DE102016212598B3 - Verschlusskappen für Gefäße zur Hochdruckbehandlung - Google Patents

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Philipp Teucher
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Abstract

Verschluss (1) für Gefäße zur Hochdruckbehandlung von Produkten, umfassend: – eine Basiskappe (2) mit einer Öffnung (3) – ein hochdruckbeständiges, insbesondere bei einer Beaufschlagung von größer gleich 1000 bar beständiges, flexibles Element (4), wobei das flexible Element (4) innerhalb der Öffnung (3) angeordnet ist und die Öffnung (3) vollständig abdeckt und verschließt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Verschluss für Gefäße zur Hochdruckbehandlung von Produkten, ein Gefäß zur Hochdruckbehandlung, ein Verfahren zur Druckbeaufschlagung eines Gefäßes und die Verwendung eines erfindungsgemäßen Gefäßes zur Druckbeaufschlagung und Konservierung, insbesondere von Lebensmitteln.
  • Aufgrund des weltweit steigenden Bedarfs an verfügbaren Lebensmitteln sowie der zunehmenden Entfernungen von Lieferant und Kunden kommt der Nachbearbeitung und Haltbarmachung von Lebensmitteln eine immer größere Bedeutung zu. Zudem werden die Vorgaben zur Lebensmittelsicherheit und -hygiene immer strenger. Daraus ergibt sich ein steigender Bedarf an sicheren und einfach zu handhabenden Techniken der Lebensmittelkonservierung.
  • Grundsätzlich sind verschiedene physikalische, biologische und chemische Verfahren zur Konservierung möglich. Verfahren wie Fermentation und Gärung, oder auch Räuchern und Einsalzen sind dabei schon lange praktizierte Verfahren. Nachteilig an diesen Verfahren ist jedoch häufig, dass die biologische und chemische Struktur der behandelten Lebensmittel irreversibel verändert wird. Eine Konservierung ohne diese Veränderung ist bei diesen Verfahren somit schwierig bis unmöglich.
  • Eine alternative Möglichkeit der Haltbarmachung sind physikalische Verfahren wie Erhitz- und Einfrierprozesse. Beide Verfahren wirken sich aber negativ auf die Struktur, den Geschmack sowie den Vitamingehalt des Produktes aus. Der Einfrierprozess benötigt zudem einen dauerhaften Energieaufwand zur Aufrechterhaltung der Konservierung. Bei sehr schonenden Prozessen wie der Gefriertrocknung ist der Energieaufwand beim Einfrierprozess zudem hoch, so dass sich dieser Prozess nur für wenige ausgewählte Produkte eignet.
  • Eine Alternative zu den voranstehend genannten Prozessen bildet die Hochdruckbehandlung von Lebensmitteln. Diese findet häufig im Bereich von etwa 6000 bar statt. Unter diesem Druck werden pathogene Keime denaturiert, Vitamine, Geschmacksstoffe und die Textur des Lebensmittels bleiben jedoch weitgehend erhalten. Es handelt sich somit um eine sehr schonende Anwendung um Lebensmittel und andere verderbliche Güter haltbar zu machen. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass auf chemische Konservierungsmittel sogar vollständig verzichtet werden kann. Insbesondere krebserzeugende oder auch hormonelle Wirkungen haben diese Substanzen vielfach in Verruf gebracht. Ein Einsatz ist daher dem Verbraucher oft nur schwer bis gar nicht zu vermitteln.
  • Bei einem beispielhaften Druck von 6000 bar werden Wasser, Produkt und Verpackung um ca. 15 % komprimiert. Aus diesem Grunde werden in erster Linie Verpackungen eingesetzt, die bei Komprimierung und Deformierung keinen Schaden nehmen. Dies sind in erster Linie flexible Kunststoffe. Diese polymeren Komponenten enthalten jedoch häufig Weichmacher, beispielsweise Phthalsäureester, Alkylsulfonsäureester des Phenols oder Adipinsäurederivate. Zudem werden auch Weichmacher direkt in der Polymerisation der Kunststoffe als Copolymerisate eingesetzt. Die verwendeten Substanzen zeigen jedoch gegebenenfalls hormonelle oder gesundheitsschädliche Wirkungen.
