DE19626968A1 - Behälter mit Druckausgleichsöffnung - Google Patents
Behälter mit DruckausgleichsöffnungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen im Coextrusionsblasverfahren herge
stellten Behälter, bestehend aus einem im wesentlichen steifen
Außenbehälter und einem leicht verformbaren Innenbeutel aus
jeweils verschiedenartigen, keine Schweißverbindung miteinander
eingehenden thermoplastischen Kunststoffen, mit einer Behälter
öffnung und wenigstens zwei Druckausgleichsöffnungen in der Wand
des Außenbehälters zum Druckausgleich im Zwischenraum zwischen
dem Außenbehälter und dem Innenbeutel bei Kontraktion des Innen
beutels, wobei beim Abquetschen von Überschußmaterial am Boden
der Blasform der Innenbeutel durch eine Bodenschweißnaht ver
schlossen und diese Bodenschweißnaht in den ebenfalls ver
schlossenen Boden des Außenbehälters eingeklemmt ist.
Ein derartiger Behälter ist in der DE 41 39 555 C2 beschrieben.
Bei diesem bekannten Behälter ist am Boden des Außenbehälters
ein nach außen vorstehender Steg ausgebildet, in dem beim
Schließen der Blasform Material des Außenbehälters zusammen
geführt wird, da sich das Material des Innenbeutels infolge
einer Stauwirkung im Bereich des vorstehenden Stegs von der
Abquetschkante nach innen zurückzieht. Hierdurch gelangt Materi
al des Außenbehälters über ein Teil der Höhe des vorstehenden
Stegs miteinander in Berührung, wodurch eine geschlossene
Schweißnaht entsteht. Die Bodenschweißnaht des Innenbeutels ist
in dem anschließenden Bereich des Stegs verankert. Der Steg kann
dabei beispielsweise eine etwa drachenförmige Querschnittsform
haben, wobei aber auch andere, beispielsweise gewölbte Quer
schnittsformen des Steges zu einer verschweißten Bodennaht des
Außenbehälters führen können. Zu weiten Einzelheiten der Her
stellung des vorbekannten Behälters wird auf die DE 41 39 555 C2
verwiesen.
Die Bodenschweißnaht des Innenbeutels kann aber auch auf andere
Weise am Boden des Außenbehälters befestigt werden, beispiels
weise mittels geeigneter Schieber in der Blasform.
Bei dem vorbekannten Behälter werden die Druckausgleichsöff
nungen am Außenbehälter dadurch ausgebildet, daß der schlauch
förmige Rohling beim Schließen der Blasform im Schulterbereich
abgequetscht wird, wobei hier das Material ohne Ausbildung eines
vorstehenden Steges glatt abgequetscht wird, so daß die beiden
Materialschichten des Außenbehälters nicht in Berührung mitein
ander gelangen, weil dies durch die dazwischen liegende Dop
pelschicht des Innenbeutels verhindert wird. Damit entstehen bei
dem vorbekannten Behälter im Schulterbereich zwei unverschweißte
Nähte bei dem Außenbehälter, die sich vom Schulterbereich bis
zum Halsbereich erstrecken.
Diese beidseitigen Druckausgleichsöffnungen liegen in Umfangs
richtung des Behälters betrachtet an Stellen, die mit den
Schnittpunkten der Bodenschweißnaht mit der Umfangsnaht des
Behälters fluchten. Anders ausgedrückt, liegen diese Druckaus
gleichsöffnungen in Umfangsrichtung auf den Schnittlinien einer
durch die Mittellängsachse des Behälters und die Bodennaht
gehenden Ebene mit der Umfangswand des Behälters.
Wenn oben von Schnittpunkten der Bodenschweißnaht mit der Um
fangswand gesprochen ist, beinhaltet dies auch den Fall, daß
sich die Bodenschweißnaht nicht über den gesamten Durchmesser
des Behälters erstreckt, wodurch in diesem Fall die Schnitt
punkte durch eine die Bodenschweißnaht verlängernde Linie gebil
det sind.
Bei Abgabe des Behälterinhalts beispielsweise mittels einer
Pumpe verringert sich das Volumen des Innenbeutels, und es tritt
zum Druckausgleich Luft aus der Umgebung des Behälters in den
Zwischenraum zwischen Innenbeutel und Außenbehälter ein. Dabei
verbleibt in dem Behälter stets ein gewisser Unterdruck, der die
Kontraktion des Innenbeutels aufrecht erhält.
