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Title:
RESILIENTLY COMPRESSIBLE CONTAINER, METHOD OF PRODUCING THE SAME, AND INJECTION-MOULDING DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/040281
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a container which comprises a container body (4) with an outer layer (5) of plastics and an inner layer (6) of an aluminium-containing material. The container further comprises a base section (3) with an outer layer (7) of plastics and an inner layer (8) of an aluminium-containing material. The base section (3) comprises a bead-shaped protruding peripheral section (11). In the region of this peripheral section (11) the outer layer (5) of the container body (4) is welded to the outer layer (7) of the base section (3), and the inner layer (6) of the container body (4) is welded to the inner layer (8) of the base section (3). The aluminium-containing inner layers (6; 8) are welded by high-frequency welding. The heat produced during this process heats the plastics outer layers (5;7) to such an extent that they are likewise welded together.

Inventors:
KREBS DANIEL (CH)
DUERRENFELD UDO (CH)
Application Number:
PCT/IB1997/000234
Publication Date:
September 17, 1998
Filing Date:
March 11, 1997
Export Citation:
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Assignee:
NEOPAC AG (CH)
KREBS DANIEL (CH)
DUERRENFELD UDO (CH)
International Classes:
B29C45/14; B29C65/02; B65D23/02; (IPC1-7): B65D23/02; B65D25/14; B29C45/14
Domestic Patent References:
WO1995024301A11995-09-14
Foreign References:
EP0244256A21987-11-04
EP0413049A11991-02-20
EP0039626A11981-11-11
Attorney, Agent or Firm:
E. BLUM & CO. (Z�rich, CH)
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Claims:
Patentansprüche
1. Elastisch zusammendrückbarer Behälter zur Aufnahme eines sauerstoffempfindlichen Inhaltes, welcher Behälter einen Behälterkörper (4) mit einem umlaufenden Wandabschnitt (2) und einen mit demselben verbundenen, mindestens annähernd ebenflächigen Bodenabschnitt (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandabschnitt (2) und der Bodenabschnitt (3) eine erste Schicht (5 ; 7) aus einem Kunststoff und eine Aluminium enthaltende zwei te Schicht (6 ; 8) aufweisen, und dass der Kunststoff des Wandabschnittes (2) mit dem Kunststoff des Bodenabschnit tes (3) verschweisst ist, und die Aluminium enthaltende zweite Schicht (6) des Wandabschnittes (2) mit der Alumi nium enthaltenden ersten Schicht (8) des Bodenabschnittes (3) verschweisst ist.
2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die erste Schicht (5 ; 7) des Wandabschnit tes (2) und des Bodenabschnittes (3) aus Aluminium be steht.
3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die erste Schicht (5 ; 7) jeweils die Au ssenschicht des Wandabschnittes (2), bzw. des Bodenab schnittes (3) bildet, und die zweite Schicht (6 ; 8) je weils die Innenschicht des Wandabschnittes (2), bzw. des Bodenabschnittes (3) bildet.
4. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Bodenabschnitt (3) einen wulstförmi gen, in den Behälterinnenraum vorspringenden Umfangsab schnitt (11) aufweist, und dass der Aluminium enthaltende Schichtabschnitt des Aussenumfangbereiches (22) des wulstförmig vorspringenden Umfangsabschnittes (11) mit dem anliegenden Aluminium enthaltenden Schichtabschnitt des Wandabschnittes (2) verschweisst ist.
5. Verfahren zur Herstellung des Behälters nach Anspruch 1, bei welchem der Behälterkörper (4) mit dem Wandabschnitt (2) getrennt vom Bodenabschnitt (3) her gestellt wird, der Bodenabschnitt (3) in einer Spritz giessform (15 ; 16) mit einer Giessformhöhlung (17) herge stellt wird und danach der Bodenabschnitt (3) mit dem Wandabschnitt (2) des Behälterkörpers (4) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine, aus einem Aluminium enthaltenden Material bestehende Rondelle (21) in der Giessformhöhlung (17) angeordnet wird, dass danach der Kunststoff in die Giessform und auf die Rondelle (21) spritzgegossen wird, so dass die Rondelle (21) aufgrund des auf sie einwirkenden Druckes des eingespritzten Kunststoffes in der Giessformhöhlung (17) tiefgezogen wird und sich mit dem eingespritzten Kunststoff verbin det, und dass danach der Bodenabschnitt (3) entformt und mit dem Behälterkörper verbunden wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Rondelle (21) mit einem Durchmesser gewählt wird, der grösser als der Durchmesser der Giess formhöhlung ist, und dass die Rondelle (21) vor dem Spritzgiessen in einem elastisch verformten, ausgewölbten Zustand in der Giessformhöhlung (17) zum Zentrieren der selben festgeklemmt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, dass der Bodenabschnitt (3) mit dem Wandab schnitt (2) des Behälterkörpers (4) verbunden wird, indem der Bodenabschnitt (3) auf den Wandabschnitt (2) des Be hälterkörpers (4) plaziert und bei der Berührungsstelle der Schichten ein hochfrequenter Strom angelegt wird um ein Hochfrequenzschweissen der aus einem Aluminium ent haltenden Material bestehenden Schichten durchzuführen, wobei durch die erhöhte Temperatur der aus einem Alumi nium enthaltenden Material bestehenden Schichten der Kunststoff in einen schmelzflüssigen Zustand versetzt wird, so dass auch die Kunststoffschichten zusammen schmelzen.
8. Verfahren zur Herstellung des Behälters nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behäl terkörper (4) mit dem Wandabschnitt (2) getrennt vom Bo denabschnitt (3) hergestellt wird, der Wandabschnitt (2) des Behälterkörpers (4) und der Bodenabschnitt (3) als Laminate mit einer Kunststoffschicht und einer Schicht aus einem Aluminium enthaltenden Material vorliegen, dass der Bodenabschnitt (3) auf den Wandabschnitt (2) des Be hälterkörpers (4) plaziert und bei der Berührungsstelle der Schichten ein hochfrequenter elektrischer Strom ange legt wird, um ein Hochfrequenzschweissen der aus einem Aluminium enthaltenden Material bestehenden Schichten durchzuführen, wobei durch die erhöhte Temperatur der aus einem Aluminium enthaltenden Material bestehenden Schich ten der Kunststoff in einen schmelzflüssigen Zustand ver setzt wird, so dass auch die Kunststoffschichten zusam menschmelzen.
9. Spritzgiessvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine als Tiefziehgesenk ausgebildete Giessformhöhlung, welche Giessformhöhlung einen umlaufenden Innenwandabschnitt aufweist, der zum geklemmten Festhalten und damit Fixie ren der tiefzuziehenden Rondelle (21) ausgebildet ist.
Description:
Elastisch zusammendrückbarer Behalter, Verfahren zur Her- stellung derselben und Spritzgiessvorrichtung zur Durch- führung des Verfahrens Die vorliegende Erfindung betrifft einen elastisch zusammendrückbaren Behälter zur Aufnahme eines sauerstoffempfindlichen Inhaltes, welcher Behälter einen Behälterkörper und einen umlaufenden Wandabschnitt und einen mit demselben verbundenen, mindestens annähernd ebenflächigen Bodenabschnitt aufweist. Sie betrifft fer- ner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Behäl- ters, bei welchem der Behälterkörper getrennt vom Boden- abschnitt hergestellt wird, der Bodenabschnitt in einer Spritzgiessform mit einer Giessformhöhlung hergestellt wird und danach der Bodenabschnitt und der Behälterkörper miteinander verbunden werden. Weiter betrifft die Erfin- dung eine Spritzgiessvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Elastisch zusammendrückbare Behälter werden insbesondere in solchen Fällen verwendet, wenn aus diesen genau dosierte Mengen des Inhalts abgegeben werden müs- sen. Beispielsweise, jedoch nicht abschliessend, wird der Inhalt tropfenweise abgegeben, wobei die Dosierung durch ein visuelles Zählen der Tropfen erfolgt. Als Beispiel sei eine medizinische Flüssigkeit wie Augentropfen ge- nannt. Der Inhalt eines solchen als kleine Flasche ausge- bildeten Behälters wird aus dem Behälter hinausbefördert, indem der Behälter durch Finger der menschlichen Hand zu- sammengedrückt wird. Zur Dosierung ist oft ein Nachfassen notwendig, d. h. der durch die Finger auf die Wand der Flasche ausgeübte Druck wird aufgehoben, so dass die ein- gedrückte Wand elastisch in ihre Ursprungsform zurückkeh- ren kann, um damit ein erneutes Zusammendrücken für eine weitere Abgabe des Inhaltes zu ermöglichen.

