DE7032238U

DE7032238U - Flexibler zylinder

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Publication number: DE7032238U
Application number: DE7032238U
Authority: DE
Original assignee: Polytube Inc
Current assignee: Polytube Inc
Priority date: 1969-08-28
Filing date: 1970-08-28
Publication date: 1971-03-18
Also published as: DE2042876A1; IL35187A; SE369699B; CH541406A; ES161319Y; ES383100A1; ES383099A1; IL35187A0; BE755348A; CA936844A; AT314328B; FR2059731B1; ZA705813B; NL7012812A; ES161319U; FR2059731A1; GB1316589A; CS162729B2

Description

DH. Ιλίί. E. HOFFMAXX DIPL. I\(i. W. EITLE · DK. HER. NAT. K. HOFFMAXX

1·AT K N TA N W A LT K

D.8000 MÖNCHEN 81 ■ ARABE ILASTRASSE 4 ■ TELEFON (0811) 9Π087

POLYTUBE INC., New Haven/Conn., V.Sc.A.

Flexibler Zylinder

Die Neuerung bezieht sich auf einen falt- und zusa.'nmendrückbaren Presscubenzylinder der Art, wie er beispielsweise zur Verpackung von Zahnpasta, Rasiercreme und einer Vielfalt von Lotionen verwendet wird.

Zur Schaffung eines den Bedürfnissen entsprechenden Presstubenbehälters sind auf der einen Seite ästhetische

und auf der anderen Seite zweckmässige Gesichtspunkte zu berücksichtigen.

So ist es zum Beispiel wicntig, dass das Tubenrnaterial nicht aus der Tube austreten und die die Tube umgebende Atmosphäre im wesentlichen Oxygene, nicht auf den Inhalt der Tube einwirken kann. Ein Durendringen in jeder Richtung ist ein erheblicher Nachteil, wenn die Tube Zahnpasta enthält, da ein solches Eindringen den Geschmack der Zahnpasta verschlechter":. Gleichzeitig ist es wichtig, dass die Tube einen gefälligen und keinen abstossenden Eindruck erzeugt, um beim Benutzer und Abnehmer eine angemessene Aufnahme zu erreichen. Die Vereinigung dieser beiden Erfordernisse wirft jedoch Probleme auf. Die weitgehende Erfüllung des einen Erfordernisses erhöht die Tendezt. dass es auf Kosten des anderen erfüllt wird.

Um das Eindringen durch die Tubenwandung zu verringern, ist eine Metallfolie, wie zum Beispiel Aluminium, erforderlich. Es ist aber wichtig, dass die Metallfolie weder durch den Tubeninhalt noch durch die äussere Umgebung angegriffen werden kann. Aus diesem Grunde ist die Metallfolie im allgemeinen mit einer inneren und einer äusseren Plaütikschicht, wie z.B. Polyäthylen, überzogen. Darüber hinaus v/erden üblicherweise adhäsive Schichten zwischen den Polyäthylenschichten und der AIurr.iniumscr.iclVu verwendet.

Ur ein Eindringen durch die Körperwandung sicher zu ver-iei Jer., -.^.ss lie Aluminiumfolienschicht eine ausrei-r.er.-'e J*..:irke :.::ben, so dass nur eine minimale An- z\:.L vj:. Poren vorfanden ist. Eine angemessene Aluminium-

folienstärke, die diesem Zweck entspricht, ergibt jedoch eine unerwünschte Tubenwandcharakteristik im Hinblick auf die Nachgiebigkeit. Eine diesem Zweck genügende Stärke der Aluminiumfolie ergibt aber auch eine Tubencharakter-islik, die vorn Standpunkt der Verbraucheraul nähme aus gesehen unerwünscht ist. Schliesslich besteht bei Verwendung von stärkeren Aluminiumfolien die Tendenz, dass diese bei wiederholtem Gebrauch leichter aufreissen als dünne Aluminiumschichten.

