DE19601071A1 - Überdruck-Verpackungsbehältnis und Verfahren und Vorrichtung zu dessen Verpackungsbefüllung und Verschließen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Überdruck-Verpackungsbehält­ nis, aufweisend

• - ein Behältnis,
• - einen Deckel, der auf das Behältnis aufsetzbar ist, und ein umlaufendes Dichtungselement, das zwischen dem Behältnis und dem Deckel angeordnet ist, wobei ein bzw. kein Verpackungsbehälter-Innendruck vorhanden ist, und ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Verpackungsgasbefüllung und Verschließen.

Ein Druckgefäß für Nahrungsmittel ist aus der EP 0 112 295 A2 bekannt. Es besteht aus einem Behälter und einem druckdicht aufsetzbaren Deckel. Zur Abdichtung zwischen dem Deckel und dem Behälter ist ein unter Druck­ belastung einklemmbarer Dichtungsring aus Silikongummi vorgesehen. Hierzu ist in die Behälterinnenwand ein­ seitig ein ringartiger Vorsprung als Aufleger für den Deckel eingeformt. Um die Deckelwandstärke nach oben ver­ setzt, läuft eine Nut in der Behälterwand zur Aufnahme eines Dichtungsringes mit Zuglasche. Beim Aufbau des Druckes im Gefäß wird der Deckel nach oben gegen den Dichtungsring gepreßt, wodurch ein luftdichter Abschluß entsteht.

Vorgesehen werden können auch an dem Deckel und an dem Rand des Behälters angeformte Teile der Art eines Bajo­ nettverschlusses.

Vorgesehen ist das bekannte Druckgefäß allerdings nur, um gefrorene Nahrungsmittel mit Hilfe eines Mikrowellen­ gerätes aufzuwärmen. Das dichte Verschließen dient einzig und allein dazu, den bei dem Erhitzen freiwerden­ den Wasserdampf im Gefäß zu belassen und so die Lebens­ mittel schonend und energiesparend in kurzer Zeit aufzu­ tauen. Kommt ein bajonettähnlicher Verschluß zum Ein­ satz, sind zusätzlich Stiele am Behälter und Deckel vor­ zusehen, so daß ein schnellkochtopfähnliches Gefäß ent­ steht. Kühlt nun das Druckgefäß mit seinem Inhalt ab, läßt der Dampfdruck nach und damit die abdichtende Wir­ kung des Dichtringes.

Es stellt sich deshalb die Aufgabe, ein Druckgefäß der eingangs genannten Art so weiter zu entwickeln, daß es als überdruck-Verpackungsbehältnis einsetzbar ist und hierfür ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Ver­ packungsgasbefüllung und Verschließen anzugeben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Überdruck-Ver­ packungsbehältnis durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen ins­ besondere darin, daß der vom Verpackungsgas ausgehende Innendruck zuerst von der Faltwandung aufgenommen wird. Hierdurch wird ein Verformen des Behältnisses und den damit verbundenen Undichtheiten vermieden. Der sich im Inneren des Verpackungsbehältnisses aufbauende Verpac­ kungsbehälter-Innendruck drückt den Rand und damit das Dichtungselement hinter die Deckelhakenelemente. Hier­ durch wird ein gleichmäßiges Abdichten des Behältnisses gegenüber dem Deckel gewährleistet.

Unter einem Überdruck-Verpackungsbehältnis wird ein Be­ hältnis verstanden, das der verderblichkeitsfreien bzw. schützenden Verpackung von Verpackungsprodukten mit Hilfe eines speziellen Verpackungsgases unter Überdruck dient. Im Gegensatz zum Einweckverfahren, wo dem Verpac­ kungsprodukt die Luft entzogen und ein Unterdruck er­ zeugt wird, tritt hier anstelle des Vakuums ein geziel­ ter Überdruck mit einem speziellen Verpackungsgas. Die Art des Gases wird dabei durch das zu verpackende Verpac­ kungsprodukt bestimmt. Es kann Stickstoff, ein Stick­ stoff-Gemisch oder dergleichen sein.

Die Faltwandung kann als biegefähige Behälterwandung ausgebildet sein. Der Verpackungsbehälter-Innendruck kann schon ausreichend sein, die Behälterwandung so zu verschieben, daß sie unter die Deckelhakenelemente faßt. Eine gezielte Aufnahme des Verpackungsbehälter- Innen­ drucks wird dadurch erreicht, daß in die biegefähige Behälterwandung wenigstens eine in das Innere des Behälters gerichtete Behälterdehnfalte eingebracht ist. Hierdurch wird eine ungewollte Verformung des Behältnisses vermieden und eine hohe Dichtheit erreicht.

Vorteilhaft ist es, wenn für diese Verpackungsart das Be­ hältnis und der Deckel rechteckig ausgebildet sind und jeweils eine der Behälterdehnfalten an den Ecken des Be­ hältnisses eingebracht sind. Hierdurch wird gewähr­ leistet, daß der Druck allseitig weitergeleitet wird und vor allem die Stellen gezielt gut abgedichtet werden, die im Regelfall den neuralgischen Punkt der Überdruck­ verpackung darstellen. Bestimmt wird die rechteckige Form durch die gute Stapel- und Transportfähigkeit.

