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Tubenverschluß
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Die Erfindung betrifft einen Verschluß, der für Tuben, Spender und
andere Verpackungseinheiten pastöser Massen Verwendung finden kann, und besonders
für eine Tube mit Spenderfunktion geeignet ist.
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Tubenverschlüsse nach dem Stand der Technik sind in Form von Schraubverschlüssen
bekannt. Sie bestehen aus einem Gewindenippel, der in einem Paßsitz auf dem Tubenhals
verrastet wird, und aus einem Tubenhütchen, das sich auf den Gewindenippel aufschrauben
läßt. Derartige Schraubverschlüsse weisen verschiedene Nachteile auf. Sie sind zum
einen nicht selbstschließend. Wird einmal vergessen, das Tubenhütchen nach Benutzung
wieder aufzuschrauben, so kann über längere Zeit Luft zumindest an den Öffnungsbereich
des Tubenhalses treten, was möglicherweise ein Eintrocknen oder Verderben des Tubeninhalts
zur Folge hat. Schraubverschlüsse sind auch in ihrem Gewindebereich nicht hygienisch.
Aus der Tube versehentlich übertretendes Füllgut drückt sich beim Aufschrauben des
Tubenhütchens in den Gewindegang, trocknet dort an und läßt sich nur mit großer
Mühe wieder entfernen. Länger im Gebrauch befindliche Tuben gewinnen dadurch leicht
ein unappetitliches
Aussehen. Ein weiterer Nachteil von Schraubverschlüssen
ist, daß sie nicht absolut luftdicht sind. Das Tuben-Innere kann über den Gewindegang
mit der Außenluft kommunizieren und unerwünschte Luft in das Innere der Tube eindringen.
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Um die Leckage von Luft gering zu halten, muß der Gewindenippel eine
beachtliche Gewindelänge haben; das Tubenhütchen wird daher meist mit mehreren Umdrehungen
auf den Gewindenippel aufgeschraubt, was die Bedienung umständlich und vergleichsweise
zeitaufwendig macht. Herstellungstechnisch bringen Schraubverschlüsse einen erheblichen
Bedarf an Kunststoffmaterial und Fertigungskapazität mit sich, da für einen vollständigen
Verschluß immer zwei voneinander unabhängige Teile in Gestalt des Gewindenippels
und des Tubenhütchens erforderlich sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteilen abzuhelfen und einen
Verschluß für Tuben, Spender und andere Verpackungseinheiten pastöser Massen zu
schaffen, der selbst schließend, luftdicht und hygienisch ist, sich mit einem geringen
Material- und Arbeitsbedarf kostengünstig herstellen und in einfacher, bequemer
Weise handhaben läßt.
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Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 durch einen Verschluß mit einem
haubenförmigen Düsenkopf gelöst, der aus einem elastischen Material besteht, mit
einem angeformten Stutzen über einen Tubenhals paßt und sich darauf verrasten läßt.
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und den Tubenhals mit einer Kuppe überwölbt, die unter Bildung einer
Ausgabeöffnung durch Schlitze in einzelne, federnde Lippen unterteilt ist. Gegebenenfalls
kann eine
Kappe vorgesehen sein, die sich auf den Düsenkopf bündig
aufstecken läßt. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in nachgeordneten
Ansprüchen gekennzeichnet.
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Anstatt mit einem zweiteiligen Schraubverschluß, wird also erfindungsgemäß
die Tube mit einem einstückigen Düsenkopf verschlossen, dessen Außenseite im Bereich
der Ausgabeöffnung eine gerundete, gewölbte Kontur zeigt. Der Düsenkopf kann daher
leicht von ausgetretenem Füllgut gereinigt werden, was sowohl der Hygiene als auch
der Ästhetik dient.
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Der Düsenkopf allein stellt einen ausreichenden Verschluß für die
Tube sicher; auf die erwähnte Kappe kann problemlos auch verzichtet werden, so daß
sich bereits aus dem Vorhandensein nur eines Verschlußteils eine Verringerung des
Materialbedarfs und Fertigungsaufwands ergibt. Der erfindungsgemäße Verschluß kann
auf üblichen Tubenfertigungsmaschinen hergestellt werden, wobei der Aufwand bei
der Umrüstung sehr gering ist. Weiterhin ergeben sich für den Verschluß universelle
Einsatzmöglichkeiten, da er auf den Hals jeder üblichen Tube paßt. Im Fall von Metalltuben,
und insbesondere solchen aus Aluminium, wird der Verschluß anstelle des Gewindenippels
auf den Tubenhals aufgesetzt, und im Fall von Kunststofftuben ergibt sich die weitere
Möglichkeit, den Verschluß unmittelbar auf die Tube aufzuspritzen. Die durch federnde
Lippen begrenzte Ausgabeöffnung des Verschlusses erlaubt schließlich eine genauere
Dosierung des Füllguts, da sich die Lippen bei wachsendem Binnendruck in der Tube
zunehmend spreizen,
so daß der Querschnitt der Ausgabeöffnung von
dem ausgeübten Druck abhängt.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
dreier Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen. Es zeigen: Fig. l einen Längsschnitt
durch eine erste Bauform des Tubenverschlusses; Fig. 2 eine Draufsicht auf diesen
Tubenverschluß, wobei die Kappe abgenommen ist, mit Blick in Richtung II von Fig.
