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VERFAHREN ZUR PORTIONSWEISEN ABGABE VON GETRÄNKEN
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Die Erfindung betrifft die mehrfache portionsweise Abgabe von Milch,
kohlensäurehaltigen Getränken und dergleichen, aus beutelartigen Behältern und bezieht
sich insbesondere auf das Umgeben von Getränken mit billigen, dünnschichtigen Lagerbeuteln
und auf Abgabeverfahren zur mehrmaligen portionsweisen Abgabe von Getränken, ohne
daß dabei der zurückbleibende Getränkeinhalt beeinträchtigt wird.
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Behälter zur Abgabe von Einzelportionen, etwa dem Inhalt eines Trinkglases,
von Fluiden, wie Wein, Milch, kohlensäurehaltigen Getränken und dergleichen, kosten
oft mehr als der Getränkeinhalt selbst; beispielsweise ist dies der Fall bei Bierdosen.
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Weiterhin sind die bekannten Behälter schwierig zu lagern und schwierig
zu handhaben. In vielen Fällen gibt es nur eine bestimmte Abgabeposition für die
Abgabe1 und die Behälter können nicht in horizontaler und vertikaler Position zur
Abgabe herangezogen werden. Es gibt bisher keine geeignete, billige, Beutel artige
Ersatzverpackung zur Abgabe kohlensäurehaltiger Getränke, weil der Kohlensäuregehalt
bei teilweisem Leeren des Beutelbehälters verloren geht.
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Auch andere bekannte Formen beutelartiger Verpackungen, etwa die dünnschichtigen
Verpackungsbeutel, die von vielen Verpackungsfirmen zur Abgabe von Wein und Milch
in Wellpappeschachteln untergebracht werden, eignen sich nicht besonders gut für
die Unterbringung in Haushalt-Kühlschränken, und zwar aufgrund des begrenzten Lagerraums
solcher Kühlschränke und ihrer in Vertikalrichtung beträchtlichen Abmessungen. Darüberhinaus
erfolgt bei diesen Beutelverpackungen die Abgabe mittels Schwerkraftströmung' und
die Verpackungen eignen sich nicht für die im allgemeinen vergleichsweise flachen
Kühlschrankfächer.
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Es ist dabei nicht nur schwierig, die Falten, Ecken und Taschen aufweisenden
Kunststoffbeutel vollständig zu leeren sondern aufgrund des Ausströmens lediglich
unter Schwerkraftwirkung ist es erforderlich, die Verpackungen hoch zu machen, um
die erforderliche Schwerkraftwirkung zu erzielen. Auch hängt der
Abgabevorgang
von der Wandung der sie aufnehmenden Schachtel .1b. Weiterhin ändert sich die Abgabekraft
beträchtlich, d.h.
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der Abgabefluß ist ursprünglich sehr stark, während es bei fast leerem
Beutel schwierig ist, eine einwandfreie Abgabe zu reichen. Auch stellt der Verlust
teurer Flüssigkeiten, etwa Wein, infolge einer unvollständigen Leerung ein Problem
dar.
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Ferner nimmt die Abgabekraft mit fortschreitender Abgabe des fleutelinhalts
ab, mit der Folge, daß Kohlensäure verloren geht, wenn kohlensäurehaltige Getränke
lediglich durch Schwerkraftströmung abgegeben werden.
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Nun auf dem Markt erhältliche sterilisierte, aseptische bzw.
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pasteurisierte Milch kann so lanqe bei Umgebungstemperatur ohne Kühlung
gelagert werden, bis der Behälter zum ersten Mal geöffnet worden ist. Ist jedoch
der Behälter einmal geöffnet, dann können in der Luft befindliche Bakterien und
dergleichen die Milch verunreinigen, mit der Folge daß sie nur noch eine kurze Zeit
unter angemessenen Kühlbedingungen gelagert werden kann. Es gibt keinen billigen
Beutelbehälter, der eine mehrfache Entnahme solcher pasteurisierter Getränke nach
dem erstmaligen öffnen des Behälters ohne Kühlbedingungen erlaubt.
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Die bisherigen Versuche bei beutelartigen Behältern für die portionsmäßige
Entnahme haben nicht zur Lösung des Problems geführt, daß Getränke bei niedrigen
Kosten portionsweise abgeqeben werden können, ohne daß dabei die Qualität der verpackten
Getränke leidet. Dies ist von wesentlicher Bedeutung, wobei zumindest zwei Probleme
bisher Nachteile erbracht haben.
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1. Wird nach dem Stand der Technik ein unter Druck verpacktes Getränk
geöffnet, etwa kohlensäurehaltiges Bier oder ein Softdrink, dann bewirkt der Druckverlust
eine Entgasung1 und in den Behälter wird verunreinigte Luft gesaugt. Das Ergebnis
ist ein kohlensäureloses Getränk mit schalem Geschmack. Aus diesem Grund ist ein
für die mehrfache Entnahme bestimmter Portionsbehälter, etwa eine Zwei-Liter-KunststoffELasche,
nicht voll zufriedenstellend, insbesondere nicht für kohlensäurehaltige Getränke.
