EP0255648B1

EP0255648B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Konservierung von in einem Behälter eingeschlossener Ware

Info

Publication number: EP0255648B1
Application number: EP87110519A
Authority: EP
Inventors: Hans Faltum; Helmut Grüne; Manfred Nordmeyer
Original assignee: Lieder Maschinenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Lieder Maschinenbau GmbH and Co KG
Priority date: 1986-07-24
Filing date: 1987-07-21
Publication date: 1992-12-30
Anticipated expiration: 2007-07-21
Also published as: DE3625081A1; DK169914B1; EP0255648A3; US5071667A; CA1307160C; EP0255648A2; DK384287D0; DE3625081C2; DE3783284D1; ATE83996T1; DK384287A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konservierung von in einem Becher eingefüllter Ware, der mit einer Abdeckung abzudekken ist, in dessen Kopfraum, der die Ware im Bereich des Becherrandes nach oben begrenzt, ein Konservierungsgas eingegeben wird und dessen Abdeckung zu versiegeln ist.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens mit einer Transportvorrichtung, die die Becher von einer Füllposition zu einer Begasungsposition, in der die Zugabe von Gas erfolgt, und zu einer Verschließeinrichtung transportiert, die die Behälter druckdicht verschließt.
Aus der EP-A-0063 235 ist bekannt, Becher mit Lebensmitteln zu befüllen. Auf den mit Lebensmitteln befüllten Becher wird ein Deckel aufgelegt und an mindestens einer Stelle auf dem Becherrand fixiert. Dann wird der Deckel an einer Seite, vorzugsweise an der Aufreißlasche, etwas angehoben und durch den hierdurch gebildeten Spalt das Schutzgas eingeblasen. Danach wird der Dekkel aufgeschweißt. Das Anheben des Deckels kann beispielsweise mittels eines Teiles, über den die Aufreißlasche gleitet, oder mittels einer Gasdüse zum Einblasen des Schutzgases erfolgen.
Das aus dieser Druckschrift bekanntgewordene verfahren besteht darin, daß das Konservierungsgas durch einen teilweise verschlossenen Becher hindurchgespült wird. Dieses Verfahren führt nicht zu einer vollständigen Auffüllung des Kopfraumes mit Gas, da das in den Kopfraum unterhalb des durch Schweißpunkte oder durch Niederhalter fixierten Deckels eindringende Gas an der gegenüberliegenden Seite des Bechers wieder austritt, ohne daß es den gesamten Kopfraum gefüllt hat. Insbesondere bildet sich in dem Kopfraum eine Gasströmung unmittelbar unterhalb des fixierten Deckels aus, ohne daß der Gasstrom deswegen bis zu dem bereits eingefüllten Lebensmittel in den Kopfraum eindringt. Innerhalb des Kopfraumes befinden sich daher ausgedehnte Luft- und Sauerstoffnester, so daß die angestrebte Gasatmosphäre nicht erreicht wird, in der der Luft- bzw. Sauerstoffanteil unter 1 % der gesamten Gasmenge liegt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Verfahren der einleitend genannten Art so zu verbessern, daß Luftanteile aus dem Kopfraum bis auf sehr geringe Restmengen zuverlässig entfernt werden und die Becher nach ihrem Verschließen ihre Form weitgehend beibehalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein verflüssigtes Konservierungsgas eingefüllt und durch die Expansion des Konservierungsgases die Luft aus dem Kopfraum verdrängt wird, eine gasdichte, teilweise Versiegelung der aufgelegten Abdeckung erfolgt und mindestens ein einzelner Expansionskanal erhalten bleibt, durch den die Luft ausgetrieben wird und eine anschließende restliche Versiegelung in einem mit Konservierungsgas gefüllten Gaskanal nach Entspannung des im Kopfraum befindlichen Konservierungsgases auf etwa den im Gaskanal herrschenden Druck vorgenommen wird.
