DE4137088A1

DE4137088A1 - Abfuell- und dosieranlage fuer fluessige, chemische haushaltsprodukte

Info

Publication number: DE4137088A1
Application number: DE19914137088
Authority: DE
Inventors: Ewald Heske; Dierk Dipl Ing Hess
Original assignee: HESS DIERK DIPL ING FH
Current assignee: HESS DIERK DIPL ING FH
Priority date: 1991-11-12
Filing date: 1991-11-12
Publication date: 1993-05-19
Also published as: DE4137088C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Abfüll- und Dosieranlagen-System für handelsübliche Flüssigprodukte wie z. B. Reinigungs-, Spül- und Waschmittel usw., mit dem in Verbrauchermärkten o. ä. Verkaufsstellen die o. g. Flüssigprodukte in genormte Mehrwegflaschen abgefüllt werden können.

Allein in Deutschland wandern durch das heute übliche Verteilsystem mittels Einweg-Kunststoffflaschen jedes Jahr Milliarden solcher Kunststoffflaschen in den Müll, obwohl fast alle diese Flaschen für Mehrfachgebrauch geeignet wären. Da in fast jeder solchen "leeren" Flasche Restbestände des ursprünglichen Inhalts zurückbleiben, kommt es - je nach Art der Entsorgung (Deponie, Verbrennung) - zu zusätzlichen Belastungen bzw., bei ätzenden Restbeständen, sogar zu Gefährdungen der Umwelt.

Bislang gehen die Bestrebungen nach Verbesserung dieses Mißstandes überwiegend in die Richtung der ordnungsgemäßen Entsorgung des Kunststoffmülls.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabenstellung zugrunde, den Anfall von Kunststoffmüll zu verringern bzw. - im fraglichen Bereich - auf ein Minimum zu reduzieren. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Abfüll- und Dosieranlage für Flüssigprodukte in Zusammenhang mit der Verwendung von speziellen Mehrwegflaschen gelöst.

An die Erfindung wurden nachstehend aufgeführte Anforderungen gestellt:

1. Verbraucherfreundlich:
einfache Bedienung
Sicherheit gegen Falschbedienung
saubere (tropfen- und schaumfreie) Abfüllung
2. Marktfreundlich:
Platzbedarf - geringer als der bisherige Bedarf für Angebots- und Vorratsmenge
Attraktivität - dem Design sind kaum Grenzen gesetzt
Größe der Anlage - variabel je nach Bedarf des Marktes
3. Installation:
minimaler Aufwand
4. Wartung und Reparatur:
geringer Aufwand für Wartung (Säuberung der Tropfwanne)
Elektronik so einfach zu handhaben wie bei Waage mit Preisetiketten-Ausgabe
einfacher Tausch der Funktionsteile bei Ausfall
5. Lieferantenfreundlich:
keine Einschränkungen bezüglich der attraktiven Gestaltung der Flaschen
kostengünstigere Lieferung der Produkte in Fässern oder anderen Großbehältern.
6. Umweltfreundlich:
geringstmögliche Menge von Verpackungsabfall und sonstigem Abfall im Zusammenhang mit dem Vertrieb der hierzu gehörenden Produkte.

Alle diese Anforderungen werden mit der Erfindung erfüllt.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Zur besseren Darstellung wurden die Zeichnungen nicht maßstäblich angelegt. Dabei zeigt

Fig. 1 die perspektivische Darstellung einer möglichen Ausführung einer Abfüll- und Dosieranlage (Gerät für den Endbenutzer),

Fig. 2 schematische Darstellung der Verbindungen zwischen Lagerraum und Endbenutzer-Gerät,

Fig. 3 Abfüll- und Dosiereinrichtung,

Fig. 4 Abfüllstutzen,

Fig. 5 und 6 Ausführungsdetails des Flaschenhalses der Normflasche (ohne Berücksichtigung der Unterschiede bei verschiedenen Codierungen),

Fig. 7 Abfüllstutzen (Detail),

Fig. 8 Schaltung der Betriebsanzeige (Schema).

Die Anlage besteht insgesamt aus folgenden Bauteilen:

1. Faß-/Kanister-/Großbehälter-Lager,
2. Pumpenanlage mit Rohrleitungen von den Großbehältern zur . . .
3. Abfüll- und Dosieranlage im Verkaufsraum.

