DE2656637A1

DE2656637A1 - Verfahren und vorrichtung zum fuellen von taschenfoermigen behaeltern

Info

Publication number: DE2656637A1
Application number: DE19762656637
Authority: DE
Inventors: Tony Tong Hui Chiu; Wilson Donald Clayton; Jurgen Heinz Strasser
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1976-01-19
Filing date: 1976-12-14
Publication date: 1977-07-21
Also published as: IT1073818B; JPS5288481A; NL7611786A; NL167643B; BR7607043A; FR2338189A1; NL167643C

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Wt.ickmann, Oivl.-Phyh. Dh. K. Fincke

Dipl.-Ing. F.AXeickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

St/Hb

FMC Corporation

200 E. Randolph Drive

Chicago, Illinois, USA

Verfahren und Vorrichtung zum Füllen von taschenförmigen Behältern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Füllen von taschenförmigen Behältern gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs und des ersten Vorrichtungsanspruchs.

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Austreiben von Luft, wie sie in der US-Patentanmeldung 520 085 der Anmelderin beschrieben worden ist.

Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zum Ausschließen von Luft aus Taschen gemäß den parallelen US-Pätentanmeldungen 650 345, 650 346 und 650 347 der Anmelde-

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rin, auf die hier Bezug genommen wird.

Die Erfindung befaßt sich mit der Handhabung von Beuteln und bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von Luft aus Beuteln oder Taschen und zum anschließenden Füllen der Taschen.mit einer zugemessenen Menge eines im wesentlichen luftfreien Materials.

Es ist bekannt, Luft und Kochgase aus flexiblen Behältern oder Taschen mit geschlossenen, jedoch nicht verschweißten oberen Enden auszutreiben, indem die Behälter abwechselnd durch Dampf und Wasserbäder während der Behandlung bewegt werden, so daß nach und nach nicht-kondensierbare Gase aus den Behältern ausgetrieben werden, bevor diese verschlossen oder verschweißt werden. Die US-PS 3 501 318, auf die hier Bezug genommen wird, beschreibt ein derartiges Verfahren.

Die US-PS 3 528 862 zeigt ein ähnliches System, bei dem geschlossene jedoch nicht verschweißte Taschen abwechselnd in Tröge mit heißem und kaltem Wasser gebracht werden, so daß zunächst Dampf in den Behältern gebildet wird und der Dampf sodann kondensiert wird und ein Dampf-Luftgemisch nach und nach aus den Behältern ausgetrieben wird.

Die US-PS 1 920 539 beschreibt ein Verfahren, bei dem gefüllte, starre Behälter und getrennte Deckel durch eine Dampfzone bei 100⁰C hindurchgeführt werden und Luft in dem Kopfraum der Behälter und um die Kappen herum mit Hilfe von Dampf ausgetrieben wird. Während jede Kappe auf einem Behälter verschweißt oder abgedichtet wird, soll der Behälter in eine kühlere Zone überführt werden, so daß der Dampf in dem Kopfraum kondensiert und sich der Innendruck unter den Atmosphärendruck senkt.

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Die US-PS 3 871 157 beschreibt eine Beutelverpackungsmaschine, bei der Beutel von einem Bahnmaterial abgetrennt und anschließend geöffnet, gefüllt und geschlossen werden, während sie sich durch eine Haube bewegen, die in zwei Abteilungen unterteilt ist. Jede Abteilung ist mit Einrichtungen zum unabhängigen Einstellen der Zufuhr eines Schutzgases versehen, das in die beiden Abteilungen eingeleitet wird. Nachdem die Beutel geschlossen worden sind, werden sie aus der Haube herausgeführt und verschlossen oder verschweißt, während sie sich in einer Luftumgebung befinden.

Die US-PS 3 619 975 zeigt eine Taschenverpackungsmaschine, die Taschen von einer Bahn an einem Punkt außerhalb einer Haube abtrennt. Die Taschen werden zunächst außerhalb der Haube mit Hilfe einer Spreizstange und eines Gasstrahls, beispielsweise StickstoffStrahls geöffnet und sodann unter eine schmale Haube gebracht,in der ein nichtoxydierendes Gas strömt. Die Taschen werden anschließend in einer Füllstation durch Saugnäpfe weit geöffnet, mit einem luftfreien Produkt gefüllt und sodann in eine Station zum Austreiben von Luft überführt. In dieser Station wird ein Rohr durch das Produkt hindurch in die gefüllte Tasche abgesenkt, das ein nichtoxydierendes Gas in die gefüllte Tasche einleitet und Luft austreibt. Die Tasche wird anschließend verschweißt, während sich ihr oberes Ende ausgerichtet unter einem Schlitz im Boden der Haube befindet.

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs und des ersten Vorrichtungsanspruchs.

Erfindungsgemäß befindet sich jeder flexible Behälter oder jede Tasche in einer flachen Position, wenn sie eintrifft, so daß sie einen geringen Kopfraum zu diesem Zeitpunkt aufweist. Vor der Einführung in die Vorrichtung wird der Kopf-

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raum weiter reduziert durch Aufbringen eines Druckes. oder einer Quetschkraft auf die Tasche, so daß ein Teil der Luft ausgetrieben und der Kopfraum der Tasche weiter verringert wird. Die zusammengelegte Tasche wird sodann an einem Förderer angebracht und in einen Dampftunnel überführt. Zu diesem Zeitpunkt wird sie vollständig mit Hilfe von zwei Saugnäpfen geöffnet. Es ist bekannt, daß Dampf ein heißes, kondensierbares, nicht-austrocknendes,billiges, luftfreies Gas ist. Während die Tasche geöffnet ist, wird mit hoher Geschwindigkeit ein Strahl aus Dampf oder einem inerten Gas, wie etwa Stickstoff, in die Tasche eingeleitet, so daß zusätzliche Luft ausgetrieben wird. Eine zugemessene Menge eines im wesentlichen luftfreieri Produkts, wie etwa eines Nahrungsmittelprodukts, wird sodann in den Behälter eingeleitet. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Strahl aus Dampf oder einem inerten Gas ebenfalls in die Tasche eingeleitet, so daß weiterhin Luft ausgetrieben wird, sofern sich noch Luft in der Tasche befindet. Die Tasche wird anschließend verschweißt, während sie sich noch in der Dampfatmosphäre in der Dampfkammer befindet. Die verschweißte Tasche wird anschließend aus der Gasatmosphäre herausgebracht und von dem Förderer abgegeben.

Wenn ein Produkt, das sehr leicht oxydierbar ist, in eine Tasche eingeführt wird, können zusätzliche Maßnahmen notwendig sein, um noch mehr Luft aus der Tasche zu entfernen. In diesem Falle kann die flache Tasche beim Zusammendrücken oder Ausquetschen durch eine Saug- oder Unterdruckkammer hindurchgeführt werden, um die Luft zu verringern, die gegebenenfalls in Hohlräumen im Kopfraum verblieben ist. Weiterhin kann nach dem öffnen der Tasche in der Dampfkammer der untere Bereich der Tasche nach unten in ein Wasserbad bewegt werden, so daß die Tasche wiederum zusammengedrückt wird' und Dampf und Luft aus der Tasche ausgetrieben werden. Die Tasche wird anschließend in die Dampfkammer überführt

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und dann wiederum mit Hilfe eines Strahles aus Dampf oder inertem Gas geöffnet.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispxele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig.1 ist eine schematische Ansicht eines Teilbereichs einer Vorrichtung zum Füllen und Verschweißen von Taschen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Austreiben von Luft;

Fig.2 ist ein vergrößerter senkrechter Längsschnitt durch die Teile der Vorrichtung, die zur Handhabung der Taschen dienen;

Fig.3 ist ein vergrößerter waagerechter Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig.2 und veranschaulicht den Mechanismus zum Abstützen .einer Tasche. Bei der Bewegung durch den Bereich der Fig.2;

