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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren, das die automatische Einführung eines
flexiblen Beutels in einen stabilen Behälter, der eine äußere Umhüllung bildet,
mittels einer Öffnung
mit verkleinertem Durchmesser oder mit einer verjüngten Öffnung,
erlaubt.
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Die
Erfindung betrifft inbesondere ein Verfahren, das die Füllung von
Beuteln erlaubt, die dazu bestimmt sind, flüssige und viskose Produkte
zu ersetzen; diese Produkte, die über einen Schutz gegenüber der äußeren Umgebung
(UV, H2O, O2, pathogene Wirkstoffe)
verfügen
müssen,
werden später
mittels an diesen Beuteln angeschlossenen Dispensatoren-Systemen,
wie zum Beispiel einem Ventil oder einer Pumpe, verteilt.
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Im
Allgemeinen bestehen diese Beutel aus verschiedenen Stoffschichten,
die in der Form von flexiblen Blättern
vorkommen, wobei die Verbindung von verschiedenen Stoffen ausgewählt wird,
um den Schutz des benötigten
Produktes zu erreichen. Es sind verschiedene Herstellungsverfahren
dieser Beutel bekannt – zum
Beispiel Laminierfolien-Verklebung,
Koextrusion – aber
wie auch immer das Verhältnis
der verschiedenen Stoffe und verschiedenen Stärken und Dicken sein mag, der
endgültige
Beutel wird eine veränderliche
Stabilität
haben. So wird ein Beutel, der ein Aluminiumblatt enthält, stabiler
sein als ein einfacher Polyester-Beutel. Dennoch behalten sie eine
manuell formierbare Struktur.
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Die
mit dem Produkt gefüllten
Beutel werden in gefalteter oder in um sich selbst gewickelter Form, in
eine äußerst stabile
Struktur, wie zum Beispiel ein Flakon, ein Kanister, ein Glas, ein
Plastik, ein Aluminium, ein Weißblech
oder eine andere Struktur, eingeführt, um ein System zu schaffen,
das allgemein als „ohne
Luft" bezeichnet
wird. Später
wird das Produkt, das sich innerhalb des Beutels verteilen soll, eingelassen
und der Beutel wird über
sich selbst zurückgezogen,
wobei der Druckaustausch über
die Außenwand
auf verschiedene Arten sicher gestellt werden kann, zum Beispiel
mit Hilfe einer mit Löchern
versehenen Wand des Flakons oder mit Hilfe der am Rumpf der Pumpe
und am Anschluss des Beutels vorgesehenen Entlüftungsöffnungen.
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Es
ist leicht vorstellbar, dass man, um den Beutel in dem Flakon zu
platzieren, in einem bestimmten Moment den begrenzten Durchmesser
des Halses des Flakons überschreiten
muss, selbstverständlich
nur in dem Fall, bei dem es sich um einen Flakon mit entfernbarer Öffnung handelt.
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Zur
Zeit gibt es zwei Vorgehensweisen zur Einführung des Beutels:
- – mittels
einer manuellen Bedienungskraft, die den Beutel in sich selbst einwickelt
und ihn selbst in den Flakon einführt, oder
- – der
Beutel wird nach seiner schweißtechnischen Bearbeitung über dem
Anschluss am Kopf der Verteilung in sich selbst eingewickelt und
bleibt mittels einer Schlaufe eingewickelt, wobei die Einführung dann
automatisch erfolgen kann, mit der Möglichkeit, dass die Schlaufe
später
durch Druckentstehung im Inneren des Beutels zerreißen kann
und wobei dieser Druck durch jede beliebige Flüssigkeit – zum Beispiel Neutralgas – oder das Produkt
selbst übertragen
werden kann.
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Diese
zwei Verfahren besitzen beide bedeutende Nachteile, die die Steigerung
des Produktionstaktes unmöglich
machen.
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Das
erste Verfahren, das als manuell bezeichnet wird, erfordert eine
wichtige Arbeitskraft, die eine große Geschicklichkeit und eine
sichere Handführung
zur Einführung
des eingewickelten Beutels in die Öffnung der kleinen Flasche
besitzt.
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Das
zweite Verfahren kann sicherlich automatisiert werden, aber um die
Schlaufe zu zerreißen ist
ein erheblicher Druck erforderlich, der die peripheren Schweißnähte des
Beutels beschädigen,
ja sogar aufreißen
kann und folglich ein Entweichen erzeugen, was den so ausgestattete
Flakon unbrauchbar macht.