Das sich entspannende Gas treibt die Luft- bzw. Sauerstoffanteile aus dem Kopfraum des noch offenen Behälters aus, ohne daß sich im Kopfraum des Behälters ein Gleichgewicht zwischen dem sich entspannenden Gas einerseits und einer dem Kopfraum umgebenden Luftatmosphäre andererseits einstellen kann. Vielmehr findet die Expansion des im Kopfraum vorhandenen verflüssigten Gases innerhalb der Gasatmosphäre statt, so daß an die Stelle der aus dem Kopfraum ausgetriebenen Luft- bzw. Sauerstoffanteile Bestandteile dieser Gasatmosphäre in den Kopfraum eindringen. Dieser Austausch findet so lange statt, bis der Druck des in den Kopfraum eingegebenen verflüssigten Gases sich der Gasatmosphäre angeglichen hat, so daß nach einem endgültigen druckdichten Versiegeln des Bechers eine Nachverdampfung etwa noch vorhandener flüssiger Gasbestandteile innerhalb des Kopfraumes nicht stattfinden kann. Auf diese Weise stellt sich innerhalb des Kopfraumes ein Gasdruck ein, der etwa demjenigen der Gasatmosphäre entspricht. Diese Gasatmosphäre besitzt zweckmäßigerweise einen Druck, der demjenigen einer die Versiegelungskammer umgebenden Luftatmoshäre entspricht. Auf diese Weise kann auch nach einer hermetischen Versiegelung des Bechers eine Nachverdampfung innerhalb des Bechers allenfalls bei hohen Temperaturdifferenzen stattfinden. Die dabei entstehenden Gasmengen besitzen vorteilhaft nicht einen für eine Ausbeulung des Bechers bzw. des Deckels ausreichenden Druck.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Behälter nach Einleiten des verflüssigten Gases bis auf einen Expansionskanal vorversiegelt, durch den expandierendes Gas in die Gasatmosphäre geleitet wird, bis ein im Behälter herrschender Druck sich in die Gasatmosphäre entspannt hat, innerhalb der der Behälter druckdicht versiegelt wird. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens steht dem ausdampfenden Gas nur der Expansionskanal zur Verfügung, durch den es in die Gasatmosphäre austreten kann. Auf diese Weise kann der Gasaustauch gezielt auf die Gasatmosphäre beschränkt werden, die nur an einer bestimmten Stelle innerhalb eines Gaskanals vorhanden sein muß. Der im wesentlichen bereits geschlossene Kopfraum wird vollständig mit dem aus dem verflüssigten Gas ausdampfenden Gas gefüllt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Behälter in einem Teilversiegelungsbereich versiegelt und durch einen außerhalb dieses Teilversiegelungsbereiches liegenden Begasungsbereich mit verflüssigtem Gas begast, sodann wird der Begasungsbereich nach Durchführung der Begasung bis auf einen offenbleibenden Expansionskanal weiterversiegelt, durch den expandierendes Gas in die Gasatmosphäre geleitet wird, bis ein im Behälter herrschender Druck sich in die Gasatmosphäre entspannt, innerhalb der der Behälter druckdicht versiegelt wird. Bei dieser Ausführungsform des Verfahrens wird der Behälter bereits zu einem Teil versiegelt, bevor das verflüssigte Gas in den Kopfraum eingebracht wird. Auf diese Weise wird der Kopfraum für das ausdampfende Gas bereits abgeschlossen, bevor das Gas flüssig in den Kopfraum eingebracht wird. Dadurch wird verhindert, daß unmittelbar nach dem Einbringen des verflüssigten Gases eine Ausdampfung des Gases unkontrolliert aus dem Kopfraum erfolgt. Bereits kleine Mengen verflüssigten Gases reichen aus, um den bereits teilversiegelten Kopfraum vollständig mit Gas zu füllen und verbleibende Luft- bzw. Sauerstoffmengen auszutreiben.
Eine Vorrichtung zur Konservierung von der in einen Becher eingefüllten Ware ist beispielsweise der EP-A-0063235 zu entnehmen. Die Glieder eines Transportbandes befördern die Kunststoffbecher taktweise zu den einzelnen Arbeitsstationen. Über dem Kunststoffbecher befindet sich die Dosiereinrichtung für das abzufüllende Produkt. Eine Arbeitsstation weiter befindet sich über dem Kunststoffbecher der Deckelvorratsbehälter. Ein Deckel liegt hier bereits auf dem Kunststoffbecher auf. In der nächsten Arbeitsstation erfolgt das Spülen mit Schutzgas, welches durch die Gasdüse zugeführt wird. Der Deckel ist vom Rand des Kunststoffbechers leicht angehoben und zwar auf der einen Seite durch die Gasdüse, auf der anderen Seite durch das entweichende Gas. Der Deckel wird durch zwei Niederhalter auf dem Rand des Kunststoffbechers fixiert. Die letzte Arbeitsstation zeigt schließlich den Kunststoffbecher mit dem Deckel, der mit Hilfe des Schweißkopfes auf den Rand des Kunststoffbechers geschweißt wird.
Bei einer solchen Vorrichtung muß der aufgelegte Deckel nachteilig durch einen Niederhalter oder durch Schweißpunkte vor Einblasen des Konservierungsgases fixiert werden. Das Eindringen von Luft in den Kopfraum über den Zwischenraum zwischen Abdekkung und Becherrand wird nicht ausreichend verhindert.
Mit den bekannten Vorrichtungen ist es nicht möglich, mit geringen Kosten eine ausreichende Verdrängung der Luft aus dem Kopfraum des Bechers vor der Versiegelung zu erreichen.
Die Aufgabe der vorliegenden Vorrichtung besteht daher darin, diese Vorrichtung so zu verbessern, daß aus dem Kopfraum Luft- bzw. Sauerstoffanteile von Gas völlig und zugleich kostengünstig ausgetrieben werden, bevor der Becher versiegelt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Vorrichtungsanspruch 22 gelöst.
