DE3240225A1

DE3240225A1 - Verpackungstube

Info

Publication number: DE3240225A1
Application number: DE19823240225
Authority: DE
Inventors: Engelbert 1896 Vouvry Sander
Original assignee: Automation Industrielle SA 1896 Vouvry; Automation Industrielle SA
Current assignee: Automation Industrielle SA
Priority date: 1982-10-29
Filing date: 1982-10-29
Publication date: 1984-05-03
Also published as: SU1281169A3; DE3240225C2; HU187608B; JPS5993656A; US4548338A; HUT34406A

Description

PATENTANWÄLTE ZELLENTIN ²⁹ ' ^oktober 1982

ZWEIBRÜCKENSTR. 15 OOOO MÜNCHEN 2

Verpackungstube

Die Erfindung betrifft eine Verpackungstube, bestehend aus einem Tubenrohr, aus einer mehrschichtigen Verbundfolie mit metallischer Sperrschicht, einem vorgefertigten aus Kunststoff bestehenden und eine Entnahmeöffnung aufweisenden konischen Kopfstück und mit einem darauf angeordneten Verbindungskörper, der aus einer eine Metallschicht und mindestens eine Kunststoffschicht enthaltenden Verbundfolie besteht, wobei der Umfangsrand des Tubenrohrs den äußeren Rand des Verbindungskörpers unter- oder übergreifend überlappt und ihre aufeinanderliegenden Kunststoffschichten durch induktives Erzeugen von Wärme im Metall der Verbundfolien erweicht und unter Druckanwendung miteinander verschweißt sind.

Eine derartige Verpackungstube ist aus den Fig. 4, 5 und der dazugehörigen Beschreibung der DE-OS 26 28 014 bekannt. Hierbei ist das vorgefertigte Kopfstück aus Polyäthylen hergestellt und mit dem Tubenrohr mittels des Verbindungskörpers durch induktive Erwärmung der Metallschicht durch Hochfrequenz, die die benachbarten Kunststoffschichten erweicht, verschweißt. Hierbei übergreift der Umfangsrand des Tubenrohrs den Verbindungskörper. Bei der Ausführung gemäß Fig. 1 und 2 untergreift der Umfangsrand des Tubenrohrs den Verbindungskörper. Die Kunststoffschichten des Verbindungskörpers und des Rohrkörpers bestehen aus einem Material, das sich gut mit dem aus Polyäthylen bestehenden Tubenkopf verschweißen läßt. Diese Ausführungsform einer Verpackungstube vermag die an sie zu stellenden hohen Anforderungen in bezug auf Diffusionsfestigkeit, insbesondere aber hinsichtlich des Absorptionsverhaltens, nur unzureichend zu erfüllen.

Dadurch, daß der Verbindungskörper eine Sperrschicht aufweist, werden bei dieser Tube Teile der Tubenschulter gegen Diffusion insbesondere von außen geschützt, jedoch absorbiert der zwischen der Sperrschicht und dem Füllgut angeordnete Tubenkopf aus Polyäthylen erhebliche Mengen flüchtiger Bestandteile, wie z.B. Aromastoffe, wodurch eine nachteilige Veränderung in der Qualität des Füllgutes eintritt.

Bei dem in Fig. 3 der genannten Schrift dargestellten Ausführungsbeispiel bildet der Verbindungskörper mit der Sperrschicht den gesamten konischen Teil des Kopfstücks und seine Sperrschicht bildet einen Teil der Entnahmeöffnung. Nur auf diesen Teil ist dann eine Gewindekopfhülse aufgesetzt.»Hierdurch ist zwar eine Verbesserung der Gasdichtigkeit erreicht, aber die Herstellung derartiger Kopfstücke ist z.B. durch die mehrfache Verformung der Aluminiumsperrschicht in verschiedenen Richtungen und die Verbindung mit der Gewindekopfhülse wesentlich komplizierter. Außerdem leidet die Steifigkeit des Kopfes, wenn nicht weitere zusätzliche die Herstellung verkomplizierende und verteuernde Maßnahmen ergriffen werden.

