Stand der Technik
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Folienbeutel zum Lagern von Produkten insbesondere
von Lebensmittelprodukten wie beispielsweise Getränke- Konzentrate die mit (stillem
oder CO2 angereicherten) Wasser als Erfrischungsgetränk zusammengemischt werden. Des
Weiteren bezieht sich die Erfindung auch auf ein Verfahren zum Entleeren eines Folienbeutels.
[0002] Mehrschichtige Folienbeutel sind beispielsweise aus der
EP0473517 bekannt, worin unter Lasereinwirkung eine Aufreißnaht in den Folienbeutel eingearbeitet
ist, um diesen einfacher von einem Benutzer öffnen zu können. Allerdings sind die
in
EP0473517 beschriebenen Folienbeutel maschinell nur umständlich zu öffnen.
[0003] In der
USD642068S wird einem Behältnis nach Einlagerung des Produktes mittels thermischen Verfahren
eine Sauerstoff undurchlässige Folie aufgeschweißt. Das Behältnis selbst hat aber
keine Sauerstoffbarriere. Die Herstellung, Befüllung und Versiegelung des Behältnisses
benötigt mehrere Prozessschritte und ist daher aufwendig und teuer. Die Viskosität
der Produkte ist auf flüssige und fließfähige Produkte begrenzt, da diese leicht aus
dem Behältnis gespült oder gepresst werden können. Hierfür werden aufwendige Apparaturen
benötigt, die dann das Produkt beispielsweise mit Wasser zum Getränk ausmischen. Hierbei
kann es auch zu erhöhter Keimbelastung kommen, da das Produkt über die unsterile Kante
des Behältnisses fließt.
Aufgabe
[0004] Es ist somit Aufgabe der Erfindung einen Folienbeutel, ein Verfahren und eine Vorrichtung
anzugeben, so dass es möglich wird einen unförmigen Folienbeutel nahezu rückstandslos
zu entleeren und wobei der Folienbeutel zusätzlich Barrieren für Licht und/oder Sauerstoff
aufweist und mikrobiologischen sicher in der Handhabung ist.
Lösung
[0005] Dies wird erfindungsgemäß durch einen mehrschichtigen Folienbeutel nach Anspruch
1, ein Verfahren nach Anspruch 11 und eine Vorrichtung nach Anspruch 16 erreicht.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0006] Der erfindungsgemäße mehrschichtige Folienbeutel mit einer Beutelwand, die mindestens
eine Außenwand, eine Barriereschicht, beispielsweise für Sauerstoff und/oder Licht
und eine Innenwand aufweist, verfügt über eine Schwächung in der Folienbeutelwand,
welche unter Druckeinwirkung, beispielsweise bei Drücken größer als 100 kPa, 150 kPa,
200 kPa, 400 kPa oder 500 kPa als Sollbruchstelle kontrolliert aufreißt, d.h. insbesondere
z.B. ohne dass sich dabei Teile des Folienbeutels ablösen.
[0007] Dies hat den Vorteil, dass der Folienbeutel nahezu unabhängig von seiner Form einfach
maschinell nahezu rückstandslos und sicher entleert werden kann, sowie keine abgelösten
Teile des Folienbeutels nachfolgende Verfahrens- und Produktbehandlungsschritte beinträchtigen
und ggfs. mikrobiologisch verunreinigen.
[0008] Die Schwächung als Sollbruchstelle, welche auf einer Außenwandseite des Folienbeutels,
vorteilhafterweise zentriert, angebracht ist und beispielsweise unter Lichteinwirkung
hergestellt ist, kann dabei eine Ausdehnung aufweisen, die vorteilhafterweise kleiner
als die Hälfte, ein Drittel oder ein Viertel der Ausdehnung der Außenwandseite ist
auf der sich die Sollbruchstelle befindet. Eine auf der Außenwand des Folienbeutels
zentrierte Position der Sollbruchstelle kann das maschinelle Entleeren des Folienbeutels
unter Druckeinwirkung vereinfachen, da so beispielsweise besser sichergestellt werden
kann, dass sich die Schwächung, bzw. die Sollbruchstelle über der Auslassöffnung der
Entleerungskammer befindet, unabhängig von Drehungen des Folienbeutels in einer Ebene.
Allerdings sind auch nichtzentrierte Positionen der Sollbruchstelle auf der Außenwandseite
des Folienbeutels denkbar.
[0009] Vorteilhafterweise kann der Folienbeutel eine rechteckige Form aufweisen, sowie mindestens
eine Schweißnaht zum Verschließen des Folienbeutel, nach dessen Befüllung, wobei die
Schweißnaht/Schweißnähte gegen Drücke resistent ist/sind, die über den zum Öffnen
der Sollbruchstelle führenden oben genannten Druckbereichen liegen.