  • Der alternative Werkstoff Glas beinhaltet keinerlei Weichmacher und in Abhängigkeit vom Herstellungsverfahren nur sehr geringe Schadstoffanteile. Trotz seiner hohen Akzeptanz beim Verbraucher ist jedoch Glas vielfach aufgrund seiner geringen Duktilität, das heißt der hohen Brüchigkeit bei plastischer Verformung, nicht für jede Art der Hochdruckbehandlung geeignet.
  • Die DE 100 41 404 A1 offenbart eine Verpackung mit Membran. Die Verpackung umfasst eine Verpackungsmulde mit einem Deckel oder einer Deckelfolie, welche an die Verpackungsmulde gesiegelt ist.
  • Die EP 1 108 655 A1 offenbart einen Konservierungsbehälter für Lebensmittel mit einer Öffnung und einer flexiblen Platte. Die flexible Platte kann als Film ausgeführt sein und verfügt über Ventilöffnungen zur Anlegung eines Unterdrucks. Bei Druckreduzierung im Inneren des Behälters krümmt sich die Platte in Richtung des Innenraums.
  • Die EP 2 641 839 A2 offenbart eine Trayverpackung für Lebensmittel. Die Schale weist eine Außenschale und eine aus einer flexiblen Folie bestehende Innenauskleidung auf, welche sich während der Druckbehandlung an die Lebensmittel anlegt.
  • Die CA 2 504 816 A1 offenbart einen Lebensmittelbehälter umfassend ein Gefäß, einen Deckel und einen transparenten Film. Der Deckel weist dabei eine zentrale Öffnung auf und der transparente Film ist beim Schließen des Deckels fest zwischen Deckel und Gefäß fixiert. Der transparente Film kann dabei Druckunterschiede zwischen Gefäß und Außenraum kompensieren.
  • Die DE 697 02 841 T2 beschreibt Ringkappen in der Art einer Kunststoffschürze, welche auf einen Behälter geschraubt werden können, um eine scheibenförmige Dichtung bzw. Verschlussscheibe zu halten.
  • Die Erfindung hat daher die Aufgabe, einen Verschluss bereitzustellen, welcher durch Verformung die Volumenreduktion aufnimmt und nach dem Behandlungsvorgang wieder in die ursprüngliche Lage und Form zurückkehrt.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Ein erfindungsgemäßes Gefäß, Verfahren zur Druckbeaufschlagung des Gefäßes und die Verwendung des erfindungsgemäßen Gefäßes zur Druckbeaufschlagung sind Gegenstand weiterer nebengeordneter Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Ein erfindungsgemäßer Verschluss für Gefäße zur Hochdruckbehandlung von Produkten umfasst eine Basiskappe mit einer Öffnung sowie ein hochdruckbeständiges, insbesondere bei einer Beaufschlagung von größer gleich 1000 bar beständiges, flexibles Element eingerichtet zur reversiblen Ausdehnung in Druckrichtung bei Hochdruckbehandlung. Das flexible Element, beispielsweise eine Folie oder Polymerfilm, ist innerhalb der Öffnung der Basiskappe angeordnet und deckt die Öffnung vollständig ab und verschließt diese. Das flexible Element ist dabei so ausgestaltet, dass es sich bei einer Hochdruckbehandlung der Druckrichtung folgend, beispielsweise in ein angeschlossenes Gefäß, reversibel ausdehnt, insbesondere der Volumenreduktion des Produktes folgend, in das Gefäß reversibel hineinverformt. Der erfindungsgemäße Verschluss verbindet dabei vorteilhafterweise die stabilitätsgebenden Eigenschaften des starren Rahmens der Basiskappe und die bei der Druckbehandlung notwendige Flexibilität des flexiblen Elements, beispielsweise einen Latexfilm. Die Basiskappe ist bevorzugt in Form eines Deckels ausgebildet. Das flexible Element ist so innerhalb der Basiskappe angeordnet, dass das flexible Element die Öffnung vollständig abdeckt und verschließt. Der Ausdruck „flexibles Element“ bedeutet bevorzugt im Sinne der Erfindung, dass sich das flexible Element, beispielsweise eine Folie oder Polymerfilm, bei Druckbeaufschlagung um mindestens mehr als 10 %, bevorzugt 50 %, besonders bevorzugt 100 % ausdehnen kann, ohne zu reißen (Reißdehnung).
