DE69114695T2

DE69114695T2 - Quetschflasche zur flüssigkeitsabgabe mit innenbeutel und in diesem angeordneten mitteln zum verhindern des kollabierens.

Info

Publication number: DE69114695T2
Application number: DE69114695T
Authority: DE
Inventors: Robert Calvin Okeana Oh 45053 Johnson; Ronald Wayne Wyoming Oh 45215 Kock; Milton Daniel Okeana Oh 45053 Spahni; Charles Gregory Cincinnati Oh 45247 Yeazell
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1990-02-22
Filing date: 1991-02-12
Publication date: 1996-05-02
Anticipated expiration: 2011-02-13
Also published as: EP0515556A1; GR3018140T3; EP0515556B1; ES2079646T3; BR9106057A; WO1991013003A1; DE69114695D1; CA2075911A1; AU7310991A; CN1055714A; DK0515556T3; ATE130267T1; MY106395A; JPH06504748A; US5156300A; MX173503B; KR920703407A; CA2075911C; EP0515556A4

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Flüssigkeitsspender und insbesondere auf Quetschflaschen-Flüssigkeitsspender, in denen kollabierbare, Flüssigkeit enthaltende Beutel angeordnet sind. In noch speziellerer Weise bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Mittel, welche das Zusammenfallen des Flüssigkeit enthaltenden Beutels nahe dem Abgabeende eines Quetschflaschen-Flüssigkeitsspenders mit Innenbeutel verhindern können.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner insbesondere in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel auf solche Mittel, die leicht innerhalb des kollabierbaren, Flüssigkeit enthaltenden Beutels eingesetzt werden können, nachdem der Beutel mit der abzugebenden Flüssigkeit gefüllt worden ist.

STAND DER TECHNIK

Flaschen nach dem Stand der Technik mit flexiblen Wänden, die von Hand verformbar sind, um ihre Innenvolumen herabzusetzen, damit der Inhalt herausgedrückt wird, sind als Quetschflaschen bekannt. Wenn die verformte Flaschenwand freigegeben wird, ist sie so ausgebildet, daß sie von selbst in ihren unverformten Zustand zurückkehrt. Wenn die Flasche von ihrer Flüssigkeit entleert wird, wird Luft in die Flasche eingesaugt, um die Flüssigkeit zu ersetzen. Die abzugebende Flüssigkeit ist typischerweise nicht komprimierbar und schwerer als Luft. Wenn die Flasche aufrecht auf ihrer Basis steht, strömt die Flüssigkeit zum Boden der Flasche. Wenn eine nahezu leere Quetschflasche im wesentlichen aufrecht bleibt, wird keine Flüssigkeit abgegeben, wenn sie zusammengedrückt wird, da Luft zuerst herausgepumpt und dann in die Flasche zurückgesaugt wird. Wann die gleiche Flasche umgekehrt wird und die Flüssigkeit strömungsresistent ist, bleibt die Flüssigkeit unerreichbar, bis sie Zeit gehabt hat, vom Boden der Flasche zurückzuströmen, um die Abgabeöffnung der Flasche im wesentlichen zu blockieren. Nur dann wird durch Zusammenquetschen der Flasche die Luft hinter der Flüssigkeit komprimiert und drückt die Flüssigkeit aus der Abgabeöffnung. Das Zuwarten kann unangenehm sein, speziell dann, wenn strömungsresistente Flüssigkeit in nahezu leeren hohen Flaschen zurückbleiben. In Extremfällen ermöglicht die Schwerkraft alleine nicht, daß eine solche Flüssigkeit zur Abgabeöffnung in der Flasche strömt.
