CH634004A5 - Laminiertes rohr fuer einen zusammendrueckbaren abgabebehaelter und verfahren zur herstellung. - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein laminiertes Rohr mit Innenfläche und Aussenfläche für einen von Hand zusammendrückbaren Abgabebehälter gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäs dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 12.
Zusammendrückbare rohrförmige Behälter werden für die Abgabe einer breiten Auswahl von Produkten benützt, einschliesslich von z.B. Kosmetika, Shampoos, Nahrungsmitteln, Zahnpasten und dgl. Probleme im Zusammenhang mit Sauerstoffabsorption und Produktkontamination und Durchdringung führten zu grossen Anstrengungen bei der Schaffung laminierter Stoffe für den Abgabebehälter. Solche laminierte Konstruktionen umfassen im allgemeinen eine Trennschicht aus einer Metallfolie, um die Sauerstoffabsorption und die Wasserdampfübertragung zu eliminieren, sowie eine innere und eine äussere Schicht aus thermoplastischem Material, wie Polyäthylen. Die innere Schicht aus Polyäthylen schützt die Produkte vor Kontamination durch die Metallfolie, aber weil eine solche innere Schicht relativ dünn gemacht wird, kann unerwünscht ein Teil des Produktes diese Schicht durchdringen, so dass das Produkt im Behälter verlagert wird. Bisher wurde der Behälter dadurch hergestellt, dass ein flaches Laminat zu einem Rohr geformt wurde, wobei sich die Kanten überlappten, und dann wurden die Kanten durch Hitze ver-schweisst, so dass sich ein Rohr mit einer Längsnaht ergab. Solch eine Hitzeverschweissung verlangte eine Kompatibilität bezüglich innerer und äusserer Schicht des Laminates, und dies verlangte wiederum, dass beide Schichten thermoplastisch waren. Dementsprechend war die Materialauswahl bei diesen Herstellungsverfahrene begrenzt und damit war auch die Verwendung solcher Behälter begrenzt. Darüberhinaus machten es die Kompatibilitätsvorschriften für die Hitzeverschweissung unmöglich thermohärtbare Kunststoffe für die innere Schicht des rohrförmigen Körpers zu verwenden, um so die Produktdurchdringungsprobleme bei der inneren Schicht zu minimali-sieren.
Gemäss einem anderen Standpunkt schafften auch die Längsnähte durch die Hitzeverschweissung der lameliierten Kanten Probleme beim Anbringen von Schriften auf der äusseren Oberfläche des rohrförmigen Körpers. In diesem Zusammenhang musste der Kunststoffilm, der die äussere Schicht des Laminates bildet, infolge dieser Längsnaht durch Tiefdruck vorbedruckt werden. Insbesondere bildet die Längsnaht einen Unterbrach in der sonst kreisförmigen äusseren Oberfläche des Rohres, wodurch das Rohr nicht nach dessen Herstellung durch weniger teure Techniken, wie Abroll-Drucken, bedruckt werden konnte. Dazu ist eine solche, durch Hitze verschweisste Naht sichtbar, und deshalb aus dem Gesichtspunkt der Ästhetik gesehen, unerwünscht.
In der nachfolgenden Beschreibung wird unter «mechanisch verbunden» oder «mechanische Bindung» eine Verbindung verstanden, bei der zwei Filme oder Schichten von Materialien aufeinander haften, so dass sie voneinander getrennt werden können. «Thermisch verbunden», oder «durch Wärme verbunden» heisst hierin eine Verbindung durch die zwei Filme oder Schichten zusammengeschmolzen oder durch Wärme miteinander verbunden sind, so dass sie nicht vons
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einander abgeschält werden können, ohne den einen der beiden Filme oder eine der Schichten zu zerreissen. «Hitzeverschweissung» oder «durch Hitze verschweisst» bedeutet eine thermische Verbindung. Verbindung oder verbunden ohne Bezug auf mechanisch oder thermisch heisst hier eine Verbindung, bei der zwei Filme oder Schichten entweder durch mechanische Verbindung oder durch thermische Verbindung aufeinander haften.
Demgemäss ist es eine Aufgabe der Erfindung ein laminiertes Rohr zu schaffen, das für einen zusammendrückbaren Abgabebehälter verwendbar ist und dessen innere Oberfläche gegenüber einem Eindringen des Produktes widerstandsfähig ist. Ferner sollen Materialien für die Innenschicht und die Aussenschicht verwendet werden können, die thermisch inkompatibel sind. Ausserdem soll das Rohr keine hitzever-schweissten Nähte aufweisen.
Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs 1 erreicht. Das Verfahren zur Herstellung des Rohres ist im unabhängigen Patentanspruch 12 gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des ausgebreiteten Blattes vor der Bildung eines Rohres,
Fig. 2 einen Querschnitt zur Darstellung des Kerns beim Beginn des Herstellung eines Rohres,
Fig. 3 einen Querschnitt zur Darstellung des Kerns kurz vor dem Extrudieren des Mantels,
Fig. 4 einen Querschnitt durch ein fertiggestelltes Rohr,
und
Fig. 5 eine Übersichtsskizze zur schematischen Darstellung einer Einrichtung zur Herstellung eines laminierten Rohres nach der Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein Laminat 10 bestehend aus einer Trennschicht 12, vorzugsweise aus einer metallischen Folie und einer Schicht aus thermohärtbarem Kunststoff 14, die auf der einen Seite der Folie mit dieser verbunden ist. Das Laminat weist sich gegenüberliegende seitliche Randkanten 16 und 18 auf, wie später noch genauer dargelegt wird, die Randkante 16 ist von einem dünnen Film 20 aus Kunststoff umfasst. Dieses derart vorbereitete Laminat wird um einen Dorn 22 zu einer rohrförmigen Gestalt gewickelt, wie Fig. 2 zeigt. Im einzelnen ist es ersichtlich, dass der Film 20 gleich lang ist, wie die Kante 16, eine Partie 20a aufweist, die sich seitlich nach innen auf die Trennschicht 12 erstreckt, eine Partie 20b hat, die sich seitlich einwärts über die thermohärtbare Kunststoffschicht 14 erstreckt und mit einer Partie 20c die vertikale Seitenkante des Laminates überdeckt. Wenn das Laminat 10 zu einem Rohr geformt ist, überlappen sich die seitlichen Randkanten 16 und 18. Entsprechend wird die Seitenkante 16 die radial innenliegende der beiden sich überlappenden Kanten, und die Partie 20a des Films 20 befindet sich damit zwischen den Seitenkanten 16 und 18 und insbesondere zwischen der Folie bei der Seitenkante 16 und dem thermohärtbaren Kunststoff der Randkante 18.
Wie Fig. 3 zeigt, werden die sich überlappenden Kanten 16 und 18 gegen eine Fläche 24 auf den Dorn 22 gedrückt. Wie später erläutert wird, kann dadurch eine einheitlichere radiale Dicke des Mantels erreicht werden. Wie Fig. 4 zeigt, wird das Rohr darauf mit einer nahtlosen Hüllschicht 26 aus Kunststoff umhüllt, der mit der äusseren Oberfläche der Trennschicht 12 verbunden wird. Der Film 20 und die Hüllschicht 26 bestehen aus demselben Kunststoff und während des Umhüllens verschmilzt die Partie 20a des Films 20 mit des Hüllschicht 26 zu einer Einheit. Die Filmpartie 20a verbindet sich mechanisch mit dem thermohärtbaren Kunststoff entlang der Randkante 18, um die Randkante 16 gegen radiale Verschiebung nach innen in bezug auf die Kante 18 zu haltern.
Damit wird in vorteilhafter Weise eine längsverlaufende Linie von potentieller Schwäche vermieden, die sich aus der Verschiebung der Randkante 16 ergeben könnte, indem dann die Rohrnaht nur durch die Dicke des Mantels im Bereich 26a bestimmt wäre. Zudem bewirkt das Verschmelzen des Mantels 26 mit der Filmpartie 20a eine thermische Verbindung dazwischen, wodurch der Film 20 eine integrale Verlängerung des Mantels wird, die sich um die innere Kante des Laminats halten kann, und damit in vorteilhafter Weise jeder Verschiebung der Randkanten 16 und 18 in Richtung der Überlappung widersetzt. Somit sind die verbundenen Kanten auf mechanische Weise stabilisiert und die Struktur der längsverlaufenden Naht entlang des Behälters ist als einstückig zu betrachten.
Die Umhüllung bewirkt, dass die äussere Oberfläche 28 des Rohres einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und keine längsverlaufende Naht besitzt. Zudem kann durch die Umhüllung die Notwendigkeit der Kompatibilität für eine Hitzeverschweissung zwischen den Kunststoffen der inneren und äusseren Schicht des Rohres vermieden werden, die sonst für durch Wärme verbundene Nähte bei der Rohrherstellung berücksichtigt werden muss. Gleichzeitig ist aber auch vorgesehen, dass die Materialien der inneren und der äusseren Schicht kompatibel sein können, wenn dies erwünscht ist. Daher können die innere und die äussere Schicht 14 und 26 in der beschriebenen Ausführungsform aus gleichen oder verschiedenen thermohärtbaren Materialien oder Kombinationen von thermohärtbarer innerer Schicht und thermoplastischer äusserer Schicht bestehen. Deshalb können die Materialien für die innere und die äussere Schicht aus einem breiten Angebot in Abhängigkeit vom jeweiligen Produkt, das im zusammendrückbaren Behälter gelagert und abgegeben wird, ausgelesen werden.