  • Das flexible Element ist so angeordnet, dass es die Öffnung vollständig abdeckt und verschließt. Die Einbettung des flexiblen Elements in die Öffnung erlaubt eine Druckbeaufschlagung des Gefäßes und gleichzeitig die notwendige Flexibilität und Dehnung, um den Außendruck nach innen auf das eigentliche Produkt hin zu übertragen. Dadurch wird auch ein Bersten oder Beschädigen des Gefäßes aufgrund eines zu großen Druckunterschiedes zwischen Außen- und Innenraum verhindert.
  • In einer bevorzugten Ausführung ist das flexible Element über einen Klebstoff, bevorzugt lebensmittelechten Klebstoff, mit der Basiskappe verbunden. Der Klebstoff erlaubt eine flexible und gleichzeitig feste Befestigung des flexiblen Elements an der Basiskappe. Im Bereich der Lebensmittelverarbeitung ist der Einsatz lebensmittelechter Klebstoffe notwendig. Alternativ ist eine Befestigung über eine Anpressung und/oder Verschweißung möglich.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist das flexible Element lose in die Basiskappe eingelegt, verschweißt und/oder geklemmt. Eine Fixierung am Gefäß erfolgt in diesem Fall über die Fläche zwischen der Basiskappe und der Gefäßöffnung sowie über eine Druckbeaufschlagung, bevorzugt im nachstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahren.
  • Das flexible Element umfasst oder besteht bevorzugt aus Polymeren wie Elastomeren oder Thermoplasten, besonders bevorzugt Elastomeren.
  • Das flexible Element ist bevorzugt in Rippenform oder Lamellenform, insbesondere nach dem Prinzip ähnlich einer Ziehharmonika bzw. eines Faltenbalgs, (umfassend beispielsweise LDPE oder Silikonkautschuk) ausgestaltet. Die damit verbundene Lamellenform wird bei Belastung, d.h. Druckbeaufschlagung, länger und wird sich nach Abschluss der Belastung wieder zusammenziehen. Dies beinhaltet bevorzugt eine Form, bei der sich die Wandung zickzack-förmig bzw. faltenförmig wiederholt und von innen nach außen verläuft, besonders bevorzugt ähnlich einem Faltenbalg. Diese Gestaltung erhöht die Stabilität und Beständigkeit des flexiblen Elements.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst und/oder enthält das flexible Element Polyolefine wie Polyethylen, LDPE (low density polyethylene) oder HDPE (high density polyethylene), Polypropylen; Naturkautschuk, Silikonkautschuk, Latex, Polyisopren, Polyamide, Polyhalogenoleofine wie Polyvinylidenfluorid oder Polytetrafluorethylen; Perfluorkautschuk; sowie Copolymere und Blockcopolymere davon, besonders bevorzugt Latex.
  • Das flexible Element weist bevorzugt eine Dicke von 0,01 mm bis 3 mm, bevorzugt 0,2 mm bis 1,5 mm auf. Diese Bereiche ermöglichen eine flexible und gleichzeitig reißfeste Druckbeaufschlagung.
