EP3060353B1 - Verfahren zur dosierten abgabe von flüssigen inhaltsstoffen aus einem schlauchbeutel sowie mittel zur ausübung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur dosierten abgabe von flüssigen inhaltsstoffen aus einem schlauchbeutel sowie mittel zur ausübung des verfahrens Download PDF

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EP3060353B1
EP3060353B1 EP14777332.9A EP14777332A EP3060353B1 EP 3060353 B1 EP3060353 B1 EP 3060353B1 EP 14777332 A EP14777332 A EP 14777332A EP 3060353 B1 EP3060353 B1 EP 3060353B1
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EP
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valve
pump
tubular bag
discharge pipe
disposable pump
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Dan Barron
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Syntegon Pouch Systems AG
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Syntegon Pouch Systems AG
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a method for the dosed delivery of thick or pasty, aseptically packaged ingredients from a tubular bag closed before first use with a disposable pump attached to it, the inlet of which is connected to a cutting element in a rotationally fixed manner with the pump, and wherein the inlet is connected to the cutting element Has external thread, which is connected in a nozzle with a flange which is attached to the tubular bag and wherein the outlet of the pump is provided with an outlet pipe with a sealing valve, the pump with the cutting element in a first step before the first dose is rotated until the cutting element has cut open the tubular bag.
  • tubular bags have also been available for this for a few years. Such liquid or pasty foodstuffs are aseptically packed in these tubular bags and are thus delivered aseptically.
  • a bung was pressed through a flange with a sleeve and this was mechanically fastened.
  • a hose was connected to the bung, which is then connected to a mechanically or motor-driven metering pump, by means of which the metered delivery takes place.
  • tubular bags In contrast to bottles or solid plastic containers, the tubular bags are absolutely slack and the dispensed material does not create a negative pressure in the tubular bag itself that causes the dispensed material to be sucked back.
  • the applicant has applied for a patent for various metering devices as well as a disposable pump suitable for attachment to a tubular bag and has brought them onto the market.
  • WO 2013/135434 A1 is already a process for the dosed dispensing of thick or pasty, aseptically packaged ingredients from one before the first use of a closed tubular bag with a disposable pump attached to it, as well as the tubular bag itself.
  • a tubular bag can be opened in such a way that the aseptic
  • the volume to be sucked back is extremely small. Operating the pump in the opposite direction of rotation depending on the amount to be sucked back would be very difficult, practically impossible. However, if more is withdrawn than there is material to be sucked back, air will consequently enter the outlet pipe be sucked in. After a long period of non-use overnight, as a precaution, at least one dosing process should be carried out on the following day without using the dosed content.In order to avoid this, it is advantageously proposed that the valve be closed within the outlet pipe while displacing some of the ingredients is sucked back into the one-way pump as a suck back volume by shifting or deforming the valve.
  • the entire volume of the outlet pipe could be sucked back.
  • the method is preferably operated in such a way that the suction volume is kept lower than the volume of the outlet pipe, in particular less than 10% of the volume of the outlet pipe.
  • a tubular bag with a pump according to claim 2 is proposed for carrying out the method, the valve comprising a membrane with a sliding ring and the sliding ring with at least one O-ring being guided in a sealing manner in the outlet pipe.
  • the tubular bag 1 in which an ingredient 12 is aseptically packaged.
  • the tubular bag can of course be of the most varied Have embodiments.
  • an extremely simple embodiment known per se is shown.
  • the tubular bag 1 is closed on all sides by weld seams 11 and the ingredient 12 is introduced into it during the manufacture of the tubular bag.
  • the front wall and the rear wall behind it are connected to one another via the side weld seams 11.
  • a fold is formed in the lowest area, with four layers of film lying on top of one another in area 11 ′′.
  • a bottom surface 15 is formed on which a nozzle 2 with a flange 3 is welded.
  • the tubular bag 1 is now filled with an ingredient 12 and as soon as the desired filling quantity is reached, the upper weld seam 11 'is applied. This can be done in such a way that an enclosed residual amount of air can also be sucked out during the welding process. As soon as the upper weld seam 11' is closed, the ingredient 12 is packaged aseptically.
  • the general term ingredient is used here and it stands in particular for thick and pasty foods, such as edible oils, dairy products, salad dressings or other sauces used in gastronomy or pasty foods such as mayonnaise, ketchup, tartar sauce, various fruit pulp pastes, such as those in ice cream parlors Ice cream can be added.
  • thick and pasty foods such as edible oils, dairy products, salad dressings or other sauces used in gastronomy or pasty foods such as mayonnaise, ketchup, tartar sauce, various fruit pulp pastes, such as those in ice cream parlors Ice cream can be added.
  • the filled tubular bag is already delivered with a disposable pump 4.
  • the one-way pump is partially visible before its assembly with the nozzle 2, which is attached to the tubular bag 1 by means of a flange 3.
