EP4758066A1 - Verfahren zum schutzbegasen einer verpackung sowie begasungsstation - Google Patents

Verfahren zum schutzbegasen einer verpackung sowie begasungsstation

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Publication number
EP4758066A1
EP4758066A1 EP24738300.3A EP24738300A EP4758066A1 EP 4758066 A1 EP4758066 A1 EP 4758066A1 EP 24738300 A EP24738300 A EP 24738300A EP 4758066 A1 EP4758066 A1 EP 4758066A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
chamber
gassing
packaging
opening
protective gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24738300.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Konrad Mößnang
Jonas Friedl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Original Assignee
Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG filed Critical Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Publication of EP4758066A1 publication Critical patent/EP4758066A1/de
Pending legal-status Critical Current

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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
    • B65B31/02—Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas
    • B65B31/025—Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas specially adapted for rigid or semi-rigid containers
    • B65B31/028—Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas specially adapted for rigid or semi-rigid containers closed by a lid sealed to the upper rim of the container, e.g. tray-like container
    • 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
    • B65B25/00—Packaging other articles presenting special problems
    • B65B25/001—Packaging other articles presenting special problems of foodstuffs, combined with their conservation
    • 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
    • B65B31/04—Evacuating, pressurising or gasifying filled containers or wrappers by means of nozzles through which air or other gas, e.g. an inert gas, is withdrawn or supplied
    • B65B31/041—Evacuating, pressurising or gasifying filled containers or wrappers by means of nozzles through which air or other gas, e.g. an inert gas, is withdrawn or supplied the nozzles acting from above on containers or wrappers open at their top

Definitions

  • the invention relates to a method for the protective gassing of a packaging and to a gassing station configured to carry out the method.
  • EP3846638B1 therefore discloses a different method for the protective gassing of already sealed packages, in which a negative pressure is first created in a vacuum chamber containing the package, in particular to remove water vapor from the package, whereby any residual oxygen present is also displaced from the package, before a protective gas is introduced from a storage container into the vacuum chamber - in the expectation that the protective gas will be sucked into the package via an opening in the latter.
  • a negative pressure is first created in a vacuum chamber containing the package, in particular to remove water vapor from the package, whereby any residual oxygen present is also displaced from the package, before a protective gas is introduced from a storage container into the vacuum chamber - in the expectation that the protective gas will be sucked into the package via an opening in the latter.
  • optimal protective gassing is not achieved.
  • Another disadvantage is that significant product weight is lost due to evaporation.
  • the object of the invention is to further improve the protective gassing of already sealed packages, in particular with regard to improved gas exchange within the packaging
  • a method for protective gassing of a package in a gassing station comprising a tray filled with a product.
  • the tray is covered by a cover film and sealed with the cover film, in particular in a ring shape along an edge of the tray.
  • the package has a packaging opening.
  • This packaging opening can be located in the area of the tray, but will preferably be located in the cover film.
  • the tray can optionally also have two or more packaging openings.
  • the packaging opening allows gas exchange.
  • the gassing station has a sealable chamber. This means that the chamber is configured to be adjusted between an open state and a closed state, wherein the chamber in its closed state is in particular hermetically sealed from the environment of the gassing station.
  • the method comprises the following steps:
  • protective gas escapes from the gassing opening into the interior of the chamber.
  • the protective gas can be, for example, nitrogen (N2), oxygen (O2) or carbon dioxide (CO2).
  • a concentration gradient of the protective gas is created such that the packaging opening is located in the area of a peak in the concentration of the protective gas within the chamber. Starting from an area around the packaging opening, the concentration of the protective gas therefore decreases within the chamber but outside the packaging.
  • the concentration of a protective gas in the chamber is usually highest in the area of a chamber wall. The resulting unsatisfactory gas exchange within the packaging could be caused by the fact that the gassing of the chamber in the conventional process led to flow conditions within the chamber through which residual air (but not or to a lesser extent the protective gas) initially entered the suppressed packaging. The residual air that returned to the packaging then prevented the entry of the actually desired protective gas.
  • the invention avoids this disadvantage by building up a concentration gradient that is maximum in the area of the packaging opening. This measure ensures that primarily protective gas enters the packaging, which optimizes gas exchange. In the area of the packaging opening, a kind of "bubble" of protective gas can therefore form with the invention, which prevents residual air with a lower concentration of protective gas from other areas of the chamber from returning to the packaging.
  • the packaging opening is located in the area of a peak of the concentration of the protective gas within the chamber not only when the protective gas is introduced, but even until normal pressure is reached again within the chamber.
  • Normal pressure here means the usual ambient pressure outside the gassing station, i.e. around 1 bar. This measure further improves the gas exchange within the packaging, as the return of residual air into the packaging is made more difficult.
  • a simple but effective measure for achieving the goal of having the packaging opening in the area of a peak in the concentration of the protective gas has proven to be to position the gassing opening a maximum of 10 cm, preferably a maximum of 6 cm or more preferably a maximum of 3 cm from the packaging opening during the introduction of the protective gas.
  • the gassing opening can be configured to cause the protective gas to flow towards the packaging opening.
  • the gassing opening is at least 0.3 cm, preferably at least 0.5 cm, more preferably at least 1 cm away from the packaging opening during the introduction of the protective gas. This prevents the risk of damage to a packaging when the protective gas is introduced.
  • a method for the protective gassing of a package in a gassing station comprising a tray filled with a product, wherein the tray is covered by a cover film and sealed with the cover film, and wherein the package has a packaging opening.
  • the packaging opening can be located on the tray or - preferably - in the cover film.
  • the packaging can have more than one packaging opening.
  • the gassing station has a sealable chamber, i.e. the chamber is adjustable between an open and a hermetically sealed position.
  • the method comprises introducing the package into the chamber in its open state, closing the chamber around the package, generating a negative pressure in the chamber and introducing protective gas into the chamber via a gassing opening, wherein the gassing opening is arranged outside the packaging.
  • the method is characterized in that the introduction of the protective gas begins before the generation of the negative pressure is completed. This has the advantage that a "gas flushing" of the volume in the interior of the chamber takes place - i.e. a possibly laminar flow is created, in which protective gas is supplied and residual air is removed from the interior of the chamber at the same time.
  • the processes mentioned above and below are particularly advantageous in cases where the product is at a temperature of over 50°C at least at the start of the protective gassing, preferably at a temperature of over 60°C, more preferably over 70°C - or generally: at a temperature higher than the ambient temperature (usually 23°C).
  • the protective gassing can be preceded by the process step of heating the product already in the packaging, for example in a heating station arranged upstream of the gassing station, for example a microwave tunnel. The heating can lead to pasteurization of the product.
  • moisture means a content of water and/or other liquids in the material of the product, for example simply the water content.
  • moist products and in particular warmed moist products water vapor can form around the products.
  • the method according to the invention has the advantage of minimizing or even completely preventing condensation of large amounts of water vapor that may have escaped from the packaging in the chamber during the protective gassing.
  • the target negative pressure is above a temperature-dependent evaporation point of the moisture. This measure reduces or even completely prevents the evaporation of moisture from the product.
  • This has the advantage that the consistency, weight and texture of the product are retained and that a higher concentration of protective gas is achieved in the packaging, since the packaging is not filled with steam or at most only filled to a very small extent.
