DE69110156T2 - Verpackungsvorrichtung zum Schutz von Materialien gegen Verschmutzung. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungs-Einheit für die Bereitstellung von ultrasauberer Lagerung und ultrasauberem Austrag durch Schwerkraft von kontaminierbarem Pulver oder granulären Materialien.
• In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung einen sterilen Dampf-undurchlässigen Beutel, der eine kontaminierungsfreie Lagerung und einen kontaminierungsfreien Austrag durch Schwerkraft von kontaminierbarem Pulver oder granulärem Material, das darin gelagert ist, liefert.
• Viele Produkte wie beispielsweise Pulver oder granuläre Materialien werden in großen Beuteln für Massenprodukte, die eine massive Beladung in der Größenordnung von tausenden von Pfunden an Materialien aufnehmen können, transportiert und gelagert.
• Für viele Operationen machen es die Natur der Materialien und deren beabsichtigte Endverwendungen absolut erforderlich, daß diese Materialien in einer kontaminierungsfreien Umgebung in diese Beutel "geladen" werden, weil kontaminierende Stoffe die wünschenswerten physikalischen und chemischen Eigenschaften der Materialien in negativer Weise ändern würden.
• So werden Materialien wie beispielsweise pulverförmige oder granuläre Harze, die in der Stromkabelindustrie verwendet werden, momentan in einer ultrasauberen Umgebung in Beutel geladen, um die Sauberkeit, die für deren isolierende Eigenschaften erforderlich ist, bereitzustellen. Tatsächlich wird die moderne und ausgefeilte Herstellung von Stromkabel-Harzen nun in einem geschlossenen System erreicht, das im Vergleich zu früheren Verfahren die Konzentrationen an kontaminierenden Stoffen stark vermindert.
• Um jedoch dieses verbesserte Sauberkeitsniveau an den Kunden weiterzugeben, ist es erforderlich, die ultrasaubere Umgebung vom Hersteller zum Extruder-Trichter für die Umwandlungsoperation hin auszudehnen. Dies kann mit Hilfe eines verschlossenen Hersteller-zu-Umwandler-Systems erzielt werden. Leider gab es jedoch bis zur vorliegenden Erfindung kein vollständig zufriedenstellendes System und Produkt wurde während der Lagerung und des Austrags kontaminiert, was zu nicht annehmbaren Änderungen in den physikalischen und chemischen Eigenschaften der Harze führte.
• DE-C-3539619 offenbart eine Verpackungs-Einheit für granuläre Materialien von hoher Reinheit, die zusammengesetzt ist aus einer Schrumpffolie, die eine Schachtel aus Karton umgibt, die einen äußeren Folienbeutel enthält, der einen beutelähnlichen gewebten Behälter umgibt, der eine Polyethylen-Innenbeschichtung aufweist und mit einem Innenliner aus Aluminiumfolie mit einem äußeren Überzug (benachbart zum Polyethylen-Innenüberzug des beutelähnlichen Behälters) und einem äußeren Überzug aus Polyethylen (in Kontakt mit dem auf zunehmenden Material) versehen ist. Sowohl der beutelähnliche Behälter als auch der Innenliner sind an ihren entsprechenden Enden mit flexiblen Schläuchen für das Füllen und den Austrag versehen.
• Die vorliegende Erfindung stellt bereit eine Verpackungs- Einheit für die Bereitstellung von ultrasauberer Lagerung und ultrasauberem Austrag durch Schwerkraft von kontaminierbarem Pulver oder granulären Materialien, welche umfaßt (i) einen äußeren Behälter, der beherbergt (ii) einen sterilen, Dampfundurchlässigen Beutel mit einem Beutelkörper und einem Einlaß und einem Auslaß, wobei der Einlaß und der Auslaß geschlossen sind, wenn der Beutel das Material enthält, um die Kontaminierung des Materials zu verhindern, und der Auslaß eine Öffnung definiert, (iii) eine