DE1604709A1

DE1604709A1 - Bleibend zusammendrueckbares Kunststoffrohr,insbesondere fuer Tuben,sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1604709A1
Application number: DE19661604709
Authority: DE
Inventors: Trecek Louis John
Original assignee: Rexall Drug and Chemical Co
Current assignee: Dart Industries Inc
Priority date: 1965-11-10
Filing date: 1966-11-09
Publication date: 1971-01-07
Also published as: FR1502189A; SE331055B; GB1158175A; NL6615861A; NO117966B; US3353714A; BE689595A

Description

PATENTANWÄLTE 1 Ρ» Π Λ "7 ft Q

dr. W. Schalk· dipl.-ing. peter Wirth

DIPL.-ING. G. E. M.DANNENBERG · DR. V. SCHM I ED-KOWARZI K

6 FRANKFURT AM MAIN

CR. ESCHENHEIMER STR. 39

Da/la . RP-744Q

8.11.66

Rexall Drug and Chemical Company los Angeles / California

Bleibend zusammendrückbare a Kunststoffrohr, insbesondere für Tuben, sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner

Herstellung

Die Erfindung bezieht sieh auf Behälter, insbesondere auf biegsame Kunststofftuben, die zusammengedrückt werden und in zusammengedrücktem Zustand bleiben, wenn das darin enthaltene Material herausgedrückt worden ist.

Auf dem Gebiet biegsamer Tuben ist die übliche Art diejenige, die eine Schraubkappe, ein kegelstumpfförmiges Schulterteil und einen hohlen zylindrischen Körper aufweist, der zu einem vorn und hinten flachen Teil führt, der in einer Abschlußnaht endet. Diese Tuben wurden im allgemeinen aus Blei, Zinn, Aluminium, Zink oder anderen relativ biegsamen Metallen hergestellt, die vor dem Füllen eine zylindrische Form haben und beim Zusammendrücken zum Auspressen dee Inhalts zusammengedrückt werden und in diesem Zustand bleiben·

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Als biegsame Kunststoffmaterialien allgemein für Ver-Packungszwecke verfügbar wurden, wurde ein großer Teil dieses Marktes von solchen Materialien erobert, während Papier, Metall und andere herkömmliche Materialien in gewissem Maße verdrängt wurden»

So wurden auch auf dem Tubenmarkt Metalle, die gewisse Nachteile besitzen, z.B. bezüglich Preis, Gewicht, schlechter Anpassung an neue Fabrikations-, Druck- und Handelsverfahren, Reaktionsfähigkeit mit häufig verpackten Materialien und Neigung zu Korrosion und Bruch bei wiederholtem Biegen, in vielen !Fällen sehr schnell durch biegsame Kunststoffmaterialien ersetzte

Erst zu diesem Zeitpunkt etwa wurde der ¥orteil von Metalltuben, nach dem Leeren zusammengedrückt zu bleiben, erstmals geschätzt, da trotz der zahlreichen Torzüge biegsamer Kunststofftuben gegenüber Metalltuben ihre Eigenschaft der innewohnenden Hysterese bzw. des "Gedächtnisses" bewirkt, daß Kunststofftuben ihre nicht zusammengedrückte volle Tubenform wiedereinnehmen, naohdem sie ausgedruckt worden sind, seibat wenn sie so gut wie leer sind. 3?ür viele Verbraucher ist diese Eigenschaft ein Nachteil, da sich ohne die Möglichkeit, die Tube zu wiegen, nicht feststellen läßt, wieviel von dem Inhalt der Tube nooh vorhanden ist. flenn eine zusammengedrückte Kunststofftube losgelassen wird und beginnt, ihre volle

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Tubenform wieder einzunehmen, wird außerdem in dem EaIs und deinvorderen Teil der Tube -verbliebener Inhalt in

die Tube zurückgesaugt, wodurch Luft in die Tube eingezogen wird. Diese Eüeksaugerscheinung ist mindestens in zweierlei Hinsicht unerwünschte Erstens sprudelt der Inhalt beim nächsten Ausdrücken -der Tube zum Abgeben des Inhalts aus dieser heraus, da Flocken des Inhalts mit Lufttaschen abwechseln. Zweitens bewirkt der mit der Luft in die Tube eingesaugte Sauerstoff eine Oxydation und das Verderben vieler Produkte, und wenn der Dampfdruck eines in einer solchen Tube befindlichen Bestandteils besonders hoch ist, verdampft dieser Bestandteil in die eingesaugte Luft und wird zusammen mit dieser Luft beim nächsten Ausdrücken der Tube ausgestoßen. Hach einiger Zeit führt dieser- Vorgang dazu, daß der Tubeninhalt arm an flüchtigen Bestandteilen wird. Diese Oxydation und Austrocknung macht manche Produkte in Tuben wertlos, lange fcevor der ganze Inhalt verbraucht ist₀

Da das Problem so klar auf der Hand liegt, ergibt sich die Irage, warum es der Fachwelt nicht gelingt, die Lösung der gleichen Probleme bei Metalltuben auf biegsame Kunststofftuben zu übertragen. Allerdings lassen sich nicht alle Lösungen von Problemen von der Metalltubentechnologie zuverlässig auf die bei biegsamen Kunststofftuben übertragen, da die Metalle, aus denen zusarnmendrück-

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bare Tuben hergestellt werden, das Zusammendrücken einfach durch Nachgeben infolge ihrer Formbarkeit gestatten, während die bei Kunststofftuben vorherrechende Gedächtnis-Eigenschaft bewirkt, daß sich die Kunststofftuben elastisch biegen.»