  • the chamber also has at least as many gassing openings, so that each package is assigned exactly one or at least one gassing opening. This allows several packages to be subjected to protective gas treatment at the same time, which increases the number of packages treated per unit of time.
  • each package within the chamber is optimally gassed.
  • the gassing opening - or, if there are several gassing openings, either a majority or all of the gassing openings - can be located on a line section of a gas supply line for the protective gas that projects from a chamber wall into the chamber.
  • the line section forms, for example, a projection or a lance that projects from the chamber wall into the chamber.
  • the chamber wall can be one or more side walls of the chamber or a cover wall of the chamber.
  • the line section projecting into the chamber offers the advantage of being able to reduce the distance between the packaging opening and the gassing opening to a level at which the desired concentration gradient of the protective gas is formed when the protective gas is introduced into the chamber.
  • the position of a gassing opening within the chamber is changeable in order to adapt to changing packaging geometries.
  • the packaging opening and/or the at least one gassing opening have an area of 12 mm 2 to 180 mm 2 , preferably an area of 20 mm 2 to 150 mm 2 . If the respective opening has a circular shape, this means an opening diameter of approximately 4 to 15 mm. Openings dimensioned in this way allow for rapid gas exchange.
  • the target negative pressure (i.e. the absolute value of the target pressure) in the process can, for example, be in a range from 250 mbar to 750 mbar, preferably in the range from 250 mbar to 350 mbar.
  • the advantage is that at these values, smaller amounts of moisture evaporate from the product than at lower pressures.
  • a gassing station which has a chamber, wherein the gassing station is configured to carry out a method according to one or more of the variants explained above.
  • the gassing station has one or more than one gassing opening, for example two, three or four gassing openings.
  • Each gassing opening can be located on a section of pipe that projects into the chamber from a chamber wall.
  • a chamber wall in this respect is understood to mean a side wall or the top wall of the chamber.
  • a packaging machine with a gassing station according to one of the variants explained above is disclosed.
  • the packaging machine can be configured, for example, as a tray sealing machine, as a chamber machine or as a chamber belt machine.
  • a chamber belt machine has a conveyor belt by means of which the packages are transported into the gassing station and away from the gassing station.
  • the packaging opening can be closed after the protective gas has been introduced into the packaging, for example by means of an adhesive label.
  • a labeler can be provided in the gassing station or downstream of the gassing station, which is configured to apply an adhesive label to the packaging that closes the packaging opening.
  • the labeler can be arranged in the interior of the chamber of the gassing station.
  • Figure 1 is a schematic representation of an embodiment of a gassing station
  • Figure 2 is a schematic view of the chamber in a first variant of the gassing station
  • Figure 3 is a schematic view of the chamber in a second variant of the gassing station.
  • Figure 1 shows a packaging machine 1, which is specifically designed in the form of a chamber belt machine 2.
  • the chamber belt machine 2 has a conveyor belt 3 on which packages 4 can be transported in a transport direction 100.
  • the chamber belt machine 2 also has a gassing station 5 in which the package 4 can be evacuated (i.e. placed under a negative pressure) and gassed with a protective gas.
  • the gassing station 5 has a chamber 6 which can be in an open and a closed state.
  • the gassing station 5 comprises a chamber cover 7 which is, for example, hood-shaped and has side walls 8 and a cover wall 9.
  • the chamber cover 7 is vertically movable in the direction indicated by the double arrow 200 between a raised and a lowered position.
  • the chamber 6 In the raised position of the chamber cover 7, the chamber 6 is open and ready for the introduction of one or more packages 4 by means of the conveyor belt 3.
  • the chamber cover 7 together with the conveyor belt 3 forms a chamber 6 in a state which is hermetically sealed from the surroundings of the gassing station 5.
  • the chamber cover 7 and the conveyor belt 3 can be mounted on a frame 10 of the gassing station 5.
  • the gassing station 5 also has a vacuum source 11, for example a reservoir (under negative pressure) or a vacuum pump, which is connected to the chamber 6 via a vacuum line 12.
  • a vacuum source 11 for example a reservoir (under negative pressure) or a vacuum pump, which is connected to the chamber 6 via a vacuum line 12.
  • a vacuum valve 13 is located in the vacuum line 12.
  • the gassing station 5 is further connected via a gas supply line 14 to a reservoir 15 for protective gas 16.
  • the protective gas 16 can be nitrogen (N2), for example.
  • a gassing valve 17 is located in the gas supply line 14. Upstream of the gassing station 5, the packaging machine 1 can have further components, for example a filling station 18 for filling the packaging 4 with a product, a sealing station 19 for Sealing the packages 4, and a heating station 20, for example a microwave tunnel 20, for heating the product within the package 4.
  • Figure 2 shows a schematic cross-section through a first embodiment of the gassing station 5, in a direction of view in (or against) the transport direction 100.
  • the chamber 6 of the gassing station 5 is in its closed position in Figure 2, in which the chamber cover 7 together with the conveyor belt 3 forms a hermetically sealed space.
  • the hermetic closure is supported by seals 21 running along an outer edge of the chamber cover 7.
  • Each package 4 comprises a tray 22 which is filled with a product 23.
  • the product 23 can be a product containing moisture.
  • the product 23 can be a food product.
  • Each package 4 also has a lidding film 24. The lidding film 24 is sealed to the tray 22 along a peripheral edge 25 of the tray 22.
  • Each package 4 has a packaging opening 26.
  • the packaging opening 26 can be provided on the tray 22, for example in an upper region of a side wall of the tray 22; however, the packaging opening 26 is preferably located (as shown) in the lidding film 24.
  • the packaging opening 26 can, for example, have an area of 12 to 180 mm 2 .
  • the packaging opening 26 can be circular and have a diameter of 4 to 15 mm.
  • the packaging opening 26 can be arranged in a central region of the lidding film 24.
  • Both the vacuum line 12 and the gas supply line 14 either form part of the gassing station 5 or are connected to it.
  • a gas line 27 is connected to the gas supply line 14.
  • the gas line 27 leads to one or more gassing openings 28 inside the chamber 6. It is expedient to provide (at least) as many gassing openings 28 as the number of packages 4 that are to be supplied with protective gas 16 in one cycle in the chamber 6.
  • the gassing openings 28 are located at the distral end of line sections 29 that extend from a chamber wall (here specifically from the lid wall 9) into the interior of the chamber 6, i.e. they protrude from the chamber wall.
  • the gassing openings 28 are positioned such that, when the gassing station 5 is in operation, a distance A between the gassing opening 28 and the packaging opening 26 assigned to it is a maximum of 10 cm, preferably a maximum of 6 cm and more preferably a maximum of 3 cm. On the other hand, the distance A is at least 0.3 cm, preferably at least 0.5 cm and more preferably at least 1 cm.
  • the gassing opening 28 can have an area that is similar in size to the area of the packaging opening 28, for example also in the range from 12 mm 2 to 180 mm 2 .
  • the line section 29 can be aligned such that the flow of the protective gas 16 conducted through the line section 29 is aligned with the packaging opening 26 of the packaging 4 assigned to this gassing opening 28.
  • one or more packages 4 are brought into the interior of the chamber 6 when the chamber 6 is open, before the chamber 6 is brought into its closed position shown in Figure 2 by lowering the chamber cover 7.
