DE4333627C2 - Verpackung als Dispenser für ein unter Druck stehendes, fluidförmiges Füllgut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verpackung als Dispenser für ein unter Druck stehendes, fluidförmiges Füllgut - wie Spray, Schaum, Lotion, Paste, Creme oder Gel - nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In Europa werden im Kalenderjahr etwa 2 Milliarden Aerosol- Dosen verkauft. Die bekannte Aerosol-Dose ist eine unter Druck stehende Verpackung, in der das auszusprühende Pro­ dukt mit einem Treibgas, z. B. FCKW, Propan-Butan oder DME, vermischt ist. Der Druckbehälter ist üblicherweise aus Stahl oder Aluminiumblech hergestellt. Bei der Benutzung bekannter Aerosol-Dosen wird das Treibgas mit ausgesprüht. Auch neuere, angeblich ozonfreundliche Ersatztreibmittel, sind gefährlich, weil es sich bei ihnen um labile Verbin­ dungen handelt, die durch Sonneneinstrahlung in ihre Grund­ substanzen zerlegt werden. Sie sind brennbar und in Verbin­ dung mit Lösungsmitteln sogar explosiv und im übrigen öko­ logisch belastend.

Die leeren Aerosol-Dosen summieren sich zu einer enormen Abfallmenge, in der vor allem das mit hohen Wasser- und Stromkosten hergestellte Aluminium enthalten ist, aber auch Kunststoffmaterial und Stahl.

Die AT 344 064 offenbart eine gattungsgemäße Vorrichtung mit einem reißfesten und undurchlässigen blasenartigen Innenbehälter aus Chlor-Butyl od. dgl. Werkstoff einer ge­ ringen Wanddicke zwischen 1,016 und 1,524 mm sowie mit einem sein oberes Mündungsende umgebenden Flansch quadrati­ schen Querschnitts. Diesem ist ein kegelstumpfförmiger Flansch einer den Innenbehälter umfangenden Außenhülle aus einem dauerelastischen Elastomer vom Latex-Typ einer eben­ falls geringen Wanddicke von etwa 0,762 bis 1,778 mm zuge­ ordnet. Die elastischen Flansche der beiden dehnbaren Bla­ sen werden von einem aus Kunststoff geformten zweiteiligen Schnappring gehalten, der von einer aufsteckbaren Halte­ kappe übergriffen wird. Die Aufgabe dieser aufgehängten äußeren Blase soll es sein, in ihre Ursprungsform zurück zutrachten und dabei auf die innere Blase Druck auszuüben. An der Berührungsfläche zwischen diesen Blasen ist dazu eine reibungsmindernde Schicht angebracht. Diese Blasen­ paarung hängt in einem formstabilen Gehäuse aus gepresstem Kunststoff, das seinerseits ein Ausgabeventil trägt. Letz­ teres sitzt auf einem in das Blaseninnere ragenden - quer­ schnittlich kreuzartigen - Dorn, durch den die beiden Blasen in axialer und radialer Richtung vorgespannt werden. Insgesamt weist dieser Verpackungsbehälter einen verhältnismäßig aufwendigen Aufbau auf, zumal dieser aus zahlreichen Einzelteilen zusammengesetzt ist. Nachteilig ist außerdem, daß eine Restentleerung bei diesem System nur eingeschränkt möglich ist.

Der DE 27 58 976 A1 ist ein Behälter zur Aufnahme und Abgabe eines Füllgutes zu entnehmen, der aus einer starren Behälterbüchse mit Rumpf und Bodenteil, einem in diesem vorgesehenen, ziehharmonikaartig axial flexiblen Faltbehälter zur unmittelbaren Aufnahme des Füllgutes und einem zwischen beiden angeordneten sackähnlichen Behältnis aus Gewebe mit in axialer Richtung verlaufenden elastomeren Fäden oder Fasern besteht, die mit sie querenden unelastischen Fäden oder Fasern verwebt sind; dieses mit seinem oberen Rand an der Behälterbüchse festliegende Gebilde untergreift den flexiblen Faltbehälter und trachtet, diesen nach oben zu drücken. Zudem kann der Gewebebehälter - zusammen mit dem flexiblen Faltbehälter - aus seiner entspannten Ausgabestellung mittels eines Zugstabes od. dgl. Element in eine gestreckte Spannstellung überführt werden.