  • the disposable pump 4 has a tubular inlet 5 to which an external thread 7 is attached.
  • the tubular inlet 5 is on the pump tube 14 integrally molded.
  • a cutting element 6 is attached to the tubular inlet 5.
  • the cutting element 6 has two or three terminal, inclined and toothed blades, by means of which the film of the tubular bag 1 can be perforated and cut.
  • the tubular inlet with the external thread 7 is screwed into the connector 2, the internal thread 21 in the connector engaging the external thread 7 on the tubular inlet 5.
  • Safety stops, not shown, on the disposable pump 4 have the effect that the tubular inlet 5 is not screwed into the connector 2 to such an extent that it is in contact with the film of the tubular bag 1.
  • the tubular bag 1 is opposite the one here Figure 1 Shown rotated by 90 ° so that the weld seam 11 runs practically in the middle.
  • the weld seam 11 cannot be seen in the lower end, since this is the rear weld seam because the tubular bag 1 is cut in the middle here.
  • the position shown here illustrates the situation after the single-use pump 4 with its tubular inlet 5 is molded onto the end of the cutting element 6 has been completely screwed in, so that the single-use pump 4 with support elements 18 molded onto the pump housing 14 are in contact with the nozzle 2 at the top.
  • the disposable pump 4 When putting the pump into operation, the disposable pump 4 is operated until a first amount of the ingredient 12 is expressed from the outlet pipe 8. It is now ensured that there is no longer any air in the one-way pump 4 or in the outlet pipe 8. In the subsequent dosage, the ingredient 12 now emerges in the predetermined dosage amount. This is symbolized by arrow 17. If the individual dosing amounts are relatively small, the pump will be operated during the initial dosing in such a way that it is operated in the continuous pumping state until an initial amount of undosed ingredient 12 emerges. However, if the individual metered outflow quantities are relatively large, it is sufficient to only dispense one or two metered quantities at the beginning before the system is ready for operation. Continuous operation is unproblematic if the one-way pump is operated by means of an electric motor. However, if this is done mechanically, For example, by means of a lever in which a gear is moved step by step, several pump strokes are required.
  • the back suction volume is proportional to the backward rotation movement.
  • the suck back movement is carried out in such a way that the suck back volume is less than the volume of the interior of the outlet pipe 8.
  • the suck back volume is preferably selected to be ⁇ 10% of the volume of the outlet pipe, with an even smaller suck back volume usually being sufficient. This suck-back volume can also be less than 10% of the volume of the ingredient 12 that is located in the outlet pipe 8.
  • a valve 9 is provided that in the outlet pipe 8 comprises a membrane that is seated in a sealing and sliding manner or that can be turned inside out. This ensures that when sucking back either the valve closes or is already in the closed state inside the outlet pipe 8 with the displacement of additional ingredient 12 from the outlet pipe 8, a part of the outlet pipe volume by displacement or deformation of the valve is sucked back into the one-way pump without air can get into the outlet pipe 8 or into the disposable pump 4 or even into the tubular bag 1.
  • a valve according to the invention is shown as a movable valve 90 in two different positions.
  • This movable valve 90 has a sliding ring 91, the outer diameter of which is slightly smaller than the diameter of the outlet pipe 8.
  • a membrane 93 is held in the sliding ring 91 and has a slot 94 which opens when a certain pressure is applied.
  • the sliding ring 91 is provided here with two O-ring seals 92, which seal the sliding ring 91 with respect to the outlet pipe 8. Sufficient pressure must first be built up in order to open the slot 94. This pressure is sufficient to set the sliding ring 91 with the membrane 93 in a downward movement.
  • the evertable or deformable valve 190 consists of an actual membrane 191 which has membrane wall portions 192. At the free end or the end of the membrane wall portion 192 remote from the actual membrane 191, the deformable valve 190 is held by means of a clamping ring 193. In order to provide a secure hold, a circumferential retaining groove 195 can be formed on the inner wall of the outlet pipe 8.
  • the position according to the Figure 8 is the position that the valve 190 can assume after the suck back process. This is of course the maximum deformation.
  • the valve turns into the position according to FIG Figure 9 around and as soon as the pressure increases further, the slot 194 in the actual membrane 191 opens and the ingredient 12 is dispensed in a metered manner.
  • FIG. 3 Such an invertible or deformable valve 190, which is not according to the invention, is shown in a realistic shape.
  • This is a valve which, for example, corresponds to the variant according to FIG EP 1 958 883 corresponds to.
  • the outlet pipe 8 has a circumferential collar 81.
  • a thickening of the valve is held in a form-fitting and / or force-fitting manner.
  • the membrane 191 bulges downwards from the position shown here and the slot in the membrane opens.
  • the metered quantity can vary slightly thanks to the valve 9, which is either a movable valve 90 or a deformable valve 190.
  • the valve 9 which is either a movable valve 90 or a deformable valve 190.
