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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Verschließen, die
dazu bestimmt ist, daß sie
dicht durch eine Wand einer Verpackung für Nahrungsmittelprodukte befestigt
wird, die mindestens teilweise an Ort und Stelle zu kochen sind,
d.h. in einer Verpackung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1. Die Erfindung betrifft auch jede Verpackung für ein Nahrungsmittelprodukt,
das mit einer solchen Vorrichtung zum automatischen Verschließen ausgerüstet ist,
und jede Nahrungsmittelzubereitung, die in einer solchen Verpackung
verpackt ist.
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Für Nahrungsmittel
oder vorgekochte Nahrungsmittelzubereitung besteht ein wachsender
Bedarf. Die Realisierung solcher Verpackungen führt zu Problemen besonders
im industriellen Maßstab.
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Die
französische
Patentanmeldung Nr. 2 629 060 beschreibt ein Verfahren zum automatischen Verschließen als
Ausrüstung
der Verpackung, in welcher die Nahrungsmittel gekocht werden können. Diese
Vorrichtung weist eine einfache Klappe vor, die während des
Kochens das freie Entweichen des Dampfes und anderer Gase ermöglicht,
die sich während
dieses Kochens entwickeln können.
Die Vorrichtung verhindert im Prinzip, daß die Außenluft zum Zeitpunkt des Abkühlens in
die Verpackung eindringt. Während
der Abkühlung
erzeugt nämlich
die Kondensation des Dampfes im Beutel einen Unterdruck, der das
Schließen
der Klappe herbeiführt.
Die Vorrichtung ist jedoch zu wenig entwickelt und ermöglicht nicht,
eine für
eine industrielle Anwendung ausreichende Zuverlässigkeit zu erreichen. Besonders besteht
die Gefahr, daß die
Klappe sich während
der Lagerzeit öffnet,
wodurch die Verpackung ihre Qualität als steriler Behälter verliert.
So besteht die Gefahr, daß ein
erheblicher Anteil der Produktion den Vorteil der Pasteurisierung
an Ort und Stelle verliert, und bestimmte Nahrungsmittelzubereitungen
können
zum Zeitpunkt der Öffnung
der Verpackung für
den Verbrauch ungeeignet sein.
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Ferner
beschreibt die französische
Patentanmeldung Nr. 2 719 028 eine Verpackung für Nahrungsmittelprodukte, die
geeignet ist, mindestens teilweise an Ort und Stelle zu kochende
Nahrungsmittel aufzunehmen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1. Sie ist mit einer Vorrichtung zum automatischen Verschließen versehen,
die zuverlässiger
ist als die zuvor erwähnte,
da sie ein heizschmelzbares Produkt umschließt, das, wenn es geschmolzen
ist, sich in einem Kanal von kleinem Querschnitt festsetzen kann,
der direkt im Inneren der Verpackung mündet. Wenn dieser Kanal durch
das heizschmelzbare Material während
der auf das Kochen der Nahrungsmittel folgenden Abkühlung verschlossen
wird (da die Kondensation und der im Inneren der Verpackung sich
ausbildende Unterdruck das heizschmelzbare Material in den besagten
Kanal von geringem Querschnitt hineinziehen), ist das Innere der Verpackung
nach der Pasteurisierung isoliert, was eine dauerhafte und qualitativ
hochwertige Konservierung der auf diese Weise verpackten Produkte
ermöglicht.
Jedoch kann es bei außergewöhnlichen Kochbedingungen
vorkommen, besonders wenn der durch die Kondensation des Dampfes
zum Zeitpunkt der Abkühlung
erzeugte Unterdruck zu groß ist und/oder
zu plötzlich
auftritt, daß ein
Teil des heizschmelzbaren Materials in das Innere der Verpackung
eingesaugt wird und dieses heizschmelzbare Material nur in einer
ungenügenden
Menge im Kanal mit geringem Querschnitt vorhanden sein kann, um ihn
geeignet zu verschließen.
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Die
Erfindung schlägt
eine abgewandelte Struktur einer solchen Vorrichtung zum automatischen
Verschließen
vor, welche ermöglicht,
den oben erwähnten
Nachteil zu vermeiden und infolgedessen die Zuverlässigkeit
des Verpackungsverfahrens zu erhöhen.