Schließlich bietet die EP 0 432 343 A1 eine Druckpackung zum Versprühen von Flüssigkeiten aus einem im wesentlichen drucklos zusammendrückbaren hautartigen Innenbehälter an, der von einem nur in axialer Richtung dehnbaren, elastisch vorgespannten - und mit nicht dehnbaren Umfangsringen in einer äußeren Beschichtung armierten - Hohlzylinder aus gummielastischem Werkstoff in Abstand umschlossen ist. Der dazwischen befindliche Freiraum ist nach außen hermetisch abgeschlossen und zum Entleeren mit einem zunehmend Druck erzeugenden Gas wie Argon gefüllt; durch diesen Druck kann die eingefüllte Flüssigkeit ausgeschoben werden. Diese Zweikammerkonstruktion hängt ihrerseits in einem metal­ lischen Übertopf in Abstand zu dessen Zylinderwandung und Bodenplatte. Auch der hier entstehende Zwischenraum ist zur Unterstützung der Bewegung jenes Hohlzylinders gasgefüllt.

Angesichts dieses Standes der Technik hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, eine Verpackung als Dispenser für ein unter Druck stehendes, fluidförmiges Füllgut zu schaffen, die einfach in ihrem Aufbau und auch bezüglich der Restent­ leerung betriebssicher ist, die zudem wiederbefüllbar ist sowie einen - gegenüber dem bisherigen Zustand - sparsa­ meren Umgang mit Ressourcen erlaubt und hilft, die öko­ logische Belastung der Umwelt - vor allem durch das um­ weltbelastende Treibgas - zu reduzieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe führen die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die erfindungsgemäße Verpackung weist gegenüber dem Bekann­ ten den Vorteil auf, dass - obwohl das fluidförmige Füll­ gut unter Druck steht und deshalb auf sehr komfortable Weise ausgegeben werden kann - auf umweltbelastendes Treibgas völlig verzichtet wird. Für den Gebrauch der Ver­ packung als Dispenser bedarf es - langfristig gesehen - zudem weniger Rohstoffe. Deshalb muss der Verbraucher weni­ ger für die Abfallentsorgung bezahlen, weil die einmal ver­ arbeiteten Rohstoffe fast vollständig in einem geschlosse­ nen Kreislauf bleiben. Die Verpackung ist mehrfach wieder­ befüllbar, so dass nur dann Abfall anfällt, wenn die Ver­ packung ganz zerstört ist oder sich beispielsweise wegen Materialermüdung nicht mehr neu befüllen läßt. Fällt aus diesen Gründen tatsächlich Abfall an, kann er in dieser ge­ ringen Menge vollständig wiederaufbereitet werden.

Die erfindungsgemäße Verpackung ist als Dispenser für sehr viele Produkte einsetzbar, insbesondere für Spray, Schaum, Lotion, Paste, Creme oder Gel, und sie findet etwa bei der Haar- und Körperpflege, in der Kosmetik, bei pharmazeuti­ schen Produkten, bei Lebensmitteln, bei der Tier-, Pflan­ zen- und Haushaltspflege, in Gewerbe und Industrie sowie bei technischen Produkten, wie beispielsweise Schmiermit­ teln, Anwendung. Von Bedeutung ist ihre Sterilisierbarkeit und damit die Einsatzfähigkeit in der Medizinaltechnik.

Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Verpackung als Dispenser,

Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 vergrößerter Darstellung einen Teillängsschnitt durch die Verpackung im Bereich ihres Ausgabeventils,

Fig. 3 die Verpackung der Fig. 1 und 2 mit einem flaschenförmigen Gehäusemantel und einer Verschlußkappe,

Fig. 4 die Verpackung der Fig. 1 und 2 mit einem zylindrischen Gehäusemantel und einer Verschlußkappe,

Fig. 5 ein Diagramm, aus dem die Druckkurve im Füllgutbehälter bei Verwendung eines druckhaltenden Außenbehälters sowie die Druckkurve ohne druckhaltenden Außenbehälter, jeweils in Abhängigkeit von der Menge entnommenen Füllguts zu sehen sind.

