DE102008043942A1

DE102008043942A1 - Verfahren zum Befüllen einer Verpackung, insbesondere einer Lebensmittelverpackung

Info

Publication number: DE102008043942A1
Application number: DE102008043942A
Authority: DE
Inventors: Bernd Ullmann; Wilfried Mohr; Georg Janssen
Original assignee: Ball Packaging Europe GmbH
Current assignee: Ardagh Metal Beverage Germany GmbH
Priority date: 2008-11-20
Filing date: 2008-11-20
Publication date: 2010-05-27
Also published as: AU2009317409A1; IL212989A0; CA2743991A1; EP2358599A1; KR20110097792A; JP2012509229A; MX2011005020A; BRPI0920958A2; US20110219731A1; CN102282076A; RU2011124938A; WO2010057818A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen eines dünnwandigen Behälters mit bei Gebrauch zu öffnendem Deckel, insbesondere einer Blechdose, der zum Herstellen einer notwendigen Stabilität im befüllten geschlossenen Zustand einen Innendruck benötigt. Der Behälter wird nach dem Befüllen mit einem bei Gebrauch zu öffnenden Deckel dicht verschlossen und vor dem dichten Verschließen mit Füllgut und einem bei Raumtemperatur als Druckgas dienenden Stoff befüllt. Neben einem festen oder flüssigen ersten Füllgut wird festes Kohlendioxid als weiteres Füllgut in den Behälter gefüllt, wobei das Kohlendioxid nach dem dichten Verschließen des dünnwandigen Behälters das Druckgas bildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen dünnwandiger Behälter mit für den Gebrauch zu öffnendem Deckel, wobei die Behälter in Anbetracht ihrer Dünnwandigkeit zum Erzielen einer nötigen Stabilität im befüllten Zustand einen Innendruck aufweisen müssen.
Solche dünnwandigen Aufreiß-Behälter sind beispielsweise in Form von Getränkedosen bekannt. Derartige Getränkedosen werden häufig mit kohlensäurehaltigen Getränken befüllt und erhalten den notwendigen Innendruck durch das im Getränk enthaltene Kohlendioxid. Darüber hinaus ist es beispielsweise aus EP 0 906 222 bekannt, dünnwandige Behälter mit einem nicht kohlensäurehaltigen Getränk zu befüllen und zusätzlich mit flüssigem Stickstoff, um den nötigen Innendruck nach Verschließen des Behälters herzustellen.
Diese Behälter werden nach dem Befüllen mit einem Deckel dicht verschlossen. Zur Entnahme des Nutzguts muss der Deckel geöffnet werden. In diesem Augenblick geht der Überdruck im Inneren des Behälters schlagartig verloren. Der Innendruck dient also der Stabilisierung beim Lagern und beim Transport und muss anders als bei Aerosoldosen nicht auch noch während des Gebrauchs aufrecht erhalten bleiben.
Es hat sich nun herausgestellt, dass sich auf diese bekannte Weise nicht immer ein gewünschter Behälterinnendruck genau genug einstellen lässt.
Aus EP 1 686 062 A1 ist ein Verfahren bekannt, zum Herstellen eines Behälterinnendrucks Aktivkohle in den Behälter einzuführen sowie Kohlendioxid in Form von Trockeneispellets. Das von den Trockeneispellets freigesetzte gasförmige Kohlendioxid wird dann teilweise von der Aktivkohle aufgenommen und von dieser wieder abgegeben, falls der Behälterinnendruck sinken sollte. Das aus EP 1 686 062 A1 bekannte Verfahren hat offensichtlich den Nachteil, dass es für Lebensmittelbehälter kaum geeignet ist, da diese eben neben dem Lebensmittel selbst keine Aktivkohle enthalten sollen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das es ermöglicht, den Innendruck des gefüllten verschlossenen Behälters für Lebensmittel genauer einzustellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei dem ein dünnwandiger Behälter, beispielsweise eine Blechdose, zunächst mit Nutzgut als erstem Füllgut und anschließend mit festem Kohlendioxid, also Trockeneis, als weiterem Füllgut befüllt und der Behälter schließlich dicht verschlossen wird. Das Trockeneis verdampft (sublimiert) anschließend bereits während des Befüllens des Behälters und schließlich weiter nach dem dichten Verschließen des Behälters. Das Verdampfen des Trockeneises nach dem dichten Verschließen des Behälters führt dazu, dass sich der gewünschte Innendruck aufbaut. Der Vorteil bei der Verwendung festen Kohlendioxids statt des bekannten flüssigen Stickstoffs besteht darin, dass die Verdampfungsrate des festen Kohlendioxids, die maßgeblich von der Oberfläche des festen Kohlendioxids abhängt, unabhängig von der Art des Füllgutes ist. Während sich beispielsweise ein Tropfen flüssiger Stickstoff bei festem Füllgut, wie Erdnüssen oder dergleichen, über das Füllgut verteilt und eine große Oberfläche bekommt und somit schnell verdampft, ist die Verdampfungsrate des Trockeneises bei flüssigem Füllgut, wie beispielsweise sterilisierter Milch, oder auch festem Füllgut, wie Erdnüssen, immer annähernd gleich. Das bedeutet, dass die nach dem Einfüllen des Kohlendioxids und vor dem dichten Verschließen des Behälters verdampfende Kohlendioxidmenge in jedem Fall etwa ähnlich ist und auf jeden Fall noch genügend Kohlendioxid nach dem dichten Verschließen des Behälters in dem Behälter verbleibt, um reproduzierbar einen Innendruck in dem dicht verschlossenen Behälter gezielt einstellen zu können.
In Behälter wird vorzugsweise neben dem eigentlichen Nutzgut (also dem zu verpackenden Inhalt, der in dem Behälter verkauft oder transportiert werden soll) lediglich Trockeneis als einziges weiteres Füllgut eingefüllt, bevor der Behälter verschlossen wird.
Vorzugsweise beträgt die Menge des in den Behälter eingefüllten Trockeneises zwischen 1 g/l und 4 g/l bezogen auf einen Gasraum, der sich als Differenz zwischen einem Gesamtrauminhalt des Behälters und demjenigen Anteil des Rauminhaltes ergibt, der von einem flüssigen oder festen Füllgut eingenommen wird. Eine derartige Menge Trockeneis ergibt nach Verschließen des Behälters den gewünschten Behälterinnendruck, der nötig ist, um die dünnwandigen zylinderabschnittsförmigen Behälterwände davor zu bewahren, eingedrückt zu werden.
Ein Verfahren der bevorzugten Art umfasst beispielsweise die Verfahrensschritte:

– Bereitstellen eines dünnwandigen Blechdosenkörpers,
– Befüllen des dünnwandigen Blechdosenkörpers mit einem Füllgut,
– Befüllen des dünnwandigen Blechdosenkörpers mit einer definierten Menge Trockeneis und
– gasdichtes Verschließen des dünnwandigen Blechdosenkörpers mit einem Dosendeckel innerhalb von max. 500 sec nach dem Befüllen des dünnwandigen Blechdosenkörpers mit Trockeneis.

Diese bevorzugte Verfahrensvariante beruht auf der Erkenntnis, dass sich die Sublimation des Trockeneises bei Normaldruck (1013 hPa) in Zeiträumen vollzieht, die es erlauben, das gasdichte Verschließen des Blechdosenkörpers noch innerhalb von 500 sec nach dem Befüllen mit Trockeneis so rechtzeitig durchzuführen, dass anschließend durch weitere Sublimation des in der verschlossenen Dose verbliebenen Trockeneises der gewünscht hohe Innendruck entsteht, ohne dass hierfür allzu viel Trockeneis in die Dose gefüllt werden muss. Das Ziel ist es, dass bis zum Verschließen der Dose möglichst nicht mehr als 50% des ursprünglich in die Dose gefüllten Trockeneises sublimiert sein sollten.
Das Füllgut ist vorzugsweise ein Lebensmittel.
Der mittels des Verfahrens zu befüllende Behälter ist vorzugsweise ein Behälter mit einem dünnwandigen zylinderförmigen Dosenkörper aus Stahlblech oder Aluminiumblech, welcher einen Gesamtrauminhalt von 0,15 l oder mehr einschließt und eine Wandstärke seines zylindermantelförmigen Wandabschnitts zwischen 0,05 mm und 0,12 mm aufweist. Der Dosendeckel zum Verschließen des Dosenkörpers ist vorzugsweise ein Aluminiumdeckel, der nach dem Befüllen des Dosenkörpers mittels eines gasdichten Doppelfalzes mit dem Dosenkörper gasdicht verbunden wird.
Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Abbildung näher erläutert werden.
Diese zeigt in 1 verschiedene Stadien des Befüllens eines Behälters nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
1a zeigt einen unbefüllten, oben offenen Dosenkörper aus dünnwandigem Stahl- oder Aluminiumblech. Ein zylinderförmiger Wandabschnitt 12 des Dosenkörpers 12 besitzt eine Wandstärke zwischen 0,05 mm und 0,12 mm.
1b zeigt den Dosenkörper 10 aus 1a mit darin eingefülltem festen oder flüssigen Füllgut 14. Das Füllgut 14 ist ein Lebensmittel und nimmt einen Anteil 16 eines Gesamtrauminhaltes des Dosenkörpers 10 in Anspruch, so dass oberhalb des Raumanteils 16 ein Gasraum 18 verbleibt.
1c zeigt, dass im Anschluss an das Befüllen des Dosenkörpers 10 mit Füllgut 14 Trockeneis 20 in den Dosenkörper 10 eingefüllt wird. Das Trockeneis 20 beginnt bei normalem Umgebungsdruck sofort zu sublimieren, so dass sich der Gasraum 18 mit gasförmigem Kohlendioxid füllt.
