DE69724015T2

DE69724015T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von gesiegelten Verpackungen

Info

Publication number: DE69724015T2
Application number: DE69724015T
Authority: DE
Inventors: David Robert Westwood Business Park Seaward; Michael John Westwood Business Park Cahill; Adrian Mark Binley Wood Hinkley; Roderick Leslie Hastings Mitchell
Original assignee: Molins Ltd
Current assignee: Mpac Group PLC
Priority date: 1996-09-17
Filing date: 1997-09-05
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2017-09-06
Also published as: EP0927134B1; GB9906202D0; WO1998012110A8; GB2332665B; DE69723985T2; US20020023410A1; EP0927134A1; US20020023411A1; EP1057729A1; EP1057729B1; DE69724015D1; US6343459B1; AU4127697A; GB2332665A; US6543206B2; DE69723985D1; WO1998012110A1; EP0836997A1

Description

Die Erfindung betrifft die Bildung von versiegelten Packungen, insbesondere von versiegelten Packungen, die eine Füllmenge aus einem fließfähigen Produkt, beispielsweise einem zerkleinerten Produkt enthalten, beispielsweise geröstetem und gemahlenem Kaffee, und aus einem versiegelbaren Material gebildet sind.
Zerkleinerte Produkte, beispielsweise gerösteter und gemahlener Kaffee, Tee oder Instant-Kaffee, werden oft in Büchsen oder in Packungen in Form von versiegeltem Beuteln verkauft, die aus einem versiegelbaren Kunststoffmaterial bestehen. Ein solches versiegelbares Material kann ein heißversiegelbares oder selbstklebendes Material (oder ein sogenanntes kaltversiegelndes Material) sein. Das versiegelbare Material kann eine Sperrschicht aus Aluminiumfolie enthalten. In manchen Ländern wird das Produkt im allgemeinen bei atmosphärischem Druck in solche versiegelte Beutel verpackt; in anderen ist es üblicher, das Produkt unter Vakuum zu verpacken, so dass sich das Verpackungsmaterial eng an das Produkt anformt. Das hat den Vorteil, dass das Produkt vor den Einwirkungen von Sauerstoff und der Umwelt geschützt wird, und auch, dass die Packung, die typischerweise eine rechteckige parallelepipedische Form etwas ähnlich einem Ziegel aufweist, weniger Platz als eine Packung einnimmt, die bei atmosphärischem Druck verpackt wurde.
Bei der gegenwärtig verwendeten Technologie werden die befüllten Beutel nacheinander in eine Glockenkammer eingebracht, wonach die Kammer und der Beutel evakuiert werden, bevor die Oberseite des Beutels innerhalb der Glockenkammer versiegelt wird. Diese Anordnung benötigt typischerweise 12 Sekunden und 30 kW Pumpenleistung für Beutel mit 250 g bis 1000 g (beispielsweise 500 g) geröstetem und gemahlenem Kaffee darin, um die Beutel mit einer Geschwindigkeit von 100 Beuteln pro Minute zu versiegeln. Daher läuft das System verhältnismäßig langsam und weist einen hohen Energiebedarf auf.
Zu anderen fließfähigen Materialien, die erwähnt werden können, gehören Zucker, Mehl, Kartoffelchips, Reiskörner oder -flocken und dergleichen und Flüssigkeiten, beispielsweise Anstrichfarbe und Suppe.
In FR-A-2 560 857 wird eine Maschine zum Befüllen von versiegelten Kaffeebeuteln gelehrt, die einen Drehteller mit einem Antrieb darunter aufweist. Um den Umfang des Drehtischs herum befindliche Kammern enthalten jeweils einen vertikal abgestützten, befüllten Kaffeebeutel. Jede Kammer ist mit einem zum Teil unter dem Drehtisch befindlichen Rohr verbunden. Eine Drosselventilanordnung ist mit einem Kanal versehen, der an einem vertikalen Rohr endet, das mit einer Vakuumpumpe und mit der Atmosphäre kommuniziert. Ein Ventilglied wird von einem radialen Arm gedreht, der einen Kopf aufweist, der von einer Feder gegen eine Kurvenbahn gedrückt wird, die wirkt, wenn sich der Drehteller dreht. Die Verbindung mit dem Vakuum und mit der Atmosphäre kommt mit Hilfe einer Steuerscheibe mit einem Ring von Löchern und mit Schlitzen zustande. Durch diese Anordnung soll das Entweichen von Kaffeepulver verhindert werden.
In EP-A-0 046 592 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beseitigen von Luft aus einem Rohr offenbart, das aus einem wärmeschrumpfbaren synthetischen Harz gebildet ist, wobei dieses Rohr an einem Ende versiegelt ist und ein festes Lebensmittelprodukt enthält, beispielsweise Schinken oder Wurst. Gemäß EP-A-0 046 592 wird ein inneres Düsenglied, das mit einer Vakuumpumpe verbunden ist, in das offene Ende des Rohrs ausgestreckt und zum Entfernen von Luft aus dem Rohr verwendet. Dann wird das innere Düsenglied in ein äußeres Düsenglied zurückgezogen, während die Entlüftung des Rohrs weitergeht, so dass das Rohr in einem vollständig entlüfteten Zustand versiegelt werden kann.
In US-A-4 730 0 439 wird ein Verfahren zur Bildung von vakuumversiegelten Päckchen offenbart. Bei diesem Verfahren werden oben offene Päckchen gebildet und befüllt, worauf ein Vakuumrohr in das Oberteil des Päckchens eingeführt wird und dann die Seitenwände um das Vakuumrohr herum gedrückt werden, um ein temporäres Vakuum in dem Päckchen hervorzurufen, während die Seitenwände unterhalb des Vakuumrohrs miteinander versiegelt werden.
In FR-A-2 488 215 ist die Verwendung einer Vakuumverpackungsvorrichtung beschrieben; dadurch werden die Packungen durch Verschweißen längs der Oberkante oder einer Seite nahezu versiegelt, da durch eine Sonde, die vor dem end gültigen Versiegeln herausgezogen wird, Luft herausgesaugt wird. Das Versiegeln erfolgt durch Bewegen der Packung über einen festen Schweißkopf hin. Die Sonde kann nach dem Beginn des Evakuierens und vor dem endgültigen Verschweißen des Verschlusses progressiv zurückgezogen werden.
In GB-A-1 474 838 wird eine Vorrichtung zum Evakuieren eines Fluids aus einem offenendigen flexiblen, wärmeversiegelbaren Beutel beschrieben, der ein Beutelhalteglied umfasst, das in das offene Ende des Beutels eingeführt werden kann und eng anliegend gegen die Innenseiten desselben passen kann. Dieses Glied weist mehrere Öffnungen darin auf, die mit einer Vakuumquelle verbunden sind. Durch das Glied wird eine Sonde mit einem Durchgang, der mit einer Vakuumquelle verbunden ist, abgestützt und kann in den Beutel ausgestreckt und aus diesem zurückgezogen werden. Das Versiegeln erfolgt, nachdem die Sonde aus dem Beutel zurückgezogen ist.
In GB-A-1 416 101 wird die Verwendung eines Saugrohrs zum Heraussaugen von Gas aus einem Behälter gelehrt, der ein pulverförmiges oder körniges Material enthält. Dieses Rohr weist ein freies Ende mit mehreren durch elastisch verformbare Zungen getrennten Öffnungen auf, die so wirken, dass sie das freie Ende des Rohrs durch Ineinandergreifen verschließen.
In US-A-3 796 020 wird eine handbetätigte Maschine zum Evakuieren und Versiegeln eines Beutels offenbart.
In US-A-3 589 098 wird eine Anordnung von Kurven verwendet, um eine Beutel evakuierende Düse zu bewegen, einen Druckstab zum Aufbringen von Druck auf den Beutel zu bewegen, die Länge des Heizzeitraums zu verändern und die Länge des Versiegelungszeitraums zu steuern.
In GB-A-1 199 580 wird die Verwendung einer Hohlnadel zum Evakuieren eines Beutels gezeigt; diese Nadel wird dann zurückgezogen, bevor sich Versiegelungsstäbe zum Versiegeln des Beutels schließen, und der evakuierte Beutel wird mit einem Messer abgetrennt.
In US-A-2 634 562 und dessen Teildokument US-A-2 692 074 wird eine handbetätigte Maschine gelehrt, bei der Packungen bis auf eine Öse versiegelt werden. Die Lagen des Beutels werden durch Anlegen eines Vakuums an die Außenseiten auseinandergehalten und bilden eine Öffnung, durch welche die Packung evakuiert wird, bevor sie endgültig versiegelt wird.
In US-A-5 097 648 wird eine Vorrichtung zum Evakuieren und Verschließen von Beuteln mit zwei einander gegenüberliegenden Backen gelehrt, die einen oberen Verschluss eines zu versiegelnden Beutels umgeben, und die Hohlräume aufweisen. Aus einem vorderen Ende von einem von zwei Rahmen, welche die Backen umgeben, steht eine Versiegelungsrippe hervor. Die Versiegelungsrippe ist in einem Mittelbereich des Rahmenteils unterbrochen, an dem die Verschlussfalte zwischen die Backen vorsteht. Auf Grund von Saugöffnungen in diesem Bereich können die Wände des oberen Verschlusses dicht gegen die Rahmenteile gezogen werden, worauf Luft aus dem Beutel gesaugt wird, der dann mit den Versiegelungsbacken versiegelt wird.
In EP-A-0 626 312 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer mit einem körnigen Produkt befüllten Vakuumpackung beschrieben. Eine mit körnigem Produkt befüllte Packung wird durch Aufbringen von Druck auf die Seitenwände der Packung komprimiert, so dass das körnige Produkt ein kompaktes Ganzes bildet. Dann wird die komprimierte Packung durch eine kleine Saugöffnung hindurch mit Hilfe eines Vakuumelements evakuiert, das eine Nadel umfasst. Danach wird die Packung mit Hilfe eines gesonderten Versiegelungsbands, das vor dem Befüllen in den Beutel eingebracht wird, durch Drücken eines beheizten Versiegelungsbackens gegen die Wand im Bereich des Versiegelungsbands, versiegelt, wobei das komprimierte körnige Material während dieses Schritts einen Halt für das Versiegelungsbands liefert.
In EP-A-0 634 324 wird eine Vorrichtung zum Befüllen mit einem Inertgas offenbart, bei dem der Kopfraum eines Rohrs mit einem Deckel verschlossen wird.
In EP-A-0 685 391 wird eine Maschine zum Bilden und Befüllen von Verpackungsbeuteln, wobei das Evakuieren der befüllten Beutel vorgesehen ist, in Form einer versiegelten oder dichten Glocke offenbart.
Des Aussehens halber ist es. erwünscht, dass die versiegelte Packung, wenn das fließfähige Material ein zerkleinertes Material wie beispielsweise gerösteter und gemahlener Kaffee ist, eine möglichst gleichmäßige Form aufweist, am gewöhnlichsten die Form eines rechteckigen Parallelepipeds. Es ist jedoch schwierig, zuverlässig eine wirklich rechteckige parallelepipedische Form zustande zu bringen. Das ist so, weil das Verpackungsmaterial zum Kräuseln neigt, wenn die Luft aus der Packung herausgesaugt wird, und wenn sich das Verpackungsmaterial an die Außenseite des parallelepipedischen Ziegels aus Kaffee oder anderem zerkleinerien Produkt anformt. Des weiteren besteht das Problem, dass sich etwas von dem zerkleinerten Produkt, wenn dieses während des Evakuierungsschritts sehr stark gestört wird, in den Versiegelungsbereich verlagern und zum Bilden einer mangelhaften Versiegelung führen kann. Es besteht auch die Gefahr, dass der geröstete und gemahlene Kaffee oder ein anderes zerkleinertes Produkt in das Vakuumsystem hineingesaugt werden.
Verfahren und Vorrichtungen nach dem Stand der Technik zum Bilden von versiegelten evakuierten Packungen mit zerkleinerten Produkten wie beispielsweise Kaffee funktionieren in Betrieb verhältnismäßig langsam. Zwar sind höhere Geschwindigkeiten durch Vergrößerung der Maschinen theoretisch möglich, jedoch lässt sich mit der Größe der fertigen Maschinen bei Maschinen, die mit Geschwindigkeiten von mehr als etwa 150 Beuteln pro Minute laufen können, nicht umgehen.
Es wäre wünschenswert, eine Vorrichtung zum Bilden von evakuierten Packungen von fließfähigen Produkten, beispielsweise von zerkleinerten Produkten, bereitzustellen, die zuverlässig mit sehr viel höheren Betriebsgeschwindigkeiten als der derzeitigen praktischen Grenze von etwa 150 Beuteln pro Minute laufen kann.
Demgemäß besteht in der Technik Bedarf an einem neuartigen Verfahren und einer Vorrichtung zur Verwendung eines solchen Verfahrens zum Evakuieren und Versiegeln von Packungen unter Verwendung von Beuteln, die aus einem versiegelbaren Material bestehen und eine Füllmenge aus einem fließfähigen Produkt enthalten, beispielsweise eines zerkleinerten Produkts, die zuverlässig mit sehr viel höheren Betriebsgeschwindigkeiten laufen kann, als sie bisher erzielt werden können. Es besteht auch Bedarf an einem sehr schnellen Verfahren und an einer Vorrichtung zum Bilden von evakuierten versiegelten Packungen mit geröstetem und gemahlenem Kaffee oder einem anderen zerkleinerten Material darin, die zuverlässig eine Packung mit einer gefälligen Endbeschaffenheit ergibt, die im wesentlichen frei von verunstaltenden Knittern und anderen Schönheitsfehlern ist.