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Genauer
betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum automatischen Verschließen, die
dazu bestimmt ist, daß sie
durch eine Wand einer für
mindestens teilweise an Ort und Stelle zu kochende Nahrungsmittelprodukte
dicht befestigt ist und ein Gehäuse
aufweist, daß eine
Kammer umschließt,
die einen Block von heizschmelzbarem Material enthält, sowie
eine Klappe, die bezüglich
eines Sitzes beweglich ist, der um die Öffnung einer Leitung und eines verschließbaren Kanals
ausgebildet ist, der durch eine Verschiebung des geschmolzenen und
dann abgekühlten
heizschmelzbaren Materials verschlossen werden kann, aufweist und
dadurch gekennzeichnet ist, daß die
Kammer und die Leitung mit der Außenumgebung des Gehäuses in
Verbindung stehen und daß der
verschließbare
Kanal zwischen der Kammer und einem Ausschlagraum der Klappe angeordnet ist.
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Vorzugweise
sind die Kammer, der Kanal, der Sitz und die Leitung koaxial umeinander
angeordnet. Die Kammer ist mit der Außenumgebung des Gehäuses durch
mindestens eine kleine Leitung von verhältnismäßig geringem Querschnitt verbunden, was
insbesondere ermöglicht
zu vermeiden, daß heizschmelzbares
Material zum Zeitpunkt des Kochens nach außen gefördert und durch die zu diesem Zeitpunkt
entweichenden heißen
Gase herausgedrückt
wird und verloren geht.
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Ihrer
Struktur nach ist die Vorrichtung sehr einfach, indem ihr Gehäuse aus
einer Anordnung von nur zwei Teilen besteht, die koaxial ineinander
eingesetzt und miteinander verschweißt sind.
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Genauer
hat ein erstes Teil die Form einer Schale oder Mulde mit kreisförmigen Umriß mit aus dem
Material gebildetem Zentralschacht, in der die Leitung und der Sitz
definiert sind. Ein zweites Teil in Form eines Deckels verschließt diese
Mulde. Dieser Deckel ist verlängert
durch eine aus dem Material gebildete axiale rohrförmige Trennwand.
Der verschließbare
Kanal ist definiert zwischen der Innenwand der rohrförmigen Trennwand
und der Außenwand
des Zentralschachts.
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Diese
Vorrichtung zum automatischen Verschließen liegt in Form eines kleinen
Einsatzes aus einem starren Kunststoffmaterial vor, und kann jeder Art
von bekannter Verpackung aus nachgiebigem oder starrem Kunststoff,
beispielsweise Beuteln oder verschlossenen Schalen angepaßt werden.
Infolgedessen kann das Einfüllen
einer Nahrungsmittelzubereitung mit rohen, gekochten oder vorbehandelten Nahrungsmitteln
bei Atmosphärendruck
und beliebiger Temperatur vorgenommen werden. Das Kochen oder die
Endphase des Kochens wird in der Verpackung vorgenommen, jedoch
bleibt die Klappe offen, und die Nahrungsmittel sind im Kochzyklus
nicht vom Kocher isoliert. Auf diese Weise können die Luft, der Wasserdampf
und die von den Nahrungsmitteln selbst während des Kochens freigesetzten
gasförmigen
Produkte aus der Verpackung frei entweichen, so daß die Nahrungsmittel
genau so gekocht werden, als ob sie lose in das Kochgerät geschüttet angeordnet
wären.
Beim Abkühlen
erstarrt das heizschmelzbare Material im verschließbaren Kanal.
In Folge ihrer Verschiebung hat die Klappe nicht nur die Funktion,
den Eintritt von Luft nach dem Kochen zu verhindern, sondern auch
das fortschreitende Eindringen des heizschmelzbaren Materials in
dem verschließbaren
Kanal zu beenden und infolgedessen sein Ansaugen in die Verpackung
selbst zu verhindern. Man hat so die Gewähr, daß das heizschmelzbare Material
richtig im verschließbaren
Kanal erstarrt.
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Die
Erfindung betrifft auch jede Verpackung für Nahrungsmittelprodukte, die
geeignet ist, mindestens teilweise an Ort und Stelle zu kochende
Nahrungsmittel aufzunehmen und dadurch gekennzeichnet ist, daß sie einen
Behälter
und eine Vorrichtung zum automatischen Schließen nach der obigen Definition
aufweist, die dicht durch eine Wand des Behälters setzend befestigt ist,
so daß die
erwähnte
Leitung im Inneren des Behälters
mündet.