Folgedessen haben Konsumenten das Erfordernis für eine Quetschflasche für strömungsresistente Flüssigkeit erkannt, die stets zu ihrer Abgabe bereit ist. Ein bekanntes Mittel zur Befriedigung dieses Erfordernisses umfaßt das Hinzufügen eines kollabierbaren, Flüssigkeit enthaltenden Beutels im Inneren einer Quetschflasche. Das US-Patent Nr. 4 865 224 an Streck und das US-Patent Nr. 4 098 434 an Uhlig offenbaren solche Strukturen. Wenn ein Flüssigkeit enthaltender Beutel am Abgabeende einer solchen Quetschflasche abdichtend befestigt wird, wird Luft zwischen der Innenseite der Quetschflasche und der Außenseite des Beutels eingeschlossen. Wenn der Beutel nachfolgend zus ammengedrückt wird, wird diese Luft komprimiert. Der Luftdruck wird dabei auf den Beutel übertragen und bewirkt, daß der Beutel seine Flüssigkeit abgibt. Das Komprimieren der zwischen der Innenseite der Quetschflasche und der Außenseite des Beutels eingeschlossenen Luft kann erzielt werden, indem ein Lüftungsloch in der Quetschflasche mit einem Finger blockiert wird oder die Quetschflasche mit einem Einweg-Lüftungsventil ausgestattet wird.
Wenn ein Quetschflaschen-Flüssigkeitsspender mit Innenbeutel ordnungsgemäß funktioniert, bewirkt das wiederholte Zusammendrücken der Flasche, daß der Beutel im Inneren der Flasche um das abnehmende Volumen der im Beutel verbliebenen Flüssigkeit kollabiert. Der Vorteil der ständigen Abgabebereitschaft wird bei dem Quetschflaschen-Flüssigkeitsspender mit Innenbeutel nach dem Stand der Technik nicht automatisch realisiert, so ferne der Beutel am Kollabieren nahe der Abgabeöffnung nicht gehindert wird. Wenn nicht Mittel vorgesehen sind, um ein vorzeitiges Unterbrechen der Flüssigkeitsströmung zu verhindern, geht nicht nur das Merkmal der ständigen Abgabebereitschaft verloren, sondern es bleibt ein signifikantes Flüssigkeitsvolumen innerhalb des Beutels vollständig unzugänglich. Dies bewirkt, daß der Konsument entweder das innerhalb des Spenders verbliebene Flüssigkeitsprodukt vergeudet oder sich der Mühe unterzieht, die Verpackung aufzubrechen, um zu der in dieser verbliebenen Flüssigkeit Zugang zu haben. Keine dieser Alternativen ist für die meisten Konsumenten akzeptabel.
Obzwar angenommen wird, daß der um die Außenseite des flexiblen Beutels erzeugte Luftdruck durch Zusammenquetschen des äußeren Behälters bei dem Quetschflaschen-Flüssigkeitsspender mit Innenbeutel nach dem Stand der Technik gleichmäßig verteilt ist, ist beobachtet worden, daß der flexible Beutel, wenn er im äußeren Behälter unbefestigt bleibt, dazu neigt, zuerst an seinem Abgabeende in sich selbst zusammenzufallen, unabhängig von der Orientierung des Spenders. Wenn die Flasche umgekehrt wird, kann der unbefestigte Beutel gegen das Abgabeende frei zusammenfallen, wo er sich faltet, was dieses Flüssigkeitsunterbrechungsproblem weiter verstärken kann. Dementsprechend besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, das Zusammenfallen eines Flüssigkeit enthaltenden Beutels in einer Quetschflasche zu verhindern, um eine Unterbrechung der Flüssigkeitsabgabe zu vermeiden, bis im wesentlichen die gesamte Flüssigkeit aus dem Beutel abgegeben ist.
Versuche nach dem Stand der Technik, dieses Problem zu lösen, haben das Befestigen des Bodenendes des Beutels am Bodenende des Behälters umfaßt, um den Beutel zu zwingen, in einer radial einwärts gerichteten Richtung zusammenzufallen. Lösungen dieser Art haben sich jedoch schwierig umzusetzen erwiesen. Zusätzlich haben sie sich nicht als vollständig wirksam erwiesen, da der oberste Teil des Beutels immer noch vorzeitig zusammenfallen kann und das Flüssigprodukt im untersten Teil des Beutels daran hindern kann, die Abgabeöffnung des Beutels zu erreichen.
