DE69630822T2

DE69630822T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Delaminieren eines aus laminiertem Material bestehenden Behälters

Info

Publication number: DE69630822T2
Application number: DE1996630822
Authority: DE
Inventors: Tsugio Nomoto; Takayuki Goto; Masashi Yoneyama; Yoshio Tochigi-shi Shibano; Yoshio Tochigi-shi Akiyama
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 1995-03-10
Filing date: 1996-03-06
Publication date: 2004-09-23
Anticipated expiration: 2016-03-07
Also published as: DE69618399T2; CN1059398C; DE69630822D1; EP1092633B1; US20010027154A1; KR100338994B1; US6266943B1; DE69634313T2; DE69636181D1; EP1092632A2; US7055719B2; CN1618704A; TW358074B; EP0759399A1; EP1092632A3; US20040112921A1; DE69618399D1; CA2189989A1; EP1266698A1; EP1266697A1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Delaminieren eines mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten, wobei die innere Schicht des Behälters von der äußeren Schicht getrennt wird und entsprechend der Abnahme des Flüssigkeitsinhalts schrumpft, und auf verwandte Techniken.
Technischer Hintergrund
Das US-Patent 5,301,838 beschreibt einen mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten, der aus einer äußeren Schicht und einer inneren, aus Kunststoff hergestellten Schicht aufgebaut ist. Die innere Schicht ist trennbar auf die äußere laminiert. Der mehrschichtige Behälter mit trennbaren Schichten wird normalerweise in versiegeltem Zustand verwendet, wobei am Halsabschnitt eine Pumpe angebracht ist. Mit der Entnahme des flüssigen Inhalts durch die Pumpe trennt sich die innere Schicht von der äußeren und schrumpft entsprechend der Abnahme des Flüssigkeitsinhalts. Um das Schrumpfen der inneren Schicht gleichmäßig zu steuern, ist die äußere Schicht mit einer Luftdurchtrittsöffnung versehen.
Als ein Verfahren zur Bildung einer solchen Luftdurchtrittsöffnung wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Luftdurchtrittsöffnung durch teilweises Schmelzen der äußeren Schicht des mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten gebildet wird (z. B. die ungeprüfte japanische Offenlegungsschrift H06-345069). Bei diesem Verfahren besteht die innere Schicht des mehrschichtigen Behälters aus einem Kunststoff mit höherem Schmelzpunkt als dem der äußeren Schicht und der Kunststoff der äußeren Schicht wird lediglich zur Bildung der Luftdurchtrittsöffnung durch ein Schmelzwerkzeug geschmolzen, dessen Temperatur höher als der Schmelzpunkt der äußeren Schicht und niedriger als der Schmelzpunkt der inneren Schicht eingestellt ist.
Das oben erwähnte Verfahren zur Bildung der Luftdurchtrittsöffnung hat jedoch folgende Nachteile:
Bei einer kleinen Differenz zwischen den Schmelzpunkten der inneren und der äußeren Schicht ist es schwierig, nur die äußere Schicht zu schmelzen. Daher ist eine bestimmte Differenz zwischen den Schmelzpunkten der inneren und der äußeren Schicht erforderlich, wodurch die Auswahl der Kunststoffe für die innere und die äußere Schicht eingeschränkt wird.
Da die Luftdurchtrittsöffnung durch Schmelzen des Kunststoffs der äußeren Schicht mittels des Schmelzwerkzeugs gebildet wird, ist es schwierig, die Luftdurchtrittsöffnung genau in einer bestimmten Form zu bilden. Daher ist eine Nachbearbeitung erforderlich, um das Loch zu säubern.
Eine Temperaturregelung ist notwendig, um das Schmelzwerkzeug in einem konstanten Temperaturbereich zu halten, wodurch die Vorrichtung kompliziert wird.
Eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildung einer Luftdurchtrittsöffnung von gewünschter Form in einer äußeren Schicht bereitzustellen.
Es gibt einen mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten, bei dem äußere und innere Schicht teilweise verbunden sind, wie in den ungeprüften japanischen Offenlegungsschriften H04-339759, H05-310265 und ähnlichen offenbart ist. Die Position, an der äußere und innere Schicht verbunden sind, wurde unterschiedlich in Erwägung gezogen. Beispielsweise ist der verbundene Abschnitt linear in Längsrichtung des mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten vorgesehen.
Allerdings wird der mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten normalerweise nach einem Verfahren wie nachstehend beschrieben hergestellt.
Zunächst wird durch Strangpressen ein mehrschichtiger Külbel oder Vorformling (im folgenden als der mehrschichtige Külbel bezeichnet) mit einem mehrschichtigen Aufbau entsprechend dem herzustellenden mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten geformt. Während dieses Formens ist an einer vorbestimmten Stelle ein verbundener Bereich, der sich in Achsenrichtung längs erstreckt, so vorgesehen, dass eine Trennung der äußeren und inneren Schicht voneinander außerhalb des verbundenen Bereichs möglich ist. Dann wird der mehrschichtige Külbel in die Form eingebracht und durch Blasformen so in die gewünschte flaschenartige Gestalt geformt, dass er in der äußeren Schicht eine Luftdurchtrittsöffnung hat.
Um sicherzustellen, dass Luft durch die Luftdurchtrittsöffnung eintreten kann, sollte die Luftdurchtrittsöffnung vom verbundenen Bereich entfernt sein. Wenn der Durchmesser der Luftdurchtrittsöffnung gleich oder kleiner als die Breite des verbundenen Bereichs ist, führt eine Überlappung der Luftdurchtrittsöffnung mit dem verbundenen Bereich zum Versperren der Luftdurchtrittsöffnung, so dass in den Raum zwischen äußerer und innerer Schicht keine Luft eintreten und die innere Schicht nicht schrumpfen kann.
Da es jedoch beim herkömmlichen mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten keine Markierung gibt, welche die Lage des verbundenen Bereichs anzeigt, wird die Luftdurchtrittsöffnung zuweilen mit dem verbundenen Bereich überlappend gebildet.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Delaminierverfahren für einen mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten anzugeben, das es ermöglicht, eine Luftdurchtrittsöffnung zu bilden, die sicher in einem vom verbundenen Bereich entfernten Gebiet positioniert ist.
Um die innere Schicht entsprechend der Abnahme des Flüssigkeitsinhalts im mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten gleichmäßig zu trennen, wird vor dem Befüllen des Behälters mit Flüssigkeit delaminiert, wie beispielsweise in der ungeprüften japanischen Offenlegungsschrift 06-345069 offenbart. Herkömmlich wird die Delaminierung durch Einblasen von Luft durch die Luftdurchtrittsöffnung des mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten ausgeführt, um die innere Schicht von der äußeren zu trennen. Dann wird Luft durch den Hals in den Behälter geblasen und die Luft aus dem Raum zwischen der inneren und der äußeren Schicht durch die Luftdurchtrittsöffnung entfernt, so dass die innere Schicht sich wieder an die Innenfläche der äußeren Schicht anschmiegt.
Beim herkömmlichen mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten ist jedoch die innere Schicht aus einem Kunststoff mit einem höheren Schmelzpunkt als das Material der äußeren Schicht und mit einem Biege-Elastizitätsmodul zwischen 10000 und 50000 kg/cm² (gemessen nach Messverfahren ASTM D790) gefertigt, so dass sie einen guten Verformungswi derstand, d. h. höhere Elastizität aufweist. Daher muss zur gleichmäßigen Trennung der inneren Schicht entsprechend der Abnahme des Flüssigkeitsinhalts beim Delaminieren die innere Schicht im gesamten laminierten Bereich von der äußeren Schicht getrennt werden.
Hierzu sollte eine entsprechend der Behältergröße vorbestimmte Menge Luft zwischen die Schichten geblasen werden. Daher gibt es das Problem, dass die Trennung nicht überall vollständig sein kann, wenn die Steuerung des Blasens fehlerhaft ist.
Außerdem braucht man eine Steuerungseinheit zur Steuerung der Luftmenge, wodurch die Vorrichtung komplizierter wird.
Bekanntlich sind innere und äußere Schicht im am Boden des blasgeformten Behälters gebildeten Abkneifbereich nicht völlig miteinander verbunden, weil äußere und innere Schicht aus Kunststoffen mit geringeren Bindungseigenschaften gefertigt werden sollten, damit sich die innere von der äußeren Schicht trennt. Dies verursacht einen Bruch des Abkneifbereichs und einen Spalt zwischen den Schichten infolge einer Trennung, was einen Dichtungsfehler hervorruft.
Unter den oben erwähnten Umständen begünstigt außerdem der Kunststoff mit seinem guten Verformungswiderstand, d. h. seiner wie oben beschrieben höheren Elastizität den Fehler. Wenn der Behälter in einem Feuchtbereich verwendet wird, gibt es das Problem des Einschlusses von Feuchtigkeit zwischen innerer und äußerer Schicht.
Beim herkömmlichen Delaminieren wird die innere von der äußeren Schicht getrennt und dann in die Ausgangslage zurückgebracht. Dabei ist die innere Schicht an die äußere gedrückt, wodurch die Trennbarkeit zwischen den Schichten gering ist.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Delaminierungsverfahren für einen mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten bereitzustellen, bei dem die innere Schicht leicht von der äußeren Schicht getrennt werden kann. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum leicht ausführbaren Delaminieren durch teilweises Abtrennen der inneren Schicht mittels einer kleinen Luftmenge bereitzustellen.
Bei einem Flüssigkeitsbehälter wird durch größere Kapazität des Behälters der obere Raum nach Befüllen mit Flüssigkeit größer, so dass der Spiegel manchmal in den unteren Bereich der Schulter oder an das obere Ende des Trommelbereichs des Behälters abgesenkt wird, weil das Verhältnis zwischen Flüssigkeitsmenge und Behälterkapazität im allgemeinen konstant ist.
Wenn eine Pumpe am Hals des Behälters montiert wird, füllt man mit Rücksicht auf den Niveauanstieg durch das Einsetzen der Pumpe und auf Schwierigkeiten beim Einsetzen den flüssigen Inhalt so in den Behälter, dass man einen größeren oberen Raum hat, wodurch manchmal das Niveau erniedrigt wird.
Wenn der obere Raum vergrößert und der Flüssigkeitsspiegel bis zum unteren Bereich der Schulter oder zum oberen Ende der Behältertrommel erniedrigt wird, wie oben erwähnt, schwankt der Spiegel des flüssigen Inhalts und es kommt zu kräftigem Spritzen der Flüssigkeit, wobei je nach deren Art Blasen gebildet und/oder Gase erzeugt werden.
Offenbarung der Erfindung
Eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform ist ein Verfahren zum Delaminieren für einen mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten, aufgebaut aus einer inneren und einer äußeren Schicht, wobei die Schichten aus Kunststoff gefertigt sind und trennbar aufeinander laminiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte

– Stanzen einer Luftdurchtrittsöffnung in die äußere Schicht des mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten und
– Einbringen einer kleinen Luftmenge durch die Luftdurchtrittsöffnung zu einem Bereich der inneren Schicht, welcher zuvor von der äußeren Schicht um die Luftdurchtrittsöffnung herum getrennt ist,

Beim Delaminierverfahren nach der ersten Ausführungsform reicht eine kleine Luftmenge zur Trennung aus, weil nur ein Teil der inneren Schicht abgetrennt wird. Es ist nicht nötig, das Luftvolumen zu verändern, selbst bei Behältern mit unterschiedlichem Volumen, was einen einfachen Betrieb ermöglicht. Der abgespreizte Bereich der inneren Schicht kann wieder in Kontakt mit der äußeren Schicht gebracht werden oder kann im abgetrennten Zustand belassen werden.
Beim Delaminierverfahren nach der ersten Ausführungsform ist das Verfahren zur Bildung der Luftdurchtrittsöffnung nicht beschränkt, so dass die Öffnung durch Schmelzen der äußeren Schicht oder nur durch Stanzen mit einem Stanzwerkzeug gebildet werden kann.
Beim Delaminierverfahren nach der ersten Ausführungsform besteht die innere Schicht des mehrschichtigen Behäl ters mit trennbaren Schichten bevorzugt aus Kunststoff mit einem Biege-Elastizitätsmodul von weniger als 10000 kg/cm². Dies erleichtert die Trennung der inneren Schicht und ermöglicht gleichmäßige Schrumpfung und Verformung der inneren Schicht während der Benutzung des mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten.
Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann des weiteren die Stufen: Einblasen von Luft in den mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten zum Ablassen der zwischen innerer und äußerer Schicht eingebrachten Luft und wieder In-Berührung-Bringen der abgetrennten Schicht mit der äußeren Schicht umfassen.
Beim Delaminierverfahren nach der ersten Ausführungsform reicht eine kleine Luftmenge zur Trennung aus, weil nur ein Teil der inneren Schicht abgetrennt wird. Es ist nicht nötig, das Luftvolumen zu verändern, selbst bei Behältern mit unterschiedlichem Volumen, was einen einfachen Betrieb ermöglicht. Obwohl die von der äußeren Schicht abgetrennte innere Schicht wieder mit der äußeren Schicht in Berührung gebracht wurde, kann sie leicht wieder von der äußeren Schicht abgetrennt werden.
Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann weiterhin die Stufen: Installation einer Pumpe im Hals des mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten nach dem Einfüllen des flüssigen Inhalts in den mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten; Abdichten des Zwischenraums zwischen dem Zylinder der Pumpe und dem Hals durch eine Dichtung, wenn der Zylinder der Pumpe in den Stutzen während der Installation eingebracht wird, um zumindest ein wenig der zwischen der inneren Schicht und der äußeren Schicht eingebracht Luft abzulassen, umfassen.
