DE69204640T2

DE69204640T2 - Verfahren zur Herstellung eines Sprühdosenkörpers mit einem metallischen Innenbehälter sowie Sprühdosenkörper und entsprechende Sprühdose.

Info

Publication number: DE69204640T2
Application number: DE1992604640
Authority: DE
Inventors: Jacques Benquet; Pierre Brugerolle
Original assignee: Cebal SAS
Current assignee: Albea Tubes France SAS
Priority date: 1991-12-17
Filing date: 1992-12-11
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2012-12-12
Also published as: EP0547982A1; EP0547982B1; DE69204640D1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung des Hauptteils eines Spenders mit flexiblem Beutel aus Metall nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie den Spenderhauptteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 18 und den entsprechenden Spender.
Ein solcher Spender mit Beutel wird für kosmetische und pharmazeutische Produkte, Mittel für die Gesundheitspflege und Nahrungsmittel verwendet.

WIEDERHOLUNG DES STANDES DER TECHNIK

Es sind zahlreiche Dokumente bekannt, in denen Verfahren zur Herstellung von Spendern mit Beutel beschrieben werden, die auch als Zweikammer-Aerosolpackungen bezeichnet werden und bei denen das abzugebende Produkt in einen mit einem Spendeventil versehenen flexiblen, dichten Beutel eingefüllt wird, wobei der Beutel eine Sperre zwischen dem abzugebenden Produkt und dem Treibgas bildet und der Beutel und das Treibgas in einem insbesondere metallischen starren Gehäuse enthalten sind, das in den meisten Fällen aus Aluminium, Eisen oder einer Legierung aus diesen beiden Metallen ist.
In dieser Anmeldung ist mit Hauptteil des Spenders der Spender vor der Anbringung des Spendeventils bezeichnet.
Es sind Dokumente bekannt, die vollständig metallische Spenderhauptteile beschreiben, im Gegensatz zu Spenderhauptteilen, die wenigstens ein Bauteil aus Kunststoff aufweisen (Beutel, Spenderkopf usw.).
Es kann von Vorteil sein, wenn ein Hauptteil eines Spenders mit Beutel aus Metall, üblicherweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung und nicht aus Kunststoff ist, ungeachtet der einfachen Formgebung der Kunststoffe, weil dieser Werkstoff bereits wegen seiner Eigenschaften anerkannt ist und bei dieser Packungsart in großem Umfang benutzt wird, bei der sein Verhalten gegenüber den verpackten Produkten gut bekannt ist.
So wird in EP-A1-017147 ein Spender mit Beutel beschrieben, der ein starres Gehäuse mit einem wenig oder nicht verengten Hals aufweist, einen flexiblen Beutel aus Metall mit erweitertem Hals, und einen metallischen Spenderkopf mit einem Ventil; diese drei Bauteile werden durch Rollen der Ränder des Gehäuses und des Beutels, danach durch Bördeln oder Einwalzen des Spenderkopfes miteinander verbunden.
Schließlich wird in EP-A-0 326052 ein Verfahren zur Herstellung eines Hauptteils eines Spenders mit Beutel beschrieben, der insbesondere aus einem starren Gehäuse und einem flexiblen und knautschbaren Beutel aus Aluminium besteht und bei dem ein Beutelrohling mit zylindrischem Mantel in einem Gehäuserohling mit zylindrischem Mantel mit diesem an ihren oberen, kegelig zu machenden Abschnitten zusammengefügt wird, danach diese oberen, so zusammengefügten Abschnitte zur gleichen Zeit kegelig gemacht und gerollt werden.

