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DE19516100A1 - Verfahren zum Herstellen und/oder Befüllen einer Zweikammer-Druckpackung - Google Patents

Verfahren zum Herstellen und/oder Befüllen einer Zweikammer-Druckpackung

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Publication number
DE19516100A1
DE19516100A1 DE19516100A DE19516100A DE19516100A1 DE 19516100 A1 DE19516100 A1 DE 19516100A1 DE 19516100 A DE19516100 A DE 19516100A DE 19516100 A DE19516100 A DE 19516100A DE 19516100 A1 DE19516100 A1 DE 19516100A1
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DE
Germany
Prior art keywords
bag
outer container
valve opening
inner bag
product
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.)
Withdrawn
Application number
DE19516100A
Other languages
English (en)
Inventor
Gerhard Obrist
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.)
Lechner GmbH
Original Assignee
Lechner GmbH
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 Lechner GmbH filed Critical Lechner GmbH
Priority to DE19516100A priority Critical patent/DE19516100A1/de
Priority to AT96105146T priority patent/ATE174569T1/de
Priority to DE59600985T priority patent/DE59600985D1/de
Priority to EP96105146A priority patent/EP0741088B1/de
Priority to US08/641,280 priority patent/US5799469A/en
Priority to JP8111526A priority patent/JPH0920367A/ja
Priority to CA002175627A priority patent/CA2175627A1/en
Priority to CN96106286A priority patent/CN1144315A/zh
Priority to BR9602165A priority patent/BR9602165A/pt
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen und/oder Befüllen einer Zweikammer-Druckpackung aus einem Außenbehälter mit einer Dosenwand, einem Boden und einer Ventilöffnung sowie einem Beutel mit Beutelboden in dem Außenbehälter zur Aufnahme eines Produktes, wobei Außenbehälter und Beutel einen Raum zur Aufnahme eines Gases umschließen.
Verfahren zur Herstellung einer derartigen Zweikammer-Druckpackung sind in vielfältiger Form und Ausführung bekannt. Wesentliches Merkmal der Zweikammer-Druckpackung ist dabei, daß der Innenbeutel beim Ausbringen des Produktes durch den Innendruck in dem Raum zwischen Innenbeutel und Außenbehälter geknautscht und so das Produkt ausgepreßt wird. Dementsprechend braucht keinerlei Treibgas od. dgl. im Produkt zum Ausbringen des Produktes verwendet zu werden.
Bekannt ist, daß zumindest bei einem Verfahren der Beutel den Innenraum des Außenbehälters zu fast 100% auskleidet, wie dies vor allem für in den Außenbehälter eingespritzte Beutel gilt. Danach wird der Beutel mit einem Produkt gefüllt, wobei dieses Produkt jedoch nur ca. 60% des Innenbeutels füllen darf, damit genügend Raum für ein Druckgas zwischen Innenbeutel und Außenbehälter zur Verfügung steht. Das heißt, daß der produktleere Bereich des Innenbeutels entgast werden muß, was bei Beaufschlagen des Raumes zwischen Innenbeutel und Außenbehälter geschieht. Es wird dabei solange Druckgas in diesen Raum eingefüllt, bis das Produkt aus der aufgesetzten Ventileinrichtung spritzt. Dies ist nicht nur eine außerordentlich unsaubere Angelegenheit, sondern bringt auch einen Verlust an Produkt mit sich und führt in regelmäßigen Abständen zu Maschinenstörungen. Danach müssen umfangreiche Reinigungsarbeiten vorgenommen werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der oben genannten Art zu schaffen, welches diese Nachteile beseitigt und eine absolut saubere Abfülltechnik gewährleistet mit einem hohen Maß an Genauigkeit der Menge des eingefüllten Produktes.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß der Raum zwischen Außenbehälter und Beutel vor dem Befüllen des Beutels mit dem Produkt mit dem Gas befüllt wird.
Es handelt sich somit um ein vorbegastes System, bei dem der Raum zwischen Innenbeutel und Außenbehälter bereits unter Druck steht, wenn das Produkt eingefüllt wird. Durch die Produkteinfüllung erhöht sich der Druck in dem Raum zwischen Innenbeutel und Außenbehälter auf einen gewünschten Wert, wobei dieser Wert nie so genau sein muß, wie bei den früheren Verfahren das Produktvolumen. Deshalb genügt es, wenn eine absolut genau Menge eines Produktvolumens in den Innenbeutel eingegeben wird. Der Druck in dem Raum zwischen Innenbeutel und Außenbehälter braucht nur einen ungefähren Wert zu besitzen. Hierdurch wird ein Entgasen des Innenraumes des Innenbeutels nicht mehr notwendig, so daß die Nachteile, die beim Ausspritzen des Produktes entstehen, nicht gegeben sind. Dies ist ein ganz wesentlicher Vorteil der neuen Herstellungs- und Abfülltechnik.