Das Problem des Druckabfalls beim öffnen des Behälters ist jedenfalls bisher für
billige Behälter mit portionsmäßiger
Abgabe nicht gelöst.
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2. Die bei obigen Behältern oder im Fall von drucklosen Behältern
eingesaugte Luft, auch wenn sie nur langsam durch nicht-luftdichte Verschlüsse eindringt,
enthält Bakterien und andere Verunreinigungen. Insbesondere im Fall von sterilisierter,
aseptischer oder pasteurisierter Nahrungsmittel, Milch beispielsweise, geht der
Vorteil der kühlungslosen Lagerung nach dem öffnen des Behälters und der ersten
Abgabe einer Inhaltsportion verloren. Die Industrie liefert Milch in Ein-Liter-Behältern,
um so die Zahl der Portionen und damit die erwähnten Probleme zu vermindern, liefert
jedoch Milch nicht in Großbehältern.
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Aufgabe der Erfindung ist deshalb die Schaffunq eines Abgabeverfahrens,
insbesondere für Getränke, das die Lagerung von Getränken in großdimensionierten,
billigen Verpackungen gestattet, und zwar unter der Verwendung dünnschichtiger,
flexibler Beutel. Weiterhin sollen die Nachteile der bekannten Verpackungen überwunden
werden, einschließlich der Entgasung und des Verlustes der Sterilisation, wenn aus
dem Großbehälter mehrfach Portionsmengen entnommen werden.
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Wenn auch die vorbekannten Behälter für die portionsmäßige Abgabe
und die vorbekannten Verfahren für eine solche Abgabe keine Lösung der erwähnten
Probleme erbringen, so gibt es doch einen Stand der Technik, der sich auf bestimmte
bei der Erfindung verwendete Maßnahmen bezieht. Nachfolgend werden deshalb die einschlägigen
Schriften genannt.
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Eine Vorrichtung mit Schraubenfedern zur Abgabe von Zahnpasta aus
einer Tube ist den US-Patentschriften 3 395 835 3 381 857, 1 731 703 und 3 259 276
entnehmbar. Die US-PS 3 647 117 offenbart eine Aufwickelrolle im zusammendrückbaren
Behälter für intravenöse Spritzen.
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Keine der erwähnten Druckschriften befaßt sich jedoch mit den Problemen
der portionsweisen Abgabe von Getränken mit schneller
und qleichmäßiqer
Abgabemenge aus einem billigen Großbehälter.
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Auch sind diese Druckschriften nicht mit dem unter Druck setzen eines
Behälterinhalts befaßt. Auch das Problem der Verunreinigung steriler Nahrungsmittel
bei mehrfacher Portionsentnahme wird nicht angesprochen. Erst die vorliegende Erfindung
befaßt sich mit der Lösung der Probleme der Verunreinigung steriler Produkte und
der Entgasung kohlensäurehaltiger Getränke bei der portionsweisen Entnahme von Getränken
aus einem Großbehälter, wobei dieser Großbehälter allen kommerziellen Anforderungen
bezüglich Einfachheit und geringer Herstellungskosten entspricht.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend beschrieben.
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Mit der Erfindung wird ein verbessertes Verfahren zur Abgabe von Getränken
aus einer Verpackung geschaffen, die aus einem dünnschichtigen, beutelartigen Kunststoff-Lagerbehälter
und einer Feder in Form eines breiten Streifens und mit konstantem Federdruck besteht,
wobei die Feder so vorbelastet ist, daß sie sich in Spiralform aufrollt. Der Getränkeinhalt
eines gefüllten Beutels hält die Feder im nicht-aufgerollten Zustandl und beim öffnen
des Behälterauslasses rollt sich die Feder automatisch auf, wobei der Beutel mit
eingerollt wird, so daß zugleich sein Inhalt herausgequetscht wird und im wesentlichen
ein konstanter Druck über die gesamte Abgabezeit aufrechterhalten bleibt. Dabei
werden Blasen, Falten und Taschen aus angesammelter Luft,entweichendem Gas oder
gespeichertem Material vermieden.
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Es wird also ein dünnschichtiger, nicht-selbsttragender, flexibler,
beutelartiger Großbehälter (beispielsweise von vier bis acht Liter Inhalt) geschaffen,
der für die mehrfache portionsweise Abgabe von Getränken geeignet ist. Die Erfindung
eignet sich insbesondere für sterile, aseptische bzw. pasteurisierte Milch sowie
für kohlensäurehaltige Softdrinks und Bier, bei welchen Getränken bisher eine portionsmäßige
Entnahme aus billigen Großbehältern nicht möglich war.
