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WO2008078221A1 - Vorrichtung und verfahren zum kontaminationsvermeidenden umfüllen von pulvern und feststoffen sowie neuartige verwendung eines verschweissbaren und peelfähigen folienschlauches - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum kontaminationsvermeidenden umfüllen von pulvern und feststoffen sowie neuartige verwendung eines verschweissbaren und peelfähigen folienschlauches Download PDF

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Publication number
WO2008078221A1
WO2008078221A1 PCT/IB2007/055059 IB2007055059W WO2008078221A1 WO 2008078221 A1 WO2008078221 A1 WO 2008078221A1 IB 2007055059 W IB2007055059 W IB 2007055059W WO 2008078221 A1 WO2008078221 A1 WO 2008078221A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
endless
film
inlet
welding
film tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/IB2007/055059
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Viktor Schnyder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to AT07849457T priority Critical patent/ATE487661T1/de
Priority to CA002673400A priority patent/CA2673400A1/en
Priority to DE502007005638T priority patent/DE502007005638D1/de
Priority to US12/521,036 priority patent/US20100012225A1/en
Priority to JP2009543557A priority patent/JP5153786B2/ja
Priority to EP07849457A priority patent/EP2125523B1/de
Publication of WO2008078221A1 publication Critical patent/WO2008078221A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B1/00Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B1/28Controlling escape of air or dust from containers or receptacles during filling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B51/00Devices for, or methods of, sealing or securing package folds or closures; Devices for gathering or twisting wrappers, or necks of bags
    • B65B51/10Applying or generating heat or pressure or combinations thereof
    • B65B51/22Applying or generating heat or pressure or combinations thereof by friction or ultrasonic or high-frequency electrical means, i.e. by friction or ultrasonic or induction welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B69/00Unpacking of articles or materials, not otherwise provided for
    • B65B69/0075Emptying systems for flexible intermediate bulk containers [FIBC]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B9/00Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for contamination-preventing decanting (emptying or filling of containers, for example bulk containers or silos or the like).
  • contamination-preventing decanting empty or filling of containers, for example bulk containers or silos or the like.
  • the products have an ever-increasing degree of specialization, which means: ever-higher degrees of purity, more and more effective and valuable substances and possibly even more dangerous substances.
  • the products to be processed are not open, but in closed transport containers such.
  • closed transport containers such as fixed transport containers, flexible transport containers (also called big bags) or barrels handled. All transport containers can additionally be equipped with a foil inner bag (inner liner).
  • attachment means any containers in which there is something which is then to be in another container or in another device.
  • the products are stored and processed in containers.
  • it may also be solids or articles coming from an insulator. Therefore, the term plant is used in the following, which also includes the term container or insulator or in the broadest sense also a room.
  • the receptacle to be refilled is hereinafter referred to as the institution.
  • a tubular film which connects the one container with the other container and is connected at one or more Abbindstellen before transferring so with the containers that nothing can escape between film and container during transfer.
  • the following steps are used: Arranging a container to be emptied with an outlet tied off at a setting point above a connection pipe, arranging a tubular film around the connection pipe so that it bears sealingly against the inlet-side edge of the connection pipe, tie the tubular film above the connection pipe in such a way that above the setting point funnel-shaped expandable end of the tubular film remains, clamping connecting the outlet of the flexible container and the tubular film so that over the clamping connection free tubular film remains, solve the Abbindstellen of outlet and tubular film and thereby emptying the bulk material, summarize the remaining above the nip free end of the tubular film against the container outlet and set it, pull from tubular film from a tube film supply until above the connecting pipe clean tubular film is available, close the tubular film at two adjacent closing points i
  • the following steps are used: Ar
  • the invention is therefore based on the object to provide a new method and a new device, which ensures a complete contamination avoidance.
  • This object is achieved by the method according to claim 1 or by a device according to claim 5 and in particular by the novel use of a weldable and peelable continuous film tube according to claim 10.
  • claim 15 also discloses an improved method for not only contamination-free but also sterile decanting , Claim 20, an apparatus based on this improved method.
  • the essential in the new device and the new method is the use of a weldable peelable endless tubular film in conjunction with a complete replacement of the known Abbindbacters by welding.
  • the inventive welding at this point that any contaminating coatings of the film tube in the weld remain trapped (melted down) and can not be released to the environment.
  • Endless tubular film that after welding with the inlet, the connection between the container and the device can be made without having to perform any manipulation with the string.
  • peelability is meant that property in which a - possibly with itself - welded plastic film can be solved at the weld again, as if it had not been welded. These are specially treated or produced films that have this property. In most cases, this technique is already used in plastic packaging to make it easier for a customer to open the package.
  • the new devices and the new methods also result in particular in the advantage that the systems and devices are optimally closed after the transfer according to the invention with the endless film tube and thus do not require any additional closing devices, which is not only the purity of the method but also its total Improved efficiency compared to conventional systems.
  • any means known per se such as e.g. a Radialblähring be used according to the aforementioned WO-A.
  • the Blähring 9 is expressly referenced from the figures of WO-A and the associated explanatory parts of the description, which are thus incorporated herein by reference.
  • the method is set up so that it is optimally suited for the contamination-avoiding transfer of free-flowing goods, eg powders and solids.
  • free-flowing goods eg powders and solids.
  • organ transplants it is inevitable to transport organs or tissues that must be transported as sterile as possible and free of contamination and, if necessary, repacked.
  • Such tissues or organs and the like. can also be optimally filled with the erf ⁇ ndungefflessen solutions.
  • the goods are transferred from a system with an optionally flexible outlet into a downstream device with a tube-shaped weldable inlet of an inner liner, the method having the following method steps.
  • a continuous film tube is weldable on its outside and inside, the inside of a peelable after welding, attached to the outlet of the plant and indeed so that it can be pulled like an extension of the outlet along its longitudinal extent.
  • the endless film tube is fixed eg by means of Blähring, so that it can be tightened until it is used up.
  • the endless film tube is unfolded bellows-like for this purpose. This is known per se and has the advantage that the transport and storage as well as the tracking of continuous film tube is easy.
  • the placing of the inlet of the device to be transferred to follows around the outside of the continuous film tube so that the inlet side edge of the inlet is above the welding point of the continuous film tube.
  • the welding of the endless film tube with the inlet so that the continuous film tube between its existing weld and the inlet side edge of the inlet at least one continuous new weld is formed on the one hand the inside of the inlet to the outside of the continuous film tube and on the other hand at the same point the inside of the endless film tube connects.
  • the welding process can be carried out with conventional impulse welding devices, but also by thermal welding or by laser welding, for example by means of the transmission method.
  • the two welds are peeled inside the continuous film tube so that the system is connected to the device via a laterally closed tunnel.
  • the transfer process can take place until the continuous film tube is rewelded, preferably after prior material displacement by constriction at a third point, thus preventing the flow of material.
  • This third welding corresponds to the first and the cycle is closed or the next device can be filled.
  • the welding at the third point is carried out so broadly that subsequently in the region within the weld seam - preferably approximately in the middle, the transection of the continuous film tube takes place.
  • the welding can be carried out at the third place as a double weld with a central seam.
  • the holder of the endless film tube is preferably a tubular film carrier, optionally with a Blähring or the like. works for fixation.
  • a practical welding process results when the welding is carried out by means of pulse welding technology, and / or that before welding the endless film tube is compressed by means of clamping bars, so that the material is displaced in the region of the subsequent weld as possible up / down in the film tube.
  • the bars and welding rollers, welding electrodes or the like. are preferably integrally formed, so that the bars serve them as a guide.
  • Pulse-welding technique is preferably used according to the invention. However, other comparable welding technologies, such as ultrasonic or laser welding technology, can also be used.
  • a device according to the invention for the contamination-free transfer of pourable materials and in particular for carrying out a method specified above is specified in claim 5.
  • the welding device is a pulse welding device and / or it includes a separation device, which can preferably cut through the endless tubular film approximately in the middle of the weld. If a cut is made through the welded area, it is ensured that contaminated surfaces are not even exposed. Any contamination is and will be integrated in the weld seam.
  • polyethylene As a typical plastic for the endless tubular film is available polyethylene, from which most of the inner liners are made. However, the invention is by no means limited to polyethylene.
  • Endless tubular films have of course been known for some time, as also indicated in WO-A.
  • endless tube films with a peelable inner surface have not been used for transfer operations.
