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Verfahren zum Verpacken einzelner, fUr die Bereitung von Getränken,
Suppen od. dgl. dienender Trockensubstanzmengen in zugeordneten Gefäßen.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken einzelner, fUr
die Bereitung von Getrinken, Suppen od. dgl. dienender Trockensubstanzmengen in
zugeordneten GefäBen, beispielsweise konischen Bechern mit oberem Wulstrand und
eingezogenem Boden.
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Mit derartigen Packverfahren werden hygroskopische oder zerfließende
Stoffe in kdrniger oder Pulverform verpackt, die in entsprechenden Maschinen durch
Zugabe von FlUssigkeiten zu Getränken, Suppen od. dgl. verarbeitet werden, beispielsweise
indem sie in Wasser aufgelöst oder suspendiert werden. Da derartige Stoffe bei der
Aufbewahrung vor dem ZufUgen der Flüssigkeit das Bestreben haben, Feuchtigkeit aufzunehmen,
ist es erforderlich, sie luftdicht zu verpacken.
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Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren zur Verpackung
der voranstehend beschriebenen Trockensubstanzmengen unter Verwendung eines Stapels
von normalen Gefäßen, biespielsweise von ineinandergestekcten konischen
Bechern
zu s fen, WQ dpr Verpackungsvorgang vereinfacht und das verpackte Gut vor der Zuteilung
gegen den Zutritt von Feuchtigkeit geschdtzt werden soll.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen, die
einzelnen Trockensubstanzmengen vor dem aufeinanderfolgenden Ineinanderstecken der
Becher des Stapels jeweils in den Hohlraum des mit nach oben gekehrtem Boden aufgestellten
Bechers mit Ausnahme des letzten einzubringen, woraufhin der Becherstapel in eine
schrumpffähige Hülle aus Kunststoff eingebracht und durch nachfolgendes Schrumpfen
der KunststoffhUlle um den Becherstapel von seinen Enden her einem Druck unterworfen
und in der die einzelnen Trockensubstanzmengen dicht einschließenden Lage gehalten
wird.
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Gemma, einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, den
zusammengesteckten Becherstapel mit einem Reißfaden zu versehen und dann zur UmhUllung
in eine als Beutel ausgebildete Hülle aus schrumpffähiger Folie zu stecken, die
in bekannter Weise evakuiert, durch Verdrehen des offenen Endes geschlossen und
durch Erwdrmen zum Schrumpfen gebracht wird ; so daß sie den axialen Druck auf die
Becher ausUbt. Die als Beutel ausgebildete Hülle besteht hierbei aus einem feuchtigkeitsdichten
Werkstoff.
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Um einen fUr die Automatenabgabe geeigneten Becherstapel zu schaffen,
wird mit der Erfindung schließlich vorgeschlagen, als obersten Becher des Stapels
einen Blindbecher mit vollständig glatter Aussenwand zu verwenden, dessen Oberkante
in zusammengestecktem Zustand des Stapels den BUrdelrand des benachbarten Bechers
Uberragt. l Die Erfindung soll nunmehr anhand der Zeichnung beschrieben werden.
In der Zeichnung zeigt :
Fig. 1 eine schaubildllohe Ansicht eines
fertig verpackten Stapels von Bechern, bei dem die Merkmale der Erfindung verwirklicht
sind, Fig. 2 eine vahaublldllche Ansiaht, aus der die Lage eines Bechers im ersten
Stadium des neuen Verfahrens zur Bildung des Stapels tu ersehen ist, Fig. 3 eine
schaublldll¢he Ansicht, aus der das Einsetzen der nachfolgenden Becher in den Stapel
zu ersehen ist, Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines zum Teil
fertiggestellten Stapels in vergrößertem Maßstab, Fig. 5 eine Seitenansicht in verkleinertem
Maßstabe, aus der ein weiteres Stadium des Verfahrens zu ersehen ist, Fig. 6 eine
weitere Seitenansicht in verkleinertem Maßstabe, aus der ein anschließendes Stadium
des Verfahrens zu ersehen ist, Filgo 7einen Teilschnitt nach der Linie 7-7 in vergrößertom
Maßstabe, Fig. 8 eine teilweise Seitenansicht in verkleinertem Maßstabe, aus der
das Schlußstadium zu ersehen ist und Fig. 9 eine teilweise Seitenascht in vergrßöertem
Maßstabe des fertig verpackten Stapels.
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Der Erfindungsgenstand einet sich besconders für die VErpakcung hygroskopischer
oder zerfließender Stoffe, die in Zuseilungsmaschinen für Getränke verwendet werden
sollen.