Durch die Druckbeaufschlagung des Raumes zwischen Innenbeutel und Außenbehälter vor dem Einfüllen des Produktes soll bevorzugt der Beutelboden in den Bereich der Ventilöffnung gebracht werden. Dies gewährleistet, daß der Innenbeutel weitestgehend gleichmäßig umgekrempelt wird, so daß sich die Beutelwand in zwei Schichten möglichst eng aneinander legt. Hierdurch werden Lufteinschlüsse vermieden, die wiederum zu einer Beeinträchtigung des Produktes, beispielsweise durch Oxidation od. dgl., führen könnten.
Gemäß einem einfachen Ausführungsbeispiel der Erfindung geschieht dieses Umkrempeln des Innenbeutels durch das Einfüllen des Gases in den Raum zwischen Innenbeutel und Außenbehälter. Dies wäre natürlich die ideale Lösung, da hierdurch zusätzliche Arbeitsschritte vermieden werden. Es würde dann genügen, daß die Ventilöffnung bereits mit der Ventileinrichtung verschlossen ist und in dem Raum zwischen Innenbeutel und Außenbehälter der gewünschte Druck aufgebaut wird. Dieser Druck ist dann so hoch, daß sich der Innenbeutel auch der Kontur der Ventileinrichtung möglichst weitgehend anschmiegt und dadurch jede vorhandene Luft zwischen Ventileinrichtung und Innenbeutel ausgedrückt wird.
Allerdings hat hier die Erfahrung gezeigt, daß ein Umkrempeln des Innenbeutels nicht stattfindet, da sich der Innenbeutel ungleichmäßig von dem Außenbehälter ablöst. Hierdurch liegt der Innenbeutel nicht in zwei gleichmäßigen Schichten aufeinander, sondern es kommt zu Lufteinschlüssen im Innenbeutel, die nicht durch die Ventileinrichtung ausgepreßt werden können. Dies ist ein Nachteil.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß durch die Ventilöffnung ein Vakuum angelegt, und der Boden zu der Ventilöffnung hin gezogen wird. Auch hier ist die Gefahr des ungleichmäßigen Umkrempelns bzw. des vorzeitigen Knautschens des Innenbeutels nicht ganz vermieden. Ferner müssen hier nach dem Vakuum die Ventileinrichtung aufgesetzt und der Raum zwischen Innenbeutel und Außenbehälter zusätzlich über das Ventil ein Vakuum angelegt werden. Dies ist ein zusätzlicher Arbeitsschritt.
Bei einer dritten Möglichkeit ist an ein mechanisches Verfahren des Verbringens des Beutelbodens in die Nähe der Ventilöffnung gedacht. Hierzu wird ein Stößel in den Innenbeutel eingeschoben, wobei dieser Stößel Saugnäpfe aufweist oder selbst als Saugnapf ausgebildet ist. Entsprechend besitzt dieser Stößel eine Bohrung zum Anlegen eines Vakuums, so daß der Beutelboden von dem Stößel angesaugt werden kann. Der Stößel nimmt dann beim Ausfahren diesen Beutelboden mit und läßt ihn im Bereich der Ventilöffnung los. Hierdurch wird am ehesten ein glattes Umkrempeln des Innenbeutels gewährleistet.
Nach dem Herausziehen des Stößels aus der Ventilöffnung wird die Ventileinrichtung auf die Ventilöffnung aufgesetzt und der Innenbeutel durch die Ventileinrichtung befüllt. Erfindungsgemäß kann hier noch ein Absaugen einer Restluft aus dem Innenbeutel durch die Ventileinrichtung vorgeschaltet sein. Dieser Verfahrensschritt ist im übrigen bei allen oben genannten Varianten möglich und denkbar. Damit wird der Innenbeutel völlig luftfrei gehalten, ferner wird ein gewisses Vakuum erzeugt, so daß ein Einfüllen eines Produktes beschleunigt sein kann.
Die vierte Möglichkeit ist ein weiteres mechanisches Verfahren des Verbringens des Beutelbodens zur Beutelöffnung. Hierbei wird ein Stößel durch das Bodenloch des Außenbehälters eingefahren und der Beutelboden in Richtung Ventilöffnung geschoben.
