DE4224919A1 - Verfahren und Vorrichtung zum sauerstofffreien Verpacken von Ware - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum sauerstofffreien Verpacken von WareInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum sauerstofffreien
Verpacken von Ware in einen oben offenen Behälter mit einem
den Behälter nach oben begrenzenden Behälterrand, bei dem die
Ware in den Behälter eingefüllt wird und der Behälterinnenraum
mit einem Gas gespült wird, bevor der Behälter mit einer Ab
deckung gasdicht verschlossen wird, sowie eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens.
Bei einigen Waren, insbesondere Lebensmittelprodukten, ist es
vorteilhaft, sie unter Ausschluß von Sauerstoffaufzubewahren,
um z. B. deren Haltbarkeit sicherzustellen. Es sind verschiedene
Verfahren bekannt, um innerhalb einer Packung eine sauerstoff
freie Atmosphäre zu schaffen.
Eine übliche Verpackungsmethode besteht z. B. darin, die
Packung zu evakuieren und anschließend zu verschließen. Dies
ist jedoch nur mit flexiblen Packungen durchführbar, da sonst
durch aufgrund des Vakuums auftretende Kräfte eine Beschädi
gung der Verpackung leicht möglich ist. Außerdem ist diese
Methode mit einem enormen apparativen Aufwand verbunden.
Es sind aufwendige Vakuumkammern und mindestens eine leistungs
fähige Vakuumpumpe erforderlich. Überdies ergeben sich Probleme
bei Produkten mit niedrig siedenden Aromastoffen, wie z. B.
Kaffee, da diese dann aufgrund des Vakuums dem Produkt ver
lorengehen.
Eine Weiterentwicklung der genannten Methode besteht darin,
die evakuierte Packung mit inertem, sauerstofffreiem Gas rück
zubegasen, und anschließend zu verschließen. Damit kann diese
Methode dann auch zum Abpacken von Produkt in starren Behältern
verwendet werden.
Es ist auch bekannt, eine sauerstofffreie Atmosphäre innerhalb
der Packung durch Sauerstoffbindung in der Packung mit Chemika
lien zu erreichen. Diese Methode ist jedoch bei Lebensmittel
packungen z .B. aufgrund unsachgemäßer Verwendungsmöglichkeiten
der Chemikalien durch Kinder bedenklich.
Schließlich ist es aus der DE-OS 36 25 081 bekannt, zum Kopf
raumspülen von Behältnissen gasförmigen Stickstoff zu ver
wenden, der aus eindosiertem flüssigem Stickstoff durch Ver
dampfen entsteht. Wird dieses Verfahren beim Verpacken von
mehrfächrigen Menüschalen eingesetzt, wie sie bei Lebensmittel
fertigprodukten verwendet werden, so müssen bei unterschied
lichen Fächervolumina in die Fächer unterschiedliche Flüssig
stickstoffmengen eindosiert werden, damit entsprechend der zu
verdrängenden Luftmenge ausreichend gasförmiger Stickstoff zur
Verfügung steht. Dies erfordert eine aufwendige Flüssigstick
stoffdosieranlage mit mehreren Dosierstellen. Außerdem sammelt
sich der flüssige Stickstoff erfahrungsgemäß nicht in der
dosierten Menge an einem bevorzugten Ort in der Schale, sondern
verteilt sich an beliebiger Stelle zu ungleichmäßigen Mengen.
Dies bringt erheblich schwankende Verdampfungszeiten für den
flüssigen Stickstoff mit sich. Aus diesem Grund muß mit dem
Verschließen der Schalen gewartet werden, bis zumindest in 99
von 100 Schalen der flüssige Stickstoff vollständig verdampft
ist. Anderenfalls würden Reste an flüssigem Stickstoffin der
verschlossenen Schale nach Verdampfen zu einem Überdruck in
der Schale führen, der geringstenfalls ein unerwünschtes Auf
wölben des Deckels oder sogar ein Aufplatzen der Verpackung
zur Folge hat.