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Dieee Stoffe, wir z.B. trockenen suppen- und Getränkekonzentrate,
wie z.B.Kaffee, Tes oder Schokolade, befinden sich in pulverförrmigem oder körnigen
Zustand und sind dadruch ger.
sonders zu behandeln, daß sie Feuchtigkeit
anziehen, so daß sie beim Zutritt von Luft oder Wasserdampf infolge dieser Feuchtigkeit
eine zähflüssige Masse bilden. Bei Automaten zur Abgabe von Getrinken wird das Getränk
gewohnlich durch ZufUgen von heißem oder kaltem Masser zu einer abgemessenen Menge
des Stoffes hergestellt, der bereits in einem Behälter untergebracht ist. Als Behälter
für Getränkeautomaten werden normalerweise in Form eines abgestumpften Kegels ausgebildete
Becher lo verwendet, die gewdhnlich ineinandergesteokt sind und einen Stapel 11
bilden. Die Becher lo können aus Papier, einem Kunststoff oder einem mit Kunststoff
Uberzogenen Papier bestehen und.
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Jeweils mit einem Boden ausgestattet sein, der in einem Abstand von
der Unterkante 16 angeordnet ist, so daß ein nach unten offener Hohlraum 12 entsteht.
Dieser Hohlraum 12 wird durch den Boden des Bechers lo gebildet, der eine Scheibe
13 mit einem abwärtsgerichteten Bordelrand 14 darstellt, der in das untere Ende
der kegeligen Seitenwand des Bechers lo eingesetzt ist, wahrend ein nach innen abgebogener
Rand 15 am unteren Ende der kegeligen Wandung an der Unterkante 16 des Bechers lo
vorgesehen ist. Diese Teile sind sämtlich miteinander verbunden. An der Oberkante
ist die kegelige Wandung naoh außen umgebördelte um einen Ausgießrand 17 zu bilden.
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GemEß der Erfindung sind das zur Bereitung des GetrEnkes bestimmte
Konzentrat 18 sowie die bekannten nomalen Becher lo in einer neuartigen Weise verpaokt,
um die Zuteilung zu vereinfachen und ausserdem einen Verderb des Konzentrates durch
Feuohtigkeltsaufnahme während der Lagerung und vor der Zugabe von Wasser zwe¢kB
Herstellung eines Getränks zu vermelden. Zu diesem Zweck wird eine abgemessene Menge
des Konzentrats 18,, die *ur Zobereitung
eines GetrSnks geeignet
ist, auf die Bodenscheibe 13 Jedes Bechers 10 geschüttet. Die Unterkante 16 des
Bechers, der in den ersten Becher gesteckt ist, legt sich dicht an den Boden des
ersten Bechers an, so daß das Konzentrat 18 innerhalb des Hohlraumes 12 der zusammengesteckten
Becher gehalten und gegen den Zutritt von Feuchtigkeit gesichert ist bis die Becher
voneinander getrennt werden. Im Automaten wird der Stapel 11 in senkrechter Lage
abgestützte wobei die Offnungen der Becher nach aufwärts gerichtet sind. Die Becher
lo werden nacheinander vom unteren Ende des Stapels 11 gelöst, wodurch der unterste
Becher von dem dauber befindlichen getrennt wird, während die Ausgießränder 17 der
Becher mit Teilen des Automaten (nicht dargestellt) zusammenwirken, um die Loslösung
der einzelnen Becher zu bewirken. Wenn der unterste Becher losgelöst wird, verbleibt
das zur Bereitung des Getränks bestimmte Konzentrat im Becher, und es braucht nunmehr
nur die Flüssigkeit hinzugefügt zu werden, um das Getränk fertigzustellen.
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Die Verhinderung des Zutritts von Feuchtigkeit zu dem fUr das Getränk
bestimmten Konzentrat 18 im Stapel 11 wird ferner dadurch erreicht, daß der Stapel
mit einem abgedichteten Beutel 19 aus wasserdichtem Werkstoff Uberzogen wird, aus
dem beim Abschluß die Luft abgesaugt wird.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird dieser Beutel 19 außerdem
dazu benutzt um durch die AusUbung eines axialen Druckes auf den gesamten Stapel
11 die Abdichtung zwischen der Innenseite der Bodenscheiben 13 der einzelnen Becher
lo und der Unterkante 16 des jeweils dauber befindlichen Bechers lo aufrecht zu
erhalten, wobei die Bodenscheibe 13 des unteren Bechers eine Dichtungs flache am
Umfang der Unterkante 16 des nächst höheren
Bechers @@@@@@ Um die
; n. axialen Druck hervorzurufen, wird der Beutel 19 aus einem Kunststoff hergestellt.
der sich bei Erwärmung zusammenzieht und seinen geschrumpften Zustand beibehält,
wenn die Erwärmung beendet wird.