Erforderliches System-Zubehör

Genormte Flaschen (Fig. 5 und 6) aus den bisher üblichen Materialien mit der Auflage, daß der Flaschenhals fest ausgebildet wird und die Verschlußkappen abschraubbar und als solche wiederverwendbar sein müssen. Im fest ausgebildeten Flaschenhals (Fig. 5 und 6) sind die Erhebungen zur Arretierung (ähnlich wie Bajonettverschluß - 6.2) und der Ventilheber 5.1 und 6.1 anzubringen.

Besonderes Kennzeichen dieser Norm-Flaschen ist die Tatsache, daß für spezielle Stoffe, z. B. Gefahrstoffe (stark ätzende Mittel) der Flaschenhals so kodiert wird, daß er nur zu einer dieser Warenart vorbehaltenen Abfüll- und Dosiereinrichtung (Station) paßt und die Flasche nur über den dazu gehörenden Abfüllstutzen befüllt werden kann.

Weiterhin sind produktabhängige Kodierungen möglich.

Ebenfalls genormt ist das Fassungsvermögen der Flaschen, und zwar - sofern nicht zwingende, im Produkt liegende Gründe ein anderes Volumen vorschreiben - in Größen von 0,5 und 1,0 Liter, für einige Warenarten auch andere Mengen.

Dabei ist die übrige Gestaltung der Flaschen gleichgültig, d. h. jene Hersteller oder Anbieter, die ihr Produkt in nach eigenem Design gestalteten Flaschen verkaufen wollen, können dies tun, sofern nur die genannten Kriterien - lichte Weite des Flaschenhalses und mechanische Kodierung - berücksichtigt werden.

Zum System gehört darüber hinaus, daß - unabhängig vom Hersteller - zu jeder Kodierung pasende, neutrale Flaschen in den dem System entsprechenden Größen und Materialien zur Verfügung stehen. [Zum Sinn dieses Systems (Umweltschutz) und zu seiner Handhabung gehört dann auch, diese Flaschen zu einem Preis zu verkaufen, der die Käufer davor zurückschrecken läßt, sie nach dem Aufbrauchen des Inhalts einfach wegzuwerfen].

Aufbau der Anlage (Fig. 2)

Im Lagerraum des Betreibers ist eine Behälterbatterie so angeordnet, daß die Großbehälter mit Inhalten zwischen 10 und 200 Litern - jederzeit, und zwar jeder für sich - einzeln oder zu mehreren ausgetauscht werden können, ohne dabei die gesamte Anlage auschalten zu müssen. Jedem dieser Behälter ist (im Verkaufsraum) eine Abfüllstation zugeordnet (evtl. auch zwei, wenn es sinnvoll ist, ein bestimmtes Produkt in verschiedenen Abgabemengen zu dosieren).

Der Aufbau dieser Behälterbatterie kann den Wünschen des Betreibers bzw. den Gegebenheiten seines Betriebes angepaßt werden.

Der Behälterbatterie nachgeordnet und mit ihr durch Kennzeichnung unverwechselbare und unvertauschbare Schlauch- bzw. Rohr-Saugleitungen verbunden ist eine Pumpenstation, die mit der der Produktzahl entsprechenden Anzahl elektrischer Pumpen bestückt ist.

Von dieser Pumpenstation führen die Leitungen zu der oder den Abfüll- und Dosieranlagen im Verkaufsraum. Auch an diesen Anlagen sind die Anschlüsse der Zuleitungen gekennzeichnet, um ein Vertauschen bei gelegentlichen Wartungs- oder Reparaturarbeiten zuverlässig zu verhindern.

Die Abfüll- und Dosieranlage selbst (Fig. 1) besteht aus einem Gerüst aus Profileisenteilen und/oder anderen geeigneten Materialien, das den speziellen Anforderungen des jeweiligen Aufstellungsortes angepaßt werden kann. Ebenso ist die Verkleidung des Gerüstes eine Frage des Designs und mit lackierten oder Edelstahl-Blechen ebenso wie mit Kunststoffplatten möglich.

Die Anzahl der in einer Anlage zusammengefaßten Abfüllstationen ist variabel.

