DE3625081C2 - - Google Patents
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- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konservieren von
Ware in einem mit einer Abdeckung gasdicht verschließba
ren Behälter, wobei ein Gas im flüssigen Zustand in den
befüllten Behälter eingeleitet wird, bevor dieser in ei
nem unter dem Einfluß einer sauerstoffarmen (möglichst
sauerstofffreien) Gasatmosphäre stehenden Gaskanal ver
schlossen wird.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens mit einer Transportvor
richtung, die die Behälter von einer Füllposition zu ei
ner Begasungsposition, in der die Zugabe von flüssigem
Gas erfolgt, und zu einer Verschließeinrichtung transpor
tiert, die die Behälter innerhalb eines unter dem Einfluß
einer sauerstoffarmen (möglichst sauerstofffreien) Gasat
mosphäre stehenden Gaskanals mit einer Abdeckung gasdicht
verschließt.
Um eine Speise in einem gasdicht verschließbaren Behälter
zu konservieren, wurde bereits in der Entgegenhaltung GB
20 89 191 flüssiges Inertgas verwendet, das in den Be
hälter eingeleitet wurde, bevor dieser verschlossen
wurde. Das Einfüllen des flüssigen Gases erfolgte dabei
innerhalb eines Gaskanals, in dem der Behälter mit der zu
konservierenden Speise befüllt wurde. Dabei verblieb in
nerhalb des Bechers ein ungefüllter Kopfraum, in den das
flüssige Inertgas eingeleitet wurde, während sich der
Behälter durch den Gaskanal hindurchbewegte. Im Anschluß
an den Gaskanal wurde der bis dahin offene Behälter in
eine Versiegelungskammer eingeleitet, in der ähnlich wie
im Gaskanal eine Gasatmosphäre herrscht. In dieser Ver
siegelungskammer wurde auf den offenen Behälter ein Dec
kel aufgelegt, dessen Ränder unmittelbar im Anschluß an
das Auflegen mit den Rändern des Behälters versiegelt
wurden.
Darüber hinaus ist aus der DE OS 26 13 840 bekannt, eine
Verpackungseinheit vor dem Begasen nur teilweise mit ei
nem Verschluß zu versiegeln. Zwischen dem Verschluß und
der Verpackungseinheit bleiben unversiegelte Kanäle frei,
durch die Luft aus dem Behälter abgesaugt und an
schließend Druckgas in den Behälter eingeleitet wird.
Nachdem dieses Druckgas in den Behälter eingeleitet wor
den ist, wird dieser mit dem Verschluß vollkommen versie
gelt.
Aus der DE-OS 31 13 445 ist es bekannt, daß das Konser
vierungsgas durch einen teilweise verschlossenen Becher
hindurchgespült wird. Dieses Verfahren führt nicht zu ei
ner vollständigen Auffüllung des Kopfraumes mit Gas, da
das in den Kopfraum unterhalb des teilweise versiegelten
Deckels eindringende Gas an der gegenüberliegenden Seite
des Bechers wieder austritt, ohne daß es den gesamten
Kopfraum befüllt hat.
Die vorbekannten Begasungssysteme besitzen den Nachteil,
daß mit ihrer Hilfe eine gezielte Begasung der befüllten
Behälter in dem Sinne nicht möglich ist, daß innerhalb
des Behälters sich bei einer möglichst weitgehenden Eli
minierung der im Behälter vorhandenen Luftbestandteile
ein vorgegebener Druck einstellt, der sich für die Art
des gewählten Behälters als optimal erweist und darüber
hinaus für die Konservierung der abgefüllten Menge beson
ders günstig ist. Insbesondere erweist es sich als ungün
stig, den Behälter mit einem Deckel zu verschließen, ohne
eine Kontrolle zu haben, daß durch die Verdampfung des
Flüssiggases im verschlossenen Behälter ein Druck entste
hen kann, der eine Verformung des Behälters bzw. des Dec
kels zur Folge haben kann. Darüber hinaus stellt es sich
als ungünstig heraus, daß das bei der Verdampfung des
Flüssiggases entstehende Gas aus dem gesamten Querschnitt
des offenen Behälters austreten kann, bevor dieser voll
ständig mit einem Deckel verschlossen wird. Auf diese
Weise sucht sich das bei der Verdampfung des Flüssiggases
entstehende Gas den nächstliegenden Ausweg aus dem geöff
neten Behälter, ohne daß dafür Sorge getragen ist, daß
der gesamte Querschnitt des Behälters gleichmäßig begast
wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Ver
fahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver
fahrens der einleitend genannten Art so zu verbessern,
daß im Kopfraum des Behälters die Luft auf eine schnelle,
kostengünstige und effektive Weise fast vollkommen gegen
ein Gas austauschbar ist und da dieser Austausch sowie
ein sich innerhalb des Behälters befindender, die Behälterwandungen
nicht verformender Druck präzise einstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
der Behälter bis auf mindestens einen später zu ver
schließenden Expansionskanal teilweise mit der Abdeckung
verschlossen wird und aus dem Expansionskanal die im Be
hälter befindlichen Luftanteile vom expandierenden flüs
sigen Gas in die Gasatmosphäre des Gaskanals verdrängt
werden und daß der Expansionskanal nach der Austreibung
der Luftanteile aus dem Behälter und nach einer Expansion
des flüssigen Gases auf einen im Gaskanal eingestellten
Druck innerhalb des Gaskanals verschlossen wird.