[0010] Darüber hinaus kann die Sollbruchstelle eine Abdeckung, wie beispielsweise eine Schutzfolie,
gegen Verunreinigung und Verschmutzung aufweisen, die mit Klebstoff fixiert, sowie
eine Abdeckzunge mit der die Abdeckung manuell oder maschinell vor dem Entleeren entfernt
werden kann.
[0011] Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Tiefe der Sollbruchstelle in der Außenwand des
Folienbeutels nicht tiefer als bis zur Barriereschicht reicht. Dies stellt vorteilhafterweise
sicher, dass das im Folienbeutel eingelagerte Produkt vor dem Öffnen nicht durch Licht
oder Sauerstoff, das/der im Bereich der Sollbruchstelle eindringen könnte, beeinträchtigt
werden wird.
[0012] Der Folienbeutel kann bevorzugt eine Abmessung in der Höhe aufweisen, die kleiner
ist als in der Länge und Breite.
[0013] Ebenso kann der Folienbeutel mit einer Positionserkennungsmarke versehen sein. Diese
kann die Überprüfung der korrekten Lage und Orientierung des Folienbeutels in einer
Entleervorrichtung erleichtern.
[0014] Bei Druckeinwirkung kann sich die Sollbruchstelle vorteilhafterweise vor dem Aufreißen/Öffnen
nach außen wölben und eine Ausformung formen. Der Folienbeutel kann sich dann leichter
nach dem Aufreißen druckentspannt nahezu komplett und rückstandsfrei entleeren.
[0015] Darüber hinaus ist es vorteilhafterweise möglich, dass sich die Beutelwand mit der
Sollbruchstelle beim Entleeren so wölbt, dass sich die Sollbruchstelle nach der Entleerung
tropfdicht verschließt.
[0016] Auch Folienbeutel in die Liquide die viskoser als > 100 mPa s eingelagert werden,
können so erfindungsgemäß weitgehend rückstandsfrei entleert werden.
[0017] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist es denkbar, dass sich
eine geringe Gasmenge, beispielsweise eine Luftblase, im flachliegenden Behältnis
an der oberhalb und gegenüberliegenden Seitenwand der Sollbruchstelle befindet und
diese beim Entleeren des Folienbeutels die Auslassöffnung der Sollbruchstelle produktfrei
spült.
[0018] Erfindungsgemäß kann eine Entleerung des Folienbeutels mittels einer Entleervorrichtung
wie folgt durchgeführt werden.
[0019] Der Folienbeutel wird dabei in einer Entleerungskammer, welche bevorzugt in ihrer
geometrischen Abmessung bezüglich Entleerungskammerbreite und Entleerungskammerlänge
der Folienbeutelbreite und Folienbeutelhöhe angepasst sein kann, eingelegt, und mittels
einer Pressvorrichtung wird Druck auf den Folienbeutel ausgeübt, in dem die Pressvorrichtung
sich beispielsweise auf den Folienbeutel senkt, so dass eine Ausbuchtung entsteht,
die bei Überdehnung der Folienbeutelwand auf Seite der Sollbruchstelle, die Sollbruchstelle
öffnet, beispielsweise in deren Mitte, und der Folienbeutel weitgehend rückstandslos
entleert wird.
[0020] Zusätzlich kann mittels eines komprimierbaren Kissens and der Pressvorrichtung, bei
Druckbeaufschlagung eine gleichmäßige Druckverteilung auf die Oberfläche des Folienbeutels
erzeugt werden.
[0021] Vorteilhafterweise kann das Kissen der Pressvorrichtung beim Absinken der Pressvorrichtung,
da sich im Bereich der Auslassöffnung der Entleerungskammer kein Widerstand aufbaut,
in die Ausbuchtung der Folienbeutelwand ausdehnen und das im Folienbeutel eingelagerte
Produkt nahezu komplett herauspressen.
[0022] Auch ist es möglich, dass mittels einer Luftblase im Folienbeutel, die in Entleerungsposition
am oberste Punkt der Beutelhöhe steht, beim Entleeren des Folienbeutels die Produktreste
aus dem Folienbeutel ausgespült werden können.
[0023] Ferner besteht die Möglichkeit, das der Folienbeutel in eine / über eine Produktkammer
entleert wird und die Produktkammer nach Entleerung des Folienbeutels ausgespült wird,
beispielsweise durch (stillem oder mit CO2 versetztem) Ausmischwasser.
[0024] Die beigefügten Figuren zeigen beispielhaft:
- Fig. 1a
- eine räumliche Ansicht einer beispielhaften Ausführung eines Folienbeutels.
- Fig. 1 b
- eine Draufsicht auf Folienbeutel aus Fig. 1a.
- Fig. 1c
- Querschnitt durch Folienbeutelwand.
