AUSGUSS- UND DOSIERSYSTEM

Ausguss- und Dosiθrsystem

Die vorliegende Erfindung betrifft Ausgussund Dosiersysteme zur gleichzeitigen Bereitstellung von zwei oder mehr fliessfähigen Füllgütern, enthaltend

Dosiervorrichtung, Füllgutbehälter und Spreizvorrichtung sowie deren Verwendung zur Dosierung fliessfähiger Füllgüter

Generell besteht in der Verpackungsbranche ein Bedarf an Verpackungen, welche leicht sind und wenig Material benötigen, ua um so vom Verbraucher als umweltfreundlich wahrgenommen zu werden. Weiterhin besteht ein Trend, zB in der Waschmittelbranche, darin, Füllgüter, zB Wasch- und reinigungsmittel, in Form von Mehrkomponentensystemen anzubieten, insbesondere wenn einzelne Komponenten nicht miteinander kompatibel sind. Bei solchen Mehrkomponentensystemen ist es bedeutsam, dass sie im richtigen Verhältnis zueinander dosiert werden können und das eine vorgegebene Gesamtmenge korrekt und einfach dosiert werden kann.

So sind bereits verschiedene Dosiersysteme zum gleichzeitigen Dosieren von zwei Flüssigkeiten aus Beuteln und Flaschen bekannt. EP 1245500 beschreibt einen Mehrkammerbeutel mit einem Mehrfachentnahmekanal. Ebenso beschreibt US 2005/0109796 einen flexiblen Mehrkammerbeutel mit einer Entnahmevorrichtung welche mit beiden Kammern des Beutels kommuniziert. Diese Dosiersysteme sind geeignet, gleichzeitig zwei Füllgüter zu entnehmen, ferner kann das Verhältnis bei der Entnahme der beiden Komponenten herstellerseitig festgelegt werden. Die Gesamtmenge der beiden Komponenten kann jedoch nicht herstellerseitig festgelegt werden. Ferner kann das Entnahmeverhältnis der Füllgüter nur ungenau festgelegt werden. Eine genaue portionsweise Entnahme der Füllgüter ist somit nicht möglich. DE 10 2005 051 337 beschreibt einen Dosiersystem, bestehend aus einer speziell geformten Mehrkammerflasche mit daran adaptieren Verschluss. Dieses Dosiersystem ist geeignet, als Über-Kopf-Dosierer zwei Flüssigkeiten so zu dosieren, dass das Verhältnis der Komponenten zueinander sowie die Gesamtmenge herstel- lerseitig festgelegt werden können. Dieses Dosiersystem ist jedoch nicht geeignet bei flexiblen oder halbstarren Füllgutbehältern. DE29511932 beschreibt einen Spender, zB eine Zweikammertube, für ein aus zwei Bestandteilen zusammengestelltes Medium. Gemäss der dort dargestellten Ausführung kann das Verhältnis der beiden Komponenten eingestellt werden, nicht jedoch die zu dosierende Gesamtmenge. US 4978025 beschreibt einen Standbodenbeutel mit Spreizvorrichtung und einem ggf. vorliegenden Dosiervorrichtung. Die dort beschriebenen Beutel sind jedoch nicht geeignet, mehrere Komponenten zu dosieren.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, die Nachteile der bekannten Dosiersysterαe zu beheben. Weitere Aufgaben ergeben sich aus der Beschreibung und den vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung. Insbesondere besteht ein Bedarf an Dosiersystemen, deren Füllgutbehälter flexibel oder halbstarr sind („Beutel") und dennoch die Möglichkeit bieten, mehrere fliessfähige Füllgüter so zu dosieren, dass deren

Verhältnis zueinander und die Gesamtmenge vorbestimmt oder vorbestimmbar sind.

Die vorstehend umrissenen Aufgaben werden ge- mäss den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die abhängigen Ansprüche stellen vorteilhafte Ausführungsformen dar.

Die Erfindung betrifft somit ein Ausguss- und Dosiersystem zur gleichzeitigen Bereitstellung von zwei oder mehr fliessfähigen Füllgütern, die Verwendung des Ausguss- und Dosiersystems zur Dosierung fliessfähiger Füllgüter, insbesondere flüssige Wasch- und Reinigungsmittel .

Die im Zusammenhang mit der vorliegenden Er- findung gegebenen allgemeinen, bevorzugten und besonders bevorzugten ^" Ausführungsformen, Bereiche usw. können beliebig miteinander kombiniert werden. Ebenso können einzelne Definitionen, Ausführungsformen usw. entfallen bzw. nicht relevant sein.