Nach dem Ausfahren des Stößels aus dem Bodenloch wird die Ventilöffnung mit der Ventileinrichtung verschlossen und die Restluft des Innenbeutels mit Vakuum abgesaugt. Dabei legt sich der Innenbeutel umgekrempelt definiert in den Außenbehälter.
Der Innenbeutel wird so hergestellt, daß der Stößel beim Einfahren in das Bodenloch des Außenbehälters den Beutelboden nicht zerstören kann.
Bevorzugt wird für einen Kunden bereits eine Zweikammer-Druckpackung hergestellt, bei der sämtliche Verfahrensschritte, außer dem Befüllen des Innenbeutels mit dem Produkt, beim Hersteller vorgenommen worden sind. Eine Gefahr beim Transport der vorbegasten Zweikammer-Druckpackungen ist nicht gegeben, da der Druck in dem Raum zwischen Innenbeutel und Außenbehälter nicht sehr hoch ist und außerdem üblicherweise als Druckgas Luft verwendet wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Zweikammer-Druckpackung ohne Ventileinrichtung;
Fig. 2 den Längsschnitt durch die Zweikammer-Druckpackung gemäß Fig. 1 in einem weiteren Herstellungsstadium;
Fig. 3 den Längsschnitt durch die Zweikammer-Druckpackung gemäß Fig. 1 und 2 in einem weiteren Herstellungsstadium;
Fig. 4 den Längsschnitt durch die Zweikammer-Druckpackung gemäß Fig. 3 in einer anderen Herstellungsart;
Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Zweikammer-Druckpackung ähnlich Fig. 4;
Fig. 6 den Längsschnitt durch die Zweikammer-Druckpackung gemäß Fig. 3 mit aufgesetzter Ventileinrichtung;
Fig. 7 den Längsschnitt durch die Zweikammer-Druckpackung gemäß Fig. 5 nach einem Einfüllen eines Produktes.
In Fig. 1 ist von einer Zweikammer-Druckpackung R ein Außenbehälter 1 gezeigt, der aus einem beliebigen Material bestehen kann. Bevorzugt wird, worauf jedoch die Erfindung nicht beschränkt ist, das Metall Aluminium verwendet. Wie der Außenbehälter 1 hergestellt ist, soll von untergeordneter Bedeutung sein. In jedem Fall weist er eine Dosenwand 2, einen Boden 3 und eine Ventilöffnung 4 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Boden 3 nach innen gewölbt ausgebildet, um einem Innendruck in einem Raum 5 zwischen einem Innenbeutel 6 und dem Außenbehälter 1 besser standhalten zu können. Ferner weist der Boden 3 eine Einfüllöffnung 7 für ein Druckgas auf.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzt der Außenbehälter 1 ferner eine Innenbeschichtung 8, die jedoch nicht unbedingt notwendig ist. Die Dosenwand 2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zylindrisch ausgestaltet, was ebenfalls nicht unabdingbar ist.
Der Innenbeutel 6 besteht aus einem knautschbaren Material, wie beispielsweise einem Kunststoff, einer Metallfolie od. dgl. Er kann in den Außenbehälter 1 separat eingesetzt oder in den Außenbehälter 1 eingespritzt sein. Herstellung und Einbringung des Innenbeutels 6 ist nicht von erfindungswesentlicher Bedeutung. Sämtliche Möglichkeiten liegen im Rahmen der vorliegenden Erfindung.
Erkennbar ist, daß der Innenbeutel 6 einen Beutelboden 9 aufweist, an den sich eine Beutelwand 10 bis zur Ventilöffnung 4 anschließt. Letzteres Merkmal muß ebenfalls nicht sein, da auch Zweikammer-Druckpackungen bekannt sind, bei denen der Innenbeutel in den Außenbehälter eingeklebt ist, wobei ein oberer Beutelrand einen Abstand von der Ventilöffnung 4 einhält.
Die Ventilöffnung 4 wird im vorliegenden Fall von einem Bördelrand 11 begrenzt, auf den zu einem späteren Zeitpunkt eine Ventileinrichtung 12 (siehe Fig. 6 und 7) aufgesetzt wird.
Die Zweikammer-Druckpackung soll nach folgenden erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt bzw. gefüllt werden:
Ausgangslage ist die in Fig. 1 dargestellte Zweikammer-Druckpackung in dem Herstellungsstadium, in dem der Innenbeutel 6 sich in dem Außenbehälter 1 befindet und, auf welcher Weise auch immer, zumindest teilweise mit dem Außenbehälter 1 verbunden ist. Die Ventilöffnung 4 kann offen oder auch durch eine Ventileinrichtung 12 verschlossen sein. Dies spielt nur für eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Rolle.