Mit der Erfindung sollen ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung von ohne weiteres handhabbarer Größe zur Verwendung eines solchen Verfahrens zum Evakuieren und Versiegeln von Packungen unter Verwendung von Beuteln bereitgestellt werden, die aus einem versiegelbaren Material bestehen und eine Füllmenge aus einem fließfähigen Produkt enthalten, beispielsweise aus einem zerkleinerten Produkt, die mit sehr viel höheren Geschwindigkeiten und geringerer Leistung betrieben werden kann, als bis heute zustande gebracht werden konnte. Mit ihr sollen ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung von hoher Geschwindigkeit zum Bilden solcher Packungen geschaffen werden, die zuverlässig eine evakuierte und versiegelte, ein zerkleinertes Produkt enthaltende Packung mit einer gefälligen Endbeschaffenheit ergibt, das im wesentlichen frei von verunstaltenden Knittern und anderen Schönheitsfehlern ist.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren nach Anspruch 1 bereitgestellt.
Bevorzugte Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2–9 erläutert.
Das Sondenglied kann sich in der ersten Position bis zu einer Position angrenzend an die Oberfläche der Füllmenge erstrecken. Ferner vorzugsweise wird der Druck in dem Sondenglied bis zur Beendigung der permanenten Versiegelung auf einem kleineren Wert gehalten, wodurch auf den äußeren Teil des Beutels einwirkender Umgebungsdruck im Bereich des Sondenglieds in der zweiten Position dazu beiträgt, den Beutel versiegelt zu halten.
Bei einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Evakuieren und Versiegeln eines Beutels bereitgestellt, der eine Füllmenge aus einem fließfähigen Produkt enthält und aus einem versiegelbaren Material gebildet ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

(A) das Positionieren eines Beutels, der eine Füllmenge aus einem fließfähigen Produkt enthält und aus einem versiegelbaren Material gebildet ist, dessen oberes offenes Ende um eine im wesentlichen vertikale Hülse einer Evakuierungs- und Versiegelungskopfanordnung herum angeordnet ist, wobei die Evakuierungs- und Versiegelungskopfanordnung ferner eine im wesentlichen vertikal zurückziehbare Vakuumsonde zum Evakuieren des oberen Endes des Beutels oberhalb der Füllmenge umfasst, wobei die Vakuumsonde zwischen einer ausgefahrenen Position, in der ihr unteres Ende unterhalb eines unteren Endes der Hülse verläuft, und einer zurückgezogenen Position bewegbar ist, ein Paar von oberen Backengliedern, die aufeinander zu in eine geschlossene Position bewegbar sind, in der Abschnitte der oberen Backenglieder ein unteres Ende des Beutels gegen die Hülse ergreifen, um eine äußere temporäre Versiegelung zu bilden, und die voneinander weg in eine Öffnungsstellung bewegbar sind, um das obere Ende des Beutels freizugeben, ein Paar von unteren Backengliedern unterhalb der oberen Backenglieder, die aufeinander zu in eine Schließstellung bewegbar sind, in der Abschnitte der unteren Backenglieder einen unteren Bereich des Beutels gegen der Vakuumsonde in ihrer ausgefahrenen Position ergreifen, um eine innere temporäre Versiegelung zu bilden, wobei der untere Bereich unterhalb des oberen Endes des Beutels und oberhalb der Füllmenge in dem Beutel liegt, und die voneinander weg in eine Öffnungsstellung bewegbar sind, um den unteren Bereich des Beutels freizugeben, und ein Paar von Versiegelungsgliedern, die nach dem Zurückziehen der Vakuumsonde in ihre zurückgezogene Position aufeinander zu in eine geschlossene Versiegelungsposition bewegbar sind, in der die Versiegelungsglieder die Außenseite eines Zwischenbereichs des oberen Endes des Beutels berühren, der sich über die gesamte Breite des Beutels unterhalb seines oberen Endes und oberhalb des unteren Bereichs erstreckt, um eine sich über den Zwischenbereich erstreckende Versiegelung zu bilden und dadurch den Beutel zu versiegeln, um so eine Packung zu bilden, und die voneinander weg in eine offene Stellung bewegbar sind, um die versiegelte Packung freizugeben;
(B) das Evakuieren des Beutels durch das Sondenglied, wobei das Sondenglied durch die Hülse hindurch in den Beutel in den Raum oberhalb der Füllmenge in seine ausgefahrene Position ausgefahren ist, wobei die oberen Backenglieder gegen die Hülse geschlossen sind, um das obere Ende des Beutels gegen die Hülse zu ergreifen und eine äußere temporäre Versiegelung zu bilden, und wobei die unteren Backenglieder geschlossen sind, um den unteren Bereich des Beutels gegen die Sonde zu ergreifen und eine innere temporäre Versiegelung zu bilden;
(C) das Zurückziehen der Vakuumsonde aus ihrer ausgefahrenen Position in ihre zurückgezogene Position und dabei das Aufrechterhalten eines verminderten Drucks in der Vakuumsonde;
(D) das Bewegen der Versiegelungsglieder in ihre geschlossenen Positionen, um die Versiegelungsglieder in Berührung mit der Außenseite des Zwischenbereichs des oberen Endes des Beutels zu bringen, um eine permanente Versiegelung zu bilden und eine Packung zu bilden;
(E) das Zurückziehen der Versiegelungsglieder und dabei das Halten der oberen und der unteren Backenglieder jeweils in ihren Schließstellungen; und
(F) das Bewegen der, oberen und der unteren Backenglieder jeweils in ihre Öffnungsstellungen, um die nunmehr versiegelte Packung aus der Evakuierungs- und Versiegelungskopfanordnung zu lösen.

Im Gegensatz zu dem zur Zeit verwendeten kommerziellen Verfahren, bei dem eine Glockenkammer verwendet wird, wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung eine Hohlsonde in den Beutel hinein geführt, so dass im wesentlichen nur Luft, die in dem Beutel eingeschlossen ist, beseitigt zu werden braucht. Es wurde festgestellt, dass sich bei einem Beutel mit 500 g geröstetem und gemahlenem Kaffee darin unter geeigneten Betriebsbedingungen eine Evakuierung in annähernd 3 Sekunden zustandebringen lässt. Außerdem vermindert sich die Pumpenleistung sehr stark im Vergleich zu dem Verfahren nach dem Stand der Technik, wobei der Leistungsbedarf zum Evakuieren solcher Beutel mit einer Geschwindigkeit von 300 Beuteln pro Minute zwischen etwa 1 kW und etwa 2 kW liegt.
Das versiegelbare Material, aus dem der Beutel gebildet wird, kann ein selbstklebendes (oder kaltversiegelndes) Material sein; in diesem Falle kann das Bilden einer Dichtung in Schritt (D) allein durch Ausbringen von Druck während der Berührung der Versiegelungsglieder mit der Außenseite des Zwischenbereichs des oberen Endes des Beutels erfolgen. Solche selbstklebenden Materialien sind den Fachleuten wohlbekannt. Alternativ und üblicher kann das versiegelbare Material ein heißversiegelbares Material umfassen. Normalerweise umfasst das versiegelbare Material ein Laminatfolienmaterial mit einer versiegelbaren Schicht, und der Beutel wird so gebildet, dass sich die Schicht aus versiegelbarem Material auf der Innenseite des Beutels befindet.
Wenn ein heißversiegelbares Material verwendet wird, wird das versiegelbare Material normalerweise so gewählt, dass es einen Erweichungspunkt aufweist, an dem es mit einer ähnlichen erweichten Schicht verklebt werden kann, und der niedriger als der Schmelzpunkt der anderen Schicht oder anderen Schichten des Beutels ist. In diesem Falle kann das Bilden einer Dichtung in Schritt (D) erfolgen, indem mit Hilfe von inneren elektrischen Heizmitteln Wärme an die Versiegelungsglieder geführt wird, so dass die Versiegelungsglieder auf einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes der versiegelbaren Schicht, jedoch unterhalb des Schmelzpunktes jeder anderen Schicht des Laminatstoffs gehalten werden, und indem die aufgeheizten Versiegelungsglieder mit einem Druck und für eine Zeit, die zum Bilden einer Wärmeversiegelung ausreicht, in Kontakt mit der Außenseite des Zwischenbereichs des oberen Endes des Beutel gepresst werden, um dadurch eine Packung zu bilden. Diese Zeit richtet sich nach solchen Faktoren wie der Dicke und der Wärmeleitfähigkeit des heißversiegelbaren Materials und ist ausreichend lang, um die Innenseiten des Beutels in dem Versiegelungsbereich lange genug zur Bildung einer Versiegelung, jedoch nicht so lange zu erweichen, dass eine andere Schicht des heißversiegelbaren Materials geschmolzen wird. Als Beispiel für ein geeignetes heißversiegelbares Material kann ein Laminatstoff aus rückseitig bedrucktem Polyethylenterephthalat, Polyethylen niedriger Dichte und abziehbarem Polyethylen niedriger Dichte genannt werden. Ein solcher Laminatstoff kann beispielsweise etwa 75 μm bis etwa 150 μm dick sein, beispielsweise etwa 100 μm dick sein. Den Fachleuten sind auch andere heißversiegelbare Materialien bekannt, die in Form von Bahnen zur Verfügung stehen und zu denen auch Laminatmaterialien mit einer dünnen Metallschicht darin gehören.
In einer besonders bevorzugten Form besitzt der Beutel eine rechteckige Bodenfläche, ein Paar von einander gegenüberliegenden längeren Wänden, die eine vordere Wand und eine hintere Wand für den Beutel bilden, und ein Paar von kürzeren Seitenwänden. In diesem Falle weist die fertige Packung im wesentlichen die Form eines rechteckigen Parallelepipeds auf.
In geeigneter Weise wird der Beutel aus einer Bahn aus heißversiegelbarem Folienmaterial ausgebildet, die zuerst zu einem Rohr mit einer Längsversiegelung, zweckmäßigerweise einer Längsrippenversiegelung geformt wird, indem Längskantenabschnitte der Bahn miteinander versiegelt werden. Zusätzlich zu der Längsversiegelung weist der Beutel auch eine untere Querrippenversiegelung auf; wenn der Beutel eine im wesentlichen parallelepipedische Packung bilden soll, kann die untere Rippenversiegelung mit einem Zwickel versehen werden. Die einzelnen Beutellängen werden nach dem Bilden der Längsrippenversiegelung und vor dem Befüllen von der Bahn getrennt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Beutel vorzugsweise in einem oben offenen Behälter gestützt, dessen Innenabmessungen im allgemeinen den Außenabmessungen und dem Querschnitt der Packung entsprechen. Vorzugsweise wird der Beutel vor dem Befüllen mit der Füllmenge aus einem zerkleinertem oder anderem fließfähigem Material in einen solchen oben offenen Behälter eingelegt. Der Beutel kann in diesem Falle in flacher Form in den oben offenen Behälter eingelegt und vor dem Befüllen auseinandergefaltet werden, während er in dem oben offenen Behälter liegt. Vorzugsweise wird der Beutel nach dem Befüllen mit einer Füllmenge aus einem zerkleinertem oder anderem fließfähigem Material einem Rüttel- oder einem Stampfvorgang oder beiden unterzogen, um das zerkleinerte oder andere fließfähige Material vor dem Evakuieren und Versiegeln zu verdichten und dabei mitzuhelfen, der Füllmenge in dem Beutel eine glatte obere Fläche zu verleihen.
Wenn die Packung eine im wesentlichen parallelepipedische Form aufweisen soll, ist auch der oben offene Behälter im wesentlichen parallelepipedisch und umschließt demgemäß den Beutel auf fünf Seiten und lässt nur die obere Seite offen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren befinden sich in Schritt (A) die oberen Backenglieder vorzugsweise zu Anfang in ihrer Öffnungsstellung, und dann beginnen sich die oberen Backenglieder vor dem Einleiten von Schritt (B) in Richtung zu ihrer Schließstellung zu bewegen. Vorzugsweise kommen die oberen Backenglieder vor dem Beginn des Evakuierens an ihrer Schließstellung an.
Die oberen Backenglieder sind an ihren einander zugewandten Innenseiten vorzugsweise, mit elastischen Pads versehen. Typischerweise messen solche elastischen Pads etwa 20 mm bis etwa 30 mm (beispielsweise etwa 25 mm) von oben nach unten an ihren einander berührenden Innenseiten. Der Beutel wird in Schritt (A) vorzugsweise so positioniert, dass sein oberer Rand ein klein wenig unterhalb, beispielsweise etwa 10 mm bis etwa 15 mm unterhalb, beispielsweise etwa 12,5 mm unterhalb, der Oberseite der elastischen Pads an den oberen Backengliedern liegt. Mithin berühren die oberen Abschnitte der elastischen Pads einander sowie die Außenseite der Hülse und sorgen für eine luftdichte Versiegelung oberhalb des oberen Randes des Beutels vor Beginn des Evakuierens, wenn sich die oberen Backenglieder schließen, um eine obere temporäre Versiegelung zu bilden.