  • the interior of the chamber 6 is evacuated via the vacuum line 12, i.e. placed under a negative pressure.
  • the target negative pressure can be set to a value in the range of 250 to 750 mbar, for example.
  • the vacuum valve 13 is opened for evacuation.
  • the introduction of protective gas 16 from the reservoir 15 into the chamber 6 begins by opening the gassing valve 17.
  • the protective gas 16 is distributed via the gas line 27 and flows out of the gassing openings 28 in the manner indicated by arrows.
  • a concentration gradient of the protective gas 16 is formed within the chamber 6, in which the concentration of the protective gas 16 between the gassing opening 28 and the packaging opening 26 is higher than in remote areas 61 of the chamber 6.
  • This concentration gradient of the protective gas 16, in which the packaging opening 26 is in the area of a maximum of the concentration of the protective gas 16 within the chamber 6, is achieved by the set, comparatively small distance A between the gassing opening 28 and the packaging opening 26, and is supported by the alignment of the line sections 29 with the packaging openings 26.
  • the concentration gradient causes residual air to be further displaced from the edge areas 61 and primarily protective gas 16 to flow through the packaging opening 26 into the interior of the packaging 4 in order to compensate for the negative pressure prevailing there.
  • a labeler 30 is shown schematically in Figure 2. This can be located inside the chamber 6 or outside the chamber 6. It serves to apply an adhesive label to the packaging 4 after the protective gas supply has ended, so that the adhesive label (not shown) seals the packaging opening 26 in a gas-tight manner.
  • the chamber 6 is opened and the packages 4 are removed.
  • Figure 3 shows another embodiment of a gassing station 5 with a chamber 6.
  • the vacuum line 12 is connected to the chamber 6 at an evacuation opening 40 (or a plurality of evacuation openings 40).
  • the chamber 6 further comprises one or more gassing openings 28, at which protective gas supplied from the gas supply line 14 can be introduced into the chamber 6.
  • the evacuation opening(s) 40 and the gassing opening(s) 28 are located at opposite positions in the chamber 6, specifically here on opposite side walls 8 of the chamber 6.
  • the chamber 6 is brought into its open state by lifting the chamber lid 7.
  • the chamber 6 is open, one or more packages 4 are conveyed into the chamber 6, for example by means of a conveyor belt 3.
  • the packages 4 have a tray 22 which is filled with a product 23 and sealed with a cover film 24, wherein a packaging opening 26 is provided in the cover film 24.
  • the chamber 6 is brought into its closed state by lowering the chamber lid 7.
  • the vacuum valve 13 By opening the vacuum valve 13, the chamber 6 is evacuated by the vacuum source 11 sucking air out of the chamber 6.
  • the protective gas 16 can be nitrogen, for example.
  • the simultaneous evacuation and supply of protective gas 16 results in a "gas flushing" of the chamber 6, in which the air or residual air in the chamber 6 is forced to the one or more evacuation openings 40 by the incoming protective gas 16. On the one hand, this measure accelerates the expulsion of residual air from the chamber 6.
  • a labeler 30 can be provided within the gassing station 5 or immediately downstream thereof in order to close the packaging openings 26 by applying adhesive labels after completion of the protective gassing.
  • the target negative pressure can be set, for example, to a value in the range of 250 to 750 mbar.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Vacuum Packaging (AREA)

Abstract

In einer Begasungsstation (5) wird eine Verpackung (4) begast, die eine mit einem Produkt (23) gefüllte Schale (22) umfasst. Die Schale (22) ist von einer Deckelfolie (24) abgedeckt und von dieser versiegelt, und die Verpackung (4) weist eine Verpackungsöffnung (26) auf. Die Verpackung (4) wird in die geöffnete Kammer (6) eingebracht, bevor die Kammer (6) geschlossen und ein Unterdruck in der Kammer (6) erzeugt wird. Ein Schutzgas (16) wird über eine Begasungsöffnung (28) in die Kammer (6) eingeleitet, wobei die Begasungsöffnung (28) außerhalb der Verpa- ckung (4) angeordnet ist. Beim Einleiten des Schutzgases (16) wird innerhalb der Kammer (6) ein derartiges Konzentrationsgefälle des Schutzgases erzeugt, dass sich die Verpackungsöffnung (26) im Bereich eines Höhepunkts der Konzentration des Schutzgases (26) innerhalb der Kammer (6) befindet.

Description

Verfahren zum Schutzbegasen einer Verpackung sowie Begasungsstation
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schutzbegasen einer Verpackung sowie auf eine zum Durchführen des Verfahrens konfigurierte Begasungsstation.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt, bei denen zum Verlängern der Haltbarkeit eines in der Verpackung aufgenommenen Produkts ein Schutzgas in die Verpackung eingeleitet wird, bevor die Verpackung mit einer Oberfolie versiegelt wird. Dabei wird das Schutzgas durch den Zwischenraum zwischen einer Schale der Verpackung und der Oberfolie eingeleitet. Solche Verfahren und Vorrichtungen gehen beispielsweise aus der DE2421531A1 , der DE102007047058A1 , der US5,271 ,207A, der EP2668102B1, der WO2011/124548A1 , der DE3130616A1 oder der US3,815,322 hervor. Da diese Verfahren und Vorrichtungen jedoch zur Voraussetzung haben, dass das Schutzgas durch einen Zwischenraum zwischen Schale und Deckelfolie eingeleitet wird, sind diese herkömmlichen Vorrichtungen ungeeignet zum Schutzbegasen von Verpackungen, bei denen die Schale bereits von der Deckelfolie abgedeckt und insbesondere mit dieser versiegelt ist.
Im Unterschied zu den vorgenannten Verfahren wird ein Verfahren zum Schutzbegasen einer bereits mit einer Deckelfolie versiegelten Verpackung in der EP1845807B1 vorgeschlagen. Bei diesem Verfahren wird das Schutzgas über eine Kanüle in die Verpackung eingeführt, wobei die Kanüle durch die bereits verschlossene Verpackung hindurchgestochen wird. Diese Vorgehensweise hat jedoch Nachteile: Zum Einen ist das Einstechen der Kanüle nur mit vergleichsweise kleinen Abmessungen der Kanüle möglich, was wiederum den Zustrom von Schutzgas behindert. Zum Anderen droht die Gefahr, dass die Kanüle das bereits in der Verpackung befindliche Produkt beschädigt.
