DE3031306A1

DE3031306A1 - Vorrichtung zum abfuellen einer fluessigkeit in flexible, zusammenlegbare behaelter.

Info

Publication number: DE3031306A1
Application number: DE19803031306
Authority: DE
Inventors: Steven Glen Waverley Victoria Marshall; Vincent Camberwell Victoria Papaluca
Original assignee: ACI Operations Pty Ltd
Current assignee: ACI Australia Ltd
Priority date: 1979-08-20
Filing date: 1980-08-19
Publication date: 1981-03-12
Also published as: FR2463723A1; JPS5641103A; GB2058728B; IT1129249B; GB2058728A; ES494865A0; IT8068300A0; FR2463723B1; AU6154280A; NZ194685A; ZA805056B; US4363203A; AU532109B2; ES8104105A1

Description

Vorrichtung zum Abfüllen einer Flüssigkeit in flexible, zusammenlegbare Behälter.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abfüllen einer Flüssigkeit in flexible, zusammenlegbare Behälter, insbesondere Kunststoffbeutel, welche ein Mundstück und einen Verschluß für dieses Mundstück aufweisen.

Insbesondere betrifft die Erfindung als Behälter dienende Kunststoffbeutel, welche zum Befüllen und zum Ausgießen ein Mundstück aufweisen, welches im Bereich einer Öffnung des Beutels mit diesem verbunden ist. Solche Behälter sind · zur Abfüllung von Wein geeignet, welcher unter von Sauerstoff freien Bedingungen gelagert werden sollte, um Verderb zu vermeiden. Der gefüllte Beutel wird üblicherweise von einem Pappkarton aufgenommen.

Ein Beispiel für ein aus Mundstück und Verschluß bestehendes, zur Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung geeignetes System ist das Fattori-System, welches in der australischen Patentschrift Nr. 446,218 beschrieben wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist jedoch auch bei anderen Verschlußsystemen anwendbar.

Um einen Beutel der oben erwähnten Art zu füllen, ist es erforderlich, folgende Arbeitsschritte durchzuführen: einen Verschluß vom Mundstück zu entfernen, den Beutel mit der abzufüllenden Flüssigkeit zu füllen, im Falle oxydierbarer Flüssigkeiten, wie z.B. naturbelassener (non-fortified) Weine, Sauerstoff und andere unerwünschte Stoffe aus dem

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Beutel zu entfernen, und den Verschluß wieder am Mundstück anzubringen. Wegen der Flexibilität des Beutels ist er in gefülltem Zustand schlecht zu handhaben, weshalb es erwünscht ist, die Handhabungsschritte auf ein Minimum zu reduzieren.

Die australische Patentschrift Nr. 505,044 beschreibt eine Vorrichtung, bei welcher die Bedienungsperson das Mundstück eines flexiblen Beutels in ein festes Gabelstück einsetzt, worauf ein Verschlußbetätigungskopf den Verschluß vom Mundstück entfernt. Der Verschlußbetätigungskopf bewegt sich dann in eine andere Position, in welcher er das Mundstück freigibt, während gleichzeitig ein Abfüllkopf in einen zum Abfüllen geeigneten Eingriff mit dem Mundstück gebracht wird. Nach Abschluß des Füllvorgangs kehrt der Abfüllkopf in seine ursprüngliche Position zurück, während der Verschlußbetätigungskopf zugleich den Verschluß wieder am Mundstück anbringt. Die Bedienungsperson nimmt den gefüllten Beutel vom Gabelstück ab und ersetzt ihn durch einen leeren Beutel, um den Zyklus der Arbeitsschritte abzuschließen.

Wenn auch diese genannte Vorrichtung die flexiblen Behälter wirksam füllt, so ist dorch ihre Arbeitsgeschwindigkeit begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche in der Lage ist, derartige Behälter mit größerer Geschwindigkeit zu füllen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient erfindungsgemäß eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art, welche gekennzeichnet ist durch eine linke und eine rechte Halterung zum Festhal-