gewebte äußere Zwischenlage, die den Beutel vollständig umgibt und einschließt, und (iv) eine Dampf-undurchlässige äußere Folien-Umkleidung, die den Beutel und die gewebte äußere Zwischenlage umhüllt, wobei die Verpakkungs-Einheit auch umfaßt (v) eine flexible Dampf-undurchlässige röhrenförmige innere Folie, die sich von der Öffnung her erstreckt und ein Austragsende aufweist, und (vi) eine röhrenförmige äußere Folie, die die innere Folie umhüllt, wobei das obere Ende der inneren Folie auf solche Weise an den Beutel angesiegelt ist, daß der inneren Folie eine geschlossene Konfiguration verliehen wird, die röhrenförmige äußere Folie Dampf-undurchlässig ist und in einem geschlossenen Ende endet, das obere Ende der äußeren Folie in der Nähe der Öffnung oder des unteren Teiles des Beutelkörpers an die innere Folie angesiegelt ist; wobei die innere Folie durch ein lösbares Sicherungsmittel in der Nähe der Öffnung gesichert ist, um den Austrag von Materialien aus dieser Öffnung zu verhindern, wodurch, wenn die innere Folie in einer Empfangsvorrichtung positioniert ist und das terminale Ende der äußeren Folie offen ist und um die Empfangsvorrichtung herum positioniert und daran sicher befestigt ist, das Lösen des Sicherungsmittels den Austrag des Materials in die Empfangsvorrichtung ohne Kontaminierung des Materials erlaubt.
• Die vorliegende Erfindung stellt auch einen undurchlässigen Beutel, der mit der inneren und der äußeren Folie versehen ist, bereit.
• Die gewebte äußere Zwischenlage, die den Beutel vollständig umgibt und einschließt, verleiht dem Beutel Festigkeit und verbesserte Tragfähigkeit.
• Die Abdeckung aus Dampf-undurchlässiger Folie, die eine äußere Abdecklage bildet, schützt das Material im Beutel weiter vor Kontaminierung.
• In den Zeichnungen:
• ist FIG. 1 eine Vorderansicht eines Beutels, die den Auslaß zeigt, wobei innere und äußere Folien sich vom Boden des Beutels weg erstrecken.
• ist FIG. 2 eine Ansicht des Bodens der äußeren Lage, der mit beweglichen Verschlußklappen versehen ist, die einen Teil der gewebten äußeren Lage bilden.
• ist FIG. 3 eine Ansicht des Bodenteils des Beutels in Position über einer Material-Aufnahmevorrichtung, wobei sich die innere Folie in der Aufnahmevorrichtung und die äußere Folie um die Aufnahmevorrichtung herum befindet.
• ist FIG. 4 eine Explosions-Ansicht, in der Teile weggebrochen sind und die die zusammengesetzte Einheit aus Beutel, gewebter äußerer Lage, Abdeckung aus äußerer Folie und Behälter zeigt.
• Unter besonderer Bezugnahme auf FIG. 1 wird ein Beutel veranschaulicht, der allgemein durch das Bezugszeichen 2 bezeichnet wird und aus einem Material hergestellt sein kann, das Dampf-undurchlässig ist und aus einem Harz wie beispielsweise Hochdruck-Polyethylen niedriger Dichte, Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren, Polyethylen mittlerer oder hoher Dichte, Polypropylen, Polybuten-1 und ähnlichen flexiblen thermoplastischen Materialien gebildet sein kann. Die Folie, aus der der Beutel hergestellt ist, weist eine ausreichende Dicke auf, um in Abhängigkeit von den darin enthaltenen Materialien eine Rißbildung oder ein Brechen zu verhindern. Erforderlichenfalls wird der Beutel einer Sterilisationsbehandlung unterzogen, um nicht gewünschte Verunreinigungen zu entfernen oder zu zerstören. Der Beutel ist an seinem oberen Ende mit einem Einlaß 4 versehen, der verschlossen werden kann, um den Einlaß zu verschließen, oder der mit Hilfe einer Knotenschnur 6 geöffnet oder verschlossen werden kann, und weiter ist der Beutel an seinem unteren Ende mit Auslaß 8 versehen.