Andere Mittel zum Verhindern eines solchen vorzeitigen Zusammenfallens des Flüssigkeit enthaltenden Beutels bestehen darin, den Beutel an der inneren Seitenwand der Quetschflasche etwa in der Mitte entlang der Längsachse der Flasche zu befestigen. Eine solche Maßnahme ist dazu bestimmt, das Zusammenfallen des Beutels in vorhersehbarer Art und Weise zu bewirken, d.h. daß der Beutel im wesentlichen um seine Mittelpunktbefestigung umgekehrt wird und dabei das Flüssigkeitsunterbrechungsproblem vermeidet.
Das US-Patent 2 608 320 an Harrison offenbart einen Quetschbehälter mit einer zylindrischen Beutelpatrone, die aus einer flexiblen unteren Zylinderhälfte und einer starren oberen Zylinderhälfte besteht. Das Abgabeende des Spenders findet sich am oberen Ende der steifen Hälfte. Der Flüssigkeit enthaltende Beutel erfordert eine Verbindung zum untersten Ende des steifen Teiles des Behälters. Diese Konstruktion ermöglicht ein kontrolliertes Zusammenfallen des Beutels durch Umschlagen des flexiblen Teiles des Beutels in den steifen Teil des Behälters
Eine Schwierigkeit, die mit Quetschflaschen verbunden ist, welche solche umkehrbaren Beutel verwenden, besteht darin, daß es schwierig sein kann, einen Zutritt für die erforderliche Befestigung des flexiblen Beutels und des äußeren Behälters aneinander an den erwünschten vorbestimmten Punkten zu erhalten. Die Erzielung eines geeigneten Zuganges für die Abdichtungswerkzeuge kann eine negative Auswirkung auf die Spender-Produktionsgeschwindigkeiten haben und Konstruktionsbeschränkungen hinsichtlich der Form des Spenders auferlegen.
Eine andere Schwierigkeit besteht bei Quetschflaschen, die solche umkehrbaren Beutel anwenden, darin, daß beim Umkehren eines Beutels axial nach oben relativ zur Basis des Behälters das oberste Ende des Behälters schwerer wird und deshalb eine relativ breite Basis erfordert, um gegen das Ende der Lebensdauer des Behälters eine Stabilität gegen Kippen aufrechtzuerhalten. Dieser Faktor tendiert dazu, die Konstruktionsvielfalt hinsichtlich der Form des äußeren Behälters zu beschränken.
Die US-A 4 159 790, erteilt am 3. Juli 1979, offenbart einen Spenderbehälter mit einem Rohr, das sich über die Länge des Behälters erstreckt. Ein flexibler Beutel ist an dem Rohr befestigt, was es erforderlich macht, den Beutel durch das Rohr selbst mit Flüssigkeit zu füllen.
Dementsprechend besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Quetschflaschen-Flüssigkeitsspender mit Innenbeutel zu schaffen, der verläßlich hergestellt und mit hoher Geschwindigkeit gefüllt werden kann, und der viele der vorstehend erwähnten Probleme und/oder Konstruktionsbeschränkungen vermeidet, welche den Quetschflaschen-Flüssigkeitsspendern mit Innenbeutel nach dem Stand der Technik anhaften.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Um eine maximale Vielfalt für die Quetschflaschenform und -konstruktion zu ermöglichen, hat es sich als wünschenswert erwiesen, das Zusammenfallen des Beuels axial nach oben wesentlich zu begrenzen und statt dessen ein radiales Zusammenfallen des Beutels zu begünstigen.