Die Erfindung ist aber nicht nur an diese Form gebunden. Vielmehr sind auch andere geometrische Konfigurationen für die Gestaltung des Behältnisses und des Deckels ein­ setzbar.

In den Deckel kann eine Deckelausnehmung eingebracht sein. Diese kann mit einer Ventileinheit verschlossen sein. Die Ventileinheit selbst kann ein Aufkleberplätt­ chen sein, das mit einer Abziehlasche versehen und auf einer gewölbten Klebefläche des Deckels angeordnet. Hier­ durch läßt sich der Verpackungsbehälter-Innendruck ge­ zielt abbauen, so daß der Deckel vom Behältnis abge­ nommen werden kann.

Vorteilhaft ist es, wenn der Boden des Behältnisses und der Deckel biegesteif ausgebildet sind. Hierdurch wird erreicht, daß sich die im Inneren aufbauenden Druck­ kräfte bei einem vorhandenen Verpackungsbehälter- Innen­ druck nur auf die Behälterwandung und vor allem auf die Behälterdehnfalten richten.

Der Boden und die Behälterwandung des Behältnisses bzw. die zum Inneren des Behältnisses zeigende Fläche des Deckels können mit einer Plasmabeschichtung versehen sein. Hierbei handelt es sich um eine abriebfeste Ober­ fläche, so daß Produkte aus dem Gebiet der Reinraumtech­ nologie, zum Beispiel Halbleiter, oder der Pharmazie, verpackt werden können, ohne daß Verunreinigungen durch einen Abrieb an der Verpackungsoberfläche entstehen können.

Vorteilhaft ist es, wenn das Behältnis und der Deckel aus Leichtglas und/oder Kunststoff, insbesondere Polyure­ than, Polypropylen, Polyamid, Polycarbonat, Acryl herge­ stellt sind. Hierbei handelt es sich um Materialien, die in der Verpackungsindustrie gängig sind und die den spe­ ziellen Anforderungen gerecht werden.

Das Verfahren zum Verpackungsgas-Befüllen und zum Ver­ schließen eines Überdruck-Verpackungsbehältnisses zur Lösung der gestellten Aufgabe ist gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• A) Einsetzen eines wenigstens teilweise mit einem Verpackungsprodukt befüllten Überdruck-Ver­ packungsbehältnisses in eine Gasaustauschkammer,
• B) Überdruck-Verpackungsbehältnisses durch wenigstens eine Deckelgreifereinrichtung soweit, daß ein Spalt freigehalten wird,
• C) Ausspülen der Luft aus der Gasaustauschkammer und dem geöffneten Überdruck-Verpackungsbehältnis mit einem Verpackungsgas und anschließendes Erzeugen eines Über­ druckes,
• D) Aufdrücken des Deckels mit der Deckelgreifereinrich­ tung auf das Behältnis,
• E) Ablassen des Überdruckes in der Gasaustauschkammer und Herausnehmen des verschlossenen Überdruck-Ver­ packungsbehältnisses.

Die hiermit erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß Überdruck-Verpackungsbehältnis industriell mit einem Verpackungsprodukt befüllt werden kann. Zwar ist es möglich, über die Ventileinheit gezielt einen Gas­ überdruck zu erzeugen, um das Verschließen des Über­ druck-Verpackungsbehältnisses zu erreichen. Mit dem er­ findungsgemäßen Verfahren ist aber möglich, nicht nur das Überdruck-Verpackungsbehältnis zu verschließen, son­ dern das entsprechende Verpackungsgas in einer im jewei­ ligen Verpackungsprodukt angepaßten Zusammensetzung ein­ zubringen. Die bei dem Beginn des Verpackungsvorganges vorhandene atmosphärische Luft, die im jeweiligen Konser­ vierungsverfahren in der Regel nicht nützt, wird gezielt herausgeblasen und durch das Verpackungsgas ersetzt. Hierdurch ist es möglich, hochwertige Elektronikteile, hochwertige Arzneimittel in Tabletten- und Pulverform sowie Lebensmittel in jeglicher Konfiguration von der äu­ ßeren Atmosphäre und deren verderblichen bzw. beschädi­ genden Einflüssen geschützt zu verpacken.

Um das Verpackungsziel zu erreichen, wird bei der Erzeu­ gung eines Überdruckes soviel Verpackungsgas zugeführt, daß der Überdruck größer als der atmosphärische Luft­ druck wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Ver­ packungsgas-Befüllen und zum Verschließen eines über­ druck-Verpackungsbehältnisses zur Lösung der gestellten Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet,

• - daß eine Kammer an eine Verpackungsgas-Zuführungsein­ richtung und eine Gasausström-Stelleinrichtung ange­ schlossen ist und
• - daß in der Kammer wenigstens eine Deckelgreifer­ einrichtung angeordnet ist.

