DE1575062C - Druckbehälter zur Aufnahme eines Wirk stoffes und eines Treibmittels - Google Patents

Description

den des Druckbe'hälters begrenzt. Ein solcher Druckbehälter stellt zwar die gegenseitige Trennung von Produkt und Treibmittel grundsätzlich sicher, ist aber nur mit einer verhältnismäßig hohen Ausschußquote herzustellen: Die Verbindung zwischen den Einsätzen und dem Deckel bzw. Boden ist ungünstig, da nur eine Dichtfläche vorhanden ist. Die im Zusammenhang mit diesem Druckbehälter bekanntgewordene Bördelnäht ermöglicht nur geringe Spannkräfte, so daß pastöse Produkte wegen des für diese Produkte besonders höhen Treibdruckes nicht gefördert werden können. Hinzu kommt, daß jede Bördelnaht bei dem bekannten Druckbehälter dort, wo der an seiner einen Seite zu verschließende Einsatz um die Stirnkante des Rumpfes herumgelegt ist, eine Verdickung besitz^ die das Entstehen von Undichtigkeiten fördert.

Um die durch derartige Undichtigkeiten in der Naht vorhandenen Ausschußprobleme zu verringern, ist bei einem anderen bekannten Druckbehälter mit ao darin angeordnetem flexiblen Einsatz eine doppelte Bördelnaht vorgesehen. Im Falle dieses Druckbehältern ist nur ein Einsatz vorhanden, dessen Unterseite verschlossen und dem dort befindlichen Treibmittel ausgesetzt ist. Die Verbindung des Einsatzes mit dem Rumpf und dem Deckel des Druckbehälters bildet die erwähnte Bördelnaht; in der das dort befindliche Ende des Einsatzes die Form eines U besitzt, und um die dennoch befürchteten Dichtungsprobleme zu verbessern, ist der Deckel mit einem in den Rumpf hineinragendeh hohlzylindrischen Ansatz versehen, der bis zu etwa einem Drittel der Länge des Rumpfes in diesen hineinragt. Der Einsatz wird dadurch auf seiner Außenseite von der Innenwand des Rumpfes und auf seiner Innenseite von der Außenwand des Hohlzylindefs bedeckt und zwischen diesen Teilen eingespannt. Selbst wenn man annimmt, daß auf diese Weise die Dichtungsprobleme gelöst werden, so sind die hierfür erforderlichen Mittel zu groß, denn ein solcher Druckbehälter erfordert einen erhöhten Materialaufwand, besitzt einen verkleinerten Innenraum, führt zu höheren Verpackungsgewichten und erfordert zur Herstellung seines Deckels einen übergroßen Werkzeugaufwand. Dennoch wird allenfalls eine Verringerung der Dichtungsprobleme eintreten; denn die bekannte Konstruktion nimmt auf die unangenehme Faltenbildung im Bereich der Bördelnaht keine Rücksicht, und die zwischen dem Rumpf und dem Hohlzylinder wirkenden Kräfte können nur klein sein, so daß die Dichtwirkung in diesem Bereich nur entsprechend gering anzusetzen ist.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, Ausschuß auf Grund von Undichtigkeiten im Nahtbereich zu vermeiden, die durch unkontrollierte Bewegungen des Beutels während des Bördelns zwischen dem Behälter und dem Beutel entstehen können; dieses Ziel soll mit einfachen Mitteln und geringem Materialaufwand erreicht werden, um die fertigen Druckbehälter nicht unnötig zu verteuern.

Der Ausgang für die Lösung dieser Aufgabe ist ein Druckbehälter zur Aufnahme eines Wirkstoffes und eines Treibmittels, der einen Deckel, einen Rumpf, dessen oberer Endbereich zunächst nach außen und dann zur Bildung eines im Querschnitt U-förmigen, nach unten offenen Flansches abgebogen ist, sowie in dem Rumpf einen, den Wirkstoff aufnehmenden, dehnbaren Einsatz aufweist, dessen freies Ende nach außen um den Flansch herum und dann nach oben in dessen Inneres hineingeführt ist, daß die innere Oberfläche des äußeren U-Schenkels von dem Einsatzmaterial bedeckt ist und wobei der Randbereich des Deckels nach unten über den Flansch hinweg und nach oben in dessen Inneres geführt ist und dort endet.