Beim obigen Schritt genügt es, zumindest ein wenig der vorher zwischen innere und äußere Schicht eingebrachten Luft durch die Luftdurchtrittsöffnung abzulassen. Dies bedeutet, dass die innere Schicht zurückgeführt werden kann, um mit der inneren Oberfläche der äußeren Schicht in Berührung zu kommen, indem man die eingeführte Luft bei der Installation der Pumpe vollständig ablässt, oder man kann etwas von der Luft auch nach der Installation der Pumpe zwischen innerer und äußerer Schicht belassen, so dass innere und äußere Schicht voneinander beabstandet sind.
Des weiteren reicht eine geringe Luftmenge zum Delaminieren aus, weil nur ein Teil der inneren Schicht abgetrennt wird. Die Schritte des teilweisen oder vollständigen Zurückführens der inneren Schicht in den Ausgangszustand und des Installierens der Pumpe an den mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten können in einem Arbeitsschritt durchgeführt werden, wodurch der Herstellungsprozess des Behälters mit Pumpe erleichtert wird.
Darüber hinaus kann die Menge der Restluft in der inneren Schicht nach Installation der Pumpe durch Steuerung der durch die Luftdurchtrittsöffnung zur teilweisen Trennung der inneren von der äußeren Schicht eingebrachten Luftmenge gesteuert werden.
Wenn die erste Ausführungsform der Erfindung die Installation einer Pumpe umfasst, kann die Dichtung an den Umfang des Zylinders der Pumpe angeformt und die Menge der während der Installation der Pumpe durch die Luftdurchtrittsöffnung abgelassenen Luft durch den Verschiebbereich der Dichtung gegen den Hals und die Lage der Luftdurchtrittsöffnung gesteuert werden.
Die Dichtung kann einen inneren Deckel umfassen, welcher in den Hals in einer solchen Art und Weise eingesetzt ist, die die Einbringung der Pumpe dort hindurch erlaubt, und dass die Menge der während der Installation der Pumpe durch die Luftdurchtrittsöffnung abgelassenen Luft durch die Länge des in die Dichtung eingebrachten Zylinders gesteuert wird.
Die getrennte innere Schicht kann mit der äußeren Schicht wieder in Berührung gebracht werden, indem die Menge der durch die Luftdurchtrittsöffnung eingebrachten Luft auf die gleiche Menge der während der Installation der Pumpe durch die Luftdurchtrittsöffnung abgelassenen Luft eingestellt wird.
Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Delaminiervorrichtung für einen mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten, umfassend

(a) ein erstes Luftzufuhrbauteil zur Zuführung von Luft zwischen die innere und die äußere Schicht eines mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten, wobei die Schichten aus Kunststoff gefertigt sind und trennbar aufeinander liegen, durch eine in die äußere Schicht des mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten gestanzte Luftdurchtrittsöffnung hindurch;
(b) ein zweites Luftzufuhrbauteil zum Einblasen von Luft in den mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten durch den Hals des mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten;
(c) eine Druckluftzufuhrvorrichtung für die Zufuhr von Druckluft in das erste Luftzufuhrbauteil und das zweite Luftzufuhrbauteil;
(d) einen zwischen dem ersten Luftzufuhrbauteil und der Druckluftzufuhrvorrichtung angeordneten Druckluftspeicher;
(e) Magnetventile, welche zwischen Druckluftzufuhrvorrichtung und Druckluftspeicher, zwischen erstem Luftzufuhrbauteil und Druckluftspeicher bzw. zwischen zweitem Luftzufuhrbauteil und Druckluftspeicher angeordnet sind;
(f) eine Steuervorrichtung zur Betätigung der Magnetventile nach vorher festgelegtem zeitlichem Ablauf.

Die Delaminiervorrichtung der zweiten Ausführungsform eignet sich zur Durchführung eines bei der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform angewendeten Stanzverfahrens. Ein kleines Volumen der Druckluft aus der Druckluftzufuhrvorrichtung wird zunächst im Druckluftspeicher gespeichert. Dann wird die im Druckluftspeicher gespeicherte Druckluft durch die Luftdurchtrittsöffnung mittels des ersten Luftzufuhrbauteils zwischen innere und äußere Schicht des mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten eingebracht, um die innere Schicht um die Luftdurchtrittsöffnung herum von der äußeren Schicht zu trennen. Danach wird die innere Schicht mit der inneren Oberfläche der äußeren Schicht in Berührung gebracht, indem mittels des zweiten Luftzufuhrbauteils Druckluft in den mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten geblasen wird. Durch Steuerung der Magnetventile mittels der Steuervorrichtung kann eine Abfolge der oben erwähnten Arbeitsschritte sicher und leicht ausgeführt werden.
Die Delaminiervorrichtung der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform kann außerdem ein Einstellmittel zum Einstellen der im Druckluftspeicher gespeicherten Druckluftmenge umfassen. Wenn Einstellmittel wie oben erwähnt vorgesehen sind, kann das Luftvolumen zum Trennen der inneren Schicht bei Bedarf geändert werden.
Bei der Delaminiervorrichtung der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform kann das erste Luftzufuhrbauteil eine in die Luftdurchtrittsöffnung des mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten eingesetzte Düse umfassen, wobei die Düse am vorderen Ende und an einer Seite geöffnet ist, so dass die zwischen der inneren Schicht und der äußeren Schicht zugeführte Luft beim Einblasen von Luft durch das zweite Luftzufuhrbauteil in den mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten durch die Düse abgelassen wird. Wie oben umrissen, kann die zwischen innere und äußere Schicht eingebrachte Luft vollständig abgelassen werden, wenn das zweite Luftzufuhrbauteil auf dem mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten angebracht ist, wodurch die gesamte Oberfläche der abgetrennten inneren Schicht wie im Ausgangszustand mit der inneren Oberfläche der äußeren Schicht in Berührung gebracht werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Vorderansicht und zeigt einen nach dem Verfahren der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform hergestellten mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten;
2 ist eine Vorderansicht und zeigt eine Stanzvorrichtung zur Verwendung bei der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei Teile entfernt sind;
3 ist eine perspektivische Ansicht eines nach dem Verfahren der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform hergestellten mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten;
4 ist eine Draufsicht des nach dem Verfahren der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform hergestellten mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten;
5 ist ein Querschnitt und zeigt den einen nach dem Verfahren der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform hergestellten mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten vor der Abtrennung der inneren Schicht;
6 ist eine Vorderansicht des einen nach dem Verfahren der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform hergestellten mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten, wobei Teile entfernt sind;
7 ist ein Längsschnitt des einen nach dem Verfahren der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform hergestellten mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten, gezeigt von der rechten Seite;
8 ist ein Längsschnitt einer Delaminiervorrichtung nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
9 ist ein vergrößerter Längsschnitt und zeigt Bauteile der Delaminiervorrichtung nach 8;
10 ist eine Seitenansicht von links des ersten Luftzufuhrbauteils der Delaminiervorrichtung nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
11 ist eine Vorderansicht und zeigt das erste Luftzufuhrbauteil der Delaminiervorrichtung nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
12 ist ein Rohrplan der Pneumatik der Delaminiervorrichtung nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
13 ist ein Längsschnitt eines Volumenreglers der Delaminiervorrichtung nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
14 ist ein Zeitablaufplan der Delaminiervorrichtung nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
15 ist eine Vorderansicht und zeigt des einen nach dem Verfahren der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform hergestellten mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten, wobei Teile entfernt sind;
16 ist eine Draufsicht des mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten der 15;
17 ist eine Seitenansicht von rechts des mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten der 15;
18 ist eine Vorderansicht und zeigt den einen nach dem Verfahren der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform hergestellten mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten während der Delaminierung, wobei Teile entfernt sind;
19 ist ein Längsschnitt einer Delaminiervorrichtung;
20 ist eine Vorderansicht und zeigt einen nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform hergestellten Behälter mit Pumpe, wobei Teile entfernt sind;
21 ist eine Vorderansicht und zeigt einen Behälterkörper des nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform hergestellten Behälter mit Pumpe, wobei Teile entfernt sind;
22 ist ein Längsschnitt einer Delaminiervorrichtung;
23 ist eine Vorderansicht und zeigt den Behälterkörper des Behälters mit Pumpe während des erfindungsgemäßen Delaminierverfahrens, wobei Teile entfernt sind;
24 ist eine Seitenansicht von rechts und zeigt den Behälterkörper des Behälters mit Pumpe während des erfindungsgemäßen Delaminierverfahrens;
25 ist ein Schnitt und zeigt Bauteile im Behälter mit Pumpe im Anfangsstadium der Pumpeninstallation;
26 ist ein Schnitt und zeigt Bauteile im Behälter mit Pumpe nach vollendeter Pumpeninstallation;
27 ist ein Schnitt und zeigt Bauteile in einem Behälter mit Pumpe, hergestellt nach einem erfindungsgemäßen Verfahren, im Anfangsstadium der Pumpeninstallation;
28 ist ein Schnitt und zeigt Bauteile im Behälter mit Pumpe nach vollendeter Pumpeninstallation;
29 ist ein Halbschnitt eines inneren Deckels des Behälters mit Pumpe;
30 ist eine Vorderansicht einer Pumpe eines Behälters mit Pumpe, hergestellt nach einem erfindungsgemäßen Verfahren;
31 ist ein Schnitt und zeigt den Behälter mit Pumpe nach vollendeter Pumpeninstallation;
32 ist eine Vorderansicht eines herkömmlichen Behälters mit Pumpe, hergestellt unter Anwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
33 ist ein Halbschnitt eines inneren Deckels eines Behälters mit Pumpe hergestellt unter Anwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
34 ist ein Schnitt und zeigt Bauteile eines Behälters mit Pumpe im Anfangsstadium der Pumpeninstallation, hergestellt unter Anwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
35 ist ein Schnitt und zeigt Bauteile des Behälter mit Pumpe nach vollendeter Pumpeninstallation;
36 ist ein Halbschnitt eines inneren Deckels eines Behälters mit Pumpe;
37 ist ein vergrößerter Schnitt von Bauteilen des Behälters mit Pumpe und zeigt den mit flüssigem Inhalt gefüllten Zustand.
Beste Art und Weise zur Ausführung der Erfindung
Im Folgenden werden erfindungsgemäße Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
1 ist eine Vorderansicht eines mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten A, hergestellt unter Anwendung eines Verfahrens nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform. Der mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten A ist aufgebaut aus einer äußeren Schicht 1 und einer inneren Schicht 2, ist blasgeformt und umfasst einen Trommelabschnitt 3, einen Hals 4 und einen Boden 5.
Die äußere Schicht 1 besteht aus hochdichtem Polyethylen, um das Profil des Behälters zu wahren, und die innere Schicht 2 ist ein innerer Beutel aus Nylon, der von der äußeren Schicht trennbar und verformbar ist. Es gibt einen zwischen innerer Schicht 1 und äußere Schicht 2 gebildeten getrennten Bereich 8 und einen verbundenen Bereich 9, in dem äußere Schicht 1 und innere Schicht 2 teilweise in Längsrichtung miteinander verbunden sind.
Der Boden 5 des Behälters A ist mit einem Vorsprung 6 versehen, der durch Abkneifbereiche der Form während des Formens gebildet wird. Der Vorsprung 6 ist mit mehreren Ver tiefungen versehen, die im Zickzack angeordnet sind, jede Vertiefung in der gegenüberliegenden verbundenen Schicht.
Der Vorsprung 6 ermöglicht eine feste Bindung der inneren Schicht 2 an die äußere Schicht 1, selbst wenn die innere Schicht 2 aus einem Kunststoff wie Nylon besteht, der nur eine geringe Bindungsfestigkeit ergibt, wodurch das Auftreten von Schlitzen aufgrund der Trennung der Schichten verhindert und so der Einschluss von Feuchtigkeit verhindert wird.
Der Hals 4 ist mit einem am oberen Ende der inneren Schicht 2 durch ein Luftblasglied während des Blasformens gebildeten Verbindungsbereich 10 versehen.
Der Hals 4 ist auch mit einer Luftdurchtrittsöffnung 11 versehen, die durch ein Stanzwerkzeug in einem erfindungsgemäßen Stanzverfahren gebildet wird. Die Luftdurchtrittsöffnung 11 ist eine Öffnung zum Einbringen von Luft in den Raum zwischen der inneren Schicht 2 und der äußeren Schicht 1, um eine gleichmäßige Abtrennung der inneren Schicht 2 unter Bewahrung des Profils des Behälters A zum vollständigen Ausgießen des Inhalts zu erreichen.
Im Folgenden wird die Beschreibung im Hinblick auf ein Verfahren zum Stanzen einer Luftdurchtrittsöffnung und auf eine Stanzvorrichtung zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren mit Bezug auf 2 vorgenommen.
Die Stanzvorrichtung B wird während der Kühlphase des blasgeformten Behälters A angebracht und auf einem (nicht gezeigten) Traglager montiert, das vertikal und seitlich bewegbar ist.
Die Stanzvorrichtung B umfasst ein Aufnahmeglied B₁ und ein Schneidglied B₂, die auf einem Stützglied 20 montiert sind.
Das Stützglied 20 ist auf dem (nicht gezeigten) Traglager montiert und umfasst eine Stützwelle 21 und eine Führungsstange 22, wobei diese parallel zur Stützwelle 21 angeordnet und an ihrem Ende mit einem Anschlag 23 versehen ist.
Das Aufnahmeglied B₁ umfasst eine Stützstange 24, die an der Stützwelle 21 befestigt ist und sich nach unten erstreckt, und einen Sockel 25 am Ende der Stützstange 24.
Das Schneidglied B₂ umfasst ein Gleitelement 30, das gegenüber der Stützwelle 21 und der Führungsstange 22 nicht rotieren, jedoch seitlich gleiten kann, eine sich vom Gleitelement 30 aus nach unten erstreckende Stützstange 31 und eine Stanze 32, die am Ende der Stützstange 31 so angebracht ist, dass sie dem Sockel 25 gegenüberliegt.