Eine Lösung des Problems des Zusammendrückens bei Kunststoff tuben darf, wenn sie erfolgreich und annehmbar sein soll, die Vorzüge von Kunststofftuben gegenüber Tuben aus anderen Materialien nicht wesentlich verringern, insbesondere in Bezug auf die Einfachheit der Hinstellung mittels mit hoher Geschwindigkeit arbeitender automatischer Maschinen, sowie die Dauerhaftigkeit, Zuverlässigkeit, die niedrigen Kosten und das ansprechende Aussehen des fertigen Gegenstandes«

Bisher ist trotz großer Bemühungen in der letzten Zeit keine zufriedenstellende und annehmbare Lösung gefunden worden. Ein Vorschlag sieht die Einschaltung eines Einwegventils, z.B. eines Kugelventils, eines Klappenventils oder eines Ventils in Form einer geschlitzten Membran an der engsten Stelle des Tubenhalses vor«. Solche Ventile bringen notwendigerweise eine Verformung des austretenden Materialstroms mit sich, wenn die Tube ausgedrückt wird. Außerdem verstopft sioh ein solches Ventil leicht, wenn sich der Inhalt auf dem Ventil oder der Ventilsitzfläche verkrustet und erhöht den Preis der

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Tube unverhältnismäßig im Vergleich zu dem geringen Erfolg "bei der lösung des Rücksaugproblems₀

Ein anderer Vorschlag besteht darin, daß die vordere und die hintere Fläche der Tube aneinander haften, nachdem sie zum Ausdrücken gegenseitig in Berührung gebracht wurden. Das soll durch einen Überzug auf der Innenfläche der Tube aus einem Material geschehen, das bei Berührung mit sich selbst haftet, und durch Befestigen ineinandergreifender reißverschlußähnlicher Gebilde innerhalb der Tube.

Diese Lösung ist nicht befriedigend, da sie zu einer Bewegungshinderung des Inhalts der Tube quer zur Innenfläche der Tube führt, so daß diese nicht in dem Maße geleert werden kann wie eine zusammendrückbar Metalltube, und führt dazu, daß die Tube sich plump anfühlt, wenn sie ausgedrückt wird, sowie zu einer Vergrößerung der Materialmenge, die zur Herstellung der Tube benötigt wird und damit der Kostens

Es wurden auch Versuche gemacht, das Problem der Rüoksaugung dadurch zu lösen, daß deh»bare Metallstreifen in die Tubenwände übernommen werden, die sich biegen, wenn die Tube ausgedruckt wird und dann das Kunststoffmaterial daran hindern, seine frühere 'Form, wiedereinzunehmen.

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Gegenüber den Schwächen, der relativen Plumpheit und dem "Versagen früherer Versuche zur lösung des Rücksaugproblems besteht die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung darin» ein Mittel und ein Verfahren zur vollständigen Lösung dieses Problems bei biegsamen Kunststoffen zu schaffen und biegsame Kunststofftuben zu erstellen, die auf mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden automatischen Maschinen leicht herstellbar sind, die ausreichend dauerhaft und.zuverlässig sind, die ein ansprechendes Aussehen besitzen und angenehm im Gebrauch sind, deren Herstellungskosten nicht wesentlich höher sind als die herkömmlicher biegsamer Kunststofftuben, die jedoch die höchst wünschenswerte Eigenschaft besitzen, daß sie in zusammengedrücktem Zustand bleiben, wenn sie ausgedrückt wurden.

Zu diesem Zweck kennzeichnet sich eine zusammendrückbare biegsame Kunststofftube nach der Erfindung dadurch, daß sie mindestens zwei im wesentlichen diametrial gegenüberliegende, längs verlaufende, im Abstand' voneinander befindliche, schmale Zonen geringerer Wandstärke aufweist, die die Tendenz von Kunststofftuben, nach dem Ausdrücken wieder die Form der vollen Tube einzunehmen, überwinden»

Die Erfindung ist nachstehend in ,Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigen*

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Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen zusammendrückbaren, biegsamen Kunststofftube;

Pig. 2 eine Vorderansicht der Tube der Mg. 1 ;

Fig.. 3 einen Querschnitt im wesentlichen nach Linie 3-3-der Pig. 2j

Pig. 4- eine Teilansicht der Fig. 3 in vergrößertem Maßstab?

Fig. 5 eine Querschnittansioht der Tube der Fig. 1 bis 4 in zusammengedrücktem Zustand}

Fig. 6 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Herstellen erfindungsgemäßer, zusammendrücke barer, biegsamer Kunststofftuben;

Fig· 7 eine Schnittansicht im wesentlichen nach Linie 7-7 der Fig. 6; und

Fig. 8, 9, 10, 11 und 12 Querschnitte ähnlich Fig. 4, die Varianten der erfindungsgemäßen Diskontinuität in der Wandstärke der Seitenwand darstellen.