Dieses Versiegelungsverfahren hat gegenüber bisherigen
Verfahren den entscheidenden Vorteil, daß die im Kopfraum
des Behälters vorhandene Luft auf eine schnelle, kosten
günstige und effektive Weise fast vollkommen gegen ein
Gas austauschbar ist. Das im Kopfraum verdampfenden Flüs
siggas verteilt sich gleichmäßig unter dem vorversiegel
ten Deckel und treibt dabei die im Kopfraum vorhandene
Luft aus dem Expansionskanal aus. Dabei kann durch einen
entsprechend lang gewählten Aufenthalt im Gaskanal die
Expansion über einen Zeitraum ausgedehnt werden, der aus
reicht, um die Luft bis auf unschädliche Restbestandteile
aus dem Kopfraum auszutreiben. Durch diese genaue Bemes
sung sowohl des Flüssiggases als auch der im Gaskanal
vorherrschenden Gasatmosphäre wird ein optimaler Ver
schluß des Behälters bei sehr sparsamer Verwendung von
Inertgas erreicht. Eine derartig effektive Begasung wird
durch die Kombination von Flüssiggas einerseits und im
Gaskanal herschender Gasatmosphäre andererseits erreicht.
Die oben aufgeführte Aufgabe wird durch die einleitend
genannte Vorrichtung dadurch gelöst, daß in Förderrich
tung der Transportvorrichtung spätestens im Gaskanal min
destens eine Vorverschließeinrichtung angeordnet ist, die
den Behälter bis auf einen Expansionskanal mit der Abdec
kung teilweise verschließt und daß der Gaskanal zumindest
eine Länge aufweist, die bei einer vorgegebenen Förderge
schwindigkeit der Zeit entspricht, bei der das einge
füllte flüssige Gas die Luftanteile aus dem Behälter ver
drängt hat und auf einen im Gaskanal eingestellten Druck
entspannt ist.
Mit dieser Vorrichtung kann das erfindungsgemäße Verfah
ren bei kleinem apparativen Aufwand sehr günstig durchge
führt werden. Innerhalb des Kopfraumes des zu versiegeln
den Bechers wird die Luft bis auf minimale Restbestand
teile völlig ausgetrieben. Außerdem stellt sich in dem
Behälter ein Druck ein, der sowohl für den Becher als
auch für dessen Abdeckung gut verträglich ist. Eine Aus
beulung des Bechers und seines Verschlusses findet nicht
statt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beige
fügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Anlage zur konser
vierenden Verpackung von Ware, bei der ein
den Kopfraum mit ihn spülendem Gas versor
gender Vorratsbehälter entgegen der Trans
portrichtung eines die Ware aufnehmenden
Bechers vor einem die Becher teilweise ver
schließenden Siegelkopf angeordnet ist,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anlage nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht einer Anlage zur konser
vierenden Verpackung von Ware, bei der ein
den Kopfraum mit ihn spülendem Gas versor
gender Vorratsbehälter in Transportrichtung
eines die Ware aufnehmenden Bechers hinter
einem die Becher teilweise verschließenden
Siegelkopf angeordnet ist,
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Anlage nach Fig. 2,
Fig. 5 einen Querschnitt eines Bechers mit einer
Expansionsöffnung im Bereich der Verbindung
des Bechers mit einem ihn abdeckenden Ver
schluß gemäß der Schnittlinie V-V in Fig. 1,
Fig. 6 einen Querschnitt eines Bechers mit einer
Expansionsöffnung und einer zur Durchführung
einer Begasung vorgesehenen weiteren Öffnung
im Bereich der Verbindung des Bechers mit
einer ihn verschließenden Abdeckung gemäß der
Schnittlinie VI-VI in Fig. 3,
Fig. 7 einen Querschnitt eines Bechers mit von
einer Schiene angehobener Abdeckung in einem
Teilbereich eines den Becher in lotrechter
Richtung oben umgebenden Becherrandes und
Fig. 8 einen Längschnitt durch die Transportvor
richtung gemäß Schnittlinie VIII-VIII in
Fig. 2.
Eine für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
geeignete Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer
Transportvorrichtung 1, die mindestens eine Aussparung 2 zur
Aufnahme eines zu verschließenden Bechers 3 aufweist, min
destens einem Vorversiegelungskopf 4, einem Endversiege
lungskopf 5, einer Begasungsvorrichtung 6 und einem Gaskanal
7. Der Becher 3 ist in der Aussparung 2 gehaltert. Die
Transportvorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus Platten
8, die über Mitnehmerbolzen 9 mit sie bewegenden Antriebs
ketten 10 verbunden sind. Die Antriebsketten 10 erstrecken
sich in wesentlichen parallel zu einer Transportrichtung 11
der Becher 3. Die Mitnehmerbolzen 9 weisen Längsachsen 12
auf, die im wesentlichen rechtwinklig zur Transportrichtung
11 ausgerichtet sind. Die Antriebsketten 10 sind über Um
lenkrollen 13 geführt, die gemeinsam mit den Antriebsketten
10 und den Platten 8 eine förderbandähnliche Vorrichtung
bilden. In lotrechter Richtung nach oben angeordnete Begren
zungen 14 der in Transportrichtung 11 bewegten Platten 8
sind etwa in einer Förderebene 15 angeordnet, die im wesent
lichen horizontal verläuft. Quer zur Förderebene liegt eine
Ebene, die in Transportrichtung 11 ausgerichtet ist und in
der die Transportvorrichtung 1 bewegt wird.