Es gibt viele Stoffe, insbesondere solche me- dizinischer Art, die sauerstoffempfindlich sind. Das heisst, dass Sauerstoff einen qualitätsmindernden oder

zerstörenden Einfluss auf den betreffenden Stoff ausübt.

Um diesem Einfluss des Sauerstoffes zu begegnen, werden unter anderem Behälter, die z. B. aus dem Kunststoff PE hergestellt sind, relativ dickwandig ausgebildet. Dick- wandige Behälter, bzw. Flaschen weisen jedoch den Nach- teil auf, dass ihre Wände relativ unelastisch sind. Das heisst, dass sich die Wände, nachdem sie zur Abgabe eini- ger Tropfen des Inhaltes zusammengedrückt worden sind und der von den Fingern des Benutzers ausgeübte Druck aufge- hoben wird, nur sehr langsam zu ihrer Ursprungsform zu- rückverformen.

Es ist wohl bekannt, bei Tuben z. B. für Zahn- pasta ein Laminat mit einer Al-Schicht zu verwenden. Je- doch sind keine elastisch zusammedrückbare Behälter mit einem ebenflächigen Bodenabschnitt bekannt, die eine als 02-Barriere dienende Al-Schicht aufweisen.

Ziel der Erfindung ist, die genannten Nach- teile zu beheben und einen elastisch zusammendrückbaren Behälter zur Aufnahme eines sauerstoffempfindlichen In- haltes zu zeigen, der allseits eine als 02-Barriere die- nende, Al-enthaltende Laminat-Schicht aufweist.

Der erfindungsgemässe, elastisch zusammen- drückbar Behälter ist erfindungsgemäss dadurch gekenn- zeichnet, dass der Wandabschnitt und der Bodenabschnitt eine erste Schicht aus einem Kunststoff und eine Alumi- nium enthaltende zweite Schicht aufweisen, und dass der Kunststoff des Wandabschnittes mit dem Kunststoff des Bo- denabschnittes verschweisst ist, und die Aluminium ent- haltende zweite Schicht des Wandabschnittes mit der Alu- minium enthaltenden ersten Schicht des Bodenabschnittes verschweisst ist.

Gemäss einer vorteilhaften Ausführung besteht die erste Schicht des Wandabschnittes und des Bodenab- schnittes aus Aluminium, und gemäss einer weiteren vorteilhaften Aus- führung bildet die erste Schicht jeweils die Aussen- schicht des Wandabschnittes, bzw. des Bodenabschnittes,

und die zweite Schicht jeweils die Innenschicht des Wand- abschnittes, bzw. des Bodenabschnittes.