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Ein flacher, gewundener Federstreifen kann gesondert als wiederverwendbare
Abgabevorrichtung
verkauft werden. Durch Entrollen der Feder und Einbringen des Endes des gefüllten
Folienbehälters zwischen Lagen der gestreckten Feder nach deren Entrollen wird der
Kunststoffbeutel kontinuierlich festgehalten, wobei durch den Druck des Getränke
inhalts im Behälter ein Gegendruck erzeugt wird. Während der Lagerung und während
der Getränkeentnahme liefert die Feder kontinuierlich eine Kraft, welche auf den
Getränkeinhalt des Behälters ausgeübt wird, wodurch das Getränk dauernd unter Druck
bleibt und eine Abqabekraft geschaffen wird, die ein schnelles Füllen eines Trinkglases
mit dem Getränk zu jeder Zeit und immer wieder ermöqlicht.
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Die Falten und Taschen des Dünnschichtbeutels werden zwischen den
Federwindungen ausgequetscht, so daß keine Reste an Getränk zurückbleiben, und im
Fall kohlenstoffhaltiger Getränke werden alle beim automatischen Abqeben des Getränkes
freiwerdenden Gase aus den erwähnten Falten und Taschen entfernt, und zwar ohne
manuellen Druck auf den Behälter, einfach durch öffnen eines luftdichten Abgabeauslasses.
Der Auslaß kann ein einfacher Plastikschlauch sein, mit einer daran angebrachten
Klemme. Es kann aber auch ein luftdichter, mechanischer Auslaß vorgesehen sein,
der am Beutel oder am Federstreifen angebracht ist. Damit kann der luftdichte Abgabeauslaß
zur Beendigung des Getränke-Abgabevorgangs wieder geschlossen werden, wobei dann
die Federkraft auf das im Beutel zurückgebliebene Getränk einen Druck ausübt. Damit
wird auch ein Druckabfall vermieden und somit eine Entgasung der kohlensäurehaltigen
Flüssigkeit, wohingegen bei allen anderen billigen Großbehältern für portionsweise
Abgabe die Kohlensäure verloren geht. Weiterhin wird ein Ansaugen von Luft, Bakterien
oder anderen Substanzen vermieden, welche zu einer Verunreinigung des Inhalts, etwa
steriler Milch, führen könnten. Die Erfindung schafft also einen billigen Großbehälter
für die portionsweise Abgabe, der anwendbar ist bei der kühlungslosen Lagerung und
bei der portionsweisen Abgabe aseptischer Milch und bei der portionsweisen Abgabe
gekühlter kohlensäurehalti<er Getränke, wobei der Inhalt dauernd unter Druck
steht, so daß die Kohlensäure im Getränk im gelösten Zustand verbleibt, was bei
anderen kostengünstigen Großbehältern nicht der Fall ist.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung. Auf der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine
Teilansicht eines Kühlschrankfachs mit Vorderansicht auf eine Pappschachtel, welche
den Getränkeabgabebehälter nach der Erfindung enthält, Fig. 2 eine Seitenansicht,
im Schnitt, einer Pappschachtel mit teilweise geleertem Abgabebehälter gemäß der
Linie 2-2 von Figur 1, Fig. 3 eine weitere Seitenansicht im vergrößerten Schnitt
eines Abgabebehälters im gefüllten Zustand, Fig. 4A Ausführungsformen des federnden
Dünnschichtbeutels nach B der Erfindung, Fig. 5 eine perspektivische Darstellung
eines vereinfachten Getränkeabgabebehälters nach der Erfindung, Fig. 6 eine perspektivische
Ansicht eines ungekühlten federnden Abgabebehälters nach der Erfindung und Fig.
7 in Seitenansicht bzw. im Schnitt ein Abgabeelement für und 8 das Abgabeverfahren
nach der Erfindung.
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Bei der Lagerung von fließfähigen Nahrungsmitteln in beutelartigen
Verpackungen, etwa von Milch, kohlensäurehaltigen Getränken, Wein und dergleichen,
wobei mehrmals von Zeit zu-Zeit Einzelportionen entnommen werden sollen, ist es
wünschenswert, wenn die Gesamtheit der gelagerten Getränke erhalten bleibt. Für
kohlensäurehaltige Getränke erfordert dabei die Aufrechterhaltung des Kohlensäuregehalts
teure Behälter oder aufwendige Abgabeelemente, einschließlich Pumpen und dergleichen.
Selbst diese aufwendigen Abgabeverfahren führen jedoch zu beträchtlichen Problemen
bezüglich der schnellen Abgabe einer Portionsmenge, etwa der mehrmaligen Abgabe
des Inhalts eines Trinkglases unter gleichmäßigen Bedingungen bezüglich der Abgabegeschwindigkeit
und der Flüssigkeitssteuerung. Versuche, kohlensäurehaltige Getränke in billigen
Kunststoff-Literflaschen zu lagern und so die Verpackungskosten zu vermindern, führen
zu keiner geeigneten Lagerung, weil beim erstmaligen Öffnen des Behälters bereits
der Überdruck verlorengeht
und ein Teil der Kohlensäure entweicht.
