DE9006547U1

DE9006547U1 - Behältnis aus flexiblem Kunststoff zur Befestigung an einer starren Haftfläche

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Publication number: DE9006547U1
Application number: DE9006547U
Authority: DE
Original assignee: HIRSCH ANTON 7928 GIENGEN DE
Current assignee: HIRSCH ANTON 7928 GIENGEN DE
Priority date: 1990-06-09
Filing date: 1990-06-09
Publication date: 1991-10-02
Anticipated expiration: 2000-06-10
Also published as: DE4018528A1; DE59105925D1; JPH06502829A; EP0486630A1; DK0486630T3; CA2059660A1; DE9007315U1; ES2077228T3; ATE124662T1; WO1991019653A1; US5265765A; EP0486630B1

Description

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Ing. Anton Hirsch 18.10.90

Jahnstraße 9

7028 Giengen a.d. Brenz m.Z. 26 384 L/O

"Behältnis aus flexiblem Kunststoff zur Befestigung an einer starren Haftfläche"

Die Erfindung betrifft ein Behältnis aus flexiblem Kunststoff zur Befestigung an einer starren Haftfläche.

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

Weiterhin ist es bekannt, die Druckgaspackungen als sog. Zweikammer-Sprühsysteme auszuführen, um zu vermeiden, daß das Füllgut mit dem Druckgasbehälter und/oder mit dem Druck-

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mittel in Berührung gelangt. Auf diese Weise ist es möglich, aggressive und pastöse Füllgüter in Metallgehäusen, z.B. Weißblechdosen, abzufüllen und aus diesen 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 Aerosolgebinde seit Jahrzehnten zur Abfüllung von Gütern als Körperpflegemittel, Haarpflegemittel, Insektizide, Imprägniersprays und technische Aerosole usw. eingesetzt werden. Die Innenbehälter, die zur Aufnahme des auszubringenden Füllgutes dienen, sind Füllbeutel aus flexiblem Material, wie Z.B. thermoplastischem Kunststoff oder Aluminium. Der Füllbeutel, 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 Nachteil gemeinsam, daß sich in einem druckfesten Druck-

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gasbehälter an dessen Boden oder in einem anderen Bereich eine Öffnung befindet. Der flexible Füllbeutel wird an dem Rand einer im Druckgasbehälter vorgesehenen Mündung beim Verschließvorgang durch Einquetschung aufgehängt. Um Raum für die Wandstärke des Füllbeutels zu gewinnen, wird die an den Aerosolgebinden standardmäßig vorhandene Mündung aufgeweitet. Durch die dennoch vergleichsweise enge Öffnung des Druckgas- bzw. Druckmittelbehälters muß der einen vergleichsweise größeren Querschnitt aufweisende Füllbeutel unter zwangsläufiger, zeitweiliger Verformung in den Druckgas- bzw. Druckmittelbehälter eingeführt werden. Hierbei kann es zu Beschädigungen des Füllbeutels kommen, aufgrund deren eine ungewollte Vermischung des Füllguts mit dem Druckmittel auftreten kann.

Der Abfüllvorgang geschieht in der Weise, daß zunächst das Füllgut in den zuvor in den Druckgas- bzw. Druckmittelbehälter eingebrachten leeren Füllbeutel eingefüllt wird, bis der Füllbeutel wieder in seine ursprüngliche Gestalt zurückversetzt und mit dem Füllgut gefüllt ist.

In einem weiteren, getrennten Arbeitsgang wird das Ventil aufgesetzt und dessen Tellerrand zusammen mit der krempenförmig ausgebildeten Mündung des Füllbeutels durch Verclinchung oder Vercrimpung mit dem Druckgasbehälter dauerhaft verbun-

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4 den.

Die Befüllung des Druckgas- bzw. Druckmittelbehälters der herkömmlichen Zweikammer-Systeme mit Druckmittel bedingt eine aufwendige Technologie, weil am Boden der Behälter oder im das Ventil umgebenden Bereich der Behälter zunächst eine Öffnung ausgebildet werden muß. Mit einer speziellen Vorrichtung wird durch diese Öffnung das Druckmittel eingebracht. Danach wird die Öffnung mit einem elastischen Stopfen verschlossen. Nunmehr wird auf das Ventilgehäuse der zur manuellen Betätigung erforderliche Sprühkopf oder Pastenstrangkopf aufgesetzt. Bei Betätigen des Ventilkopfes strömt das Füllgut unter der Einwirkung des den Füllbeutel beaufschlagenden Druckmittels aus der Druckgaspackung aus.