  • Das flexible Element weist in einer bevorzugten Ausführungsform eine Reißdehnung von 500% bis 1000% und/oder eine Zugfestigkeit von 200 kg/cm2 bis 400 kg/cm2 auf. Diese Bereiche ermöglichen eine flexible und gleichzeitig reißfeste Druckbeaufschlagung.
  • Die Basiskappe enthält oder besteht bevorzugt aus duroplastischen Polymeren, thermoplastischen Polymeren, besonders bevorzugt HDPE, LDPE, PE; Metalle, bevorzugt Weißblech, Aluminium, Titan; Keramik und/oder Glas. Die genannten Materialien weisen eine ausreichende Druckbeständigkeit und Verformungsstabilität auf.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform widersteht die Basiskappe Drücken größer/gleich 1000 bar, besonders bevorzugt größer/gleich 2000 bar, insbesondere bevorzugt größer/gleich 4000 bar ohne Materialverformung oder Materialschaden.
  • Die Basiskappe und/oder das flexible Element sind bevorzugt lebensmittelgeeignet. Der Ausdruck „Lebensmittel geeignet“ umfasst dabei im Sinne der vorliegenden Erfindung sowohl Materialien welche speziell für die Verwendung mit Lebensmitteln zugelassen sind als auch im Allgemeinen Materialien, die aufgrund ihrer Zusammensetzung oder Struktur sich chemisch inert gegenüber Lebensmitteln verhalten und keine oder nur sehr geringfügige Mengen von Substanzen an Lebensmittel abgeben.
  • Die Erfindung umfasst des Weiteren ein Gefäß zur Hochdruckbehandlung. Das Gefäß umfasst einen wie voranstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verschluss und einen Behälter. Der erfindungsgemäße Verschluss und der Behälter sind reversibel oder nicht reversibel öffenbar verbunden. Die Verbindung kann bevorzugt geklemmt, gebördelt, verschraubt und/oder geschweißt erfolgen. Das Gefäß ermöglicht über den erfindungsgemäßen Verschluss die Druckbehandlung und damit beispielsweise eine Konservierung der beinhalteten Substanzen.
  • Der Behälter enthält oder besteht bevorzugt aus duroplastischen Polymeren, thermoplastischen Polymeren, Metallen, Keramik und/oder Glas; besonders bevorzugt Glas, Weißblech, Aluminium. Insbesondere Behälter aus Glas oder Weißblech ermöglichen eine sichere Druckbeaufschlagung und langfristige Lagerung.
  • Die Erfindung umfasst des Weiteren ein Verfahren zur Druckbeaufschlagung eines erfindungsgemäßen Gefäßes. In einem ersten Schritt a.) wird ein Behälter, beispielsweise ein Glasgefäß mit einem zu befüllenden Stoff, beispielsweise Lebensmitteln, gefüllt. Anschließend wird der Behälter mit einem wie voranstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verschluss verschlossen. Der Verschluss umfasst eine Basiskappe wie voranstehend beschrieben. Die Basiskappe umfasst eine Öffnung. Ein flexibles Element, insbesondere eine Folie oder Film, ist innerhalb der Basiskappe angeordnet. Das flexible Element ist so angeordnet, dass es die Öffnung vollständig abdeckt und verschließt. Die Einbettung des flexiblen Elements in die Öffnung erlaubt eine Druckbeaufschlagung des Gefäßes und gleichzeitig die notwendige Flexibilität, um ein Bersten oder Beschädigung des Gefäßes zu vermeiden. Nach Verschließen und Zusammenfügen des Behälters und des erfindungsgemäßen Verschlusses wird in Schritt b.) ein Gefäß erhalten. Das Gefäß wird im nächsten Schritt c.) mit mindestens 1000 bar oder mehr Druck derart beaufschlagt, dass ein/das flexible Element des Verschlusses reversibel in Druckrichtung ausgedehnt wird, wobei der eingefüllte Stoff hochdruckbehandelt z. B. konserviert wird. Das Gefäß wird anschließend optional in Schritt d.) mit einem Kappendeckel verschlossen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird in Schritt c.) das Gefäß mit einem Druck von mehr als 1500 bar, besonders bevorzugt mehr als 3000 bar und insbesondere besonders bevorzugt mehr als 4000 bar beaufschlagt. Die erhöhten Druckbereiche erlauben eine noch zuverlässigere Konservierung bei gleichzeitiger Beibehaltung der Konsistenz und Struktur des zu konservierenden Gutes.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform schließt sich an Schritt c.) oder d.) noch einer oder mehrere weitere Konservierungsschritte an. Diese Sterilisationsschritte umfassen bevorzugt Druckbeaufschlagung, Temperaturbehandlung und/oder Bestrahlung. Die Temperaturbehandlung beinhaltet sowohl Tiefkühl- als auch Erhitzungsprozesse. Die Bestrahlung umfasst gängige Bestrahlungsmethoden mit elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise Mikrowellen-, Röntgen- oder Gammastrahlung. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt somit eine flexible und justierbare Konservierung verschiedenster empfindlicher oder verderblicher Güter.