Zwischen jeweils zwei Platten 8 ist jeweils mindestens ein
Dichtungselement 16 angeordnet, das etwa wulstförmig ausge
bildet ist und sich mit seiner Längsachse etwa rechtwinklig
zur Transportrichtung 11 und parallel zur Förderebene 15
erstreckt.
Ein Becher 3 besteht im wesentlichen aus einem Boden 17,
einer etwa lotrecht aus dem Boden 17 herausstrebenden Wan
dung 18 und einem die Wandung 18 im Bereich ihrer in lot
rechter Richtung nach oben ausgerichteten Begrenzung 19
umschließenden Becherrand 20. Der Becherrand 20 erstreckt
sich im wesentlichen Bereich seiner Ausdehnung etwa horizon
tal. Der Boden 17′ die Wandung 18 und der Becherrand 20 sind
vorzugsweise aus einem einheitlichen Material gefertigt, das
beispielsweise aus Kunststoff ausgebildet ist. Durch die
Wandung 18 und den Boden 17 wird ein Becherinnenraum 21 be
grenzt′ der durch eine im Bereich des Becherrandes 20 ange
ordnete und im wesentlichen horizontal verlaufende Einfüll
öffnung 22 mit einer Ware 23 befüllbar ist.
In den Platten 8 ist jeweils eine die Ausparung 2 umgebende
Vertiefung 24 eingelassen, die mit ihrer dem Becherrand 20
zugewandten unteren Begrenzung 25 etwa parallel zur Förder
ebene 15 verläuft. Senkrecht zur Förderebene 15 weist die
Vertiefung 24 eine Ausdehnung auf, die etwa der in lotrech
ter Richtung gemessenen Dicke des den Becher 3 im Bereich
seiner Einfüllöffnung 22 umschließenden Becherrandes 20
entspricht.
In lotrechter Richtung oberhalb einer Füllposition 26 des
Bechers 3 ist eine Zuteilöffnung 27 einer den Becher 3
befüllenden Warenzuteilvorrichtung 28 angeordnet. Die zuzu
teilende Ware 23 ist von einem Vorratsbehälter 29 umschlos
sen, der eine die Ware 23 leitende Verbindung 30 zur Zuteilöffnung
27 aufweist. Im Bereich der Verbindung 30 ist eine
Dosiervorrichtung 31 vorgesehen, die mit einer sie betäti
genden Dosiersteuerung 32 verbunden ist. Bei der Ware 23
kann es sich beispielsweise um Lebensmittel wie Milchproduk
te, Salate oder Fertiggerichte handeln, es ist aber auch
möglich andere Ware 23, beispielsweise vor Umwelteinflüssen
zu schützende Bauelemente oder technische Pasten zu konservieren.
Gemäß einer in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Ausführungs
form der Erfindung ist in Transportrichtung 11 hinter der
Füllposition 26 eine Begasungsposition 33 vorgesehen, ober
halb derer in lotrechter Richtung eine Begasungsvorrichtung
34 angeordnet ist. Die Begasungsvorrichtung 34 besteht im
wesentlichen aus einem Gasvorratsbehälter 35, der einen von
einer Wandung 36 umschlossenen Innenraum 37 aufweist, in dem
Gas 38 bevorratet ist. Der Innenraum 37 ist mit einer Gaszu
teilvorrichtung 39 verbunden, die beispielsweise als Rohr
oder auch Schlauch ausgebildet ist. Die Gaszuteilvorrichtung
39 weist eine Gaszuteilöffnung 40 auf, die in lotrechter
Richtung unmittelbar oberhalb der in den Becher 3 abgefüll
ten Ware 23 angeordnet ist. Im Bereich der Gaszuteilvorrich
tung 39 ist eine Gasdosiervorrichtung 41 vorgesehen, die
beispielsweise als Ventil ausgebildet ist. Die Gasdosier
vorrichtung 41 ist mit einer sie betätigenden Gasdosier
steuerung 42 verbunden. Das Gas 38 wird dem Becher 3 vor
zugsweise als Flüssiggas zugeleitet, das sich im Bereich
eines oberhalb der Ware 23 und unterhalb der oberen Begren
zung 19 der Becherwandung 18 angeordneten Kopfraumes 57
verteilt, es ist aber auch möglich, das Gas 38 dem Becher 3
in gasformigem Zustand zuzuführen.
In Transportrichtung 11 folgt auf die Begasungsposition 33
eine Folienzufuhrposition 43, in deren Bereich eine den
Becher 3 mit einer Abdeckung 44 versehende Folienzuteilvor
richtung 45 angeordnet ist. Die Abdeckung 44 erstreckt sich
über die gesamte Einfüllöffnung 22 und liegt im Bereich des
Becherrandes 20 auf diesem auf, wobei der Becherrand 20
mindestens teilweise von der Abdeckung 44 bedeckt ist.
In Transportrichtung 11 hinter der Folienfuhrposition 43 ist
eine Vorversiegelungsposition 46 vorgesehene. In lotrechter
Richtung oberhalb dieser ist der Vorversiegelungskopf 4
angeordnet. Der Vorversiegelungskopf 4 weist in Richtung auf
den Becher 3 eine Vorversiegelungskontur 47 auf, die sich im
wesentlichen Bereich ihrer Ausdehnung etwa horizontal er
streckt und in einem geringeren Bereich ihrer Ausdehnung,
der im Bereich einer den Vorversiegelungskopf 4 seitlich
abschließenden Begrenzung 48 angeordnet ist, eine in lot
rechter Richtung nach oben ausgerichtete Wölbung 49 auf
weist. Im Bereich der Wölbung 49 verbleibt nach einer Durch
führung der Vorversiegelung ein Expansionskanal 50, der sich
zwischen einer dem Becher 3 zugewandten unteren Begrenzung
51 der Abdeckung 44 und einer der Abdeckung 44 zugewanden
oberen Begrenzung des Becherrandes 20 erstreckt. Der Vorver
siegelungskopf 49 ist mit einem ihn in etwa lotrechter Rich
tung positionierenden Bewegungselement 56 verbunden.