1; Fig. 3 und Fig. 4 Längsschnitte durch zwei weitere Bauformen des Tubenverschlusses;
Fig. 5 und Fig. 6 Längsschnitte durch zwei Ausführungsformen einer Tube mit Spenderfunktion,
für die der Tubenverschluß eine bevorzugte Verwendung findet.
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Bezugnehmend zunächst auf Fig. 1 und 2, ist eine Tube mit einem Tubengehäuse
1 dargestellt. Das Tubengehäuse 1 verjüngt sich zur Ausgabeöffnung der Tube hin
in Gestalt einer konischen Tubenschulter 2, die ihrerseits in einen stutzenförmigen
Tubenhals 3 übergeht. Der Tubenhals 3
ist mit Rastmitteln versehen,
die zur Arretierung eines Tubenverschlusses dienen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist auf dem Außenmantel des Tubenhalses 3 hierzu ein umlaufender Kragen 4 angeformt.
Auf den Tubenhals 3 ist ein im folgenden als Düsenkopf 5 bezeichneter Verschlußkörper
aufgesteckt. Der Düsenkopf 5 besteht aus einem elastischen Material. Er weist einen
angeformten Stutzen 6 auf, der über den Außenmantel des Tubenhalses.
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3 paßt und formschlüssig mit dem Tubenhals 3 zur Anlage kommt. Auf
der Innenfläche des Stutzens 6 ist zu diesem Zweck eine umlaufende Ringnut ausgenommen,
die ein Formnegativ des Kragens 4 darstellt; bei aufgesetztem Düsenkopf 5 kommt
der Kragen 4 rastend in dieser Ringnut zu liegen. Die lichte Weite des Stutzens
6 ist im entspannten Zustand geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Tubenhalses
3. Das Material des Düsenkopfes 5 wird also beim Aufsetzen auf den Tubenhals 3 gedehnt;
der Düsenkopf 5 wird so mit einem durch seine innere Elastizität vermittelten Anpreßdruck
schlüssig auf den Tubenhals 3 gespannt.
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Der Düsenkopf 5 überwölbt den Tubenhals 3 mit einer Kuppe 7, die die
Tube im aufgesetzten Zustand des Düsenkopfes 5 verschließt. Die Kuppe 7 gemäß Fig.
1 hat die Außenkontur eines Kugelabschnitts, an den in Richtung einer durch das
Kugel zentrum gelegten Längsmittelachse 8 der Stutzen 6 ansetzt. Im Ubergangsbereich
zwischen der Kuppe 7 und dem Stutzen 6 weist der Düsenkopf 5 eine Einschnürung 9
auf, an der sich die lichte Weite seiner Innenbohrung 10 verringert. Diese Einschnürung
9 bildet eine umlaufende
Stufe, die die Aufstecktiefe des Düsenkopfes
5 auf den Tubenhals 3 begrenzt. Man kann dabei vorsehen, daß der Tubenhals 3 in
Baustellung mit seinem oberen Rand einfach an der Einschnürung 9 zu liegen kommt
(vgl. Fig. 3). Bevorzugt wird aber eine Anordnung, bei der die Einschnürung 9 auf
der der Kuppe 7 abgewandten Seite hinterschnitten ist (vgl. Fig. 1 und Fig. 4).
Die Hinterschneidung hat dabei die Gestalt einer zentrisch bezüglich der Längsmittelachse
8 angeordneten, umlaufenden Rinne, die den Randbereich des Tubenhalses 3 aufnimmt.
Durch diese Anordnung wird eine verbesserte Führung des Düsenkopfes 5 auf dem Tubenhals
3 gewährleistet und zugleich der den Düsenkopf 5 halternde, radiale Anpreßdruck
verstärkt, so daß eine sichere, absolut dichte Verbindung zwischen dem Düsenkopf
5 und der Tube geschaffen wird.
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Der Stutzen 6 des Düsenkopfes 5 läuft tubenseitig in einer.
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Ringlippe 11 aus, die in der Raststellung des Düsenkopfes 5 an der
Tubenschulter 2 zur Anlage kommt. Durch diese Anordnung wird ein stufenloser Übergang
von dem Tubengehäuse 1 auf den Düsenkopf 5 geschaffen. Die Ringlippe 11 dient überdies
dazu, die Dichtwirkung in der Verbindung zwischen dem Düsenkopf 5 und der Tube zu
verbessern, indem sie die Anlagefläche der beiden Teile vergrößert. Der Düsenkopf
5 kann so dimensioniert sein, daß auch die Ringlippe 11 unter einer durch ihre Eigenelastizität
vermittelten Spannung an dem Tubenhals 3 zu liegen kommt. Weiterhin ist es möglich,
die Dichtstellung der Ringlippe 11 mittels einer über den Düsenkopf 5 gesteckten
Kappe 12 zu sichern,
die allerdings nicht zwingend erforderlich
ist (vgl. Fig.
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3). Die Kappe 12 ist dazu so ausgelegt, daß sie in einem Preßsitz
über den Düsenkopf 5 paßt und zugleich mit einem Ansatz 13 die Ringlippe 11 beaufschlagt,
so daß sie gegen die Tubenschulter 2 gepreßt wird. Die Kappe 12 wird in dieser Sicherungsstellung
durch eine Klemmwirkung gehalten, die an anderer Stelle von dem elastischen Material
des Düsenkopfes 5 ausgeübt wird; gemäß Fig. 3 handelt es sich dabei um den Bereich
der Einschnürung 9.