In bewusster Abkehr von der EP1845807B1 offenbart daher die EP3846638B1 ein anderes Verfahren zum Schutzbegasen bereits verschlossener Verpackungen, bei dem zunächst ein Unterdrück in einer die Verpackung aufnehmenden Vakuumkammer erzeugt wird, um insbesondere Wasserdampf aus der Verpackung zu entfernen, wobei auch vorhandener Restsauerstoff aus der Verpackung verdrängt wird, bevor ein Schutzgas aus einem Vorratsbehälter in die Vakuumkammer eingebracht wird - in der Erwartung, dass das Schutzgas über eine Öffnung in der Verpackung in diese hineingesaugt wird. Es hat sich jedoch gezeigt, dass auch mit dem veränderten Verfahren gemäß EP3846638B1 keine optimale Schutzbegasung erreicht wird. Nachteilig ist zudem, dass wegen des Verdampfens signifikant Produktgewicht verloren geht. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Schutzbegasen bereits verschlossener Verpackungen weiter zu verbessern, insbesondere im Hinblick auf einen verbesserten Gasaustausch innerhalb der Verpackung.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 6 oder durch eine zum Durchführend es Verfahrens konfigurierte Begasungsstation. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
In einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Schutzbegasen einer Verpackung in einer Begasungsstation offenbart, wobei die Verpackung eine mit einem Produkt gefüllte Schale umfasst. Die Schale ist von einer Deckelfolie abgedeckt und mit der Deckelfolie versiegelt, insbesondere ringförmig entlang eines Randes der Schale. Die Verpackung weist eine Verpackungsöffnung auf. Diese Verpackungsöffnung kann sich im Bereich der Schale befinden, wird sich aber bevorzugt in der Deckelfolie befinden. Die Schale kann optional auch zwei oder mehr Verpackungsöffnungen aufweisen. Die Verpackungsöffnung erlaubt einen Gasaustausch. Die Begasungsstation weist eine verschließbare Kammer auf. Damit ist gemeint, dass die Kammer dazu konfiguriert ist, zwischen einem geöffneten Zustand und einem verschlossenen Zustand verstellt zu werden, wobei die Kammer in ihrem verschlossenen Zustand insbesondere hermetisch gegenüber der Umgebung der Begasungsstation abgeriegelt ist. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
Einbringen der Verpackung in die in ihrem geöffneten Zustand befindliche Kammer,
Schließen der Kammer um die Verpackung,
Erzeugen eines Unterdrucks in der Kammer, und
Einleiten von Schutzgas über eine Begasungsöffnung in die Kammer, wobei die Begasungsöffnung außerhalb der Verpackung angeordnet ist.
Mit anderen Worten tritt aus der Begasungsöffnung Schutzgas in einen Innenraum der Kammer aus. Beim Schutzgas kann es sich beispielsweise um Stickstoff (N2), um Sauerstoff (O2) oder um Kohlenstoffdioxid (CO2) handeln.
Gemäß dem ersten Aspekt wird nun beim Einleiten des Schutzgases innerhalb der Kammer ein derartiges Konzentrationsgefälle des Schutzgases erzeugt, dass sich die Verpackungsöffnung im Bereich eines Höhepunkts der Konzentration des Schutzgases innerhalb der Kammer befindet. Ausgehend von einem Bereich um die Verpackungsöffnung herum nimmt demnach die Konzentration des Schutzgases innerhalb der Kammer aber außerhalb der Verpackung ab. Bei herkömmlichen Verfahren ist die Konzentration eines Schutzgases in der Kammer in der Regel im Bereich einer Kammerwand am höchsten. Der im Ergebnis nicht befriedigende Gasaustausch innerhalb der Verpackung könnte als Ursache haben, dass die Begasung der Kammer im herkömmlichen Verfahren zu Strömungsverhältnissen innerhalb der Kammer führte, durch die zunächst Restluft (aber nicht oder weniger das Schutzgas) in die unter Unterdrück gesetzte Verpackung gelangt. Die wieder in die Verpackung zurückgelangte Restluft verhinderte dann den Eintritt des eigentlich gewünschten Schutzgases. Diesen Nachteil vermeidet die Erfindung, in dem sie ein Konzentrationsgefälle aufbaut, das im Bereich der Verpackungsöffnung ein Maximum aufweist. Diese Maßnahme stellt sicher, dass primär Schutzgas in die Verpackung gelangt, was den Gasaustausch optimiert. Im Bereich der Verpackungsöffnung kann sich bei der Erfindung also gewissermaßen eine Art „Blase“ des Schutzgases bilden, die die Rückkehr von Restluft mit einer geringeren Konzentration des Schutzgases aus übrigen Bereichen der Kammer in die Verpackung verhindert.
Vorzugsweise befindet sich die Verpackungsöffnung nicht nur beim Beginn des Einleitens des Schutzgases im Bereich eines Höhepunktes der Konzentration des Schutzgases innerhalb der Kammer, sondern sogar bis zu einem Wiederereichen von Normaldruck innerhalb der Kammer. Mit Normaldruck ist dabei der übliche Umgebungsdruck außerhalb der Begasungsstation gemeint, d.h. etwa ein 1 bar. Durch diese Maßnahme wird der Gasaustausch innerhalb der Verpackung noch einmal verbessert, da die Rückkehr von Restluft in die Verpackung weiter erschwert wird.
Als einfache aberwirkungsvolle Maßnahme zum Erreichen des Ziels, dass sich die Verpackungsöffnung im Bereich eines Höhepunks der Konzentration des Schutzgases befindet, hat es sich erwiesen, wenn sich die Begasungsöffnung während des Einleitens des Schutzgases maximal 10 cm, bevorzugt maximal 6 cm oder weiter bevorzugt nur maximal 3 cm von der Verpackungsöffnung entfernt platziert ist. Alternativ oder auch zusätzlich kann die Begasungsöffnung dazu konfiguriert sein, eine auf die Verpackungsöffnung gerichtete Strömungsrichtung des Schutzgases zu bewirken.
Zweckmäßig ist es, wenn die Begasungsöffnung während des Einleitens des Schutzgases wenigstens 0,3 cm, bevorzugt wenigstens 0,5 cm, weiter bevorzugt wenigstens 1 cm von der Verpackungsöffnung entfernt ist. Diese verhindert das Risiko einer Beschädigung einer Verpackung beim Einleiten des Schutzgases.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Einleiten des Schutzgases bereits während des Erzeugens des Unterdrucks beginnt, also mit der Zufuhr von Schutzgas nicht erst dann begonnen wird, wenn das Evakuieren bereits abgeschlossen ist. Dies führt zu einem Gasspülen zumindest des Bereichs der Kammer um die Verpackungsöffnung herum. Bei diesem Gasspülen bildet sich eine Gasströmung, bei der sowohl Schutzgas zugeführt als auch Restluft abgeführt wird. Derartige Strömungsverhältnisse können den Gasaustausch in der Verpackung weiter verbessern.
In einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zum Schutzbegasen einer Verpackung in einer Begasungsstation offenbart, wobei die Verpackung eine mit einem Produkt befüllte Schale umfasst, wobei die Schale von einer Deckelfolie abgedeckt und mit der Deckelfolie versiegelt ist, und wobei die Verpackung eine Verpackungsöffnung aufweist. Die Verpackungsöffnung kann sich an der Schale oder - bevorzugt - in der Deckelfolie befinden. Die Verpackung kann mehr als eine Verpackungsöffnung aufweisen. Die Begasungsstation weist eine verschließbare Kammer auf, d.h. die Kammer ist verstellbar zwischen einer geöffneten und einer hermetisch verschlossenen Stellung. Das Verfahren umfasst das Einbringen der Verpackung in die in ihrem geöffneten Zustand befindliche Kammer, das Schließen der Kammer um die Verpackung, das Erzeugen eines Unterdrucks in der Kammer und das Einleiten von Schutzgas über eine Begasungsöffnung in die Kammer, wobei die Begasungsöffnung außerhalb der Verpackung angeordnet ist. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Einleiten des Schutzgases beginnt, bevor das Erzeugen des Unterdrucks abgeschlossen ist. Dies hat den Vorteil, dass ein „Gasspülen“ des Volumens im Innenraum der Kammer stattfindet - d.h. eine gegebenenfalls laminare Strömung entsteht, bei der gleichzeitig Schutzgas zugeführt und Restluft aus dem Innenraum der Kammer abgeführt wird.