Sofern sich aus dem direkten Zusammenhang keine andere Bedeutung ergibt, haben die folgenden Begriffe die hier angegebene Bedeutung:

Der Begriff „fliessfähiges Füllgut" ist dem Fachmann bekannt. Er bezeichnet insbesondere feste feinteilige Schüttgüter wie Puder, Pulver oder Granulate mit einer Partikelgrösse 10 - 20000 Mikrometer, bevorzugt 50 - 3000 Mikrometer und flüssige Güter, wie Lösungsmit ^¬ tel, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, Gele mit einer Viskosität 0.2 - 30000 mPas, bevorzugt 1 - 5000 mPas (bei Anwendungstemperatur, insbesondere bei Raumtemperatur) . Füllgüter im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung sind insbesondere Reinigungsmittel, Waschmittel, Wasch ^¬ hilfsmittel, Bleichmittel, Seifen, Shampoos aber auch grobkörnige Nahrungsmittel wie Müsli oder Tierfutter. Bevorzugt feste Schüttgüter sind dabei solche mit geringer Tendenz zur Adhäsion. Bevorzugte flüssige Schüttgüter sind dabei solche mit newtonschen oder scheretzähendem Fliessverhalten. „Füllgutraum" bezeichnet den Raum, welcher ein Füllgut enthält; er wird typischerweise durch den Füllgutbehälter gebildet.

„Bereitstellungsraum", als Teil der Dosiervorrichtung, bezeichnet den Raum, welcher die zu dosie- renden Füllgüter aufnimmt; er kommuniziert mit den

Füllguträumen via Zufuhröffnung (en) einerseits und der Umwelt via Ausgabeöffnung (en) andererseits. „flexiblen Füllgutbehälter" sind dem Fachmann bekannt; der Begriff bezeichnet allgemein alle Arten von flexiblen Verpackungen, zB Standboden-, Schlauch-, Blockbeutel. Solche Behälter können einen oder mehrere Füllguträume aufweisen, zB Einkammerbeutel oder

Merhkammerbeutel . Für die Füllgutbehälter können grundsätzlich alle bekannten Materialien eingesetzt werden, bevorzugt werden Kunststoffe und Faserstoffe verwendet.

Die Erfindung soll weiter anhand der Figuren erläutert werden:

Fig. 1 zeigt schematisch ein Beispiel für eine erfindungsgemässe Anordnung mit dem Funktionsprinzip eines Zuckerstreuers, wobei der Bereitstellungsraum innenliegend, dh im inneren des Füllgutraumes, angeordnet ist. Die Spreizvorrichtung 11 ist hierbei nicht dargestellt

Fig. 2 zeigt schematisch eine Spreizvorrichtung 11, wie sie mit der Anordnung 1 gemäss Fig. 1 kombiniert werden kann. Dabei ist die Spreizvorrichtung lösbar oder unlösbar mit dem Steigrohr / den Steigrohren 10 verbunden und arbeitet nach dem Federprinzip, wodurch das Kollabieren des Füllgutbehälters bei der Entnahme verhindert und die Handhabung insgesamt verbessert wird. Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Anordnung, wobei die Steigrohre 10 mit der Trennmembran 12 eine Einheit bilden.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung, insbe- sondere ein Ausguss- und Dosiersystem, welches zur gleichzeitigen Bereitstellung von zwei oder mehr fliess- fähigen Füllgütern geeignet ist, derart, dass die Füllgüter in vorgegebenem Verhältnis zueinander und vorgegebener Gesamtmenge bereitgestellt werden. Diese Art der Bereitstellung, bei der mehrere Füllgüter in vorbestimmten Teilvolumina bereitgestellt werden, so dass sich ein vorgegebenes Verhältnis der Füllgüter zueinander und eine vorgegebene Gesamtmenge der Füllgüter erreichbar sind, wird im Zusammenhang mit dieser Erfindung als „volumetrische Bereitstellung" bezeichnet. Die erfin- dungsgemässe Anordnung umfasst eine Dosiervorrichtung, mindestens eine Spreizvorrichtung je Füllgutraum und entweder einen flexiblen Füllgutbehälter mit mehreren, insbesondere zwei Füllguträumen oder mehrere, insbesondere zwei, Füllgutbehälter mit jeweils einem Füllgutraum.