  • a tubular transitional foil (violet), which is not internally and externally but already weldable, is welded on its outside with the inside of the inlet and with its side facing away from the inlet connected to a bag-shaped sealing film whose bottom is within the transition foil and the sack edge with the side facing away from the inlet of the transition foil, for example, is welded, wherein for the sealing film, a plastic is chosen, which is well weldable;
  • the welding and separation is accomplished from the outside through the transition foil, without welding or separating the transition foil itself. Since this inner layer of the transition foil is not weldable, no connection of the films.
  • the sealing film is selected from pure polyethylene, since it is so continuously weldable.
  • the manipulation is particularly simple if the pouch is tightly welded to the inlet, then sterilized, preferably Y-sterilized and supplied as an accessory to the ripper.
  • the welding at the third point of the endless film tube can be carried out so wide, and then in the area within the weld - preferably approximately centrally the transection of the continuous film tube done, after which a new filling / Um sympagang can be done in a new facility.
  • a double-seam seam with a central dividing seam can be attached to the continuous film tube at the third position.
  • the token obtained as a waste product can - if it does not matter - remain in the device and be disposed of after emptying the device. However, it can also be removed through the spout.
  • the invention is not limited to those methods in which the transfer process is carried out from top to bottom. Also included are methods in which the plant is in a plane relative to the device and the endless film tube is therefore arranged horizontally.
  • An apparatus for the contamination-preventing and sterile transfer of free-flowing materials and in particular for carrying out a method according to one of the preceding statements is described in claim 20 or protected. Further developments result from the dependent claims.
  • the bag-shaped sealing film is together with the loop-shaped
  • Transition foil formed as a bag, which is firmly connected to the inlet of the inner liner and sterilized. Such a package (bag with inner liner can - even sterile packed - easily transported and mounted.
  • Fig.l is a view of a welded endless tubular film above an inlet of an inner liner to be filled;
  • FIG. 2 is a side view of the illustration of FIG.
  • FIG. 3 is a view of the welded endloslosfolie film of Fig.l after insertion into the inlet of the inner liner to be filled;
  • FIG. 4 is a side view of the illustration of Fig. 3;
  • FIG. 6 is a side view of the illustration of Figure 5;
  • FIG. 7 shows a view of a welded and then peeled endless tubular film according to FIG.
  • FIG. 9 is a view of a peeled and subsequently welded back to a third point endless tubular film according to Fig.7;
  • Fig. 10 is a side view of the illustration of Fig.9;
  • FIG. 11 is a view of the endless tubular film re-welded at the third location and separated there above the inlet according to FIG. 9, wherein the freestanding ends of the inner liner are welded;
  • Fig. 12 is a side view of the illustration of Fig. 11;
  • FIG. 13 shows a view of an endless tube film according to FIG. Fig.l above a erf ⁇ ndungsgefflessen bag at an inlet;
  • FIG. 14 is a side view of the illustration according to FIG. 13; FIG.
  • Fig. 15 is a view of the structure of Fig. 13, wherein the endless tubular film has been inserted into the bag;
  • FIG. 16 shows a side view of the illustration according to FIG. 15;
  • FIG. 17 shows a view of the illustration according to FIG. 15, but with additionally attached weld seam at a second location;
  • FIG. 18 shows a side view of the illustration according to FIG. 17;
  • FIG. 19 shows a view of the illustration according to FIG. 17, but with a severed token
  • Fig. 20 is a side view of the illustration of Fig. 19;
  • Fig. 21 is a view of the structure of Fig. 19, wherein the endless tubular film was peeled (opened) at its first welding site;
  • FIG. 22 is a side view of the illustration according to Fig.21 and FIGS. 23 and 24 show the structure of FIG. 21 after a separating weld has been attached to the endless tubular film at a third position.
  • Fig.l and 2 show the initial situation: An upward to "endless” endless tubular film 1, which is weldable on its outer side and weldable on the inside and peelable (blue) is on the system (not shown) in the form of a preferably axially folded endless liner attached.
  • the endless tubular film is original or welded from the last separation down or at its one end 2a facing the end 3. The process is thereby kept closed.
  • the inlet is part of an inner liner 4a to be filled in a device (not shown).
  • the inlet 2a of the inner liner 4a must be internally weldable. It is open in this embodiment and therefore may not be sterile.
  • this structure is less used to protect the product to be filled, but rather to protect the operators from contamination.
  • the endless tubular film 1 and the inlet 2 a of the inner liner 4 a to be infiltrated are continuously welded together (second welding seam 6 a).
  • the broad side of the endless tubular film 1 superior part 5a is also welded through. This results in complete protection against contamination, since so no material can escape between endless tubular film 1 and inlet 2a.
  • a dense, non-peelable weld seam has been created between the outside of the endless tubular film 1 and the inside of the inlet 2a a dense, non-peelable weld seam has been created.
  • the endless tubular film 1 itself is welded to its inside with itself.
  • Figs. 7 and 8 now show the process of opening the hose connection to enable the transfer operation: the first weld 3a and the second weld 6a are peeled, i.e., the first weld seam 3a and the second weld 6a are peeled, i.e., the first weld seam 3a. from the outside, an operator grasps the endless tubular film 1 and pulls it apart, whereby the internal welds 3a and 6a aufpeelen.
  • the opening or the Aufpeelen may optionally also be effected by the optionally slightly increased inerting pressure of the material from the plant.
  • a separating weld 3b is a weld which, after the welding operation, allows separation of the two parts which abut the weld. The two parts remain welded at the ends facing each other.
  • the transfer process in the plant as well as in the device is thus closed, since the cutting seam as mentioned forms an edge weld.
  • the weld seam 3b corresponds to the weld seam 3a in a new cycle.
  • Fig.l 1 and 12 shows the next step, in which preferably the inner liner 4a is closed at its upper end again by the free ends of the Emiaufs 2a at one fourth spot 7 tightly welded.
  • the welded-off (3b ") remainder of the endless tubular film 1 is placed or inserted in the inlet 2a.
  • the endless tubular film 1 is attached to a system constructed under sterile conditions (eg in a clean room in the form of an endless liner around the outlet of the system (not shown).)
  • the endless tubular film 1 is internally peelable and externally weldable
  • the inner liner 4b to be filled has a short inlet 2b, which is welded to a special tubular transition foil 5.
  • the transition foil 5 can not be welded on the inside and can be welded on the outside Inlet 2b remote from side 2b is welded edge-tight with a bag-like sealing film 16.
  • the sealing film 16 is made of pure PE and good weldability on all its sides.
  • the inner liner 4b is tightly welded to the transition foil 5 and can be gas or gamma sterilized Package can thus be delivered in sterile packaging, for example d on-site (e.g. in the clean room) are used in the device.
  • Figs. 19 and 20 show the process of detaching the token 10:
  • the token falls down into the inner liner 4b and remains as a sterile foreign body in the Umyogllgut, or it is from the plant side (for example, if the system is designed as an insulator) removed. (Fig.21,22) It can also be a horizontal conveying process.
  • 21 and 22 show the process of peeling, in which the endless tubular film 1 and with it the sealing film 16 is opened.
  • the inner liner 4b is tightly connected to the system or its outlet.
  • the Toschweisst token 10 is removed in this embodiment as a waste part of the insulator (Appendix) ago. In this state, the inner liner 4b is filled or emptied sterile. With the steps shown in Fig. 23 and 24, the cycle closes. It comes to a separation welding:
  • the endless tubular film 1 can be separated with a separating weld 3b.
  • the process in the plant as well as the inner liner 4b are thus closed and sterile, since the separating seam 3b triggers an edge weld.
  • the separating seam 3b with its edge welding would correspond to the weld seam 3a on the endless tubular film 1.

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Abstract

Vorrichtung und Verfahren zum kontaminationsvermeidenden Umfüllen von Pulvern und Feststoffen bzw. Materialien sowie eine neuartige Verwendung eines verschweissbaren und peelfähigen Endlosfolienschlauchs (1). Sie gibt eine Basisversion an, mit der lediglich kontaminationsfrei gearbeitet werden kann und ein weiterentwickelte Form, bei der zusätzlich zur Kontaminationsvermeidung auch noch steril umgefüllt werden kann.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum kontaminationsvermeidenden Umfüllen von Pulvern und Feststoffen sowie neuartige Verwendung eines verschweissbaren und peelfähigen Folienschlauches
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum kontaminationsvermeidenden Umfüllen (Entleeren bzw. Befüllung von Behältern z.B. Schüttgutbehältern oder Silos o.dgl.) Die stetig steigenden Anforderungen an industriell hergestellte Produkte oder auch an die Reinheit landwirtschaftlicher Produkte wie Getreide Mehl o.dgl. bringen auch immer höhere Anforderungen an die Rohstoffe und Komponenten, die verwendet werden, mit sich. Die Produkte haben einen immer höheren Spezialisierungsgrad, das heisst: immer höhere Reinheitsgrade, immer wirksamere und wertvollere Stoffe und gegebenenfalls auch immer gefährlichere Stoffe.