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Die den Tubenhals 3 überwölbende Kuppe 7 ist unter Bildung einer Ausgabeöffnung
14 geschlitzt (vgl. Fig. 2). Die Schlitze 15 unterteilen die Kuppe 7 in einzelne,
federnde Lippen 16, die ohne Zwischenraum dichtend aneinander anliegen. Die Lippen
16 sind geeignet, sich unter der Wirkung eines im Innern der Tube herrschenden Uberdrucks
zu spreizen und die Ausgabeöffnung 14 mehr oder weniger freizugeben.
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Bei Druckausgleich, und gegebenenfalls auch bei einem in der Tube
auftretenden Unterdruck, ziehen sich dagegen die Lippen 16 elastisch zusammen, so
daß die Tube verschlossen wird. Zu einem Unterdruck im Tuben-Innern kann es insbesondere
kommen, wenn das Tubengehäuse 1 aus einem steifen, federnden Material besteht, das
nach einem Zusammenquetschen der Tube zurückspringt und ihr Binnenvolumen vergrößert.
Durch eine geeignete Gestaltung der Lippen 16 und die Verwendung eines hochelastischen
Materials kann in solchen Fällen das Eindringen von Luft in das Tuben-Innere verhindert
werden; Fig. 4 zeigt insoweit exemplarisch eine Anordnung, bei der die Lippen 16
im
entspannten Zustand blütenkelchförmig eingestülpt oder eingerollt
sind. Die Ausgabeöffnung 14 befindet sich vorzugsweise auf dem von der Längsmittelachse
8 der Tube durchstoßenen, dem Tubenhals 3 abgewandten Polbereich der Kuppe 7, und
die Schlitze 15 sind so gewählt, daß sie sich im Zentrum der Ausgabeöffnung 14 sternförmig
kreuzen.
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Für eine gute Dichtwirkung der Lippen 16 ist eine Gestaltung des Düsenkopfes
5 von Vorteil, bei der sich seine Materialstärke auf der Kuppe 7 zu der Ausgabeöffnung
14 hin verringert.Es werden so auf die Ausgabeöffnung 14 hin sich verjüngende Lippen
16 geschaffen. Bei einer kugelabschnitt -förmigen Gestaltung der Kuppe 7 bietet
es sich insbesondere an, auch ihre Innenfläche 18, d. h. die Begrenzungsfläche der
Innenbohrung 10, kugelkalottenförmig zu gestalten.
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Eine Verjüngung der Lippen 16 ergibt sich, wenn man die der Außenfläche
17 und Innenfläche 18 der Kuppe 7 zugeordneten Kugelzentren nicht zusammenfallen
läßt, sondern auf der Längsmittelachse 8 versetzt zueinander anordnet.
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Der Düsenkopf 5 ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils
mit einer Kappe 12 abgedeckt. Diese Kappe 12 ist nicht zwingend erforderlich, aber
wünschenswert, um ein versehentliches Drücken auf den Düsenkopf 5 und ein damit
verbundenes Austreten von Füllgut aus der Tube zu verhindern. Die Kappe 12 dient
daher in erster Linie als Transport- und Lagersicherung für die Tube; sie kann aber
daneben auch eine zusätzliche Dichtungsfunktion übernehmen. Die Kappe 12 wird mit
einer Hülse 19 in einer
Steckverbindung auf den Düsenkopf 5 aufgesetzt,
wobei dieser eine geringfügige Deformation erfährt, die einen zur Fixierung der
Kappe 12 dienenden Druck auf die Hülse 19 erzeugt. In aufgesetzter Position steht
die Kappe 12 mit einem Abschnitt 20 auf der Tubenschulter 2 auf. Sie ist mit diesem
Abschnitt 20 so gegen die Tube abgestützt, daß ein Druck oder Schlag auf die Kappe
12 in Richtung der Längsmittelachse 8, und gegebenenfalls auch quer zu dieser Längsmittelachse
8, aufgefangen wird. Der Düsenkopf 5 ist so wirksam gegen eine versehentliche Beaufschlagung
geschützt.
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In der Gestaltung der Kappe 12 besteht weitgehend Freiheit, so daß
auch ästhetische Gesichtspunkte berücksichtigt werden können; auch sind die in den
Ausführungsbeispielen dargestellten Kappen 12 ohne weiteres gegeneinander austauschbar.
Gemäß Fig. 1 ist an eine ebene Deckplatte 21 eine kreiszylindrische Hülse 19 angeformt,
die auf der Außenseite des DUsenkopfes 5 zur Anlage kommt und sich über annähernd
die halbe Höhe der Kappe 12 erstreckt.
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Der sich auf der Tubenschulter 2 abstützende Ansatz 20 hat gleichfalls
die Gestalt einer kreiszylindrischen Hülse, die an dem Umfangsrand der Deckplatte
21 ansetzt und in ihrem Durchmesser etwa dem Tubengehäuse 1 entspricht.
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Hierdurch wird ein nach außen hin glatter Abschluß der Tube 1 mit
ineinander übergehenden Flächen erzielt.