Mit der Erkenntnis, daß die in Aerosolgebinden bis vor kurzem in der Regel enthaltenen Treibmittel, nämlich Fluorchlorkohlenwasserstoffe, 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-Sprühsysteme, bei denen Druckluft als Druckmittel und damit als Treibmittel verwendet wird, bieten eine gute Alternative. Allerdings weist dieses Zweikammer-System verschiedene Nachteile auf. Der in die Öffnung eingesetzte elastische Stopfen führt bei längeren

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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 Einbringen der Öffnung 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 entsprechen solchermaßen bearbeitete Druckbehälter nicht mehr der ursprünglich von der Behörde dem Dosenhersteller hinsichtlich des Baumusters erteilten Zulassung. Darüber hinaus erweist sich der Füllprozeß dieser Gebinde als zeitraubend, umständlich und kostspielig.

Insbesondere bei pastösem Füllgut ist das Einschleppen von Luftblasen unvermeidlich. Luftblasen, in pastösem Füllgut eingeschlossen, sind deswegen recht lästig, weil sie sich beim Ausbringen des Füllguts spontan entspannen, wodurch es zum partiellen Aufplatzen des Füllgutstrangs kommen kann.

Besonders aufwendig ist das herkömmliche Verfahren, weil anschließend die zunächst drucklose, verschlossene Druckpackung zwecks Beaufschlagung mit einem Überdruck im Inneren zwischen Füllbeutel und Behälterwand im Bereich der zweiten,

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6 oben bereits erwähnten Öffnung abgedichtet werden muß.

Durch diese Öffnung wird dann der gewünschte Überdruck mit
einem druckerhöhenden Medium, wie Preßluft oder einem anderen Druckgas, erzeugt.

Unter Beibehaltung des Drucks im Inneren der Packung muß die Öffnung schließlich, wie oben erläutert, durch einen Stopfen abgedichtet werden.

Die Beständigkeit der Abdichtung ist erfahrungsgemäß bei dem oben beschriebenen, herkömmlichen Zweikammer-Verfahren nicht immer gewährleistet.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung vorerwähnter Nachteile für Druckgaspackungen ein Behältnis aus elastisch verformbarem, flexiblem Material zu schaffen, das an einer
Haftfläche so dauerhaft befestigbar ist, daß die miteinander verbundenen Teile als Einheit gehandhabt, gelagert und transportiert werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst. Durch die besonderen Konturen im Bereich der Mündung des Behältnisses, die an diejenigen der

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Haftfläche angepaßt sind, wird das Behältnis bei der Evakuierung, die zugleich ein pneumatischer Befestigungsvorgang ist, in sich zusammengezogen und an der Haftfläche fixiert. Die sichere Haftung wird dadurch erreicht, daß im Bereich der Mündung die Form des elastischen, flexiblen Kunststoffbehälters, welcher mit der Haftfläche durch Anlegen eines Unterdrucks verbunden werden soll, der Kontur der Haftfläche angepaßt ist.

Durch die Ausgestaltung der Einschnürung gemäß Anspruch 2 wird das Behältnis hinsichtlich der Ausrichtung in bezug auf die Haftfläche orientiert. Darüber hinaus wird durch diese Einschnürung gewährleistet, daß der Mündungsbereich des Füllbeutels bei einer Evakuierung desselben sicher an der Haftfläche anhaftet. Fehlte diese Möglichkeit zur Abstützung des Füllbeutels am Ventilgehäuse, könnte es vergleichsweise häufig vorkommen, daß sich der Füllbeutel bei seiner Evakuierung in seinem Mündungsbereich zusammenzieht, wodurch die abdichtende Haftung des Mündungsbereichs des Füllbeutels an der Haftfläche verloren gehen könnte.