AUFGABENSTELLUNG

Das in EP 326052-A2 beschriebene Spenderhauptteil hat gegenüber dem in EP-A1-017147 beschriebenen eine gewisse Anzahl Vorteile.
Einerseits in ästhetischer Hinsicht:
Weil sein kegelig gemachter und gerollter oberer Abschnitt in seinen zylindrischen Hauptteil stetig übergeht, wird seine erzielte glatte Oberfläche der Oberfläche des Hauptteils mit angebördeltem Spenderkopf nach EP-A1-017147 vorgezogen;
andererseits hinsichtlich der Kapazität: Bei EP-A1-017147 wird der flexible Beutel in das starre Gehäuse nach dessen Ausbildung eingeführt. Der flexible Beutel hat demnach einen Außendurchmesser, der kleiner sein muß als der Durchmesser der Öffnung des starren Gehäuses, und folglich ist die Kapazität des flexiblen Beutels, also die Menge des abzugebenden Produktes begrenzt, weil viel kreisringförmiger Raum zwischen dem Mantel des Gehäuses und dem Mantel des Beutels nicht genutzt wird. Dies trifft auf den in EP-A-0 326052 beschriebenen Spenderhauptteil nicht zu, bei dem zwischen dem Mantel des Gehäuses und dem Mantel des flexiblen Beutels ein kleiner Totraum besteht.
Die Anmelderin hat also versucht, Hauptteile von Spendern mit metallischen Beuteln und kegelig gemachten und gerollten Gehäusen, die diesen ästhetischen und Kapazitätsforderungen entsprechen, durch Erproben des in EP 326052 beschriebenen Verfahrens herzustellen.
Genauer gesagt, die Anmelderin hat versucht, eine Reihe von Spenderhauptteilen herzustellen, die sich insbesondere beim Durchmesser unterscheiden.
Da im allgemeinen die Ventile, die zur Ausbildung des Gehäuses selbst (nach Füllen des Beutels mit dem abzugebenden Produkt) am Gehäusehauptteil zu befestigen sind, nur von einem, genormtem Durchmesser sind (1 engl. Zoll, etwa 25,4 mm), waren die bei diesen Versuchen hergestellten Gehäusehauptteile also nach dem Grad der Kegeligkeit oder dem Verhältnis R der Querschnittsverkleinerung der kegelig gemachten Wände verschieden. Dieses Verhältnis R der Querschnittsverkleinerung kann durch das Verhältnis Di/di ausgedrückt werden, in dem Di dem Innendurchmesser des (im Querschnitt nicht verkleinerten) zylindrischen Mantels und di dem Innendurchmesser vom im Querschnitt kleinsten kegelig gemachten Abschnitt auf der Höhe des Halses entspricht, wo das Spendeventil angebracht werden wird.
Jedoch hat die Anmelderin bei den Versuchen zum Kegeligmachen mit den vom Fachmann üblicherweise verwendeten Werkzeugen zur Kegeligmachung und zum Rollen viele Schwierigkeiten angetroffen. Insbesondere hat sie festgestellt, daß ab einem bestimmten Grad der Querschnittsverkleinerung oder der Kegeligmachung der im Querschnitt am stärksten verkleinerte Abschnitt des Beutels geknautscht wurde und auf der Innenseite des Halses eine zu starkgefältelte Oberfläche aufwies, um trotz der entsprechenden Einstellungen der Werkzeuge eine dichte Anbringung eines Ventils zu ermöglichen.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Lösung dieser Schwierigkeit und somit die Herstellung eines Spenderhauptteils mit großer Querschnittsverkleinerung und einem faltenfreien Hals, der somit für die abdichtende Anbringung eines Ventils geeignet ist.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der Erfindung ist das Verfahren zur Herstellung des Hauptteils eines Spenders mit Beutel, der aus einem starren äußeren Gehäuse aus Metall gebildet ist, das einen dichten, flexiblen und knautschbaren Beutel aus Metall enthält, umfassend die Herstellung eines starren Gehäuserohlings und die Herstellung eines flexiblen Rohlings des genannten Beutels, das abdichtende Zusammenfügen dieser beiden Rohlinge durch Verbinden eines oberen Abschnitts des Gehäuserohlings von der Höhe H mit einem oberen Abschnitt des Beutelrohlings von der Höhe H', derart, daß zwischen dem Boden des Gehäuserohlings und dem Boden des Beutelrohlings ein Speicherraum für ein Treibmittel entsteht, und die gemeinsame Formgebung der genannten oberen Endabschnitte durch Kegeligmachen und Rollen zu einem verengten Hals, der die abdichtende Montage eines Ventils ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung eines Halses mit einer faltenfreien Innenfläche bei einem Verhältnis R der Querschnittsverkleinerung des genannten Beutels von wenigstens 1,15, und zur Sicherstellung der dichten Befestigung des Ventils zumindest ein Abschnitt des genannten oberen Teils des Beutelrohlings eine Wanddicke E aufweist, die größer ist als die mittlere Wanddicke Eo des Mantels des genannten Beutelrohlings, wobei das durch das Verhältnis E/Eo definierte relative Übermaß S wenigstens gleich 1,15 ist.
Es wird vereinbart, daß sich die "oberen Abschnitte" der beiden Rohlinge bis zu den offenen oberen Enden dieser Rohlinge erstrecken.
Die Erfindung ist insbesondere dann anwendbar, wenn das Spenderhauptteil und speziell der flexible Beutel eine große Querschnittsverkleinerung aufweisen, das heißt, wenn das Verhältnis R der Querschnittsverkleinerung (Verhältnis Di/di zwischen dem Innendurchmesser Di des Mantels vom Beutel oder des Mantels vom Rohling und dem Durchmesser di des im Querschnitt am stärksten verkleinerten Abschnitts der Wand des Beutels, der ungefähr dem Innendurchmesser des Halses entspricht, groß, größer als 1,2 und üblicherweise größer als 1,35 ist.