Bei einem solchen Druckbehälter besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, daß der Einsatz im Inneren des U-förmigen Flansches oben über die freie Endkante des Deckels herum bis zur Außenfläche des Rumpfes und dann an dieser entlang bis etwa zum Ende der Bördelnaht nach unten geführt ist.

Mit dieser Nahtkonstruktion, deren Herstellung durch den Verfahrensvorschlag der Erfindung besonders einfach ■ ist j wird die gestellte Aufgabe voll gelöst; denn der auf Undichtigkeit in der Bördelnaht beruhende Ausschuß ist vernachlässigbar klein geworden.

In der bevorzugten Ausführungsform des Druckbehälters ist der Außenumfahg des Einsatzes kleiner als der Außenumfang des Rumpfes. Dieser Einsatz besteht vorzugsweise aus einem flexiblen, elastischen Material einer Wandstärke von unter 0,13 mm. Vorteilhaft ist es, als Material für den Einsatz ein organisches Polymer zu verwenden.

Zum Herstellen des erfindungsgemäßen Druckbehälters wird vorgeschlagen, daß das offene Ende des Einsatzes radial gedehnt und axial so weit über das offene zylindrische und mit einem Flansch versehene Ende des Rumpfes geschoben wird, daß sich ein über mindestens die gesamte Länge der späteren Bördelnäht erstreckender Abschnitt des Einsatzendes nach seiner Freigabe unter innerer Vorspannung an die Außenfläche des Rumpfes anlegt; daß darauf der freie Rest des Einsatzes in den Innenraum des Rumpfes hineingeführt, ein Deckel mit einem umlaufenden Flansch, der einen parallel zum Flansch des Rumpfes aufweisenden Teil und daran anschließend einen in axialer Richtung nach unten abstehenden Bereich hat, über das offene Ende des Rumpfes gestülpt und dann zusammen mit dem Flansch umgebördelt wird.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung ist

Fig. 1 eine auseinandergezogene Schnittdarstellung des Druckbehälters vor dem Verbördeln,

F i g. 2 in vergrößertem Maßstab eine Darstellung des Bereiches 2-2 in F i g. 1,

Fig.3 eine der Fig. 1 entsprechende Schnittdarstellung nach dem Verbördeln und

Fig.4 in vergrößertem Maßstab eine Darstellung des Bereiches 4^4 in Fi g. 3.

Der in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnete Druckbehälter besteht aus vier Hauptteilen, nämlich aus einem Rumpf 12, der von einem festen Rohr gebildet ist, aus einem Deckel 14, einem Boden 16 und einem Einsatz 22. Im zusammengebauten Zustand (Fig.3) sind der Deckel 14 und der Boden 16 jeweils durch eine Doppelbördelung mit dem Rumpf 12 verbunden.

Der Oberrand des Rumpfes 12 ist unter Bildung eines Flansches 18 nach außen abgewinkelt. Über diesen Flansch 18 ist ein Abschnitt eines flexiblen, vorzugsweise aus einem elastischen Kunststoff bestehenden Schlauches gezogen, der den Einsatz 22 bildet. Von der Innenseite des Rumpfes 12 aus gesehen