- Fig. 1d
- Draufsicht der Sollbruchstellen in verschiedenen Formen.
- Fig. 2
- eine räumliche Ansicht einer Abdeckung.
- Fig. 3a
- eine Seitenansicht als Schnitt einer Entleervorrichtung mit eingelegtem Folienbeutel.
- Fig. 3b
- Querschnitt der Momentaufnahme eines Schrittes im Folienbeutelentleervorganges.
- Fig. 3c
- Querschnitt der Momentaufnahme des Spülschritts.
- Fig. 4
- eine räumliche Ansicht eines entleerten Folienbeutels.
- Fig. 5
- Seitenansicht als Schnitt in Explosionsdarstellung einer Entleerungsvorrichtung.
Detaillierte Beschreibung der Figuren
[0025] Fig.1a zeigt eine räumliche Ansicht eines beispielhaften mehrschichtigen Folienbeutels
1 mit einer durch Lichteinwirkung erzeugten Sollbruchstelle 2. Dabei ist die Höhe
3a des Folienbeutels 1 kleiner als die Länge 3b und die Breite 3c.
[0026] Figur 1b zeigt beispielhaft eine Ansicht der Folienbeutelseite des Folienbeutels
aus Fig.1a auf der sich die Sollbruchstelle befindet. Beispielhaft ist die Sollbruchstelle
an der Unterseite 6 des Folienbeutels angebracht.
[0027] In diesem Beispiel ist die Länge 3b und die Breite 3c vom Behälter in Ihrer Kantenlänge
gleich, allerdings kann die geometrische Form des Folienbeutels 1 auch in einer anderen
Form ausgeführt sein, z.B. als Rechteck, Vieleck oder auch kreisrund. Die Positionierung
der Sollbruchstellenschwächung 2 auf der Unterseite 6 des Behältnis 1 kann vorteilhafterweise
in der diagonalen Position 4 und/oder vorteilhafterweise im Zentrum 5 des Folienbeutels
1 liegen. Andere Positionen der Sollbruchstellenschwächung, die weder zentriert noch
auf einer Diagonalen liegen sind aber ebenso denkbar. Damit sichergestellt werden
kann, dass das Behältnis 1 richtig herum in die Entleerungskammer 24 vom Bediener
/ von einer Maschine eingelegt wurde, unabhängig von Drehungen bezüglich der Einlegeebene,
kann der Folienbeutel 1 mit eine Positionserkennungsmarke 2a als Kennzeichnung versehen
werden. Diese Positionserkennungsmarke kann beispielsweise als Kerbe in der Beutelwand,
als Loch, als Bemalung, Aufdruck, Aufkleber etc. ausgeführt werden.
[0028] Figur 1c zeigt eine Ansicht als Schnitt durch eine mehrschichtige Folienbeutelwand
7. Die Innenwandschicht 8 der Folienbeutelwand kann vorteilhafterweise aus einem Thermoplast,
wie z.B. PE, PP, PET, PA oder auch aus Kautschuk oder Gummi bestehen und schweißbar
sein. Bevorzugt ist eine Streckbarkeit bei geringer Druckkraft, > 1 Newton, aber <
100 Newton, bevorzugt 20 Newton.
[0029] Eine mittlere Barriereschicht 9 dient zum Schutz des Produkts 33 zur Abschottung
von Lichtstrahlung und/oder Gasdiffusion, beispielsweise Sauerstoffdiffusion und kann
beispielsweise aus Aluminium bestehen.
[0030] Wie die Innenwandschicht 8 kann auch die Außenwandschicht 10 der Folienbeutelwand
7 vorteilhafterweise aus einem Thermoplast, wie z.B. PE, PP, PET, PA oder auch aus
Kautschuk oder Gummi bestehen und dabei eine Streckbarkeit bei geringer Druckkraft,
> 1 Newton, aber < 100 Newton, bevorzugt 20 Newton, aufweisen.
[0031] In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Folienbeutel eine Innenwandschicht
8 aus 40 µm PE, eine Barriereschicht 9 aus 7 µm Aluminium und eine Außenwandschicht
10 aus 12 µm PET haben. Alle diese Dickenangaben können um 10 % oder 20% oder auch
mehr nach oben oder unten abweichen, d.h. z.B. die PE Schichtdicke kann 40 µm ± 10
oder 20% aber auch größer sein.
[0032] Die mit Lichteinwirkung erzeugte Schwächung als Sollbruchstelle 2 kann in ihrer Tiefe
11 vorteilhaft bis auf die Oberfläche der Barriereschicht 9 ausgeführt werden, da
dadurch der Druckaufwand zur Öffnung der Folienbeutelwand 7 am geringsten ist, die
Barriereschicht jedoch nicht oder nicht wesentlich in ihrer Funktion beeinträchtigt
wird. Die Sollbruchstelle 2 kann aber auch durch andere Verfahren erzeugt werden,
beispielsweise durch Einritzen.