Fig.4 ist ein vergrößerter senkrechter Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig.2 und zeigt einen Taschenzufuhrmechanismus;

Fig.5 ist ein vergrößerter senkrechter Querschnitt entlang der Linie 5-5 in Fig.2 und zeigt eine Einrichtung zum öffnen der Tasche nach dem Einführen in die Dampfatmosphäre;

Fig.6 ist ein vergrößerter senkrechter Querschnitt entlang der Linie 6-6 in Fig.2 und veranschaulicht einen umlaufenden Taschenfüllmechanismus;

Fig.7 ist eine Draufsicht auf den Füllmechanismus der Fig. 2 und 6;

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Fig. 8 ist. ein waagerechter Schnitt entlang der Linie 8-8 in Fig.2 und zeigt eine Einrichtung zum Austreiben von Gas in dem Taschenfüllmechanismus;

Fig. 9 ist ein vergrößerter senkrechter Schnitt entlang der Linie 9-9 in Fig.4 und veranschaulicht eine Zufuhrrinne und ihren Verschluß in zwei Betriebsstellungen;

Fig.10 ist ein Schnitt entlang der Linie 10-10 in Fig. 9;

Fig.11 ■ ist ein vergrößerter senkrechter Schnitt entlang der Linie 11-11 in Fig. 2 und zeigt einen Schweißmechanismus;

Fig.12 ist ein hydraulisches Steuerschaltbild für die Betätigung, der verschiedenen Bauteile der Vorrichtung in zeitlicher Zuordnung;

Fig.13A zeigen in Kombination ein Schaubild zur Veran- und 13B schaulichung des annähernden Volumens des Kopfraumes und der Luft in der Tasche bei verschiedenen Betriebsstellungen der Luftaustreibung und der Füllung der Taschen gemäß der Erfindung.

Die Vorrichtung 20 zum Austreiben von Luft und Füllen von Taschen (Fig.1) der vorliegenden Erfindung ist als Teil einer einreihigen Maschine 22 dargestellt, die flexible Behälter oder Taschen P handhabt. Jede Tasche P besteht vorzugsweise aus schweißbarem Material, wobei drei Seiten verschweißt und das obere Ende in Fig.1 unverschweißt ist und geöffnet werden kann.

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Die Maschine 22 umfaßt einen endlosen Förderer 24, der *" durch einen Motor 26 intermittierend angetrieben wird, der mit dem Antriebsglied 28 eines Malteserkreuzgetriebes 30 verbunden ist. Das Antriebselement 28 ist auf eine kontinuierlich gedrehte Welle 32 aufgekeilt und umfaßt eine Nachlaufrolle 34, die in Nuten 36 eines getriebenen Elements 38 des Malteserkreuzgetriebes läuft. Das getriebene Element 38 ist auf eine Antriebswelle 40 des Förderers 2 4 aufgekeilt und rückt den Förderer 24 in 90°-Schritten vor, so daß sich der Förderer in einer bevorzugten Ausführungsform in Schritten entsprechend der Länge von zwei Gliedern 42 des Förderers mit einem Durchsatz von 15 bis 40 Behältern pro Minute in Abhängigkeit von der zum Füllen der Taschen P erforderlichen Zeit bewegt.

Zur Abstützung der Taschen P auf dem Förderer 24 weist jedes zweite Glied zwei Taschenklammern 44 auf, die gleich aufgebaut, jedoch auf beiden Seiten des Förderers entgegengesetzt gerichtet angeordnet sind, wie aus Fig.3 hervorgeht. Jede Taschenklammer 44 ist mit einem Stift 46 versehen (Fig. 2,3 und 9), der in einer Hülse gelagert ist, die schwenkbar die Glieder miteinander verbindet. Ein Hebel 48 mit einer Nachlaufrolle.50 ist an einem Ende des Stiftes 46 befestigt, und eine Nabe 52 mit einem länglichen, aufwärts gerichteten Federfinger 54, der starr mit der Nabe verbunden ist, ist an dem Stift 46 auf der anderen Seite des Förderers 24 befestigt. Eine Torsionsfeder 56 befindet sich zwischen der Nabe und einem nach außen gebogenen Ansatz 58 (Fig.9 und 10) des angrenzenden Förderer-Gliedes und wird in ihrer Position um den zylindrischen Bereich der Nabe 52 durch eine Scheibe und einen Splint gehalten. Wie am besten aus Fig. 3 und 5 ersiehtlieh ist, drücken die Torsionsfedern 56 nebeneinanderliegende Federklammern 44 die Federfinger 54 zusammen, so daß sie normalerweise die Taschen P in einer geöffneten Stellung halten. Ein Anschlag 60 (Fig.2,9 und 10) an der Nabe 52 erfaßt den zugehörigen Ansatz 58, so daß die Einwärtsbewegung der Federfinger 54 begrenzt ist.

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Eine der Taschenklammern 44 (Fig.3) ist starr in der Nähe des oberen Endes jedes Federfingers 54 befestigt, so daß die zugehörige Tasche fest ergriffen werden kann. Die Federklammern 44 sind hier nur schematisch dargestellt und genauer in der US-PS 3 763 524 der Anmelderin erläutert, auf die hier Bezug genommen wird.

Wie Fig. 2 und 11 zeigen, sind im Abstand liegende Steuerbahnen 66 und 68 an dem Rahmen F der Maschine 22 an gegenüberliegenden Seiten der Mittellinie des Förderers 24 befestigt. Der Förderer läuft entlang einer Mittelschiene 69 (Fig.4 und 5). Die Einlaßenden 70 und 72 (Fig.2) der Steuerbahnen 66 und 68 liegen unmittelbar stromaufwärts einer Taschenzufuhrstation LS, so daß beim Einlaufen in die Station die Nachlaufrollen 50 die zugehörigen Steuerbahnen 66 und 68 erfassen und die Federfinger 54 in eine mittlere Position drücken, die ein Erfassen einer geschlossenen Tasche gestattet. Ummittelbar beim Entfernen von der Taschenzufuhrstation LS treten die Nachlaufrollen 50 mit etwas niedrigeren, nicht gezeigten Bereichen der Steuerbahnen 66 und 68 in Eingriff, so daß die Federfinger 54 eine Spannung oder eine Fließkraft auf die öffnung der Taschen ausüben und diese Spannung aufrechterhalten, bis die öffnung der Tasche in eine Dampfatmosphäre gelangt ist, wie im folgenden näher erläutert werden soll.

Wie in Fig.2 gezeigt ist, umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Taschenzufuhrstation LS mit einem in dieser angeordneten Taschenzufuhrmechanismus 80, eine Taschenöffnungsstation OS mit einem Taschenöffnungsmechanismus 82, eine Taschenfüllstation FS mit einem Taschenfüllmechanismus 84 und eine Taschenschweißstation SS mit einem Schweißmechanismus 86. Anschließend kann die gefüllte und verschweißte Tasche von dem Förderer 24 auf eine beliebige, nicht gezeigte Abnahmeeinrichtung überführt werden.

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Es wird nicht im einzelnen gezeigt, wie die Taschenklanrmern 44, die in der Zeichnung schematisch dargestellt sind, automatisch geöffnet und geschlossen werden. Eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung, die diesen Zweck erfüllt, ist in der US-PS 3 763 524 gezeigt, auf die hier Bezug genommen wird. Das öffnen kann automatisch durch Steuerkurven oder zeitlich gesteuerte Magnete erfolgen.