Ein anderer Weg zur Erhöhung der Gasdichtigkeit wird nach der Lehre der DE-AS 17 61 5 96 beschritten. Die dort beschriebene Tube weist einen Rohrkörper aus einem Schichtmaterial mit einer undurchlässigen Aluminiumfolie auf, an dessen oberes Ende ein Kopfstück aus einem relativ gasdurchlässigen, leicht verformbaren thermoplastischen Material (Polyäthylen) angegossen ist. An der Innenseite des Kopfstücks ist ein scheibenförmiges Sperrelement angebracht. Zur Verringerung der Lösbarkeit des Randabschnitts des Sperrelements vom Rohrkörper weist das Kopfstück eine ringförmige Lippe auf, die sich vom Randbereich nach innen erstreckt und den Randabschnitt des scheibenförmigen Sperrelements hintergreift. Das Sperrelement weist hierbei in

das Kopfstück eingreifende Vorsprünge auf. Wenn das Sperrelement aus einem Material besteht, das sich nicht unter üblichen Bedingungen mit dem Material des Kopfstücks verschmelzen läßt, was bei den bekannten undurchlässigen für Sperrelemente geeigneten Kunststoffen der Fall ist, hängt die Verbindung vollständig von den Vorsprüngen und/oder der Lippe ab. Eine Variante dieser Lösung sieht vor, daß in das Sperrelement auch der Hals mit dem Gewinde integriert ist, wobei das thermoplastische Kopfstück nur einen kurzen Halsabschnitt aufweist, der in einem verkürzten die Basis des Halsabschnitts des Sperrelements bildenden ringförmigen Abschnitt endet. Hierbei liegt der Rand des Sperrelements durch das Vergießen des Kopfstücks relativ weit von der undurchlässigen Schicht des Schichtkörpers entfernt, so daß zwar im Halsbereich aber nicht am flächenmäßig wesentlich größeren Randbereich die Gasdichtigkeit gegeben ist. Durch diesen Randbereich ist sowohl ein Eintritt z.B. von Sauerstoff als auch Austritt von z.B. Aromastoffen möglich, wodurch der Tubeninhalt negativ verändert werden kann. Durch das Angießen der dadurch relativ dicken Kopfstücke an das Tubenrohr wird auch die Hesrstellungstechnologie kompliziert, aufwendig und teuer.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verpackungstube der eingangs genannten Art anzugeben, die einen Tubeninhalt

auch im Kopfbereich nahezu vollständig gasdicht umgibt, ggf. den Verbrauch an undurchlässigem, nur schwer mit den Kunststoffen der Folien verschmelzbarem Kunststoff herabmindert und deren Einzelteile in einem Arbeitsgang auf einfache ³^ Weise fest miteinander verbindbar sind.

Diese Aufgabe wird durch eine Verpackungstube mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die zweiteilige Ausführung kann der obere Teil vollständig durch den unteren gasundurchlässigen Teil abgedeckt werden, so daß die Gasdichtigkeit gewährleistet ist. Da der

obere Teil leicht mit den Kunststoffschichten der Verbundfolie verschmolzen werden kann, wird auch eine feste Verbindung dieser Teile erreicht. Durch den Hinterschnitt und die teilkegelförmige Ausbildung der Außenrandkante wird durch das Heranführen und Anformen von Kunststoffmaterial auf diese Kante eine feste Verriegelung zwischen oberem und unterem Kopfteil gewährleistet.

In den Unteransprüchen 2 und 3 sind zwei vorteilhafte Varianten der Verbindung der Kopfteile des Verbindungskörpers und des Rohrkörpers dargelegt, durch die die Gasdichtigkeit bei der Verbindung des Kopfes mit dem Rohrkörper aufrechterhalten wird.