Die von der Erfindung zu überwindende Schwierigkeit entsteht nicht oder in geringem Maß, wenn das Verhältnis R der Querschnittsverkleinerung gleich oder etwas größer als 1 ist. Sobald jedoch dieses Verhältnis den Wert 1,15 erreicht oder gar überschreitet, kann dagegen trotz einer vorausgehenden Zusammenfügung mit Klebstoff kein Hals gebildet werden, der auf der im Querschnitt verkleinerten Wand des Beutels auf der Innenfläche des Halses, wo der Grad der Querschnittsverkleinerung am höchsten ist, keine Falten aufweist. Diese Falten erschweren, ja verhindern die abdichtende Befestigung eines Ventils.
Unter Berücksichtigung des Umstandes, daß gemäß der Erfindung die Wände (Mantel und oberer Abschnitt) des Gehäuses und des Beutels einander nahe und im wesentlichen ähnlich und ähnlich gelegen sind, insbesondere in dem kegelig gemachten Abschnitt, an dem sie miteinander verbunden sind, drückt das den Grad R der Querschnittsverkleinerung des Beutels ausdrükkende Verhältnis Di/di auch den des Gehäuses aus.
Es ist bekannt, daß sich Falten auch bilden können, wenn ein zylindrischer Mantel eines Rohlings mit starrer Wand kegelig gemacht wird und dann der Rand gerollt wird, um ein Spenderhauptteil zu erhalten. In diesem Falle ist es dem Fachmann bekannt, daß durch die Ausführung eines zusätzlichen, Senken genannten Arbeitsgangs, das heißt, Bearbeiten der Halsoberfläche zum Entfernen der Metallfalten, eine Nacharbeitung fehlerhafter Spenderhauptteile möglich ist, wodurch dann ein Spendeventil abdichtend angebracht werden kann.
Bei einem Spender mit flexiblem, knautschbarem Beutel von üblicher Dicke zwischen 0,1 und 0,2 mm ist ein Senken des Halses nicht möglich, denn die Wellen im Metall mit einer einige Zehntelmillimeter betragenden Amplitude können eine Amplitude aufweisen, die wenigstens gleich der Metalldicke des flexiblen Beutels ist, der im Vergleich zur Dicke des starren Gehäuses von geringer Dicke ist, so daß ein Senken unvermeidlich zur Durchbohrung des flexiblen Beutels führt.
Es ist daher zwingend, einen faltenfreien Hals zu erzielen.
Die Erfindung hat als weitere Aufgabe ein Hauptteil eines Spenders mit Beutel, der von einem starren äußeren Gehäuse aus Metall gebildet ist, das einen flexiblen, dichten und knautschbaren Beutel aus Metall mit einem Mantel aufweist, wobei die oberen Abschnitte des genannten Gehäuses und des genannten Mantels vom Beutel miteinander verbunden sind und eine Querschnittsverkleinerung bilden, die in einem Hals endet, der sich in einem nach außen gerollten Rand fortsetzt, wobei das Verhältnis R der Querschnittsverkleinerung des genannten Beutels zumindest gleich 1,15 ist und dieses Hauptteil nach dem vorstehend genannten Verfahren erzielbar ist und dadurch gekennzeichnet ist, daß der genannte Mantel des Beutels weniger als 10 mm vor Beginn der genannten Querschnittsverkleinerung eine maximale Dicke E1 aufweist, die größer als die mittlere Dicke Eo des Mantels in seinem im Querschnitt nicht verkleinerten Abschnitt ist, wobei E1/Eo wenigstens gleich 1,15 ist und die Innenfläche des genannten Halses faltenfrei ist.
Der im Querschnitt verkleinerte Abschnitt wird in Umfangsund Achsenrichtung verformt, woraus sich üblicherweise eine Verdickung ergibt, die zu den kleinen Durchmessern hin zunimmt.
Die Erfindung vermeidet die Knautschfalten des dünnen flexiblen Beutels bei großem Verhältnis R der Querschnittsverkleinerung, wobei das wichtigste praktische Ergebnis das Fehlen von Falten auf der Innenseite des Halses ist. Ein Spenderhauptteil gemäß der Erfindung ist daran zu erkennen, daß zur Faltenfreiheit eine Verdickung vor oder zu Beginn der Querschnittsverkleinerung hinzukommt, das heißt in einem Bereich, welcher durch die an die Querschnittsverkleinerung gebundene fortschreitende Verdickungswirkung nicht oder wenig berührt wird.
Üblicherweise ist die Innenfläche der Querschnittsverkleinerung des Mantels ebenfalls faltenfrei, so wie die Außenfläche des gerollten Randes.
Die größte Dicke E1 des Beutels an einer Stelle mehr oder weniger als 10 mm vor der Querschnittsverkleinerung ist vorzugsweise so, daß E1/Eo größer als R und zumindest gleich 1,2 ist. Diese größte Dicke E1 nimmt unter der bevorzugten Bedingung E1/Eo größer oder gleich R + 0,3 noch zu, entsprechend der Bedingung "E/Eo größer oder gleich R + 0,3" die vorzugsweise für den Beutelrohling übernommen wurde.
Die Wirkung der Erfindung, nämlich Fehlen von Innenfalten an Hals und üblicherweise an der Querschnittsverkleinerung des Beutels, ist noch bemerkenswerter, wenn R größer als 1,35 ist. Das große Übermaß in der Nähe des Beginns der Querschnittsverkleinerung des Beutels ist dann häufiger ein zusätzliches Merkmalszeichen.
Der Beutel ist insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung und hat üblicherweise eine Dicke von 0,1 bis 0,2 mm.

BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Fig. 1 ist ein vereinfachter Längsschnitt durch die beiden Rohlinge des Gehäuses (24) und der Beutels (34), die vor dem Kegeligmachen und Rollen durch eine dichte kreisringförmige Verbindung (8) mechanisch fest miteinander verbunden wurden.
Fig. 2 ist ein vereinfachter Längsschnitt zur Darstellung der Herstellung eines Beutelrohlings (34), dessen Mantel (35) eine mittlere Dicke Eo aufweist und dessen Endabschnitt (37) auf einer Höhe H' eine Dicke größer als Eo und auf dem größeren Teil seiner Höhe H' eine Dicke gleich E aufweist.
Fig. 3 ist ein vereinfachter Längsschnitt durch einen Beutelrohling (34), dessen Endabschnitt (37) ein Übermaß auf der Außenwand aufweist, wogegen in Fig. 2 das Übermaß auf der Innenwand des Rohlings (34) gelegen war.
Fig. 4a und 4b sind vereinfachte Halblängsschnitte, bezogen auf die Achse des Spenderhauptteils, zur Darstellung von zwei bevorzugten Arten der Versetzung h (h = H-H'): h beträgt nahe Null gemäß Fig. 4a und ungefähr 0,3 H gemäß Fig. 4b und so, daß der Endabschnitt des Beutels vollständig kegelig gemacht, aber nicht gerollt ist, derart, daß er die Innenfläche der Öffnung (5) bildet und zwischen Ventil und Gehäuse geklemmt werden kann.
Fig. 4c ist ein vereinfachter Halblängsschnitt zur Darstellung einer Art der Versetzung h, üblicherweise größer als H/2, derart, daß der im Querschnitt verkleinerte Abschnitt (22) des Gehäuses innen nur zum Teil vom im Querschnitt verkleinerten Abschnitt (32) des Beutels (3) bedeckt ist.
Fig. 5 ist ein vereinfachter Längsschnitt durch ein Hauptteil eines Spenders mit Beutel gemäß der Erfindung.
Fig. 6a bis 6c stellen im Längsschnitt die Rohlinge von Gehäuse und Beutel nach dem Zusammenfügen, dieselben Rohlinge nach dem Kegeligmachen und nach dem Rollen des Randes oder Halses dar.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