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Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Bauform des Düsenkopfes 5 und der Kappe
12. Die Kuppe 7 des Düsenkopfes 5 weist
einen in etwa ovalen Querschnitt
auf. Im Bereich der Ausgabeöffnung 14 kann dabei vorteilhafterweise eine zusätzliche
Verjüngung vorgesehen sein, die der Kuppe 7 insgesamt den Querschnitt eines Dreipaßbogens
oder Kleeblattbogens verleiht. Auf dem so gestalteten Düsenkopf 5 sitzt eine Kappe
12 auf, die in der Anordnung ihrer Deckplatte 21 sowie des auf der Tubenschulter
2 aufstehenden Abschnitts 20 Fig. 1 entspricht. Im Innern der Kappe 12 ist dagegen
konzentrisch zu dem Abschnitt 20 eine Hülse 19 vorgesehen, die sich über annähernd
die volle axiale Länge der Kappe 12 erstreckt und mit ihrem der Tubenschulter 2
zugewandten Ende die Ringlippe 11 des Düsenkopfes 5 beaufschlagt.
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Die Öffnung 22, mit der die Kappe 12 über den Düsenkopf 5 ragt, ist
konisch angeschrägt und überdies in ihrem Bodenbereich um eine zentrische Einsenkung
23 erweitert, die die Kuppe des Düsenkopfes 5 aufnimmt. Die konischen Wände der
Öffnung 22 liegen klemmend im Ubergangsbereich zwischen der Kuppe 7 und dem Stutzen
6 des Düsenkopfes 5 an und vermitteln an dieser Stelle zugleich einen radialen Anpreßdruck.
Hierdurch wird ebenso wie durch die Auflage auf der Ringlippe 11 die Dichtstellung
des Düsenkopfes 5 gesichert.
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Fig. 4 schließlich zeigt eine Bauform des Düsenkopfes 5 mit einer
annähernd kugelförmigen Gestaltung der Kuppe 7. Die Lippen 16 sind aber kelchförmig
radial nach innen gezogen, so daß an der Ausgabeöffnung 14 außenseitig an dem Düsenkopf
5 eine Vertiefung gebildet wird. Auch in dieser Stellung können die Lippen 16 mittels
einer Kappe
12 gesichert werden; diese ist mit einer konischen
Öffnung 22 klemmend auf den Düsenkopf 5 aufgesteckt. Sie weist an ihrem Boden gleichfalls
eine Einsenkung 23 auf, und ihre Außenfläche 24 ist konisch geformt. Die den Düsenkopf
5 übergreifende Hülse 19 steht selbst unmittelbar auf der Tubenschulter 2 auf, und
zwar in einem mittleren Bereich; auf einen glatten Abschluß mit dem Zylindermantel
des Tubengehäuses 1 wurde verzichtet.
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Der beschriebene Tubenverschluß findet eine bevorzugte Verwendung
für tubenförmige Verpackungseinheiten mit der Funktion eines Spenders, die gleichfalls
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind. Derartige Verpackungseinheiten haben
gegenüber konventionellen Tuben oder Spendern den Vorteil, sich einfach und kostengünstig
herstellen zu lassen, mit einer Vielzahl von Füllgütern verträglich zu sein und
eine präzise, kontinuierliche oder portionsweise Dosierung beim Ausgeben des Füllguts
zu ermöglichen.
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Die Verpackungseinheiten lassen sich überdies bequem handhaben und
vollständig entleeren, und nach dem Verbrauch ihres Inhalts ist ein Wiederbefüllen,
d. h. ein Recycling, möglich. Tuben mit der Funktion eines Spenders gemäß der Erfindung
haben ein Tubengehäuse, das an einem Ende eine Ausgabeöffnung und an einem dieser
Ausgabeöffnung gegenüberliegenden Bodenelement ein Betätigungsglied aufweist, vermittels
dessen sich ein im Innern des Tubengehäuses angeordneter Kolben in Tuben-Längsrichtung
bewegen läßt.
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Mittels dieses Kolbens wird die Tube nach Art eines Spenders entleert.
Anders gesagt, ist das Gehäuse des so geschaffenezn
Spenders nichts
anderes als ein Tubenmantel üblicher Art.
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Bei der Entleerung einer derartigen Verpackungseinheit mittels eines
Kolbens wird das Auftreten eines Unterdrucks im Innern der Tube vollkommen ausgeschlossen.
An die Dichtigkeit des Tubenverschlusses werden daher geringere Anforderungen gestellt
als bei konventionellen Tuben, so daß der erfindungsgemäße Tubenverschluß unter
Verwendung unaufwendiger, nicht notwendigerweise hochelastischer Materialien und
unkomplizierter Lippenformen zum Einsatz kommen kann.
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Anhand von Fig. 5 und 6 werden im folgenden zwei Bauformen einer Tube
mit der Funktion eines Spenders beschrieben, die erfindungsgemäß mit dem beschriebenen
Tubenverschluß ausgerüstet werden. Diese weisen ein Tubengehäuse 101 üblicher Art
auf, dessen Längsmittelachse bei 102 dargestellt ist. Das Tubengehäuse 101 verjüngt
sich konisch unter Ausbildung einer Tubenschulter 103, an der konzentrisch zu der
Längsmittelachse 102 ein Tubenhals 104 ansetzt. Am Ende des Tubenhalses 104 befindet
sich die Ausgabeöffnung 105. Auf dem Außenmantel des Tubenhalses 104 ist eine ringförmige
Auskragung 106 ausgeformt, auf die sich der Düsenkopf 5 des Tubenverschlusses formschlüssig
aufsetzen läßt.