  • a dosage that is accurate to the gram usually does not have to be adhered to in the catering industry. Much more important, however, is that the dosing is clean and enables an at least quasi-aseptic delivery without conveying air into the tubular bag.

Landscapes

  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)
  • Devices For Dispensing Beverages (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur dosierten Abgabe von dickflüssigen oder pastösen, aseptisch abgepackten Inhaltsstoffen aus einem vor der Erstbenützung geschlossenen Schlauchbeutel mit einer daran angebrachten Einwegpumpe, deren Einlass mit einem Schneidorgan drehfest mit der Pumpe verbunden ist, und wobei der Einlass mit dem Schneidorgan ein Aussengewinde aufweist, welches in einem Stutzen mit einem Flansch, der auf dem Schlauchbeutel angebracht ist, verbunden ist und wobei der Auslass der Pumpe mit einem Austrittsrohr mit einem dichtend abschliessenden Ventil versehen ist, wobei in einem ersten Schritt vor der Erstdossierung die Pumpe mit dem Schneidorgan gedreht wird, bis das Schneidorgan den Schlauchbeutel aufgeschnitten hat.
  • In der Gastronomie sind die Gesundheits- und Reinheitsvorschriften und - ansprüche von grösster Bedeutung. Dabei spielen flüssige und pastöse Lebensmittel, die dosiert abgegeben werden, eine bedeutende Rolle. Insbesondere im Bereich der Schnellimbisse werden Mayonnaise, Ketchup und Tartar Saucen, in grossen Mengen dosiert abgegeben. Ebenso in der herkömmlichen Gastronomie werden Salatsaucen auf diese Art dosiert abgegeben.
  • Hierzu stehen seit wenigen Jahren auch sogenannte Schlauchbeutel zur Verfügung. In diesen Schlauchbeuteln sind solche flüssige oder pastöse Lebensmittel aseptisch abgepackt und werden somit aseptisch angeliefert. Bisher wurde bei der Erstöffnung durch einen Flansch mit einer Muffe ein Spund durchgedrückt und dieser mechanisch befestigt. Am Spund wurde ein Schlauch angeschlossen, der dann mit einer mechanisch oder motorisch betriebenen Dosierpumpe in Verbindung steht, mittels dem die dosierte Abgabe erfolgt.
  • Allein schon beim Anbringen des Spunds gelangt normalerweise Luft in den Schlauchbeutel und damit entsprechend auch Bakterien, die dann die Quelle mikrobiellen Wachstums sind. Auch beim Auslass des Dosierers nach der Pumpe bleiben Restmengen der abgegebenen Lebensmittel hängen und sind der Umgebungsluft ausgesetzt und eine Kontaminierung ist praktisch nie auszuschliessen.
  • Im Gegensatz zu Flaschen oder festen Kunststoffbehälter sind die Schlauchbeutel absolut schlaff und durch das abgegebene Material entsteht im Schlauchbeutel selbst kein Unterdruck der ein Rücksaugen des abgegebenen Materials bewirkt. Die Anmelderin hat selbst verschiedene Dosiervorrichtungen sowie eine, zur Anbringung an einem Schlauchbeutel geeignete Einwegpumpe zum Patent angemeldet und auf den Markt gebracht.
  • Aus WO 2013/135434 A1 ist bereits ein Verfahren zur dosierten Abgabe von dickflüssigen oder pastösen, aseptisch abgepackten Inhaltsstoffen aus einem vor der Erstbenutzung geschlossenen Schlauchbeutel mit einer daran angebrachten Einwegpumpe sowie der Schlauchbeutel selbst bekannt.
  • Aus US 2012/248149 A1 ist ein Flüssigkeitsdispenser, der mit einer rotierenden Verdrängerpumpe arbeitet, bekannt.
  • Aus US 2011/121028 ist ein in der Nahrungsmittelindustrie einsetzbares Dosiergerät für Schlauchbeutel mit einem Einweg-Silikon-Ventil am Auslass bekannt.