In einigen Presstubenformen wird eine Papierlage oder eine Papierschicht eingelegt, um den gewünschten Grad an Presswiderstand zu erzeugen, aber damit ist häufig der Verlust der gewünschten sog. Totfalte verbunden. Ein Grund, warum diese Totfalte von Bedeutung ist, ergibt sich aus einem ästhetischen Gesichtspunkt im Hinblick auf die Gefühls- und Griffsbedingung, die der Verbraucher oder Kunde wünscht. Ein anderer wichtiger Grund für diese Totfalte besteht darin, dass dann, wenn die Tubenwandung nach dem Zusammendrücken zurückspringt, ein Einsaugvorgang durch die Tubenöffnung stattfindet. Die Totfalte verhindert das Einsaugen und vermindert eine Verschmutzung und eine Verschlechterung des Tubeninhalts, die vor allem durch den Sauerstoff der Luft hervorgerufen werden. Vor allem, wenn Geschmacksstoffe eingefüllt sind, erlangt diese Totfalte grosse Bedeutung.

Ohne alle diese Faktoren im einzelnen zu spezifizieren, die die verschiedenen Presstubencharakueristika beeinflussen, darf doch nicht vergessen v/erden, dass jede Presstubenformung Kompromissprobleme aufwirft hinsichtlich der Erzeugung der gewünschten Totfalte, hinsichtlich der Durchlässigkeit und hinsichtlich des Widerstandes gegen Deformationen.

Demgemäss ist es ein Anliegen der Neusrung, ei-.ien Zylinder herzustellen, der zum Gebrauch als faltbare und zusammenpressbare Tube geeignet ist und bei dem ein Durchdringen des in die faltbare und zusamrn ndrückbare Tube eingefüllten Inhalts durch die UmwanJung vermieden wird. Ausserdem soll der Zylinder resistent gegen Korrosion und gegen Verschmutzung sowohl gegenüber dem Inhalt als auch gegenüber der ihn umgebenden Atmosphäre sein. Der Zylinder soll weiterhin eine gewünschte Totfaltencharakteristik, die ein Zurückspringen der Zylinderwandung nach dem Zusammendrücken verhindert, enthalten.

Eine Überlappung der mehrfach beschichteten Behälterv.indung entlang der Längsachse des Zylinders ist gewöhnlich deshalb erforderlich, um sicherzustellen, dass an der Längsnaht kein Durchdringen geschehen kann. Es

ist sehr schwierig, ein Durchdringen zu verhindern, wenn

eine stumpfe Stossverbindung verwendet wird. Es ergibt sich dann eine doppelte Stärke der Zylinderbehälterwandung in dieser Umgebung, die unerwünschte Folgen hat. Die Verbindung wird auf der anderen Seite der Tubenwandung optisch als ein in Längsrichtung verlaufender Saum bemerkbar. Das beeinträchtigt die entsprechende Qualität der Verpackung und schmälert vor allem jede Gestaltung und jede Dekoration, die z.3. durch Druck aufgeblacht wird. Die doppelte Stärke entlang des Saumes äussert sich auch in einem geringeren befriedigenden Gefühl, das die Form der Tube vermittele. Die doppelte Stärke des Längssaumes bildet auch beim Abdichten des Tubenbodens Probleme, da neben anderem die zur sicheren Abdichtung des Bodens an der verdoppelten Stelle notwendige Erhitzung und der erforderliche Truck für die restlichen

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Teile der Zylinderv;andung an dieser Stelle, die nur einfache Stärke aufv/eisen, zu gross is-, wodurch ein übermässiges Fliessen des Plastikmaterials hervorgerufen wird. Aus de.~: Versuch, aas ^T .rc; dringen durch die Verwendung e~'ne"P S~ff~i ^Tr¹T", Inn^i '.;.r:inr/ iihprlannpnnpn N3.hr. Z¹¹ νΡΓΓΏβΙ-den, resultieren also sowohl unervrünschco ästhetische als auch unerwünschte i'unktionelle Nachteile.

Zs is ζ demgemäss ein weiteres Anliegen der Neuerung, eine glattere, gleichmässigere und ästhetisch ansprechendere Oberfläche an den seitlichen Wandungen der Tube, insbesondere in der Umgebung der longitudj.nalen Naht der Tube, zu schaffen.

