DE2359981C2

DE2359981C2 - Verfahren zum Befüllen von tubenartigen Behältern mit verschiedenen Materialien sowie hierfür geeignete Fülldüse

Info

Publication number: DE2359981C2
Application number: DE2359981A
Authority: DE
Inventors: Giusepe Rom/Roma Mannara
Original assignee: Colgate Palmolive Co
Current assignee: Colgate Palmolive Co
Priority date: 1972-12-06
Filing date: 1973-12-01
Publication date: 1986-06-12
Also published as: FR2210118A5; CA1006850A; DE2359981A1; PH9242A; BR7309428D0; AU6259173A; JPS5713459B2; GB1418695A; BE807906A; ZA738757B; US3881529A; JPS4995777A; IT974494B; CH571971A5

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen von tubenartigen Behältern mit verschiedenen, getrennt zugeführten fließfähigen oder pastenförmigen Materialien, insbesondere Zahnpasten, die beim Entleeren des tubenartigen Behälters als gestreifter Strang austreten, bei dem einem durch eine in den tubenartigen Behälter eintauchende Fülldüse zugeführten, sich in axialer Richtung bewegenden Hauptstrang aus dem einen fließfähigen oder pastenartigen Material ein weiteres fließfähiges oder pastenförmiges Material als mindestens ein äußerer Strang kontinuierlich seitlich zugeführt wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Fülldüse.

Ein derartiges Verfahren nebst Vorrichtung ist aus der DE-AS 11 85 981 bzw. der GB-PS 9 62 757 bekannt. Jedoch wird nach diesem Stand der Technik das weitere meist farbige bzw. streifenbildende Material dem Hauptstrang erst in Strömungsrichtung unterhalb der Austrittsöffnung zugeführt, wobei ferner die Zufuhr dieses weiteren meist gefärbten Materials gleichzeitig mit dem Einbringen des ersten Materials in den Behälter bzw. in die Tube erfolgt und wobei letztlich das weitere meist gefärbte Material parallel zu dem Hauptstrang in vorgeformte Riefen zugeführt und in diesem an den Hauptstrang angelegt bzw. in die Riefen eingelegt wird. Demzufolge sind bei der bekannten Fülldüse die Austritteöffnungen für das weitere meist gefärbte Material außerhalb der Austrittsöffnung angeordnet

Der Nachteil eines derartigen Verfahrens bzw. einer derartigen Vorrichtung besteht darin, daß man nur eine geringe oder gar keine Variationsmöglichkeit hinsichtlich der Form und des Ausmaßes der durch das weitere gefärbte Material erzeugten Streifen hat, daß ferner eine Mehrfarbigkeit von einzubringendem gestreiften Material nicht möglich ist und daß geringe Druckunterschiede bei der Zufuhr der beiden Materialien entweder zu einem Verschmieren des zugeführten Streifenmaterials bei einem zu großen Zufuhrdruck für das weitere gefärbte Material führen oder dieses weitere vorzugsweise gefärbte Material gar nicht erkennen lassen, wenn der Zufuhrdruck für dieses Material absinkt.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die diese Nachteile nicht aufweisen und sowohl eine bessere Variationsmöglichkeit der Ausbildung von Streifen aus dem weiteren vorzugsweise gefärbten Material hinsichtlich der Breite und Form und als auch hinsichtlich einer Verschiedenartigkeit in der Farbgestaltung zu ermöglichen und darüber hinaus die Streifenausbildung aus dem weiteren vorzugsweise gefärbten Material während der Tubenbefüllung gleichmäßiger und von Druckschwankungen unabhängiger zu machen und bei Umstellung auf andere Streifenmuster diese auf einfache Weise zu verändern.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird daher ein Verfahren der eingangs geschilderten Art vorgeschlagen, welches durch die im Hauptanspruch gekennzeichneten Verfahrensmerkmale gekennzeichnet ist.

Dadurch daß die Zufuhr des weiteren vorzugsweise

farbigen pastenförmigen Materials einmal

a) hinsichtlich des Ortes der Zufuhr, nämlich in Strömungsrichtung vor der Austrittsöffnung, ferner

b) hinsichtlich des Zeitpunktes der Zufuhr dieses weiteren Materials, nämlich beim Einbringen des Düsenrohres in den Behältern, und letztlich
c) hinsichtlich der Art und Weise des Einbringens dieses weiteren farbigen Materials, nämlich in radialer Richtung, erfolgt, wird überraschenderweise mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreicht, daß man einen gleichmäßigeren Einbau des weiteren vorzugsweise farbigen Materials in den Hauptstrang ermöglichen kann und bei auftretenden Druckunterschieden kein Verschmieren oder völliges Verdecken des weiteren eingelagerten Materials erzielt, wobei es ferner nunmehr möglich wird auf einfache Weise, nämlich durch Druckänderung die Größe und Form der eingelagerten Streifen aus dem weiteren vorzugsweise farbigen Material entsprechend einzustellen.

