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Verfahren zur Verhütung des Zusammenfallens bzw. Durchbiegens der
biegsamen Seitenwände- eines nicht voll ausgefüllten Behälters für Flüssigkeiten
und Pulver und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Zur Verpackung und
Aufbewahrung von Flüssigkeiten und Pulver werden im umfangreichen Maße Behälter
verwendet, deren Seitenwandungen aus einem flexiblen Werkstoff bzw. Kunststoff,
z. B.Polyäthylen, bestehen. Dienen diese Behälter zur Aufnahme von Flüssigkeiten
und Pulver, so muß zur Aufrechterhaltung einer ansehnlichen äußeren Behälterform
dafür Sorge getragen werden, daß während der Lagerung, also vor der öffnung des
Behälters, die flexiblen Seitenwände nicht zusammenfallen bzw. sich nicht nach innen
durchbiegen. Das Verbiegen der Seitenwände ist um so eher möglich, wenn der Behälter
mit dem Füllgut nicht prall ausgefüllt ist und demnach die Füllung von sich aus
der Verbiegung keinen Widerstand entgegensetzen kann.
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Bei nicht voll ausgefüllten Behältern aus biegsamen Seitenwandungen
ist das Zusammenfallen bzw. Durchbiegen der Wände auf einen Druckabfall im Behälterinneren
zurückzuführen, der z. B. dadurch eiiitreten kann, daß sich die mit dem flüssigen
oder pulverförmigen Füllgut eingeschlossene Luftmenge nach dem Verschließen des
Behälters abkühlt oder daß bei einer flüchtigen in dem Behälter eingeschlossenen
Substanz infolge Verdampfung und Diffusion durch die Seitenwände die Füllgutmenge
abnimmt.
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Derartige verformte bzw. nicht prall gefüllt aussehende Packungen
sind für den Verkauf ungünstig.
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Man hat sich bereits mit der Aufgabe befaßt, die Prallfüllung eines
verschlossenen Behälters für Flüssigkeiten und Pulver über einen längeren Zeitraum
bis zum Öffnen des Behälters zu erhalten. Die zur Lösung dieser Aufgabe gemachten
Vorschläge laufen darauf hinaus, den Behälterinnenraum vollständig mit dem flüssigen
oder pulverförmigen Gut auszufüllen. Zu diesem Zweck mußten jedoch besonders umständliche
Vorkehrungen während oder direkt nach dem Abfüllen getroffen werden. So hat man
beispielsweise unter Verwendung einer Einfüllvorrichtung, die mit mehreren Ventilen
ausgestattet ist, die durch einen den Behälterverschluß tragenden Stößel betätigt
werden, das Gut unter Druck in den Behälter eingebracht, so daß dieser schließlich
vollständig vom Gut ausgefüllt war. Die Verwendung einer so komplizierten und demnach
auch störanfälligen Einrichtung macht die Füllung des Behälters für viele Zwecke
unwirtschaftlich, ganz abgesehen davon, daß eine solche Einrichtung im allgemeinen
nur immer für ein bestimmtes Füllgut benutzt werden kann.
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Nach einem anderen Vorschlag wird die Prallfüllung von Tuben dadurch
erreicht, daß das dem Schraubverschluß abgewendete Tubenende abgequetscht und an
der Quetschstelle eine Schweißnaht angebracht wird. Auch diese Arbeitsweise bringt
verschiedene Nachteile mit sich. So lassen sich einige gängige Werkstoffe für Verpackungszwecke
nur verhältnismäßig schwierig dauerhaft verschweißen, so z. B. Polyäthylen. Im übrigen
muß zur einwandfreien Ausführung der Schweißung eine verhältnismäßig kompliziert
ausgebildete Schweißvorrichtung verwendet werden, die den notwendigen Schweißdruck
und die erforderlichen Schweißtemperaturen liefert. Auf der anderen Seite muß aber
auch Sorge dafür getragen werden, daß die Schweißnaht sauber ausgeführt ist. Letzteres
ist bei Polyäthylen insofern schwierig, als die hohen Schweißtemperaturen leicht
zu einem Festkleben des Werkstoffs an den Schweißwerkzeugen führen. Ein besonderer
Mangel des letztgenannten Vorschlags besteht aber darin, daß er nicht bei Behältern
mit über die gesamte Behälterlänge zylindrischer Seitenwand Anwendung finden kann.
Derartige Verpackungsbehälter, die oft an beiden Enden des zylindrischen Mantels
mit einer starren, beispielsweise aus Metall bestehenden Abschlußplatte verschlossen
sind und demnach endseitig auch nicht zuammengequetscht werden können, finden heute
im großen Umfang Verwendung.
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Die Erfindung ermöglicht es nun, mit einfachen Mitteln auch in den
Fällen eine dauerhafte Prallfüllung bei jeder Art von Behältern mit flexiblen Seiten-
wandungen
zu erreichen, ohne daß es hierfür erforderlich wäre, durch besonderen Arbeits- und
Kostenaufwand das Behälterinnere vollständig mit dem flüssigen oder pulverförmigen
Gut auszufüllen.
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Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung vor, daß in dem Leeraum über
dem in den Behälter eingebrachten Füllgut ein Überdruck erzeugt wird, der derart
bemessen ist, daß auch bei einem Druckabfall im Inneren des Behälters keine Durchbiegung
der Seitenwand eintritt. Hierfür genügt im allgemeinen ein Druckunterschied zwischen
dem Behälterinneren und der Atmosphäre von etwa 500 bis 750mm Wassersäule. Der Überdruck
wird am einfachsten durch Einführung eines Gases, z. B. Luft, in dem Leerraum bewirkt.
