DE3925211A1

DE3925211A1 - Geneckte druckdose mit einem im dosenzylinder untergebrachten substratfolienbeutel

Info

Publication number: DE3925211A1
Application number: DE3925211A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Polypag AG
Priority date: 1989-06-24
Filing date: 1989-07-29
Publication date: 1991-01-17
Also published as: GB9014058D0; GB2233396B; GB2233396A; FR2648794B1; US5217139A; CH681616A5; FR2648794A1

Description

Die Erfindung betrifft eine geneckte Druckdose mit einem im Dosenzylinder untergebrachten, ein Substrat aufnehmenden Folienbeutel gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstel lung einer derartigen Druckdose.

Druckdosen mit Folienbeutel beruhen auf dem Prinzip, das in dem Folienbeutel eingeschlossene Substrat nicht mit einem unter Druck stehenden Gas zu ver mischen, welches zum Ausbringen des Substrates aus der Druckdose erforderlich ist. Auf diese Weise soll einerseits eine Verschlechterung der Eigen schaften des Substrates verhindert werden, anderer seits wird darin eine Möglichkeit gesehen, schädli che Treibgase in der Druckdose zurückzuhalten oder durch umweltverträgliche Treibgasarten zu ersetzen. Bei der erfindungsgemäßen Druckdose kann der Folien beutel als Substrat ein Prepolymeres mit einem Schäumungsmittel enthalten, das anstelle von dem bislang als Treibgas häufig verwendeten, aber aus Naturschutzgründen bedenklichen Freon mit Hilfe eines der umweltverträglichen Gase aus der Druckdose ausgebracht wird und einen konstruktiven Polyurethanschaum bildet.

Die Erfindung ist nicht auf ein bestimmtes Substrat in dem Folienbeutel beschränkt und kann das jeweils geeignete Treibgas einsetzen. Das wird hauptsäch lich durch die erhebliche Festigkeit des Doman schlusses an den Dosenzylinder bei geneckten Druck dosen gewährleistet. Diese Verbindung hält einem Druck von beispielsweise 24 bar stand. In der Regel handelt es sich um einen Mehrfachfalz, welcher aus dem Flansch des aus beispielsweise Weißblech bestehenden Dosenzylinders und der Nut des ebenfalls beispielsweise aus Weißblech beste henden Domes geformt wird, wobei diese Blechteile nach außen und unten ineinander verschränkt werden. Bei Mehrfachfalzen ist bis jetzt auf dem Nutboden des Domes eine Flachdichtung angeordnet und in den außen liegenden Mehrfachfalz einbezogen. Sie hält dem Druck des Treibgases stand, das zum Ausbringen des Substrates dient. Bei geneckten Druckdosen dieser Art kommt das Treibgas nicht un mittelbar mit der Flachdichtung in Berührung. Da durch wird verhindert, daß das Treibgas von oben in dem Folienbeutel eindringen und sich mit dem Substrat vermischen kann.

Die Erfindung ist nicht auf ein bestimmtes Treibgas beschränkt. Insbesondere kommen außer den bereits erwähnten Treibgasen, welche im flüssigen Zustand zwischen Folienbeutel und Druckdose eingebracht werden, inerte Treibgase in Betracht, wie z.B. Kohlendioxyd oder Stickstoff und Lösungen hieraus. Dabei hält die erfindungsgemäße Druckdose nicht nur dem erheblichen Druck des Treibgases stand und verhindert dessen Vermischung mit dem Substrat. Sie weist auch die erforderliche Festigkeit der Verbindung zwischen dem Folienbeutel und dem Mehrfachfalz der Druckdose auf. Diese Bean spruchungen ergeben sich einerseits aus der mecha nischen Belastung der Verbindung, die beim Ein füllen des Substrates durch die später mit einem Ventil verschlossene Öffnung des Domes bei der Massenfertigung besonders hoch ist, weil das Substrat dabei meistens stoßartig eingebracht wird. Die Beanspruchung kann auch durch gelegent lich auftretende Druckunterschiede zwischen dem Treibgasraum, der sich zwischen dem Folienbeutel und der Druckdose befindet und dem Raum des Beutels auftreten, bei denen die Verbindung des Beutels mit der Druckdose belastet wird.

