DE3035460A1

DE3035460A1 - Verfahren und vorrichtung zur frischhaltung und konservierung von verderblichen produkten, insbesondere lebensmitteln

Info

Publication number: DE3035460A1
Application number: DE19803035460
Authority: DE
Inventors: Heinrich Feiler; Roman Wien Koch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-09-21
Filing date: 1980-09-19
Publication date: 1981-04-09
Also published as: AU6243180A; FR2465973A1; LU82776A1; FI802939A; NL8005253A; GR70256B; IT1133608B; PT71817A; RO80895A; ES8105852A1; GB2060851A; IL61066A0; HU178900B; PT71817B; ES495211A0; BR8005994A; RO80895B; DK397580A; SE8006565L; BE885314A

Description

MÜX-LER-HOitE · I)HVJFEL· · SCHÖN · HEItTEL

PATENTANWÄLTE

Heinrich Feiler
Lienfeldergasse 4 9
A-1160 Wien.

DR. WOLFGANG MÜLLER-ΒΟΚέ (PATENTANWALTVON 1927-1975) DR. PAUL DEUFEL. DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN. D1PL.-CHEM. WERNER HERTEL. DIPL.-PHYS.

ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE MANDATAIRES AGR^FS PRES L'OFFICE EUROPEEN DES BREVETS

F 1276

te SEP. 1980

Verfahren und Vorrichtung zur Frischhaltung und
Konservierung von verderblichen Produkten, insbesondere Lebensmitteln

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Β MÜNCHEN Bt-. SIEBtRISTR. 4 - POB 8< >0 72C - KABEL: MUEBOPAT · TEL. (0 89) 474005 · TELECOPIER XEROX 400 ■ TELEX 5-24

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Frischhaltung und Konservierung von verderblichen Produkten, insbesondere Lebensmitteln, unter Verwendung verflüssigter Gase als Kühlmittel. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Frischhaltung imd Eonservierung von Früchten, Gemüse, Fleisch, Geflügel, Molkereiprodukten, Pflanzen, Blumen, Schokoladewaren und ähnlichen Produkten, die unter dem Einfluß des Luft sauerstoff es, der herrschenden Umgebungstemperatur und/oder in den Produkten bzw- im umgebenden Medium enthaltener Mikroorganismen verderben können.

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie auf eine mit dieser Vorrichtung zusammenwirkende Schleusenanlage.

Ss ist bekannt, daß die in leicht verderblichen Lebensmitteln ablaufenden chemischen Prozesse, die beispielsweise bei lebenden Pflanzenteilen als Stoffwechsel in Erscheinung treten, sich umso mehr verzögern, Je tiefer die Temperatur gesenkt wird. Da die optimale Temperatur für das Wachstum der meisten Mikroorganismen zwischen +25 und +35 G liegt, kann durch Absenken der Temperatur bei Transport und Lagerung von Lebensmitteln das Wachstum der Mikroorganismen weitgehend oder vollständig unterbunden werden (Kühllagerung, Gefrierlagerung). Es ist ferner bekannt, mit Hilfe 'einer in geeigneter Weise kontrollierten bzitf. geregelten Atmosphäre, insbesondere bei stark vermindertem Sauerstoffgehalt, eine Haltbarkeit von

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in Kühlräumen gelagerten Früchten oder anderen verderblichen Lebensmitteln über einen längeren Zeitraum, beispielsweise über mehrere Monate, zu erreichen. Bei Früchten -wie Äpfel bleiben bekanntlich auch nach der Ernte die Lebensfunktionen erhalten, bei denen Sauerstoff verbraucht und Kohlendioxyd gebildet wird. Je schneller diese Atmungsvorgänge verlaufen, umso schneller altern die Früchte. Die Intensität der Atmung kann nun vermindert und dadurch die Haltbarkeit erhöht werden, wenn die Sauerstoffkonzentration der Lageratmosphäre gesenkt und die Kohlendioxydkonzentration erhöht wird. Von diesen bekannten Tatsachen wird beispielsweise bei der sogenannten Gaskalt lagerung Gebrauch gemacht, die sich für kälteempfindliche Apfelsorten als besonders vorteilhaft erwiesen hat.

