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Title:
FLEXIBLE CONTAINER, METHOD AND DEVICE FOR FILLING SAID FLEXIBLE CONTAINER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/097300
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a flexible container (1), in particular to bulk-material container, comprising a body (2), an internal chamber (4) which is divided by container walls (3, 5, 6) and is fillable by bulk materials through a container neck (10) provided with an opening (11) and carrier strips (9) fixed, preferably, to the container body (2) and making it possible to accept said container (1). The aim of said invention is to design an automatically fillable container. For this purpose, the container neck (10) is embodied in such a way that it is movable between an initial position substantially inside the container internal chamber (4) or near thereto and a mounted filling position and is made at least partially of an extensible flexible material.

Inventors:
JORDAN ERICH (DE)
HARTMANN SIEGFRIED (DE)
Application Number:
PCT/EP2006/002399
Publication Date:
September 21, 2006
Filing Date:
March 15, 2006
Export Citation:
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Assignee:
NORDENIA DEUTSCHLAND EMSDETTEN (DE)
JORDAN ERICH (DE)
HARTMANN SIEGFRIED (DE)
International Classes:
B65D88/16; B65B1/28; B65B39/02
Foreign References:
US20030217528A12003-11-27
DE3606593A11987-09-03
US4364424A1982-12-21
Attorney, Agent or Firm:
Pott, Ulrich (Grosshandelsring 6, Osnabrück, DE)
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Claims:
Patentansprüche:
1. Flexibler Behälter (1), insbesondere flexibler Schüttgutbehälter, mit einem Behälterkörper (2) sowie einem von Behälterwandungen (3, 5, 6) umgrenzten Behälterinnenraum (4), der über einen eine Behälteröffnung (11) umfassenden Behälterstutzen (10) mit einem Füllgut befüllbar ist, und mit vorzugsweise durch an dem Behälterkörper (2) befestigbaren Tragschlaufen (9), über den der Behälter (1) anhebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterstutzen (10) aus einer im wesentlichen in oder nahe dem Behälterinneren (4) gelegenen Ausgangsstellung in eine aufgestellte Befüllstellung überführbar und zumindest bereichsweise aus einem elastisch aufweitbaren Material besteht.
2. Flexibler Behälter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet daß der Behälterstutzen (10) umstülpbar ausgebildet ist.
3. Flexibler Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterstutzen (10) zumindest bereichsweise konisch zulaufend und kegelstumpf förmig ausgebildet ist.
4. Flexibler Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der Behälterstutzen (10) zumindest bereichweise aufweitbar ausgebildet ist.
5. Flexibler Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß der Behälterstutzen (10) aus einem Behältermaterial besteht, das über Vakuumdüsen ansaugbar ausgebildet ist.
6. Flexibler Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß der Behälterkörper (2) in einem an der Behälteröffnung (14) angrenzenden Wandungsbereich (5) aus einem Kunststoffmaterial mit einem mittleren Rauhigkeitswert zwischen 0,025 μ und 12,5// ausgebildet ist.
7. Flexibler Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß an dem flexiblen Behälter (1) Tragschlaufen (9) an gegenüberliegenden Seitenwänden (3) befestigt sind.
8. Vorrichtung zum Befüllen eines flexiblen Behälters (1), insbesondere eines flexiblen Schüttgutbehälters, der einen Behälterkörper (2) mit Behälterseitenwandungen (3) sowie einen Behälterstutzen (10) zum Befüllen des Behälters (1) aufweist, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß die Vorrichtung eine in den Behälterstutzen (10) einführbare Befüllvorrichtung aufweist, mittels der der Behälterstutzen (10) aus einer Ausgangslage in eine angehobene Befüllposition überführbar ist. W 2 12 .
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Befüllvorrich tung ein Befüllrohr (17) aufweist, mit dem der Behälterstutzen (10) aufweitbar oder aufspreizbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß die Befüllvorrich tung ein Befüllrohr (17) aufweist, über die der Behälterstutzen (10) mittels eines Unterdruckes ansaugbar und in eine angehobene Befüllstellung überführbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Befüllrohr (17) eine Blähmanschette (18) zugeordnet ist, über die der Behälterstutzen (10) aufweitbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet daß die Vorrichtung eine Vakuumvorrichtung aufweist, über die Behälterwandungsbereiche (5) neben dem Behälterstutzen (10) mit einem Unterdruck beaufschlagbar sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß die Vakuumvorrichtung an einem Einarmroboter vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet daß über die Vakuumvorrichtung der flexible Behälter (1) anhebbar und in eine Befüllpo sition überführbar ist.
15. Verfahren zum Befüllen eines flexiblen Behälters (1), insbesondere eines flexiblen Schüttgutbehälters nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Vorrichtung der Behälter (1) aus seiner Ausgangslage in eine angehobene Befüllstellung überführbar ist, daß in einen Behälterstutzen (10) ein Be füllrohr (17) einführbar ist, daß über das Befüllrohr (17) der Behälterstutzen (10) aus seiner Ausgangslage in eine aufgestellte Befüllstellung überführbar ist, daß in der Befüllstellung der Behälterstutzen (10) an dem Befüllrohr (17) haltbar ist und daß über das Befüllrohr (17) das Füllgut in den Behälter (1) einführbar ist.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet daß der Befüllstutzen über das Befüllrohr (10) mittels Druckluft aufweitbar ist.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß über Aufhängegurte (9) an dem Behälter (1) der Behälter (1) angehoben und gewogen wird.
18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in den Behälter (1) Luft eingeblasen wird und der Behälter (1) stehend gewogen wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Befüllstellung überführte Behälterstutzen (10) nach dem Befüllvorgang durch Verclipsung oder Verschweißung verschließbar ist.
Description:
Flexibler Behälter sowie Vorrichtung und Verfahren zum Befüllen eines flexiblen Behälters