Durch die vor der Verschließeinrichtung angeordnete Siegeleinrichtung, die die Abdeckung mit dem Becher nur in einem wesentlichen Teil seines Becherrandes versiegelt und somit einen geringeren Teil des Umfanges des Becherrandes unversiegelt läßt, wird erreicht, daß der unversiegelte Teil als Gaskanal wirkt, über den eine Expansion des Gases im Innenraum des Bechers erfolgen kann. Mit einer derartigen Anordnung läßt sich ein Restgehalt an Luftsauerstoff im Becherinnenraum von nahezu 0 % erreichen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.
In den Zeichnengen zeigen:

Fig. 1 :: eine Seitenansicht einer Anlage zur konservierenden Verpackung von Ware, bei der ein den Kopfraum mit ihn spülendem Gas versorgender Vorratsbehälter entgegen der Transportrichtung eines die Ware aufnehmenden Bechers vor einem die Becher teilweise verschließenden Siegelkopf angeordnet ist,
Fig. 2 :: eine Draufsicht auf die Anlage nach Fig. 1,
Fig. 3 :: eine Seitenansicht einer Anlage zur konservierenden Verpackung von Ware, bei der ein den Kopfraum mit ihn spülendem Gas versorgender Vorratsbehälter in Transportrichtung eines die Ware aufnehmenden Bechers hinter einem die Becher teilweise verschließenden Siegelkopf angeordnet ist,
Fig. 4 :: eine Draufsicht auf die Anlage nach Fig. 2,
Fig. 5 :: einen Querschnitt eines Bechers mit einer Expansionsöffnung im Bereich der Verbindung des Bechers mit einem ihn abdeckenden Verschlug gemäß der Schnittlinie V-V in Fig. 1,
Fig. 6 :: einen Querschnitt eines Bechers mit einer Expansionsöffnung und einer zur Durchführung einer Begasung vorgesehenen weiteren Öffnung im Bereich der Verbindung des Bechers mit einer ihn verschließenden Abdeckung gemäß der Schnittlinie VI-VI in Fig 3,
Fig. 7 :: einen Querschnitt eines Bechers mit von einer Schiene angehobener Abdeckung in einem Teilbereich eines den Becher in lotrechter Richtung oben umgebenden Becherrandes und
Fig. 8 :: einen Längschnitt durch die Transportvorrichtung gemäß Schnittlinie VIII-VIII in Fig. 2.

Eine für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Transportvorrichtung 1, die mindestens eine Aussparung 2 zur Aufnahme eines zu verschließenden Bechers 3 aufweist, mindestens einem Vorversiegelungskopf 4, einem Endversiegelungskopf 5, einer Begasungsvorrichtung 6 und einem Gaskanal 7. Der Becher 3 ist in der Aussparung 2 gehaltert. Die Transportvorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus Platten 8, die über Mitnehmerbolzen 9 mit sie bewegenden Antriebsketten 10 verbunden sind. Die Antriebsketten 10 erstrecken sich in wesentlichen parallel zu einer Transportrichtung 11 der Becher 3. Die Mitnehmerbolzen 9 weisen Längsachsen 12 auf, die im wesentlichen rechtwinklig zur Transportrichtung 11 ausgerichtet sind. Die Antriebsketten 10 sind über Umlenkrollen 13 geführt, die gemeinsam mit den Antriebsketten 10 und den Platten 8 eine förderbandähnliche Vorrichtung bilden. In lotrechter Richtung nach oben angeordnete Begrenzungen 14 der in Transportrichtung 11 bewegten Platten 8 sind etwa in einer Förderebene 15 angeordnet, die im wesentlichen horizontal verläuft. Quer zur Förderebene liegt eine Ebene, die in Transportrichtung 11 ausgerichtet ist und in der die Transportvorrichtung 1 bewegt wird.
Zwischen jeweils zwei Platten 8 ist jeweils mindestens ein Dichtungelement 16 angeordnet, das etwa wulstförmig ausgebildet ist und sich mit seiner Längsachse etwa rechtwinklig zur Transportrichtung 11 und parallel zur Förderebene 15 erstreckt.
Ein Becher 3 besteht im wesentlichen aus einem Boden 17, einer etwa lotrecht aus dem Boden 17 herausstrebenden Wandung 18 und einem die Wandung 18 im Bereich ihrer in lotrechter Richtung nach oben ausgerichteten Begrenzung 19 umschließenden Becherrand 20. Der Becherrand 20 erstreckt sich im wesentlichen Bereich seiner Ausdehnung etwa horizontal. Der Boden 17, die Wandung 18 und der Becherrand 20 sind vorzugsweise aus einem einheitlichen Material gefertigt, das beispielsweise aus Kunststoff ausgebildet ist. Durch die Wandung 18 und den Boden 17 wird ein Becherinnenraum 21 begrenzt, der durch eine im Bereich des Becherrandes 20 angeordnete und im wesentlichen horizontal verlaufende Einfüllöffnung 22 mit einer Ware 23 befüllbar ist.