Die Probleme gehen in zwei Richtungen. Einmal in den Bereich des Bedienerschutzes: Ein Bediener darf keiner Gefährdung ausgesetzt werden und zum Anderen in den Bereich des Produktschutzes: Das Produkt darf nicht mit Fremdstoffen, Keimen usw. belastet bzw. verunreinigt werden.
Dies sind allgemeine Anforderungen, die vor allem in bio- und lebensmitteltechnischen, chemischen und pharmazeutischen Bereichen der Industrie und gegebenenfalls auch in der Lebensmitteltechnik und Landwirtschaft sowie Medizin auftreten.
Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, werden die zu verarbeitenden Produkte nicht offen, sondern in geschlossenen Transportbehältern wie z. B. festen Transportbehältern, flexiblen Transportbehältern (auch Big-Bags genannt) oder Fässern gehandhabt. Alle Transportbehälter können zusätzlich mit einem Folieninnensack (Innenliner) ausgerüstet sein.
Dabei stellt sich die Frage, wie diese Transportbehälter kontaminationsvermeidend entleert und befüllt werden können.
Während für die festen Transportbehälter bereits teure und aufwändige Andocksysteme wie z. B. geteilte Klappen, Konussysteme oder dgl. zur Verfügung stehen, gibt es für Transportbehälter mit flexiblen Aus lauf bzw. Einlauf keine zufriedenstellende Lösung, die die Kontamination einer Bedienperson bzw. das Austreten von Umfüllmaterial während dem Umfüllvorgang sicher ausschliesst.
Das Problem besteht darin, dass es bis jetzt keine saubere Möglichkeit gibt, Transportbehälter mit flexiblem Auslauf in zur Umgebung abgeschlossener Form zur Umgebung an einen
Produkteinlauf oder Produktauslauf einer Anlage oder eines Systems anzuschliessen und das entleerte bzw. befüllte Gebinde nach dem Entleeren bzw. Befallen wieder voll kontaminationsfrei zu entfernen.
Unter Anlage im Sinne der Erfindung sind beliebige Behältnisse zu verstehen, in denen sich etwas befindet, das anschliessend in einem anderen Behälter bzw. in einer anderen Einrichtung sein soll. In vielen Fällen werden die Produkte in Behältern gelagert und bearbeitet. Es können jedoch auch Feststoffe oder Gegenstände sein, die aus einem Isolator kommen. Deshalb wird im Folgenden der Begriff Anlage verwendet, der auch den Begriff Behälter oder Isolator bzw. im weitesten Sinne auch einen Raum mitumfasst. Aus dem gleichen Grund (breiteste Auslegung) wird jenes Behältnis, in das umgefüllt werden soll, im Folgenden Einrichtung genannt.
Bisherige Systeme verwenden für den Anschluss der Gebinde mechanische Klemmeinrichtungen, wobei der Auslauf am Anschlusssystem eingeklemmt und abgedichtet wird. Beim Wechsel des Gebindes ist jedoch sowohl das Anschlusssystem wie auch das
Gebinde offen. So kann es durch staubbelastete Luft und durch nachrieselndes Restprodukt zu
Verschmutzungen an der Anschlussstelle und zu Kontaminationen des Bedieners und der
Umgebung kommen.
Eine Verbesserung dieser bekannten Technologie ist in der WO-2005056443 beschrieben.
Dort wird versucht, ein Verfahren zu kontaminationsarmen Entleerung bzw. Befüllung von
Schüttgutbehältern unter Verwendung von Schutzfolien zu schaffen.
Dabei wird eine Schlauchfolie verwendet, die den einen Behälter mit dem anderen Behälter verbindet und an einer oder mehreren Abbindstellen vor dem Umfüllen so mit den Behältern verbunden wird, dass beim Umfüllen nichts zwischen Folie und Behälter austreten kann. Dabei wird insbesondere nach folgenden Schritten vorgegangen: Anordnen eines zu entleerenden Behälters mit an einer Abbindstelle ab- gebundenem Auslauf oberhalb eines Anschlussrohres, anordnen einer Schlauchfolie um das Anschlussrohr, so, dass sie gegen den einlaufseitigen Rand des Anschlussrohres dichtend anliegt, abbinden der Schlauchfolie oberhalb des Anschlussrohres so, dass oberhalb der Abbindstelle ein trichterförmig aufweitbares Ende der Schlauchfolie verbleibt, klemmendes verbinden von Auslauf des flexiblen Behälters und der Schlauchfolie so, dass über der Klemmverbindung freie Schlauchfolie verbleibt, lösen der Abbindstellen von Auslaufund Schlauchfolie und dadurch entleeren des Schüttguts, zusammenfassen des oberhalb der Klemmstelle verbliebenen freien Endes der Schlauchfolie gegen den Behälterauslauf und festlegen daran, nachziehen von Schlauchfolie aus einem Schlauchfolienvorrat, bis oberhalb des Anschlussrohres saubere Schlauchfolie zur Verfügung steht, verschliessen der Schlauchfolie an zwei benachbarten Verschliessstellen im sauberen Bereich, durchtrennen der Schlauchfolie zwischen den beiden Verschliessstellen, nachziehen von Schlauchfolie aus dem Schlauchfolienvorrat und erneutes abbinden derselben an einer Abbindstelle im Abstand von der Durchtrennungsstelle, entfernen der Verschliessstelle im Bereich der Durchtrennungsstelle und ausbreiten der Schlauchfolie zwischen der Durchtrennungsstelle und der im Abstand von der Durchtrennungsstelle befindlichen Abbindstelle zu einer Trichterform.
Durch dieses Abbindverfahren unter Einbezug von Anschlussrohren u.dgl. kommt es jedoch nicht zu einem vollständig kontaminationsfreien Manipulieren. An der Abbindstelle [3.1] (vgl. Fig.l) kommt es beim Übergang von einem Abfüllvorgang zu einem nächsten Abfüllvorgang zum Freiliegen von der Innenseite des Folienschlauch, der an seiner Innenseite kontaminiert wurde. Dadurch kann Material von der Innenseite des Folienschlauchs in die Umgebung entweichen.
Das bekannte Verfahren ist somit vorteilhaft gegenüber anderen bekannten Lösungen, jedoch nicht wirklich optimal hinsichtlich Kontaminationsvermeidung. Vor allem im Weitertransport bzw. in der weiteren Manipulation mit den Anlagen und Einrichtungen ist eine Kontamination nicht ausgeschlossen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung zu schaffen, die eine vollständige Kontaminationsvermeidung sicherstellt. Gelöst wird diese Aufgabe durch das Verfahren nach Anspruch 1 bzw. durch eine Vorrichtung nach Anspruch 5 und insbesondere durch die neuartige Verwendung eines verschweissbaren und peelfähigen Endlosfolienschlauches nach Anspruch 10. Anspruch 15 gibt darüber hinaus ein verbessertes Verfahren für nicht nur kontaminationsfreies sondern auch steriles Umfüllen an. Anspruch 20 eine Vorrichtung, die sich auf dieses verbesserte Verfahren stützt.
Das wesentliche bei der neuen Vorrichtung und beim neuen Verfahren ist die Verwendung einer schweissbaren peelfähigen Endlosschlauchfolie in Verbindung mit einem vollständigen Ersatz des bekannten Abbindverfahrens durch Schweissverfahren. Insbesondere auch an der Abbindstelle [3.1], die gemäss der bekannten WO-A ausdrücklich nicht geschweisst werden darf. Durch die erfmdungsgemässe Verschweissung auch an dieser Stelle wird nämlich erstens sichergestellt, dass allfällig kontaminierende Beschichtungen des Folienschlauches in der Schweissnaht gefangen (eingeschmolzen) bleiben und nicht an die Umgebung abgegeben werden können. Zweitens ermöglicht die erfmdungsgemässe Peelfähigkeit der
Endlosschlauchfolie, dass nach dem Verschweissen mit dem Einlauf die Verbindung zwischen Behälter und Einrichtung hergestellt werden kann, ohne Manipulationen mit dem Bindfaden durchfuhren zu müssen. Unter Peelfähigkeit wird jene Eigenschaft verstanden, bei der eine - gegebenenfalls mit sich selbst - verschweisste Kunststoff- Folie an der Schweissnaht wieder gelöst werden kann, so als wäre sie nicht verschweisst worden. Dabei handelt es sich um besonders behandelte bzw. hergestellte Folien, die diese Eigenschaft haben. Zumeist wird diese Technik bereits verwendet bei Kunststoffverpackungen, um einem Kunden das Öffnen der Verpackung zu erleichtern.