Bei dem vorbekannten Behälter zieht sich der Innenbeutel im
Horizontalschnitt, d. h. in einer zur Längsachse des Behälters
senkrechten Ebene im wesentlichen sternförmig zusammen, wenn der
Behälterinhalt ausgebracht wird. Dies bedeutet, daß sich der
Innenbeutel an vier im wesentlichen jeweils paarweise gegenüber
liegenden Stellen vom Außenbehälter löst, und zwar -in Umfangs
richtung gesehen- an den Druckausgleichsöffnungen und an den
hierzu um jeweils 90° versetzten Umfangsbereichen. Mit zunehmen
der Kontraktion vergrößern sich dabei jeweils die vier abgelö
sten Bereiche, so daß in etwa die oben angesprochene Sternform
entsteht.
Diese Kontraktion an vier Seiten des Innenbeutels hat zur Folge,
daß ein verhältnismäßig großer Unterdruck in dem Innenbeutel
auftritt - und zwar natürlich ungeachtet dessen, daß durch die
Druckausgleichsöffnungen Umgebungsluft in den Zwischenraum
zwischen Außenbehälter und Innenbeutel eintritt - anders ausge
drückt, ist eine verhältnismäßige große Kollabierkraft erforder
lich, um diese sternförmige Kontraktion hervorzurufen und dann
aufrecht zu erhalten.
Je größer das Vakuum innerhalb des Innenbeutels ist, umso größer
ist jedoch auch die Permeation durch die Wand des Innenbeutels
und die Gefahr der Undichtigkeit. Durch die Permeation kann die
Qualität des Behälterinhalts beeinträchtigt werden, während bei
Auftreten von Undichtigkeit durch eintretende Luft in den Beutel
die Pumpe funktionsunfähig werden oder der Behälterinhalt aus
laufen kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Behälter der betrachteten Art so weiter zu entwickeln, daß der
Unterdruck verringert ist, der in dem Innenbeutel nach Abgabe
von Füllsubstanz auftritt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa
tentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter
ansprüchen gekennzeichnet.
Bei dem erfindungsgemäßen Behälter sind - in Umfangsrichtung des
Behälters betrachtet - zu beiden Seiten der Bodenschweißnaht
jeweils wenigstens eine Druckausgleichsöffnung in dem Außen
behälter ausgebildet, wobei alle Druckausgleichsöffnungen gegen
über den Schnittpunkten der Bodenschweißnaht (oder deren Ver
längerung) mit der Umfangswand des Außenbehälters versetzt sind.
Bevorzugt ist dabei, daß die Druckausgleichsöffnungen um etwa
90° zu den Schnittpunkten versetzt angeordnet sind, obwohl die
Erfindung hierauf nicht beschränkt ist.
Hierdurch wird erreicht, daß sich der Innenbeutel nicht mehr an
vier etwa um 90° zueinander versetzten Bereichen von dem Außen
behälter ablöst, sondern es bildet sich eine sogenannte "Hunde
knochenform" bei der Kontraktion des Innenbeutels aus, bei der
sich der Innenbeutel nur an zwei gegenüberliegenden Bereichen
von der Wand des Außenbehälters abhebt, deren Zentrum etwa um
90° versetzt zu den oben genannten Schnittpunkten liegt. D.h.,
der Innenbeutel wird beidseitig zunehmend flacher zusammenge
drückt, wobei die Mittelachse der zusammengedrückten Quer
schnittsform in etwa mit der eingeklemmten Bodennaht des Innen
beutels zusammenfällt.
Diese nicht mehr von vier, sondern von zwei Seiten aus erfolgen
de Kontraktion des Innenbeutels hat zur Folge, daß der Unter
druck in dem Innenbeutel gegenüber der Ablösung an mehr als zwei
Bereichen erheblich verringert wird. Verringert sind sowohl die
Kollabierkraft, die den Beutel in die "Hundeknochenform" zu
sammenzieht, als auch der Unterdruck, der diese Form aufrecht
erhält.
Infolgedessen wird die Permeation in den Innenbeutel verringert,
die Gefahr von Undichtigkeit sinkt und die Restmenge in dem
Innenbeutel wird verringert, die nicht austragbar ist.