Der nächste Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß der Beutelboden 9 in den Bereich der Ventilöffnung 4 gebracht wird, wie dies in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Dabei kann, muß aber nicht, eine Ventileinrichtung 12 bereits auf der Ventilöffnung 4 sitzen.
Eine Möglichkeiten für diesen Verfahrensschritt besteht darin, daß, durch den Pfeil 13 angedeutet, durch die Einfüllöffnung 7 Gas, insbesondere Luft, in den Raum 5 zwischen Innenbeutel 6 und Außenbehälter 1 eingebracht wird. Dabei entfernt sich der Beutelboden 9 von dem Boden 3 des Außenbehälters und wandert zur Ventilöffnung 4. Sollte die Ventilöffnung 4 bereits mit der Ventileinrichtung 12 verschlossen sein, so kann der Raum 5 bereits mit dem gewünschten Gasdruck befüllt werden, so daß sich auch der Beutelboden 9 einer konturierten Innenfläche der Ventileinrichtung 12 weitestgehend anschmiegen kann. Hierdurch findet ein weitestgehendes Entgasen des Inneren des Innenbeutels 6 statt.
Allerdings könnte diese Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens den Nachteil haben, daß sich die Beutelwand 10 ungleichmäßig von der Dosenwand 2 ablöst, so daß der Beutelboden 9 eben nicht zur Dosenöffnung 4 wandert, sondern der Innenbeutel 6 auf beliebige andere Art und Weise geknautscht wird. In diesem Fall besteht jedoch die Gefahr, daß relativ viel Luft in dem geknautschten Innenbeutel 6 gefangen bleibt, was nicht wünschenswert ist. Zudem kann eine derartige Zweikammer-Druckpackung kaum ordnungsgemäß befüllt werden.
Deshalb ist in einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie durch den Pfeil 14 dargestellt, daran gedacht, daß durch die Ventilöffnung 4 bzw. eine auf die Ventilöffnung 4 aufgesetzte Ventileinrichtung ein Vakuum an das Innere des Innenbeutels 6 angelegt wird. Hierdurch wird ein Anziehen des Beutelbodens 9 in Richtung auf die Ventilöffnung 4 hin verbessert. Allerdings ist die Gefahr eines unregelmäßigen Abziehens der Beutelwand 10 von der Dosenwand 2 nicht gänzlich beseitigt.
Möglich erscheint auch das Einbringen eines Klebstoffs in einen gestrichelt angedeuteten mittleren Bereich 15 auf der Innenfläche der Dosenwand 2, so daß ein unregelmäßiges Ablösen der Beutelwand 10 von der Dosenwand 2 vermieden wird. Allerdings ist das Aufbringen eines derartigen Klebstoffbereiches 15 schwierig und sehr kostspielig.
Denkbar ist auch eine mechanische Lösung des Verbringens des Beutelbodens 9 in den Bereich der Ventilöffnung 4, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Hierzu ist ein Stößel 16 vorgesehen, der eine Axialbohrung 17 aufweist, wobei diese einen Anschluß an eine nicht näher gezeigte Vakuumquelle besitzt. Dieser Stößel 16 wird in den Innenbeutel 6 eingefahren, bis er sich in der gestrichelt gezeigten Lage befindet. Durch das Anlegen des Vakuums erfolgt ein Ansaugen des Beutelbodens 9, so daß der Stößel 16 diesen Beutelboden 9 bei einem Ausfahren in Richtung x mitnimmt. Sobald sich der Stößel 16 im Bereich der Ventilöffnung 4 befindet, wird das Vakuum aufgehoben, so daß der Stößel 16 ohne den Beutelboden 9 entfernt werden kann.
Eine andere Möglichkeit des mechanischen Verbringens des Beutelbodens 9 in den Bereich der Ventilöffnung 4 ist in Fig. 5 dargestellt. Bei dieser Möglichkeit fährt ein Stößel 16.1 durch die Einfüllöffnung 7 und trifft dort auf den Beutelboden 9. Bevorzugt ist der Beutelboden 9 in diesem Bereich verstärkt ausgebildet, was bereits dadurch geschehen kann, daß der Beutelboden 9 beim Herstellen, d. h., Einspritzen in den Außenbehälter 1, eine linsenförmige Aufwölbung 19 erhält.
Gestrichelt ist angedeutet, daß der Beutelboden 9 durch den Stößel 16.1 in die Nähe der Ventilöffnung 4 gebracht wird. Danach wird der Stößel 16.1 wieder aus dem Außenbehälter 1 gezogen, ein Ventil auf die Ventilöffnung 4 aufgesetzt und über das Ventil Vakuum angelegt, so daß auch der übrige Raum zwischen dem Beutelboden 9 und dem Ventil entlüftet wird.