Wenn die Packung eine im wesentlichen parallelepipedische Form aufweisen soll, kann die Evakuierungs- und Versiegelungskopfanordnung ferner zwei Zwickel bildende Gliedern umfassen, die in einer Richtung im wesentlichen rechtwinkelig zur Bewegungsrichtung der oberen Backenglieder zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar sind, in der die Zwickel bildenden Glieder die Außenflächen des Beutels berühren und Zwickel im Beutel bilden; bei dem erfindungsgemäßen Verfahren befinden sich die Zwickel bildenden Glieder vorzugsweise zu Anfang in ihrer Öffnungsstellung und bewegen sich in Richtung zu ihrer Schließstellung, wenn sich die oberen Backenglieder in Richtung zu ihrer Schließstellung bewegen, und dann werden die Zwickel bildenden Glieder in ihre Öffnungsstellung bewegt, bevor Schritt (D) beginnt. Es ist zweckmäßig, wenn die Zwickel bildenden Glieder an schwenkbar gelagerten Armen angebracht sind, um sich zwischen ihrer Öffnungs- und ihrer Schließstellung bogenförmig um eine im wesentlichen vertikale Achse zu bewegen. Solche Zwickel bildenden Glieder sind so angeordnet, dass sie nahe an dem oberen Ende des Beutels direkt unterhalb des Mittelbereichs, wo die Versiegelung gebildet werden soll, Zwickel bilden.
In Schritt (A) wird der Beutel vorzugsweise vertikal in bezug auf das untere Ende der Hülse so positioniert, dass die Oberfläche der Füllmenge aus einem fließfähigen Produkt in dem Beutel in einem ersten Abstand unterhalb des unteren Endes der Hülse in Entsprechung zu einer Position liegt, in der die Oberfläche der Füllmenge aus einem zerkleinerten oder anderem fließfähigem Material in dem Beutel ebenfalls unterhalb des unteren Endes der Hohlsonde in ihrer ausgefahrenen Position liegt, und dass der Beutel vor Beginn von Schritt (B) in eine angehobene Position angehoben wird, in der die Oberfläche der Füllmenge aus einem zerkleinertem oder anderem fließfähigem Produkt in dem Beutel in einem zweiten Abstand unterhalb des unteren Endes der Hülse liegt, wobei die angehobene Position eine derartige Position ist, dass sich die Oberfläche der Füllmenge in dem Beutel dann, wenn die Hohlsonde in ihre ausgefahrene Position bewegt wird, sehr nahe an dem unteren Ende der Hohlsonde befindet. Vorzugsweise in der angehobenen Position des oben offenen Behälters liegt die Oberfläche der Füllmenge aus einem zerkleinertem oder anderem fließfähigem Material in dem Beutel in einem zweiten Abstand unterhalb des Bodens der Hülse in Entsprechung zu einem dritten Abstand von weniger als etwa 1 cm unterhalb, beispielsweise von weniger als etwa 1 mm bis etwa 2 mm unterhalb, des unteren Endes der Hohlsonde in ihrer ausgefahrenen Position. Vorzugsweise in der angehobenen Position des Beutels berührt die Oberfläche der Füllmenge aus einem zerkleinerten oder anderem fließfähigem Material in dem Beutel gerade das untere Ende der Hohlsonde in ihrer ausgefahrenen Position. Weiterhin sind die unteren Backenglieder insbesondere dann, wenn das fließfähige Material ein zerkleinertes Produkt wie beispielsweise gerösteter und gemahlener Kaffee ist, vorzugsweise so ausgelegt, dass die Oberfläche der Füllmenge aus einem zerkleinerten oder anderem fließfähigem Material in dem Beutel in dessen angehobener Position und bei geschlossenen unteren Backengliedern das Material des Beutels gegen die Unterseite der unteren Backenglieder presst. Auf diese Weise kann der Kaffee oder ein anderes zerkleinertes Produkt nicht auf Grund des Austretens von Luft angehoben werden, wenn das Vakuum auf die Innenseite des Beutels aufgebracht wird, und des weiteren verbessern sich das Aussehen und die Rechteckigkeit der Oberseite des Beutels.
In Schritt (A) befinden sich die unteren Backenglieder vorzugsweise zu Anfang in ihrer Öffnungsstellung und werden vor Beginn von Schritt (B) in ihre geschlossene Position bewegt. Weiter vorzugsweise gelangen die unteren Backenglieder in ihre Schließstellung, nachdem die oberen Backenglieder in ihre Schließstellung gelangt sind, und noch mehr vorzugsweise gelangen sie in diese Schließstellung, bevor das Evakuieren beginnt. Die unteren Backenglieder können auf ihren einander zugewandten Vorderseiten mit elastischen Pads versehen sein, die in ihrer Schließstellung an dem unteren Bereich des Beutels angreifen und die Innenflächen des unteren Bereichs des Beutels elastisch gegen die Hohlsonde pressen, um eine innere temporäre Versiegelung zu bilden und dabei den Rückzug der Sonde aus ihrer ausgefahrenen Position in ihre zurückgezogene Position zu ermöglichen, bevor Schritt (D) beginnt.
Gewöhnlich wird die Hohlsonde vorzugsweise aus ihrer Sonde aus ihrer ausgefahrenen Position in ihre zurückgezogene Position bewegt, bevor die unteren Backenglieder in ihre Schließstellung gelangen.
Das Ende der Hohlsonde ist vorzugsweise mit einem schützenden Filter, einem Gazestreifen oder perforiertem Blech versehen, um das Eintreten von Teilchen des zerkleinerten oder eines anderen fließfähigen Produkts bis ins Innere der Hohlsonde zu verhindern, und in Schritt (B) wird das Vakuum vorzugsweise durch die Hohlsonde hindurch über einen Zeitraum aufgebracht, der zum Reduzieren des Drucks innerhalb des Beutels auf einen ersten verminderten Druck ausreicht, und dann wird eine vorgegebene kleine Menge eines Mediums, das aus Luft, Kohlendioxid, Stickstoff, wünschenswerten Aromaten und Gemischen derselben ausgewählt ist, in den Beutel eingeführt, um dadurch Teilchen des zerkleinerten oder eines anderen fließfähigen Produkt aus dem Filter, Gazestreifen oder perforiertem Blech zurück in den Beutel zu verdrängen und den Druck etwas auf einen zweiten verminderten Druck anzuheben. Diese Variation des erfindungsgemäßen Verfahrens hilft nicht nur dabei mit, das Ende der Hohlsonde sauber zu halten, sondern sie kann auch verwendet werden, um der versiegelten Packung wünschenswerte Eigenschaften zu verleihen, auch das Vermögen zum Freisetzen eines wünschenswerten verstärkten Aromaten, beispielsweise des gerösteten und gemahlenen Kaffees, wenn die Packung gerösteten und gemahlenen Kaffee enthält. Mithin kann beispielsweise, wenn eine kleine Menge eines wünschenswerten Aromatenanteils auf diese Weise in den Beutel eingebracht wird, der zweite Druck kleiner als etwa 200 Millibar absolut und vorzugsweise kleiner als etwa 100 Millibar absolut sein. In diesem Falle ist die fertige Packung immer noch eine Vakuumpackung. Andererseits kann, wenn die gewünschte Packung eine weiche, mit Gas gespülte Packung ist, ausreichend Inertgas (beispielsweise CO₂ oder N₂ oder ein Gemisch derselben) auf diese Weise in den Beutel zurückgeführt werden, um so zu einem zweiten Druck von mindestens 800 Millibar absolut bis hin zu atmosphärischem Druck oder von einigen Millibar darüber (beispielsweise von etwa 5 bis etwa 30 Millibar darüber) zu führen. Auf diese Weise kann der Inhalt der Packung in einer Inertgasatmosphäre gehalten werden und ist vor schädlichen Einwirkungen der Luft (beispielsweise der Oxidation durch O₂) geschützt.
Die Evakuierungs- und Versiegelungskopfanordnung kann als selbständiges Ausrüstungsteil verwendet werden. Als Alternative kann sie auf einem drehbaren Karussell angebracht werden, das um eine im wesentlichen vertikale Achse drehbar angeordnet und mit einer Vielzahl von stationären Kurvenbahnen versehen ist; die Bewegung der oberen Backenglieder, der unteren Backenglieder und der Versiegelungsglieder jeweils zwischen ihren Öffnungs- und Schließstellungen erfolgt in diesem Falle mit Hilfe von Kurvenstößeln, die mit den stationären Kurvenbahnen zusammenwirken und jeweils mit Betätigungsstäben verbunden sind. Typi-scherweise ist eine Vielzahl von Evakuierungs- und Versiegelungskopfanordnungen, bei spielsweise mindestens 30 Evakuierungs- und Versiegelungskopfanordnungen, auf dem Karussell angebracht. Wiederum kann eine Vielzahl von Evakuierungs- und Versiegelungskopfanordnungen auf einem Förderersystem angebracht werden und längs einem Weg mit einer gewünschten Form, beispielsweise einem ovalen Weg, befördert werden. Die verschiedenen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem Öffnen und dem Schließen der oberen. Backenglieder, der unteren Backenglieder und der Versiegelungsglieder sowie dem Ausfahren und dem Zurückziehen der Sonde und dem Betätigen eines den Evakuierungsschritt steuernden Ventils oder ebensolcher Ventile können unter Verwendung von Pneumatikzylindern ausgeführt werden. Als Alternative können die geeigneten Bewegungen, wenn die Evakuierungs- und Versiegelungskopfanordnung auf einem Karussell oder einem sich bewegenden Förderer angebracht ist, mit Hilfe von Schubstäben zustande gebracht werden, die mit Kurvenstößeln versehen sind, die auf geeigneten Kurvenbahnen wirken, die auf einer oder auf beiden Seiten der Bewegungsbahn der Evakuierungs- und Versiegelungskopfanordnung angebracht sind. Wenn Kurvenbahnen nur auf einer Seite der Evakuierungs- und Versiegelungskopfanordnung angebracht sind, kann die Öffnungs- und Schließbewegung der oberen Backenglieder, der Versiegelungsglieder und/oder der unteren Backenglieder zustande gebracht werden, indem eines der jeweiligen Glieder mit einem Betätigungstab verbunden wird, der den jeweiligen Kurvenstößel trägt und mit einer Zahnstange versehen ist, und das andere der jeweiligen Glieder mit einer anderen Stange verbunden wird, die ebenfalls mit einer Zahnstange versehen ist und mit einem Ritzel in Eingriff mit der Zahnstange auf dem jeweiligen Betätigungsstab zusammenwirken kann.
Wenn die Evakuierungs- und Versiegelungskopfanordnung ferner zwei Zwickel bildende Glieder umfasst, dann können diese so angeordnet werden, dass die Bewegung der Zwickel bildenden Glieder zwischen ihrer Öffnungs- und ihrer Schließstellung mit Hilfe eines entsprechenden Kurvenstößels erfolgt, der mit einer stationären Kurvenbahn zusammenwirkt und mit einem jeweiligen Hauptbetätigungsstab verbunden ist.
Bei einer Anordnung sind die Zwickel bildenden Glieder auf jeweiligen schwenkbar gelagerten Armen angebracht, die zwecks bogenförmiger Bewegung um eine im wesentlichen vertikale Achse zwischen ihrer Öffnungs- und ihrer Schließstellung jeweils auf einer jeweiligen vertikalen Achse befestigt sind, wobei die vertikalen Achsen jeweils ferner ein jeweiliges Ritzel tragen, und der jeweilige Betätigungsstab ist mit einem Paar von Zahnstangenabschnitten versehen, von denen jeder mit einem entsprechenden Ritzel auf einer der vertikalen Achsen zusammengreift.
Des weiteren kann sie so angeordnet werden, dass eines der oberen Backenglieder mit ihrem jeweiligen Hauptbetätigungsstab verbunden ist, während das andere obere Backenglied an einem Paar von Hilfsbetätigungsstäben befestigt ist und die vertikalen Achsen jeweils ein weiteres loses Ritzel tragen, das mit einem jeweiligen Zahnstangenabschnitt auf dem Hauptbetätigungsstab für die oberen Backenglieder und mit Zahnstangenabschnitten auf diesen Hilfsbetätigungsstäben zusammengreift, wobei durch die Bewegung des Hauptbetätigungsstabs für die oberen Backenglieder in einer Richtung bewirkt wird, dass sich die oberen Backenglieder in Richtung zu ihrer Schließstellung bewegen, und durch die Bewegung dieses Hauptbetätigungsstabs in der Gegenrichtung bewirkt wird, dass sich die oberen Backenglieder in Richtung zu ihrer Öffnungsstellung bewegen.
Auch kann eines der unteren Backenglieder mit seinem jeweiligen Betätigungsstab verbunden werden, während das andere untere Backenglied mit einem Paar von Hilfsbetätigungsstäben verbunden ist und die vertikalen Achsen jeweils ein weiteres loses Ritzel tragen, das mit einem jeweiligen Zahnstangenabschnitt auf dem Hauptbetätigungsstab für die unteren Backenglieder und mit Zahnstangenabschnitten auf diesen Hilfsbetätigungsstäben zusammengreift, wobei durch die Bewegung des Hauptbetätigungsstabs für die unteren Backenglieder in einer Richtung bewirkt wird, dass sich die unteren Backenglieder in Richtung zu ihrer Schließstellung bewegen, und durch die Bewegung dieses Hauptbetätigungsstabs in der Gegenrichtung bewirkt wird, dass sich die unteren Backenglieder in Richtung zu ihrer Öffnungsstellung bewegen.