verläuft der Einsatz folglich über die Oberkante des Flansches 18, dessen radial außenliegende Stirnfläche, dessen Unterfläche bis zur Außenfläche des Rumpfes 12 und dann entlang dieser um ein bestimmtes Maß zurück nach unten. Nach dem Verbördeln von Deckel 14 und Rumpf 12 verläuft der Einsatz 22 — von außen nach innen betrachtet — vom Unterrand 24 der Bördelnaht (Fig. 3 und 4) zwischen allen sich innerhalb der Bördelnaht gegenüberliegenden Bereichen des Flansches 20 des Deckels 14 und des Flansches 18 des Rumpfes 12 hindurch in den Innenraum des Rumpfes 12 hinein und an dessen zylindrischer Innenwand entlang nach unten bis in die Nähe des Bodens 16. Damit der Druckbehälter seinen Zweck erfüllen kann, ist in eine Öffnung 32 des Deckels 14 ein Ventil 34 eingesetzt und dort mit Hilfe einer Bördelnaht befestigt. Im Boden 16 des Druckbehälters 10 befindet sich ein Ventil 54, durch das das Treibmittel in den Raum zwischen Boden 16 und Unterseite 26 des Einsatzes 22 eingeführt wird.

Zum Herstellen des Einsatzes 22 wird vorzugsweise ein in Rollenform gelieferter und flach von der Rolle abgezogener Schlauch benutzt, dessen Umfang so gewählt wird, daß er etwa gleich dem Innenumfang des Rumpfes 12 ist. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind sowohl der Schlauch für den Einsatz 22 als auch der Rumpf 12 zylindrisch, und der Schlauch-Durchmesser ist gleich oder kleiner als der Rumpf-Durchmesser.

Der von der Rolle abgezogene Schlauch wird an seinem einen Ende durch Verschweißung verschlossen und dann in der gewünschten Länge von der Rolle abgeschnitten. Das gegenüberliegende unverschlossene Ende des Schlauches bzw. des Einsatzes 22 wird dann aufgeweitet und über das obere Ende des Rumpfes 12 geschoben. Wenn der den späteren Einsatz bildende Schlauch dann freigegeben wird, zieht er sich auf dem Rumpf 12 zusammen und erstreckt sich über eine vorbestimmte Länge entlang der Außenwand des Rumpfes. Durch Auswahl der Abmessungen und des Härtegrades des Schlauchmaterials kann die Anordnung so getroffen werden, daß der Schlauch auf der Außenseite des Rumpfes haftet und sich um den Flansch 18 sowie die angrenzende Außenfläche des Rumpfes in der in den F i g. 1 bis 4 gezeigten Weise wie eine Haut anliegt. Diese hautartige, elastische Verbindung ist wesentlich für die Erzeugung der klemmenden, elastischen Verbindung zwischen dem Einsatz 22 und dem Rumpf 12 nebst Flansch 18. Der Einsatz 22 wird auf diese Weise während des Bördelns in seiner Stellung gehalten. Hierdurch wird verhindert, daß er beim Befestigen des Deckels 14 in den Rumpf zurückgeschoben wird oder aber Falten wirft, sich zusammenschiebt oder verdreht, während die Bördelnaht zwischen Deckel und Rumpf gebildet wird.

Der Einsatz 22 besteht beispielsweise aus einem extrudierten Polyäthylenschlauch mit einer Wandstärke von beispielsweise 0,05 mm. Andere Kunststoffe wie Polyvinyl, Polypropylen u. dgl. sind ebenfalls geeignet. Im Gegensatz zu einigen Einsätzen bekannter Druckbehälter wird für den Einsatz 22 des Druckbehälters vorzugsweise ein Schlauch gleichförmiger Wandstärke über seine gesamte Länge verwendet. Die Benutzung von Polyäthylen hat den weiteren Vorteil, daß es sich während der Füllung wenig aufweitet. Diese Eigenschaft in Verbindung mit der Spannbefestigung des Einsatzes am Flansch 18 des Rumpfes gewährleistet eine sehr genaue Füllmenge.