• Wie am besten aus FIG. 3 ersichtlich, definiert Auslaß 8 eine Öffnung 10 und schließt eine flexible Dampf-undurchlässige röhrenförmige innere Folie 12 ein, die sich von der Öffnung 10 her erstreckt und deren oberes Ende 14 auf solche Weise an den Beutel 2 angesiegelt ist, daß der inneren Folie eine geschlossene Konfiguration, vorzugsweise eine röhrenförmige oder kreisförmige Konfiguration, verliehen wird. Die innere Folie 12 ist so ausgestaltet, daß sie auf Grund ihrer Flexibilität in die Öffnung 10 hineingestopft oder -gebauscht werden kann, und kann aus demselben Material, das auch den Beutelkörper bildet, hergestellt sein. Die innere Folie 12 ist auch in der Lage, von der Öffnung 10 weg entfernt zu werden, um ein Austragsende 16 der inneren Folie 12 freizulegen.
• Es wird auch eine Dampf-undurchlässige flexible äußere Folie 18 bereitgestellt, die die innere Folie 12 umgibt und einschließt. Die äußere Folie 18 kann auch aus demselben Typ von Material hergestellt sein wie der Beutelkörper und das obere Ende 20 kann in der Nähe der Öffnung 10 an die innere Folie 12, wie in der Zeichnung gezeigt, oder an den unteren Teil des Beutelkörpers angesiegelt sein. Die äußerer Folie 18 ist ebenfalls so ausgestaltet, daß sie in die Öffnung 10 hineingestopft oder -gebauscht werden kann, und wenn sie von der Öffnung 10 wegbewegt und -gezogen wird, erstreckt sich das terminale angesiegelte Ende 22 (wie in FIG. 1 gezeigt), wenn es geöffnet ist, vorzugsweise über das Austragsende 16 der inneren Folie 12 hinaus.
• Der Beutel kann in Kombination mit einer Aufnahmevorrichtung, die einen Aufnahme-Einlaß für das Laden von ausgetragenem Material in einen Trichter oder ähnlichen Behälter aufweist und eine kontaminationsfreie Beladung bereitstellen kann, verwendet werden. Der Einlaß muß vor der Beladung Zugang zur inneren Folie 12 von der Innenseite des Empfangs-Einlasses her gewähren. Ein Beispiel für einen Empfangs-Einlaß ist in FIG. 3 durch das Bezugszeichen 24 veranschaulicht. Der Empfangs- Einlaß kann eine rechteckige oder kreisförmige Konfiguration, vorzugsweise mit derselben Konfiguration wie die äußere Folie 18, aufweisen und ist aus Materialien hergestellt, die Festigkeit und Steifheit bereitstellen, um in der Lage zu sein, die Beladung und Entladung mit bzw. von Material zu unterstützen und eine geeignete Basis für die Befestigung der äußeren Folie 18 an seiner Peripherie bereitzustellen.
• Der Empfangs-Einlaß 24 ist mit einer Öffnung 26 von ausreichender Größe versehen, um es einem Betreiber zu erlauben, eine Hand durchzustecken, um Zugang zum Inneren 28 des Empfangs-Einlasses 24 zu erlangen.
• Vor der Entladung des Inhalts des Beutels 2 in den Empfangs- Einlaß 24 werden die innere Folie 12 und die äußere Folie 18 in die Öffnung 10 des Beutels 2 gebauscht.
• Beutel 2 kann in dem Zustand transportiert werden, in dem die vorliegende Verpackungs-Einheit die äußeren Abdeckungen enthält, wie in FIG. 4 gezeigt. Somit ist der Beutel 2 unter Bezugnahme auf FIG. 4 in einer gewebten Außenlage, die durch das Bezugszeichen 30 dargestellt wird, eingeschlossen.
• Die Außenlage kann aus einem gewebten Stoff wie beispielsweise Sackleinwand, Segeltuch, Polypropylen usw. gebildet sein. Die Außenlage 30 kann einen rechteckigen Querschnitt aufweisen und kann durch im Stand der Technik wohlbekannte Techniken hergestellt sein. Der untere Teil der Außenlage ist mit Verschlußklappen 32 versehen (wie in FIG. 2 gezeigt), die, wenn sie geöffnet werden, eine Öffnung liefern, die im wesentlichen der Öffnung 10 von Beutel 2 entspricht.