Die Stanze 32 ist am Ende mit einer rohrförmigen Klinge 33 versehen, in der eine freie Öffnung zum Auswerfen des Stanzausschnitts gebildet ist.
Die Stützstange 31 ist mit einem am proximalen Seitenende gebildeten Innengewinde versehen, in das eine Schraube 36 als Anschlag eingeschraubt und mit einer Kontermutter 37 gesichert ist, damit sie nicht aus der festen Lage verschoben wird.
Wenn das distale Ende 38 der Schraube 36 mit der Stützstange 24 des Aufnahmeglieds B₁ in Berührung kommt, besteht ein Abstand t zwischen der rohrförmigen Klinge 33 und der Aufnahmefläche 26 des Sockels 25. Die Größe des Abstands t kann durch Einstellen der Lage der Schraube 36 im Innenge winde 35 eingestellt werden. Man bemerke, dass die Schraube 36 und die Stützstange 24 eine geometrisch feste Vorrichtung und Innengewinde 35, Schraube 36 und Kontermutter 37 eine einstellbare Vorrichtung bilden.
Das Traglager ist mit (nicht gezeigten) Antriebsmitteln zur seitlichen Bewegung des Gleitelements 30 so versehen, dass das Gleitelement 30 sich zwischen einer Warteposition, in der es mit dem am Ende der Führungsstange 22 angebrachten Anschlag 23 in Berührung kommt, und einer Stanzposition, in der das distale Ende 38 der Schraube 36 mit der Stützstange 24 des Aufnahmeglieds in Berührung kommt, hin und her bewegt.
Als Antriebsmittel kann eine Kombination einer elektrischen oder mechanischen Antriebsquelle, die in Verbindung mit dem Anschlagglied gesteuert werden, sowie geeignete Übertragungsmittel ausgewählt werden, oder es können als Antriebsmittel auch manuelle Mittel eingesetzt werden.
Obwohl Warte- und Stanzposition des Gleitelements bei dieser Ausführungsform durch das Anschlagglied festgelegt sind, können diese statt dessen auch durch den Betriebsbereich der Antriebsmittel festgelegt werden.
Die Beschreibung erfolgt nun im Hinblick auf den Betrieb der Stanzvorrichtung B und das Stanzverfahren zur Anwendung im erfindungsgemäßen Verfahren.
Wie oben erwähnt, wird die Stanzvorrichtung während der Kühlphase angebracht und das Stanzen wird ausgeführt, wenn der Behälter eine vorbestimmte Temperatur hat und bevor er zur Raumtemperatur zurückkehrt.
Das Traglager ist so über dem Behälter A positioniert, dass sie den Behälter A bewegt, während die Stanzvorrichtung B in Ruhestellung ist. Daher sind auch Aufnahmeglied B₁ und Schneidglied B₂ ebenso wie das Stützglied 20 über dem Behälter A positioniert.
Das Gleitelement 30 ist in der Warteposition in einem vorbestimmten Abstand vom Stützglied 20 positioniert.
Wenn der Behälter A vor dem Stanzen in eine vorbestimmte Position bewegt worden ist, wird das Traglager relativ zum Behälter A abgesenkt, die auf dem Stützglied 20 montierte Stützstange 24 wird in den Hals 4 des Behälters A eingeführt und der Sockel 25 wird in einer Position angeordnet, wo er die innere Schicht 2 berührt.
Gleichzeitig bewegt sich das auf dem Gleitelement 30 montierte Schneidglied abwärts, wie auch das Stützglied 20, so dass der Sockel 25 und die rohrförmige Klinge 33 der Stanze 32 sich gegenüberliegen und die innere Schicht 2 und die äußere Schicht 1 des Halses 4 zwischen beide gestellt werden.
Dann wird das Schneidglied 30 durch die Antriebsmittel in Richtung X bewegt, so dass sich die Stanze bewegt, bis das distale Ende 38 der Schraube 36 die Stützstange 24 berührt.
An dieser Stelle drückt die Stanze 32 die innere Schicht 2 des Halses 4 des Behälters A auf die Aufnahmefläche 26 des Sockels 25 und die rohrförmige Klinge 33 dringt mit Druck in die äußere Schicht 1 des Halses 4 des Behälters A ein, so dass die äußere Schicht 1 gestanzt und die innere Schicht 2 zurückgelassen wird, wodurch die Luftdurchtrittsöffnung 11 in die äußere Schicht 1 gestanzt wird.
Die äußere Schicht 1 wird von der Stanze 32 leicht gestanzt, weil das Stanzen ausgeführt wird, während der Behälter A eine vorbestimmte Temperatur hat, nachdem er durch Blasformen gebildet wurde.
Nach dem Stanzen bewegt sich das Gleitelement 30 in Richtung Y und kehrt in die Warteposition zurück und das Stützglied 20 bewegt sich aufwärts zum nächsten Stanzen.
Da der Abstand t zwischen der rohrförmigen Klinge 33 am Ende der Stanze 32 und der Aufnahmefläche 26 auf die Dicke der inneren Schicht eingestellt wird, kann die Luftdurchtrittsöffnung nur in der äußeren Schicht 1 gebildet werden.
Wenn es auch eine Varianz der Dicke der äußeren blasgeformten Schicht 2 gibt, wird doch der Abstand t auf die Minimaldicke der inneren Schicht 2 eingestellt, wodurch auch bei einer Varianz der Dicke die Luftdurchtrittsöffnung 11 nur in der äußeren Schicht 1 gestanzt wird.
Im nächsten Schritt nach dem Stanzen wird zur Delaminierung zwischen äußerer Schicht 1 und innerer Schicht 2 Luft durch die Luftdurchtrittsöffnung 11 geblasen, die gestanzt wurde, um Luft in den Raum zwischen innerer Schicht 2 und äußerer Schicht 1 einzubringen.
Da die Schichten beim Stanzen am Umfang der Luftdurchtrittsöffnung getrennt wurden, kann die Trennung über die ganzen Schichten leicht durch Einbringen einer nur geringen Luftmenge erfolgen.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Luftdurchtrittsöffnung 11 in der äußeren Schicht 1 des Halses 4 des Behälters A sehr leicht gebildet werden. Auch kann die Luftdurchtrittsöffnung mittels der rohrförmigen Klinge in einer vorbestimmten Gestalt gebildet werden, d. h. die Öffnung ist nur durch das Stanzen sauber gefertigt, so dass nach dem Stanzen keine Nachbehandlung notwendig ist. Zusätzlich kann die Stanzvorrichtung einfach aufgebaut sein.
[Zweite Ausführungsform]
3 ist eine perspektivische Ansicht eines nach dem Verfahren der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform hergestellten mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten A, 4 ist eine Draufsicht desselben und 5 ist ein Querschnitt durch dessen Trommelabschnitt.
4 ist eine Draufsicht desselben und 5 ist ein Querschnitt durch dessen Trommelabschnitt.
Der Behälter A umfasst einen Trommelabschnitt 102 mit elliptischem Querschnitt, eine Schulter 103; die an das obere Teil des Trommelabschnitts 102 nahtlos anschließt und einen zylindrischen Hals 104, der sich von der Mitte der Schulter nach oben erstreckt. Der Behälter A ist aus einer äußeren Schicht 111 und einer inneren Schicht 112 vom Hals 104 durchgehend zum Boden 105 des Trommelabschnitts 102 aufgebaut. Äußere Schicht 111 und innere Schicht 112 sind in einem streifenförmigen Bindungsbereich 113 miteinander verbunden, wobei außerhalb des Bindungsbereichs 113 äußere Schicht 111 und innere Schicht 112 sich nur gerade so berühren, dass sie voneinander trennbar sind. 5 zeigt einen Zustand vor der Abtrennung der inneren Schicht 112 von der äußeren Schicht 111.
Der Bindungsbereich 113 erstreckt sich linear vom oberen Ende des Halses 104 zum unteren Rand des Trommelab schnitts 102 in Längsrichtung des Behälters A und weiter zur Mitte des Bodens 105.
Der Hals 104 des Behälters A ist mit einer Luftdurchtrittsöffnung 114 versehen, die in der äußeren Schicht 111, 180° entfernt vom Bindungsbereich 113 in Umfangsrichtung, gebildet ist. Die Luftdurchtrittsöffnung 114 ist nur durch die äußere Schicht 111 und nicht durch die innere Schicht 112 gestanzt.
Die Schulter 113 ist mit drei in einer Geraden gebildeten Vorsprüngen 115 als Marken für die Winkelpositionierung versehen, und zwar in Umfangsrichtung 90° vom Bindungsbereich und von der Luftdurchtrittsöffnung 114 entfernt. Mit anderen Worten ist der Bindungsbereich 113 rechts und 90° in Umfangsrichtung entfernt von den Vorsprüngen 115 und die Luftdurchtrittsöffnung links und 90° in Umfangsrichtung entfernt von den Vorsprüngen 115 positioniert.
Im Behälter A ist eine nicht gezeigte Pumpe im Hals 104 angebracht, deren Saugrohr in den Behälter A durch den Hals 104 eingeführt ist, so dass der in die innere Schicht 112 eingefüllte Inhalt nach oben gepumpt und durch die Pumpe ausgegossen wird.
Entsprechend der Abnahme des Inhalts in der inneren Schicht 112 wird diese von der äußeren Schicht 111 getrennt und schrumpft. Wo Abtrennung und Schrumpfung der inneren Schicht 112 beginnen, hängt von der Dickenverteilung der inneren Schicht 112 oder dergleichen ab. Gewöhnlich beginnen Abtrennung und Schrumpfung von einer vom Bindungsbereich 113 entfernten Stelle. Wenn vor der Befüllung des Behälters eine Delaminierung zwischen der äußeren Schicht 111 und der inneren Schicht 112 durchgeführt wurde, beginnen Trennung und Schrumpfung vom delaminierten Abschnitt aus.
Während der Schrumpfung der inneren Schicht 112 wird Luft durch die Luftdurchtrittsöffnung 114 zwischen die äußere Schicht 111 und die innere Schicht 112 eingeführt, wodurch die Schrumpfung der inneren Schicht 112 sicher und gleichmäßig wird.
Der Behälter A wird wie folgt hergestellt.
Zunächst wird durch Strangpressen oder dergleichen ein mehrschichtiger Külbel oder Vorformling (im folgenden als Külbel bezeichnet) mit einem mehrschichtigen Aufbau entsprechend dem herzustellenden mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten geformt. Während dieses Formens ist ein verbundener Bereich, der sich in Achsenrichtung längs erstreckt, an einer vorbestimmten Position längs dessen gesamter Länge so vorgesehen, dass eine Trennung der äußeren und inneren Schicht voneinander außerhalb des verbundenen Bereichs möglich ist.
Dann wird der mehrschichtige Külbel in die Form eingebracht und durch Blasformen so in die gewünschte flaschenartige Gestalt geformt, dass er in der äußeren Schicht eine Luftdurchtrittsöffnung hat. Die Blasform ist in einer Formfläche für die Schulter 3 des Behälters, die in der Draufsicht elliptisch erscheint, an deren kleiner Achse mit drei kleinen Ausnehmungen versehen. Diese Ausnehmungen sollen die Vorsprünge 115 als Markierungen für die Winkelpositionierung formen. Die Vorsprünge 115 werden gebildet, indem Teile der äußeren Schicht in die Ausnehmungen gepresst werden.
Der mehrschichtige Külbel wird so in die Form gesetzt, dass der verbundene Bereich des Külbels an der Seite der großen Achse der Formfläche für die elliptische Schulter 103 positioniert ist. Daher können die Vorsprünge 115 in einem Abstand von 90° in Umfangsrichtung vom Bindungsbereich 113 hergestellt werden.
Wie oben erwähnt, ist die Lagebeziehung zwischen Bindungsbereich 113 und Vorsprüngen 115 festgelegt, weil die Vorsprünge während des Formens der flaschenartigen Gestalt gebildet werden.
Nach dem Blasformen in die gewünschte Gestalt des Behälters, wie oben erwähnt, wird die Luftdurchtrittsöffnung 114 in die äußere Schicht 111 des Halses 104 unter Anwendung der Stanzvorrichtung des vorerwähnten ersten Ausführungsform gestanzt. Beim Stanzen wird die Luftdurchtrittsöffnung 114 an einer von den Vorsprüngen 115 links von diesen in Umfangsrichtung um 90° entfernten Position gestanzt, so dass die Luftdurchtrittsöffnung 114 gegenüber (180° entfernt von) dem Bindungsbereich 113 positioniert werden kann, wodurch Überlappung des Bindungsbereichs 113 mit der Luftdurchtrittsöffnung 114 sicher vermieden wird.
Weil also die Position der Vorsprünge 115 auf der Schulter 103 festgelegt ist, liegt auch die Position des Bindungsbereichs 103 fest. Da die Stanzposition der Luftdurchtrittsöffnung 114 auf Basis der Vorsprünge 115 festgelegt ist, können Bindungsbereich 113 und Luftdurchtrittsöffnung 114 sicher voneinander entfernt gebildet werden.
Wird ein Sensor wie ein optischer Sensor zum Auffinden der Vorsprünge 115 verwendet, dann kann die Position und die Ausrichtung des Behälters A zum Einsetzen des Behälters A in die Stanzvorrichtung auf der Basis eines Detektorsignals gesteuert werden, um sich in eine automatische Produktionslinie einzuordnen.
Obwohl die Luftdurchtrittsöffnung 114 in den Hals 104 des Behälters A mit der Stanzvorrichtung wie in der ersten Ausführungsform erwähnt gestanzt wird, kann die Luftdurchtrittsöffnung 114 auch mit einer anderen lochbildenden Vor richtung als der Stanzvorrichtung der ersten Ausführungsform oder mit Schweißmitteln gebildet werden.