Besondere Vorteil bieten die vor- und nachstehend genannten Verfahren in Fällen, bei denen sich das Produkt zumindest beim Beginn des Schutzbegasens auf einer Temperatur von über 50°C befindet, vorzugsweise auf einer Temperatur von über 60°C, weiter bevorzugt von über 70°C - oder allgemein: auf einer gegenüber der Umgebungstemperatur (in der Regel: 23°C) erhöhten Temperatur. Zu diesem Zweck kann dem Schutzbegasen der Verfahrensschritt einer Erwärmung des bereits in der Verpackung befindlichen Produkts vorgeschaltet werden, beispielsweise in einer stromaufwärts der Begasungsstation angeordneten Heizstation, zum Beispiel einem Mikrowellentunnel. Das Erwärmen kann zu einem Pasteurisieren des Produkts führen.
Insbesondere bieten sich Vorteile, wenn das Produkt Feuchtigkeit aufweist. Mit Feuchtigkeit ist im Kontext der Erfindung ein Gehalt an Wasser und/oder anderen Flüssigkeiten im Material des Produkts gemeint, beispielsweise also schlicht der Wassergehalt. Bei feuchten Produkten und insbesondere erwärmten feuchten Produkten kann sich um die Produkte herum Wasserdampf bilden. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, ein Kondensieren ggf. großer Mengen von aus der Verpackung ausgetretenem Wasserdampf in der Kammer während der Schutzbegasung zu minimieren oder sogar ganz zu vermeiden. Bei einem feuchten, also wasserhaltigen Produkt, ist es vorteilhaft, wenn ein Soll-Unterdruck oberhalb eines temperaturabhängigen Verdampfungspunkt der Feuchtigkeit liegt. Durch diese Maßnahme wird das Verdampfen von Feuchtigkeit aus dem Produkt reduziert oder sogar ganz verhindert. Dies hat den Vorteil, dass die Konsistenz, das Gewicht und die Textur des Produkts erhalten bleiben, und dass eine höhere Konzentration von Schutzgas in der Verpackung erreicht wird, da die Verpackung nicht oder allenfalls zu einem sehr geringen Anteil mit Dampf gefüllt ist.
Im Hinblick auf höhere Bearbeitungseffizienz oder -geschwindigkeit, kann es vorteilhaft sein, wenn in der geschlossenen Kammer eine Anzahl von zwei, drei, vier oder mehr Verpackungen aufgenommen sind und die Kammer außerdem eine mindestens ebenso große Anzahl von Begasungsöffnungen aufweist, sodass jeder Verpackung genau eine oder mindestens eine Begasungsöffnung zugeordnet ist. Dies erlaubt es, mehrere Verpackungen gleichzeitig einer Schutzgasbehandlung zu unterziehen, was die Zahl der pro Zeiteinheit behandelten Verpackungen erhöht.
Wenn in der Kammer zwei, drei oder mehr Verpackungen aufgenommen sind, ist es vorteilhaft, wenn beim Einleiten des Schutzgases innerhalb der Kammer eine derartige Konzentrationsverteilung des Schutzgases erzeugt wird, dass sich jede Verpackungsöffnung der Anzahl von Verpackungen im Bereich eines (lokalen) Höhepunkts der Konzentration des Schutzgases innerhalb der Kammer befindet. Dies hat den Vorteil, dass jede Verpackung innerhalb der Kammer optimal begast wird.
Die Begasungsöffnung - oder beim Vorhandensein mehrere Begasungsöffnungen entweder eine Mehrzahl oder alle der Begasungsöffnungen - können sich an einem Leitungsabschnitt einer Gaszufuhrleitung für das Schutzgas befinden, der ausgehend von einer Kammerwand in die Kammer hineinragt. Der Leitungsabschnitt bildet z.B. einen Vorsprung oder eine Lanze, die ausgehend von der Kammerwand in die Kammer hineinragen. Bei der Kammerwand kann es sich dabei um eine oder mehrere Seitenwände der Kammer oder um eine Deckelwand der Kammer handeln. Das Hineinragen des Leitungsabschnitts in die Kammer bietet den Vorteil, den Abstand zwischen Verpackungsöffnung und Begasungsöffnung auf ein Maß reduzieren zu können, bei dem sich das gewünschte Konzentrationsgefälle des Schutzgases bildet, wenn das Schutzgas in die Kammer eingeleitet wird.
Möglich ist es, dass die Position einer Begasungsöffnung innerhalb der Kammer veränderbar ist, zur Anpassung an veränderte Verpackungsgeometrien. Bei einem in die Kammer hineinragenden Leitungsabschnitt wäre es beispielsweise möglich, dass die Strecke veränderbar ist, in die der Leitungsabschnitt ausgehend von einer Kammerwand in die Kammer hineinragt. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Verpackungsöffnung und/oder die wenigstens eine Begasungsöffnung eine Fläche von 12 mm2 bis 180 mm2 aufweisen, vorzugsweise eine Fläche von 20 mm2 bis 150 mm2. Sofern die jeweilige Öffnung eine Kreisform hat, bedeutet dies einen Öffnungsdurchmesser von etwa 4 bis 15 mm. Derartig dimensionierte Öffnungen erlauben einen zügigen Gasaustausch.
Der Soll-Unterdruck (d.h. der Absolutwert des Ziel-Drucks) kann beim Verfahren beispielsweise in einem Bereich von 250 mbar bis 750 mbar liegen, vorzugsweise im Bereich von 250 mbar bis 350 mbar. Vorteilhaft ist, dass bei diesen Werten geringere Mengen an Feuchtigkeit aus dem Produkt verdampfen als bei niedrigeren Drücken.
In einem weiteren Aspekt wird eine Begasungsstation offenbart, die eine Kammer aufweist, wobei die Begasungsstation konfiguriert ist zum Durchführen eines Verfahrens gemäß einer oder mehrerer der vorstehend erläuterten Varianten. Die Begasungsstation weist eine oder mehr als eine Begasungsöffnung auf, beispielsweise zwei, drei oder vier Begasungsöffnungen.
Jede Begasungsöffnung kann sich an einem Leitungsabschnitt befinden, der ausgehend von einer Kammerwand in die Kammer hineinragt. Wie oben ausgeführt, ist unter einer Kammerwand in dieser Hinsicht eine Seitenwand oder die Deckelwand der Kammer zu verstehen.
In einem weiteren Aspekt wird eine Verpackungsmaschine mit einer Begasungsstation gemäß einer der vorstehend erläuterten Variante offenbart. Die Verpackungsmaschine kann beispielsweise als Schalenversiegelungsmaschine, als Kammermaschine oder als Kammerbandmaschine konfiguriert sein. Eine Kammerbandmaschine weist ein Förderband auf, mittels dessen die Verpackungen in die Begasungsstation hinein und aus der Begasungsstation fort transportiert werden.
