Verfahren zum Verbinden zweier flexibler, schlauchartiger Gebinde

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden zweier flexibler, schlauchartiger Gebinde, insbesondere zum umweltdichten Verbinden zweier offener Schlauchfolien-Endbereiche. Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zum kontaminationsfreien Andocken flexibler Gebinde hinlänglich bekannt, bspw. aus EP 1 656 31 1 B1 . Die bekannten Vorrichtungen bestehen jedoch meist aus mehreren Elementen, die aufwendig miteinander zu Kombinieren sind, um ein flexibles Gebinde möglichst umweltdicht mit einem Flansch oder einem anderen Gebinde medienführend zu verbinden. Dabei wird das flexible Gebinde zwischen wenigstens zwei Elementen eingespannt, das durch Hilfsmittel unterstützt wird, bspw. durch einen umlaufenden Spannring, der die Elemente gemeinsam umgreift und derart aneinander festlegt.

Durch die gattungsgemäße EP 2 674 657 A1 ist ein Verfahren zum Verbin- den zweier flexibler Gebinde, insbesondere zum umweltdichten Verbinden zweier offener Schlauchfolien-Endbereiche bekannt, mit zumindest den Verfahrensschritten

1.1 Umstülpen eines ersten offenen Endes eines ersten flexiblen Gebindes um einen ersten Ring,

1.2 Umstülpen eines zweiten offenen Endes eines zweiten flexiblen Gebindes um einen zweiten Ring, 1.3 nachfolgendes Einführen des ersten Ringes durch den zweiten Ring hindurch in das zweite flexible Gebinde hinein,

1.4 nachfolgendes paralleles und koaxiales Ausrichten der Ringe zueinander, und

1.5 abschließendes Zuranlagebringen der Ringe mit dazwischen eingeklemmten Enden.

Mit der bekannten Lösung ist ein einfach zu handhabendes Verfahren zum Verbinden zweier flexibler, schlauchartiger Gebinde in der Art von Folien- Schläuchen bekannt, das sich mit einfachen Vorrichtungen oder vorzugsweise von Hand durchführen lässt. Insbesondere sind bei der bekannten Lösung zwei offene Schlauchfolienenden oder Schlauchfolien-Endbereiche gleichen Durchmessers, reversibel mit möglichst wenig Aufwand in abgedichteter Weise, miteinander verbindbar.

Es hat sich jedoch in der Praxis gezeigt, dass es ungewollt zu einem Lösen der angestrebten Verbindungsstelle mit den beiden Ringen kommen kann und die bekannte Lösung lässt auch noch Wünsche offen, was das umweltdichte Verbinden der beiden offenen Schlauchfolien-Endbereiche anbe- langt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Beibehalten der Vorteile der bekannten Lösungen, unter anderem bei geringem Vorrichtungsaufwand unter Vermeiden von Sicherungsschellen oder Clips, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Verbindungslösung der genannten Art zu schaffen, die nicht ungewollt gelöst werden kann und die ein verbessertes, umweltdichtes Abschließen der beiden medienführenden Gebinde gegenüber der Umgebung erlaubt. Eine dahingehende Aufgabe löst ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit.

Erfindungsgemäß ist nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 , als abschließender weiterer Verfahrensschritt für die vorstehend näher bezeichnete Verfahrensabfolge vorgesehen, dass die Manschette, die dem Ring zugehörig ist, der in den anderen Ring mit seinem Gebinde hineingeführt ist in Richtung der anderen am anderen Ring bereits umgelegten Manschette umgestülpt wird.

Dergestalt ist die Verbindungsstelle zwischen den beiden Ringen nach außen hin durch die umgestülpte Manschette, des in das andere Gebinde eingreifenden Ringes zusätzlich gesichert und ein ungewolltes Lösen der Ringe voneinander ist ausgeschlossen. Aufgrund der konzentrischen Übereinan- derlage beider Manschetten in radialer Richtung gesehen ist darüber hinaus das umweltdichte Verbinden verbessert und insoweit ein nahezu hermetischer Abschluss erreicht. Dies spielt insbesondere dann eine Rolle, wenn mittels der beiden miteinander zu koppelnden Gebinde toxikologisch bedenkliche Stoffe transportiert werden oder empfindliche Arzneimittelstoffe, die nicht unmittelbar mit dem Luftsauerstoff der Umgebung in Verbindung kommen sollen.