Gemäß einer in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellten Ausführungs
form der Erfindung sind die Positionen 26, 33, 43 und 46 in
einer gegenüber der beschriebenen Reihenfolge unterschiedli
chen Anordnung vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform
schließt sich an die Füllposition 26 die Folienzufuhrposi
tion 43 an, in Förderrichtung 11 folgen auf diese die Vor
versiegelungsposition 46 und die Begasungsposition 33. Der
Vorversiegelungskopf 4 weist bei dieser Anordnung eine Kon
tur auf, die den Becherrand 20 mindestens in einem Bereich
53, der sich quer zur Transportrichtung 11 über die gesamte
Ausdehnung des Becherrandes 20 erstreckt, am höchsten sich von
ihm entfernend überdeckt. Der Vorversiegelungskopf 4 kann
dabei beispielsweise derartig ausgebildet sein, daß er den
betreffenden Bereich des Becherrandes 20 nicht überdeckt; es
ist aber auch möglich, daß die Vorversiegelungskontur 47 in
diesem Bereich eine in lotrechter Richtung nach oben ausge
richtete Wölbung aufweist. Der Bereich 53 erstreckt sich
vorzugsweise in einem dem Expansionskanal 50 bezüglich des
Innenraumes 21 gegenüberliegenden Bereich des Becherrandes
20, es ist aber auch möglich, daß sich der Bereich 53 und
der Expansionskanal 50 mindestens teilweise überdecken.
Im Bereich der Positionen 43, 46 und 33 ist eine Auflage
schiene 54 angeordnet, die sich mit ihrer Längsachse im
wesentlichen in Transportrichtung 11 erstreckt. Die Auflage
schiene 54 erstreckt sich mit ihrer dem Becher 3 zugewandten
unteren Begrenzung unmittelbar oberhalb der ihr zugewandten
oberen Begrenzung 52 des Becherrandes 20. Quer zur Trans
portrichtung 11 erstreckt sich die Auflageschiene 54 mindes
tens teilweise zwischen dem Becherrand 20 und der auf ihm
aufliegenden Abdeckung 44. Die Auflageschiene 54 weist in
ihrem der Auflage 44 zugewandten Bereich vorzugsweise eine
gerundete Kontur 55 auf.
Quer zur Förderrichtung 11 erstreckt sich durch die Auflage
schiene 44 eine Bohrung 61, die eine Öffnung 62 im Bereich
des Becherinnenraums 21 aufweist. An ihrem der Öffnung 62
abgewandten Ende weist die Bohrung 61 eine weitere Öffnung
63 auf, die die Bohrung 61 mit der Gaszuteilvorrichtung 39
verbindet.
An die Begasungsposition 33 schließt sich bei dieser Anord
nung eine Weiterversiegelungsposition 58 an, oberhalb derer
in lotrechter Richtung ein Weiterversiegelungskopf 59 ange
ordnet ist, der mit einem ihn positionierenden Bewegungsele
ment 60 verbunden ist und die Abdeckung 44 im Bereich 53 des
Becherrandes 20 mit diesem kontaktiert.
Bei beiden beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen
schließt sich an die bereits erwähnten Positionen 26 bis 46
beziehungsweise 43 bis 58 der Gaskanal 7 an. Der Gaskanal 7
erstreckt sich im wesentlichen in Transportrichtung 11 und
überdeckt quer zur Transportrichtung 11 den in einer Vorex
pansionsposition 64 angeordneten Becher 3 mindestens im
Bereich des Expansionskanals 50. Die Vorexpansionsposition
64 ist in Transportrichtung 11 hinter den Positionen 26 bis
46 beziehungsweise 43 bis 58 angeordnet. Der Gaskanal 11 ist
in lotrechter Richtung unmittelbar oberhalb der Förderebene
15 angeordnet und mit mindestens einer Dichtung 65, die
beispielsweise als Gummidichtung ausgebildet ist, gegenüber
den Platten 8 abgedichtet. Der Gaskanal 7 ist vorzugsweise
in einzelne Kammern 66 aufgeteilt, die durch mindestens
eine, im wesentlichen lotrecht ausgerichtete und quer zur
Transportrichtung 11 verlaufende Rückschlagklappe 67 von
einander getrennt sind. Die Rückschlagklappe 67 ist um eine
quer zur Transportrichtung 11 ausgerichtete und im Bereich
einer etwa parallel zur Förderebene 15 verlaufenden oberen
Abdeckung 68 des Gaskanals 7 angeordneten Drehachse 69 ver
schwenkbar. Im Bereich der Vorexpansionsposition 64 ist eine
Vorexpansionskammer 70 angeordnet, die Zusammensetzung des
in einem Innenraum 71 der Vorexpansionskammer 70 enthaltenen
Gases wird über mindestens ein Gasmeßgerät 72 bestimmt. Das
Gasmeßgerät 72 ist beispielsweise als Sauerstoffsensor aus
gebildet, es ist aber auch möglich, andere oder weitere Gase
zu messen.