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Das der Ausgabeöffnung 105 gegenüberliegende Ende des Tubengehäuses
101 ist bei Leertuben offen, um ein Befüllen der Tube von dieser Seite her zu ermöglichen.
Nach dem Abschluß des Füllvorgangs wird die Tube an der Einfüllseite mit einem Bodenelement
107 verschlossen. Dieses Bodenelement 107 weist ein Betätigungsglied auf, vermittels
dessen sich ein im Innern des Tubengehäuses 101 angeordneter Kolben 108 in Tuben-Längsrichtung
bewegen läßt. Der Kolben 108 liegt dabei dichtend an dem Innenmantel 109 des Tubengehäuses
101 an, so daß das in Vortriebsrichtung vor dem Kolben 108 befindliche Füllgut in
Richtung hin auf die Ausgabeöffnung 105 befördert wird. Das Bodenelement 107 ersetzt
also den üblicherweise zum Verschließen eines Tubengehäuses 101 oder einer Tubenhülle
verwendeten Falz, und der von dem Bodenelement 107 her manuell betätigte Kolben
108 verleiht der Tube die Funktion eines Spenders. Der Kolben 108 ist an seiner
der Ausgabeöffnung 105 zugewandten Vorderseite konisch geformt und dabei entsprechend
der Tubenschulter 103 konturiert. Im einzelnen wird die Vorderseite 110 des Kolbens
108 von einer Arbeitsplatte 111 gebildet, die axialsymmetrisch bezüglich der Längsmittelachse
102
ist und von ihrem zentralen Bereich entgegen der Vortriebsrichtung
des Kolbens 108 konisch zum Innenmantel 109 des Tubengehäuses 101 abfällt. Der Öffnungswinkel
des Konus ist dabei in etwa gleich dem der Tubenschulter 103. Der Kolben 108 läßt
sich mit der Arbeitsplatte 111 in eine flächige Anlagestellung mit der Tubenschulter
103 versetzen Diese Anlagestellung wird erreicht, wenn das gesamte Füllgut aus der
Tube entnommen ist; man erkennt, daß durch die formangepaßte Gestaltung des Kolbens
108 eine Entleerung der Tube praktisch ohne Rest möglich ist.
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Der Kolben 108 ist an einer Stange 113, 114 gefUhrt, die von dem Bodenelement
107 her in das Innere des Tubengehäuses 101 ragt. In der Ausführungsform gemäß Fig.
5 ist eine Gewindestange 113 vorgesehen, auf die der Kolben 108 aufgeschraubt ist;
gemäß Fig. 6 ist dagegen der Kolben 108 auf eine Stange 114 aufgezogen, deren Oberfläche
in einem Zackenprofil gekerbt ist. Die Stangen 113, 114 sind mit dem Betätigungsglied
verbunden, vermittels dessen die Bewegung des Kolbens 108 an der Stange 113, 114
entlang ausgeführt wird.
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Die Stange 113, 114 ist jeweils zentrisch im Bereich der Längsmittelachse
102 der Tube angeordnet. Sie erstreckt sich über annähernd die volle Länge des Tubengehäuses
101, in das sie von dem Bodenelement 107 her frei hineinragt.
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Ihr dem Bodenelement 107 abgewandtes, freies Ende kommt dabei auf
der Höhe der Tubenschulter 103 zu liegen. Zwischen der Stange 113, 114 und der Tubenschulter
103 besteht aber ein Abstand, so daß das Füllgut durch einen Ringspalt 115
an
aem treien Ende der Stange 113, 114 vorbei in deñ Tubenhals 104 gedrückt werden
kann. Die Stange 113, 114 weist andererseits eine Länge auf, die es dem Kolben 108
ermöglicht, seine Anlagestellung an der Tubenschulter 103 einzunehmen, und so die
Tube vollständig auszupressen.
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In beiden dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Kolben 108 ein
leichtgewichtiges, besonders materialsparend hergestelltes Formstück, mit dem bei
geringer axialer Erstreckung eine ausgezeichnete Dichtwirkung auf dem Innenmantel
109 des Tubengehäuses 101 erzielt wird. Der Kolben 108 besteht jeweils aus einem
axial durchbohrten, ringförmigen Kern 116, der sich auf die Stange 113, 114 aufziehen
läßt.
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Der Kern 116 dient zur Halterung und Führung des Kolbens 108 an der
Stange 113, 114 entlang; er nimmt die auf den Kolben übertragenen Druckkräfte auf
und weist dazu in Axialrichtung die erforderliche Führungslänge auf. Stirnseitig
in Vortriebsrichtung des Kolbens 108 ist die Arbeitsplatte 111 angeformt, die in
ihrer Materialstärke wesentlich dünner sein kann als der Kern 116. Die Arbeitsplatte
111 erstreckt sich mit einer der Tubenschulter 103 angepaßten Kontur über die lichte
Weite des Tubengehäuses 101, an dessen Innenmantel 109 sie dichtend anliegt. Zur
Abdichtung ist an der radialen Außenseite der Arbeitsplatt-e 111 eine umlaufende
Ringlippe 117, 118 vorgesehen, die sich bündig gegen den Innenmantel 109 des Tubengehäuses
101 abstützt.
