EP1497181A1 - VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR SCHUTZGAS-SPüLUNG VON BEHALTERN - Google Patents

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR SCHUTZGAS-SPüLUNG VON BEHALTERN

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EP1497181A1
EP1497181A1 EP03722489A EP03722489A EP1497181A1 EP 1497181 A1 EP1497181 A1 EP 1497181A1 EP 03722489 A EP03722489 A EP 03722489A EP 03722489 A EP03722489 A EP 03722489A EP 1497181 A1 EP1497181 A1 EP 1497181A1
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EP
European Patent Office
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protective gas
container
channel
wall
flow
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EP03722489A
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EP1497181B1 (de
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Werner Grabher
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Individual
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00—Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for protective gas purging of containers, in particular for food, according to the preamble of claim 1 and claim 7.
  • a common packaging method is to evacuate the packaging with the products and then seal them gas-tight.
  • This method is for containers with thin, in particular semi-rigid, walls, such as. B. cans, cups or bowls, not possible, since such containers usually do not withstand the forces that occur during evacuation.
  • Containers can be evacuated in a known manner in a vacuum chamber and then gassed with a protective gas, for example nitrogen.
  • a protective gas for example nitrogen.
  • This multi-stage process requires a lot of equipment, energy and time. Only very sensitive and high quality food products such as B. milk powder, justify the use of such methods.
  • a closing station for a filled tin can is known, in which a device for water vapor flushing of the head space of the can is integrated.
  • the device has a flow channel for water vapor. It is formed by walls of the device and the can lid to be attached to the can.
  • the can lid is inserted into a hole in a wall of the channel. The channel ensures a controlled flow across the head space of the can from one side to the opposite side of the can opening.
  • a vessel sealing machine is also known in which filled glass bottles - driven by a continuously rotating rotary star - rotate on a circular path.
  • the headspace is flushed with inert gas and closed with a crown cap.
  • the flow chambers through which the inert gas flows are formed by two parallel walls that are attached to the rotary star.
  • the lower and the upper wall each have a recess for the bottle neck or crown cap inserted into the chamber.
  • This vessel sealing machine is suitable for the gassing and immediate sealing of rapidly circulating, filled glass bottles.
  • the invention is based on the object of providing a method and a device with the aid of which a protective gas flushing for different types of containers, for example cans, is made possible.
  • this method should be able to be used more flexibly in the same processing station compared to protective gas purging and subsequent closing.
  • a protective gas flushing of containers is to be proposed, which is assigned to several, in particular ring-shaped, stations of a processing station for containers.
  • a container which has at least one rigid or semi-rigid wall.
  • this is to be understood to mean cans which have an essentially tubular wall. This wall is sealed gas-tight at one end and should be closed gas-tight at the other end after filling by means of a closure element.
  • protective gas flows on the one hand into a channel delimited by walls and on the other hand out of the latter.
  • the container is over with its filling opening a recess in a first wall delimiting the channel leads to the flowing protective gas in such a way that in the edge region of the filling opening the protective gas flows in and out directed essentially parallel to the surface of the filling opening.
  • the channel in the area opposite the recess has flow limiting means which can be moved parallel to the first wall. These means can be designed as a further wall, as a filling device or as a closure element.
  • gas from the can is displaced by the protective gas.
  • a predetermined residual oxygen or residual water vapor content in the container can be reached or fallen below.
  • a device for detecting the oxygen content for example in the interior of the container, is also provided in the device for protective gas purging, then the predetermined value for the residual oxygen content can be set in a self-regulating manner via feedback with the control elements which control the protective gas flow.
  • the wall of the channel opposite the filling opening can be designed in such a way that at least part of the protective gas, advantageously advantageously in a single direction, flows over the filling opening in the channel.
  • the outflowing inert gas has a negative pressure in relation to the environment. In this way, the Speed of the flowing protective gas can be increased without any appreciable pressure increase in the container.
  • a device has a plurality of walls which delimit a channel. Shielding gas flows into this channel at one end and out again at the other end.
  • the channel has inlet and outlet openings for the protective gas in the edge region of the filling opening.
  • the protective gas flows in and out parallel to the surface of the filling opening over its edge area.
  • the protective gas flowing in and out through the channel comes into contact with gas in the interior of the container through the filling opening. As a result, gas from the interior of the container is replaced by protective gas.
  • the channel and the interior of the container form a purging chamber in which the protective gas purging takes place.
  • An embodiment of the invention provides an essentially slot-shaped, horizontally arranged channel for the protective gas flowing in and out.
  • the channel is bordered by an upper and a lower wall.
  • Container can be brought up to the flowing shielding gas via a recess in the lower wall.
  • the container is guided perpendicular to the direction of flow of the protective gas through the recess in the wall to the protective gas flow.
  • Such a device for protective gas purging can be made relatively flat and can therefore also be installed on existing processing stations for containers.
  • containers brought up to the protective gas flow are connected to the lower wall via the outside of their tubular wall. This leaves the inside of the tubular wall and the face accessible with the filling opening for any machining processes.