Durch das Umstülpen der einen Manschette auf die andere innenliegende Manschette wird im Bereich der Umlenkung dieser umgestülpten Man- scherte der Reibschluss zwischen den Folienmaterialien erhöht, was die sichere Verbindung begünstigt. Trotz dieses Umstandes lässt sich die vorzugsweise von Hand hergestellte Verbindung mit umgestülpter Manschette auch von Hand ohne Weiteres wieder lösen, so dass die erfindungsgemäße Kupplung für eine Vielzahl von Anwendungsfällen vor Ort einsetzbar ist. Insbesondere kommt das erfindungsgemäße Verfahren zum wirksamen Verbinden zweier Gebindesysteme ohne aufwendige Schlauchschellen o- der Verbindungsclips aus, was die Kosten für die erfindungsgemäße Verbindungslösung, betreffend das Verfahren zum Herstellen einer solchen Verbindung, reduzieren hilft. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird beim Zu ran lagebringen der beiden Ringe ein Verrastungszustand erreicht, der zusätzlich durch die umgestülpte Manschette des Ringes, der in das andere Gebinde mit seinem Ring eingreift, gesichert wird. Die verwendeten beiden Ringe werden flexibel ausgestaltet und sind vorzugsweise in ihrem unverformten Ausgangszustand mit einem gleichen Durchmesser versehen. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform haben die verwendeten Ringe einen gleichen, insbesondere abgerundeten Querschnitt. Sie bestehen vorzugsweise aus den Kunststoffen Polyoxymethylen (POM), Polyethylen (PE) oder aus Polyamid (PA).

Dadurch, dass die beiden schlauchartigen flexiblen Gebinde, zumindest betreffend ihre jeweiligen freien Endbereiche, mit einem gleichen freien Duchgangsdurchmesser versehen werden, kann das zu transportierende Medium, wie bspw. Schüttgut, hemmnisfrei die Kupplungsverbindung zwischen den beiden Ringen passieren.

Die hergestellte Verbindung zwischen den genannten flexiblen Gebinden ist hinsichtlich der Dichtigkeit dynamisch konzipiert, d.h mit zunehmenden Innendruck erhöht sich die Dichtigkeit. Dabei werden die Ringe mit steigendem Druck synchron der steigenden Beanspruchungskraft aneinander gedrückt und die Dichtung zwischen den Ringen mit dem eingeklemmten Folienmaterial aktiv hergestellt. Die erfindungsgemäß umgestülpte Manschette erhöht dabei die Dichtigkeit durch eine weitere Umlenkstelle im Bereich der Anlage der beiden Ringe miteinander, die diesen Anlagebereich nochmals mit abdeckt. Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen dabei in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die

Fig. 1 zwei parallel zueinander ausgerichtete Ringe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit umgestülpten manschettenartigen Endbereichen flexibler Gebinde;

Fig. 2 das Einführen eines ersten der beiden Ringe gemäß dem ers- ten Ausführungsbeispiel durch den zweiten Ring hindurch in

Richtung des Pfeiles;

Fig. 3 parallel zueinander ausgerichtete Ringe gemäß dem ersten

Ausführungsbeispiel nach dem Einführen und wieder Auseinanderbewegen in Richtung der bogenförmigen Pfeildarstel- lung;

Fig. 4 die beiden Ringe mit ihren jeweils offenen manschettenartig in gegenläufige Richtungen vorstehenden Endbereiche der Gebinde nach der Fig. 3 nach dem Zuranlagebringen;

Fig. 5 und 6 in vergrößerter Darstellung ein mit X bezeichneter quadrati- scher Bildausschnitt nach der Fig. 4, einmal im Ausgangszustand, wie in Fig. 4 dargestellt bzw. einmal in einer Darstellung, bei der in Pfeilrichtung die untere Manschette nach oben auf die obere Manschette umgestülpt ist; und

