DE19808649A1 - Verfahren zum Befüllen einer Zwei-Kammer-Tube und Vorrichtung zu dessen Durchführung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen einer Zwei-Kammer-Tube aus Kunststoff, die einen im wesentli­ chen kreisförmigen Querschnitt und eine sich zwischen zwei im wesentlichen diametral gegenüberliegenden An­ schlußpunkten der Tubenwandung erstreckende Trennwand aus Kunststoff aufweist, die eine Überlänge gegenüber dem Tubendurchmesser besitzt und zusammen mit der Tubenwan­ dung die beiden Kammern bildet, wobei in jede Kammer eine Fülldüse zum Einbringen eines Füllguts eingeführt und die Tube anschließend nach Herausführen der Fülldüsen ver­ schlossen wird. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit einer Fülleinheit und einer nachgeschalteten Verschluß­ einheit zum Verschließen der gefüllten Tuben.

Zwei-Kammer-Tuben aus Kunststoff sind seit einiger Zeit bekannt und bieten den Vorteil, zwei verschiedene Stoffe in einer Tube aufnehmen zu können, ohne daß sie miteinan­ der in Kontakt kommen, wie es beispielsweise bei einem Zwei-Komponenten-Kleber notwendig ist. Die Herstellung einer Zwei-Kammer-Tube erfolgt zunächst als ebener Mehr­ schichtaufbau, wobei zwischen einer oberen und einer unteren Tubenwandungsschicht eine die Trennwand bildende Kunststoff-Lage angeordnet wird. Anschließend wird die Tube zu annäherender Kreisform aufgerichtet, wobei die Tubenwand, die sich diametral in der Tube erstrecken soll, eine deutliche Überlänge gegenüber dem Tubendurch­ messer aufweist. Diese Überlänge führt dazu, daß die Trennwand nicht geradlinig verläuft, sondern eine in nicht vorhersehbarer Weise gekrümmte Form einnimmt.

Bei dem Befüllen der beiden Kammern muß in jede Kammer eine Fülldüse eingefahren werden. Es hat sich gezeigt, daß die unkontrollierte Lage der Trennwand das Einfahren der Fülldüsen häufig behindert oder sogar dazu führt, daß beide Fülldüsen in die gleiche Kammer einfahren, so daß der Füllvorgang abgebrochen werden muß.

Um Fehlfüllungen der Zwei-Kammer-Tuben zu vermeiden, hat man versucht, die Lage der Trennwand vor dem Füllvorgang videotechnisch zu überprüfen, um bei ungünstiger Lage die entsprechende Tube auszusondern. Dieses Vorgehen ist jedoch nicht nur technisch aufwendig und kostenintensiv, sondern führt auch zu einem sehr hohen Anteil an ausge­ sonderten Tuben, die nicht befüllt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der genannten Art zu schaffen, mit dem Zwei-Kammer-Tuben zuverlässig befüllt werden können. Darüber hinaus soll eine Vorrichtung geschaffen werden, mit der das Verfahren in einfacher und kostengünstiger Weise ausführbar ist.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die vorgenannte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Trennwand vor dem Einführen der Fülldüsen in ihren an die Anschlußpunkte angrenzenden Endbereichen an der Innenseite der Tubenwandung derart festgelegt wird, daß die Länge des zwischen den Endberei­ chen verbleibenden Mittelbereichs im wesentlichen dem Durchmesser der Tube entspricht.

Erfindungsgemäß erfolgt somit eine Straffung der Trenn­ wand, indem die Endbereiche der Trennwand infolge der Festlegung an der Tubenwandung dieser im wesentlichen folgen und der zwischen den Endbereichen liegende Mittel­ bereich der Trennwand im wesentlichen gradlinig diametral bezogen auf den kreisförmigen Tubenquerschnitt verläuft. Auf diese Weise ist ein definierter Trennwandverlauf gegeben, so daß die Fülldüsen mit hoher Genauigkeit in die von der Tubenwandung und der Trennwand definierten Kammern eingeführt werden können. Eine Behinderung des Einfüllvorganges durch eine unkontrollierte Lage der Trennwand ist somit ausgeschlossen.

Um sicherzustellen, daß die Endbereiche gleichmäßig an der Innenseite der Tubenwandung anliegen, ist in bevor­ zugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Endbereiche der Trennwand vollflächig mit der Tubenwan­ dung verbunden werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Endbereiche der Trennwand mit der Tubenwandung oberfläch­ lich verschweißt werden. Dabei kann die Schweißung so durchgeführt werden, daß die Endbereiche nach Füllen der Tube von der Tubenwandung wieder lösbar sind. Statt einer oberflächlichen Schweißung kann auch eine andere Verbin­ dungsart, beispielsweise eine Klebung zur Anwendung kommen.