  • the tightness of the connection can be ensured by a sealing lip which lies all around on the tubular outside.
  • a further development of the invention provides for several stations that process containers in the same cycle to be assigned a device for purging with protective gas, which extends over several stations.
  • a can can be rinsed out at a protective gas purging station and transported to a further station, for example a sealing station, in a protective gas atmosphere without ambient air being able to penetrate the can.
  • a protective gas purging device distributed over several stations, the purging process can also be carried out over several
  • stations arranged in a ring can be provided with a device for purging with protective gas in a simple and reliable manner through a channel for the flowing protective gas, the lower wall of which, for example, is movable and the upper wall of which is stationary.
  • Another embodiment of the invention provides - for example in the form of two perforated disks - a movable lower wall and a movable upper wall.
  • the two perforated disks are held at a distance from one another by wedge-shaped spacers directed towards the center and, together with the perforated disks, form walls delimiting the inert gas flow.
  • Figure 1 shows a processing station for cans with several stations, a rotary star and an embodiment of an inventive
  • Figure 2 is a sectional view (II-II) detailed view of the device of Figure 1 in side view
  • FIG. 4 shows a detailed view in section (IV-IV) of a closing station with a device of the processing station from FIG. 1 in a side view.
  • FIG. 1 shows a processing station for containers designed as cans, on which cans are processed in the same cycle at several stations, not shown.
  • the stations and a conveyor designed as a rotary star 4 the processing station has an exemplary embodiment of a device for protective gas purging 5 according to the invention, which flushes cans with protective gas at three stations.
  • a device for protective gas purging 5 according to the invention, which flushes cans with protective gas at three stations.
  • the device for purging with protective gas 5 here has an upper housing 7, a perforated disc 8 which can be rotated about the axis of rotation 3 and a lifting device which is not shown in FIG.
  • the lifting device which is designed in the form of an arcuate lifting track 9, has a lifting ramp 13 at one end and a lowering ramp 14 at the other end for lifting a can to be closed or for lowering a can provided with a closure element 22.
  • the two ramps 13 and 14 are arranged in relation to the direction of rotation of the rotary star 4 in the region in front of or after the upper part 7 and are connected via a curved rod which has a rectangular cross section.
  • the perforated disc 8 here has the shape of an annular disc in which eight regularly arranged recesses 10 are provided. A can can be inserted into each of the recesses 10.
  • the perforated disc 8 is arranged above the rotary star 4 coaxially with the star plate at a distance predetermined by the height of the cans. In Figure 1, the perforated disc 8 hides the outer contour of the rotary star 4, which is shown in dashed lines.
  • Rotary star 4 and the perforated disc 8 perform the same rotary movements about the axis of rotation 3. Cans that the lifting ramp 12 or the when moving from one station to the next Pass down ramp 13, are pushed into or out of the recesses 10. This movement of the can relative to the perforated disc 8 is here perpendicular to the conveying direction. The cans are guided through the rotary star 4 and the guardrail 6.
  • the top housing 7, which is fixedly connected to the table top 1, has a ring segment-shaped basic shape and encompasses part of the top side 21, the inside and outside edge of the perforated disk 8 11 or gas discharge lines 12 are provided.
  • the upper side of the upper housing 7 has an insertion opening 15, into which a closure element 22 is inserted, and a feed, which is only shown schematically further closure elements with which further cans can be sealed gas-tight.
  • the space delimited by the upper housing 7 and the perforated disk 8 is delimited in the radial direction by three radial sealing lips 16 shown in dashed lines in FIG.
  • the sealing lips 16 are fastened to the upper housing 7 and here delimit two channels 27 and 27 'in the radial direction.
  • the channels 27 and 27 ' direct the protective gas flowing in and out.
  • FIG. 2 shows a detailed view of a station for protective gas purging of the processing station shown in FIG. 1 in section along the plane II-II and a can 25 to be closed, which is inserted into a recess 10 via the lifting track 9, in a partial section in side view.
  • On the table top 1 of the processing station is the upper housing 7 and the lifting track 9 attached.
  • the perforated disk 8 is fastened to the rotary star 4 via a spacer ring 17.
  • the perforated disk 8 has two holding disks connected to one another and a disk seal 18 arranged between them and projecting beyond the inner and outer edge of the perforated disk 8.
  • the washer seal 18 has punched-outs, the edges of which protrude into the recesses 10.
  • the disk seal 18 rests on the one hand on the mutually facing inner sides of the upper housing 7 and on the other hand laterally on the tubular outer side 20 of the can 25 inserted here from below transversely to the conveying direction.
  • the area of the filling opening 26 of the can 25 extends approximately to the top 21 of the perforated disk 8.
  • Filling opening 26 could also protrude somewhat above it.
  • the upper side 21 and the inner surface 19 of the upper housing 7 opposite the filling opening 26 delimit a first channel 27 which directs the flowing protective gas.
  • the can 25 with its filling opening 26 is brought to the first channel 27.
  • protective gas flows into the first channel 27 via the protective gas supply line 11 and out of the latter via the gas discharge line 12.