In Transportrichtung 11 schließt sich an die Vorexpansions
kammer 70 eine Weiterexpansionskammer 73 und eine Endexpan
sionskammer 74 an. Auch im Bereich dieser Kammern sind
Gasmeßgeräte 72 angeordnet. An die Endexpansionskammer 74
schließt sich in Transportrichtung 11 eine Endversiegelungs
kammer 75 an, in deren Bereich in lotrechter Richtung ober
halb der Förderebene 15 der Endversiegelungskopf 5 angeord
net ist, der mit einem ihn in lotrechter Richtung positio
nierenden Bewegungselement 76 verbunden ist. Auch im Bereich
der Endversiegelungskammer 75 ist mindestens ein Gasmeßgerät
72 angeordnet. Desweiteren ist in der Endversiegelungskammer
75 ein Turbulenzen herabsetzender Einsatz 77 vorgesehen, der
vorzugsweise als Tefloneinsatz ausgebildet ist.
Mindestens eine der Kammern 70, 73, 74 und 75 ist über
mindestens eine Gaszuführleitung 78 mit einer Gasversorgung
79 verbunden, die vorzugsweise den Gaskanal 7 mit dem glei
chen Gas speist, das dem Becher 3 in der Begasungsposition
33 zugeführt wird. Es ist beispielweise möglich, daß die
Gasversorgung 79 und der Gasvorratsbehälter 35 ein einheit
liches Teil bilden. Vorzugsweise weist jede der Kammern 70,
73′, 74 und 75 mindestens eine Gaszuführleitung 78 auf.
Mindestens im Bereich einer dieser Kammern kann eine Heizung
80 vorgesehen werden, die vorzugsweise im Bereich der oberen
Abdeckung 68 angeordnet ist. Die Heizung ist mit einer
Temperaturregelung verbunden.
Die Konservierung der Ware 23 wird derartig durchgeführt,
daß der Becher 3 in der Füllposition 26 zunächst mit der
Ware 23 gefüllt wird und anschließend von der Transportvor
richtung 1 in eine Weiterverarbeitungsposition verbracht
wird. Bei dieser Weiterverarbeitungsposition kann es sich um
die Begasungsposition 33 handeln, in der Gas 38 vorzugsweise
in flüssigem Zustand in den Kopfraum 57 des Bechers 3 einge
leitet wird. Das Gas 38 beginnt unmittelbar nach seiner
Einleitung in den Kopfraum 57 zu expandieren beziehungsweise
aus dem flüssigen in den gasförmigen Zustand überzugehen, und
verdrängt dabei im Kopfraum vorhandene Umluft, insbesondere
auch den Sauerstoff, aus dem Bereich des Kopfraumes 57. In
der Folienzufuhrposition 43 wird der Becher 3 dann mit der
Abdeckung 44 versehen, die in der Vorversiegelungsposition
46 dauerhaft mit dem Becher 3 verbunden wird. Bei der Ab
deckung 44 kann es sich beispielsweise um eine Kunststoff
oder Metallfolie handeln, es sind aber auch andere Abdeckun
gen möglich, die einen gasdichten Verschluß des Bechers 3
erlauben.
Nach dem Durchlaufen der Folienzufuhrposition 43 wird der
Becher 3 in der Vorversiegelungsposition 46 vorversiegelt.
Die Abdeckung wird dabei mindestens in einem Vorversiege
lungsbereich 81, der im Bereich des Becherrandes 20 angeord
net ist, gasdicht mit diesem verbunden.
Es ist auch möglich, daß der Becher 3 nach seiner Füllung
mit Ware 23 zunächst in der Vorversiegelungsposition 46 in
einem Teilversiegelungsbereich 82 mit dem Becherrand 20
verbunden wird, der einen Teilbereich des Vorversiegelungs
bereiches 81 darstellt. Der nicht mit dem Becherrand 20
verbundene Bereich der Abdeckung 44 liegt auf der Auflage
schiene 54 auf, durch deren Öffnung 61 Gas 38 in der Bega
sungsposition 33 in den Becher 3 eingeleitet wird. Da der
Becher 3 in dieser Position bereits weitgehend durch die
Abdeckung 44 verschlossen ist, kann das Gas 38 nur noch im
Bereich des Expansionskanals 50 und im Bereich der Auflage
schiene 54 aus dem Kopfraum 57 entweichen. Nach der Begasung
des Kopfraumes wird der Becher in der Weiterversiegelungspo
sition 58 bis auf den Bereich des Expansionskanals 50 ver
schlossen. Der Weiterversiegelungskopf 59 verbindet dazu die
Abdeckung 44 mindestens in einem Weiterversiegelungsbereich
83 gasdicht mit dem Becherrand 20.
Im Gaskanal 7 entweicht das Gas 38 bis auf einen durch den
Umgebungsdruck bestimmten Restgehalt durch den Expansionska
nal 50 aus dem Kopfraum 57 und führt noch im Kopfraum 57
enthaltene Umgebungsluftanteile nahezu vollständig aus dem
Bereich des Kopfraums 57 heraus. Dem Gaskanal wird durch
Gaszuführleitungen 78 Gas 38 zugeführt, Umgebungsluftanteile
werden dadurch aus dem Innenraum des Gaskanals 7 verdrängt.