  • Mit dem, von der Anmelderin angebotenen, kombinierten Schlauchbeutel mit Einwegpumpe lässt sich ein Schlauchbeutel so öffnen, dass dabei der aseptische
  • Inhalt nicht kontaminiert wird. Nicht gelöst war bisher das Problem, dass nach jeder Dosierung eine gewisse Restmenge im Bereich des Austrittsrohres verbliebt. Sogar mit Anbringung eines Ventiles am Ende des Austrittsrohres verbleiben Restmengen im Bereich dieses Ventiles hängen und eine Kontaminierung dieser Restmenge lässt sich folglich bisher noch nicht vermeiden. Zwar sind durchaus Membranventile auf dem Markt vorhanden, die relativ dicht und sauber schliessen, aber minimale Restmengen in diesem Bereich liessen sich bisher nicht vermeiden.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung dieses obgenannte Problem zu lösen. Dieses Problem wird einerseits durch ein Verfahren gelöst, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, wobei des Weiteren
    1. a) die Pumpe solange betrieben wird, bis der Inhalt eines vorgebbaren Dosiervolumens aus dem abschliessenden Ventil ausgetreten ist,
    2. b) die Pumpe danach in umgekehrter Drehrichtung betrieben wird, bis mindestens der im Bereich des Ventiles vorhandenen Inhaltsstoffes bis in das Austrittsrohr zurückgesogen ist und dabei das Ventil in Schliesszustand gelangt oder verbleibt,
    wobei das Ventil im geschlossenen Zustand innerhalb des Austrittsrohres unter Verdrängung von Inhaltsstoff um einen Teil des Austrittsrohrvolumens als Rücksaugvolumen durch Verschiebung oder Verformung des Ventiles in die Einwegpumpe zurückgesogen wird, und wobei das Rücksaugvolumen kleiner als 10% des Austrittsrohrvolumens ist.
  • Das an sich zurückzusaugende Volumen ist äusserst gering. Die Pumpe in umgekehrter Drehrichtung in Abhängigkeit der zurückzusaugenden Menge zu betreiben wäre sehr schwierig, praktisch unmöglich. Wird aber mehr zurückgezogen als Material zum Zurücksaugen vorhanden ist, so wird folglich Luft in das Austrittsrohr eingesogen werden. Nach längerer Nichtbenutzung über Nacht, sollte vorsichtshalber am Folgetag mindestens ein Dosiervorgang durchgeführt werden ohne den dosierten Inhalt zu verwenden Um dies zu vermeiden, wird vorteilhafterweise vorgeschlagen, dass das Ventil im geschlossenen Zustand innerhalb des Austrittsrohres unter Verdrängung von Inhaltsstoffen um einen Teil als Rücksaugvolumen durch Verschiebung oder Verformung des Ventiles in die Einwegpumpe zurückgesogen wird.
  • Im Prinzip könnte man das gesamte Volumen des Austrittsrohres zurücksaugen. Dies würde aber wiederum eine äusserst exakte Steuerung der Einwegpumpe bedingen und um dies zu vermeiden, wird bevorzugterweise das Verfahren so betrieben, dass das Rücksaugvolumen geringer gehalten wird als das Volumen des Austrittsrohres, insbesondere weniger als 10% des Volumens des Austrittsrohres.
  • Des Weiteren wird ein Schlauchbeutel mit Pumpe gemäss Anspruch 2 zur Ausübung des Verfahrens vorgeschlagen, wobei das Ventil eine Membran mit einem Gleitring umfasst und der Gleitring mit mindestens einem O-Ring im Austrittsrohr dichtend gleitend geführt ist.
  • Weitere vorteilhafte Formen des Verfahrens und des Schlauchbeutels mit Pumpe zur Ausübung des Verfahrens gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor und deren Bedeutung und Wirkung wird in der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
  • Figur 1
    eine mögliche Ausgestaltungsform eines für das Verfahren geeigneten Schlauchbeutels mit bereits angebrachtem Stutzen und Flansch und
    Figur 2
    einen auf den Schlauchbeutel zu applizierenden Stutzen mit Flansch und die dazu passende Einwegpumpe vor der Montage, während
    Figur 3
    die Einwegpumpe in den Stutzen mit Flansch eingeschraubt ist, jedoch bevor eine Perforation des Schlauchbeutels erfolgen kann.
    Figur 4
    zeigt den Schlauchbeutel zusammen mit der Einwegpumpe in der betriebsbereiten Lage und
    Figur 5
    die Situation nach Figur 4 in einer um 90° gedrehten Position.
    Figur 6
    stellt eine Lösung dar einer erfindungsgemässen Ausführung mit einem im Austrittsrohr unter Saug- beziehungswiese Druckbedingung bewegbaren Ventils. In
    Figur 7
    ist dieses Ventil während der Dosiermengenabgabe im offenen Zustand gezeigt.
    Figur 8
    zeigt eine nicht erfindungsgemäße Variante des zur Ausübung des Verfahrens geeigneten Ventils, wobei dieses Ventil lagefest im Austrittsrohr angeordnet ist, wobei Figur 8 eine Position im rückgesogenen Zustand zeigt, während
    Figur 9
    dieses nicht erfindungsgemäße Ventil in der offenen Position, also bei der Abgabe des zu dosierenden Schlauchbeutelinhaltes zeigt.