  • this channel 27 is essentially in a plane parallel to the surface of the filling opening 26
  • Shielding gas supplied on the one hand and discharged on the other hand at least part of the flowing protective gas comes into contact with the gas located in the interior of the can 25 via the filling opening 26 and flushes it out of the can 25.
  • FIG. 3 shows a detailed view of a filling station with a protective gas flushing of the processing station shown in FIG. 1 in section along the plane III-III and a can 25 that is filled with salted peanuts, for example, in partial section in side view.
  • the upper housing 7 has an opening in which a filling device 23 is attached.
  • the filling device 23 has a closing flap 24 shown here in the open state.
  • the can 25 is filled here through the flowing protective gas.
  • a protective gas atmosphere also advantageously prevails in the funnel-shaped filling channel.
  • FIG. 4 shows a detailed view of a closing station with a protective gas flushing of the processing station shown in FIG. 1 in section along the plane IV-IV and a filled can 25, which is to be closed with a closure element 22, in partial section in a side view.
  • the box 25 is filled here with the salted peanuts as an example. If the can 25 has been filled outside of the device for purging with protective gas in the ambient atmosphere, the purging with protective gas also includes the gas in the space between the individual peanuts. If the empty can 25 is already flushed out with protective gas and / or takes place Filling process in a protective gas atmosphere, the scope of the protective gas purging can be kept smaller before the can 25 is closed.
  • the closure element 22 is inserted into the insertion opening 15 in such a way that its lower edge approximates the inside 19 of the upper housing 7.
  • the closure element 22 forms part of the wall which lies opposite the filling opening 26 and delimits the flow. Laterally, it lies all around the insertion opening 15 and essentially seals it from the surroundings.
  • the inside 19, the closure element 22 and the top 21 of the perforated disc 8 here delimit a further channel 27 'which directs the flowing protective gas in the device for protective gas purging in the closing station.
  • the further channel 27 ' also forms, together with the interior of the filled can 25, a substantially closed washing space for a protective gas flushing ge ass of the invention.
  • the closure element 22 is a container base, which is pressed against the tube-shaped can wall and temporarily closed, for example by means of a stamp (not shown in FIG. 3).
  • the can 25 could just as well be pressed by the appropriately designed lifting path with the filling opening 26 against the closure element 22 and pushed over the upper edge of the upper housing 7.
  • the closure element 22, which is now freely accessible laterally from all directions, could easily be attached to the tubular wall using a conventional closure device and the can 25 could thus be finally closed.
  • the gas-tight sealed can can leave the device without affecting the atmosphere in the interior of the can.
  • the can passes the descent ramp 14 and is guided out of the perforated disc 8 onto the table top 1.
  • next closure element 15 Until the next closure element 15 is introduced into the insertion opening 15, air from the ambient atmosphere can penetrate into the further channel 27 ', which is formed here by the inside 19, the perforated disk 8 and the lip seals 16 - shown only in FIG. 1. If the next closure element 22 is inserted into the insertion opening 15, the air which has penetrated is flushed out again from the further channel 27 'by the protective gas flow. A next can to be sealed can be conveyed to the sealing station.

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Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR SCHUTZGAS-SPÜLUNG VON
BEHÄLTERN
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schutzgas-Spülung von Behältern, insbesondere für Lebensmittel, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 7.
Es ist bekannt, dass bestimmte Produkte, insbesondere Lebensmittelprodukte, durch Sauerstoff und/oder Luftfeuchtigkeit beeinträchtigt werden. So werden sie in einer künstlichen Atmosphäre mit reduziertem Sauerstoff- und/oder Wasserdampfgehalt aufbewahrt.
Für Lebensmittel, die in flexiblen Behältnissen aufbewahrt werden, besteht eine übliche Verpackungsmethode darin, die Verpackung mit den Produkten zu evakuieren und anschliessend gasdicht zu verschliessen. Diese Methode ist bei Behältern mit dünnen, insbesondere halbsteifen, Wandungen, wie z. B. Dosen, Bechern oder Schalen, nicht möglich, da derartige Behälter den Kräften, die beim Evakuieren auftreten, in der Regel nicht standhalten.
Behälter können in bekannter Weise in einer Vakuumkammer evakuiert und anschliessend mit einem Schutzgas, beispielsweise Stickstoff, begast werden. Dieses mehrstufige Verfahren erfordert einen hohen apparativen, energetischen und zeitlichen Aufwand. Nur sehr empfindliche und hochwertige Lebensmittelprodukte, wie z. B. Milchpulver, rechtfertigen den Einsatz solcher Verfahren. Aus der US 2 519 353 ist eine Verschliessstation für eine befüllte Blechdose bekannt, in die eine Vorrichtung zur Wasserdampf-Spülung des Kopfraumes der Dose integriert ist. Die Vorrichtung weist einen Strömungskanal für Wasserdampf auf. Er wird durch Wände der Vorrichtung sowie den auf der Dose anzubringenden Dosendeckel gebildet. Der Dosendeckel ist in eine Bohrung in einer Wand des Kanals eingefügt. Durch den Kanal wird eine kontrollierte Strömung über den Kopfraum der Dose hinweg von einer Seite zur gegenüberliegenden Seite der Dosenöffnung sichergestellt. Durch eine derartige Strömung findet im Kopfraum ein kontrollierter Gasaustausch - ohne unkontrollierte Turbulenzen - statt. Damit kann eine gleichmässige Evakuierung der Luft aus dem Kopfräum erreicht werden. Ein derart durchgeführter Luftaustausch erfordert neben dem Verschlusselement auch ein Verschiessen der Dose auf der gleichen Station.