[0033] Bei der Herstellung der Sollbruchstellen 2 kann mittels ND: YAG oder CO2 Laserlichtquelle
die Unversehrtheit der zumindest untersten Barriereschicht 9 sichergestellt werden.
[0034] Fig. 1d zeigt eine Ansicht als Draufsicht der mittels Lichteinwirkung hergestellten
Sollbruchstelle 2 in verschiedenen beispielhaften Formen 13a. Bei der Auswahl der
unterschiedlichen 13a Formen ist es vorteilhaft, dass die größte Schwächung vom Mittelpunkt
14 der Sollbruchstelle 2 ausgeht damit eine gleichmäßige Ausbuchtung 30 erzeugt, und
somit eine gleichmäßige Ausformung 31 beim Öffnen des Folienbeutels 1 ausgehend von
der Sollbruchstelle 2 erreicht werden kann und damit der Produktstrahlwinkel 41 beeinflusst
werden kann. Allerdings können auch Sollbruchstellen, deren größte Schwächung nicht
vom Mittelpunkt 14 der Sollbruchstelle 2 ausgeht, sowie andere Formen verwendet werden.
Die Sternform 13 stellt jedoch eine bevorzugte Sollbruchstellenform dar.
[0035] Fig. 2 zeigt eine räumliche Ansicht einer beispielhaften Abdeckung 15 mit der eine
Sollbruchstelle 2 eines Folienbeutels 1 abgedeckt werden kann. Dabei kann sich die
Größe der Abdeckung 15 der Sollbruchstelle 2 z.B. nach der Querschnittsfläche der
Entleerungskammer 24 richten, so dass beim Transport und bei der Handhabung durch
den Bediener/einer Maschine die produktberührten Stellen in der Entleerungskammer
hygienisch und sauber bleibt. Dabei kann das Verkeimen des Produkts 33 beim Entleeren
des Folienbeutels 1 durch Mikroorganismen verhindert werden. Die Abdeckung 15 auf
dem Folienbeutel 1 kann beispielsweise mittels Klebstoff fixiert sein und kann zur
Erleichterung der Handhabung durch den Bediener/eine Maschine zum Entfernen der Abdeckung
von der Beutelwand zusätzlich eine Abdeckungszunge 16 aufweisen, die nicht mittels
Klebstoff an der Folienbeutelwand fixiert ist, sondern abhebbar, so dass durch Angreifen
an der Abdeckungszunge und Ziehen, die Abdeckung 15 abgelöst werden kann.
[0036] Figur 3a zeigt eine Seitenansicht als Schnitt einer beispielhaften Entleerungsvorrichtung
17 mit einem in die Entleerungskammer 24 eingelegten Folienbeutel 1 und aufliegender/anliegender
Pressvorrichtung 18. Die beispielhafte Positionierung des Folienbeutels 1 bewirkt,
dass sich eine Luftblase 34 an der der Sollbruchstelle gegenüberliegenden Folienbeutelwand
befinden kann. Die Entleerungskammer 24 kann über mindestens eine Auslassöffnung 36
verfügen, an die sich eine Produktkammer 32 anschließen kann. Die Pressvorrichtung
18 kann zusätzlich ein komprimierbares Kissen 21 aufweisen. Ebenso kann die Entleerungskammer
24 über einen Spülanschluss verfügen, über den beispielsweise durch (stilles oder
mit CO2 versetztem) Ausmischwasser die Produktkammer bzw. Teile der Entleerungskammer
und Teile des Folienbeutels gespült werden können.
[0037] Figur 3b zeigt eine Seitenansicht als Schnitt einer beispielhaften Entleerungsvorrichtung
17 in der Momentaufnahme eines Entleerungsvorgangsschrittes des eingelegten Folienbeutels
1.
[0038] Durch die Druckwirkung der Pressvorrichtung 18 kann sich die Behälterwand 7 in die
Auslassöffnung 36 der Entleerungskammer ausdehnen und dabei eine Ausbuchtung 30 entstehen,
die zur Überschreitung der Reißdehnung der Sollbruchstelle 2 führt und den Folienbeutel
1 öffnet, so dass das Produkt 33 aus dem Folienbeutel strömen kann. Vorteilhafterweise
kann die Druckwirkung der Pressvorrichtung langsam gesteigert werden, beispielsweise
von 0 - 200 kPa, oder von 0 - 500 kPa oder mehr in 5 - 30 s oder innerhalb 1 - 100
s, um z.B. ein besseres Spritzverhalten, beispielsweise durch Einschränkung der Produktstrahlwinkel
41 auf weniger als 180°, des aus dem Folienbeutel austretenden Produktes erreichen
zu können.