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ten je eines Mundstücks während der Entfernung des Verschlusses, der Befüllung des Behälters und dem Anbringen des Verschlusses; durch einen linken und einen rechten Verschlußbetätigungskopf jeweils zum Ergreifen, Entfernen und Anbringen des Verschlusses; durch einen Abfüllkopf zum Befüllen der Behälter durch ihr Mundstück; und durch einen Rahmen, welcher den linken und den rechten Verschlußbetätigungskopf und zwischen ihnen den Abfüllkopf trägt und zwischen einer linken und einer rechten Stellung bewegbar ist, wobei in der linken Stellung der Abfüllkopf gegenüber der linken Halterung und der rechte Verschlußbetätigungskopf gegenüber der rechten Halterung ausgerichtet ist, während in der rechten Stellung der Abfüllkopf gegenüber der rechten Halterung und der linke Verschlußbetätigungskopf gegenüber der linken Halterung ausgerichtet ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß die Vorrichtung derart ausgelegt ist, daß in der rechten Rahmenstellung der Abfüllkopf zur Befüllung des zugeordneten Behälters mit einem in der rechten Halterung befindlichen Mundstück zusammenwirkt, während der linke Verschlußbetätigungskopf einen Verschluß auf einem in der linken Halterung befindlichen Mundstück anbringt, die linke Halterung dieses Mundstück freigibt, ein weiterer Behälter in eine gegenüber der linken Halterung ausgerichtete Stellung bewegt und sein Mundstück von der linken Halterung erfaßt und durch den linken Verschlußbetätigungskopf der Verschluß von diesem Mundstück entfernt wird, worauf dann der Rahmen in die linke Stellung überführt wird, in welcher der Abfüllkopf zur Befüllung des zugeordneten Behälters mit dem in der linken Halterung befindlichen Mundstück zusammenwirkt,

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während der rechte Verschlußbetätigungskopf einen Verschluß auf dem in der rechten Halterung befindlichen Mundstück anbringt, die rechte Halterung dieses Mundstück freigibt, ein weiterer Behälter in eine gegenüber der rechten Halterung ausgerichtete Stellung bewegt und sein Mundstück von der rechten Halterung erfaßt und durch den rechten Verschlußbetätigungskopf der Verschluß von diesem Mundstück entfernt wird, und der Zyklus sich weiter wiederholt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung wird diese näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Frontansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Teils des bei der Ausführungsform nach Fig. 1 benutzten Verschlußbetätigungskopfes und

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform des aus Verschlußbetätigungskopf und Abfüllkopf bestehenden Vorrichtungsteils.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung besitzt ein auf einem Ständer 2 gelagertes Gehäuse 1, wobei der Ständer 2 Beine mit einem einstellbaren Fuß 3 besitzt. Das Gehäuse 1 enthält die mechanischen und elektrischen Einrichtungen für die Bewegung und Betätigung des Abfüllkopfes und der Verschlußbetätigung sköpfe.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt eine linke Halterung und eine rechte Halterung, welche jeweils geeignet sind, ein Mundstück während der Entfernung des Verschlusses, der Befüllung des Behälters mit einer Flüssigkeit und der Anbringung des Verschlusses festzuhalten. Die linke Halterung wird durch gabelförmig angeordnete Finger 6 und die rechte Halterung durch gabelförmig a !geordnete Finger 7 gebildet. Die gabelartig angeordneten Finger 6 bzw. 7 weisen einen solchen Abstand auf, daß sie mit einer Nut oder Rille der vorzugsweise verwendeten, bekannten Mundstück-Bauform zusammenwirker können.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt auch eine linke Einrichtung zur Entfernung des Verschlusses und eine rechte Einrichtung zur Entfernung des Verschlusses, welche jeweils geeignet sind, die Verschlüsse zu ergreifen und zu entfernen und sie wieder anzubringen. Vorzugsweise geschieht das Ergreifen durch einen Klemmvorgang. Vorzugsweise besteht die linke Einrichtung aus einem allgemein mit 10 bezeichneten Verschlußbetätigungskopf und die rechte Einrichtung aus einem allgemein mit 9 bezeichneten Verschlußbetätigungskopf. Vorzugsweise umfaßt jeder der Verschlußbetätigungsköpfe 9 und 10 jeweils einen Kolben 33 bzw. 34, welcher Kolben jeweils durch einen pneumatischen Zylinder 35 bzw. 36 bewegbar ist. Die Verschlußbetätigungsköpfe 9 und 10 sind geeignet, den Verschluß zu ergreifen oder festzuklemmen, um ihn zu entfernen und nach Bedarf wieder anzubringen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt auch einen allgemein mit 8 bezeichneten Abfüllkopf mit einer Düseneinrichtung zur

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Abfüllung von Flüssigkeit in die Behälter über deren Mundstück. Eine bevorzugte Ausführungsform des Abfüllkopfes und der Düseneinrichtung ist vollständig in der australischen Patentschrift Nr. 505,044 beschrieben. Vorzugsweise ist der Abfüllkopf so gestaltet, daß er jeden Behälter evakuieren, mit einer abgemessenen Flüssigkeitsmenge, z.B. Wein, füllen und schließlich den gefüllten Beutel mit einem inerten Gas, wie z.B. Stickstoff spülen kann, um einen Verderb des Behälterinhalts durch Kontakt mit Sauerstoff zu verhindern.