Aus der DE 3925952 Cl ist weiters eine Gefässverschliessmaschine bekannt, bei der befüllte Glasflaschen - angetrieben von einem kontinuierlich drehenden Drehstern - auf einer Kreisbahn umlaufen. Dabei wird deren Kopfraum mit Inertgas gespült und mit einem Kronenkorken verschlossen. Die Strömungskammern, durch welche das Inertgas strömt, werden dabei von zwei parallelen Wänden gebildet, die am Drehstern befestigt sind. Die untere und die obere Wand weisen je eine Ausnehmung für den in die Kammer eingeschoben Flaschenhals bzw. Kronenkorken auf. Diese Gefässverschliessmaschine eignet sich für das Begasen und unmittelbare Verschliessen schnell umlaufender, befüllter Glasflaschen. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit dessen bzw. deren Hilfe eine Schutzgas-Spülung für verschiedene Behälterarten, beispielsweise Dosen, ermöglicht wird. Zudem soll dieses Verfahren im Vergleich zum Schutzgas-Spülen und anschliessenden Verschliessen auf derselben Bearbeitungsstation flexibler angewendet werden können. Nicht zuletzt soll eine Schutzgas-Spülung von Behältern vorgeschlagen werden, die mehreren, insbesondere ringförmig angeordneten, Stationen eines Bearbeitungsplatzes für Behälter zugeordnet ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung gelöst, bei dem bzw. der die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 bzw. 7 verwirklicht sind.
Weitere vorteilhafte oder alternative Ausbildungen der Erfindung sind in den Merkmalen der abhängigen -Patentansprüche beschrieben.
Wenn im Zusammenhang mit der Erfindung von einem Behälter die Rede ist, so soll darunter ein Behältnis verstanden werden, das wenigstens eine steife oder halbsteife Wandung aufweist. Insbesondere sollen darunter Dosen verstanden werden, die eine im Wesentlichen tubusförmige Wandung aufweisen. Diese Wandung ist einenends gasdicht abgeschlossen und soll nach der Befüllung anderenends über ein Verschlusselement gasdicht verschlossen werden.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren zur Schutzgas-Spülung eines Behälters strömt Schutzgas einerseits in einen durch Wände begrenzten Kanal ein und andererseits aus diesem wieder aus . Der Behälter wird mit seiner Befüllöffnung über eine Ausnehmung in einer den Kanal begrenzenden ersten Wand an das strömende Schutzgas derart herangeführt, dass im Randbereich der Befüllöffnung das Schutzgas im Wesentlichen parallel zur Fläche der Befüllöffnung gerichtet ein- und ausströmt. Gemass der Erfindung weist der Kanal im dem der Ausnehmung gegenüberliegenden Bereich Begrenzungsmittel für die Strömung auf, die parallel zur ersten Wand bewegbar sind. Diese Mittel können als weitere Wand, als Befülleinrichtung oder als Verschlusselement ausgebildet sein.
In Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und der Menge des strömenden Schutzgases sowie von der Dauer der Schutzgas- Spülung wird Gas aus der Dose durch das Schutzgas verdrängt. Dadurch kann ein vorgegebener Restsauerstoff- bzw. Restwasserdampfgehalt im Behälter erreicht bzw. unterschritten werden. Ist in der Vorrichtung zur Schutzgas- Spülung auch noch eine Einrichtung zur Erfassung des Sauerstoffgehalts, beispielsweise im Innenraum des Behälters, vorgesehen, so kann über eine Rückkopplung mit den Stellelementen, die den Schutzgasstrom steuern, der vorgegebene Wert für den Restsauerstoffgehalt selbstregelnd eingestellt werden.
Die der Befüllöffnung gegenüberliegende Wand des Kanals kann so ausgebildet sein, dass wenigstens ein Teil des Schutzgases, mit Vorteil im Wesentlichen in einer einzigen Richtung, im Kanal über die Befüllöffnung hinwegströmt.
Das einströmende Schutzgas weist mit Vorteil einen
Überdruck, das ausströmende Schutzgas einen Unterdruck gegenüber der Umgebung auf. Auf diese Weise kann die Geschwindigkeit des strömenden Schützgases ohne nennenswerten Druckanstieg im Behälter gesteigert werden.