In den Platten 8 ist jeweils eine die Ausparung 2 umgebende Vertiefung 24 eingelassen, die mit ihrer dem Becherrand 20 zugewandten unteren Begrenzung 25 etwa parallel zur Förderebene 15 verläuft. Senkrecht zur Förderebene 15 weist die Vertiefung 24 eine Ausdehnung auf, die etwa der in lotrechter Richtung gemessenen Dicke des den Becher 3 im Bereich seiner Einfüllöffnung 22 umschließenden Becherrandes 20 entspricht.
In lotrechter Richtung oberhalb einer Füllposition 26 des Bechers 3 ist eine Zuteilöffnung 27 einer den Becher 3 befüllenden Warenzuteilvorrichtung 28 angeordnet. Die zuzuteilende Ware 23 ist von einem Vorratsbehälter 29 umschlossen, der eine die Ware 23 leitende Verbindung 30 zur Zuteilöffnung 27 aufweist. Im Bereich der Verbindung 30 ist eine Dosiervorrichtung 31 vorgesehen, die mit einer sie betätigenden Dosiersteuerung 32 verbunden ist. Bei der Ware 23 kann es sich beispielsweise um Lebensmittel wie Milchprodukte, Salate oder Fertiggerichte handeln, es ist aber auch möglich andere Ware 23, beispielsweise vor Umwelteinflüssen zu schützende Bauelemente oder technische Pasten zu konservieren.
Gemäß einer in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist in Transportrichtung 11 hinter der Füllposition 26 eine Begasungsposition 33 vorgesehen, oberhalb derer in lotrechter Richtung eine Begasungsvorrichtung 34 angeordnet ist. Die Begasungsvorrichtung 34 besteht im wesentlichen aus einem Gasvorratsbehälter 35, der einen von einer Wandung 36 umschlossenen Innenraum 37 aufweist, in dem Gas 38 bevorratet ist. Der Innenraum 37 ist mit einer Gaszuteilvorrichtung 39 verbunden, die beispielsweise als Rohr oder auch Schlauch ausgebildet ist. Die Gaszuteilvorrichtung 39 weist eine Gaszuteilöffnung 40 auf, die in lotrechter Richtung unmittelbar oberhalb der in den Becher 3 abgefüllten Ware 23 angeordnet ist. Im Bereich der Gaszuteilvorrichtung 39 ist eine Gasdosiervorrichtung 41 vorgesehen, die beispeielsweise als Ventil ausgebildet ist. Die Gasdosiervorrichtung 41 ist mit einer sie betätigenden Gasdosiersteuerung 42 verbunden. Das Gas 38 wird dem Becher 3 vorzugsweise als verflüssigtes Gas zugeleitet, das sich im Bereich eines oberhalb der Ware 23 und unterhalb der oberen Begrenzung 19 der Becherwandung 18 angeordneten Kopfraumes 57 verteilt, es ist aber auch möglich, das Gas 38 dem Becher 3 in gasförmigem Zustand zuzuführen.
In Transportrichtung 11 folgt auf die Begasungsposition 33 eine Folienzufuhrposition 43, in deren Bereich eine den Becher 3 mit einer Abdeckung 44 versehende Folienzuteilvorrichtung 45 angeordnet ist. Die Abdeckung 44 erstreckt sich über die gesamte Einfüllöffnung 22 und liegt im Bereich des Becherrandes 20 auf diesem auf, wobei der Becherrand 20 mindestens teilweise von der Abdeckung 44 bedeckt ist.
In Transportrichtung 11 hinter der Begasungsposition 33 ist eine Vorversiegelungsposition 46 vorgesehen, in lotrechter Richtung oberhalb dieser ist der Vorversiegelungskopf 4 angeordnet. Der Vorversiegelungskopf 4 weist in Richtung auf den Becher 3 eine Vorversiegelungskontur 47 auf, die sich im wesentlichen Bereich ihrer Ausdehnung etwa horizontal erstreckt und in einem geringeren Bereich ihrer Ausdehnung, der im Bereich einer den Vorversiegelungskopf 4 seitlich abschließenden Begrenzung 48 angeordnet ist, eine in lotrechter Richtung nach oben ausgerichtete Wölbung 49 aufweist. Im Bereich der Wölbung 49 verbleibt nach einer Durchführung der Vorversiegelung ein Expansionskanal 50, der sich zwischen einer dem Becher 3 zugewandten unteren Begrenzung 51 der Abdeckung 44 und einer der Abdeckung 44 zugewandeten oberen Begrenzung des Becherrandes 20 erstreckt. Der Vorversiegelungskopf 49 ist mit einem ihn in etwa lotrechter Richtung positionierenden Bewegungselement 56 verbunden.