Dabei kann die Druckerhöhung sowohl vor als auch nach dem Verschließen des Behälters
erfolgen. Im letzteren Fall soll nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung
ein gas abgebendes Material, z.B. Natriumbikarbonat oder Trockeneis, mit dem übrigen
Füllgut in den Behälterraum eingebracht werden.
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Eine Ausführungsform der von der Erfindung zur Durchführung des vorstehend
beschriebenen Verfahrens vorgeschlagenen Vorrichtung ist in der Zeichnung im einzelnen
beschrieben. Diese Vorrichtung zeichnet sich, wie bereits vorweg festgestellt werden
soll, gegenüber anderen bei der Prallfüllung von Behältern verwendeten Einrichtungen
durch besondere Einfachheit aus. Dies ist vor allem in bezug auf die eingangs bereits
beschriebene Einrichtung der Fall, bei der eine Vielzahl von Ventilen vorgesehen
sind, die bei der Hub- und Schubwirkung des das Verschlußmittel bzw. die Verschlußkappe
tragenden Stößels betätigt werden. Es zeigt Fig. 1 die in der Füllstellung befindliche
Vorrichtung, teilweise im Schnitt, Fig. 2 einen Behälter, der gerade mit der Vorrichtung
gefüllt wird und Fig.3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung mit einer etwas
anderen Ausbildung des Stoß endes des Stößels und des Behälterverschlusses.
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Der zu füllende Behälter 1 besteht aus einer zylindrischen Wand 2
mit biegsamen dünnen Wänden.
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Der Boden3 und der Deckel4 des Behälters sind mittels Bördelungen
oder anderen Verbindungen mit der zylindrischen Wand 2 verbunden. Die Füllung des
Behälters 1 mit einem flüssigen oder pulverförmigen Füllgut erfolgt durch die Einfüllöffnung
17 des Deckels 4 (vgl. Fig. 2). Diese Füllung wird vorzugsweise bei atmosphärischem
Druck vorgenommen.
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Auf den Behälter 1 ist eine Haube 5 aufgesetzt, die mit Hilfe eines
elastischen Belages 6 an ihrem unten erweiterten trichterförmig ausgebildeten Ende
dichtend gegen den Rand 7 des Behälters gedrückt wird.
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Die Haube trägt an ihrem oberen Ende eine Zuleitung8, die durch ein
Ventil 9 verschlossen werden kann. Zur Messung des Druckes innerhalb der Haube 5
ist das Manometer 10 vorgesehen. Ebenfalls in die obere Abdeckplatte der Haube ist
eine Stopfbuchse 11 luftdicht eingesetzt. Durch die Stopfbuchsell ist ein Stößell2
geführt, der an seinem außen liegenden Ende den Bedienungsknopf 13 aufweist. Durch
eine Schraubenfeder 14 wird der Stößel 12 nach oben gedrückt. Das untere Ende des
Stößels 12 berührt eine Verschlußkappe 15 zum Verschließen einer Düse 16, die in
der Einfüll- und Entnahmeöffnung 17 befestigt ist. Die Verschlußkappe 15 ist nur
lose auf der Düse 16 aufgesetzt.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Verschlusses (vgl. Fig.
3) ist die Verschlußkappe 15 schon dicht auf der Düse 16 aufgesetzt, die Düse 16
jedoch nicht fest mit dem Behälter verbunden, sondern sitzt lose auf der Einfüllöffnungl7
auf. Zur Festhaltung der Düse 16 ist in diesem Fall am unteren Ende des Stößels
12 die Muffe 18 angebracht.
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In beiden Fällen besteht vor dem endgültigen Verschließen des Behälters
noch eine Verbindung zwischen dem Leerraum und der Außenluft, und zwar entweder
über die noch offene Düse oder über den Spalt zwischen der Einfüllöffnung 17 und
der lose aufgesetzten Düse.
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Die Funktion der Verschlußvorrichtung ist wie folgt: Nach erfolgter
Füllung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, verbleibt im Leerrauml9 eine kleine
Luft- oder Gasfüllung. Die Füllung erfolgt vorzugsweise bei Atmosphärendruck. Darauf
wird die Haube 5 mit den daran befindlichen Einrichtungen auf den Behälter aufgesetzt
und durch Öffnen des Ventils 9 der Raum innerhalb der Haube unter Druck gesetzt.
Im allgemeinen wird ein Druck von 500 bis 700 mm Wassersäule aufgebracht. Da der
Behälter noch nicht verschlossen ist, pflanzt sich dieser Druck auch in das Innere
des Behälters 1 fort. Durch Druck auf den Kopf 13 des Stößels 12 wird beim Ausführungsbeispiel
nach Fig. 2 die lose Verschlußkappe 15 über einen Bund 20 der fest montierten Düse
16 geschoben, womit der Behälter verschlossen ist. Die Haube 5 kann jetzt wieder
abgenommen werden, ohne daß der Druck im Behälter absinkt.
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Bei dem anderen Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wird die Düse 16,
auf die die Verschlußkappe 15 bereits dicht aufgesetzt ist, nach dem vorbeschriebenen
Unterdrucksetzen in die Einfüllöffnung 17 eingepreßt.
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Die Fortpflanzung des Druckes in das Innere des Behälters erfolgt
also dort durch die noch nicht dicht verschlossene Befestigung des Ventils.