Es versteht sich, daß die nur von zwei Seiten aus erfolgende
Kontraktion des Innenbeutels nicht nur dadurch hervorgerufen
werden kann, daß exakt um 90° zu den genannten Schnittpunkten
versetzte Druckausgleichsöffnungen ausgebildet werden. Diese
können sich vielmehr in einem vom jeweiligen Einzelfall bei
spielsweise vom Material des Innenbeutels und dessen Wandstärke
abhängigen Umfangsbereich befinden, der gegenüber den Schnitt
punkten versetzt ist, beispielsweise durch jeweils zwei in
Umfangsrichtung voneinander beabstandete Druckaus
gleichsöffnungen, die paarweise um jeweils ca. 80° zu den
Schnittpunkten versetzt sein können.
Wesentlich ist, daß sich die Druckausgleichsöffnungen bei dem
erfindungsgemäßen Behälter in Umfangsrichtung gesehen nicht mehr
in dem engeren Bereich der Schnittpunkte der Bodenschweißnaht
mit der Umfangswand befinden, sondern möglichst in einem um 90°
versetzten Bereich, so daß sich der Innenbeutel zumindest bei
der anfänglichen Kontraktion nicht mehr im Bereich der Schnitt
punkte ablöst. Dieser Umfangsbereich ist bevorzugt um 45° bis
135° zu den Schnittpunkten versetzt.
Wie gesagt, läßt sich der Unterdruck bei ansonsten gleichen
Randbedingungen dadurch minimieren, daß zwei diametral gegen
überliegende Druckausgleichsöffnungen in einer Ebene angeordnet
sind, die im rechten Winkel zu der durch die Bodennaht und die
Längsmittelachse des Behälters verlaufenden Ebene liegt.
Dabei können selbstverständlich auch mehrere Druckausgleichs
öffnungen im Abstand übereinanderliegend auf jeder Seite der
Bodenschweißnaht ausgebildet sein.
Diese Druckausgleichsöffnungen können durch längliche Einschnit
te in die Wand des Außenbehälters gebildet sein, indem diese
beispielsweise durch ein Messer, Stanzwerkzeug oder mit einem
Laser in die Wand eingeschnitten sind, wobei ein verbleibender
innerer Wandabschnitt anschließend durch Aufbringen einer Druck
kraft aufgerissen werden kann. Dies kann beispielsweise bei
einem Behälter, dessen Außenwand eine Wandstärke von ca. 0,7 bis
0,9 mm hat, in der Weise bewerkstelligt werden,daß mit einem
auf einer Kreisbahn geführten Messer ein sichelförmiger Ein
schnitt erzeugt wird, der die Wand bis auf eine restliche Si
cherheits-Wandstärke von ca. 0,2 mm durchtrennt, die gewähr
leistet, daß trotz der auftretenden Toleranzen der Innenbeutel
nicht beschädigt werden kann. Anschließend kann beispielsweise
ein Druckstempel so kräftig gegen die Außenwand an einer Seite
des Schnitts gepreßt werden, daß der restliche Wandabschnitt
aufplatzt. Auf ähnliche Weise kann eine Druckausgleichsöffnung
mit einem Stanzwerkzeug oder mit einem Laser ausgebildet werden.
Die Druckausgleichsöffnungen können auch durch punktförmige
Bohrungen oder Einstiche in die Wand des Außenbehälters gebildet
sein, wobei die Einstechnadel mit einer zentralen Bohrung ver
sehen sein kann, die mit einer Druckmediumquelle in Verbindung
steht. Wenn die Einstechnadel die Wand des Außenbehälters durch
dringt, wird im Augenblick des Durchtritts aus der Wand des
Außenbehälters das Druckmedium, bei dem es sich beispielsweise
um Luft, Wasser oder um ein Gel handeln kann, so fest gegen den
Innenbeutel gedrückt, daß dieser zurückweicht, so daß der Innen
beutel durch die Einstechnadel nicht beschädigt werden kann.
Zum Druckausgleich reichen sehr kleine, kapillarartige Öffnun
gen, die auf die vorstehend beschriebene Weise an den gewünsch
ten Stellen des Außenbehälters ausgebildet sein können.