In jeder der vorstehend geschilderten Varianten der Verfahren, der Begasungsstation oder der Verpackungsmaschine kann die Verpackungsöffnung nach dem Einführen des Schutzgases in die Verpackung verschlossen werden, beispielsweise mittels eines Klebeetiketts. Zu diesem Zweck kann in der Begasungsstation oder stromabwärts der Begasungsstation ein Etikettierer vorgesehen sein, der konfiguriert ist zum Aufbringen eines die Verpackungsöffnung verschließenden Klebeetiketts auf die Verpackung. Der Etikettierer kann im Innenraum der Kammer der Begasungsstation angeordnet sein.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von den Zeichnungen näher erläutert. Im Einzelnen zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Begasungsstation,
Figur 2 eine schematische Ansicht der Kammer in einer ersten Variante der Begasungsstation,
Figur 3 eine schematische Ansicht der Kammer in einer zweiten Variante der Begasungsstation.
Gleiche Komponenten sind in den Figuren durchgängig mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt eine Verpackungsmaschine 1 , die hier speziell in Form einer Kammerbandmaschine 2 konstruiert ist. Die Kammerbandmaschine 2 verfügt über ein Transportband 3, auf dem Verpackungen 4 in einer Transportrichtung 100 transportiert werden können. Ferner verfügt die Kammerbandmaschine 2 über eine Begasungsstation 5, in der die Verpackung 4 evakuiert (d.h. unter einen Unterdrück gesetzt) und mit einem Schutzgas begast werden kann.
Die Begasungsstation 5 weist eine Kammer 6 auf, die einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand einnehmen kann. Zu diesem Zweck umfasst die Begasungsstation 5 einen Kammerdeckel 7, der beispielsweise haubenförmig ausgebildet ist und Seitenwände 8 sowie eine Deckelwand 9 aufweist. Der Kammerdeckel 7 ist in der mit dem Doppelpfeil 200 angegebenen Richtung vertikal bewegbar zwischen einer angehobenen und einer abgesenkten Position. In der angehobenen Position des Kammerdeckels 7 ist die Kammer 6 geöffnet und bereit für das Einbringen einer oder mehrerer Verpackungen 4 mittels des Transportbands 3. In der abgesenkten Position des Kammerdeckels 7 bildet der Kammerdeckel 7 zusammen mit dem Transportband 3 eine Kammer 6 in einem gegenüber der Umgebung der Begasungsstation 5 hermetisch verschlossenen Zustand. Der Kammerdeckel 7 und das Transportband 3 können an einem Gestell 10 der Begasungsstation 5 montiert sein.
Die Begasungsstation 5 weist ferner eine Vakuumquelle 11 auf, beispielsweise ein Reservoir (unter Unterdrück) oder eine Vakuumpumpe, die über eine Vakuumleitung 12 mit der Kammer 6 verbunden ist. In der Vakuumleitung 12 befindet sich ein Vakuumventil 13.
Die Begasungsstation 5 ist ferner über eine Gaszufuhrleitung 14 verbunden mit einem Reservoir 15 für Schutzgas 16. Beim Schutzgas 16 kann es sich beispielsweise Stickstoff (N2) handeln. In der Gaszufuhrleitung 14 befindet sich ein Begasungsventil 17. Stromaufwärts der Begasungsstation 5 kann die Verpackungsmaschine 1 weitere Komponenten aufweisen, beispielsweise eine Füllstation 18 zum Befüllen der Verpackungen 4 mit einem Produkt, eine Siegelstation 19 zum Versiegeln der Verpackungen 4, und eine Heizstation 20, beispielsweise einen Mikrowellentunnel 20, zum Erwärmen des Produkts innerhalb der Verpackung 4.
Figur 2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsvariante der Begasungsstation 5, und zwar in einer Blickrichtung in (oder entgegen) der Transportrichtung 100. Die Kammer 6 der Begasungsstation 5 befindet sich in Figur 2 in ihrer geschlossenen Stellung, in welcher der Kammerdeckel 7 gemeinsam mit dem Transportband 3 einen hermetisch geschlossenen Raum bildet. Der hermetische Abschluss wird unterstützt durch entlang eines äußeren Randes des Kammerdeckels 7 verlaufende Dichtungen 21.
Im Inneren der Kammer 6 befinden sich zumindest zwei Verpackungen 4. Es können sich doch auch nur eine Verpackung 4 oder mehr als zwei Verpackungen 4 in der Kammer 6 befinden, beispielsweise eine Anzahl N von Verpackungen 4 mit N als ganzzahliger Zahl. Jede Verpackung 4 umfasst eine Schale 22, die mit einem Produkt 23 befüllt ist. Bei dem Produkt 23 kann es sich um ein Feuchtigkeit enthaltendes Produkt handeln. Das Produkt 23 kann ein Lebensmittelprodukt sein. Jede Verpackung 4 verfügt ferner über eine Deckelfolie 24. Die Deckelfolie 24 ist entlang eines umlaufenden Randes 25 der Schale 22 mit der Schale 22 versiegelt.
Jede Verpackung 4 weist eine Verpackungsöffnung 26 auf. Die Verpackungsöffnung 26 kann an der Schale 22 vorgesehen sein, beispielsweise in einem oberen Bereich einer Seitenwand der Schale 22; bevorzugt liegt die Verpackungsöffnung 26 jedoch (wie dargestellt) in der Deckelfolie 24. Die Verpackungsöffnung 26 kann beispielsweise eine Fläche von 12 bis 180 mm2 aufweisen. Die Verpackungsöffnung 26 kann kreisförmig sein und einen Durchmesser von 4 bis 15 mm aufweisen. Die Verpackungsöffnung 26 kann in einem mittleren Bereich der Deckelfolie 24 angeordnet sein.
Sowohl die Vakuumleitung 12 als auch die Gaszufuhrleitung 14 bilden entweder einen Teil der Begasungsstation 5 oder sind an diese angeschlossen. Im Kammerdeckel 7 - im dargestellten Ausführungsbeispiel konkret in oder an der Deckelwand 9 - schließt sich an die Gaszufuhrleitung 14 eine Gasleitung 27 an. Die Gasleitung 27 führt zu einer oder mehreren Begasungsöffnungen 28 im Inneren der Kammer 6. Zweckmäßig sind (mindestens) so viele Begasungsöffnungen 28 vorgesehen wie die Anzahl von Verpackungen 4, die in einem Zyklus in der Kammer 6 mit Schutzgas 16 versorgt werden sollen. Im Ausführungsbeispiel befinden sich die Begasungsöffnungen 28 am distralen Ende von Leitungsabschnitten 29, die aus gehend von einer Kammerwand (hier konkret von der Deckelwand 9) in das Innere der Kammer 6 hineinragen, d.h. ausgehend von der Kammerwand vorstehen. Die Begasungsöffnungen 28 sind so platziert, dass im Betrieb der Begasungsstation 5 ein Abstand A zwischen der Begasungsöffnung 28 und der ihr zugeordneten Verpackungsöffnung 26 maximal 10 cm beträgt, bevorzugt maximal 6 cm und weiter bevorzugt maximal 3 cm. Der Abstand A beträgt andererseits wenigstens 0,3 cm, bevorzugt wenigstens 0,5 cm und weiter bevorzugt wenigstens 1 cm. Die Begasungsöffnung 28 kann eine Fläche aufweisen, die ähnlich groß ist wie die Fläche der Verpackungsöffnung 28, beispielsweise also ebenfalls im Bereich von 12 mm2 bis 180 mm2. Der Leitungsabschnitt 29 kann derart ausgerichtet sein, dass der durch den Leitungsabschnitt 29 geleitete Strom des Schutzgases 16 auf die Verpackungsöffnung 26 der dieser Begasungsöffnung 28 zugeordneten Verpackung 4 ausgerichtet ist.