Diesen hohen Anforderungen an die Verbindung des Folienbeutels mit dem Dosenfalz ist bei den bekann ten geneckten Druckdosen bisher auf verschiedene weise, jedoch nicht ausreichend Rechnung getragen worden. So ist es bei Mehrfachfalzen bekannt, den oberen Rand des Folienbeutels in den Mehrfachfalz über die innere Falzkante hinaus bis in die Ver schränkung zwischen die Blechteile des Falzes ein zubringen. Hierbei hat sich jedoch herausgestellt, daß die Beutelfolie im Falz überlastet wird. Die hierbei entstehenden Verformungen der Folie erge ben keine ausreichende Abdichtung des Treibgases gegen das Substrat im Folienbeutel. Wenn man dagegen gemäß einem anderen Vorschlag den oberen Rand der Beutelfolie nur über den Dosenflansch zieht, ist die Abdichtung nur mit zusätzlichen, d.h. eingelegten Dichtungen zu erreichen. Das erschwert und verteuert den Herstellungsvorgang erheblich. Außerdem kann dadurch die mechanische Festigkeit des Anschlusses des Beutels nicht gewährleistet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckdose der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, welche eine ausreichende mechanische Festigkeit und Druckdichtigkeit des Folienbeutels mit dem Mehrfachfalz des Dosendomes gewährleistet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Weitere Merk male der Erfindung sind Gegenstand der Unter ansprüche.

Gemäß der Erfindung besteht die Verbindung des Folienbeutels mit der Druckdose nur zwischen dem inneren zylindrischen Nutrand des Domes und dem zylindrischen Rand der Druckdose, wobei der zwischen diesen Teilen eingeschlossene obere Rand des Folienbeutels seinerseits zylindrisch bleibt. Die freie Kante dieses Folienrandes stützt sich in der Nut ab, was dadurch gewährleistet wird, daß sich die Außenseite des Folienrandes auf der Innen seite des Dosenrandes abstützt. Es hat sich über raschend herausgestellt, daß diese gegenüber den bekannten Verbindungen wesentlich verkürzte und nur kraftschlüssige Befestigung des Folienrandes mit der Druckdose einerseits die erforderliche Festigkeit gewährleistet, die in der Größenordnung der Beutel festigkeit liegt oder diese übersteigt, so daß erst eine Überbeanspruchung des Folienbeutels zum Versagen oder teilweisen Versagen der Beutelverbindung mit der Druckdose führt. Andererseits aber wird die geforderte Druckdichtigkeit erreicht, welche Verluste des Treibgases auch über längere Lagerungszeiträume ausschließt. Einerseits wird nämlich durch die Erfin dung erreicht, daß eine mechanische Überbeanspruchung des oberen Folienrandes entfällt, welche die Folge der bisher durch die Formänderungen des Beutel randes sind, die dieser bei seiner Einbeziehung oder teilweisen Einbeziehung in den Mehrfachfalz zwangsläufig erfährt. Andererseits wirkt der der Innenseite des Dosenrandes abgestützte Folienrand als Dichtung. Sie kann als solche ausreichen, so daß eine Flachdichtung bekannter Art entfällt. Sie kann aber auch mit der bekannten Flachdichtung zusammenwirken.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß sie eine absolut druckdichte und mechanisch hinreichend widerstands fähige Verbindung des Folienbeutels mit dem oberen, geneckten Dosenrand gewährleistet und dadurch die Voraussetzungen dafür schafft, daß Substrate dauer haft verpackt werden können, auch wenn sie empfind lich gegen eindringendes Treibgas sind und Treib gase verwendet werden müssen, welche unter hohem Druck stehen, ohne daß bei längeren Lagerungszeiten Druckverluste entstehen.