Der erfindungsgemäße Behälter kann dabei ersichtlich ein soge
nannter Weithalsbehälter sein, da die Druckausgleichsöffnungen
nicht nur im Schulterbereich, sondern an jeder beliebigen Stelle
des Außenbehälters ausgebildet werden können.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher be
schrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen im Coextrusions
blasen hergestellten Behälter der betrachteten Art;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines bekannten Behälters
mit offenen Schulternähten;
Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch den Behälter gemäß Fig.
2 oberhalb der eingeklemmten Bodennaht des Innenbeu
tels in einem Zustand, in dem sich der Innenbeutel
zusammengezogen hat;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen
Behälters in einer Fig. 2 entsprechenden Darstellung
und
Fig. 5 einen Horizontalschnitt durch den Behälter gemäß Fig.
4 in einer der Fig. 3 entsprechenden Darstellung.
Der in Fig. 1 dargestellte Behälter 1 enthält einen Behälterhals
2 und einen Schulterabschnitt 3. An der Behälteröffnung 4 kann
eine Pumpe zum Ausbringen des Behälterinhalts befestigt sein,
ohne daß die Erfindung hierauf beschränkt ist. Der Behälter kann
auch als Quetschflasche ausgestaltet sein, bei der die Behälter
wand von Hand zur Abgabe des Behälterinhalts zusammengedrückt
wird, und der Behälter kann auch ein sogenannter Weithalsbehäl
ter ohne Schulterabschnitt sein.
Am Boden des Behälters ist - bevorzugt infolge des Schließens der
Blasform - ein vorstehender, querschnittlich etwa drachenförmiger
Steg 5 ausgebildet, in dessen in der Figur unterem Bereich sich
die Materialschichten des Außenbehälters 6 (siehe Fig. 3) berüh
ren, da sich in dem Formhohlraum des Steges die beiden abge
quetschten Material schichten des Innenbeutels 7 ein wenig von
der Trennstelle nach oben zurückgezogen haben. Die beim Ab
quetschvorgang gebildete Schweißnaht des Innenbeutels ist in dem
oberen Bereich des Stegs 5 eingeklemmt und damit in axialer
Richtung gehalten.
Fig. 2 zeigt einen bekannten Behälter, bei dem der zur Abgabe
des Behälterinhalts erforderliche Druckausgleich in dem Zwi
schenraum zwischen den Außenbehälter und dem Innenbeutel durch
offene Schulternähte 8 des Außenbehälters 6 erfolgt, die durch
einen glatten, steglosen Abquetschvorgang der Blasform in diesem
Bereich ausgebildet sind.
Die offenen Schulternähte 8 liegen dabei in der vertikalen Ebene
9, die durch die Achse des Stegs 5 und die Mittellängsachse 10
des Behälters verläuft. Die Schnittpunkte dieser Ebene 9 mit der
Umfangswand des Außenbehälters 6 sind in der Fig. 3 mit dem
Bezugszeichen 11 bezeichnet.
Im Verlaufe der Abgabe des Behälterinhalts löst sich der Innen
beutel 7 an vier zunehmend größer werdenden Bereichen von der
Innenwand des Außenbehälters ab, und zwar an den die Schnitt
punkte 11 umgebenden Bereichen 12, an denen - in Umfangsrichtung
des Behälters gesehen die Luft zum Druckausgleich eintritt-
sowie an hierzu um etwa 90° versetzten Bereichen 13. Dies hat
zur Folge, daß sich eine sternartige Kontraktionsform des Innen
behälters ausgebildet.
Das Zusammenziehen des Innenbehälters 7 von vier Seiten aus
erfordert eine verhältnismäßig große Kollabierkraft, der ein
ebenfalls verhältnismäßig großer Unterdruck in dem Innenbeutel
entspricht, mit dem diese Kontraktionsform aufrecht erhalten
wird. Die Folge sind eine verhältnismäßig große Permeation,
Gefahr der Undichtigkeit des Innenbeutels 7 sowie eine verhält
nismäßig große Restmenge, die nicht aus dem Innenbeutel austrag
bar ist.
Fig. 4 zeigt in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellung
einen erfindungsgemäßen Behälter 1. Dieser Behälter enthält
keine offenen Schulternähte zum Druckausgleich, sondern an zur
Ebene 9 bzw. zur Lage der offenen Schulternähte 8 gemäß Fig. 2
um einen Winkel a von jeweils 90° versetzt liegenden Stellen
zwei Druckausgleichsöffnungen 14, die in Fig. 5 rein schema
tisch markiert sind.