Im Betrieb der Begasungsstation 5 oder der diese Begasungsstation 5 enthaltenden Verpackungsmaschine 1 werden in einem geöffneten Zustand der Kammer 6 eine oder mehrere Verpackungen 4 in das Innere der Kammer 6 gebracht, bevor die Kammer 6 in ihre in Figur 2 gezeigte, verschlossene Stellung gebracht wird, indem der Kammerdeckel 7 abgesenkt wird. Über die Vakuumleitung 12 wird das Innere der Kammer 6 evakuiert, d.h. unter einen Unterdrück gesetzt. Der Soll-Unterdruck kann dabei beispielsweise auf einen Wert im Bereich von 250 bis 750 mbar gesetzt sein. Zum Evakuieren wird das Vakuumventil 13 geöffnet.
Nach dem Beenden des Evakuierens (d.h. bei oder nach dem Schließen des Vakuumventils 13) oder aber während des Evakuierens (d.h. bei noch geöffneten Vakuumventil 13) beginnt durch das Öffnen des Begasungsventils 17 das Einleiten von Schutzgas 16 aus dem Reservoir 15 in die Kammer 6. Das Schutzgas 16 verteilt sich über die Gasleitung 27 und strömt in der durch Pfeile angedeuteten Weise an den Begasungsöffnungen 28 aus. Dabei bildet sich innerhalb der Kammer 6 ein Konzentrationsgefälle des Schutzgases 16, bei dem die Konzentration des Schutzgases 16 zwischen Begasungsöffnung 28 und Verpackungsöffnung 26 höher ist als in abseits gelegenen Bereichen 61 der Kammer 6. Dieses Konzentrationsgefälle des Schutzgases 16, bei dem sich die Verpackungsöffnung 26 im Bereich eines Maximums der Konzentration des Schutzgases 16 innerhalb der Kammer 6 befindet, wird erreicht durch den eingestellten, vergleichsweise kleinen Abstand A zwischen Begasungsöffnung 28 und Verpackungsöffnung 26, und wird unterstütz durch das Ausrichten der Leitungsabschnitte 29 auf die Verpackungsöffnungen 26. Das Konzentrationsgefälle bewirkt, dass Restluft aus den Randbereichen 61 weiter verdrängt und primär Schutzgas 16 durch die Verpackungsöffnung 26 in das Innere der Verpackungen 4 einströmt, um den dort herrschenden Unterdrück auszugleichen. Schematisch ist in Figur 2 ein Etikettierer 30 dargestellt. Dieser kann sich innerhalb der Kammer 6 oder außerhalb der Kammer 6 befinden. Er dient dazu, nach dem Beenden der Schutzgaszufuhr ein Klebeetikett auf die Verpackung 4 aufzubringen, sodass das Klebeetikett (nicht dargestellt) die Verpackungsöffnung 26 gasdicht verschließt.
Soweit oder nachdem der Innenraum der Kammer 6 durch das Zuführen von Schutzgas 16 wieder Normaldruck erreicht hat, wird die Kammer 6 geöffnet und werden die Verpackungen 4 entnommen.
Figur 3 zeigt eine andere Ausführungsform einer Begasungsstation 5 mit einer Kammer 6. An einer Evakuierungsöffnung 40 (oder einer Mehrzahl von Evakuierungsöffnungen 40) steht die Vakuumleitung 12 in Verbindung mit der Kammer 6. Die Kammer 6 umfasst ferner eine oder mehrere Begasungsöffnungen 28, an denen von der Gaszufuhrleitung 14 zugeführtes Schutzgas in die Kammer 6 einleitbar ist. Die Evakuierungsöffnung(en) 40 und die Begasungsöffnung(en) 28 befinden sich an einander gegenüberliegenden Positionen in der Kammer 6, hier konkret an einander gegenüberliegenden Seitenwänden 8 der Kammer 6.
Im Betrieb der Begasungsstation 5 gemäß Figur 3 wird die Kammer 6 in ihren geöffneten Zustand gebracht, indem der Kammerdeckel 7 angehoben wird. Im geöffneten Zustand der Kammer 6 werden eine oder mehrere Verpackungen 4 in die Kammer 6 befördert, beispielsweise mittels eines Transportbands 3. Die Verpackungen 4 weisen wie im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 eine Schale 22 auf, die mit einem Produkt 23 befüllt und mit einer Deckelfolie 24 versiegelt ist, wobei in der Deckelfolie 24 eine Verpackungsöffnung 26 vorgesehen ist.
Nach dem Einbringen der Verpackungen 4 wird die Kammer 6 durch Absenken des Kammerdeckels 7 in ihren verschlossenen Zustand gebracht. Durch Öffnen des Vakuumventils 13 wird die Kammer 6 evakuiert, indem die Vakuumquelle 11 Luft aus der Kammer 6 absaugt. Noch während des Evakuiervorgangs, d.h. während das Vakuumventil 13 geöffnet ist, beginnt das Zuleiten von Schutzgas 16 in die Kammer 6, indem das Begasungsventil 17 geöffnet wird. Bei dem Schutzgas 16 kann es sich beispielsweise um Stickstoff handeln. Durch das gleichzeitige Evakuieren und Zuführen von Schutzgas 16 erfolgt ein „Gasspülen“ der Kammer 6, bei dem die Luft beziehungsweise Restluft in der Kammer 6 durch das eintretende Schutzgas 16 zu der einen oder den mehreren Evakuierungsöffnungen 40 gedrängt wird. Zum Einen beschleunigt diese Maßnahme das Herausdrängen von Restluft aus der Kammer 6. Zum Anderen sorgt sie dafür, dass primär Schutzgas 16 durch die Verpackungsöffnungen 26 in die Verpackungen 4 gelangt, um den dort herrschenden Unterdrück auszugleichen. Damit wird das Schutzbegasen der Verpackungen 4 optimiert. Auch in diesem Ausführungsbeispiel kann innerhalb der Begasungsstation 5 oder unmittelbar stromabwärts davon ein Etikettierer 30 vorgesehen sein, um die Verpackungsöffnungen 26 durch Aufbringen von Klebeetiketten nach Abschluss des Schutzbegasens zu verschließen. Auch in dieser Ausführungsvariante kann der Soll-Unterdruck beispielsweise auf einen Wert im Bereich von 250 bis 750 mbar gesetzt sein.