Das Verfahren zur Herstellung des Behälters, bei welchem der Behälterkörper getrennt vom Bodenab- schnitt hergestellt wird, der Bodenabschnitt in einer Spritzgiessform mit einer Giessformhöhlung hergestellt wird und danach der Bodenabschnitt und der Behälterkörper miteinander verbunden werden, ist dadurch gekennzeichnet, dass eine aus einem Aluminium enthaltenden Material be- stehende Rondelle in der Giessformhöhlung angeordnet wird, dass dadurch der Kunststoff in die Giessform und auf die Rondelle spritzgegossen wird, so dass die Ron- delle aufgrund des auf sie einwirkenden Druckes des ein- gespritzten Kunststoffes in der Giessformhöhlung tiefge- zogen wird und sich mit dem eingespritzten Kunststoff verbindet, und dass danach der Bodenabschnitt entformt und mit dem Behälterkörper verbunden wird.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird der Bodenabschnitt mit den Behälterkörper verbunden, indem der Bodenabschnitt auf den Behälterkörper plaziert und bei der Berührungsstelle der Schichten ein hochfre- quenter elektrischer Strom angelegt wird um ein Hochfre- quenzschweissen der aus einem Aluminium enthaltenden Ma- terial bestehenden Schichten durchzuführen, wobei durch die erhöhte Temperatur der aus einem Aluminium enthalten- den Material bestehenden Schichten der Kunststoff in einen schmelzflüssigen Zustand versetzt wird, so dass auch die Kunststoffschichten zusammenschmelzen.

Eine zur Durchführung des Verfahrens dienende bevorzugte Spritzgiessvorrichtung ist gekennzeichnet durch eine als Tiefziehgesenk ausgebildete Giessformhöh- lung, welche Giessformhöhlung einen umlaufenden Innen- wandabschnitt aufweist, da zum geklemmten Festhalten und damit Fixieren der tiefzuziehenden Rondelle ausgebildet ist.

Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand an- hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt : Fig. 1 einen Behälter mit einer Ausgusstülle, teilweise im Schnitt gezeichnet, Fig. 2 schematisch Teile einer Spritzguss- form, Fig. 3 in vergrössertem Massstab das Detail A der Fig. 2 mit eingelegter Rondelle, Fig. 4 in vergrössertem Massstab das Detail der Fig. 2, mit einem Kantenbereich eines fertiggestell- ten Bodenabschnittes, Fig. 5 vereinfacht eine Ansicht auf einen Teil einer Hochfrequenzschweisseinrichtung, und Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 4.

Der in der Fig. 1 gezeigte Behälter in Form einer Laminat-Flasche ist beispielsweise zur Aufnahme von Augentropfen bestimmt. Eine praktische Ausführung dersel- ben weist z. B. eine Gesamthöhe von ca. 8 cm und einen Durchmesser von ca. 3 cm auf.

Der Behälter weist bei dieser Ausführung eine als Tropfenzähler verwendbare Ausgusshülle 1 auf. Offen- sichtlich können auch anders ausgebildete Ausgüsse vor- handen sein, wie dies dem Fachmann bekannt ist.

Allgemein weist der Behälter einen Behälter- körper 4 mit einem Wandabschnitt 2 und einen Bodenab- schnitt 3 auf. Der Wandabschnitt 2 besteht dabei aus ei- nem Laminat mit einer äusseren Kunststoffschicht 5, z. B. aus PE (Polyethylen), und einer inneren aus Aluminium, oder zumindest einem Aluminium enthaltenden Material be- stehenden Schicht 6. Der Bodenabschnitt 3 besteht in der- selben Weise aus einer äusseren Kunststoffschicht 7, z. B. aus PE, und einer inneren aus Aluminium, oder zumindest einem Aluminium enthaltenden Material bestehenden Schicht 8.

Beim Bereich der Ausgussöffnung, beim Deckab- schnitt 9 des Behälterkörpers 4, ist an der Innenseite der Kunststoffschicht des Behälterkörpers 4 ein Deckel- einsatz 10 aus einem Aluminium enthaltenden Material oder aus Aluminium angeordnet.