Die Erfindung bezieht sich auf einen flexiblen Behälter, insbesondere einen flexiblen Schüttgutbehälter in einer Ausbildung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Befüllen eines flexiblen Behälters in einer Bauart gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 8. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Befüllen eines flexiblen Behälters in einer Weise nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 15.

Flexible Behälter der eingangs genannten Art sind allgemein bekannt und dienen insbesondere zum Transport und zur Bevorratung von Schüttgutern wie z.B. pulver- förmigen Chemikalien aber auch Lebensmitteln wie Gewürzen und Flüssigkeiten.

Diese werden im unbefüllten Zustand zusammengefaltet bevorratet und müssen für einen vorgesehenen Befüllvorgang in aller Regel manuell aufgefaltet werden. Die Behälteröffnung ist üblicherweise in einem Behälterstutzen angeordnet, der für einen Befüllvorgang manuell mit einem Befüllrohr zu verbinden ist. Dabei ist für einen sicheren Verbund zwischen Behälteröffnungsstutzen und Befüllrohr der Befüllvorrich- tung von der Bedienperson Sorgfalt aufzuwenden. Dies steht einer Automatisierung eines Befüllvorganges entgegen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen flexiblen Behälter der eingangs genannten Art zu schaffen, der so ausgerüstet ist, daß er mit verfahrenstechnisch einfachen Mitteln für einen Befüllvorgang gehandhabt werden kann.

Des weiteren ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und eine Verfahrensweise zu schaffen, mit der bzw. mit dem ein flexibler Behälter mit einem hohen Automatisierungsgrad befüllt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich der flexible Behälter der eingangs genannten Art zunächst dadurch aus, daß der Behälter aus einer im wesentlichen in oder nahe dem Behälterinneren gelegenen Ausgangsstellung in eine aufgestellte Befüll- stellung überführbar ist und zumindest bereichsweise aus einem Material besteht, das elastisch aufweitbar ist.

