HINTERGRUND DER ERFINDUNG
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Standbodenbeutel zur Aufnahme einer fließfähigen
Zusammensetzung mit zwei Anschlüssen sowie ein Behältersystem für eine fließfähige
Zusammensetzung mit einem solchen Standbodenbeutel. Weiterhin betrifft die vorliegende
Erfindung eine Vorrichtung zum volumetrischen Dosieren einer fließfähigen Zusammensetzung
mit einem in einen Kreislauf integrierten erfindungsgemäßen Behältersystem sowie ein
Verfahren zum Mischen einer Farbformulierung.
STAND DER TECHNIK
[0002] Herkömmliche Dosiervorrichtungen für flüssige Medien weisen in der Regel wenigstens
einen Vorratsbehälter auf, der zur Entnahme des Mediums über mechanische oder elektrische
Pumpen angesteuert wird. Dabei handelt es sich in der Regel um offene Systeme, in
denen die Vorratsbehälter von außen befüllt werden. Die Behälter verfügen dazu beispielsweise
über abnehmbare Deckel. Besondere Anforderungen werden an Dosieranlagen für flüssige
Medien gestellt, die Feststoffteilchen enthalten oder bei denen potentiell die Möglichkeit
besteht, dass sich in ihnen Feststoffteilchen ausbilden. Dazu zählen z. B. Suspensionen,
d. h. Dispersionen von unlöslichen Feststoffteilchen in Flüssigkeiten, aber auch teilerstarrte
Schmelzen oder flüssige Medien mit Feststoffteilchen, die durch Auskristallisation
eines in der Flüssigkeit ursprünglich gelösten Feststoffs resultieren. Die Dosieranlagen
für solche Medien weisen z. B. Behälter auf, die ein mechanisches Rührwerk enthalten,
um ein Absetzen des Feststoffs zu mindern oder günstigstenfalls zu vermeiden. Mit
den an die Behälter angeschlossenen Pumpen werden die Medien in der gewünschten (d.
h. zu dosierenden) Menge in einen Vorlagebehälter (Dosiervorlage) gefördert und gegebenenfalls
gemeinsam mit anderen Medien zum gewünschten Produkt konfektioniert. Bei den meisten
herkömmlichen Anlagen erfolgt die Herstellung einer bestimmten Produktmischung sequenziell
aus Einzeldosen, das heißt jede der zur Erzeugung einer bestimmten Produktmischung
benötigten Einzelkomponenten wird nacheinander aus dem jeweiligen Behälter zudosiert.
Bei diesen Anlagen bilden der Vorratsbehälter und die Dosiervorrichtung baulich eine
Einheit.
[0003] Bisherige Dosiervorrichtungen weisen vielfältige Nachteile auf. So erlauben viele
konventionelle Dosiervorrichtungen meist keine simultane Dosierung der Einzelkomponenten.
Andere, simultandosierfähige Vorrichtungen sind offene Systeme, bei denen die Vorratsbehälter
von außen befüllt werden müssen. Bei offenen Systemen besteht die Gefahr, dass die
Medien in den Behältern eindicken, da Flüssigkeit verdunsten kann. Der nicht eindeutig
zu quantifizierende Flüssigkeitsverlust wird bei der Dosierung nicht berücksichtigt.
Dies führt aufgrund des mit der Zeit zunehmenden Feststoffgehaltes des Mediums dazu,
dass die Produkte bei gleicher Dosierung unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen.
Im ungünstigsten Fall werden die Medien so eingedickt, dass eine Pumpenförderung nicht
mehr möglich ist und/oder die Rührwerksmechanik blockiert oder zerstört wird. Dies
kann dazu führen, dass die gesamte betroffene Dosiereinheit (Behälter mit Rühreinrichtung,
Leitungen, Pumpe) ausgetauscht werden muss.
[0004] Der Einsatz von Vorratsbehältern, die direkt mit dem flüssigen Medium befüllt werden,
weist weitere Nachteile auf. So kommt es häufig vor, dass bei der Befüllung das Dosiergut
neben die Behälter geschüttet wird, die Komponenten in die falschen Behälter gefüllt
werden oder die Behälter beim Befüllen überlaufen. Auch in solchen Fällen muss das
Behälter-System aufwändig gereinigt oder sogar ersetzt werden.
[0005] Weitere Nachteile herkömmlicher Dosiervorrichtungen ergeben sich daraus, dass die
Medien in den Dosierventilen häufig eintrocknen und/oder diese verstopfen. Die Dosierventile
funktionieren dann nicht zuverlässig, müssen aufwändig gereinigt und zudem häufig
ersetzt werden.
[0006] Die
EP 2067716 beschreibt ein Behältersystem, das einen formstabilen Behälter und einen in dem Behälter
angeordneten flexiblen Beutel mit zwei Anschlüssen aufweist. Das beschriebene Behältersystem
eignet sich zur Verwendung in einem geschlossenen Kreislauf, in dem ein flüssiges
Medium insbesondere ein zum Absetzen neigendes Medium durch Zirkulation ohne Einsatz
eines Rührwerks homogenisiert werden kann.
[0007] Insbesondere das rechtzeitige Auswechseln der Farbbeutel hat sich in den bekannten
Vorrichtungen und Verfahren als aufwändig erwiesen. Im Beutel verbliebene Restmengen
gehen üblicherweise verloren oder müssen umgepumpt werden.
[0008] Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass sich ein Behältersystem, das einen Standbodenbeutel
mit zwei übereinander angeordneten Anschlüssen aufweist, besonders vorteilhaft für
einen Einsatz in einer Dosiervorrichtung für absetzgefährdete flüssige Medien eignet.
Das Behältersystem ist so konstruiert, dass durch Zirkulation der flüssigen Medien
die Anreicherung, Phasentrennung, Sedimentation, Kristallisation und das Eintrocknen
der zum Absetzen neigenden Medien nahezu ausgeschlossen ist. Auf den Einsatz eines
Rührwerks kann dabei verzichtet werden.
[0009] Außerdem wurde gefunden, dass durch die Verwendung eines Standbodenbeutels sowie
gegebenenfalls durch die Integration eines Pufferbehälters und/oder eines Unterdruckschalters
in den Dosierkreislauf die Restentleerung der Beutel bei gleichzeitiger korrekter
Fertigstellung von Farbtonzubereitungen verbessert werden kann. Die Restentleerung
der verwendeten Standbodenbeutel kann bis hin zur fast vollständigen Entleerung der
Beutel erfolgen, so dass in den Beuteln keine ungenutzten Restmengen verbleiben.
[0010] Bei der Verwendung von Systemen, bei denen die Vorratsbehälter von außen befüllt
werden, besteht außerdem die Gefahr, die flüssigen Medien durch unerwünschte Stoffanteile
zu verunreinigen oder durch Mikroorganismen und/oder andere schädliche Substanzen
zu kontaminieren.
[0011] Überraschenderweise wurde gefunden, dass sich die Materialien für die Beutel so wählen
lassen, dass eine Sterilisation des Beutelinhalts, beispielsweise durch Bestrahlung,
möglich ist.
[0012] Der erfindungsgemäße Standbodenbeutel bzw. das erfindungsgemäße Behältersystem ermöglichen
in vorteilhafter Weise die Homogenisierung absetzgefährdeter Fluide bei gleichzeitiger
maximaler Restentleerung auch unter sterilen Bedingungen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
[0013] Ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Standbodenbeutel zur Aufnahme
einer fließfähigen Zusammensetzung mit einem ersten Anschluss in seinem unteren Bereich
und einem zweiten Anschluss, der zumindest bei vollständiger Befüllung des Standbodenbeutels
oberhalb des ersten Anschlusses angeordnet ist.
[0014] Die Anschlüsse des Standbodenbeutels sind vorzugsweise ausgewählt unter Dreh-, Steck-,
Klemm-, Schraub-Verbindungen und Kombinationen davon.
[0015] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Behältersystem für eine
fließfähige Zusammensetzung mit einem erfindungsgemäßen Standbodenbeutel in einer
Aufnahmevorrichtung, einer Fördereinrichtung, einer Entnahmeleitung vom ersten Anschluss
des Standbodenbeutels, und einer Zuführleitung zum zweiten Anschluss des Standbodenbeutels.
Dabei weist die Aufnahmevorrichtung vorzugsweise eine Aussparung auf, die mit dem
ersten Anschluss des Standbodenbeutels korrespondiert.
[0016] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum volumetrischen
Dosieren einer fließfähigen Zusammensetzung mit einem in einen Kreislauf integrierten
erfindungsgemäßen Behältersystem und einer von dem Kreislauf abgehenden Dosierstrecke.
[0017] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen
einer Farbformulierung, umfassend die folgenden Schritte:
- Wählen eines Farbmusters,
- Dosieren von Farbstoffzusammensetzungen aus einem Standbodenbeutel oder aus mehreren
Standbodenbeuteln, mit einem ersten Anschluss im unteren Bereich und einem zweiten
Anschluss, der zumindest bei vollständiger Befüllung des Standbodenbeutels oberhalb
des ersten Anschlusses angeordnet ist, über zwei oder mehr Vorrichtungen zum volumetrischen
Dosieren, wobei die Vorrichtungen zum volumetrischen Dosieren einen Kreislauf für
die fließfähige Zusammensetzung mit einem in den Kreislauf integrierten Behältersystem
und eine von dem Kreislauf abgehende Dosierstrecke umfassen, und wobei das Behältersystem
- eine Aufnahmevorrichtung mit dem darin angeordneten Standbodenbeutel,
- eine Fördereinrichtung,
- eine Entnahmeleitung vom ersten Anschluss des Standbodenbeutels,
- eine Zuführleitung zum zweiten Anschluss des Standbodenbeutels, umfasst, und wobei
das Dosieren in einen geeigneten Behälter entsprechend dem gewählten Farbmuster erfolgt,
und
- anschließendes Konfektionieren der dosierten Farbstoffzusammensetzungen in dem Behälter
zu der gewünschten Farbformulierung.
