DE19940614A1

DE19940614A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Füllen von Behältnissen für fließfähige Medien

Info

Publication number: DE19940614A1
Application number: DE1999140614
Authority: DE
Inventors: Frank Forstmann
Original assignee: Sipag Verpackung und Serv GmbH
Current assignee: FORSTMANN, FRANK, 40489 DUESSELDORF, DE
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 1999-08-27
Publication date: 2001-03-08
Anticipated expiration: 2019-08-28
Also published as: BE1012877A7; DE19940614C2

Abstract

Um ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältnissen für fließfähige Medien anzugeben, wird mit der Erfindung vorgeschlagen ein Verfahren zur Befüllung von Behältnissen für fließfähige Medien, mit einer ein Volumen begrenzenden Hülle aus flexiblem Material, welche an einem Ende mit einem kolbenartigen Auspreßelement und an einem anderen Ende mit einem Auslaßelement versehen ist, wobei die Hülle aus flexiblem Material derart eingefaltet ist, daß das kolbenartige Auspreßelement im Inneren der Hülle bis in den Bereich vor das Auslaßelement geführt ist, wobei DOLLAR A - das Behältnis am Auslaßelement ergriffen, gehalten und positioniert, durch auf das Auspreßelement wirkenden Druck auf die volle Länge aufgeweitet, befüllt, vom Medienstrom getrennt und verschlossen wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältnissen für fließfähige Medien, welche eine volumenbegrenzende Hülle aus flexiblen Material aufweisen, die an einem Ende mit einem kolbenartigen Auspreßelement und an einem anderen Ende mit einem Auslaßelement versehen sind.

Bei den Behältnissen, auf die sich die Erfindung bezieht, handelt es sich um neuartige Behältnisse, wie sie beispielsweise in der WO 97/31840 beschrieben sind. Derartige Behältnisse haben eine flexible Hülle, beispielsweise aus Folie, wobei an beiden Enden im wesentlichen scheibenförmige oder tellerförmige Elemente befestigt sind. In einem Fall ist es ein geschlossenes Element zur Bildung eines Kolbens, im anderen Fall ein mit einer Auslaßöffnung versehenes Vorderteil. Durch die beschriebene Ausgestaltung läßt sich ein Behältnis in einfacher Form durch die Verwendung eines Folienschlauches herstellen, wobei ein besonderer Vorteil dadurch gegeben ist, daß der Kolben durch das Volumeninnere bis zum Auslaßelement geführt werden kann, wobei sich das flexible Hüllenmaterial im Bereich der Kolbenhinterkante umstülpt. Hat also der Kolben mit seiner Kolbenfläche den Boden des Auslaßelementes erreicht, ist die Hülle einmal um ihre halbe Länge verkürzt in sich selbst eingezogen. Daraus ergeben sich insbesondere die Vorteile, daß die im Leerzustand zu transportierende Hülle nur halb so lang ist wie ein entsprechendes Behältnis gleichen Füllvolumens. Dadurch werden die Transportkosten und die Lagerkosten erheblich, nämlich um mindestens 50% reduzierbar.

Bei der Herstellung wird zunächst aus einem flexiblen Material ein zylindrischer Materialschlauch gebildet und an beiden Enden mit den entsprechenden Auspreßelementen bzw. Auslaßelementen versehen. In eingestülptem Zustand werden dann die hergestellten Behältnisse bis zu Befüllung gelagert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältnissen für fließfähige Medien der beschriebenen Art anzugeben.

Verfahrensseitig wird zur technischen Lösung mit der Erfindung vorgeschlagen ein Verfahren zur Befüllung von Behältnissen für fließfähige Medien, mit einer ein Volumen begrenzenden Hülle aus flexiblen Material, welche an einem Ende mit einem kolbenartigen Auspreßelement und an einem anderen Ende mit einem Auslaßelement versehen sind, wobei die Hülle aus flexiblen Material derart eingefaltet ist, daß das kolbenartige Auspreßelement im inneren der Hülle bis in den Bereich vor das Auslaßelement geführt ist, wobei

- das Behältnis am Auslaßelement ergriffen, gehalten und positioniert, durch auf das Auspreßelement wirkenden Druck auf die volle Länge aufgeweitet, befüllt, vom Medienstrom getrennt und verschlossen wird.