Zudem ist bei der Erfindung naheliegend und vorteilhaft, wenn der Endlosfolienschlauch nicht wie beim Bekannten um den Einlauf- also in der Regel unten aufgezogen ist sondern um den Auslauf. Dies bringt vorteilhafter Weise mit sich, dass aufwendige Klemmvorrichtungen usw. entfallen können, da der Endlosfolienschlauch von oben nach unten nachgezogen wird und dann in hängender Form hängen bleibt, also keine zusätzliche Halterung erfordert. Schliesslich bringt diese Umstand auch den Vorteil mit sich, dass die
Trichterform des Endlosfolienschlauchs entfallen kann (vgl. mit Fig.8. der WO-A), da gerade diese Notwendigkeit beim Bekannten zum Freilegen einer grossen kontaminierten Oberfläche, nämlich der Innenseite des Trichters führt.
Durch die neuen Vorrichtungen und die neuen Verfahren ergeben sich insbesondere auch der Vorteil, dass die Anlagen und Einrichtungen nach dem erfmdungsgemässen Umfüllen mit dem Endlosfolienschlauch optimal verschlossen sind und somit keine zusätzlichen Schliess- Vorrichtungen benötigen, was insgesamt nicht nur die Reinheit des Verfahrens sondern auch dessen Effizienz gegenüber herkömmlichen Systemen verbessert.
Für das Halten des Endlosfolienschlauchs können beliebige an sich bekannte Einrichtungen, wie z.B. ein Radialblähring gemäss der erwähnten WO-A verwendet werden. Diesbezüglich wird ausdrücklich der Blähring 9 aus den Figuren der WO-A und auf die zugehörigen erläuternden Beschreibungsteile verwiesen, die hierin somit als durch Referenz inkorporiert sind.
Im Folgenden wird das Verfahren und der Aufbau der Erfindung erläutert und weitere Vorteile angegeben.
Das Verfahren ist so eingerichtet, dass zur kontaminationsvermeidenden Umfüllen von schüttfähigen Gütern, also z.B. von Pulvern und Feststoffe bestens geeignet ist. Darüber hinaus gibt es aber noch eine weitere Anwendung in der Medizintechnik und Chirurgie. Z.B. bei Organtransplantaten kommt es zwangsläufig zum Transport von Organen oder Geweben, die möglichst steril und kontaminationsfrei befördert und gegebenenfalls umgepackt werden müssen. Solche Gewebe bzw. Organe u.dgl. können mit den erfϊndungemässen Lösungen ebenfalls optimal umgefüllt werden. Dabei werden erfmdungegemäss aus einer Anlage mit einem gegebenenfalls flexiblem Auslauf in eine nachgelagerte Einrichtung mit einem folienschlauchformigen verschweissbaren Einlauf eines Innenliners, die Güter umgefüllt, wobei das Verfahren die nachfolgenden Verfahrensschritte aufweist. Solche Anlagen sind in den verschiedensten Formen Standard (Silos, Transportsäcke, Isolatoren, Reinräume usw.) und müssen nicht näher erläutert werden. Gefässe (Einrichtungen) mit Innenlinern sind ebenso Standard und häufig verwendet. Der Innenliner soll das aufgenommene Material gegenüber dem eigentlichen Behältnis, in das umgefüllt werden soll, abhalten und so eine Kontaminierung von Einrichtung und/oder Material hintanhalten. Als erster Schritt wird ein Endlosfolienschlauch der an seiner Aussenseite und Innenseite schweissfähig ist, wobei die Innenseite nach einer Verschweissung peelfähig ist, um den Auslauf der Anlage angebracht und zwar so, dass er wie eine Verlängerung des Auslaufs entlang dessen Längserstreckung gezogen werden kann. Am Auslauf oder darüber ist der Endlosfolienschlauch z.B. mittels Blähring fixiert, so dass er so lange nachgezogen werden kann, bis er aufgebraucht ist. Bevorzugt ist der Endlosfolieschlauch zu diesem Zweck faltenbalgähnlich aufgefaltet. Das ist an sich bekannt und hat den Vorteil, dass der Transport und die Lagerung sowie das Nachführen von Endlosfolienschlauch einfach ist.
Wird nun der Endlosfolienschlauch im montierten Zustand an seinem freien Ende verschweisst, so verschliesst er dadurch den Auslauf . Das ist eine einfache und sichere Methode. Gegenüber herkömmlichen Klappen etc. ist dies viel billiger und sauberer, da in einer Anlage hinter einander gegebenenfalls unterschiedliche Materialien gelagert werden, müssen herkömmlich insbesondere die Klappen, Ventile usw. besonders gut gereinigt werden. Übernimmt jedoch der Endlosfolieschlauch diese Ventilfunktion, so entfällt dieser Aufwand. Mit dem Verschweissen des Endlosfolienschlauchs beginnt ein Verfahrenszyklus.
Selbstverständlich kann dieses Verschweissen an der ersten Stelle des Endlosfolienschlauchs bereits im Schlauchherstellerwerk erfolgen, so dass nach dem Aufziehen des Endlosfolienschlauchs zunächst keine Manipulation erfolgen muss, sondern kann vielmehr die Anlage ihrerseits mit dem Material befüllt werden. Durch die Erfindung sind jedoch auch Mischvarianten umfasst, also Varianten, die zusätzlich zum Endlosfolienschlauch Ventile aufweisen.
Sobald der Endlosfolienschlauch in seiner Position ist, folgt das Anordnen des Einlaufs der Einrichtung in die umgefüllt werden soll, um die Aussenseite des Endlosfolienschlauchs herum so, dass der einlaufseitige Rand des Einlaufs oberhalb der Schweissstelle des Endlosfolienschlauchs zu liegen kommt.
Nun erfolgt vorzugsweise ein Zurückdrängen von Material aus dem Endlosfolienschlauch in Richtung Anlage, so dass die Innenseiten des Endlosfolienschlauchs aneinander und die
Innenseite des Einlaufs an der Aussenseite des Endlosfolienschlauchs satt zu liegen kommen. Danach erfolgt das Verschweissen des Endlosfolienschlauchs mit dem Einlauf, so dass der Endlosfolienschlauch zwischen seiner bestehenden Schweissnaht und dem einlaufseitigen Rand des Einlaufs mindestens eine durchgehende neue Schweissnaht entsteht, die einerseits die Innenseite des Einlaufs mit der Aussenseite des Endlosfolienschlauchs und andererseits an der gleichen Stelle die Innenseite des Endlosfolienschlauchs verbindet. Der Schweissvorgang kann mit herkömmlichen Impuls- Schweisseinrichtungen, aber auch durch Thermoschweissen oder mittels Laserschweissen z.B. im Durchstrahlverfahren erfolgen.
Durch anschliessendes Lösen der peelfähigen Innenseite des Endlosfolienschlauchs werden die beiden Schweissnähte im Inneren des Endlosfolieschlauchs gepeelt so dass die Anlage mit der Einrichtung über einen seitlich geschlossenen Tunnel verbunden ist. Dadurch kann der Umfüllvorgang stattfinden, so lange, bis der Endlosfolienschlauch erneut - vorzugsweise nach vorgängiger Materialverdrängung durch Einengung an einer dritten Stelle durchgeschweisst wird und derart den Materialfluss unterbindet.
Diese dritte Schweissung entspricht der ersten und der Zyklus ist geschlossen, bzw. kann die nächste Einrichtung befüllt werden.
Bevorzugt wird die Schweissung an der dritten Stelle so breit durchgeführt, dass anschliessend im Bereich innerhalb der Schweissnaht - vorzugsweise etwa mittig die Durchtrennung des Endlosfolienschlauches erfolgt. Auch kann die Schweissung an der Dritten Stelle als Doppelschweissnaht mit mittiger Trennnaht ausgeführt werden.
Die Halterung des Endlosfolienschlauchs ist bevorzugt ein Schlauchfolienträger, der gegebenenfalls mit einem Blähring o.dgl. zur Fixierung arbeitet.