Gemäß dieser Druckschrift ist darüberhinaus vorgesehen, daß in
die teilversiegelte Packung von der unversiegelten Seite her
ein Gas eingeblasen wird, die Packung mit dem Gas gespült
wird, das Gas auf der unversiegelten Seite wieder abgezogen
wird und die Packung schließlich ganz versiegelt wird. Mit
dieser Methode ist jedoch nicht gewährleistet, daß der
Packungsinhalt vollständig sauerstofffrei gespült wird, da auf
dem der unversiegelten Seite abgewandten Ende der Packung von
der eingefüllten Ware verdeckte Bereiche unter Umständen nicht
ausreichend von dem Spülgas erfaßt werden können. Außerdem ist
diese Methode für das Spülen von mehrfächrigen Menüschalen
ungeeignet, da jedes der Fächervolumina separat gespült werden
müßte, was einen erheblichen Aufwand erfordern würde.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der
eingangs genannten Art und eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens so auszugestalten, daß eine sauerstofffreie
Verpackung von Waren auf einfache und wirtschaftliche Weise
erfolgt, ohne daß die genannten Nachteile der bisherigen
Verfahren und Vorrichtungen auftreten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Abdeckung während des Spülvorgangs in geringem Abstand über
dem Behälterrand gehalten wird, das Gas durch eine in der
Abdeckung vorgesehene Durchtrittsöffnung auf ein an zentraler
Stelle im Behälter angeordnetes Gasverteilelement aufgeblasen
wird, das Gas durch das Gasverteilelement in horizontale
Richtung umgelenkt und radial in den Behälterinnenraum
überführt wird, das Gas durch einen von dem Behälterrand und
der Abdeckung gebildeten Spalt an die Atmosphäre abgegeben
wird, nach dem Spülvorgang die Abdeckung auf dem Behälterrand
befestigt und die Verbindung zwischen der Durchtrittsöffnung
und dem Behälterinnenraum unterbrochen wird.
Der wesentliche Unterschied zum Stand der Technik besteht also
darin, daß das Gas von einer zentralen Stelle des Behälters
aus in die einzelnen Behälterbereiche gleichmäßig verteilt
wird, so daß der gesamte Behälterinnenraum von einer Stelle
aus vollständig sauerstofffrei gespült werden kann. Bei
achsensymmetrischer Ausbildung des Behälters befindet sich das
Gasverteilelement auf der gedachten Achse. Bei rechteckigen
Behältern ist das Gasverteilelement zweckmäßigerweise an dem
gedachten Schnittpunkt der Diagonalen angeordnet. Da die
Abdeckung nur in geringem Abstand, vorzugsweise 1 bis 30 mm,
über dem Behälterrand gehalten wird, ist gewährleistet, daß
aufgrund der damit verbundenen geringen Ausströmungsquer
schnitte für das Gas aus dem Behälter ein ausreichender Gas
druck im Behälter hergestellt werden kann, um die Luft aus dem
gesamten Behältervolumen zu verdrängen. Durch Einstellung
eines geringen Abstands zwischen der Abdeckung und dem Gasver
teilelement wird erreicht, daß das eingeblasene Gas sofort in
horizontaler Richtung umgelenkt wird und radial gleichmäßig
verteilt in den Behälterinnenraum überführt wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens mit einem oben offenen, mit einer Abdeckung
gasdicht verschließbaren Behälter mit einem den Behälter nach
oben begrenzenden Behälterrand.
Erfindungsgemäß ist an zentraler Stelle im Behälter ein
Gasverteilelement angebracht, eine auf den Behälterrand
absenkbare Abdeckung über dem Behälterrand angeordnet, die im
unverschlossenen Zustand des Behälters in geringem Abstand vom
Behälterrand positioniert ist und mit dem Gasverteilelement
einen Spalt bildet, während die Abdeckung im verschlossenen
Zustand auf dem Behälterrand aufliegt und der Spalt zwischen
dem Gasverteilelement und der Abdeckung geschlossen ist, und
lotrecht über dem Gasverteilelement in der Abdeckung eine
Gasdurchtrittsöffnung angeordnet ist.