Das zurückbleibende Getränk hat dann aufgrund des Kohlensäureverlustes nicht mehr
den gewünschten Geschmack. Wenn also ein Getränk auch nach dem Öffnen des Behälters
weiter gelagert werden soll, dann können derartige Behälter nicht zufriedenstellen.
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Ein anderes Beispiel für den Verlust der Integrität des gespeicherten
Getränks bei den üblichen Verpackungsmethoden ist die Lagerung sterilisierter Milch.
Diese Milch wird bis zum erstmaligen Öffnen des Behälters ohne Kühlung gelagert,
muß jedoch dann gekühlt werden, weil sie nunmehr mit Luft und damit mit bakteriellen
Verunreinigungen in Berührung kommt, wobei die Luft in den geöffneten Behälter eindringt.
Es gibt kein akzeptables, billiges Verfahren zur mehrfachen portionsweisen Abgabe
sterilisierter Milch nach erstmaligem öffnen des ungekühlten Verpackungsbehälters.
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Die auf dem Markt befindlichen billigen Ab-gabe-Behälter in Beutelform
weisen noch andere Nachteile auf. Wenn die Getränke kühl gelagert werden sollen,
dann ist im Kühlschrank Lagerraum erforderlich'und es ist wesentlich, daß die Verpackung
den Räumlichkeiten des Kühlschranks angepaßt ist, was bei der billigen beutelartigen
Verpackung nach der Erfindung zur mehrfachen portionsweisen Abgabe der Fall ist.
Mit dem Abgabeverfahren nach der Erfindung ist es möglich, eine schnelle und automatische
Abgabe durchzuführen, ohne daß der horizontal auf einem Kühlschrank-Zwischenboden
liegende Verpackungsbeutel weggenommen oder angehoben werden muß. Es ist weiterhin
möglich, den Verpackungen eine solche Dimension zu geben, daß sie an die Maße der
Abteile marktüblicher Standard-Kühlschränke angepaßt sind, wie dies aus Figur 1
hervorgeht. So paßt in Figur 1 die Pappschachtel 10 zwischen die Zwischenböden 11
und 12 eines Kühlschranks, von dem nur ein Teil der isolierenden Seitenwand 13 dargestellt
ist. Der Inhalt kann mittels eines biegsamen Schlauches 14 abgegeben werden, der
einfach in der Klemme 13 festgeklemmt ist, womit auf einfache Weise ein Verschluß
erreicht wird. Um eine Portionsmenge von Flüssigkeit entsprechend in etwa dem Inhalt
eines Trinkglases aus einer mehrere Liter
Flüssigkeit enthaltenden
Vorratsmenge, die in der Pappschachtel 10 gelagert ist, ausfließen zu lassen, ist
es lediglich erforderlich, den Schlauch manuell zu öffnen. Es können aber auch andere
Verschließ- und Ventilelemente verwendet werden, einschließlich von Strömungsreglern,
wie nachfolgend noch beschrieben werden wird.
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Der in der Pappschachtel 10, die aus Wellpappe 16 besteht, befindliche
Behälter ist ein Beutel 17 mit biegsamen, folienartigen Wänden aus Kunststoff oder
ähnlichem flexiblen Dünnschichtmaterial, der in Figur 2 teilweise mit einem fließfähigen
Inhalt 18 gefüllt ist. Gemäß der Erfindung ist das Hinterende 19 des Behälterbeutels
17 (vorzugsweise ein sich vom geschlossenen Ende 34 von Figur 3 aus erstreckender
Bereich) gegenüber dem Abgabeschlauch 14 innerhalb des spiraligen Federstreifens
20 aufgewickelt, womit eine konstante äußere Federkraft auf den verbliebenen Beutelinhalt
18 ausgeübt wird, so daß dieser während der Abgabe zeiten gegen die Auslaßöffnung
des Schlauches 14 gedrückt wird, bis der Beutel 17 schließlich vollständig gelecrt
und die Feder ganz rechts in Anlage an die Vorderwand 21 der Pappschachtel 10 aufgerollt
ist. Weil der Beutel gleichzeitig sich innerhalb der Windungen des Federstreifens
22 aufrollt,wird die in diesem Bereich befindliche Flüssigkeit herausgequetscht
und dem restlichen Flüssigkeitsinhalt 18 zugeführt, ohne jeglichen Verlust an Flüssigkeit
und ohne Ansammlung von Gasblasen, was sonst bei kohlenstoffhaltigen Getränken der
Fall sein könnte. Die Kraft der Feder ist stets größer als der Geandruck der Flüssigkeit
bei Abgabettemparatur.
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Dimensionierungsdaten für Metallfedern konstanter'Federkraft sind
in einer Schrift von AMETEK, Hubter Spring Division, tfield, Pa. 19440, aufgeführt.