Sofern das Behältnis gemäß Anspruch 3 ausgebildet ist, wird es infolge seiner Beschaffenheit und Gestalt im Augenblick der pneumatischen Befestigung zusammengezogen und an der Haftfläche hinsichtlich der Gestalt und der Ausrichtung nach vorge-

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8 gebenem Muster orientiert und fixiert.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Seiten- und Unteransicht eines an einem Ventilteller befestigbaren Füllbeutels;

Figur 2 eine Ventileinheit aus Ventilteller, Gehäuse, Element und Füllbeutel;

Figur 3 die in einen Druckgasbehälter eingesetzte Ventileinheit und

Figur 4 die in den Druckgasbehälter eingesetzte Ventileinheit, wobei der Füllbeutel gefüllt ist.

Die in Figur 1 gezeigte, als Aerosolventil ausgebildete Ventileinheit 4 hat einen Ventilteller 3, ein als Federpfanne ausgebildetes Ventilelement 9, ein Ventilgehäuse 8, das an seinem oberen Bereich durch Eincrimpung mit dem Ventilteller 3 verbunden und in dem die Federpfanne 9 aufgenommen ist, und einen Füllbeutel 2. In der Darstellung ist der Füllbeutel 2 noch nicht am Ventilteller 3 befestigt.

Der Füllbeutel 2 besteht aus einem flexiblen Kunststoffma-

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terial, vorzugsweise aus Polyethylen, ist von der Grundform her etwa zylindrisch ausgebildet und hat einen konvex nach unten gekrümmten Bodenbereich 20 sowie einen sich daran anschließenden Rumpf 19. Oberhalb des Rumpfs 19 ist eine Einschnürung 13 ausgebildet, die in einem Erweiterungsbereich 18 in den Rumpf 19 übergeht. An ihrem oberen Ende geht die Einschnürung 13 in einen sich erweiternden Mündungsbereich 1 über; der Mündungsbereich 1 hat im Anschluß an die Einschnürung 13 zunächst einen sich stark radial erweiternden Unterabschnitt 21, einen sich daran anschließenden, etwa
zylindrisch ausgebildeten Mittelabschnitt 24 und eine sich oben an den Mittelabschnitt 24 anschließende, umlaufende
und im Querschnitt muldenförmig ausgebildete Krempe 5. Am
Rumpf 19 des Füllbeutels 2 sind nach innen eingebuchtete
Längsnuten 14, die sich bis in den Bodenbereich 20 des Füllbeutels erstrecken, und nach außen vorstehende Ausbuchtungen 22, die sich bis in den Erweiterungsbereich 18 des Füllbeutels 2 erstrecken, ausgebildet.

Der Ventilteller 3 ist an seinem Tellerrand 6 muldenförmig gebogen. Im Bereich des Tellerrands 6 entspricht die untere Fläche 15 des Ventiltellers 3 von ihrer Formgebung her der Krempe 5 des Füllbeutels 2. Am Scheitel der Krempe 5 oder an der entsprechenden Stelle an der Unterfläche 15 des muldenförmigen Tellerrands 6 kann eine nicht dargestellte kreisför-

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- 10 mige Dichtlippe angeordnet werden.

Um den Füllbeutel 2 mit dem Ventilteller 3 zu verbinden und so die einteilige Ventileinheit bzw. Ventil-Beutel-Einheit 4 herzustellen, wird der Füllbeutel 2 in bezug auf den Ventilteller 3 so positioniert, daß die Krempe 5 des Füllbeutels 2 ggf. unter Zwischenschaltung der oben erwähnten Dichtlippe in Anlage an die im Bereich des Tellerrands 6 muldenförmige Unterfläche 15 des Ventiltellers 3 gerät. Bei dieser Positionierung des Füllbeutels 2 gerät die Innenfläche der Einschnürung 13 des Füllbeutels 2 in die Nähe oder sogar in Anlage an die Außenfläche des Ventilgehäuses 8. Nunmehr wird mittels einer Hohlnadel 7 die Federpfanne 9&ldquor;innerhalb des Ventilgehäuses 8 eingedrückt; von außen wird das Ventilgehäuse 8 mit Unterdruck beaufschlagt, woraufhin der Innenraum 17 des Füllbeutels 2 evakuiert wird. Bei dieser Evakuierung haftet der Mündungsbereich 1 des Füllbeutels 2 fest an der Unterfläche 15 des Ventiltellers 3 an, wobei insbesondere die Krempe 5 und der etwa zylindrische Mittelabschnitt 24 des Mündungsbereiches 1 aufgrund der Wirkung des Unterdrucks fest an die Unterfläche 15 des Ventiltellers 3 angepreßt werden. Auch die Innenfläche der Einschnürung 13 gerät in feste Anlage an die Außenfläche des Ventilgehäuses 8, woraus eine Positionierung des evakuierten Füllbeutels 2 etwa senkrecht zum Ventilteller 3 resultiert. Aufgrund seiner Ausbil-