Durch die Maßnahmen des Anspruchs 4 wird einerseits die Haftung zwischen den beiden Teilen des Kopfes erhöht, so daß zu deren Zusammenhalt nur geringere Verriegelungskräfte erforderlich sind und andererseits ist es dadurch möglich, auch den Hals gasdicht zu gestalten. ,

Das untere Teil des Kopfstücks kann je nach Verwendungszweck der Tube aus einem undurchlässigen Kunststoff oder auch aus einem beschichteten oder unbeschichteten Metall bestehen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter bezug auf schematische unmaßstäbliche Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Ausschnitt des Kopfbereichs einer Verpackungs-30

tube in der Anordnung der Einzelteile vor deren unlösbarer Verbindung unter Verwendung eines stufenförmigen Verbindungskörpers in einer Schnittdarstellung,

Fig. 2 den Ausschnitt gemäß Fig. 1 nach dem Verschweißen der Einzelteile in einer Schnittdarstellung (rechte Hälfte) und in Draufsicht (linke Hälfte),

BAD ORIGiNAL

Fig. 3 den gleichen Ausschnitt gemäß Fig. 1 mit einem stufenlosen Verbindungskörper,

Fig. 4 den Ausschnitt gemäß Fig. 3 nach dem Verschweißen der Einzelteile in einer Schnittdarstellung (rechte Hälfte) und in Draufsicht (linke Hälfte).

Eine erfindungsgemäße Tube enthält ein Tubenrohr 1 aus einer Verbundfolie in Form einer dreischichtigen Laminatfolie. Eine zentrale Aluminiumschicht 2 ist beidseitig mit thermoplastischen Kunststoffschichten 3, 3' als Außenschichten verbunden, die z.B. aus Polyäthylen oder Polypropylen bestehen können. Beide Kunststoffschichten 3, 3¹ sind aus einem Material oder jeweils aus verschiedenem Material und mit verschiedener Stärke gegebenenfalls auch unter Verwendung von Zwischenschichten in Abhängigkeit von dem vorgesehenen Tubeninhalt, der Tubengrößen oder anderer Parameter ausgeführt.

Die Tube enthält ferner ein vorgefertigtes konisches Kopfstück 4, das am verjüngten Ende in einen die Entnahmeöffnung 5 der Tube umgebenden Hals 6 mündet. Der Hals 6 weist ein nicht dargestelltes Außengewinde zum Aufschrauben einer nicht dargestellten Verschlußkappe auf. Das Kopfstück 4 weist einen Außendurchmesser D auf, der kleiner ist als

der Innendurchmesser D. des Rohrkörpers 1. Das Kopfstück ist zweiteilig aus einem oberen Teil 7 mit dem Hals 6 und einem unteren Teil 8 ausgeführt. De.r untere Teil 8 schließt das obere Kopfteil 7 vollständig nach unten ab. Der untere Teil 8 weist vorzugsweise einen zylindrischen nach oben gerichteten Vorsprung 9 auf, der zumindest einen Teil der Innenwandung der Entnahmeöffnung 6 bildet. Der obere Teil 7 weist eine dem Vorsprung 9 entsprechende Ausnehmung auf. Das obere Kopfteil 7 besteht aus einem thermoplastischen Kunststoff, der relativ durchlässig sein kann, z.B. aus Polyäthylen. Dieser obcreTeil 7 des Kopfstücks 4 soll

BAD ORIGINAL

aus einem Kunststoff bestehen, der sich leicht mit den Kunststoffschichten 3, 3' der Laminatfolie verschmelzen läßt. Der untere Kopfteil 8 soll aus einem relativ undurchlässigen Kunststoffmaterial bestehen, beispielsweise aus einem thermoplastischen Material mit größerer Undurchlässigkeit wie Polypropylen, Polyamid, Polyester oder einem warmhärtenden Kunstoff wie Harnstoff-Formaldehyd, Polyuretan oder einem anderen Kunststoff oder einer Kunststoff mischung mit vergleichbaren Eigenschaften. Diese Materialen lassen sich vergleichsweise nur schwer mit dem Material der Kunststoffschichten 3, 3¹ der Laminatfolie verschweißen.