  • Der zu befüllende Stoff umfasst bevorzugt biologische, medizinische und/oder verderbliche Stoffe, besonders bevorzugt Lebensmittel, Medikamente, Medizinprodukte, Plasma, Blutprodukte, Proteine, Antikörper, Kosmetikprodukte und/oder Tierfutter. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine noch zuverlässigere Konservierung bei gleichzeitiger Beibehaltung der Konsistenz und Struktur des zu konservierenden Gutes. Die Möglichkeit auf Konservierungsmittel oder anderen kommerziellen Haltbarmachungsprozessen zu verzichten, ist neben Lebensmitteln auch bei medizinischen Produkten, wie Plasma, Proteinlösungen, Antikörperlösungen von Bedeutung, da Konservierungsmittel Nebenwirkungen hervorrufen könnten. Gleichzeitig ist die Keimfreiheit bzw. Sterilität der genannten Substanzen von großer Bedeutung. Die erfindungsgemäße Druckbehandlung ermöglicht dabei bevorzugt in Abhängigkeit (beispielsweise in Bezug auf Druckempfindlichkeit und/oder Druckbeständigkeit) sowohl vom zum befüllenden (behandelnden) Stoff als auch den darin vorliegenden pathogenen Keim(en), eine Pasteurisierung und/oder Sterilisierung des behandelten (zu befüllenden) Stoffs, bevorzugt ohne auf chemische Konservierungsmittel zurückzugreifen, oder zumindest den Anteil von Konservierungsmitteln deutlich zu senken.
  • Die Erfindung umfasst des Weiteren die Verwendung eines erfindungsgemäßen Gefäßes zur Druckbeaufschlagung von Lebensmitteln, Medikamenten, Medizinprodukten, Plasma, Blutprodukten, Proteinen, Antikörpern, Kosmetikprodukten und/oder Tierfutter.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der folgenden Beispiele näher erläutert. Die Beispiele schränken dabei den Gegenstand der Erfindung nicht ein.
  • Beispiele
  • Eine Glasflasche mit 250 ml Fassungsvermögen und Fruchtsaft wurde mit einem erfindungsgemäßen Verschluss und verschiedenen Folien in einer Hochdruckpasteurisierungsanlage mit Druck beaufschlagt. Der Kopfraum gibt den Zwischenraum zwischen der Flüssigkeit und dem erfindungsgemäßen Verschluss an. Während der Druckbeaufschlagung minimiert sich der Kopfraum durch Ausdehnung des flexiblen Elements in das Gefäß (ggf. bis auf Null) und kehrt nach der Druckbeaufschlagung bevorzugt wieder in den Ausgangszustand zurück. Die Tabelle gibt dabei Versuchsbedingungen von 6000 bar an und verdeutlicht den hohen Druckbereich der erfindungsgemäßen Anordnung. Eine Rissbildung in der Tabelle schränkt dabei nicht den prinzipiellen Einsatz der untersuchten Komponenten ein.