Es sind zwar aus der US-PS 29 59 327 besonders ausgebildete Zahnpastatuben bekannt, bei denen zwei konzentrisch zueinander angeordneten Kammern bereits mit verschieden gefärbter Zahnpasta in zwei Befüllungsschritten befüllt sind, wobei in jeder Tube eine gesonderte mit Eintrittsöffnungen versehene Hülse

oberhalb des Tubenmundstücks vorgesehen ist, um die gefärbte Zahnpasta oberhalb der Austrittsöffnung der Zahnpastatube radial nach innen in den Hauptstrang der Zahnpasta hineinzupressen. Bei derartigen bereits gefüllten Zahnpastatuben wird zwar ein gleichmäßiger Hauptstrang aus ungefärbter Zahnpasta ausgequetscht, in den radial nach innen hineingepreßte anders gefärbte Zahnpastastreifen eingebettet werden. Allerdings läßt sich bei diesen Zahnpastatuben weder die Gestalt noch die Größe und insbeosndere nicht die Eindringtiefe des streifenförmigen Materials beeinflussen, da der Ausquetschdruck, der von dem Verbraucher aufgewendet wird, gleichmäßig sowohl auf die Hauptmasse als auch auf die streifenerzeugende Masse wirkt. Im übrigen muß nach der Lehre dieser US-PS 29 59 327 jede einzelne Zahnpastatube mit einer derartigen strangbildenden hülsenartigen Vorrichtung versehen werden, was zusätzlich zu der in zwei Schritten erfolgenden Befüllung überaus aufwendig ist. Irgendein Hinweis auf die Befüllung von üblichen Tuben, insbesondere Zahnpastatuben, ist hier nicht gegeben.

Letztlich ist aus der US-PS 35 59 700 eine Vorrichtung bekannt, mit der zwei verschieden gefärbte Materialien jeweils nur durch außen liegende Ringkanäle im Mundstücksbereich zusammengeführt und mittels einer Freiraum-Befüllung in einen Entnahme-Behälter für den direkten Verbrauch aus diesem verteilt werden können. Hiermit lassen sich jedoch nicht Materialstränge herstellen, die zur Befüllung von Tuben geeignet sind und unter Beibehaltung der eingelagerten Streifenform aus jo diesen Tuben wieder als streifenförmiges Material ausgepreßt werden können.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Fülldüse;

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 durch die Fülldüse gemäß Fig. 1; und

F i g. 3 einen Schnitt durch das erfindungsgemäß geformte Produkt im tubenförmigen Behälter.

Die Fülldüse 11 besteht im wesentlichen aus einem äußeren zylindrischen Bauteil und einem mit diesem lösbar verbundenen inneren zylindrischen Bauteil 13.

Das äußere zylindrische Bauteil 12 besteht aus einem zylindrischen Düsenrohr 14 mit einer konisch einwärts geformten Düsenrohröffnung 15 und einem oberen offenen Ende mit einen? Innengewinde 16. Unterhalb desselben ist eine Zuleitung 17 für das weitere jeweils abzufüllende Material, beispielsweise eine gefärbte Zahnpasta vorgesehen.

Im folgenden beziehen sich die Begriffe »oben« bzw. »unten« wie in F i g. 1 gezeigt auf den oberen oder Zufuhrbereich bzw. den unteren oder Abgabebereich oder von oben in eine zu befüllende Tube eingeführten Fülldüse.

Das innere zylindrische Bauteil 13 besteht aus einem zylindrischen Speiserohr 18, das an seinem unteren Ende in einen kurzen zylindrischen Führungsbereich 19 mit vergrößertem Durchmesser übergeht, der stramm gleitend in die zylindrische Bohrung 21 des Düsenrohres 14 paßt. Das obere Ende des Speiserohres 18 ist zu einem im Durchmesser vergrößerten Bereich 22 erweitert, der mit einem in das Innengewinde 16 passenden Außengewinde 23 versehen ist, und geht anschließend in eine Erweiterung 24 über, die zur Aufnahme einer Zuführung 26 für die Hauptmasse, beispielsweise Zahnpasta dient. Unterhalb der Erweiterung befindet sich eine Rineschulter25.