Die Besonderheit des Verfahrens besteht gegenüber herkömmlichen Verfahren darin, daß das Behältnis eine weiche Hülle aufweist, also in besonderer Weise gehandled werden muß. Während steife Kunststoffbehältnisse eigensteif sind und entsprechend gehandhabt werden können, gilt dies für die neue Behältnisart nicht. Gemäß der Erfindung wird das Behältnis nur am Auslaßelement ergriffen und während des gesamten Füllvorgangs gehalten und geführt. Zunächst wird das Behältnis durch geeignete Mittel aufgeweitet. Dies kann mechanisch durch Ausüben eines Druckes auf den Auspreßkolben bei festgehaltenem Auslaßelement erfolgen, wobei beispielsweise ein Stößel durch die Auslaßöffnung auf den Kolben drücken kann. Auch kann Preßluft eingeblasen werden. Es ist im übrigen auch möglich, die Aufweitung durch mit entsprechend hohem Druck eingeführtes Füllmedium zu bewirken. Das Füllen erfolgt in vorteilhafter Weise von unten nach oben, so daß praktisch keine ungewünschten Luftanteile enthalten sind. Die Trennung vom Medienstrom kann in vorteilhafter Weise durch Rotieren erfolgen, wobei entweder das Behältnis oder der Füllkopf gedreht werden. Alternativ kann die Trennung auch durch ein Ventil erfolgen. Schließlich wird das fertig befüllte Behältnis noch in festgehaltenem Zustand verschlossen und dann der weiteren Verarbeitung, beispielsweise Etikettierung, Zwischenlagerung und dergleichen zugeführt.

Das Verschließen kann durch Aufsetzen einer Membrane, Verkleben, Verschweißen, Anspritzen und dergleichen erfolgen. Gemäß einem vorteilhaften Vorschlag der Erfindung wird eine Membrane in Form einer Folienscheibe gestanzt und verschließend auf die Ausgabeöffnung gesiegelt.

Vorrichtungsseitig wird zur technischen Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen eine Vorrichtung, bestehend aus einem Handlingkopf zum Ergreifen des Behältnisses am Auslaßelement, eine Aufweiteinheit, eine Befülleinheit, eine Trenneinheit und eine Verschlußeinheit.

Die Vorrichtung weist nur wenige Elemente auf. Ein Handlingkopf kann zangenartig die Ausgabeöffnung umfassen und das Behältnis greifen, halten, positionieren und führen. Es können mehrere an einer Vorrichtung angeordnet sein, die auch im Revolversystem geführt sein können. Es ist auch möglich, das Behältnis durch Erzeugung eines Unterdruckes an einem Handlingkopf zu halten.

Sofern die Aufweitung nicht durch Einfüllen eines Medienstromes unter Hochdruck erfolgt, kann die Aufweiteinheit ein Stößel oder eine Druckluftquelle umfassen. Zum Füllen werden ein Füllrohr und ein Behältnis derart relativ zueinander bewegt, daß eine Befüllung vom Kolben bis zur Behälteröffnung erfolgt. Zum Trennen werden Füllrohr oder ein Ventil und das Behältnis relativ zueinander verdreht.

In vorteilhafter Weise ist eine Vorrichtung zum Stanzen einer Folienkappe vorgesehen, welche die Folienkappe anschließend auf die Öffnung setzt, schweißt, klebt oder sonstwie befestigt.

Mit der Erfindung werden eine einfach anwendbares Verfahren und eine einfach und wirtschaftlich aufgebaute Vorrichtung vorgeschlagen, mit welchen die neuartigen Behältnisse im Rahmen einer industriellen Massenfertigung befüllt werden können.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische teilgeschnittene Darstellung einer Hälfte eines Ausführungsbeispiels für ein Behältnis;

Fig. 2 eine Darstellung gemäß Fig. 1 in einem anderen Betriebszustand;

Fig. 3 eine Darstellung gemäß Fig. 1 in einem unbefüllten Betriebszustand.