Um eine vorzugsweise großflächige Schweißverbindung zwischen der Tubenwandung und der Trennwand zu erreichen, wird in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung in die Tube ein beheizter Formkopf eingeführt, der die Trennwand spannt und die Endbereiche der Trennwand in vorbestimmter Weise ausgerichtet hält. Daraufhin werden von der Außen­ seite der Tube Preßbacken gegen die die Endbereiche der Trennwand haltenden Abschnitte des Formkopfes verfahren, so daß die Tubenwandung und der zugeordnete Endbereich der Trennwand zwischen dem Formkopf und der zugeordneten Preßbacke angeordnet sind. Die Wärmewirkung des Formkop­ fes führt dazu, daß die Trennwand in den Endbereichen oberflächlich mit der Innenseite der Tubenwandung verbun­ den wird und an dieser anhaftet.

Bei dem Verbindungsvorgang darf der Mittelbereich der Trennwand nicht beschädigt werden. Zu diesem Zweck weist der Formkopf vorzugsweise eine Nut auf, in der der Mit­ telbereich der Trennwand im wesentlichen berührungsfrei aufgenommen werden kann.

Wenn die Trennwand mit der Tubenwandung nur oberflächlich verbunden wird, braucht nur eine derart geringe Wärme­ menge mittels des Formkopfes zugeführt werden, daß die außenliegenden Preßbacken unbeheizt und ungekühlt ausge­ bildet sein können.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die o.g. Aufgabe da­ durch gelöst, daß der Fülleinheit eine Formeinheit vorge­ schaltet ist, die einen in die Tube einführbaren, beheiz­ ten Formkopf, der die Endbereiche der Trennwand mit Hilfe von Anlageflächen ausgerichtet hält, und außenseitig der Tube angeordnete Preßbacken umfaßt, die gegen die Anla­ geflächen des Formkopfes verfahrbar sind. Auf diese Weise ist es möglich, das o.g. Ausrichten und Spannen der Trennwand direkt in der Tubenfüllmaschine als weiteren, dem eigentlichen Füllvorgang unmittelbar vorgeschalteten Behandlungsschritt vorzusehen, so daß der zeitliche und apparatetechnische Mehraufwand gering gehalten werden kann.

Da die mit der Tubenwandung zu verbindenden Endbereiche der Trennwand im wesentlichen diametral entgegengesetzt angeordnet sind, sind die Anlageflächen vorzugsweise auf entgegengesetzten Seiten des Formkopfes ausgebildet. Zwischen den beiden Anlageflächen erstreckt sich im Formkopf die den Mittelbereich der Trennwand berührungs­ frei aufnehmende Nut, die somit den Formkopfin zwei Einführabschnitte unterteilt.

Um das Einführen des Formkopfes in die Tube zu erleich­ tern und insbesondere das Einfangen der Trennwand in der Nut zuverlässig zu gewährleisten, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Einführabschnitte des Formkopfes auf ihrer der Tube zugewandten Einführseite jeweils Führungsflächen aufweisen, was beispielsweise dadurch erreicht werden kann, daß die Führungsflächen derart gegeneinander geneigt sind, daß die Einführab­ schnitte eine sich zu ihrem unteren freien Ende ver­ jüngende Form aufweisen.

Die Anlage flächen sind in der Regel parallel zueinander ausgerichtet. Die die Anlageflächen verbindende Nut kann senkrecht dazu verlaufen, es hat sich jedoch als vorteil­ haft erwiesen, wenn die Nut schräg zu den Anlageflächen verläuft, wobei sich zwischen der jeweiligen Anlagefläche und dem zugeordneten Nutabschnitt ein spitzer Winkel in der Größenordnung von ca. 60° bis 70° als sinnvoll erwie­ sen hat. Dies führt dazu, daß der Mittelbereich der Trennwand im wesentlichen diagonal in der Nut verläuft und nur punktuellen Kontakt mit der Nutwandung im Bereich des Überganges zu den Anlageflächen besitzt. Um zuverläs­ sig zu vermeiden, daß der Mittelbereich der Trennwand in der Nut mit der Nutwandung oder -flanke in Anlage kommt, kann an den Nutflanken jeweils eine sich über die gesamte Länge oder zumindest den mittleren Bereich der Nutlänge erstreckende Ausnehmung vorgesehen sein, so daß die Nutwandung eine möglichst großen Abstand zu dem Mittelbe­ reich der Trennwand aufweist.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zei­ gen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Formeinheit,

Fig. 2 den Schnitt II-II in Fig. 1,

Fig. 3a, 3b, 3c, 3d die einzelnen Phasen der Befestigung der Endabschnitte der Trennwand,

Fig. 4 eine perspektivische Vorderansicht des Formkopfes und

Fig. 5 eine vergrößerte Vorderansicht des Formkopfes.