Ein praktisches Schweissverfahren ergibt sich, wenn die Verschweissung mittels Impuls- Schweisstechnik durchgeführt wird, und/oder dass vor dem Verschweissen der Endlosfolienschlauch mittels Spannbalken zusammengedrückt wird, so dass das Material im Bereich der späteren Schweissnaht möglichst nach oben/unten im Folienschlauch verdrängt wird. Die Balken und Schweissrollen, Schweisselektroden o.dgl. sind dabei bevorzugt integriert ausgebildet, so dass die Balken ihnen auch als Führung dienen. Erfindungsgemäss wird bevorzugt Impuls-Schweisstechnik eingesetzt. Andere vergleichbare Schweisstechnologien, wie z.B. Ultraschalltechnik oder Laserschweisstechnik können jedoch auch angewendet werden.
Eine erfmdungsgemässe Vorrichtung für das kontaminationsfreie Umfüllen von schüttfähigen Materialien und insbesondere zur Durchführung eines oben angegebenen Verfahrens ist in Anspruch 5 angegeben.
Durch die abhängigen Ansprüche 6 bis 9 wird diese Vorrichtung weitergebildet.
Bevorzugt ist die Schweissvorrichtung eine Impuls-Schweissvorrichtung und/oder mitumfasst sie eine Trennvorrichtung, die vorzugsweise etwa mittig der Schweissnaht die Endlosschlauchfolie durchtrennen kann. Wird nämlich ein Schnitt durch den geschweissten bereich gemacht, ist sichergestellt, dass kontaminierte Oberflächen gar nicht erst freigelegt werden. Allfällige Kontaminationen sind und bleiben in der Schweissnaht eingebunden.
Als ein typischer Kunststoff für die Endlosschlauchfolie steht Polyäthylen zur Verfügung, aus dem meistens auch die Innenliner hergestellt sind. Die Erfindung ist jedoch keinesfalls auf Polyäthylen eingeschränkt.
Da Endlosschlauchfolien an sich schon bekannt sind, wird in Anspruch 10 auch die neue und erfmdungsgemässe Verwendung einer solchen Folie für das Umfüllen von Materialien aus einer Anlage in eine Einrichtung unter Schutz gestellt
Endlosschlauchfolien sind natürlich schon länger bekannt, wie auch in der WO-A angegeben. Jedoch wurden bis anhin keine solchen Endlosschlauchfolien mit peelfähiger Innenseite für Umfüllvorgänge verwendet. Sie wurden bis anhin lediglich zu Verpackungszwecken verwendet, indem aus der Schlauchfolie mittels Verschweissen ein Päckchen erstellt wird, das durch Peelen geöffnet werden kann. Typisches Anwendungsbeispiel: Kartoffelchips - Verpackungen o.dgl.
Die weiteren Ansprüche 11 bis 14 geben noch weiterentwickelte Verwendungsdetails an. Das erfmdungsgemässe Verfahren zur kontaminationsvermeidenden und sterilen Umfüllen von Feststoffen aus einer Anlage mit flexiblem Auslauf in eine nachgelagerte Einrichtung mit einem folienschlauchförmigen verschweissbaren Einlauf eines Innenliners ist in Anspruch 15 angegeben und weist folgende Verfahrensschritte auf:
Dabei ist zu beachten, dass dieses neuartige Verfahren im Prinzip auf dem Verwendungsprinzip einer schweissbaren peelfähigen Endlosschlauchfolie basiert und insofern eine einheitliche Erfindung mit den oben beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen bzw. Verwendungen darstellt.
Anordnen eines innen sterilen Endlosfolienschlauchs der an seiner Aussenseite und Innenseite schweissfähig ist, wobei die Innenseite nach einer Verschweissung peelfähig ist, um den sterilen Aus lauf, Verschweissen des Endlosfolienschlauchs an seinem freien Ende,
Adaptieren eines sterilisierten Beutels auf dem Einlauf des Innenliners und Sterilisieren des Beutels mit Innenliner, wobei der Beutel vorgängig dem Verschweissen mit dem Einlauf des Innenliners wie folgt aufgebaut wurde:
Eine schlauchförmige Übergangsfolie (violett), die innen nicht und aussen jedoch schon schweissbar ist, ist an ihrer Aussenseite mit der Innenseite des Einlaufs verschweissbar und mit ihrer dem Einlauf abgewandten Seite mit einer sackförmigen Abdichtfolie verbunden, deren Sachboden innerhalb der Übergangsfolie liegt und deren Sackrand mit der dem Einlauf abgewandten Seite der Übergangsfolie verbunden, beispielsweise verschweisst ist, wobei für die Abdichtfolie ein Kunststoff gewählt wird, der gut schweissbar ist;
Anordnen der sackförmigen Abdichtfolie um die Aussenseite des Endlosfolienschlauchs herum so, dass der verschweisste Teil des Endlosfolienschlauchs innerhalb des Sacks zu liegen kommt; vorzugsweise zurückdrängen von Material aus dem Endlosfolienschlauch in Richtung Anlage, verschweissen des Endlosfolienschlauchs mit der Abdichtfolie, so dass der Endlosfolienschlauch zwischen seiner bestehenden Schweissnaht und dem freien Rand der Abdichtfolie mindestens eine durchgehende neue Schweissnaht vorzugsweise Doppelschweissnaht entsteht, die einerseits die Innenseite der Abdichtfolie mit der Aussenseite des Endlosfolienschlauchs und andererseits an der gleichen Stelle die Innenseite des Endlosfolienschlauchs verbindet, wobei während diesem Schweissvorgang mittig der Schweissnaht, vorzugsweise zwischen den Doppelschweissnähten eine Trennnaht gesetzt wird, so dass der vom Auslauf abgewandte Teil des Endlosfolienschlauchs in Form eines Material einschliessenden Tokens mitsamt der es umschliessenden Abdichtfolie abgetrennt wird.
Die Schweissung und Trennung wird dabei von aussen durch die Übergangsfolie hindurch bewerkstelligt, ohne dabei die Übergangsfolie selbst zu schweissen oder zu trennen. Da diese Innenschicht der Übergangsfolie nicht schweissbar ist entsteht keine Verbindung der Folien.
Anschliessendes wird die peelfähigen Innenseite des Endlosfolienschlauchs an seiner zweiten verschweissten Stelle gelöst, so dass der Umfüllvorgang stattfindet, so lange, bis der Endlosfolienschlauch erneut an einer dritten Stelle durchgeschweisst wird und derart den Materialfluss unterbindet.
Bevorzugt wird die Abdichtfolie aus reinem Polyäthylen gewählt, da sie so durchgängig schweissbar ist.
Besonders einfach ist die Manipulation, wenn der Beutel mit dem Einlass dicht verschweisst ist, danach sterilisiert, vorzugsweise Y-sterilisiert wird und als Zubehör an Umfüller geliefert wird.
Um die Trennung zu vereinfachen kann die Schweissung an der dritten Stelle des Endlosfolienschlauchs so breit durchgeführt werden, und anschliessend im Bereich innerhalb der Schweissnaht - vorzugsweise etwa mittig die Durchtrennung des Endlosfolienschlauches erfolgen, wonach wieder ein neuer Befüll/Umfüllvorgang in eine neue Einrichtung erfolgen kann. Alternativ kann an dem Endlosfolienschlauch an der dritten Stelle eine Doppelschweissnaht mit mittiger Trennnaht angebracht werden.
Das als Abfallprodukt gewonnene Token kann - wenn es nicht stört - in der Einrichtung verbleiben und nach Entleerung der Einrichtung entsorgt werden. Es kann jedoch auch durch den Auslauf entnommen werden.
Dabei ist zu beachten, dass die Erfindung nicht auf solche Verfahren eingeschränkt ist, bei denen der Umfüllvorgang von oben nach unten erfolgt. Es sind auch Verfahren eingeschlossen, bei denen die Anlage relativ zur Einrichtung in einer Ebene steht und der Endlosfolienschlauch daher waagrecht angeordnet ist. Eine Vorrichtung für das kontaminationsvermeidende und sterile Umfüllen von schüttfähigen Materialien und insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Angaben ist in Anspruch 20 beschrieben bzw. unter Schutz gestellt. Weiterentwicklungen ergeben sich aus den davon abhängigen Ansprüchen.
Bevorzugt ist die sackförmige Abdichtfolie zusammen mit der schlauförmigen
Übergangsfolie als Beutel ausgebildet, der fest mit dem Einlauf des Innenliners verbunden und sterilisiert ist. Ein solches Paket (Beutel mit Innenliner kann - selbst steril verpackt - problemlos transportiert und montiert werden.