[0018] Die Erfindung ist speziell geeignet für absetzgefährdete fließfähige Zusammensetzungen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[0019] Der erfindungsgemäße Standbodenbeutel zur Aufnahme einer fließfähigen Zusammensetzung
weist einen ersten Anschluss in seinem unteren Bereich und einen zweiten Anschluss,
der zumindest bei vollständiger Befüllung des Standbodenbeutels oberhalb des ersten
Anschlusses angeordnet ist, auf. Dabei sind die Anschlüsse unabhängig voneinander
ausgewählt unter Dreh-, Steck-, Klemm-, Schraub-Verbindungen und beliebigen Kombinationen
daraus.
[0020] Unter Standbodenbeuteln im Sinne der vorliegenden Erfindung werden kommerziell unter
dieser Bezeichnung erhältliche Beutel verstanden. Der Begriff Standbodenbeutel (auch
als "Stand-Up Pouch" oder kurz SUP bekannt) bezeichnet einen selbstständig stehenden
Beutel für den Transport und/oder die Lagerung flüssiger und rieselfähiger Stoffe.
Da diese Beutel ohne Hilfsmittel, beispielsweise in Verkaufsregalen, stehen können,
haben sie sich inzwischen als Alternative zu Bag-in-Box-Verpackungssystemen etabliert.
Kommerziell erhältliche Standbodenbeutel weisen oft zusätzliche anwendungsfreundliche
Merkmale wie Verschlüsse ("zipper reclosure"), Ventile, Aufreißlaschen ("tear notches")
etc. auf. Übliche Standbodenbeutel können einen Blockboden ("plough bottom") oder
einen eingesetzten Boden aufweisen. Der Blockboden wird aus einem gefalteten Stück
gefertigt und in das Beutelprofil eingesiegelt. Standbodenbeutel mit einem eingesetzten
Boden verfügen über eine Bodenkrempe, die den Körperschwerpunkt bildet und einen sicheren
Stand des Beutels ermöglicht. Erfindungsgemäß werden bevorzugt Standbodenbeutel mit
eingesetztem Boden verwendet.
[0021] Der erfindungsgemäße Beutel kann ein- oder mehrlagig ausgeführt sein. Die einzelnen
Lagen können aus gleichen oder unterschiedlichen Materialien gefertigt sein. Der erfindungsgemäße
Beutel ist bevorzugt aus Folie gefertigt. Als Material für die Folien werden bevorzugt
Kunststoffe, Verbundstoffe, wie beispielsweise Metallverbundstoffe, eingesetzt. Für
den jeweiligen Verwendungszweck geeignete Materialien sind dem Fachmann hinreichend
bekannt.
[0022] Unter einer fließfähigen Zusammensetzung wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung
ganz allgemein ein fließfähiges Medium verstanden, das wenigstens eine flüssige Phase
oder wenigstens eine teilchenförmige Phase oder eine Kombination aus wenigstens einer
flüssigen und wenigstens einer teilchenförmigen Phase aufweist. Bevorzugt weist die
fließfähige Zusammensetzung wenigstens eine flüssige Phase auf. Speziell handelt es
sich bei der fließfähigen Zusammensetzung um eine ein- oder mehrphasige Flüssigkeit.
Beispiele für fließfähige Zusammensetzungen sind Lösungen, Emulsionen (zwei- und mehrphasige
Flüssigkeiten), Suspensionen, Dispersionen und andere flüssige Medien. Eine fließfähige
Zusammensetzung kann Feststoffteilchen enthalten oder es kann potentiell die Möglichkeit
bestehen, dass sich in ihr Feststoffteilchen ausbilden. Dazu zählen z. B. Suspensionen,
d. h. Dispersionen von unlöslichen Feststoffteilchen in Flüssigkeiten, aber auch teilerstarrte
Schmelzen oder flüssige Medien mit Feststoffteilchen, die aus dem Auskristallisieren
eines in der Flüssigkeit ursprünglich gelösten Feststoffs resultieren. Bei der fließfähigen
Zusammensetzung kann es sich auch um ein Gemisch aus feinteiligen Feststoffen, wie
beispielsweise Pulver oder Granulat, handeln. Die fließfähige Zusammensetzung kann
absetzgefährdet sein, d. h. zur Ausbildung eines festen Bodensatzes neigen. Insbesondere
kann es sich bei der fließfähigen Zusammensetzung um eine Farbstoffzusammensetzung
handeln. Die Viskositäten fließfähiger Zusammensetzungen können in einem weiten Bereich
variieren, der von leichtflüssig bis zähflüssig/pastös reicht.
[0023] Bei den Anschlüssen kann es sich um übliche, dem Fachmann bekannte und kommerziell
erhältliche Anschlüsse handeln. Dazu zählen z. B. Hähne, wie beispielsweise Zapfhähne,
Deckel, wie beispielsweise IBC-Verschlüsse, Schläuche, Kupplungen oder sonstige Konnektierungen.
[0024] Bevorzugt sind die Anschlüsse unabhängig voneinander ausgewählt unter Hähnen, Deckeln,
insbesondere IBC-Verschlüssen, Schläuchen, ein- oder beidseitig sperrenden Kupplungen
und Kombinationen daraus.
[0025] Die Anschlüsse können durch dem Fachmann bekannte technische Methoden wie beispielsweise
Schweißen, Verkleben, Vulkanisieren, etc. dauerhaft dichtend mit dem Material des
Standbodenbeutels verbunden werden.
[0026] In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Standbodenbeutels sind
der erste Anschluss zur Entnahme und der zweite Anschluss zur Zuführung einer fließfähigen
Zusammensetzung vorgesehen.
[0027] In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Standbodenbeutels
sind der erste und der zweite Anschluss bei vollständiger Befüllung des Beutels im
Wesentlichen senkrecht übereinander angeordnet.
[0028] Im Wesentlichen senkrecht übereinander angeordnet soll im Rahmen der vorliegenden
Erfindung bedeuten, dass die Projektion der geraden Verbindungslinie der Mittelpunkte
mit einer geringen Abweichung, beispielsweise von weniger als 10°, bevorzugt von weniger
als 5°, insbesondere von nicht mehr als 2°, orthogonal auf den Niveauflächen des Erdschwerefeldes
in Richtung der Resultierenden aus der Gravitation der Erde steht. Im Wesentlichen
senkrecht übereinander angeordnet soll daher - bezogen auf den flach zusammengelegten
Standbodenbeutel - bedeuten, dass die Gerade durch die Mittelpunkte der Anschlüsse
mit einer geringen Abweichung, beispielsweise von weniger als 10°, bevorzugt von weniger
als 5°, insbesondere von nicht mehr als 2°, eine Normale der Standfläche des Standbodenbeutels
ist.
[0029] In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Standbodenbeutels liegt
der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss im Bereich von 10 % bis
99 %, bevorzugt im Bereich von 30 % bis 97 %, besonders bevorzugt im Bereich von 50
% bis 95 % der maximal möglichen Füllhöhe des Beutels. Der Abstand der Anschlüsse
wird hierbei als Länge der gradlinigen Verbindungslinie der beiden Mittelpunkte bestimmt.
Unter der maximal möglichen Füllhöhe des Beutels wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung
die Füllhöhe des aufrecht stehenden Beutels bei maximal möglicher Befüllung mit Wasser
oder einer Lösung mit rheologisch ähnlichem Verhalten verstanden. Die Anschlüsse sind
speziell so angeordnet, dass in jedem Füllzustand des Beutels eine Durchmischung des
Beutelinhalts durch ein Umwälzen des Mediums, z. B. im Kreislauf einer Dosiervorrichtung,
erreicht wird.
[0030] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Standbodenbeutels
weist mindestens der erste Anschluss eine Ventilfunktion auf.
[0031] Um ein kontrolliertes Entnehmen der fließfähigen Zusammensetzung aus dem Standbodenbeutel
zu ermöglichen, verfügt der erste Anschluss zur Entnahme vorteilhafterweise über eine
Ventilfunktion. Insbesondere wird der erste Anschluss als so genannte ein- oder beidseitig
sperrende Kupplung ausgestaltet.
[0032] In einer speziellen Ausgestaltung sind sowohl der erste (Entnahme-) als auch der
zweite (Zuführ-) Anschluss als so genannte ein- oder beidseitig sperrende Kupplung
ausgestaltet.
[0033] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Standbodenbeutels weist
die fließfähige Zusammensetzung wenigstens eines der folgenden Merkmale auf:
- bei der fließfähigen Zusammensetzung handelt es sich um eine absetzgefährdete fließfähige
Zusammensetzung,
- die fließfähige Zusammensetzung zeigt thixotropes Verhalten,
- bei der fließfähigen Zusammensetzung handelt es sich um eine Dispersion oder Suspension
mit einem Äquivalentdurchmesser der Feststoffpartikeln im Bereich von 1 nm bis 100
µm,
- bei der fließfähigen Zusammensetzung handelt es sich um eine Farbdispersion,
- die fließfähige Zusammensetzung weist eine Viskosität bei Raumtemperatur im Bereich
von 0,1 mPa·s bis 107 mPa·s, bevorzugt im Bereich von 1 mPa·s bis 105 mPa·s, besonders bevorzugt im Bereich von 10 mPa·s bis 103 mPa·s auf.
[0034] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Standbodenbeutels
weist die fließfähige Zusammensetzung thixotropes Verhalten und/oder eine Viskosität
bei Raumtemperatur im Bereich von 10 mPa·s bis 10
3 mPa·s auf.
