DE3923903A1

DE3923903A1 - Verfahren zur befuellung von druckgaspackungen sowie druckgaspackung

Info

Publication number: DE3923903A1
Application number: DE3923903A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: HIRSCH ROLF DR 70499 STUTTGART DE
Priority date: 1989-07-19
Filing date: 1989-07-19
Publication date: 1991-01-24
Also published as: US5505039A; ES2054367T3; EP0434821A1; ATE103552T1; DK0434821T3; EP0434821B1; WO1991001252A1; DE59005196D1; JPH04500793A; CA2037055A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befüllung von Druck gaspackungen, welche aus einem Gehäuse, welches ein Druckmit tel enthält, und mindestens einem darin befindlichen flexiblen Beutel, welcher der Aufnahme von Füllgut dient, bestehen, wobei der Innenraum des flexiblen Beutels mittels eines Ventils ver schlossen ist, welches im Bereich der Mündung des Gehäuses angeordnet ist, sowie die Druckgaspackung.

Es sind Druckgaspackungen, welche vielfach als Aerosolgebinde bezeichnet sind, bekannt, bei denen das Füllgut und das Druck mittel miteinander vermischt, ineinander gelöst und/oder dispergiert sind. Nach Betätigen des Ventils treten das Füll gut und das Druckmittel gemeinsam aus.

Weiterhin ist es bekannt, die Druckgaspackungen als sog. Zweikammer-Sprühsysteme auszuführen, um zu vermeiden, daß das Füllgut mit dem Gehäuse und/oder mit dem Druckmittel in Be rührung gelangt. Auf diese Weise ist es möglich, aggressive und pastöse Füllgüter in Metallgehäusen, z.B. Weißblechdosen, abzufüllen und auszusprühen, auszuschäumen oder auszuquetschen, ohne daß eine Vermischung mit dem Druckmittel erfolgt.

Bei den Zweikammer-Sprühsystemen findet als Außenbehälter ein Metall- oder Glasgehäuse Verwendung, wie sie als Aerosolge binde seit Jahrzehnten zur Abfüllung von Gütern als Körper pflegemittel, Haarpflegemittel, Insektizide, Imprägniersprays und technische Aerosole usw. eingesetzt werden. Die Innen behälter, die zur Aufnahme des auszubringenden Füllgutes die nen, sind Beutel aus flexiblem Material, wie z.B. thermopla stischem Kunststoff oder Aluminium. Der Beutel, der unter dem Überdruck des Druckmittels steht, wird bei Druckentlastung zusammengedrückt, wobei das Füllgut dann durch Betätigen eines Ventils in Sprühform, als Schaum oder Pastenstrang aus der Ventilöffnung der Druckgaspackung herausgefördert wird.

Als Druckmittel finden alle Arten von komprimierten Gasen, wie vorzugsweise auch umweltgerechte Druckluft, Verwendung ebenso wie unter Druck kondensierende Gase.

Allen diesen bekannten Zweikammer-Sprühsystemen ist der Nach teil gemeinsam, daß sich in einem druckfesten Gehäuse an dessen Boden eine Öffnung befindet. Der flexible Beutel wird an dem Rand der Mündung des Gehäuses beim Verschließvorgang durch Einquetschung aufgehängt. Um Raum für die Wandstärke des Innenbeutels zu gewinnen, wird die an den Aerosolgebin den standardmäßig vorhandene Öffnung aufgeweitet.

Der Abfüllvorgang geschieht in der Weise, daß zunächst das Füllgut in den zuvor in das Gehäuse eingebrachten leeren Beutel eingefüllt wird, dann der gefüllte Beutel mit aufgesetztem Ventil durch Clinchen mit dem Gehäuse verbunden wird. Mit einer speziellen Vorrichtung wird durch die Boden öffnung das Druckmittel eingebracht. Danach wird die Boden öffnung mit einem elastischen Stopfen verschlossen. Nunmehr wird auf das im Ventil enthaltene Gehäuse der erforderliche Sprühkopf oder Pastenstrangkopf aufgesetzt. Bei Betätigen des Ventilkopfes strömt das Füllgut unter der Einwirkung des den Innenbeutel beaufschlagenden Druckmediums aus dem Gehäuse aus.