Ein gutes Ergebnis wurde erzielt, wenn der Behälter A dieser Ausführungsform so gefertigt wurde, dass die äußere Schicht 111 aus Polyethylen, die innere Schicht 112 aus Nylon bestanden und äußere Schicht 111 und innere Schicht 112 mit ADMER (Polyolefinkleber, Marke der Mitsui Sekyu-Kagaku Kogyo Kabushikikaisha) zur Bildung des Bindungsbereichs miteinander verklebt wurden.
Ein gutes Ergebnis wurde auch erzielt, wenn der Behälter A so gefertigt wurde, dass die innere Schicht 112 durch Beschichten von ADMER auf eine Nylonschicht hergestellt wurde, um die Wasserdampfdurchlässigkeit der inneren Schicht 112 zu verringern.
[Dritte Ausführungsform]
6 ist eine Vorderansicht eines unter Anwendung des Verfahrens der ersten Ausführungsform hergestellten mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten A, wobei Teile entfernt wurden, und 7 ist ein Längsschnitt desselben, von der Seite gesehen.
Der mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten A ist aus einer äußeren Schicht 201 und einer inneren Schicht 202 aufgebaut und umfasst einen Trommelabschnitt 203, einen Hals 204 und einen Boden 205.
Die äußere Schicht 201 besteht aus hochdichtem Polyethylen, um das Profil des Behälters zu bewahren, und die innere Schicht 202 ist eine innerer Beutel aus Nylon, der von der äußeren Schicht trennbar und verformbar ist. Äußere Schicht 201 und innere Schicht 202 des Behälters A werden durch Blasformen eines mehrschichtigen Külbels hergestellt, der durch Koextrusion gefertigt wurde.
Bei dieser Ausführungsform ist das in der inneren Schicht 202 verwendete Nylon ein Copolymer von Nylon 6 mit einem Biege-Elastizitätsmodul von 650 kg/cm², was eine ausgezeichnete Flexibilität ergibt.
Außer Nylon 6 kann jedes andere Nylon oder jeder andere Kunststoff für die innere Schicht 202 eingesetzt werden. Wenn jedoch die innere Schicht 202 aus Nylon 12 mit einem Biege-Elastizitätsmodul von 12000 kg/cm² besteht, sollte die Delaminierung über die ganze mehrschichtige Fläche ausgeführt werden. So kommt es zur Trennung der Schichten am Boden 205 des Behälters A.
Wenn daher der Kunststoff einen Biege-Elastizitätsmodul von 10000 kg/cm² oder mehr, d. h. höhere Elastizität, hat, ergibt sich ein Problem der schwierigen Delaminierung und ein Problem der Trennung am Boden. Es wird daher bevorzugt, dass der Kunststoff der inneren Schicht 202 einen Biege-Elastizitätsmodul von weniger als 10000 kg/cm² hat.
Die äußere Schicht 201 und die innere Schicht 202 sind teilweise in Längsrichtung durch einen Bindungsbereich 206 verbunden. Der Bindungsbereich 206 ist, wenn nötig, vorgesehen, und wird gleichzeitig mit dem mehrschichtigen Külbel durch Koextrusion der Materialien der inneren und der äußeren Schicht gebildet.
Wenn der Bindungsbereich 206 vorgesehen ist, verhindert er die Verformung der inneren Schicht in vertikaler Richtung und ermöglicht die Verkleinerung und Schrumpfung in radialer Richtung während der Verformung der inneren Schicht 202, so dass der flüssige Inhalt leicht ausgegossen wird.
Der Boden 205 des Behälter A hat einen Vorsprung 207, der mit mehreren Vertiefungsabschnitten 208 versehen ist, die durch die Abkneifbereiche der Form beim Blasformen gebildet werden.
Durch Bereitstellen eines solchen Vorsprungs 207 mit Vertiefungsabschnitten 208 kann der Versiegelungsabschnitt des Bodens fest gebunden werden, selbst wenn die innere Schicht 202 aus Kunststoff wie Nylon besteht, der eine schwache Bindungsfestigkeit hat, wodurch die Trennung zwischen den Schichten und ein Bruch des Bodens vermieden wird.
Der Hals 204 ist mit einem am oberen Ende der inneren Schicht 202 durch ein Luftblasglied während des Blasformens gebildeten Verbindungsbereich 209 versehen, wodurch ein Einsinken der inneren Schicht 202 vermieden wird.
Der Hals 204 ist mit einer in die äußere Schicht 201 gestanzten Luftdurchtrittsöffnung 210 versehen. Die Luftdurchtrittsöffnung 210 ist eine Öffnung zum Einbringen von Luft in den Raum zwischen der inneren Schicht 202 und der äußeren Schicht 201, um eine gleichmäßige Abtrennung der inneren Schicht 202 unter Bewahrung des Profils des Behälters A zum vollständigen Ausgießen des Inhalts zu erreichen.
Die Luftdurchtrittsöffnung 210 wird unter Verwendung der oben beschriebenen Stanzvorrichtung gestanzt, d. h. indem das Aufnahmeglied 213 in den Hals 204 des Behälters A eingesetzt, von außen eine Stanze 211 in die äußere Schicht 201 getrieben und die äußere Schicht 201 mit der rohrförmigen Klinge am Ende der Stanze 211 gestanzt wird, wobei die Dicke der inneren Schicht 202 ausgespart wird.
Im Behälter A wird die innere Schicht 202 vor dem Einfüllen des flüssigen Inhalts zunächst von der äußeren Schicht 201 getrennt, d. h. es wird eine Delaminierung vorgenommen.
Mit Bezug auf die 8 bis 13 wird eine zum Delaminieren verwendete Delaminiervorrichtung C (zweite erfindungsgemäße Ausführungsform) beschrieben.
Die Delaminiervorrichtung C umfasst ein erstes Luftzufuhrbauteil 220 zum Einführen von Delaminierluft durch die Luftdurchtrittsöffnung 210 und ein zweites Luftzufuhrbauteil 230 zum Pressen des Behälters A in einer vorbestimmten Position und zum Einführen von Luft in den Behälter A durch den Hals 204.
Das erste Luftzufuhrbauteil 220 hat einen zylindrischen Körper 221, der in seinem Inneren mit einer Durchgangsbohrung 222 versehen ist, eine Düse 223 am Vorderende des zylindrischen Körpers 221 und einen Anschlussabschnitt 224 am hinteren Ende des zylindrischen Körpers 221, wobei der Anschlussabschnitt 224 mit einem Innengewinde 225, versehen ist, in welches das Luftzufuhrrohr eingeschraubt wird.
Wie in den 10 und 11 gezeigt hat die Düse 223 eine Öffnung 222a und eine in der Stirnfläche gebildete Öffnung 222b zur Verbindung der Durchgangsbohrung 222 und der Seite der Düse 223.
Der zylindrische Körper 221 ist an seinem hinteren Ende mit einem zylindrischen Abschnitt 226 versehen. Der zylindrische Abschnitt 226 umfasst ein Anschlussende 227a am Ende eines Kolbens 227 eines Zylinders C₂ zur Verbindung des ersten Luftzufuhrbauteils 220 und des Zylinders C₂. Im zylindrischen Abschnitt 226 ist eine Feder 228 zwischen zylindrischem Körper 221 und Anschlussende 227a angebracht, die beim Einsetzen der Düse 223 in die Luftdurchtrittsöffnung 210 als Stoßdämpfer wirkt.
Das zweite Luftzufuhrbauteil 230 hat einen zylindrischen Block 231, der mit einer Durchgangsbohrung 232 versehen ist, wobei die Durchgangsbohrung so gebogen ist, dass sie einen horizontalen und einen vertikalen Abschnitt aufweist.
Der Block 231 hat einen an seinem unteren Ende gebildeten Anschlussabschnitt 233, der in den Hals 204 des Behälters A eingreift und gegen das obere Ende des Behälters A drückt, um Luftleckage zu vermeiden. In der Mitte des Anschlussabschnitts 233 ist eine Öffnung 232a der Durchgangsbohrung 232 gebildet.
Der Block 231 hat an seiner Seite einen Montageabschnitt 234, der mit einem Innengewinde 235 versehen ist, in welches ein Luftzufuhrrohr eingeschraubt wird.
Der Block 231 ist an seiner oberen Stirnfläche mit einem zylindrischen Abschnitt 236 versehen. Der zylindrische Abschnitt 236 umfasst ein Anschlussende 237a am Ende der Kolbenstange 237 des Zylinders C₁ und verbindet das zweite Luftzufuhrbauteil 230 und den Zylinder C₁. Im zylindrischen Abschnitt 236 ist zwischen dem Block 231 und dem Anschlussende 237a eine Feder 238 angebracht. Diese presst den Anschlussabschnitt 233 des Blocks 231 auf den Hals 204 des Behälters A mit einer konstanten Andruckkraft an der unteren Position der Kolbenstange 237 und wirkt auch als Stoßdämpfer. In den 8, 9 und 12 steht X und Y für die Richtung der Luftzufuhr.
Mit Bezug auf 12 erfolgt nun die Beschreibung hinsichtlich eines Luftzufuhrsystems.
Der Zylinder C₁ für die Auf- und Ab-Bewegung des zweiten Luftzufuhrbauteils umfasst ein Zylinderteil und einen Kolben P₁. Das vom Kolben P₁ sich erstreckende Ende der Kolbenstange 237 ist über die Feder 238 mit dem zweiten Luftzufuhrbauteil 230 verbunden. Das Zylinderteil des Zylinders C₁ ist mit Endschaltern LS₁, LS₂ zum Ermitteln der unteren und oberen Position des Kolbens P₁ versehen.
Der Zylinder C₁ ist für den Betrieb mit einem Luftbehälter 240 (Druckluftquelle) konstanten Drucks über ein Vierwege-Magnetventil V₄ verbunden. Der Luftbehälter 240 gibt Luft an jeden der beiden Eingänge des Zylinders C₁ entsprechend der Ein/Aus-Stellung des Magnetventils V₄ ab.
Der Zylinder C₂ zur horizontalen Hin- und Herbewegung des ersten Luftzufuhrbauteils 220 umfasst ein Zylinderteil und einen Kolben P₂. Das vom Kolben P₂ sich erstreckende Ende der Kolbenstange 227 ist mit dem ersten Luftzufuhrbauteil über die Feder 228 verbunden. Das Zylinderteil des Zylinders C₂ ist mit Endschaltern LS₃, LS₄ zum Ermitteln der vorderen und der hinteren Position des Kolbens P₂ versehen.
Der Zylinder C₂ ist für den Betrieb mit dem Luftbehälter 240 über das Vierwege-Magnetventil V_S verbunden. Der Luftbehälter 240 gibt Luft an jeden der beiden Eingänge des Zylinders C₂ entsprechend der Ein/Aus-Stellung des Magnetventils V₅ ab.
Das erste Luftzufuhrbauteil 220 ist mit dem Luftbehälter konstanten Drucks 240 über ein Druckminderventil 242, ein Zweiwege-Magnetventil V₁, einen Mengenregler 250 und ein Dreiwege-Magnetventil V₂ verbunden.
Wenn das Magnetventil V₁ geöffnet wird, wird Luft aus dem Luftbehälter 240, die vom Druckminderventil 242 auf einen vorbestimmten Druck entspannt wurde, in den Mengenregler 250 gespeist. Wird das Magnetventil V₁ geschlossen und das Magnetventil V₂ geöffnet, dann wird die in den Mengenregler 250 eingespeiste Luft an das erste Luftzufuhrbauteil 220 abgegeben.
Das zweite Luftzufuhrbauteil 230 ist mit dem Luftbehälter 240 über ein Druckminderventil 243 und ein Dreiwege-Magnetventil V₃ verbunden.
Wird das Magnetventil V₃ geöffnet, dann wird vom Druckminderventil 243 auf einen vorbestimmten Druck entspannte Luft in das zweite Luftzufuhrbauteil 230 eingespeist.
Der Mengenregler 250 umfasst, wie in 13 gezeigt, einen Zylinder 251, einen Deckel 252 für den Zylinder 251, ein plattenförmiges Durchflusseinstellteil 253, ein am Durchflusseinstellteil 253 befestigtes ringartiges Dichtteil 254, eine in einem im Deckel 252 gebildeten Innengewinde eingeschraubte und am Ende mit dem Flusseinstellteil 253 verbundene Einstellschraube 255 und eine Kontermutter 257. Zwischen der Bodenwand des Zylinder 258 und dem Flusseinstellteil 253 ist ein Druckluftspeicher 258 vorhanden.
Wie oben erwähnt, wird die Luft mit dem vorbestimmten Druck in den Druckluftspeicher 258 des Mengenreglers 250 und eine Rohrleitung entsprechend der Ein/Aus-Stellung der Magnetventile V₁, V₂ eingespeist und dann als Delaminierluft durch das erste Luftzufuhrbauteil 220 zwischen äußere Schicht 201 und innere Schicht 202 des Behälters A eingebracht.
Die Menge der Delaminierluft hängt vom Volumen des Behälters A ab, jedoch können zwischen 1 und 3 ccm Delaminierluft genug sein. Daher kann ein kleiner Mengenregler als Mengenregler 250 ausreichen.
Das Luftvolumen wird gesteuert, indem man das Knopfende 256 der Einstellschraube 255 dreht, um die Lage des Flusseinstellteils 253 zu steuern. Da der durch Delaminierung getrennte Bereich 215, wie in 9 gezeigt, in einem kleinen Abstand um den Hals 204 und die Schulter des Behälters A angeordnet ist, braucht man die Größe des getrennten Bereichs 215 nicht in Abhängigkeit vom Volumen des Behälters A zu steuern. Wenn der getrennte Bereich 215 einmal auf eine vorbestimmte Größe eingestellt ist, braucht man die Größe selbst bei Behältern A mit etwas unterschiedlichen Volumina nicht zu ändern.
Im Folgenden wird die Delaminiervorrichtung C beschrieben.