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Ein fAr diesen Zweck geeigneter Werkstoff ist eine durchsichtige Plastikfolie,
die unter der Markenbezeichnung "CRYOVAC"von der Cryovac-Abteilung der W. R. Grace
& Co., Cedar Rapids, Iowa, vertrieben wird. Im vorliegenden Fall bildet der
Beutel einen Schlauch, der an einem Ende geschlossen und am anderen Ende offen ist,
um den Stapel 11 aufzunehmen, aber anschliessend abgeschlossen wird, indem der Beutelwerkstoff
gewunden und mit einer Klemmvorrichtung wie etwa einem kleinen Gummiband 2o oder
einer kleinen Metallklammer (nicht dargestellt) zusammengehalten wird, nachdem der
Stapel 11 eingesetzt ist. Die Klemmvorrichtung wird angebracht, bevor der Beutelwerkstoff
zum Schrumpfen gebracht wirdsso daß sie während und nach dem Schrumpfvorgang mit
dem Beutelwerkstoff verbunden bleibt.
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Um eine dichte UmhUllung fUr das zur Zubereitung des Getränks dienende
Konzentrat 18 im obersten Becher lo des Stapels 11 zu gewährleisten, ist ein Blindbecher
21 vorgesehen. Dieser BJPdbeeher 21 ist ähnlich ausgebildet wie die normalen Verkaufsbecher
10, seist aber keinen Bordelrand 17 auf, der geeignet ist, mit dem Mechanismus des
Automaten zum Halten des Stapels und zur Loslösung des untersten Bechers zusammenzuwirken.
Die Oberkante der kegeligen Seitenwand dieses Bechers 21 ragt jedoch über den Bördelrand
17 des obersten normalen Bechers lo hinaus, wie aus Figur 9 zu ersehen ist, so daß
er durch den Beutelwerkstoff 19 erfaßt und in axialer Richtung nach unten gedrückt
wird, um die Abdichtung zwischen seinem unteren
Rand 16 und der
Innenfläche der Bodensoheibe 13 des obersten Verkaufsbeohers lo aufrechtzuerhalten.
Da er keinen Bordelrand 17 aufweist, wird der Blindbeoher 21 zusammen mit dem obersten
ormalbecher lo entfernt, wenn letzterer aus dem Automaten gelöst wird.
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Da der Beutelwerkstoff vehrältnismäßig zäh ist, ist es zweckmäßig,
das Öffnen des Beutels 19 durch de Anord-. nung einer Reißschnur 22 zu erleichtern.
Diese Schnur. die aus jedem geeigneten WErkstoff bestehen kann, erstreckt sich in
axialeer Riohtung an den Außenseiten der Becher lo Uber die gesamte Lange des Stapela
11 und durch die abgeschlossene Öffnung des Beutels 19 nach außen, Wenn es erwünscht
ist, den Beutel 19 zu entfernen und. den Stapel 11 in den Automaten einzusetzen,
wird das Gummiband 20 entfernt, um die Reißschnur 22 freitugeben, die dann leicht
gezogen werden kans, um den Beutel 19 Ober seine gesamte Länge aufzureißen, so daß
dieser einfach vom Stapel 11 abfällt.
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Der Schrumpfdruak des Beutelwerkstoffes gegen die kegeligen Seitenwandungen
und die Bördelränder der Becher verhindert ein Schlüpfen der Schnur und erübrigt
die Verwendung eines Klebemittela oder eines sontigan Mittels zur Befestigung der
Schnur 22 am Stapel 11 oder am Beutel 19. Falls es erwünscht ist, kann eine positive
Verbindung zwichen der Sohnur 22 und dem Stapel H dadurch vorgesehen werden, daß
an einem oder beiden Enden der Reißschnur 22 ein grdBerer tell, wie beispielsweise
ein kredisförmiger loser Becherboden 25 angebracht wird, der in den Bodenhdlraum
12 des untersten Bechers des Stapels eigepaßt ist (Fig.1) und durch den Beutel 19
gehalten wird.
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Bines der wichtigsten Merkmale der Erfindung besteht in dom neuen
Verfahren, die einzeinen abgemessenen Mengen des
zur Zubereitung
des Getränks bestimmten Konzentrats 18 innerhalb des abgedichteten Hohlraums 12
anzuordnen, wobei die Anlage der Unterkante 16 des eingesetzten Bechers lo an der
benachbarten Bodenscheibe 13 des nächsten Bechers an allen Punkten des Umfanges
gewährleistet wird.