In Fig. 1 und 2 ist eine teilweise gefüllte Tube 10 dargestellt. Diese Tube 10 besteht aus einem biegsamen Kunststoffmaterial, z.B. Polyäthylen, Polypropylen, weichgernachtem Polyvinylchlorid oder "Surlyn", einem von E.l. Dupont de Memours & Oo hergestellten Ionomer. Aber

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auch andere zur Herstellung herkömmlicher, biegsamer Kunststofftuben geeignete biegsame Kunststoffe sind zur Herstellung einer zusammendrückbaren, biegsamen Kunststofftube nach der Erfindung verwendbar,

Me. Kunststofftube 10 weist einen einzigen biegsamen Körper 12 mit einer rohrförmigen Seitenwand 14 und einem aus einer kegelstumpfförmigen Ringschulter 18 bestehenden Teil 16 auf, der an seinem weiteren Ende mit einem Ende der Seitenwand 14 verbunden ist, sowie einem rohrförmigen Hals 20, der an einem Ende mit dem anderen Ende der Schulter 18 verbunden ist, und gewöhnlich außen mit einem Gewinde versehen ist, das eine mit Innengewinde versehene Verschlußkappe 22 aufnimmt, wenn nicht mit Gewinde versehene Kappen aufgenommen werden sollen, sind an der Außenseite des Halses 20 zusätzliche Mittel zur Aufnahme der Verschlußkappe vorgesehen. Die Herstellung des hier beschriebenen Tubenkörpers ist durch Strangpressen der Seitenwand 14 als fortlaufendes, rohrförmiges Element durchführbar, das anschließend in gewünschte Längen geschnitten wird, die dann ·±ηζβ1η an einem für sich geformten Endteil 16 durch Heißverschweißen, Lösungsschweißen od. dgl« längs der Schulterlinie 24 befestigt werden_o

Andererseits kann der Tubenkörper 12 als einstückiger Körper durch Blasforraung, Spritzgußverfahren, Vakuumver-

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formung, Kali;sprit25en oder ähnliche Verfahren hergestellt werden. In der Tubenindustrie sind Tuben, die eine rohrförmige Seitenwand, einen Endteil und eine darauf befestigte Verschlußkappe aufweisen, gewöhnlich das Endprodukt des Tubenherstellers <> Meistens werden auch eine Kennzeichnung für den Inhalt, G-ebrauohshinweise und sonstige Markierungen, ebenso wie eine durchsichtige Schutzschicht über der Markierung ebenfalls von dem Tubenhersteller angebracht. Der Kunde des Tubenherstellers braucht daher nur den Inhalt durch das Ende 26 der Tube

einfüllen und dieses Ende 24 durch Wärme- und Druokan-Wendung zwischen flachen Platten derarv verschweißen, daß sich eine sich quer erstreckende, gesohweißte Haht 28 bildet, wo die Teile,die durch Orientierung an der Markierung 34 das vordere Teil 30 und das hintere Teil 32 der Tube 10 darstellen, miteinander verschweißt werden.

Bei !ig. 1, 3 vüad 4 ist zu bemerken, daß im Gegensatz zu herkömmlichen biegsamen Kunststofftuben, die im wesentliohen über ihre ganze Seitenwand von gleichmäßiger Dicke sind, die Tube 10 mit zwei im wesentlichen diametral gegenüberliegenden aohmalen, längs verlaufenden Zonen geringerer Wandstärke versehen ist, an denen die Seiten·* wand im Vergleich mit der übrigen Seitenwand eine geringe» Stärkevbesitzt» Außerdem ist erkennbar, daß sich die Zonen 16 geringerer Wandstärke ungefähr von den gegen* überliigendtn Enden 36 der quer verlaufenden Naht 28 an •inera End· dtr Tubenseitenwand bis zu kurz vor der

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Schulterlinie 24 liegenden Stellen erstrecken»

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind diese Zonen 36 geringerer Wandstärke von außen mittels in Umfangsrichtung mit lippen versehener Räder in die Seitenwand 12 kaltgewalzt, während die Tube auf einem zylindrischen Dorn gelagert ist. Die Tube wird also zwischen den Hadern und dem Dorn zusammengedrückt, und die Zonen 36 entstehen, indem das die Seitenwand der Tube bildende Kunststoffmaterial sich durch Kaltfluß von der Stelle, auf die Druck ausgeübt wird, entfernt. Das führt selbstverständlich zu einer leichten Streckung der Tubenseitenwand 12 in Umfangsrichtung, so daß, wie in Mg. 4 dargestellt ist, jede Zone 36 der Seitenwand eine nach außen weisende Rille 40 mit nach außen konvexen, divergenten Seiten 42 und einem flachen Boden 44 in der Außenumfangsoberfläohe 46 der Tubenseitenwand und eine nach innen weisende Vertiefung 4B in der Innenumfangsoberflache 50 der Tubenseitenwand 12 in radialer Übereinstimmung mit der Rille 40 aufweist. Jede Vertiefung 48 ist radial nach innen um eine parallel zur Längsachse der Tube 10 verlaufende Linie und neben ihrer eigenen Längsmittellinie konkav und an ihren seitlichen Rändern nach innen konvex. Die Breite jeder Zone 36 mit geringerer Wandstärke ist vom Tubenäußeren aus gesehen etwas .schmaler als die Breite der^ gleichen Zone 36 vom Tube»innern aus