Die bisher bekannten Methoden zur Frischhaltung und Konservierung von verderblichen Lebensmitteln und anderen verderblichen Produkten weisen jedoch gravierende Nachteile auf. Der Transport und die Lagerung verderblicher Produkte erfordern den Einsatz von Kühl- oder Gefrieraggregaten, die sehr hohe Anfangsxnvestitionskosten bedingen und laufend sorgfältig gewartet werden müssen. Bei Ausfall eines Kühlaggregates, beispielsweise bei einem Kühltransportfahrzeug, wird häufig die gesamte Ladung in ihrer Güte so weit beeinträchtigt, daß sie unverkäuflich wird. Die stationären Kühlhäuser, insbesondere CC^-Lager, können nur auf einmal beschickt bzw. entleert werden, so daß keine Möglichkeit besteht, bestimmte unterschiedliche Waren za verschiedenen Zeitpunkten auszulagern.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Nachteile diesSr bekannten Methoden zu überwinden, und zwar unter Einsatz von verflüssigten Gasen als Kühlmittel.

Es wurde nämlich gefunden, daß durch möglichst ununterbrochene

der

Aufrechterhaltung einer bezüglich der Temperatur und/Zusammensetzung geregelten Atmosphäre die darin gelagerten und/oder transportierten, an sich leicht verderblichen Produkte ihren optimalen Zustand überraschenderxveise über längere Zeiträume praktisch unverändert beibehalten.

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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Frischhaltung und Konservierung von verderblichen Produkten, insbesondere Lebensmitteln, unter Verwendung verflüssigter Gase als Kühlmittel, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die verderblichen Produkte, gegebenenfalls nach einer Yorlagerung unter geregelter Atmosphäre, in einen verschließbaren, voll isolierten Behälter einbringt und in dem geschlossenen Behälter durch gesteuertes Einblasen von verflüssigten Gasen eine hinsichtlich der Temperatur und der Zusammensetzung des Gas-Gemisches kontrollierte Atmosphäre aufrecht erhält, und erforderlichenfalls unter weiterer Aufrecht erhaltung der kontrollierten Atmosphäre die Produkte einer Hachlagerung unterzieht.

Von wesentlicher Bedeutung ist im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens die möglichst ununterbrochene Aufrechterhaltung der geregelten Atmosphäre und der Temperatur praktisch von der Ernte bzw. Einlagerung an während sämtliche!· QJransportvorgänge bis zur Auslagerung, mithin bis unmittelbar vor den Verbrauch der Ware durch den Konsumenten. Hiebei erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß durch Einblasen von verflüssigten Gasen in den geschlossenen Behälter sowohl die für das im Behälter jeweils befindliche Gut optimale Temperatur, als auch die für das betreffende Gut optimale Zusammensetzung des Gas-Gemisches eingestellt und kontinuierlich aufrecht erhalten werden kann.

I¹Ur die praktische Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich eine Steuerung des Einblasevorganges mittels in der Nähe des Behälterdaches und des Behälterbodens angeordneter Temperaturfühler und mittels eines den Sauerstoff- oder Gasgehalt messenden Sensors als besonders zweckmäßig herausgestellt. Die Temperatur der in den Behälter eingebrachten Produkte und der umgebenden Lageratmosphäre läßt sich solcherart in einfacher Weise auf jeden gewünschten Wert in einem Bereich von vorzugsweise -10 bis +20° C einstellen» Besonders vorteilhaft ist die Anwendung von verflüssigtem Kohlendioxydgas, weil hiebei gleichzeitig die gewünschte Temperatur und eine dem Atmungsvorgang der eingebrachten Produkte

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entgegenwirkende geregelte Atmosphäre gezielt eingestellt werden kann.

Je nach, dem in den Behälter einzubringenden Produkt wird die Temperatur und die Gas zusammensetzung im Behälterraum unterschiedlich eingeregelt. Es hat sich weiterhin als vorteilhaft herausgestellt, zusätzlich zu der Begelung der Temperatur und der prozentuellen Zusammensetzung der Lageratmosphäre auch die relative Luftfeuchtigkeit im Behälterraum auf den jeweils optimalen Werten zu halten, um einen allfälligen Gewichtsverlust und die Gefahr des Welkens oder Schrumpfens möglichst klein zu halten.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich insbesondere Früchte und Gemüse, beispielsweise Äpfel, Birnen, Erdbeeren, Kirschen, Pfirsiche, Südfrüchte, Bananen; Kartoffel_s Salat, Tomaten, Bohnen, Zwiebel, Gurken; Frischfleisch, Fisch vxid. Geflügel, sowie andere verderbliche Landwirt sch aft spr ο dukte, beispielsweise Eier, sowie Blumen über unerwartet lange Zeiträume frisch erhalten.

Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geexgnete Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß sie einen '■-'•"schließbaren, "voll isolierten Behälter umfaßt, der in einem ;. Lgsneii Abteil eine Batterie Flaschen mit verflüssigten Gasen ?..:iu einen durch eine Eaumteilung hievon getrennten Lagerraum ν.::- .Aufnahme der verderblichen Produkte aufweist, und .daß von den • ■:-'■ ..2xa,3chen Leitungen su Sprühdüsen im Lagerraum in der Nähe des Έ χ alteräaches führen, in tfelchen Leitungen von in der Nähe der; Behälterdaches und in der Nähe des Behälterbodens angeordneten 0}enperai;urfühlern sowie in der Hahe des Behälterdaches ange ordne -sen %-Fühlern gesteuerte Ventile vorgesehen

Z'Ur Aufrecht erhaltung einer geregelten Lager- und Trans- -por-tatsosphäre für die verderblichen Produkte hat sich im Zuge der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Anordnung einer Schleuse bei einem stationären Vor-, Zwischen- oder Enälager, ia welchem gleichfalls die kontrollierte Atmosphäre aufrecht erhalten wird, als besonders vorteilhaft erwiesen.

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Eine solche Schleuse zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß sie eine gasdicht verschließbare Einfahröffnung für den vorstehend angeführten Behälter, der erforderlichenfalls auf einem fahrbaren Unterwagen angeordnet ist, eine in den angrenzenden Lagerraum mit kontrollierter Atmosphäre führende, gleichfalls gasdicht verschließbare Beschickungsöffnung sowie die zur Einstellung der kontrollierten Atmosphäre in der Schleuse erforderlichen Gasflaschen, Armaturen und Meß- und Eegelungsorgane aufweist. Besonders zweckmäßig ist die zusätzliche Anordnung einer Brückenwaage in der Schleuse, um solcherart das Gewicht der eingebrachten oder entnommenen Produktbeschickung kontrollieren zu können.

Unter Bezugnahme auf die angeschlossene Zeichnung und die nachfolgenden Beispiele wird die Erfindung in der Folge näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt Pig. 1 einen Sclmitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Behälter, während Fig. 2 im Grundriß eine Schleuse gemäß der Erfindung -veranschaulicht.

Gemäß Fig. 1 befindet sich in einemgeschlossenen, vollisoliertem Behälter 1 mit einem X-¥ert von etwa 0,4- in einem eigenen Abteil 2 eine Batterie isolierter Flaschen 3, die beispielsweise mit verflüssigtem/iiohiendT-oxyd befüllt sind. Hinter einer Eaumteilung 4- erstreckt sich im Behälter 1 ein Lagerraum 5 von beispielsweise 60 mr Inhalt, in welchem leicht verderbliche Produkte, wie Obst, Gemüse oder Fleisch gelagert werden sollen. Von den Gasflaschen 3 führen mit den erforderlichen Armaturen versehene Leitungen 6 su in der Fähe des Behälterdaches im Lagerraum angeordneten Sprühdüsen 7. In der Nähe des Behälterdaches und in der Nähe des Behälterbodens sind Temperaturfühler 8 angeordnet, die zusammen mit einem (in der Zeichnung nicht dargestellten) Steuergerät und einer schematisch angedeuteten Stromquelle, z.B. einer Fahrzeugbatterie, ein elektromagnetisches Ventil 10 regeln. Parallel hiezu ist in einer weiteren Leitung 6 ein von einem %-Begler betätigtes Ventil 10 angeordnet.

Gewünschtenfalls kann in dem vollisolierten Behälter die Ausbildung getrennter Eäume für die Flaschen und das Ladegut entfallen und statt dessen ein Aufbau gewählt werden, bei welchem Flaschen und Ladegut ohne Eaumteilung im Behälter untergebracht sind, oder aber die Flaschen außerhalb des isolierten Behälters, z.B. als eine gesonderte Batterie isolierter Flaschen, angeordnet werden. 130015/0905

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gemäß Fig. 1 Die Wirkungsweise der Vorrichtung/ist folgende: Wird in

den Lagerraum 5 zu lagerndes oder transportierendes Gut eingebracht, so wird nach dem Verschließen des Behälters über ein integriertes temperaturgesteuertes System, welches die Temperatur im Lagerraum über die Temperaturfühler 8 abnimmt, über ein elektromagnetisches Ventil 10 der Ausblaseprozeß von beispielsweise flüssigem Kohlendioxyd so gesteuert, daß die eingestellte Temperatur im Laderaum erreicht wird. In Parallelschaltung zu dieser Temperaturregelung tritt der %-Regler 9 in Aktion, wodurch unter Ausnützung der gasförmigen Phase des verflüssigten Gases die gewünschte Lageratmosphäre, beispielsweise ein bestimmter COp-Gehalt in der Lageratmosphäre, eingestellt wird.

