöffnung (2) bis hin zum zur Behältnisöffnung (2) entfernten Ende mit der Flüssigkeit (1) befüllbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr von einer auf die Behältnisöffnung (2) aufsetzbaren Kappe (4) gehalten ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (4) eine Öffnung (5) zum Hindurchtreten der Flüssigkeit (7) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Expansionsmedium (8) zum Befüllen des ballonartigen Körpers (6) ein Gas, insbesondere Luft, oder eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, verwendbar ist.