Die mit der Vorrichtung erzielten Vorteile bestehen ins­ besondere darin, daß der Gasaustausch im Inneren der Ver­ packung und das gezielte Eindringen des Verpackungsgases mechanisch und damit industriell vorgenommen werden kann.

Hierfür kann die Deckelgreifereinrichtung bestehen aus

• - einer Greiferhalteeinheit,
• - einem Deckelgreiferarm, der einseitig und drehbar an der Greiferhalteeinheit angeschlossen ist, und
• - einem Greiferbetätigungselement, das mit dem bewegli­ chen Hebelarmteil des Deckelgreiferarms und der Grei­ ferhalteeinheit verbunden ist.

Das Greiferbetätigungselement kann ein Hydraulikzylinder sein, der durch eine Steuereinrichtung, zum Beispiel ein Steuerventil, angesteuert wird. Durch diese roboterähn­ liche Ausgestaltung, ist es möglich, den Deckel im Inne­ ren der Kammer vom Behältnis abzuheben und nach Befüllen mit dem Verpackungsgas aufzudrücken.

Die Verpackungsgas-Zuführungseinrichtung und die Gasaus­ ström-Stelleinrichtung sind jeweils wenigstens durch ein Absperrventil realisiert. Hierdurch ist es möglich, Ver­ packungsgas in einem Verfahrensschritt ein- und ausströ­ men zu lassen und damit die atmosphärische Luft vollstän­ dig herauszudrücken. In einem weiteren Verfahrensschritt kann durch ein Verschließen des Ausströmventils der ge­ wünschte Innendruck aufgebaut und der Befüllvorgang ein­ geleitet werden.

Vorteilhaft ist es, wenn die Kammer aus einem Kammerober- und -unterteil besteht und das Kammerober­ teil und das Kammerunterteil mit einem Gelenkelement ver­ bunden, mit einem Verschlußelement verschließbar und durch eine Kammerdichtung abdichtbar sind. Hierdurch läßt sich mit wenigen Handgriffen das Überdruck-Verpac­ kungsbehältnis in das Kammerunterteil einsetzen, und das Oberteil sich gegenüber dem Kammerunterteil abdichtend verbinden.

Die Erfindung ist nachfolgend in der Zeichnung darge­ stellt. Es zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1a eine Seitenansicht eines Überdruck-Verpackungs­ behältnisses im unverschlossenen Zustand in einer teilweisen Schnittdarstellung,

Fig. 1b eine Draufsicht auf ein Überdruck-Verpackungs­ behältnis gemäß Fig. 1a,

Fig. 1c einen Detailschnitt eines Überdruck-Verpackungs­ behältnisses gemäß Fig. 1b entlang der Linie A-B,

Fig. 1d einen Detailschnitt eines Überdruck-Verpackungs­ behältnisses gemäß Fig. 1b entlang der Linie C-D

Fig. 2a eine Seitenansicht eines Überdruck-Verpackungs­ behältnisses im sich schließenden Zustand in einer teilweisen Schnittdarstellung,

Fig. 2b eine Draufsicht auf ein Überdruck-Verpackungs­ behältnis gemäß Fig. 2a,

Fig. 2c einen Detailausschnitt eines überdruck-Ver­ packungsbehältnisses gemäß Fig. 2b entlang der Linie E-F,

Fig. 2d einen Detailausschnitt eines Überdruck-Ver­ packungsbehältnis gemäß Fig. 1b entlang der Linie I-H,

Fig. 2e eine Einzelheit (Z) aus einer Draufsicht eines Überdruck-Verpackungsbehältnisses gemäß Fig. 2b,

Fig. 3 ein verpackungsbefülltes und verschlossenes Überdruck-Verpackungsbehältnis,

Fig. 4, 5, 6 und 7 eine Gasaustauschkammer und einen Verpackungs­ gasbefüllungs- und Verschließvorgang hiermit in einer geschnittenen Seitenansicht und

Fig. 8.1, 8.2, 9.1, 9.2, 10.1, 10.2, 11.1, 11.2 und 8.2 eine andere Ausführungsform einer Gasaustausch­ kammer und eine Verpackungsgasbefüllung- und Verschließvorgang hiermit in einer geschnit­ tenen Seitenansicht.

Ein Überdruck-Verpackungsbehältnis (100) ist in den Fig. 1a bis 1d, 2a bis 2e und 3 gezeigt.

Es besteht aus

• - einem Behältnis 1, das haubenförmig ausgebildet ist, -
• - einem Deckel 2 und
• - einem umlaufenden Dichtungselement 3, das zur Abdich­ tung des Deckels 2 gegenüber dem Behältnis 1 dient.

Das haubenförmige Behältnis 1 weist einen Behälterboden 1.2 und eine daran geformte Behälterwandung 8 auf. Wäh­ rend der Behälterboden 1.2 gesteift ist, ist die Behäl­ terwandung biegefähig ausgebildet. Am oberen Behälter­ rand 1.1 ist dem Inneren 1′ des Behältnisses 1 eine uml­ aufende Dichtungshalteleiste 6 derart angeformt, daß das darauf aufgelegte umlaufende Dichtungselement 3 über den Behälterrand 1.1 hinausragt.