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Dies wird trotz der Pulverform des Gutes 18 und seiner Neigung zur
Zerstreuung durch Luftbewegungen erreicht, die auftreten, wenn ein Becher in den
nächsten eingesetzt wird, um den Stapel zu bilden. AuBerdem ist der Stapel von Bechern
einschlieblich des zur Bereitung der Getränke dienenden Gutes 18 von gleicher Länge
wie ein Stapel, der aus der gleichen Anzahl von Nomalbecherm gebildet wird, jedoch
kein Getänkeugt enthält, da die Unterkante jedes Bechers mit der Bodenwandung des
nächstliegenden Bechers in Berührung steht, wie dies durch das neue Verfahren ermöglicht
wird.
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Bei dem neuen Verfahren zur Bildung einer verbesserten Verpackung
wird zunächst der Blindbecher 21 in umgekehrter Lage aufgestellt, wobei die Bodenausnehmung
12 nach oben offen ist, wie aus Figur 2 zu ersehen ist. Bei dieser Lage des Blindbechers
21 wird eine abgemessene Menge des Gutes oder Konzentrats 18 in die Ausnehmung 12
eingeschüttet. Anschließend wird ein Normalbecher lo, ebenfalls in umgekehrter Lage,
wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, Uber den Blindbecher 21 geschoben bis die durch die
Bodehsoheibe 13 gebildete Dichtugsfläche, die nach uten gekehrt ist, in Berührung
mit der Unterkante 16 des Blindbechers 21 gebracht ist, die in diesem Falle nach
oben gekehrt ist.
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Während dieser Bewegung wird die Luft des. oberen Bechers verdrängt.
Da jedoch das Getränkegut sich in der aushehmung 12 befindet und dort die Lfut nicht
verdrängt wird, wird
das Getränkegut nicht aufgewirbelt. Da die
in der Ausnehmung 12 befindliche Menge des GetrSnkegutes 18 nicht das Fassungavermögen
der Ausnehmung Ubersteigt, wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, und da das Pulver nicht
durch Luftbewegungen aufgewirbelt wird, kommt die Bodenwandung des zweiten Bechers
einwandfrei am gesamten Umfang der Unterkante des ersten Bechers zur Anlage, so
daß eine wirksame Abdichtung gegen den Durchtritt des Gutes, der Luft und der Feuchtigkeit
gewährleistet wird.
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Nachdem der zweite Becher lo auf den ersten Becher 21 aufgesteckt
ist und die beiden Becher in ihrer umgekehrten Lage belassen werden, wird die abgemessene
Menge des Gutes 18 in die nach oben offene Ausnehmung 12 des zweiten Bechers geschUttet.
Ein dritter Becher lo wird in der vorstehend beschrieben Weise Uber den zweiten
Becher gestUlpt, wobei das Gut nicht aufgewirbelt wird und die Bodenscheibe 13 des
dritten Bechers zur Anlage an die Unterkante 16 des zweiten Bechers am gesamten
Umfang dieser Kante gelangt. Das EinfUllen des Gutes 18 in die e Ausnehmung 12 des
obersten Bechers lo und das Aufstülpen eines weiteren Bechers lo auf den Stapel
11 wird wiederholt bis die gewünschte Anzahl von Bechern lo erreicht worden ist.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, einen Stapel von 75 Bechern zu bilden, und
zwar ist dies die Anzahl, die von einem Hersteller von Normalbechern in einem EinzelbehSlter
verpaokt vertrieben wird. SelbstverstEndli¢h wird kein zur Zubereitung des Getränks
dienendes Gut in die Ausnehmung des obersten Bechers des Stapels von umgekehrten
Bechern gefullt, der in dem Autdmaten der unterste Becher wird.
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Nachdem der Stapel 11 von umgekehrten Bechern lo durch die FUllung
der Ausnehaungen 12 und das AufstUlpen der einzelnen Becher fertiggesytellt ist,
wird die Reißschnur 22 zunächst
quer über d bere End des Stapels
11 gelegtwie aus Fig. 5 zu ersehen ist, und dann abwärts an der Seite des Stapels
11 bis über das unterecEnde des Stapels 11 hinaus. Dann wird der Beutel 19 aus UmhUllungswerkstoff,
der großer als der Stapel 11 ist und sich in umgekehrter Lage befindet, so daB er
unten offen ist, über den Stapel gestülpt, wie durch den Pfeil in Fig. 5 angedeutet
wird.