In der bevorzugten Ausführungsform ist das thermohärtbare Material der inneren Schicht 14 ein bei hoher Temperatur härtendes Epoxyharz, und die Aussenschicht 26 besteht aus einem thermoplastischen Material, vorzugsweise ein Polyäthylen mit geringer Dicke. Die Trennschicht 12 ist eine Aluminiumfolie mit einer Dicke von etwa 0,05 mm. DieEpoxy-Schicht 14 hat eine Dicke von etwa 0,0125 mm, ein geeignetes Epoxyharz ist etwa das unter der Bezeichnung H-l 1 oder H-23 durch Hanna Chemical Company of Columbus, Ohio in den Handel gebrachte Harz, das eine Aushärtungszeit von etwa 8 Minuten aufweist. Die Polyäthylenschicht 26 hat eine Dicke von rund 0,075 mm, wobei verstanden wird, dass die Dicke im Gebiet 26a von dieser Angabe abweicht. Der Film 20 besteht ebenfalls aus Polyäthylen und die Partien 20a, 20b und 20c haben je eine Dicke von 0,075 mm. Im weiteren haben die Randkanten 16 und 18 eine umfangsmässige Überlappung von 2,25 mm und die Filmpartien 20a und 20b haben eine seitliche Breite, die diesem Überlappungsmass entspricht.
Das laminierte Rohr wird vorzugsweise kontinuierlich fabriziert und vorzugsweise in eine Hüllschicht 26 eingepackt, die extrudiert wird. Fig. 5 zeigt schematisch die Herstellung des Rohres in dieser Weise. Demgemäss ist eine Rolle 30 aus laminiertem Material 10 am einen Ende des Apparates vorhanden. Der Apparat besitzt einen zylindrischen Dorn 22, der weiter oben schon erwähnt wurde, der ein stromaufwärtiges Ende 22a aufweist, das durch Schweissen oder dgl. an einem starren Tragglied 32 befestigt ist. Der Dorn 22 erstreckt sich über die ganze Länge des Apparates und hat ein stromab-wärtiges Ende 22b. Das Material 10 wird von der Rolle 30 kontinuierlich an eine Falzform 34 abgegeben, die in bekannter Weise das Material 10 in eine Rohrform um den Dorn 22 herum biegt, wenn das Material sich durch die Falzform bewegt. Der Film 20 wird in Form von geschmolzenem thermoplastischem Material an die Kante 16 des Materials strom-
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aufwärtig der Falzform 34 abgegeben. Der Film kann beispielsweise mittels einer Pumpe P mit einer Düse derart angeordnet sein, dass der Film 20 gemäss Fig. 1 angebracht wird. Das Material für den Film 20 kann mit der Pumpe P aus jeder geeigneten Quelle zugeführt werden und beispielsweise auch aus dem Behälter für geschmolzenen Kunststoff, der für den Mantelextruder vorgesehen ist.
Es wird angenommen, das die Falzform 34 und der Dorn 22 zusammenwirken, um ein Rohr gemäss Fig. 2 zu formen. Wenn dann der Film 20 die Dornoberfläche berührt, hat sich das Material genügend abgekühlt um keine Probleme mit Ankleben der Filmpartie 20b zu schaffen. Das Rohr wird dann entlang des Dorns 22 durch eine Massringanordnung 36 geschoben, die, wie bekannt, dazu dient, das Rohr auf einen gewünschten Durchmesser zu bringen. In Abhängigkeit von den Materialien des Laminates, kann es wünschbar sein, das Material zu erwärmen um die Kalibrierung durchzuführen und zu diesem Zweck umfasst die Massringanordnung 36 vorzugsweise ein geschlossenes Gehäuse mit Eingangs- und Ausgangsöffnungen 38 und 40 zum Durchblasen von heisser Luft. Vom Massringglied 36 gelangt das Rohr auf dem Dorn 22 durch eine Extruder-Kreuzkopfform 42, mit der die Aussenschicht
26 aus Kunststoff auf die Aussenfläche des Rohrs extrudiert wird. Um eine im allgemeinen einheitliche radiale Dicke der extrudierten Schicht 26 zu erhalten, ist eine Walze R beim Eingangsende der Extruderform 42 vorgesehen, die zusam-5 men mit der Fläche 24 auf dem Dorn 22 die radiale Stufe bei den seitlichen Randkanten 16 und 18 des Laminates 10 bildet, wie Fig. 3 zeigt.