Die Verpackung als Dispenser 1 (Fig. 1), welcher der Aufbewahrung und bedarfsweisen Ausgabe fluidförmigen Füllguts, insbesondere Spray, Schaum, Lotion, Paste, Creme, oder Gel dient, umfaßt zunächst als Innenbehälter einen aus gummielastischem Werkstoff bestehenden Füllgutbehälter 2 für die Aufnahme des Füllguts sowie einen ebenfalls aus gummielastischem Werkstoff hergestellten Außenbehälter 3. Der Füllgutbehälter 2, wie auch der Außenbehälter 3 haben eine langgestreckte, schlauchartige Formgebung, die an einem Ende geschlossen, am entgegengesetzten Ende aber offen ist. Der Füllgutbehälter 2 ist mit seinem geschlossenen Ende in den den Außenbehälter 3 eingeschoben.

Das offene Ende des Außenbehälters 3 (Fig. 1, 2) ist durch den Füllgutbehälter 2 verschlossen. Das offene Ende des Füllgutbehälters 2 ist durch ein Ausgabeventil 9 abgedeckt, das bei gegenüber dem Atmosphärendruck höherem Innendruck im Füllgutbehälter 2 verschlossen ist, solange es nicht betätigt wird.

Die Formgebungen des Füllgutbehälters 2 einerseits und des Außenbehälters 3 andererseits sind so aufeinander abgestimmt, daß der Füllgutbehälter 2 in den Außenbehälter 3 im wesentlichen eingepaßt ist, wobei der überwiegende Teil der Wandung des Füllgutbehälters 2 an der Wandung des Außenbehälters 3 anliegt.

Ineinandergesteckt, ist - jeweils hinsichtlich der Längserstreckungen - der Füllgutbehälter 2 aber kürzer als der Außenbehälter 3, wodurch ein Druckraum 4 gebildet ist, der einerseits durch die Außenfläche des Füllgutbehälters 2 und andererseits durch die Innenfläche des Außenbehälters 3 umschlossen ist.

An dem dem Druckraum 4 abgekehrten, offenen Ende des Füllgutbehälters 2 (Fig. 1, 2) weitet sich dieser zu einem Ringflansch 6, der mit einer innenliegenden Ringnut 7 versehen ist. Letztere dient der Aufnahme eines Ventilgehäuses 8, das zu dem nicht näher beschriebenen, an sich bekannten Ausgabeventil 9 gehört. Das Ausgabeventil 9 ist in die Ringnut 7 im Ringflansch druckdicht eingeknöpft, wobei eine Dichtlippe 29 das Ventilgehäuse 8 übergreift.

Auch der Außenbehälter 3 weist an seinem offenen Ende einen Ringflansch 10 auf. Dessen Stirnfläche 11 liegt in montiertem Zustand des Dispensers 1 an einer Ringschulter 12 des Ringflanschs 6 des Füllgutbehälters 2 an. Dort, wo die Außenfläche 13 des Außenbehälters 3 in dessen Ringflansch 10 übergeht, befindet sich ein aus einem steifen Material, vorzugsweise Kunststoffmaterial, bestehender Haltering 14, der über den Außenbehälter 3 bis zu dessen Ringflansch 6 aufgeschoben ist.

Ein Halteclip 15 drückt einerseits gegen eine Stirnfläche 16 des Ringflanschs 6 des Füllgutbehälters 2 und andererseits gegen den Haltering 14, der seinerseits gegen den Ringflansch 10 des Außenbehälters 3 drückt. Die Stirnfläche 11 am Ringflansch 10 des Außenbehälters 3 und die Ringschulter 12 am Ringflansch 6 des Füllgutbehälters 2 werden durch den Halteclip 15 zusammengedrückt, so daß der Halteclip 15 den Füllgutbehälter 2 und den Außenbehälter 3 so zusammendrückt, daß der Dispenser 1 zwischen Füllgutbehälter 2 und Außenbehälter 3 abgedichtet ist.

Eine Haltekappe 23 deckt den Halteclip 15 ab und hält ihn zusammen.

Ein Ringkragen 17 am Halteclip 15 bildet eine Führung für den Ventilkegel 18 des Ausgabeventils 9.

Der Füllraum 19 des Füllgutbehälters 2 wird über das Ausgabeventil 9 ausschließlich mit dem Füllgut, nämlich beispielsweise einem Spray, Schaum, einer Lotion, Paste, Creme, oder einem Gel befüllt. Dadurch weitet sich vor allem die schlauchförmige Wandung des Füllgutbehälters 2 und legt sich dicht an die schlauchförmige Wandung des Außenbehälters 3 an. Durch weitere Befüllung des Füllgutbehälters 2 wird auch der Außenbehälter 3 mit geweitet.

