Die Erfindung betrifft einen Verpackungsbehälter, insbesondere eine Verpackungstube nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Verpackungsbehälter, insbesondere Verpackungstuben, umfassen einen rohrförmigen Tubenkörper, einen mit dem Tubenkörper, auch Tubenrohr genannt, verbundenen Tubenkopf mit einem Auslass und eine den Auslass wiederholt öffnende und verschliessende Verschlusskappe, die mit dem Tubenkopf, beispielsweise über ein Gewinde in Eingriff steht. Zur Herstellung von Verpackungsbehältern der vorstehend umrissenen Ausgestaltung haben sich verschiedene Verfahren herausgebildet. Rohrkörper werden z.B. extrudiert auch coextrudiert, oder ausgehend vom einen Folienstreifen durch so genanntes Längsnahtschweissen hergestellt, bei dem die Ränder des Folienstreifens durch Anwendung von Wärme und Druck unter Bildung des Tubenrohres miteinander verbunden werden.
Als Materialien für die Tubenrohre kommen Metalle, Kunststoffe mit und ohne Barriereschichten und Kombinationen davon zur Anwendung, wobei sich die Materialauswahl meist an Packgütern, für die eine Tube bestimmt ist, orientiert. Hochwertige Verpackungsgüter wie Pharmazeutika, Kosmetika und andere Körperpflege- wie z.B. Zahnpflegemittel (Zahnpasta), die flüchtige Wirkstoffe oder Aromastoffe enthalten, erfordern für Tubenrohre diffusionsresistente Materialien oder Materialkombinationen, während für anspruchslose Verpackungsgüter, wie z.B. technische Schmierstoffe, Materialien ohne Sperrwirkung ausreichend sind. Nach Fertigstellung der Tubenrohre werden Letztere mit Köpfen ausgestattet. Die Ausstattung kann durch Pressformen oder Spritzgiessen oder durch Anbringung eines vorgefertigten Kopfes an das Tubenrohr erfolgen.
Dabei sind die zur Anwendung kommenden Kunststoffe der Köpfe und Rohre kompatibel, weil bei genannten Anformungsarten Kunststoffe des Kopfes und Rohres zur Herstellung der Verbindung ineinander fliessen müssen. Beim Pressformen wird während der Umformung eines Rohlings aus plastifiziertem Kunststoff in einer Pressform ein Ende des Tubenrohres mit dem entstehenden Kopf verbunden. Das Anformen durch Spritzgiessen kennzeichnet sich dadurch, dass ein Tubenrohrende während des Formfüllvorganges an den Kopf angeformt wird. Wird ein vorgefertigter Kopf mit einem Tubenrohrende verbunden, dann wird das Tubenrohr durch Aufschmelzen und Druck mit einem Rand der Schulter eines Kopfes verbunden. Diese drei Fertigungs arten haben als solche einen hohen Entwicklungsstand mit entsprechender Produktsicherheit erreicht.
Ein am häufigsten anzutreffendes Mittel zum Verschluss einer Tube ist der Schraubverschluss, bei dem eine Kappe auf den Hals eines Tubenkopfes aufgeschraubt wird. Dabei trägt der Hals (auch Ausguss genannt) auf seinem äusseren Umfang ein Gewinde, das mit dem der Kappe in Eingriff gebracht wird. Der Schraubverschluss ist an sich eine kostengünstige Verschlussart, da Kappen vorgefertigt werden können und der Aufschraubvorgang verhältnismässig einfach zu automatisieren ist. Hinzu tritt, dass sich der Schraubverschluss durch hohen Bedienungskomfort, grosse Verschlusssicherheit und Dichtigkeit kennzeichnet. Es ist jedoch das am Hals angeordnete Gewinde, das die Ausbringung der zur Herstellung von Tuben bestimmten Vorrichtungen eingrenzt.
Diese Eingrenzung ist gegeben, weil eine Form zur Ausformung des Gewindes entweder geteilt und in Teilen verschiebbar oder die Tube aus der Form herausdrehbar sein muss. Dieser Ausformvorgang bei geteilten Formen oder der Drehvorgang bei ungeteilten Formen benötigt Zeit, die sich im Vergleich zu Tuben, die ohne geteilte Formen und verschiebbare Formteile bzw. Drehentladung herstellbar sind, als eine so genannte werkzeugkinetisch bedingte Ver lustzeit darstellt. Unter Werkzeugkinetik wird hier die Bewegung von Werkzeug oder Formteilen und die Bewegung von Formlingen in Werkzeugen oder in Formen verstanden. Verlustzeiten der genannten Art fallen gleichermassen im Zusammenhang mit auf Spritzgiessmaschinen vorgefertigten Köpfen und Kappen an, auch hier sind Teile der Formen zu trennen und zu verschieben und Dorne zur Ausfahrt aus Kappen zu drehen.