[0039] Die Entleerungsvorrichtung kann so ausgebildet sein, dass die Pressvorrichtung kontrolliert
positioniert werden kann. Dabei wird die Position der Pressvorrichtung durch geeignete
Mittel eingestellt, wobei diese Positionierung unabhängig davon erfolgen kann, ob
ein Folienbeutel vorhanden ist oder nicht. Die Pressvorrichtung wird beispielsweise
mit einer voreingestellten und stufenlos regulierbaren Geschwindigkeit bewegt, wobei
dies unabhängig davon erfolgt, ob ein Folienbeutel vorhanden ist oder nicht. Die voreingestellte
Geschwindigkeit kann beispielsweise bei oder über 0.1, 0.5, 1.0, 2.0, 5.0, 10, 20
oder 40 mm pro Minute liegen. Die voreingestellte Geschwindigkeit kann auch unter
einem dieser Werte liegen.
[0040] Dabei können beispielsweise Druckänderungen von 0.0- 200 kPa oder 0.0- 500 kPa in
5 - 30 s oder innerhalb 1 - 100 s erreicht werden. Dadurch kann ein kontrollierter
Druckaufbau in dem Folienbeutel erreicht werden und somit ein schlagartiges oder unkontrolliertes
Absenken der Pressvorrichtung, und ein damit einhergehendes unerwünschtes schlagartiges
Öffnen des Behältnisses vermieden werden. Die Pressvorrichtung wird hierzu beispielweise
hydraulisch oder elektromotorisch bewegt, wobei durch eine definierte Zuflussrate
von hydraulischem Druck-/Treibmittel in einen zur Bewegung der Pressvorrichtung vorgesehenen
Hydraulikzylinder oder - motor oder einer definierten Bewegungsrate eines Motors (beispielsweise
eines Elektromotors wie etwa eines Schritt- oder Asynchronmotors) die Bewegungsgeschwindigkeit
der Pressvorrichtung definiert ist. Die Steuerung bzw. Druckbeaufschlagung der Pressvorrichtung
kann beispielsweise auch mittels einer Gewindespindel erfolgen, die wie oben ausgeführt
elektromotorisch oder hydraulisch angetrieben ist.
[0041] Eine Mindestgeschwindigkeit, beispielsweise von 0.05, 0.10, 1.00 oder 20 mm pro Minute
ist erforderlich, um ein kontrolliertes Entleeren des Folienbeutels zu erreichen,
eine Geschwindigkeit unter einer Maximalgeschwindigkeit von beispielsweise 100, 200
oder 500 mm pro Minute sichert ein langsames und kontrolliertes Öffnen des Folienbeutels.
[0042] Die Pressvorrichtung kann dabei über ein komprimierbares Kissen 32 verfügen, welches
sich beim Absinken/Drücken der Pressvorrichtung in die dabei entstehende Auswölbung
23 ausdehnen kann, da sich im Bereich der Auslassöffnung 36 der Entleerungskammer
32 kein Widerstand aufbaut, und kann so Produktreste im Folienbeutel, insbesondere
in der Ausformung 31 der Sollbruchstelle des schon weitgehend entleerten Folienbeutels
herauspressen.
[0043] Fig. 3c zeigt eine Seitenansicht als Schnitt einer beispielhaften Entleerungsvorrichtung
17 in der Momentaufnahme eines Spülvorganges mit Ausmischwasser/Ausmischmittel. Durch
den Spülwasserzulauf 39 werden, beispielsweise durch mit CO2 versetztem Wasser, die
Ausbuchtung des Folienbeutels 30 und die Ausformung der Sollbruchstelle des Folienbeutels,
Teile der Entleerungskammer, sowie die Produktkammer 32 gespült, so dass nahezu keine
Produktreste zurückbleiben. Das Produkt und das Auswaschmittel, können so z.B. als
Mischgetränk im Mischbehälter 43 vorgefunden werden.
[0044] Fig. 4 zeigt eine räumliche Ansicht eines nahezu vollständig entleerten Folienbeutels
1, der beispielhaft um den Mittelpunkt 14 der Sollbruchstelle eine gleichmäßige Ausformung
31 aufweist, die erzeugt wurde durch ein Mitstrecken während der Bildung der Ausbuchtung
30 der Folienbeutelwand durch den Pressvorgang / die Druckbeaufschlagung.
[0045] Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht als Schnitt einer beispielhaften Vorrichtung 17 zum
Entleeren des Folienbeutels 1. Die Entleerungsvorrichtung 17 besteht bevorzugt aus
einer Entleerungskammer 24, die in ihrer geometrischen Abmessung auf die Größe des
Behältnis 1 in dessen Länge 3b und Breite 3c angepasst sein kann, so dass ein produktbefülltes
Behältnis 1 nahezu abstandsfrei in die Entleerungskammer 24 eingelegt werden kann.