Unter undurchlässigem Kunststoffmaterial werden beliebige Kunststoffe verstanden, die bezüglich des jeweiligen Tubeninhalts diffusionsfest sind und auch keine flüchtigen Bestandteile des Tubeninhalts absorbieren. Da die Gasdurchlässigkeit für fast alle Kunststoffe bekannt ist, sind zur Auswahl der geeigneten Kunststoffe experimentelle Prüfungen mit dem Tubeninhalt vorteilhaft.

Durch die Verringerung des Durchmessers des Kopfes (4) im Vergleich zu den bekannten Tuben, wird auch der Verbrauch an teurerem undurchlässigem Kunststoffmaterial beschränkt.

Der untere Teil (8) kann auch aus einem Metall, z.B. AIuminium in Form einer dünnen Scheibe mit oder ohne einer ein- oder beidseitigen Kunststoff- oder Lackbeschichtung ausgeführt werden.

Das Kopfstück 4 verjüngt sich zum Außenrand und weist eine von beiden Kopfteilen 7,8 gebildete Außenrandkante TO auf, die eine Teilfläche eines Kegels darstellt, dessen Spitze auf der Zentralachse 11 der Tube liegt und entgegengesetzt zur Entnahmeöffnung 5 gerichtet ist.

Auf dem konischen Schulterteil 12 des Kopfstücks 4 liegt dessen Form angepaßt an den Hals 6 anstoßend ein ringscheibenförmiger konischer Verbindungskörper 13 auf. Der

Verbindungskörper 13 ist ähnlich oder identisch wie das Tubenrohr 1 bezüglich Material und Schichtaufbau gestaltet und weist somit auch eine Aluminiumschicht 2 und Kunststoff schichten 3, 3¹ auf.

Gemäß dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Verbindungskörper 13 eine Stufe 14 auf. Die Stufe 14 hat eine solche Höhe, daß die verjüngte Außenrandkante ganz oder zumindest teilweise überdeckt ist, so daß die eine Stufenseite 15 gegenüber der Außenrandkante 10 des Kopfstücks 4 liegt. Gegen die andere Stufenseite 16 ist der nach innen gebogene Umfangsrand 17 des Rohrkörpers 1 mit seiner Schnittkante gerichtet. Der nach innen gebogene Umfangsrand 17 wird vom äußeren Rand des Verbindungskörpers 13 unterlagert.

Bei dem in Fig. 3, 4 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Schnittkante des abgebogenen ümfangsrandes 17 gegenüber der verjüngten Außenrandkante 10 und wird von dem äußeren Rand des Verbindungskörpers 13 überlagert.

Zur Herstellung der Tube wird das Kopfstück 4 aus den beiden Teilen 7 und 8 zusammengesetzt, dann wird der Verbindungskörper 13 aufgelegt (gemäß Fig. 1 einer mit einer Stufe 14 gemäß Fig. 3 einer ohne Stufe) und schließlich wird der Tubenkörper 1 den Verbindungskörper 13 randlich überlappend (Fig. 1) bzw. untergreifend (Fig. 3) angeformt. Sodann wird z.B. durch Hochfrequenzinduktion insbesondere die Aluminiumschicht 2 im Verbindungskörper 13 und im Rand-

bereich des Tubenrohrs 1 erhitzt, wodurch die anliegenden Kunststoffschichten 3, 3¹ erweicht und angeschmolzen werden. Durch Druckbeaufschlagung wird die feste Verbindung des Verbindungskörpers 13 mit dem Kopfstück 4 und dem Tubenrohr 1 gewährleistet, wobei der erweichte Kunststoff derart verteilt wird, daß die Spalte 18 bzw. 18' ausgefüllt