Gemäß einer in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind die Positionen 26, 33, 43 und 46 in einer gegenüber der beschriebenen Reihenfolge unterschiedlichen Anordnung vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform schließt sich an die Füllposition 26 die Folienzufuhrposition 43 an, in Förderrichtung 11 folgen auf diese die Vorversiegelungsposition 46 und die Begasungsposition 33. Der Vorversiegelungskopf 4 weist bei dieser Anordnung eine Kontur auf, die den Becherrand 20 mindestens in einem Bereich 53, der sich quer zur Transportrichtung 11 über die gesamte Ausdehnung des Becherrandes 20 erstreckt, höchstens sich von ihm entfernend überdeckt. Der Vorversiegelungskopf kann dabei beispielsweise derartig ausgebildet sein, daß er den betreffenden Bereich des Becherrandes 20 nicht überdeckt, es ist aber auch möglich, daß die Vorversiegelungskontur 47 in diesem Bereich eine in lotrechter Richtung nach oben ausgerichtete Wölbung aufweist. Der Bereich 53 erstreckt sich vorzugsweise in einem dem Expansionskanal 50 bezüglich des Innenraumes 21 gegenüberliegenden Bereich des Becherrandes 20, es ist aber auch möglich, daß sich der Bereich 53 und der Expansionskanal 50 mindestens teilweise überdecken.
Im Bereich der Positionen 43, 46 und 33 ist eine Auflageschiene 54 angeordnet, die sich mit ihrer Längsachse im wesentlichen in Transportrichtung 11 erstreckt. Die Auflageschiene 54 erstreckt sich mit ihrer dem Becher 3 zugewandten unteren Begrenzung unmittelbar oberhalb der ihr zugewandten oberen Begrenzung 52 des Becherrandes 20. Quer zur Transportrichtung 11 erstreckt sich die Auflageschiene 54 mindestens teilweise zwischen dem Becherrand 20 und der auf ihm aufliegenden Abdeckung 44. Die Auflageschiene 54 weist in ihrem der Auflage 44 zugewandten Bereich vorzugsweise eine gerundete Kontur 55 auf.
Quer zur Förderrichtung 11 erstreckt sich durch die Auflageschiene 44 eine Bohrung 61, die eine Öffnung 62 im Bereich des Becherinnenraums 21 aufweist. An ihrem der Öffnung 62 abgewandten Ende weist die Bohrung 61 eine weitere Öffnung 63 auf, die die Bohrung 61 mit der Gaszuteilvorrichtung 39 verbindet.
Ab die Begasungsposition 33 schließt sich bei dieser Anordnung eine Weiterversiegelungsposition 58 an, oberhalb derer in lotrechter Richtung ein Weiterversiegelungskopf 59 angeordnet ist, der mit einem ihn positionierenden Bewegungselement 60 verbunden ist und die Abdeckung 44 im Bereich 53 des Becherrandes 20 mit diesem kontaktiert.
Bei beiden beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen schließt sich an die bereits erwähnten Positionen 26 bis 46 beziehungsweise 43 bis 58 der Gaskanal 7 an. Der Gaskanal 7 erstreckt sich im wesentlichen in Transportrichtung 11 und überdeckt quer zur Transportrichtung 11 den in einer Vorexpansionsposition 64 angeordneten Becher 3 mindestens im Bereich des Expansionskanals 50. Die Vorexpansionsposition 64 ist in Transportrichtung 11 hinter den Positionen 26 bis 46 beziehungsweise 43 bis 58 angeordnet. Der Gaskanal 11 ist in lotrechter Richtung unmittelbar oberhalb der Förderebene 15 angeordnet und mit mindestens einer Dichtung 65, die beispielsweise als Gummidichtung ausgebildet ist, gegenüber den Platten 8 abgedichtet. Der Gaskanal 7 ist vorzugsweise in einzelne Kammern 66 aufgeteilt, die durch mindestens eine, im wesentlichen lotrecht ausgerichtete und quer zur Transportrichtung 11 verlaufende Rückschlagklappe 67 von einander getrennt sind. Die Rückschlagklappe 67 ist um eine quer zur Transportrichtung 11 ausgerichtete und im Bereich einer etwa parallel zur Förderebene 15 verlaufenden oberen Abdeckung 68 des Gaskanals 7 angeordneten Drehachse 69 verschwenkbar. Im Bereich der Vorexpansionsposition 64 ist eine Vorexpansionskammer 70 angeordnet, die Zusammensetzung des in einen Innerraum 71 der Vorexpansionskammer 70 enthaltenen Gases wird über mindestens ein Gasmeßgerät 72 bestimmt. Das Gasmeßgerät 72 ist beispielsweise als Sauerstoffsensor ausgebildet, es ist aber auch möglich, andere oder weitere Gase zu messen.