• Die Klappen 32 können einen dreieckigen Querschnitt aufweisen, und wenn sie parallel zur Bodenebene der Außenlage sind, verhindern sie, daß die hineingebauschte innere Folie 12 und die hineingebauschte äußere Folie 18 aus der unteren Öffnung 10 des Beutels 2 herausfallen. Die Klappen 32 sind jedoch ausreichend flexibel, so daß sie, wenn sie vom unteren Teil der Außenlage weggebogen werden, Zugang zur inneren Folie 12 und zur äußeren Folie 18 gewähren, um die Folien in eine Richtung weg von der Öffnung 10 zu bewegen.
• Um das Material während der Lagerung und des Transports noch weiter gegen Kontaminierung zu schützen, sind die Komponenten, nämlich der Beutel 2 und die gewebte äußere Zwischenlage 30 vollständig in einer äußeren Folienabdeckung 34 eingeschlossen, die die gewebte äußere Zwischenlage 30 und den Beutel 2 vollständig umgibt und enthält. Die äußere Folienabdeckung 34 ist aus einem Dampf-undurchlässigen Material hergestellt, das ähnlich den Materialien sein kann, die den Beutel 2 bilden.
• Die gesamte Einheit, d.h. der Beutel 2, die gewebte äußere Zwischenlage im Verschluß 30 und die äußere Folienabdeckung 34, sind in einem Behälter 36 enthalten, der einen Körperteil 38, eine untere Basisplatte 40 und eine obere Abdeckung 42 aufweist. Der Behälter 36 ist aus schwerem Wellkarton hergestellt und der bevorzugte Behälter ist von dem Typ, der in US-A-4296860 offenbart ist.
• Die gesamte Einheit kann auf einer Palette 44 transportiert und gelagert werden, bis ihre Verwendung erforderlich wird.
• In einer typischen Art und Weise des Betriebs und der Verwendung kommt die Einheit am Einsatzort an, wobei der gesamte Inhalt aus dem gelagerten Material frei von Kontaminierung ist. Dies ist auf Grund der Material-Beladungsbedingungen und der Sterilisation des Beutels 2 möglich. Am Einsatzort werden die äußere Folienabdeckung 34, die gewebte äußere Zwischenlage 30 und der Beutel 2 vom Behälter 36 getrennt. Die äußere Folienabdeckung 34 kann auch von der gewebten äußeren Zwischenlage 30 und dem Beutel 2 entfernt werden. Die verbleibende Einheit kann dann zwecks anschließender Verarbeitung über einem Emfangs-Einlaß 24 positioniert werden, der zu einem verschlossenen Trichter führt. Die Verschluß-Klappen 32 werden vom unteren Teil der gewebten äußeren Zwischenlage 30 weggebogen, um Zugang zu der eingebauschten inneren Folie 12 und der eingebauschten äußeren Folie 18 bereitzustellen. Der Betreiber schneidet dann das terminale gesiegelte Ende 22 der äußeren Folie 18 ab und plaziert das Ende um den oberen Teil des Empfangs-Einlasses 24, während er die Knotenschnur 26 in ihrer angezogenen Position beläßt. Dann führt der Betreiber eine Hand durch die Öffnung 26 ein und zieht die innere Folie 12 unter die Öffnung 26 und in das Innere des Empfangs-Einlasses 24 hinein hinunter.
• Dann zieht der Betreiber die Hand zurück und zieht die äußere Folie 18 um die Peripherie des Empfangs-Einlasses 24 nach unten, so daß sich das abgetrennte Ende der äußeren Folie 18 unter die Öffnung 26 hinein erstreckt. Der untere Teil der äußeren Folie 18 wird dann mit Hilfe einer Verschlußvorrichtung für die äußere Folie wie beispielsweise einer Reißschnur 48 um die Peripherie herum befestigt. Nach Befestigung der äußeren Folie 18 wird die Knotenschnur 46 gelöst, wodurch man den Austrag des Inhalts des Beutels 2 in den Empfangs-Einlaß 24 ermöglicht, wobei dieser Austrag bewerkstelligt wird, ohne daß der Inhalt den kontaminierenden Materialien ausgesetzt wird, die möglicherweise in der Atmosphäre anwesend sind.