Dabei kann der umlaufende Abstand 26 der Pressvorrichtung zur Innenwand 25 zwischen
0,01 mm und 20 mm betragen, jedoch bevorzugt bei 1±0.5 mm liegen. Dadurch kann vermieden
werden, dass sich beim Pressen das Behältnis in dem Abstand 26 zwischen Entleerungskammer
und Pressvorrichtung 18 drückt und/oder verklemmt. Die Entleerungskammer 24 kann in
Ihrer Form beispielsweise rechteckig oder quadratisch ausgeführt sein, wobei beispielsweise
die Entleerungskammer 24 eine Wanne bilden kann, deren Seitenwandausführung, bzw.
Innenwand 25 höher als das flach eingelegte produktbefüllte Behältnis sein kann.
[0046] Die Entleerungsvorrichtung kann eine Pressvorrichtung 18, beispielsweise mit einer
Druckplatte, bzw. Stempel 18a, aufweisen, die in Ihrer geometrischen Abmessungen zur
umgebenden Innenwand 25 der Entleerungskammer 24 etwas kleiner sein kann, bevorzugt
aber passgenau in die Entleerungskammer eingeführt werden kann.
[0047] Über die Pressvorrichtung kann Druck auf das in die Entleerungskammer eingelegte
Behältnis 1 ausgeübt werden. Hierbei kann sich das Behältnis in die Produkt- Auslassöffnung
der Entleerungskammer wölben bis sich die Sollbruchstelle öffnet und das Behältnis
entleert. Der Antrieb der Pressvorrichtung ist wie oben in Bezug auf Fig. 3b ausgeführt,
beispielsweise hydraulisch oder elektronisch.
[0048] Die Pressvorrichtung kann an Ihrer Unterseite, über ein komprimierbares Kissen 21,
beispielsweise ein Luftpolsterkissen oder ein Elastomer, verfügen, über das Druck
auf den Folienbeutel beaufschlagt werden kann. Dabei kann das komprimierbare Kissen
die Behältniskontur abbilden und somit kann eine gleichmäßige Druckverteilung auf
das Behältnis und auf eventuelle Schweißnähte und Falten des Behältnisses erzielt
werden.
[0049] Die Entleerungskammer 24 kann eine Öffnung 36 für den Produktaustritt aufweisen,
die sich beispielsweise zentriert im Boden 27 der Entleerungskammer befindet. Es sind
aber auch mehrere Öffnungen denkbar.
[0050] Bei Druckbeaufschlagung auf das eingelegte produktbefüllte Behältnis mit einer Pressvorrichtung
mit komprimierbaren Kissen 21, kann sich das Kissen in die Entleerungskammerproduktauslassöffnung
36 und somit das Behältnis besser entleeren.
[0051] An die Öffnung 36 kann sich eine Produktkammer 32 anschließen, deren Volumen 35 beispielsweise
das gesamte Produkt 33, das sich im Folienbeutel 1 befinden kann, aufnehmen kann.
Die Produktkammer kann zusätzlich eine Produktkammerauslassöffnung 38 aufweisen, beispielsweise
im vertikalen Verlauf der Produktkammer, bzw. beispielsweise nach unten in Schwerkraftrichtung,
wobei die Auslassöffnung 38 einen geringeren Querschnitt als die Produktkammer aufweisen
kann, beispielsweise kann die Auslassöffnung einen Querschnitt aufweisen, der um 1%
bis 90 % kleiner als der Querschnitt der Produktkammer ist, um einen Produktrückstau
42 bewirken zu können. Bevorzugt ist z.B. eine Weite der Produktkammer von z.B. 30
mm Durchmesser und eine Auslassöffnung von z.B. 6 mm. Die Ausführung der Produktkammerauslassöffnung
38 kann beispielsweise konisch in Schwerkraftrichtung verlaufend sein.
[0052] Die Öffnung 35 der Produktkammer kann zudem, beispielsweise unmittelbar unterhalb
der Entleerungskammer 24, einen Zulauf 40 zu einem Spülanschluss 39 aufweisen. Bevorzugterweise
kann der Zulauf beispielsweise tangential ausgeführt sein. Über den Spülanschluss
39 und Zulauf 40 kann nach dem Entleeren des Behältnisses Ausmischwasser, beispielsweise
mit CO2 versetzt, in die Produktkammer und/oder den Bereich unmittelbar unterhalb
der Entleerungskammerproduktauslassöffnung 36 zugeführt werden und so die Produktkammer
gespült werden.
[0053] Darüber hinaus kann sich unterhalb der Auslassöffnung 38 ein Mischbehälter 43 zum
Aufnehmen des Produktes 33 und/oder Ausmisch-/Spülwassers befinden.