In Fig. 1 ist eine Formeinheit 10 dargestellt, die in eine Tubenfüllmaschine eingebaut werden kann. Die Füll­ einheit umfaßt einen vertikalen Ständer 11, der an seinem oberen Ende in einen horizontalen Querträger 12 übergeht. Am Querträger 12 ist über eine vertikal verfahrbare Halterung 13 ein Formkopf 14 gelagert, der in eine ge­ strichelt dargestellte Tube 20 an deren oberem, offenen Ende eingeführt werden kann. Dem Formkopf 14 sind auf entgegengesetzten Seiten an horizontal verfahrbaren Halterungen 15 gelagerte Preßbacken 16 zugeordnet, die bei eingefahrenem Formkopf 14 sich von der Außenseite der Tube 20 anlegen und diese gegen den Formkopf 14 spannen können, wie es in Fig. 2 angedeutet ist.

Der Formkopf 14 ist in den Fig. 4 und 5 im Detail dargestellt. Der Formkopf 14 besitzt auf seiner vorderen, zuerst in die Tube eintauchenden Einführseite eine schräg verlaufende Nut 17, die sich über die gesamte Höhe des Formkopfes 14 erstreckt und diesen somit in zwei finger­ artige, zur Einführseite vorstehende Einführabschnitte 14a und 14b unterteilt. Auf ihrer der Einführseite zuge­ wandten Oberseite sind an den Einführabschnitten 14a, 14b jeweils gegeneinander geneigte Führungsflächen ausgebil­ det, die den Einführabschnitten eine spitz zulaufende, pyramidenartige Konfiguration verleihen.

Auf den entgegengesetzten Seitenflächen des Formkopfes 14, zwischen denen sich die Nut 17 erstreckt, sind Anla­ geflächen 14c und 14d gebildet, deren Funktion später erläutert wird. Mittels einer nicht dargestellten Heiz­ einrichtung kann der Formkopf 14 erwärmt oder beheizt werden.

Die Flanken 17a der Nut 17 sind über einen großen Teil der Nutlänge und insbesondere in deren Mittelbereich jeweils mit einer großflächigen Ausnehmung 18 versehen, so daß die Nutbreite abschnittsweise vergrößert ist.

Fig. 3a zeigt eine Aufsicht auf eine herkömmliche Zwei- Kammer-Tube 20 aus Kunststoff. Die Tubenwandung 21 ist zu einer Kreisform aufgerichtet, wobei zwischen zwei dia­ metral gegenüberliegenden Anschlußpunkten 23 bzw. 24 der Tubenwandung 21 sich eine aus Kunststoff-Folie bestehende Trennwand 22 erstreckt, die den Tubeninnenraum in zwei unabhängige Kammern 25 und 26 unterteilt. Die Trennwand 22 besitzt eine deutliche Überlänge gegenüber dem Durch­ messer der Tube 20, so daß sie im dargestellten Beispiel s-förmig zwischen den beiden Anschlußpunkten 23 und 24 verläuft.

Um die Trennwand 22 zu spannen und in vorbestimmter Weise auszurichten, wird von oben in die Tube 20 der Formkopf 14 mit seinem Einführende eingefahren, wobei der Einführ­ abschnitt 14a in der Kammer 25 und der Einführabschnitt 14b in der Kammer 26 zu liegen kommt. Die Trennwand 22 wird dabei von den einführseitig des Formkopfes 14 ausge­ bildeten Führungsflächen in die Nut 17 geleitet, so daß sich die Trennwand 22 mit ihren Endbereichen 22a in Anlage an den auf entgegengesetzten Seiten des Formkopfes 14 ausgebildeten Anlageflächen 14c bzw. 14d befindet, während der Mittelbereich 22b der Trennwand 22 sich in Längsrichtung der Nut 17 erstreckt und in dieser aufgrund der Schrägstellung der Nut 17 diagonal verläuft. Dieser Zustand ist in Fig. 3b dargestellt. Dabei werden die Endbereiche 22a der Trennwand 22 jeweils im wesentlichen gerade sowie parallel zueinander gehalten.