Claims (12)

1. Verpackungs-Einheit für die Bereitstellung von ultrasauberer Lagerung und ultrasauberem Austrag durch Schwerkraft von kontaminierbarem Pulver oder granulären Materialien, welche umfaßt (i) einen äußeren Behälter (36), der beherbergt (ii) einen sterilen, Dampf-undurchlässigen Beutel (2) mit einem Beutelkörper und einem Einlaß (4) und einem Auslaß (8), wobei der Einlaß (4) und der Auslaß (8) geschlossen sind, wenn der Beutel (2) das Material enthält, um die Kontaminierung des Materials zu verhindern, und der Auslaß (8) eine Öffnung (10) definiert, (iii) eine gewebte äußere Zwischenlage (30), die den Beutel (2) vollständig umgibt und einschließt, und (iv) eine Dampf-undurchlässige äußere Folien- Umkleidung (34), die den Beutel (2) und die gewebte äußere Zwischenlage (30) umhüllt, wobei die Verpackungs- Einheit auch umfaßt (v) eine flexible Dampf-undurchlässige röhrenförmige innere Folie (12), die sich von der Öffnung (10) her erstreckt und ein Austragsende (16) aufweist, und (vi) eine röhrenförmige äußere Folie (18), die die innere Folie (12) umhüllt, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende (14) der inneren Folie (12) auf solche Weise an den Beutel (2) angesiegelt ist, daß der inneren Folie (12) eine geschlossene Konfiguration verliehen wird, daß die röhrenförmige äußere Folie (18) Dampf-undurchlässig ist und in einem geschlossenen Ende (22) endet, daß das obere Ende (20) der äußeren Folie (18) in der Nähe der Öffnung (10) oder des unteren Teils des Beutelkörpers an die innere Folie (12) angesiegelt ist; und daß die innere Folie (12) durch ein lösbares Sicherungsmittel (46) in der Nähe der Öffnung (10) gesichert ist, um den Austrag von Materialien aus dieser Öffnung (10) zu verhindern, wodurch, wenn die innere Folie (12) in einer Empfangsvorrichtung positioniert ist und das terminale Ende (22) der äußeren Folie (18) offen ist und um die Empfangsvorrichtung herum positioniert und daran sicher befestigt ist, das Lösen des Sicherungsmittels den Austrag des Materials in die Empfangsvorrichtung ohne Kontaminierung des Materials erlaubt.