  • Zur Erläuterung des Verfahrens werden vorerst die an sich bekannten Mittel die hierzu verwendet werden kurz beschrieben. Hierbei wird von einem Schlauchbeutel 1 ausgegangen, in dem ein Inhaltsstoff 12 aseptisch abgepackt ist. Der Schlauchbeutel kann dabei selbstverständlich verschiedenste Ausführungsformen haben. In der Figur 1 jedoch ist eine an sich bekannte äusserst einfache Ausführungsform dargestellt. Der Schlauchbeutel 1 ist allseitig über Schweissnähte 11 verschlossen und der Inhaltsstoff 12 wird darin während der Herstellung des Schlauchbeutels eingebracht. Die Vorderwand und die dahinter liegende rückseitige Wand werden über die seitlichen Schweissnähte 11 miteinander verbunden. Im untersten Bereich erfolgt hier eine Falzbildung, wobei im Bereich 11" vier Folienlagen übereinander liegen. So bildet sich hier eine Bodenfläche 15 auf der ein Stutzen 2 mit einem Flansch 3 aufgeschweisst wird. Nun füllt man den Schlauchbeutel 1 mit einem Inhaltsstoff 12 und sobald die gewünschte Abfüllmenge erreicht ist, wird die obere Schweissnaht 11' angebracht. Dies kann so erfolgen, dass während des Schweissprozesses auch noch eine eingeschlossene Restmenge Luft abgesaugt werden kann. Sobald die obere Schweissnaht 11' verschlossen ist, ist der Inhaltsstoff 12 aseptisch verpackt.
  • Hier wird der allgemeine Begriff Inhaltsstoff verwendet und dieser steht insbesondere für dickflüssige und pasteuse Lebensmittel, wie beispielsweise Speiseöle, Molkereiprodukte, Salatsaucen oder andere in der Gastronomie eingesetzte Saucen oder pastöse Lebensmittel, wie Mayonnaise, Ketchup, Tartarsauce, verschiedene Fruchtmarkpasten, wie sie in Eisdielen mit Speiseeis beigegeben werden.
  • Der abgefüllte Schlauchbeutel wird bereits mit einer Einwegpumpe 4 ausgeliefert. In der Figur 2 ist die Einwegpumpe teilweise ersichtlich vor deren Montage mit dem Stutzen 2, der mittels einem Flansch 3 am Schlauchbeutel 1 befestigt ist.
  • Die Einwegpumpe 4 besitzt einen rohrförmigen Einlass 5 an dem ein Aussengewinde 7 angebracht ist. Der rohrförmige Einlass 5 ist am Pumpenrohr 14 einstückig angeformt. Am Pumpengehäuse abgelegenen Ende ist am rohrförmigen Einlass 5 mit Schneidorgan 6 angebracht. Im vorliegenden Fall weist das Schneidorgan 6 zwei oder drei endständigen, geneigten und gezahnten Schneiden auf, mittels der die Folie des Schlauchbeutels 1 perforiert und geschnitten werden kann. Der rohrförmige Einlass mit dem Aussengewinde 7 wird in den Stutzen 2 eingeschraubt, wobei das Innengewinde 21 im Stutzen mit dem Aussengewinde 7 am rohrförmigen Einlass 5 im Eingriff steht. Nicht dargestellte Sicherheitsanschläge auf der Einwegpumpe 4 bewirken, dass der rohrförmige Einlass 5 nicht soweit in den Stutzen 2 eingeschraubt wird, dass dieser mit der Folie des Schlauchbeutels 1 in Berührung steht.
  • Diese Transportposition ist in der Figur 3 ersichtlich. In der Figur 3 erkennt man auch eine Antriebswelle 10 die mit einem mechanischen Antrieb oder mittels einem Elektromotor kuppelbar ist. Die Antriebswelle 10 der Einwegpumpe 4 sowie die Abtriebswelle eines meachanischen Antriebes oder eines Elektromotores lassen sich durch entsprechende Formgebungen die aufeinander angepasst sind formschlüssig zusammenstecken. In der Figur 3 erkennt man nun auch ein mit dem Pumpengehäuse 14 der Einwegpumpe einstückig verbundenes Austrittsrohr 8. In oder an diesem Austrittsrohr 8 ist ein dieses Austrittsrohr abschliessendes Ventil 9 angebracht. Bezüglich den möglichen Ausgestaltungsformen dieses abschliessenden Ventils 9 wird später noch eingegangen.
  • In der Figur 4 ist nun der erste Verfahrensschritt ersichtlich. Der Schlauchbeutel 1 ist hier gegenüber der Figur 1 um 90° gedreht dargestellt so, dass die Schweissnaht 11 praktisch mittig verläuft. Die Schweissnaht 11 ist im unteren Ende nicht erkennbar, da es sich hierbei um die hintere Schweissnaht handelt, weil der Schlauchbeutel 1 hier mittig geschnitten ist. Die hier dargestellte Position verdeutlicht die Situation nach dem die Einwegpumpe 4 mit ihrem rohrförmigen Einlass 5 an dessen Ende das Schneidorgan 6 angeformt ist vollständig eingeschraubt worden ist, so dass die Einwegpumpe 4 mit Abstützelementen 18, die am Pumpengehäuse 14 angeformt sind oben am Stutzen 2 anliegen. Durch die Drehbewegung hat nun das Schneidorgan 6 die Folie des Schlauchbeutels aufgeschnitten, so dass nun ein Lappen 13 nach innen ragt und durch das Schneidorgan 6 von der aufgeschnittenen Öffnung weggehalten wird. Diese Öffnung erfolgt ohne dass dabei Luft in den Schlauchbeutel eindringen kann. Durch den an den Schlauchbeutel 1 anliegenden atmosphärischen Druck, symbolisiert durch die Pfeile 16, wird der Inhaltsstoff 12 vielmehr durch das hohlzylindrische Schneidorgan 6 und den rohrförmigen Einlass 5 in die Einwegpumpe 4 gedrückt. Dies wird durch die Pfeile 19', die in der Figur 5 dargestellt sind verdeutlicht.