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Andererseits
wird darauf hingewiesen, dass dieses Verfahren die Schlaufe im Flakon
erscheinen lässt,
was unästhetisch
ist.
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Die
vorliegende Erfindung ist deshalb darauf gerichtet, diese Nachteile
zu beheben, wobei ein Verfahren angeboten wird, bei dem die manuellen
Tätigkeiten
auf ein Minimum reduziert sind oder gar nicht vorhanden sind und
das keine Schlaufe verwendet.
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Andererseits
beschreibt das Dokument EP0099669 eine Vorrichtung zur Einführung eines flexiblen
Beutels in einen Behälter,
die den Beutel zusammendrückt
bevor sie diesen in diesem Zustand in das Innere des Behälters hineindrückt.
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Das
Dokument EP-A-0461357 beschreibt eine Vorrichtung zur Einführung eines
Etiketts in einen Transportbehälter
durch vertikale Translation und Drehung eines Kolbens.
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Einführung eines
flexiblen Beutels durch eine Öffnung
eines Behälters,
wobei die Öffnung
einen verkleinerten Durchmesser hat und der flexible Beutel an seinem
Scheitel einen Anschluss aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
man ein Greifglied an den Anschluss montiert und dem Beutel mittels
dieses Greifglieds Folgendes verleiht:
- – zunächst eine
Kombination aus einer Dreh- und einer Translationsbewegung durch
ein an der Öffnung
mit verkleinertem Durchmesser mündendes Führungssystem
bis zur Einführung
des um sich selbst gewickelten Beutels in den Behälter,
- – danach
eine umgekehrte Drehbewegung, die es gestattet, ihn in dem Behälter vorzuentfalten.
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Die
anderen Charakteristika und Vorteile der vorliegenden Erfindung
leiten sich aus der im Folgenden gemachten Beschreibung ab, mit
Bezug auf die als Anlage beigefügten
Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel
veranschaulichen, ohne jeden beschränkenden Charakter. In den Figuren:
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1 ist eine Schnittansicht,
in der Seitenansicht, eines mit einem Beutel ausgestatteten Behälters;
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2 ist eine Schnittansicht,
die die erste Phase der Bewegung der Einführung eines Beutels durch die Öffnung eines
Behälters
mit Hilfe eines als Konus ausgebildeten Führungssystems, veranschaulicht;
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3 ist eine Schnittansicht,
die die zweite Phase der Bewegung der Einführung eines Beutels durch die Öffnung eines
Behälters
mit Hilfe eines als Konus ausgebildeten Führungssystems, veranschaulicht;
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4 ist eine schaubildliche
Darstellung, die die erste Phase der Bewegung der Einführung eines Beutels
durch die Öffnung
eines Behälters
mit Hilfe eines Führungssystems,
das sich schneidende Platten verwendet, verschaulicht;
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5 ist eine schaubildliche
Darstellung, die die zweite Phase der Bewegung der Einführung eines
Beutels durch die Öffnung
eines Behälters
mit Hilfe eines Führungssystems,
das sich schneidende Platten verwendet, verschaulicht;
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6 ist eine schaubildliche
Darstellung, die die dritte Phase der Bewegung der Einführung eines Beutels
durch die Öffnung
eines Behälters
mit Hilfe eines Führungssystems,
das sich schneidende Platten verwendet, verschaulicht;
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7 ist eine Schnittansicht,
die die Drehbewegung in umgekehrter Richtung, die eine Vorentfaltung
des Beutels im Behälter
erlaubt, veranschaulicht;
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8 ist eine schaubildliche
Darstellung, die eine zweite Ausführungsform eines Führungssystems
auf der Basis von sich schneidenden schräg stehenden Platten veranschaulicht;
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9 und 10 sind Ansichten, die die verschiedenen
Anschlussarten der in diesem Verfahren verwendeten Beutel veranschaulichen.
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Nach
der bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens, das Gegenstand der Erfindung ist, besteht dieses
hauptsächlich
aus einer Aufeinanderfolge von aus Drehung und Translation kombinierten Bewegungen,
die über
ein entsprechendes Führungssystem
auf den Beutel übertragen
werden.