Die gemäß Pig. 2 ausgebildete Schleuse/weist eine gasdicht verschließbare Einfahröffnung 11 für den Behälter 1 auf, der erforderlichenfalls auf einemlerfahrbaren Unterwagen angeordnet ist. Wenn der Behälter 1 als Container oder LKW-Sattelauflieger ausgebildet ist, kann gegebenenfalls der ganze LKW-Zug in die Schleuse eingefahren werden. Aus der Schleuse führt eine gleichfalls gasdicht verschließbare Beschickungsöffnung 13 in einen an die Schleuse anschließenden Lagerraum 12, beispielsweise ein stationäres CO^-Lager. Zur Kontrolle der Be- und Entladung kann in der Schleuse eine Brückenwaage 14-vorgesehen sein.

Die dargestellte Schleuse dient zum Be- und Entladen der erfindungsgesäß ausgebildeten Behälter unter Aufrechterhaltung der geregelten Lageratmosphäre, insbesondere zur Überstellung von beispielsweise in einem als Container ausgebildetem Behälter tränst)ortierten verderblichen Produkten in ein ortsfestes Lager mit gleichfalls geregelter Lageratmosphäre. Nach dem Einfahren des Containers in die Schleuse wird in dieser die jeweils erforderliche kontrollierte Atmosphäre hergestellt, wozu in der Zeichnung nicht dargestellte Gasvorratsflaschen, Armaturen und Meß- und Regelungsorgane vorgesehen sind. Nach Erreichen der gleichen kontrollierten Atmosphäre in der Schleuse wie im anschließenden Lagerraum kann der Container

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befüllt bzw. entleert x-ierden, worauf nach beendetem Ladevorgang die Beschickungsöffnung geschlossen, die normale Atmosphäre in der Schleuse wiederhergestellt und der Container aus der Schleuse gefahren wird.

Bei einer Anordnung von vier isolierten 40 1-Gasvorratsflaschen, befüllt mit verflüssigtem CO₀ ,läßt sich ein voll isolierter Lagerraum von ca.60 m^p !fassungsvermögen etwa 14 Tage lang auf einer Innentemperatur· von 0 bis 3° C und einer COp-Konzentration der Lageratmosplaäre von etwa 5 % halten.

Beispiel 1 : In einen Nbrmconfcainer, der in

einem eigenen Abteil eine Batterie isolierter Vorratsflaschen,

Stickstoff bzw.. befüllt mit verflüssigtem/Kohlendioxyd, aufweist, werden erntefrische Äpfel eingebracht. Fach dem Verschließen des Containers wird über ein integriertes temperaturgesteuertes System, welches die Temperatur an der Decke und am Boden des Containers abnimmt, Stickstoff in flüssiger Phase über am Behälterdach angeordnete Sprühdüsen in den Lagerraum eingeblasen. Die Temperatur im Lagerraum, wird hiedurch auf knapp über 0° C, beispielsweise +0,5° C? abgesenkt und hierauf kontinuierlich durch weiteres gesteuertes Einblasen von

in einem Bereich bis zu +4° C gehalten. In Parallelschaltung zur Temperaturregelung ist ein Op-T^-Meßgerät angeordnet, welches unter Ausnutzung der gasförmigen Phase des verflüssigten Kohlendioxyds den COp-Anteil in der Lag er atmosphäre kontinuierlich auf etwa 5 Vol.-% einregelt. Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 90 - 95 % weisen die Äpfel bei Entnahm?· aus dem Container nach einer Lagerzeit von 12 Monaten hervorragende Qualität, insbesondere hinsichtlich. 3?arbe , Festigkeit, Vitamingehalt und Geschmack, auf.

Beispiel 2 : Die in Beispiel 1 angegebenen Maßnahmen werden unter Verwendung von Birnen wiederholt. Die Temperatur wird auf +0,5° C gehalten, die COp-Konzentration in der Lager atmosphäre wird auf etwa 5 VoI-- % eingestellt. Nach 12-monatiger Lagerung bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 85 - 90 % xireist das Obst eine unverändert gute Qualität auf. !30015/0905

Beispiel 3 : Unter Einhaltung der in Beispiel 1 angegebenen Maßnahmen werden Pfirsiche eingelagert. Die Temperatur wird in einem Bereich von +0,5 "bis +4-° C gehalten, die CO^-Konaentration in der Lager atmosphäre wird auf etwa 5 VoI.—% eingestellt. Bei Aufrechterhaltung einer Luftfeuchtigkeit von etwa 90 - 95 % kann dieses Obst ohne Verminderung seiner Qualität über einen Zeitraum von 2 bis 4-Monaten gelagert werden.