Zum Herstellen des Druckbehälters wird so vorgegangen, daß der Einsatz nach dem bereits erwähnten Aufspannen auf der Rumpf-Außenseite durch Anlegen eines geringen Unterdruckes an den offenen Bo-

ao den des Rumpfes in das Rumpfinnere hineingesogen wird. Dann wird der Deckel 14 an der Oberseite des Rumpfes 12 befestigt, indem zunächst der Flansch 20 des Deckels um den Flansch 18 des Rumpfes herumgebördelt und anschließend eine zweite Bördehmg ausgeführt wird, so daß sich die in den F i g. 3 und 4 gezeigte Querschnittsform ergibt. Der Bördelvorgang dichtet den Einsatz 22 zwischen dem Deckel und dem Rumpf am Umfang ein und schneidet gleichzeitig denjenigen Abschnitt des Einsatzes ab, der sich unterhalb des Unterrandes 24 der Bördelnaht befindet. In geeigneter Weise dekoriert und bedruckt stellt dieser Abschnitt des Einsatzes ein Etikett dar, das beim Gebrauch abgestreift werden kann.
Anschließend wird der Boden 16 mit Hilfe einer Bördelnaht am Rumpf 12 befestigt. Diese Bördelnaht kann derjenigen am oberen Ende des Rumpfes entsprechen. Anschließend gelangt der Druckbehälter in eine Füllstation, in der der Einsatz 22 beispielsweise mit Zahnpasta, Ketchup, Erdnußbutter, Sirup od. dgl. gefüllt wird; darauf wird das Ventil 34 befestigt und schließlich ein Treibmittel durch das Ventil 54 eingefüllt, sofern nicht schon vorher ein festes Treibmittel eingelegt worden war. Damit ist der Druckbehälter versandfertig.

Schließlich sei noch erwähnt, daß Anordnung und Zweckbestimmung des Einsatzes 22 umgekehrt werden können, indem das offene Ende des Einsatzes in die zwischen einem Flansch 60 des Bodens und einem Flansch 62 an der Unterseite des Rumpfes 12 gebildete Bördelnaht einbezogen wird. Dann stellt der Einsatz 22 die Kammer für das Treibmittel und der über dem Einsatz liegende Bereich des Druckbehälters 10 die Kammer für das abzugebende Produkt dar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Druckbehälter zur Aufnahme eines Wirkstoffes und eines Treibmittels, der einen Deckel, einen Rumpf, dessen oberer Endbereich zunächst nach außen und dann zur Bildung eines im Querschnitt U-förmigen, nach unten offenen Flansches abgebogen ist, sowie in dem Rumpf einen, den Wirkstoff aufnehmenden, dehnbaren Einsatz aufweist, dessen freies Ende nach außen um den Flansch herum und dann nach oben in dessen Inneres hineingeführt ist, daß die innere Oberfläche des äußeren U-Schenkels von dem Einsatzmaterial bedeckt ist und wobei· der Randbereich des Deckels nach unten über den Flansch hinweg und nach oben in dessen Inneres geführt ist und dort endet, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (22) im Inneren des U-förmigen Flansches oben über die freie Endkante des Dekkels (14) herum bis zur Außenfläche des Rumpfes (12) und dann an dieser entlang bis etwa zum Ende der Bördelnaht nach unten geführt ist.

2. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang des Einsatzes (22) kleiner als der Außenumfang des Rumpfes (12) ist

3. Druckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (22) aus einem flexiblen, elastischen Material mit einer Wändstärke voii unter 0,13 mm besteht.

4. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (22) aus einem organischen Polymer besteht.

5. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die radial innenliegende Wand des Flansches (20) des Dekkels (14) radial innerhalb des Einsatzes (22) liegt, der seinerseits zwischen dieser Wand und der radial außerhalb befindlichen Innenfläche der Wand des Rumpfes (12) liegt.

6. Druckbehälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die radial .innenliegende Wäiid des Flansches (20) unter Vorspannung am angrenzenden Teil des Einsatzes (22) anliegt.