Fig. 7 zwei parallel zueinander ausgerichtete Ringe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit umgestülpten Endbereichen flexibler Gebinde, wobei der Verrastungs- und Sicherungsvorgang ebenso herbeigeführt wird, wie vorstehend für das erste Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 6 beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt in prinzipieller Darstellung ein erstes Gebinde 10, das mit einem zweiten Gebinde 12, vorzugsweise mediendicht verbunden werden soll. Das Gebinde 10 weist einen ersten Ring 14 und das zweite Gebinde 12 einen zweiten Ring 16 auf. Die Gebinde 10, 12 bestehen insbesondere aus sogenannten Endlos-Schlauchfolien, die mit ihrem Folienmaterial 18 einen im wesentlichen zylindrischen Innenraum 20 begrenzen, der dem Durchgang von Medien dient, wie von Fluiden oder Feststoffen als Schüttgut. In der Fig. 1 sind die Gebinde 10, 12, nur von ihrem Anschlussbereich her gezeigt und sie erstrecken sich vom End- oder Verbindungsbereich weiter, was der Einfachheit halber jedoch nicht dargestellt ist. Insbesondere lässt sich das obere freie Ende des flexiblen Schlauchgebindes 10 mit einer nicht näher dargestellten Abfüllstation verbinden und das untere Ende des weiteren flexiblen Schlauchgebindes 12 ist an eine Abgabestation (nicht dargestellt) entsprechend anschließbar.

Die beiden Ringe 14, 16 bestehen bevorzugt aus flexibel nachgiebigem Kunststoffmaterial und weisen bevorzugt einen kreisringförmigen Querschnitt auf, um Beschädigungen des empfindlichen Folienmaterials 18 zu vermeiden. Des Weiteren sind die beiden offenen Schlauchfolien- Endbereiche 22, 24, um etwa 180 Grad, um den jeweils zuordenbaren Ring 14 bzw. 16 umgelegt und bilden dergestalt zwei ringförmige Manschetten 26, 28 aus, die jeweils in axialer Richtung gesehen in etwa um den gleichen Überstand über die zuordenbare Ringe 14 bzw. 16 nach oben und unten vorstehen. Zur Bildung der beiden Manschetten 26, 28 sind also die beiden offenen Endbereiche 22, 24 von innen nach außen um den jeweils zuordenbaren Ring 14, 16 umgelegt worden.

Wie sich des Weiteren aus der Fig. 2 ergibt, wird dann das in Blickrichtung auf die Figur gesehen, untere Gebinde 12 mit seinem Ring 16 in die freie Gebindeöffnung des anderen Gebindes 10 mit seinem Ring 14 eingeführt und zwar entlang der vorgegebenen Pfeil richtung. Dieses Ineinanderführen ist möglich, da sowohl die Gebinde 10, 12 als auch die zugehörigen Ringe 14, 16 flexibel nachgiebig ausgestaltet sind. Insbesondere die Ringe 14, 16 lassen sich in entsprechendem Maße formen, um den Einführvorgang bewerkstelligen zu können und aufgrund der elastischen Material kräfte stellen diese sich dann wieder in ihren ursprünglichen zylindrischen Ausgangszustand im Sinne eines Kreisringes zurück.

Nach einem parallelen und koaxialen Ausrichten der beiden Ringe 14, 16 zueinander entsteht eine Eingriffssituation für die beiden Gebinde 10, 12 gemäß der Darstellung nach der Fig. 3 und zieht man die beiden Gebinde 10, 12 wieder voneinander weg, was mit der bogenförmigen Pfeildarstel- lung symbolisiert werden soll, ergibt sich dann ein Zu ran lagebringen der Ringe 14, 16 mit dazwischen eingeklemmtem Folienmaterial gemäß der Darstellung nach den Fig. 4 und 5, wobei die Fig. 5 in vergrößertem Maßstab und prinzipiell die Anlageverhältnisse wiedergibt, wie sie in der Fig. 4 dargestellt und von einem Rahmen X umfasst sind.