Hierdurch wird verhindert, daß nach einer vollständigen
Expansion des im Kopfraum 57 eingeschlossenen Gases 38 Umge
bungsluft durch den Expansionskanal 50 in den Kopfraum 57
eindringt. Die Expansion des Gases 38 wird durch die Gasmeß
geräte 72 überwacht und durch die Heizung 80 gesteuert. Nach
der vollständigen Expansion des Gases 38 wird der Becher
durch den Endversiegelungskopf 5, der die Abdeckung 44 min
destens in einem Endversiegelungsbereich 84 mit dem Becher
rand 20 verbindet, vollständig gasdicht verschlossen. Das
Eindringen von Umgebungsluft in den Gaskanal 7 wird durch
die den Gaskanal 7 gegenüber der Transportvorrichtung 1
abdichtende Dichtung 65 weitgehend vermieden.
Claims (70)
1. Verfahren zum Konservieren von Ware in einem mit einer Abdec
kung gasdicht verschließbaren Behälter, wobei ein Gas im flüssigen
Zustand in den befüllten Behälter eingeleitet wird, bevor dieser
in einem unter dem Einfluß einer sauerstoffarmen (möglichst sauer
stofffreien) Gasatmosphäre stehenden Gaskanals verschlossen wird,
dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (3) bis auf mindestens
einen später zu verschließenden Expansionskanal (50) teilweise mit
der Abdeckung (44) verschlossen wird und aus dem Expansionskanal
(50) die im Behälter (3) befindlichen Luftanteile vom expandieren
den flüssigen Gas in die Gasatmosphäre des Gaskanals (7) verdrängt
werden und daß der Expansionskanal (50) nach der Austreibung der
Luftanteile aus dem Behälter (3) und nach einer Expansion des
flüssigen Gases auf einen im Gaskanal (7) eingestellten Druck in
nerhalb des Gaskanals (7) verschlossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kopfraum (57) des Behälters (3) mit Stickstoff beaufschlagt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kopfraum (57) des Behälters (3) mit Kohlendioxid beaufschlagt
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kopfraum (57) des Behälters (3) mit mindestens einem Edelgas
beaufschlagt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kopfraum (57) des Behälters (3) mit einem Gasgemisch min
destens zweier Komponenten beaufschlagt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abdeckung (44) mindestens im Bereich eines den Becher im Be
reich einer in lotrechter Richtung oben angeordneten Einfüllöff
nung (22) umschließenden Becherrandes (20) mit dem Becher (3) ver
bunden wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab
deckung (44) mit dem Becherrand (20) verschweißt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab
deckung (44) mit dem Becherrand (20) verklebt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab
deckung (44) mit dem Becherrand (20) versiegelt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der Becher (3) nach seiner Begasung vorversiegelt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abdeckung (44) bei der Vorversiegelung in einem Vorversiegelungs
bereich (81) gasdicht mit den Becherrand (20) verbunden wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der Becher (3) erst vorversiegelt und dann begast wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der
Becher (3) nach der Begasung weiterversiegelt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der
Becher (3) über eine in einer Auflageschiene (54) angeordnete Boh
rung (61) begast wird.
15. Verfahren nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß
der Becher (3) lediglich mit seinem Expansionskanals (50) durch
den Gaskanal (7) geführt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß
vom Becher (3) im Gaskanal (7) mindestens zwei in Transportrich
tung (11) hintereinander angeordnete Kammern (66) durchlaufen wer
den.
17. Verfahren nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß
der Gaskanal (7) mindestens bereichsweise durch eine Heizung (80)
beheizt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß
die Gaszusammensetzung innerhalb des Gaskanals (7) mindestens be
reichsweise durch mindestens ein Gasmeßgerät (72) gemessen wird.
19. Verfahren nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß
der im Innenraum (21) des Bechers (3) herrschende Druck annähernd
vollständig auf Atmosphärendruck ausgeglichen wird und an
schließend die Abdeckung (44) auf dem Becher (3) endversiegelt
wird.
20. Verfahren nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß
der Becher (3) durch die Transportvorrichtung (1) ihn bearbeiten
den ortsfesten Vorrichtungen zugeführt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der
Becher (3) den ortsfesten Vorrichtungen getaktet zugeführt wird.
22. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1
bis 21 mit einer Transportvorrichtung, die die Behälter von einer
Füllposition zu einer Begasungsposition, in der die Zugabe von
flüssigem Gas erfolgt, und zu einer Verschließungseinrichtung
transportiert, die die Behälter innerhalb eines unter dem Einfluß
einer sauerstoffarmen (möglichst sauerstofffreien) Gasatmosphäre
stehenden Gaskanals mit einer Abdeckung gasdicht verschließt, da
durch gekennzeichnet, daß in Förderrichtung der Transportvorrich
tung (1) spätestens im Gaskanal (7) mindestens eine Vorverschließ
einrichtung (4, 47-49, 56; 59; 60) angeordnet ist, die den Be
hälter (3) bis auf einen Expansionskanal (50) mit der Abdeckung
(44) teilweise verschließt und daß der Gaskanal (7) zumindest eine
Länge aufweist, die bei einer vorgegebenen Fördergeschwindigkeit
der Zeit entspricht, bei der das eingefüllte flüssige Gas (38) die
Luftanteile aus dem Behälter (3) verdrängt hat und auf einen im
Gaskanal (7) eingestellten Druck entspannt ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die
Begasungsvorrichtung (6) im wesentlichen als von einer Wandung
(36) umschlossener Innenraum (37) ausgebildet ist, der mit einer
Gaszuteilvorrichtung (39) verbunden ist, die eine Zuteilöffnung
(40) aufweist, die in lotrechter Richtung oberhalb der vom Behäl
ter (3) aufgenommenen Ware (23) angeordnet ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22 und 23, dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der Gaszuteilvorrichtung (39) eine das Gas (38) do
sierende Gasdosiervorrichtung (41) angeordnet ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gasdosiervorrichtung (41) mit einer sie einstellenden Gasdosier
steuerung (42) verbunden ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet,
daß der Becher (3) in einer Aussparung (2) einer ihn in einer
Transportrichtung (11) fördernden Transportvorrichtung (1) gehal
tert ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet,
daß die Transportvorrichtung (1) aus Platten (8) ausgebildet ist
die etwa in Form eines Förderbandes miteinander verbunden sind und
deren in lotrechter Richtung oben angeordnete Oberflächen eine im
wesentlichen horizontal verlaufende Förderebene (15) bilden.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die
Platten (8) über im wesentlichen horizontal und quer zur Trans
portrichtung (11) verlaufende Mitnehmerbolzen (9) mit mindestens
einer sie antreibenden Kette (16) verbunden sind, deren beiden
in einer Ebene angeordnet sind, die im wesentlichen senk
recht zur Förderebene (15) verläuft.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kette auf mindestens einer sie umlenkenden Rolle (13) aufliegt,
die eine etwa parallel zur Förderebene (15) und quer zur Trans
portrichtung (11) verlaufende Rotationsachse aufweist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet,
daß die Platte (8) im Bereich der Förderebene (15) eine die Aus
sparung (2) umgebende Vertiefung (24) aufweist, die entsprechend
einem den Becher (3) im Bereich seiner Einfüllöffnung (22) umge
benden Becherrand (20) ausgebildet ist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 22 bis 30, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen jeweils zwei Platten (8) mindestens eine Dichtung
(16) vorgesehen ist, deren Längsachse im wesentlichen quer zur
Transportrichtung (11) verläuft.
32. Vorrichtung nach Anspruch 22 bis 31, dadurch gekennzeichnet,
daß in Transportrichtung (11) vor der Begasungsvorrichtung (6)
eine Füllposition (26) vorgesehen ist, in deren Bereich eine den
Becher (3) mit Ware (23) füllende Warenzuteilungsvorrichtung (28)
vorgesehen ist, die im wesentlichen aus einem die Ware (23) auf
nehmenden Vorratsbehälter (29) und einer die Ware (23) in Richtung
auf den Becher (3) leitenden Verbindung ausgebildet ist.
33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß im
Bereich der Verbindung (30) eine die Füllmenge an Ware (23) zutei
lende Dosiervorrichtung (31) angeordnet ist.
34. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dosiervorrichtung (31) mit einer sie einstellenden Dosiersteuerung
(32) verbunden ist.
35. Vorrichtung nach Anspruch 22 bis 34, dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich einer Folienzufuhrposition (43) eine den Becher (3)
mit der Abdeckung (44) versehende Folienzuteilvorrichtung (45) an
geordnet ist.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die
Folienzuteilvorrichtung (45) in Transportrichtung (11) hinter der
Begasungsvorrichtung (34) angeordnet ist.
37. Vorrichtung nach Anspruch 35 und 36, dadurch gekennzeichnet,
daß als Abdeckung (44) mindestens eine Folie verwendet wird.
38. Vorrichtung nach Anspruch 35 und 36, dadurch gekennzeichnet,
daß als Abdeckung (44) eine mindestens teilweise aus Kunststoff
ausgebildete Folie verwendet wird.
39. Vorrichtung nach Anspruch 35 und 36, dadurch gekennzeichnet,
daß als Abdeckung (44) eine mindestens teilweise aus Metall ausge
bildete Folie verwendet wird.
40. Vorrichtung nach Anspruch 35 und 36, dadurch gekennzeichnet,
daß als Abdeckung (44) eine gasdichte Folie verwendet wird.
41. Vorrichtung nach Anspruch 22 bis 40, dadurch gekennzeichnet,
daß sich der Expansionskanal (50) etwa über 1% bis 10% des Umfangs
des Becherrandes (20) erstreckt.
42. Vorrichtung nach Anspruch 22 bis 41, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Vorverschließeinrichtung (4, 47-49; 56; 59; 60) ein
Vorversiegelungskopf (4) vorgesehen ist.
43. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß der
Vorversiegelungskopf (4) im Bereich seiner dem Becher (3) zuge
wandten Oberfläche eine Wölbung (49) aufweist, die sich ausgehend
von einer etwa parallel zur Förderebene (15) verlaufenden Vorver
siegelungskontur (47) des Vorversiegelungskopfes (4) in lotrechter
Richtung nach oben erstreckt.
44. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorversiegelungskontur (47) in einem sich etwa horizontal erstrec
kenden Vorversiegelungsbereich (81) auf der Abdeckung (44) auf
liegt.
45. Vorrichtung nach Anspruch 27 bis 35, dadurch gekennzeichnet,
daß die Folienzuteilvorrichtung (45) in Förderrichtung (11) vor
der Begasungsvorrichtung (6) angeordnet ist.
46. Vorrichtung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß zwi
schen der Begasungsvorrichtung (6) und der Folienzuteilvorrichtung
(45) die Vorversiegelungsposition (46) vorgesehen ist, in der der
Vorversiegelungskopf (4) in einem Teilversiegelungsbereich (82)
auf der Abdeckung (44) aufliegt.
