CH679477A5 - Container and dispenser for liquid - consists of outer and inner cylindrical container, with lid and discharge valve - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Behältnis zur Aufnahme und Abgabe eines fliessfähigen Füllguts gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Behältnisses.

Bei einem kürzlich bekanntgewordenen Behältnis der gattungsgemässen Art ist der das gasförmige Druckmedium enthaltende Innenbehälter ein sogenannter selbstaufblähender Typ. Er besteht aus einem im ursprünglichen Zustand etwa rechteckigen, flachen, flexiblen Beutel aus einer Kunststoff-Folie, der der Länge nach durch eine Klebenaht oder dergleichen in zwei Kammern oder Taschen unterteilt ist. In den beiden Taschen befinden sich getrennt zwei Bestandteile eines chemischen Reaktionsgemischs, welche bei Kontakt reagieren und dabei ein Gas freisetzen. Ein Beispiel für ein solches Reaktionsgemisch ist Natriumbicarbonat in Verbindung mit Zitronensäure. Nachdem der Beutel in den Aussenbehälter eingesetzt ist, wird dieser mit dem Deckel verschlossen und evakuiert.Durch die dabei bewirkte Aufblähung des Beutels wird die Klebenaht zwischen den beiden Beuteltaschen aufgebrochen, so dass die beiden Reaktionsbestandteile in Kontakt kommen und miteinander reagieren. Aufgrund des Drucks des dabei entwickelten Gases wird der Beutel so weit aufgebläht, bis er schliesslich das gesamte freie Volumen des Aussenbehälters ausfüllt, wobei die Menge des freigesetzten Gases so bemessen ist, dass in diesem voll aufgeblähten und entfalteten Zustand des Beutels noch ein gewisser Überdruck in diesem herrscht. Nunmehr wird das Füllgut durch das Ventil in den Aussenbehälter gepresst und dabei der Beutel entsprechend der Füllgutmenge komprimiert. Beim \ffnen des Ventils zum Gebrauch des Behältnisses dehnt sich der Beutel aufgrund seines inneren Überdrucks aus und drückt das Füllgut durch das Ventil aus dem Behälter.Das Druckgas selbst verbleibt im Beutel und stellt daher keine Belastung für die Umwelt dar.

Der Aussenbehälter weist die für Behältnisse dieser Art typische im wesentlichen zylindrische Gestalt mit einer konischen oder domartigen Verjüngung am oberen Ende auf. Der das Ventil tragende Deckel ist auf dem Behälter üblicherweise durch eine Crimp- oder Clinch-Verbindung befestigt.

Damit der unter Überdruck stehende Beutel das Füllgut praktisch restlos aus dem Behälter auspressen kann, muss er so gross sein bzw. sich so weit aufblähen können, dass er sich allseitig ohne nennenswerte Toträume an die Innenwände des Aussenbehälters anschmiegen kann. Bei der üblichen Rechteckform des Beutels (im ursprünglichen flachen Zustand) bedeutet dies, dass er um einiges breiter als der Durchmesser des Aussenbehälters und um einiges länger als die Höhe desselben sein muss. Dies wiederum bedingt, dass er beim Einführen in den Behälter zusammengefaltet und im Behälter dann gestaucht werden muss. Üblicherweise wird der Beutel der Länge nach entlang seiner Klebenaht zwischen den beiden Taschen gefaltet.Erfahrungsgemäss ergeben sich aber dabei Schwierigkeiten beim Einführen durch die genormte, relativ enge Behälteröffnung und anderseits stört der aufgrund seiner grösseren Länge notwendigerweise zusammengestauchte und sich natürlich wieder zu entfalten bestrebte Beutel die Montage des Deckels. Erfahrungsgemäss wird ein grosser Prozentsatz, der üblicherweise aus relativ dünnem und entsprechend empfindlichem Material gefertigten Beutel beim Einführen durch die enge Behälteröffnung und bei der Montage des Deckels durch Kontakt mit oft scharfkantig vorspringenden Teilen desselben bzw. des Ventils beschädigt und damit funktionsunfähig.