Anhand von Ausführungsbeispielen wir die Erfindung noch beispielhaft näher erläutert. Die Figuren zeigen dabei schematisch:
Fig.l eine Ansicht auf eine verschweisste Endlosschlauchfolie oberhalb eines Einlaufs eines zu befüllenden Innenliners;
Fig.2 eine Seitenansicht auf die Darstellung von Fig.l;
Fig.3 eine Ansicht auf die verschweisste Endlosschlauchfolie von Fig.l nach dem Einstecken in den Einlauf des zu befüllenden Innenliners;
Fig.4 eine Seitenansicht auf die Darstellung von Fig. 3;
Fig.5 die Ansicht von Fig.3 mit angebrachter Schweissnaht;
Fig.6 eine Seitenansicht auf die Darstellung von Fig.5;
Fig.7 eine Ansicht auf eine verschweisste und anschliessend gepeelte Endlosschlauchfolie nach Fig.5;
Fig.8 eine Seitenansicht auf die Darstellung von Fig.7;
Fig.9 eine Ansicht auf eine gepeelte und anschliessend an einer dritten Stelle wieder verschweissten Endlosschlauchfolie gemäss Fig.7; Fig.10 eine Seitenansicht auf die Darstellung von Fig.9;
Fig.11 eine Ansicht der an der Dritten Stelle wieder verschweissten und dort getrennten Endlosschlauchfolie oberhalb des Einlaufe gemäss Fig.9, wobei die freistehenden Enden des Innenliners verschweisst sind;
Fig.12 eine Seitenansicht auf die Darstellung von Fig.11;
Fig.13 eine Ansicht auf eine Endlosschlauchfolie gem. Fig.l oberhalb eines erfϊndungsgemässen Beutels an einem Einlauf;
Fig.14 eine Seitenansicht auf die Darstellung gemäss Fig.13;
Fig. 15 eine Ansicht auf den Aufbau nach Fig.13, wobei die Endlosschlauchfolie in den Beutel eingesteckt wurde;
Fig.16 eine Seitenansicht auf die Darstellung gemäss Fig.15;
Fig.17 eine Ansicht auf die Darstellung gemäss Fig.15 jedoch mit zusätzlich angebrachter Schweissnaht an einer zweiten Stelle;
Fig.18 eine Seitenansicht auf die Darstellung gemäss Fig.17;
Fig.19 eine Ansicht auf die Darstellung gemäss Fig.17 jedoch mit einem abgetrennten Token;
Fig.20 eine Seitenansicht auf die Darstellung von Fig.19;
Fig.21 eine Ansicht auf den Aufbau gemäss Fig.19, wobei die Endlosschlauchfolie an Ihrer ersten Schweissstelle aufgepeelt (geöffnet) wurde;
Fig.22 eine Seitenansicht auf die Darstellung gemäss Fig.21 und Fig.23 und 24 den Aufbau von Fig.21, nachdem an der Endlosschlauchfolie an einer dritten Stelle wieder eine Trennschweissung angebracht wurde.
Nicht mehr dargestellt ist die Trennung der Endlosschlauchfolie nach dem Anbringen der Trennschweissung an der dritten Stelle der Endlosschlauchfolie. Diesbezüglich wird auf Fig.11 und 12 verwiesen, wobei hier das Verschweissen von frei abragenden Resten des Einlaufs entfallen kann, da der abgetrennte untere Teil der Endlosschlauchfolie bereits als Verschluss des Innenliners bzw. Einlaufs dient.
Die Figuren sind zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bauteile tragen gleiche Bezugszeichen. Ähnliche Bauteile oder funktionsähnliche Bauteile tragen gleiche Bezugszeichen mit unterschiedlichen Indizes.
Fig.l und 2 zeigen die Ausgangssituation: Eine nach oben zu „endlose" Endlosschlauchfolie 1, die an ihrer Aussenseite schweissbar und an ihrer Innenseite schweissbar und peelfähig ist (blau) ist an der Anlage (nicht gezeigt) in Form eines vorzugsweise axial gefalteten Endlosliner befestigt.
Die Endlosschlauchfolie ist original oder von der letzten Abtrennung her unten bzw. an ihrem einem Einlauf 2a zugewandten Ende 3 verschweisst. Der Prozess wird dadurch geschlossen gehalten.
Der Einlauf ist Bestandteil eines zu befüllenden Innenliners 4a einer Einrichtung (nicht dargestellt). Der Einlauf 2a des Innenliners 4a muss innen schweissbar sein. Er ist in dieser Ausführungsform offen und daher gegebenenfalls nicht steril.
Dieser Aufbau wird nämlich weniger zum Schutz des umzufüllenden Produktes, als vielmehr zum Schutz der Bedienpersonen vor Kontamination verwendet.
Fig.3 und 4 zeigen den nächsten Schritt, bei dem das freie verschweisste Ende 3a der
Endlosschlauchfolie in den zu befüllenden Innenliner 4a bzw. dessen Einlauf 2a eingelegt wird. Fig.5 und 6 geben den Vorgang der erfϊndungsgemässen Schweissung an:
Mit einem herkömmlichen Schweissgerät werden die Endlosschlauchfolie 1 und der Einlauf 2a des zu befallende Innenliners 4a durchgängig miteinander verschweisst (zweite Schweissnaht 6a). Der die Breitseite der Endlosschlauchfolie 1 überragende Teil 5a wird ebenso durchgeschweisst. Dadurch ergibt sich vollständiger Kontaminationsschutz, da so zwischen Endlosschlauchfolie 1 und Einlauf 2a kein Material entweichen kann. Abgesehen davon ist zwischen der Aussenseite der Endlosschlauchfolie 1 und der Innenseite des Einlaufe 2a eine dichte, nicht peelfähige Schweissnaht entstanden. Die Endlosschlauchfolie 1 selbst ist an ihrer Innenseite mit sich selbst verschweisst.
Fig.7 und 8 zeigen nun den Vorgang des Öffnens der Schlauchverbindung zur Ermöglichung des Umfüllvorgangs: die erste Schweissnaht 3a und die zweite Schweissnaht 6a werden gepeelt, d.h. von aussen erfasst eine Bedienperson die Endlosschlauchfolie 1 und zieht sie auseinander, wobei die innenliegenden Schweissnähte 3a und 6a aufpeelen. Die Öffnung bzw. das Aufpeelen kann gegebenenfalls auch durch den gegebenenfalls leicht erhöhten Inertisierungsdruck des Materials aus der Anlage erfolgen.
Die Schweissung zwischen der Aussenseite der Endlosschlauchfolie 1 und dem Einlauf 2a bleibt bestehen. Dadurch ist der Innenliner 4a dicht mit der Anlage bzw. deren Auslauf (nicht gezeigt) verbunden. In diesem Zustand wird der Innenliner 4a befüllt.
Fig.9 und 10 zeigt den Vorgang des Abschlusses des Befüllvorgangs. Nach der Befüllung wird die Endlosschlauchfolie 1 vorzugsweise mit einer Trennschweissnaht 3b abgetrennt. Eine Trennschweissnaht 3b ist eine Schweissnaht, die nach dem Schweissvorgang das Separieren der beiden Teile, die an die Schweissnaht anstossen, erlaubt. Dabei bleiben die beiden Teile an den einander zugewandten Enden verschweisst.
Der Umfüll-Prozess in der Anlage wie auch in der Einrichtung ist damit geschlossen, da die Trennnaht wie erwähnt eine Randschweissung bildet. Die Schweissnaht 3b entspricht bei einem neuen Zyklus der Schweissnaht 3a.
Fig.l 1 und 12 zeigt den nächsten Schritt, bei dem vorzugsweise der Innenliner 4a an seinem oberen Ende nochmals verschlossen wird, indem die freien Enden des Emiaufs 2a an einer vierten Stelle 7 dicht verschweisst werden. Dem vorgängig wird der abgeschweisste (3b") Rest der Endlosschlauchfolie 1 in den Einlauf 2a gelegt bzw. gesteckt.
Somit entsteht eine geschlossene Packung des Innenliners 4a mit dem vollständig eingeschlossenen Material. Sowohl Endlosschlauchfolie 1 wie auch Innenliner 4a bleiben an ihren Aussenseiten vollständig kontaminationsfrei.
Dieselbe Eigenschaft, aber darüber hinaus auch noch sterile Arbeitsbedingungen, d.h., dass auch aus der Umgebung keinerlei Substanzen, Keime o.dgl. in das umzufüllende Material eingebracht werden kann, werden durch das unten beschriebene weiterentwickelte Verfahren verwirklicht; d.h., dass die Innenseiten der Folien während des gesamten Umfüllprozesses nie mit der Umgebung in Berührung kommen, während bei dem oben beschriebenen Verfahren die Innenseiten erst dann nicht mit der Umgebung in Berührung kommen, wenn sie selbst mit Umfüllmaterial in Berührung gekommen waren und nicht nur die Aussenseiten frei von Material sind.