Erfindungswesentlich ist, daß an den vier Ecken des im wesentlichen rechteckig ausgebildeten Behältnisses 1 je­ weils eine Behälterdehnfalte 7 so eingeformt ist, daß sie in das Innere 1′ des Behälters 1 hineinragt.

Der Deckel 2 ist zum Behältnis 1 kompatibel und biege­ steif ausgebildet. An seinem Außenrand (vgl. auch Fig. 1c) sind beabstandet nach unten hin zeigende Deckel­ hakenelemente 5 angeformt. Das Hakenende der Deckelhaken­ elemente 5 ist so ausgebildet, daß es unter die Unter­ seite der Dichtungshalteleiste untergreifen kann, die der Auflagefläche des Dichtungselementes gegenüberliegt. Wird der Deckel 2 auf das Behältnis 1 gedrückt, liegt das Dichtungselement auf der Unterseite des Deckelele­ mentes 2, wie Fig. 1c und 1d zeigen, auf.

Werden bei einem so aufgelegten Deckel 2 auf das Behält­ nis 1 auf die Außenseite Druck durch Haltekräfte 17 aus­ geübt und im Inneren 1′ ein Überdruck erzeugt, so entste­ hen, wie Fig. 3 zeigt, auf die Behälterwandung 6, den Be­ hälterboden 1.2 und auf den Deckel 2 Behälter-Innen­ druckkräfte 13. Diese Kräfte 13 bewirken, daß die einge­ brachten Behälterdehnfalten 7 als erste dem Innendruck nachgeben. Bei diesem Vorgang bewegen sich deshalb die Behälterdehnfalten 7, wie insbesondere die Fig. 2a bis 2d deutlich machen, nach außen. Hierbei wird die gesamte Behälterwandung 8 mit der Dichtungshalteleiste 6 unter die Deckelhakenelemente 5 geschoben, so daß das Dich­ tungselement 3 in einer Kammer gehalten wird. Da die me­ chanischen Klemmkräfte der Deckelhakenelemente 5 und der Dichtungshalteleiste 6 den Deckel 2 auf das Behältnis 1 nach dem Wegfall der Haltekräfte aufgrund der Behäl­ ter-Innendruckkräfte angepreßt wird, sitzt der Deckel 2 fest auf dem Behältnis 1. Die Kräfte werden durch ein Verpackungsgas 19 hervorgerufen, das über ein Ablaßven­ til 4 über ein Absperrventil 50 über eine Gasversorgungs­ einrichtung 54 in das Innere des Überdruck-Verpackungsbe­ hältnis 100 eingebracht wird.

Damit der Verpackungs-Innendruck für eine Öffnung des Überdruck-Verpackungsbehältnisses 100 abgelassen werden kann, ist im Deckel 2 eine Deckelausnehmung 9 durch­ gehend eingebracht. Auf der Außenfläche weist der Deckel 2 im Bereich der Deckelausnehmung 9 eine gewölbte Klebe­ fläche 10 auf. Auf diese wird ein Aufkleberplättchen 11, das als Kunststoff-Folie, Aluminium-Folie oder der­ gleichen ausgestaltet ist, aufgeklebt. An dem Aufkleber­ plättchen 11 befindet sich eine Abziehlasche. Hierdurch kann das Aufkleberplättchen 11 von der Deckelausnehmung 9 abgezogen und der Überdruck abgelassen werden.

Um nach einem Einbringen eines bestimmten Verpackungs­ produktes 14 das entsprechende Verpackungsgas 28 einbrin­ gen zu können, wird eine Gasaustauschkammer 15 einge­ setzt, die in den Fig. 4 bis 7 dargestellt ist.

Die Gasaustauschkammer 15 besteht aus einem Kammerunter­ teil 20, über die sich ein Kammeroberteil 21 wölbt. Das Kammeroberteil 21 ist mit dem Kammerunterteil 20 durch ein Gelenkelement 23 einseitig verbunden. Auf der gegen­ überliegenden Seite befindet sich ein Verschlußelement 24. Zwischen dem Kammerunterteil 20 und dem Kammer­ oberteil 21 befindet sich eine umlaufende Kammerdichtung 24.

Auf dem Boden 20′ befinden sich gegenüberliegend zwei im wesentlichen gleich ausgebildete Deckelgreifereinrich­ tungen 25.

Sie bestehen aus

• - einer Greiferhalteeinheit 25, die mit dem Boden 20′ verbunden ist,
• - einem Deckelgreiferarm 25.1, der einseitig und drehbar über ein Armgelenk 25.2 mit der Greiferhalteeinheit 25.3 verbunden ist und das an dem gegenüberliegenden freien Ende eine Greiferausnehmung 25.4 aufweist, und
• - einem Greiferbetätigungselement, das über Betätigungs­ gelenke 26.1 und 26.2 mit dem Deckelgreiferarm 25.1 und der Greiferhalteeinheit 25.3 verbunden ist.