Darüberhinaus ist es Aufgabe der Neuerung, einen Tubenzylinder, der die oben genannten Forderungen erfüllt, in einer Ausführung zu schaffen, die praktisch und im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit der Herstellung in grossen Mengen durchführbar ist, ohne dass unmässig komplexe Maschinen erforderlich sind.

Einzelheiten und Vorteile der Neuerung werden im folgenden beschrieben und anhand der Zeichnungen erläutert .

Das neuerungsgemässe Produkt ist ein flexibler Plastik- und Metallfolienzylinder, der zur Formung für eine falt- und zusammendrückbare Presstube geeignet ist, wie er beispielsweise für Zahnpasta verwendet wird. Der Zylinder selbst bildet, bevor Kopf- und Schraubkappe angebracht sind und bevor das andere Ende des Zylinders abgedichtet ist, das Produkt der Neuerung. Der Zylinder besteht aus einer Doppellage eines Bahnmaterials, in wel-

ehern die L-gen miteinander verbunden, z.B. zusammengekittet wurden, lie V.'an-'ung ces Zylinders entnält zwei sehr dünne Me tall folien:; richten, wie z.B. Aluminium, die durch eine Mittelschicht aus Plastik, wie z-5. PoIyätnyien, getrennt sind. Auf der inneren und au: aer ausseren Wandung des Zylinders befina-j- sich zusatz iicri eine Plastikbeschichtung. Demnach besteht die Windung des Zylinders aus abwechselnden Lagen oder £_.~ichten von Plastik, Metallfolie, Plastik, Metallfolie und Plastik.

Zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis ist ein Ausführungsbeispiel der Neuerung in den Zeichnungen näher beschrieben und erläutert:

Fig. 1 zeigt einen neuerungsgemassen zylindrischen Press nabenkörper in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 zeigt ein typisches handelsübliches Fertigprodukt, z.B. eine Zahnpastatube, zu dessen Herstellung der in Fig. 1 dargestellte Körper verwendet wurde,

Fig. 3 zeigt eine stark vergrösserte Teilansicht eines Schnittes durch die Wandung des Zylinders nach Fig. 1,

Fig. 4 zeigt eine stark vergrösserte Teilansicht eines Schnitts durch die Wandung am Ausgang des Zylinders nach Fig. 1,

Fig. 5 stellt einen Querschnitt des Bahnmaterials als Dreischichtenmaterial dar, das zur Herstellung des Zylinders nach Fig. i verwendet wird,

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Fig. 6 zeigt das in Fig. 5 dargestellte Material spiralförmig gewunden, zur Herstellung des Zylinders nach Fig. 1.

Der flexible Zylinder loo in Fig. I soll als faltbare und zusammenpressbare Tube lol der in Fig. 2 gezeigten Art für Verpackungen für verschiedenste Produkte, wie z.3. Zahnpasta, Rasiercreme, Lotionen usw. verwendet werden. Wie aus der Schnittansicht in Fig. J>. die eine der Wandungen des Zylinders loo der Fig. 1 zeigt, hervorgeht, besitzt der flexible Zylinder gemäss der Neuerung fünf Wandschichten. Davon sind zwei voneinander getrennte dünne Metallfolienschichten Io2 und Io3. In einer Ausführungsform sind die dünnen Wandmetallfolienschichten Io2 und lo^ Aluminiumfolien mit einer Stärke von 0,00889 mm. Weiterhin sind innere und äussere Plastikschichten Io4, I05 und eine Zwischenplastikschicht I06 vorhanden. Die Zwischenschicht I06 dient dazu, die beiden Metallfolienschichten Io2 und lo^ zu trennen. In einem Ausführungsbeispiel sind diese Plastikschichten Polyäthylenschichten und sind mit den Metallschichten Io2 und Ioj5 in hier nicht dargestellter Weise durch eine Bindemittelschicht miteinander verbunden oder verkittet. In dieser Ausführungsart weisen die inneren und äusseren Polyäthylenschichten Io4 und I05 angenähert eine Stärke von 0,0762 mm und die Zwischenschicht I06 eine Stärke von 0,0152 mm auf.