2. Verpackungs-Einheit nach Anspruch 1, bei der der Beutel (2) aus Hochdruck-Polyethylen niedriger Dichte oder Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren oder Polyethylen mittlerer oder hoher Dichte oder Polypropylen oder Polybuten-1 oder Mischungen davon hergestellt ist.

3. Verpackungs-Einheit nach irgendeinem der Ansprüche 1 - 2, in welcher das lösbare Sicherungsmittel (46) eine Knoten-Schnur ist.

4. Verpackungs-Einheit nach irgendeinem der Ansprüche 1 - 3, in welcher das Verschlußmittel zur Bereitstellung des geschlossenen Endes (22) der äußeren Folie (18) eine Stoß-Schnur ist.

5. Verpackungs-Einheit nach irgendeinem der Ansprüche 1 - 4, in welcher die innere Folie (12) und die äußere Folie (18) während des Transports und der Lagerung in die Öffnung (10) hineingebauscht sind.

6. Verpackungs-Einheit nach irgendeinem der Ansprüche 1 - 5, in welcher die gewebte äußere Zwischenlage (30) einen Bodenteil mit Verschlußklappen (32) einschließt, die eine Zugangsöffnung definieren, wobei diese Verschlußklappen (32) vom Bodenteil weggebogen sind, um eine Zugangsöffnung, die im wesentlichen der Öffnung (10) entspricht, bereitzustellen.

7. Verpackungs-Einheit nach Anspruch 6, in welcher die innere Folie (12) und die äußere Folie (18) während des Transports und der Lagerung der Verpackungs-Einheit in diese Zugangsöffnung hineingebauscht sind.

8. Dampf-undurchlässiger Beutel (2) zur Bereitstellung von ultrasauberer Lagerung und ultrasauberem Austrag durch Schwerkraft von kontaminierbarem Pulver oder granulären Materialien, welcher umfaßt einen Beutelkörper, einen Einlaß (4) und einen Auslaß (8), wobei der Einlaß und der Auslaß geschlossen sind, wenn der Beutel das Material enthält, um eine Kontaminierung des Materials zu verhindern, und der Auslaß (8) eine Öffnung (10) definiert, und wobei der Beutel versehen ist mit (a) einer flexiblen, Dampf-undurchlässigen röhrenförmigen inneren Folie (12), die sich von der Öffnung (10) her erstreckt und ein Austragsende (16) aufweist, und (b) einer röhrenförmigen äußeren Folie (18), die die innere Folie (12) umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende (14) der inneren Folie (12) auf solche Weise an den Beutel (2) angesiegelt ist, daß der inneren Folie (12) eine geschlossene Konfiguration verliehen wird, daß die röhrenförmige äußere Folie (18) Dampf-undurchlässig ist und in einem geschlossenen Ende (22) endet, daß das obere Ende (20) der äußeren Folie (18) in der Nähe der Öffnung (10) oder des unteren Teils des Beutelkörpers an die innere Folie (12) angesiegelt ist; und daß die innere Folie (12) durch ein lösbares Sicherungsmittel (46) in der Nähe der Öffnung (10) gesichert ist, um den Austrag von Materialien aus dieser Öffnung (10) zu verhindern, wodurch, wenn die innere Folie (12) in einer Empfangsvorrichtung positioniert ist und das terminale Ende (22) der äußeren Folie (18) offen ist und um die Empfangsvorrichtung positioniert und daran sicher befestigt ist, das Lösen des Sicherungsmittels den Austrag des Materials in die Empfangsvorrichtung ohne Kontaminierung des Materials erlaubt.

9. Beutel nach Anspruch 8, bei dem der Beutel (2) aus Hochdruck-Polyethylen niedriger Dichte oder Ethylen- Vinylacetat-Copolymeren oder Polyethylen mittlerer oder hoher Dichte oder Polypropylen oder Polybuten-1 oder Mischungen davon hergestellt ist.

10. Beutel nach Anspruch 8 oder 9, in welchem das lösbare Sicherungsmittel (46) eine Knoten-Schnur ist.

11. Beutel nach irgendeinem der Ansprüche 8 - 10, in welchem die Verschlußvorrichtung zur Bereitstellung des geschlossenen Endes (22) der äußeren Folie (18) eine Stoß- Schnur ist.

12. Beutel nach irgendeinem der Ansprüche 8 - 11, in welchem w die innere Folie (12) und die äußere Folie (18) während des Transports und der Lagerung in die Öffnung (10) hineingebauscht sind.