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Die
Erfindung betrifft auch jede verpackte, in einer Verpackung vorgekochte
Nahrungsmittelzubereitung, wobei die Verpackung am Ende des Kochvorgangs
hermetisch verschlossen ist, die dicht durch eine Wand der Verpackung
befestigt, eine Vorrichtung zum automatischen Verschließen nach
der obigen Definition aufweist, deren oben erwähnter verschließbarer Kanal
durch heizschmelzbares Material im festen Zustand verstopft ist.
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Es
sei bemerkt, daß dieser
Typ von Verpackung besonders geeignet ist zum Kochen in einem Kochgerät mit Unterdruckdampf
von dem beispielsweise im französischen
Patent Nr. 2 674 116 beschriebenen Typ.
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Das
heizschmelzbare Material kann aus einem Parafin bestehen, das mit
einem an sich bekannten synthetischen Produkt auf der Basis von
Polyethylen „dotiert" ist.
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Die
Erfindung wird durch die folgende Beschreibung erläutert, die
nur als Beispiel gegeben ist und sich auf die beigefügten Zeichnungen
bezieht, worin:
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1 zeigt
schematisch eine verpackte Nahrungsmittelzubereitung, eingeschlossen
in eine Verpackung, die mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum automatischen
Verschließen
versehen ist, wobei die Nahrungsmittelzubereitung mindestens teilweise
in dieser Verpackung gekocht wurde;
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2 ist
ein Aufriß im
Schnitt und großem Maßstab der
Vorrichtung zum automatischen Verschließen, mit der die Verpackung
der 1 ausgerüstet
ist;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht eines Formteils aus Kunststoff, das
ein Teil der Vorrichtung zum automatischen Verschließen bildet;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht eines Halbschnitts des gleichen Teils;
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5 ist
eine weitere perspektivische Ansicht dieses Teils aus einem anderen
Blickwinkel;
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6 ist
ein Aufriß in
größerem Maßstab einer
bevorzugten Ausführungsform
der Klappe der Vorrichtung der 2;
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7 ist
ein Durchmesserschnitt VII-VII dieser Klappe; und
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8 ist
eine Ansicht gemäß Pfeil
VIII der 6.
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In 1 ist
eine Nahrungsmittelzubereitung 11 gezeigt, die für einen
späteren
Verbrauch verpackt ist. Das Verpacken wurde in einer Verpackung
vorgenommen, die hier aus einem Beutel 12 aus nachgiebigem
Kunststoff besteht, der selbst aus zwei Folien von Kunststoffmaterial
gebildet ist, die aneinander heiß verschweißt sind, um die Nahrungsmittelprodukte
einzuschließen.
Man erkennt in 1 einen Eindruck der am Umfang
verlaufenden (Heiß-)Schweißnaht 13,
die diesen Beutel bildet. Diese Art von Verpackung kann leicht von
einer automatischen Verpackungsmaschine gebildet werden, in der
die Nahrungsmittel zwischen zwei Folien aus thermoplastischem Material
bei Atmosphärendruck abgelegt
werden, bevor die Beutel oder Schalen einzeln durch die Schweißmaßnahme gebildet
werden.
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Einer
der Wände
des Beutels 12 ist mit einer automatischen Verschlußvorrichtung 15 versehen, die
dicht (beispielsweise ebenfalls durch Schweißen) durch die Wand hindurch
befestigt ist. Diese Vorrichtung ermöglicht es, die Nahrungsmittel
im Beutel 12 mindestens teilweise zu kochen, d.h. nach
dem Arbeitsgang der Verpackung, der zur Bildung der Schweißnaht 13 führt.
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Die 2 bis 5 zeigen
im einzelnen die Struktur der automatischen Schließvorrichtung 15. Diese
hat die allgemeine Form eines Einsatzes aus starrem Kunststoff,
der durch eine Öffnung 16 einer Wand 12a des
Beutels 12 montiert ist. Er ist mit einem ringförmigen Kragen 17 hermetisch
an diese Wand 12a angeschweißt. Das Gehäuse 18 der automatischen
Schließvorrichtung
besteht aus der Vereinigung der zwei koaxial ineinander gesetzten
Teile 19 und 20. Diese zwei Teile werden nach
ihrem Ineinandersetzen am Umfang miteinander verschweißt.
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Das
Gehäuse 18 umschließt eine
Kammer 22, die einen Block aus heizschmelzbarem Material 24 enthält. Diese
Kammer steht mit der Außenumgebung
des Gehäuses
und im vorliegenden Fall auch mit der Außenumgebung der Verpackung
durch mindestens eine kleine Leitung 26 in Verbindung.