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öotm/mt

gesehen* Mit anderen Worten sind die Eillen 40 in Wölbungsrichtung etwas schmaler als die Vertiefungen 48 in der "bevorzugten, in Pig. 4 gezeigten, Ausführungsf ornu In der "bevorzugten Ausführungsform ist beispielsweise die radiale Stärke der Seitenwand 12 außerhalb der Zonen 36 0,018», jede Rille 40 ist an ihrem Längsmittelpunkt 0,008'· tief und jede Vertiefung 48 ist an ihrem Längsmittelpunkt 0,005" tief. Der flache Boden 44 jeder Zone 36 ist 0,005" "breit, jede Hille an ihrer Mündung 0,015"- breit und jede Vertiefung 48 an ihrer Mündung 0,021" breit» Mit diesem Beispiel dürfte es klar sein, daß die Abmessungen kaltformbar sind, wodurch in biegsamen Kunststofftuben mit dükeren oder dünneren Seitenwänden erfindungsgemäße Zonen 36 in der Seitenwand gebildet werden» Die obigen Abmessungen sind in einem Maße ungenau, daß industriell hergestellte biegsame Kunststofftuben mit einer lifennwandstärke von 0,018" tatsächlich zwischen 0,010" und 0,025" liegen können«. Vegen dieser Schwankungen kann die ITennstärke der 'jJubenseitenwand bei einer Längsmittellinie einer Zone 36 von 0,005" zwischen etwa 0,0025 und 0,007" variierenο

Das in der iube enthaltene Erzeugnis ist aus der l'ube 10 durch den Hals 20 durch Abnehmen der Verschlußkappe 22 und Zusammendrücken in Pf eilrichtung 52 (B¹Ig. 1) auBdrückbar» Läßt der Druck nach» wird der restliche Teil des Inhalts nicht durch den Hals zurück in den Körper

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gesaugt, noch wird Luft durch, den Hals in die Tube eingesaugt, noch erreicht die Tube wieder ihre vor dem Zusammendrücken gehabte Form. Stattdessen bleibt die zusammengedrückte Tube in ihrer zusammengedrückten Form, wobei die Innenfläche der Tubenseitenwand im wesentlichen ein für den darin verbliebenen Inhalt minimales Volumen umschließt,

Bs erhebt sich die Frage, ob durch mehrere mit Abstand in Umfangsrichtung der Tube vorgesehene Zonen 36, entweder in gleichmäßigem Abstand über den ganzen Umfang der Tubenseitenwand verteilt oder dicht nebeneinander in Gruppen nahe den beiden Stellen, wo Vorder- und Hinterseite der Tube zusammentreffen, die !Eigenschaft des Zusammengedrücktbleibens der Tube 1o gesteigert werden kann. Wäre die Tube 1o aus Metall oder Papier hergestellt, könnte diese Frage ohne weiteres bejaht werden, da die Zonen 36 im wesentlichen geschwächte Kerblinien mit einer niedrigeren Streckgrenze als an den übrigen dickeren Stellen der Seitenwand darstellen würden. Erstaunlioherweise ist im vorliegenden Fall festgestellt worden, daß das Vorsehen zusätzlicher Zonen geringerer Wandstärke in biegsamen Kunststofftuben in Gruppen nahe den zwei diametral gegenüberliegenden in der Tube 1o gezeigten Zonen 36 geringerer Wandstärke das gewünschte Zusammendrüokmerkmal eher behindert als fördert.

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Beim Vergleich, der Querschnittansicht der Tubenseiten-" wand 14 in J¹Ig. 3, wo die Tube ein Erzeugnis enthält, mit der Ansicht der Fig. 5 an der gleichen Stelle der Tube to, jedoch nachdem der Inhalt von der gezeigten Stelle aus in Richtung auf den Tubenhals 2o und aus der Tube herausgedrückt wurde, ist festzustellen, daß die Rillen 4o zu Rippen 4-o an der Außenf lache "der Seitenwand 12 geworden sind und daß die mittleren Bereiche der vorderen und hinteren Innenwandflächen miteinander in Berührung stehen_e Die Umkehrung (eversion) läßt zwei bedeutungslose, kleine, sich längs erstreckende Wülste 54 mit Inhalt seitlich neben jeder Rippe 4o zurücko Im Unterschied zu Metalltuben ist die zusammendrückbare, biegsame Kunststofftube an der in Pig. 5 gezeigten Stelle vorsätzlich zu dem Zustand der Pig, 5 ausdehnbar, wenn die Tube teilweise gefüllt und die Verschlußkappe angebracht ist, indem ein Teil des Inhalts von dem aufgeblähten Teil der Tube in den zusammengedrückten Teil gepreßt wird. Aus diesem Grunde ist es zur Ausnutzung der Schwerkraft zur Erhaltung des größten Teils des restlichen Inhalts in der Mähe des Halses der Tube 1o wtinsohenswert, diese mit der Kappe 22 nach unten aufzubewahren, obwohl dies keinesfalls erforderlich ist.

Das Verhalten der Tube beim Zusammendrücken von der Lage in Fig. 3 in die Lage der Pig. 5 duroh Anwendung normaler Kraft und Abgabe einer gewissen Menge des Tubeninhalts iat ■