Weiterhin kann eines der Versiegelungsglieder mit seinem jeweiligen Hauptbetätigungsstab verbunden werden, während das andere Versiegelungsglied mit einem Paar von Hilfsbetätigungsstäben verbunden ist und die vertikalen Achsen jeweils ein weiteres loses Ritzel tragen, das mit einem jeweiligen Zahnstangenabschnitt auf dem Hauptbetätigungsstab für die Versiegelungsglieder und mit Zahnstangenabschnitten auf diesen Hilfsbetätigungsstäben zusammengreift, wobei durch die Bewegung des Hauptbetätigungsstabs für die Versiegelungsglieder in einer Richtung bewirkt wird, dass sich die Versiegelungsglieder in Richtung zu ihrer Schließstellung bewegen, und durch die Bewegung dieses Hauptbetätigungsstabs in der Gegenrichtung bewirkt wird, dass sich die Versiegelungsglieder in Richtung zu ihrer Öffnungsstellung bewegen.
Ein weiteres bevorzugtes Merkmal der Erfindung ist, dass der Beutel in einem oben offenen Behälter abgestützt wird und der oben offene Behälter mit einem Kurvenstößel versehen ist, der mit einer jeweiligem Kurvenbahn zusammenwirkt, um eine vertikale Bewegung des oben offenen Behälters und des Beutels bei Bedarf während des Betätigungszyklus hervorzurufen. Der oben offene Behälter wird vorzugsweise von einem Förder synchron mit dem Karussell bewegt.
Mit der Erfindung wird ferner eine Vorrichtung zum Evakuieren und Versiegeln eines Beutels bereitgestellt, der eine Füllmenge aus einem fließfähigen Produkt enthält und aus einem versiegelbaren Material gebildet ist, um so eine versiegelte Packung mit den Merkmalen zu bilden, wie sie in Anspruch 10 erläutert sind.
Bevorzugte Merkmale der Vorrichtung sind in den Asprüchen 11–17 erläutert.
Die Vorrichtung umfasst vorzugsweise einen oben offenen Behälter, der in eine vertikale Position bewegbar ist, in der die Oberfläche der Füllmenge aus einem zerkleinerten oder anderem fließfähigem Produkt in dem Beutel in einem ersten Abstand unterhalb des unteren Endes der Hülse in Entsprechung zu einer Position liegt, in der die Oberfläche der Füllmenge aus einem fließfähigen Produkt in dem Beutel unterhalb des unteren Endes der Hohlsonde in ihrer ausgefahrenen Position liegt, und auch in eine angehobene Position angehoben wird, in der die Oberfläche der Füllmenge aus einem fließfähigem Produkt in dem Beutel in einem zweiten Abstand unterhalb des unteren Endes der Hülse liegt, wobei die angehobene Position eine derartige Position ist, dass sich die Oberfläche dieser Füllmenge in dem Beutel dann, wenn die Hohlsonde in ihre ausgefahrene Position bewegt wird, sehr nahe an dem unteren Ende der Hohlsonde befindet.
Um die Erfindung klar verständlich zu machen und leicht wirksam werden zu lassen, werden ein bevorzugtes Verfahren zum Evakuieren und Versiegeln eines Beutels, der eine Füllmenge aus einem zerkleinerten Produkt enthält und aus einem heißversiegelbaren Material gebildet ist, um so eine evakuierte, versiegelte, gemäß der Erfindung ausgeführte Packung zu bilden, sowie zwei Formen einer Vorrichtung zum Ausführen eines solchen Verfahrens bzw. zu dessen Modifizierung im folgenden nur beispielhaft an Hand der anliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Vakuum- und Versiegelungskopfanordnung einer Maschine zum Evakuieren und Versiegeln eines Beutels ist, der eine Füllmenge aus einem zerkleinerten Produkt enthält und aus einem heißversiegelbaren Material gebildet ist, um so eine evakuierte, versiegelte Packung zu bilden,
2 ein vertikaler Schnitt durch die Vakuum- und Versiegelungskopfversiegelungsanordnung gemäß 1 ist;
3 ein vertikaler Schnitt längs der Linie A–A gemäß 2, gemäß 4 oder gemäß 5 ist;
4 ein horizontaler Schnitt längs der Linie B–B gemäß 3 ist;
5 ein horizontaler Schnitt längs der Linie C–C gemäß 3 ist;
6 ein vertikaler Schnitt durch einen Teil der Anordnung gemäß 1 längs der Linie D–D gemäß 5 ist;
7 ein vertikaler Schnitt durch einen Teil der Anordnung gemäß 1 längs der Linie E–E gemäß 5 ist;
8 eine vergrößerte Ansicht eines Teils von 2 ist;
die 9 bis 16 verschiedene Stufen beim Evakuieren und Bilden der versiegelten Packung aus einem offenen Beutel darstellen, der eine Füllmenge aus einem zerkleinerten Material_; beispielsweise aus geröstetem und gemahlenem Kaffee, enthält und aus einem heißversiegelbarem Material gebildet ist;
17 ein vertikaler Schnitt durch eine weitere Form der Evakuierungs- und Versiegelungskopfanordnung ist;
18 eine Draufsicht von oben auf die Kopfanordnung gemäß 17 ist;
19 ein vertikaler Schnitt längs der Linie F–F gemäß 18 ist; und 20 eine Unterseitenansicht der Anordnung gemäß den 17 bis 19 ist, welche die Form der Hohlsonde und die Hülse zeigt, in der diese gleitet.
In 1 der Zeichnungen zeigt die Bezugsziffer 1 eine Vakuum- und Versiegelungskopfanordnung einer Maschine zum Evakuieren und Versiegeln eines Beutels, der eine Füllmenge aus einem zerkleinerten Produkt enthält und aus heißversiegelbarem Material gebildet ist, um eine versiegelte Packung zu bilden. In 1 ist nur ein Teil der Vakuum- und Versiegelungskopfanordnung 1 gezeigt. Die Anordnung 1 ist zweckmäßigerweise auf einem (nicht gezeigten) Karussell angebracht, das zwecks Drehung um eine vertikale Achse angeordnet ist und eine Anzahl von Anordnungen (insgesamt beispielsweise 30 oder mehr) trägt, die identisch mit Anordnung 1 sind.
Anordnung 1 umfasst ein oberes Glied 2, ein erstes Endglied 3 und ein zweites Endglied 4, die zusammen einen starren Rahmen der Anordnung 1 bilden. Durch die Blöcke 5 und 6 und das rohrförmige Glied 7 wird ein im allgemeinen zylindrisches Körperglied 8 gestützt. Wie in 2 ersichtlich ist, verläuft das rohrförmige Glied 7 durch das obere Glied 2 und weist einen Umfangsflansch 9 auf, gegen den eine Halteplatte 10 befestigt ist, um diesen fest in Position zu halten. Die Halteplatte 10 ist mit (in 2 nicht gezeigten) Schrauben an dem oberen Glied 2 befestigt.
Wie am besten aus 2 ersichtlich ist, ist in dem unteren Ende 11 des rohrförmigen Glieds 7 eine Hülse 12 mit im allgemeinen elliptischem Querschnitt angebracht. Innerhalb des rohrförmigen Glieds 7 ist eng anliegend ein inneres Glied 13 aufgenommen und weist eine an seinem unteren Ende befestigte Hohlsonde 14 auf. Das innere Glied 13 ist innerhalb des rohrförmigen Glieds 7 vertikal verschieblich, und die Hohlsonde 14 ist ebenfalls verschieblich innerhalb der Hülse 12 angebracht.
Die Bezugsziffer 15 zeigt eine Dichtung an dem unteren Ende des inneren Glieds 13 an; die Dichtung 15 ist in einer äußeren Umfangsnut an dem inneren Glied 13 aufgenommen. Eine ähnliche Dichtung 16 ist in einer entsprechenden äußeren Umfangsnut am oberen Ende des inneren Glieds 13 aufgenommen. Eine weitere Dichtung 17 ist in einer entsprechenden Umfangsnut an der Außenseite des rohrförmigen Glieds 7 aufgenommen. Die Dichtungen 15 und 16 sorgen für eine Versiegelung zwischen dem inneren Glied 13 und dem rohrförmigen Glied 7, während die Dichtung 17 für eine Versiegelung zwischen dem rohrförmigen Glied 7 und dem Körperglied 8 sorgt.
Das Körperglied 8 ist durch ein unteres Ventilkörperglied 18 eines das Vakuum betätigenden Ventils abgedeckt, in dessen Oberfläche ein unterer Lagerblock 19 angebracht ist. Oberhalb des unteren Ventilkörperglieds 18 ist ein oberes Ventilkörperglied 20 beabstandet, in dessen unterer Fläche ein oberer Lagerblock 21 angebracht ist. In der Oberseite des oberen Ventilkörperglieds 20 besteht eine Verbindung 22 zu einer Vakuumleitung 23, die zu einer (nicht gezeigten) Vakuumpumpe führt. Zwischen dem unteren Lagerblock 19 und dem oberen Lagerblock 21 ist verschieblich ein Gleitglied 24 mit einer Bohrung 25 angebracht. Bei Ausrichtung der Bohrung 25 mit entsprechenden Bohrungen 26 und 27 in dem unteren Lagerblock 19 bzw. dem unteren Ventilkörperglied 18 und mit entsprechenden Bohrungen 28 und 29 in dem oberen Lagerblock 21 bzw. dem oberen Ventilkörperglied 20 kann die Sonde 14 in der in 2 gezeigten Weise in Verbindung mit der Vakuumleitung 23 gebracht werden.
Das innere Glied 13 wird mit Hilfe einer gegabelten Kurbel 30, die auf einem schwenkbaren Stift 31 gelagert ist, in Bewegung gesetzt. Jeder Arm des gegabelten Endes der Kurbel 30 trägt einen nach innen gerichteten Stift 32, der eine (nicht gezeigte) Laufbahnrolle trägt, die an dem inneren Glied 13 angreift. Die gegabelte Beschaffenheit der Kurbel 30 ist deutlich aus 1 erkennbar, die auch einen der Stifte 32 zeigt. Die Kurbel 30 ist an ihrem oberen Ende, wie aus 2 ersichtlich ist, mit einem Schlitz 33 versehen, der einen Stift 34 aufnimmt; der Stift 34 ist an einem Betätigungsstab 35 befestigt, der verschieblich in einem hinteren Block 36 gelagert ist. Angrenzend an sein vorderes Ende trägt der Betätigungsstab 35 einen Bund 37, der gegen ein Ende einer Druckfeder 38 anliegt, deren anderes Ende gegen eine Unterlegscheibe 39 an dem Betätigungsstab 35 anliegt, um den Betätigungsstab 35 in seine vordere Position, d. h. in der in 2 dargestellten Weise nach links, vorzuspannen. Das rückwärtige Ende der Druckfeder 38 und die Unterlegscheibe 39 sind in einer Ausnehmung in dem hinteren Block 36 aufgenommen. An seinem rückwärtigen Ende ist der Stab 35 mit einem Kurvenstößel 41 versehen, der in einer Kurvenbahn 42 der stationären ersten Kurve 43 aufgenommen ist. Wenn sich das Karussell um seine vertikale Achse dreht, dann bewegt sich der Kurvenstößel 41 nach innen und außen, um den Betätigungsstab 35 zu bewegen und die Kurbel 30 aus der in durchgehenden Linien gezeigten Position in 2, in welcher die Sonde 14 ausgefahren ist, in die in gestrichelten Linien angezeigte Position zu bewegen, in der das innere Glied 13 angehoben wird, um die Sonde 14 im wesentlichen ganz in die Hülse 12 und somit in ihre obere Position einzuziehen.
Oberhalb des Betätigungsstabs 35 ist in dem hinteren Block 36 verschieblich ein zweiter Betätigungsstab 44 angebracht; dieser trägt an seinem hinteren Ende einen Kurvenstößel 45, der in einer Kurvenbahn 46 einer zweiten stationären Kurve 47 läuft. Das vordere Ende des Betätigungsstabs 44 ist mit dem Gleitglied 24 des Vakuumbetätigungsventils verbunden. Wenn sich das Karussell um die vertikale Achse dreht, dann bewegt sich der Betätigungsstab 44 hinein und heraus, um den von Bohrungen 25, 26, 27, 28 und 29 gebildeten Durchgang durch das Vakuumbetätigungsventil zu öffnen und zu schließen und dadurch in den geeigneten Augenblicken in dem Funktionszyklus periodisch ein Vakuum auf die Sonde 14 aufzubringen.