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Nach
der ersten Verwendungsform des Verfahrens, wird ein Greifglied 1,
wie zum Beispiel ein Stäbchen,
dessen Länge
geringer als die Höhe
des Beutels 2 ist und mit einem Haken 3 bestückt ist,
der senkrecht herausragt, über
den Anschluss 4, der sich am Scheitel des genannten Beutels 2 befindet,
eingeführt
wird bis genannter Haken 3 innerhalb einer Rille 5 in
einer auf dem Rand des Anschlusses 4 des Beutels 2 vorgesehenen
Kerbe zusammenwirkt. Dieses Stäbchen 1 ist
durch bekannte Mittel mit einem Antriebsorgan, das, im veränderlichen
Bedarfsfall, eine Rotationsgeschwindigkeit übertragen kann, verbunden.
Die Handhabung des Beutels über
das Greifglied kann durch Reibung erfolgen oder erfolgt einfach über eine
im Innern des hohlen Stäbchens
hergestellte Depression.
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Der
Beutel 2 wird durch das Stäbchen 1 und das Antriebsorgan
in Drehung versetzt und dann innerhalb eines geeigneten Führungssystems 6,
das eine Verkleinerung des äußeren Durchmessers
des Beutels durch Autoeinwicklung um sich selbst erlaubt, geführt. Dieses
Führungssystem 6 wird
beispielsweise durch zwei Platten geformt, wobei eine der Außenseiten
von jeder der Platten 7, 8 jeweils nach sich überschneidenden
Richtungen angeordnet ist.
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Das
so zwischen jeder dieser Platten ausführte Profil bildet ein V, dessen
Länge an
dem spitzesten Ende spürbar
geringer ist der Durchmesser der Öffnung des Behälters 9.
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Der
rotierende Beutel 2 wird über das V durch eine horizontale
Translationsbewegung animiert, wobei diese Translationsbewegung
von einer Bewegung zwischen dem Antriebsorgan und dem Führungssystem 6 herrührt, resultierend
aus einer Ortsveränderung
des Antriebsorgans oder dessen Träger hinsichtlich des Führungssystems 6,
oder resultierend aus einer Ortsveränderung des Führungssystems
hinsichtlich des ursprünglich
unbeweglichen Antriebsorgans.
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Wenn
sich der Behälter 9,
der den Beutel empfangen muss, gegenüber dem zusammenlaufenden Ende
des Führungssystems 6 befindet,
empfängt
er den eingewickelten Beutel 2 durch eine Bewegung hinsichtlich
der vertikalen Translation zwischen dem Stäbchen 1, das den Beutel 2 unterstützt und
dem Behälter 9.
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Die
letzte Stufe besteht in der Auseinanderwicklung des Beutels 2,
der ab jetzt im Behälter 9 enthalten
ist. Es ist in der Tat grundlegend, dass, im Falle eines asymmetrischen
Behälters,
die Hauptachse dieses Beutels 2 mit der des Behälters 9 übereinstimmt,
damit während
der Einfüllung
des Produktes in den Beutel die Regelmäßigkeit des gefüllten Volumens
ein optimales Funktionieren des Systems sicher stellt.
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Zu
diesem Zweck wird, sobald der Beutel 2 völlig in
den Behälter 9 eingeführt ist
und noch in seiner eingewickelten Form erscheint, auf das Antriebsorgan
eine Drehbewegung in umgekehrter Richtung übertragen, dessen Amplitude
von einem Anzeigesystem, das die Winkeltrennung zwischen der Hauptachse
des Beutels 2 und der Hauptachse des Behälters 9 vorsieht,
abhängig
ist.
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Sobald
die Achsen übereinstimmen
hat die umgekehrte Drehbewegung den Beutel 2 im Behälter 9 vollständig entfaltet;
das Stäbchen 1 wird
von der auf dem Anschluss 4 des Beutels 2 vorgesehenen Rille 5 durch
seinen Haken 3 abgetrennt, danach aus dem Behälter 9 herausgezogen
und erlangt mit der Absicht einer erneuten Einführung eines Beutels 2 in einen
Behälter 9 seine
Anfangsposition wieder.
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Nach
einer zweiten Verwendungsform wird als Führungssystem ein Konus 10 verwendet,
dessen Öffnungswinkel
sowohl das Zusammenwickeln als auch die Verkleinerung des äußeren Durchmessers
eines in Drehung versetzten Beutels 2 erlaubt. Dieser Konus 10,
dessen Öffnungsdurchmesser
dem Öffnungsdurchmesser
des Behälters 9 genau
entspricht, ist in dem letzt genannten in der Weise angebracht,
die eine Einführung
durch eine einfache kombinierte Dreh- und Translationsbewegung des
Beutels 2 im Behälter 9 erlaubt.