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in gewisser Hinsicht an den Zonen 36 ähnlich dem Verhalten eines Ringbuches, das, wenn es ein Stück in Öffnungsrichtung gedruckt und dann losgelassen wird, wieder in die geschlossene lage zurückspringt, wenn es aber in Öffnungsrichtung über einen bestimmten Punkt hinaus gedrückt und dann losgelassen wird, eher in die offene Stellung als in die geschlossene springt₀ Ebenso versetzt eine normale Druckstärke, die bei geöffnetem Verschluß 22 auf die gefüllte Tube 1o zum Durchbiegen der Zonen 36 ausgeübt wird, diese Zonen lediglich von einem stabilen Zustand in einen anderen. In dem in figο 5 gezeigten Zustand erzeugt das Durchbiegen der Zonen '36 in Richtung der Pfeile A Zugspannungen in der Seitenwand nahe der Zonen 36₀ Wegen der Dünne der Tubenseitenwand in der Mitte jeder Zone 36 werden die Kunststoff-Rückstell-Kräfte, die durch die Pfeile B dargestellt sind, und die dazu neigen, die !übe wieder in die in Fig. 3 gezeigte Form zurückzubringen, von dene» Kräften A mehr als ausgeglichen« Durch die durch den Pfeil A dargestellten Kräfte unterstützt trägt der durch die Pfeile O dargestellte Luftdruck dazu bei, die Tube 1o in zusammengedrückter Lage zu halten, während diese Kraft allein nicht genügt, um die Kunststoff-Rückstell-Kräfte bei herkömmlichen biegsamen Kunststoff tuben zu überwinden.

In Fig. 6 und 7 ist eine Vorrichtung aum Formen der Zonen geringerer Wandstärke dargestellt, in denen 56 ein capper wheel mit herkömmlichen Motor-, Übersetzungs- und

Steuereinrichtungen 58 zum intermittierenden Drehen des Rades 56 um seine horizontale Achse bezeichnet*

Eine Anzahl zylindrischer Dorne 6o stehen radial nach außen von der Außenfläche des Rades vor. Jeder Dorn ist "bei 62 um seine Längsaohae drehbar gelagert, wenn er die Stationen S2 und S4- aus noch zu erläuternden G-ründen erreichte Mit dem Rad 56 ist an der Stelle 66 eine Druekluftleitung 64 durch Kanäle 68 zur Verbindung des Rades

56 mit dem Äußeren jedes Dorns 6o bei Stationen S5, S6,

57 und/oder S8 verbunden, die radial und axial durch jeden Dorn und axial durch das Rad gehen* An der Station S2 sind zwei "walzen 7o frei drehbar mittels lagern 74 (Fig. 7), die im vorliegenden lall Kugellager sind, auf Achsen 72 gelagert. Die Achsen 72 sind in Längsrichtung horizontal gelagert und sind für eine zyklische Bewegung auf der Bahn, jedoch nicht notwendigerweise in der durch die Pfeile 76 in !ig. 6 angegebenen Richtung, gelagert, wobei jeder Bewegungszyklus durch herkömmliche Mittel derart gesteuert wird, daß er mit der Beendigung der Bewegung des Rades 56, d.h. der Bewegung zwischen zwei Indizes des Rades, zusammenfällt. Jeder Index des Rades befördert die Dorne 6o eine Station weiter, und während der Binstellzeit befinden sieh die Walzen 7o in ihrer in !ig· 6 gezeigten äußersten Stellung, so daß sie nicht mit dem Dorn 6o kollidieren, der entweder gerade die Station S2 verläßt oder mit demjenigen, der sich der

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Station S2 nähert. Jede Achse 72 ist im wesentlichen zylindrisch und weist an ihrem Umfang einen radial nach außen vorstehenden mittleren Vorsprung 80 auf, der in seiner Mitte 78 (Fig. 7) am stärksten ist» Die zur Herstellung der neuen Tube 1o mit den in dem oben angegebenen Zahlenbeispiel genannten Abmessungen verwendeten Walzen 7o weisen je eine Fläche von 2,5" Durchmesser, einen Vorsprung von 1/4" Radialausdehnung von der Oberfläche am Scheitelpunkt 84 des Vorspränge auf. Jeder Vorsprung 80 ist in dem Beispiel in axialer Ausdehnung 1/4" breit, und der Scheitelwinkel beträgt 12o G-rade

Um die Zonen 36 in eine Tube 1o zu walzen, wird die leere Tube ohne Endv.erschweißung auf Station S8 oder S1 auf das radial äußere Ende eines leeren Doras 60 geschoben; nachdem der Dorn, auf den die Tube geschoben wurde, gerade auf Station S2 eingestellt wurde, bewegen sich die Walzen 7o, wie durch die Pfeile 76 angegeben, wobei die Scheitelpunkte 84 der Vorsprünge während des inneren Teils 76a des Zyklus an diametral gegenüberliegenden Stellen mit der Tubenseitenwand 14 in Berührung stehen, wodurch die Zonen 36 in der Tube 1o durch Kaltfluß und Streckung des Kunststoffmaterials der Seitenwand 1 2 entstehen_β

/dem
In die Zonen 36 mit abweichender Wandstärke von o,oo5" Dicke an ihrer Uängsmittellinie in einer biegsamen Kunststofftube von ο,ο18" fandstärke gebildet werden, bleibt

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jeder Y/alzenscheitelpunkt 84 etwa o,oo5" von der zylin~ drischen Außenfläche des Dorns während des Teils 76a des Zyklus entfernt.