Die Erfindung eignet sich ganz besonders zum sauerstofffreien
Verpacken von mehrfächrigen Menüschalen, bei denen die
einzelnen Fächer durch Fächertrennwände, die in einem
zentralen Behälterbereich zusammenlaufen, voneinander getrennt
sind. Erfindungsgemäß ist das Gasverteilelement in diesem Fall
in dem Bereich angeordnet, wo die Fächertrennwände zusammen
laufen. Auf diese Weise wird erreicht, daß die einzelnen
Fächervolumina von einer Stelle aus gleichmäßig mit dem Gas
gespült werden können.
Das Gasverteilelement ist im einfachsten Fall als kreisrunde
ebene Fläche ausgebildet, die mit dem Behälterrand in einer
(gedachten) gemeinsamen horizontalen Ebene liegt. Dies hat zur
Folge, daß beim Spülvorgang der Abstand der Abdeckung von dem
Gasverteilelement und dem Behälterrand derselbe ist und beim
Verschließen des Behälters die Abdeckung sowohl auf dem
Behälterrand als auch auf dem Gasverteilelement aufliegt. Um
einen gasdichten Abschluß des Behälters zu gewährleisten, wird
die Abdeckung zweckmäßigerweise auf das Gasverteilelement
aufgesiegelt. Damit ist die für die Gaszufuhr vorgesehene
Durchtrittsöffnung in der Abdeckung nach dem Verschließen des
Behälters durch das Gasverteilelement abgedeckt, so daß kein
Luftsauerstoff mehr von außen in den Behälter gelangen kann.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das
Gasverteilelement becherförmig ausgebildet, wobei der
Becherrand mit dem Behälterrand in einer (gedachten)
gemeinsamen horizontalen Ebene liegt. Nach Verschließen des
Behälters liegt die Abdeckung auf dem Behälterrand und dem
Becherrand auf, so daß die für die Gaszufuhr vorgesehene
Durchtrittsöffnung in der Abdeckung lediglich mit dem
Innenraum des Bechers in Verbindung steht, der seinerseits
jedoch aufgrund der auf dem Becherrand liegenden Abdeckung
nicht mehr mit dem Behälterinnenraum verbunden ist. Es kann
also auch bei dieser Variante kein Luftsauerstoff mehr von
außen in den Behälter gelangen.
Damit der Behälter gasdicht verschlossen werden kann, ist
üblicherweise auf dem Behälterrand eine Siegelfläche aufge
bracht, auf der die Abdeckung befestigt wird. Außerdem wird
das Gasverteilelement in radialer Richtung vorzugsweise durch
eine Siegelfläche begrenzt, damit die Abdeckung am äußeren
Rand des Gasverteilelements befestigt werden kann. Somit ist
der gesamte Behälterinnenraum sowohl zum Behälterrand hin als
auch zur Durchtrittsöffnung in der Abdeckung hin gasdicht
verschlossen.
Falls Lebensmittel verpackt werden sollen, so wird zweck
mäßigerweise ein Inertgas, insbesondere gasförmiger Stick
stoff, oder ein Mischgas, insbesondere ein N2/CO2-Mischgas
oder ein N2/CO2/O2-Mischgas mit möglichen Anteilen von
Argon, Helium oder Kohlenmonoxid eingesetzt. Der gasförmige
Stickstoff verdrängt den Sauerstoff aus dem Behälter und
bildet eine inerte Atmosphäre im Behälterinnenraum, wodurch
die Haltbarkeit der Lebensmittel erhöht wird.
Die Erfindung ermöglicht eine gleichmäßige Gasspülung des
Behälters von einer Stelle aus. Mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren wird ein sauerstofffreies Verpacken von Produkt in
Behältern erreicht, ohne daß aufwendige Apparaturen, wie z. B.
Vakuumpumpen und Vakuumkammern, erforderlich wären. Durch das
erfindungsgemäße Verfahren wird innerhalb kurzer Zeit eine
sauerstofffreie Atmosphäre in den Behältern geschaffen, die
auch eine Verpackung und Aufbewahrung von sauerstoffempfind
lichen Produkten gewährleistet. Auf diese Weise können z. B.
Lebensmittel vor Oxidationsprozessen dauerhaft geschützt
werden, so daß ihre Haltbarkeit verbessert wird.
Die Erfindung eignet sich vor allem zum Verpacken von Lebens
mittelfertigprodukten in ein- oder mehrfächrige Menüschalen.