Der Taschenzufuhrmechanismus 80 (Fig.2 und 4) umfaßt gemäß der schematischen Darstellung ein Magazin 90 und einen Vereinzelungsförderer 92 innerhalb einer Unterdruckkammer 94. Das Magazin 90 weist vier Wände 96, einen Deckel 97 und einen Boden 98 auf. In einer der Wände ist ein schmaler Schlitz 99 vorgesehen, der jeweils den Austritt einer einzelnen Tasche gestattet. Eine intermittierend angetriebene Förderrolle 100 mit einer elastischen Oberfläche ist in einen Schlitz im Boden eingepaßt und ragt in das Innere des Magazins 90 hinein, so daß sie jeweils eine einzelne Tasche erfaßt und von dem Magazin in die Unterdruckkammer 94 überführt, wenn sich der Förderer 24 in Bewegung befindet. Das Gewicht des Stapels der Taschen in dem Magazin,, das auf der tiefsten Tasche liegt, bewirkt, daß die Förderrolle 100 nach und nach Luft aus dem offenen nachlaufenden Ende der Tasche herausdrückt, wenn die Tasche in die Saugkammer 94 überführt wird. Gewünschtenfalls kann eine nicht gezeigte Bremskupplung, die durch eine Lichtschranke gesteuert wird, auf der Welle der Förderrolle 100 angeordnet sein, so daß eine und nur eine Tasche bei einer intermittierenden Bewegung des Förderers 24 in die Saugkammer 94 überführt wird.

Die Saugkammer 94 weist Seitenwände 102 auf, an denen eine untere Führungswand 104 und eine obere Führungswand 106 befestigt sind, die eine schwenkbare Klappe 108 aufweist. Zwei intermittierend angetriebene Förderrollen 110 und 112 mit einer elastischen Oberfläche sind in Lagern gelagert, die durch Federn 118 zusammengespannt sind. Die Lager sind mit den entsprechenden Seitenwänden 102 verbunden und die

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Förderrollen 110,112 sind eng in bogenförmige Bereiche 4er Führungswände 104 und 106 eingepaßt. Eine nicht gezeigte Unterdruckquelle ist mit der Unterdruckkammer 94 über ein Saugrohr 120 verbunden, so daß Luft aus der Unterdruckkammer abgesaugt werden kann.

Nachdem zwei Taschenklammern 44 des Förderers 24 in die Taschenauf nahmepo si tion unterhalb der Taschenzufuhrstation LS vorgerückt worden sind, üben die Förderrollen 110,112, unterstützt von dem niedrigen Druck in der Unterdruckkammer 94, einen Quetschdruck auf die Tasche auf, so daß sie nach und nach im wesentlichen sämtliche Luft aus dem oberen offenen Ende der Tasche hinausdrücken. Die evakuierte Tasche fällt sodann durch Schwerkraft nach unten zwischen zwei Taschenklammern 44, die zu diesem Zeitpunkt entweder manuell oder durch einen Mechanismus wie etwa zwei Magneten 121 (Fig.4) geöffnet sind, die an der Unterdruckkammer 94 durch Arme 122 angebracht sind. Die Magneten 121 tragen Platten 123, die die zugehörigen Taschenklammern 44 erfassen und öffnen, wenn die Magneten eingeschaltet werden. Während dieserZeit werden die Taschenklammern 44 zur Aufnahme einer Tasche durch die erwähnten hohen Bereiche 70,72 (Fig.2) der Steuerbahnen 66,68 gehalten. Beim Vorrücken des Förderers 24 zu der nächsten Station bewirken niedrige Bereiche der Steuerbahnen 66,68, daß die Taschenklammern 44 eine feste Dehnungsspannung auf das obere Ende der Tasche ausüben, so daß verhindert wird, daß Luft in die Tasche eintritt und gewissermaßen ein Einwegeventil gebildet wird. Der Förderer 24 rückt die Tasche sodann in einen Dampftunnel 128 vor (Fig.2 und 5).

Der Dampftunnel 128 umfaßt ein äußeres Gehäuse 130 mit Seitenwänden 130a, 130b und ein inneres Gehäuse 132 mit Seitenwänden 132a, 132b. Beide Gehäuse weisen obere untere Enden auf, wobei das untere Ende des äußeren Gehäuses nach unten

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bis zu einem Punkt in der Nähe des Bodens der Tasche vorläuft, während das offene Ende des inneren Gehäuses 132 nach unten nur bis zu einem Punkt erstreckt ist, der unter dem offenen oberen Ende oder der öffnung der Tasche liegt. Stirnwände 134,136 und eine Zwischenwand 137 des inneren Gehäuses 132 weisen Schlitze 138 auf, so daß das obere Ende der Tasche hindurchgeführt werden kann. Das äußere Gehäuse 130 weist weiterhin Stirnwände 140,142 auf, die mit Schlitzen 144 zum Durchgang der Taschen versehen sind. Wie in Fig.2 und 11 angegeben ist, ist der innere Dampftunnel 128a im Bereich der Schweißstation SS in der Höhe verringert, und die Zwischenwand 137 weist eine öffnung 146 auf, die den Durchgang eines DampfStroms gestattet. Außerdem ist der Dampftunnel 128 im Bereich der Füllstation FS in der Höhe verringert, wie durch die Querwände 157 angedeutet ist, die gegenüber der oberen drehbaren Oberfläche des Taschenfüllmechanismus 84 durch elastische U-förmige Dichtungen .148 abgedichtet sind.

Niederdruckdampf aus einer nicht gezeigten Quelle wird unmittelbar angrenzend an den Dampftunnel 128 auf wenigstens 100°C erhitzt und durch eine Leitung 150 (Fig.5) bei Atmosphärendruck in das stromaufwärtige Ende des inneren Gehäuses 132 des Dampftunnels 128 abgegeben. Dieser Dampf strömt in stromabwärtiger Richtung durch den Dampftunnel und aus dem unteren offenen Ende des inneren Gehäuses 132 hinaus in das äußere Gehäuse 130, so daß die Bildung eines Kondensats auf ein Minimum reduziert wird. Anschließend wird der Dampf durch einen Schacht 152 (Fig.2) abgegeben, in dem ein Schiebeventil 154 angeordnet ist. Auf diese Weise befindet sich das obere Ende oder die öffnung der Tasche P in einer Dampfatmosphäre vom Eintritt der Tasche in den Dampftunnel 128 bis zum Verschweißen der Tasche in der S chweißstation SS.

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Nachdem der Förderer 24 die Tasche in den Dampftunnel 1.28 und in die Taschenöffnungsstation OS eingeführt hat, geben die Steuerbahnen 66,68 die Nachlaufrollen 50 frei, so daß die Taschenklammern 44 zusammengeführt werden und in ihre · Taschenöffnungsposition eintreten. Zum zwangsweisen Öffnen der Taschen P sind zwei gegenüberliegende, im wesentlichen rechteckige Saugnäpfe 158,160 dem Taschenöffnungsmechanismus 82 zugeordnet, die gleitend in den Wänden 130a,132a, 130b,132b des Dampftunnels 128 angeordnet und durch Magneten 162,164 oder dergleichen betätigbar, die durch Arme 162a,164a an den äußeren Wänden 130a,130b des'Dampftunnels abgestützt sind. Zwei Unterbrechungsringe 166,168 sind an den Wänden des inneren Gehäuses 132 angebracht und unterbrechen die Saugwirkung durch Verformung der rechtwinkligen Saugnäpfe, wenn die Magneten ausgeschaltet werden und die Saugnäpfe in ihre normale äußere, die Tasche öffnende Position zurückgeführt werden, die in Fig.5 in durchgezogenen Linien dargestellt ist.