Am unteren Ende ist das innere Bauteil 13 unterhalb des Führungsbereiches 19 zu einem Rohransatz 27 mit verringertem Außendurchmesser ausgebildet, wodurch eine nach unten gerichtete Ringschulter 28 entsteht. Das untere Ende des Bauteils 13 verjüngt sich zur Austrittsöffnung konisch und tritt durch die Düsenrohröffnung 15 aus. Das innere Bauteil 13 hat eine innere zylindrische Innenbohrung 31 konstanten Durchmessers.

Das mit radialem Abstand voneinander konzentrisch angeordnete Düsenrohr 14 und Speiserohr 18 bilden zwischen dem oberen Ende des Düsenrohres 14 unterhalb des Außengewindes 23 und dem Führungsbereich 19 am unteren Ende des Speiserohres 18 einen Ringraum 32, der mit der Zuleitung 17 in Verbindung steht. Unterhalt) der Zuleitung 17 ist das Speiserohr 18 mit einer Vielzahl seitlich angeordneter Durchtrittsöffnungen 33 in Form von gleichmäßig am Umfang verteilten Schlitzen 33 versehen, wodurch eine Verbindung zwischen dem Ringraum 32 und dem Innern des inneren zylindrischen Bauteils 13 besteht.

Die Verbindung des inneren zylindrischen Bauteils 13 mit dem äußeren zylindrischen Bauteil 12 erfolgt durch Verschrauben des oberen Endes des Düsenrohres 14 mit Innengewinde 16 in das Außengewinde 23 des Speiserohres 18, wobei ein elastischer O-Ring 34 dichtend zwischen der Ringschuiter 25 und dem oberen Ende des äußeren zylindrischen Bauteils 12 liegt. Ferner ist ein elastischer O-Ring 35 dichtend zwischen der Ringschulter 28 und der Innenfläche des konisch verlaufenden unteren Endes des Düsenrohres 14 eingepreßt, Hierdurch wird der Ringraum 32 mit Ausnahme der Zuleitung 17 und der Durchtrittsöffnungen 33 an beiden Enden verschlossen.

Dadurch können zwei vorzugsweise verschieden gefärbte Materialien getrennt voneinander gleichzeitig in die zylindrische Innenbohrung 31 des Speiserohres 18 und in den Ringraum 32 eingebracht werden. Hierdurch werden im Speiserohr 18 ein innerer Strang und im Ringraum 32 ein ringförmiger Strang eines zweiten fließfähigen Materials erhalten. Die fließfähigen Materialien werden vorzugsweise unter Pumpendruck in die Fülldüse U eingeführt, die dann in das Innere eines tubenförmigen Abgabebehälters oder einer geöffneten Tube T, wie in F i g. 1 gezeigt, eingeführt wird. Der innere Strang wird im inneren zylinderischen Bauteil 13 abwärts geführt und in Höhe der Durchtrittsöffnungen 33 mit dem zweiten fließfähigen Material vereinigt, das durch diese öffnungen 33 aus dem Ringraum 32 eintritt.

Fig.3 zeigt die Verteilung der beiden pastenförmigen oder fließfähigen Materialien innerhalb der gefüllten Tube T, wie sie erhalten wird, nachdem die Fülldüse zunächst vollständig in die Tube T eingeführt und die pastenförmigen Materialien in das mit einer Verschlußkappe versehene Ende der Tube eingefüllt wurden, während die Fülldüse bei fortschreitender Füllung nach und nach aufwärts aus der Tube herausgezogen wurde. Die Austrittsöffnung 29 erleichtert den Eintritt der Fülldüse in die zu füllende Tube, wobei der Durchmesser des Düsenrohres 14 geringer als der Innendurchmesser der Tube ist, so daß ein freies Einführen möglich ist, während ein entsprechender Pastenstrang in die Tube T abgegeben werden kann. Soll eine gestreifte Zahnpasta hergeste!¹'. werden, werden kontinuierliche Pasten mit unterschiedlicher Färbung in das innere zylindrische Bauteil 13 und in den Ringraum 32 eingeführt, so daß beispielsweise in der Fülldüse und schließlich in der Tube ein gemäß F i g. 3 gestreiftes Produkt erhalten wird.