[0054] Es folgen 6 Blätter mit 10 Figuren.
Die hier verwendeten Bezugszeichen sind wie folgt belegt:
[0055]
- 1
- Folienbeutel / mehrschichtiger Folienbeutel
- 2
- Sollbruchstelle
- 2a
- Positionserkennung des Folienbeutels
- 3a
- Höhe des Folienbeutels
- 3b
- Länge des Folienbeutels
- 3c
- Breite des Folienbeutels
- 4
- Diagonale Positionierung
- 5
- Zentrum des Folienbeutels
- 6
- Unterseite des Folienbeutels
- 7
- Wand des Folienbeutels / Beutelwand
- 8
- Innenwandschicht der Beutelwand
- 9
- Barriereschicht der Beutelwand
- 10
- Außenwandschicht der Beutelwand
- 11
- Tiefe der Sollbruchstelle
- 12
- Breite der Sollbruchstelle
- 13
- Sternenförmige Sollbruchstelle
- 13a
- Unterschiedliche Sollbruchstelle- Formen
- 14
- Mittelpunkt der Sollbruchstelle
- 15
- Abdeckung der Sollbruchstelle
- 16
- Abdeckungszunge
- 17
- Entleerungsvorrichtung für einen Folienbeutel
- 18
- Pressvorrichtung zum Entleeren des Folienbeutel
- 18a
- Stempel / Druckplatte der Pressvorrichtung
- 19
- Abmessung der Pressvorrichtung
- 20
- Außenkante der Pressvorrichtung
- 21
- Kissen von Pressvorrichtung
- 22
- Komprimierung des Kissens
- 23
- Auswölbung des Komprimierten Kissens
- 24
- Entleerungskammer
- 25
- Innenwand der Entleerungskammer
- 26
- Abstand zwischen Entleerungskammerwand und der Pressvorrichtung
- 27
- Boden der Entleerungskammer
- 28
- Abdichtung des Behälters auf dem Boden der Entleerungskammer
- 29
- Leerer Folienbeutel
- 30
- Ausbuchtung des leeren oder weitgehend leeren Folienbeutels und/oder Ausbuchtung des Folienbeutels
vor dem Öffnen der Sollbruchstelle
- 31
- Ausformung der Sollbruchstelle des leeren oder weitgehend leeren Folienbeutels
- 32
- Produktkammer von Entleerungsvorrichtung
- 33
- Produkt im Folienbeutel
- 34
- Luftblase im Folienbeutel
- 35
- Volumen der Produktkammer
- 36
- Auslassöffnung Entleerungskammer
- 38
- Auslassöffnung der Produktkammer
- 39
- Spülanschluss der Produktkammer
- 40
- Tangentialer Zulauf vom Spülanschluss
- 41
- Produktstrahlwinkel beim Entleeren des Folienbeutels
- 42
- Produktrückstau in Produktkammer
- 43
- Mischbehälter
1. Mehrschichtiger Folienbeutel (1) zum Lagern von Lebensmittelprodukten, insbesondere
von Getränkekonzentraten, mit einer Beutelwand (7) die mindestens eine Außenwand (10),
eine Barriereschicht (9), beispielsweise für Sauerstoff und/oder Licht und eine Innenwand
(8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der mehrschichtige Folienbeutel eine Sollbruchstelle (2) in der Folienbeutelwand
aufweist, welche unter Druck, beispielsweise bei Drücken größer als 100 kPa, 150 kPa,
200 kPa, 400 kPa oder 500 kPa, aufreißt, ohne dass Teile des Folienbeutels abreißen.
2. Folienbeutel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sollbruchstelle (2) auf einer Außenwandseite (10) des Folienbeutels (1)
befindet, und die Sollbruchstelle vorteilhafterweise zentriert auf der Außenwandseite
(10) positioniert ist.
3. Folienbeutel (1) nach einem der vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnung der Sollbruchstelle (2) kleiner als die Hälfte, ein Drittel oder ein
Viertel der Ausdehnung der Außenwandseite (10) ist, auf der sich die Sollbruchstelle
(2) befindet.
4. Folienbeutel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienbeutel eine rechteckige Form hat und/oder mindestens an einer Seite eine
Schweißnaht aufweist, wobei die Schweißnaht / Schweißnähte Drücke aushalten, die über
den zum Öffnen der Sollbruchstelle führenden Druckbereich liegen.
5. Folienbeutel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle eine Abdeckung (15) gegen Verschmutzung aufweist, wobei die Abdeckung
beispielsweise mittels Klebstoff fixiert ist und beispielsweise eine Abdeckzunge (16)
aufweist, mit der die Abdeckung manuell oder maschinell entfernt werden kann.