Bevor jetzt der Raum 5 durch die Einfüllöffnung 7 unter den Druck eines Druckgases gesetzt wird, muß die Ventilöffnung 4 durch eine Ventileinrichtung 12 verschlossen werden, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Nach dem Aufsetzen der Ventileinrichtung 12 kann der Raum 5 mit Druckgas gefüllt werden, wobei darauf zu achten ist, daß der Druck durch ein späteres Befüllen des Innenbeutels 6 mit dem Produkt erhöht wird. Ein entsprechendes Füllmaß kann aber durch einfache Rechnungen bestimmt werden.
Der Vorteil der Druckbeaufschlagung des Innenraums 5 ist jedoch, daß sich der Beutelboden 9 weitgehend der Innenkontur der Ventileinrichtung 12 anlegen kann. Hierdurch wird beinahe sämtliche Luft, die sich noch zwischen dem Innenbeutel 6 und der Ventileinrichtung 12 befindet, durch ein Ventil 18 ausgedrückt. Das Ventil 18 kann hier mit zusätzlichen Ventilöffnungen versehen sein, die für diese weitgehende Entgasung an geeigneter Stelle angeordnet sind.
Jetzt kann eine genau definierte Menge an Produkt in die Zweikammer-Druckpackung R eingebracht werden, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist. Das Einbringen geschieht über die Ventileinrichtung 12, wobei der Boden 9 wieder nach unten in Richtung auf den Boden 3 hin wandert. Hierdurch wird der Raum 5 zwischen Innenbeutel 6 und Außenbehälter 1 verkleinert und damit der Druck erhöht. Ein Entgasen des Produktes in dem Innenbeutel 6 braucht, da kaum Fremdluft vorhanden ist, nicht mehr stattzufinden.

Claims (11)

1. Verfahren zum Herstellen und/oder Befüllen einer Zweikammer-Druckpackung (R) aus einem Außenbehälter (1) mit einer Dosenwand (2), einem Boden (3) und einer Ventilöffnung (4) sowie einem Beutel (6) mit Beutelboden (9) in dem Außenbehälter (1) zur Aufnahme eines Produktes, wobei Außenbehälter (1) und Beutel (6) einen Raum (5) zur Aufnahme eines Gases umschließen,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Raum (5) zwischen Außenbehälter (1) und Beutel (6) vor dem Befüllen des Beutels (6) mit dem Produkt mit dem Gas befüllt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnete daß durch das Einfüllen des Gases der Beutelboden (9) in den Bereich der Ventilöffnung (4) gebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einfüllen des Gases der Beutelboden (9) in den Bereich der Ventilöffnung (4) gebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Beutelboden (9) durch ein an der Ventilöffnung (4) oder durch eine aufgesetzte Ventileinrichtung (12) angelegtes Vakuum zur Ventilöffnung (4) hin angesaugt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach einem Einsetzen oder Erzeugen des Beutels (6) in dem Außenbehälter (1) ein Stößel (16) mit einer Vakuumeinrichtung in den Beutel (6) gegen den Beutelboden (9) eingesetzt, der Beutelboden (9) angesaugt und der Stößel (16) aus dem Beutel (6) zusammen mit dem Beutelboden (9) gezogen wird, wobei das Vakuum vor oder bei dem Durchgang des Stößels (16) durch die Ventilöffnung (4) aufgehoben wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß nach dem Einsetzen oder Erzeugen des Beutels (6) in dem Außenbehälter (1) ein Stößel (16.1) durch ein Bodenloch (7) des Außenbehälters (1) eingefahren wird und den Beutel (6) mit dem Beutelboden (9) zur Beutelöffnung (4) schiebt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnete daß eine Restluft aus dem Beutel (6) über die Ventileinrichtung (12) abgesaugt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Beutelboden (9) im Bereich des Bodenloches (7) verstärkt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnete daß durch eine auf die Ventilöffnung (4) gesetzte Ventileinrichtung (12) Restluft aus dem Beutel (6) durch die Ventileinrichtung abgesaugt wird.
10. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnete daß das Produkt in den Beutel (6) gegen den Druck des Gases in dem Raum (5) zwischen Außenbehälter (1) und Beutel (6) eingefüllt wird, so daß der Beutelboden (9) wieder von der Ventilöffnung entfernt wird.
11. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenbeutel (6) in einen Bereich (15) an die Dosenwand (2) angeklebt wird.
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