  • Bei der Inbetriebnahme wird nun die Einwegpumpte 4 so lange betrieben, bis eine erste Menge des Inhaltsstoffes 12 aus dem Austrittsrohr 8 ausgedrückt wird. Nun ist sichergestellt, dass in der Einwegpumpe 4 beziehungsweise im Austrittsrohr 8 keine Luft mehr enthalten ist. Bei der nachfolgenden Dosierung tritt nun der Inhaltsstoff 12 in der vorgegebenen Dosiermenge aus. Dies wird durch den Pfeil 17 symbolisiert. Sind die einzelnen Dosiermengen relativ klein, so wird man bei der Erstdosierung die Pumpe so betreiben, dass diese im Dauerpumpzustand betrieben wird bis eine Erstmenge nicht dosierten Inhaltsstoff 12 austritt. Sind die einzelnen dosierten Austrittsmengen jedoch relativ gross, so genügt es lediglich am Anfang ein oder zwei Dosiermengen abzugeben bevor das System betriebsbereit ist. Der Dauerbetrieb ist unproblematisch, wenn die Einwegpumpe mittels einem Elektromotor betrieben wird. Erfolgt dies jedoch mechanisch, beispielsweise mittels einem Hebel bei dem ein Getriebe jeweils schrittweise bewegt wird, so sind mehrere Pumpschübe erforderlich.
  • Sobald die Einwegpumpe 4 im normalen Dosierbetrieb ist, wird nun nach jedem Pumpvorgang die Einwegpumpe 4 in der Gegendrehrichtung betätigt und führt somit eine Saugbewegung durch. Dies ist durch den Pfeil 19 symbolisiert. Das Rücksaugvolumen, ist dabei proportional zur Rückdrehbewegung. Die Rücksaugbewegung wird so durchgeführt, dass das Rücksaugvolumen geringer ist, als das Volumen des Innenraumes des Austrittsrohres 8. Bevorzugterweise wird man das Rücksaugvolumen < 10% des Volumens des Austrittsrohres wählen, wobei meist ein noch kleineres Rücksaugvolumen genügt. So kann dieses Rücksaugvolumen durchaus auch geringer sein als 10% des Volumens des Inhaltsstoffes 12 das sich im Austrittsrohr 8 befindet.
  • In vielen Fällen könnte es sich folglich um ein Rücksaugvolumen handeln, welches nur wenige mm3 betreffen würde. Eine derart kleine Menge lässt sich vielfach nicht exakt zurücksaugen. Folglich wird man das Rücksaugvolumen grösser wählen als dies unbedingt erforderlich ist. Um dies zu realisieren, sieht man ein Ventil 9 vor, dass im Austrittsrohr 8 eine dichtend und gleitend gelagerte oder umstülpbare Membran umfasst. Hierdurch wird erreicht, dass beim Rücksaugen entweder das Ventil schliesst oder bereits im geschlossenen Zustand innerhalb des Austrittsrohres 8 unter Verdrängung von zusätzlichem Inhaltsstoff 12 aus dem Austrittsrohr 8, um einen Teil des Austrittsrohrvolumens durch Verschiebung oder Verformung des Ventiles in die Einwegpumpe zurückgesogen wird, ohne dass dabei Luft in das Austrittsrohr 8 bzw. in die Einwegpumpe 4 oder gar in den Schlauchbeutel 1 gelangen kann.
  • Die Ausgestaltung solcher beweglicher oder verformbarer selbstschliessender Membranventile sind im Bereich der Kunststoffverschlüsse an sich bekannt. Hierzu wird insbesondere auf die EP 1 958 883 verwiesen. Auch aus der EP 0 743 259 ist ein solches selbstschliessendes Membranventil, welches sich formlich anpasst, bekannt.