Fig.13 und 14 zeigen die Ausgangssituation für das sterile und kontaminationsfreie Umfüllverfahren gemäss der Weiterentwicklung der Erfindung:
Die Endlosschlauchfolie 1 ist an einer unter sterilen Bedingungen aufgebauten Anlage (z.B. in einem Reinraum in Form eines Endlosliners rund um den Auslauf der Anlage (nicht gezeigt) befestigt. Die Endlosschlauchfolie 1 ist innen peelbar und aussen schweissbar. Die Endlosschlauchfolie 1 ist - z.B. noch von der letzten Abtrennung her - unten verschweisst 3a. Der zu befüllende Innenliner 4b verfügt über einen kurzen Einlauf 2b, der mit eine speziellen schlauchförmigen Übergangsfolie 5 verschweisst ist. Die Übergangsfolie 5 ist innen nicht schweissbar und aussen schweissbar. An der Übergangsfolie 5 ist an Ihrer dem Einlauf 2b abgewandten Seite mit einer sackartigen Abdichtfolie 16 randdicht verschweisst. Die Abdichtfolie 16 ist aus reinem PE und an allen ihren Seiten gut schweissbar. Der Innenliner 4b ist mit der Übergangs folie 5 dicht verschweisst und kann gas- oder gamma- sterilisiert werden. Das gesamte Paket kann somit beispielsweise in steriler Verpackung geliefert werden und vor Ort (z.B. in dem Reinraum) in die Einrichtung eingesetzt werden.
Fig.15 und 16 zeigen, wie Endlosschlauchfolien in den speziellen Einlassaufbau bestehend aus Übergangsfolie 5 und Abdichtfolie 16 verschweisst mit dem Einlauf als Beutel 7 ausgebildeten speziellen eingelegt werden: Die Endlosschlauchfolie 1 wird in die sackförmige Ausnehmung der Abdichtfolie 16 des zu befüllenden Innenliner 4b eingelegt. Die Aussenseiten der Abdichtfolie 16 berühren somit die Aussenseiten des Endlosfolienschlauchs 1. Unter Aussenseite ist in diesem Fall jene Seite zu verstehen, die mit der Umgebung in Berührung kommt. Aus der Sicht des Beutels 7, handelt es sich allerdings infolge der Sackausbildung der Abdichtfolie 16 eher um eine Innenseite. Zur sprachlichen Klarstellung wird aber hier von Aussenseite immer im obigen Sinn gesprochen.
Fig.17 und 18 zeigen nun den Vorgang, bei dem die ineinandergesteckten Endlosschlauchfolie 1 und Abdichtfolie 16 verschweisst werden: - Mit einem Schweissgerät (nicht dargestellt, weil an sich herkömmlich) werden die Endlosschlauchfolie 1 und die
Abdichtfolie 16 miteinander verschweisst, so dass zwei dichte Schweissnähte 8a, 8b zwischen dem Endlosfolienschlauch 1 und dem Beutel 7 entstehen. In diesem Vorgang wird auch die Endlosschlauchfolie 1 ebenfalls mitverschweisst. Während dem Schweissvorgang wird zwischen den Schweissnähten 8a und 8b eine Trennnaht 9 gesetzt. Diese trennt den nicht- sterilen Teil in Form eines Tokens 10 ab. Die Schweissung und Trennung wird von aussen durch die Übergangs folie 5 hindurch gemacht. Da deren Innenschicht nicht schweissbar ist, entsteht keine Verbindung der Innenseite der Übergangsfolie 5 mit der Innenseite der Abdichtfolie 16 oder mit der Endlosschlauchfolie 1.
Fig.19 und 20 zeigen den Vorgang der Abtrennung des Tokens 10:
Dabei fällt das Token nach unten in den Innenliner 4b und verbleibt als steriler Fremdkörper im Umfüllgut, oder es wird von Seiten der Anlage her (z.B. wenn die Anlage als ein Isolator ausgebildet ist) entnommen. (Fig.21,22) Es kann sich dabei ja auch um einen horizontalen Förderprozess handeln.
Fig.21 und 22 zeigen den Vorgang des Aufpeelens, bei dem die Endlosschlauchfolie 1 und mit ihr die Abdichtfolie 16 geöffnet wird. Die Schweissung zwischen der Endlosschlauchfolie 1 und Abdichtfolie 16 bleibt hingegen bestehen. Dadurch ist der Innenliner 4b dicht mit der Anlage bzw. deren Auslauf verbunden.
Das abgeschweisst Token 10 wird bei diesem Ausführungsbeispiel als Abfallteil vom Isolator (Anlage) her entnommen. In diesem Zustand wird der Innenliner 4b steril befüllt oder entleert. Mit den ab Fig.23 und 24 gezeigten Schritten, schliesst sich der Zyklus. Es kommt zu einer Trennschweissung :
Nach der Befüllung kann die Endlosschlauchfolie 1 mit einer Trenn-Schweissnaht 3b abgetrennt werden. Der Prozess in der Anlage wie auch der Innenliner 4b sind damit geschlossen und steril, da die Trennnaht 3b eine Randschweissung auslöst.
Für einen neuerlichen Umfüllvorgang entspräche die Trennnaht 3b mit ihrer Randschweissung der Schweissnaht 3a an der Endlosschlauchfolie 1.
Im Rahmen der Erfindung liegen gegebenenfalls auch Verfahren, die das „Verschweissen" durch ein „Verkleben" ersetzen, sofern die Verklebungen die gleichen Eigenschaften hinsichtlich der Peelfähigkeit aufweisen, wie für die Verschweissung oben angegeben wurde. „Verschweissung" ist daher in sehr breitem Sinne zu verstehen.
Bezugszeichenliste
1 Endlosschlauchfolie
2 a,b Einlauf
3 a,b dritte Schweissnaht an der Endlosschlauchfolie 1 4 a,b Innenliner der Einrichtung, in die umgefüllt werden soll.
5 Übergangsfolie
6a zweite Schweissnaht kontaminationsfrei Ausführung
7 Beutel
8a,b Zweite Schweissnaht sterile Ausführung 9 Trennnaht
10 Token (Abfallteil)
16 Abdichtfolie

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum kontaminationsvermeidenden Umfüllen von schüttfähigen Gütern und Feststoffen (Material) aus einer Anlage mit einem vorzugsweise flexiblem Auslauf in eine nachgelagerte Einrichtung mit einem folienschlauchförmigen verschweissbaren Einlauf (2a) eines Innenliners (4a), wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist : Anordnen eines Endlosfolienschlauchs (1) der an seiner Aussenseite und Innenseite schweissfähig ist, wobei die Innenseite nach einer Verschweissung peelfähig ist, um den Auslauf, Verschweissen des Endlosfolienschlauchs (1) an seinem freien Ende (3), Anordnen des Einlaufs (2a) um die Aussenseite des Endlosfolienschlauchs (1) herum so, dass der einlaufseitige Rand des Einlaufs (2a) oberhalb der Schweissstelle (3a) des
Endlosfolienschlauchs (1) zu liegen kommt, - vorzugsweise zurückdrängen von Material aus dem Endlosfolienschlauch (1) in Richtung Anlage, verschweissen des Endlosfolienschlauchs (1) mit dem Einlauf, so dass der Endlosfolienschlauch (1) zwischen seiner bestehenden Schweissnaht (3a) und dem einlaufseitigen Rand des Einlaufs (2) mindestens eine durchgehende neue zweite
Schweissnaht (6a) entsteht, die einerseits die Innenseite des Einlaufs (2a) mit der Aussenseite des Endlosfolienschlauchs (1) und andererseits an der gleichen Stelle die Innenseite des Endlosfolienschlauchs (1) verbindet, anschliessendes lösen der peelfähigen Innenseite des Endlosfolienschlauchs (1), so dass der Umfüllvorgang stattfindet, so lange, bis der Endlosfolienschlauch (1) erneut an einer dritten Stelle durchgeschweisst wird und derart den Materialfluss bzw. die Möglichkeit eines Materialflusses unterbindet.
2. Verfahren nach Anspruchl, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweissung an der Dritten Stelle (3b) so breit durchgeführt wird, und dass anschliessend im Bereich innerhalb der Schweissnaht (3b) - vorzugsweise etwa mittig die Durchtrennung des Endlosfolienschlauches (1) erfolgt, wonach wieder ein neuer Befüll/Umfüllvorgang in eine neue Einrichtung erfolgen kann, oder dass die Schweissung (3b) an der Dritten Stelle als Doppelschweissnaht (3b'; 3b") mit mittiger Trennnaht ausgeführt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme des Endlosfolienschlauchs (1) um den Auslauf ein den Auslauf umgebender Schlauchfolienträger angeordnet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschweissung mittels Impulsschweisstechnik durchgeführt wird, und/oder dass vor dem
Verschweissen der Endlosfolienschlauch (1) mittels Spannbalken zusammengedrückt wird, so dass das Material im Bereich der späteren Schweissnaht möglichst nach oben oder unten im Endlosfolienschlauch (1) verdrängt wird.