  • Tabelle: Vergleich verschiedener Folien und Kopfräume bei Druckbeaufschlagung
    Figure DE102016212598B3_0002
  • Beispiele 1 und 2 (Vergleichsbeispiele)
  • Die Silikonfolie in den Beispielen 1 und 2 übersteht eine Druckbeaufschlagung von 6000 bar nicht. Die Folie ist damit nicht flexibel und dehnbar genug um auch eine Druckbeaufschlagung in einen erhöhten Druckbereich von 6000 bar zu überstehen.
  • Beispiele 3 bis 9 (erfindungsgemäß)
  • Die verwendete Latexfolie zeigt im Versuchsaufbau bei allen gezeigten Folienstärken eine hohe Festigkeit und Reversibilität. Die Latexfolie zeigt überraschenderweise auch eine Reißfestigkeit in Bereichen, bei denen die Silikonfolie der Beispiele 1 und 2 reißt. Durch die Latexfolie lassen sich bevorzugt verschiedene Gasvolumina im Kopfraum von 0,01 l (Liter) bis 0,05 l behandeln.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand in den folgenden 1, 2, 3a und 3b gezeigter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Figuren schränken dabei den Gegenstand der Erfindung nicht ein.
  • 1 zeigt einen schematischen Aufbau des erfindungsgemäßen Gefäßes.
  • 2 zeigt ein Fließdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Druckbeaufschlagung.
  • 3a zeigt eine schematische Ausgestaltung des flexiblen Elements.
  • 3b zeigt eine weitere schematische Ausgestaltung des flexiblen Elements.
  • 1 beschreibt den erfindungsgemäßen Verschluss 1 für Gefäße 6 zur Hochdruckbehandlung von Produkten. Der erfindungsgemäße Verschluss 1 umfasst bevorzugt eine Basiskappe 2. Die Basiskappe 2 umfasst eine Öffnung 3 in der Kappendecke. Ein flexibles Element 4, insbesondere eine Folie oder Film, ist innerhalb der Basiskappe 2 und der Behälteröffnung 5a angeordnet. Die Behälteröffnung 5a kann sowohl in Form eines Gewindes, Profils oder auch unstrukturiert vorliegen. Dies schließt Mischformen von Gewinde, Profil und/oder Unstrukturiertheit mit ein. Das flexible Element 4 ist so angeordnet, dass es die Öffnung 3 vollständig abdeckt und verschließt. Die Einbettung des flexiblen Elements 4 in und/oder zwischen die Öffnung 3 und Behälteröffnung 5a erlaubt eine Druckbeaufschlagung des zu befüllenden Stoffes im Gefäß und gleichzeitig die notwendige Flexibilität um ein Bersten oder eine Beschädigung des Gefäßes 6 zu vermeiden, welche durch den Druckunterschied zwischen Außen- und Innenraum entsteht.
  • 2 zeigt ein Fließdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Druckbeaufschlagung, wobei in einem ersten Schritt ein Behälter 5, beispielsweise ein Glasgefäß, mit einem zu befüllenden Stoff, beispielsweise Lebensmitteln, gefüllt wird. Anschließend wird der Behälter 5 mit einem erfindungsgemäßen Verschluss 1 verschlossen. Der Verschluss 1 umfasst eine Basiskappe 2. Die Basiskappe 2 umfasst eine Öffnung in der Kappendecke der Basiskappe 2. Ein flexibles Element 4, insbesondere eine Folie oder ein Film, ist innerhalb der Basiskappe 2 angeordnet. Das flexible Element 4 ist so angeordnet, dass es die Öffnung 3 vollständig abdeckt und verschließt. Die Einbettung des flexiblen Elements 4 in die Öffnung 3 erlaubt eine Druckbeaufschlagung des Gefäßes und gleichzeitig die notwendige Flexibilität, um ein Bersten oder eine Beschädigung des Gefäßes zu vermeiden. Nach Verschließen und Zusammenfügen des Behälters 5 und des erfindungsgemäßen Verschlusses 1 wird anschließend ein Gefäß 6 erhalten. Das Gefäß 6 wird im nächsten Schritt mit 6000 bar Druck von außen mittels einer druckübertragenden Flüssigkeit z. B. Wasser beaufschlagt, wobei der nicht dargestellte zu befüllende Stoff hochdruckbehandelt und/oder konserviert wird. Das Gefäß 6 wird abschließend mit einem Kappendeckel verschlossen.