Mit der Erkenntnis, daß die in Aerosolgebinden bis vor kur zem in der Regel enthaltenen Treibmittel, nämlich Fluorchlor kohlenwasserstoffe, die Ozonhülle der Erde beschädigen, wächst das Interesse, diese Treibmittel durch weniger gefährliche kondensierbare Gase zu ersetzen oder auf solche Druckmittel überhaupt zu verzichten. Die Zweikammer-Sprüh systeme, bei denen Druckluft als Druckmedium und damit als Treibmittel verwendet wird, bieten eine gute Alternative. Allerdings weist dieses System verschiedene Nachteile auf. Der in die Bodenöffnung eingesetzte elastische Stopfen führt bei längeren Standzeiten infolge mangelhafter Abdichtung wegen unregelmäßiger Ausbildung der Öffnung und/oder Ermüdung des Materials zu Druckverlust, durch welchen die Funktionsfähigkeit dieser Gebinde eingeschränkt, wenn nicht gar zunichte gemacht wird. Das Aufweiten der serienmäßigen Öffnung sowie das Ein bringen der Bodenöffnung bei den Blechdosen geschieht in der Regel mechanisch und in mehr oder weniger unkontrollierter Weise, so daß unregelmäßige Verformungen bei der Aufweitung bzw. bei der Lochung nicht zu vermeiden sind. Außerdem ent sprechen solchermaßen bearbeitete Druckbehälter nicht mehr der ursprünglich von der Behörde dem Dosenhersteller hinsicht lich des Baumusters erteilten Zulassung. Darüber hinaus er weist sich der Füllprozeß dieser Gebinde als zeitraubend, umständlich und kostspielig.

Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung vorerwähnter Nachteile das gattungsgemäße Verfahren sowie die zugehörige Druckgas packung dahingehend weiter zu verbessern, daß nicht nur beliebige Druckmittel, insbesondere Luft, sondern auch han delsübliche Gebinde Verwendung finden können und der gesamte Füllprozeß in vergleichsweise kurzer Zeit und damit mit ent sprechend geringem Aufwand durchführbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in bezug auf das Füll verfahren dadurch gelöst, daß der flexible Beutel in das Gehäuse derart eingebracht wird, daß sich zwischen dessen Öffnungsrand und der Mündung des Gehäuses ein Zwischenraum befindet, daß durch den Zwischenraum zwischen dem Öffnungs rand des Beutels und der Mündung des Gehäuses das Druckmit tel eingeführt wird, daß der Öffnungsrand des Beutels zusam men mit dem Ventil mit der Mündung des Gehäuses dicht verschlossen wird, daß zur Evakuierung des Innenraumes das Ventil betätigt wird und daß nach erneutem Betätigen des Ventils das Füllgut unter Druck in den Beutel eingefüllt wird.

Um sicherzustellen, daß eine vollständige Evakuierung des Innenraums des Beutels erreicht wird und dieser damit völlig luftleer ist, erweist es sich als vorteilhaft, an diesen ein Vakuum anzulegen.

Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf eine Druckgas packung, welche aus einem Gehäuse, welches ein Druck mittel enthält, und mindestens einem darin befindlichen flexiblen Beutel, welcher der Aufnahme von Füllgut dient, besteht, wobei der Innenraum des flexiblen Beutels mittels eines Ventils verschlossen ist, welches im Bereich der Mündung des Gehäuses angeordnet ist.

Es wird vorgeschlagen, daß der flexible Beutel als Falten balg derart ausgebildet ist, daß sich dessen Falten nach innen einfalten, so daß ein vergleichsweise großer Innenraum für die Aufnahme des Druckmittels zur Verfügung steht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeich nungen näher erläutert, und zwar zeigt:

Fig. 1-Fig. 5 in den einzelnen Verfahrensschritten die Ab füllung einer Aerosol-Glasflasche und

Fig. 6-Fig. 10 in den einzelnen Verfahrensschritten die Abfüllung einer Aerosol-Weißblechdose.