[0035] Eine gebräuchliche Methode zur Bestimmung der Viskosität für ein absetzgefährdetes
Fluid ist z. B. die Bestimmung mittels Rotationsviskosimeter entsprechend DIN 53 019.
[0036] In einer ebenfalls besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Standbodenbeutels
ist dieser kollabierbar.
[0037] Unter einem kollabierbaren Beutel wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Beutel
verstanden, der auch ohne Be- oder Entlüftung zusammengedrückt, gepresst, zusammengelegt,
gefaltet, zusammengeklappt oder auf andere Weise kompaktiert werden kann. Dabei sollen
die Innenwände vorzugsweise nicht verkleben und/oder die Wandung soll nicht beschädigt
werden.
[0038] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Siegelung auf der Innenseite des Beutels
so ausgeführt, dass Totvolumina, insbesondere durch den Faltenwurf des Beutels, auf
ein möglichst geringes Maß reduziert sind. Dabei ist insbesondere der Bodenbereich
so ausgestaltet, dass sich ein möglichst geringer Sedimentraum bildet.
[0039] Erfindungsgemäße Standbodenbeutel können z. B. für Chemikalien, Futtermittel, Lebensmittel,
Kosmetika, Pharmazeutika und Farbmischungen eingesetzt werden.
[0040] Insbesondere enthält der erfindungsgemäße Standbodenbeutel eine absetzgefährdete
fließfähige Zusammensetzung.
[0041] Unter absetzgefährdeten fließfähigen Zusammensetzungen werden im Rahmen der vorliegenden
Erfindung fließfähige Gemische und Flüssigkeiten verstanden, wie beispielsweise Lösungen,
Emulsionen (zwei- und mehrphasige Flüssigkeiten) und flüssige Medien, die Feststoffteilchen
enthalten oder bei denen potentiell die Möglichkeit besteht, dass sich in ihnen Feststoffteilchen
ausbilden. Dazu zählen insbesondere Suspensionen bzw. Dispersionen von unlöslichen
Feststoffteilchen in Flüssigkeiten, aber auch teilerstarrte Schmelzen oder flüssige
Medien mit Feststoffteilchen, die aus dem Auskristallisieren eines in der Flüssigkeit
ursprünglich gelösten Feststoffs resultieren. Insbesondere handelt es sich bei der
absetzgefährdeten fließfähigen Zusammensetzung um eine Farbstoffzusammensetzung. Die
Viskosität der absetzgefährdeten fließfähigen Zusammensetzungen kann dabei in einem
weiten Bereich variieren, der von leichtflüssig bis zähflüssig/pastös reicht.
[0042] Das erfindungsgemäße Behältersystem für eine fließfähige Zusammensetzung umfasst:
- eine Aufnahmevorrichtung,
- einen in der Aufnahmevorrichtung angeordneten erfindungsgemäßen Standbodenbeutel,
- eine Fördereinrichtung,
- eine Entnahmeleitung vom ersten Anschluss des Standbodenbeutels, und
- eine Zuführleitung zum zweiten Anschluss des Standbodenbeutels.
[0043] Dabei weist die Aufnahmevorrichtung eine Aussparung auf, die mit dem ersten Anschluss
des Standbodenbeutels korrespondiert.
[0044] Bevorzugt ist die fließfähige Zusammensetzung absetzgefährdet. Insbesondere handelt
es sich bei der fließfähigen Zusammensetzung um eine Farbstoffzusammensetzung.
[0045] In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Behältersystems ist wenigstens
der erste (untere) Anschluss des Beutels durch die korrespondierende Öffnung des Behälters
geführt. In diesem Zusammenhang wird unter einer korrespondierenden Öffnung die Öffnung
verstanden, die in ihrer Funktion dem entsprechenden Anschluss des Beutels entspricht,
beispielsweise für die Zuführung in das Behältersystem oder für die Entnahme aus dem
Behältersystem, insbesondere für die Entnahme aus dem Behältersystem.
[0046] In einer geeigneten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Behältersystems ist wenigstens
der erste (untere) Anschluss des Beutels mit der korrespondierenden Öffnung des Behälters
verbunden. Unter verbunden im Sinne der vorliegenden Erfindung wird verstanden, dass
eine Verbindung besteht, die den Durchgang eines in dem Behältersystem befindlichen
Mediums erlaubt. In der Regel handelt es sich hierbei um eine Leitung.
[0047] In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Behältersystems ist der
zweite Anschluss des Standbodenbeutels unabhängig von der Befüllung des Standbodenbeutels
oberhalb des ersten Anschlusses angeordnet.
[0048] In einer bevorzugten Ausgestaltung sind der (erste) Entnahme- und der (zweite) Zuführanschluss
als so genannte ein- oder beidseitig sperrende Kupplungen ausgestaltet, um ein behältersystem-
oder anlagenseitiges Austreten der Flüssigmedien beim Trennungs- oder Wechselvorgang
zu vermeiden.
[0049] Durch die Aufnahmevorrichtung soll der Standbodenbeutel fixiert werden. Insbesondere
wird der Standbodenbeutel so in der Aufnahmevorrichtung fixiert, dass der zweite Anschluss
des Beutels unabhängig vom Grad der Befüllung des Beutels oberhalb der Entnahmeöffnung
des Behälters positioniert ist.
[0050] In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Behältersystems weist
die Aufnahmevorrichtung eine im Wesentlichen quaderförmige äußere Grundform auf. Die
Entnahmeöffnung ist insbesondere an einer Stirnseite der Aufnahmevorrichtung angeordnet.
Der Boden der Aufnahmevorrichtung kann in Richtung der Stirnseite der Entnahmeöffnung
hin geneigt sein.
[0051] In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Aufnahmevorrichtung eine im Wesentlichen
rechteckige Grundplatte und eine vordere Stirnwand mit der Entnahmeöffnung. Die Aufnahmevorrichtung
kann außerdem eine gegenüber der vorderen Stirnwand angeordnete Rückwand und/oder
eine oder zwei Seitenwände aufweisen. Alternativ oder ergänzend kann die Aufnahmevorrichtung
auch eine Deckenplatte aufweisen.
[0052] In einer geeigneten Ausgestaltung handelt es sich bei der Aufnahmevorrichtung um
einen umgebenden formstabilen Behälter, wie er beispielsweise in der
EP 2067716 beschrieben wird.
[0053] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Standbodenbeutel nicht vollständig von
der Aufnahmevorrichtung umgeben.
[0054] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Behältersystems
weist die Aufnahmevorrichtung in ihrem unteren Bereich eine Entnahmeöffnung auf, die
mit dem ersten Anschluss des Beutels gekoppelt ist.
[0055] Insbesondere sind die Entnahmeöffnung und die Zuführöffnung an derselben Stirnseite
der Aufnahmevorrichtung angeordnet. Diese Ausgestaltung erweist sich als besonders
vorteilhaft, wenn mehrere Behälter gestapelt werden, insbesondere bei einer modularen
Bauweise.
[0056] In einer geeigneten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Behältersystems weist die
Aufnahmevorrichtung eine im unteren Bereich des Behälters angeordnete Entnahmeöffnung,
eine Verbindung von der Entnahmeöffnung zu einem ersten Anschluss im Beutel, gegebenenfalls
eine Zuführöffnung sowie gegebenenfalls eine Verbindung von der Zuführöffnung zu dem
zweiten Anschluss des Beutels auf.
[0057] Alternativ zu einer Verbindung von der Entnahmeöffnung zum ersten Anschluss kann
der erste Anschluss des Beutels auch durch die Entnahmeöffnung der Aufnahmevorrichtung
geführt sein. Ebenfalls alternativ zu einer Verbindung von der Zuführöffnung zum zweiten
Anschluss kann der zweite Anschluss durch die Zuführöffnung geführt sein.
[0058] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Behältersystem
eine Verbindungsleitung von der Zuführöffnung des Behälters zum zweiten Anschluss
des Beutels auf, die ganz oder teilweise flexibel ausgeführt ist. Der flexible Teil
der Verbindungsleitung ist vorzugsweise aus einem geeigneten Kunststoff, wie beispielsweise
aus Polyethylen, Polypropylen, Polyurethan, Poly(ethylen)terephthalat, Weich-PVC oder
Silikon, gefertigt. Der flexible Teil der Verbindungsleitung kann auch durch einen
Gewebeschlauch gebildet werden.
[0059] Gemäß einer speziellen Ausgestaltung wird die flexible Verbindungsleitung von einer
geeigneten Haltevorrichtung im rückwärtigen Teil der Aufnahmevorrichtung und damit
hinter dem Beutel fixiert.
[0060] Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist die Verbindungsleitung im Inneren der
Aufnahmevorrichtung bis in ihren oberen Teil starr und von dort bis zum zweiten Anschluss
des Beutels flexibel ausgestaltet.
[0061] Eine geeignete Ausführungsform des erfindungsgemäßen Behältersystems umfasst wenigstens
einen Unterdrucksensor und/oder einen Pufferbehälter. Durch die zusätzliche Verwendung
eines Unterdrucksensors und/oder Pufferbehälters lässt sich die Restentleerung des
erfindungsgemäß verwendeten Beutels optimieren.
[0062] Ist im Beutel beispielsweise nur noch eine geringere Menge als die zur Herstellung
eines gewählten Farbtons benötigte Menge verfügbar, muss der Beutel vor Fertigstellung
des gewählten Farbtons gewechselt werden. Nach üblichen Verfahren geht die noch im
Beutel verbliebene Restmenge verloren oder sie muss in den ausgetauschten Behälter
umgepumpt werden. Um diese aufwändige Prozedur zu vermeiden, wird ein Unterdruckschalter
oder ein Pufferbehälter, gegebenenfalls in Kombination, in den Kreislauf der Dosiervorrichtung
integriert.