Diese Verlustzeiten summieren sich in einem Fertigungszeitraum auf Grund der grossen Zahl gefertigter Tuben zu einem nicht unerheblichen Zeitanteil, indem die Kinematik oder Bewegung der Werkzeuge abläuft und der nicht zur Fertigung von Tuben zur Verfügung steht, wodurch die Ausbringung einer Vorrichtung verkleinert wird. Hinzutritt, dass Gewinde am Hals und in der Kappe zu ihrer Ausbildung als Einzelteile zwar geringfügige Materialmengen beanspruchen, die sich aber auf Grund grosser Fertigungsmengen zu erheblichen, kostenmässig nicht vernachlässigbaren, Quantitäten summieren.
Um gegen die Eingrenzung der Fertigungskapazität sehr teurer Vorrichtungen auf Grund gegebener Verlustzeiten Abhilfe zu schaffen, hat sich der Erfinder die Aufgabe gestellt, einen Verpackungsbehälter, insbesondere eine Verpackungstube, zu schaffen, die so ausgebildet ist, dass Tubenkopf und Kappe in direkt ausstossen den Formen herstellbar sind, und diese Aufgabe wird durch einen Verpackungsbehälter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patent-anspruches 1 gelöst.
Unter direkt ausstossenden Werkzeugen oder Formen werden solche verstanden, die zu ihrer Entladung keine Formteilbewegungen oder Drehung von Formlingen in der Form verlangen. Dadurch entfällt die werkzeugkinematische Verlustzeit, eine Vorrichtung zur Herstellung von Tuben mit Kopf und Verschluss der beanspruchten Art unterliegt nicht der eingangs dargestellten Eingrenzung einer Fertigungskapazität.
Bezeichnet man eine formschlüssige Verbindung als eine solche mit einem losen Spiel und eine Verbindung als kraftschlüssig, wenn letztere Verbindung kein loses Spiel aufweist, und ordnet man der formschlüssigen Verbindung Steckverbindungen und der kraftschlüssigen Verbindung Schraubverbindungen zu, so wird deutlich, dass zur Lösung der erfindungsgemässen Aufgabe eine kraftschlüssige Schraubverbindung (die Kappe als Schraubverschluss) als Erstes durch eine formschlüssige Steckverbindung, d.h. einen Steckverschluss, ersetzt wurde. Steckverschlüsse, insbesondere nach der Erfindung ausgebildete Steckverschlüsse, haben den Vorteil, dass sie vermittels direkt ausstossender Werkzeuge, d.h. Formen, herstellbar sind.
Dabei stören kleinere Hinterschneidungen in den Formen, die sich als Vorsprünge, wie beispielsweise Schultern, an den Formlingen darstellen, nicht den Ausstossvorgang, da die Vorsprünge auf Grund der Elastizität des Kunststoffmateriales sich relativ leicht aus den Hinterschneidungen ausfahren lassen. Steckverschlüsse sind an sich grundsätzlich bekannt. Der bekannteste und seit langem weitverbreitete Steckverschluss ist der in einer Ausgussöffnung eines Halses aufgenommene Verschlusskörper, z.B. in Form eines Korkens, für diese Art Verschluss ist die verkorkte Flasche das typische Beispiel. Für Flaschen und andere starre Behältnisse hat sich der bekannte Verschluss bewährt, weil bei händischen Manipulationen, z.B. öffnen oder Schliessen des Verschlusses, kein Druck auf das Packgut ausgeübt werden kann, der zu ungewollten Packgutaustritten aus dem Behälter führt.
Steckverschlüsse haben bei flexiblen Behältern, wie deformierbaren Tuben, Beuteln u. dgl., keinen wirklichen Eingang gefunden, weil bei händischer Manipulation der Behälter Druckeinwirkungen auf das Packgut und damit plötzliche, ungewollte Packgutaustritte aus den Behältern nicht auszuschliessen sind. Die Erfindung geht davon aus, dass flexible Behälter, d.h. Tuben mit Steckverschlüssen, die, zwecks Meidung von Druckbe lastungen des Füllgutes eine händische Manipulation (halten der Tube mit einer Hand, Betätigung des Verschlusses mit der anderen) nur unter bewusster Beachtung besonderer Vorsichtsmassnahmen zulassen, keine Verbraucherakzeptanz finden würden.