Das Greiferbetätigungselement 26 ist als ein Hydraulik- Verstellzylinderelement ausgebildet. Die jeweiligen Grei­ ferbetätigungselemente 26 sind mit einer Steuerein­ richtung 53, zum Beispiel einem pneumatischen Zylinder, verbunden.

In den Boden 20′ sind darüberhinaus zwei Öffnungen einge­ bracht. An eine Öffnung ist über das Absperrventil 50 die Gasversorgungseinrichtung 54 angeschlossen. An der anderen Öffnung ist ein Absperrventil 52 installiert, mit der die Öffnung gezielt verschlossen werden kann. Über ein weiteres Absperrventil 51 ist eine Absaugeein­ richtung 55 angeschlossen.

Die Verpackungsgasbefüllung und das Verschließen des Überdruck-Verpackungsbehältnisses 100 mit dieser Gas­ austauschkammer 15 wird wie folgt vorgenommen:

Das mit einem beliebigen Verpackungsprodukt 14 befüllte überdruck-Verpackungsbehältnis 100 wird mit seinem Be­ hältnis 1 auf den Boden 20 gesetzt. Mit Hilfe der Steuer­ einrichtung 53 werden die Greiferbetätigungselemente 26 angesteuert. Hierdurch greifen die Greiferausnehmungen 25.4 der Deckelgreifereinrichtung 25 den Deckel 2 und heben ihn von dem Behältnis 1 ab (vgl. Fig. 4).

Danach wird das Absperrventil 50 geöffnet (vgl. Fig. 5) und in die eine Öffnung des Behälterbodens 20′ strömt das Verpackungsgas 28 ein. Durch ein weiteres Öffnen des Absperrventils 51 und eine Inbetriebsetzung der Absaug­ einrichtung 55 wird die atmosphärische Luft aus dem Inne­ ren der Gasaustauschkammer 15 abgesaugt. Ist ein voll­ ständiger Gasaustausch vollzogen worden, wird das Ab­ sperrventil 51 geschlossen und soviel Verpackungsgas in die Gasaustauschkammer 15 gegeben, daß ein Druck ent­ steht, der über dem atmosphärischen Außendruck liegt. Wie hoch der Überdruck ist, wird durch das jeweilige Ver­ packungsgut und die mechanischen und sonstigen Eigen­ schaften des Überdruck-Verpackungsbehältnis 100 be­ stimmt.

Durch eine weitere Ansteuerung der Greiferbetätigungs­ elmente 26 mit Hilfe der Steuereinrichtung 53 drücken die Deckelgreiferarme 25.1 den Deckel 2 auf das Behält­ nis 1 (vgl. Fig. 6). Danach wird durch das Absperrven­ til 52 der Überdruck abgelassen, indem das Gas 29 ab­ strömt (vgl. Fig. 7). Dadurch, daß nun der Innendruck im überdruck-Verpackungsbehältnis 100 größer ist als der atmosphärische Druck in der Gasaustauschkammer 15, werden die Behälterdehnfalten 7 nach außen geschoben und der Deckel 2 und das Behältnis 1 in der bereits be­ schriebenen Art und Weise fest miteinander und dicht ver­ bunden.

Ist eine Öffnung des überdruck-Verpackungsbehältnisses ohne Betätigung des Ablaßventils 4 oder Abziehen des Auf­ kleberplättchens 11 gefordert, wird das geschlossene überdruck-Verpackungsbehältnis 100 in die Gasaustausch­ kammer 15 geschoben. Hierbei kann, wie Fig. 5 zeigt, wie­ derum Verpackungsgas 28 oder normaler atmosphärischer Druck gegeben werden. Hierdurch läßt sich der Deckel 2 leicht öffnen. Mit dieser Methode ist darüberhinaus mög­ lich, daß Verpackungsgas 28 auszutauschen und dem sich inzwischen geänderten Verpackungsprodukt 14 anzupassen.

Eine andere Ausführungsform einer Gasaustauschkammer 15′ ist in den Fig. 8.1, . . . 11.2 dargestellt.

Sie besteht aus einem Kammerunterteil 30, das gleich­ falls mit einem Gelenkelement 33 mit einem Kammer­ oberteil 31 drehgelenkig verbunden ist. An der gegenüber­ liegenden Seite ist ein Verschlußelement 34 vorgesehen. Zum abdichtenden Verbinden des Kammerunterteils mit dem Kammeroberteil 31 dient eine umlaufende Kammerdichtung 13.

Auf dem Boden 30′ des Kammerunterteils 30 sind auf Ab­ standshaltern Deckelgreifereinrichtungen 35 installiert. Die Deckelgreifereinrichtung besteht aus einem Deckel­ greiferarm 35.1, der über ein Armgelenk 35.2 mit einem Greiferhalteelmente 35.3 verbunden ist. An der gegenüber­ liegenden freien Seite weist der Deckelgreiferarm 35.1 wenigstens eine Greiferausnehmung 35.4 auf. Mit Hilfe von Betätigungsgelenken 36.1 und 36.2 ist ein Greiferbe­ tätigungselement zwischen dem Deckelgreiferarm 35.1 und dem Greiferhalteelement 35.3 angeordnet. Die Greiferbetä­ tigungselemente 36 sind mit der Steuereinrichtung 53 ver­ bunden.