  • In den Figuren 6 und 7 ist ein erfindungsgemäßes Ventil als bewegliches Ventil 90 in zwei verschiedenen Positionen dargestellt. Dieses bewegliche Ventil 90 weist einen Gleitring 91 auf, dessen äusserer Durchmesser geringfügig kleiner ist als der Durchmesser des Austrittsrohres 8. Im Gleitring 91 ist eine Membran 93 gehalten, die einen Schlitz 94 aufweist, der sich beim Anlegen eines gewissen Druckes öffnet. Der Gleitring 91 ist hier mit zwei O-Ring-Dichtungen 92 versehen, welche den Gleitring 91 gegenüber dem Austrittsrohr 8 dichten. Zum Öffnen des Schlitzes 94 muss erst ein genügender Druck aufgebaut werden. Dieser Druck genügt, um den Gleitring 91 mit der Membran 93 in eine Abwärtsbewegung zu versetzen. Erst wenn der Gleitring 91 an einer unteren Anschlagswulst 96 ansteht kann der Druck weiter erhöht werden bis sich der Schlitz 94 öffnet, worauf eine gewünschte Dosiermenge des Inhaltsstoffes 12 abgegeben wird, wie dies symbolisch in der Figur 7 gezeigt wird. Sobald die Pumpe still steht und der Druck somit abnimmt schliesst sich der Schlitz 94 der Membran 93 und die Pumpe wird nun saugend betrieben, so dass Reste die im Bereiche des Schlitzes 94 vorhanden sind hineingesaugt werden und dann das geschlossene Ventil 9 sich nach oben bewegt und auch hier ist ein Anschlag vorgesehen der im Prinzip praktisch im oberen Endbereich des Austrittsrohres 8 angeordnet sein kann. Da aber in Tat und Wahrheit das Rücksaugvolumen relativ gering ist, wird sich der Gleitring 91 normalerweise auch nur gering in Richtung zum Anschlag, der durch eine obere Anschlagwulst 95 gebildet ist, bewegen. In der Figur 7 ist das maximale
  • Rücksaugvolumen VRS angegeben. Das gesamte Volumen des Austrittsrohres 8 ist in der Figur 7 mit VAR ebenfalls eingezeichnet.
  • Die hier stark übertriebenen Grössenverhältnisse sollen lediglich dazu dienen, die Verhältnisse deutlich sichtbar zu machen. Dies trifft insbesondere für jene nicht erfindungsgemäße Ausführung zu, die in den Figuren 8 und 9 gezeigt ist. Hier besteht das umstülpbare bzw. verformbare Ventil 190 aus einer eigentlichen Membran 191 die Membranwandanteile 192 aufweist. Am freien Ende bzw. dem der eigentlichen Membran 191 abgelegenen Ende der Membranwandanteil 192, ist das verformbare Ventil 190 mittels einem Spannring 193 gehalten. Um einen sicheren Halt zu bilden, kann an der Innenwand des Austrittsrohres 8 eine umlaufende Haltenut 195 eingeformt sein. Die Position gemäss der Figur 8 ist jene Position die das Ventil 190 nach dem Rücksaugvorgang einnehmen kann. Dies ist selbstverständlich die maximale Verformung. Nachdem mittels der Einwegpumpe Druck aufgebaut worden ist, stülpt sich das Ventil in die Position gemäss der Figur 9 um und sobald der Druck sich weiter erhöht öffnet sich der Schlitz 194 in der eigentlichen Membran 191 und der Inhaltsstoff 12 wird dosiert abgegeben.
  • In der Figur 3 ist ein solches nicht erfindungsgemäßes umstülpbares beziehungsweise verformbares Ventil 190 in realistischer Formgebung dargestellt. Hierbei handelt es sich um ein Ventil, welches beispielsweise der Variante gemäss der EP 1 958 883 entspricht. Um dieses einfach montieren zu können, weist das Austrittsrohr 8 einen umlaufenden Kragen 81 auf. Im Zwischenraum zwischen dem Austrittsrohr 8 und dem umlaufenden Kragen 81 wird eine Verdickung des Ventiles formschlüssig und/oder kraftschlüssig gehalten. Unter Druck wölbt sich die Membran 191 von der hier dargestellten Position nach unten und der Schlitz in der Membran öffnet sich. Sobald die Einwegpumpe 4 in saugender Richtung gedreht wird, wird die Membran mit dem geschlossenen Schlitz in die Position gemäss der Figur 3 zurückbewegt.
  • Es ist selbstverständlich, dass bei der Durchführung des Verfahrens die Dosiermenge dank dem Ventil 9, welches entweder ein bewegliches Ventil 90 oder ein verformbares Ventil 190 ist leichte Abweichungen aufweisen kann. Dies ist hier aber nicht relevant. Eine grammgenaue Dosierung muss in der Gastronomie meist nicht eingehalten werden. Viel wesentlicher ist jedoch, dass die Dosierung sauber und ohne dabei Luft in den Schlauchbeutel zu fördern eine mindestens quasi aseptische Abgabe ermöglicht.