In einem abschließenden weiteren Verfahrensschritt wird dann gemäß der Pfeildarstellung nach der Fig. 4 die Manschette 28, die dem Ring 16 zugeordnet ist, der wie dargestellt in den anderen Ring 14 mit seinem Gebinde 10 hineingeführt ist in Richtung der anderen am anderen Ring 16 bereits umgelegten Manschette 26 umgestülpt, wobei der fertige Umstülpvorgang in der Fig. 6 ausschnittsweise in vergrößerter Darstellung wiedergegeben ist.

Ferner ergibt sich aus den Fig. 5 und 6, das aufgrund der umgelegten offe- nen Endbereiche 22, 24 in Form der beiden Manschetten 26, 28 von erstem Gebinde 10 und zweitem Gebinde 12 zwischen den beiden Ringen 14, 16 zwei Folienbahnen übereinander zuliegen kommen, die im Verrastungszu- stand nach der Fig. 4 zwischen den beiden Ringen 14, 16 eingeklemmt und dann derart festgelegt sind. Während gemäß der Darstellungen nach den Fig. 4 und 5 die beiden offenen Endbereiche 22, 24 in Form der zuordenbaren Manschetten 26, 28 um eine im Wesentlichen gleiche axiale Wegstrecke um den zuordenbaren Ring 14, 16 umgelegt sind, ergibt sich, dass die nachträglich weiter umge- stülpte Manschette 28 gemäß der Darstellung nach der Fig. 6 mit einer geringeren axialen Erstreckung versehen ist, als die umfasste Manschette 26 des ersten Gebindes 10, was damit zutun hat, dass aufgrund der Umlen- kung 30 im unteren Bogenbereich des ersten Ringes 14 eine entsprechende Wegstrecke benötigt wird. Dennoch wird aus der Darstellung nach der Fig. 6 deutlich, dass die kürzer umgestülpte Manschette 28 mit der radial darunter liegenden Manschette 26 eine wirksame Abdichtung nach außen hin für den Zwischenbereich 32 zwischen den beiden Ringen 14, 16 ergibt. Aufgrund der derart zusätzlich geschaffenen Abdichtung ist auch sichergestellt, dass im jeweils medienführenden Innenraum 22 der beiden Gebinde 10, 12 das Medium nicht nach außen gelangen kann. Darüber hinaus ist im Bereich der Umlenkung der Manschette 28 die Reibung zwischen dieser Manschette 28 und der Folienmanschette 26 des ersten Gebindes 10 erhöht, was den Aneinanderhalt der beiden Ringe 14, 16 in ihrem Verras- tungszustand erhöht. Das Umstülpen der Manschette 28 auf die Manschette 26 lässt sich in einfacher Weise von Hand bewerkstelligen, ebenso der

Vorgang des Rückstülpens der Manschette 28 aus ihrer in der Fig. 6 gezeigten Position in die nach der Position 5 zwecks Lösen der Gebindeverbindung. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach der Fig. 7 ist der erste Ring 14 des ersten Gebindes 10 auf seiner Innenseite mit einer umlaufenden Einbuchtung 34 versehen, die entsprechend der Rundung des runden Querschnitts des zweiten Ringes des zweiten Gebindes 12 ausgebildet ist. Die angesprochene Einbuchtung 34 ist zu der axialen Seite des ersten Ringes 14 hin offen angeordnet und der dahingehende Ring 14 weist eine Überhöhung aus, so dass ein Eintrittsquerschnitt gebildet ist der im Verhältnis zum Außendurchmesser des zweiten Ringes 16 kleiner gestaltet ist. Dergestalt lässt sich in einem vergleichbaren Verrastungszustand der beiden Ringe 14, 16 miteinander gemäß der Darstellung nach der Fig. 4 sich der zweite Ring 16 sicher in der Einbuchtung 34 des ersten Ringes 14 festlegen. Mit der da- hingehenden Lösung ist eine verbesserte Verrastung des zweiten Ringes 16 im ersten Ring 14 erreicht.