Beispiel 4- : Nach der in Beispiel 1 angeführten Methode werden Kartoffeln in einen Behälter eingebracht. Die

Temperatur im Lagerraum wird durch Einblasen von flüssigem Stickstoff auf +4- bis +7° C abgesenkt und hierauf kontinuierlich in diesem Bereich gehalten. Die COp-Konzentration der Lageratmosphäre wird auf etwa 5 Vol.-% eingestellt. Bei Einhaltung dieser Temperatur- und COp-Konzentrations-Werte und einer relativen Luftfeuchtigkeit von etwa 90 % kann ohne weiteres eine Lagerdauer von 10 bis 20 Monaten erreicht werden.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche :

1. Verfahren zur Frischhaltung und Konservierung von verderblichen Produkten, insbesondere Lebensmitteln, unter Verwendung verflüssigter Gase als Kühlmittel, dadurch gekennzeichnet, daß man die verderblichen Produkte, gegebenenfalls nach einer Vorlagerung unter geregelter Atmosphäre, in einen verschließbaren, voll isolierten Behälter einbringt und in dem geschlossenen Behälter durch gesteuertes Einblasen von verflüssigten Gasen eine hinsichtlich der Temperatur und der Zusammensetzung des Gas-Gemisches kontrollierte Atmosphäre aufrecht erhält, und erforderlichenfalls unter weiterer Aufrechterhaltung der kontrollierten Atmosphäre die Produkte einer Hachlagerung unterzieht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Einblasevorgang mittels in der Eähe des Behälterdaches und des Behälterbodens angeordneter Temperaturfühler und mittels eines den Sauerstoff- und/oder Gasgehalt messenden Gerätes steuert.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2₉ dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur in einem Bereich von -10 bis +20° C hält.

4-. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 "bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß man verflüssigtes Industriegas zum Kühlen sowie Kohlendioxid, Sauerstoff oder andere Schutzgase zum Einstellen der kontrollierten Atmosphäre einsetzt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1- "bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich die Luftfeuchtigkeit im Behälterraum auf einen vorbestimmten Vert einstellt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß man Obst oder Gemüse in den Behälter einbringt und in diesem die gewünschte Temperatur und kontrollierte Atmosphäre einstellt und aufrecht erhält.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5₅ dadurch gekennzeichnet, daß man Fleisch, Fisch oder Geflügel in den Behälter einbringt und in diesem die gewünschte Temperatur und kontrollierte Atmosphäre einstellt und aufrecht erhält.

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ORIGINAL INSPECTED

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8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5₅ dadurch gekennzeichnet, daß man Pflanzen, insbesondere Blumen, in den Behälter einbringt und in diesem die gewünschte Temperatur ■und kontrollierte Atmosphäre einstellt und aufrecht erhält.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen verschließbaren, voll isolierten Behälter umfaßt, der in einem eigenen Abteil eine Batterie Flaschen mit verflüssigten Gasen und einen durch eine Raumteilung hievon getrennten Lagerraum zur Aufnahme der verderblichen Produkte aufweist,und daß von den Gasflaschen Leitungen zu Sprühdüsen im Lagerraum in der Nähe des Behälterdaches führen, in welchen Leitungen von in der Nähe des Behälterdaches und in der Nähe des Behälterbodens angeordneten Temperaturfühlern sowie in der Nähe des Behälterdaches angeordneten ^o-Fühlern gesteuerte Ventile vorgesehen sind.

10. Schleuse zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 in Verbindung mit einem Behälter gemäß Anspruch 9i gekennzeichnet durch eine gasdicht verschließbare EinfahrÖffnung für den Behälter gemäß Anspruch 9» cLer erforderlichenfalls auf einem fahrbaren Unterwagen angeordnet ist, eine in einen angrenzenden Lagerraum führende, gleichfalls gasdicht verschließbare Beschickungsöffnung sowie durch zur Einstellung einer kontrollierten Atmosphäre in der Schleuse erforderliche Gasflaschen, Armaturen und Meß- und Eegelungsorgane.

11. Schleuse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich eine Wiegeeinrichtung zur kontrolle der Beladung des Behälters aufweist.

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