Eine Vorrichtung gemass der Erfindung weist mehrere Wände auf, die einen Kanal begrenzen. In diesen Kanal strömt einenends Schutzgas ein und anderenends wieder aus. Der Kanal weist im Randbereich der Befüllöffnung Zu- und Abführöffnungen für das Schutzgas auf. Dabei strömt das Schutzgas parallel zur Fläche der Befüllöffnung über deren Randbereich ein und aus. Das durch den Kanal gelenkte ein- und ausströmende Schutzgas kommt über die Befüllöffnung mit Gas im Innenraum des Behälters in Berührung. Dadurch wird Gas aus dem Innenraum des Behälters durch Schutzgas ersetzt. Der Kanal und der Innenraum des Behälters bilden eine Spülkammer, in der die Schutzgas-Spülung stattfindet.
Eine Ausbildung der Erfindung sieht einen im Wesentlichen spaltförmigen, horizontal angeordneten Kanal für das ein- und ausströmende Schutzgas vor. Der Kanal wird durch eine obere und eine untere Wand begrenzt. Ein zu spülender
Behälter ist über eine Ausnehmung in der unteren Wand an das strömende Schutzgas heranführbar. Für eine Schutzgas-Spülung wird der Behälter senkrecht zur Strömungsrichtung des Schutzgases durch die Ausnehmung in der Wand an die Schutzgas-Strömung herangeführt. Eine solche Vorrichtung zur Schutzgas-Spülung kann relativ flach ausgebildet und dadurch auch auf bestehenden Bearbeitungsplätzen für Behälter installiert werden.
Mit Vorteil werden an die Schutzgas-Strömung herangeführte Behälter über die Aussenseite deren tubusför iger Wandung mit der unteren Wand verbunden. Dadurch bleiben die Innenseite der tubusförmigen Wandung sowie die Stirnseite mit der Befüllöffnung für etwaige Bearbeitungsprozesse zugänglich. Die Dichtheit der Verbindung kann durch eine Dichtlippe gewährleistet werden, die umlaufend an der tubusförmigen Aussenseite anliegt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, mehreren Stationen, die im gleichen Takt Behälter bearbeiten, eine Vorrichtung zur Schutzgas-Spülung zuzuordnen, die sich über mehrere Stationen erstreckt. Dadurch kann beispielsweise eine Dose an einer Schutzgas-Spül-Station ausgespült und unter Schutzgas-Atmosphäre zu einer weiteren Station, beispielsweise einer Verschliessstation, befördert werden, ohne dass Umgebungsluft in die Dose dringen kann. Auch kann mit einer solchen über mehrere Stationen verteilten Schutzgas-Spülvorrichtung der Spülvorgang auf mehrere
Stationen und gegebenenfalls auf die Förderstrecke zwischen diesen Stationen verteilt werden. Die dadurch erzielbaren Vorteile liegen auf der Hand.
Insbesondere ringförmig angeordnete Stationen können durch einen Kanal für das strömende Schutzgas, dessen beispielsweise untere Wand beweglich und dessen obere Wand ortsfest ausgebildet ist, auf einfache und zuverlässige Weise mit einer Vorrichtung zur Schutzgas-Spülung versehen werden.
Eine andere Ausbildung der Erfindung sieht - beispielsweise in Form zweier Lochscheiben ausgebildet - eine bewegliche untere Wand und eine bewegliche obere Wand vor. Die beiden Lochscheiben werden dabei über gegen das Zentrum gerichtete, keilförmige Distanzstücke zueinander beabstandet gehalten und bilden zusammen mit den Lochscheiben die Schutzgas- Strömung begrenzende Wände. Nachstehend wird die Erfindung anhand der Figuren der Zeichnung rein beispielhaft näher beschrieben. Gleiche Teile in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen, welche dieselben Funktionen ausüben, sind nachstehend mit gleichen Bezeichnungen und Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
Figur 1 einen Bearbeitungsplatz für Dosen mit mehreren Stationen, einem Drehstern und ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen
Vorrichtung zur Schutzgas-Spülung in Draufsicht
Figur 2 eine im Schnitt (II-II) dargestellte Detailansicht der Vorrichtung aus Figur 1 in Seitenansicht
Figur 3 eine im Schnitt (III-III) dargestellte
Detailansicht einer Befüll-Station mit einer Vorrichtung des Bearbeitungsplatzes aus Figur 1 in Seitenansicht und
Figur 4 eine im Schnitt (IV-IV) dargestellte Detailansicht einer Verschliess-Station mit einer Vorrichtung des Bearbeitungsplatzes aus Figur 1 in Seitenansicht.
Die Figur 1 zeigt einen Bearbeitungsplatz für als Dosen ausgebildete Behälter, an dem an mehreren nicht näher dargestellten Stationen Dosen im gleichen Takt bearbeitet werden. Der Bearbeitungsplatz weist neben einer Tischplatte 1, den Stationen und einem als Drehstern 4 ausgebildeten Fördermittel ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Schutzgas-Spülung 5 auf, die an drei Stationen Dosen mit Schutzgas ausspült. In an sich bekannter Weise werden durch ein Drehen des Drehsterns 4 um die Drehachse 3 in Richtung des in Figur 1 eingezeichneten Drehpfeils Dosen von einer Station zur Nächsten befördert. Dabei werden die Dosen von einer Leitplanke 6 geleitet, die an der Tischplatte 1 befestigt ist .
