DE19601071C2

DE19601071C2 - Überdruck-Verpackungsbehältnis und Verfahren und Vorrichtung zu dessen Verpackungsbefüllung und Verschließen

Info

Publication number: DE19601071C2
Application number: DE1996101071
Authority: DE
Inventors: Achim Luft
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-01-13
Filing date: 1996-01-13
Publication date: 1999-03-18
Anticipated expiration: 2016-01-14
Also published as: DE19601071A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Überdruck-Verpackungsbehält nis, aufweisend

- ein Behältnis,
- einen Deckel, der an seinem Außenrand umlaufend wenigstens teilweise mit Deckelhakenelementen versehen und 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
- wobei an einer einem Inneren des Behältnisses gegen überliegenden Außenfläche einer Behälterwandung eine umlaufende Dichtungshalteleiste gegenüber dem Behälterrand so angeordnet ist, daß das auf die Dichtungshalteleiste aufgelegte Dichtungselement aufnehmbar ist.

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 Druckbelastung einklemmbarer Dichtungsring aus Silikongummi vorgesehen. Hierzu ist in die Behälterinnenwand einseitig ein ringar tiger Vorsprung als Aufleger für den Deckel eingeformt. Um die Deckelwandstärke nach oben versetzt, läuft eine Nut in der Behälterwand zur Aufnahme eines Dichtungsrin ges mit Zuglasche. Beim Aufbau des Druckes im Gefäß wird der Deckel nach oben gegen den Dichtungsring gepreßt, wo durch ein luftdichter Abschluß entsteht.

Vorgesehen werden können auch an dem Deckel und an dem Rand des Behälters angeformte Teile in der Art eines Ba jonettverschlusses.

Das bekannte Druckgefäß dient allerdings nur dazu, gefro rene Nahrungsmittel mit Hilfe eines Mikrowellengerätes aufzuwärmen. Das dichte Verschließen dient einzig und allein dazu, den bei dem Erhitzen freiwerdenden Wasser dampf im Gefäß zu belassen und so die Lebensmittel scho nend und energiesparend in kurzer Zeit aufzutauen. Kommt ein bajonettähnlicher Verschluß zum Einsatz, sind zusätz lich Stiele am Behälter und Deckel vorzusehen, so daß ein schnellkochtopfähnliches Gefäß entsteht. Kühlt nun das Druckgefäß mit seinem Inhalt ab, läßt der Dampfdruck nach und damit die abdichtende Wirkung des Dichtringes.

Aus der FR 1 469 754 ist ein Verpackungsbehältnis bekannt. Es besteht einem Behälter mit einem umlaufenden Dichtungsaufnahmering, in den eine Ringdichtung einge legt ist, und einem Deckel. Der Deckel ist ebenfalls mit einem Dichtungsaufnahmering versehen. Wird der Behälter mit dem Deckel verschlossen, schließen beide Dichtungs aufnahmeringe die Ringdichtung ein.

Nachteilig ist, daß für ein abdichtendes Verschließen des Behältnisses der Dichtungsaufnahmering des Deckels mit Hilfe von Schrauben auf den Dichtungsaufnahmering des Behälters gepreßt werden muß.

In der US 3 270 905 ist ein Druckbehälter beschrieben, der ähnlich einem Zieharmonikabalg ausgebildet ist. Er hat einen kreisrunden Querschnitt und weist eine biege fähige Faltenwand auf. Die Faltenwand setzt sich aus miteinander verbundenen geprägten Ringscheiben zusammen, die nach außen gerichtete Falten bilden. Diese haben aber nur die Aufgabe, den Innenraum des Behälters zu vergrößern und bei einer solchen Vergrößerung aufgenom mene Luft unter Druck abzugeben.

Schließlich sind in der DE 41 30 905 A1 ein Behälter für die Verpackung von Lebensmitteln und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Behälters beschreiben. Der Behälter weist eine tiefgezogene Schale aus Kunststoff und eine damit oberseitig über einen Flanschabschnitt umlaufende verschweißte Abdeckung in Form einer Kunststoff-Verbundfolie mit einer Sauerstoff- und CO₂-Sperrschicht auf.

Um Lebensmittel verpacken zu können, muß allerdings die Folie in eine Formeinrichtung in Schalenform gebracht worden, die Schale dann mit dem Lebensmittel gefüllt und anschließend mit einer Siegelfolie mit einem oberen Flansch der Schale umlaufend dicht verschlossen werden. Hierzu muß in die Schale vor der Befüllung ein die Kunst stoffolie im Bereich der Wandungen und im Übergang zum Schalenboden aussteifender, beidseitig kunststoff beschichteter Kartonzuschnitt eingesetzt und anschließend mit der Kunststoffolie an ausgewählten Bereichen fest verbunden werden.

Es stellt sich deshalb die Aufgabe, ein Druckgefäß der eingangs genannten Art als Überdruck-Verpackungsbehält nis so weiter zu entwickeln, daß ein für eine schützende Verpackung von Verpackungsgütern in das Überdruck-Verpac kungsbehältnis eingebrachtes Verpackungsgas dieses ein fach und sicher verschließt und hierfür ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Verpackungsgasbefüllung 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 Behälterdehnfalte aufgenommen wird. Hierdurch werden ein Verformen des Behältnisses und die damit verbundenen Undichtheiten vermieden. Der sich im Inneren des Verpackungsbehältnisses aufbauende Verpackungsbehälter-Innendruck drückt den Rand und das Dichtungselement hinter die Deckelhakenelemente. Der Verpackungsbehälter-Innendruck kann schon ausreichend sein, um die Behälterwandung so zu verscheiben, daß sie unter die Deckelhakenelemente faßt. Hierdurch wird ein gleichmäßiges Abdichten des Behältnisses gegenüber dem Deckel gewährleistet. Außerdem wird eine ungewollte Verformung des Behältnisses vermieden und eine hohe Dichtheit erreicht.