Durch die vorliegende Erfindung soll nun dieses Problem gelöst und ein Behältnis der gattungsgemässen Art dahingehend verbessert werden, dass das Einsetzen des Innenbehälters in den Aussenbehälter erleichtert und eine Beschädigung des Innenbehälters vermieden wird. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines einfachen und zweckmässigen Verfahrens zur Herstellung eines solchen Behältnisses.

Das erfindungsgemässe Behältnis, das dieser Aufgabenstellung gerecht wird, ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Besonders zweckmässige und vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung des Behältnisses ist im Patentanspruch 8 beschrieben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Behältnisses im Axialschnitt, Fig. 2 einen Innenbehälter vor dem Einsetzen in den Aussenbehälter in Ansicht, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 2, Fig. 5 eine Ansicht einer Einführkappe, Fig. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI der Fig. 5, Fig. 7 eine Detailansicht der Einführkappe der Fig. 5, Fig. 8 die über den Innenbehälter gestülpte Einführ kappe vor dem Einführen in den Aussenbehälter, und Fig. 9-14 Skizzen zur Verdeutlichung der einzelnen Phasen des Herstellungsverfahrens des erfindungsgemässen Behältnisses.

Darstellungsgemäss umfasst das Behältnis einen im wesentlichen formstabilen Aussenbehälter 1 aus Aluminium von üblicher Gestalt, d.h. mit einem zylindrischen Unterteil 11 und einem domartigen Oberteil 12 mit einem Bördelrand 13 genormten Durchmessers, z.B. 25,4 mm (1 Zoll). Auf dem Aussenbehälter 1 ist in üblicher Weise durch eine Crimp- oder Clinch-Verbindung mit dem Bördelrand dicht verbunden ein Deckel 2 befestigt, welcher ein Standard-Aerosolventil 3 trägt. Im Aussenbehälter 1 befindet sich ein Innenbehälter 4 in Form eines noch zu beschreibenden Folienbeutels, welcher ein unter Überdruck stehendes gasförmiges Druckmedium D enthält. Füllgut F ist im Zwischenraum zwischen dem Aussenbehälter 1 und dem Innenbehälter 4 angeordnet und komprimiert den letzteren.

Soweit entspricht das Behältnis dem Stand der Technik und bedarf damit diesbezüglich keiner weiteren Erläuterung. Im Unterschied zu herkömmlichen Behältnissen dieser Art ist das erfindungsgemässe Behältnis mit einer Einführkappe 5 ausgestattet, welche im oberen Bereich des Aussenbehälters sitzt und in ihrer Form derjenigen des Aussenbehälters angepasst ist, so dass sie sich eng und ohne nennenswertes Totvolumen an dessen Innenwand anschmiegt.

Aufbau und Gestalt der Einführkappe 5 gehen aus den Detail-Ansichten der Fig. 5-7 hervor. Die aus dünnem, relativ elastischem Polyethylen oder vergleichbarem Kunststoffmaterial bestehende Kappe umfasst einen im wesentlichen zylindrischen Unterteil 51 und einen daran anschliessenden, sich domartig verjüngenden Oberteil 52, der in einen nach oben leicht abstehenden, etwas dickwandigeren und steiferen ringförmigen Kragen 53 übergeht. Innerhalb des Kragens befindet sich eine muldenförmige Zone 54, die mit z.B. acht radial verlaufenden Versteifungsrippen 55 versehen ist. In der Mitte der Zone 54 ist eine Ausnehmung 56 vorgesehen, welche den in den Aussenbehälter 1 hineinragenden Gehäuseteil 31 des Abgabeventils 3 aufnimmt.