  • 3a zeigt eine schematische Ausgestaltung des flexiblen Elements 4 in der Ziehharmonikaform, d.h. in Form von Lamellen oder Zick-Zack-Formen oder -Linien. Diese spezielle Form erlaubt auch den Einsatz von Materialien, welche in „gestreckter“ Form bei höherer Druckbeaufschlagung reißen würden. Die erfindungsgemäße Gestaltung des flexiblen Elements in Form der Ziehharmonika, des Falten- oder des Blasebalgs, erhöht überraschenderweise die Festigkeit des verwendeten Materials. Somit können auch Materialien, beispielsweise Silikon, eingesetzt werden, die im jeweiligen Druckbereich andernfalls reißen würden. Zudem wird auch bei sonst druckbeständigen Materialien noch einmal die Beständigkeit und Stabilität erhöht. Auf diese Art und Weise kann auch im laufenden Konservierungsprozess die Ausschussrate minimiert und Schwankungen in der Materialqualität begegnet werden. Das flexible Element 4 gemäß 3a kann bevorzugt, wie in 1 gezeigt, in einen Behälter 5 eingelegt werden.
  • 3b zeigt eine detailliertere schematische Ausgestaltung des flexiblen Elements 4. Das flexible Element 4 kann dabei je nach Ausgestaltung eine variable Anzahl Rippen 4a und ein variabel ausgestaltetes Kopfelement 4b aufweisen. Die Dimensionierung richtet sich dabei nach dem verwendeten Gefäß, dem Produkt und dem Druckbereich. Eine höhere Anzahl an Rippen 4a erhöht die Stabilität des flexiblen Elements 4. Eine genaue Einstellung lässt sich auch über eine Computersimulation vornehmen. Das flexible Element 4 gemäß dieser 3b kann bevorzugt, wie in 1 gezeigt, in einen Behälter 5 eingelegt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Verschluss
    2
    Basiskappe
    3
    Öffnung
    4
    flexibles Element
    4a
    Rippen
    4b
    Kopfelement
    5
    Behälter
    5a
    Behälteröffnung
    6
    Gefäß

Claims (19)

  1. Verschluss (1) für Gefäße zur Hochdruckbehandlung von Produkten, umfassend: – eine Basiskappe (2) mit einer Öffnung (3) – ein hochdruckbeständiges flexibles Element (4) eingerichtet zur reversiblen Ausdehnung in Druckrichtung bei Hochdruckbehandlung, wobei das flexible Element (4) innerhalb der Öffnung (3) angeordnet ist und die Öffnung (3) vollständig abdeckt und verschließt.
  2. Verschluss (1) nach Anspruch 1, wobei das flexible Element (4) über einen Klebstoff, bevorzugt lebensmittelechten Klebstoff, eine Anpressung und/oder Verschweißung mit der Basiskappe (2) verbunden ist.
  3. Verschluss (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das flexible Element (4) lose in die Basiskappe (2) eingelegt ist, verschweißt und/oder geklemmt ist.
  4. Verschluss (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, wobei das flexible Element (4) Elastomere oder Thermoplasten umfasst.
  5. Verschluss (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, wobei das flexible Element (4) elastomere Polymere, umfasst.
  6. Verschluss (1) nach einem oder mehreren der der Ansprüche 1 bis 5, wobei das flexible Element (4) in Rippenform oder Lamellenform, insbesondere nach dem Prinzip ähnlich einer Ziehharmonika bzw. Faltenbalg, enthaltend beispielsweise LDPE oder Silikonkautschuk, ausgestaltet ist.