Damit hat sie von der Tatsache auszugehen, dass bei Handhabung des Behälters nahe dem Ausguss verpresstes oder unter Druck stehendes Füllgut vorhanden ist, und sie benutzt dieses Medium zur Druckbelastung und Aufweitung des Verschlusskörpers, damit Letzterer anfänglichen Verschiebewiderstandes bevorzugt auch nach überwindung eines unter höherer Pressung und damit gesteigerter Dichtung die Ausgussöffnung bei öffnen des Steckverschlusses durchfährt, wodurch sich die Gefahr des unerwünschten Austrittes um so viel reduziert, dass Steckverschlüsse für flexible Behälter mit ihren Vorteilen gegenüber Schraubverschlüssen für letztere Behälterart verwendbar werden.
In umgekehrter Richtung, also beim Verschluss eines flexiblen Behälters, bewirkt die leichte Aufweitung des Verschlusskörpers (nach erster Einführung in die Ausgussöffnung), dass der Verschlusskörper die Ausgussöffnung verbessert reinigt, wodurch der Verschluss leichtgängig bleibt. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Verpackungsbehälters kennzeichnen die dem Patentanspruch 1 folgenden Ansprüche.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles und der Zeichnung; es zeigen Fig. 1: das Austragsende eines nach der Erfindung ausgebildeten Verpackungsbehälters mit Kopf und einem Steckverschluss, teilweise im Schnitt.
Fig. 1 zeigt das ausgussseitige Ende eines nach der Erfindung ausgebildeten Verpackungsbehälters, in Form einer flexiblen, d.h. zusammendrückbaren Tube 10. Die Tube 10 umfasst ein Tubenrohr 11, einen mit dem Tubenrohr 11 verbundenen Kopf 12, in dessen Ausgussöffnung 13 ein Verschlusskörper 14, Ausgussöffnung 13 und Verschlusskörper 14 den erfindungsgemässen Steckverschluss 15 bildend, aufgenommen ist. Das Tubenrohr 11 aus einer längsnaht verschweissten Folie, vorzugsweise einer Kunststofffolie, die einen Kunststoff umfassend einlagig, mehrere Kunststoffe umfassend mehrlagig als so genanntes Laminat ausgebildet sein kann. Unter Laminate fallen auch solch mehrlagigen Folien, die eine beidseits mit Kunststoffen beplankte Metallfolie als Sperrschicht umfassen.
Das Rohr kann auch durch Extrusion herge stellt sein, wobei sich die Extrusion auf ein- und mehrlagige Rohre aus Kunststoffen ohne metallische Sperrschicht beschränkt. Beim Längsnahtschweissen sind Rohrkörper aus einem Streifen aus Kunststoff (Monofolie) oder Laminatfolien durch Formung der Streifen zu einem Rohr und Verschweissen der Längskanten der Streifen hergestellt. Als Folie für Tubenrohre haben sich Laminate des Schichtungsaufbaues PPH/EVOH/PPH mit EVOH als Sperrschicht, PPH/PA/PPH mit PA als Sperrschicht, PE/EVOH/PE mit EVOH als Sperrschicht, PE/PET/PE mit PET als Sperrschicht, und PE/PA/PE mit PA als Sperrschicht und einer Stärke von 0,1 mu m bis 0,5 mu m, vorzugsweise 0,15 mu m bis 0,25 mu m als zweckmässig erwiesen.
Die Verbindung des Tubenrohres 11 mit dem Kopf 12 erfolgt während der Formgebung des Kopfes oder durch Anordnung des Tubenrohres auf einen vorgefertigten Kopf 12. Zur Verbindung des Kopfes 12 mit einem Ende des Tubenrohres 11 während der Formgebung des Kopfes sind zwei Verfahren bekannt, nämlich das Press- und Spritzform-Verfahren. Der Werkstoff des Kopfes besteht zumeist aus einem Polyethylen niedriger oder hoher Dichte (LDPE, HDPE), weil sich diese Kunststoffe mit einer Vielzahl von Kunststoffen anderen chemischen Aufbaues durch Aufschmelzen verbinden lassen. Bei Laminaten bildet immer eine äussere Schicht des Laminates die innen liegende Schicht (Auskleidung) eines Tuben rohres. Entsprechend kann ein Kopf auch aus einem Kunststoff gleichen chemischen Aufbaues wie der der Auskleidung hergestellt sein, so beispielsweise aus PPH.
Der Kopf 12 umfasst einen in seinem Zentrum angeordneten zylinderförmigen Ausguss 16, auch als Hals 16 bezeichnet, den die Ausgussöffnung 13 axial durchgreift. Umgeben ist der Ausguss 16 von einer Tubenkopfschulter 17, die an ihrer äusseren Umfangsfläche 18 oder Rand 18 mit dem Tubenrohr 11 verbunden ist. Die dem Tubeninneren abgewandte Fläche 19 der Schulter 17 trägt, ausgehend vom Ausguss 16 sich in radialer Richtung erstreckende Rippen 20. Die Rippen 20 erstrecken sich radial in etwa bis zum gekrümmten Rand 18 der Schulter 17, axial zum Tubenrohr 11 ragen sie geringfügig weiter (0,1 mm bis 0,5 mm, vorzugsweise 0,15 bis 0,2 mm) ab als der von der Fläche 19 axial vom Tubeninneren abragende Teil des zylindrischen Ausgusses 16.