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Durch die axiale Erstreckung der Ringlippe 117, 118 wird dabei eine
große Dichtfläche geschaffen.
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In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 setzt die Ringlippe' 117
mit einem axialen Ende an der Arbeitsplatte 111 an.
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Sie erstreckt sich ausschließlich entgegen der Vortriebsrichtung
des Kolbens 108 und schließt auf etwa gleicher axialer Höhe mit dem Kern 116 ab.
Zwischen der Ringlippe 117 und dem Kern 116 weist der Kolbens 108 eine ringförmige
Ausnehmung 119 auf, die der Material und Gewichtsersparnis dient. Ein derartiger
Kolben 108 ist bei ausgezeichneter Abdichtung besonders einfach und kostengünstig
herzustellen.
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Fig. 6 zeigt eine abgewandelte Kolbenform, bei der die Ringlippe 118
nach Art eines Gleitschuhs konturiert ist und die Arbeitsplatte 111 in einem axialen
Mittelbereich an der Ringlippe 118 ansetzt. Die Ringlippe 118 weist somit einen
Abschnitt 120 auf, der in Vortriebsrichtung des Kolbens 108 vorsteht. Dieser Abschnitt
120 ist in Gestalt eines Schabers konturiert; er liegt mit'einer spitz zulaufenden
Vorderkante an dem Innenmantel 109 des Tubengehäuses 101 an, und an diese Vorderkante
schließt sich eine schräge Leitfläche an. In Axialrichtung ist dem schaberförmigen
Abschnitt 120 eine Kehle 121 der Arbeitsplate 111 nachgeordnet> die bei einer
Vortriebsbewegung des Kolbens eine Umlenkung des von dem schaberförmigen Abschnitt
120 abgelösten Füliguts bewirkt. Weiterhin ist auf Grund der Kehle 121 die Ringlippe
118 gegenüber der konischen Oberfläche der Arbeitsplatte 111 um eine Stufe 122 zurückversetzt.
Die Arbeitsplatte 111 kann hierdurch trotz der vorstehenden Ringlippe 118 ihre flächige
Anlagestellung an der Tubenschulter 103 erreichen. Abgesehen von dem schaberförmigen
Abschnitt
12Q, erstreckt sich die Ringlippe wie in dem ersten Ausführungsbeispiel entgegen
der Vortriebsrichtung des Kolbens 108. Die beschriebene Kontur der Ringlippe 118
zeichnet sich durch einen geringen Gleitwiderstand an dem Tubengehäuse 101 und eine
hervorragende Dichtwirkung aus. Daß eine sehr geringe, in der Kehle 121 verbleibende
Menge Füllgut nicht in den Tubenhals 104 gefördert wird, fällt demgegenüber nicht
ins Gewicht.
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Beiden Ausführungsbeispielen gemeinsam ist ein Bodenelement 107, das
vermittels eines hülsenformigen Uberwurfstücks 123 an das Tubengehäuse 101 montiert
wird. Das Überwurfstück 123 wird auf den Außenmantel 124 des Tubengehäuses 101 aufgesetzt,
und zwar an dem einfüllseitigen, der Ausgabeöffnung 105 abgewandten axialen Ende.
Die Aufschiebtiefe des Überwurfstücks 123 auf das Tubengehäuse 101 ist dabei zweckmäßigerweise
anschlagbegrenzt; man erkennt in Fig.
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5 eine zu diesem Zweck auf der Innenseite des Überwurfstücks 123 ausgeformte
Ringstufe 125, deren axiale Erstreckung etwa der Dicke des Tubenmaterials entspricht.
Nach dem Befüllen der Tube wird zwischen dem Tubengehäuse 101 und dem Überwurfstück
123 eine dauerhafte Verbindung hergestellt, was z. B. durch Pressen, Bördeln, Falzen
und - insbesondere bei Kunststofftuben - Schweißen geschehen kann. Wichtig ist,
daß der entsprechende Arbeitsgang mit allenfalls geringfügiger Umrüstung in konventionellen
Tubenfüll- und -schließmaschinen durchgeführt werden kann, die somit erfindungsgemäß
nunmehr auch zur Herstellung von Spendern einzusetzen
sind. An
dem Überwùrfstiick 123 ist jeweils das Betätigungsglied gehaltert, vermittels dessen
der Kolben 108 bewegt und das Füligut aus der Tube gepreßt wird; Fig. 5 und Fig.
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6 zeigen insofern exemplarisch zwei verschiedene Mechanismen.
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Gemäß Fig. 5 ist das Betätigungsglied ein Drehknopf 126, vermittels
dessen die Gewindestange 113 gedreht wird.
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Der Kolben 108 ist mittels einer Gewindebohrung auf die Gewindestange
113 aufgeschraubt und verdrehsicher in dem Tubengehäuse 101 geführt. Eine Drehung
der Gewindestange 113 wird so in eine Axialbewegung des Kolbens 108 umgesetzt, durch
die das Füllgut aus der Tube gequetscht wird. Die verdrehsichere Führung des Kolbens
108 kann beispielsweise durch eine in Längsrichtung des Tubengehäuses 101 verlaufende
Einprägung 127 vermittelt werden, die auf sehr einfache Weise hergestellt werden
kann. Die Einprägung 127 greift in eine komplementäre, axiale Kerbe des Kolbens
108 ein, die auf der Außenfläche der Ringlippe 117 vorgesehen ist (nicht dargestellt).