Der untere Randbereich des Deckeleinsatzes 10 überlappt den oberen Randbereich der Al-Schicht 6 des Wandabschnittes 2. Zwischen dem Deckeleinsatz 10 und der Al-Schicht 6 ist Kunststoff vorhanden.

Beim Bereich des Bodenabschnittes 3 endet der Wandabschnitt 2 stumpf.

Der Bodenabschnitt 3 weist einen wulstförmi- gen, in den Behälterinnenraum vorspringenden Umfangsab- schnitt 11 auf. Der Al-Schichtabschnitt beim Aussenum- fangsbereich des wulstförmigen Umfangsabschnittes 11 ist mit der Al-Schicht 6 des Wandabschnittes 2 verschweisst, wobei diese Al-Schweissstelle mit der Bezugsziffer 12 an- gedeutet ist.

Die Kunststoffschicht 7 des Bodenabschnittes 3 weist einen hervorstehenden Umfangsrand 13 auf. Ent- sprechend ist die Kunststoffschicht 7 des Bodenabschnit- tes 3 mit der Kunststoffschicht 5 des Wandabschnittes 2 verschweisst, wobei die Kunststoff-Schweissstelle mit der Bezugsziffer 14 angedeutet ist.

Es ist somit ersichtlich, dass die gesamte Innenseite des flaschenförmigen Behälters von einer Al- Schicht überdeckt ist, wobei insbesondere der Übergangs- bereich zwischen dem Wandabschnitt 2 und dem Bodenab- schnitt 3 an keiner Stelle einen Unterbruch der Al- Schicht aufweist. Weil nun der Behälter als Laminat aus Kunststoff und Al als 02-Barriere besteht, kann seine Wandstärke derart klein gewählt werden, dass seine Wand, nachdem sie einmal zur beispielsweisen tropfenförmigen Abgabe zusammengedrückt worden ist, sehr schnell aufgrund ihrer elastischen Rückstellkräfte zur ursprünglichen Form zurückkehrt und unverzüglich zur weiteren Abgabe des In- haltes wieder elastisch zusammengedrückt werden kann.

Zur Herstellung des Behälters wird der Behäl- terkörper 4 mit dem Wandabschnitt 2 separat vom Bodenab- schnitt 3 hergestellt. Beim aus den zwei Schichten 5,6 bestehenden Wandabschnitt 2 wird Al auf den Kunststoff aufgespritzt.

Der Bodenabschnitt 3 wird in einem Spritz- giessverfahren kombiniert mit einem Tiefziehverfahren hergestellt. Es wird auf die Figuren 2-4 hingewiesen.

Figur 2 zeigt schematisch und vereinfacht ei- ne Spritzgiessform mit einem Oberkasten 15 und einem Un- terkasten 16. Im Unterkasten 16 ist eine Giessformhöhlung 17 ausgebildet. Beim Oberkasten 15 ist schematisch eine Einspritzdüse 18 eingezeichnet. Zum Spritzgiessen wird der Oberkasten 15 mit dem Unterkasten 16 zur flächigen Berührung gebracht, der jeweilige Kunststoff durch die Einspritzdüse 18 in die Giessformhöhlung 17 eingespritzt und zum Entformen der Oberkasten 15 wieder vom Unterka- sten 16 entfernt. Diese Vorgänge sind allgemein bekannt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung. Ebenfalls be- kannt sind die entsprechenden Steuerungen, Betätigungs- organe, Leitungen, etc.

Die Kontur der Giessformhöhlung 17 entspricht der Kontur des herzustellenden Bodenabschnittes 3. Der Ringraumteil 19 der Giessformhöhlung 17 entspricht dem wulstförmigen Umfangsabschnitt 11 des Bodenabschnittes 3 und der Ringraumteil 20 der Giessformhöhlung 17 ent- spricht dem Umfangsrand 13 des Bodenabschnittes 3.