Diese Rippen 20, vorzugsweise 6 bis 8 an der Zahl, dienen für eine entsprechende Anzahl Rippen 21 auf der dem Tubeninneren zugewandten Seite eines Tellers 22 am Verschlusskörper 14 als Auflager. Damit wird einmal die Einfahrstrecke des Verschlusskörpers 14 in die Ausgussöffnung 13 begrenzt, zum anderen wird in eingefahrener Position eine Biegebeanspruchung des Verschlusskörpers 14 ver mieden. Weiter wird durch die Auflage der Rippen 21 des Tellers 22 auf die von der Fläche 19 der Schulter 17 abragenden Rippen 20 sichergestellt, dass der Rand 23 des Dichtungsansatzes 24 mit der umlaufenden Kante 25 der in das Tubeninnere ausmündenden Ausgussöffnung verriegelnd in Eingriff steht. Unter Verriegelung werden hier zwei Funktionen des Randes 23 des Dichtungskörpers 24 und der umlaufenden Kante 25 der Ausgussöffnung 13 verstanden.
Zum einen bildet die Verriegelung eine Dichtung, indem der Rand 23 ausgehend von der Kante 25 auf der Stirnfläche 28 aufliegt, zum anderen bildet der aufliegende Rand 23 gegen die Stirnfläche 28 einen Widerstand gegen die Verschiebung des Verschlusskörpers 14 in der Ausgussöffnung 13. Der Verschlusskörper trägt einends an dem dem Dichtungsansatz 24 gegenüberliegenden Ende den Teller 22. Der Radius des Tellers 22 ist grösser als die radiale Erstreckung der Rippen 20, 21 vom Ausguss 16 bzw. Verschlusskörper 14. So wird axial beabstandet, um die Höhe der Rippen 20, 21 zwischen der Umfangsfläche 18 und dem Teller 22, eine um den Tubenkopf 12 mit eingestecktem Verschlusskörper 14 umlaufende Rille 27, auch Fingerraum 27 gebildet, in den zur öffnung Teile der Fingerkuppen, beispielsweise die des Daumens und Zeigefingers, eingreifen können.
Der Ausguss 16 ragt von der Schulter 17 etwa gleich weit in das Tubeninnere ein, wie er von der Schulter 17 nach aussen, d.h. in entgegengesetzter Richtung abragt. Da die Länge des Ausgusses 16 grösser ist als die Dicke der Schulter 17, ragt von der äusseren und inneren (Letztere in Richtung Tubeninneres gerichtet) Fläche ein zylindrisches Teilstück des Ausgusses 16 koaxial zur Tubenlängsachse ab. Die Ausgussöffnung 13 ist ausgehend von dem in das Tubeninnere abragenden zylindrischen Teilstück 28 (folgend inneres Teilstück 28) in Richtung auf das von der Schulter 17 nach aussen abragende zylindrische Teilstück 29 (folgend äusseres Teilstück 29) konisch um einen Winkel von 1 bis 6 Grad, vorzugsweise einen Winkel von 2,5 bis 4 Grad aufgeweitet.
Der Teil des Verschlusskörpers 14, der in die Ausgussöffnung 13 eingefahren wird, ist mit einem gleichen Winkel ausgestattet, sodass der Verschlusskörper 14 in der Ausgussöffnung mit konischem Sitz aufgenommen ist. Dadurch wird ein axial fester Sitz des Verschlusskörpers und eine zum Schraubverschluss vergleichbare Abdichtung des Tubeninneren zur Tubenumgebung erreicht. Zur weiteren Verbesserung der Abdichtung und für einen im Folgenden erläuterten Zweck trägt der Verschlusskörper an seinem in das Tubeninnere ragenden Ende den zylindrischen Dichtungsansatz 24. Der Dichtungsansatz 24 hat eine Länge, die etwa 65% bis 95%, vorzugsweise 75% bis 85% der axialen Länge des inneren Teilstückes 28. Der äussere Durchmes ser des Dichtungsansatzes 24 ist 5% bis 25%, vorzugsweise 10% bis 15% grösser als der kleinste Durchmesser der Ausgussöffnung 13.