Der Drehknopf 126 kann starr mit der Gewindestange 113 verbunden, und insbesondere
einstückig mit dieser Gewindestange 113 hergestellt sein, was die einfachste und
billigste Lösung darstellt. Es ist aber auch denkbar, den Drehknopf 126 über eine
Freilaufkupplung mit der Gewindestange 113 zu koppeln. Die Freilaufkupplung ist
dabei so ausgelegt, daß eine Kraftübertragung nur in der einen Vortrieb des Kolbens
108 bewirkenden Drehrichtung vermittelt wird, und der Drehknopf 126 bei einer Bewegung
in umgekehrter Richtung frei läuft. Hierdurch wird verhinaert,
daß
der Kolben 108 durch eine versehentliche Betätigung des Drehknopfes 126 in Gegenrichtung
aus der Tube herausgeschraubt wird, wobei unerwünschterweise Luft in das Innere
der Tube treten könnte. Eine besonders unaufwendige, für die vorliegenden Zwecke
geeignete Frei auf kupplung kann beispielsweise mittels einer Schlingfeder geschaffen
werden.
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Der Drehknopf 126 ist an einem radial nach innen gerichteten Kragen
128 des Überwurfstücks 123 gehaltert, der in eine Umfangsnut auf der Außenseite
des Drehknopfes 126 eingreift.
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Der Drehknopf 126 bildet so für einen äußeren Betrachter den Boden
des Tubengehäuses 101; er deckt die Tube einfüllseitig ab. Der Außendurchmesser
des Drehknopfes 126 entspricht annähernd dem des Tubengehäuses 101, was eine bequeme
Bedienung und platzsparende Lagerhaltung ermöglicht. Die Lagerung des Drehknopfes
126 an dem Überwurfstück 123 ist nicht abdichtend; der Zutritt der Außenluft an
das Füllgut wird vielmehr erst durch den Kolben 108 gesperrt. Beim Vortrieb des
Kolbens 108 kommuniziert also der sich auf seiner Rückseite bildende Hohlraum mit
dem Außenraum, so daß ein Druckausgleich stattfindet. Der beschriebene Drehvortrieb
des Kolbens 108 erlaubt auf Grund der durch die Gewindesteigung bewirkten Untersetzung
eine stufenlose Feindosierung des Füliguts, die mit konventionellen Tuben nicht
zu erreichen ist.
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Bezugnehmend nunmehr auf Fig. 6 , ist eine alternative Form
der
Kolbenbetätigung gezeigt, bei der als Betätigungsglied ein Druckknopf 129 zum Einsatz
kommt. Der Druckknopf 129 ist starr mit einer Stange 114 verbunden, deren Oberfläche
so strukturiert ist, daß der Kolben 108 mit einer Rutschkupplung darauf Halt findet.
Im einzelnen ist die Stange 114 über den vollen Arbeitshub des Kolbens 108 gekerbt
oder gezackt, und der Kolben 108 trägt eine Mitnehmerfeder 130, die sich in den
Kerben oder Ausnehmungen der Stange 114 verrasten läßt. Gemäß Fig. 6 findet eine
Rundstange Verwendung, die über ihren vollen Umfang gezackt ist; entsprechend ist
auch die Mitnehmerfeder 130 eine scheibenförmige, von der Stange 114 durchsetzte
Blattfeder. Diese Anordnung ist aber nicht zwingend; vielmehr kann beispielsweise
auch eine quadratische oder rechteckige, einseitig gezackte Zahnstange Verwendung
finden, auf der eine ebene Mitnehmerfeder arbeitet (nicht dargestellt). Die gezeigte,
radialsymmetrische Anordnung hat den Vorteil einer hohen Betriebssicherheit und
einfacher Montage. Die umlaufende Zahnung der Stange 114 zeigt einen Flankenwinkel
von weniger als 900, wobei jeweils eine Flanke in einer Radialebene liegt und die
andere Flanke in Vortriebsrichtung des Kolbens 108 schräg geneigt ist. Die in der
Radialebene liegende Flanke bildet bei einer Betätigung des Druckknopfes 129 ein
Widerlager für die Mitnehmerfeder130, und die andere Flanke bildet eine Gleitfläche,
Uber die die Mitnehmerfeder 130 während eines Rückhubs des Druckknopfes 129 läuft,
um in einer der sich in Vortriebsrichtung anschließenden Kerben der Stange 114 einzufallen.
Die Mitnehmerfeder 130
setzt an dem Kern 116 des Kolben 108 an,
und zwar an seiner dem Tubenfüllgut und der Ausgabeöffnung 105 abgewandten Rückseite.
Die Mitnehmerfeder 130 kann insbesondere einstückig an den Kern 116 angeformt sein.
Sie ist zentral gelocht, und vorzugsweise ausgehend von dem Mittelloch über einen
Teil ihrer radialen Erstreckung durch Schlitze in einzelne Sektoren geteilt, die
lamellenförmig abgebogen unter Spannung an der Stange 114 anliegen.