Zur Anbringung des Abfüllkopfes zwischen dem linken Verschlußbetätigungskopf und dem rechten Verschlußbetätigungskopf ist ein Rahmen vorgesehen, welcher bei der Ausführungsform nach Fig. 1 in geeigneter Weise als Lagerplatte 4 ausgebildet ist, die an der Vorderseite des Gehäuses 1 mittels antreibbarer, nicht gezeigter Lagerelemente angebracht ist, welche sich in das Gehäuse erstrecken, wobei mechanische Einrichtungen, wie in horizontaler und vertikaler Richtung wirkende, nicht gezeigte pneumatisch betätigbare Zylinder, hinter der Lagerplatte 4 angebracht sind, um diese Lagerplatte zwischen zwei Stellungen hin und her zu bewegen, welche durch volle linien bzw. durch unterbrochene Linien 5 dargestellt sind.

Beide Verschlußbetätigungsköpfe 9 und 10 sind am besten gleich konstruiert. Sie können Lagerböcke entsprechend der in Fig. dargestellten Art aufweisen, welche allgemein mit 20 bezeichnet sind. Ein Lagerbock 20 besitzt eine sich verjüngende Öffnung 21, welche von den Lagerarmen 22 und 23 begrenzt wird und in welche ein Mundstück mit einem daran befestigten Verschluß von einer Bedienungsperson eingeschoben werden kann. Zwei bogenförmige Segmente 24 und 25 sind auf den Lagerarmen

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22 und 23 mittels Schraubbolzen 26 und 27 um das Ende der Öffnung 21 verschwenkbar gelagert. Eine Anzahl Anschlagstifte 28 befindet sich auf den Lagerarmen 22 und 23 zur Begrenzung des Bewegungsbereichs der Segmente 24 und 25. An der Unterseite eines jeden der Segmente ist eine federbelastete Kugelrasteinrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen, welche mit einer Vertiefung an jedem Lagerarm unterhalb eines jeden Segments zusammenwirkt, um die Segmente in einer Öffnungsposition einrasten zu können, wenn ein Mundstück und ein Verschluß aus der Halterung entfernt sind. Wenn ein Mundstück mit Verschluß in die Öffnung 21 eingeschoben wird, rasten die Segmente aus ihrer geöffneten Stellung aus und nehmen die in Fig. 2 dargestellte Stellung ein. Die Innenkanten 29 und 30 sind dabei so angeordnet, daß sie unter den Kragen des Verschlusses greifen, so daß dieser abgehoben werden kann.

Der vertikale Abschnitt 31 des Lagerbocks 20 kann mit Mitteln versehen sein, um ihn mit den Verschlußbetätigungsköpfen verbinden zu können. Befestigungsöffnungen 32 für den Durchtritt von Bolzen oder dergl., welche die Befestigung des Lagerbocks im unteren Bereich der Verschlußbetätigungsköpfe ermöglichen, sind ganz allgemein für diesen Zweck geeignet.

Ein Elektronik-Schaltkasten 37 ist an der Vorderseite des Gehäuses 1 angebracht, um die verschiedenen Parameter des Abfüllzyklus zu überwachen und zu steuern. Eine typische Folge von durch die Elektronik zu überwachenden Arbeitsschritten ist nachfolgend aufgezählt:

(i) Eine Bedienungsperson setzt das Mundstück eines ungefüllten Beutels in die durch die Finger 6 gebildete Halterung, die Vorrichtung wird in Betrieb gesetzt.

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(ii) Der Kolben 34 senkt sich auf den auf dem Mundstück befindlichen Verschluß und hält ihn fest in Kontakt mit den Kanten 29 und 30 der Segmente 24 und 25.

(iii) Die Lagerplatte 4 wird vertikal angehoben, bewegt sich horizontal und senkt sich dann in die mit unterbrochenen Linien 5 dargestellte Stellung, wodurch der Verschluß vom Mundstück abgehoben, der Abfüllkopf 8 über dem nun offenen Mundstück positioniert und der Verschlußbetätigungskopf 9 über der durch die Finger 7 gebildeten Halterung positioniert wird.

(iv) Die Bedienungsperson setzt das Mundstück eines ungefüllten Beutels in die durch die Finger 7 gebildete Halterung, während der Abfüllkopf 8 den durch die andere Halterung gehaltenen Beutel evakuiert, füllt und mit Stickstoff spült.