Erfindungsgemäß bieten sich mehrere Möglichkeiten um zu erreichen, daß der eingeklemmte Beutelrand vorschriftsmäßig zwischen Dosenzylinder und dem Rand des Domes zu liegen kommt, andererseits aber auch erreicht wird, daß auch zwischen dem Folien beutel und der zylindrischen Druckdosenwand und nicht nur unter dem Boden des Folienbeutels Raum für die Druckgasfüllung verbleibt. Diese Aus führungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 5 und eignen sich daher besonders für Treibgase, welche bei den üblichen Treibgas drücken nicht flüssig sind und daher relativ viel Platz beanspruchen.

Mit den Merkmalen des Patentanspruches 3 wird erreicht, daß trotz Verwendung einer Metallfolie für den Folienbeutel die erforderliche Dichtigkeit und Festigkeit der Verbindung erzielt wird. Metall folien sind im Gegensatz zu den meisten Kunststoffolien diffusionsdicht gegen das Treibgas, schützen also das im Folienbeutel enthaltene Substrat gegen nachteilige Einflüsse des Treibgases. Die beid seitige Beschichtung der Metallfolie mit thermo plastischem Kunststoff hat den Vorteil, daß sich solche Folien abschweißen lassen, weil die Beschichtungswerkstoffe in der Wärme zusammen fließen.

Die erfindungsgemäße Druckdose kann nach einem Ver fahren hergestellt werden, das Gegenstand der An sprüche 7 und 8 ist und in den Figuren der Zeich nung schematisch dargestellt ist. Es zeigen

Fig. 1 einen Folienbeutel in Draufsicht, wie er in der erfindungsgemäßen Druckdose verwendet wird,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 den Folienbeutel nach den Fig. 1 und 2, nachdem er zum Einführen in den Dosen zylinder vorbereitet worden ist,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3,

Fig. 5 die Teile der Druckdose vor der Befesti gung des Domes unter Verbindung des Druck beutels mit dem Dosenzylinder in Ansicht und teilweise im Schnitt,

Fig. 6 in abgebrochener Darstellung den Gegenstand der Fig. 5 im Bereich des oberen Dosen randes, bevor die Dose geneckt wird,

Fig. 7 den Mehrfachfalz vor seiner Fertigstellung und

Fig. 8 in den Fig. 6 und 7 entsprechender Darstel lung den Mehrfachfalz der fertig geneckten Dose.

Die Druckdose (1) nach Fig. 5 weist einen gesondert hergestellten Dosenzylinder (2) auf. Diesem kann ein Weißblechzuschnitt zugrundeliegen, der in die Zylinderform gerollt und an seinen Längskanten verschweißt wird. Im unteren Teil der Fig. 5 ist der aus einer Ronde hergestellte Boden (3) gezeich net, welcher mit einem geneckten Rand (4) an den Dosenzylinder angeschlossen ist. In der Druckdose befindet sich ein Folienbeutel (5), in dem später ein Substrat eingebracht wird.

Der Folienbeutel (5) wird nach den Fig. 1 und 2 aus einer Folienbahn geschweißt. Die Folienbahn wird über parallele Kanten (6 und 7) gefaltet und mit ihren Seitenkanten (8 bzw. 9) übereinandergelegt. Die Folienbahn besteht aus einer Metallfolie (10), die beidseitig mit einem thermoplastischen Kunst stoff bei (11 und 12) beschichtet ist. Als Metall folie eignet sich eine Aluminiumfolie, während als Beschichtungswerkstoff Polypropylen in Betracht kommt. Die Beschichtungswerkstoffe verbinden sich unter Druck und Hitze in der aus Fig. 1 ersichtli chen Längsnaht (14).

Während der Folienwerkstoff von einer Rolle abgezo gen und dabei bei (6 und 7) gefaltet wird, erfolgt eine Querabschweißung, die bei (15) in Fig. 1 dar gestellt ist. Längs der Kante (16) werden die Folienbeutel voneinander getrennt.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird jeder Folienbeutel mit seiner offenen Seite (17) auf einen Dorn gezogen, welcher aus dem Flachbeutel nach Fig. 2 einen Zylinder formt, der in Fig. 4 dargestellt ist.