Der Durchmesser dk der Einführkappe 5 im Bereich ihres zylindrischen Unterteils 51 ist (vor dem Einsetzen in den Aussenbehälter) etwas grösser als der Durchmesser db des Aussenbehälters 1. Die Höhe H der Kappe 5 beträgt etwa 1/3 bis 2/3, vorzugsweise etwa 1/2 der Höhe h des Aussenbehälters. Der Durchmesser dr des Kragens 53 entspricht etwa dem Durchmesser do des Bördelrands 13 des Aussenbehälters 1, so dass sich der Kragen während des noch zu beschreibenden Zusammenbaus des Behältnisses (vorübergehend) an diesem Bördelrand abstützen kann. Die Versteifungsrippen 55 sind so geformt und bemessen, dass sie den Deckel 2 aufnehmen und an diesem anliegen und dabei den Kragen 53 in einem kleinen Abstand vom Bördelrand 13 halten, so dass zwischen diesen beiden Teilen ein Durchflussspalt für das Füllgut frei bleibt.

Unterhalb des Kragens 53 ist die Einführkappe 5 mit im wesentlichen in Längsrichtung verlaufenden Rillen oder Kanelierungen 57 versehen, welche den Fluss des Füllguts zum Abgabeventil 3 begünstigen bzw. gegen Ende des Entleerungsvorgangs aufrechterhalten und dadurch ein Steigrohr oder andere Hilfsmittel überflüssig machen.

Der Aufbau des Innenbehälters 4 geht aus den Fig. 2-4 hervor. Er besteht aus einem flachen, rechteckigen Beutel aus zwei längs seinen Rändern 41 verschweissten dünnen Kunststoff-Folien 42 und 43 und ist durch eine Klebenaht 44 etwa in der Mitte in Längsrichtung in zwei separate Kammern oder Taschen 45 und 46 unterteilt. Die Gesamtlänge L des Beutels 4 ist etwa 1,5mal so gross wie die Gesamthöhe h des Aussenbehälters 1, die Breite B des Beutels ist gleich wie oder etwas grösser als der halbe Umfang des zylindrischen Unterteils 11 des Aussenbehälters.

In den beiden Taschen 45 und 46 des Beutels 4 befinden sich zwei Bestandteile (Reaktanten) R1 und R2 eines chemischen Reaktionsgemisches, welche beim Zusammenbringen reagieren und dabei ein Gas D in solcher Menge freisetzen, dass der Beutel unter Überdruck vollständig aufgebläht wird. Beispielsweise können die beiden Reaktanten Natriumbikarbonat einerseits und Zitronensäure anderseits sein, welche unter Freisetzung von Kohlendioxid miteinander reagieren.

Die Klebenaht 44 besitzt eine nur verhältnismässig geringe Haftwirkung (Festigkeit) und ist so ausgebildet, dass sie durch äussere Einwirkung leicht aufgebrochen werden kann, um die beiden Reaktanten zusammenzubringen und so den Beutel zu aktivieren. Dies kann, wie noch näher erläutert wird, dadurch erfolgen, dass der Beutel einem äusseren Unterdruck ausgesetzt wird, wobei er sich etwas aufbläht und dadurch die Klebenaht aufgetrennt wird.

Gemäss dem Stand der Technik wird der Beutel 4 vor dem Einsetzen in den Aussenbehälter 1 um seine Längsachse, d.h. die Klebenaht 44 gefaltet und dann im so zusammengefalteten Zustand durch die verhältnismässig enge \ffnung (Bördelrand 13) des Aussenbehälters in diesen eingeführt, und dann der Deckel 2 auf dem Aussenbehälter befestigt. Dabei treten die eingangs erwähnten Probleme auf, und der Beutel wird oft beschädigt und dadurch funktionsuntüchtig. Mit dem im folgenden anhand der Fig. 9-14 erläuterten erfindungsgemässen Verfahren, zu welchem die Einführkappe 5 eine wesentliche Voraussetzung bildet, werden diese Probleme vermieden und darüberhinaus noch diverse weitere Vorteile erreicht.

Ein erster wesentlicher Aspekt des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, den (längsgefalteten) Beutel 4 nicht mehr durch die verhältnismässig enge Norm-\ffnung 13 des Aussenbehälters 1 einzuführen, sondern dies bereits zu einem früheren Zeitpunkt vorzunehmen, zu welchem der Aussenbehälter an seinem oberen Ende noch nicht mit seiner domartigen Verjüngung 12 versehen ist, sondern noch seine ursprüngliche über die gesamte Höhe zylindrische Gestalt aufweist. Der zweite wesentliche Gedanke des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, den Beutel 4 nach seiner Einführung während der darauffolgenden Phasen mittels der speziellen, erfindungsgemässen Einführkappe 5 innerhalb des Aussenbehälters im zusammengestauchten Zustand zu halten, so dass der Aussenbehälter behinderungsfrei fertig geformt und der das Ventil tragende Deckel aufgesetzt werden kann, ohne den Beutel zu beschädigen.