Ausgehend von den dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Erfindung in vielfacher Hinsicht abgewandelt werden. Beispielsweise ist in jedem der Ausführungsbeispiele der Einsatz der Merkmale einzelner oder mehrerer Ansprüche möglich.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Schutzbegasen einer Verpackung (4) in einer Begasungsstation (5), wobei die Verpackung (4) eine mit einem Produkt (23) gefüllte Schale (22) umfasst, wobei die Schale (22) von einer Deckelfolie (24) abgedeckt und mit dieser versiegelt ist, und wobei die Verpackung (4) eine Verpackungsöffnung (26) aufweist, wobei ferner die Begasungsstation (5) eine verschließbare Kammer (6) aufweist, und wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Einbringen der Verpackung (4) in die geöffnete Kammer (6),
Schließen der Kammer (6) um die Verpackung (4),
Erzeugen eines Unterdrucks in der Kammer (6),
Einleiten von Schutzgas (16) über eine Begasungsöffnung (28) in die Kammer (6), wobei die Begasungsöffnung (28) außerhalb der Verpackung (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einleiten des Schutzgases (16) innerhalb der Kammer (6) ein derartiges Konzentrationsgefälle des Schutzgases (16) erzeugt wird, dass sich die Verpackungsöffnung (26) im Bereich eines Höhepunkts der Konzentration des Schutzgases (16) innerhalb der Kammer (6) befindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verpackungsöffnung (26) bis zu einem Wiedererreichen von Normaldruck im Bereich eines Höhepunkts der Konzentration des Schutzgases (16) innerhalb der Kammer (6) befindet.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Begasungsöffnung (28) während des Einleitens des Schutzgases (16) maximal 10cm, bevorzugt maximal 6cm, weiter bevorzug maximal 3cm von der Verpackungsöffnung (26) entfernt ist.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Begasungsöffnung (28) während des Einleitens des Schutzgases (16) wenigstens 0,3cm, bevorzugt wenigstens 0,5cm, weiter bevorzug wenigstens 1cm von der Verpackungsöffnung (26) entfernt ist.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einleiten des Schutzgases (16) während des Erzeugens des Unterdrucks beginnt.
6. Verfahren zum Schutzbegasen einer Verpackung (4) in einer Begasungsstation (5), wobei die Verpackung (4) eine mit einem Produkt (23) gefüllte Schale (22) umfasst, wobei die Schale (22) von einer Deckelfolie (24) abgedeckt und mit der Deckelfolie (24) versiegelt ist, und wobei die Verpackung (4) eine Verpackungsöffnung (26) aufweist, wobei ferner die Begasungsstation (5) eine verschließbare Kammer (6) aufweist, und wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Einbringen der Verpackung (4) in die geöffnete Kammer (6),
Schließen der Kammer (6) um die Verpackung (4),
Erzeugen eines Unterdrucks in der Kammer (6),
Einleiten von Schutzgas (16) über eine Begasungsöffnung (28) in die Kammer (6), wobei die Begasungsöffnung (28) außerhalb der Verpackung (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Einleiten des Schutzgases (16) während des Erzeugens des Unterdrucks beginnt.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt (23) sich zumindest beim Beginn des Schutzbegasens auf einer Temperatur von über 50°C befindet, vorzugsweise auf einer Temperatur von über 60°C, weiter bevorzugt auf einer Temperatur von über 70°C.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt (23) Feuchtigkeit aufweist.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Soll-Unterdruck oberhalb eines temperaturabhängigen Verdampfungspunkts der Feuchtigkeit des Produkts (23) liegt.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der geschlossenen Kammer (6) eine Anzahl von zwei, drei, vier oder mehr Verpackungen (4) aufgenommen sind und die Kammer (6) eine mindestens ebenso große Anzahl von Begasungsöffnungen (28) aufweist, so dass jeder Verpackung (4) mindestens eine Begasungsöffnung (28) zugeordnet ist.
11 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einleiten des Schutzgases (16) innerhalb der Kammer (6) eine derartige Konzentrationsverteilung des Schutzgases (16) erzeugt wird, dass sich jede Verpackungsöffnung (26) der Anzahl von Verpackungen (4) im Bereich eines Höhepunkts der Konzentration des Schutzgases (16) innerhalb der Kammer (6) befindet.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die eine Begasungsöffnung (28) oder jede der mehr als einen Begasungsöffnung (28) an einem Leitungsabschnitt (29) befinden, der ausgehend von einer Kammerwand (8, 9) in die Kammer (6) hineinragt.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungsöffnung (26) und/oder die wenigstens eine Begasungsöffnung (28) eine Fläche von 12 mm2 bis 180 mm2 aufweist, vorzugsweise eine Fläche von 20 mm2 bis 150 mm2.
14. Begasungsstation (5), die eine Kammer (6) aufweist, wobei die Begasungsstation (5) konfiguriert ist zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche.
15. Begasungsstation nach Anspruch 14, wobei die eine Begasungsöffnung (28) oder jede der mehr als einen Begasungsöffnungen (28) an einem Leitungsabschnitt (29) befinden, der ausgehend von einer Kammerwand (8, 9) in die Kammer (6) hineinragt.
16. Verpackungsmaschine (1) mit einer Begasungsstation (5) nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei die Verpackungsmaschine (1) als Schalenversiegelungsmaschine, als Kammermaschine oder als Kammerbandmaschine (2) konfiguriert ist.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102024129416A1 (de) 2024-10-11 2026-04-16 Multivac Sepp Haggenmüller Se & Co. Kg Vorrichtung sowie Verfahren zum Begasen einer mit einem mikrowellengegarten Produkt befüllten Verpackung mit einem Schutzgas

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3508373A (en) * 1967-09-20 1970-04-28 Scientific Atlanta Method and apparatus for evacuating and gas-flushing packages
US3815322A (en) 1972-05-08 1974-06-11 I Wyslotsky Packaging machine
GB1451662A (en) 1973-05-07 1976-10-06 Grace W R & Co Packaging apapratus and method
DE3130616A1 (de) 1981-08-01 1983-02-17 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vorrichtung zum begasen und verschliessen von verpackungsbehaeltern
AU659160B2 (en) * 1992-05-20 1995-05-11 Hachiku Shoji Kabushikikaisha The production of pre-packaged preserved meals
US5271207A (en) 1992-11-18 1993-12-21 Moshe Epstein Dual-function nozzle head for vacuum-packaging tooling
US7205016B2 (en) * 1997-03-13 2007-04-17 Safefresh Technologies, Llc Packages and methods for processing food products
KR100689167B1 (ko) 2001-12-20 2007-03-09 아사히 가세이 라이프 앤드 리빙 가부시키가이샤 가스 치환 포장 부재의 제조 방법
EP1845807B1 (de) 2005-02-10 2011-09-07 MicroPast GmbH Verfahren zum haltbarmachen von lebensmitteln
EP1908689A3 (de) 2006-10-06 2008-04-23 Multivac Sepp Haggenmüller GmbH & Co. KG Abdichtleiste für kontrollierte Gaszufuhr in die Verpackungen
IT1399314B1 (it) * 2010-04-08 2013-04-16 Gruppo Fabbri S P A Apparato a campane contrapposte, per il confezionamento in atmosfera modificata di prodotti posti in vassoi.
ES2534971T5 (es) 2011-01-27 2023-04-24 Gea Food Solutions Germany Gmbh Máquina de envasar y procedimiento para la fabricación de envases evacuados y/o gasificados individualmente
JP6715222B2 (ja) 2017-09-22 2020-07-01 株式会社日阪製作所 包装食品の製造方法
CH716621A1 (de) 2019-09-20 2021-03-31 Gigatherm Mikrowellen Ag Verfahren zum Haltbarmachen von Lebensmitteln in einer Transport- und Verkaufsverpackung.
US12030680B2 (en) * 2020-05-22 2024-07-09 Protocol Lab, LLC Systems and methods for oxygen free packaging

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