Dadurch entsteht am übergang zwischen dem konischen Teil des Verschlusskörpers 14 und dem Dichtungsansatz 24 eine am Dichtungsansatz 24 umlaufende Fläche (Rand 23), die bei eingefahrenem Verschlusskörper 14 die umlaufende Kante der Ausgussöffnung 13 des inneren Teilstückes 28 übergreifend an der Stirnfläche des inneren Teilstückes 28 anliegt. Diese Fläche, die auch zur Stirnfläche des inneren Teilstückes abgeschrägt verlaufend ausgebildet sein kann, dient wie erwähnt der zusätzlichen Abdichtung, wie sie auch der axialen Bewegung des Verschlusskörpers 14 in der Ausgussöffnung einen gewissen Widerstand entgegensetzt. Der Dichtungsansatz 24 trägt an seinem vorderen freien Ende (in die Tube ragend) eine umlaufende Anphasung zur Erleichterung der Einführung in die Ausgussöffnung 13.
Bevorzugt ist Teller 22, Verschlusskörper 14 und Dichtungsansatz aus einem weicheren, d.h. elastischeren Kunststoff herzustellen als den Kopf 12, wodurch die Handhabung des Steckverschlusses und seine Wirkungsweise verbessert wird.
Zur Meidung, dass der Verschlusskörper 14 bei unter Druck stehendem Füllgut unkontrolliert und selbständig aus der Ausgus söffnung 13 ausgetrieben wird, ist der Dichtungskörper 24 als ein in seiner Dichtungswirkung durch Expansion veränderbarer Dichtungskörper 24 ausgebildet. Steht der Dichtungskörper 24 nicht unter seitens des Packgutes ausgeübten Druck, so ragt er mit seinen vorgegebenen Massen, wie Länge und Durchmesser, verriegelnd in das Packgut ab.
Wird das Packgut durch Manipulation der Tube 10, d.h. durch Druckeinwirkung auf das Tubenrohr 11 in Richtung auf den Tubenkopf 12 verschoben, und übt das Packgut auf den Kopf 12 und Verschluss 15 eine Druckbelastung aus, dann bewirkt diese packgutausgelöste Druckbelastung eine Dimensionsänderung des Dichtungsansatzes 24, indem seine axiale Bemessung verkürzt (gestaucht) und radiale Bemessung vergrössert (aufgeweitet) wird, der Dichtungsansatz 24 wird expandiert. Dies bedeutet, dass sich sein äusserer kreisförmiger Umfang im Vergleich zum inneren kreisförmigen Umfang der Ausgussöffnung 13 vergrössert, sodass sich die Kraft zur überwindung des Verschiebewiderstandes und die, den Dichtungsansatz 24 durch die Ausgussöffnung 13 zu bewegen, dem Grad der Expansion entsprechend verstärkt.
Diese verstärkte Kraft (Verriegelungskraft) reicht aus, um ohne Zug an dem Verschlusskörper 14 ein plötzliches, unkontrolliertes Ausfahren des Verschlusskörpers 14 aus der Ausgussöffnung 13 - es sei denn, es läge eine ungewöhnlich hohe Druckeinwirkung auf das Tubenrohr 11 vor - zu verhindern. Zu diesem Zweck ist der Dichtungsansatz 24 mit einem Druckraum 31 und einer Stauchfläche 32 versehen. Der Druckraum 31 erstreckt sich, ausgehend von der in das Tubeninnere gerichteten Stirnfläche des Dichtungsansatzes 24, vorzugsweise axial und konzentrisch in Letzteren hinein. Ausgebildet ist der Druckraum 31 gemäss Fig. 1 bevorzugt als eine einseitig abgeschlossene zylindrische Ausnehmung mit einer Umfangswandung 33 und einem zur Stauchfläche 32 parallelen flachen Boden 34. Die Bemessung des Druckraumes 31 ist bevorzugt wie folgt zu treffen.
Die axiale Erstreckung (Tiefe) des Druckraumes 31 soll 70% bis 120%, vorzugsweise 75% bis 95% der Länge des Dichtungsansatzes 24, der Durchmesser des Druckraumes 31 soll 65% bis 85%, vorzugsweise 70% bis 80% des Durchmessers des Dichtungsansatzes 24 betragen. Diese Bemessungen ergeben am Dichtungsansatz 24 eine Wirkungsfläche für in axialer Richtung wirkende Kräfte (Stauchfläche 32 und Boden 34) und eine Wirkungsfläche für in radialer Richtung wirkende Kräfte (Umfangswandung 33 des Druckraumes 31), die mit unter Druck stehendem Füllgut belastet ausreichen, den Kräften auf den äusseren Umfang, d.h. Umfangsfläche 35 des Dichtungsansatzes 24 entgegenwirkend, den Dichtungsansatz 24 so zu verformen, dass er eine seiner Deformation entsprechende zusätzliche Verriegelung des Verschlusskörpers 14 bewirkt.
The invention relates to a packaging container, in particular a packaging tube according to the preamble of claim 1.