Im Unterschied zur vorher beschriebenen Gasaustausch­ kammer 15 ist unterhalb des Gelenkelementes 33 eine Ver­ packungsgasdüse 37 installiert, die über das Absperr­ ventil 50 mit der Gasversorgungseinrichtung 54 verbunden ist. Die einzige freie Öffnung ist mit der Absaugein­ richtung 55 verbunden.

Eine Verpackungsgasbefüllungs- und Verschlußvorgang mit der beschriebenen Gasaustauschkammer 15′ wird wie folgt durchgeführt:

In die Gasaustauschkammer 15′ wird auf den Boden das mit einem beliebigen Verpackungsprodukt 14 gefüllte über­ druck-Verpackungsbehältnis 100 gestellt. Durch Ansteu­ erung der Greiferbetätigungselemente 36 mit Hilfe der Steuereinrichtung 53, die mit einer Energieversorgung 56 verbunden ist, wird der aufgesetzte Deckel 2 vom Behält­ nis 1 abgehoben (vgl. Fig. 8.1 und 8.2 gegenüber Fig. 8.2 und 9.2).

Entstand vor zwischen dem Deckel 2 und dem Behältnis 1 ein Spalt 27, so wird hier ein Spalt 40 gebildet. Danach wird durch Öffnen des Absperrventils 50 gezielt Verpac­ kungsgas in den Spalt 40 geblasen und hierdurch die at­ mosphärische Luft aus dem geöffneten Inneren des über­ druck-Verpackungsbehältnisses 100 herausgeblasen (vgl. Fig. 8.1, 8.2). Damit das Verpackungsgas nur zwischen dem Deckel 2 und dem Behältnis 1 durch den Spalt 40 hin­ durchgeblasen werden kann, sind gegenüberliegenden Spal­ tabdeckungen 38 herabgelassen. Durch die herabgelassenen Spaltabdeckungen 38 ist es möglich, daß mit Hilfe der Verpackungsgasdüse 37 eingeblasene Verpackungsgas in eine Richtung strömen zu lassen. Ist das Bespülen des Freiraumes über dem Verpackungsprodukt 14 beendet, werden die Spaltabdeckungen 38 hochgezogen. Anschließend wird das vorher geöffnete Ventil 52 geschlossen, so daß das Verpackungsgas, das von der Verpackungsgasdüse 37 ab­ gegeben wird, nicht nur das geöffnete Überdruck-Verpac­ kungsbehältnis 100 ausspült, sondern allseitig den Innen­ raum der Gasaustauschkammer 15′ füllt (vgl. Fig. 9.1, 9.2). Die in der Gasaustauschkammer 15′ strömenden Gase werden mit Hilfe eines Gasmeßgerätes 39 festgestellt. Hierdurch wird der Gaseinsatz auf das notwendigste Maß optimiert.

Jetzt werden die Deckelgreifereinrichtungen 35 betätigt. Mit ihrer Hilfe wird der Deckel 2 auf das Behältnis 1 aufgepreßt (vgl. Fig. 10.1 und 10.2).

Durch Öffnen des Steuerventils 52 wird der Überdruck in der Gasaustauschkammer 15′ abgelassen. Der im Inneren des Überdruck-Verpackungsbehältnisses 100 herrschende Überdruck ruft Behälter-Innendruckkräfte 13 hervor, der, wie bereits beschrieben, allseitig auf sämtliche Teile des Behältnisses 1 und des Deckels 2 wirkt (vgl. Fig. 11.1 und 11.2). Da von sämtlichen Teilen des Über­ druck-Verpackungsbehältnisses 100 die gezielt eingebrach­ ten Behälterdehnfalten 7 den mechanisch "schwächsten" Teil repräsentieren, geben sie als erstes Behälter- Innen­ druckkräften 13 nach. Dieses Nachgeben kann auch dadurch gezielt gesteuert werden, daß das Material im Bereich der Behälterdehnfalten besonders biegsam gemacht wird, zum Beispiel durch einen Weichmacher, durch eine allmäh­ lich dünner werdende Wandstärke der Behälterwandung 8, und dergleichen. Das so vorbereitete und weiche Material der Behälterwandung 8 insgesamt und vor allem im Bereich der Behälterdehnfalten 7 drückt gezielt den Behälterrand 1.1 mit dem aufgespannten Dichtungselement 3 unten an die Deckelhakenelemente 5. Die Deckelhakenelemente 5 hinterfassen die Dichtungshalteleiste 6 kraftschlüssig, so daß der Deckel 2 fest und vor allem abdichtend auf dem Behältnis 1 aufgebracht ist.