Auf die gespeicherte Flüssigkeit 18 wird somit durch die Feder 22 eine konstante
Kraft ausgeübt, was dazu führt, daß der Kohlensäure-Verteilungszustand während langer
Lagerungszeiten erhalten bleibt, was im Gegensatz steht zum Kohlendioxydverlust
durch Entweichen in Gastaschen, wenn Taschen oder Bereiche des Beutels druckentlastet
werden, wie dies der Fall ist, wenn der Inhalt lediglich durch Schwerkraft zum Ausfließen
gebracht wird. Für die Abgabe kann
jedoch zusätzlich die Schwerkraft
herangezogen und verstärkt werden, und zwar durch den eingelegten Keilboden 23,
der eine schiefe Ebene schafft, die gegen den Abgabeschlauch 14 abfällt, für den
Fall, daß die Pappschachtel horizontal auf einem Kühlschrank-Zwischenboden liegt,
wie dies in Figur 1 dargestellt ist.
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Ist der Behälterbeutel 17 gemäß Figur 3 voll gefüllt, dann befindet
sich die Windung 22 in Anlage an der Rückwand 25 der Pappschachtel 10, so daß das
die Tasche 17 füllende Material 18 eine Gegenkraft gegen die Rückwand 25 ausübt,
wobei die Windung 22 sich aufzuweiten sucht. Der Beutel 17 kann vorab gefüllt und
dann in die Pappschachtel 10 eingesetzt werden oder es wird zur erneuten Füllung
des leeren Behälters das Material über den Schlauch 14 in den Beutel eingefüllt
und zwar mit einem Druck, der genügt, die Windung 22 zu entrollen.
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Die Pappschachtel 10 hat ausreichende Festigkeit, um den gefüllten
Beutel 17 zu tragen und bezüglich seiner Dimensionen zu begrenzen. Andererseits
ist eine solche Pappschachtel vergleichsweise billig und kann als Einwegelement
verwendet werden, das nach Gebrauch weggeworfen wird. In letzterem Fall kann die
Pappschachtel manuell oder maschinell zusammengedrückt werden, so daß sie wenig
Platz beansprucht.
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Bevorzugte Materialien für den Behälterbeutel 17 sind Polyethylen
und Polyester (Polyterephtolsäure), im allgemeinen mit PET abgekürzt, wobei dies
das bevorzugte Beutelmaterial sowohl für einen gesondert durch Blasgießen hergestellten
Beutel als auch für einen aus zwei oder einer Schicht und einer Unterschicht hergestellten
Folienbeutel ist, wie später noch erläutert werden wird. Das Verschließen der Folienbeutel
erfolgt auf ähnliche Weise, etwa durch dielektrisches Verschweißen oder durch Verschweißen
mittels Ultraschall, Laser oder Verschweißungsmittel. Als flüssiges Klebemittel
kann Methylethylketon Verwendung finden.Soll ein Polyesterbeutel für die lange Lagerung
eines kohlensäurehaltigen Getränkes verwendet werden, dann ist es wünschenswertleine
Beschichtung vorzusehen, die eine Gas- und Flüssigkeitssperre darstellt.
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Für die Lagerung von steril oder keimfrei zu haltenden Produkten
kann
der Kunststoffbeutel mittels Schwefeldioxyd oder Wasserstoffperoxidlösungen geeigneter
Stärke sterilisiert werden.
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Gemäß der Erfindunglbei welcher der Beutel 17 und die Schraubenfeder
22 sich miteinander aufrollen, ist es wünschenswert, das Außenende 30 des flachen
Federstreifens im nicht-aufgerollten Zustand in der Pappschachtel an einer bestimmten
Stelle festzuhalten. Zum Zweck eines leichten manuellen Herausnehmens und Einsetzens
wird die Feder in irgendeiner Weise am Behälterboden festgeklemmt, etwa gemäß der
Zeichnung durch ein mit kleinsten Häkchen versehenes Element 31, nämlich einen sogenannten
Klettenverschluß. Ein entsprechendes Gewindeteil ist dabei am Boden 32 der Pappschachtel
10 nahe der Stirnwand 21 und das andere am Boden des Federstreifenendes 30 angebracht,
so daß das Federstreifenende 30 lösbar am Pappschachtelboden befestigbar ist, der
Federstreifen somit einfach herausgezogen bzw. eingesetzt werden kann. Die Schraubenfeder
22 rollt sich dann in Richtung auf die Stirnfläche 21 der Pappschachtel 10 auf.
Anstelle des Klettenverschlusses können aber auch Kldbemittel, U-förmige vordere
Klemmelemente oder dergleichen Verwendung finden.
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Um ein vollständiges Aufrollen und Ausquetschen des Inhalts 18 des
hinteren Endes 19 des Beutels 17 zu gewährleisten1 ist dieses Ende 19 vorzugsweise
am Innenende 33 des Federstreifens befestigt, wobei dies vorzugsweise im nicht-aufgerollten
Zustand durch Anbringen eines ähnlichen lösbaren Klettenverschlußstreifens 34 erfolgt,
der sich quer über das Beutelende 19 und das Federstreifenende 33 erstreckt. Es
kann aber auch genügen, wenn lediglich voneinander unabhängige Beutel und Federstreifen
verwendet werden, wobei dann ein längerer hinteurer Bereich 34 des Beutels sich
in die Windungen der Feder einrollt und dabei durch Reibungswirkung gehalten wird.