Im Beispiel sind mehrere parallele Leitungen 26 von kleinem
Querschnitt im Teil 20 des Gehäuses ausgebildet. Andererseits
ist eine zentrale Leitung 27 axial im Gehäuse 18 ausgebildet.
Sie steht mit der Außenumgebung
des Gehäuses
in Verbindung, jedoch mündet im
gegenwärtigen
Fall, wenn der Einsatz an der Wand 12a der Verpackung befestigt
ist, diese Leitung 27 im Inneren der Verpackung. An ihrem
anderen Ende befindet sich eine Klappe 29, die bezüglich eines
Sitzes 30 beweglich ist, der ringsum die benachbarte Öffnung der
Leitung 27 angeordnet ist. Außerdem ist ein verschließbarer Kanal 32 zwischen
der Kammer 22 und einer Ausschlagszone 34 der
Klappe angeordnet. Dieser verschließbare Kanal kann durch Verschiebung
des in der Kammer enthaltenen heizschmelzbaren Materials 24 verstopft
werden, wenn dieses geschmolzen und dann abgekühlt wird.
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Wie 2 deutlich
zeigt, sind die Kammer 22, der Kanal 32, der Sitz 30 und
die Leitung 27 koaxial zueinander angeordnet. Genauer befinden
sich nacheinander radial von außen
nach innen die Kammer, der verschließbare Kanal und die Leitung.
Die Kammer 22 und der verschließbare Kanal 32 sind durch
eine ringförmige
Passage 36 miteinander in Verbindung. Wie 2 zeigt,
liegen die Innenöffnung jeder
kleinen Leitung 26, die in der Kammer 22 mündet, und
die ringförmige
Verbindungspassage 36 zwischen dieser Kammer und dem verschließbaren Kanal
an zwei entgegengesetzten Enden der Kammer. Im Beispiel der 2 besteht
die Klappe 29 aus einer Rundscheibe von Elastomermaterial,
die im Ausschlagraum 34 gegenüber dem Sitz 30 eingeschlossen
ist. Der Sitz 30 ist als eine stufenförmige Mulde ausgebildet. Die
innere Öffnung
der Leitung 27 mündet
in der Mitte dieser Mulde.
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Wie
erwähnt
besteht das Gehäuse 18 nur aus
zwei Teilen 19, 20. Ein erstes Teil 19 hat
die Form einer Schale oder Mulde mit kreisförmigem Umriß, die längs ihrer Öffnung mit einer hohlen Schulter
versehen ist. Das zweite Teil 20 hat die Form eines Deckels,
der die Schale verschließt,
indem er sie auf deren Schulter einsetzt. Das zweite Teil weist
einen scheibenförmigen
Abschnitt auf, der durch eine einstückig geformte koaxiale rohrförmige Trennwand 38 verlängert ist.
Die kleinen Leitungen 26 von geringem Querschnitt sind
durch den scheibenförmigen
Abschnitt hindurch ausgebildet. Im übrigen weist das erste Teil 19 einen
einstöckig
ausgebildeten Zentralschacht 40 auf, der sich über den
größten Teil
der Höhe
der Mulde erstreckt. Die Leitung 27 und der Sitz 30 sind
in diesem Zentralschacht definiert. Wenn die zwei Teile vereinigt
sind, ist der Ausschlagraum 34 der Klappe zwischen dem
inneren Mittelteil des zweiten Teils und dem Ende des Zentralschachts
definiert, wo der Sitz definiert ist. Im übrigen ist der verschließbare Kanal 32 zwischen
der Innenwand der rohrförmigen
Trennwand 38 und der Außenwand des Zentralschachts 40 definiert,
wenn die zwei Teile vereinigt sind. Ebenso ist die ringförmige Passage 36 zwischen
der Kammer und dem verschließbaren
Kanal zwischen dem Boden der Mulde und dem Ende der rohrförmigen Trennwand 38 definiert.
Die Schale weist einen Sockel 44 auf, der außen aus
radialen Flügeln 45 besteht,
die zur Außenöffnung der
Leitung 27 hin konvergieren. Das Vorhandensein dieser Flügel ermöglicht es
zu vermeiden, daß die
Leitung durch Nahrungsmittelprodukte oder die Wand der Verpackung
verschlossen wird, wenn sich in der Verpackung ein Unterdruck ausbildet.
Der Zentralschacht 40 ist außen mit Längsrippen 46 versehen, die
sich gegen die Innenwand der rohrförmigen Trennwand abstützen.