Um aber die Umsetzungsschwierigkeiten zu minimieren, ist kein Versuch gemacht worden, irgendeinen Teil des flexiblen Beutels am Boden oder an den Seitenwänden der flexiblen Quetschflasche zu befestigen. Es hat sich vielmehr gezeigt, daß geeignete Stützmittel in das Innere des flexiblen Beutels eingesetzt werden können, wobei diese Stützmittel sich von der Abgabeöffnung des Behälters im wesentlichen zum Boden des Beutels erstrecken. Die inneren Beutelstützmittel verhindern im wesentlichen, daß der Boden des Beutels sich in Richtung der Abgabeöffnung bewegt, wenn der Spender umgedreht wird und das Produkt abgegeben wird.
Das Beutelstützmittel weist vorzugsweise eine dreidimensionale Struktur mit zumindest einem inneren Flüssigkeitsdurchgang auf, der sich über seine gesamte Länge erstreckt und eine relativ große offene Zone über die gesamte Länge aufweist. Die große offene Zone des Beutelstützmittels macht es nahezu unmöglich, das der radial kollabierbare flexible Beutel den Strom des flüssigen Produktes aus dem Inneren des Beutels zu dem inneren Durchgang, der durch das Beutelstützmittel definiert ist, und schließlich aus der Abgabeöffnung des Spenders heraus vollständig blockiert, zumindest bis der Beutel im wesentlichen geleert worden ist.
Bei der vorliegenden Erfindung wird das innere Beutelstützmittel durch die Abgabeöffnung des Spenders eingesetzt, nachdem- der flexible Beutel in die Flasche eingesetzt worden ist, wobei die Beutelabgabeöffnung an der Abgabeöffnung der Flasche abdichtend befestigt und der Beutel mit dem abzugebenden flüssigen Produkt gefüllt worden ist. Dadurch wird jede mögliche Interferenz des innernen Beutelstützmittels mit dem Füllvorgang eliminiert und eine relativ hohe Handhabungsgeschwindigkeit von Spendern gemäß der vorliegenden Erfindung durch den Hersteller während des Füllens, des Einsetzens des Stützmittels und der Verschlußaufbringvorgänge ermöglicht.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Ziele der vorliegenden Erfindung durch Anwendung einer offenen Wendelstruktur als inneres Beutelstützmittel in einem Quetschflaschen-Flüssigkeitsspender mit Innenbeutel gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht. Ein bevorzugter Spender umfaßt: einen äußeren Behälter bzw. eine Flasche mit zumindest einer elastisch verformbaren Seitenwand und einem offenen Abgabeende mit einer Abgabeöffnung, die normalerweise innerhalb des Behälterendstückes angeordnet ist; einen Flüssigkeit enthaltenden flexiblen Beutel, der innerhalb des Außenbehälters angeordnet ist und eine Abgabeöffnung aufweist, die abdichtend über die Abgabeöffnung des äußeren Behälters befestigt ist; Lüftungsmittel in Verbindung mit dem Raum zwischen dem Außenbehälter und dem flexiblen Beutel, wobei die Lüftungsmittel befähigt sind, eine Abdichtung gegen die Atmosphäre zu bilden, um das Anwenden von Druckluft auf den flexiblen Beutel durch Quetschen der elastisch verformbaren Seitenwand des Außenbehälters und ein Entlüften des Raumes zwischen dem flexiblen Beutel und dem Außenbehälter zur Atmosphäre zu ermöglichen, wenn die elastisch verformbare Seitenwand freigegeben wird; und innere Beutelstützmittel, die sich von der Abgabeöffnung des flexiblen Beutels im wesentlichen zum Boden des flexiblen Beutels erstrecken, um dem Zusammenfallen des Beutels nahe seinem Abgabeende sowie entlang im wesentlichen dessen gesamter Länge zu widerstehen. Die inneren Beutelstützmittel ermöglichen es der Flüssigkeit, aus allen Bereichen des Beutels die Abgabeöffnung des Beutels mit minimalen Strömungsbeschränkungen zu erreichen, bis im wesentlichen die gesamte Flüssigkeit aus dem flexiblen Beutel gespendet ist.