Damit ist ein flexibler Behälter zur Verfügung gestellt, der in hohem Maße geeignet ist, automatisiert befüllt zu werden, indem in den Behälterstutzen ein Befüllrohr einer

entsprechenden Vorrichtung eintauchen und den Behälterstutzen automatisiert in eine angehobene bzw. aufgestellte Befüllstellung bringen kann. Dazu ist vorzugsweise der Behälter mit einem nach innen gewölbten konischen Behäiterstutzen ausgestattet. Aufgrund der Konizität und des ansonsten kreisrunden Querschnittes des Behälterstutzens ist ein Befüllrohr sicher innerhalb dieses Behälterstutzens des flexiblen Behälters zu positionieren. Durch entsprechende Spreizarme oder aber auch bevorzugt durch eine am Befüllrohr vorgesehene Blähmanschette kann der Behälterstutzen elastisch aufgeweitet und durch das Füllrohr nach außen gezogen und dabei gestülpt werden. Aufgrund der konischen Form des Behälterstutzens kann das aufgrund der Blähmanschette expandierte Befüllrohr ohne weiteres durch die Behälteröffnung des Behälterstutzens geführt werden. In der nach außen gestülpten Position kann der flexible Behälter beispielsweise auch an seinen Tragschlaufen hängend befüilt werden. Während dieser hängenden Bevorratung kann im übrigen auch eine Wiegung erfolgen.

Bevorzugterweise sind die Tragschlaufen an zwei gegenüberliegenden Seitenwänden des Behälterskörpers vorgesehen, in die beispielsweise Arme einer Robotervorrichtung eintauchen können. Somit können die beidseitig vorhandenen Tragschlaufen durch Robotergreifer mittig aufgenommen und über z.B. eine Spreizmechanik während der Befüllung in Position gehalten werden. Aufgrund der Aufweitung des Befüllrohres z.B. über eine Blähmanschette kann die Befüllung abgedichtet erfolgen. Damit ist auch z.B. eine Staubbelastung während des Füllvorganges sicher zu vermeiden.

Des weiteren ist insbesondere der Bereich, der den Behälterstutzen umgibt, mit einer vakuumsaugergerechten Oberfläche ausgestattet. Dies kann beispielsweise ein doppelseitig beschichtetes Gewebe mit einer erhöhten Beschichtungauftragsmenge sein. Beispielsweise kann eine Beschichtungsauftragsmenge von 40 bis 50 g/m 2 gegenüber der herkömmlichen Beschichtungsmenge von 25 g/m 2 vorgesehen sein. Des weiteren kann auch eine spezielle kalanderierte Gewebeausstattung (CURF) vorgesehen sein. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, hierbei einen mittleren Rauhigkeitswert vorzusehen, der zwischen 0,025 μ und 12,5 μ beträgt, so daß z.B. über geeignete Vakuumdüsen, die z.B. an einem Einarmroboter vorgesehen sind, mittels Unterdruck ein zusammengefalteter FIBC von einer Vorratspalette zu entnehmen und aufzurichten ist.

Es ist ebenfalls möglich, daß der flexible Behälter stehend befüllt wird. Dazu kann mittels einer Vorrichtung wiederum ein Befüllrohr in den Behälterstutzen eingeführt werden, das den Behälterstutzen z.B. wiederum über eine Blähmanschette in eine nach außen gezogene bzw. gestülpte Befüllstellung überführt. Durch die konische Form des Behälterstutzens kann wiederum das aufgrund der Blähmanschette expandierte Befüllrohr durch die Behälteröffnung des Behälterdeckels geführt werden. In der nach außen gestülpten Position kann der Behälter mit Luft beaufschlagt werden, so daß er selbstehend befüllt werden kann. Eine Verwiegung kann mittels einer Bodenwaage erfolgen.