Nach Fig. 3 ist der die Öffnung (17) umgebende obere Rand des Folienbeutels aufgeweitet, d.h. sein Durchmesser (d) ist größer als der Durchmesser (D) des an den Rand anschließenden Folienabschnit tes. Der Übergang vom Durchmesser (D) in den Durch messer (d) ist annähernd konisch und bei (19) dar gestellt.

Der Dosenzylinder (2) ist zur Vorbereitung der Ver bindung mit einem domförmigen Oberteil (20) mit einem ebenen Flansch (21) versehen. Der Dom (20) weist seinerseits einem ebenen Flansch (22) auf, dessen äußerer Rand (23) nach innen, d.h. über den Flansch (22) gebogen ist. Die Unter- oder Innen seite des Flansches (22) trägt eine Flachdichtung (24), welche dementsprechend in einer Nut unterge bracht ist, deren innere Wand (25) zylindrisch ist.

Zunächst wird der Folienbeutel (5), nachdem er in die Form gebracht worden ist, die sich aus den Fig. 3 und 4 ergibt, in den Dosenzylinder derart eingeführt, daß der obere Rand (18) so weit über den Flansch (21) vorsteht, daß die obere Randkante (26) des Folienbeutels (5) auf die Flachdichtung (24) stößt, sobald der Dom (20) von oben aufgesetzt wird. In dieser Stellung wird der Folienbeutel (5) durch den Kraftschluß der Außenseite des Randes (18) mit der Innenseite des Dosenzylinders fest gehalten. Diese Flächen sind bei (27 und 28) in Fig. 5 angegeben.

Im folgenden Schritt wird der Dom (20) in Richtung des Pfeiles (43) nach unten geführt. Es hat sich überraschend herausgestellt, daß die Formsteifig keit des aus Fig. 3 ersichtlichen Gebildes, insbe sondere des oberen Beutelrandes (18) so groß ist, daß der Folienbeutel (5), sobald der Rand (26) sich auf der Flachdichtung (24) abstützt, in den Innenraum des Dosenzylinders eingeschoben wird, so daß schließlich der Zustand nach Fig. 6 erreicht wird. Hierbei ist der obere Abschnitt des Randes (18), der mit (29) bezeichnet ist, zwischen der zylindrischen Nutwand (25) und dem zylindrischen Dosenrand (30) eingeschlossen, welcher unmittelbar unterhalb des Flansches (21) im Dosenzylinder (2) liegt. Das ist der Ausgangszustand, an den sich der Neckvorgang anschließt. Hierbei werden zu nächst entsprechend der Darstellung der Fig. 7 der Nutboden (31) und damit die Flachdichtung, sowie die auf den Flansch (22) zurückgebogene Nutwand (23) mit dem einfach abgeknickten Flansch (21) des Dosenzylinders verschränkt. Das geschieht durch mehrfaches Falzen der Teile bei (32-39) nach Fig. 7. Hierbei bleibt jedoch die Zylinderform des inneren Nutrandes (25) erhalten. Ebenso bleibt die Zylinderfläche (30) bestehen. Folglich wird der Randstreifen (29) des Beutels (5) ebenfalls nicht verformt.

Zum Abschluß des Neckvorganges werden die miteinan der verschränkten Blechstreifen zusammengedrückt und nehmen dann die Formgebung nach Fig. 8 an. Dadurch wird der Randstreifen (29) mit den benach barten Blechteilen, also der zylindrischen Nutwand (25) und dem zylindrischen Randstreifen (30) des Dosenzylinders verspannt. Die Beschichtungen (11 und 12) werden dadurch unter Druck gesetzt und wirken als Dichtungen.