In der in 3 gezeigten Weise ist auf Achsen 50, 51, die vertikal in einem Endglied 4 gelagert sind, ein Armpaar 48, 49 gelagert. Die Arme 48, 49 tragen an ihren freien Enden jeweils Zwickel bildende Glieder 52, 53. Auf den Achsen 50, 51 sind Zapfen 54, 55 befestigt und greifen in der in 4 gezeigten Weise in Zahnstangen 56, 57 an einem Betätigungsstab 58 ein, der in dem Element 4 verschieblich ist. Der Stab 58 trägt seinem rückwärtigen Ende einen Kurvenstößel 59 an (siehe 2); dieser Kurvenstößel 59 greift in eine Kurvenbahn 60 an einer dritten stationären Kurve 61 ein. (Zur Vereinfachung von 2 ist die Zahnstange 56 in dieser Figur nicht gezeigt). Wenn sich das Karussell um seine vertikale Achse dreht, dann bewegt sich der Kurvenstößel 59 hinein und heraus und folgt dabei der Kurvenbahn 60 an der dritten Kurve 61 in den geeigneten Augenblicken in dem Funktionszyklus, um die Achsen 50, 51 in Drehung zu versetzen und die Zwickel bildenden Glieder 52, 53 in dem geeigneten Augenblick in dem Funktionszyklus in Eingriff mit den Seitenwänden einer (in 1 bis 3 nicht gezeigten) offenen Packung zu bewegen, um so nahe an dem oberen Ende der Packung einen Zwickel zu bilden und sich wieder nach außen zu bewegen.
Unterhalb des Betätigungsstabs 58 ist verschieblich in Glied 4 ein weiterer Betätigungsstab 62 angebracht, der an seinem rückwärtigen Ende einen Kurvenstößel 63 trägt, der in einer Kurvenbahn 64 einer vierten stationären Kurve 65 läuft. Der Betätigungsstab 62 betätigt ein Paar von oberen Greifbacken, die allgemein bei 66, 67 in den 1 und 2 angezeigt sind, mit einem Mechanismus, der ausführlicher in 5 gezeigt ist. An dem Betätigungsstab 62 ist ein Paar von Zahnstangen 68, 69 gebildet; diese stehen in Eingriff mit entsprechenden Ritzeln 70, 71, die jeweils locker auf vertikalen Achsen 50, 51 gelagert sind. Die Ritzel 70, 71 wirken ihrerseits auf Zahnstangen 72, 73 an Zahnstangen 74, 75 ein, die nahe an ihren vorderen Enden (d. h. den linken Enden in den 1, 2 und 5) mit einem Bügel 76 verbunden sind, der einen Teil des oberen Greifbackens 67 bildet. Ein Stützglied 77 des oberen Greifbackens 67 ist an dem vorderen Ende des Betätigungsstabs 62 mit Hilfe eines Stifts 78 befestigt, auf dessen Schaft eine Druckfeder 79 angebracht ist (siehe 5), die das Stützglied 77 in Richtung nach vorn, d. h. in der in 5 gezeigten Weise nach links, vorspannt. Das Stützglied 77 kann auf den Stäben 74, 75 gleiten. Wenn infolgedessen, dass der Kurvenstößel 63 vorwärts (d. h. in den 2 und 5 nach links) geschoben wird, wird der Backen 66 vorwärts bewegt, die Zahnstangentriebe 68, 69, 70, 71, 72 und 73 bewirken eine entsprechende Rückwärtsbewegung (d. h. in 5 nach rechts) der Stäbe 74, 75 und bewegen daher die Stäbe 74, 75 in der Gegenrichtung zum Betätigungsstab 62 und lassen die oberen Greifbacken 66 und 67 schließen.
In 5 trägt das Stützglied 77 des oberen Greifbackens 66 eine Backenplatte 80. Ein ähnliches Stützglied 81 ist mit Hilfe eines Stifts 82 und einer Druckfeder 83 in ähnlicher Weise unverlierbar auf der rückwärtigen Seite des Bü-gels 76 angebracht und trägt eine Backenplatte 84. Die Backenplatten 80 und 84 umfassen jeweils Druckpads, die aus elastischem Material, beispielweise aus Gummi oder elastischem geschlossenzelligem Polyurethanschaumstoff, hergestellt oder mit diesem beschichtet sind. Diese elastischen Pads messen von oben nach unten auf ihren einander berührenden Flächen etwa 25 mm.
Die 2, 4 und 5 stellen obere Greifbacken 66 und 67 in ihrer Öffnungsstellung dar; in ihrer Schließstellung können sie einander gegenüberliegende Abschnitte eines oberen Endes eines zwischen ihnen platzierten Beutels berühren und diese gegen die Außenseite der Hülse 12 in Anlage bringen.
Unterhalb des Betätigungsstabs 62 ist in Block 4 verschieblich ein weiterer Betätigungsstab 85 angebracht. Dieser trägt an seinem vorderen Ende eine Trägerplatte 86, die von einem Stift 87 ähnlich dem Stift 78 gehalten wird und von einer (nicht gezeigten) Druckfeder ähnlich der Druckfeder 79 nach vorn, d. h. in der in 2 gezeigten Weise nach links, vorgespannt wird. Auf der Trägerplatte 86 ist ein aufheizbarer Versiegelungsbacken 88 angebracht. Der aufheizbare Versiegelungsbacken 88 weist eine herkömmliche Konstruktion auf und ist mit (nicht gezeigten) inneren elektrischen Heizelementen und mit einer (nicht gezeigten) thermostatischen Regelvorrichtung versehen, so dass während des Versiegelungsschritts eine vorgegebene Versiegelungstemperatur des Backens 88 aufrechterhalten wird.
Zu der Trägerplatte 86 weisend und unterhalb des Stützglieds 81 befindet sich ein weiteres Stützglied 89 für einen zweiten Heizbacken 90, der im wesentlichen eine identische Konstruktion wie der Heizbacken 88 aufweist. Das Stützglied 89 ist mit Hilfe einer Schraube 92 elastisch mit einem Bügel 91 verbunden. Eine Druckfeder 93 auf dem Schaft der Schraube 92 spannt die Trägerplatte 89 elastisch von dem Bügel 91 weg.
Der Betätigungsstab 85 ist ebenfalls mit (bei 94, 95 in 3 angezeigten) Zahnstangen ähnlich den Zahnstangen 68, 69 versehen, die in Eingriff mit Ritzeln 96, 97 stehen, die locker auf vertikalen Achsen 50, 51 gelagert sind. Die Ritzel 96, 97 stehen auch in Eingriff mit Zahnstangen 98, 99, die auf Stäben 100, 101 vorgesehen sind. Die Stäbe 100, 101 wirken in ähnlicher Weise wie die Stäbe 74, 75; daher führt die Vorwärtsbewegung des Betätigungsstabs 85 unter der Einwirkung des sich entgegen der Kurvenbahn 103 an der stationären Kurvenplatte 104 bewegenden Kurvenstößels 102 zu einer Vorwärtsbewegung (d. h. einer Bewegung nach links in der in den 2, 4 und 8 gezeigten Weise) des Versiegelungsbackens 88 und zu einer Rückwärtsbewegung (d. h. einer Bewegung nach rechts in der in den 2, 4 und 8 gezeigten Weise) des Versiegelungsbackens 90. In der Schließstellung der Versiegelungsbacken 88 und 90 können diese einander gegenüberliegende Abschnitte eines Zwischenbereichs des oberen Endes eines unter der Anordnung platzierten Beutels berühren, wobei dieser Zwischenbereich unter dem oberen Ende des Beutels liegt.
Es ist ein weiterer Betätigungsstab 105 vorhanden, der verschieblich in Block 4 unter dem Betätigungsstab 85 angebracht ist. Dieser trägt an seinem rückwärtigen Ende einen Kurvenstößel 106, der in einer Kurvenbahn 107 in einer stationären Kurvenplatte 108 läuft. Er weist ebenfalls zwei daran gebildete Zahnstangen 109, 110 auf, die in Eingriff mit Ritzeln 111, 112 stehen, die sich frei auf vertikalen Achsen 50, 51 drehen. Die Ritzel 111, 112 stehen ihrerseits in Eingriff mit Zahnstangen 113, 114 auf Stangen 115, 116. An dem vorderen Ende des Betätigungsstabs 105 ist elastisch eine Stützplatte 117 befestigt; diese ist mit Hilfe einer Schraube 118 angeordnet, auf deren Schaft eine Druckfeder 119 positioniert ist. Auf der Stützplatte 117 ist ein elastisches Pad 120 angebracht, das mit Gummi oder einem geschlossenzelligen flexiblen Polyurethanschaumstoff beschichtet ist; dieses ist mit Hilfe einer Schraube 121 an der Stützplatte 117 befestigt. Zu der Stützplatte 117 weist eine zweite, ähnliche Stützplatte 122 mit einem elastischen Pad 123 ähnlich dem Pad 120. Die Stützplatte 122 ist mit Hilfe einer Schraube 125 und einer Druckfeder 126 elastisch auf einem starren Trägerglied 124 befestigt. Die Pads 120 und 123 bilden ein unteres Paar von Greifbacken, die elastisch einander gegenüberliegende Abschnitte eines unteren Bereichs eines in geeigneter Weise unter der Anordnung 1 positionierten Beutels ergreifen können, wobei dieser untere Bereich unter dem Zwischenbereich angrenzend an die Heiz- und Versiegelungsbacken 88 und 90, jedoch oberhalb der Oberfläche einer Füllmenge aus einem zerkleinerte Produkt, beispielsweise geröstetem und gemahlenem Kaffee, in dem Beutel liegt. In ihrer Schließstellung können die Pads 120 und 123 der unteren Greifbacken den vorerwähnten unteren Bereich des Beutels gegen die Sonde 14 drücken; durch sie kann jedoch noch in deren Schließstellung die Sonde 14 zurückgezogen werden. Wenn sich der Kurvenstößel 106 auf Grund der Drehung des Karussells um den Umfang der stationären Kurvenplatte 108 herum in der Kurvenbahn 107 vorwärts und rückwärts bewegt, dann werden die unteren Greiflbacken durch die Anordnung von Zahnstangen und Stäben in Abhängigkeit von der augenblicklichen radialen Position des Kurvenstößels 106 in bezug auf die vertikale Drehungsachse des Karussells geöffnet und geschlossen.
Wie aus 8 ersichtlich ist, weist die Sonde 14 ein offenes unteres Ende auf, das wünschenswerterweise mit einem Stück Feindrahtgaze 127 aus perforiertem Blech bedeckt ist; dieses sollte so gewählt werden, dass die Öffnungen darin eine ähnliche Größenordnung wie die Größe der meisten Teilchen des zu verpackenden zerkleinerten Produkts aufweisen. Auf diese Weise wird die Gefahr minimiert, dass disperses Material in das Vakuumsystem hinein gesaugt wird, und dabei wird sichergestellt, dass das Ende der Hohlsonde 14 nicht so mit Kaffee oder mit Teilchen eines anderen zerkleinerten Materials verstopft wird, dass das Evakuieren des Beutels ungebührlich behindert wird. Wenn das zu verpackende zerkleinerte Produkt gerösteter und gemahlener Kaffee ist, kann die Drahtgaze beispielsweise etwa 100 bis etwa 120 Drähte pro Zoll (etwa 39 bis etwa 47 Drähte pro cm) aufweisen, was einer Gazeöffnungsgröße von etwa 0,1 mm bis etwa 0,5 mm entspricht. Wird ein perforiertes Blech verwendet, können die Öffnungen darin beispielweise die Form von Schlitzen annehmen; geeignete Abmessungen solcher schlitzförmiger Öffnungen sind etwa 5 mm Länge und etwa 0,35 mm Breite, wenn das zerkleinerte Material gerösteter und gemahlener Kaffee ist.
In 8 ist auch eine kleine Bohrung 128 zu sehen, die durch den Boden des inneren Glieds 13 hindurch gebohrt ist. Unter ihrem unteren Ende befindet sich eine etwas größere Bohrung 129 in einem Endstück 130; diese größere Bohrung 129 enthält ein Gummipad 131, das dazu dient, die Bohrung 128 auf bestimmten Stufen während der Abfolge des Vorgangs abzudichten. Ebenfalls in 8 ist eine der Schrauben 132 zu sehen, welche die Halteplatte 10 festhält.
Nunmehr wird das Verfahren zur Betätigung der Anordnung 1 an Hand der 9 bis 16 weiter erläutert. Diese Figuren wurden vereinfacht, damit der Leser die Abfolge des Vorgangs leichter verfolgen kann. In den 9 bis 16 sind die verschiedenen Betätigungsstäbe, Kurvenstößel, Kurvenplatten, Zahnstangentriebe und dergleichen weggelassen. Des weiteren sind die oberen Greifbacken 66, 67 und deren Träger jeweils in vereinfachter Weise als unitärer Block dargestellt; diese Blöcke sind in den 9 bis 16 mit UJ bezeichnet. In ähnlicher Weise sind die Heizbacken 88, 90 und deren Träger als unitäre Blöcke HJ gezeigt. Ebenso sind die elastischen Pads 120, 123 und deren Träger, welche die unteren Greifbacken der Anordnung 1 bilden, bei LJ angegeben.
Zu Beginn des Evakuierens und Versiegelns eines Beutels 133, der eine Füllmenge 134 aus einem zerkleinerten Produkt wie beispielsweise geröstetem und gemahlenem Kaffee enthält, wird der Beutel 133 in einem oben offenen (nicht gezeigten) Behälter oder Halter getragen, dessen oberes Ende aus der Oberseite des Halters vorsteht. Der Halter selbst wird von einem sich synchron mit dem Karussell bewegenden (nicht gezeigten) Förderband getragen, so dass er bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens direkt unter der Anordnung 1 auf dem Karussell positioniert ist. In der Ausgangsposition des Verfahrens, die in 9 gezeigt ist, befindet sich der Beutel 133 unter der Anordnung 1, und die oberen Backen UJ sind geöffnet wie auch die Heizbacken HJ und die unteren Backen LJ. Die Zwickel bildenden Glieder 52, 53 befinden sich ebenfalls in ihren Öffnungsstellungen, wie in 9 gezeigt ist.