Zur Unterstützung der öffnung der Tasche P und zum Austreiben von Luft aus der Tasche leitet eine Dampfdüse 170 unter hohem Druck Dampf in die Tasche in der Taschenöffnungsstation OS ein. Die Dampfdüse ist mit einer nicht gezeigten Hochdruck-Dampfquelle durch eine mit einem Ventil versehene Leitung 171 verbunden, die einen flexiblen Bereich 171a (Fig.2) aufweist. Die Dampfdüse 170 ist vorzugsweise an einer waagerechten Stange 172 angebracht, die mit einer Kolbenstange 174 eines pneumatischen Antriebszylinders 176 verbunden ist, der an dem Rahmen F über einen Arm 177 befestigt ist. Eine zweite Dampfdüse 178 und eine dritte Dampfdüse 179 sind mit der Leitung 171 und der Stange 172 verbunden und leiten Dampf mit hoher Geschwindigkeit in die Tasche ein, wenn sich diese in einer Zwischenstation und in der Füllstation FS befindet. Der Antriebszylinder 176 ist zurückziehbar zum Anheben der Dampfdüsen 170,178,179 über die Taschen, wenn die Taschen von Station zu Station bewegt werden, und ist ausfahrbar zum Absenken der Dampfdüsen in die Ta-

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sehen, wenn die Taschen in den obenerwähnten Stationen siehen. Der mit hoher Geschwindigkeit aus der Dampfdüse 170 austretende Dampfstrahl unterstützt nicht nur die öffnung der Tasche, sondern füllt zugleich die Tasche mit Dampf, so daß zusätzliche Luft ausgetrieben wird.

Nach dem öffnen wird die Tasche in die Füllstation FS vorgerückt. Obwohl verschiedene Produktarten in die Tasche eingefüllt werden können, ist der dargestellte Taschenfüllmechanismus 84 gemäß Fig.2 und 6 bis 10 bestimmt zur Handhabung und zum Austreiben von Luft bei einem stückförmigen oder klumpenförmigen Nahrungsmittelprodukt wie etwa geschnittenen Gemüsen oder Pommes frites.

Der Taschenfüllmechanismus 84 umfaßt einen drehbaren Tisch 184 (Fig.6), der in Gegenuhrzeigerrichtung (Fig.7) über einer feststehenden, ringförmigen Dampfkammer 186 drehbar ist, die einen perforierten oberen Boden 187 aufweist. Die Dampfkammer 186 umfaßt eine äußere ringförmige Wand 188 und eine innere ringförmige Wand 190, die gegenüber dem Tisch 184 mit Hilfe von U-förmigen Dichtungen 192,194 aus Gummi oder dergleichen abgedichtet sind. Der drehbare Tisch ist an einer senkrechten Welle 196 befestigt, die mit Hilfe von Lagern 198 an dem Rahmen F gelagert ist. Eine Anzahl von in gleichmäßigen Abständen liegenden öffnungen 200 ist in dem Tisch 184 vorgesehen. Im dargestellten Beispiel sind sechs öffnungen angebracht. Rohrförmige Gehäuse 201, die Entgasungskammern 202 bilden, sind auf dem Tisch über jeder öffnung befestigt. Jede Entgasungskammer 202 weist einen Deckel 204 auf, der schwenkbar mit dieser über einen Achsstift 206 verbunden ist.

Jede Entgasungskammer 202 ist mit zwei perforierten Klappen 208 (Fig.6 und 8) versehen, die unter dieser schwenkbar an Achsstiften 210 angeordnet sind. Die Klappen 208 weisen jeweils einen Steuerhebel 214 auf, der über einen inneren

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Steuerring 216 oder einen äußeren Steuerring 218 läuft. .Jeder Steuerring 216,218 hat eine derartige Form, daß er normalerweise die Klappen geschlossen hält, weist jedoch Vorsprünge 220,221 auf, die die Klappen zur Abgabe des Produkts öffnen, wenn sie über einer zu füllenden Tasche in der Füllstation FS liegen. Die Steuerringe 216,218 sind mit Hilfe von geeigneten Armen an der inneren und äußeren Wand 190,188 der Dampfkammer 186 befestigt. Die Entgasungskammern 202 werden mit einer zugemessenen Menge des Produkts entweder von Hand oder durch eine geeignete Zufuhreinrichtung 222 (Fig.2) gefüllt. Die Dampfkammer 186 ist starr an verkürzten Bereichen der inneren und äußeren Wände 132a,132b,130a, 130b des Dampftunnels 128 befestigt. Ein oder mehrere Schenkel 228, die an der äußeren Wand 188 befestigt sind, stützen die Dampfkammer 186 zusätzlich ab. Wie am besten aus Fig.8 hervorgeht, ist eine Ablenkplatte 230 in der Dampfkammer 186 parallel zu dem Förderer 24 angebracht, die die Führung des Dampfstromes in den Dampftunnel 128 von dem Einlaß zum Auslaß des Dampftunnels unterstützt. Die Ablenkplatte 230 weist eine Aussparung 231 auf, die den Durchgang der Steuerhebel 214 ermöglicht und eine Gummiklappe 232 aufnimmt, die gegen den drehbaren Tisch 184 anliegt und die Führung eines Gegenstromes des Dampfes oder eines anderen Mediums zum Austreiben von Luft in bezug auf die Richtung der Bewegung der Entgasungskammern 202 unterstützt. Dampf unter Atmosphärendruck strömt durch die Dampfkammer 186 von einer Einlaßleitung 234 zu einem Abgabe-Schacht 236, der mit einer einstellbaren Entlüftungsklappe 237 (Fig.2) versehen ist.

Der Dampf oder ein heißes, nichtkondensxerbares inertes Gas, das in die Einlaßleitung 234 austritt, wird bei einer Temperatur von 100⁰C oder darüber durch einen nicht gezeigten Dampferhitzer.gehalten und strömt in Uhrzeigerrichtung durch die Dampfkammer 186 (Fig.8). Der Dampfgegenstrom steigt durch die perforierten Klappen 208 in die Entgasungskammern

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202 auf und verdrängt die schwerere Luft, die sich in deji Hohlräumen zwischen den Teilen des Produktes in den verschiedenen Entgasungskammern 202 befindet. Die schwerere Luft fällt entweder durch Schwerkraft nach unten durch den perforierten Boden 187 der Dampfkammer 186 herab oder wird mit dem Dampfstrom durch den Schacht 236 mitgenommen.

Zusätzlich oder alternativ kann der aufwärts gerichtete Strom des Dampfes oder des heißen, nichtkondensxerbaren, inerten Gases in die Entgasungskammern 202 abwärts durch das Produkt in jede Entgasungskammer 202 gerichtet werden und die schwerere Luft austreiben. In diesem Zusammenhang wird Dampf und/oder heißes Inert-Gas wahlweise durch die mit Ventilen versehenen Leitungen 238,238" (Fig.2 und 6) über ein Schwenkgelenk 239 in einen Verteiler 239a zur Verteilung in den oberen Enden der Entgasungskammern 202· über radiale Leitungen 239b zugeführt. Jede radiale Leitung weist ein normalerweise offenes Schließventil 240 auf, das durch einen unteren Bereich 241a (Fig.7) eines ringförmigen Nocken 241 geschlossen wird und die radialen Leitungen 24Ob schließt, nachdem die zugehörigen Entgasungskammern 202 entleert und bis sie wiederum mit dem Produkt gefüllt sind.