Der Bodenabschnitt 3, der aus einer Kunst- stoffschicht und einer Al (enthaltenden) Schicht besteht, wird in einem einzigen Arbeitsvorgang hergestellt, wobei die Giessformhöhlung für den Kunststoff und als Tiefzieh- gesenk für eine Al-Rondelle 21 dient.

Im ebenflächigen Zustand weist die Rondelle 21 einen Durchmesser auf, der grösser als der grösste Durchmesser der Giessformhöhlung 17 ist. Die Rondelle 21 wird vorerst in der in der Figur 2 gezeigten Form in die Giessformhöhlung 17 eingesetzt. Es ist ersichtlich, dass

die Rondelle 21 in einem elastisch verformten, ausgewölb- ten Zustand in der Giessformhöhlung 17 festgeklemmt und damit einwandfrei zentriert ist. Danach wird die Giess- form geschlossen, indem Oberkasten 15 und Unterkasten 16 gegeneinander bewegt werden und schliesslich wird durch die Einspritzdüse 18 der Kunststoff unter Druck einge- spritzt. Durch den Druck des Kunststoffes wird die Ron- delle 21 tiefgezogen, wobei der auf die Rondelle 21 ein- wirkende Kunststoff sowohl als Niederhalter als auch Tiefziehstempel gemäss der bekannten Tiefziehtechnik wirkt.

Nach Beendigung des Spritzgiess/Tiefzieh-Vor- ganges ist der Bodenabschnitt 3 gebildet, von welchem in der Figur 4 ein Teil des Umfangrandbereiches im Schnitt gezeichnet ist. Es ist ersichtlich, dass ein zweischich- tiger Körper vorliegt, der nun gemäss der Fig. 1 von un- ten in den Behälterkörper 4 eingesetzt werden kann. Ist der Bodenabschnitt 3 im Behälterkörper 4 eingesetzt, be- rührt der Aussenumfangsabschnitt 22 (Fig. 4) der Al- Schicht 8 des Bodenabschnittes 3 die Al-Schicht 6 des Be- hälterkörpers 4. Die Kunststoffschicht 5 des Behälterkör- pers 4 endet stumpf auf dem vorstehenden Umfangsrandab- schnitt 13 des Bodenabschnittes 3.

Nun kann der Bodenabschnitt 3 mit dem Behäl- terkörper 4 verbunden werden.

In der Fig. 5 und 6 ist schematisch eine Vor- richtung zum Hochfrequenzschweissen dargestellt. Sie weist einen offenen Ringkörper 23 aus einem magnetisier- baren Material auf, in welchem bei einer Trennstelle ein Isolierstück 24 eingesetzt ist. Durch den Ringkörper 23 verläuft ein wassergekühlter Stromleiter 25. Um den Bo- denabschnitt 3 mit dem Behälterkörper 4 zu verbinden, wird der Behälterkörper 4 mit dem eingesetzten Bodenab- schnitt 3 in den Ringkörper 23 hineingestellt und der Ringkörper 23 mit hochfrequentem elektrischen Strom er- regt. Folglich werden die sich berührenden Al-Schichten des Bodenabschnittes 3 und des Behälterkörpers 4 insbe-

sondere bei ihren Berührungsstellen schmelzflüssig und schweissen zusammen gemäss den bekannten Vorgängen des Hochfrequenzschweissens. Dadurch, dass das Al eine er- höhte Temperatur einnimmt, werden auch die Kunststoff- schichten so weit schmelzflüssig, dass auch diese mit- einander verschmelzen. Um ein einwandfreies Verschmelzen des Kunststoffes sicherzustellen, und einem Schwinden entgegenzuwirken, wird von oben her ein Druck auf den Be- hälterkörper 4 ausgeübt, so dass der untere Rand des Wandabschnittes 2 mit Druck gegen den Umfangsrand 13 des Bodenabschnittes 3 gedrückt wird.




 
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