Die Anmelderin hat festgestellt, daß das genannte relative Übermaß S, das zur Vermeidung von Falten notwendig ist, sich veränderte, wenn der Grad R der Querschnittsverkleinerung des flexiblen Beutels (3) (R = Di/di) größer oder kleiner als 1,15 war, und daß der Wert von S dem Wert von R zumindest gleich sein, vorzugsweise zwischen R + 0,3 und R + 1,3 betragen sollte.
Das relative Übermaß S ist vorzugsweise zumindest gleich 1,2 und hat ungefähr denselben Wert auf der ganzen Höhe H' des oberen Abschnitts (37) vom Rohling (34) und somit auf der ganzen im Querschnitt verkleinerten (32) und eventuell gerollten Wand (33) des Beutels (3), wobei diese Höhe H' üblicherweise zwischen 5 und 50 mm, vorzugsweise zwischen 15 und 40 mm beträgt, wenn die Höhe H des oberen Abschnitts (27) des Rohlings (24) üblicherweise zwischen 25 und 50 mm beträgt.
Jedoch wird vorzugsweise ein veränderliches relatives Übermaß S gewählt, zumindest auf einem Teil der genannten Höhe H', das einen allmählichen Übergang von der mittleren Dicke Eo des Mantels (35) auf die größte Dicke E ermöglicht, denn es ist festgestellt worden, daß das Übermaß S umso notwendiger ist, je stärker das Metall in einem gleichen kegelig gemachten Hauptteil durch Kegeligmachen im Querschnitt verkleinert wird.
Ein veränderliches relatives Übermaß S vermeidet außerdem einen unnützen Metallverbrauch und vereinfacht vor allem das Abziehen des Rohlings (34) vom Dorn, wenn er, wie in Fig. 2 vereinfacht dargestellt, durch Recken oder Kalibrieren hergestellt wird.
Dieses relative Übermaß S kann sich auf der Innenwand des Mantels (35) befinden, wenn es, wie in Fig. 2 vereinfacht dargestellt, mit einem Stempel von veränderlichem Querschnitt hergestellt wird.
Es kann sich auch auf der Außenwand befinden, wie in Fig. 3 vereinfacht dargestellt ist.
Das abdichtende Zusammenfügen der Rohlinge wird mit einer zylindrischen, kreisringförmigen Verbindung (8) erzielt, die entweder mit chemischen Mitteln erzielt wird, üblicherweise mit einer Klebeschicht von geringer Dicke, maximal von einigen Zehntelmillimetern Dicke, oder mit mechanischen Mitteln, z.B. dem Einpressen des Rohlings (34) in den Rohling (24), was bei kalibrierten Rohlingen (24) und (34) möglich ist, insbesondere dann, wenn das Übermaß S des Rohlings (34) von veränderlicher Dicke ist und sich auf seiner Außenwand befindet, oder auch durch eine kreisringförmige, örtlich begrenzte Schweißverbindung zwischen den beiden oberen Abschnitten (27) und (37).
Bei Verwendung einer Klebeschicht kann der Klebstoff aus der Gruppe mit Harzlösungen oder Harzdispersionen, fallweise in wäßrigem oder Lösungsmittelmilieu, auf der Basis von EAA, EVA, VMCH (Bezeichnungen üblicher Copolymere), von ionomerischem Kunstharz Surlyn oder auf der Basis von warmschmelzenden Harzen, die unter dem Namen "Heißschmelzmasse" bekannt sind, gewählt werden. Vorzugsweise wird ein maleinsäure-modifiziertes Vinylacetochlorid-Copolymeres verwendet.
Nach dem abdichtenden Zusammenfügen ist im allgemeinen das Spiel zwischen dem Rohling (24) und dem Rohling (34) gering. Das Spiel zwischen dem oberen Abschnitt (27) des Gehäuserohlings und dem oberen Abschnitt (37) des Beutelrohlings beträgt üblicherweise zwischen 0,05 und 0,5 mm.
Die Anmelderin hat festgestellt, daß beim Zusammenfügen der beiden Rohlinge mittels einer zylindrischen, kreisringförmigen Verbindung (8), von einer eventuell kleineren Höhe als die Höhe H' des zu verformenden oberen Beutelabschnitts (37), die metallischen Wände der beiden zusammengefügten Rohlinge sich im zum Kegeligmachen und Rollen verwendeten Werkzeug ungefähr wie eine einzige metallische Wand verhielten.
Nach der Verformung durch Kegeligmachen und Rollen wird diese zylindrische Verbindung (8) zu der angepaßten kreisringförmigen Verbindung (9), welche die beiden im Querschnitt verkleinerten Wände (22) und (32) ganz oder zum Teil und eventuell, wenn der Endabschnitt des flexiblen Beutels einen gerollten Rand (33) bildet, gerollte Ränder (23) des starren Gehäuses und (33) des flexiblen Beutels fest miteinander verbindet.
Es ist eine Versetzung des Endabschnitts des oberen Abschnitts (37) des Beutelrohlings (34) nach innen in den Gehäuserohling und in bezug auf den Endabschnitt des oberen Abschnitts (27) des Gehäuserohlings (24) um eine Höhe h ≥ 0 (h = H-H') zu bevorzugen, sowohl aus Gründen des sparsamen Metallverbrauchs als auch der einfachen Ausführung.
Diese Versetzungshöhe h ist vorzugsweise kleiner als H/2, also ungefähr 25 mm, derart, daß, wie in Fig. 4a und 4b dargestellt, der verformte Abschnitt des Beutels (3) wenigstens den im Querschnitt verkleinerten Gehäuseabschnitt (22) bedeckt, damit es beim Montieren des Ventils möglich ist, den flexiblen Beutel (3) am Hals (4) zwischen zwei relativ starren, konzentrischen Flächen des äußeren Randes des Ventils und des inneren Randes vom Hals des Gehäuses (2) mechanisch zu klemmen und zu fixieren.
Der im Querschnitt verkleinerte Abschnitt (22) des Gehäuses oder (32) des Beutels ist als der Abschnitt des Gehäuses bzw. Beutels bestimmt, der allein eine Durchmesser- oder eine Querschnittsverkleinerung beim Kegeligmachen erfährt (Abschnitt, der zwischen den in Fig. 4a und 4b gestrichelten Linien angeordnet ist), im Gegensatz zum gerollten Abschnitt (23) des Gehäuses oder (33) des Beutels, soweit vorhanden, der danach erweitert worden ist (geringe Vergrößerung des Durchmessers nach dem Kegeligmachen).
Wenngleich nicht die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, ist es möglich, eine Versetzungshöhe h so zu wählen, daß der im Querschnitt verkleinerte Abschnitt des Beutels den im Querschnitt verkleinerten Abschnitt des Gehäuses nur zum Teil bedeckt, wie dies in Fig. 4c dargestellt ist.
In diesem Falle beruht die Dichtigkeit zwischen dem Gehäuse (2) und dem Beutel (3) nur auf der Dichtigkeit und der mechanischen Festigkeit der kreisringförmigen Verbindung (9) zwischen den im Querschnitt verkleinerten Wänden (22) und (32) des Gehäuses bzw. des Beutels.
Der Gehäuserohling (24) und der Beutelrohling (34) sind vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.
Der für die Ausbildung des starren Gehäuses (2) bestimmte Gehäuserohling (24) ist vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung, die aus den Reihen 1000, 3000 und 5000 entsprechend der genormten Bezeichnung der AA (Aluminium Association) gewählt ist, wogegen der für die Ausbildung des flexiblen Beutels (3) bestimmte Beutelrohling (34) vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung ist, die aus der Reihe 1000 mit geringem Anteil an Zusatzelementen oder Verunreinigungen gewählt ist.
Hinsichtlich seines metallurgischen Zustandes befindet sich der Beutelrohling (34) im geglühten Zustand, damit der Beutel (3) eine ausreichende Nachgiebigkeit aufweist.
Die Dicke des Mantels (25) vom Gehäuserohling beträgt im allgemeinen zwischen 0,30 und 0,50 mm, insbesondere je nach der vom Gehäuse (2) geforderten Druckfestigkeit. Sein Durchmesser beträgt zwischen 35 und 66 mm bei den für Hauptteile von Spendern (1) üblichen Durchmessern.
Die Dicke Eo des Mantels (35) vom Beutelrohling beträgt im allgemeinen zwischen 0,1 und 0,2 mm, vorzugsweise zwischen 0,12 und 0,18 mm, außer am oberen Endabschnitt des Mantels, auf der ganzen oder einem Teil seiner Höhe H', wo die größte Dicke E im allgemeinen zwischen 0,25 und 0,45 mm beträgt; wie bereits erwähnt, kann diese Dicke auf der ganzen oder einem Teil der Höhe H' veränderlich sein.
Die Rohlinge (24) des Gehäuses und (34) des Beutels können ganz oder zum Teil mit einem Schutzüberzug beschichtet sein, der ein Lack oder eine Folie sein kann, der bzw. die gegen die Verformung durch Kegeligmachen und Rollen unempfindlich ist. Vorzugsweise ist beim Gehäuserohling (24) seine Außenfläche lackiert und dekoriert und seine Innenfläche mit einer oder keiner Schutzschicht (Lack oder Kunststoffolie) überzogen, und beim Beutelrohling (34) ist seine Innenfläche mit einer mit dem zu verpackenden Produkt kompatiblen Schutzschicht (Lack oder Kunststoffolie) bedeckt, wogegen seine Außenfläche ohne oder mit Überzug sein kann.
Bei der Formgebung eines Hauptteils für einen Spender mit Beutel durch Kegeligmachen und Rollen zusammengefügter Rohlinge wird der Boden (21) des Gehäuses gebildet, der mit einer zentralen Öffnung (10) versehen worden ist, die das Einfüllen des Treibmittels, üblicherweise eines Treibgases, das zum Teil in flüssigem Zustand sein kann, in den Speicherraum (7) ermöglicht.
Die durch Bördeln oder Einwalzen ausgeführte Montage eines Ventils (6) auf das Spenderhauptteil nach dem Füllen des Beutels (3) mit dem abzugebenden Produkt und das Schließen der Öffnung (10) nach dem Einfüllen des Treibmittels in den Speicherraum (7) beenden die Herstellung eines mit einem abzugebenden Produkt gefüllten Spenders mit Beutel.