Jede Entgasungskammer 202, die das luftfreie Produkt enthält, wird sodann in die Füllposition über einer offenen, luftfreien Tasche P gebracht. Wenn die Entgasungskammer in die Füllstation FS eintritt, ermöglichen die Vorsprünge 220,221 der Steuerringe 216,218 eine öffnung der Klappen 208, so daß das luftfreie Produkt in einen taschenförmigen oder im wesentlichen elliptischen Trichter 242 herabfällt (Fig.9 und 10). Zwei Verschlußklappen 243 sind auf Schwenkachsen 244 angebracht, die in dem Trichter 242 gelagert sind. Die Verschlußklappen 243 sind durch Federn 245 in die geschlossene Position vorgespannt und weisen Finger 246 auf den Schwenkachsen

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244 auf, die unter einem waagerechten Bereich der Dampfdüse 179 angeordnet sind. Die Dampfdüse 179 ist in der bereits erwähnten Weise an der senkrecht hin-und herbeweglichen, waagerechten Stange 172 (Fig.2) befestigt und steht mit der Hochdruckdampf-Leitung 171 in Verbindung. Wenn sich die Stange 172 und die Dampfdüse 179 in ihrer angehobenen Position befinden, sind die Verschlußklappen 243 geschlossen und die Dampfdüse und die Verschlußklappen befinden sich oberhalb der Bewegungsbahn der Taschen P, wie in Fig. 9 und 10 angedeutet ist. Wenn der Antriebszylinder 176 eingeschaltet wird und die Dampfdüse 179 absenkt, berührt der waagerechte Bereich der Dampfdüse die Finger 246, so daß die Verschlußklappen 243 geöffnet werden und das luftfreie Produkt in eine luftfreie Tasche P abgeben. Die offenen Verschlußklappen treten zugleich in die Tasche ein und führen das Produkt in die Tasche, so daß sichergestellt wird, daß die Taschenwände gespreizt werden und daß Produkt, wie etwa Pommes frites nicht über eine Wand der Tasche hinweghängen, so daß es unmöglich wird, die Tasche ordnungsgemäß zu verschweißen. Während des Füllens der Tasche wird ein Hochdruck-Dampfstrahl in die Tasche durch die Dampfdüse 179 eingeleitet, so daß weiter sichergestellt wird, daß etwaige Luft in der Tasche oder in dem Produkt ausgetrieben wird.

Nachdem die Tasche gefüllt worden ist, bewegt der Förderer die Tasche in die Schweißstation SS (Fig.2 und 11). Während dieser Zeit erfassen die Steuerbahnen 66,68 fest die Nachlaufrollen 50, so daß die Taschenklammern 44 eine Spannkraft auf das noch nicht verschweißte obere Ende der Tasche ausüben und auf diese Weise ein Einwegventil bilden, das einen Lufteintritt in die Tasche verhindert. Wenn sich die Tasche in der Schweißstation SS befindet, wird der Schweißmechanismus 86 eingeschaltet und verschweißt das obere Ende der Tasche hermetisch.

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der Schweißmechanismus 86 (Fig.2 und 11) ist eine übliche Wärmeschweißeinrichtung und umfaßt zwei Backen 252, die durch Arme 254 an Wellen 256 abgestützt werden. Die Wellen 256 sind in Lagern 258 an dem Rahmen F gelagert und weisen miteinander kämmende Zahnräder 260 auf. Ein Hebel 262 ist starr an einer der Wellen befestigt und schwenkbar mit einer Kolbenstange 264 eines Fluid-Zylinders 266 verbunden, der in einem Bereich des Rahmens F schwenkbar gelagert ist. Beim Zurückziehen der Kolbenstange 264 werden die Backen 252 voneinander getrennt, während beim Ausfahren der Kolbenstange ein Schweißdruck von etwa 2,8 kg/cm² auf den Schweißbereich für etwa 0,5 see bei einer Temperatur von etwa 204-26O⁰C ausgeübt wird, öffnungen 268 in der Abdekkung der Verlängerung 128a des Dampftunnels und glockenförmige Faltmanschetten 269 dienen zur Betätigung der Arme 254 innerhalb der Verlängerung 128a des dampfgefüllten Tunnels.

Die gefüllten und verschweißten luftfreien Taschen werden sodann durch den Förderer 24 aus dem Dampftunnel 128 herausgeführt, die Taschenklammern 44 werden durch Magneten geöffnet, die weitgehend den Magneten 121 (Fig.4) entsprechen, und die verschweißten Taschen werden durch die Maschine 22 auf eine geeignete, nicht gezeigte Abgabeeinrichtung überführt und bei dieser Gelegenheit gekühlt.

Die verschiedenen obenerwähnten Bauteile der Maschine 22 müssen natürlich in zeitlicher Zuordnung zueinander betätigt werden. In diesem Sinne nehmen die Förderrollen 110, 112 (Fig.1,2 und 4) des Taschenzufuhrmechanismus 80 ihre Antriebsleistung von der Welle 32 des Maltesergetriebes auf (Fig.1). Die Antriebswelle 32 überträgt die Antriebskraft über ein rechtwinkliges Umlenkgetriebe 270, zwei ausgerichtete Wellen 272, 274, zwischen denen eine Bremskupplung angeordnet ist, und ein Antriebskettenrad 278, das auf die

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Welle 274 aufgekeilt ist. Das Antriebskettenrad 278 ist^ über einen Kettentrieb 282 mit einem Kettenrad 280 (Fig.2) verbunden, das auf der Welle 112a der Förderrolle 112 befestigt ist. Zwei miteinander kämmende Stirnräder 284, von denen in Fig.1 nur eines gezeigt ist, sind auf die Wellen 11Oa und 112a aufgekeilt und treiben beide Förderrollen 110,112 mit der gleichen Drehzahl, jedoch in entgegengesetzter Richtung an, so daß eine Tasche abwärts in die offenen Taschenklammern 44 des Förderers 24 bewegt wird.

Als Bremskupplung 276 kommt jeder geeignete, bekannte Typ in Betracht. Die Kupplung der Bremskupplung wird eingeschaltet und die Bremse wird gelöst, so daß die Förderrollen 110 und 112 angetrieben werden, wenn der Förderer 24 steht. Andererseits wird die Kupplung der Bremskupplung gelöst und die Bremse wird eingeschaltet, wenn der Förderer 24 bewegt wird. Diese Betätigung erfolgt mit Hilfe eines später erläuterten Schaltmechanismus.

Die Förderrolle 100 (Fig.2 und 4) des Taschenzufuhrmechanismus 80 und der drehbare Tisch 184 des Taschenfüllmechanismus 84 werden von der Antriebswelle 40 aus (Fig.1) über ein rechtwinkliges Umlenkgetriebe 290 mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:1, das die Welle 40 mit einer geeignet gelagerten Übertragungswelle 292 verbindet, und ein zweites rechtwinkliges Umlenkgetriebe 294 (Fig.1 und 6) mit einem Übersetzungsverhältnis von 3:2, das die Übertragungswelle 292 mit der Welle 196 verbindet, angetrieben. Ein Kettentrieb 296 verbindet die Übertragungswelle 292 mit der Förderrolle 100 und weist ein Übersetzungsverhältnis auf, das ausreicht, um jeweils eine Tasche aus dem Magazin 90 bei jeder intermittierenden Bewegung der Übertragungswelle 292 zu entfernen.

Die Position der Dampfdüsen 170,178 und 179 und des Schweißmechanismus 86 kann gesteuert werden durch ein geeignetes

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System, wie etwa ein hydraulisches oder ein pneumatisches System. Ein typisches hydraulisches Steuersystem 300 ist in Fig. 12 dargestellt. Es dient zur Steuerung der Bewegung der Dampfdüsen und der Betätigung des Schweißmechanismus 86. Die Teile der Fig.12 befinden sich in ihrer Position unmittelbar vor dem Beginn der Bewegung des Förderers 24 in die nächste Station.