Die Vorrichtung zur Schutzgas-Spülung 5 weist hier ein Obergehäuse 7 eine um die Drehachse 3 drehbare Lochscheibe 8 und eine in Figur 1 nicht sichtbare, gestrichelt eingezeichnete Hebeeinrichtung auf.
Die in Form einer kreisbogenförmigen Hebebahn 9 ausgebildete Hebeeinrichtung weist einenends eine Heberampe 13 und anderenends eine Absenkrampe 14 zum Heben einer zu verschliessenden Dose bzw. zum Absenken einer mit einem Verschlusselement 22 versehenen Dose auf. Die beiden Rampen 13 und 14 sind - bezogen auf die Drehrichtung des Drehsterns 4 - im Bereich vor bzw. nach dem Oberteil 7 angeordnet und über einen gebogenen Stab, der einen rechteckigen Querschnitt aufweist, verbunden.
Die Lochscheibe 8 weist hier die Form einer Ringscheibe auf, in der acht regelmässig angeordnete Ausnehmungen 10 vorgesehen sind. In jede der Ausnehmungen 10 ist jeweils eine Dose einschiebbar. Die Löchscheibe 8 ist über dem Drehstern 4 koaxial zu diesem in einem durch die Höhe der Dosen vorgegebenen Abstand zur Tischplatte 1 angeordnet. In Figur 1 verdeckt die Lochscheibe 8 die Aussenkontur des Drehsterns 4, die gestrichelt eingezeichnet ist. Der
Drehstern 4 und die Lochscheibe 8 führen um die Drehachse 3 dieselben Drehbewegungen aus. Dosen, die bei einem Befördern von einer Station zur Nächsten die Heberampe 12 oder die Absenkrampe 13 passieren, werden in die Ausnehmungen 10 hinein- bzw. aus diesen herausgeschoben. Diese Bewegung der Dose relativ zur Lochscheibe 8 ist hier senkrecht zur Förderrichtung gerichtet. Die Dosen werden dabei durch den Drehstern 4 und die Leitplanke 6 geführt.
Das ortsfest mit der Tischplatte 1 verbundene Obergehäuse 7 weist eine ringsegmentförmige Grundform auf und umgreift einen Teil der Oberseite 21, des Innen- und des Aussenrandes der Lochscheibe 8. An der der Drehachse 3 zugewandten Seite und an der dieser abgewandten Seite des Obergehäuses 7 sind Schutzgaszuleitungen 11 bzw. Gasableitungen 12 vorgesehen. An der Position der nicht näher dargestellten Verschliess- Station, die - bezogen auf die Drehrichtung - am Ende der Vorrichtung angeordnet ist, weist die Oberseite des Obergehäuses 7 eine Einbringöffnung 15, in die ein Verschlusselement 22 eingefügt ist, und eine nur schematisch dargestellte Zuführung für weitere Verschlusselemente auf, mit denen weitere Dosen gasdicht zu verschliessen sind. Der durch das Obergehäuses 7 und die Lochscheibe 8 begrenzte Raum wird durch drei in Figur 1 gestrichelt dargestellte, radiale Dichtlippen 16 in radialer Richtung begrenzt. Die Dichtlippen 16 sind am Obergehäuse 7 befestigt und begrenzen hier in radialer Richtung zwei Kanäle 27 und 27'. Die Kanäle 27 und 27' lenken das ein- und ausströmende Schutzgas.
Die Figur 2 zeigt eine Detailansicht einer Station zur Schutzgas-Spülung des in Figur 1 dargestellten Bearbeitungsplatzes im Schnitt entlang der Ebene II-II und eine über die Hebebahn 9 in eine Ausnehmung 10 eingeschobene, zu verschliessende Dose 25 im teilweisen Schnitt in Seitenansicht. Auf der Tischplatte 1 des Bearbeitungsplatzes ist das Obergehäuse 7 und die Hebebahn 9 befestigt. Über einen Distanzring 17 ist die Lochscheibe 8 am Drehstern 4 befestigt. Die Lochscheibe 8 weist zwei miteinander verbundene Haltescheiben und eine zwischen diesen angeordnete, über den Innen- und Aussenrand der Lochscheibe 8 hinausragende Scheibendichtung 18 auf. Im Bereich der Ausnehmungen 10 weist die Scheibendichtung 18 Ausstanzungen auf, deren Ränder in die Ausnehmungen 10 hineinragen. Die Scheibendichtung 18 liegt einerseits an den gegeneinander gewandten Innenseiten des Obergehäuses 7 und andererseits seitlich an der tubusförmigen Aussenseite 20 der hier von unten quer zur Förderrichtung eingeschobenen Dose 25 an.