1d zeigt schließlich, dass der Dosenkörper 10 anschließend mittels eines Deckels 22 gasdicht verschlossen wird, bevor sämtliches festes Kohlendioxid sublimiert ist. Der Deckel 22 wird mittels eines Doppelfalzes 24 gasdicht mit dem Dosenkörper 10 verbunden. Nach dem gasdichten Verschließen des Behälters dauert die Umwandlung des verbliebenen festen Kohlendioxids 20 in gasförmiges Kohlendioxid an und sorgt dafür, dass der Behälterinnendruck schließlich das gewünschte Maß annimmt, das zum Stabilisieren seiner dünnwandigen Zylinderwände erforderlich ist. Eine geeignete Menge festen Kohlendioxids bezogen auf das Gasvolumen ist zwischen 1 g/l Gasraum und 4 g/l Gas raum. Der Deckel 22 wird möglichst innerhalb von 500 sec nach Einfüllen des festen Kohlendioxids in den Dosenkörper 10 erfolgen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 0906222 [0002]
- EP 1686062 A1 [0005, 0005]

Claims

Verfahren zum Befüllen eines dünnwandigen Behälters mit bei Gebrauch zu öffnendem Deckel, insbesondere einer Blechdose, – der zum Herstellen einer notwendigen Stabilität im befüllten geschlossenen Zustand einen Innendruck benötigt, – der nach dem Befüllen mit einem bei Gebrauch zu öffnenden Deckel dicht verschlossen wird und – der vor dem dichten Verschließen mit Füllgut und einem bei Raumtemperatur als Druckgas dienenden Stoff befüllt wird, dadurch gekennzeichnet, dass neben einem festen oder flüssigen erstem Füllgut festes Kohlendioxid als weiteres Füllgut in den Behälter gefüllt wird, wobei das Kohlendioxid nach dem dichten Verschließen des dünnwandigen Behälters das Druckgas bildet.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Behälter mit dem bei Raumtemperatur flüssigen oder festen, ersten Füllgut befüllt wird, wobei das erste Füllgut einen Teil des Gesamtrauminhalts des Behälters einnimmt, so dass ein Gasraum als Differenz Gesamtrauminhalt und Rauminhalt des ersten Füllguts verbleibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge Trockeneis bezogen auf den Gasraum zwischen 1 g/l und 4 g/l liegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, mit den Verfahrenschritten: – Bereitstellen eines dünnwandigen Blechdosenkörpers, – Befüllen des dünnwandigen Blechdosenkörpers mit einem ersten Füllgut, – Befüllen des dünnwandigen Blechdosenkörpers mit einer definierten Menge Trockeneis, und – gasdichtes Verschließen des dünnwandigen Blechdosenkörpers mit einem Dosendeckel innerhalb von maximal 500 s nach dem Befüllen des dünnwandigen Blechdosenkörpers mit Trockeneis.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllgut ein Lebensmittel ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zu befüllende Behälter einen dünnwandigen, zylinderförmigen Dosenkörper aus Stahlblech oder Aluminiumblech besitzt, welcher einen Gesamtrauminhalt von mehr als 0,2 l einschließt und eine Wandstärke seines zylindermantelförmigen Wandabschnitts zwischen 0,05 mm und 0,12 mm aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter mit einem Aufreißdeckel dicht verschlossen wird, nachdem er befüllt wurde.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren unter einer Schutzgasatmosphäre durchgeführt wird.