Die Delaminiervorrichtung C ist mit einem (nicht gezeigten) elektrischen Steuergerät als Steuermittel zur Steuerung des Öffnens und Schließens der entsprechenden Magnetventile V₁ bis V₅ versehen. Das Steuergerät umfasst in seinem Inneren zwei Zeitgeber T₁, T₂, nimmt ein Lagesignal S₁ zum Nachweis, dass der von einem Förderband getragene Behälter A in einer vorbestimmten Lage gehalten wird, auf und gibt ein Betriebssignal S₂ aus, um das Entfernen des Behälters A auszulösen, wenn die Delaminierung beendet ist.
Mit Bezug auf den Zeitablaufplan in 14 wird nun der Betrieb und das Delaminierverfahren der Delaminiervorrichtung C beschrieben.
Wird die Stromquelle eingeschaltet, dann wird auch das Magnetventil V₁ geöffnet, so dass die entspannte Luft in den Mengenregler 250 eingeführt und ein bestimmtes Luftvolumen bei bestimmtem Druck gespeichert wird.
Wird das Lagesignal S₁ eingegeben, dann wird das Magnetventil V1 geschlossen, das Magnetventil V₄ geöffnet, der Kolben P₁ des Zylinders C₁ bewegt sich abwärts zum Totpunkt, wo das zweite Luftzufuhrbauteil 230 eingreift und auf den Hals 204 des Behälters A drückt, und der Endschalter LS₁ wird eingeschaltet.
Das Einschalten des Endschalters LS₁ öffnet das Magnetventil V₅, wodurch der Kolben P₂ des Zylinders C₂ vorwärts zum Totpunkt bewegt wird, wo die Düse 223 des ersten Luftzufuhrbauteils 220 in die Luftdurchtrittsöffnung 210 des Halses 204 eingesetzt wird, so dass die innere Schicht 202 vom distalen Ende der Düse 223 gedrückt und so von der äußeren Schicht 1 getrennt wird, und der Endschalter LS₃ wird eingeschaltet.
Das Einschalten des Endschalters LS₃ betätigt das Magnetventil V₂ und den Zeitgeber T₁, so dass die im Mengenregler 250 gespeicherte Luft durch die Öffnungen 222a und 222b der Düse 223 des ersten Luftzufuhrbauteils 220 zwischen äußere Schicht 201 und innere Schicht 202 eingebracht wird, wodurch ein Teil der inneren Schicht 202 unter Bildung des getrennten Bereichs 215 abgetrennt wird. Dabei bewegt sich das distale Ende der Düse 223 entsprechend der Abtrennung der inneren Schicht 202 um die Luftdurchtrittsöffnung 210 herum so vorwärts, dass die Öffnung 222b an ihrer Seite völlig mit dem getrennten Bereich 215 kommuniziert, wie in 9 gezeigt.
Schaltet der Zeitgeber T₁ ab, dann wird das Magnetventil V₂ geschlossen und das Magnetventil V₃ sowie der Zeitgeber T₂ werden betätigt, so dass die Luft mit dem bestimmten Druck aus dem zweiten Luftzufuhrbauteil 230 in den Behälter A geblasen wird, die vorher in den getrennten Bereich 215 eingebrachte Luft wird aus der Öffnung 222b an der Seite der Düse 223 des ersten Luftzufuhrbauteils 220 abgelassen, und schließlich wird das Ende der Düse 223 zur äußeren Schicht 201 zurückbewegt, damit die innere Schicht 202 vollständig in ihren Ausgangszustand zurückkehrt.
Schaltet der Zeitgeber T₂ ab, dann werden die Magnetventile V₃ und V₅ geschlossen, wodurch das Lufteinblasen durch das zweite Luftzufuhrbauteil 230 beendet, der Kolben P₂ des Zylinders C₂ zurückbewegt und das erste Luftzufuhrbauteil 220 zurückbewegt wird.
Wenn der Kolben P₂ des Zylinders C₂ zum Totpunkt zurückbewegt wird, schaltet der Endschalter LS₄ ein und das Magnetventil V₄ wird dadurch geschlossen, so dass Kolben P₁ des Zylinders C₁ und zweites Luftzufuhrbauteil 230 aufwärts bewegt werden.
Erreicht der Kolben P₁ den oberen Totpunkt, dann schaltet der Endschalter LS₂ ein, so dass das Magnetventil V₁ geöffnet und das Betriebssignal S₂ zum Austragen des Behälters A aus der Delaminierposition abgegeben wird.
Wie oben festgestellt, wird der Behälter A mit der Luftdurchtrittsöffnung 210 in der Delaminierposition gehalten, danach wird die Delaminierluft zwischen äußere Schicht 201 und innere Schicht 202 durch die Luftdurchtrittsöffnung 210 mittels des ersten Luftzufuhrbauteils 220 eingebracht, und dann wird Luft durch den Hals 204 in den Behälter A mittels des zweiten Luftzufuhrbauteils 230 eingeblasen, so dass die vorher eingebrachte Luft entfernt wird und die innere Schicht 202 in ihren Ausgangszustand zurückkehrt. Somit ist die Delaminierung beendet.
Beim mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten A dieser Ausführungsform schrumpft die von der äußeren Schicht 201 getrennte innere Schicht 202 mit der Abnahme des flüssigen Inhalts beim Gebrauch des Behälters A mit trennbaren Schichten gleichmäßig, weil Kunststoff mit einem Biege- Elastizitätsmodul unter 10000 kg/cm² als Material für die innere Schicht 202 eingesetzt wird.
Durch das vorherige Abtrennen eines Teils der inneren Schicht 202 von der äußeren Schicht 201 um die Luftdurchtrittsöffnung 10 herum wird außerdem die Luft gleichmäßig zwischen äußere Schicht 201 und innere Schicht 202 eingebracht, selbst im Anfangsstadium des Ausgießens des flüssigen Inhalts beim Gebrauch des Behälters mit trennbaren Schichten, wodurch die Abtrennung der inneren Schicht 202 erleichtert wird.
Weil nur ein Teil der inneren Schicht 202 beim Delaminieren abgetrennt wird, reicht eine geringe Menge Delaminierluft aus. Außerdem braucht man das Luftvolumen auch bei Behältern mit trennbaren Schichten A mit etwas unterschiedlichen Volumina nicht zu steuern, so dass der Betrieb einfach ist.
Obwohl in dieser Ausführungsform die Luftdurchtrittsöffnung 210 im Hals 204 des mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten A gebildet ist, kann die Luftdurchtrittsöffnung 210 auch im Trommelabschnitt 203 gebildet werden. Obwohl die Luftdurchtrittsöffnung 210 mit einer Stanze gestanzt wird, kann sie auch mit Schweißgerät gelocht werden.
[Vierte Ausführungsform]
15 ist eine Vorderansicht und zeigt einen nach dem Verfahren der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform hergestellten mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten A, wobei Teile entfernt wurden. 16 ist eine Draufsicht und 17 eine Seitenansicht desselben.
Der mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten A ist aus einer äußeren Schicht 301 und einer inneren Schicht 302 aufgebaut und umfasst einen Trommelabschnitt 303, eine Schulter 304, einen Hals 305 und einen Boden 306.
Die äußere Schicht 301 besteht aus hochdichtem Polyethylen, um das Profil des Behälters A zu bewahren.
Die innere Schicht 302 ist ein von der äußern Schicht trennbarer und verformbarer Beutel und besteht aus flexiblem Kunststoff wie Nylon oder EVOH (Ethylen-Vinylacetat-Copolymeremulsion).
Man sollte verstehen, dass die Materialien der äußeren Schicht 301 und der inneren Schicht 302 nicht auf den Kunststoff dieser Ausführungsform beschränkt sind, so dass die Materialien jeglicher Kunststoff mit den vorerwähnten Eigenschaften sein können.
Äußere Schicht 301 und innere Schicht 302 werden durch Blasformen eines durch Koextrusion erzeugten mehrschichtigen Külbels hergestellt.
Der Hals 305 ist mit einer in die äußere Schicht 301 gestanzten Luftdurchtrittsöffnung 306 versehen. Die Luftdurchtrittsöffnung 306 ist ein Loch zum Einbringen von atmosphärischer Luft in den Raum zwischen äußerer Schicht 301 und innerer Schicht 302, um eine gleichmäßige Trennung der inneren Schicht 302 bei Bewahrung des Profils des Behälters A zum vollständigen Ausgießen des flüssigen Inhalts zu erreichen. Die Luftdurchtrittsöffnung 306 kann durch Anwendung der Stanzvorrichtung der vorerwähnten ersten Ausführungsform gestanzt werden.
Der Hals 305 ist mit einem am oberen Ende der inneren Schicht 302 durch den Dorn einer Luftblasvorrichtung während des Blasformens gebildeten Aufnahmeabschnitt 307 versehen, wodurch das Einsinken der inneren Schicht 302 vermieden wird. Man bemerke, dass der Aufnahmeabschnitt 307 unnötig ist, wenn äußere Schicht 301 und innere Schicht 302 teilweise miteinander verbunden sind.
Die innere Schicht 302 weist einen von der äußeren Schicht 301 abgetrennten abgespreizten nach innen vorstehenden Abschnitt 309 auf, der nahe bei der Luftdurchtrittsöffnung 306 durch zur Delaminierung eingeblasene Luft gebildet wird, so dass angrenzend an den abgespreizten Abschnitt 309 ein Raum 308 zwischen äußerer Schicht 301 und innerer Schicht 302 gebildet wird.
Was die Delaminierung betrifft, so wird diese vor dem Einfüllen des flüssigen Inhalts in den Behälter A durchgeführt.
Die Delaminierung wird unter Anwendung einer Delaminiervorrichtung 310 nach 18 durchgeführt. Wie in 19 gezeigt, ist die Delaminiervorrichtung 310 im Inneren mit einer Durchgangsbohrung 311 und an der Vorderseite mit einer Düse 312 versehen.
Die Düse 312 ist an ihrem Vorderende mit einer Öffnung 311a und mit einer mit der Seite der Düse 312 kommunizierenden Öffnung 311b versehen, wobei Luft abwärts aus der Öffnung 311b geblasen wird.
Bei der Delaminierung wird die Düse 312 der Delaminiervorrichtung 310 in die Luftdurchtrittsöffnung 306 des Halses 305 eingesetzt und eine bestimmte Menge Delaminierluft eingeblasen, so dass die Abtrennung der inneren Schicht 302 von einem Abschnitt um den Hals 305 herum ausgeht und dann zur Schulter 304 und zum oberen Abschnitt des Trommelabschnitts 303 wandert, bis ein von der Linie 302b in den 16 und 17 umgebener Abschnitt der inneren Schicht 302 von der äußeren Schicht 301 abgetrennt ist, wodurch der abgespreizte Abschnitt 309 gebildet wird.
Bei der Delaminierung wird der abgespreizte Abschnitt 309 gebildet, indem eine solche Luftmenge eingeblasen wird, dass die abgetrennte innere Schicht 302a sich zumindest bis zur Innenseite des Halses 305 erstreckt.
Während die abgetrennte innere Schicht bei der oben erwähnten dritten Ausführungsform durch Einblasen von Luft in den Behälter A durch den Hals zum Austreiben der Delaminierluft in den Ausgangszustand zurückgeführt und mit der äußeren Schicht in Berührung gebracht wird, hält man den abgespreizten Abschnitt 309 der abgetrennten inneren Schicht 302a bei dieser vierten Ausführungsform in diesem Zustand, nachdem die innere Schicht von der äußeren Schicht abgetrennt wurde.
Nach der Delaminierung wird durch Beobachtung des abgespreizten Abschnitts 309 von oben über dem Hals 305 mit einer Fernkamera oder dergleichen geprüft, ob die Delaminierung sicher ausgeführt wurde. Dann wird der Behälter A ausgetragen.
Es wird nun das Einfüllen des flüssigen Inhalts in den Behälter A beschrieben.
Der obere Raum in dem mit flüssigem Inhalt gefüllten Behälter A hängt im allgemeinen vom Volumen des Behälters A und der Menge des eingefüllten flüssigen Inhalts ab. Wenn eine bestimmte Menge flüssigen Inhalts in den Behälter A, der wie in dieser Ausführungsform einen abgespreizten Abschnitt 309 aufweist, eingefüllt wird, ist jedoch der obere Raum nach dem Einfüllen entsprechend der Größe des abgespreizten Abschnitts 309 verkleinert, so dass der Spiegel La des flüssigen Inhalts hier durch das vom abgespreizten Abschnitt 309 ausgeschlossene Volumen im Vergleich zum Spiegel Lb ohne abgespreizten Abschnitt angehoben ist, wie in 18 gezeigt.
Da der hydrostatische Druck am abgespreizten Abschnitt 309 sehr klein und die innere Schicht etwas formbeständig ist, selbst wenn sie flexibel ist, wird nach dem Einfüllen eine kleine Menge der Delaminierluft ausgestoßen, selbst wenn der flüssige Inhalt so eingefüllt wird, dass die Form des abgespreizten Abschnitts 309 nach dem Einfüllen des flüssigen Inhalts im wesentlichen gleich bleibt.
Wenn auf den Hals 305 eine Verschlusskappe angebracht wird, bleibt der Spiegel La konstant, weil keine Luft in den Behälter A eingebracht wird, so dass keine Delaminierluft ausgetrieben wird.
Der obere Raum im Behälter A und der Spiegel des flüssigen Inhalts nach dem Einfüllen kann durch die Größe des abgespreizten Abschnitts 309 oder das Volumen des Raums 308 gesteuert werden. Daher kann der Spiegel des flüssigen Inhalts auch mit der gleichen Menge des flüssigen Inhalts leicht bis nahe zum Hals 305 angehoben werden, indem man das Volumen der Delaminierluft steuert.