Zunächst wird also der zusammengefaltete Beutel 4 zusammen mit der übergestülpten Einführkappe 5 in den noch vollständig zylindrischen Aussenbehälter 1 eingeführt (Fig. 9) und so weit gestaucht, bis die Kappe 5 etwa am Boden des Behälters aufsteht, der obere Bereich des Behälters also frei bleibt (Fig. 10). Aufgrund des gegenüber dem Aussenbehälter etwas grösseren Durchmessers der Kappe 5 liegt diese federnd an der Behälterinnenwand an und fixiert durch Reibungsschluss den Beutel 4 in der zusammengestauchten Position.

Nun wird der Aussenbehälter 1 "eingezogen", d.h. domartig verformt und mit dem Bördelrand 13 zur Befestigung des Deckels 2 versehen. Aufgrund der tiefen und durch die Kappe 5 geschützten Lage des Beutels 4 kann dies behinderungsfrei und ohne Verletzungsgefahr für den Beutel erfolgen (Fig. 11).

Daraufhin wird mittels eines nur schematisch angedeuteten Vakuumkopfs V der Aussenbehälter 1 evakuiert, um den Beutel 4 in der schon beschriebenen Weise zu aktivieren (Fig. 12). Durch das bei der chemischen Reaktion im Beutel freigesetzte Druckgas wird dieser vollständig aufgebläht. Dabei verschiebt sich die Einführkappe 5 in den oberen Bereich des Aussenbehälters, bis sie mit ihrem ringförmigen Kragen 53 am Bördelrand 13 (oder in der Nähe desselben) aufsteht (Fig. 13)

Im nächsten Schritt wird der mit dem Ventil 3 versehene Deckel 2 aufgesetzt und am Bördelrand 13 dicht befestigt. Der Deckel 2 liegt dabei an den Versteifungsrippen 55 auf und drückt die Kappe 5 leicht einwärts, so dass sich der schon genannte Durchflussspalt zwischen Bördelrand 13 und Kragen 53 ergibt. Die Einführkappe 5 schützt den Beutel 4 bei dieser Operation vor Beschädigungen (Fig. 14).

Zuletzt erfolgt nun noch die Abfüllung des Behältnisses, wobei das Füllgut F mit Überdruck durch das Ventil 3 in den Behälter gepresst wird. Dabei wird der Beutel 4 entsprechend dem eingefüllten Füllgutvolumen komprimiert (Fig. 1).

Neben den schon genannten Vorteilen (einfaches und beschädigungsfreies Einführen des Beutels und Schliessen des Aussenbehälters) ergeben sich durch die erfindungsgemässe Ausbildung des Behältnisses bzw. das erfindungsgemässe Verfahren noch die zusätzlichen Vorteile, dass die Aktivierung des Beutels noch beim Hersteller des Behältnisses erfolgen kann, während die Abfüllung des Behältnisses erst später beim Füllgutproduzenten oder Abfüller vorgenommen wird, was eine wesentlich schnellere Abfüllung ermöglicht. Durch die mit den Kanelierungen versehene Einführkappe wird zudem eine bessere Entleerung ohne zusätzliche Hilfsmittel erreicht.