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Der die Führung auf deroberflächenstrukturierten Stange 114 vermittelnde
Kern 116 des Kolbens ist gemäß Fig. 6 auf seinem Innenmantel mit einer umlaufenden
Aussparung 131 versehen, so daß nur Kolbenabschnitte beidseits dieser Aussparung
131 an der Stange 114 anliegen. Hierdurch wird eine reibungsarme Führung des Kolbens
108 gewährleistet.
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Die axiale Erstreckung der Aussparung 131 ist an die Verzahnung der
Stange 114 so angepaßt, daß in den Raststellungen der Mitnehmerfeder 130 eine stabile
Zweipunktlagerung des Kolbens gewährleistet ist.
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Der Druckknopf 129 ist mit einer Rückstellfeder 132 belastet, die
nach einer Druckbetätigung den Rückhub der Stange 114 vollzieht. Die Rückstellfeder
132 stützt sich einerseits gegen den Druckknopf 129 und andererseits gegen eine
Bodenplatte 133 ab, die von dem Überwurfstück 123 radial nach innen vorspringt.
Die Bodenplatte 133 begrenzt die Aufschiebtiefe des Uberwurfstücks 123 auf das Tubengehäuse
101, und zugleich dient sie als Anschlag bei der
Betätigung des
Druckknopfes 129 in Vortriebsrichtung des Kolbens 108. Auch der mit der Rückstellfeder
132 ausgeführte Rückhub des Druckknopfes 129 ist durch einen Anschlag 134 begrenzt.
Der Anschlag 134 ist auf der dem Druckknopf 129 abgewandten Seite der Bodenplatte
133 angeordnet, und zwar koaxial mit der Stange 114, die durch eine mittige Bohrung
in der Bodenplatte 133 hindurchragt und mit dem Druckknopf 129 in Verbindung steht.
Der Anschlag 134 befindet sich also im Innern des von der Bodenplatte 133 abgeteilten
Tubengehäuses. Er ist vorzugsweise als an den Druckknopf 129 angeformter Spreizkörper
ausgebildet, der mit zurückweichenden Lippen durch die mittige Bohrung der Bodenplatte
133 paßt und den Druckknopf 129 zugleich an dem Überwurfstück 123 verankert. Die
Rückstellfeder 132 ist ebenso wie der Anschlag 134 vorzugsweise an den Druckknopf
129 angeformt; sie steht lamellenförmig von seiner der Bodenplatte 133 zugewandten
Seite ab. Die Rückstellfeder 132 wird an ihrer radialen Außenseite von einer Buchse
135 unter Spannung gehalten. Die Buchse 135 bildet eine Verlängerung des Uberwurfstücks
123; sie umschließt zugleich die Mitnehmerfeder 130 und den Druckknopf 129, der
mit Bewegungsspiel in der Buchse 135 versenkt liegt. Der Druckknopf 129 verdeckt
somit wiederum das Tubengehäuse 101 nach außen hin, während die Abdichtung des Füliguts
gegen die Außenluft vermittels des Kolbens 108 erfolgt. Für einen Druckausgleich
auf der seiner Vortriebsrichtung abgewandten Rückseite des Kolbens ist mittels eines
oder mehrerer Luftlöcher 136 in der Bodenplatte 133 gesorgt.
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Durch die erfindungsgemäße Verwendung einer druckbetätigten, oberflächenstrukturierten
Stange 114 in Verbindung mit einem Kolben 108, der darauf mittels einer Rutschkupplung
aufsitzt, kann sowohl eine kontinuierliche als auch eine stufenweise Dosierung des
Füliguts verwirklicht werden.
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Ein versehentliches Zurückziehen des Kolbens aus der Tube heraus ist
nicht möglich, so daß ein Eindringen von Luft in das Innere der Tube mit Sicherheit
verhindert wird.
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Beide beschriebenen Betätigungsmechaniken erlauben ein bequemes Entleeren
des Tubeninhalts, wobei der Tubenkörper selbst nicht deformiert wird. Es besteht
daher die Möglichkeit, geleerte Tuben wieder zu befüllen, also ein und dieselbe
Tube mehrmals zu verwenden. Die Einzelteile der Betätigungsmechaniken können auf
einfache und kostengunstige Weise beispielsweise aus Kunststoff hergestellt werden.
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Zusammenfassend, wird durch die Erfindung eine Verpackungseinheit
geschaffen, die in Herstellung und Verwendung einer konventionellen Tube nahekommt,
zugleich aber die Eigenschaften eines Spenders aufweist und die Vorteile beider
Verpackungsformen in sich vereinigt, und die die Verwendung eines herstellungstechnisch
vereinfachten, bequem zu handhabenden Verschlußelements gestattet.
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Liste der Bezugszeichen 1 Tubengehäuse 2 Tubenschulter 3 Tubenhals
4 Kragen 5 Düsenkopf 6 Stutzen 7 Kuppe 8 Längsmittelachse 9 Einschnürung 10 Innenbohrung
11 Ringlippe 12 Kappe 13 Ansatz 14 Ausgabeöffnung 15 Schlitz 16 Lippe 17 Außenfläche
18 Innenfläche 19 Hülse 20 Abschnitt 21 Deckplatte 22 konische Öffnung 23 Einsenkung
24 Außenfläche
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