Im folgenden soll die Erfindung anhand eines, in den Figuren
schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert
werden.
Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Menüschale mit
zugeordneter Siegelvorrichtung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine mehrfächrige Menüschale.
In Fig. 1 ist ein als Menüschale ausgebildeter Behälter 6
dargestellt, wie er beispielsweise zum Verpacken von Lebens
mittelfertigprodukten verwendet wird. Erfindungsgemäß weist
die Menüschale 6 in der Mitte ein Gasverteilelement 8 auf, das
den von der Gasdurchtrittsöffnung 9 in der Abdeckung 2
kommenden Gasstrom in horizontale Richtung umlenkt und radial
gleichmäßig verteilt an den Behälterinnenraum 4, 5 abgibt.
Durch die Durchtrittsöffnung 9 ist eine Gaszufuhrleitung 3
hindurchgeführt, über die gasförmiger Stickstoff auf das als
kreisrunde ebene Fläche ausgebildete Gasverteilelement 8
lotrecht von oben aufgeblasen wird. Die Abdeckung 2 wird in
geringem Abstand, vorzugsweise 1 bis 30 mm, über dem Gasver
teilelement 8 und dem Behälterrand 10 gehalten.
Gemäß einer anderen in der Figur nicht dargestellten Aus
führungsform ist die Gaszufuhrleitung 3 als Rohr mit einem
Rohrboden und seitlichen Öffnungen am unteren Ende des Rohres
ausgebildet. Die so gestaltete Gaszufuhrleitung wirkt selbst
als Gasverteilelement. Das Gas wird durch den Rohrboden in
horizontale Richtung umgelenkt und durch die seitlichen
Öffnungen radial in den Behälterinnenraum (4, 5) abgegeben.
Der Bereich 5 des Behälterinnenraums wird durch die einge
füllte Ware, z. B. ein Lebensmittelfertigprodukt, ausgefüllt.
Der darüber liegende Bereich 4 wird üblicherweise als Behälter
kopfraum bezeichnet. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
kann der gesamte Behälterinnenraum 4, 5 von einer zentralen
Stelle aus sauerstofffrei gespült werden. Dabei wird nicht nur
die Luft aus dem Behälterkopfraum 4, sondern auch aus den von
der Ware im Bereich 5 gebildeten Zwischenräumen sauerstofffrei
gespült.
Der Weg des Stickstoffgases ist in der Figur mit Pfeilen
verdeutlicht. Nach dem Spülen des Behälterinnenraumes 4, 5
wird das Stickstoffgas über den vom Behälterrand 10 und der
Abdeckung 2 gebildeten Spalt an die Atmosphäre abgegeben.
Ist die Menüschale 6 vollständig mit dem Stickstoffgas
sauerstofffrei gespült, so wird die Abdeckung mittels der
Siegelvorrichtung 1 auf den Behälterrand 10 und das Gas
verteilelement 8 abgesenkt. Die Menüschale 6 wird mittels
Siegelflächen, die auf den Behälterrand 10 und das Gas
verteilelement 8 aufgetragen sind, gasdicht versiegelt.
Deshalb kann auch über die Gasdurchtrittsöffnung 9 kein
Luftsauerstoff mehr in den Behälterinnenraum 4, 5 gelangen.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine mehrfächrige Menü
schale, wobei die Fächertrennwände 11 in einem zentral
gelegenen Bereich der Menüschale zusammenlaufen. Das Gasver
teilelement 8 ist in dem zentralen Bereich angeordnet und als
kleiner nach oben offener Becher mit einem Becherrand ausge
bildet, auf den eine Siegelfläche 7 aufgetragen ist. Das
Stickstoffgas wird in den Becher eingeblasen und tritt über
den Becherrand radial gleichmäßig verteilt in die einzelnen
Fächervolumina der Menüschale über. Das Stickstoffgas ver
drängt den Luftsauerstoff aus den Fächervolumina und wird über
den Behälterrand 10 an die Atmosphäre abgegeben. Auf diese
Weise kann das gesamte Behältervolumen von einer Begasungs
stelle aus vollständig sauerstofffrei gespült werden. Der Weg
des Stickstoffgases ist in der Figur wieder durch Pfeile
verdeutlicht.