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Wenn sich die Feder 22 einrollt, dann drückt sie das Füllmaterial
aus dem Spalt 35 heraus, womit ein Verlust an Füllmaterial vermieden und zugleich
der optimale Federdruck der Feder 22 gegen den Beutel 17 und dessen Inhalt 18 ausgeübt
wird, so daß dieser
in Richtung auf ein Ausströmen aus dem Schlauchstück
14 belastet wird. Wenn große Mengen kohlensäurehaltigen Getränks bei etwa 40 C gelagert
werden, dann genügt im allgemeinen zur Vermeidung eines Verlustes von Kohlendioxyd
in Gastaschen ein Überdruck von 10 psi (0,7 bar).
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Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, unterstützt auch die Anordnung des
Schlauches 14 sowie das Gewicht des Füllmaterials 18 im Beutel 17 das Festhalten
des Federstreifenendes 30 insbesondere mit den flanschartigen Haltewülsten des Schlauches
14, die mit der Öffnung 37 der Pappschachtel zusammenwirken, womit der Beutel 17
am Boden der Frontfläche festgehalten wird.
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Wenn keine größeren Kräfte gewünscht sind, dann kann die Schraubenfederanordnung
vorzugsweise aus einem billigen, mit Kunststoff oder Fasermaterial beschichteten
Element bestehen, wie es in der US-PS 2.826.523 beschrieben ist. Der Federstreifen
hat dann zwei aneinander liegende Schichten, nämlich eine Schicht r 40, die im Queschnitt
als Kunststoff, etwa Polyester, angedeutet ist, und eine Schicht 41, die nicht im
Querschnitt dargestellt ist, um anzudeuten, daß eine Vielzahl von Grundmateriallaminaten
verwendet werden kann, wobei die beiden Schichten zusammen eine Federspannung erzeugen,
welche genügt, das Füllmaterial abzugeben.
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Kraft und Größe der Feder werden so gewählt, daß der gewünschte Abgabedruck
und eine Anpassung an die Dimension der Verpackung erreicht werden. Es ist jedoch
darauf hinzuweisen, daß der gemäß der Erfindung bevorzugt verwendete Federstreifen
dann besondere Benutzungsvorteile erbringt, wenn die Verpackung vergleichsweise
tief sein darf aber niedrig sein soll. Die Tiefe einer Schachtel längs der Längenausdehnung
des Federstreifens kann beträchtlich sein, während der maximale Aussendurchmesser
der Federwindung klein sein kann, so daß die Höhe der Schachtel nicht besonders
groß sein muß. Gemäß Figur 1 ist deshalb die erfindungsgemäße Behälterkombination
gut geeignet, in ein Fach eines Kühlschranks eingesetzt zu werden.
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Die Breite des Federstreifens und damit die Breite des Behälterms
können beliebig gewählt werden, jedoch ist eine vergleichsweise große Breite vorzuziehen,
weil der Federstreifen vorzugsweise die Form eines Blattes von 25 - 50 cm haben
soll, um so eine einfache und wirtschaftliche Beutelverpackung zu erreichen, deren
Kosten pro Abgabevorgang gering sind.
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Andere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Fig. 4A und 4B
dargestellt. In Fig. 4A besteht der Federstreifen aus zwei aneinanderliegenden Schichten
40 und 41 aus Kunststoff oder einem Fasermaterial, etwa einem Material entsprechend
der US-PS 2 826 523. Wenn die streifenartige oder blattartige Spiralfeder konstanter
Federkraft dazu verwendet werden soll, fließfähige Materialien aus einer Verpackung
abzugeben, dann ist wesentlich, daß die Federschichten 40 und 41 dazu in der Lage
sind, einen Dünnschichtbeutel mit beträchtlichem Inhaltsvolumen so zu strecken,
daß der Beutel dann zusammen mit der Feder sich zusammenrollt und auf das Füllmaterial
die gewünschte Abgabekraft ausübt. Deshalb sind bei der Schichtfeder nach Fig. 4A
die Schichten 40 und 41 mit ihren gesamten Kanten miteinander verbunden. Am Innenende
50 ist das Hinterende 19 des Beutels 17 in der Federspirale befestigt oder durch
Reibung festgehalten.
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Der Beutel 17 ist nicht im Querschnitt sondern nur durch einfache
Linien dargestellt, um anzudeuten, daß er aus einer dünnen Folie besteht und mit
oberen und unteren Schichten 51 und 52 versehen ist. Dies ist derselbe Aufbau wie
beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3.
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Gemäß Fig. 4B kann der Spiralfederstreifen 53 auch aus Metall bestehen.