Die Fläche der Befüllöffnung 26 der Dose 25 reicht in etwa an die Oberseite 21 der Lochscheibe 8 heran. Die
Befüllöffnung 26 könnte aber auch etwas darüber ragen. Die Oberseite 21 und die der Befüllöffnung 26 gegenüberliegende Innenfläche 19 des Obergehäuses 7 begrenzen einen ersten Kanal 27, der das strömende Schutzgas lenkt. An den ersten Kanal 27 wird die Dose 25 mit ihrer Befüllöffnung 26 herangeführt. Über die Schutzgaszuleitung 11 strömt dabei Schutzgas in den ersten Kanal 27 ein und über die Gasableitung 12 aus diesem wieder aus. Über diesen Kanal 27 wird im Randbereich der Befüllöffnung 26 im Wesentlichen in einer Ebene parallel zur Fläche der Befüllöffnung 26
Schutzgas einerseits zu- und andererseits abgeführt. Dabei kommt über die Befüllöffnung 26 wenigstens ein Teil des strömenden Schutzgases mit dem im Innenraum der Dose 25 befindlichem Gas in Berührung und spült dieses aus der Dose 25 heraus.
Ein Kanal 27 bildet zusammen mit dem über die Befüllöffnung 26 mit diesem verbundenen Innenraum einer eingeschobenen Dose 25 einen im Wesentlichen geschlossenen Spülraum für die Schutzgas-Spülung. Es versteht sich von selbst, dass die Effektivität der Schutzgas-Spülung nicht zuletzt durch die Abdichtung des Spülraumes gegenüber der Umgebung der Vorrichtung bestimmt wird.
Die Figur 3 zeigt eine Detailansicht einer Befüll-Station mit einer Schutzgas-Spülung des in Figur 1 dargestellten Bearbeitungsplatzes im Schnitt entlang der Ebene III-III und eine Dose 25, die mit beispielsweise gesalzenen Erdnüssen befüllt wird, im teilweisen Schnitt in Seitenansicht.
Das Obergehäuse 7 weist eine Öffnung auf, in der eine Befülleinrichtung 23 angebracht ist. Neben einem trichterförmigen Füllkanal weist die Befülleinrichtung 23 eine hier im offenen Zustand dargestellte Schliessklappe 24 auf. Die Befüllung der Dose 25 erfolgt hier durch das strömende Schutzgas hindurch. Mit Vorteil herrscht auch im trichterförmigen Füllkanal eine Schutzgas-Atmosphäre.
Die Figur 4 zeigt eine Detailansicht einer Verschliess- Station mit einer Schutzgas-Spülung des in Figur 1 dargestellten Bearbeitungsplatzes im Schnitt entlang der Ebene IV-IV und eine befüllte Dose 25, die mit einem Verschlusselement 22 zu verschliessen ist, im teilweisen Schnitt in Seitenansicht.
Die Dose 25 ist hier beispielhaft mit den gesalzenen Erdnüssen befüllt. Ist die Dose 25 ausserhalb der Vorrichtung zur Schutzgas-Spülung in der Umgebungsatmosphäre befüllt worden, umfasst die Schutzgas-Spülung auch das Gas im Raum zwischen den einzelnen Erdnüssen. Ist die leere Dose 25 bereits mit Schutzgas ausgespült und/oder erfolgt der Befüllprozess in Schutzgasatmosphäre, so kann der Umfang der Schutzgas-Spülung vor dem Verschliessen der Dose 25 geringer gehalten werden.
In die Einbringöffnung 15 ist das Verschlusselement 22 so eingefügt, dass dessen Unterkanta in etwa an die Innenseite 19 des Obergehäuses 7 heranreicht. Das Verschlusselement 22 bildet hier einen Teil der der Befüllöffnung 26 gegenüberliegenden, die Strömung begrenzenden Wand. Seitlich liegt es umlaufend an der Einbringöffnung 15 an und dichtet diese im Wesentlichen gegen die Umgebung ab. Die Innenseite 19, das Verschlusselement 22 und die Oberseite 21 der Lochscheibe 8 begrenzen hier einen weiteren Kanal 27', der das strömende Schutzgas in der Vorrichtung zur Schutzgas- Spülung in der Verschliess-Station lenkt. Auch der weitere Kanal 27' bildet zusammen mit dem Innenraum der befüllten Dose 25 einen im Wesentlichen geschlossenen Spülraum für eine Schutzgas-Spülung ge ass der Erfindung.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Verschlusselement 22 ein Behälterboden, der beispielsweise über einen in Figur 3 nicht dargestellten Stempel gegen die tubusför ige Dosenwandung gedrückt und provisorisch verschlossen wird. Genauso gut könnte aber auch die Dose 25 - von einer entsprechend ausgebildeten Hebebahn - mit der Befüllöffnung 26 gegen das Verschlusselement 22 gedrückt und über die Oberkante des Obergehäuses 7 geschoben werden. Das nun seitlich von allen Richtungen frei zugängliche Verschlusselement 22 könnte mit einer herkömmlichen Verschliessvorrichtung an der tubusförmigen Wandung problemlos befestigt und die Dose 25 damit endgültig verschlossen werden. Die gasdicht verschlossene Dose kann die Vorrichtung ohne Beeinträchtigung der Atmosphäre im Innenraum der Dose verlassen. Die Dose passiert beim Befördern zur nächsten Station die Absenkrampe 14 und wird dabei aus der Lochscheibe 8 heraus auf die Tischplatte 1 geführt.