Bei der Ausführung nach Fig. 1-Fig. 5 findet als Gehäuse 1 eine Glasflasche Verwendung, welche von einer splittersi cheren Kunststoffumhüllung umgeben ist. In das Gehäuse 1 ist der Beutel 2 in Form eines Faltenbalges eingesetzt. Der Beu tel 2 besteht aus thermoplastischem Material, z.B. Polyethylen. Der Beutel 2 wird derart in das Gehäuse 1 eingebracht, daß sich zwischen dessen Öffnungsrand 3 und der Mündung 4 des Gehäuses 1 ein Zwischenraum 5 befindet. Zu diesem Zweck ragt der Beutel 2 über die Mündung 4 des Gehäuses 1 hinaus, wobei das Ventil 6 in Form eines Kapselventils leicht angehoben ist. Durch den Zwischenraum 5 zwischen dem Öffnungsrand 3 des Beutels 2 und der Mündung 4 des Gehäuses 1 wird nunmehr das Druckmittel eingefüllt, und zwar über einen von oben auf die Mündung 4 des Gehäuses 1 aufgesetzten Füllkopf. Aus diesem dringt das Druckmittel in den Zwischenraum zwischen Innenwandung des Gehäuses 1 und Außenwandung des Beutels 2 ein. Sobald der gewünschte Überdruck in dem Gehäuse 1 erreicht ist, wird das Ventil 6 mit der Mündung 4 des Gehäuses 1 vercrimpt, wobei der Öffnungsrand 3 des Beutels 2 zwischen der Mündung 4 des Gehäuses 1 und dem Ventil 6 eingequetscht wird. Diese Ver fahrensstufe ergibt sich aus Fig. 2. Durch Betätigung des Ventils 6 (Fig. 3) und vorzugsweise Anlegen eines Vakuums wird der Beutel 2 völlig evakuiert, so daß er auf ein er heblich geringeres Volumen zusammengezogen und der Überdruck zwischen Beutel 2 und Gehäuse 1 verringert wird. Somit befindet sich keine Restluft mehr in dem Beutel 2.

Die durch diese Verfahrensschritte vorbereitete Druckgas packung kann entweder gelagert und so vermarktet oder un mittelbar auch mit dem Füllgut verfüllt werden. Durch Ein pressen des Füllgutes (Fig. 4) unter Druck, dehnt sich der Beutel 2 unter dem Überdruck beim Einpressen des Füll gutes, wobei gleichzeitig eine Druckerhöhung des im Ge häuse 1 vorhandenen Druckmittels erfolgt. Während des Füll prozesses weitet sich der Beutel durch das eingebrachte Füllgut, wobei jedoch keine Luftblasen eindringen können, so daß ein bei den bekannten Zweikammer-Sprühsystemen oft auftretendes Flackern oder kurzes Unterbrechen des Sprüh strahls oder des Stranges bei pastösen Füllgütern infolge austretender Gasblasen mit Sicherheit ausgeschlossen wird.

Von wesentlicher Bedeutung ist das Verhältnis von Volumen des Füllgutes und Volumen des aufgeweiteten Beutels. Der Beu tel faßt das vorgesehene Füllgut nur zu einem Teil, so daß der übrige Teil des Füllgutes unter dem mechanischen Druck des Druckmittels unter Dehnung des flexiblen Materials gewalt sam eingepreßt wird. Der Beutel nimmt infolge seiner Flexi bilität ein größeres Volumen ein, als der zuvor gefaltete Beutel. Hierdurch wird in dem Zwischenraum zwischen Gehäuse und Beutel der vorgesehene Überdruck des Druckmittels kon trolliert erhöht. Durch dieses Recken des flexiblen Materials des Beutels, vorzugsweise thermoplastischem Materials, ver bessern sich dessen Molekularstruktur sowie physikalischen Eigenschaften, insbesondere die Permeabilität. Überraschend wurde gefunden, daß eine Diffusion, wie sie bei bekannten ungereckten Beuteln im Laufe der Zeit eintrat, nicht mehr erfolgt. Durch die Ausdehnung des Beutels während der Be füllung mit Füllgut wird dieser zur Berührung mit dem Boden des Gehäuses und/oder mit dessen Wandung gebracht, wodurch sich ein festverankerter Sitz des Beutels in dem Gehäuse ergibt. Bei den bekannten Zeikammer-Sprühsystemen erweist es sich nämlich oft als nachteilig, daß der Beutel frei in dem Gehäuse schwingen kann und es somit auf dem Transportwege infolge des Schwingens zu einer mechanischen Ausdünnung der Wandstärke des Beutels im oberen Bereich und sogar zum Ab riß desselben kommen kann, was nach dem erfindungsgemäßen Füllverfahren ausgeschlossen ist.

Während des Entleerens des Beutels 2 der Druckgaspackung durch Betätigen des Ventils, zieht sich der Beutel 2 durch seine Rückverformungstendenz sowie infolge des pneumatischen Überdruckes im Gehäuse 1 wieder zusammen (Fig. 5) .

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6-Fig. 10 ist das Gehäuse 1 einer Aerosol-Weißblechdose mit eingesetztem Beutel 2 und aufgesetztem Ventil 3 in Form eines Tellerven tils gezeigt.

Die einzelnen Verfahrensschritte der Befüllung sowohl mit Druckmittel als auch mit Füllgut sind die gleichen wie vor stehend beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1-Fig. 5 beschrieben.