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Die 6 bis 8 zeigen
eine bevorzugte Ausführungsform
einer Klappe 29a, welche dazu bestimmt ist, die Klappe 29 der 2 zu
ersetzen. Es handelt sich um ein Teil aus einem verhältnismäßig nachgiebigen
Elastomermaterial, das vorzugsweise durch Spritzguß geformt
ist. Ein Material, das die folgende mechanischen Eigenschaften aufweist,
hat gute Ergebnisse geliefert:
- Härte: 45
shore A
- Volumenmasse (Dichte): 0,91 g/cm3
- Bruchdehnung: 200 %
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Diese
Klappe ist besonders dadurch bemerkenswert, daß sie einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 50 aufweist,
der mit dem Sitz 30 zusammenwirkt. Vorteilhafterweise ist
der kegelstumpfförmige Abschnitt 50 verlängert durch
eine im wesentlichen zylindrische zentrale Erhöhung (52), deren Durchmesser
demjenigen der Leitung 27 entspricht. So kann die Erhöhung in
den Außenabschnitt
der Leitung 27 eingreifen.
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Die
Wand des kegelstumpfförmigen
Abschnitts hat eine im wesentlichen gleichbleibende Dicke, so daß der kegelstumpfförmige Abschnitt 50 eine
Aushöhlung 54 z.B.
in konischer Form aufweist. Die Klappe ist außerdem mit einer kreisförmigen Schwächungsrinne 56 versehen,
die sich in dieser Aushöhlung
erstreckt. Sie weist außerdem
einen im wesentlichen ringförmigen
Rand 58 auf, der den kegelstumpfförmigen Abschnitt nach außen verlängert. Dieser
Rand kann Ausschnitte 59 aufweisen, die in regelmäßigen Abständen über den
Umfang verteilt sind, beispielsweise vier, wie gezeigt.
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In 2 ist
die automatische Schließvorrichtung
vor dem Gebrauch gezeigt, d.h. daß der Block von heizschmelzbarem
Material 24 vollständig
in der Kammer 22 enthalten ist. Wenn die Verpackung eine Nahrungsmittelzubereitung
enthält,
die an Ort und Stelle gekocht wurde, hat dieser Block von heizschmelzbarem
Material seine ursprüngliche
Form verloren und dieses Material befindet sich unter der Wirkung
der Kondensation des Dampfes in der Verpackung beim Abkühlen hineingezogen
in die verschließbare
Leitung 32.
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Die
verpackten Nahrungsmittelzubereitungen, wie in 1 gezeigt,
werden einer Kochmaßnahme
unterworfen. Beispielsweise und vorzugsweise sind die Verpackungen
bei Atmosphärendruck
gefüllt
worden und in einen mit Dampf bei Unterdruck arbeitenden Kocher
eingesetzt. Vom Beginn des Kochens an ist eine Verbindung zwischen
dem Inneren der Verpackung und dem Außenraum derselben möglich, so
daß Gase
entweichen, indem sie die Klappe 29 zurückdrücken und verhindern, daß sie sich
auf den Sitz legt. Man erhält
so in natürlicher Weise
eine Pasteurisierung der gekochten Nahrungsmittel in der Verpackung
selbst. Während
dieser Zeit erweicht der Block von heizschmelzbarem Material, verbleibt
jedoch im Inneren der Kammer. Zum Zeitpunkt der Abkühlung beginnt
der in der Verpackung verbleibende Dampf sich zu kondensieren. Diese
Kondensation bewirkt das Anziehen der Klappe 29 auf den
Sitz, jedoch erfolgt diese Verschiebung der Klappe mit einer geringen
Verzögerung,
welche es ermöglicht,
daß das
heizschmelzbare Material in den verschließbaren Kanal 32 angesaugt
wird. Der abgestufte Sitz 30 ermöglicht es, diese Verzögerung des
Schließens
zu garantieren, was die Verschiebung und das Ansaugen des heizschmelzbaren
Materials garantiert. Tatsächlich
ermöglicht
der abgestufte Sitz eine Anpassung der Dichtfläche der Klappe an die Größe des Unterdrucks.
Wenn etwas vom heizschmelzbaren Material bis zum Ausschlagraum der
Klappe gelangt, verstärkt
es deren endgültiges Schließen. Nach
dem Abkühlen
ist die Verpackung definitiv und hermetisch verschlossen und umschließt eine
vollkommen pasteurisierte Nahrungsmittelzubereitung.