Das gleiche gilt für den Behälter A mit großem Volumen. Herkömmlich wird bei einem Behälter A mit großem Volumen der Flüssigkeitsspiegel unter den Hals 305 oder in den unteren Abschnitt der Schulter und nahe dem oberen Ende des Trommelabschnitts 303 abgesenkt, um den oberen Raum nach dem Einfüllen des flüssigen Inhalts größer zu machen, so dass der Wasserspiegel des flüssigen Inhalts Wellen bildet, wodurch im flüssigen Inhalt während des Transports des Behäl ters Blasen entstehen. Beim Behälter A mit abgespreiztem Abschnitt 309 nach dieser Ausführungsform kann jedoch der Spiegel des flüssigen Inhalts durch Einstellen des abgespreizten Abschnitts 309 auf eine vorbestimmte Größe bis zum Hals 305 angehoben werden, wodurch die Wellen des Wasserspiegels und die Bewegung des flüssigen Inhalts verringert werden, wenn der Behälter A transportiert wird.
Weil der obere Raum nach dem Einfüllen klein ist, gibt dies außerdem dem Verbraucher einen Eindruck der Fülle, wenn er den Behälter A in der Hand hat.
Des Weiteren ist der Schritt des Lufteinblasens in den Behälter A zum Entfernen der Delaminierluft beim Delaminierverfahren nicht notwendig, was den Herstellungsprozess erleichtert.
Darüber hinaus werden die innere Schicht 302 und die äußere Schicht 301 nicht durch Einblasen von Luft in den Behälter A verbunden, wodurch die Trennbarkeit der inneren Schicht 302 beim Gebrauch des Behälters A verbessert wird.
Außerdem kann der Delaminierzustand überwacht werden, indem man lediglich die Innenseite des Behälters A von der Oberseite des Halses 305 des Behälters A beobachtet.
[Fünfte Ausführungsform]
20 ist eine Vorderansicht und zeigt einen nach einem Verfahren gemäß der ersten Ausführungsform hergestellten Behälter mit Pumpe, wobei Teile entfernt wurden. Der Behälter mit Pumpe umfasst eine Behälterkörper (mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten) D, aufgebaut aus einer äußeren Schicht 401 und einer inneren Schicht 402, und eine am Behälterkörper D angebrachte Pumpe E.
Zunächst wird der Behälterkörper D beschrieben. Wie in den 23 und 24 gezeigt, umfasst der Behälterkörper D einen Trommelabschnitt 403, eine Schulter 404, einen Hals 405 und einen Boden 413.
Die äußere Schicht 401 besteht aus hochdichtem Polyethylen, um das Profil des Behälterkörpers D zu bewahren.
Die innere Schicht 402 ist ein innerer, von der äußeren Schicht 410 abtrennbarer und verformbarer Beutel und besteht aus flexiblem Kunststoff wie Nylon oder EVOH (Ethylen-Vinylacetat-Copolymeremulsion).
Man sollte verstehen, dass die Materialien der äußeren Schicht 401 und der inneren Schicht 402 nicht auf den Kunststoff dieser Ausführungsform beschränkt sind, so dass die Materialien jeglicher Kunststoff mit den vorerwähnten Eigenschaften sein können.
Äußere Schicht 401 und innere Schicht 402 werden durch Blasformen eines durch Koextrusion erzeugten mehrschichtigen Külbels hergestellt.
Der Hals 405 ist mit einer in die äußere Schicht 401 gestanzten Luftdurchtrittsöffnung 406 versehen. Die Luftdurchtrittsöffnung 406 ist ein Loch zum Einbringen von atmosphärischer Luft in den Raum zwischen äußerer Schicht 401 und innerer Schicht 402, um eine gleichmäßige Trennung der inneren Schicht 402 bei Bewahrung des Profils des Behälterkörpers D zum vollständigen Ausgießen des flüssigen Inhalts zu erreichen. Die Luftdurchtrittsöffnung 406 kann durch Anwendung der Stanzvorrichtung der vorerwähnten ersten Ausführungsform gestanzt werden.
Der Hals 405 ist mit einem am oberen Ende der inneren Schicht 402 durch den Dorn einer Luftblasvorrichtung während des Blasformens gebildeten Aufnahmeabschnitt 407 versehen, wodurch das Einsinken der inneren Schicht 402 vermieden wird. Man bemerke, dass der Aufnahmeabschnitt 407 unnötig ist, wenn äußere Schicht 401 und innere Schicht 402 teilweise miteinander verbunden sind.
Die innere Schicht 402 weist einen von der äußeren Schicht 401 abgetrennten abgespreizten nach innen vorstehenden Abschnitt auf, der nahe bei der Luftdurchtrittsöffnung 406 durch zur Delaminierung eingeblasene Luft gebildet wird, so dass durch angrenzend an den abgespreizten Abschnitt 409 ein Raum 408 zwischen äußerer Schicht 401 und innerer Schicht 402 gebildet wird.
Was die Delaminierung betrifft, so wird diese vor dem Einfüllen des flüssigen Inhalts in den Behälterkörper D durchgeführt.
Die Delaminierung wird unter Anwendung einer Delaminiervorrichtung 410 nach 21 durchgeführt. Wie in 22 gezeigt, ist die Delaminiervorrichtung 410 im Inneren mit einer Durchgangsbohrung 411 und an der Vorderseite mit einer Düse 412 versehen.
Die Düse 412 ist an ihrem Vorderende mit einer Öffnung 411a und mit einer mit der Seite der Düse 412 kommunizierenden Öffnung 411b versehen, wobei Luft abwärts aus der Öffnung 411b geblasen wird.
Bei der Delaminierung wird die Düse 412 der Delaminiervorrichtung 410 in die Luftdurchtrittsöffnung 406 des Halses 405 eingesetzt und eine bestimmte Menge Delaminierluft eingeblasen, so dass die Abtrennung der inneren Schicht 402 von einem Abschnitt um den Hals 405 herum ausgeht und dann zur Schulter 404 und zum oberen Abschnitt des Trommelabschnitts 403 wandert, bis ein von der Linie 402b in den 23 und 24 umgebener Abschnitt der inneren Schicht 302 von der äußeren Schicht 401 abgetrennt ist, wodurch der abgespreizte Abschnitt 409 gebildet wird.
Die Delaminiervorrichtung 410 wird mit einer Luftzufuhrvorrichtung mit einem Mengenregler verbunden, was die Steuerung der zugeführten Menge an Delaminierluft in einen bestimmten Bereich erleichtert.
Bei dieser Ausführungsform ist der Hals 405 mit einer in die äußere Schicht 401 gestanzten Luftdurchtrittsöffnung 406 versehen, so dass die Luftdurchtrittsöffnung 406 von vom Verschluss 420 der Pumpe E verdeckt wird, wenn die Pumpe E auf dem Behälterkörper D angebracht ist. Die Luftdurchtrittsöffnung 406 kann jedoch am oberen Ende der Schulter 404 oder einem anderen geeigneten Abschnitt der Schulter 404 oder des Trommelabschnitts 403 gebildet werden.
Während die abgetrennte innere Schicht bei der oben erwähnten dritten Ausführungsform durch Einblasen von Luft durch den Hals in den Behälterkörper D zur Austreibung der Delaminierluft in den Ausgangszustand der Berührung mit der äußeren Schicht zurückgeführt wird, hält man bei dieser fünften Ausführungsform den abgespreizten Abschnitt 409 der abgetrennten inneren Schicht 402a nach dem Abtrennen der inneren Schicht von der äußeren Schicht in diesem Zustand.
Wenn eine bestimmte Menge flüssigen Inhalts in den Behälterkörper D eingefüllt wird, dann ist der obere Raum nach dem Einfüllen entsprechend er Größe des abgespreizten Abschnitts 409 verkleinert, so dass der Spiegel La des flüssigen Inhalts jetzt durch das vom abgespreizten Abschnitt 409 ausgeschlossene Volumen in Vergleich zum Spiegel Lb ohne abgespreizten Abschnitt angehoben ist, wie in 21 gezeigt.
Da der hydrostatische Druck am abgespreizten Abschnitt 409 sehr klein und die innere Schicht etwas formbeständig ist, selbst wenn sie flexibel ist, wird nach dem Einfüllen eine kleine Menge der Delaminierluft ausgestoßen, selbst wenn der flüssige Inhalt so eingefüllt wird, dass die Form des abgespreizten Abschnitts 409 nach dem Einfüllen des flüssigen Inhalts im wesentlichen gleich bleibt.
Die Pumpe E ist wie oben erwähnt auf dem mit dem flüssigen Inhalt gefüllten Behälterkörper D angebracht. Die Beschreibung erfolgt zunächst hinsichtlich der Pumpe E mit Bezug auf die 20 und 26.
Die Pumpe E umfasst die Kappe 420, einen im Inneren mit einem Kolben und Ventilen ausgestatteten Zylinder 421 und ein Betätigungsteil 422 für den Kolben.
Der Zylinder 421 ist an seinem oberen Ende mit einem Deckel 423 versehen, der ein Loch, in das eine Kolbenstange eingesetzt ist, sowie in seinem oberen Abschnitt einen Befestigungsflansch 424 aufweist.
Der Zylinder 421 ist mit einer flanschartigen Dichtung 425 versehen, die sich an seinem unteren Ende nach außen erstreckt. Die Dichtung 425 berührt den inneren Umfang 405a des Halses 405 des Behälterkörpers D beim Anbringen der Pumpe dicht, um die Dichtheit des Halses 405 für Luft zu wahren.
Der Zylinder 421 ist mit einem sich von seinem unteren Abschnitt erstreckenden Ventilsitzzylinder 426 und mit einem von diesem sich nach unten erstreckenden Saugrohr 427 versehen. Das Betätigungsteil 422 ist mit einem sich von diesem erstreckenden Ausflussrohr 428 zum Ausfließen des flüssigen Inhalts versehen.
Da der innere Aufbau der Pumpe E in der Technik geläufig ist, wird auf eine eingehende Beschreibung mit Bezug auf die Zeichnungen verzichtet. Der Kolben bewegt sich durch Druck auf das Betätigungsteil 422 und die Rückstellkraft einer im Zylinder 421 angebrachten zusammengedrückten Feder auf und ab, so dass eine bestimmte Menge des flüssigen Inhalts entsprechend der Betätigung des Betätigungsteils 422 abgegeben wird.
Durch Drehen des Betätigungsteils 422 in der unteren Lage zum Einrasten in die Kappe 423 wird der Kolben in der unteren Lage gehalten und das Ventilglied im Boden des Zylinders 421 in der geschlossenen Lage fixiert, wodurch beim Anbringen der Pumpe oder wenn der Behälter nicht in Gebrauch ist das Fließen des flüssigen Inhalts zwischen Saugrohr 427 und Zylinder 421 verhindert wird.
Die Pumpe E ist in gleicher Weise wie bei einem üblichen Behälter mit Pumpe angebracht. Die Kappe 420 ist so auf dem Hals 405 angebracht, dass Befestigungsflansch 424 und eine Dichtung 430 zwischen Kappe 420 und Hals 405 angeordnet sind.
Im Folgenden wird die Funktion der Dichtung 425 beim Montieren der Pumpe E und der Spiegel des flüssigen Inhalts mit Bezug auf die 25 und 26 beschrieben.
25 zeigt einen Zustand, in dem das Saugrohr 427 und der Ventilsitzzylinder 426 in den Behälterkörper D eingesetzt sind und die Dichtung 425 des Zylinders 421 den oberen inneren Rand 405b des Halses 405 unter Kompression des oberen Randes 405b berührt, so dass der Behälterkörper D ab gedichtet ist. 26 zeigt einen Zustand, bei dem die Installation der Pumpe E abgeschlossen ist.
In dem in 25 gezeigten abgedichteten Zustand ist der obere Raum im Behälterkörper D um das Volumen des in den Behälterkörper D eingebrachten Pumpenteils (Ventilsitzzylinder 426 und Saugrohr 527) im Vergleich zum Zustand vor dem Einbringen der Pumpe verkleinert und der Spiegel L1 ist durch das Volumen des Saugrohrs 427 etwas höher als der Spiegel La (siehe 21) vor dem Einsetzen.
Indem die Pumpe E aus dem in 25 gezeigten Zustand nach unten geschoben wird, bewegt sich die Dichtung 425 am inneren Umfang 495a des Halses 405 nach unten, so dass die Delaminierluft im Raum 408 ausgedrückt und der Spiegel abgesenkt wird, bis eine der Luftdurchtrittsöffnung 406 entsprechende Position erreicht wird.
Nachdem die Dichtung 425 die der Luftdurchtrittsöffnung 406 entsprechende Position erreicht hat, wird diese durch die innere Schicht 402 verschlossen und das Ausströmen der Delaminierluft beendet.
Danach strömt keine Delaminierluft mehr aus und die Luft im Behälterkörper D wird lediglich komprimiert, bis die Dichtung 425 den inneren unteren Rand 405c des Halses 405 erreicht.
Indem sich die Dichtung 425 vom unteren Rand 405c weg abwärts bewegt wird die Luftdichtheit des Behälterkörpers D aufgehoben und die komprimierte Luft im Behälterkörper D strömt durch den Spalt zwischen Zylinder 421 und Hals 405 aus.
Wenn die Luftdurchtrittsöffnung 406 an einer anderen Stelle als dem Hals 405 gebildet wurde, strömt die Delaminierluft im Raum 408 entsprechend dem Niedergehen der Pumpe E aus, bis die Dichtung 425 den unteren Rand 405c erreicht. Indem die Dichtung 425 sich vom unteren Rand 405c weg abwärts bewegt wird die Luftdichtheit des Behälterkörpers D aufgehoben und das Ausströmen der Delaminierluft wird beendet.
Wird die Pumpe E weiter abwärts geschoben, nachdem die Dichtung 425 den unteren Rand 405c des Halses 405 erreicht hat, dann wird der Spiegel des flüssigen Inhalts durch das Volumen des in den flüssigen Inhalt eintauchenden Zylinders 421 angehoben und erreicht das Niveau L2 wenn die Kappe 420 auf dem Hals 405 angebracht ist.