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dung mit den vier Längsnuten 14 und den vier Ausbuchtungen 22 nimmt die Querschnittsform des Füllbeutels 2 im dargestellten Ausführungsbeispiel nach der Evakuierung die in
Figur 2 unten dargestellte Gestalt an.

Es ist auch möglich, im Füllbeutel 2 lediglich zwei einander diametral gegenüberliegende Längsnuten 14 auszubilden, woraufhin der Füllbeutel 2 nach seiner Evakuierung in einfacher Weise in Richtung auf den Ventilteller 3 aufgerollt werden kann.

Durch eine entsprechende Formgebung des Füllbeutels 2 kann dieser nach der Evakuierung jede gewünschte Gestalt annehmen.

Nach der Evakuierung, d.h. nach der Entlüftung des Innenraums 17 des Füllbeutels 2, wird die Hohlnadel 7 abgezogen. Aufgrund der Federspannung der Federpfanne 9 wird das Ventilgehäuse 8 automatisch geschlossen. Der Füllbeutel 2 haftet mit seinem Mündungsbereich 1 fest an der Unterfläche
15 des Ventiltellers 3 an. Eine Trennung ist nur unter Aufbringung einer enorm großen Zugkraft möglich und daher sehr unwahrscheinlich.

Somit ist nach der Evakuierung die in Figur 2 dargestellte

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Ventil- bzw. Ventil-Beutel-Einheit 4 hergestellt. Diese kann als einheitliches Bauteil gelagert, transportiert und weiter gehandhabt werden.

Zum Einbau in eine Druckgaspackung wird die Ventil-Beutel-Einheit durch die Öffnung 16 in einer Stirnseite eines zylindrischen Druckgasbehälters 10 in das Innere des Druckgasbehälters 10 eingesetzt. Der Druckgasbehälter 10 ist am die Öffnung 16 umgrenzenden Randbereich mit einem Rollrand 11 ausgebildet. Dieser Rollrand 11 ist von seiner Formgebung her so ausgebildet, daß er flächig an der durch die Krempe 5 bzw. den Tellerrand 6 ausgestalteten Mulde anliegt. Zur Verbesserung der Dichtigkeitseigenschaften kann am Scheitel der Mulde eine O-Ring-Dichtung 12 eingelegt werden.

Nach dem Einsetzen der Ventil-Beutel-Einheit 4 in den Druckgasbehälter 10 wird der letztere mit dem Druckgas gefüllt. Hierzu wird die Ventil-Beutel-Einheit 4 aus der in Figur 3 dargestellten Stellung in bezug auf den Druckgasbehälter 10 leicht angehoben. Hierdurch bildet sich zwischen der Außenseite des an der Unterfläche 15 des Ventiltellers 3 haftenden Mündungsbereichs 1 des evakuierten Füllbeutels 2 und dem die Öffnung 16 umgebenden Rollrand 11 des Druckgasbehälters 10 ein Zwischenraum. Durch diesen Zwischenraum wird der Innenraum 23 des Druckgasbehälters 10 mit dem Druckgas gefüllt.