[0063] In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Behältersystem
zusätzlich einen Unterdrucksensor in der Zuführ- und/oder Entnahmeleitung.
[0064] Ein Unterdrucksensor registriert, wenn der Druck unter einen spezifischen Wert unterhalb
des Normaldruckes abfällt. Ein Abfallen des Druckes in der Leitung auf diesen Wert
oder darunter zeigt an, dass in den bzw. aus dem Beutel keine Flüssigkeit mehr gefördert
wird. Die Fördereinrichtung kann auf dieses Signal hin von Hand oder automatisch abgeschaltet
werden. Anschließend kann der Standbodenbeutel diskonnektiert und gegebenenfalls aufgefüllt
oder ersetzt werden.
[0065] Insbesondere ist der Unterdrucksensor in der Entnahmeleitung angeordnet.
[0066] In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Behältersystem
zusätzlich einen Pufferbehälter in der Zuführ- und/oder Entnahmeleitung.
[0067] In den Pufferbehälter kann die in einem Standbodenbeutel verbliebene Restmenge in
einfacher Weise umgefüllt werden oder gegebenenfalls für eine weitere Verwendung zwischengelagert
werden. Die Restmenge kann alternativ auch fachgerecht entsorgt werden.
[0068] Als Material für den Pufferbehälter können z. B. Kunststoffe, wie beispielsweise
Polyethylen, Polypropylen, Polyurethan, Poly(ethylen)terephthalat, Weich-PVC oder
Silikon, Metall, Keramik, Glas, Papier, Verbundmaterialien oder geeignete Kombinationen
davon eingesetzt werden. Bei der Verwendung von starren Materialien kann vorzugsweise
ein Druckausgleichssystem installiert werden.
[0069] Insbesondere ist der Pufferbehälter in der Zuführleitung angeordnet.
[0070] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Behältersystems
können die Zuführleitung und die Entnahmeleitung zu einem Kreislauf für die fließfähige
Zusammensetzung verbunden werden.
[0071] Das beschriebene Behältersystem kommt vorteilhafterweise ohne zusätzliche mechanische
Rührvorrichtung aus, wenn die Durchmischung über einen Kreislauf erfolgt, der durch
das Verbinden der Zuführleitung und der Entnahmeleitung geschlossen wird. Die fließfähige
Zusammensetzung kann so in Intervallen oder kontinuierlich umgewälzt werden, so dass
eine Entmischung oder ein Absetzen von Feststoffen vermieden oder zumindest stark
vermindert werden. Das Behältersystem kann als Ein- oder Mehrweg-Wechselsystem ausgeführt
werden.
[0072] In einer geeigneten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Behältersystems weist die
Aufnahmevorrichtung eine weitere Aussparung auf, die mit dem zweiten Anschluss des
Standbodenbeutels korrespondiert.
[0073] In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Behältersystems handelt
es sich bei der Fördereinrichtung um eine Dosierpumpe, bevorzugt um eine Kolbenpumpe,
insbesondere um eine Schwingkolbenpumpe.
[0074] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum volumetrischen Dosieren einer fließfähigen Zusammensetzung
umfasst einen Kreislauf für die fließfähige Zusammensetzung mit einem in einen Kreislauf
integrierten erfindungsgemäßen Behältersystem und eine von dem Kreislauf abgehende
Dosierstrecke.
[0075] Bei dem erfindungsgemäß verwendeten Behältersystem handelt es sich um eine im Wesentlichen
geschlossene Einheit, die bereits befüllt in den Kreislauf eingesetzt werden kann.
Das Behältersystem kommt vorteilhafterweise ohne zusätzliche mechanische Rührvorrichtung
aus, da die Durchmischung über den Kreislauf erfolgt. Da das Behältersystem in ein
im Wesentlichen geschlossenes System integriert ist, kann die fließfähige Zusammensetzung
in Intervallen oder kontinuierlich umgewälzt werden. So kann eine Entmischung oder
ein Absetzen von Feststoffen vermieden oder zumindest stark vermindert werden. Das
Behältersystem kann als Ein- oder Mehrweg-Wechselsystem konstruiert sein. Es kann
modular an den Kreislauf angeschlossen werden. So ist die Befüllung der Vorrichtung
mit dem zu dosierenden flüssigen Medium vergleichbar einfach und sauber möglich.
[0076] Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Behältersystems in der Vorrichtung wird
der verwendete Standbodenbeutel nahezu restentleert. Unter nahezu restentleert wird
dabei verstanden, dass der entleerte Beutel höchstens noch 5 Gew.-%, bevorzugt höchstens
3 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der maximalen
Füllmenge, enthält. Dabei falten oder legen sich die innen liegenden Rohr- oder Schlauchteile,
sofern vorhanden, zusammen mit dem Standbodenbeutel auf ein geringstmögliches Maß
zusammen. Nach der Entleerung des Beutelinhaltes, optional über eine außerhalb des
Behältersystems befindliche Kupplung, kann das Behältersystem aus dem Kreislauf entfernt
werden. Behälter und Beutel können entweder getrennt oder gemeinsam entsorgt oder
einer Wiederverwendung zugeführt werden.
[0077] Die Leitungen des Kreislaufs und der Dosierstrecke werden aus einem für das entsprechende
Medium geeigneten, d. h. inerten Material gefertigt. Sie sind vorzugsweise flexibel
und leicht auszutauschen. Geeignete Materialien sind z. B. kommerziell erhältliche
Kunststoffschläuche, z. B. aus Polyethylen (PE), Polypropylen(PP) oder Polyurethan
(PU), Poly(ethylen)terephthalat, Weich-PVC oder Silikon.
[0078] Insbesondere umfasst die Dosierstrecke wenigstens ein Ventil. Bei diesem Ventil handelt
es sich bevorzugt um ein steuerbares Dosierventil.
[0079] In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die
Dosierstrecke wenigstens eine Fördereinrichtung. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung
wird die Dosierstrecke als Hochdruckdosierung, beispielsweise mit der in der
EP 2067716 beschriebenen Split-Dosierung, betrieben.
[0080] In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die zu
dosierende Menge der fließfähigen Zusammensetzung über die Zeit, die ein Ventil geöffnet
und/oder eine Fördereinrichtung eingeschaltet ist, steuerbar.
[0081] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird die Menge der fließfähigen Zusammensetzung mittels einer Kolbenpumpe, vorzugsweise
einer Schwingkolbenpumpe, dosiert.
[0082] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Dosierstrecke eine Entnahmevorrichtung.
[0083] Bei einer solchen Entnahmevorrichtung kann es sich um einen Hahn, ein Ventil, einen
Dispenser, ein Reduzierstück, ein Übergangsstück, wie beispielsweise eine Tülle, eine
Olive etc., einen Adapter, eine Kupplung, ein Mehrweg-Fitting, wie beispielsweise
ein Y- oder ein T-Stück, einen Verteiler, sonstige Fittings, wie beispielsweise ein
Winkelstück, oder um eine beliebige andere, für den Anwendungsfall geeignete Entnahmevorrichtung
handeln. Im Speziellen wird ein Mehrweg-Fitting, insbesondere ein Y- oder ein T-Stück,
oder ein im Folgenden beschriebenes Dosierventil als Entnahmevorrichtung verwendet,
um alternativ oder zusätzlich zu dem zu dosierenden flüssigen Medium ein zweites flüssiges
Medium dosieren zu können.
[0084] In einer geeigneten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthält die
Entnahmevorrichtung ein selbstschließendes Ventil (Dosierventil). Ein besonders geeignetes
selbstschließendes Ventil ist beispielsweise in der
EP 2067716 beschrieben.
[0085] Das Ventil wird durch das zu dosierende flüssige Medium geöffnet, wenn der Druck
des anstehenden, zu dosierenden Mediums hoch genug ist, um die Federkraft des Federkolbens
zu überwinden. Damit dient das zu dosierende flüssige Medium gleichzeitig als eine
Art von Hydraulikflüssigkeit.
[0086] Bei dem in der
EP 2067716 beschriebenen Dosierventil übernimmt das Dosiermedium gleichzeitig die Funktion der
Hydraulikflüssigkeit und des Dichtmittels. Darüber hinaus kann man es über einen zweiten
Zugang, insbesondere ein zweites Fitting, spülen. Ein weiterer Vorzug ist, dass das
Dosiermedium gegen Luftkontakt direkt an der Düsenöffnung abgedichtet ist. Ein Eintrocknen
der Düse wird damit sehr wirksam vermieden. Selbst wenn Partikel die Düsenöffnung
verstopfen sollten, stößt die Verschlussnadel durch die Kraft des Federkolbens beim
Verschließen durch die Düsenöffnung. Dadurch wird die Düsenöffnung stets auf mechanischem
Wege frei gehalten. Durch wiederholte Spülvorgänge mit geeigneten Lösungs- oder Reinigungsmitteln
kann ein Verstopfen des Ventils auch bei langen Standzeiten nahezu ausgeschlossen
werden. Besonders beim Dosieren von Farbstoffzusammensetzungen, Klebstoffen und anderen
kritischen flüssigen Formulierungen steht so ein zuverlässiges und wartungsfreies
Ventil zur Verfügung.
[0087] Insbesondere wird das selbstschließende Ventil zum Öffnen und Schließen elektronisch,
mechanisch oder pneumatisch angesteuert.
[0088] Das Ventil kann zusätzlich oder optional mit einem Antriebsmittel, beispielsweise
einem Motor oder Hilfsmotor, einem pneumatischen Antrieb oder einem Magnet ausgestattet
werden, um das Ventil ansteuern zu können. Über die Steuerung des entsprechenden Antriebmittels
kann die Zugstange angehoben oder gesenkt werden.