Das hydraulische Steuersystem 300 umfaßt eine Pumpe 302, die durch einen Motor 303 angetrieben wird und ein Hochdruckfluid durch die Hochdruck-Hauptleitung HP abgibt und Niederdruckfluid aus der Leitung LP aufnimmt. Ein Dampfregelventil 304 wird durch einen Nocken 306 gesteuert, der auf der Welle 32 des Malteserkreuzgetriebes befestigt ist und einen Vorsprung 308 aufweist, der sich über einen Bogenbereich von etwas mehr als 90° erstreckt. Wenn sich der Vorsprung 308 in der Stellung der Fig.12 befindet, strömt Fluid durch parallele Leitungen in dem Ventilkern 310 des Dampfregelventxls 304 in den durch die Pfeile angegebenen Richtungen. Hochdruckfluid strömt durch eine Leitung 312 und ein Durchsatzregelventil 314 in den Antriebszylinder 176, so daß die Dampfdüsen 170,178,179 angehoben werden. Niederdrücktluid kehrt zu der Pumpe 302 durch eine Leitung 316, ein Durchsatzregelventil 318, das Dampfregelventil 304 und die Niederdruckleitung LP zurück.

Wenn sich der Ventilkern 310 von dem Vorsprung 308 gelöst hat, kehrt das Fluid seine Strömungsrichtung um und strömt durch gekreuzte Kanäle im Umfang des Ventilkerns 110, so daß die Düsen in die stehenden Taschen P abgesenkt werden. In ähnlicher Weise, wird der Fluid-Zylinder 266 des Schweißmechanismus 86 durch ein Ventil 320 gesteuert, das einen Ventilkern 322 aufweist, der parallele und sich kreuzende Kanäle enthält. Der Ventilkern 322 wird durch einen Nocken 324 verschoben, der auf der Welle 32 in einer anderen Ebene als der Nocken 306 befestigt ist. Der Nocken 324 umfaßt einen Bereich kleinen Durchmessers, der den Ventilkern 322 in seiner Stellung mit parallelen Kanälen hält, bis der Förde-

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rer 24 angehalten worden ist. Während dieser Zeit wird Hochdruckfluid durch eine Leitung 326 und ein Durchsatzregelventil 328 hindurchgeleitet, so daß die Kolbenstange 264 des Zylinders 266 zurückgezogen wird und die Schweißbacken geöffnet werden; Niederdruckfluid kehrt zu der Pumpe 302 durch eine Leitung 330, ein Durchsatzregelventil 332, das Ventil 320 und die Niederdruckleitung LP zurück.

Der Nocken 324 weist weiterhin einen Vorsprung 334 auf, der den Ventilkern 322 in die gekreuzte Stellung seiner Kanäle unmittelbar nach dem Anhalten des Förderers 24 verschiebt, so daß sich die Strömungsrichtung zu dem Zylinder 266 umkehrt und die Schweißbacken geschlossen werden. Der Vorsprung 334 erstreckt sich über einen Bogenbereich, der ausreicht, um den Schweißdruck auf die Behälter für die gewünschte Schweißzeit aufrechtzuerhalten.

Durch Betätigung eines Wechselschalters 342 wird der Magnet 121 (Fig.4) eingeschaltet, so daß die Taschenklammern an der Zufuhrstation LS geöffnet werden. Entsprechendes gilt für ähnliche, nicht gezeigte Magneten an der Abgabest'ation. Der Wechselschalter 342 schaltet weiterhin die Kupplung der Bremskupplung ein und löst die Bremse. Beim Schließen des Wechselschalters 342 durch einen Nocken 344 werden die Förderrollen 110,112 angetrieben, so daß eine Tasche in die geöffneten Taschenklammern 44 kurz nach dem Anhalten des Förderers 24 überführt wird. Kurz danach werden die Saugnäpfe 158,160 nach innen bewegt, so daß sie die Taschenwände erfassen, wenn zeitweilig ein Schalter 346 durch einen Nocken-Vorsprung geschlossen worden ist, der sich in einer anderen Ebene als die anderen Nocken befindet und die Magneten 162,164 steuert. Der Schalter 346 bewirkt einen Eingriff und eine Öffnung der Taschen kurz vor der Bewegung des Ventilkerns 310 in die gekreuzte Stellung seiner Kanäle, durch die die Dampfdüsen 170,178,179 in die offenen Taschen P abgesenkt werden.

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Obwohl die Arbeitsweise der verschiedenen Bauteile der "Maschine 22 im Zusammenhang mit den Einzelbeschreibungen erläutert worden ist, soll sie noch einmal kurz in Verbindung mit Fig.13A und 13B zusammengefaßt dargestellt werden. Diese Figuren beziehen sich insbesondere auf den Kopfraum und das Volumen der in den Taschen befindlichen Luft auf den verschiedenen Stufen der Evakuierung, Füllung und Verschweißung der Taschen.

Fig.13A und 13B lassen schematisch erkennen, daß bestimmte Schritte des Verfahrens nur wahlweise durchgeführt werden. Folgende Schritte sind nur im Bedarfsfalle erforderlich: Unterdruckbildung beim Zuführen der Taschen; erneutes Schließen der Taschen nach dem anfänglichen öffnen in dem Dampftunnel durch Eintauchen der Taschen in Wasser und anschließendes öffnen der Taschen zum zweiten Mal in dem Dampftunnel mit Hilfe eines zweiten Hochdruck-DampfStrahles.

Wenn alle dreizehn Schritte, die in Fig.13A und 13B schematisch dargestellt sind, durchgeführt werden, ergeben sich die für das Kopfraumvolumen bei einer üblichen Tasche mit Abmessungen von 12,7 χ 17,8 cm und einer Schweißung von 9,5 mm aus Messungen entsprechend den Angaben in den Figuren. Jede flache Tasche in dem Magazin 90 hat zunächst einen Kopfraum von 0,78 cm³. Durch Aufbringen eines Gewichtes oder einer Quetschkraft in dem zweiten Schritt durch die Förderrollen 110,112 (Fig.2) _f jedoch ohne Unterdruckbildung verringert sich der Kopfraum auf etwa 0,26 cm³. Wenn die Taschen entsprechend dem Schritt 3 einem Unterdruck ausgesetzt werden, während sie auf den Förderer 24 im Schritt 4 aufgebracht werden, verringert sich der Kopfraum auf etwa 0,12 cm³. Dieser Kopfraum bleibt erhalten bis nach dem Eintreten in den Dampftunnel 128 in Schritt 5 aufgrund der Wirkung der Taschenklammern 44, die die öffnung der Taschen spannen und ein Einwegeventil bilden, das einen Lufteintritt in die Taschen verhindert.

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Wenn die Taschen' in Schritt 6 geöffnet werden, vergrößert sich ihr Kopfraum auf etwa 400 cm³, sofern ausreichend Dampf in die offene Tasche eingeleitet wird. Wenn zusätzlicher Dampf in die Tasche eingeleitet wird, treibt dieser Dampf ein Damp f-Luft-Gami sch aus dem Kopf raum aus, so daß sich die in der Tasche enthaltene Luftmenge verringert. Wenn die Tasche sodann durch mechanische Einrichtungen oder durch Eintauchen in heißes Wasser zusammengedrückt wird, wie in Schritt 7 in Fig.13B gezeigt ist, und sodann in die Dampfkammer in Schritt 8 zurückgeführt wird, ist der Kopfraum auf etwa 1 cm³ reduziert, wobei der größte Teil des Dampf-Luft-Gemisches in dem Kopfraum ausgetrieben und die in der Tasche zurückgebliebene Luftmenge weiter verringert ist. Die zweite öffnung der Tasche in Schritt 9 führt erneut zur Bildung eines im wesentlichen mit Dampf gefüllten Kopfraumes von etwa 400 cm³, während das Einfüllen eines stückförmigen Produkts in die Tasche in Schritt 10 wiederum den Kopfraum verringert, beispielsweise auf 250 cm ³, je nach der Art und Menge des eingefüllten Produkts. Die Steuerbahnen 66,68 in Fig.11 bewirken sodann, daß die Federklammern 44 eine Spannkraft in Schritt 11 ausüben, durch die die öffnung der gefüllten Tasche geschlossen und der Kopfraum auf etwa 38 cm³ verringert wird. Die Tasche wird sodann in dem Dampftunnel 128 in dem Schritt 12 verschweißt und behält einen Kopfraum von etwa 38 cm³. Da der Kopfraum zum größten Teil mit Dampf gefüllt ist, wird nach dem Abheben der Tasche in Schritt 13 und nach dem Kühlen der Dampf kondensiert, und das Gasvolumen, das in der Tasche zurückbleibt, wird bestimmt durch den Grad,in dem das Produkt einem Zusammenfallen der Taschenwände aufgrund der Kondensation des Dampfes in der Tasche widerstehen kann. Diese Luftvolumenmessungen wurden durchgeführt unter genormten Bedingungen bei 20⁰C und 1 Atmosphäre Druck.