Bis das nächste Verschlusselement 15 in die Einbringöffnung 15 eingebracht wird, kann Luft aus der Umgebungsatmosphäre in den weiteren Kanals 27', der hier durch die Innenseite 19, der Lochscheibe 8 und den - nur in Figur 1 dargestellten - Lippendichtungen 16 gebildet wird, eindringen. Ist das nächste Verschlusselement 22 in die Einbringöffnung 15 eingefügt, wird die eingedrungene Luft durch den Schutzgasstrom aus dem weiteren Kanal 27' wieder ausgespült. Eine nächste zu verschliessende Dose kann in die Verschliess-Station befördert werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Schutzgas-Spülung wenigstens eines Behälters (25) , wobei
Schutzgas in einen Kanal (27) einerseits ein- und andererseits wieder ausströmt, über wenigstens eine Ausnehmung (10) in einer Wand (21) 'des Kanals (27) der Behälter (25) mit seiner Befüllöffnung (26) derart an die Strömung herangeführt wird, dass die Fläche der Befüllöffnung (26) zur Strömungsrichtung im Kanal (27) parallel ausgerichtet ist, und die Strömung in dem der Ausnehmung (10) gegenüberliegenden Bereich von Begrenzungsmitteln (19, 22, 24) des Kanals (27) begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass auch während einer Bewegung der Begrenzungsmittel (19, 22, 24) parallel zur ersten Wand (21) wenigstens zeitweilig eine Schutzgas-Spülung des Behälters (25) durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Schutzgases im Kanal (27) - vorzugsweise im Wesentlichen in einer einzigen Richtung - über die Befüllöffnung (26) hinweg strömt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgas gegenüber der Umgebung unter Überdruck ein- und/oder unter ausströmt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befüllöffnung (26) beim Heranführen an die Strömung über die Aussenseite (20) des Behälters (25), mit dem Kanal über eine Dichtung (18) verbunden wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befüllöffnung (26) über eine quer zur Strömungsrichtung des ein- und ausströmendes Schutzgases gerichtete Bewegung des Behälters mit dem Kanal (27) verbunden wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (25), auch während er über ein Fördermittel (4) zwischen mehreren Stationen (23) befördert wird, wenigstens zeitweilig mit Schutzgas gespült wird, wobei vorzugsweise der Behälter an den Stationen (23) jeweils unterschiedlich bearbeitet wird.
7. Vorrichtung zur Schutzgas-Spülung wenigstens eines
Behälters (25), die einen Kanal (27) aufweist, in den Schutzgas einerseits ein- und andererseits wieder ausströmt, welcher Kanal (27) eine die Strömung begrenzende erste Wand (21) mit wenigstens einer Ausnehmung (10), über die der Behälter (25) zur Spülung mit seiner Befüllöffnung (26) derart an die Strömung heranführbar ist, dass die Fläche der Befüllöffnung (26) zur
Strömungsrichtung im Kanal (27) parallel ausgerichtet ist, und
Begrenzungsmittel (19, 22, 24) für die Strömung in dem der Ausnehmung (10) gegenüberliegenden Bereich aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsmittel (19, ■ 22, 24) parallel zur ersten Wand (21) bewegbar sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsmittel (19, 22, 24) als eine weitere Wand (19), als Schliessklappe (24) einer Befülleinrichtung (23) , oder als Verschlusselement (22) des Behälters (25) ausgebildet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schliessklappe (24) bzw. das
Verschlusselement (22) in einer Ausnehmung (15) einer der ersten Wand gegenüberliegenden Wand bewegbar angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen gegeneinander bewegbaren Bereichen (19, 21) des Kanals (27) und/oder zwischen der Aussenseite (20) des Behälters und der ersten Wand (21) eine Dichtung (18) vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Einrichtung zur Erfassung des Sauerstoffgehaltes und ein Stellelement aufweist, wobei über die Einrichtung zur
Erfassung und das Stellelement das Zu- und Abführen des Schutzgases regelbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vorrichtung über mehrere
Stationen (23) erstreckt, an denen der Behälter (25) vorzugsweise jeweils auf unterschiedliche Weise bearbeitet wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Drehstern (4) als Fördermittel zwischen den Stationen (23) aufweist, der die erste Wand (21) bildet.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stationen (23) über die weitere Wand (19) miteinander verbunden sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kanäle für die Strömung vorgesehen sind, zwischen denen eine radiale Dichtlippe (16) angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Zuführen des Schutzgases an der dem Drehzentrum (3) des Drehsterns (4) zugewandten Seite der Vorrichtung und die
Einrichtung zum Abführen des Schutzgases an der gegenüberliegenden Seite angebracht sind.
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