Das auf das Rohr extrudierte Material kann sowohl ther-mohärtbarer als auch thermoplastischer Kunststoff sein und io wird der Kreuzkopfform 42 durch einen Einlass 44 zugeführt, der von einem Kunststofförderer ausgeht (nicht dargestellt). Wie schon oben erwähnt, kann die Pumpe 10 zum Aufbringen des Films 20 auf das Rohr auch noch mit dem Förderer verbunden sein, um den geschmolzenen Kunststoff für den 15 Film zu beziehen. In der bevorzugten Ausführungsform besteht die Aussenschicht 26 aus thermoplastischem Material und demgemäss wird das ummantelte Rohr nach der Kreuzkopfform 42 durch eine Kühlhülse 46 geführt, um die extrudierte Kunststoffschicht wenigstens teilweise zu härten. Zu 20 diesem Zweck wird angenommen, dass die Hülse 46 mit Einlass und Auslassöffnungen 48 und 50 versehen ist, um die Zirkulation eines geeigneten Kühlmediums zu ermöglichen.
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2 Blätter Zeichnungen
Claims (16)
1. Laminiertes Rohr mit einer Innenfläche und einer Aus-senfläche für einen von Hand zusammendrückbaren Abgabebehälter, welches Rohr eine innere Schicht (14) aus einem die Innenfläche bildenden Material, längsverlaufende, sich überlappende Randkanten (16,18) und eine nahtlose Hüllschicht (26) aus einem die Aussenfläche bildenden Kunststoff aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das die Innenfläche bildende Material ein Kunststoff ist, der sich mit dem Kunststoff der Hüllschicht thermisch nicht verbindet, und dass ein Film (20) aus einem sich mit dem Kunststoff der Hüllschicht verbindenden Kunststoff zwischen die sich überlappenden Randkanten (16,18) eingelegt ist, um diese Randkanten miteinander zu verbinden.
2. Rohr nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Trennschicht (12) aus einer Metallfolie aufweist, und dass der die Innenfläche bildende Kunststoff ein thermo-härtbarer Kunststoff ist.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Rohr nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Film (20) um die radial innere Kante (16) herumgelegt ist.
4. Rohr nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der thermohärtbare Kunststoff ein Epoxyharz ist.
5. Rohr nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfolie für die Trennschicht (12) aus Aluminium besteht.
6. Rohr nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Film (20) um die radial innere Kante (16) herumgelegt ist.
7. Rohr nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff für die Hüllschicht (26) ein thermoplastischer Kunststoff ist.
8. Rohr nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Trennschicht (12) aufweist, und dass die innere Schicht (14) ein thermohärtbarer Kunststoff ist.
9. Rohr nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der thermohärtbare Kunststoff ein Epoxyharz ist.
10. Rohr nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Material für die Hüllschicht (26) ein thermoplastisches Material ist.
11. Rohr nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeich-neet, dass der Film (20) um die radial innere Kante (16) herumgelegt ist.
12. Verfahren zur Herstellung des laminierten Rohres nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem laminierten Blatt (10) ein Rohr geformt wird, bei dem sich die beiden gegenüberliegenden Kanten (16,18) überlappen, dass das Rohr mit einer nahtlosen Hüllschicht (26) aus Kunststoff umhüllt wird, und dass man den Kunststoff der Hüllschicht aushärten lässt.
13. Verfahren nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Blatt (10) ein endloses Band ist, dass daraus kontinuierlich ein Rohr geformt wird und dass die Hüllschicht durch kontinuierliches Extrudieren des Kunststoffes gebildet wird.
14. Verfahren nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Film (20) kontinuierlich als Bördelrand auf die Kante (16) aufgebracht wird, die beim Rohr die radial innere Kante bildet.
15. Verfahren nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Blatt (10) eine Trennschicht (12) aufweist, die innere Schicht (14) aus einem thermohärtbaren Kunststoff besteht und der Film (20) ein Bördelrand aus thermoplastischem Material ist, der um diejenige Kante (16) herum angebracht ist, die beim Rohr die radial innere Kante bildet.
16. Verfahren nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Blatt (10) eine Trennschicht (12) aus einer Metallfolie aufweist, dass die innere Schicht (14) aus einem thermohärtbaren Kunststoff besteht und auf der Trennschicht ■ (12) liegt, dass der Film (20) eine Bördelkante aus thermoplastischem Material ist, das kontinuierlich auf die Kante (16) aufgeschmolzen wird, die beim Rohr die radial innere Kante ist, dass das Material für die Hüllschicht (26) ein thermoplastisches Material ist, mit dem das geformte Rohr in einer Extruderform kontinuierlich umhüllt wird.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PL | Patent ceased |