Infolge der im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 beschriebenen Formgebung des Folienbeutels (5) ergibt sich in der fertigen Dose unter der Quer schweißung (15) und dem Boden (3), sowie zwischen dem Dosenzylinder (2) und den Teilen des Folien beutels, welche unter dem Konus (19) liegen und allgemein mit (40) in Fig. 5 bezeichnet sind, ein Zwischenraum (41), in dem eine Treibgasfüllung untergebracht wird. Im allgemeinen wird die Treibgasfüllung durch eine Aussparung im Boden (3) des Dosenzylinders eingebracht, nachdem das Substrat durch die obere Öffnung (42) des Domes in den Folienbeutel eingebracht worden ist. Die Öffnung (42) ist danach mit einem Ventileinsatz verschlossen worden, durch den später das Substrat ausgebracht wird.

Claims

1. Geneckte Druckdose (1) mit einem im Dosenzylinder (2) untergebrachten, ein Substrat aufnehmenden Folienbeutel (5), dessen oberer Rand (29) in einem Falz (32-39) befestigt ist, der den Dosen zylinder (2) mit einem Abschlußdom (20) verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rand (29) des Folienbeutels (5) zwischen der Innenwand (25), dem Doppelzylinder und einem anschließenden Rand (29) des Domes (20) eingeklemmt ist, und daß der eingeklemmte Rand (18) des Folienbeutels im Durchmesser (d) gegenüber dem anschließenden Beutel zylinder (40) vergrößert, sowie innen (bei 28) an dem Dosenzylinder (2) abge stützt ist.

2. Druckdose nach Anspruch 1, bei der zur Verbindung zwischen Dosenzylinder (2) und Abschlußdom (20) ein Mehrfachfalz (32-39) dient, der von einem Flansch (21) des Dosenzylinders, sowie von den äußeren Teilen (22, 23) einer Ringnut des Domes (20) gebildet wird, in der eine Flachdichtung (24) untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Randkante (26) des Folienbeutels (5) auf der Flachdichtung (24) der Nut (22, 23) abgestützt ist.

3. Druckdose nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eingeklemmte Rand (18) des Folien beutels (5) den Abschluß eines kegel stumpfförmigen Folienbeutelmantels bildet.

4. Druckdose nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eingeklemmte Rand (18) des Folien beutels (5) an dem Beutel gefalzt ist.

5. Druckdose nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosenzylinder einen oberen zylindrischen und eingezogenen Rand (30) aufweist, von dem der Flansch (21) für den Mehrfachfalz (32-39) nach außen vorsteht, und daß der im Durchmesser (d) vergrößerte zylindrische Rand (18) des Folienbeutels (5) an dem eingezogenen Rand (30) des Dosenzylin ders abgestützt ist.

6. Druckdose nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Folienbeutel (5) aus einer beidseitig mit thermoplasti schem Kunststoff (11, 12) beschichteten Metallfolie (10) besteht und die Be schichtungen (11, 12) zum Verschweißen der Beutelnähte (14, 15) und als Dichtung am oberen Beutelrand (29) dienen, welche außen auf dem Dosenrand (30) und innen auf der inneren Nutwand (25) des Domes (20) dichtet.

7. Verfahren zur Herstellung der Druckdose nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, bei dem der Dom mit der in der auf dem Nutboden festen Flachdichtung auf dem Dosenzylinder flansch aufgesetzt und der Mehrfachfalz hergestellt, sowie zusammengedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Folienbeutel (5) so weit in den Dosen zylinder (2) eingeführt wird, daß sein oberer Rand (18) über den Flansch (21) des Dosenzylinders (2) vorsteht, worauf der Dom (20) auf die Randkante (26) des Folienbeutels (5) aufgesetzt und dieser mit dem Dom (20) in den Dosenzylinder (2) geschoben wird, bis der Flansch (21) sich in der Nut (22, 23) des Domes (20) abstützt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rand (18) des Folienbeutels mit einem übergangs konus (19) in den Beutelzylinder (40) auf der Innenseite (28) des Dosenzylin ders (2) abgestützt und mit diesem kraftschlüssig mit Hilfe des Domes (20) eingeschoben wird.