[0089] Es ist auch möglich, mehrere Medien über eine einzelne Entnahmevorrichtung zu dosieren
oder Lösungsmittel und Dosiermedium gleichzeitig zu dosieren (Beimischung). Dazu muss
die Entnahmevorrichtung über einen zweiten Zugang verfügen. Dabei bestimmen die Druckverhältnisse
das Mischungsverhältnis der Komponenten. Speziell die Verwendung bei Zwei-Komponenten-Systemen
ist möglich.
[0090] Ebenfalls möglich ist die Verwendung einer so genannten Split-Dosierung, wie sie
in der
EP 2067716 beschrieben ist. Bei der Split-Dosierung handelt es sich um eine abgewandelte Form
der aus der Gaschromatographie bekannten Splitinjektion, die hier für Flüssigkeiten
zur Quotient-Dosierung angewandt wird. Bei der Split-Dosierung werden einem sekundären
Dosierkanal über einen weiteren Zugang, vorzugsweise über ein T-, Y-, X-Stück oder
ein (Automatik-)Ventil definierte, einstellbare Mengen an Lösungsmittel beigemischt.
Liefert beispielsweise der sekundäre Dosierkanal eine Menge von 1000 µl bei einem
bestimmten Dosierimpuls und ist das Splitverhältnis auf 1:100 eingestellt, so werden
bei einer Dosiermenge von 1000 µl nun 990 µl Lösungsmittel und 10 µl aus der sekundären
Dosierstrecke dosiert. Die überschüssige Menge wird über das Splitventil abgeleitet.
[0091] Der Einsatz einer solchen Split-Dosiereinheit ermöglicht es, geringste Mengen an
zu dosierender Flüssigkeit mit einer sehr hohen Genauigkeit und Präzision zu dosieren,
da nur ein Quotient der zu dosierenden Flüssigkeits-/Lösungsmittelmischung vorgegeben
und über das Dosierventil dosiert wird. Die gewünschte Einstellung des Splitverhältnisses
kann mittels der Ventileinstellung und der Veränderung des Pumpendrucks gesteuert
und kalibriert werden.
[0092] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung
eine Spüleinheit. Diese Spüleinheit umfasst ein Ventil und/oder eine Fördereinheit
für ein Lösungs- bzw. Reinigungsmittel sowie einen Behälter für ein Lösungs- bzw.
Reinigungsmittel. Das Lösungs- bzw. Reinigungsmittel gelangt aus dem Behälter durch
die Fördereinheit und/oder das Ventil über einen zweiten Zugang in die Entnahmevorrichtung.
[0093] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist
eine Kolbenpumpe, vorzugsweise eine Schwingkolbenpumpe, in der Zuführleitung angeordnet.
[0094] Besonders vorteilhaft lassen sich zwei oder mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen
und optional eine oben beschriebene Spüleinheit gemeinsam in einer Anlage verwenden.
In einer solchen Anlage können die einzelnen Fördereinrichtungen, Fördereinheiten
und/oder Ventile der Vorrichtungen sowie die Fördereinheit und/oder das Ventil der
Spüleinheit von einer zentralen Steuereinheit gesteuert werden.
[0095] Innerhalb einer Anlage können mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen und/oder eine
Spüleinheit parallel oder alternierend betrieben werden. Eine entsprechende Steuerelektronik
und Betriebssoftware erlaubt die Ansteuerung von Fördereinrichtungen, Fördereinheiten
und/oder Ventilen, so dass auch eine simultane Dosierung verschiedener flüssiger Medien
möglich ist.
[0096] Eine solche Anlage kann insbesondere zum Abfüllen und/oder Dosieren von flüssigen
Medien, bevorzugt von Farbstoffzusammensetzungen, besonders bevorzugt von pigmenthaltigen
Farbstoffzusammensetzungen, verwendet werden.
[0097] In einer ebenfalls besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist ein Unterdrucksensor in der Entnahmeleitung angeordnet.
[0098] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Farbformulierung umfasst die
folgenden Schritte:
- Wählen eines Farbmusters,
- Dosieren von Farbstoffzusammensetzungen aus einem oder mehreren erfindungsgemäßen
Standbodenbeuteln über zwei oder mehr erfindungsgemäße Vorrichtungen in einen geeigneten
Behälter entsprechend dem gewählten Farbmuster, und
- anschließendes Konfektionieren der dosierten Farbstoffzusammensetzungen in dem Behälter
zu der gewünschten Farbformulierung.
[0099] Unter Konfektionieren im Sinne der vorliegenden Erfindung wird das Fertigstellen
eines Produktes verstanden. Damit umfasst sind alle Arbeiten, die nach dem Abfüllen
der Komponenten zur Herstellung des verkaufsfertigen Produktes notwendig sind, wie
beispielsweise das Veredeln, Mischen, Verpacken und/oder die Bildung von verkaufsfähigen
Einheiten.
[0100] In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die jeweilige
Menge der Farbstoffzusammensetzung über die Zeit, die ein Ventil geöffnet und/oder
eine Fördereinrichtung eingeschaltet ist, dosiert.
[0101] In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
die jeweilige Menge der Farbstoffzusammensetzung mittels einer Kolbenpumpe, bevorzugt
mittels einer Schwingkolbenpumpe, dosiert.
[0102] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verfahrens gibt
ein Unterdrucksensor bei Erreichen eines absoluten Druckes im Bereich von 0,1 bar
bis 1 bar, bevorzugt im Bereich von 0,3 bar bis 0,95 bar, insbesondere im Bereich
von 0,5 bar bis 0,9 bar, ein Stellsignal an die Dosierungsvorrichtung, bevorzugt eine
Kolbenpumpe, insbesondere eine Schwingkolbenpumpe, und diese schaltet ab. Der Unterdrucksensor
übernimmt in diesem Fall die Funktion eines Schalters.
[0103] Es kann ein Pufferbehälter in eine Farbenmisch-/Dosieranlage mit einen geschlossenen
Pasten-Pigmentsystem integriert werden, um die Restentleerung und die Leermeldung
der einzelnen Farbmittelcontainer innerhalb einer Dosiervorrichtung zu unterstützen.
[0104] Ein Pufferbehälter besteht im Wesentlichen aus einem flexiblen Behälter mit mindestens
einer mit einer weiteren Öffnung korrespondierenden Zuleitung. Dabei wird der Pufferbehälter
so in den Leitungskreislauf der Dosiervorrichtung integriert, dass der Behälter luftblasenfrei
befüllbar ist. Die aus dem Beutel geförderte fließfähige Zusammensetzung durchströmt
den Pufferbehälter und wird über die Fördereinrichtung wieder in den Beutel zurückgefördert.
Der Pufferbehälter ist so ausgeführt, dass die Steifigkeit der Behälterwandung höher
ist als der Widerstand des Wandmaterials des kollabierbaren Standbodenbeutels.
[0105] Sobald der Beutel entleert ist, fördert die Pumpe aus dem Pufferbehälter. Wegen des
sich nun aufbauenden Unterdrucks beginnt dieser zu kollabieren. Die Seitenwände des
Pufferbehälters wiederum sind über formstabile umgebende Seitenwände mit einem Mikroschalter
verbunden. Sobald die die Gefäßwand des Pufferbehälters durch Schrumpfung den Kontakt
zum Mikroschalter verliert, erhält die Steuereinheit der Dosiervorrichtung einen Impuls
durch das Schließen des Stromkreislaufs als Signal für die Meldung "Beutel leer".
Der Pufferbehälter ist vorzugsweise so dimensioniert, dass noch ausreichend Farbmittel
verfügbar sind, um die aktuell bearbeitete Rezeptur fertigzustellen.
[0106] Eine besonders vorteilhafte Variante der Restentleerung sieht die Verwendung eines
Unterdrucksensors vor. Bei Verwendung eines Unterdrucksensors kann vorteilhafterweise
auf einen Pufferbehälter verzichtet werden. Dazu wird in der Zuführung der Dosierpumpe
ein einstellbarer Unterdrucksensor in das Leitungssystem integriert. Der Schaltpunkt
kann so eingestellt werden, dass der Unterdruck während des Dosiervorgangs bei kontinuierlich
nachlaufendem Dosiermedium nicht auslöst, jedoch beim vollständig kollabierten und
damit leeren Beutel durch den plötzlich ansteigenden Unterdruck auf das Maximum der
Pumpleistung ein Schaltsignal liefert.
[0107] Dieses Schaltsignal wird steuerungsseitig als Meldung "Beutel leer" erfasst. Da die
Dosierpumpe nur in der Ansaugphase diesen Unterdruck erreicht, kann an dieser Stelle
der Dosiervorgang unterbrochen werden. Der Bediener erhält die Meldung "Beutel leer"
des betreffenden Beutels, beispielsweise auf dem Monitor des Steuerungsrechners. Alternativ
oder zusätzlich kann eine Warnleuchte an der Aufnahmevorrichtung des Beutels oder
auf einem Bedienungs-Panel den leeren Beutel anzeigen. Der Bediener kann nun den leeren
Beutel vom System trennen und einen neuen, gefüllten Beutel anschließen. Nach dem
Anschließen des neuen, gefüllten Beutels erfolgt ein Druckausgleich, der Sensor gibt
die Vorrichtung wieder frei. Die Dosierung wird an der Stelle, an der sie unterbrochen
wurde, ohne einen im Leergebinde verbliebenen Rest fortgesetzt.