Dies ist jedoch im allgemeinen nur dann zweckmäßig, wenn optimale Kräfte erforderlich
sind oder wenn wiederverwendbare Pappschachteln vorgesehen sind, die mehrmals wieder
aufgefüllt bzw. mit neuen Beuteln 17 versehen werden.
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Für viele Anwendungszwecke kann die Verpackung gemäß dem Getränkeabgabeverfahren
nach der Erfindung weiter vereinfacht werden, derart, daß kein Außengehäuse vorgesehen
ist. Derartige Ausführungsformen sind in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Die erfindungsgemäß
verwendete Spiralfeder, vorzugsweise mit konstanter
Kraft, kann
einstückig ausgebildet sein, derart, daß ein den Behälter aufnehmender Sitz, gebildet
durch den Ausguß-oder Kappenaufnahmeschlitz 60, und den Beutel 70 begrenzende Flügel
61, 62 am vorderen Abgabeende vorgesehen sind. Wird, wie im Fall von Fig. 5, eine
Bodenplatte 63 verwendet, dann werden die vorderen Stirnflächen 64, 65 und die Flügel
61, 62 gesondert von dem Spiralfederteil 66 ausgebildet. Die Spiralfeder kann über
eine flache Oberfläche 67 ausgerollt werden, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist.
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Wie aus Fig. 5 ersichtlich istlbefindet sich der gefüllte Beutel 17
zwischen den Windungen 66 der Feder, die zwischen sich die Enden der Kunststoffolie
aufwickelt, und dem am Abgabeende gebildeten Körper. Ein kappenartiger Teil 70 des
Beutels paßt in den Schlitz 60 ein und enthält einen Schraubkörper (Fig. 7) oder
einen einstückig geformten Körper. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 geht der
Abgabeschlauch 71 vom Kappenkörper 70 aus und besitzt eine manuell betätigbare Klemme
72, um so von Zeit zu Zeit Flüssigkeit in das Glas 73 einfüllen zu können. Wenn
der Getränkeinhalt des Beutels 17 unter Druck oder nach Sterilisation eingefüllt
worden ist, dann soll vorzugsweise eine Dichtungsmembrane vorgesehen werden, die
dann geöffnet wird, wenn eine Kappe 70 oder dergleichen eingeschraubt wird. Eine
übliche derartige Dichtung besteht darin, daß das Ende eines einstückig angeformten
Abgabeschlauches 71 verschlossen wird, so daß zunächst ein Stück des Schlauches
abgeschnitten werden muß, wenn zum ersten Mal eine Abgabe erfolgen soll.
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Auf jeden Fall soll die Klemme 17 bzw. ein entsprechender Abgabeauslaß
einen luftdichten Verschluß gewährleisten, um das Getränk im Beutel unter Druck
zu halten, und zwar mittels der Kraft der Spiralfeder 66. Wird der Abgabeauslaß
geöffnet setzt sich trotzdem der Federdruck der Feder 66 fort, so daß beispielsweise
im Falle einer kohlensäurehaltigen Flüssigkeit der Druck vor, während und nach dem
ersten Abgabevorgang erhalten bleibt. Auf diese Weise wird der Eintritt von Luft,
Bakterien oder anderen Verunreinigungen, was die Brauchbarkeit der sterilisierten
Milch oder dergleichen beeinträchtigen könnte, vermieden.
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Das einfache und billige Verfahren führt zu niedrigsten Kosten für
den Beutelbehälter, der aus einer dünnen Folie besteht, und den niedrigsten Kosten
für eine wiederverwendbare Federanordnung 66, wobei trotzdem aber beträchtliche
Vorteile gegenüber dem Stand der Technik erzielt werden, und zwar dadurch, daß während
der Lagerung und während der Abgabe ein Innendruck aufrechterhalten wird, daß eine
automatische Abgabe ohne manuellen Druck auf den Behälter erreicht wird, daß der
Eintritt von Luft und Verunreinigungen während oder nach der Abgabe verhindert werden,
daß bei der Abgabe des Inhalts kein Rückstand in Falten oder Taschen des Behälters
zurückbleibt und daß auch nach dem Öffnen der Verpackung eine ungekühlte Lagerung
eines aseptischen Getränkes möglich ist.
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Gemäß der Erfindung können somit die nachfolgenden Stufen durchgeführt
und/oder realisiert werden, um zu einem verbesserten und verbilligten Abgabeverfahren
zu kommen.
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(a) Es wird eine Vielzahl von Abgabeportionen eines Getränkes in einem
dünnschichtigen, nicht-selbsttragenden, flexiblen, beutelartigen Behälter untergebracht.
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(b) Die Folienwand des Behälterbeutels wird zwischen die Schichten
oder Windungen eines ungerollten bzw. ausgestreckten Spiralfederkörpers eingebracht,
so daß dieser den Beutel aufnimmt, wobei die Feder durch die Gegenkraft im ungerollten
Zustand gehalten wird, welche durch den Druck des im Beutel befindlichen Getränkeinhalts
geliefert wird.