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In
dieser konkreten Ausführungsform
wird ebenfalls ein Stäbchen 1 verwendet,
das durch eines seiner Enden mit dem Antriebsorgan, das für die Übertragung
der Drehbewegung zuständig
ist, falls erforderlich mit einer veränderlichen Geschwindigkeit,
verbunden ist, während
es mit dem anderen Ende in die Öffnung
des Beutels 2 eingeführt
ist. Dieses Stäbchen 1 ist
ebenfalls mit einem Haken 3 bestückt, der mit der auf dem Anschluss 4 am
Kopf des genannten Beutels 2 vorgesehenen Rille 5 zusammenwirken
soll.
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Das
Antriebsorgan stellt damit sowohl die Drehung des Stäbchens 1,
als auch die des Beutels 2 sicher, es kann aber ebenfalls
während
der Drehbewegung in der Weise, dass während der Penetration des genannten
Beutels 2 über
die Öffnung
des als Konus 10 ausgebildeten Führungssystems 6 eine kombinierte
Dreh- und Translations-Relativ-Bewegung übertragen wird, auf die Gesamtheit
eine vertikale Translationsbewegung übertragen.
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Natürlich kann
die Bewegungskomponente der Translation und/oder der Drehung über den
Konus 10 erfolgen, wobei das Organ, das das Stäbchen stützt, unbeweglich
bleibt.
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In
dieser letzten Verwendungsform des Verfahrens, das Gegenstand der
Erfindung ist, muss, um die Hauptachse des Beutels 2 mit
der Hauptachse des Behälters 9 in Übereinstimmung
zu bringen, ebenfalls eine Drehbewegung in entgegen gesetzter Richtung
auf den Beutel 2 übertragen
werden.
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Eine
deutlich vorteilhafte Installation, die die Verwendung des Verfahrens,
das Gegenstand der Erfindung ist, besteht zunächst aus einem Gestell, auf
dem ein Antriebsorgan angebracht wird, dass für die Übertragung der Drehbewegung
in beide Richtungen, unter Umständen
mit einer veränderlichen Geschwindigkeit,
auf ein Stäbchen 1,
dass mit einen Haken 3, der auf der Höhe einer auf dem Teil des Anschlusses 4 vorgesehenen
Rille 5, an einem der Enden des Beutels 2 angebracht
ist, zusammen wirken muss.
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Dieses
Antriebsorgan kann ebenfalls durch eine bewegliche Struktur in vertikale
und/oder horizontale Translationsbewegung versetzt werden.
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Das
Gestell dieser Installation verfügt
ebenfalls über
ein Führungssystem.
Dieses Führungssystem
mündet
durch eine seiner Enden in der Höhe
der Öffnung
des Behälters 9 ein.
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Nach
der ersten Ausführungsform,
besteht das Führungssystem 6 aus
zwei Platten 7, 8, den Generatrixen, deren entsprechende
Seiten sich schneiden.
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Nach
der zweiten Ausführungsform,
besteht das Führungssystem 6 aus
einem Konus 10.
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Wie
auch immer die Ausführungsform
sein mag, das Führungssystem 6 ist
am Gestell befestigt, wenn das Antriebsorgan beweglich ist, und
im umgekehrten Fall, ist es das Führungssystem 6, dass durch
bekannte Mittel (Heber und Winden, Zahnräder, ...) beweglich bleibt.
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So
wie die Erfindung oben beschrieben wurde, bietet sie eine Vielzahl
von Vorteilen: die Arbeitsgänge
können
zur Steigerung des Fülltaktes
und ohne menschliche Bedienung automatisiert werden. Die Befüllung der
Beutel kann zum Beispiel über
Verteilungswalzen, für
den Fall, dass ihre Geometrie günstig
ist oder in der Form von Gurten, die vor der Einführung automatisch
gekappt werden müssen, oder
einfach durch manuell gefüllte
Schienen erfolgen.
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Andererseits
besteht kein Risiko des Auslaufens der Beutel in der Füllung aufgrund
einer schlechten Positionierung und das Verschwinden der Schlaufe
stellt eine bessere Ästhetik
der so ausgestatteten Flakons sicher.
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Natürlich ist
die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen und vorgestellten
Beispiele zur Ausführung
beschränkt,
sondern umfasst alle Varianten.