Um bestimmte Materialien, Stoffe und dergleichen verpac­ ken zu können, bei denen kein Abrieb des Materials des Überdruck-Verpackungsbehältnisses in das Verpackungs­ produkt 14 eindringen darf, wird die Innenoberfläche, zu­ mindest teilweise, mit einer abriebfesten Oberfläche ver­ sehen. Das Überdruck-Verpackungsbehältnis 100 selbst ist aus Leichtglas, speziell geformten Metallen, wie zum Bei­ spiel Folien und/oder aus Kunststoff hergestellt. Als Kunststoff eignen sich für die Herstellung insbesondere Polyurethan, Polypropylen, Polyamid, Polycarbonat und Acryl.

Soll das Überdruck-Verpackungsbehältnis 100 geöffnet werden, wird entweder das Überdruckventil 4 und/oder das Aufkleberplättchen 11 mit Hilfe der Abziehlasche 12 von der Deckelausnehmung 9 abgezogen. Nachdem der Überdruck an Verpackungsgas abgezogen ist, läßt sich der Deckel 2 sehr leicht vom Behältnis 1 abnehmen. Wesentlich ist vor allem, daß durch die spezielle Ausgestaltung des Über­ druck-Verpackungsbehältnisses 100 nach einem Reinigen des Behältnisses 1 und des Deckel 2 sowie einem neu ein­ gelegten umlaufenden Dichtungselement 3 eine Verpackung eines weiteren Verpackungsproduktes 14 möglich ist. Durch diese Gestaltung als Mehrweg-Verpackung wird nicht nur Material gespart, sondern vor allem die Umwelt von Verpackungsmaterial entlastet.

Bezugszeichenliste

1. Behältnis
1.1 Behälterrand
1.2 Behälterboden
1′ Innere des Behältnisses
2 Deckel
2.1 Außenrand
3 umlaufendes Dichtungselement
4 Ablaßventil
5 Deckelhakenelement
6 Dichtungshalteleiste
7 Behälterdehnfalte
8 Behälterwandung
9 Deckelausnehmung
10 gewölbte Klebefläche
11 Aufkleberplättchen
12 Abziehlasche
13 Behälter-Innendruckkräfte
14 Verpackungsprodukt
15, 15′ Gasaustauschkammer
15 Auflagefläche
17 Haltekräfte
18 Gaseinfüllstutzen
19 einströmendes Verpackungsgas
20 Kammerunterteil
20′ Boden
21 Kammeroberteil
22 Kammerdichtung
23 Gelenkelement
24 Verschlußelement
25 Deckelgreifereinrichtung
25.1 Deckelgreiferarm
25.2 Armgelenk
25.3 Greiferhalteelement
25.4 Greiferausnehmung
26 Greiferbetätigungselement
26.1,
26.2 Betätigungsgelenk
27 Spalt
28 einströmendes Verpackungsgas
29 ausströmendes Gas
30 Kammerunterteil
30′ Boden
31 Kammeroberteil
32 Kammerdichtung
33 Gelenkelement
34 Verschlußelement
35 Deckelgreifereinrichtung
35.1 Deckelgreiferarm
35.2 Armgelenk
35.3 Greiferhalteelement
35.4 Greiferausnehmung
36 Greiferbetätigungselement
36.1,
36.2 Betätigungsgelenk
37 Verpackungsgasdüse
38 Spaltabdeckung
39 Gasmeßgerät
40 Spalt
41 in die Kammer einströmendes Verpackungsgas
42 in das Verpackungsbehältnis einströmendes Verpackungsgas
43 aus dem Verpackungsbehältnis ausströmendes Gas
44 aus der Kammer ausströmendes Gas
52 Absperrventil
53 Steuereinrichtung
54 Gasversorgungseinrichtung
55 Absaugeinrichtung
56 Energieversorgung für die Steuereinrichtung
100 Überdruck-Verpackungsbehältnis

Claims (16)

1. Überdruck-Verpackungsbehältnis, aufweisend

• - ein Behältnis, (1),
• - einen Deckel (2), der auf das Behältnis (1) aufsetzbar ist und
• - ein umlaufendes Dichtungselement (3), das zwischen dem Behältnis (1) und dem Deckel (2) angeordnet ist, wobei ein bzw. kein Verpackungsbehälter- Innendruck vorhanden ist,
  dadurch gekennzeichnet,
• - daß das Behältnis (1) eine biegefähige Faltwandung (7, 8) aufweist, die in das Innere (1′) des Behältnisses (1) bei keinem Verpackungsbehälter- Innendruck hineinragt,
• - daß an der dem Inneren (1′) des Behältnisses (1) gegenüberliegenden Außenfläche der Faltwandung (7, 8) eine umlaufende Dichtungshalteleiste (6) gegenüber dem Behälterrand (1.1) so angeordnet ist, daß das auf die Dichtungshalteleiste (6) aufgelegte Dichtungselement (3) aufnehmbar ist,
• - daß der Deckel (2) umlaufend an seinem Außenrand (2.1) wenigstens teilweise mit Deckelhaken­ elementen (5) versehen ist und
• - daß bei einem gezielt erzeugten Verpackungbehälter- Innendruck auftretende Behälterinnendruckkräfte (13) durch die biegefähige Faltwandung (7, 8) so aufgenommen sind, daß sie die Faltwandung (7, 8) aus dem Inneren (1′) des Behältnisses (1) herausdrückt und mit dem Dichtungselement (3) unter die Deckelhakenelemente (5) schiebt und das Behältnis (1) durch den Deckel (2) abgedichtet ist.