[0108] Die Verwendung eines Unterdrucksensors ist in besonderer Weise vorteilhaft, da mit
dem Anschluss eines neuen Beutels zugleich die die Entleerung des aktuellen, und die
Anbindung eines neuen, befüllten Beutels in die Dosiervorrichtung elektronisch erfasst
werden kann. Diese Daten können dem Hersteller bzw. Lieferanten übermittelt und/ oder
im Rahmen einer Bestandsverwaltung bzw. Statistik erfasst werden. Anhand dieser Daten
können Bestellvorgänge, Bestandserfassungen, Produktverkaufsmengen, etc. automatisiert
werden. Auch ein Befüllen oder Bestücken mit Fremdmaterial kann so erfasst werden.
[0109] Darüber hinaus liefert der Unterdrucksensor nützliche Hinweise über den Zustand der
Dosiervorrichtung. Wird etwa der Unterdruck in der Phase zwischen der Trennung des
leeren Beutels vom System bis zum Anschluss des neuen Beutel gehalten, ist das ein
Hinweis auf eine mechanisch einwandfreie Funktion der Dosiervorrichtung.
[0110] Erfolgt ein Druckausgleich ohne dass ein neuer, befüllter Beutel eingesetzt wurde,
kann daraus geschlossen werden, dass das flüssigkeitsführende System an einer oder
mehreren Stellen Undichtigkeiten aufweist. Daraus kann möglicherweise auf einen zunehmenden
Verschleiß der Dosierpumpe, des Dosierventils oder der Anschlüsse geschlossen werden.
Auch diese Daten können elektronisch erfasst, dokumentiert und/oder ausgewertet werden.
[0111] Der Bediener erhält so beispielsweise auch die Information, z. B. auf dem Monitor
der Steuerungseinheit, dass in naher Zukunft mit einer Störung der Dosiervorrichtung
zu rechnen ist. Mit dieser Information kann gegebenenfalls eine vorbeugende Wartung
oder Reparatur durchgeführt werden, ohne dass das System tatsächlich ausfällt.
[0112] Eine vereinfachte Variante der Dosiervorrichtung mit Unterdrucksensor ist ebenfalls
geeignet, einen Beutel mit nur einem Zugang ohne Verluste von Dosiermedium aus dem
Beutel vollständig zu entleeren. Auch hier können alle zuvor beschriebenen Vorteile
genutzt werden.
FIGURENBESCHREIBUNG
[0113] Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die Figuren 1 bis 4 erläutert.
Die ausgeführten Möglichkeiten sind nur als Beispiele und nicht als Einschränkung
auf diese Möglichkeiten zu verstehen.
- Figur 1
- zeigt einen erfindungsgemäßen Standbodenbeutel.
- Figur 2
- zeigt ein erfindungsgemäßes Behältersystem für ein flüssiges Medium mit einem Pufferbehälter.
- Figur 3
- zeigt ein erfindungsgemäßes Behältersystem für ein flüssiges Medium mit einem Unterdrucksensor.
- Figur 4
- zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Dosieren eines flüssigen Mediums mit einem
Unterdrucksensor und einer Dosierstrecke.
[0114] In den Figuren 1 bis 4 werden die folgenden Bezugszeichen verwendet:
- 1
- Standbodenbeutel
- 2
- Fitting für Zuführung
- 3
- Fitting für Entnahme
- 4
- Rückführleitung
- 5
- Entnahmeleitung
- 6
- Pufferbehälter
- 7
- Zulauf zum Pufferbehälter
- 8
- Ablauf vom Pufferbehälter
- 9
- Gehäuse
- 10
- Sensor
- 11
- Ablaufleitung
- 12
- Stromversorgung für Fördereinrichtung
- 13
- Fördereinrichtung für Umwälzung
- 14
- Zuführleitung zur Dosierstrecke bzw. -pumpe
- 15
- Sensorkabel
- 16
- Aufnahmevorrichtung
- 17
- Unterdrucksensor
- 18
- Dosierventil
- 19
- Dosierpumpe
- 20
- Schrittmotor
- 21
- Dosierleitung
- 22
- Entnahmevorrichtung
- 23
- Produktbehälter
- 24
- Kupplung
Der in Figur 1 dargestellte erfindungsgemäße Standbodenbeutel (1) weist zwei senkrecht
übereinander angeordnete Anschlüsse auf. Die Anschlüsse sind mit Fittings (2, 3) versehen,
die den Durchfluss fließfähiger Zusammensetzungen, hier und im Folgenden auch als
flüssige Medien oder Flüssigkeiten bezeichnet, erlauben. Die Abmessungen der Anschlüsse
und Fittings (2, 3) werden für den jeweiligen Anwendungsfall entsprechend ausgewählt.
Üblicherweise werden der obere Anschluss zur Zuführung und der untere Anschluss zur
Entnahme genutzt. Insbesondere bei der Verwendung des Beutels für absetzgefährdete
flüssige Medien lassen sich auf diese Weise eine optimale Durchmischung des Beutelinhaltes
und/oder eine vollständige Entleerung des Beutels verwirklichen. Selbstverständlich
können die Anschlüsse auch umgekehrt oder beide zur Zuführung oder beide zur Entnahme
genutzt werden. Die Entnahme und die Zuführung können simultan oder nacheinander erfolgen.
Bevorzugt werden der obere Anschluss zur Zuführung und der untere Anschluss zur Entnahme
zeitgleich, insbesondere zur Realisierung eines Kreislaufs, genutzt.
[0115] In das in Figur 2 dargestellte erfindungsgemäße Behältersystem ist ein erfindungsgemäßer
Standbodenbeutel (1) eingesetzt. Der Standbodenbeutel (1) steht im Wesentlichen selbständig
in einem Gehäuse (9) bzw. kann mittels einer - in dieser Abbildung nicht dargestellten
- Aufnahmevorrichtung in dem erfindungsgemäßen Behältersystem fixiert sein. Der Standbodenbeutel
(1) kann als Ein- oder Mehrwegsystem ausgelegt sein und gleichzeitig als Transportverpackung
dienen. Eine weitere Variante sieht vor, dass der Beutel (1) aus einem Transportbehälter
entnommen und in die Aufnahmevorrichtung (9)eingesetzt wird. Der Beutel (1) wird mittels
des Entnahme-Fittings (3) an die Entnahmeleitung (5) und mittels des Zuführ-Fittings
(2) an die Rückführleitung angeschlossen. Dabei befindet sich der Zuführanschluss
(2) unabhängig vom Befüllungszustand des Beutels (1) oberhalb des Entnahmeanschlusses
(3).
[0116] Die Entnahmeleitung (5) und die Rückführleitung (4) können über eine geeignete Verbindung,
beispielsweise eine Kupplung (24), zu einem Kreislauf verbunden werden. An der Kupplung
(24) von Entnahmeleitung (5) und Rückführleitung (4) geht eine Zuführleitung (14)
zu einer Entnahme- und/oder Befüllungseinrichtung ab. Die Kupplung (24) ist in der
Regel als Dreiwegekupplung ausgeführt.
[0117] Die beiden Anschlüsse des Standbodenbeutels (1), d. h. das Entnahme-Fitting (3) und
das Zuführ-Fitting (2) sind speziell so angeordnet, dass in jedem Füllzustand des
Beutels (1) eine Durchmischung des Beutelinhalts durch ein Umwälzen des flüssigen
Mediums im Kreislauf erreicht wird.
[0118] Die Anschlüsse (2, 3) sind vorzugsweise so konstruiert oder gewählt, dass sie das
Anschließen an das Kreislaufsystem, insbesondere über Schnellkupplungen, vereinfachen.
Die Durchströmung des Behältersystems sorgt für eine Durchmischung sobald der Kreislauf
über die Fördereinrichtung (13) aktiviert ist. Bei zum Absetzen neigenden Medien ist
die Konstruktion des Bodens der Aufnahmevorrichtung zu beachten. Er ist bevorzugt
so konstruiert, dass sich absetzende Partikel oder Phasen nahe dem Entnahmebereich
des Beutels (1) sammeln (Absetztrichterprinzip). Die sich absetzenden Partikel werden
durch ein Aktivieren des Kreislaufes als erstes erfasst und am höchsten Punkt des
Beutels wieder eingespeist. Es können auch weitere, Verwirbelung fördernde oder erzeugende
Elemente eingebaut werden, die einen Rühr- oder Durchmischungseffekt unterstützen,
wie etwa Rührwerke, oder auch Elemente, die auf Anregung von außen eine Bewegung des
Mediums erzeugen.
[0119] Die Aufnahmevorrichtung (16) kann, beispielsweise aus hygienischen und/oder sicherheitstechnischen
Erwägungen, zusätzlich mit einem Deckel verschlossen werden. Dazu können die Zuführleitungen
im Inneren der Aufnahmevorrichtung verbaut werden.
[0120] In der Rückführleitung (4) befindet sich eine Fördereinrichtung (13), mit der die
fließfähige Zusammensetzung im Behältersystem umgewälzt und/oder von der Kupplung
(24) in die Zuführleitung (14) gefördert werden kann. Die Fördereinrichtung (13) wird
über eine Versorgungsleitung (12) mit Energie versorgt. Bei der Fördereinrichtung
(13) handelt es sich in der Regel um eine Pumpe, bevorzugt um eine Kolbenpumpe und
insbesondere um eine Schwingkolbenpumpe.