In Transportrichtung 11 schließt sich an die Vorexpansionskammer 70 eine Weiterexpansionskammer 73 und eine Endexpansionskammer 74 an. Auch im Bereich dieser Kammern sind Gasmeßgeräte 72 angeordnet. An die Endexpansionskammer 74 schließt sich in Transportrichtung 11 eine Endversiegelungskammer 75 an, in deren Bereich in lotrechter Richtung oberhalb der Förderebene 15 der Endversiegelungskopf 5 angeordnet ist, der mit einem ihn in lotrechter Richtung positionierenden Bewegungselement 76 verbunden ist. Auch im Bereich der Endversiegelungskammer 75 ist mindestens ein Gasmeßgerät 72 angeordnet. Desweiteren ist in der Endversiegelungskammer 75 ein Turbulenzen herabsetzender Einsatz 77 vorgesehen, der vorzugsweise als Tefloneinsatz ausgebildet ist.
Mindestens eine der Kammern 70, 73, 74 und 75 ist über mindestens eine Gaszuführleitung 78 mit einer Gasversorgung 79 verbunden, die vorzugsweise den Gaskanal 7 mit dem gleichen Gas speist, das dem Becher 3 in der Begasungsposition 33 zugeführt wird. Es ist beispielweise möglich, daß die Gasversorgung 79 und der Gasvorratsbehälter 35 ein einheitliches Teil bilden. Vorzugsweise weist jede der Kammern 70, 73, 74 und 75 mindestens eine Gaszuführleitung 78 auf.
Mindestens im Bereich einer dieser Kammern kann eine Heizung 80 vorgesehen werden, die vorzugsweise im Bereich der oberen Abdeckung 68 angeordnet ist. Die Heizung ist mit einer Temperaturregelung verbunden.
Die Konservierung der Ware 23 wird derartig durchgeführt, daß der Becher 3 in der Füllposition 26 zunächst mit der Ware 23 gefüllt wird und anschließend von der Transportvorrichtung 1 in eine Weiterverarbeitungsposition verbracht wird. Bei dieser Weiterverarbeitungsposition kann es sich um die Begasungsposition 33 handeln, in der Gas 38 vorzugsweise in verflüssigtem Zustand in den Kopfraum 57 des Bechers 3 eingeleitet wird. Das Gas 38 beginnt unmittelbar nach seiner Einleitung in der Kopfraum 57 zu expandieren beziehungsweise aus dem flüssigen in den gasförmigen Zustand überzugehen und verdrängt dabei im Kopfraum vorhandene Umluft, insbesondere auch den Sauerstoff, aus dem Bereich des Kopfraumes 57. In der Folienzufuhrposition 43 wird der Becher 3 dann mit der Abdeckung 44 versehen, die in der Vorversiegelungsposition 46 dauerhaft mit dem Becher 3 verbunden wird. Bei der Abdeckung 44 kann es sich beispielsweise um eine Kunststoff oder Metallfolie handeln, es sind aber auch andere Abdeckungen möglich, die einen gasdichten Verschluß des Bechers 3 erlauben.
Nach dem Durchlaufen der Folienzufuhrposition 43 wird der Becher 3 in der Vorversiegelungsposition 46 vorversiegelt. Die Abdeckung wird dabei mindestens in einem Vorversiegelungsbereich 81, der im Bereich des Becherrandes 20 angeordnet ist, gasdicht mit diesem verbunden.
Es ist auch möglich, daß der Becher 3 nach seiner Füllung mit Ware 23 zunächst in der Vorversiegelungsposition 46 in einem Teilversiegelungsbereich 82 mit dem Becherrand 20 verbunden wird, der einen Teilbereich des Vorversiegelungsbereiches 81 darstellt. Der nicht mit dem Becherrand 20 verbundene Bereich der Abdeckung 44 liegt auf der Auflageschiene 54 auf, durch deren Öffnung 61 Gas 38 in der Begasungsposition 33 in den Becher 3 eingeleitet wird. Da der Becher 3 in dieser Position bereits weitgehend durch die Abdeckung 44 verschlossen ist, kann das Gas 38 nur noch im Bereich des Expansionskanals 50 und im Bereich der Auflageschiene 54 aus dem Kopfraum 57 entweichen. Nach der Begasung des Kopfraumes wird der Becher in der Weiterversiegelungsposition 58 bis auf den Bereich des Expansionskanals 50 verschlossen. Der Weiterversiegelungskopf 59 verbindet dazu die Abdeckung 44 mindestens in einem Weiterversiegelungsbereich 83 gasdicht mit dem Becherrand 20.