In den Ansprüchen 7 bis 14 ist eine Vorrichtung näher beschrieben, die für eine automatische Befüllung des vorstehend beschriebenen Behälters genutzt werden

kann. Entscheidend ist auch hier, daß ein translatorisch bewegbares Befüilrohr vorgesehen ist, das in den entsprechenden Behälterstutzen eintauchen kann. Die Steuerung dieses Befüllrohres kann z.B. über elektromotorische Antriebe oder auch durch hydraulische oder pneumatische Antriebe erfolgen, wobei entsprechende Steuerungsvorrichtungen diese Vorgänge steuern und auch anzeigen können. Diese Vorrichtung kann Spreizarme haben, aber auch Vakuumdüsen, um den Behälterstutzen so dicht an das Füllrohr anzusaugen, daß dieser angehoben und befüllt werden kann. Besonders bevorzugt wird aber, wenn an diesem Befüilrohr eine Blähmanschette angeordnet ist, die nach entsprechender Aktivierung mit Druckluft befüllt werden kann, wonach der Behälterstutzen des flexiblen Behälters bereichsweise aufgeweitet wird. Die Blähmanschette stellt eine Art Spreiz- bzw. Spannring dar, an der das Behälterstutzenmaterial sehr eng und somit auch staubabdichtend anliegt. Aufgrund der konischen Gestaltung kann das Füllrohr durch eine translatorische Bewegung aus dem Behälter bewegt werden. Diese Vorrichtung kann darüber hinaus gleichzeitig Arme aufweisen, z.B. an einem Einarmroboter, um in Trageschlaufen am Behälter einzugreifen, damit der Behälter hängend befüllt werden kann. Dabei können ebenfalls Meßzellen zum Wiegen des Behälters vorgesehen werden.

In den Ansprüchen 15 bis 19 ist eine entsprechende Verfahrensweise zur automatischen Befüllung eines Behälters näher beschrieben.

Weitere Einzelheiten der Erfindung und deren Vorteile ergeben sich aus der weiteren Beschreibung, weiteren Ansprüchen und den nachfolgend beschriebenen Zeichnungen. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 in einer schematischen Querschnittsdarstellung ein Ausfüh- rungsbeispiel eines flexiblen Behälters in einem Zustand vor der Befüllung;

Fig. 2 das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 mit herausgezogenem

Behälterstutzen während eines Befüllvorganges;

Fig. 3 eine zu Fig. 2 analoge Darstellung während des Verschließvorganges des Behälterstutzens;

Fig. 4 eine schematisierte Ablaufdarstellung eines Befüllvorganges eines Behälters nach der Erfindung mittels einer entsprechenden Vorrichtung nach der Erfindung.

In der Zeichnung sind grundsätzlich gleichwirkende Teile mit übereinstimmenden Bezugsziffern versehen. Allgemein mit 1 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein flexibler Schüttgutbehälter FIBC dargestellt. Dieser hat einen Behälterkörper 2 mit Seitenwandungen 3, einem Behälterinneren 4, einem Deckel 5 sowie einem Bodenbereich 6, in den ein Auslaßstutzen 7 eingelassen ist. An allen vier Eckbereichen sind Trageschlaufen 8 vorgesehen. Des weiteren ist an zwei Seitenwänden jeweils eine große Trageschlaufe 9 vorgesehen, in die Greifarme eines Roboters eingreifen können zur hängenden Befüllung des Behälters 1. Im Zentralbereich des Deckels 5 ist ein Behälterstutzen 10 angeordnet.

In der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsstellung des Behälters nach seiner Entfaltung von z.B. einer Vorratspalette weist der Behälterstutzen 10 in das Behälterinnere 4. Dieser Behälterstutzen 10 ist kegelstumpfförmig geformt und hat mithin einen konisch nach unten zulaufenden Bereich bei ansonsten jeweils kreisrundem Querschnitt. Bei 11 ist die Öffnung des Behälterstutzens 10 gelegen.