Ein Vorteil der erfindungsgemässen Anordnung ist es, dass eine volumetrische Bereitstellung der Füllgüter möglich ist, ohne dass in der Anordnung bewegliche Teile, wie zB Ventile oder Kolben, vorgese ^¬ hen werden müssen. Dadurch werden eine kostengünstige Herstellung und eine gute Betriebssicherheit erlangt.

Die erfindungsgemässe Anordnung kann befüll- bar oder befüllt sein. Die beschriebene Anordnung ermöglicht somit eine teilweise Entleerung und gleichzei- tig eine volumetrische Bereitstellung der Füllgüter.

Nachfolgend werden die einzelnen Elemente der erfindungsgemässen Anordnung erläutert:

Dosiervorrichtung : Die Dosiervorrichtung 1 umfasst für jeden Füllgutraum 4 mindestens einen, bevorzugt einen, Bereitstellungsraum 2 wobei dieser Bereitstellungsraum i) durch eine oder mehr Zufuhröffnungen 3 mit dem entsprechenden Füllgutraum 4 kommuniziert und ii) über mindestens eine Ausgabeöffnung entleerbar ist und iii) sich durch hydrodynamischen Druck befüllt. Besagter Füllgutraum ist bevorzugt ein rohrförmiges Element. Dieses Element kann im Inneren des Füllgutraumes oder an dessen Wandung angeordnet sein. Die Zufuhröffnun- gen 3 sind vorteilhaft in Bodennähe des Füllgutraumes angeordnet, um eine vollständige Entnahme des Füllgutes sicherzustellen. Durch Form und Grüsse des Füllgutraumes wird die entnommene Teilmenge festgelegt und so das Verhältnis der Teilmengen zueinander und die bereitgestellte Gesamtmenge festgelegt. Durch einfaches Kippen des Ausguss- und Dosiersystems ist es so möglich, Füllgüter volumetrisch bereitzustellen. Die Dosiervor- ' richtung 1 umfasst für jeden Füllgutraum 4 ferner mindestens eine Ausgabeöffnung 5. Diese Ausgabeöffnung 5 kann so ausgelegt sein, dass jedes Füllgut separat entleert wird oder dass die Füllgüter zunächst vereinigt werden, bevor sie die Dosiervorrichtung 1 verlassen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform betrifft die Erfindung eine Dosiervorrichtung wie vorstehend beschrieben zusätzlich enthaltend Mittel zur Vermeidung von Rückvermischung welche in der Ausgabeöff- nung angeordnet sind. Die Ausgabeöffnung 5 des Füllgutraumes ist vorteilhaft so konstruiert, dass anhaftende Füllgutreste der verschiedenen Füllgüter nach der Dosierung in den ursprünglichen Bereitstellungsraum zurückgelangen. Dies kann bspw. durch eine Trennwand innerhalb der Ausgabeöffnung 5 oder durch entsprechende Ausformung des Bodens der Ausgabeöffnung 5 erzielt werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform betrifft die Erfindung eine Dosiervorrichtung wie vorste- hend beschrieben, zusätzlich enthaltend Mittel zum

Verschliessen der Ausgabeöffnung. Als solche Mittel sind alle gängigen Verschlüsse, wie Schraub- oder Schnappverschlüsse, Kappen, Stopfen, Ventile, geeignet. Allgemein sind solche Verschlüsse vorteilhaft, da Verbraucher- freundlich. Ferner sind solche Mittel vorteilhaft bei der Verwendung von luft- oder feuchtigkeitsempfindlichen Füllgütern.

Gemäss vorliegender Erfindung wird der Bereitstellungsraum 2 der Dosiervorrichtung 1 durch den hydrodynamischen Druck des Füllgutes befüllt. Dies ist vorteilhaft, da die Füllgüter frei fliessen, und so eine besonders einfache Handhabung ermöglichen. Füllgutbehälter : Ein für die erfindungsgemäs- se Anordnung geeigneter Füllgutbehälter ist halbstarr oder flexibel, bevorzugt flexibel. In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Füllgutbehälter Beutel, zB Standbodenbeutel, mit einer oder zwei Kammern. •

In einer Ausführungsform umfasst das Ausgussund Dosiersystem eine Dosiervorrichtung wie vorstehend beschrieben; einen flexiblen oder halbstarren Füllgutbe- hälter mit zwei oder mehr Kammern und eine oder mehrer