5. Vorrichtung für das kontaminationsfreie Umfüllen von schüttfähigen Materialien und insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Anlage mit einem Auslauf umfasst, um den eine schweissfähige und an ihrer Innenseite peelfähige Endlosschlauchfolie (1) vorratsgelagert ist, die mit ihrer Aussenseite mit der Innenseite eines Einlaufe (2a) eines Innenliners (4a) einer Einrichtung, in die gegebenenfalls umgefüllt werden soll, verschweissbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des freien Endes des Auslaufs und seitlich seiner gedanklich verlängerten räumlichen Längserstreckung Pressbalken vorgesehen sind, die die Endlosschlauchfolie (1) von seitlich auf anliegend zusammendrücken können, wobei vorzugsweise in diesen Pressbalken integriert die Schweissvorrichtung angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweissvorrichtung eine Impulsschweissvorrichtung ist und oder/dass sie eine Schneidvorrichtung mitumfasst, die vorzugsweise etwa mittig der Schweissnaht (3b) die Endlosschlauchfolie (1) durchtrennen kann.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlosschlauchfolie (1) aus Polyäthylen besteht und/oder im Lieferzustand in Axialrichtung aufgefaltet ist sowie vorzugsweise mittels Rutschbremse an ihrem Lagerort um den Auslauf gegen unabsichtliches Abrutschen gehalten ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlosschlauchfolie (1) axial aufgefaltet ist.
10. Verwendung einer schweissfähigen, an ihrer Innenseite peelfähigen Endlosschlauchfolie (1) für das Umfüllen von Materialien aus einer Anlage in eine Einrichtung, insbesondere für ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4 bzw. für eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 - 9 oder 15 - 20.
11. Verwendung einer Endlosschlauchfolie (1) nach Anspruch 10, indem die Endlosschlauchfolie (1) um den Auslauf der Anlage nachziehbar gelagert ist und im nachgezogenen Zustand mit einem Einlauf (2) eines Innenliners (4) einer Einrichtung in die umgefüllt werden soll verschweisst wird.
12. Verwendung einer Endlosschlauchfolie (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlosschlauchfolie (1) mit einem Beutel (7) nach Anspruch 15 verbunden wird, um das sterile Umfüllen zu ermöglichen.
13. Verwendung einer Endlosschlauchfolie nach einem der Ansprüche 10-12, dadurch gekennzeichnet dass die Endlosschlauchfolie (1) als Ersatzteil für Umfüllvorrichtungen angeboten wird.
14. Verwendung einer Endlosschlauchfolie (1) zur Herstellung eines Beutels (7) nach Anspruch 15 vorzugsweise als umgestülpte Übergangsfolie (5) gemäss Anspruch 15.
15. Verfahren zur kontaminationsvermeidenden und sterilen Umfüllen von Pulvern oder Feststoffen bzw. Materialien aus einer Anlage mit flexiblem Auslauf in eine nachgelagerte
Einrichtung mit einem folienschlauchförmigen verschweissbaren Einlauf (2b) eines Innenliners (4b) einer Einrichtung für das Aufnahmen von Materialien, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist :
Anordnen eines innen sterilen Endlosfolienschlauchs (1) der an seiner Aussenseite und Innenseite schweissfähig ist, wobei die Innenseite nach einer Verschweissung peelfähig ist, um den sterilen Auslauf, Verschweissen des Endlosfolienschlauchs (1) an seinem freien Ende, adaptieren eines sterilisierten Beutels (7) auf dem Einlauf (2b) des Innenliners (4b) und sterilisieren des Beutels (7) mit Innenliner (4b), wobei der Beutel (7) vorgängig seinem Verschweissen mit dem Einlauf (2b) des Innenliners (4b) wie folgt aufgebaut wurde: Eine schlauchförmige Übergangsfolie (5), die innen nicht und aussen jedoch schon schweissbar ist, ist an ihrer Aussenseite mit der Innenseite des Einlaufs (2b) verschweissbar und mit ihrer dem Einlauf abgewandten Seite mit einer sackförmigen Abdichtfolie (16) verbunden, deren Sackboden innerhalb der Übergangsfolie (5) liegt und deren Sackrand mit der dem Einlauf abgewandten Seite der Übergangsfolie (5) verbunden, beispielsweise verschweisst ist, wobei für die Abdichtfolie (16) ein Kunststoff gewählt wird, der gut schweissbar ist;
Anordnen der sackförmigen Abdichtfolie (16) um die Aussenseite des Endlosfolienschlauchs (1) herum so, dass der verschweisste Teil des Endlosfolienschlauchs (1) innerhalb des Sacks zu liegen kommt; vorzugsweise zurückdrängen von Material aus dem Endlosfolienschlauch (1) in Richtung Anlage, verschweissen des Endlosfolienschlauchs (1) mit der Abdichtfolie (16), so dass der Endlosfolienschlauch (1) zwischen seiner bestehenden Schweissnaht (3a) und dem freien Rand der Abdichtfolie (16) mindestens eine durchgehende neue Schweissnaht (8) vorzugsweise Doppelschweissnaht (8a,8b) entsteht, die einerseits die Innenseite der Abdichtfolie (16) mit der Aussenseite des Endlosfolienschlauchs (1) und andererseits an der gleichen Stelle die Innenseite des Endlosfolienschlauchs (1) verbindet, wobei während diesem Schweissvorgang mittig der Schweissnaht (8), vorzugsweise zwischen den Doppelschweissnähten (8a,8b) eine Trennnaht (9) gesetzt wird, so dass der vom Auslauf abgewandte Teil des Endlosfolienschlauchs (1) in Form eines Material einschliessenden Tokens (10) mitsamt der es umschliessenden Abdichtfolie (16) abgetrennt wird, anschliessendes lösen der peelfähigen Innenseite des Endlosfolienschlauchs (1) an seiner zweiten verschweissten Stelle (8a), so dass der Umfüllvorgang stattfindet, so lange, bis der Endlosfolienschlauch (1) erneut an einer dritten Stelle (3b) durchgeschweisst wird und derart den Materialfluss unterbindet.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass Die Abdichtfolie (16) aus reinem PE gewählt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Beutel (7) mit dem Einlauf (2b) dicht verschweisst, sterilisier, vorzugsweise Y-sterilisiert wird und als Zubehör an Umfüller geliefert wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 - 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweissung an der dritten Stelle (3b) des Endlosfolienschlauchs (1) so breit durchgeführt wird, und dass anschliessend im Bereich innerhalb der Schweissnaht (3b) - vorzugsweise etwa mittig die Durchtrennung des Endlosfolienschlauches (1) erfolgt, wonach wieder ein neuer Befüll/Umfüllvorgang in eine neue Einrichtung erfolgen kann, oder dass an dem Endlosfolienschlauch (1) an der dritten Stelle eine Doppelschweissnaht (3b) mit mittiger Trennnaht angebracht wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 - 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Token (10) durch den Auslauf entnommen wird.
20. Vorrichtung für das kontaminationsvermeidende und sterile Umfüllen von schüttfähigen Materialien und insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Anlage mit einem Auslauf umfasst, um den eine schweissfähige und an ihrer Innenseite peelfähige Endlosschlauchfolie (1) vorratsgelagert ist, die mit ihrer Aussenseite mit der Innenseite einer sackförmigen Abdichtfolie (16) verbunden ist, die mit einer schlauchförmigen Übergangs folie (5) verschweisst ist, welch letztere mit dem Einlauf eines Innenliners (4b) einer Einrichtung, in die gegebenenfalls umgefüllt werden soll, verschweisst ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die sackförmige Abdichtfolie (16) zusammen mit der schlauförmigen Übergangsfolie (5) als Beutel (7) ausgebildet ist, der fest mit dem Einlauf (2b) des Innenliners (4b) verbunden und sterilisiert ist.
22. Verwendung einer innen verschweissbaren und peelbaren Endlosschlauchfolie (1) insbesondere nach einem der vorhergehenden Verfahren für das Umfüllen von transplantierbaren Organen, Geweben, o.dgl. in der Medizin bzw. Chirurgie.
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