Nach dem Verschließen der Menüschale liegt die in der Figur
nicht dargestellte Abdeckung auf den Siegelflächen 7 des
Gasverteilelements 8 und des Behälterrandes 10 auf. Dabei
kommt die Gasdurchtrittsöffnung für die Stickstoffzufuhr in
der Abdeckung direkt über dem Becherinnenraum des Gasverteil
elements 8 zu liegen, der durch die auf dem Becherrand liegende
Abdeckung gasdicht vom Behälterinnenraum getrennt ist.
Claims (6)
1. Verfahren zum sauerstofffreien Verpacken von Ware in einen
oben offenen Behälter mit einem den Behälter nach oben
begrenzenden Behälterrand, bei dem die Ware in den Be
hälter eingefüllt wird und der Behälterinnenraum mit einem
Gas gespült wird, bevor der Behälter mit einer Abdeckung
gasdicht verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abdeckung (2) während des Spülvorgangs in geringem
Abstand über dem Behälterrand (10) gehalten wird, das Gas
durch eine in der Abdeckung (2) vorgesehene Durchtrittsöffnung
(9) auf ein an zentraler Stelle im Behälter (6)
angeordnetes Gasverteilelement (8) aufgeblasen wird, das
Gas durch das Gasverteilelement (8) in horizontale
Richtung umgelenkt und radial in den Behälterinnenraum (4,
5) überführt wird, das Gas durch einen von dem Behälter
rand (10) und der Abdeckung (2) gebildeten Spalt an die
Atmosphäre abgegeben wird, und nach dem Spülvorgang die
Abdeckung (2) auf dem Behälterrand (10) befestigt und die
Verbindung zwischen der Durchtrittsöffnung (9) und dem
Behälterinnenraum (4, 5) unterbrochen wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
1 mit einem oben offenen mit einer Abdeckung gasdicht
verschließbaren Behälter mit einem den Behälter nach oben
begrenzenden Behälterrand, dadurch gekennzeichnet, daß
an zentraler Stelle im Behälter (6) ein Gasverteilelement
(8) angebracht ist, eine auf den Behälterrand (10)
absenkbare Abdeckung (2) über dem Behälterrand (10)
angeordnet ist, die im unverschlossenen Zustand des
Behälters (6) in geringem Abstand vom Behälterrand (10)
positioniert ist und mit dem Gasverteilelement (8) einen
Spalt bildet, während die Abdeckung (2) im verschlossenen
Zustand auf dem Behälterrand (10) aufliegt und der Spalt
zwischen dem Gasverteilelement (8) und der Abdeckung (2)
geschlossen ist, und lotrecht über dem Gasverteilelement
(8) in der Abdeckung (2) eine Gasdurchtrittsöffnung (9)
angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Behälter als
mehrfächrige Menüschale ausgebildet ist und die einzelnen
Fächer durch Fächertrennwände, die in einem zentralen
Behälterbereich zusammenlaufen, voneinander getrennt sind,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gasverteilelement (8) in
dem Bereich angeordnet ist, wo die Fächertrennwände (11)
zusammenlaufen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Gasverteilelement (8) als kreisrunde
ebene Fläche ausgebildet ist, die mit dem Behälterrand
(10) in einer gemeinsamen horizontalen Ebene liegt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gasverteilelement (8) becherförmig
ausgebildet ist, wobei der Becherrand mit dem Behälterrand
(10) in einer gemeinsamen horizontalen Ebene liegt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei auf
dem Behälterrand eine Siegelfläche zum Befestigen der
Abdeckung aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gasverteilelement (8) in radialer Richtung durch eine
Siegelfläche begrenzt ist.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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EP1357035A1 (de) | 2002-04-24 | 2003-10-29 | Werner Grabher | Verfahren und Vorrichtung zur Schutzgas-Spülung von Behältern |
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- 1993-07-14 EP EP93111310A patent/EP0581122B2/de not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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DE59301940D1 (de) | 1996-04-25 |
EP0581122B1 (de) | 1996-03-20 |
EP0581122B2 (de) | 1998-10-14 |
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