Da im Bereich der Schnittpunkte 11 keine Druckausgleichsöff
nungen vorgesehen sind, löst sich bei Abgabe des Behälterinhalts
der Innenbeutel 7 hier nicht von der Innenwand des Außenbehäl
ters 6 ab, d. h. es entstehen keine Kontraktionsabschnitte 12 der
sternförmigen Kontraktion gemäß Fig. 3. Der Innenbeutel 7 zieht
sich nur von zwei Seiten zusammen, wobei dieser Bereich sich
zunehmend um die Druckausgleichsöffnungen 14 herum ausbreitet
und in Fig. 5 mit dem Bezugszeichen 15 gekennzeichnet ist.
Dabei bildet sich zunehmend eine sogenannte "Hundeknochenform"
der Innenbeutelkontraktion heraus.
Diese nur von zwei Seiten erfolgende Kontraktion des Innenbeu
tels hat zur Folge, daß sie nur eine geringere Kollabierkraft
erfordert, der ein ebenfalls geringerer Unterdruck zur Aufrech
terhaltung der Kontraktionsform entspricht. Die Folge sind
geringere Permeation, eine ebenfalls verringerte Gefahr der
Undichtigkeit und eine kleinere Restmenge, die nicht austragbar
ist.
Es wird betont, daß die nur von zwei Seiten erfolgende Kontrak
tion natürlich nicht nur dadurch hervorgerufen werden kann, daß
die Druckausgleichsöffnungen exakt um 90° zu den Schnittpunkten
11 versetzt ausgebildet sind. Wichtig ist, daß sich in dem
näheren Umfangsbereich zu den Schnittpunkten 11 keine Druckaus
gleichsöffnungen befinden, die ein Ablösen des Innenbeutels 7
von der Wand des Außenbehälters 6 in diesem Bereich verursachen
können. Die zweiseitige Kontraktion läßt sich natürlich auch
dadurch hervorrufen, daß zu beiden Seiten der Druckausgleichs
öffnungen 14 weitere Druckausgleichsöffnungen ausgebildet sind,
die aber einen genügenden Umfangsabstand von den Schnittpunkten
11 einhalten müssen.
Claims (6)
1. Im Coextrusionsblasverfahren hergestellter Behälter, beste
hend aus einem im wesentlichen steifen Außenbehälter und einem
leicht verformbaren Innenbeutel aus jeweils verschiedenartigen,
keine Schweißverbindung miteinander eingehenden, thermoplasti
schen Kunststoffen mit einer Behälteröffnung mit wenigstens zwei
Druckausgleichsöffnungen in der Wand des Außenbehälters zum
Druckausgleich im Zwischenraum zwischen dem Außenbehälter und
dem Innenbeutel bei Kontraktion des Innenbeutels, wobei beim
Abquetschen von Überschußmaterial am Boden der Blasform der
Innenbeutel durch eine Bodenschweißnaht verschlossen und diese
Bodenschweißnaht in eine ebenfalls verschlossene Bodenschweiß
naht des Außenbehälters eingeklemmt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß alle Druckausgleichsöffnungen (14) an Stellen des Außen
behälters (6) ausgebildet sind, die gegenüber den Schnittpunkten
(11) der Bodenschweißnaht (5) mit der Umfangswand des Außen
behälters (6) in Umfangsrichtung versetzt sind.
2. Behälter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der Bodenschweiß
naht (5) wenigstens eine Druckausgleichsöffnung (14) ausgebildet
ist.
3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens jeweils eine Druckaus
gleichsöffnung (14) um etwa 90° versetzt zu den Schnittpunkten
(11) ausgebildet ist.
4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß jeweils wenigstens zwei Druckaus
gleichsöffnungen im Abstand übereinanderliegend um etwa 90°
versetzt zu den Schnittpunkten (11) ausgebildet sind.
5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsöffnungen (14)
durch längliche Einschnitte in die Wand des Außenbehälters (6)
ausgebildet sind.
6. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsöffnungen (14)
durch punktförmige Bohrungen oder Einstiche in die Wand des
Außenbehälters (6) ausgebildet sind.
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