Nach Befüllung des Füllraums 19 ist in den Wandungen von Füllgutbehälter 2 und Außenbehälter 3 potentielle Energie gespeichert, welche die Ausgabe des Füllguts bei geöffnetem Ausgabeventil 9 bewirkt.

Der Druckverlauf im Füllraum 19 in Abhängigkeit von dem ausgegebenen Füllgut folgt einer Kurve 20 im Diagramm der Fig. 5. In dem Diagramm ist vom O-Punkt aus auf der Ordinate steigender Druck, auf der Abszisse steigende, abgegebene Menge des Füllguts aufgetragen. An einer Stelle 22, also etwa nach Ausgabe von 150 ml des Füllguts, sinkt die Kurve 20 zunehmend progressiv ab.

Wird der Druckraum 4 (Fig. 1) mit einem Druckfluid befüllt, so lastet ein höherer Druck auf der Außenfläche des Füllgutbehälters 2 als, wenn ihn nur die Elastizität des Außenbehälters 3 zusammendrücken will.

Der Druckraum 4 wird in der Weise mit einem Druckmedium, beispielsweise Wasser oder Luft, befüllt daß mit einer (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Injektionsnadel eine Verdickung 5 von außen durchstochen und durch die Injektionsnadel hindurch der Druckraum 4 mit dem Druckfluid befüllt wird. Zieht man die Injektionsnadel aus der Verdickung 5 zurück, schließt sich der Außenbehälter 3 an der Stelle der Verdickung 5 selbsttätig. Die Verdickung 5 gewährleistet einen sichereren Verschluß der Wandung des Außenbehälters 3, als wenn die Verdickung 5 nicht vorhanden wäre.

Mit dem im Druckraum 4 herrschenden Druck des eingefüllten Druckfluids folgt der Druckverlauf im Füllraum 19 in Abhängigkeit von dem ausgegebenen Füllgut einer Kurve 21 im Diagramm der Fig. 5. Aus dem Diagramm ist ersichtlich, daß auch die Restmenge des Füllguts noch mit ausreichendem Druck ausgegeben werden kann.

Der Füllgutbehälter 2 wird aus einem, je nach Füllgut ausreichend beständigem, gummielastischem Material hergestellt, das teurer als Naturkautschuk ist, beispielsweise Fluorkautschuk. Die Wandung des Füllgutbehälters 2 kann dünner ausgeführt werden, als diejenige des Außenbehälters 3. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung hat der Füllgutbehälter 2 ein Gewicht von etwa 10 g.

Der Außenbehälter 3 besteht aus dem preiswerteren Naturkautschuk. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung hat der Außenbehälter ein Gewicht von etwa 40 g.

Der Dispenser 1 steckt bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung (Fig. 3) in einem Gehäuse 24, beispielsweise aus Glas oder Kunststoffmaterial. Dies ist möglich, weil der Dispenser 1 im wesentlichen ohne Druckgas arbeitet. Eine Schutzkappe 26 wird auf die Haltekappe 23 aufgeschoben.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung (Fig. 4) wird eine Gehäusehülse 25 aus Pappe verwendet. Eine Schutzkappe 27 aus dem gleichen Material vervollständigt die umweltgerechte Verpackung. Ein Haltekragen 28 hält die Gehäusehülse 25 und dient dem Aufschieben der Schutzkappe 27.

Nach Entleerung ist der Dispenser 1 problemlos vielfach nachfüllbar. Die Gehäusehülse 25 (Fig. 4) und die Schutzkappe 27, beide aus Pappe, werden entfernt und wiederaufbereitet. Die entleerte und dadurch volumenmäßig erheblich verkleinerte Krafteinheit wird zum Zweck der Wiederbefüllung raumsparend an den Hersteller zurückgeleitet. Dort wird sie wieder befüllt, mit neuer Gehäusehülse 25 und Schutzkappe 27 versehen und wird dann dem Verbraucher wieder zur Verfügung gestellt.