-ιοί werden (s. Fig. 2 u.4).Durch die Ausfüllung des Spalts wird eine gleichmäßige Oberfläche erzielt und durch die des Spalts 18' wird der hinterschnittene Bereich des Kopfstücks 4 ausgefüllt, wodurch die feste und dauerhafte Verriegelung der beiden Teile 7 und 8 des Kopfstücks gewährleistet wird. Bei wesentlichen Dickenunterschieden des Randbereichs des Tubenkopfes 4 und der Stärke des verwendeten Tubenlaminats wird ein solcher Kunststoffmaterialfluß sichergestellt, daß die Verbindungsstelle zwischen oberem

und unterem Teil 7, 8 zur Verriegelung der beiden Teile miteinander überdeckt ist und quasi eine Haltefassung bildet.

ΑΛ

L θ θ r s e i t e

Claims

PATENTANWÄLTE
ZELLENTSN

ZWEIBRÜCKENSIR. 16

8OOO MÜNCHEN 2

Automation Industrielle SA 29. Oktober 1982

CH-1846 Vouvry / Schweiz aiv 82 162

RZ/Hu

Patentansprüche

Verpackungstube, bestehend aus einem Tubenrohr (1), aus einer mehrschichtigen Verbundfolie mit metallischer Sperrschicht (2), einem vorgefertigten aus Kunststoff bestehenden und eine Entnahmeöffnung (5) aufweisenden konischen Kopfstück (4) und mit einem darauf angeordneten Verbindungskörper (13), der aus einer eine Metallschicht (2) und mindestens eine Kunststoffschicht (3,3') enthaltenden Verbundfolie besteht, wobei der Umfangsrand des Tubenrohrs (1) den äußeren Rand des Verbindungskörpers (13) unter- oder übergreifend überlappt und ihre aufeinanderliegenden Kunststoffschichten (3,3') durch induktives .Erzeugen von Wärme im Metall der Verbundfolien erweicht und unter Druckanwendung miteinander verschweißt sind,

dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfstück (4) aus zwei übereinander angeordneten Teilen (7,8) ausgeführt ist, wobei der untere Teil (8) den oberen Teil (7) nach unten vollständig abdeckt und aus einem undurchlässigen Material besteht, daß der Außendurchmesser (D J des Kopfstücks (4) kleiner

el

als der Innendurchmesser (D.) des Tubenrohrs (1) ist, daß die von beiden Teilen (7,8) gebildete Außenrandkante (10) des Kopfstücks (4) hinterschnitten ist und einen Teil der Fläche eines Kegels bildet, dessen Spitze auf der Zentralachse (11) der Tube liegt und entgegengesetzt

zur Entnahmeöffnung (5) zeigt und daß Kunststoff der Verbundfolie an die hinterschnittene Außenrandkante (10) des Kopfstücks (4) wenigstens die Verbindungslinie des oberen und unteren Teils (7,8) überdeckend angeformt ist.
2. Verpackungstube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nach innen gebogene Umfangsrand (17) des'Tubenrohrs. (1) an der Außenrandkante (10) des Kopfstücks (4) der auf Stoß anliegt und vom äußeren Rand des Verbindungskörpers (13) überdeckt wird.
3. Verpackungstube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenrandkante (10) des Kopfstücks (4) eine Stufenseite (15) des mit einer Stufe (14) ausgeführten Verbindungskörpers (13) anliegt und daß an der anderen Stufenseite (16) der Stufe (14) der nach innen gebogene Umfangsrand (17) des Tubenrohrs (1) auf Stoß anliegt und den äußeren Rand des Verbindungskörpers (13) überdeckt.
4. Verpackungstube nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil (8) des Kopfstücks (4) mit einem zumindest teilweise die Innenwandung der Entnahmeöffnung (5) bildenden zylindrischen Vorsprung (9) versehen ist und der obere Teil (7) eine entsprechende Ausnehmung aufweist.
5. Verpackungstube nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil (8) des Kopfstücks (4) aus einem undurchlässigen Kunststoffmaterial besteht.

Verpackungstube nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil (8) des Kopfstücks (4) aus einem Metall besteht.