Innerhalb der Fülldüse treten am Umfane verteilte

Pastenströme des äußeren vorzugsweise gefärbten Strangmaterials durch die Durchtrittsöffnungen 33 in das innere Bauteil und dringen innerhalb der zylindrischen Innenbohrung 31 tief in den inneren Strang ein, wobei die Bedingungen zur Steuerung der Eindringtiefe s geändert werden können. Beispielsweise kann zum tieferen Eindringen der Druck im Ringraum 32 erhöht werden. Wird beispielsweise eine weiße Paste in das innere zylindrische Bauteil 13 und eine Paste von anderer Farbe, etwa blau, in den Ringraum 32 eingeführt, so wird der aus der Austrittsöffnung 29 austretende Strang, wie in F i g. 3 gezeigt, aus einem weißen Kernstrang 37 und vier getrennten, am Umfang verteilten länglichen blauen Streifen 36 bestehen. Diese Anordnung der unterschiedlich gefärbten Pasten in dem Strang wird praktisch vollständig beibehalten, wenn die zusammengesetzte Paste in die Tube abgefüllt wird und später durch den Verbraucher aus der Tube entnommen wird.

Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß der aus der Fülldüse austretende Strang den gleichen Durchmesser wie die zylindrische Innenbohrung 31 hat, wodurch der Füllvorgang sorgfältig überwacht werden kann, so daß da:; aus der Tube T extrudierte Produkt gleichmäßig und klar abgegrenzt gestreift ist.

Die Anzahl, Größe, Form und Lage der Durchtrittsöffnungen 33 kann zur Erzielung verschiedener Effekte und Zusammensetzungen durch einfachen Austausch eines anders ausgebildeten Speiserohres verändert werden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Fülldüse besteht darin, daß das innere zylindrische Bauteil 13 in regelmäßigen Zeitabständen zum Reinigen ohne Schwierigkeiten entfernt werden kann und daß man ferner verschiedene innere zylindrische Bauteile 13 mit unterschiedlich großen und unterschiedlich geformten öffnungen in das gleiche äußere zylindrische Bauteil ohne Schwierigkeiten einsetzen kann.

Selbstverständlich kann das weitere fließfähige oder pastenförmige Material, das im wesentlichen radial einwärts in den Hauptstrang gedrückt wird, nicht nur aus einem Materialstrom, sondern aus einer Vielzahl getrennter Ströme aus einem zweiten oder dritten fließfähigen Material bestehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Befüllen von tubenartigen Behältern mit verschiedenen getrennt zugeführten fließfähigen oder pastenförmigen Materialien, insbesondere Zahnpasten, die bein: Entleeren des tubenartigen Behälters als gestreifter Strang austreten, bei dem einem durch eine in den tubenartigen Behälter eintauchende Fülldüse zugeführten, sich in axialer Richtung bewegenden Hauptstrang aus dem einen fließfähigen oder pastenartigen Material ein weiteres fließfähiges oder pastenförmiges Material als mindestens ein äußerer Strang kontinuierlich seitlich zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere fließfähige oder pastenförmige Material innerhalb der Fülldüse im wtsentlichen radial einwärts in den Hauptstrang gedrückt wird und daß der Zufuhrdruck des äußeren Stranges zur Steuerung der Eindringtiefe des weiteren Materials in den Hauptstrang veränderbar ist

2. In einen Behälter eintauchbare Fülldüse zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch l mit Einrichtungen zum gleichzeitigen, aber getrennten Zuführen verschiedener fließfähiger oder pastenförmiger Materialien, bestehend aus einem inneren zylindrischen Bauteil mit einem Speiserohr für die Zufuhr des einen fließfähigen oder pastenförmigen Materials und einem koaxial hierzu angeordneten äußeren zylindrischen Bauteil mit einem Düsenrohr und zwischen diesen gebildeten Ringraum, der mit einer Zuleitung für ein weiteres fließfähiges oder pastenförmiges Material in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (32) mit dem Speiserohr (18) über Durchtrittsöffnungen (33) verbunden ist, die in Strömungsrichtung vor der Austrittsöffnung (29) der Fülldüse (11) liegen, und daß der Ringraum (32) oberhalb der Austrittsöffnung (29) durch einen verbreiterten Führungsbereich (19) des Speiserohres (18) abgeschlossen ist.

3. Fülldüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Speiserohr (18) an seinem oberen Ende mittels eines Außengewindes (23) mit einem Innengewinde (16) am oberen Ende des Düsenrohres (14) verschraubbar ist.