Die in den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiels für ein Behältnis und Einzelteile derselben dienen der Erläuterung der Erfindung. Das in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Behältnis 1 umfaßt eine ein Volumen begrenzende Hülle 2, die im gezeigten Ausführungsbeispiel als zylindrische Hülle dargestellt ist. Die Hülle ist beispielsweise eine Verbundfolie aus PE, AL als Sperrschicht im Sinne einer diffusionsdichten Schicht, die gegenüber Dampf, Gas, UV-Strahlung und dergleichen beständig ist, sowie einer Verbundstabilisierung durch BO-NY (Biacial orientiertes Nylon). Durch die Folie wird ein zylindrischer Schlauch gebildet, welcher an einem Ende durch einen Deckel 3 verschlossen ist und am anderen Ende durch einen Kolben 4. Sowohl mit dem Deckel 3 als auch mit dem Kolben 4 ist die Folie 2 fest verbunden. Der Deckel 3 weist einen Öffnungsstutzen 5 auf. In dem Ausführungsbeipiel gemäß Fig. 1 ist in den Öffnungsstutzen, welcher ein Innengewinde aufweist, eine Düsenspitze 6 eingeschraubt. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist anstelle der Düsenspitze 6 eine Verschlußkappe 7 in den Öffnungsstutzen 5 eingeschraubt. Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich das Behältnis 1 in einem Zustand, in welchem der Kolben 4 im inneren durch die Hülle 2 bis zum Deckel 3 vorgeschoben ist. Dies ist entweder die Transportposition, in welcher das Behältnis nur noch die halbe normale Länge aufweist, oder es ist die Position nach dem vollständigen Auspressen. In der Fig. 3 zeigt sich auch, daß die Kontur der Kolbenfläche im wesentlichen kongruent zu der Kontur des Deckelbodens ist, wodurch eine nahezu vollständige Restentleerung ermöglicht ist. Die Hülle 2 ist hinter dem Kolben 4 umgestülpt. In dieser Position ergibt sich eine leichte und kleine Transporteinheit zum Befüllen. Nach der Entleerung ergibt sich eine einfach zu entsorgende, kleine Einheit, wobei die umgestülpte Hülle 2 gemäß Fig. 3 durch entsprechende Vorrichtungen noch weiter zusammenpreßbar ist.

Bezugszeichenliste

1

Behältnis

2

Hülle

3

Deckel

4

Kolben

5

Öffnungsstutzen

6

Düse

7

Verschlußkappe

Claims

1. Verfahren zur Befüllung von Behältnissen für fließfähige Medien, mit einer ein Volumen begrenzenden Hülle aus flexiblen Material, welche an einem Ende mit einem kolbenartigen Auspreßelement und an einem anderen Ende mit einem Auslaßelement versehen sind, wobei die Hülle aus flexiblen Material derart eingefaltet ist, daß das kolbenartige Auspreßelement im inneren der Hülle bis in den Bereich vor das Auslaßelement geführt ist, wobei

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitung durch Aufbringung eines mechanischen Innendruckes durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitung durch Einbringung eines hohen Luftdrucks in das Behältnis durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Befüllen mittels eines Füllrohres vom Boden zur Öffnung erfolgt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennen vom Medienstrom durch ein Rotation erfolgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschließen des Behältnisses durch Aufclipsen einer Kappe auf die Ausgabeöffnung erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe mit dem Auslaßelement verklebt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe mit dem Auslaßelement verschweißt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe durch einen Anspritzvorgang am Auslaßelement angeordnet wird.

10. Vorrichtung zur Befüllung von Behältnissen für fließfähige Medien nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend einen Handlingkopf zum Ergreifen des Behältnisses am Auslaßelement, eine Aufweiteinheit, eine Befülleinheit, eine Trenneinheit und eine Verschlußeinheit.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Handlingkopf eine wenigstens um eine Achse drehbare Zange aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Handlingkopf eine Unterdruckerzeugungseinheit aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweiteinheit ein Stößel umfaßt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweiteinheit eine Druckluftquelle aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fülleinheit ein Füllrohr aufweist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinheit eine Rotationseinheit aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Handlingkopf rotierbar ausgestaltet ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußeinrichtung eine Vorrichtung zum Aufsetzen der Kappe aufweist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Station zum Ausstanzen einer Membrane aus einer Folie aufweist.