Packaging containers, in particular packaging tubes, comprise a tubular tube body, a tube head connected to the tube body, also called a tube tube, with an outlet, and a closure cap which repeatedly opens and closes the outlet and which engages with the tube head, for example via a thread. For the production of packaging containers of the above-outlined embodiment, various methods have emerged. Tubular bodies are e.g. extruded also coextruded, or produced from a film strip by so-called longitudinal seam welding, in which the edges of the film strip are joined together by application of heat and pressure to form the tube tube.
Metals, plastics with and without barrier layers and combinations thereof are used as materials for the tube tubes, with the material selection mostly being oriented to packaged goods for which a tube is intended. High-quality packaging goods such as pharmaceuticals, cosmetics and other personal care such. Dentifrices (toothpastes) containing volatile agents or flavoring agents require diffusion resistant materials or combinations of materials for tube tubing, while for undemanding packaged goods, e.g. technical lubricants, materials without blocking effect are sufficient. After completion of the tube tubes, the latter are equipped with heads. The equipment can be made by compression molding or injection molding or by attaching a prefabricated head to the tube.
In this case, the plastics used for the heads and pipes are compatible, because in said forms of molding plastics of the head and pipe must flow into each other for the preparation of the compound. During compression molding, during the forming of a blank of plasticized plastic in a mold, one end of the tube is connected to the resulting head. The molding by injection molding is characterized in that a tube tube end is formed during the Formfüllvorganges to the head. If a prefabricated head is connected to a tube tube end, then the tube tube is connected by melting and pressure with an edge of the shoulder of a head. As such, these three production types have reached a high level of development with corresponding product safety.
One of the most common means of closing a tube is the screw cap, which screws a cap onto the neck of a tube head. The neck (also called spout) carries on its outer periphery a thread which is brought into engagement with the cap. The screw cap is in itself a cost-effective closure, since caps can be prefabricated and the screwing is relatively easy to automate. In addition, the screw cap is characterized by a high level of operating convenience, great closure safety and tightness. However, it is the necked thread that limits the yield of the devices used to make tubes.
This limitation is given because a mold for forming the thread either divided and slidable in parts or the tube must be herausdrehbar from the mold. This molding process in split molds or the turning process in undivided forms takes time, which is compared to tubes that can be produced without divided shapes and sliding moldings or rotary discharge, as a so-called tool kinetically related loss time. Tool kinetics is understood to mean the movement of tools or moldings and the movement of moldings in tools or in molds. Loss times of the type mentioned fall equally in connection with prefabricated on injection molding heads and caps on, here are parts of the forms to separate and move and mandrels to turn off caps.
These loss times add up in a manufacturing period due to the large number of manufactured tubes at a significant amount of time by the kinematics or movement of the tools runs and is not available for the production of tubes available, whereby the application of a device is reduced. In addition to the fact that thread on the neck and in the cap to their training as individual parts while claiming small amounts of material, but add up due to large production quantities to considerable, cost-negligible, quantities.
To remedy the limitation of the production capacity of very expensive devices due to given loss times remedy, the inventor has the task of creating a packaging container, in particular a packaging tube, which is designed so that the tube head and cap in directly eject the molds produced are, and this object is achieved by a packaging container with the characterizing features of patent claim 1.
Direct ejecting tools or molds are understood to mean those which do not require any molding movements or rotation of moldings in the mold in order to discharge them. This eliminates the kinematic tool loss time, a device for the production of tubes with head and closure of the type claimed is not subject to the limitation of a production capacity described above.
If one describes a positive connection as such with a loose game and a connection as non-positive, if the latter connection has no loose game, and assigns the positive connection connectors and the non-positive connection screw, it becomes clear that to solve the inventive task a frictional screw (the cap as a screw) first by a positive connection, ie a buckle, was replaced. Plug-in fasteners, in particular plug-in closures designed according to the invention, have the advantage that they can be removed by means of direct-ejecting tools, i. Shapes that can be produced.
In this case, minor undercuts in the forms that represent themselves as projections, such as shoulders on the moldings, do not interfere with the ejection process, since the projections can be relatively easily extend out of the undercuts due to the elasticity of the plastic material. Plug-in closures are basically known per se. The best known and long-established buckle is the closure body received in a spout opening of a neck, e.g. in the form of a cork, for this type of closure, the corked bottle is the typical example. For bottles and other rigid containers, the known closure has proven itself, because in manual manipulations, e.g. open or close the closure, no pressure on the packaged goods can be exercised, which leads to unwanted Packgutaustritten from the container.
Fasteners have in flexible containers, such as deformable tubes, bags u. Like., No real input found because manual handling of the container pressure effects on the packaged goods and thus sudden, unwanted Packgutaustritte from the containers are not excluded. The invention assumes that flexible containers, i. Tubes with plug-in closures, which, in order to avoid Druckbe loadings of the contents of a manual manipulation (holding the tube with one hand, actuation of the closure with the other) allow only with conscious attention to special precautions, would not find consumer acceptance.