Der Beutel 133 wird aus einem heißversiegelbaren Kunststoffmaterial gebildet, beispielsweise aus Laminatstoff aus rückseitig bedrucktem Polyethylenterephthalat, Polyethylen niedriger Dichte und abziehbarem Polyethylen niedriger Dichte mit einer Gesamtdicke von etwa 100 μm. Der Beutel 133 wird so gebildet, dass sich das abziehbare Polyethylen niedriger Dichte auf der Innenseite desselben befindet. Der Beutel 133 weist einen ebenen, mit Zwickel versehenen Boden mit einer Bodenversiegelung 135 sowie mit einer Längsseitenversiegelung 136 auf. Die allgemeine Form des geöffneten Beutels 133 ist die eines rechteckigen Parallelepipeds.
Als nächstes wird der Beutel 133 in seinem oben offenen Behälter oder Halter in der in 10 gezeigten Weise angehoben, so dass das offene obere Ende des Beutels 133 die Hülse umgibt und zwischen den oberen Backen UJ, den Heizbacken HJ und den unteren Backen LJ liegt, während sich die Oberfläche der Füllmenge 134 immer noch einige Zentimeter unterhalb des oberen Endes der Hülse 12 befindet. Des weiteren liegt der obere Rand 137 des Beutels 133 zu diesem Zeitpunkt auf einer solchen Höhe, dass dann, wenn sich die oberen Greifbacken UJ schließlich schließen und dadurch bewirken, dass sich das Beutelmaterial über die Füllmenge 134 nach innen faltet, der obere Rand 137 des Beutels 133 in der Schließstellung der oberen Greifbacken UJ einige Millimeter unterhalb, d. h. etwa 12,5 mm unterhalb, der Oberkanten der Klauen UJ liegt. Mithin liegt der obere Rand 137 des Beutels 133 in dieser Position etwa auf halbem Wege an den Backen UJ nach unten. Auf diese Weise wird die Gefahr, dass sich das Beutelmaterial bei den nachfolgenden Beutelverschließschritten zwischen dem unteren Ende des rohrförmigen Glieds 7 und den oberen Klauen UJ festklemmt, und daher die Gefahr vermieden, dass dadurch das obere Ende der fertigen versiegelten Packung beschädigt wird. Außerdem berühren durch das Positionieren des oberen Randes 137 unterhalb der Oberkanten der Klauen UJ die Teile der Druckpads der Backenplatten 80 und 84 oberhalb des oberen Randes 137 einander und bilden eine äußere temporäre Versiegelung ober halb des oberen Randes 137 vor dem Beginn des Evakuierens. Da ein Kontakt von Gummi zu Gummi (oder Schaumstoff zu Schaumstoff zwischen den oberen Teilen der Druckpads an den Backen UJ erfolgen kann, erhält man eine bessere Versiegelung. In der angehobenen Position des Beutels 133 liegt die Oberfläche der Füllmenge 134 unterhalb des unteren Endes der Hülse 12 auf einer derartigen Höhe, dass dann, wenn die Hohlsonde 14 in ihre ausgefahrene Position bewegt wird, die Oberfläche der Füllmenge 134 sehr nahe an dem oder vorzugsweise in Kontakt mit dem unteren Ende der Hohlsonde 14 liegt. Weiterhin drückt in der angehobenen Position des Beutels 133, wenn die unteren Backenglieder LJ geschlossen sind, die Oberfläche der Füllmenge 134 das Material des Beutels 133 gegen die Unterseite der unteren Backenglieder LJ. Auf diese Weise kann der Kaffee nicht auf Grund des Austretens von Luft angehoben werden, wenn das Vakuum durch die Hohlsonde 14 hindurch auf die Innenseite des Beutels 133 aufgebracht wird. Des weiteren wird der Kaffee in dem Beutel durch das Beutelmaterial gegen die Unterseite der unteren Backen LJ gedrückt, so dass der Oberseite der Packung nach dem Evakuieren ein ordentlich rechteckiges Aussehen verliehen wird. Daher erhält die evakuierte Packung ein ordentliches parallelepipedisches Aussehen.
Dann wird der Betätigungsstab 58 von seinem Kurvenstößel 59 vorwärts bewegt, wenn er der stationären Kurvenbahn 60 folgt, so dass er eine Bewegung der Zwickel bildenden Glieder 52, 53 nach innen in Richtung zueinander hervorruft, wodurch die Oberseite des Beutels 133 über dem Oberteil der Füllmenge 134 geschlossen zu werden beginnt. Am Ende dieses Schritts ist die Position so, wie in 11 dargestellt.
Das ordentliche Verschließen der Oberseite des Beutels 133 über dem Oberteil der Füllmenge 134 und die Bildung eines Zwickels läßt sich erleichtern, wenn der Beutel 133 während seines Bildens längs seiner vertikalen Ecken 138, 139, 140 und 141 und längs den Längslinien 142, 143 vorgeknickt wurde, wo Knicke erforderlich sind, um einen Zwickel im Oberteil der Packung zu bilden.
Im nächsten Schritt bewegt sich der Betätigungsstab 35 vorwärts, so dass die Vakuumsonde 14 in ihre untere ausgestreckte Position ausgefahren wird, in der ihr unteres Ende unterhalb des unteren Endes der Hülse 12 in das Oberteil des Beutels 133, das nunmehr mit Zwickel versehen wird, bis zu einer Stelle hineinragt, die etwa 10 mm bis etwa 15 mm oberhalb der Oberfläche der Füllmenge 134 liegt. In dieser ausgefahrenen Position des Endes der Bohrung 128 wird dadurch verhindert, dass ein Vakuum auf den Zwischenraum zwischen Sonde 14 und Hülse 12 aufgebracht wird. Des weiteren bewegt sich der Betätigungsstab 62 vorwärts, so dass sich die oberen Backen UJ schließen, bis sie entsprechende einander gegenüberliegende Abschnitte der Außenseite des Beutels 133 berühren und diese gegen die Hülse in Anlage bringen. Da der obere Rand 137 des Beutels 133 etwa 12,5 mm unterhalb der Oberseite der oberen Backen UJ liegt, berühren die oberen Abschnitte der elastischen Druckpads der Backenplatten 80 und 84 einander, um eine luftdichte äußere temporäre Versiegelung oberhalb des Beutels 133 zu bilden. Die Betätigungsstange 105 bewegt sich ebenfalls vorwärts und ruft dadurch auch ein Schließen der unteren Backen LJ hervor, so dass diese einen unteren Bereich des Beutels 133 unterhalb des oberen Endes des Beutels 133, jedoch oberhalb der Oberfläche der Füllmenge 134 geschlossen halten und damit eine innere temporäre Versiegelung bilden. Gleichzeitig wird der Betätigungsstab 58 nach hinten zurückgezogen, so dass die Zwickel bildenden Glieder 52 und 53 zurückgezogen werden. Nunmehr ist die Situation so, wie in 12 dargestellt.
Nunmehr wird der Beutel 133 in seinem Halter angehoben, bis das untere Ende der Vakuumsonde 14 und die Gaze oder das perforierte Blech 127 in Kontakt mit der Oberfläche der Füllmenge 134 stehen oder sich gerade über ihr, beispielsweise um nicht mehr als etwa 1 mm bis etwa 2 mm über ihr, befinden. 13 zeigt die Position auf dieser Stufe. Der Betätigungsstab 44 wird in die in 2 dargestellte Position vorwärts bewegt, um die Vakuumleitung 23 über das rohrförmige Glied 7 mit der Vakuumsonde 14 zu verbinden. Mithin wird ein Vakuum auf den In nenraum des Beutels 133 aufgebracht. Bei einem typischen Evakuierungsverfahren wird ein Vakuum von etwa 950 Millibar in den Beutel 133 eingebracht (was einem absoluten Druck von etwa 50 Millibar absolut innerhalb des Beutels 133 unter der Annahme entspricht, dass der atmosphärische Druck etwa 1 Bar beträgt).
Da die Gaze oder das perforierte Blech 127 so nahe an der Oberfläche der Füllmenge 134 aus Kaffee in dem Beutel 133 liegt, erreicht kein Kaffee in dem Oberflächenabschnitt der Füllmenge 134, der durch während des Evakuierens des Beutels 133 aus dem Innenraum der Füllmenge 134 austretende Luft gestört wird, eine hohe Geschwindigkeit. Daher werden die Verstopfung der Gaze oder des perforierten Blechs 127 durch Kaffeekörnchen und jedes Problem vermieden, das durch das massenhafte Anheben der Füllmenge 134 aus Kaffee hervorgerufen wird.
Nachdem das Evakuieren des Beutels 133 abgeschlossen ist, kann das Gleitglied 24 bei Bedarf so bewegt werden, dass die Verbindung zwischen dem Innenraum des Beutels 133 und der Vakuumleitung 23 abgeschnitten wird. Dann kann eine kleine Menge eines Inertgases, beispielsweise Kohlendioxid oder Stickstoff, oder ein wünschenswerter Kaffeearomatenanteil durch eine (nicht gezeigte) Öffnung in den Innenraum des rohrförmigen Glieds 7 und daher in den Beutel 133 zurückgeführt werden. Typischerweise fällt das Vakuum in dem Beutel 133 etwas ab; mithin kann dann, wenn zu Anfang ein Vakuum von etwa 950 Millibar auf den Beutel 133 aufgebracht wird (was einem absoluten Druck von etwa 50 Millibar entspricht), das nach dem Rückführen auf den Innenraum des Beutels 133 aufgebrachte Vakuum etwa 920 Millibar betragen, was einem absoluten Druck von etwa 80 Millibar entspricht. Neben dem Einführen von wünschenswerten Materialien, beispielsweise von Inertgas oder Aromatenbestandteilen, in den Beutel 133 wird durch Verwendung der Rückführung dabei mitgeholfen, etwaige Kaffeeteilchen an der Unterseite der Gaze oder des perforierten Blechs 127 zurück in den Beutel 133 zu verdrängen.
Während die oberen Backen UJ und die unteren Backen LJ geschlossen gehalten werden, wird die Hohlsonde 14 zurückgezogen. Wenn sich das innere Glied 13 zu heben beginnt, um die Hohlsonde 14 zurückzuziehen, wird die Bohrung 128 geöffnet, da sich ihr unteres Ende von dem Gummipad 131 abhebt, und das innere Glied 13 kann angehoben werden, ohne ein noch größeres Vakuum zwischen dem inneren Glied 13 und dem Endstück 130 zu schaffen, da durch die Bohrung 128 nunmehr ein Druckausgleich über das untere Ende des inneren Glieds 13 ermöglicht wird.
Wenn die Hohlsonde 14 vollständig zurückgezogen ist, ist die Situation so, wie in 14 dargestellt.
Dann schließen sich die Heizbacken HJ unter der Einwirkung des Betätigungsstabs 85. Die Situation ist dann so, wie in 15 dargestellt. Der von den Heizbacken HJ ausgeübte Druck in Kombination mit der hohen Temperatur der Heizflächen derselben hat zur Folge, dass die heißversiegelbaren Innenseiten des Beutels weich werden oder ausreichend schmelzen, um eine sichere Wärmeversiegelung 144 für die fertige Packung zu bilden. Während dieses Versiegelungsschritts ist bei Verwendung der Rückführung das Vakuum in der Sonde 14 höher (d. h. der absolute Druck ist höher) als im Innenraum des Beutels 133. Nach einer ausreichenden Verweilzeit, damit die Wärme die vier Lagen in dem Zwickelbereich an der Oberseite des Beutels 133 ausreichend durchdringen und eine zuverlässige Bildung der Wärmeversiegelung ermöglichen kann, kann die Verbindung zu der Vakuumleitung 23 wieder hergestellt werden, indem das Gleitglied 24 unter der Einwirkung des Betätigungsstabs 44 bewegt wird, bevor sich die Heizbacken HJ wieder öffnen. Durch Wiederherstellung des vollständigen Vakuums an dieser Stelle in dem Funktionszyklus wird dabei mitgeholfen, die Seitenwände des Beutels im Bereich der noch warmen Versiegelung zusammenzuhalten, wenn sich die Heizbacken HJ öffnen, wodurch bei der Bildung einer ordnungsgemäßen permanenten Versiegelung mitgeholfen wird. Des weiteren bewegen sich die Betätigungsstäbe 85, 62 und 105 rückwärts (d. h. in der in 2 gezeigten Weise nach rechts), damit sich die Heizbacken HJ und danach die oberen Backen UJ und die unteren Backen LJ öffnen, wo durch der versiegelte Beutel 133 als fertige Packung in der in 16 gezeigten Weise abfallen kann.
Das Karussell dreht sich weiter und durchläuft eine Reinigungsstation, an der ein Luftgebläse und/oder eine Luftbürste zum Reinigen von etwaigen Kaffeekörnchen verwendet werden kann, die noch an der Gaze oder dem perforierten Blech 127 haften, bevor es wieder an die erste Station entsprechend 9 gelangt.