7. Verfahren zum Herstellen des Druckbehälters nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende des Einsatzes (22) radial gedehnt und axial so weit über das offene, zylindrische und mit einem Flansch (18) versehene Ende des Rumpfes (12) geschoben wird, daß sich ein über mindestens die gesamte Länge der späteren Bördelnaht erstreckender Abschnitt des Einsatzendes nach seiner Freigabe unter innerer Vorspannung an die Außenfläche des Rumpfes (12) anlegt; daß darauf der freie Rest des Einsatzes (22) in den Innenraum des Rumpfes (12) hineingeführt, ein Deckel (14) mit einem umlaufenden Flansch (20), der einen parallel zum Flansch (18) des Rumpfes (12) aufweisenden Teil und daran anschließend einen in axialer Richtung nach unten abstehenden Bereich hat, über das offene Ende des Rumpfes (12) gestülpt und dann zusammen mit dem Flansch (18) umgebördelt wird.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckbehälter zur Aufnahme eines Wirkstoffes und eines Treibmittels, der einen Deckel, einen Rumpf, dessen oberer Endbereich zunächst nach außen und dann zur Bildung eines im Querschnitt U-förmigen, nach unten offenen Flansches abgebogen ist, sowie in dem Rumpf einen, den Wirkstoff aufnehmenden, dehnbaren Einsatz aufweist, dessen freies Ende nach außen um den Flansch herum und dann nach oben in dessen Inneres hineingeführt ist, daß die innere Oberfläche des äußeren U-Schenkels von dem Einsatzmaterial bedeckt ist und wobei der Randbereich des Deckels nach unten über den Flansch hinweg und nach oben in dessen Inneres geführt ist und dort endet. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Druckbehälters.

Die benutzungsfertige Verpackung von flüssigen oder pastösen Massen in Druckbehältern, Aerosol- oder Sprühdosen hat sich für eine überaus große Zahl von Waren durchgesetzt. Derartige Behälter ermöglichen ein sauberes und fein dosiertes Entnehmen der jeweiligen Ware. Grundsätzlich ist zwischen zwei verschiedenen Behälterarten zu unterscheiden:

In einer Ausführungsform wird das zum Austreiben des Produktes benutzte Treibgas mit dem Produkt vermischt. Der Druckbehälter hat dann eine einzige Kammer, in der das Produkt zusammen mit dem Treibgas enthalten ist. Beide Bestandteile der Füllung werden dem Druckbehälter mit Hilfe eines Ventils entnommen.

Bei verschiedenen Produkten, insbesondere bei Nahrungsmitteln, ist es aber häufig schwierig, die notwendige Vermischung des Produktes mit dem Treibgas zu erreichen. Bei anderen Produkten leidet die Qualität, wenn sie direkt mit dem Treibgas in Verbindung kommen. Es ist deshalb bekannt, Druckbehälter mit zwei oder mehr Kammern auszurüsten, so daß das Produkt und das Treibmittel durch Unterbringung in verschiedenen Kammern voneinander getrennt sind. Voraussetzung dafür, daß das Produkt aus seiner Kammer über das mit dieser in Verbindung stehende Ventil abgegeben werden kann, ist es, daß diese Kammer ein veränderbares Volumen hat.

Man benutzt zu diesem Zweck üblicherweise aus Kunststoff oder anderen faltbaren Materialien bestehende Einsätze, die im Rumpf des Druckbehälters untergebracht sind, in ihrem Inneren das Produkt enthalten und von außen durch das Treibmittel beaufschlagt werden.

In einer bekannten Ausführungsform eines solchen Druckbehälters sind im Rumpf zwei Einsätze vorgesehen, die beide aus nachgiebigem Material bestehen, und von denen einer das Produkt und der andere das Treibmittel aufnimmt. Die Einsätze bestehen aus Schläuchen, die übereinander und über die stirnseitigen Enden des Rumpfes herumgelegt und dort durch eine Bördelnaht festgelegt sind, mit der ein Deckel auf der Oberseite des Rumpfes sowie ein

Boden auf der Rumpf-Unterseite mit dem Rumpf verbunden sind. Der Innenraüm des das Produkt aufnehmenden Behälters ist dabei auf seiner Unterseite durch das unsymmetrische Umlegen seines dort zunächst offenen Endes um die erwähnte Kante herum verschlossen und wird oben durch den Deckel begrenzt, in dem das Ventil enthalten ist. Der Einsatz für das Treibmittel ist in analoger Weise im Deckelbereich verschlossen und wird unten durch den Bo-