(v) Der Kolben 33 senkt sich, um den von der durch die Finger 7 gebildeten Halterung gehaltenen Verschluß zu ergreifen.

(vi) Die Platte 4 hebt sich in vertikaler Richtung, bewegt sich in horizontaler Richtung und senkt sich dann in die in vollen Linien dargestellte Position, wodurch der Verschluß von dem zwischen den Fingern 7 gehaltenen Mundstück abgenommen wird, der Abfüllkopf 8 über dieses Mundstück bewegt, und schließlich der Verschluß auf das zwischen den Fingern 6 gehaltene Mundstück aufgesetzt wird.

(vii) Der Kolben 34 wird zurückgezogen und die Bedienungsperson entfernt den gefüllten und verschlossenen Beutel aus der durch die Finger 6 gebildeten Halterung und ersetzt ihn durch einen leeren Beutel. Alternativ kann die Vorrichtung einen Pneumatikkolben aufweisen,

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welcher automatisch den gefüllten Beutel aus der gabelförmigen Halterung drückt,
(viii) Der Zyklus wird unbegrenzt wiederholt.

Die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung entspricht der anhand

der Fig. 1 und 2 erläuterten Vorrichtung in vielfacher Hin- _:

sieht. Die Vorrichtung ist mit einem Abfüllkopf 40 und zwei j

Verschlußbetätigungsköpfen 41 und 42 versehen, wobei alle ,

drei Köpfe so gestaltet sind, wie dies anhand der Fig. 1 und ] 2 erläutert wurde. Diese drei Köpfe sind über drei Radialarme 43, 44 und 45 auf einer sich vertikal erstreckenden j Säule 46 gelagert, welche diese Anordnung aus Armen und Köpfen über einer horizontalen Tischfläche 47 hält. Unter dem J₁ Tisch sind Mittel vorgesehen, um die Säule 46 anzuheben und , abzusenken, und um die Säule aus der aus der Zeichnung er- ι sichtlichen Stellung im Uhrzeigersinn in eine um 90 ver- ! schwenkte Stellung zu bewegen. Auf diese Weise kann der , Verschlußbetätigungskopf 42 aus der gezeigten Stellung in j eine Stellung überführt werden, in welcher er sich in der
in Fig. 3 gezeigten Position des Abfüllkopfes 40 befindet,
während sich der Abfüllkopf 40 dann in der gezeigten Stellung
des Verschlußbetätigungskopfes 41 befindet. Eine nicht gezeigte gabelförmige Halterung für das Mundstück eines Beutels
ist unterhalb der gezeigten Stellung des Abfüllkopfes 40 und
des Verschlußbetätigungskopfes 41 angebracht.

Die Folge der unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschriebenen Arbeitsschritte kann auf die Vorrichtung gemäß Fig. 3
überöragen werden, wobei der einzige wesentliche Unterschied
darin besteht, daß die Köpfe auf andere Art zwischen ihren
ArbeitsStellungen bewegt werden. Während eines normalen Zyklus

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wird die Säule 46 angehoben, um 90 gedreht und auf ihre ursprüngliche Höhe abgesenkt, worauf die Bewegung umgekehrt wird, um die Säule in ihre Ausgangsposition zurückzubringen. Dadurch wird auf die einzelnen Köpfe 40, 41 und 42 eine Bewegung übertragen, welche der Bewegung durch die Lagerplatte 4 nach Fig. 1 äquivalent ist.

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung, bei welcher während der Befüllung eines Beutels ein anderer Beutel auf einer benachbarte Fördereinrichtung abtransportiert und ein neuer Beutel herangeführt und positioniert werden kann, wobei zugl gleich zur Vorbereitung des Füllvorgangs der Verschluß vom neuen Beutel abgenommen wird. Dadurch ergibt sich eine beachtliche Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung im Vergleuch zu den beschriebenen Vorrichtungen nach dem bekannten Stand der Technik. Durch die Verwendung einer Fördervorrichtung und einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist man in die Lage versetzt, ein Bündel von Behälterbeuteln zu verwenden, dessen Beutel erst nach dem Befüllen eine pralle Form annehmen. Dadurch kann die Maschine kontinuierlich und ohne direkten manuellen Eingriff arbeiten. Es sind viele Abwandlungen und Änderungen der beschriebenen Konstruktion und der Anordnung der Teile möglich, ohne vom aus den folgenden Ansprüchen zu entnehmenden Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