Es ist wichtig, dass die Metallfolienschichten Io2 und loj sehr gut mit den Plastikschichten und mit der Zwischenplastikschicht I06 verbunden sind, so dass keine Luftzwischenräume zwischen den Schichten entstehen. Metallfolien von einer Stärke, wie oben angegeben, von 0,00889 mm, besitzen nadeiförmige Löcher, durch welche

ein Produkt hindurehöreten oder durchdringen und/oder Luf!.sauerstoff eindringen kann. Durch die Vervrendung von zwei getrennten Metallfolienschichten v.^rird jedoch eine vollständige Sicherheit dahingehend gewährt, dass in radialer Richtung in der Zylinderwar.: ung mindestens eine der zv. i Metallfolienschichten eine Grenze für die Durchdringung bildet. Um einen maximalen Abdichteffekt zu erhalten, ist es wichtig, dass Luftzwischenräume an den Berührungsflächen zwischen den Schichten vermieden v/erden, so dass dort keine wirksame Kommunikation durch solche Lufträume zu einem Metallfolienbereich stattfinden, in welchem die Wahr.^c.:vieinlichkeit, dass dort mindestens ein feines Loch vorhanden ist, zunimmt, wenn der Bereich, der durch einen Luftzwischenraum bedeckt wird, ebenfalls zunimmt.

Für die Herstellung des Cylinders loo wird ein Dreischichten-Material Io7., wie in Fig. 5 gezeigt, verwendet. Dieses Dreischichten-Material Io7 hat zwei äussere Plastikschichten I08, zwischen welchen in Sandwich-Bauweise eine Metallfolienschicht Ho liegt. Das verwendete Material I07 hat eine Breite, die gleich ist der Länge des Zylinders loo, der hergestellt werden soll. Eine Länge des !Materials Io7 wiru entsprechend geschnitten und spiralförmig gewunden, um einen der zweifachen Dicke des Materials entsprechenden vorgeformten Zylinder 112, wie er in Fig. 6 gezeigt ist, zu formen. Durch Verwendung von Druck und Hitze werden die benachbarten Plastikschichten Io8 zusammengefügt, beispielsweise zusammengekittet, um einen Zylinder loo mit der Füllschichtwandanordnung, wie in Fig. 3 gezeigt, zu erzeugen.

Dabei wird ein Längssaum gebildet, so dass entlang

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einer longitudinalen Zone -iqz Zylinder¹., '.-ί^ ·_■ :.:ie (..uerschni ttsforir. durch diesen Saurr.bereiu.., ·. '.ί in l'i ;. K dargesuell:, zustandekorcimt; virri α ie Her:, '.ο I. L ά\- ·, aus neuer-ungsgemässen Zylinders loo auf dieöe Λγ . ; .:'o:..-el'ührt, so ergibt, öieii die mittlere Pias tikschioi.t ioO aus der Zurjammenfügun.:; benachbarter Bahnplastik;/,chich^-;en lob. Durch die Verv/enuung einer glätten zylindrischen, die Wandung heizenden Backe, die die Aussenseito der spiralförmigen Bahnanordnung 112-: umgibt, v;ird zusammen rr.iz einem aufgeblasenen ■ allonaruiüen Dorn im Inneren eier spiralförmigen Bahnanordnung 112, wodurch ein radial nacr. nüssen ^;eric;:^T;e^er Druck entsteh;;, eine Möglichkeit ;-eschaffen, Je.\ llation, stufeniosen, in Fig. h ^ezei.jaen SaMm zu r.ilden. Wenn die Hitze einwirkt, und der Druck bei':.e:.öl ten v;ird, fliesst das P^astikma terial loc der Barin in einer solchen /.'ei-e, d'-ss ein glatter Sau?:: oder eine gl-1 ^e i.'^.at be^ondero entlang der äusseren Oberfläche er.te to:i"..