BEISPIEL

A) Herstellung eines Rohlings für ein starres äußeres Gehäuse:
Es wurde ein starrer Gehäuserohling (24) durch Fließpressen und Strecken aus einem Stück Aluminiumlegierung (Legierung 1040 entsprechend der Bezeichnung der Aluminium Association) hergestellt:
Außendurchmesser: 47 mm
Höhe: 184 mm
Wanddicke: 0,30 mm am Mantel unten 0,35 mm am Mantel oben
Nach dem Entfetten wurde auf die Außenfläche dieses Gehäuserohlings ein Dekor aufgedruckt.
Eine Klebeschicht (maleinsäure-modifiziertes Vinylacetochlorid) von 15 Mikrometern wurde auf den oberen Abschnitt der Innenfläche des Gehäuses auf eine Höhe von 25 mm ab dem oberen Ende aufgetragen. Dieser Klebstoff wurde während 2 min bei 80 ºC getrocknet.
Vor dem Auftragen des Klebstoffs beträgt der Innendurchmesser des oberen Abschnitts des Gehäuserohlings 46,10 mm.
B) Herstellung des Beutelrohlings (34):
Es wurde zuerst ein Rohling des halbflexiblen Beutels durchfließpressen und Strecken aus einem Stück Aluminiumlegierungs (Legierung 1040 entsprechend der Bezeichnung der Aluminium Association) mit einem Stempel hergestellt, dessen Durchmesser ab einer Höhe von 138 mm, gerechnet ab seinem Ende, verkleinert war, derart, daß ein Beutelrohling mit den nachstehenden Abmessungen erzielt wurde:
Außendurchmesser: 45,98 mm
Höhe: 148 mm
Wanddicke: 0,15 auf 138 mm (unterer Mantelteil)
(in mm) 0,35 auf 25 mm (oberer Mantelteil) 0,15 bis 0,35 auf 10 mm Übergangsbereich zwischen Ober- und Unterteil.
Dieser halbflexible Beutelrohling wurde dann während 5 min bei 500 ºC behandelt, derart, daß ein im geglühten Zustand flexibler Beutelrohling erzielt wurde, der innen lackiert wurde.
Sodann wurde eine Klebeschicht (maleinsäure-modifiziertes Vinylacetochlorid) von 15 Mikrometern auf den oberen Abschnitt der Außenfläche des flexiblen Beutelrohlings auf eine Höhe von 25 mm ab dem oberen Ende aufgetragen. Dieser Klebstoff wurde während 2 min bei 80 ºC getrocknet.
Der Außendurchmesser des oberen Abschnitts des Beutelrohlings beträgt vor dem Auftragen des Klebstoffs 45,98 mm.
C) Zusammenfügen der Gehäuse- und Beutelrohlinge:
Der Beutelrohling (34) wurde in den Gehäuserohling (24) Rand an Rand (hier: h + 0) eingesetzt, und das Ganze wurde während 2 min bei 160 ºC ofengetrocknet.
D) Kegeligmachen und Rollen:
Diese Baugruppe wurde wie eine Aerosolpackung mit einfacher Wand in mehreren aufeinanderfolgenden Durchgängen kegelig gemacht, so daß der Innendurchmesser auf 25,4 mm (1") zurückgenommen wurde. Der gebildete Hals wurde nach leichtem Kantenbeschneiden des gebildeten Halses gerollt, und das so erzielte Spenderhauptteil wurde während 2 Minuten bei 160 ºC ofengetrocknet. Die Innenfläche des im Querschnitt verkleinerten Abschnitts und des Auslasses oder Halses war nach beendetem Kegeligmachen überraschenderweise faltenfrei und glatt.
In Fig. 6a bis 6c sind verschiedene Phasen der Herstellung des Spenderhauptteils entsprechend dem Beispiel dargestellt. Die Rohlinge von Gehäuse und Beutel sind in Fig. 6a zusammengefügt dargestellt, in Fig. 6b nach dem Kegeligmachen und in Fig. 6c nach dem Rollen in einer Schnittansicht des nach dem vorstehenden Beispiel erzielten Spenderhauptteils.
Entsprechend den in der Beschreibung verwendeten Bezeichnungen weist dieses Beispiel die nachstehenden Werte oder Beziehungen auf:
H = H' = 35mm
Eo = 0,15 mm, E = 0,35 mm, S = E/Eo = 2,33
Di = 45,98 - 0,7 = 45,28 mm, di = 25,4 mm, Di/di = 1,78
Spiel zwischen den oberen Abschnitten (27) und (37) = 0,12 mm