Die Tuben to sind vorzugsy/eise mit Markierungen "bedruckt, die einen Kontrastfleck 86 besitzen, und werden vor dem Aufschieben auf den Dorn 6o mit einer Schicht versehen₀ Eine Abtastvorrichtung, beispielsweise eine herkömmliche photoelektrische Vorrichtung 88 wird seitlich neben Station S2 außerhalb der Bahn der Walzen 7o und des Rades 56 gelagert. Die in l"ig. 7 gezeigte Vorrichtung 88 weist eine Lampe auf, die in Station S2 einen Strahl 9o auf die Tube 1o wirft, von v/o er auf einen in der Vorrichtung angeordneten Detektor reflektiert wird₀ Die Vorrichtung 88 tritt vor der Bildung der Zonen 36 in Tätigkeit, um daa Vorhandensein oder das Bichtvorhandens-ein des Kontrastpunktes 86 zu ertasten. Beim feststellen des Uiehtvorhandenseins des Punktes in dem 3PeId des Strahls 9o wird ein Signal über die elektrische Verbindung 92 zu einer Regeleinrichtung an dem Had 56 geleitet, das die Drehung des Dorns in der Station S2 bewirkt, bis der Punkt festgestellt wird. Da der Kontrastpunkt, der zusammen mit dem Aufdruck und anderen Markierungen aufgetragen wird, eine

feste Ortsbeziehung zu dem Aufdruck und anderen Markiert rungen besitzt, die bestimmen, welches die vordere, wel- 2£

ones die hintere Wand und welches die Seitenränder der g

O lube werden, gewährleistet das soeben erläuterte Yerfah- Q

ren» daß ^Zo^ ffi a^j^gejiau an den Seit ©wandern ent-

■-η —

steheno

Wenn die Tube 1o auf Station S4 ankommt, wird eine Verschlußkappe an dem Tubenhals befestigt. Im vorliegenden Pail geschieht dies durch Drehung des Dorns 60, während eine Kappe 22 an Drehung gehindert axial dem Tubenhals entgegengehalten wird.

Beim Erreichen der Station 5» 6, 7 oder 8 je nachdem ob andere Vorgänge an der· Tube vorgenommen werden müssen, bevor sie das Rad 56 verläßt, wird die Tube von dem Dorn 60 aus mit Druckluft durch die Kanäle 68 aufgebläht. Jede Tube 1o, die auf diese Art und Weise geformt ist, kann dann mit einem Erzeugnis gefüllt werden, wonach sie bei 28 verschweißt werden kann, vorzugsweise duröh eine Vorrichtung, die den Kontrastpunkt 86 abtastet und die gefüllte Tube 1o derart orientiert, daß die Platten die Schweißnaht 28 bilden, so daß deren Enden 38 beide Zonen geringerer Wandstärke an diesem Ende der Tube überschneiden.

Obwohl die Zonen 36 von diskontinuierlicher Wandstärke vorzugsweise im Querschnitt der in Pig. 1 bis 5 gezeigten Ausführungsform ähneln und ji wie an Hand der Piß. 6 und 7 erläutert angebracht werden, ermöglichen auch andere Quersohnittförmen und Verfahren zum Porraen derselben in

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den Seitenwänden 12 der lube 1o auf den gegenüberliegenden Seitenrändern einen großen Teil der von-den Ausführungsformen der Pig« 1 bis 7 gebotenen» bleibenden Que.rsohnittsverringerung der biegsamen Kunststofftube₀. Verschiedene dieser anderen Möglichkeiten sind in Mg₀ 8 bis 12 gezeigt, wo die Zonen durch Strangpressen mittels eines komplementär geformten Strangpreßwerkzeugs geformt werden, obwohl wegen der durch das Strecken und den Kaltfluß während des Walzens herbeigeführten Wirkungen eine bessere Wirkung erzielt wird, wenn die Zonen geringerer Wandstärke in die Seitenwand 12 gewalzt werden. In der in PIg₀ 8 gezeigten Ausführungsform weist die Rille too eine flache LIittelzone 1o2 auf, die in ihrer Wölbung weiter ist als das entsprechende Element in Pig. 3» sowie divergierende Seitenwände Io4, die in größerem Ausmaß als die in Pig. 3 gezeigten entsprechenden Elemente auseinandergehen. Die nach innen weisende Vertiefung 1o6 ist im wesentlichen gleich den Vertiefungen 48. In Hg₀ 9 ist eine tiefe Vertiefung 1o6' an der Innenseite, der lube ausgebildet, in Pig. 1o eine flache Vertiefung 1o8 an der Außenseite der Tube und in Mg, 11 entsprechende Vertiefungen 11ο ι 112 sowohl innen als auch außen an der Tube. In jedem Palle werden hier Zonen veränderlicher Wandstärke geschaffen, längs eines schmalen Bereichs, der sich auf der diametral gegenüberliegenden (nicht gezeigten) Seite der Tube wiederholte In Pig. 12 ist durch Kaltfluß und Streckung auf diametral gegenüberliegenden Seiten der Tube Ig ein in geringem Abstand voneinander be-003882/1731 BADORlGfNAl.

findliches Paar schmaler Zonen 114 ausgebildet, indem ein kurzer Streifen der Seitenwand 14 an jedem Seitenrand zvd.sehen gegenüberliegenden Yialzen ergriffen und eingeklemmt wird. Die auf diese Weise hergestellte Tube besitzt eine etwas geringere Zusammenfaltbarkeit als die Hube in der Ausführungsform der IMg. 1 bis 5» sie stellt jedoch eine erhebliche Verbesserung gegenüber nicht zusammenfaltbaren, biegsamen Kunststofftuben des Standes der Technik dar.

Ansprüche:

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Claims

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1. ) Bleibend zusammendruckbare, biegsame, rohrförmige Kunststoff wand, insbesondere Wand einer Behältertube, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (H) zwei im wesentlichen diametral gegenüberliegende, längs verlaufende, schmale Zonen (36) diskontinuierlicher Wandstärke aufweist, die längs des größten Teils der Länge der Wand verlaufen, wobei die Wandstärke der Zonen geringer als die übrige Wandstärke ist.

2. Rohrwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zone (36) diskontinuierlicher Wandstärke eine radial nach außen weisende Rille (40) in der Außenfläche (46) der Seitenwand (14) aufweistο

3· Rohrwand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rille (40) einen im wesentlichen flachen Boden (44) und schräge Seiten (42) aufweist, die nach außen divergieren.

4. Rohrwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zone (36) diskontinuierlicher Wandstärke eine radial nach innen weisende

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Vertiefung (48) in der Innenfläche (50) der Seitenwand (14) aufweist.

5. Bohrwand nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß jede Zone (36) diskontinuierlicher Wandstärke zusätzlich eine radial nach außen weisende Rille in der Außenfläche (46) der Seitenwand aufweist, wobei eine dieser Rillen radial mit einer der Vertiefungen fluchtet und die andere Rille radial mit der anderen Vertiefung fluchtet.

6·. Rohrwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Seitenwand an der Längsmittellinie jeder Zone (36) zwischen 0,0025 und 0,007" und die Stärke der Seitenwand im übrigen Teil im wesentlichen gleichmäßig ist und zwischen 0,010 und 0,025" liegtο

7· Rohrwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das biegsame Kunststoffmaterial aus der folgenden Gruppe gewählt ist: Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid und Surlyn, ein Ionomer.

8. Rohrwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zonen (36) geringerer Wandstärke kurz vor dem einen Ende der Wand enden und das gegenüberliegende Ende der Wand schneiden.

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9. Zusammendrückbar Behältertube, bestehend aus: einer rohrförmigen Seitenwand (14) aus biegsamem Kunststoffmaterial mit zwei im wesentlichen diametral gegenüberliegenden, längs verlaufenden, gewölbten, schmalen Zonen (36) diskontinuierlicher Wandstärke, die sieh längs des größten Teils der Länge der Seitenwand erstrecken, wobei die Zonen geringerer Wandstärke dünner sind als die übrige Seitenwand; einer Einrichtung an einem Ende (16) der Tube mit einem zu öffnenden Verschluß (22), die an einem Ende der Seitenwand befestigt ist, um das eine Ende der Behältertube zu verschließen und eine periphere Schulter (18) an der Übergangsstelle zwischen dieser Einrichtung und dem Ende der Seitenwand; und einem Verschluß (28) am anderen Ende (26) der Tube.

Oo Tube nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß am anderen Ende der Tube durch Verschweißen der Seitenwand mit sich selbst entlang einer quer verlaufenden Schweißnaht (28) so gebildet ist, daß die gegenüberliegenden Enden dieser quer verlaufenden Schweißnaht die beiden Zonen (36) diskontinuierlicher Wandstärke nahe dem Ende der Seitenwand überschneiden.

11. Tube nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zonen (36) kurz vor der Schulter (18) enden, wodurch

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verhindert wird, daß die Schulter überbrückt und dan it die Tube geschwächt wird.

12» Tube nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zone (36) eine radial nach außen weisende Kille (4-0) in der Außenfläche (4-6) der Seitenwand (14) aufweist.

15. Tube nach Anspruch 12, daduroh gekennzeichnet, daß jede Rille einen im wesentlichen flachen Boden (44) und schräge^ von der Seitenwand radial nach außen divergierende Seiten (42) aufweist.

14. Tube nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zone (36) eine radial nach innen weisende Vertiefung (48) in der inneren Oberfläche (50) der Seitenwand aufweist.

15· Tube nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zone (36) außerdem eine radial nach außen weisende Rille in der äußeren periphere» Oberfläche der Seitenwand aufweist, wobei eine dieser Rillen radial mit einer der Vertiefungen fluchtet und die andere Rille radial mit der anderen Vertiefung fluchtet.

16. Tube nach einem der Ansprüche 9-15» daduroh gekennzeichnet, daß die Stärke der Seitenwand an der Längsmittellinie jeder Zone (36) zwischen 0,0025 und 0,007" und die Stärke der Seitenwand im übrigen Teil im wesentlichen gleiohmäßig ist und zwischen 0,010 und 0,025" liegt.

- Anspruch 17 009882/1731

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17. Tube nach Anspruch 10, in der das. biegsame Kunststoffmaterialj

!aus dem die Seitenwand besteht, aus der folgenden Gruppe ausgewählt wird: Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid und Sürlyn, einem Ionomer. . ' ' . . · " .'..··

18;' Tube mit einer rohrförmigen Seitenwand mit im wesentlichen gleichmäßiger Wandstärke über ihre gesamte periphere Ausdehnung, abge-' sehen von zwei verhältnismäßig schmalen, längs verlaufenden, dia-

■ metral gegenüberliegenden, scharf, abgegrenzten Zonen geringerer

Wandstärke,- in denen die rohrförmige Seitenwand erheblich dünner • ist. · ; ' " . -'··■

19· Tuböfrach Anspruch 18, bei der· jede Zone geringerer Wandstärke durch eine Rille in der äußeren peripheren Oberflache der rohrförmigen

begrenzt' wird,· ·

Seitenwand nmd eine Vertiefung in der inneren peripheren Oberfläche der rohrförmigen Seitenwand - mit dieser Rille radial