Claims (8)

1. Behältnis zur Aufnahme und Abgabe eines fliessfähigen Füllguts, mit einem im wesentlichen formstabilen, einen mit einem Abgabeventil (3) versehenen Deckel (2) aufweisenden Aussenbehälter (1) von im wesentlichen zylindrischer Gestalt und mit einem im Aussenbehälter befindlichen, ein Druckmedium (D) enthaltenden flexiblen Innenbehälter (4), wobei sich das Füllgut (F) im Zwischenraum zwischen dem Aussenbehälter und dem Innenbehälter befindet und sich der Innenbehälter beim \ffnen des Ventils (3) ausdehnt und dabei das Füllgut durch das Ventil auspresst, dadurch gekennzeichnet, dass im oberen, deckelseitigen Teil (11) des Aussenbehälters (1) eine sich an die Wand desselben anschmiegende Einführkappe (5) angeordnet ist, welche eine Berührung des Innenbehälters (4) mit dem Ventil (3) verhindert.

2.Behältnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführkappe (5) federnd gegen die Wand des Aussenbehälters (1) drückend in diesem sitzt.

3. Behältnis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführkappe (5) mit im wesentlichen in Behälterlängsrichtung verlaufenden Kanelierungen (57) versehen ist, welche den Fluss des Füllguts (F) zum Ventil (3) erleichtern bzw. gewährleisten.

4. Behältnis nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gehennzeichnet, dass die Einführkappe (5) eine etwa 1/3 bis 2/3, vorzugsweise etwa 1/2 der Höhe (h) des Aussenbehälters (1) betragende Höhe (H) aufweist.

5.Behältnis nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführkappe (5) in ihrem oberen, dem Deckel (2) zugewandten Bereich (52) einen etwas steiferen ringförmigen Kragen (53) aufweist, dessen Durchmesser (dr) etwas grösser ist als der Innendurchmesser (do) des Deckels.

6. Behältnis nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführkappe (5) im Bereich ihres Kragens (53) mit vorzugsweise radial verlaufenden Versteifungsrippen (55) versehen ist, welche an der Innenseite des Deckels (2) anliegen und den Kragen (53) im Abstand von der Wand des Aussenbehälters (1) halten.

7. Behältnis nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbehälter (4) ein flexibler Beutel ist und ein Druckmedium (D) enthält, welches durch chemische Reaktion von im Beutel enthaltenen Reakanten entstanden ist.

8.Verfahren zur Herstellung eines Behältnisses gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenbehälter (4) in Form eines durch eine Trennstelle (44) in zwei getrennte Taschen (45, 46) unterteilten, langgestreckten flachen Beutels verwendet wird, dessen Länge grösser als die Höhe (h) des Aussenbehälters (1) ist und welcher in seinen Taschen getrennt gelagerte Reaktanten enthält, die beim Zusammenbringen chemisch reagieren und dabei ein Druckgas (D) entwickeln, dass der Beutel (4) in eine Einführkappe (5) eingesteckt bzw. diese über ihn gestülpt wird, dass der Beutel (4) und die Einführkappe (5) in den vorerst noch die Gestalt eines oben offenen Zylinders aufweisenden Aussenbehälter (1) so weit eingeführt werden, dass sich die Einführkappe (5) vollständig unterhalb des \ffnungsrands des Aussenbehälters befindet, wobei der Beutel zusammengedrückt und gestaucht und durch die sich elastisch gegen die Wand des Aussenbehälters anpressende Einführkappe am Entfalten gehindert wird, dass der den Innenbehälter und die Einführkappe enthaltende Aussenbehälter an seinem offenen Ende domartig verformt und mit einem Bördelrand (13) versehen wird, dass der Aussenbehälter mit Unterdruck beaufschlagt wird, wobei sich der Beutel aufbläht, die Trennstelle zwischen den Taschen aufbricht, die Reaktanten zusammenkommen und reagie ren und dabei das Druckgas (D) entwickeln, wodurch sich der Beutel weiter aufbläht, bis er das gesamte Volumen des Aussenbehälters einnimmt, wobei die Einfüllkappe (5) gegen das domartig geformte Behälterende (12) gedrückt und dort festgehalten wird, dass der mit dem Ventil (3) versehene Deckel (2) auf dem Aussenbehälter (1) befestigt wird und dass das Füllgut (F) durch das Ventil (3) mit überdruck in den Aussenbehälter gepresst wird, wobei der Beutel (4) entsprechend der Menge des eingefüllten Füllguts von diesem komprimiert wird.