VORTEILE DER ERFINDUNG

Das erfindungsgemäße Verfahren wird zur Erzielung von Spendern mit Beutel angewandt, die außer dem Spenderhauptteil ein Spendeventil oder eine Spendepumpe aufweisen, die dank der Erfindung im Innern oder gegen die Innenfläche des Halses und auf dem gerollten Rand des Hauptteils, der mit dem Spendeprodukt gefüllt wurde, durch eine Befestigungskapsel dieses Ventils oder dieser Pumpe unter Abdichtung befestigt ist. Bei einem Aerosolspender weist der Boden des Gehäuses eine Einfüllöffnung für das Treibfluid auf, die nach diesem Einfüllen mit einem Stopfen verschlossen wird.
Die Erfindung löst die Schwierigkeit der Dichtigkeit des Ventils beim Hauptteil von Spendern mit Beutel, deren kegelig gemachter Abschnitt einen großen Querschnittsverkleinerungsgrad aufweist.
Somit ermöglicht es die Erfindung, den Bereich der Hauptteile von Spendern mit Beutel nach den großen Durchmessern hin zu erweitern (großer Querschnittsverkleinerungsgrad) und bietet gegenüber dem Stand der Technik eine größere Sicherheit hinsichtlich der dichten Befestigung des Ventils, auch bei Hauptteilen von Spendern mit Beutein von geringer Querschnittsverkleinerung von einem Wert üblicherweise um oder kleiner als 1,15.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung des Hauptteils eines Spenders (1) mit Beutel, der aus einem starren äußeren Gehäuse (2) aus Metall gebildet ist, das einen dichten, flexiblen und knautschbaren Beutel (3) aus Metall enthält, umfassend die Herstellung eines starren Gehäuserohlings (24) und die Herstellung eines flexiblen Beutelrohlings (34), das abdichtende Zusammenfügen dieser beiden Rohlinge durch Verbinden eines oberen Abschnitts (27) des Gehäuserohlings (24) von der Höhe H mit einem oberen Abschnitt (37) des Beutelrohlings (34) von der Höhe H', derart, daß zwischen dem Boden (26) des Gehäuserohlings (24) und dem Boden (36) des Beutelrohlings (34) ein Speicherraum (7) für ein Treibmittel entsteht, und die gemeinsame Formgebung der genannten oberen Endabschnitte (27, 37) durch Kegeligmachen und Rollen zu einem verengten Hals (4), der die abdichtende Montage eines Ventils ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung eines Halses (4) mit einer faltenfreien Innenfläche bei einem Verhältnis R der Querschnittsverkleinerung des genannten Beutels von wenigstens 1,15 und zur Sicherstellung der dichten Befestigung des Ventils zumindest ein Abschnitt des genannten oberen Endabschnitts (37) des Beutelrohlings (34) eine Wanddicke E aufweist, die größer ist als die mittlere Wanddicke Eo des Mantels (35) des genannten Beutelrohlings (34), derart, daß das durch das Verhältnis E/Eo definierte relative Übermaß S wenigstens gleich 1,15 ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das genannte relative Metall-Übermaß S wenigstens gleich ist dem Wert der Verhältnisses R der Querschnittsverkleinerung und wenigstens 1,2 beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das genannte Übermaß S vorzugsweise zwischen R + 0,3 und R + 1,3 beträgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das genannte Übermaß S auf im wesentlichen der gesamten Höhe H' des oberen Abschnitts (37) des Rohlings (34) von gleichem Wert ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das genannte Übermaß S zumindest in einem Teil der Höhe H' des zu verformenden oberen Abschnitts (37) des Rohlings (34) veränderlich ist, wobei die Dicke des Rohlings (34) dort allmählich von Eo auf E zunimmt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das genannte Ubermaß S auf der Innenwand vom Mantel (35) des Beutelrohlings (34) gelegen ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das genannte Übermaß S auf der Außenwand vom Mantel (35) des Beutelrohlings (34) gelegen ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das abdichtende Zusammenfügen des Gehäuserohlings (24) mit dem Beutelrohling (34) durch eine zylindrische, kreisringförmige Verbindung (8) unter Anwendung chemischer Mittel oder durch eine kreisringförmige, örtlich begrenzte Schweißverbindung erzielt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die genannten chemischen Mittel durch Klebstoffe gebildet sind, die aus der Gruppe mit Harzlösungen oder Harzdispersionen, fallweise in wäßrigem oder Lösungsmittelmilieu, auf der Basis von EAA, EVA, VMCH (Bezeichnungen üblicher Copolymere), von ionomerischem Kunstharz Surlyn oder auf der Basis von warmschmelzenden Harzen, die unter dem Namen "Heißschmelzmasse" bekannt sind, gewählt sind.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem der genannte obere Abschnitt (37) des Beutelrohlings (34) nach innen in den Gehäuserohling (24) und in bezug auf den genannten oberen Abschnitt (27) des Gehäuserohlings (24) um eine Höhe h ≥ 0 (h = H-H') nach innen in den Gehäuserohling (24), üblicherweise um weniger als H/2 versetzt ist, derart, daß der verformte Abschnitt des genannten Beutels (3) wenigstens den im Querschnitt verkleinerten Abschnitt (22) des genannten Gehäuses (2) bedeckt, und daß somit der flexible Beutel (3) zwischen dem Außenrand des genannten Ventils und dem Innenrand des Halses (4) vom genannten Gehäuse (2) beim Befestigen des Ventils geklemmt und mechanisch befestigt werden kann.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die genannte Versetzungshöhe h so gewählt ist, daß der im Querschnitt verkleinerte Abschnitt des Beutels (3) den im Querschnitt verkleinerten Abschnitt des Gehäuses (2) nur zum Teil bedeckt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem der Gehäuserohling (24) aus einer Aluminiumlegierung ist, die vorzugsweise aus den Reihen 1000, 3000, 5000 entsprechend der genormten Bezeichnung der AA (Aluminium Association) gewählt ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem der Beutelrohling (34) aus einer Aluminumlegierung im geglühten Zustand ist, die aus der Reihe 1000 (AA) mit geringem Anteil an Zusatzelementen oder Verunreinigungen gewählt ist.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem der Gehäuserohling (24) einen Mantel (25) von einer Dicke zwischen 0,30 und 0,50 mm und einem Durchmesser zwischen 35 und 66 mm aufweist.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem die mittlere Dicke Eo des Mantels (35) vom Beutelrohling (34) zwischen 0,1 und 0,2 mm, vorzugsweise zwischen 0,12 und 0,18 mm beträgt, ausgenommen im oberen Abschnitt (37) des Mantels über der ganzen oder einem Teil seiner Höhe H', in dem die maximale Dicke E zwischen 0,25 und 0,45 mm beträgt, wobei die Dicke E auf der ganzen oder einem Teil der Höhe H' veränderlich sein kann.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem die Rohlinge (24) und (25) zum Teil oder ganz mit einem Schutzüberzug beschichtet sind.