Ein Haupt-Bestandteil des Gerüstes ist die Montageleiste (1) für die Abfüll- und Dosiereinrichtungen (Stationen). Die Montageleiste ist waagerecht angebracht. In ihr befinden sich die Bohrungen zur Durchführung und Befestigung der Abfüllstutzen der einzelnen Stationen.

Ein weiterer Bestandteil der Anlage ist eine unterhalb der Abfüllstutzen anzubringende Auffangwanne, die mit einem Gitterrost abgedeckt wird.

Oberhalb der Abfüllstutzen sind in der Verkleidung Aussparungen für Füllstandsanzeigen und für die Kontroll-Leuchten vorgesehen. Dabei zeigt "Grün" die Betriebsbereitschaft und "Rot" den Abfüll- und Nachfüllvorgang der jeweiligen Station an.

Der Hauptbestandteil der Erfindung ist die Abfüll- und Dosiereinrichtung (Fig. 3 und 4), und zwar je eine Station je Produkt bzw. je Abgabemenge. Sie kann bei Ausfall modulweise mit wenigen Handgriffen ausgetauscht werden. Die Gesamtanlage kann eine beliebige Menge solcher Stationen enthalten.

Eine solche Station besteht aus:

a) dem Flüssigkeitsbehälter (Fig. 3) mit
b) integriertem Abfüllstutzen (Fig. 4) und
c) dem Verschlußventil (Fig. 3)
Das Verschlußventil besteht aus
- c1) dem geteilten Ventilkolben A+B (Kunststoff oder [Edelstahl])
- c2) den zwei Verschlußscheiben 1 (Edelstahl)
- c3) den zwei Dichtungsringen 2 (Gummi)
- c4) der Kolbenfeder 3
- c5) den Rückholfedern 4
- c6) den zwei Stabilisatoren 5

Funktionsweise der Abfüll- und Dosiereinrichtung

Innerhalb des nach außen verkleideten Gerüsts fest aufgehängt (jedoch austauschbar) befindet sich (je Station) ein genormter und geeichter, geschlossener Dosierbehälter - mit einem der jeweiligen Dosiermengen entsprechenden Volumen - aus geeignetem Material (z. B. Kunststoff o. ä.) mit Entlüftung -, der jeweils sofort nach Entleerung (verkaufsseitige Entnahme) automatisch wieder befüllt wird.

Der (Schwerkraft-)Auslauf dieses Dosierbehälters mündet in einen mit einem kodierten Bajonettverschluß (s. o.) versehenen Abfüllstutzen (Fig. 4), an den die dazu passende Flasche anzuschließen ist. Zu diesem Zwecke wird die jeweilige Flasche (Norm-Ausführung nach Fig. 5) über den Abfüllstutzen (Fig. 4) geführt, leicht nach oben gedrückt und um 90° gedreht. Durch die um 90° versetzten Arretierungserhebungen am Flaschenhals (Fig. 6.2) und am Abfüllstutzen (Fig. 7.2) ist die Flasche nun arretiert und kann bis zur Beendigung des Füllvorgangs - max. 30 Sekunden; Anzeige durch Füllstandsanzeiger - losgelassen werden. Danach ist die Flasche in umgekehrter Reihenfolge der Handgriffe wieder zu lösen und abzunehmen.

Beim Einhängen der Flasche werden:

1. durch den im Flaschenhals angebrachten Ventilheber (Fig. 5.1 und 6.1) das Verschlußventil nach oben gedrückt. Mit diesem Vorgang wird gleichzeitig der Behälterzulauf geschlossen und der Behälterauslauf zur Füllung der Flasche geöffnet. Die im geteilten Ventilkolben untergebrachte Feder 3.3 bewirkt die einwandfreie Schließung des Zulaufs. Damit ist gewährleistet, daß exakt die vorgesehene Menge (Behälterinhalt) abgefüllt wird;
2. ein außen am Abfüllstutzen (Fig. 4) angebrachter Kontaktring 4.1 hochgedrückt, der
- a) die Betriebsanzeige (ROT) einschaltet und
- b) den ebenfalls zur Anlage gehörenden Computer (Drucker) zum Ausdruck und zur Ausgabe des für diese Station festgelegten Produkt- und Preisetiketts ansteuert.
  (Für den Computer/Drucker genügt die Information, welche Station betätigt wurde, da je Station immer nur eine Einheitsmenge zum vorgegebenen Preis abgegeben wird).