Thus, it has to start from the fact that during handling of the container near the spout compressed or pressurized contents is present, and she uses this medium for compressive loading and expansion of the closure body, so that the latter initial displacement resistance preferably after overcoming a higher pressure and thus increased seal passes through the spout opening when opening the plug-in closure, whereby the risk of unwanted leakage reduced so much that plug-in closures for flexible containers with their advantages over screw caps for the latter type of container can be used.
In the opposite direction, ie when closing a flexible container, the slight widening of the closure body (after first introduction into the pouring opening) causes the closure body to clean the pouring opening in an improved manner, whereby the closure remains smooth. Advantageous embodiments of the inventive packaging container characterize the claims that follow claim 1.
Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and the drawing; 1 shows the discharge end of a packaging container according to the invention with head and a plug-in closure, partly in section.
Fig. 1 shows the spouted end of a packaging container formed in accordance with the invention, in the form of a flexible, e.g. Squeezable tube 10. The tube 10 comprises a tube tube 11, a connected to the tube tube 11 head 12, in the spout opening 13, a closure body 14, spout opening 13 and closure body 14 forming the inventive plug-in closure 15, is added. The tube tube 11 from a longitudinally welded film, preferably a plastic film comprising a plastic comprising single-layer, a plurality of plastics comprising a plurality of layers may be formed as a so-called laminate. Laminates also include such multilayer films which comprise a metal foil covered with plastics as a barrier layer on both sides.
The tube can also be prepared by extrusion Herge, wherein the extrusion is limited to single-layer and multi-layer pipes made of plastics without metallic barrier layer. In longitudinal seam welding, tubular bodies are produced from a strip of plastic (monofilm) or laminate films by shaping the strips into a tube and welding the longitudinal edges of the strips. Laminates of the laminate structure PPH / EVOH / PPH with EVOH as barrier layer, PPH / PA / PPH with PA as barrier layer, PE / EVOH / PE with EVOH as barrier layer, PE / PET / PE with PET as barrier layer, and PE / PA / PE with PA as a barrier layer and a thickness of 0.1 μm to 0.5 μm, preferably 0.15 μm to 0.25 μm, has proved to be expedient.
The connection of the tube tube 11 with the head 12 takes place during the shaping of the head or by placing the tube on a prefabricated head 12. To connect the head 12 with one end of the tube tube 11 during the shaping of the head, two methods are known, namely the press and injection molding process. The material of the head is usually made of a low or high density polyethylene (LDPE, HDPE), because these plastics can be combined with a variety of plastics other chemical structure by melting. In laminates always forms an outer layer of the laminate, the inner layer (lining) of a tube tube. Accordingly, a head can also be made of a plastic of the same chemical structure as that of the lining, such as PPH.
The head 12 comprises a cylindrical spout 16 arranged in its center, also referred to as a neck 16, which the spout opening 13 passes axially through. The spout 16 is surrounded by a tube head shoulder 17, which is connected to the tube tube 11 on its outer peripheral surface 18 or edge 18. The tube 19 facing away from the interior surface 19 of the shoulder 17, starting from the spout 16 extending in the radial direction ribs 20. The ribs 20 extend radially approximately to the curved edge 18 of the shoulder 17, axially to the tube tube 11 they protrude slightly further (0 , 1 mm to 0.5 mm, preferably 0.15 to 0.2 mm) as the part of the cylindrical spout 16 projecting axially from the surface 19 of the tube inside.
These ribs 20, preferably 6 to 8 in number, serve for a corresponding number of ribs 21 on the inside of the tube facing the side of a plate 22 on the closure body 14 as a support. Thus, once the entry path of the closure body 14 is limited in the spout opening 13, on the other hand, a bending stress of the closure body 14 is avoided ver in the retracted position. Further, it is ensured by the support of the ribs 21 of the plate 22 on the protruding from the surface 19 of the shoulder 17 ribs 20 that the edge 23 of the sealing lug 24 with the peripheral edge 25 of the opening into the inside of the tube spout is lockingly engaged. Under interlocking here two functions of the edge 23 of the seal body 24 and the peripheral edge 25 of the spout opening 13 are understood.
On the one hand, the lock forms a seal in that the edge 23 rests on the end face 28 starting from the edge 25, and on the other hand, the resting edge 23 forms a resistance against the end face 28 against the displacement of the closure body 14 in the pouring opening 13. The closure body bears The radius of the plate 22 is greater than the radial extent of the ribs 20, 21 from the spout 16 and closing body 14. Thus, axially spaced to the height of the ribs 20, 21 between the circumferential surface 18 and the plate 22, a circumferential around the tube head 12 with inserted closure body 14 groove 27, and finger space 27 formed in the opening parts of the fingertips, such as the thumb and forefinger, can intervene.