Spreizvorrichtungen je Kammer. In dieser Ausführungsform weisen die beiden Kammern eine gemeinsame Wandung auf. Diese gemeinsame Wandung (zB eine Trennmembran 12) kann starr oder flexibel, bevorzugt flexibel sein. In einer besonderen Ausführungsform ist die Trennmembran so ausgebildet, dass sie jeweils mindestens ein röhrenförmiges Element („Steigrohr") 10, bevorzugt jeweils ein Steigrohr, pro Kammer ausbildet. Dieses Steigrohr kommuniziert einerseits mit dem Füllgut einer Kammer via Zufuhröffnung 3 und andererseits mit der Ausgabeöffnung

5. Dieses Steigrohr wird vorteilhaft durch die Membran 12 gebildet. In Fig. 3 wird eine Ausführungsform gezeigt, in der zwei geformte (zB tiefgezogene) Membranen so miteinander verbunden sind (zB verkleben oder ver- schweissen) , dass die entsprechenden Steigrohre gebildet werden.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Ausguss- und Dosiersystem eine Dosiervorrichtung wie vorstehend beschrieben; zwei oder mehr flexible oder halbstarre Füllgutbehälter mit einer Kammer und eine Spreizvorrichtungen je Füllgutbehälter.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Füllgutbehälter mindestens ein Griffelement . Ein solches Element erleichtert die Handhabung, in Zusammenhang mit einer entsprechend angepassten Ausgabeöffnung 5 wird eine sichere Handhabung gewährleistet. SpreizVorrichtung: Der Begriff „Spreizvorrichtung" beschreibt jegliche Vorrichtung, die geeignet ist, die Wandungen eines Füllgutbehälters teilweise oder vollständig beabstandet zu halten. Eine solche Beabstan- düng verhindert das Kollabieren des Füllgutbehälters und stellt dadurch eine gleichmässige und benutzerfreundliche Entnahme des Füllgutes sicher. Die Volumenverringerung, die bei flexiblen und halbstarren Verpackungen bei der Füllgutentnahme fast zwangsläufig erfolgt wird durch die Spreizvorrichtung begrenzt. Solche Spreizvorrichtungen für flexible oder halbstarre Füllgutbehälter sind an sich bekannt. Während bei halbstarren Füllgutbehältern (zB Kunstofftuben) die Rückstellkräfte der Wandungen eine Spreizvorrichtung oftmals unnötig machen, ist bei flexiblen Füllgutbehältern (zB Beuteln) eine Spreizvorrichtung vorteilhaft. Die Spreizvorrichtung kann lösbar oder unlösbar mit dem Füllgutbehälter und/oder der Dosiervorrichtung verbunden sein oder als unabhängige Vorrichtung im Füllgutbehälter vorliegen.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Spreizvorrichtung daher lösbar oder unlösbar, bevorzugt unlösbar, mit der Dosiervorrichtung verbunden. Diese Ausführungsform ist bei Einwegverpackun- gen bevorzugt. In dieser Ausführungsform kann die

Dosiervorrichtung so ausgebildet sein, dass ein Steigrohr oder sonstiges Element die Funktion der Spreizvorrichtung übernimmt. In einer vorteilhaften Ausführungsform bildet ein trichterförmiges Steigrohr mit seitlichen Aussparun- gen das Spreizelement.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Spreizvorrichtung lösbar oder unlösbar, bevorzugt unlösbar, mit dem Füllgutbehälter verbunden. Diese Ausführungsform ist bei Mehrwegverpackungen bevorzugt. Ein zusätzlicher Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass der flexible oder halbstarre Füllgutbehälter wegen der vorliegenden Spreizvorrichtung leichter zu befüllen ist. In dieser Ausführungsform kann bspw. eine Wandung des Füllgutbehälters so ausgebildet sein, dass diese die Funktion einer Spreizvorrichtung erfüllt. Alternativ kann die Spreizvorrichtung ein zusätzlich in die Verpackung eingefügter Formkörper sein, welcher mit dem Füllgutbehälter, zB an einer Siegelnaht, verbunden ist.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Spreizvorrichtung weder mit dem Füllgutbehälter noch mit der Dosiervorrichtung verbunden. Diese Ausführungsform ermöglicht eine vereinfachte Herstellung und eine freie Materialwahl. Ein zusätzlicher Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass der flexible oder halbstarre Füllgutbehälter wegen der vorliegenden Spreizvorrichtung leichter zu befüllen ist. In dieser Ausführungsform kann die Spreizvorrichtung bspw. in Form eines oder mehrerer Formkörper (Kugel, Zylinder, Kegel, Keil ...) im Füllgutraum vorliegen.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Spreizvorrichtung sowohl mit dem Füllgutbehälter als auch mit der Dosiervorrichtung verbunden, bevorzugt unlösbar verbunden. Vorteilhaft sind daher Spreizvorrichtung, Dosiervorrichtung und Teile des Füllgutbehälters (wie insbesondere die Trennmembran) aus einem einzigen Stück („einstückig") gefertigt. Diese Ausführungsform ermöglicht eine vereinfachte Herstellung und einen besonders sparsamen Materialeinsatz. Ein zusätzlicher Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass der flexible oder halbstarre Füllgutbehälter wegen der vorliegenden Spreizvorrichtung leichter zu befüllen ist.