Claims (12)

1. Verpackung als Dispenser für ein unter Druck stehendes fluidförmiges Füllgut wie Spray, Schaum, Lotion, Paste, Creme oder Gel mit einem aus elastischem Werk­ stoff bestehenden, einen inneren Druckraum (19) bildenden, gestreckt schlauchartigen sowie einends offenen Füllgutbehälter (2) für das im inneren Druck­ raum (19) unter Druck gehaltene, mittels dieses Druckes ausgebbare Füllgut und mit einem am offenen Ende des Füllgutbehälters (2) angeordneten, durch den Druck geschlossen gehaltenen Ausgabeventil (9), welches den inneren Druckraum (19) nach außen ab­ schließt und zur Ausgabe des Füllgutes zu öffnen ist, wobei die Außenfläche des Füllgutbehälters (2) der Innenfläche einer aus elastischem Werkstoff bestehen­ den Außenhülle (3) anlegbar ist, deren offenes Ende durch den Füllgutbehälter (2) verschlossen ist und dort ein dem Innenbehälter angeformter Flansch (6) einem Flansch (10) der Außenhülle anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die als am offenen Ende von einem Ring­ flansch (10) umgebener druckhaltender Außenbehälter (3) ausgebildete Außenhülle als auch der in sie einge­ schobene und sie zum offenen Ende hin dicht ver­ schließende Füllgutbehälter (2) schlauchartig langge­ streckt aus gummielastischem Werkstoff geformt sind, wobei der mit dem überwiegenden Teil seiner Wandung der Wandung des Außenbehälters (3) anliegende Füllgut­ behälter (2) kürzer als der Außenbehälter (3) ist und mit seiner endwärtigen Außenfläche sowie der gegen­ überliegenden Innenfläche des Außenbehälters (3) einen mit einem Druckfluid befüllbaren äußeren Druckraum (4) begrenzt.

2. Verpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung des druckhaltenden Außenbehälters (3) im Bereich des äußeren Druckraums (4) auf seiner Innenseite eine Verdickung (5) als Injektionsbereich für ein Druckfluid wie Wasser oder Luft aufweist.

3. Verpackung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Füllgutbehälter (2) im Bereich des Ausgabeventils (9) eine Ringnut (7) aufweist, in die das Ausgabeventil (9) druckdicht eingeknöpft ist.

4. Verpackung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Ringnut (7) im Ringflansch (6) des Füllgutbehälters (2) verläuft.

5. Verpackung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass eine ringförmige Dichtlippe (29) des Füllgutbehälters (2) im Bereich des Ausgabeventils (9) dessen Ventilgehäuse (8) übergreift.

6. Verpackung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Dichtlippe (29) Teil des Ring­ flansches (6) des Füllgutbehälters (2) ist.

7. Verpackung mit einer den Flanschen (6, 10) zugeordne­ ten und aufsteckbaren Haltekappe (23) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem Ringflansch (10) des Außenbehälters (3) und der Haltekappe (23) ein aus einem steifen Werk­ stoff geformter Haltering (14) befindet, der auf die Außenfläche (13) des Außenbehälters (3) aufgeschoben ist.

8. Verpackung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Haltekappe (23) sowie die Ringflan­ sche (6, 10) ein den Haltering (14) untergreifender Halteclip (15) eingefügt ist, der einerseits gegen eine Stirnfläche (16) des Ringflansches (6) des Füll­ gutbehälters (2) und anderseits gegen den Haltering (14) sowie diesen an den Ringflansch (10) des Außenbe­ hälters (3) drückt.

9. Verpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein axialer Ventilkegel (18) des Ausgabeventils (9) von einem Ringkragen (17) des Halteclips (15) als Führung umgeben ist.

10. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung des Füllgutbehälters (2) dünner ist als die Wandung des Außenbehälters (3).

11. Verpackung mit dem Außenbehälter (3) umgebendem form­ stabilem und einends offenem Gehäuse (24) nach wenig­ stens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Gehäuse (24) mit seinem offenen Ende vom Halteclip (15) bzw. von der Halteklappe (23) untergriffen und dieser/diesem eine das Ausgabeventil (9) überspannende Schutzkappe (26) zugeordnet ist.

12. Verpackung mit dem Außenbehälter (3) umgebendem form­ stabilem Gehäuse (25) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus Pappe ge­ formte Hülse als Gehäuse (25) von einem Haltekragen (28) gehalten und auf diesen anderseits eine Schutz­ kappe (27) aus Pappe aufgeschoben ist.