Die besondere Art und Weise, in welcher der Beutel in abdichtender Beziehung zur Abgabeöffnung des Außenbehälters befestigt wird, ist in der Praxis der vorliegenden Erfindung nicht kritisch. Das gleiche gilt hinsichtlich der besonderen Art und Weise, in welcher die inneren Beutelstützmittel innerhalb des flexiblen Beutels des Spenders befestigt sind. In der am meisten bevorzugten Form können die inneren Beutelstützmittel, die hier offenbart sind, jedoch nach dem Beenden des Füllvorganges durch die Abgabeöffnung des Spenders eingesetzt werden. Somit kann ein Quetschflaschen-Flüssigkeitsspender mit Innenbeutel gemäß der vorliegenden Erfindung leicht mit dem flüssigen Produkt bei hoher Geschwindigkeit unter Verwendung von Fülldüsen gefüllt werden, die während des Füllvorganges ohne Beeinträchtigung durch die inneren Beutelstützmitel in die Abgabeöffnung des Spenders eindringen.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist ein hohles abgestuftes Rohr, an welchem die Abgabeöffnung des flexiblen Beutels abdichtend befestigt ist, einen inneren Flüssigkeitsdurchgang auf, durch welchen das Beutelstützmittel axial eingeschoben werden kann, nachdem der Füllvorgang beendet ist. Die Bohrung des hohlen abgestuften Rohres hat vorzugsweise eine Größe, die im wesentlichen mit dem Außenquerschnitt der inneren Stützmittel koinzidiert, und hat ausreichende Länge, damit das innere Beutelstützmitter an einer wesentlichen Seitwärtsbewegung gehindert wird, nachdem es vollständig im wesentlichen bis zum Boden dem flexiblen Beutels eingesetzt worden ist. Der Boden des flexiblen Beutels verhindert im wesentlichen, daß die inneren Beutelstützmittel sich im Inneren des Behälters verlagern, weil die Länge des Beutels das axiale Eindringen des Beutelstützmittels während der Lebensdauer des Spenders begrenzen. Falls erwünscht, kann das innere Beutelstützmittel auch an einer Axialbewegung aus dem Spender heraus gehindert werden, indem ein Hilfshalteglied, ein Produktabgabeventil oder beide über der Abgabeöffnung des hohlen abgestuften Rohres angebracht werden.
Verschiedene alternative Mittel zur Verhinderung eines Zusammenfallens des Beutels können bei der Ausübung der vorliegenden Erfindung angewendet werden. Ein besonders bevorzugtes Mittel umfaßt eine extrudierte Kunststoffwendel mit einer Steigung, die etwa gleich ihrem halben Durchmesser ist. Das Verhältnis des Wendeldurchmessers zum Extrusionsdurchmesser bestimmt im allgemeinen die Flexibilität einer solchen extrudierten Kunststoffwendel. Eine flexible Wendel, die sich nicht nur biegt, wenn die Flasche geneigt wird, sondern auch zu einem bestimmten Grad zusammengedrückt wird, damit der Beutel in axialer Richtung zusammenfallen kann, wenn der Spender umgedreht wird, ist besonders bevorzugt. Die Ermöglichung eines begrenzten, aber kontrollierten axialen Zusammenfallens des flexiblen Beutels gestattet es, daß der Beutel über einen längeren Teil der Lebensdauer des Spenders einen größeren axialen Querschnitt beibehält. Somit findet ein Kontakt zwischen dem flexiblen Beutel und den sich in der Längsrichtung erstreckenden Teilen der inneren Beutelstützmittel im allgemeinen nicht statt, bis ein wesentlicher Teil des flüssigen Inhaltes des Spenders abgegeben worden ist. Die große offene Fläche der Wendel gemeinsam mit ihrer Längs- und Axialflexibilität resultiert normalerweise in sehr kleinen Mengen von Restflüssigkeit, die innerhalb der dünnen flexiblen Beutel verbleibt, die bei Spendern gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet werden, wenn die nützliche Lebensdauer der Verpackung zu Ende geht.