In Fig.13A und 13B ist in der mittleren, teilweise durch einen Pfeil ersetzten Zeile, die einem Verfahren entspricht,

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bei dem nur die Schritte 1,4,5 und 9-13 durchgeführt werden, die geschätzte in der Tasche verbleibende Luftmenge für^dieses vereinfachte Verfahren wiedergegeben. Die Daten in dieser Zeile geben an, daß der ursprüngliche Luftkopfraum (0,78 cm³) in der Tasche beibehalten wird, bis die Tasche im Schritt 10 gefüllt wird. Da das in der Füllstation des Schrittes 10 eingefüllte Produkt luftfrei ist und notwendigerweise einen Teil des Dampf-Luft-Gemisches aus der Tasche verdrängt, wird die verbleibende Luftmenge geschätzt als etwa 0,49 cm³. Während des Füllvorganges wurden weder Dampf noch ein luftfreies Gas in die Tasche eingeleitet, als die angegebenen Daten ermittelt wurden.Nachdem die Tasche in Schritt 10 durch Aufbringen einer Spannungskraft auf die öffnung der Tasche geschlossen worden ist, durch die·ein Dampf-Luft-Gemisch aus der öffnung der Tasche herausgedrückt wird, wurde das Volumen der in der Tasche verbliebenen Luft auf etwa 0,074 cm³ verringert. Diese Luftmenge verbleibt in der Tasche nach dem Schweißen und Kühlen.

Die untere Zeile in Fig.13A und 13B, die einer Durchführung sämtlicher Schritte entspricht, zeigt eine geschätzte verbleibende Luftmenge nach dem Schweißen und Kühlen von etwa 0,00003 cm³ .

Es ist allerdings bekannt, daß beim Schweißen flexibler Behälter oder Taschen mit Dampf in dem Kopfraum der Dampf in dem Kopfraum beim anschließenden Kühlen kondensiert und bewirkt, daß die Tasche gegen das Produkt mit einer Kraft zusammenfällt, bei der empfindliche Produkte zerquetscht werden können. Wenn empfindliche Produkte wie Kartoffelstreifen oder Kartoffel-chips verpackt werden, dürfen die Taschenwände das Produkt nicht zerdrücken. Die erwähnten Produkte sind bereits gekocht und erfordern keine zusätzliche Wärmebehandlung. Folglich ist es ein weiteres Merkmal der Erfindung, eine Quelle eines kalten, nichtkondensxerbaren Gases, das in bezug auf das verpackte Produkt inert ist, wie etwa Stickstoff oder Kohlendioxyd, mit der Hochdruck-Leitung

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171a (Fig.2) über eine Leitung 350 mit einem Gasumschaitventil 352 zu verbinden. Das nichtkondensierbare Gas sollte nur geringfügig kühler als der Dampf sein, wenn ein Gemisch aus nichtkondensierbarem Gas und Dampf in die Taschen eingeleitet wird. Wenn daher empfindliche Produkte verpackt werden, wird ein Dampfventil 354 in der Leitung 171 geschlossen, und das Gasumschaltventil 352 wird umgeschaltet und leitet einen Hochdruckstrom aus Stickstoff oder einem anderen inerten Gas in die Taschen durch die Dampfdüsen 170, 178 und 179 zwischen der Öffnungsstation OS (Fig.2) und der Füllstation FS. Dadurch wird erreicht, daß ein großer Teil des Gases in dem Kopfraum der Taschen nach dem Verschweißen verbleibt, und da es- sich um ein nichtkondensierbares Inert-Gas handelt, wird eine Kondensation verhindert, die zu einem Zusammenfallen der Wände und zu einem Quetschen des Produktes führen würde. Außerdem können des Gasumschaltventil 352 und das Dampfventil 354 beide teilweise geöffnet werden, so daß ein Gemisch aus Dampf und Inert-Gas in die Taschen gelangt und dadurch wahlweise der Grad des Zusamiaenfaliens der Taschehwände nach dem Kühlen gegen das Prodi ¹Ct eingestellt wird.

Wenn ein Produkt wie Kartoffel-chips mit sehr großen Hohlräumen zwischen den einzelnen Teilchen verpackt wird, kann das Produkt selbst von Luft durch ein. Inert-Gas anstelle von Dampf mit niedrigem Druck in der Dampfkammer 186 des Taschenfüllmechanismus 84 (Fig.6) über die Leitung 234 (Fig. 8) befreit werden. Das besonders heiße Inert-Gas muß selbstverständlich leichter als Luft sein, damit die Luft aus dem Produkt ausgetrieben wird, wenn es sich aufwärts durch das Produkt bewegt. Stickstoff ist leichter als Luft und daher als Inert-Gas zum Ausschließen von Luft aus dem Produkt geeignet, sollte jedoch auf wenigstens 100°C erwärmt werden, damit seine Dichte in bezug auf Luft in dem Produkt verringert und Kondensation des Dampfes verhindert wird.

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Aus der Beschreibung geht hervor, daß die Vorrichtung zum Ausschließen von Luft und zum Füllen von Taschen Einrichtungen einschließt, die die Taschen unter Krafteinwirkung zur Verringerung des Kopfraumes auf ein Minimum zusammendrücken, bevor die Taschen in einen Dampftunnel gelangen und geöffnet werden. Während des öffnens der Taschen wird ein Hochdruckstrahl oder einem schweren, nichtkondensierbaren Inert-Gas wie etwa Kohlendioxyd oder kaltem Stickstoff in den Kopfraum eingeleitet, so daß die öffnung der Taschen vereinfacht und das Eintreten von Luft in die Taschen verhindert wird. Das einzuführende Produkt wird ebenfalls von Luft befreit, indem entweder Dampf oder ein heißes, leichtes Inert-Gas aufwärts durch Entgasungskammern eines Füllmechanismus bewegt wird, so daß Luft durch Schwerkraft nach unten und aus den Sntgasungskammern herausgedrückt wird und ein im wesentlichen luftfreies Produkt zur Abgabe in die offenen Taschen entsteht. Außerdem oder alternativ zu dem aufwärts strömenden Gas kann ein luftfreies Gas in die Oberseite der produktgefüllten Entgasungskammern zum abwärtigen Ausdrücken der Luft aus dem Produkt gerichtet werden. Anschließend werden die Taschen verschweißt, und wenn der Kopfraum mit Dampf gefüllt ist, kondensiert er beim Kühlen, so daß sich die Wände dicht an das Produkt anlegen. Wenn der Kopfraum der Taschen mit einem Inert-Gas gefüllt wird_f umschließen die Wände das Produkt lose.