47. Vorrichtung nach Anspruch 45 und 46, dadurch gekennzeichnet,
daß in Transportrichtung (11) hinter der Begasungsvorrichtung (6)
eine Weiterversiegelungsposition (58) vorgesehen ist, in der ein
Weiterversiegelungskopf (59) angeordnet ist, der in einem Weiter
versiegelungsbereich (83) auf der Abdeckung (44) aufliegt.
48. Vorrichtung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß der
Weiterversiegelungskopf (59) mit einen ihn in lotrechter Richtung
positionierenden Bewegungselement (60) verbunden ist.
49. Vorrichtung nach Anspruch 22 bis 48, dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der Positionen (33, 43, 46) eine Auflageschiene
(54) vorgesehen ist, die sich unmittelbar lotrecht oberhalb der
Förderebene (15) erstreckt und im wesentlichen in Transportrich
tung (11) verläuft.
50. Vorrichtung nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß in
der Auflageschiene (54) mindestens eine Bohrung (61) vorgesehen
ist, die etwa quer zur Transportrichtung (11) verläuft und eine
einem Innenraum (21) des Bechers (3) zugewandte Öffnung (62) sowie
eine weitere dem Innenraum (21) abgewandte Öffnung (63) aufweist.
51. Vorrichtung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die
Öffnung (63) mit der sie mit Gas (38) speisenden Gaszuteilvorrich
tung (39) verbunden ist.
52. Vorrichtung nach Anspruch 49 bis 51, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auflageschiene (54) im Bereich ihrer der Abdeckung (44)
zugewandten Oberfläche eine gerundete Kontur (55) aufweist.
53. Vorrichtung nach Anspruch 22 bis 52, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gaskanal (7) mindestens eine ihn gegenüber den Platten (8)
abdichtende Dichtung (65) aufweist.
54. Vorrichtung nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dichtung (65) als Gummidichtung ausgebildet ist.
55. Vorrichtung nach Anspruch 53 und 54, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gaskanal (7) in mindestens zwei die in ihnen enthaltenen
Becher (3) mit unterschiedlichen physikalischen Parametern beauf
schlagende Kammern (66) unterteilt ist.
56. Vorrichtung nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kammern (66) durch eine Rückschlagklappe (67) voneinander getrennt
sind, die im wesentlichen lotrecht und quer zur Transportrichtung
(11) verläuft.
57. Vorrichtung nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rückschlagklappe (67) um eine Drehachse (69) verschwenkbar ist,
die etwa parallel zur Förderebene (15) und quer zur Tranportrich
tung (11) verläuft sowie im Bereich einer den Gaskanal (7) in lot
rechter Richtung oben abschließenden Abdeckung (68) angeordnet
ist.
58. Vorrichtung nach Anspruch 55 bis 57, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens im Bereich einer Kammer (66) eine Heizung (80) an
geordnet ist.
59. Vorrichtung nach Anspruch 55 bis 58, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens im Bereich einer Kammer (66) ein die Temperatur
messender Sensor angeordnet ist.
60. Vorrichtung nach Anspruch 55 bis 59, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens im Bereich einer Kammer (66) die Heizung (80) und
der die Temperatur messende Sensor mit einer die Temperatur re
gelnden Vorrichtung verbunden sind.
61. Vorrichtung nach Anspruch 55 bis 60, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens im Bereich einer Kammer (66) ein den Druck messen
der Sensor angeordnet ist.
62. Vorrichtung nach Anspruch 55 bis 61, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens im Bereich einer Kammer (66) eine die Gaszusammen
setzung im Innenraum des Gaskanals (7) mindestens teilweise mes
sende Gasmeßvorrichtung (72) angeordnet ist.
63. Vorrichtung nach Anspruch 55 bis 62, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens im Bereich einer Kammer (66) eine die Kammer (66)
mit Gas (38) speisende Gaszuführleitung (78) vorgesehen ist.
64. Vorrichtung nach Anspruch 55 bis 63, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens im Bereich einer Kammer (66) eine den in ihr herr
schenden Druck regelnde Vorrichtung vorgesehen ist.
65. Vorrichtung nach Anspruch 55 bis 64, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens im Bereich einer Kammer (66) ein die in ihr enthal
tene Gaszusammensetzung regelnde Vorrichtung vorgesehen ist.
66. Vorrichtung nach Anspruch 22 bis 65, dadurch gekennzeichnet,
daß in einer den Gaskanal (7) in einem der Begasungsvorrichtung
(6) abgewandten Bereich abschließenden Endversiegelungskammer (75)
ein die Abdeckung (44) vollständig mit dem Becherrand (20) verbin
dender Endversiegelungskopf (5) angeordnet ist.
67. Vorrichtung nach Anspruch 66, dadurch gekennzeichnet, daß der
Endversiegelungskopf (5) mit einem ihn lotrecht verstellenden Be
wegungselement (76) verbunden ist.
68. Vorrichtung nach Anspruch 66 und 67, dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich des Endversiegelungskopfes (5) ein Turbulenzen ver
mindernder Einsatz (77) angeordnet ist.
69. Vorrichtung nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, daß der
Einsatz (77) aus Teflon ausgebildet ist.
70. Vorrichtung nach Anspruch 22 bis 69, dadurch gekennzeichnet,
daß die Transportvorrichtung (1) mit einem sie getaktet bewegenden
Antrieb verbunden ist.
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