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ORIGINAL INSPECTED

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Claims

PATENTANWÄLTE dipping. R. SPLANEMANN dipl-chem. dr. B. REITZNER

ZUQEL. VERTBeTER SEIM EPA · PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE EPO · MANDATAIRES AQREtS PRÄS LOEB

ACI OPERATIONS PTY. LTD. eooo munchen _a 19. Aug. 1980

TaMS

550 Bourke Street T₈Lf_0n mn 22*207/22009

.. _ - /. Telegramm·: InventiuJ München

Melbourne, Vic./Australien

two».. 1148-1-11.031

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Patentanmeldung

Vorrichtung zum Abfüllen einer Flüssigkeit in flexible, zusammenlegbare Behälter

Ansprüche

l] Vorrichtung zum Abfüllen einer Flüssigkeit in flexible, zusammenlegbare Behälter, insbesondere Kunststoffbeutel, welche ein Mundstück und einen Verschluß für dieses Mundstück aufweisen, gekennzeichnet durch eine linke (6) und eine rechte (7) Halterung zum Festhalten je eines Mundstücks während der Entfernung des Verschlusses, der Befüllung des Behälters und dem Anbringen des Verschlusses; durch einen linken (10, Al) und einen rechten (9, 42) Verschlußbetätigungskopf jeweils zum Ergreifen, Entfernen und Anbringen des Verschlusses; durch einen Abfüllkopf (8, 40) zum Befüllen der

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ORIGINAL INSPECTED

Behälter durch ihr Mundstück; und durch einen Rahmen (4, 43, 44, 45, 46), welcher den linken und den rechten Verschlußbetätigung skopf (10, 9, 41, 42) und zwischen ihnen den Abfüllkopf (8, 40) trägt und zwischen einer linken und einer rechten Stellung bewegbar ist, wobei in der linken Stellung der Abfüllkopf (8, 40) gegenüber der linken Halterung (6) und der rechte Verschlußbetätigungskopf (9, 42) gegenüber der rechten Halterung (7) ausgerichtet ist, während in der rechten Stellung der Abfüllkopf (8, 40) gegenüber der rechten Halterung (7) und der linke Verschlußbetätigungskopf (10, 41) gegenüber der linken Halterung (6) ausgerichtet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (4) in einer Ebene zwischen der linken und der rechten Stellung bewegbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (43, 44, 45, 46) zwischen der linken und der rechten Stellung drehbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Transport der Behälter eine Fördervorrichtung vorgesehen ist, welche in zwei Reihen die Behälter trägt und sie zu den zugeordneten Halterungen (6, 7) führt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfüllkopf (8, 40) Mittel umfaßt, welche geeignet sind, daß Innere eines Behälters durch das Mundstück mit einem Vakuum zu verbinden, durch das Mundstück Flüssigkeit einzufüllen und einen Spülstrom eines inerten Gases durch das

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Mundstück in den Behälter einzuleiten.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß pneumatisch betätigbare Mittel vorgesehen sind, um den Rahmen (4, 43, 44, 45, 46) zwischen seinen rechten und linken Stellungen zu bewegen und um die Verschlußbetätigungsköpfe (9, 10, 41, 42) und die Halterungen (24, 25) zu betätigen.

7ο Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadu durch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung derart ausgelegt ist, daß in der rechten Rahmenstellung der Abfüllkopf (8, 40) zur Befüllung des zugeordneten Beh lters mit einem in der rechten Halterung (7) befindlichen Mundstück zusammenwirkt, während der linke Verschlußbetätigungskopf (10, 41) einen Verschluß auf einem in der linken Halterung (6) befindlichen Mundstück anbringt, die linke Halterung (6) dieses Mundstück freigibt, ein weiterer Behälter in eine gegenüber der linken Halterung (6) ausgerichtete Stellung bewegt und sein Mundstück von der linken Halterung (6) erfaßt und durch den linken Verschlußbetätigungskopf (10, 41) der Verschluß von diesem Mundstück entfernt wird, worauf dann der Rahmen (4, 43, 44, 45, 46) in die linke Stellung überführt wird, in welcher der Abfüllkopf (8, 40) zur Befüllung des zugeordneten Behälters mit dem in der linken Halterung (6) befindlichen Mundstück zusammenwirkt, während der rechte Verschlußbetätigungskopf (9, 42) einen Verschluß auf dem in der rechten Halterung (7) befindlichen Mundstück anbringt, die rechte Halterung (7) dieses Mundstück freigibt, ein weiterer Behälter in eine gegenüber der rechten Halterung (7) ausgerichtete Stellung bewegt und sein Mundstück von der rechten Halterung (7)

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erfaßt und durch den rechten Verschlußbetätigungskopf (9, 42) der Verschluß von diesem Mundstück entfernt wird, und der Zyklus sich wiederholt.

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