  • Bezugszeichenliste:
  • 1
    Schlauchbeutel
    2
    Stutzen
    3
    Flansch
    4
    Einwegpumpe
    5
    Einlass, rohrförmig
    6
    Schneidorgan
    7
    Aussengewinde
    8
    Austrittsrohr
    81
    umlaufender Kragen
    9
    Ventil
    10
    Antriebswelle
    11
    Schweissnaht
    11'
    obere Schweissnaht
    12
    Inhaltsstoff
    13
    Lappen des Schlauchbeutels
    14
    Pumpengehäuse
    15
    Pfeil: Drehrichtung zur Betätigung des Schneideorgans
    16
    Pfeil: Druck der Atmosphäre auf Schlauchbeutel
    17
    Pfeil: Austritt der Dosiermenge des Inhaltstoffes 12
    18
    Abstützelement am Pumpengehäuse 14
    19
    Pfeil: Saugrichtung
    81
    umlaufender Kragen
    90
    bewegliches Ventil
    91G
    Gleitring
    92
    O-Ring-Dichtungen
    93
    Membran
    94
    Schlitz
    95
    obere Anschlagswulst
    96
    untere Anschlagswulst
    190
    umstülpbares bzw. verformbares Ventil
    191
    Membran
    192
    Membranwandanteil
    193
    Spannring
    194
    Schlitz
    195
    umlaufende Haltenut
    VAR
    = Volumen des Austrittsrohres
    VRS
    = maximales Rücksaugvolumen

Claims (3)

  1. Verfahren zur dosierten Abgabe von dickflüssigen oder pastösen, aseptisch abgepackten Inhaltsstoffen aus einem vor der Erstbenützung geschlossenen Schlauchbeutel (1) mit einer daran angebrachten Einwegpumpe (4), deren Einlass (5) mit einem Schneidorgan (6) drehfest mit der Pumpe verbunden ist, und wobei der Einlass (5) mit dem Schneidorgan (6) ein Aussengewinde (7) aufweist, welches in einem Stutzen (2) mit einem Flansch (3), der auf dem Schlauchbeutel (1) angebracht ist, verbunden ist und wobei der Auslass der Einwegpumpe (4) als Austrittsrohr (8) mit einem dichtend abschliessenden Ventil (9) gestaltet ist, wobei in einem ersten Schritt vor der Erstdossierung die Einwegpumpe (4)mit dem Schneidorgan (6) gedreht wird, bis das Schneidorgan (6) den Schlauchbeutel (1) aufgeschnitten hat, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) die Einwegpumpe (4) so lange betrieben wird, bis der Inhaltstoff (2) eines frei wählbaren Volumens aus dem abschliessenden Ventil (9) ausgetreten ist,
    b) die Einwegpumpe (4) danach in umgekehrter Drehrichtung betrieben wird, bis mindestens, der im Bereich des Ventiles (9) vorhandene Inhaltsstoff (12) bis in das Austrittsrohr (8) zurückgesogen ist wobei das Ventil (9) in Schliesszustand gelangt oder verbleibt,
    wobei
    das Ventil (9) im geschlossenen Zustand innerhalb des Austrittsrohres (8) unter Verdrängung von Inhaltsstoff (12) um einen Teil des Austrittsrohrvolumens (VAR) als Rücksaugvolumen (VRS) durch Verschiebung oder Verformung des Ventiles (9) in die Einwegpumpe (4) zurückgesogen wird, und wobei das Rücksaugvolumen (VRS) kleiner als 10% des Austrittsrohrvolumens (VAR) ist.
  2. Schlauchbeutel (1) zur Ausübung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, mit einer daran angebrachten rotierenden Einwegpumpe (4), deren Einlass (5) mit einem Schneidorgan (6) drehfest mit der Pumpe verbunden ist, und wobei der Einlass (5) mit dem Schneidorgan (6) ein Aussengewinde (7) aufweist, welches in einem Stutzen (2) mit einem Flansch (3), der auf dem Schlauchbeutel (1) angebracht ist, verbunden ist und wobei der Auslass der Einwegpumpe (4) als Austrittsrohr (8) mit einem dichtend abschliessenden Ventil (9) gestaltet ist, wobei, dass das Ventil (9) innerhalb des Austrittsrohrs (8) gehalten ist und eine dichtend und gleitend gelagerte Membran (93) umfasst, wobei die Einwegpumpe (4) in umgekehrter Drehrichtung betreibbar ist zum Zurücksaugen mindestens des im Bereich des Ventiles (9) vorhandenen Inhaltsstoffs (12) bis in das Austrittsrohr (8), wobei das Ventil (9) in Schließzustand gelangt oder verbleibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (93) einen Gleitring (91) umfasst und der Gleitring (91) mit mindestens einem O-Ring im Austrittsrohr (8) dichtend gleitend geführt ist.
  3. Schlauchbeutel mit Einwegpumpe (4) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Austrittsrohr (8) eine obere pumpennahe Anschlagswulst (95) und eine untere austrittsnahe Anschlagswulst (96) vorgesehen ist, die die Endpositionen des Ventils (90) definieren.
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