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(c) Auf den Getränkeinhalt wird während der Lagerung und der Abgabe
kontinuierlich ein Federdruck ausgeübt, um den erforderlichen Abgabedruck zu haben
und zu vermeiden, daß Luft oder Verunreinigungen in den Beutel eintreten.
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(d) Mit dem Aufrollen der Spiralfeder in Abhängigkeit von der Getränkeabgabe
wird die Getränkeflüssigkeit aus Falten und Taschen des Dünnschichtbeutels herausgequetscht,
so daß keine Flüssigkeits-oder Gasreste zurückbleiben.
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(e) Es werden automatisch von Zeit zu Zeit Getränkeportionen abgegeben,
ohne daß auf den Behälter ein manueller Druck ausgeübt wird, und zwar durch gewünschtes
öffnen einer luftdichten Abgabeöffnung in Verbindung mit dem im Beutel befindlichen
Getränkeinhalt, wobei sich die Spiralfeder aufrollt und den Getränke inhalt verschiebt.
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(f) Zur Beendigung der Abgabe einer Getränkeportion wird die Abgabeöffnung
luftdicht verschlossen, wobei die Federkraft auf die im Beutel zurückgebliebene
Getränkeflüssigkeit einen Druck ausübt, der das Eindringen von Luft oder Verunreinigungen
in den Behälter verhindert, welche die Brauchbarkeit des gelagerten Getränks beeinträchtigen
könnten.
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(g) Aseptische oder sterile Getränke können ohne Kühlung zwischen
den einzelnen Portionsabgaben gelagert werden.
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(h) Der Kohlensäuregehalt des während der Lagerzeiten im Behälter
verbleibenden kohlensäurehaltigen Getränks wird aufrechterhalten, und zwar durch
die Federkraft, welche das Getränk mit einem Druck beaufschlagt, der über Atmosphärendruck
liegt.
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(i) Nach dem Füllen des Behälterbeutels mit dem Getränk und vor erster
Portionsabgabe wird der Abgabeauslaß dicht verschlossen gehalten, um so den Abgabeauslaß
steril zu halten.
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(j) Vor dem Füllen des Behälterbeutels mit einer sterilen oder aseptischen
Getränkeflüssigkeit wird der Beutel sterilisiert.
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Die einstückige Feder-Klemmen-Anordnung von Fig. 6 erbringt den weiteren
Vorteil eines Klemmelements 80, das als Innenende der Feder dient und in die Federwindung
eingerollt wird. Im nicht-aufgerollten Zustand wird das Ende des Beutels 17 in den
Spalt 81 eingesteckt, worauf dann die Feder sich so aufwickelt, wie dies in strichpunktierten
Linien dargestellt ist, also bis Federkraft und innerer Getränkedruck einander gleich
sind.
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Der Klemmkörper 80 kann breiter sein als die Feder selbst, um
so
Beutel unterschiedlicher Größen verwenden zu können, auch solche, welche breiter
sind als die flache Feder.
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Ein manuell betätigbarer, luftdichter Abgabeauslaß ist in den Fig.
7 und 8 dargestellt. Er kann, wie üblich, beispielsweise mit einer Aufschraubkappe
70 versehen sein, vorzugsweise mit einem nicht-dargestellten inneren Element zum
Durchstoßen einer dichten Schließmembran des Beutels 17 dann, wenn die Kappe aufqcschraubt
wird. Das Abgabeventil wird durch einen beweglichen, manuell niederdrückbaren Kappenauslaßkörper
85 verschlossen, der durch eine Feder 86 vorgespannt ist, wobei die Öffnung 87 sich
nicht in Ausfluchtung mit der Öffnung 88 des inneren, unbeweglichen Ventilkörpers
89 befindet. Wie in Fig. 8 im Schnitt dargestellt istRweist der Kappenkörper 85
eine Bördelung nach innen auf, womit er durch einen Flansch des Ventilkörpers 89
festgehalten wird. Das Venil kann aus Metall, Kunststoff oder dergleichen bestehen.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
begrenzt1 sondern kann zahlreiche Abwandlungen erfahren, ohne den Bereich der Erfindung
zu verlassen.
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Mit der Erfindung wird also ein Behälter für die Selbstabgabe geschaffen,
der aus einem dünnschichtigen, flexiblen Beutel und aus einer streifenförmigen Spiralfeder
besteht, wobei dieser Behälter mit niedrigen Kosten einfach herzustellen ist und
zur Aufnahme von portionsweise abzugebenden Getränken dient.
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Die Behälterkosten pro abzugebender Getränkeportion werden durch das
Abgabeverfahren nach der Erfindung beträchtlich gesenkt. Die Verpackung eignet sich
insbesondere zur Beutellagerung von vielen Getränkeportionen aus kohlensäurehaltigen
Getränken, wobei die Abgabe ohne Verlust des Kohlensäureanteils erfolgt. Ungekühlte
aseptische Milch kann gemäß der Erfindung auch bei mehrfacher Portionsabgabe steril
gehalten werden.