[0121] In die Entnahmeleitung (5) ist ein Pufferbehälter (6) integriert. Die im Beutel (1)
befindliche fließfähige Zusammensetzung wird über den unteren Anschluss mittels des
Entnahme-Fittings (3) aus dem Beutel (1) entnommen und gelangt über die Entnahmeleitung
(5) durch einen Zulauf-Anschluss (7) in den Pufferbehälter (6). Am Kopf des Pufferbehälters
(6) wird das flüssige Medium über den Ablauf-Anschluss (8) wieder entnommen. Der Pufferbehälter
(6) ist teilweise oder vollständig von einem Gehäuse (9) umgeben. Zwischen der Innenwand
des Gehäuses (9) und der Außenwand des Pufferbehälters (6) befindet sich ein Sensor
(10). Der Sensor (10) ist so an der Innenwand des Gehäuses (9) angebracht, dass er
im laufenden Betrieb dauerhaft mit der Außenwand des Pufferbehälters (6) in Kontakt
ist. Leert sich der Beutel (1), wird der Pufferbehälter (6) nicht mehr mit dem flüssigen
Medium aufgefüllt. Dadurch wird ein Unterdruck im Pufferbehälter (6) erzeugt, so dass
sich der Pufferbehälter (6) zusammenzieht. In der Folge verliert seine Außenwand den
Kontakt zum Sensor (10). Über das Sensorkabel (15) wird ein Signal weitergegeben,
dass dann zu einer Abschaltung der Fördereinrichtung (13) führt, beispielsweise indem
deren Stromversorgung (12) unterbrochen wird.
[0122] Das in Figur 3 dargestellte erfindungsgemäße Behältersystem für ein flüssiges Medium
ist mit einem Unterdrucksensor (17) ausgestattet. Der Aufbau dieses Behältersystems
entspricht im Wesentlichen dem in Figur 2 dargestellten. Die Aufnahmevorrichtung (16)
ist hier schematisch gestrichelt dargestellt. Der Standbodenbeutel (1) steht im Wesentlichen
selbständig in der Aufnahmevorrichtung (16). Er ist in der Aufnahmevorrichtung (16)
so fixiert, dass sich der Zuführanschluss (2) unabhängig vom Befüllungszustand des
Beutels (1) oberhalb des Entnahmeanschlusses (3) befindet. Eine Fixierung des Beutels
ist in der Regel aufgrund des Zuges, den der Durchfluss bzw. die Fördereinrichtung
induziert, vorteilhaft.
[0123] Im Unterschied zu dem in Figur 2 gezeigten Behältersystem befindet sich in der Entnahmeleitung
(5) ein Unterdruckschalter (17). Auf den in Figur 2 dargestellten Pufferbehälter (6)
mit dem zugehörigen Equipment (7, 8, 9, 10) kann in dieser Ausführungsform verzichtet
werden. Dennoch ist es möglich, den Pufferbehälter (6) mit oder ohne zugehöriges Equipment
(7, 8, 9, 10) ebenfalls in den in Figur 3 dargestellten Kreislauf zu integrieren.
[0124] Wie in Figur 3 dargestellt, wird die im Beutel (1) befindliche fließfähige Zusammensetzung
über den unteren Anschluss mittels des Entnahme-Fittings (3) aus dem Beutel (1) entnommen
und durch die Entnahmeleitung unmittelbar über den Unterdrucksensor zur Verbindung
(24) und weiter in die Rückführleitung (4) gefördert.
[0125] Auf der Saugseite der Dosierpumpe (19) ist ein, bevorzugt einstellbarer, Unterdrucksensor
(17) in das Kreislaufsystem integriert. Der Schaltpunkt des Drucksensors (17) wird
in der Regel so gewählt, dass der Unterdruck während des Dosiervorgangs bei kontinuierlich
nachlaufendem Dosiermedium nicht auslöst, jedoch bei vollständig kollabiertem und
damit leerem Beutel (1) durch den plötzlich ansteigenden Unterdruck auf das Maximum
der Pumpleistung ein Schaltsignal liefert. Dieses Schaltsignal wird über das Sensorkabel
(15) an eine Steuerungseinheit weitergegeben. Die Steuerungseinheit wird den Dosiervorgang
unterbrechen, bis ein Druckausgleich durch das Einsetzen eines vollen Beutels erfolgt.
Sobald der Unterdrucksensor (17) ein entsprechendes Signal an die Steuerungseinheit
liefert, wird die Vorrichtung wieder freigegeben und die Dosierung fortgesetzt.
[0126] In Figur 4 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Dosieren eines flüssigen Mediums
mit einem Unterdrucksensor (17) und einer Dosierstrecke dargestellt. Die hier dargestellte
Vorrichtung eignet sich speziell zum Dosieren von Farbstoffzusammensetzungen. Die
Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus zwei Baugruppen: einem zu einem Kreislauf
verbundenen Behältersystem und einer von diesem Kreislauf abgehenden Dosierstrecke.
[0127] Das gemäß Figur 4 in die Vorrichtung integrierte Behältersystem entspricht im Wesentlichen
dem in Figur 3 dargestellten Behältersystem. Der Standbodenbeutel ist in der Aufnahmevorrichtung
(16) angeordnet. In der vorliegenden Darstellung sind vom Standbodenbeutel lediglich
das an die Rückführleitung (4) angeschlossene Zuführ-Fitting (2) und das an die Entnahmeleitung
(5) angeschlossene Entnahme-Fitting (3) zu erkennen.
[0128] Die Anschlüsse (2, 3) sind so konstruiert oder gewählt, dass sie das Anschließen
an das Kreislaufsystem, vorzugsweise über Schnellkupplungen, vereinfachen. Die Durchströmung
des Behältersystems sorgt für eine Durchmischung sobald der Kreislauf über die Fördereinrichtung
(13) aktiviert ist. Da es sich bei Farbstoffzusammensetzungen in der Regel um zum
Absetzen neigende Medien handelt, ist die Konstruktion des Bodens der Aufnahmevorrichtung
zu beachten. Sich absetzende Partikel oder Phasen sollten sich nahe dem Entnahmebereich
des Beutels (1) sammeln können (Absetztrichterprinzip), um durch ein Aktivieren des
Kreislaufes als erstes erfasst und am höchsten Punkt des Beutels wieder eingespeist
zu werden. Es können auch weitere, Verwirbelung fördernde oder erzeugende Elemente
eingebaut werden, die einen Rühr- oder Durchmischungseffekt unterstützen, wie etwa
Rührwerke, oder auch Elemente, die auf Anregung von außen eine Bewegung des Mediums
erzeugen.
[0129] Werden Medien eingesetzt, die nicht zu einer Entmischung neigen, kann auf ein Kreislaufsystem
verzichtet werden. In diesem Fall muss lediglich eine Entnahmestrecke (14, 18, 19,
21) aus dem Behältersystem zur Dosierung vorhanden sein.
[0130] Das Behältersystem ist mittels einer Kupplung (24) an die Zuführleitung (14) zur
Dosierstrecke angeschlossen. Bei der Kupplung (24) handelt es sich vorzugsweise um
eine Mehrweg-Kupplung. Über eine Mehrweg-Kupplung können beispielsweise Behältersysteme
mit gleichen Farbstoffzusammensetzungen in Reihe geschaltet oder eine Restentleerung
des Behältersystems vorgenommen werden.
[0131] Zwischen der Kupplung (24) und der Fördereinrichtung (13) kann optional eine Service-Kupplung
eingesetzt sein. Eine solche Service-Kupplung erlaubt z.B. die Einspeisung zusätzlicher
flüssiger Medien von außen, wie beispielsweise Reste der gleichen Farbstoffzusammensetzung.
Über eine Service-Kupplung kann auch eine Restentleerung des Kreislaufsystems vorgenommen
werden. Vorzugsweise sind die Kupplung (24) und die Service-Kupplung baugleich.
[0132] Die Fördereinrichtung (13) kann in Abhängigkeit von der erforderlichen Durchmischung
aufgrund der Eigenschaften des Mediums, wahlweise kontinuierlich oder in Intervallen
betrieben werden.
[0133] An der Kupplung (24) ist die Zuführleitung (14) zu einer Dosierstrecke angeschlossen.
Die Dosierstrecke wird im Wesentlichen aus Dosierventil (18), Dosierpumpe (19), Schrittmotor
(20) und Dosierleitung (21) gebildet. Über die Dosierstrecke kann das zu dosierende
Medium aus dem Kreislauf des Behältersystems entnommen werden. Dazu wird das Medium
über die Dosierpumpe (19), beispielsweise eine Druckpumpe, in die Dosierleitung (21)
gepumpt. Mittels des Dosierventils (18) wird die Dosierleitung (21) freigegeben oder
gesperrt. Bei dem Ventil (18) handelt es sich z.B. um ein Magnetventil. Am Ende der
Dosierleitung ist eine Entnahmevorrichtung (22) angeschlossen. Über die Entnahmevorrichtung
gelangt das dosierte flüssige Medium in einen Produktbehälter (23). Von dort kann
eine weitere Konfektionierung erfolgen.
[0134] Nach Abschluss eines oder mehrerer Dosiervorgänge kann die Entnahmevorrichtung (22)
über eine - hier nicht dargestellte - Spüleinheit mit geeignetem Lösungs- oder Reinigungsmittel
gespült werden. Die Spüleinheit ist ebenfalls an die Entnahmevorrichtung (22) angeschlossen.
Wie bei dem Dosiervorgang wird auch das Lösungs- bzw. Reinigungsmittel bevorzugt unter
Druck dosiert. Dazu wird das Lösungs- bzw. Reinigungsmittel über eine gesonderte Fördereinheit,
beispielsweise eine Pumpe, aus einem Behälter für Lösungs- bzw. Reinigungsmittel in
die Spülstrecke gepumpt. Mittels eines weiteren Ventils wird die Spülstrecke freigegeben
oder gesperrt. Bei dem Ventil kann es sich beispielsweise um ein Magnetventil handeln.
Handelt es sich bei der Entnahmevorrichtung (22) um das in der
EP 2067716 beschriebene Dosierventil, werden bei dem Spülvorgang in vorteilhafter Weise der
komplette Ventilraum und der Verschlussmechanismus des Dosierventils gespült.