Wie Fig. 3c andeutet, werden dann von der Außenseite der Tube 20 die Preßbacken gegen den Formkopf 14 gefahren, so daß die Innenseite der Tubenwandung 21 mit den mit Hilfe des Formkopfes 14 erwärmten Endbereichen 22a der Trenn­ wand 22 vollflächig in Anlage kommt. In dieser Schweiß- oder Verbindungsstellung werden die Bauteile für eine vorbestimmte Zeitspanne gehalten, so daß eine oberfläch­ liche Verschweißung der Endbereiche 22a der Trennwand 22 mit der Tubenwandung 21 erfolgt. Nachdem die Preßbacken 16 zurückgefahren sind und der Formkopf 14 aus dem Tuben­ innenraum zurückgezogen wurde, ist der in Fig. 3d darge­ stellte Zustand erreicht, in dem die Endbereiche 22a der Trennwand 22 vollflächig mit der Tubenwandung 21 verbun­ den sind, während der Mittelbereich 22b sich im wesentli­ chen geradlinig und diametral durch den Innenraum der Tube 20 erstreckt, die eine geringe bleibende Verformung durch den Befestigungsvorgang erfahren hat, die für den weiteren Füllvorgang jedoch keine Nachteile bringt.

Claims (15)

1. Verfahren zum Befüllen einer Zwei-Kammer-Tube aus Kunststoff, die einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt und eine sich zwischen zwei im wesentli­ chen diametral gegenüberliegenden Anschlußpunkten (23, 24) der Tubenwandung (21) erstreckende Trenn­ wand (22) aus Kunststoff aufweist, die eine Überlän­ ge gegenüber dem Tubendurchmesser besitzt und zusam­ men mit der Tubenwandung (21) die beiden Kammern (25, 26) bildet, wobei in jede Kammer (25, 26) eine Fülldüse zum Einbringen eines Füllguts eingeführt und die Tube (20) anschließend nach dem Herausführen der Fülldüsen verschlossen wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trennwand (22) vor dem Einführen der Fülldüsen in ihren an die Anschlußpunkte (23, 24) angrenzenden Endbereichen (22a) an der Innensei­ te der Tubenwandung (21) derart festgelegt wird, daß die Länge des zwischen den Endbereichen (22a) ver­ bleibenden Mittelbereichs (22b) im wesentlichen dem Durchmesser der Tube (20) entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endbereiche (22a) der Trennwand (22) voll­ flächig mit der Tubenwandung (21) verbunden werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Endbereiche (22a) der Trennwand (22) mit der Tubenwandung (21) oberflächlich ver­ schweißt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Endbereiche (22a) lösbar an der Tubenwandung (21) festgelegt sind.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in die Tube (20) ein beheizter Form­ kopf (14) eingeführt wird, der die Endbereiche (22a) der Trennwand (22) ausgerichtet hält und daß von der Außenseite der Tube (20) Preßbacken (16) gegen die die Endbereiche (22a) haltenden Abschnitte (14c, 14d) des Formkopfes (14) verfahren werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkopf (14) den Mittelbereich (22b) der Trennwand (22) in einer Nut (17) im wesentlichen berührungsfrei aufnimmt.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Preßbacken (16) unbeheizt und ungekühlt sind.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Fülleinheit und einer nachgeschalteten Verschlußeinheit zum Verschließen der gefüllten Tube, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Fülleinheit eine Formeinheit (10) vorgeschaltet ist, die einen in die Tube (20) ein­ führbaren, beheizten Formkopf (14), der die Endbe­ reiche (22a) der Trennwand (22) mit Hilfe von Anla­ geflächen (14c, 14d) ausgerichtet hält, und außen­ seitig der Tube (20) angeordnete Preßbacken (16) umfaßt, die gegen die Anlageflächen (14c, 14d) des Formkopfes (14) verfahrbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (14c, 14d) auf entgegengesetz­ ten Seiten des Formkopfes (14) ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkopf (14) eine sich zwischen den Anlage­ flächen (14c, 14d) erstreckende Nut (17) besitzt, die den Formkopf (14) in zwei Einführabschnitte (14a, 14b) unterteilt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einführabschnitte (14a, 14b) auf ihrer der Tube (20) zugewandten Einführseite jeweils Führungsflächen aufweisen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Führungsflächen gegeneinander geneigt sind, so daß die Einführabschnitte (14a, 14b) eine sich verjüngende Form aufweisen.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (17) schräg zu den Anlageflächen (14c, 14d) verläuft.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (17) im mittle­ ren Bereich ihrer Länge an ihren Nutflanken (17a) jeweils Ausnehmungen (18) aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßbacken (16) unbeheizt und ungekühlt sind.