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.

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 elemente 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 Greiferhalteelemente 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

16

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 ausstömendes Gas

50

,

51

,

52

Absperrventil

53

Steuereinrichtung

54

Gasversorgungseinrichtung

55

Absaugeinrichtung

56

Energieversorgung für die Steuereinrichtung

100

Überdruck-Verpackungsbehältnis

Claims

1. Überdruck-Verpackungsbehältnis, aufweisend

1. ein Behältnis (1),
2. einen Deckel (2), der an seinem Außenrand (2.1) umlaufend wenigstens teilweise mit Deckelhaken elementen (5) versehen und der auf das Behältnis (1) aufsetzbar ist, und
3. ein umlaufendes Dichtungselement (3), das zwischen dem Behältnis (1) und dem Deckel (2) angeordnet ist, wobei ein bzw. kein Verpackungsbehälter-Innendruck vorhanden ist,
4. wobei an einer einem Inneren (1') des Behältnisses (1) gegenüberliegenden Außenfläche einer Behälterwandung (8) eine umlaufende Dichtungshalteleiste (6) gegenüber dem Behälterrand (1.1) so angeordnet ist, daß das auf die Dichtungshalteleiste (6) aufgelegte Dichtungs element (3) aufnehmbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

1. daß das Behältnis (1) eine biegefähige Behälterwandung (8) aufweist, in die wenigstens eine Behälterdehn falte (7) eingebracht ist, die in das Innere (1') des Behältnisses (1) bei keinem Verpackungsbehälter- Innendruck hineinragt, und
2. daß bei einem gezielt erzeugten Verpackungsbehälter- Innendruck auftretende Behälterinnendruckkräfte (13) durch die biegefähige Behälterwandung (8) so aufge nommen sind, daß sich die Behälterdehnfalte (7) aus dem Inneren (1') des Behältnisses (1) herausdrückt und mit dem Dichtungselement (3) unter die Deckelhaken elemente (5) schiebt und das Behältnis (1) durch den Deckel (2) abgedichtet ist.

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

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

3. Überdruck-Verpackungsbehältnis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Deckel (2) eine Deckel ausnehmung (9) eingebracht ist.

4. Überdruck-Verpackungsbehältnis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelaus nehmung (9) mit einer Ventileinheit (10, 11, 12) versehen ist.

5. Überdruck-Verpackungsbehältnis nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinheit ein Aufklebeplättchen (11) ist, das mit einer Abzieh lasche (12) versehen und auf einer gewölbten Klebefläche (10) des Deckels (2) angeordnet ist.

6. Überdruck-Verpackungsbehältnis nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Boden (1.2) des Behältnisses (1) und der Deckel (2) biegesteif ausge bildet sind.

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

8. Überdruck-Verpackungsbehältnis nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis (1) und der Deckel (2) aus Leichtglas und/oder Kunststoff, insbesondere Polyurethan, Polypropylen, Polyamid, Polycarbonat, Acryl hergestellt sind.

9. Überdruck-Verpackungsbehältnis nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verpackungbe hälter-Innendruck mit einem Verpackungsgas (19, 28, 42) erzeugt ist.

10. Verfahren zum Verpackungsgas-Befüllen und zum Ver schließen eines Überdruck-Verpackungsbehältnisses nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

A) Einsetzen eines wenigstens teilweise mit einem Verpackungsprodukt (14) befüllten Überdruck-Ver packungsbehältnisses (100) in eine Gasaustauschkammer (15, 15'),
B) Abheben des Deckels (2) vom Behältnis (1) des Über druck-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-Verpackungsbehält nis (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 Gasaustauschkammer (15, 15') und Herausnehmen des verschlossenen Überdruck-Verpackungsbehältnisses (100).

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt C) soviel Verpackungsgas (19, 28, 42) zuge führt wird, daß der Überdruck größer als der atmosphä rische Luftdruck wird.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Ver packungsgasbefüllung und zum Verschließen eines Über druck-Verpackungsbehältnisses nach wenigstens einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,

1. daß eine Kammer (15, 15') an eine Verpackungsgas- Zuführungseinrichtung (50, 54) und eine Gasausström- Stelleinrichtung (51, 52) angeschlossen ist und
2. daß in der Kammer (15, 15') wenigstens eine Deckel greifereinrichtung (25, 35) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelgreifereinrichtung (25, 35) besteht aus

1. einer Greiferhalteeinheit (25.3, 35.3),
2. einem Deckelgreiferarm (25.1, 35.1), der einseitig und drehbar an der Greiferhalteeinheit (25.3, 35.3) angeschlossen ist, und
3. einem Greiferbetätigungselement (26, 36), das mit einem beweglichen Hebelarmteil des Deckelgreiferarms (25.1, 35.1) und der Greiferhalteeinheit (25.3, 35.3) verbunden ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn zeichnet, daß die Verpackungsgas-Zuführungseinrichtung und die Gasausström-Stelleinrichtung jeweils wenigstens durch ein Absperrventil (50, 51, 52) realisiert sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet,

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