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Während dieser Füllung wird das Ventil-Beutel-Element 4 magnetisch, pneumatisch und/oder mechanisch in der den Zwischenraum ausbildenden Stellung gehalten. Mit der Füllung des Druckgasbehälters 10 mit Druckgas wird fortgefahren, bis der gesamte, den evakuierten Füllbeutel 2 umgebende Innenraum 23 des Druckgasbehälters 10 mit Druckgas gefüllt ist. Daraufhin wird die Ventil-Beutel-Einheit 4 ganz in den Druckgasbehälter 10 eingesetzt. Hierbei legt sieh der mit dem Ventilteller 3 verbundene Mündungsbereich 1 des Füllbeutels 2 mit der Krempe 5 auf den Rollrand 11 des Druckgasbehälters 10. Hiernach wird der Tellerrand 6 des Ventiltellers 3 mit dem Rollrand 11 des Druckgasbehälters 10 verclincht. Bei der Verclinchung fügt sich die zwischen der Krempe 5 und dem Rollrand 11 eingelegte O-Ring-Dichtung abdichtend zwischen die Krempenunterseite und den Rollrand 11 ein.

Wird die Füllung des Druckgasbehälters 10 mit Druckmittel bzw. -gas unter einem definierten Überdruck vorgenommen, was durch Verwendung eines an sich bekannten Überdruck-Füllkopfes geschehen kann, wird dieser definierte Überdruck aufrecht erhalten, bis die Ventil-Beutel-Einheit 4 mit dem evakuierten Füllbeutel 2 am Druckgasbehälter 10 in der vorstehend beschriebenen Weise befestigt bzw. verclincht worden ist. Hierdurch kann im Innenraum 23 des Druckgasbehälters 10 ein definierter Überdruck vorgelegt werden. Um diesen vorgelegten

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Überdruck erhöht sich der Überdruck im Innenraum des Druckgasbehälters 10 über den durch die Einbringung des flüssigen oder pastösen Füllgutes und durch die Überdehnung des Füllbeutels erzeugten Überdruck hinaus.

Nach der Verclinchung der Ventil-Beutel-Einheit 4 am Druckgasbehälter 10 und ggf. nach Entfernung des zur Schaffung eines definierten Überdrucks benutzten Überdruck-Füllkopfs wird die im Ventilgehäuse 8 aufgenommene Federpfanne 9 geöffnet, wonach unter Überdruck das Füllgut, bei dem es sich um ein Gas, ein flüssiges oder pastöses Gut handeln kann, beispielsweise mittels eines an sich bekannten Flüssiggas-Füllkopfes in den bis dahin luftleeren bzw. evakuierten Füllbeutel 2 eingefüllt wird. Der bis dahin zusammengezogene Füllbeutel 2 entfaltet sich, bis er seine ursprüngliche Gestalt wieder angenommen hat.

Wird daraufhin mit der Befüllung fortgefahren, erfolgt eine Überdehnung des Füllbeutels 2 mit dem gasförmigen, flüssigen oder pastösen Füllgut über die ursprüngliche Gestalt des Füllbeutels 2 hinaus.

Die Füllung bzw. Überdehnung des Füllbeutels 2 wird fortgesetzt, bis der Füllbeutel mit seiner Außenfläche weitgehend an der Innenfläche des Druckgasbehälters 10 anliegt.

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Claims

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1. Behältnis aus flexiblem Kunststoff zur Befestigung an einer starren Haftfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur in einem an die starre Haftfläche (15) anzubringenden Mündungsbereich (1) des Behältnisses (2) so an die Kontur der Haftfläche (15) angepaßt ist, daß bei einer Evakuierung des Behältnisses (2) bei an der starren Haftfläche (15) anliegendem Mündungsbereich (1) der Mündungsbereich (1) fest an der starren Haftfläche (15) fixiert wird.

2. Behältnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Mündungsbereichs (1) des Behältnisses (2) eine Einschnürung (13) ausgebildet ist, deren im wesentlichen zylindrische Innenfläche bei der Evakuierung des Behältnisses (2) in Anlage an eine zylindrische Außenfläche eines mit der starren Haftfläche (15) verbundenen Bauteils (8) gerät.

3. Behältnis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis (2) unterhalb des Mündungsbereichs (1) bzw. der Einschnürung (13) mit nach innen eingebuchteten Längsnuten (14) und/oder nach außen vorstehenden Ausbuchtungen (22) ausgestaltet ist.

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