Im Gaskanal 7 entweicht das Gas 38 bis auf einen durch den Umgebungsdruck bestimmten Restgehalt durch den Expansionskanal 50 aus dem Kopfraum 57 und führt noch im Kopfraum 57 enthaltene Umgebungsluftanteile nahezu vollständig aus dem Bereich des Kopfraums 57 heraus. Dem Gasyanal wird durch Gaszuführleitungen 78 Gas 38 zugeführt, Umgebungsluftanteile werden dadurch aus dem Innenraum des Gaskanals 7 verdrängt. Hierdurch wird verhindert, daß nach einer vollständigen Expansion des im Kopfraum 57 eingeschlossenen Gases 38 Umgebungsluft durch den Expansionskanal 50 in den Kopfraum 57 eindringt. Die Expansion des Gases 38 wird durch die Gasmeßgeräte 72 überwacht und durch die Heizung 80 gesteuert. Nach der vollständigen Expansion des Gases 38 wird der Becher durch den Endversiegelungskopf 5, der die Abdeckung 44 mindestens in einem Endversiegelungsbereich 84 mit dem Becherrand 20 verbindet, vollständig gasdicht verschlossen. Das Eindringen von Umgebungsluft in den Gaskanal 7 wird durch die den Gaskanal 7 gegenüber der Transportvorrichtung 1 abdichtende Dichtung 65 weitgehend vermieden.

Claims

Verfahren zur Konservierung von in einem Becher (3) eingefüllter Ware (23), der mit einer Abdeckung (44) abzudecken ist, in dessen Kopfraum (57), der die Ware im Bereich des Becherrandes (29) nach oben begrenzt, ein Konservierungsgas (38) eingegeben wird, und dessen Abdeckung (44) zu versiegeln ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein verflüssigtes Konservierungsgas (38) eingefüllt und durch die Expansion des Konservierungsgases (38) die Luft aus dem Kopfraum (57) verdrängt wird, eine gasdichte, teilweise Versiegelung der aufgelegten Abdeckung (44) erfolgt und mindestens ein einzelner Expansionskanal (50) erhalten bleibt, durch den die Luft ausgetrieben wird, und eine anschließende, restliche Versiegelung in einem mit Konservierungsgas (38) gefüllten Gaskanal (7) nach Entspannung des im Kopfraum (57) befindlichen Konservierungsgases (38) auf etwa den im Gaskanal herrschenden Druck vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Becher (3) durch eine Transportvorrichtung (1) in Bearbeitungspositionen verbracht wird, in denen er mit die in ihm enthaltene Ware (23) gegen ihn umgebende Luft abgrenzenden Bearbeitungsschritten beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Becher (3) im Bereich mindestens einer Füllposition (26) mit der Ware (23) gefüllt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfraum (57) des Bechers (3) im Bereich mindestens einer Begasungsposition (33) mit Gas (38) beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfraum (57) mit gegenüber der Ware (23) chemisch reaktionsträgem Gas (38) beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfraum (57) mit gegenüber dem Becher (3) chemisch reaktionsträgem Gas (38) beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfraum (57) mit gegenüber der Abdeckung (44) chemisch reaktionsträgem Gas (38) beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfraum (57) mit lebensmittelverträglichem Gas (38) beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfraum (57) mit Stickstoff beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfraum (57) mit Kohlendioxid beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfraum (57) mit mindestens einem Edelgas beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfraum (57) mit einem Gasgemisch mindestens zweier Komponenten beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Abdeckung (44) mindestens eine Folie verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (44) mit dem Becherrand verschweißt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (44) mit dem Becherrand versiegelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Becher (3) nach seiner Begasung vorversiegelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Becher (3) erst vorversiegelt und dann begast wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Becher (3) über eine in einer Auflageschiene (54) angeordnete Bohrung (61) begast wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaskanal (7) mindestens bereichsweise durch eine Heizung (80) beheizt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszusammensetzung innerhalb des Gaskanals (7) mindestens bereichsweise durch mindestens ein Gasmeßgerät (72) gemessen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der im Innenraum (21) des Bechers (3) herrschende Druck annähernd vollständig auf Atmosphärendruck ausgeglichen wird und anschließend die Abdeckung (44) auf dem Becher (3) endversiegelt wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Transportvorrichtung (1), die die Becher (3) von einer Füllposition (26) zu einer Begasungsposition (33), in der die Zugabe von Gas (38) erfolgt, zu einer Vorsiegeleinrichtung und schließlich zu einer Verschließeinrichtung (5,76,77) transportiert, die die Becher (3) druckdicht verschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf der Vorsiegeleinrichtung derart ausgebildet ist, daß er die Becher (3) auf einem überwiegenden teil des Umfanges ihres Becherrandes (20) mit wenigstens einer Schweißnaht mit der Abdeckung (44) gasdicht vorversiegelt.
Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe von Gas (38) durch eine Begasungsvorrichtung (6) erfolgt, die im wesentlichen als von einer Wandung (36) umschlossener Innenraum (37) ausgebildet ist, die eine Zuteilöffnung (40) aufweist, die in lotrechter Richtung oberhalb der vom Becher (3) aufgenommenen Ware (23) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Gaszuteilvorrichtung (39) eine das Gas (38) dosierende Gasdosiervorrichtung (41) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Becher (3) in einer Aussparung (2) einer ihn in einer Transportrichtung (11) fördernden Transportvorrichtung (1) gehaltert wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung (1) aus Platten (8) ausgebildet ist, die etwa in Form eines Förderbandes miteinander verbunden sind und deren in lotrechter Richtung oben angeordneten Oberflächen eine im wesentlichen horizontal verlaufende Förderebene (15) bilden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (8) im Bereich der Förderebene (15) eine die Aussparung (2) umgebende Vertiefung (24) aufweist, die entsprechend einem den Becher (3) im Bereich seiner Einfüllöffnung (22) umgebenden Becherrand (20) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeweils zwei Platten (8) mindestens eine Dichtung (16) vorgesehen ist, deren Längsachse im wesentlichen quer zur Transportrichtung (11) verläuft.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich einer Folienzufuhrposition (43) eine den Becher (3) mit der Abdeckung (44) versehende Folienzuteilvorrichtung (45) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienzuteivorrichtung (45) in Transportrichtung (11) hinter der Begasungsvorrichtung (34) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 22 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Expansionskanal (50) etwa über 1% bis 10% des Umfangs des Becherrandes (20) erstreckt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorversiegelungskopf (4) mit einem in etwa lotrechter Richtung positionierendem Bewegungselement (56) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorversiegelungskopf (4) im Bereich seiner dem Becher (3) zugewandten Oberfläche eine Wölbung (49) aufweist, die sich ausgehend von einer etwa parallel zur Förderebene (15) verlaufenden Vorversiegelungskontur (47) des Vorversiegelungskopfes (4) in lotrechter Richtung nach oben erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorversiegelungskontur (47) in einem sich etwa horizontal erstreckenden Vorversiegelungsbereich (81) auf der Abdeckung (44) aufliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienzuteilvorrichtung (45) in Förderrichtung (11) vor der Begasungsvorrichtung (6) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Begasungsvorrichtung (6) und der Folienzuteilvorrichtung (45) die Vorversiegelungsposition (46) vorgesehen ist, in der der Vorversiegelungskopf (4) in einem Teilversiegelungsbereich (82) auf der Abdeckung (44) aufliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, daß in Transportrichtung (11) hinter der Begasungsvorrichtung (6) eine Weiterversiegelungsposition (58) vorgesehen ist, in der ein Weiterversiegelungskopf (59) angeordnet ist, der in einem Weiterversiegelungsbereich (83) auf der Abdeckung (44) aufliegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Weiterversiegelungskopf (59) mit einem ihn in lotrechter Richtung positionierenden Bewegungselement (60) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Positionen (33,43,46) eine Auflageschiene (54) vorgesehen ist, die sich unmittelbar lotrecht oberhalb der Förderebene (15) erstreckt und im wesentlichen in Transportrichtung (11) verläuft.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auflageschiene (54) mindestens eine Bohrung (61) vorgesehen ist, die etwa quer zur Transportrichtung (11) verläuft und eine einem Innenraum (21) des Bechers (3) zugewandte Öffnung (62) sowie eine weitere, dem Innenraum (21) abgewandte Öffnung (63) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (63) mit der sie mit Gas (38) speisenden Gaszuteilvorrichtung (39) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaskanal (7) den gefüllten Becher (3) mindestens im Bereich seines Expansionskanals (50) umschließt und sich im wesentlichen in Transportrichtung (11) erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 22 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaskanal (7) mindestens eine ihn gegenüber den Platten (8) abdichtende Dichtung (65) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaskanal (7) in mindestens zwei die in ihnen enthaltenen Becher (3) mit unterschiedlichen physikalischen Parametern beaufschlagende Kammern (66) unterteilt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (66) durch eine Rückschlagklappe (67) voneinander getrennt sind, die im wesentlichen lotrecht und quer zur Transportrichtung (11) verläuft.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagklappe (67) um eine Drehachse (69) verschwenkbar ist, die etwa parallel zur Förderebene (15) und quer zur Transportrichtung (11) verläuft sowie im Bereich einer den Gaskanal (7) in lotrechter Richtung oben abschließenden Abdichtung (68) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens im Bereich einer Kammer (66) ein den Druck messender Sensor angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens im Bereich einer Kammer (66) eine die Gaszusammensetzung im Innenraum des Gaskanals (7) mindestens teilweise messende Gasmeßvorrichtung (72) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens im Bereich einer Kammer (66) eine die Kammer (66) mit Gas (38) speisende Gaszuführleitung (78) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 49, dadurch gekennzeichnet, daß in einer den Gaskanal (7) in einem der Bagasungsvorrichtung (6) abgewandten Bereich abschließenden Endversiegelungskammer (75) ein die Abdeckung (44) vollständig mit dem Becherrand (20) verbindender Endversiegelungskopf (5) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß der Endversiegelungskopf (5) mit einem ihn lotrecht verstellenden Bewegungselement (76) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 50 oder 51, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Endversiegelungskopfes (5) ein Turbulenzen vermindernder Einsatz (77) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (77) aus Teflon ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung (1) mit einem sie getaktet bewegenden Antrieb verbunden ist.