2. Überdruck-Verpackungsbehältnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltwandung als biegefähige Behälterwandung (8) ausgebildet ist, in die wenigstens eine Behälterdehnfalte (7) eingebracht ist, die bei keinem Verpackungsbehälter- Innendruck in das Innere (1′) hineinragt.

3. Überdruck-Verpackungsbehältnis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Behältnis (1) und der Deckel (2) rechteckig ausgebildet sind und
• - daß jeweils eine der Behälterdehnfalten (7) an den Ecken des Behältnisses (1) eingebracht sind.

4. Überdruck-Verpackungsbehältnis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Deckel (2) eine Deckelausnehmung (9) eingebracht ist.

5. Überdruck-Verpackungsbehältnis nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelausnehmung (9) mit einer Ventileinheit (10, 11, 12) versehen ist.

6. Überdruck-Verpackungsbehältnis nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinheit ein Aufklebeplättchen (11) ist, das mit einer Abziehlasche (12) versehen und auf einer gewölbten Klebefläche (10) des Deckels (2) angeordnet ist.

7. Überdruck-Verpackungsbehältnis nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (1.2) des Behältnisses (1) und der Deckel (2) biegesteif ausgebildet sind.

8. Überdruck-Verpackungsbehältnis nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (1.2) und die Behälterwandung (6) des Behältnisses (1) und/oder die zum Inneren (1′) des Behältnisses (1) zeigende Fläche des Deckels (2) mit einer Plasmabeschichtung versehen sind.

9. Überdruck-Verpackungsbehältnis nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis (1) und der Deckel (2) aus Leichtglas und/oder Kunststoff, insbesondere Polyurethan, Polypropylen, Polyamid, Polycarbonat, Acryl hergestellt sind.

10. Überdruck-Verpackungsbehältnis nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verpackungsbehälter-Innendruck mit einem Verpackungs­ gas (19, 28, 42) erzeugt ist.

11. Verfahren zum Verpackungsgas-Befüllen und zum Verschließen eines Überdruck-Verpackungsbehältnisses nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, gekenn­ zeichnet durch folgende Schritte:

• A) Einsetzen eines wenigstens teilweise mit einem Verpackungsprodukt (14) befüllten Überdruck-Ver­ packungsbehältnisses (100) in eine Gasaustausch­ kammer (15, 15′),
• B) Abheben des Deckels (2) vom Behältnis (1) des Überdruck-Verpackungsbehältnisses (100) durch wenigstens eine Deckelgreifereinrichtung (25; 35) soweit, daß ein Spalt (27, 40) freigehalten wird,
• C) Ausspülen der Luft aus der Gasaustauschkammer (15, 15′) und dem geöffneten Überdruck-Ver­ packungsbehältnis (100) mit einem Verpackungsgas (19, 28, 42) und anschließendes Erzeugen eines Überdruckes,
• D) Aufdrücken des Deckels (2) mit der Deckelgreifer­ einrichtung (25, 35) auf das Behältnis (2),
• E) Ablassen des Überdruckes in der Gasaustausch­ kammer (15, 15′) und Herausnehmen des verschlosse­ nen Überdruck-Verpackungsbehältnisses (100).

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt C) soviel Verpackungsgas (19, 28, 42) zugeführt wird, daß der Überdruck größer als der atmosphärische Luftdruck wird.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Verpackungsgasbefüllung und zum Verschließen eines Überdruck-Verpackungsbehältnisses nach wenigstens einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeich­ net,

• - daß eine Kammer (15, 15′) an eine Verpackungs­ gas-Zuführungseinrichtung (50, 54) und eine Gasausström-Stelleinrichtung (51, 52) ange­ schlossen ist und
• - daß in der Kammer (15, 15′) wenigstens eine Deckelgreifereinrichtung (25, 35) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelgreifereinrichtung (25, 35) besteht aus

• - einer Greiferhalteeinheit (25.3, 35.3),
• - einem Deckelgreiferarm (25.1, 35.1), der einseitig und drehbar an der Greiferhalteeinheit (25.3, 35.3) angeschlossen ist, und
• - einem Greiferbetätigungselement (26, 36), das mit einem beweglichen Hebelarmteil des Deckelgreifer­ arms (25.1, 35.1) und der Greiferhalteeinheit (25.3, 35.3) verbunden ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verpackungsgas-Zuführungseinrich­ tung und die Gasausström-Stelleinrichtung jeweils wenigstens durch ein Absperrventil (50, 51, 52) realisiert sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Kammer (15, 15′) aus einem Kammeroberteil (20, 30) und einem Kammerunterteil (21, 31) besteht und
• - daß das Kammeroberteil (20, 30) und das Kammerunterteil (21, 31)
• - mit einem Gelenkelement (23, 33) verbunden,
• - mit einem Verschlußelement (24, 34) verschließbar,
• - durch eine Kammerdichtung (22, 32) abdichtbar sind.