·,.'■':' ■ ■ · · ' . : übereinstimmt. · ■ ,

20.· Verfahren zum'Formen der Seitenwand einer zusammendrückbaren, biegsamen Kunsts. to ff tube, die anfänglich ein offenes Ende und

anfängliche · . . ■

eine Iinfliwmmti rohrförmige Seitenwand aufweist, bestehend aus . folgenden Stufen: Stützen der Tube von innen durch das offene

g Ende durch Angreifen der.inneren peripheren Oberfläche der^^rohrförmigen freginnandea Seitenwand; Eindrücken'zweier relativ schmaler, längs verlaufender, diametral gegenüberliegender, schärf abgegrenzter Zonenigeringerer Wandstärke in diese Seltenwand, in '

denen die rohrförmige Seitenwand wesentlich dünner als im überigen Teil der rohrförmigen Seitenwand ist ι und Entfernen der Stütze

durch das offene Ende. . ■ ■

, "' ' "' · ' ⁰Oi³Y

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21. Verfahren nach Anspruch 20, bei dem Zonen geringerer Wandstärke

£3 /anfänglich · ■ · ι

durch Walzen in die rohrförmige Inii^ü mn in win Seitenwand eingedrückt

• ^% werdenVdurch an der Peripherie mit Vorsprüngen versehen zylindri-

, (7oi
sehe (Walzen,

22". , Verfahren nach Anspruch 20, bei dem die äußere periphere Oberflä-

anf äng'lichj .! . LO ·

, ehe . derYrohrförmigen iäSeitenwand mit Markierungen '..:..- ' .' ■. wird'' ; . ' ■ < - '

versehen die einen Kon tr as t punk t umfassen, (vor der Stützung];

ddö ferner das Abtasten nach dem Vorhandensein des Kontrastpunktes .. ■;' 1 ängs einer festen Bahn umfaßt, die die äußere periphere : \ Oberfläche der' rohrförmigen hncinnnnrlri] Seitenwand vor dem Ein-

• " V -

, drücken der Zonen geringerer Wandstärke in die rohrförmige. Seiten-

. -wand überschneidet, und die Drehung der Tube, bis das Vorhanden-'" ', sein des Kont rastpunkt es erfühlt wird, wodurch die Zone-η geringe-■' ■·- ΒΘΓ Wandstärke beim Eindrüdken die gleiche',räumliche Beziehung ·■ · ' in Bezug auf das Eindrucken auf nachfolgenden Tuben besitzt, ι

23· Verfahren nach Anspruch 22,.das außerdem' das Schließen deö offenen ■ Endes nach Entfernen der Stütze'umfaßt.. '< . ,.·'■■

24« Verfahren nach Ansprulfc 23t das weiterhin ein neuerliches Fühlen

ι _ ■

nach dem Vorhandensein des Kontrastpunkt es vor dem Schließen des . offenen Endes umfaßt, äowjfi das Drehen der Tube, bis das Vorhandensein des Kontrastpunktes erfühlt wird, wodurch eine quer verlaufende Schweißnaht gebildet wird, deren gegenüberliegende Enden die beiden Zonen geringerer Wandstärke überschneiden und damit das

offene Ende gleichmäßig auf nachfolgenden-Tuben schließ;*.

25. Vorrichtung zum Formen der Seitenwand einer zusammendrückbaren, biegsamen Kunststofftube, die anfänglich eih.offeneB E.nde und eine

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' rohrförmige Seitenwand aufweistm bestehend aus: einer Dorneinrich· ι tung zum anehmbareri Stützen der Tube durch das offene Ende durch

• Berühren der Innenumfangsoberflache der rohrförmigen Seitenwand; einer Einrichtung zum Eindrücken zweier relativ schmaler, längsverlaufender, diametral gegenüberliegender, scharf abgegrenzter Zonen geringerer Wandstärke in die rohrförmige Seitenwand, wo die rohrförmige' Seitenwand wesentliche dünner ist als an der ' übrigen rohrförmigen Seitenwand. .

26. Vorrichtung nach Anspruch 25» in der die Dorneinrichtung mindes-' tens einen Dorn mit einer zylindrischen Außenumfangsoberfläche

• und einem Durchmesser aufweist, daß er an der Innenumfangsflache ■ . . der rohrförmigen Seitenwand anliegt, und in¹ der die Einrichtung

zum Eindrücken der .Zonen geringerer Wandstärke zwei frei drehbare Walzen mit je .einem Ve3?öp3?»Hg nach außen weisenden Vorsprung : aufweist. · . ·

t ·

27. Vorrichtung nach Anspruch 7, in der jeder Vorsprung außen einen Scheitelpunkt am Verbindungspunkt gegenüberliegender, kegelstumpf förmige gebogener Seiten aufweist,.

* 'ti

28. · Vorrichtung nach Anspruch 26, die weiterhin eine Einrichtung zum

Abtasten einer festen Bahn aufweist, die die Außenumfangsflache der rohrförmigen Seitenwand überschneidet, um das Vorhandensein

r eines vorher' aufgezeichneten Kontrastpunktes an der Außenumfanga-

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oberfläche der rohrförmigen Seitenwand festzustellen, bevor die Einrichtung zum Eindrücken der Zonen geringerer Wandstärke die Tubenseiiüenwand berührt; ferner eine Einrichtung zum Rotieren des Dorne und der Rübe im Ansprechen auf das Fühlen dee Nichtvorhan-

denseins des Kontrastpunktes, bis dieser Konirastpunkt von der Abtastvorrichtung erfühlt wird, wodurch die Tube hinsichtlich der Eindrückeinriöhtung derart orientiert wird, daß diese bei aufeinanderfolgenden Ruben gtn der gleichen Stelle wirkt.

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