Da der Behälterkörper D nach der Installation der Pumpe dicht verschlossen ist, strömt keine Delaminierluft mehr aus und der obere Raum im Behälterkörper D und der Spiegel des flüssigen Inhalts bleiben konstant.
Nun wird die Beziehung zwischen dem oberen Raum im Behälterkörper D und dem Volumen der Delaminierluft beschrieben.
Angenommen, dass
Qa das Anfangsvolumen der in den Raum 408 bei der Delaminierung eingefüllten Delaminierluft vor der Installation der Pumpe,
Qb das Volumen der aus dem Raum 408 bei der Installation der Pumpe ausgedrückten Luft und
Qc das Volumen der im Raum 408 nach Installation der Pumpe verbleibenden Restluft ist: Qa = Qb + Qc.
Der Anfangswert Qa kann mittels des Mengenreglers der mit der Delaminiervorrichtung verbundenen Luftzufuhrvorrichtung gesteuert werden.
Das ausgedrückte Volumen Qb wird aus Konfiguration und Abmessungen des Behälterkörpers D ermittelt.
Die Luft in dem während der Installation der Pumpe verschlossenen Behälterkörper D ist entsprechend der Höhenlage des Zylinders 421 komprimiert. Ist die Luftdurchtrittsöffnung 406 nicht verschlossen, dann hat die Luft im Behälterkörper D wegen der Verformung der inneren Schicht 402 eine Druck gleich dem Atmosphärendruck. In diesem Fall ist daher die Kompression der Luft vernachlässigbar.
Das ausgedrückte Volumen Qb ist durch die folgende Gleichung gegeben: Qb = πr2h,wobei
r der Radius des inneren Umfangs 405a des Halses 405 und
h die Höhe vom oberen Rand 405b des Halses 405 bis zur Luftdurchtrittsöffnung 406 ist.
Wenn die Luftdurchtrittsöffnung 406 an einer anderen Stelle als am Hals 405 gebildet ist, dann ist das ausgedrückte Volumen Qb durch die folgende Gleichung gegeben: Qb = πr2hawobei
r der Radius des inneren Umfangs 405a des Halses 405 und
ha die Höhe vom oberen Rand 405b zum unteren Rand 405c des Halses 405 ist.
Hierbei sind Radius r, Höhe h und ha bestimmte Werte, die durch die Konstruktion des Behälterkörpers D festgelegt sind, so dass Qb einen konstanten Wert hat.
Das Restvolumen Qc der Restluft im Raum 408 wird aus der Differenz zwischen dem Anfangsvolumen Qa und dem ausgedrückten Volumen Qb ermittelt (Qc = Qa – Qb). Da Qb konstant ist, kann Qc durch Steuerung des Anfangsvolumens Qa beliebig eingestellt werden.
Die Beschreibung erfolgt nun hinsichtlich des oberen Raums im Behälterkörper D nach Installation der Pumpe.
Obwohl es möglich ist, die Änderung im oberen Raum und im Spiegel des flüssigen Inhalts quantitativ zu analysieren, ist die Analyse kompliziert und eingehende Analysen sind nicht nötig. Daher ist Funktion und Wirkung dieser Ausführungsform hinsichtlich des oberen Raums nach Installation der Pumpe aus dem Vergleich zwischen dem Behälter dieser Ausführungsform und dem herkömmlichen Behälter einleuchtend.
Das Volumen des oberen Raums nach Installation der Pumpe wird durch Subtraktion des Volumens des eingefüllten flüssigen Inhalts und des in den Behälterkörper D eingesetzten Pumpenteils (Zylinder 421, Ventilsitzzylinder 426 und Saugrohr 427) vom Volumen es Behälterkörpers D.
Es sei Vo das Volumen des Behälterkörpers ohne abgespreizten Abschnitt 409 oder des Behälterkörpers, bei dem die innere Schicht in den Ausgangszustand zurückgeführt wurde. Das Volumen Vo ist ein konstanter Wert, weil das Volumen des Behälterkörpers und das Volumen des flüssigen Inhalts bekannt sind und das Volumen des Pumpenteils durch dessen Abmessungen und Konfiguration festgelegt ist.
Es sei V das Volumen des oberen Raums im Behälterkörper D mit dem abgespreizten Bereich 409. Das Volumen V des oberen Raums wird bei dieser Ausführungsform durch das Restvolumen Qc der Delaminierluft im Raum 408 wegen des abge spreizten Abschnitts 409 vermindert, weil das Volumen des flüssigen Inhalts und das Volumen des in den Behälterkörper D eingesetzten Pumpenteils die gleichen wie beim herkömmlichen Behälter sind.
Daher wird das Volumen V des oberen Raums dieser Ausführungsform durch den folgenden Ausdruck ermittelt: V = Vo – Qc = Vo – (Qa – Qb).
Im obigen Ausdruck wird gefunden, dass das Volumen V des oberen Raums sich entsprechend dem Anfangswert Qa verändert, weil Vo konstant und Qb ebenfalls konstant ist.
Wird das Volumen V des oberen Raums negativ, dann bedeutet das, dass der Inhalt aus dem Hals 405 überfließt. Daher ist klar, dass Qa so festgelegt werden sollte, dass V > 0 bleibt.
Die Luft wird nur von einem Zeitpunkt an komprimiert, an dem das Volumen der aus dem Raum 408 ausgedrückten Luft während des Niedergehens des Zylinders 421 gleich dem Anfangsvolumen Qa ist, und bis zu einem Zeitpunkt, an dem die Dichtung 425 den unteren Rand 405c der Innenfläche des Halses 405 erreicht. Um Qa < Qb einzustellen, sollte daher das Volumen des oberen Raums während des Einsetzens der Pumpe größer als der durch Subtraktion des Anfangsvolumens Qa vom Volumen des Halses ermittelte Wert sein, weil der flüssige Inhalt inkompressibel ist.
Funktion und Wirkung dieser Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben.
Das Volumen des oberen Raums nach Installation der Pumpe E und der Spiegel des flüssigen Inhalts können leicht durch Steuerung von Qa gesteuert werden, weil, wie oben be schrieben, das Anfangsvolumen Qa durch den Mengenregler der Luftzufuhrvorrichtung steuerbar ist.
Wenn das Anfangsvolumen Qa so eingestellt wird, dass es gleich dem ausgedrückten Volumen Qb ist, dann wird die Delaminierluft im Raum 408 vollständig ausgedrückt und der abgetrennte Bereich 402a der inneren Schicht 402 ist in den Ausgangszustand zurückgeführt, so dass der abgetrennte Abschnitt 402a der inneren Schicht 402 die äußere Schicht 401 berührt.
Daher kann in diesem Fall die innere Schicht 402 während der Installation der Pumpe in den Ausgangszustand zurückgeführt werden, ohne beim Delaminierverfahren, nachdem Delaminierluft zwischen äußere Schicht 401 und innere Schicht 402 eingebracht wurde, Luft durch den Hals 405 in den Behälterkörper D zu blasen.
Mit zunehmendem Anfangsvolumen Qa nimmt das Restvolumen Qc der im Raum 408 verbleibenden Luft zu, der obere Raum nimmt ab und der Spiegel des flüssigen Inhalts steigt im Vergleich zu dem Fall, bei dem der abgetrennte Bereich 402a der inneren Schicht 402 in den Ausgangszustand zurückgeführt ist, an.
Durch Einstellen des Anfangsvolumens Qa auf einen vorbestimmten Wert kann der Spiegel im Hals 405 positioniert werden, wenn das Volumen V des oberen Raums so eingestellt wird, dass es gleich oder kleiner als der durch Subtrahieren des Volumens des Zylinders 421 der in den Hals 405 eingesetzten Pumpe E vom Volumen des Halses 405 ermittelte Wert ist.
Daher kann selbst bei einem Behälter mit Pumpe, bei dem das Volumen des Behälterkörpers D groß ist, so dass der obere Raum groß und der Spiegel des flüssigen Inhalts in den unteren Bereich der Schulter 404 abgesenkt ist, der Spiegel des flüssigen Inhalts nach Installation der Pumpe leicht in den Hals 405 angehoben werden, wodurch Wellenbildung des Wasserspiegels des flüssigen Inhalts und Bewegung des flüssigen Inhalts beim Transport des Behälters vermindert und so die Bildung von Blasen und Erzeugung von Gasen verhindert werden.
[Sechste Ausführungsform]
Mit Bezug auf 27 bis 29 wird ein unter Anwendung des Verfahrens der ersten Ausführungsform hergestellter Behälter mit Pumpe beschrieben.
Der Unterschied zwischen dem obigen Behälter mit Pumpe und dem jetzt beschriebenen ist, dass an einem inneren im Hals 405 des Behälterkörpers D angebrachten Deckel F eine Dichtung gebildet wird, anstatt die Dichtung 425 am unteren Ende des Umfangs des Zylinders 421 vorzusehen.
Der innere Deckel F besteht aus Kunststoff und umfasst einen an seinem oberen Ende mit einem Flansch 431 versehenen zylindrischen Abschnitt 432 und eine am unteren Ende des zylindrischen Abschnitts 432 angeordnete, nach innen weisende ringförmige Dichtung 433.
Die Dichtung 433 hat eine Berührungsfläche 434 längs ihres inneren Umfangs, welche die Außenfläche des Zylinders 421 komprimierend berührt, so dass der Behälterkörper D während der Installation der Pumpe verschlossen wird.
Die Pumpe E wird installiert, indem der innere Deckel F im Hals 405 angebracht und dann der Zylinder 421 der Pumpe E in den inneren Deckel F eingesetzt wird.
Wenn das untere Ende des Zylinders 421 die Dichtung 433 berührt, ist das Innere des Behälterkörpers D verschlossen. Wenn die Pumpe E weiter abwärts geschoben wird, wird die Delaminierluft im Raum 408 entsprechend zum Volumen des durch die Dichtung 433 eingesetzten Zylinders 421 durch die Luftdurchtrittsöffnung 406 hinausgedrückt.
Da das Innere des Behälterkörpers D verschlossen ist, wird der Spiegel des flüssigen Inhalts entsprechend dem Niedergehen der Pumpe E von L1 nach L2 abgesenkt. Wenn der Zylinder 421 den Spiegel erreicht, ersetzt das in den flüssigen Inhalt eintauchende Volumen des Zylinders 421 das Volumen der aus dem Raum 408 ausgedrückten Luft, so dass der Spiegel sich nicht verändert.
Die Pumpe E wird am Behälterkörper D installiert, indem man den Zylinder 421 abwärts in die niedrigste mögliche Position schiebt und dann die Verschlusskappe 420 auf dem Hals 405 anbringt.
Da der Behälterkörper D nach Installation der Pumpe fest verschlossen ist, wird die Luft im Raum 408 nicht weiter ausgedrückt und der obere Raum im Behälterkörper D und der Spiegel des flüssigen Inhalts werden konstant gehalten.
Es folgt nun die Beschreibung hinsichtlich der Beziehung zwischen dem oberen Raum im Behälterkörper D und dem Volumen der Delaminierluft.
Angenommen, dass
Qa das Anfangsvolumen der in den Raum 408 bei der Delaminierung eingefüllten Delaminierluft vor der Installation der Pumpe,
Qb das Volumen der aus dem Raum 408 bei der Installation der Pumpe ausgedrückten Luft,
Qc das Volumen der im Raum 408 nach Installation der Pumpe verbleibenden Restluft,
Vo das Volumen des oberen Raums im Behälterkörper D nach Installation der Pumpe im Fall eines Behälterkörpers D ohne abgespreizten Abschnitt 409,
V das Volumen des oberen Raums im Behälterkörper D nach Installation der Pumpe im Fall eines Behälterkörpers mit abgespreiztem Abschnitt nach dieser Ausführungsform (der obere Raum im Fall der sechsten Ausführungsform bezeichnet einen Raum unter der Dichtung 433 des inneren Deckels F),
s die Länge zwischen Dichtung 433 und unterem Ende des Zylinders 421, wenn die Pumpe E im Behälterkörper D angebracht ist, und
r_c der Radius des Zylinders 421 ist, gilt der folgende Ausdruck für das Volumen der ausgedrückten Luft: Qb = πrc 2s,wenn die Kompression der Luft im Behälterkörper D vernachlässigt wird.
Das ausgedrückte Volumen Qb ist ein konstanter Wert, weil es aus den Abmessungen des Pumpglieds (Zylinder 421) ermittelt wird.
Wie auch im Fall der fünften Ausführungsform gilt der folgende Ausdruck hinsichtlich der Beziehung zwischen den Volumina V, Vo: V = Vo – Qc = Vo – (Qa – Qb).
Im obigen Ausdruck findet man, dass das Volumen V des oberen Raums bei dieser Ausführungsform mit dem abgespreizten Abschnitt 409 sich entsprechend dem Anfangsvolumen Qa verändert, weil Vo konstant und auch Qb konstant ist.
Weil in der sechsten Ausführungsform der innere Deckel F im Hals 405 angebracht ist, kann außerdem der innere Raum noch weiter als oben beschrieben vermindert werden.
Während des Niederschiebens der Pumpe E zur ihrer Installation wird der Spiegel des flüssigen Inhalts von dem Punkt an, wo das untere Ende des Zylinders 421 die ringförmige Dichtung 433 berührt bis zu dem Punkt, wo der Zylinder 421 den Spiegel erreicht, abgesenkt, während danach, wie oben erwähnt, der Spiegel sich nicht ändert.
Wenn der flüssige Inhalt bis nahe zur Dichtung 433 des inneren Deckels F eingefüllt wird, steigt der Spiegel durch Eintauchen des Saugrohrs 427 leicht an und verändert sich danach nur wenig. Dies zeigt eine Wirkung der Vorausbestimmung des Spiegels beim Einfüllen des flüssigen Inhalts.
Da durch die Installation der Pumpe E im Behälterkörper D die Luft im Raum 408 hinausgedrückt wird, ist der Schritt des Einblasens von Luft in den Behälter A zum Hinausdrücken der Delaminierluft beim Delaminierverfahren nicht notwendig, wodurch der Herstellungsprozess vereinfacht wird.