17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem der Rohling (24) des Gehäuses (2) eine lackierte und dekorierte Außenfläche aufweist, und der Rohling (34) des Beutels innen mit einer Schutzschicht aus Lack oder Kunststoffolie bedeckt ist.

18. Hauptteil eines Spenders (1) mit Beutel, der von einem starren äußeren Gehäuse aus Metall (2) gebildet ist, das einen flexiblen, dichten und knautschbaren Beutel (3) aus Metall mit einem Mantel (30) aufweist, wobei die oberen Abschnitte des genannten Gehäuses (2) und des genannten Mantels vom Beutel (3) miteinander verbunden sind und eine Querschnittsverkleinerung bilden, die in einem Hals (4) endet, der sich in einem nach außen gerollten Rand (33) fortsetzt, wobei das Verhältnis R der Querschnittsverkleinerung des genannten Beutels (3) zumindest gleich 1,15 ist und dieses Hauptteil nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17 erzielbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Mantel (30) des Beutels (3) weniger als 10 mm vor Beginn der genannten Querschnittsverkleinerung eine maximale Dicke E1 aufweist, die größer als die mittlere Dicke Eo des Mantels (30) in seinem im Querschnitt nicht verkleinerten Abschnitt ist, wobei E1/Eo wenigstens gleich 1,15 ist und die Innenfläche des genannten Halses (4) faltenfrei ist.

19. Spender-Hauptteil nach Anspruch 18, bei dem die Innenfläche der Querschnittsverkleinerung (32) vom Mantel (30) ebenfalls faltenfrei ist.

20. Spender-Hauptteil nach einem der Ansprüche 18 oder 19, bei dem E1/Eo wenigstens gleich R ist und zumindest 1,2 beträgt.

21. Spender-Hauptteil nach einem der Ansprüche 18 oder 19, bei dem E1/Eo größer oder gleich R + 0,3 ist.

22. Spender-Hauptteil nach einem der Ansprüche 20 oder 21, bei dem das genannte Verhältnis R der Querschnittsverkleinerung größer als 1,35 ist.

23. Spender-Hauptteil nach einem der Ansprüche 18 bis 22, bei dem das genannte Metall des Beutels (3) aus Aluminium oder Aluminiumlegierung ist.

24. Spender mit Beutel, mit dem Spender-Hauptteil (1) nach einem der Ansprüche 18 bis 23 und außerdem mit einem Ventil oder einer Spendepumpe, das bzw. die mit einer Befestigungskapsel versehen ist, welche abdichtend im Innern des genannten Halses (4) und auf dem genannten gerollten Rand des Hauptteils (1) befestigt ist.

25. Spender nach Anspruch 24, zum Abgeben eines Aerosols und mit einem Spendeventil, wobei das äußere Gehäuse (2) seines Hauptteils (1) eine Öffnung (10) zum Einfüllen des Treibfluides aufweist.