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Claims

Patentansprüche "

Verfahren zum Füllen von taschenförmigen Behältern mit einem Produkt, bei dem man die Tasche durch eine Anzahl von Stationen in einem Tunnel hindurchführt, dadurch gekennzeichnet , daß man eine leere Tasche aufnimmt und die leere Tasche geschlossen hält, daß man die geschlossene Tasche in den Tunnel überführt, daß man in dem" Tunnel eine im wesentlichen luftfreie Atmosphäre erzeugt, daß man die Tasche in dieser Atmosphäre öffnet, daß man die Tasche in der luftfreien Atmosphäre mit dem Produkt füllt, daß man die Tasche in dieser Atmosphäre verschweißt, daß man einen luftfreien Gasstrom in einer Richtung parallel zu der Bewegung der Taschen durch den Tunnel erzeugt und daß man die verschweißte Tasche aus dieser Atmosphäre abgibt.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die luftfreie Atmosphäre eine Dampfatmosphäre ist und daß man einen Strahl eines luftfreien Gases mit Überatmosphärendruck in die Tasche zur Unterstützung der öffnung der Tasche und zum Austreiben von Luft einleitet.

Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Strahl ein Dampfstrahl ist.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Füllen der Tasche einen Strahl eines luftfreien Gases mit ÜberatmoSphärendruck in die Tasche einleitet.

Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl ein Dampfstrahl ist.

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ORIGINAL INSPECTED

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Druck auf-die Tasche vor dem überführen der Tasche in die luftfreie Atmosphäre zum Ausquetschen von Luft aus der Tasche aufbringt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Unterdruck um die Tasche herum beim Aufbringen des Druckes zum Abflachen der Tasche erzeugt.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Spannungskraft über die Öffnung der Tasche nach dem Aufbringen des Drukkes auf die Tasche und beim Überführen der Tasche in die luftfreie Atmosphäre aufbringt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß man die Tasche nach dem öffnen in der luftfreien Atmosphäre durch Zusammenquetschen der Seitenwände der Tasche zum Austreiben eines Dampf-Luft-Gemisches aus der Tasche zusammenquetscht und daß man anschließend die Tasche in der luftfreien Atmosphäre vor dem Füllen öffnet.

Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Wände der Tasche durch Eintauchen in Wasser zusammengequetscht werden.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt ein im wesentlichen luftfreies Produkt ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die leere Tasche vor dem Eintreten in den Tunnel von Luft umgeben ist.

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13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch einen Tunnel (128),eine Leitung (150) zum Einleiten eines luftfreien Gases in den Tunnel angrenzend an ein Ende und zur Erzeugung einer im wesentlichen luftfreien Atmosphäre, die sich durch den Tunnel bewegt und in der Nähe des anderen Endes abgegeben wird, einen Förderer(24)zum Bewegen von Taschen (P) durch den Tunnel entlang einer Anzahl von Behandlungsstationen, Einrichtungen (44,54) zum Tragen der Taschen auf dem Förderer, einer Einrichtung (90,94,110,112) zum Zuführen von leeren flachen Taschen zu diesen Einrichtungen (44,54), Einrichtungen (66 , 68, 50,54) zum Geschlossenhalten der leeren Taschen bis zur Einführung in den Tunnel (128) und zur Öffnung der Taschen in dem Tunnel, eine Einrichtung (FS) zum Abgeben eines im wesentlichen luftfreien Produkts in die offenen Taschen und eine Einrichtung (SS) zum Verschweißen der Taschen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das luftfreie Gas Dampf ist und ein eng verpacktes Produkt nach dem Kühlen und dem Kondensieren des Dampfes in der Tasche ergibt.

15. 'Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß das luftfreie Gas wenigstens zum Teil ein nichtkondensxerbares Inert-Gas ist, das ein lose verpacktes Produkt ergibt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß das Gas Stickstoff ist.

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17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, ^ gekennzeichnet durch eine Einrichtung 070,178,179) zum Einleiten eines DampfStrahls mit hoher Geschwindigkeit in die Taschen vor dem Verschweißen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Einrichtung(170,178,179) zum Einleiten eines Strahles nichtkondensierbaren Inert-Gases mit hoher Geschwindigkeit in die Taschen vor dem Verschweißen.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet , daß der Tunnel (128) als Dampftunnel ausgebildet ist und Dampf mit Atmosphärendruck aufnimmt.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, gekennzeichnet durch ein Magazin (90) zur Aufnahme eines Stapels von leeren Taschen und durch zwei Förderrollen (110,112) in der Einrichtung zum Zuführen leerer Taschen zu dem Förderer (24), die die Taschen fest zusammenguetschen und beim Zuführen Luft aus dem offenen Ende ausdrücken.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (94) zum Aufbringen eines ünterdrucks auf die Taschen beim Zuführen zu dem Förderer (24).

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen zum Tragen der Taschen auf dem Förderer (24) Taschenklammern (44) umfassen, die die Taschen in der Nähe ihres offenen Endes erfassen, daß Einrichtungen (66,68,50) vorgesehen sind, die auf die Taschenklammern eine die Taschen schließende Spannkraft am of-

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fenen Ende der Taschen unmittelbar nach Beginn der Bewegung des Förderers (24) von der Zufuhreinrichtung ausüben und diese Spannkraft bis zum Eintritt in den Dampftunnel(128) aufrechterhalten.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 22, gekennzeichnet durch zwei einander gegenüberliegende Saugnäpfe (158,160) zum Erfassen gegenüberliegender Seiten der Taschen angrenzend an das offene Ende, Einrichtungen (162,164) zum Hin- und Herbewegen der Saugnäpfe zwischen einer Position zur Erfassungder Taschen und einer Position zur Freigabe der Taschen und Einrichtungen (158,160) zum Lösen der Saugwirkung der Saugnäpfe in der geöffneten Position der Taschen.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 23, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (170,174) zum Einleiten eines luftaustreibenden Mediums mit hoher Geschwindigkeit in die Taschen und zur Unterstützung der öffnung der Taschen.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet , daß das Medium Dampf ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet , daß das Medium ein nichtkondensierbares Inert-Gas ist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 26, dadurch gekennzeichnet , daß die Fülleinrichtung eine Entgasungskammer (202) zur Aufnahme einer zugemessenen Menge eines stückförmigen Produkts, eine Einrichtung (186,208) zum Einleiten eines luftaustreibenden Mediums in die Entgasungskammer und

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eine Einrichtung (184,196) zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen der mit im wesentlichen luftfreiem Produkt gefüllten Entgasungskammer und einer Tasche (P) und zur Aufrichtung beider sowie eine Einrichtung (208,243) zur Abgabe des luftfreien Produkts in die Tasche umfaßt.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet , daß das luftaustreibende Medium Dampf ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das luftaustreibende Medium ein nxchtkondensierbares Inert-Gas ist.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 29, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Füllen der Taschen eine feststehende Dampfkammer (186), einen drehbaren Turm (184,196) oberhalb der Dampfkammer mit einer Anzahl von Entgasungskammern (202) zur Aufnahme einer zugemessenen Menge eines stückförmigen Produkts, perforierte Klappen (208) zum Verschließen des Bodens der Entgasungskammern (202), Einrichtungen (192,194) zum im wesentlichen gasdichten Abdichten zwis chen dem Turm und der Dampfkammer, eine Einrichtung (234,230) zum Einleiten eines Mediums zum Austreiben von Luft in die Dampfkammer und eine Einrichtung (214,216,218) zum öffnen der Klappen (208) über den Taschen (P) und zum Abgeben des Produkts umfaßt.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 30, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Zuführen von Stickstoff in den \erschiedenen Stationen zum Austreiben von Luft.

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32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 30, ,-gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Zuführen eines Gemisches aus einem nichtkondensierbaren Inert-Gas und Dampf unter Druck in den verschiedenen Stationen zum Austreiben von Luft.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 3O₇ gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Zuführen von kaltem Stickstoff mit hoher Geschwindigkeit als Medium zum Austreiben von Luft.

34. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch g e k e η η zeichne.t , daß das Medium zum Austreiben von Luft, das in die Entgasungskammer (202) eintritt, ein heißes Gas ist.

35. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch· gekennzeichnet, daß das Gas ein in die Oberseite der Entgasungskammer (202) eingeleitetes heißes Gas ist.

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