[0135] Der Behälter für Lösungs- bzw. Reinigungsmittel kann in geeigneter Weise ausgeführt
werden. In einer speziellen Ausführung wird er als erfindungsgemäßer Standbodenbeutel
ausgeführt. So ist es möglich, die Vorrichtung in modularer Bauweise auszugestalten.
[0136] Werden mehrere Vorrichtungen innerhalb einer Anlage zusammengefasst, so können die
einzelnen Entnahmevorrichtungen (22) zu einer Baugruppe, einem sogenannten Dosierkopf
zusammengefügt werden. Die
EP 2067716 beschreibt eine mögliche Ausführungsform eines solchen Dosierkopfes.
[0137] Erfindungsgemäß wird ein modulares Flüssigkeitsdosiersystem mit einen geschlossenen
Pumpen-/Behältersystem gefertigt. Die Anordnung mehrerer dieser Systeme bilden Mehrkanalanlagen,
die die simultane Dosierung von beliebig vielen Einzelkomponenten oder Zubereitungen,
aber auch fertigen Medien daraus erlauben. Eine solche Anlage besteht im Wesentlichen
aus der oben beschriebenen Vorrichtung mit einem oder mehreren Kreislauf/-läufen,
Dosierstrecke(n), Prozesssteuereinheit(en), einem statischen oder modularen Korpus
und Gehäuse.
[0138] Die Fördereinrichtungen und -einheiten, Pumpen und Ventile sind vorzugsweise in einer
Aufnahmeeinheit zusammengefasst. Sie können beispielsweise in einem Schubkastensystem
angeordnet sein. Die kompakte bzw. modulare Anordnung ermöglicht den schnellen Zugang
zu einzelnen Bauteilen zu Service- oder Reparaturzwecken. Auch die Pumpen und/oder
die Ventilbestückung können modular als Panel im Schubkasten oder im Dosiermodul untergebracht
werden. In einem Containermodul sind die Aufnahmevorrichtungen für die Beutel der
Medien und Schnellkupplungseinheiten zur Herstellung des Kreislaufs untergebracht.
Beide Module verfügen über eigene Leitungssysteme, wie beispielsweise interne Verrohrungen
und/oder Schlauchsysteme, die kompatibel und kopplungsfähig sind. Dosiermodul und
Containermodul verfügen zusätzlich über eine eigene Stromversorgung und interne Verkabelung.
[0139] Die Dosierkreisläufe mit geschlossenem System können überall dort eingesetzt werden,
wo bereits herkömmliche Anlagen in Betrieb sind. Die Anlagen mit einem geschlossenem
System können mit allen Arten von Flüssigkeits-, Pasten- und/oder Pigmentsystemen
wie Klebstoffen, Lebensmittelgrundstoffen, Ölen, Lösungsmitteln, Alkyd-, Kunstharz-,
Polymer-, Acryl-, Latex-, Nanolacken, sowie Dispersions- und Naturfarbzusammensetzungen
beschickt werden. Sie eignen sich aber auch für absetzgefährdete, pastöse und/oder
sensible Nahrungs- oder Futtermittel.
[0140] Mit dem oben beschriebenen geschlossenen System können problemfrei lösemittelhaltige
Medien verarbeitet werden, da keine gesundheitsschädlichen oder explosionsgefährlichen
Dämpfe entweichen können. Zudem lassen sich die Medien in den Standbodenbeuteln, beispielsweise
durch Bestrahlen oder durch Erhitzen, vor dem oder gegebenenfalls auch während des
Einsatzes sterilisieren.
[0141] Das neue Behältersystem ermöglicht das Inline-Mischen, Homogenisieren und Dispergieren
von Flüssigkeits-, Pasten- und/oder Pigmentsystemen wie Klebstoffen, Lebensmittelgrundstoffen,
Ölen, Lösungsmitteln, Alkyd-, Kunstharz-, Polymer-, Acryl-, Latex-, Nanolacken, sowie
Dispersions- und Naturfarbzusammensetzungen, aber auch absetzgefährdeten, pastösen
und/oder sensiblen Nahrungs- oder Futtermitteln.
[0142] Der erfindungsgemäß verwendete Standbodenbeutel eröffnet neuartige Einsatzmöglichkeiten,
vorzugsweise in der Verwendung zum Farbmischen. Die Mischanlagen sind nicht an vorgegebene
Behältergrößen gebunden. Je nach Qualität der Beutel ist eine Mehrweglösung möglich,
sofern eine Wiederbefüllung gewünscht oder bevorzugt wird. Die Ausführung als Standbodenbeutel
trägt zur Abfallreduzierung bei, da keine gesonderten Transportverpackungen notwendig
sind. Die Transportkosten werden reduziert, da der komplette Nutzraum zur Verfügung
steht.
1. Standbodenbeutel zur Aufnahme einer fließfähigen Zusammensetzung mit einem ersten
Anschluss in seinem unteren Bereich und einem zweiten Anschluss, der zumindest bei
vollständiger Befüllung des Standbodenbeutels oberhalb des ersten Anschlusses angeordnet
ist, wobei die Anschlüsse unabhängig voneinander ausgewählt sind unter Dreh-, Steck-,
Klemm-, Schraub-Verbindungen und beliebigen Kombinationen daraus.
2. Standbodenbeutel nach Anspruch 1, bei dem der erste Anschluss zur Entnahme und der
zweite Anschluss zur Zuführung einer fließfähigen Zusammensetzung vorgesehen sind.
3. Standbodenbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erste und der
zweite Anschluss bei vollständiger Befüllung des Beutels im Wesentlichen senkrecht
übereinander angeordnet sind und/oder der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten
Anschluss im Bereich von 50 % bis 95 % der maximal möglichen Füllhöhe des Beutels
liegt.
4. Standbodenbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mindestens der erste
Anschluss eine Ventilfunktion aufweist.
5. Standbodenbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der teilweise oder vollständig
mit einer fließfähigen Zusammensetzung befüllt ist, die wenigstens eines der folgenden
Merkmale aufweist:
- bei der fließfähigen Zusammensetzung handelt es sich um eine absetzgefährdete fließfähige
Zusammensetzung,
- die fließfähige Zusammensetzung zeigt thixotropes Verhalten,
- bei der fließfähigen Zusammensetzung handelt es sich um eine Dispersion oder Suspension
mit einem Äquivalentdurchmesser der Feststoffpartikel im Bereich von 1 nm bis 100
µm,
- bei der fließfähigen Zusammensetzung handelt es sich um eine Farbdispersion,
- die fließfähige Zusammensetzung weist eine Viskosität bei Raumtemperatur im Bereich
von 0,1 mPa·s bis 107 mPa·s, bevorzugt im Bereich von 1 mPa·s bis 105 mPa·s, besonders bevorzugt im Bereich von 10 mPa·s bis 103 mPa·s, auf.
6. Standbodenbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der kollabierbar ist.
7. Behältersystem für eine fließfähige Zusammensetzung umfassend
- eine Aufnahmevorrichtung,
- einen in der Aufnahmevorrichtung angeordneten Standbodenbeutel nach einem der Ansprüche
1 bis 7,
- eine Fördereinrichtung,
- eine Entnahmeleitung vom ersten Anschluss des Standbodenbeutels,
- eine Zuführleitung zum zweiten Anschluss des Standbodenbeutels,
wobei die Aufnahmevorrichtung eine Aussparung aufweist, die mit dem ersten Anschluss
des Standbodenbeutels korrespondiert.
8. Behältersystem nach Anspruch 7, bei dem der zweite Anschluss des Standbodenbeutels
unabhängig von der Befüllung des Standbodenbeutels oberhalb des ersten Anschlusses
angeordnet ist.
9. Behältersystem nach einem der Ansprüche 7 oder 8, das zusätzlich einen Unterdrucksensor
in der Zuführ- und/oder Entnahmeleitung umfasst.
10. Behältersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, das zusätzlich einen Pufferbehälter
in der Zuführ- und/oder Entnahmeleitung umfasst.
11. Vorrichtung zum volumetrischen Dosieren einer fließfähigen Zusammensetzung, umfassend
einen Kreislauf für die fließfähige Zusammensetzung mit einem in den Kreislauf integrierten
Behältersystem, wie in einem der Ansprüche 8 bis 10 definiert, und eine von dem Kreislauf
abgehende Dosierstrecke.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei in der Dosierstrecke wenigstens ein steuerbares
Dosierventil und/oder in der Zuführleitung eine Kolbenpumpe, vorzugsweise eine Schwingkolbenpumpe
angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, bei der ein Unterdrucksensor in der
Entnahmeleitung angeordnet ist.
14. Verfahren zum Herstellen einer Farbformulierung, umfassend die folgenden Schritte:
- Wählen eines Farbmusters,
- Dosieren von Farbstoffzusammensetzungen aus einem oder mehreren Standbodenbeuteln
gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 über zwei oder mehr Vorrichtungen nach einem der
Ansprüche 11 bis 13 in einen geeigneten Behälter entsprechend dem gewählten Farbmuster,
und
- anschließendes Konfektionieren der dosierten
Farbstoffzusammensetzungen in dem Behälter zu der gewünschten Farbformulierung.
15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem ein Unterdrucksensor bei Erreichen eines absoluten
Druckes im Bereich von 0,1 bar bis 1 bar, bevorzugt im Bereich von 0,3 bar bis 0,95
bar, insbesondere im Bereich von 0,5 bar bis 0,9 bar ein Stellsignal an die Dosierungsvorrichtung,
bevorzugt eine Kolbenpumpe, insbesondere eine Schwingkolbenpumpe, gibt und diese abschaltet.