Nach Erreichen des geforderten Überdrucks im Inneren des Gehäuses 1 wird der Beutel 2 mit dem Teller des Ventils 6 in das Gehäuse 1 hineingedrückt, wobei die Abdichtung durch Clinchen vorgenommen wird. Hierbei befindet sich der Öffnungs rand 3 des Beutels 2 zwischen dem Teller des Ventils 6 und der Mündung 4 des Gehäuses 1 (Fig. 7). Nach Öffnen des Ventils 6 und Anlegen eines Vakuums wird der Beutel 2 völlig evakuiert (Fig. 8). Durch das Einpressen des Füllgutes unter Druck dehnt sich der Beutel 2 aus (Fig. 9) und nimmt nach Entleerung seines Inhalts wieder die zusammengepreßte Form an (Fig. 10).

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es im Unterschied zu den bekannten Zweikammer-Sprühsystemen möglich

a. handelsübliche Aerosolgebinde ohne jegliche Veränderungen an der Mündung und/oder am Boden einzusetzen;
b. die Begasung des Zwischenraumes zwischen Innenwandung des Gehäuses und Außenwandung des Beutels unabhängig von der Be schaffenheit der jeweiligen Füllgüter auf einfache Weise mit sämtlichen Arten von Druckmitteln in einem unabhängigen Ar beitsgang vorzunehmen, so daß die unter Innendruck stehenden leeren Gehäuse zwischengelagert, vermarktet oder anschließend sofort ggf. auch später mit Füllgütern beschickt werden kön nen;
c. den luftfreien, zusammengepreßten Beutel einem Reckprozeß zu unterziehen und damit dessen physikalische Eigenschaften, insbesondere die Diffusionsbeständigkeit, zu verbessern;
d. die Geschwindigkeit der Abfüllung wesentlich zu erhöhen;
e. den in den begasten Leergehäusen vorhandenen relativ ge ringen und daher ungefährlichen Überdruck durch den Füllvor gang mit Füllgut anzuheben und
f. in besonderen Fällen eine einfache Wiederbefüllung von leergesprühten Gebinden mit frischem Füllgut vorzunehmen.

Aerosolgebinde sind bestimmungsgemäß Einwegbehälter und für eine gewerbliche Wiederbefüllung nicht vorgesehen. Für den Fall, daß die eingesetzten Gehäuse nicht der Druckgasver ordnung unterliegen, ist es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, diese Behälter nach vollständiger Ent leerung, d.h. nach Gebrauch, wieder mit frischem Füllgut nachzufüllen.

Claims

1. Verfahren zur Befüllung von Druckgaspackungen, welche aus einem Gehäuse (1), welches ein Druckmittel enthält, und mindestens einem darin befindlichen flexiblen Beutel (2), welcher der Aufnahme von Füllgut dient, besteht, wobei der Innenraum des flexiblen Beutels (2) mittels eines Ventils (6) verschlossen ist, welches im Bereich der Mündung (4) des Gehäuses (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Beutel (2) in das Gehäuse (1) derart eingebracht wird, daß sich zwischen dessen Öffnungsrand (3) und der Mündung (4) des Gehäuses (1) ein Zwischenraum (5) befindet, daß durch den Zwischenraum (5) zwischen dem Öffnungsrand (3) des Beutels (2) und der Mündung (4) des Gehäuses (1) das Druck mittel eingefüllt wird, daß der Öffnungsrand (3) des Beu tels (2) zusammen mit dem Ventil (6) mit der Mündung (4) des Gehäuses (1) dicht verschlossen wird, daß zur Evakuierung des Innenraums des Beutels (2) das Ventil (3) betätigt wird und daß nach erneutem Betätigen des Ventils (6) das Füllgut unter Druck in den Beutel (2) eingefüllt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Evakuierung des Innenraums des Beutels (2) an diesen ein Vakuum angelegt wird.

3. Druckgaspackungen, welche aus einem Gehäuse (1), welches ein Druckmittel enthält, und mindestens einem darin befindlichen flexiblen Beutel (2), welcher der Aufnahme von Füllgut dient, besteht, wobei der Innenraum des flexiblen Beutels (2) mittels eines Ventils (6) verschlossen ist, welches im Bereich der Mündung (4) des Gehäuses (1) angeordnet ist, insbesondere mit Druckmittel und Füllgut gefüllt nach dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Beutel (2) derart als Faltenbalg ausgebildet ist, daß sich dessen Falten nach innen einfalten.