V.ie in I'ifj. C gezeigt ist, ist das Bahnrnaterial Io7 derart gerollt, dass es die Form einer Doppel'oahnlage um die '«andung des Zylinders annimmt mit Ausnahme eines kleinen Bereichs, in dem die zv;ei Enden der Bahnteile überlappen -und eine dreifache Lage bilden. Diese stufenartige Überlappung, die in Fig. 6 gezeigt ist, v/ird auf der Aussensei^e verhindert, wenn Druck zur Einv.'irkung kommt. Der Druck kann auf ein Minimum begrenzt v;erden, da es sich um ein kontinuierliches Band und um eine kontinuierliche Metallfolienschicht zwischen den beiden Enden handelt.

In dem Zustand, in v;eIchern der vorgeformte Zylinder 112 in Fig. 6 dargestellt ist, befindet sich Luft zv.'ischen den Lcigen des Bahnmaterials Io7. Diese Luft wird

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Io -

während des Prozesses der Zusammenfügung der beiden Lagen des Bahnmaterials dadurch entfernt, dass der radial nach aussen v/irkende Druck auf der Innenseite der ringförmig umgehend gewundenen Bahnanordnung 112 einwirkt. Dieser Druck wirkt zuerst auf eine zentrale ringförmige Zone des vorgeformten Zylinders 112 und dann progressiv nach aussen in axialer Richtung gegen die beiden offenen Enden des vorgeformten Zylinders 112. Auf diese 'weise wird die Luft, die möglicherweise irgendwo zwischen zwei Lagen des Bahnrnaterials Io7 eingeschlossen ist, aus dem vorgeformten Zylinder 112 an seinen Enden herausgepresst. Erst dann wird Wärme zugeführt, um die benachbarten Polyäthylenschichten zu verbinden, beispielsweise zu verkitten.

In der dünnen Aluminiu./ifolienschicht gibt es mikroskopische kleine Löcher. Der Vorteil der Verwendung zweier Aiuminiunschichten besteht darin, dass eine erheblich grössere Reduzierung des Leck-Effektes erreicht wird, weil die Löcher der einen Aluminiumschicht nicht mit den Löchern der anderen Aluminiumschicht in Deckung sind.

ϊη Fig. 4 zeigt einen Querschnitt der fertigen flexiblen Zylinderwandung im Bereich des Längssaumes. Der Bereich der Überlappung ist sowohl an der äusseren Wandung 11^ als auch an der inneren Wandung 114 durch das Fliessen des plastischen Materials während des Vorgangs der Zusarnmenfügung unter Einwirkung von Kitze und Druck geglättet. Das plastische Material hat die Ritzen sowohl in der äusseren Wandung 11~J> als auch in der inneren Wandung il4 ausgefüllt und somit den glatten

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. Unter Bezugnahme auf Fig. 4 erkennt man,

dass nach dem Zusammenfügen der Lagen die Doppeliagenanordnung an der Zusammeni'ügung eine enorme Reduzierung des Durchleckens ergibt, da der einzige Weg für ein Durchdringen, ohne durch das Aluminium zu dringen, darin besteht, um die zentrale plastische Schicht I06 um volle Jbo'~ herumzuwandern. Da die Überlappung, die durch die Enden des Bahnmaterials gebildet wird, keine Beziehung mit der Abdichtung gegen Durchdringung hat, kann die erfindungsgemasse Tube mit einem sehr minimalen Überlappungsbereich auskommen. Diese kleinere Überlappung ergibt einen glatteren, weniger sperrigen, kaum sichtbaren longitudinalen Saum.

Der Längssaum oder die Längsnaht, die durch die Bahnenden gebildet ist, ist weniger erkennbar als in einer gewöhnlichen Tube, v/eil die dreifache Dicke an dieser Nahtzone nur 5°$ dicker ist als die Doppellage der Bahn um den Rest des Zylinders loo. In einer herkömmlichen Presstube, die aus einer einfachen Lage von Bahnmaterial gebildet ist, ist der Längssaum loo$ dicker als der Rest der Tube. Das ist wichtig, wenn der Boden lolb des Zylinders loo später bei der Fabrikation der faltbaren und zusammendrückbaren Tube lol gemäss Fig. 2 abgedichtet wird.