Darüber hinaus kann der Zustand der Delaminierung geprüft werden, indem man lediglich das Innere des Behälterkörpers D von der Oberseite des Halses 405 des Behälters A her beobachtet.
Weil der obere Raum im Behälter klein ist, so dass der flüssige Inhalt nicht plätschert, wenn der Verbraucher den Behälter A in der Hand hat, vermittelt dies dem Verbraucher den Eindruck von Fülle, wodurch der Wert als Handelsprodukt verbessert wird.
[Siebente Ausführungsform]
Mit Bezug auf die 30 und 31 wird ein unter Anwendung des Verfahrens der ersten Ausführungsform hergestellter Behälter mit Pumpe beschrieben.
Bei den oben beschriebenen unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Behältern steigt der Spiegel des flüssigen Inhalts entsprechend dem Niedergehen des Zylinders 421, nachdem Qa = Qb ist und die Luft im Behälterkörper D komprimiert wird, wenn das Anfangsvolumen Qa kleiner als das ausgedrückte Volumen Qb eingestellt wird (Qa < Qb).
Da der verschlossenen Zustand des Behälterkörpers aufgehoben wird, wenn die Dichtung 425 des Zylinders 421 unter den unteren Rand 405c des Halses 405 abgesenkt wird, entweicht die komprimierte Luft in die Atmosphäre und es gibt kein Problem.
Andererseits wird die Luft im Behälterkörper D komprimiert und es gibt ein Problem mit dem steigenden inneren Druck des Behälterkörpers D, weil die Dichtung 434 des inneren Deckels F die Außenfläche des Zylinders 421 komprimierend berührt und der abgedichtete Zustand bis zum Ende aufrechterhalten wird.
Um dieses Problem zu überwinden, ist es natürlich notwendig, das Anfangsvolumen Qa zu steuern, damit der obere Raum nicht negativ wird, und darüber hinaus Mittel vorzusehen, welche ein Ausströmen der komprimierten Luft ermöglichen.
Die vorliegende Ausführungsform der Erfindung ist ein unter Anwendung des beanspruchten Verfahrens hergestellter Behälter mit Pumpe, der mit einem solchen Mittel für das Ausströmen der komprimierten Luft versehen ist.
Herkömmlich gibt es, wie in 32 gezeigt, eine Pumpe, die mit schmalen, in der Außenfläche des Zylinders 421 gebildeten Nuten 421a versehen ist, durch die Luft fließt, damit der flüssige Inhalt vollständig ausgegossen werden kann. Die oberen Enden der Nuten 421a des herkömmlichen Behälters reichen jedoch nicht bis zur Dichtung 433 des inneren Deckels F.
Wie in 31 gezeigt, weist der Zylinder 421 schmale Nuten 421a auf, die auf der Außenfläche des Zylinders 421 zwischen seinem unteren Rand und mindestens bis zu einer Stelle, an der die Nuten die Dichtung 433 erreichen, gebildet sind. Die Nuten stellen das Mittel für das Ausströmen der komprimierten Luft dar.
Die Kontaktfläche 434 der ringförmigen Dichtung 433 des inneren Deckels F komprimiert die Außenfläche der Nuten 421a, wodurch das Strömen der Luft zwischen dem Zylinder 421 und der Dichtung 433 ermöglicht und die Strömung des flüssigen Inhalts dort wegen seiner Viskosität verhindert wird.
Wenn daher die Luft im Behälterkörper D wegen Qa ≤ Qb komprimiert wird, entweicht die komprimierte Luft durch die Nuten 421a, wodurch der Anstieg des inneren Drucks des Behälterkörpers D vermieden wird.
Obwohl die Mittel zum Ausströmen der komprimierten Luft in dieser Ausführungsform aus schmalen, in der Außenfläche des Zylinders 421 gebildeten Nuten 421a bestehen, können die Mittel zum Ausströmen der komprimierten Luft auch aus einer durch Sandstrahlen aufgerauten Außenfläche des Zylinders 421 bestehen.
[Achte Ausführungsform]
Unter Bezugnahme auf 33 wird ein unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellter Behälter mit Pumpe beschrieben.
Während die Mittel für das Ausströmen der komprimierten Luft wie oben beschrieben aus Nuten oder Aufrauung in der Außenfläche des Zylinders 421 der Pumpe E bestehen, bestehen die hier beschriebenen Mittel für das Ausströmen der komprimierten Luft aus schmalen Nuten oder Aufrauungen 434a, die in der Berührungsfläche 434 des inneren Deckels F gebildet sind.
In diesem Fall ist vorteilhaft, dass ein herkömmlicher Zylinder 421 ohne Veränderungen verwendet wird.
[Neunte Ausführungsform]
Unter Bezugnahme auf die 34 bis 37 wird ein erfindungsgemäß hergestellter Behälter mit Pumpe beschrieben.
Auch dieser Behälter mit Pumpe weist Mittel für das Ausströmen komprimierter Luft im inneren Deckel F auf.
Wie in 36 gezeigt, umfasst der für den Behälter mit Pumpe verwendete innere Deckel F einen Flansch 431, einen zylindrischen Abschnitt 432 und eine ringförmige, nach innen und vom unteren Rand des zylindrischen Abschnitts 432 nach oben weisende, flexible Dichtung 435, wobei die Dichtung 435 die Außenfläche der Pumpe E dicht anliegend berührt.
Der innere Deckel besteht aus flexiblem Kunststoff. Wenn der Innendruck des Behälterkörpers D ansteigt, wird daher die Dichtung verformt und ihr Ende 435a wird abgespreizt und bildet einen Zwischenraum zwischen der Dichtung 435 und dem Zylinder 421, durch den die komprimierte Luft und/oder der flüssige Inhalt ausströmen.
Wenn die Luft im Behälterkörper D komprimiert wird, weil das Anfangsvolumen Qa kleiner als die ausgedrückte Luftmenge Qb eingestellt ist (Qa < Qb), entweicht daher die komprimierte Luft durch den Zwischenraum.
Da die flexible Dichtung 435 nach innen und oben weist, ist es sehr leicht, den flüssigen Inhalt vollständig unter den inneren Deckel F einzufüllen, wie in 37 gezeigt, wenn das Volumen des oberen Raums nach dem Einfüllen des flüssigen Inhalts und vor Installation der Pumpe gleich dem Volumen des Ventilsitzzylinders 426 und des Saugrohrs 427 der Pumpe E eingestellt wird, weil nach Installation der Pumpe der Spiegel des flüssigen Inhalts bis zur Dichtung 435 ansteigt und sich danach nicht ändert.
In diesem Fall gibt es kein Problem, selbst wenn der Spiegel des flüssigen Inhalts über die Dichtung 435 steigt, wenn es nur eine kleine Menge ist, weil der flüssige Inhalt durch den Zwischenraum entweicht.
Obwohl die allgemein verwendete Pumpe als Pumpe E im Behälter mit Pumpe nach jedem beliebigen der Beispiele eingesetzt wurde, ist die erfindungsgemäße Pumpe E nicht auf die Pumpe der Ausführungsformen beschränkt und kann jede Pumpe sein, die eine bestimmte Menge des flüssigen Inhalts durch Wirkung des Betätigungsteils ansaugen und abgeben kann, wobei deren Zylinderglieder in den Behälterkörper D eingesetzt sind.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Das Delaminierverfahren für einen erfindungsgemäßen mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten ermöglicht die Herstellung eines Behälters, bei dem die innere Schicht sich leicht und sicher von der äußeren Schicht abtrennen soll. Der Behälter kann als Behälter zur Aufnahme von Flüs sigkeiten unterschiedlicher Art, wie Gesichtslotion, Shampoo und Spülung verwendet werden und ist besonders geeignet für einen Behälter mit Pumpe.

Claims

Verfahren zum Delaminieren eines mehrschichtigen Behälters (A) mit trennbaren Schichten, umfassend eine innere Schicht (2) und eine äußere Schicht (1), wobei die Schichten aus Kunststoff gefertigt sind und trennbar aufeinander liegen, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Stanzen einer Luftdurchtrittsöffnung (11) in die äußere Schicht (1) des mehrschichtigen Behälters (A) mit trennbaren Schichten und Einbringung einer kleinen Luftmenge durch die Luftdurchtrittsöffnung (11) zu einem Bereich der inneren Schicht (2), welcher zuvor von der äußeren Schicht um die Luftdurchtrittsöffnung herum getrennt worden ist.
Verfahren zum Delaminieren eines mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten nach Anspruch 1 weiter umfassend den Schritt des Einblasens von Luft in das Innere des mehrschichtigen Behälters (A) zum Ablassen der zwischen der inneren Schicht (2) und der äußeren Schicht (1) eingebrachten Luft und In-Berührung-Bringen der getrennten Schicht (8) mit der äußeren Schicht.
Verfahren zum Delaminieren eines mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Schicht (2) der trennbaren Schichten aus ei nem Kunststoff mit einem Elastizitätsmodul kleiner als 10.000 kg/cm² gefertigt wird.
Verfahren zum Delaminieren eines mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten nach Anspruch 1 weiter umfassend die Installation einer Pumpe (E) in einem Hals (405) des mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten nach dem Einfüllen eines flüssigen Inhalts in den mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten; das Abdichten eines Zwischenraumes zwischen dem Zylinder (421) der Pumpe und dem Hals (405) durch eine Dichtung (425), wenn der Zylinder (421) der Pumpe in den Stutzen (405) während der Installation eingebracht wird, um zumindest ein wenig der zwischen der inneren Schicht (402) und der äußeren Schicht (401) eingebrachten Luft abzulassen.
Verfahren zum Delaminieren eines mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten nach Anspruch 4, wobei die Menge der nach Installation der Pumpe (E) in der inneren Schicht verbliebenen Luft geregelt wird durch Regulierung der Menge der durch die Luftdurchtrittsöffnung (406) eingebrachten Luft, um die innere Schicht (402) von der äußeren Schicht (401) teilweise zu trennen.
Verfahren zum Delaminieren eines mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (425) an den Umfang des Zylinders (421) der Pumpe (E) angeformt ist und dass die Menge der während der Installation der Pumpe (E) durch die Durchtrittsöffnung (406) abgelassenen Luft durch den Verschiebbereich der Dichtung (425) gegen den Hals (405) und der Anordnung der Luftdurchtrittsöffnung (406) reguliert wird.
Verfahren zum Delaminieren eines mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung einen inneren Deckel (F) umfasst, welcher in den Hals in einer solchen Art und Weise eingepasst ist, die die Einbringung des Zylinders (421) der Pumpe dort hindurch erlaubt, und dass die Menge der während der Installation der Pumpe (E) durch die Luftdurchtrittsöffnung (406) abgelassenen Luft durch die Länge des in die Dichtung (425) eingebrachten Zylinders reguliert wird.
Verfahren zum Delaminieren eines getrennt laminierten Behälters mit trennbaren Schichten nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die getrennte innere Schicht (402) mit der äußeren Schicht (401) durch Anpassen der Menge der durch die Luftdurchtrittsöffnung (406) eingebrachten Luft an die gleiche Menge der während der Installation der Pumpe (E) durch die Luftdurchtrittsöffnung (406) abgelassenen Luft wieder in Berührung gebracht wird.
Delaminierungsvorrichtung (C) zur Verwendung in einem Verfahren zur Delaminierung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend: (a) ein erstes Luftzufuhrbauteil (220) zur Zuführung von Luft zwischen eine innere Schicht und eine äußere Schicht eines mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten, wobei die Schichten aus Kunststoff gefertigt sind und trennbar aufeinander liegen, durch eine in die äußere Schicht des mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten gestanzte Luftdurchtrittsöffnung hindurch; (b) ein zweites Zufuhrbauteil (230) zum Einblasen von Luft in den mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten durch einen Hals des mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten; (c) eine mit Druck beaufschlagte Luftzufuhrvorrichtung (240) zur Zufuhr von Druckluft in das erste Luftzufuhrbauteil (220) und das zweite Luftzufuhrbauteil (230); (d) ein mit Druck beaufschlagter Luftspeicher (258), welcher zwischen dem ersten Luftzufuhrbauteil (220) und der mit Druck beaufschlagten Luftzufuhrvorrichtung (240) angeordnet ist; (e) Magnetventile (V), welche entsprechend zwischen der mit Druck beaufschlagten Luftzufuhrvorrichtung (240) und dem mit Druck beaufschlagten Luftspeicher (258), zwischen dem ersten Luftzufuhrbauteil (220) und dem mit Druck beaufschlagten Luftspeicher (258) und zwischen dem zweiten Luftzufuhrbauteil (230) und der mit Druck beaufschlagten Luftzufuhrvorrichtung (240) angeordnet sind und (f) eine Steuerungs- und Regulierungsvorrichtung (nicht dargestellt) zur Betätigung der Magnetventile nach vorher festgelegtem zeitlichen Ablauf.
Delaminierungsvorrichtung (C) für einen mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten nach Anspruch 9, weiter umfassend ein Anpassungsmittel (250) zur Anpassung der Menge Druckluft in dem mit Druck beaufschlagten Luftspeicher (258).
Delaminierungsvorrichtung (C) für einen getrennt laminierten Behälter mit trennbaren Schichten nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Luftzufuhrbauteil eine Düse (223) umfasst, welche in die Luftdurchtrittsöffnung des mehrschichtigen Behälters mit trennbaren Schichten hinein eingebracht ist, die Düse an dem vorderen Ende (222a) und an einer Seite davon (222b) geöffnet ist, so dass die zwischen der inneren Schicht und der äußeren Schicht eingebrachte Luft durch die Düse (223) beim Einblasen von Luft in den mehrschichtigen Behälter mit trennbaren Schichten durch das zweite Luftzufuhrbauteil abgelassen wird.