6. Folienbeutel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (2) mittels Lichteinwirkung hergestellt ist.
7. Folienbeutel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Sollbruchstelle (2) in der Außenwand (10) des Folienbeutels nicht tiefer
als bis zur Barriereschicht (9) reicht.
8. Folienbeutel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienbeutel in der Abmessung der Höhe kleiner ist als in der Länge und Breite.
9. Folienbeutel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienbeutel eine Positionserkennungsmarke aufweist.
10. Folienbeutel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sollbruchstelle (2) bei Druckeinwirkung vor dem Aufreißen/Öffnen nach außen
wölbt und eine Ausbuchtung formt.
11. Verfahren zum weitgehend rückstandslosen Entleeren eines Folienbeutels (1) aus einem
der vorherigen Ansprüchen, welches beinhaltet, dass der Folienbeutel in einer Entleerungskammer
(24), welche vorzugsweise in ihrer geometrischen Abmessung bezüglich Entleerungskammerbreite
und Entleerungskammerlänge mit Folienbeutelbreite und Folienbeutelhöhe angepasst ist,
eingelegt wird, und mittels einer Pressvorrichtung Druck auf den Folienbeutels ausübt,
so dass eine Ausbuchtung (30) entsteht, die bei Überdehnung der Folienbeutelwand (7)
auf Seite der Sollbruchstelle, die Sollbruchstelle (2) öffnet, beispielsweise in deren
Mitte, und der Folienbeutel weitgehend rückstandslos entleert wird, wobei die Pressvorrichtung
(18) zum Ausüben des Drucks auf den Folienbeutel vorzugsweise mit einer vordefinierten
Geschwindigkeit bewegt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem durch ein auf der Unterseite der Pressvorrichtung
(18) angebrachtes Kissen (21), welches sich beim Druckbeaufschlagen komprimiert, ein
gleichmäßiger Druck auf die Oberfläche des Folienbeutels (1) erzeugt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem sich das Kissen (21) beim Druckbeaufschlagen auf
den entleerten Folienbeutel auf dem Boden (27) der Entleerungskammer (24) komprimiert,
wobei das Kissen (21) in die Auslassöffnung (36) der Entleerungskammer gepresst wird,
und die Restmenge des Folienbeutelinhalts durch die Ausbuchtung der Folienbeutelwand
(30) aus der Sollbruchstelle aus dem Folienbeutel presst und den Folienbeutel nahezu
komplett entleert.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11-13, bei dem eine Luftblase (34) im Folienbeutel
(1) in der Entleerungsposition am obersten Punkt oder Bereich der Beutelhöhe steht
und beim Entleeren den Rest des Folienbeutelinhalts aus dem Folienbeutel ausspült.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11-14, bei dem der Folienbeutel (1) in eine / über
einer Produktkammer (32) entleert wird und die Produktkammer nach Entleerung des Folienbeutels
(1) ausgespült wird, beispielsweise durch Ausmischwasser, welches still oder mit CO2
versetzt sein kann.
16. Vorrichtung zum Entleeren eines produktbefüllten Folienbeutels (1), beispielsweise
nach Anspruch 1, beinhaltend, eine Entleerungskammer (24) mit wenigstens einer Auslassöffnung
(36), und wenigstens eine Pressvorrichtung (18), dadurch gekennzeichnet, dass die Pressvorrichtung (18) mit einer vordefinierten Geschwindigkeit bewegt werden
kann und so vorkonfiguriert ist, dass eine Druckbeaufschlagung erreicht werden kann,
die zum Öffnen des Sollbruchstelle des Folienbeutels (1) und zur Entleerung des befüllten
Folienbeutels führen kann.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressvorrichtung (1) so konfiguriert ist , dass mit einer vordefinierten und/oder
stufenlos regulierbaren Geschwindigkeit bewegt werden kann, beispielsweise mit Geschwindigkeiten
von oder über 0.1, 0.5, 1.0, 2.0, 5.0, 10, 20 oder 40 mm pro Minute, und/oder so konfiguriert
ist, dass Druckänderungen von 0.0, bis 200 oder 500 kPa in 5 bis 30 s oder innerhalb
1 bis 100 s erreicht werden können, und/oder so konfiguriert, dass eine Druckbeaufschlagung
auf den Folienbeutel (1) größer als 50 kPa, 100 kPa, 200 kPa, 400 kPa oder 500 kPa
erreicht werden kann.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite der Pressvorrichtung einen Stempel mit einem komprimierbaren Kissen
(21), beispielsweise ein Elastomer oder Luftkissen aufweist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der umlaufende Abstand (26) der Pressvorrichtung zur Innenwand (25) der Entleerungskammer
(24) zwischen 0,01 mm und 20 mm, bevorzugt bei 1 mm liegt.