Fig. 5 zeigt, dass die äusseren Lagen des Polyäthylens Io8 anstatt aus einer einzigen Schicht auch aus zwei oder mehr Plastiklagen bestehen können. Um beispielsweise ein vorteilhaftes Ergebnis zu erzielen, wenn auf die äussere Oberfläche der Tube Werbematerial aufgedruckt werden soll, ist es beispielsweise wünschenswert, eine Polyäthylenlage zu besitzen, die aus zwei Lagen besteh;:, von denen die äussere Lage farbig ist und die einen gewünschten Untergrund für das aufzudruckende Material darstellt.

Die Stärke der Metallfolie beeinflusst eine Anzahl von Charakteristika, die die Durchdringung, den Presswiderstand, die Faltung der Tube im Gebrauch und allgemein das Gefühl oder den Eindruck, den der Kunde oder Abnehmer erhält, wenn er die Tube verwendet, e:nschliessen. Demgemäss wird in einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform eine Aluminiumfolie verwendet- deren Dicke o,ol27 mm beträgt. Um eine möglichst grosse Totfaltencharakteristik zu gewährleisten, ist es weiterhin vorteilhaft, eine Aluminiumfolie zu verwenden, die allgemein charakterisiert wird als "deadfold", womit eine Aluminiumfolie gemeint ist, die in einer solchen 'Weise behandelt wurde, dass sie ein minimales Forderungsvermögen besitzt.

Ein weiterer wichtiger Vorteil der Zylinderanordnung nach der Neuerung besteht in der grösseren Bruchfestigkeit. Die bekannte Schweissnahtstoss-Zylirderausbildung bringt nicht nur im Hinblick auf die Durchdringung an der Schweissnaht, sondern auch im Hinblick auf die Wandschwäche an der Stossnaht Probleme mf.t sich. Die spiralförmige Ausgestaltung des Zylinders nach der Erfindung gestattet eine wesentliche Zunahme der Wandstärke. In praktischer Konsequenz bedeutet das, dass eine Presstube, die den Zylinder gemäss der Neuerung verwendet, viel weniger anfällig gegen Aufbrechen, auch bei sehr starken und wiederholtem Gebrauch, ist. Das Verfahren und die Einrichtung gemäss der Neuerung sind ausgelegt, um den Arbeitsgang des Rollens des 3ahnmaterials in die Form eines spiralförmigen dualen Zylinders 11k des in Fig. 6 gezeigten Typs zu bewerkstelligen, wobei dann die Schichten zusammengefügt werden, um den flexiblen falt- und zusammendrückbaren Zylinder I00 nach der iieuer-ung zu erzeugen.

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Claims

S chutzansprüche

1. Flexibler Zylinder zur Verwendung als Körper für Press tuben mit einer Wandstruktur, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstruktur aus einer Mecallfolienschicht besteht, die ringförmig umgehend mindestens um 72o Grad gewunden ist, deren innere und äussere Windungen voneinander getrennt sind und deren beide Oberflächen eine Plastikbedeckung aufweisen, dass die Plastikbedeckung zwischen den Windungen der Metallfolienschicht einheitlich ist, wobei jede radiale Zone der Zylinderwand mindestens fünf Schichten enthält, die aufeinanderfolgend eine innere plastische Schicht, eine innere Metallfolienschicht, eine zwischenplastische Schicht, eine äussere Metallfolienschicht und schliesslich eine äussere plastische Schicht bilden.

2. Flexibler Zylinder zur Verwendung als Körper für Presstuben mit einer Vielschichtwand, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand aus einer inneren plastischen Schicht, einer auf der Aussenseite der ersten plastischen Schicht aufgebrachten inneren Metallfolienschicht, einer auf der Aussenseite der inneren Metallfolienschicht aufgebrachten zwischenplastischen Schicht, einer auf der Aussenseite der zwischenplastischen Schicht aufgebrachten zweiten Metallfolienschicht und einer auf der Aussenseite der zweiten Metallfolienschicht aufgebrachten äusseren plastischen Schicht besteht.

J>. Flexibler Zylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichne t , das.s die benach-

barten Schichten entlang ihrer gesamten Oberfläche miteinander verbunden oder verkittet sind.