Im Folgenden werden weitere Ausführungsformen der erfindungsgemässen Anordnung beschrieben: In einer Ausführungsform ist der Füllgutbehälter unlösbar mit der Dosiervorrichtung verbunden. Diese Ausführungsform, eine Einwegverpackung, ermöglicht eine einfache und preiswerte Herstellung von befüllten Ausguss- und Dosiersystemen. Ferner ist diese Ausfüh ^¬ rungsform vorteilhaft bei gefährlichen und / oder gesundheitsschädlichen Stoffen.

In einer alternativen Ausführungsform ist der Füllgutbehälter lösbar mit der Dosiervorrichtung verbunden. Diese Ausführungsform ermöglicht es, ein Refillsystem zu etablieren, bei dem der Anwender lediglich die Füllgutbehälter nachkauft und mit der bestehende Dosiervorrichtung verbindet. („Mehrwegverpackung")

In einer alternativen Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Ausguss- und Dosiersystem wie hier beschrieben, wobei Dosiervorrichtung (1) und Spreizvorrichtung (11) einstückig gefertigt sind. Dies kann bspw. dadurch erreicht werden, dass ein tiefgezogenes Kunstoffelement sowohl die Spreizvorrichtung als auch die Dosiervorrichtung bildet.

In einer alternativen Ausführungsform be- trifft die Erfindung ein Ausguss- und Dosiersystem wie hier beschrieben, der Füllgutbehäter durch einen Zweikammerbeutel mit innenliegender Trennwand (12) gebildet wird und wobei Dosiervorrichtung (1), Spreizvorrichtung (11) und Trennwand (12) einstückig gefertigt sind. Dies kann bspw. dadurch erreicht werden, dass zwei tiefgezogene

Kunstoffelemente so miteiander Verbunden werden, das diese eine Trennwand, die Spreizvorrichtung und die Dosiervorrichtung bilden.

In einer alternativen Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Ausguss- und Dosiersystem wie hier beschrieben, in welchem die Dosiervorrichtung innerhalb des Füllgutraumes angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung zur Bereitstellung eines vorbestimmten Füllvolumens aus mindestens zwei fliessfähigen Füllgütern umfassend eine Dosiervorrichtung; mindestens zwei befüllbare oder befüllte Beutel; mindestens eine Spreizvorrichtung in einem der Beutel.

In einen weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung einer Anordnung wie hier beschrieben zur Bereitstellung von fliessfähigen Füllgütern, insbesondere von Wasch- und/oder Reinigungsmitteln. Gemäss diesem Verfahren ist es möglich, ein Gemisch aus zwei oder mehr Komponenten in einem vorbestimmten Verhältnis und einem vorbestimmten Gesamtvolumen zu dosieren und für die Anwendung zur Verfügung zu stellen („Bereitstellen").

In einen weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung einer Anordnung wie vorstehend beschrieben zur Bereitstellung von flüssigen Füllgütern mit einer Viskosität 0.2 - 30000 mPas, bevorzugt 1 - 5000 mPas und / oder von festen Füllgütern mit einer Partikel- grosse 10 - 20000 Mikrometer, bevorzugt 50 - 3000

Mikrometer. Gemäss diesem Verfahren ist es möglich, ein Gemisch aus zwei oder mehr flüssigen Füllgütern oder aus zwei oder mehr festen fliessfähigen Füllgütern oder Kombinationen davon in einem vorbestimmten Verhältnis und einem vorbestimmten Gesamtvolumen zu dosieren und für die Anwendung zur Verfügung zu stellen.

Liste der Bezugszeichen 1 Dosiervorrichtung 2 Bereitstellungsraum

3 Zufuhröffnung

4 Füllgutraum Ausgabeöffnung Steigrohr Spreizvorrichtung Trennmembran