  7. Verschluss (1) nach einem oder mehreren der der Ansprüche 1 bis 6, wobei das flexible Element (4) Polyolefine, wie Polyethylen, LDPE oder HDPE, Polypropylen; Naturkautschuk, Silikonkautschuk, Latex, Polyisopren, Polyamide; Polyhalogenoleofine wie Polyvinylidenfluorid, Polytetrafluorethylen; Perfluorkautschuk, sowie Copolymere und Blockcopolymere davon umfasst und/oder enthält, bevorzugt Latex.
  8. Verschluss (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, wobei das flexible Element (4) eine Dicke von 0,01 mm bis 3 mm, bevorzugt 0,2 mm bis 1,5 mm aufweist.
  9. Verschluss (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, wobei das flexible Element (4) eine Reißdehnung von 500% bis 1000% und/oder eine Zugfestigkeit von 200 bis 400 kg/cm2 aufweist.
  10. Verschluss (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Basiskappe (2) duroplastische Polymere, thermoplastische Polymere, bevorzugt HDPE, LDPE, PE; Metalle, bevorzugt Weißblech, Aluminium, Titan; Keramik und/oder Glas enthält.
  11. Verschluss (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Basiskappe (2) Drücke größer/gleich 1000 bar, bevorzugt größer/gleich 2000 bar, besonders bevorzugt größer/gleich 4000 bar ohne Materialverformung oder Materialschaden aushält.
  12. Verschluss (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Basiskappe (2) und/oder das flexible Element (4) lebensmittelgeeignet sind.
  13. Gefäß (6) zur Hochdruckbehandlung umfassend einen Verschluss (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12 und einen Behälter (5), wobei der Verschluss (1) und der Behälter (5) reversibel oder nicht reversibel öffenbar verbunden sind.
  14. Gefäß (6) nach Anspruch 13, wobei der Behälter (5) duroplastische Polymere, thermoplastische Polymere, Metalle, Keramik und/oder Glas, bevorzugt Glas, Weißblech, Aluminium umfasst und/oder enthält.
  15. Verfahren zur Druckbeaufschlagung eines Gefäßes (6) nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 oder 14, wobei a.) ein Behälter (5) mit einem zu befüllenden Stoff gefüllt wird, b.) der Behälter (5) mit einem Verschluss (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 verschlossen wird und ein Gefäß (6) erhalten wird, c.) das Gefäß (6) derart mit mehr als 1000 bar Druck beaufschlagt wird, dass ein/das flexible Element (4) des Verschlusses (1) reversibel in Druckrichtung ausgedehnt wird, wobei der eingefüllte Stoff konserviert und/oder sterilisiert wird und d.) das Gefäß (6) optional mit einem Kappendeckel verschlossen wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei in Schritt c) das Gefäß (6) mit einem Druck von mehr als 1500 bar, bevorzugt mehr als 3000 bar und besonders bevorzugt mehr als 4000 bar beaufschlagt wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei sich an Schritt c) oder d) noch ein oder mehrere weitere Konservierungsschritt(e) anschließen, bevorzugt Druckbeaufschlagung, Temperaturbehandlung und/oder Bestrahlung.
  18. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 17, wobei der zu befüllende Stoff biologische, medizinische und/oder verderbliche Stoffe, bevorzugt Lebensmittel, Medikamente, Medizinprodukte, Plasma, Blutprodukte, Proteine, Antikörper, Kosmetikprodukte und/oder Tierfutter umfasst.
  19. Verwendung eines Gefäßes (6) nach Anspruch 13 oder 14 zur Druckbeaufschlagung von Lebensmitteln, Medikamenten, Medizinprodukten, Plasma, Blutprodukten, Proteinen, Antikörpern, Kosmetikprodukten und/oder Tierfutter.
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