Bei dem Verfahren, das an Hand der 9 bis 16 dargestellt ist, wird die Sonde 14 zuerst in einem Augenblick zwischen der Stufe gemäß 11 und derjenigen gemäß 12 ausgefahren. Sie kann auch früher als an diesem ausgefahren werden. Beispielsweise kann sie schon zu Beginn der Abfolge auf der Stufe gemäß 9 abgesenkt werden.
Bei der dargestellten Evakuierungs- und Versiegelungskopfanordnung werden die oberen Backen UJ, die Heizbacken HJ und die unteren Backen LJ usw. mit Hilfe einer Reihe von Betätigungsstäben, Zahnstangen und Ritzeln mit Hilfe der sich entgegen den Kurvenbahnen bewegenden Kurvenstößel in Bewegung gesetzt. Wenn die Anordnung ist selbständige Einheit verwendet werden soll, so kann die Bewegung alternativ mit Hilfe von Pneumatikkolben und -zylindern zustandegebracht werden. Wenn die Evakuierungs- und Versiegelungskopfanordnung bewegbar sein soll, indem sie beispielsweise auf einem drehbaren Karussell oder auf einem sich bewegenden Förderer angebracht wird, dann können jeder obere Backen UJ, jeder Heizbacken HJ und jeder untere Backen LJ usw. anstatt mit Hilfe von Betätigungsstäben, Zahnstangen und Ritzeln durch einen einzelnen Betätigungsstab bewegt werden, der jeweils mit einem Kurvenstößel versehen ist, der mit einer von einem Paar von entsprechenden Kurvenbahnen zusammenwirkt, von denen je eine auf jeder Seite der Bewegungsbahn der Anordnung angebracht ist.
Bei dem oben beschriebenen Verfahren wird erläutert, wie der Beutel 133 evakuiert werden kann und dann eine kleine Menge eines wünschenswerten Aromatenanteils oder eines Inertgases (beispielsweise CO₂ oder N₂) oder von Luft in den Beutel 133 zurückgeführt werden kann, um so das Vakuum innerhalb des Beutels 133 vor dem Versiegeln etwas zu vermindern. In diesem Falle steht die fertige Packung immer noch unter Vakuum, jedoch entspricht das Vakuum in der fertigen Packung einem höheren Druck (beispielsweise etwa 80 Millibar absolut) im Vergleich zu dem höchsten Vakuum (oder niedrigsten absoluten Druck), das/der während des Evakuierungsvorgangs in dem Beutel 133 erzeugt wird (beispielsweise etwa 50 Millibar absolut). Als Alternative kann die Rückführung unter Verwendung einer größeren Menge eines Inertgases (beispielsweise CO₂ oder N₂) erfolgen, so dass die fertige Packung einen oder beinahe einen atmosphärischen Druck aufweist, d. h. eine "weiche" Packung ist, deren Inhalt vor etwaigem schädlichem Einfluss durch die Einwirkung von Luft (beispielsweise der Oxidation durch O₂) geschützt ist.
Es wurde oben erwähnt, dass das ordentliche Verschließen der Oberseite des Beutels 133 über der Oberseite der Füllmenge 134 und das Bilden eines Zwickels erleichtert werden können, wenn der Beutel 133, während er gebildet wird, längs seiner vertikalen Ecken 138, 139, 140 und 141 und längs der Längslinien 142, 143 vorgeknickt wurde. Die ordentliche Weise des Verschließens lässt sich noch weiter verbessern durch ein Vorknicken längs horizontalen Linien, beispielsweise den horizontalen Linien 145, 146, 147 und 148, die den letztlichen oberen und unteren Kanten der fertigen Packung entsprechen. Die ordentliche Weise des Verschließens wird insbesondere dann verbessert, wenn solche Vorknicklinien in den Bereichen vorgesehen werden, wo ein Zwickel in der Packung gebildet werden soll.
In 17 entspricht das der Ansicht von 2, und es wird ein Teil einer alternativen Form einer Evakuierungs- und Versiegelungskopfanordnung 201 dargestellt. Wie die Anordnung 1 gemäß den 1 bis 16 ist die Anordnung 201 in zweckmäßiger Weise auf einem (nicht dargestellten) Karussell angebracht, das um eine vertikale Achse drehbar angeordnet ist und eine Anzahl von Baugruppen (beispielsweise insgesamt 30 oder mehr) trägt, die jeweils identisch mit der Anordnung 201 sind. Da viele von den Teilen der Anordnung 201 im wesentlichen mit denen von Anordnung 1 gemäß den 1 bis 16 identisch sind, werden in 17 Bezugsziffern verwendet, die mit den in den 1 bis 16 verwendeten identisch sind.
Die Anordnung 201 umfasst ein oberes Glied 2, durch das hindurch ein rohrförmiges Glied 202 der Anordnung 1 geführt ist, das identisch mit dem rohrförmigen Glied 7 der Anordnung 7 ist, nur dass dieses einen Abschnitt 203 mit etwas vergrößertem Innendurchmesser aufweist. Innerhalb des rohrförmigen Glieds 202 ist verschieblich einen hohles Innenglied 204 angebracht, bei dem nahe an seinem oberen Ende ein Kolben 205 ausgebildet ist. Die Hohlsonde 14 ist an ihrem unteren Ende befestigt und ist verschieblich in einem unteren Glied 206 aufgenommen, an dem die Hülse 12 mit Hilfe einer Schraube 207 befestigt ist. Das hohle Innenglied 204 weist eine untere äußere Versiegelung 208 und eine obere äußere Versiegelung 209 auf. Innerhalb des Oberteils des rohrförmigen Glieds 202 ist ein rohrförmiges Hülsenglied 210 aufgenommen; dieses bildet eine eng anliegende Passung innerhalb des hohlen Innenglieds 204. An seinem unteren Ende trägt das rohrförmige Hülsenglied 210 eine äußere Versiegelung 211, und an seinem oberen Ende trägt es eine äußere Versiegelung 212, mit deren Hilfe eine vakuumdichte Verbindung zwischen dem rohrförmigen Hülsenglied 210 und einem oberen Block 213 hergestellt wird. Das Hülsenglied 210 ist an dem oberen Block 213 befestigt.
Am oberen Ende des von dem oberen Ende der vergrößerten Bohrung des Abschnitts 203 und dem Hülsenglied 210 gebildeten ringförmigen Zylinders ist eine Öffnung 214 vorhanden, die durch eine (schematisch durch die Linie 215 angezeigte) Leitung mit einer entsprechenden Öffnung 216 am unteren Ende des rohrförmigen Glieds 202 verbunden ist. Auf diese Weise kommuniziert der ringförmige Zylinder 217 unterhalb des unteren Endes des rohrförmigen Glieds 202 jederzeit mit dem ringförmigen Zylinder 218 oberhalb des rohrförmigen Glieds 202. Daher kann dann, wenn zum Evakuieren von Luft aus dem Innern eines Beutels 133 mit ge röstetem und gemahlenem Kaffee darin ein Vakuum durch die Vakuumsonde 14 gesaugt wird, das rohrförmige Glied 202 angehoben werden, um die Sonde 14 aus dem Innern des Beutels 133 herauszuziehen, ohne den Druck in dem ringförmigen Zylinder 217 weiter zu vermindern. Der ringförmige Raum 219 kommuniziert mit der Außenluft, da dieser Bereich der Anordnung eine Verbindung der gegabelten Arme der Kurbel 30 ermöglichen soll.
Der obere Block 213 ist mit einer vertikalen Bohrung 220 und mit horizontalen Bohrungen 221 und 222 versehen, die mit Blindbohrungen 223 bzw. 224 kommunizieren. Oberhalb der vertikalen Bohrung 220 ist ein Drehkugelventil 225 befestigt, damit eine Verbindung zwischen der vertikalen Bohrung 220 und der Vakuumleitung 226 hergestellt und getrennt werden kann.
Das Ventil 225 weist ein (nicht gezeigtes) im wesentlichen kugelförmiges (nicht gezeigtes) Ventilglied auf, das im Innern eines im wesentlichen gasdichten Gehäuses auf einer horizontalen Spindel angebracht ist, deren Drehungsachse im wesentlichen rechtwinkelig zu der Ebene des Papiers gemäß 17 liegt, und die weist eine hindurchführende polare Bohrung rechtwinkelig zu ihrer Drehungsachse auf. In einer Position des Ventilglieds kann die Bohrung mit den Bohrungen 220 und 226 ausgerichtet werden, um für eine Verbindung zwischen der Vakuumleitung 226 und der Sonde 14 zu sorgen; durch Drehen des Ventilglieds um einen Winkel von annähernd 90° aus dieser Position kann die Verbindung zwischen den Bohrungen 220 und 226 getrennt werden, wodurch mithin die Verbindung zwischen der Vakuumleitung (über die Bohrung 226) und der Hohlsonde 14 getrennt wird.
Ein weiteres Drehkugelventil 227 steuert die Verbindung zwischen der Blindbohrung 223 und einer (nicht gezeigten) Druckluftquelle, die mit einer Öffnung 228 im Oberteil des Körpers des Ventils 227 verbunden ist; dabei besteht der Zweck der Druckluft darin, das untere Ende der Hohlsonde 14 zum geeigneten Zeitpunkt in dem Funktionszyklus zwischen dem Abschluss des Versiegelns eines Beutels 133 und dem Beginn der Versiegelungsabfolge für den nächsten Beutel 133 zu reinigen. Wiederum liegt die Drehungsachse der Betätigungsspindel des Ventils 227 im wesentlichen rechtwinkelig zur Ebene des Papiers gemäß 17, Es ist ein drittes Drehkugelventil 229 vorgesehen mit dem Zweck, Luft (oder einen wünschenswerten Kaffeearomatenanteil) in die Hohlsonde 14 zurückzuführen, nachdem das vollständige Vakuum in den Beutel 133 eingesaugt wurde mit dem Zweck, Kaffeeteilchen vor dem Herausziehen der Sonde 14 und dem Schließen der Versiegelungsbacken HJ aus dem unteren Ende der Hohlsonde 14 zu verdrängen. Dieses weist eine Konstruktion auf, die im allgemeinen ähnlich derjenigen der Ventile 225 und 277 ist, nur dass es nicht nur eine Öffnung 230 im Oberteil des Körpers des Ventils 229, das entweder zur Luft offen ist oder mit einer (nicht gezeigten) Quelle eines wünschenswerten Kaffeearomatenanteils verbunden ist, sondern auch eine seitliche Öffnung 231 aufweist, die mit einer Kammer 232 verbunden ist. Das (nicht gezeigte) Ventilglied des, Ventils 229 weist ebenfalls eine andere Konstruktion als diejenige des Ventils 225 und 227 auf; anstelle einer geraden Bohrung weist es eine Bohrung mit einem annähernd 120° ausmachenden Knick darin auf. Durch diese Bohrung kann eine Verbindung zwischen der freien Luft (oder einer Quelle eines wünschenswerten Kaffeearomatenanteils) über die Öffnung 230 und dem Innenraum der Kammer 232 in einer Position des Ventilglieds und zwischen dem Innenraum der Kammer 232 und der Blindbohrung 222 in einer anderen Position des Ventils 229 hergestellt werden. Jedoch ist eine direkte Verbindung zwischen der Öffnung 230 und der Blindbohrung 222 nicht möglich. Durch diese Anordnung kann eine vorgegebene Menge an Luft (oder an einem wünschenswerten Kaffeearomatenanteil) über die Sonde 14 zurück in den Innenraum eines evakuierten Beutels 133 geführt werden, bevor dieser versiegelt wird.
Wie aus 19 ersichtlich ist, trägt die Betätigungsspindel 233 des Ventils 225 einen Bund 234, der mit Hilfe einer Mutter 235 festgehalten wird. Der Bund 234 trägt eine versetzte Rolle 236, die auf einer Spindel 237 gelagert ist.
Die Ventile 227 und 229 tragen (nicht gezeigte) Bünde ähnlich dem Bund 234 auf ihren jeweiligen Betätigungsspindeln, und diese Bünde tragen jeweils eine versetzte Rolle ähnlich der Rolle 236.
Bei dem Betätigungsstab 44 ist an seinem freien Ende ein Gleitglied 238 befestigt. Dieses ist mit einer Nut 239 ausgebildet (siehe 17) und ist so eingeengt, dass es sich in Bezug auf die Achse des Karussells zwischen den drehbaren Rollen 240, 241 und 242 im wesentlichen nach innen und nach außen bewegt. Wenn sich der Betätigungsstab 44 unter der Einwirkung des in der Kurvenbahn 48 der stationären Kurve 47 laufenden Kurvenstößels 45 hinein und heraus bewegt, dann bewegt sich auch das Gleitglied 238 nach innen und nach außen in Richtung zu der und weg von der Achse des von den Rollen 240, 241 und 242 geführten Karussells. Durch die Form der Nut 239, die als Kurvenbahn für die Rolle 236 und die entsprechenden Rollen für die Ventile 227 und 229 wirkt, werden diese Rollen in vertikale Bewegung gesetzt und rufen daher eine begrenzte Drehung der Betätigungsspindeln einschließlich der Spindel 237 und mithin der Ventilglieder aller drei Ventile 225, 227 und 229 hervor. Durch geeignetes Profilieren der Kurvenbahn können die Ventile 225, 227 und 229 in der gewünschten Abfolge in Betrieb gesetzt werden.