Beim Abnehmen der gefüllten Flasche werden:

1. durch das Verschlußventil der Behälterauslauf geschlossen und der Behälterzulauf wieder geöffnet. Hierbei führt das Eigengewicht, unterstützt durch die Rückholfedern 3,4 das Verschlußventil in seine Ruhelage zurück;
2. der Kontaktring am Abfüllstutzen durch die Feder 4.3 ebenfalls in die Ausgangsstellung gebracht. Die durch den Kontaktring geschalteten Stromkreise werden damit wieder geöffnet.

Da die Betriebsanzeige "ROT" während des ganzen Nachfüllvorgangs eingeschaltet bleiben soll, wird sie - während des Leerlaufens des Behälters - zusätzlich über eine Schwimmersteuerung, die auch die Pumpe für das Nachfüllen schaltet, eingeschaltet (Fig. 8 - Schaltschema). Nach Beendigung des Nachfüllvorgangs bewirkt die gleiche Schwimmersteuerung den Wechsel von "ROT" auf "GRÜN"=betriebsbereit.

Schwimmer-Meßverfahren

Bei dem anzuwendenden Schwimmermeßverfahren wird der Schwimmer in einem Schutzrohr geführt. Durch das Betätigen von Kontakten führt der Schwimmer dabei folgende Funktionen aus:

1. Beim Entleeren des Meßbehälters:
Einschalten der Kontroll-Leuchte "Rot"
Einschalten der Pumpe in der Zuleitung
2. Nach Füllen des Meßbehälters:
Umschalten der Kontroll-Leuchten von "Rot" auf "Grün"
Ausschalten der Pumpe

Entgegen dem bisher fast ausschließlich angewendeten Einweg-Wegwerf-System für Flaschen im angesprochenen Bereich gibt diese Erfindung dem Handel und den Verbrauchern die Möglichkeit, ohne aufwendiges System und zu beider Nutzen einen sehr hohen Prozentsatz des bisherigen Anfalls an Kunststoff-Müll aus Einwegflaschen zu vermeiden und damit aktiv Umweltschutz zu betreiben. Auch Transport- und Lagerhaltungskosten und nötige Verkaufsfläche lassen sich damit verringern.

Mit diesem System einmal als "Stand der Technik" bedürfte es wahrscheinlich nicht einmal mehr gesetzgeberischer Aktivitäten.

Claims

1. Abfüll- und Dosieranlage zur Abfüllung handelsüblicher flüssiger Reinigungs-, Spül- und Waschmittel sowie flüssiger Produkte der Körperpflege in Mehrwegflaschen.

2. Anlage nach Anspruch 1, bei der jedem angebotenen Produkt eine Abfüll- und Dosiereinrichtung (Station) zugeordnet ist.

3. Abfüll- und Dosiereinrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, wobei die Dosierung über einen geeichten Behälter vorgenommen wird. Der Abfüllstutzen des Behälters weist die Erhebungen für die Arretierung und Codierung der Mehrwegflaschen und Führungen für den Kontaktring zur Schaltung der Betriebsanzeige "Rot" sowie zur Ansteuerung des Computers/Druckers auf.

4. Verschlußventil nach Ansprüchen 1, 2 und 3, wobei dieses die Entleerung des Behälters (verkaufsseitige Entnahme) nach dem Einhängen der Mehrwegflasche sowie die Nachfüllung des Behälters nach dem Abnehmen der gefüllten Flasche automatisch regelt.

5. Normausführung der Mehrwegflaschen nach Ansprüchen 1 bis 4. Diese sind so ausgebildet, daß mit dem im Flaschenhals installierten Ventilheber die Abfüllung in Betrieb gesetzt wird; daß weiterhin durch die Erhebungen im Flaschenhals die Flasche arretiert wird und daß die lichten Weiten der Flaschenhälse den jeweiligen Abfüll- und Dosiereinrichtungen (Stationen) fest zugeordnet sind und somit zur Befüllung nur die so geformten Mehrwegflaschen benutzt werden können.