The spout 16 protrudes from the shoulder 17 approximately equidistant to the inside of the tube as it exits from the shoulder 17, i.e. to the inside of the tube. protrudes in the opposite direction. Since the length of the spout 16 is greater than the thickness of the shoulder 17, projecting from the outer and inner (the latter directed towards the tube interior) surface, a cylindrical portion of the spout 16 coaxial with the tube longitudinal axis. The spout opening 13 is conical at an angle of 1 to 6 degrees, starting from the projecting into the interior of the tube cylindrical portion 28 (following inner portion 28) in the direction of the projecting from the shoulder 17 to the outside cylindrical portion 29 (hereinafter outer portion 29) preferably an angle of 2.5 to 4 degrees widened.
The part of the closure body 14, which is retracted into the spout opening 13, is provided with an equal angle, so that the closure body 14 is received in the spout opening with a conical seat. As a result, an axially fixed seat of the closure body and a seal comparable to the screw closure of the tube interior to the tube environment is achieved. To further improve the seal and for a purpose explained below, the closure body carries at its projecting into the tube inside the end of the cylindrical seal neck 24. The seal lug 24 has a length which is about 65% to 95%, preferably 75% to 85% of the axial Length of the inner portion 28. The outer diam of the seal approach 24 is 5% to 25%, preferably 10% to 15% larger than the smallest diameter of the spout opening 13th
As a result, at the transition between the conical part of the closure body 14 and the sealing lug 24, a surface (edge 23) revolving on the sealing lug 24 forms, with the closure body 14 retracted, the peripheral edge of the pouring opening 13 of the inner portion 28 abutting against the end face of the inner portion 28 , This surface, which may also be tapered to the end face of the inner portion, serves, as mentioned, the additional seal, as well as opposing the axial movement of the closure body 14 in the spout opening to a certain resistance. The sealing lug 24 carries at its front free end (protruding into the tube) a circumferential chamfer to facilitate the introduction into the pouring spout 13.
Preferably, the poppet 22, closure body 14, and sealing lug are made of a softer, i. produce more elastic plastic than the head 12, whereby the handling of the plug closure and its mode of action is improved.
To avoid that the closure body 14 is uncontrolled and self-propelled out of the Ausgus söffnung 13 under pressurized contents, the sealing body 24 is formed as a variable in its sealing effect by expansion seal body 24. If the sealing body 24 is not under the pressure exerted by the packaged goods, it protrudes with its predetermined masses, such as length and diameter, locking into the packaged goods.
If the packaged goods by manipulation of the tube 10, i. moved by pressure on the tube tube 11 in the direction of the tube head 12, and exerts the packaged on the head 12 and shutter 15 a pressure load, then this packgutauslöste pressure load causes a dimensional change of the seal approach 24 by its axial dimensioning shortened (compressed) and radial Dimensioning is enlarged (widened), the sealing projection 24 is expanded. This means that its outer circular circumference increases in comparison with the inner circular circumference of the spout opening 13, so that the force for overcoming the resistance to displacement and for moving the sealing projection 24 through the spout opening 13 increases accordingly.
This increased force (locking force) is sufficient to without pulling on the closure body 14, a sudden, uncontrolled extension of the closure body 14 from the spout opening 13 - unless it would be an unusually high pressure on the tube tube 11 before - to prevent. For this purpose, the seal approach 24 is provided with a pressure chamber 31 and a compression surface 32. The pressure chamber 31 extends, starting from the end face of the sealing projection 24 directed into the interior of the tube, preferably axially and concentrically in the latter. The pressure chamber 31 according to FIG. 1 is preferably designed as a cylindrical recess closed on one side with a peripheral wall 33 and a flat bottom 34 parallel to the swaging surface 32. The dimensioning of the pressure chamber 31 is preferably to be carried out as follows.
The axial extent (depth) of the pressure chamber 31 should be 70% to 120%, preferably 75% to 95% of the length of the sealing lug 24, the diameter of the pressure chamber 31 should 65% to 85%, preferably 70% to 80% of the diameter of the seal approach 24 amount. These dimensions result in the sealing approach 24 an action surface for forces acting in the axial direction (compression surface 32 and bottom 34) and an effective surface acting in the radial direction forces (peripheral wall 33 of the pressure chamber 31), which are loaded with pressurized contents sufficient to the forces the outer circumference, ie Peripheral surface 35 of the sealing lug 24 counteracting, the sealing lug 24 to deform so that it causes a corresponding additional deformation of the closure body 14 of its deformation.