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Nach Beendigung dieses Vorganges, der unter Ausübung eines axialan
Druckes gegen die Enden des Stapels erfolgt, um die Abdichtung zwischen der Bodenscheibe
13 und der Unterkante 16 der benachbarten Becher aufrecht zu erhalten, werden der
gesamte Stapel 11 mit der darum befindlichen Hülle 19 und mit der Reißschnur 22
in die in Fig. 6 angedeutete Lage umgekehrt. Wahrend dieser Umkehrung wird das Konzentrat
in der Ausnehmung des Blindbechers 21 und denjenigen aller anderen Becher lo außer
dem obersten Becher in dem umgekehrten Stapel auf die Bodenscheibe 13 des angrenzenden
Bechers übergeführt, wo es verbleibt, um mit letzterem Becher im Verteilungsautomaten
ausgeteilt zu werden. Diese Lage des Gutes nach-der Umkehrung des Stapels ist in
Fig. 7 veranschaulicht.-Vor dem VerschlieBen des offenen Endes des Beutels 19 wird
das Innere des Beutels bei aufrechter Lage des Stapels 11 an eine Saugvorrichtung
angeschlossen, um so viel Luft wie möglich aus dem Beutel abzusaugen. Dieser Vorgang
ist in Fig. 6 veranschaulicht, in der ein geeignetes Rohr 23, das an eine Saugvorrichtung
(nicht dargestellt) angeschlossen ist, in das obere offene Ende des Beutels 19 e.
ingesetzt ist. Wenn das Rohr 23 herausgezogen wird, wird das obere Ende des Beutels
19 gewunden, wodurch ein Verschluß 24 entsteht, durch den der Durchtritt von Luft
in beiden Richtungen verhindert wird. Es ist zu beaohten, daß die Reißchnur 22 ebenfalls
innerhalb des offenen Endes des.
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Beutels 19 eingedreht wird und weiterhin aus diesem Ende herausragt
(Fig.9). Das verwndene Ende wird durch das Gummiband 20 dicht zusammengehlten, das
unmittelbar nach dem Verwinden angebraht wrid.
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Am SohluB wird der geschlossens Ebutel 19 rewärmt, wodurch der Beutel
schrumptft, und zwar nicht nur nach lnnen in radialer Richtung, so daß er sioh an
die BSrdelrander 17 der Becher 1q anlegt, sondern acuhin axialer Richtung nach lnnen
gegen die Enden des Tapels 11, um einen anhaltenden axialen Druck auf die ineinandergestekten
Becher auszuüben und daruch die Abdichtung zwischen eder Bodenscheibe 13 der einzelnen
Becher und der Unterkante 16 des jeweils folgenden Bechers bu erzielen. Dliße Erwärmung
erfolgt zweckmäßig durch das Eintauchen des geschlossenen Beutels in eine erwärmte
Flüssigkeit, bispeilsweise Wasser, wie in Fig. 8 angedeutet. Daraus sit zu erschen,
daß jede abgemessene Menge des Gutes 18 fUr die Zubereitung des Getränkes nicht
nur druch die dichtende Anlage der Bodenwandung und der Unterkante der Beoher. die
die Umhüllung des Gutes darstellen, sondern außerdem durch die Anlage des umgebenden
Beutels an den Bordelrändem der aufeinanderfolgenden Becher geschützt wird, wie
in Fig. 9 zu ersehen ist, um eine Mehrzahl von Abdichtungen in Abständen über die
Länge des fertigen Beutele zu schaffen.
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Nachdem d3er Beutel 19 verschlossen und zum Schrumpfen gebracht wirden
ist, um einen gelichbleibenden axcialen und radialen Druck auf den Stapel aufrechtzuerhalten,
kann der StapelinzahlreicheversohiedjMteL&gengebracht werden, wobei jede Teilmenge
des Gutes 18 für die Bereitung des Getränkes trodken in ihrem angedichteten Raum
verbleibt.
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Wenn der Stapel in aufrechter Lage in einen Automaten eingesetzt werden
soll, wird das Gummiband 20 entfernt und die Reißschnur 22 gezogen, um den Beutel
über seine ! gesamte Länge aufzureißen, so daB sich der Beutel bequem vom Stapel
abstreifen lest. In diesem Augenblick ruht jede Teilmenge des Gutes auf dem Boden
desjenigen Bechers,' mit dem sie ausgegeben wird. Bis der Becher vom Stapel geldst
wird, bleibt die Bodenwandung 13 in Berührung mit der Unterkante 16 des nächsten
Bechers, um die Abdichtung aufrechtzuerhalten und den Zutritt von Feuchtigkeit zu
verhindern. Auf diesewWeise bleibt jede Teilmenge des Gutes geschützt bis zu dem
Augenblick, in dem sie ausgeteilt wird.