20 zeigt die Form der Hohlsonde 14 und der Hülse 12, innerhalb derer diese gleitet. Wie aus 20 ersichtlich ist, erinnert das äußere Schnittprofil der Hülse 12 etwas an ein Lippenpaar. Durch diese Form wird sichergestellt, dass das Material des oberen Endes des Beutels 133 durch die elastischen Pads 80 und 84 so ordentlich wie möglich gegen die Hülse 12 gedrückt wird, und dass die Gefahr, dass das Beutelmaterial in diesem Bereich knittert, minimiert wird. Dadurch wird wiederum sichergestellt, dass während der gesamten Evakuierungs- und Versiegelungsschritte eine optimale temporäre Versiegelung oberhalb des Versiegelungsbereichs aufrechterhalten wird.
Die Bewegungsabfolge der Backen UJ, LJ und HJ ist die gleiche wie die bei Anordnung 1. Außerdem wird durch die Bewegung des Betätigungsstabes 44 si chergestellt, dass die Ventile 225, 227 und 229 in der richtigen Abfolge öffnen, wie oben in bezug auf Anordnung 1 beschrieben ist.

Claims

Verfahren zum Evakuieren und Versiegeln eines Beutels, der eine Füllmenge aus einem Produkt enthält und aus einem versiegelbaren Material gebildet ist, um eine versiegelte Packung zu bilden, mit den folgenden Schritten: (i) Positionieren eines Beutels (133), der eine Füllmenge (134) eines Produktes enthält und aus einem versiegelbaren Material gebildet ist, so, dass sein offenes Ende ein Vakuum-Sondenglied (12, 14) umgibt und dieses Sondenglied sich in den Beutel hinein in eine erste Position erstreckt; (ii) Bilden äußerer und innerer beabstandeter temporärer Versiegelungen am offenen Ende des Beutels (133) um das Sondenglied (12, 14) herum in der ersten Position, wobei die äußere temporäre Versiegelung am offenen Ende des Beutels (133) um das Sondenglied (12, 14) herum gebildet ist und die innere temporäre Versiegelung am offenen Ende des Beutels (133) um das Sondenglied (12, 14) herum in der ersten Position gebildet ist, indem Backenglieder (LJ) gegen den Beutel (133) gepresst werden, wobei die innere temporäre Versiegelung zwischen der Füllmenge (134) und der äußeren temporären Versiegelung angeordnet und zu der äußeren temporären Versiegelung beabstandet ist; (iii) Evakuieren des Beutels (133) durch das Sondenglied (12, 14;) (iv) Hervorrufen einer Relativbewegung zwischen dem Beutel (133) und dem Sondenglied (12; 14) in der Weise, dass das Sondenglied (12, 14) relativ zu dem Beutel (133) zurückgezogen wird und sich in den Beutel (133) in eine zweite Position erstreckt, in der sich das Sondenglied durch die äußere temporäre Versiegelung, nicht jedoch durch die innere temporäre Versiegelung erstreckt; (v) Bilden einer permanenten Versiegelung im Beutel (133) am offenen Ende des Beutels in einem Zwischenbereich zwischen der äußeren und inneren temporären Versiegelung und zwischen der Füllmenge (134) und dem Sondenglied (12, 14) in der zweiten Position; und (vi) Lösen der äußeren und inneren temporären Versiegelung, um ein Lösen des Beutels (133) nach Fertigstellung der permanenten Versiegelung zu ermöglichen; dadurch gekennzeichnet, dass die Füllmenge (134) des Produktes eine Füllmenge aus einem fließfähigen Produkt wie pulverisiertem festem Material ist und ferner durch den folgenden Schritt gekennzeichnet ist: (vii) Hervorrufen einer Relativbewegung zwischen dem Beutel (133) und den Backengliedern (LJ) vor dem Schritt (iii) und nachdem die innere temporäre Versiegelung gebildet wurde, um die angrenzende Oberfläche der Füllmenge (134) in eine gewünschte Form zu pressen, indem das Beutelmaterial angrenzend an demjenigen, das zwischen den Backengliedern (LJ) gehalten wird, auf die Backenglieder (LJ) auftrifft.
Verfahren nach Anspruch 1; bei dem die Backenglieder (LJ) ebene Flächen haben, gegen die die angrenzende Oberfläche der Füllmenge (134) gedrückt wird, indem das Beutelmaterial angrenzend an dem, das zwischen den Backengliedern (LJ) gehalten wird, auf die Backenglieder (LJ) auftrifft, um dabei mitzuhelfen, ein rechteckiges versiegeltes Ende an dem versiegelten Beutel zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die äußere temporäre Versiegelung luftdicht ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die temporäre Versiegelung durch Presselemente (UJ) gebildet wird, die das Ende der gegenüberliegenden Flächen am offenen Ende des Beutels (133) überlappen, so dass die Presselemente die gegenüberliegenden Flächen gegeneinander und um das Sondenglied (12, 14) herum pressen und über das besagte Ende hinaus miteinander versiegeln.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Presselemente obere Backenglieder (UJ) aufweisen, die jeweils an ihren einander zugewandten Innenflächen mit elastischen Pads versehen sind, die sich quer über die Breite des Beutels (133) erstrecken, und bei dem beim Schritt (i) der obere Rand (137) des Beutels (133) unter der Oberseite der elastischen Pads so angeordnet wird, dass in der Schließstellung der oberen Backenglieder (UJ) Abschnitte der elastischen Pads einander oberhalb der Oberseite des oberen Randes (137) berühren, um eine luftdichte Versiegelung oberhalb des Beutels (133) zu bilden, während untere Abschnitte der elastischen Pads das obere Ende des Beutels (133) gegen das Vakuum-Sondenglied (12, 14) pressen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Backenglieder (LJ) an ihren einander zugewandten Flächen mit elastischen Pads ver sehen sind, die an dem Beutel (133) in ihrer Schließstellung angreifen und die inneren Flächen des Beutels (133) gegen das Sondenglied (12, 14) pressen, während sie ein Abziehen des Sondengliedes (12, 14) aus seiner ersten Position in seine beabstandete Position vor Beginn des Schrittes (v) zulassen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Sondenglied ein stationäres Teil (12), um das die temporäre Versiegelung herum gebildet wird, und ein bewegliches Teil (14) umfasst, das sich von dem stationären Teil (12) wegerstreckt, wenn sich das Sondenglied in der ersten Position befindet, und im wesentlichen zurückgezogen ist, wenn sich die Sonde (12, 14) in der zweiten Position befindet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beutel nach dem Einfüllen einer Füllmenge aus fließfähigem Produkt Schwingungen und/oder Stampfen ausgesetzt wird; um das fließfähige Produkt zu verdichten und dabei mitzuhelfen, der Füllmenge eine glatte Oberseite zu verleihen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Druck in der fertigen Packung kleiner als ungefähr 100 Millibar absolut ist.
Vorrichtung zum Evakuieren und Versiegeln eines Beutels (133), der eine Füllmenge (134) eines Produktes enthält und aus einem versiegelbaren Material gebildet ist, um eine versiegelte Packung zu bilden, mit: (i) einem Vakuum-Sondenglied (12, 14) zum Evakuieren eines Beutels (133) mit einem offenen Ende, das um das Sondenglied (12, 14) herum so angeordnet ist, dass sich das Sondenglied in den Beutel hinein in eine erste Position erstreckt, welcher Beutel eine Füllmenge (134) eines Material enthält und aus einem versiegelbaren Material gebildet ist; (ii) Mitteln (UJ) zum Bilden einer äußeren temporären Versiegelung am offenen Ende des Beutels (133) um das Sondenglied (12, 14) herum; (iii) Mitteln (LJ) zum Bilden einer inneren temporären Versiegelung am offenen Ende des Beutels (133) um das Sondenglied (12, 14) herum in der ersten Position, welche innere temporäre Versiegelung zu der äußeren temporären Versiegelung beabstandet ist; wobei die Mittel (LJ) Backenglieder aufweisen, die zwischen einer Öffnungs- und Schließstellung relativ bewegbar und so angeordnet und ausgebildet sind, dass sie in ihrer Schließstellung gegen den Beutel (133) pressen, um die innere temporäre Versiegelung am offenen Ende des Beutels (133) um das Sondenglied (12, 14) herum in der ersten Position zu bilden, wobei die innere temporäre Versiegelung zwischen der Füllmenge (134) und der äußeren temporären Versiegelung gebildet und zu der äußeren temporären Versiegelung beabstandet ist; (iv) Mitteln zum Evakuieren des Beutels (133) durch das Sondenglied (12, 14) hindurch; (v) Mitteln zum Hervorrufen einer Relativbewegung zwischen dem Beutel (133) und dem Sondenglied (12, 14) in der Weise, dass das Sondenglied (12, 14) relativ zu dem Beutel (133) zurückgezogen wird und sich in den Beutel (133) hinein in eine zweite Position erstreckt, in der das Sondenglied (12, 14) sich durch die äußere temporäre Versiegelung, nicht jedoch durch die innere temporäre Versiegelung erstreckt; und (v) Mitteln (HJ) zum Bilden einer permanenten Versiegelung in dem Beutel (133) an dem offenen Ende des Beutels (133) in einem Zwischenbereich zwischen der äußeren und inneren temporären Versiegelung und zwischen der Füllmenge (134) und dem Sondenglied (12, 14) in der zweiten Position; wobei die Vorrichtung so angeordnet und ausgebildet ist, dass der Beutel (133) nach Lösen der äußeren und inneren temporären Versiegelung im Anschluss an die Fertigstellung der permanenten Versiegelung gelöst wird; dadurch gekennzeichnet, dass die Füllmenge (134) des Produktes eine Füllmenge aus einem fließfähigen Produkt wie einem pulverisierten festen Material ist und die ferner gekennzeichnet ist durch: (vi) Mittel zum Hervorrufen einer Relativbewegung zwischen dem Beutel (133) und den Backengliedern (LJ), nachdem die innere temporäre Versiegelung gebildet wurde, um die benachbarte Oberfläche der Füllmenge (134) in eine gewünschte Form zu pressen, indem das Beutelmaterial angrenzend an demjenigen, das zwischen den Backengliedern (LJ) gehalten wird, auf die Backenglieder (LJ) auftrifft.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Backenglieder (LJ) ebene Flächen haben, gegen die die benachbarte Oberfläche der Füllmenge (134) gepresst wird, indem das Beutelmaterial angrenzend an demjenigen, das zwischen den Backengliedern (LJ) gehalten wird, auf die Backenglieder (LJ) auftrifft, um dabei mitzuhelfen, ein rechteckiges versiegeltes Ende an dem versiegelten Beutel (133) zu bilden.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der die Backenglieder (LJ) an ihren einander zugewandten Flächen mit elastischen Pads versehen sind, die an dem offenen Ende des Beutels (133) in ihrer Schließstellung angreifen und die Innenflächen des Beutels (133) gegen das Sondenglied (14) pressen, um eine innere temporäre Versiegelung zu bilden, während sie ein Abziehen des Sondengliedes (14) aus seiner ersten Position in seine zweite Position zulassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei der das Sondenglied ein stationäres Teil (12), um das die temporäre Versiegelung herum gebildet wird, und ein bewegliches Teil (14) umfasst, das sich von dem stationären Teil (12) wegerstreckt, wenn sich das Sondenglied in der ersten Position befindet, und im wesentlichen zurückgezogen ist, wenn sich die Sonde (12, 14) in der zweiten Position befindet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (UJ) zum Bilden der äußeren temporären Versiegelung in der Lage sind, eine luftdichte Versiegelung zu bilden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei der die Mittel (UJ) zum Bilden der äußeren temporären Versiegelung Elemente aufweisen, die relativ bewegbar sind aufeinander zu und weg voneinander zwischen einer Öffnungs- und Schließstellung, welche Elemente in ihrer Schließstellung das Ende der gegenüberliegenden Flächen am offenen Ende des Beutels (133) überlappen, so dass die Elemente (UJ) die gegenüberliegenden Flächen gegeneinander und um das Sondenglied (12, 14). herum pressen sowie über das besagte Ende hinaus sich miteinander versiegeln.
Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch zwei Zwickel bildende Glieder (52, 53), die in eine Richtung rechtwinkelig zur Bewegungsrichtung der oberen Backenglieder (UJ) zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar sind, in der die Zwickel bildenden Glieder (52, 53) die Außenflächen des Beutels (131) berühren und Zwickel im Beutel (133) bilden, wobei die Zwickel bildenden Glieder (52, 53) so angeordnet sind, dass sie sich aus ihrer Öffnungsstellung in Richtung auf ihre Schließstellung bewegen, und wobei die Zwickel bildenden Glieder (52, 53) in ihre Öffnungsstellung bewegt werden, ehe die Versiegelungsglieder (HJ) in ihre Schließstellung einwärts bewegt werden, um eine permanente Versiegelung an dem Beutel (133) zu bilden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, bei der die Mittel zum Evakuieren des Beutels in der Lage sind, den Druck in dem Sondenglied (12, 14) bis zur Fertigstellung der permanenten Versiegelung auf einem reduzierten Wert zu halten, so dass Umgebungsdruck, der auf den äußeren Teil des Beutels (133) im Bereich des Sondenglieds (12, 14) in der zweiten Position mithilft, den Beutel (133) versiegelt zu halten.