Das Material des Behälterstutzens 10 ist so gewählt, daß der Behälterstutzen 10 zumindest bereichsweise elastisch aufweitbar ist oder aber auch, daß dieses Material so elastisch ist, daß es über Saugdüsen an ein Befüllrohr 17 angesaugt werden kann, und zwar derart, daß dieses sehr eng an dem Befüllrohr 17 haftet. Gleiches gilt auch im Falle einer Aufspreizung oder Aufweitung des Behälterstutzens 10. Dabei hat das elastisch aufweitbare Material sicherzustellen, daß dieses exakt z.B. an einer Blähmanschette 18, einem Ring, einem Spreizarm und dergleichen derart anliegt, daß es annähernd dicht das Befüllrohr zumindest in diesem Bereich umgibt und mit einer derartigen Spreiz- bzw. Haltekraft an dem Befüllrohr 17 anliegt, daß das Befüllrohr 17 den Behälterstutzen 10 aus seiner Ausgangsstellung in die in Fig. 2 dargestellte Befüllstellung überführt werden kann.

In Fig. 2 ist wiederum der flexible Behälter 1 gezeigt, wobei der Behälterstutzen 10 nunmehr durch das Befüllrohr 17 in seine Befüllstellung überführt wurde. Dazu ist das Befüllrohr 17 mit der Blähmanschette 18 zunächst in dem Befüllstutzen 10 eingetaucht, und zwar in seiner Ausgangsstellung gemäß Fig. 1. Die Blähmanschette 18 ist mit Druckluft beaufschlagt worden. Danach hat sich ein Wandungsbereich des

Behälterstutzens 10 elastisch aufgeweitet und sehr eng an die Blähmanschette 18 gelegt. Dies ist der Bereich, der auch in Fig. 2 die Blähmanschette 18 noch umgibt. Das Befüllrohr 17 ist demnach relativ tief in den Behälterstutzen 10 in seiner Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 eingetaucht, so daß das Befüllrohr 17 mitsamt der Blähmanschette 18 auch sicher aus der Öffnung 14 in dem Behälterdeckel 5 herausbewegt werden kann. Wärend dieser Bewegung aus der Ausgangsstellung in die Befüllstellung hat sich der Behälterstutzen 10 gestülpt. Dies ist aus den dargestellten Enden ersichtlich.

Im einzelnen nicht näher dargestellt in Fig. 2 sind die Trageschlaufen 9 an zwei Seitenwänden des Behälters 1 , die in dieser Befüllstellung den Behälter 1 tragen können, indem dort beispielsweise zwei Arme eines Roboters eingegriffen und den Behälter 1 angehoben haben. Während dieser Phase kann auch eine automatische Wiegung des Behälters 1 bzw. seines eingefüllten Inhaltes erfolgen. Des weiteren ist in Fig. 2 angedeutet, daß Schweißbacken 15 vorgesehen sein können, um den Behälterstutzen zu verschließen, wie dies näher in Fig. 3 veranschaulicht ist. In Fig. 2 sind die Schweißbacken 15 noch in ihrer Ausgangsstellung, wohingegen sie in Fig. 3 aufeinander zu bewegt wurden mit einer anschließenden Erwärmung, um den Behälterstutzen 10 zu verschweißen.

Die Darstellung nach Fig. 4 veranschaulicht den entsprechenden Befüllvorgang. Zunächst wird der Roboterarm 9 eingebracht und der flexible Behälter 1 aufgestellt. Danach wird der Behälter 1 über die Arme 16 gehalten. Bei 17 ist das entsprechende Befüllrohr gezeigt. In der dritten Position ist das Befüllrohr 17 mit der Blähman-

schette 18 im Behälterstutzen 10 aus dem Behälterinneren herausgezogen. In der drittletzten Position wird die Schweißvorrichtung abgesenkt und das Befüllrohr 17 aus dem Behälterstutzen 10 nach der entsprechenden Befüllung gezogen. Danach wird die Schweißvorrichtung wirksam und der Behälterstutzen 10 kann verschlossen werden.