Ein anderes bevorzugtes inneres Beutelstützmittel umfaßt ein Element mit mehreren offenen Kanälen, die sich im wesentlichen über die Länge des Beutels erstrecken. Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt sie eine extrudierte Kunststoffachse mit drei bis sechs radialen Stegen, die von einem zentral angeordneten zylindrischen Element auskragen. Die radialen Stege verhindern ein Zusammenfallen des flexiblen Beutels gegen das zentral angeordnete zylindrische Element. Somit ist die Flüssigkeit frei, entlang jedes Kanals zwischen benachbarten Stegen einzutreten und durchzuströmen, wenn die elastisch verformbare Seitenwand des Außenbehälters zusammengequetscht wird. Diese besondere Alternative ist eines der billigsten Mittel, die hergestellt werden können, um ein Zusammenfallen des Beutels zu verhindern.
Ein anderes bevorzugtes inneres Beutelstützmittel, das sich für die Praxis der vorliegenden Erfindung eignet, umfaßt ein extrudiertes Kunststoffscrimrohr, welches wie die Wendel eine gewisse strukturelle Flexibilität sowie eine große offene Fläche hat.
Noch ein anderes bevorzugtes inneres Beutelstützmittel umfaßt eine flexible Kunststoffleitung mit einer Vielzahl von Öffnungen, die sich im wesentlichen über deren gesamte Länge erstrecken.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfassen die Mittel zum Befestigen des Beutels in abdichtender Beziehung zur Abgabeöffnung im Außenbehälter ein im wesentlichen steifes hohles abgestuftes Rohr, dessen äußerste Fläche abdichtend in der Abgabeöffnung des Außenbehälters befestigt ist. Der kleineren Durchmesser aufweisende unterste Abschnitt des abgestuften Rohres umfaßt eine Umfangsnut zur Aufnahme eines elastischen Bandes. Das offene Ende bzw. der Halsteil des Behälters, welcher die Beutelabgabeöffnung enthält, gleitet über das schmälere unterste Ende des abgestuften Rohres und das elastische Band nimmt die Beutelabgabeöffnung in der Nut abdichtend auf. Der Beutel und das abgestufte Rohr werden vorzugsweise vorher zusammengebaut, während der Beutel sich in einem zusammengefallenen bzw. gefalteten Zustand befindet, und danach durch die Abgabeöffnung im Außenbehälter als eine Einheit vor dem Füllen eingesetzt. Der zusammengefallene bzw. gefaltete Beutel wird danach durch einen Druckgasimpuls expandiert, der durch den Flüssigkeitsdurchgang im abgestuften Rohr eingeführt wird.
Da die abgedichtete Verbindung zwischen dem Beutel und dem abgestuften Rohr sich innerhalb des Behälters befindet, wenn der Spender im Gebrauch ist, wird jeglicher Druck, der auf dem Beutel durch Zusammendrücken des Außenbehälters aufgebracht wird, zugleich über diese Verbindung zwischen dem flexiblen Beutel und dem abgestuften Rohr aufgebracht. Sobald die Verbindung zwischen dem Beutel und dem abgestuften Rohr abgedichtet ist, bleibt sie leckdicht, unabhängig davon, wieviel Druck durch Zusammenquetschen des Außenbehälters aufgebracht wird.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel des Quetschflaschen-Flüssigkeitsspenders mit Innenbeutel gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Einweg-Flüssigkeitsabgabeventil vorgesehen, um zu verhindern, daß Luft zurück in den Flüssigkeit enthaltenden Beutel gesaugt wird, oder zumindest das Volumen dieser Außenluft gesteuert wird, wenn die Quetschkräfte von der Quetschflasche aufgehoben werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Während die Beschreibung mit Ansprüchen endet, welche den Gegenstand der Erfindung besonders herausstellen und unterscheidend beanspruchen, wird angenommen, daß die Erfindung aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen besser verständlich wird, in denen zeigen:
Fig. 1 eine stark vereinfachte schematische Perspektivansicht eines unrunden Quetschflaschen-Flüssigkeitsspenders mit Innenbeutel gemäß der vorliegenden Erfindung von seinem Abgabeende aus gesehen;
Fig. 2 eine stark vereinfachte schematische gesprengte Ansicht des Quetschflaschen-Flüssigkeitsspenders nach Fig. 1, wobei die verschiedenen Komponenten, die innerhalb der Quetschflasche gemäß Fig. 1 enthalten sind, gezeigt sind;
Fig. 3 eine stark vereinfachte schematische Querschnittsansicht der Quetschflasche nach Fig. 1 nach der Schnittlinie 3-3 in Fig. 1;
Fig. 4 eine stark vereinfachte schematische, teilweise gesprengte Querschnittsansicht der verschiedenen Komponenten gemäß Fig. 2;
Fig. 5 eine stark vereinfachte schematische, teilweise gesprengte Querschnittsansicht einer alternativen Konstruktion für die Stützmittel des Innenbeutels, die einem Zusammenfallen des Beuels entgegenwirken und die mit flexiblen Beuteln der in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Art angewendet werden können;
Fig. 5A eine stark vereinfachte schematische Querschnittsansicht der Stützmittel für den Innenbeutel gemäß Fig. 5, nach der Schnittlinie 5A-5A in Fig. 5;
Fig. 6 eine stark vereinfachte, teilweise gesprengte Querschnittsansicht einer anderen Alternativkonstruktion für die Stützmittel des Innenbeutels, die einem Zusammenfallen des Beutels entgegenwirken und die mit flexiblen Beutein der in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Art angewendet werden können;
Fig. 7 eine stark vereinfachte, teilweise gesprengte Querschnittsansicht einer weiteren Alternativkonstruktion für die Stützmittel des Innenbeutels, die einem Zusammenfallen des Beutels entgegenwirken und die mit flexiblen Beutein der in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Art angewendet werden können; und
Fig. 8 eine stark vereinfachte schematische Querschnittsansicht einer Alternativkonstruktion für die Stützmittel des Innenbeutels, die einem Zusammenfallen des Beutels entgegenwirken. Diese Konstruktion ist von einer Art, die nach dem Stand der Technik bekannt ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere auf Fig. 1 ist in dieser eine bevorzugte Ausführungsform eines Quetschflaschen-Flüssigkeitsspenders mit Innenbeutel gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, der allgemein mit 20 bezeichnet ist. Der Quetschflaschen-Flüssigkeitsspender 20 mit Innenbeutel umfaßt eine Quetschflasche 22 mit flexiblen Seitenwänden 122; eine Abgabeöffnung 24 innerhalb eines Endstückes 124; und einem Stopfen 100 mit einer Abgabeöffnung 30. Die Abgabeöffnung 30 hat vorzugsweise zwischen etwa 0,100 Zoll und etwa 0,300 Zoll Durchmesser, abhängig vom Strömungswiderstand der abzugebenden Flüssigkeit und dem normalen Dosiervolumen. Wegen der relativ kleinen Größe der Abgabeöffnung 30 wird der Stopfen 100 normalerweise in die Abgabeöffnung 24 der Quetschflasche 22 eingesetzt, nachdem die Flüssigkeitsfüllung vorgenommen worden ist, um ein maximales Spiel für die Fülldüse sicherzustellen.
Der flexible Behälter, welcher die Quetschflasche 22 bildet, ist vorzugsweise von ovalem Querschnitt mit einer kleineren Achse 34 und einer größeren Achse 36. Obzwar die vorliegende Erfindung unabhängig von der Quetschflaschenform funktioniert, wird angenommen, daß eine ovale Flasche die größte Innenvolumensverdrängung für eine gegebene Seitenwandauslenkung ergibt. Beispielsweise hat eine ovale Flasche von 170 g (6 Unzen) mit einem Verhältnis von größerer zu kleinerer Achse von 1,9 eine Verdrängung von 21% des Gesamtvolumens, wenn ihre Seitenwände um 19 mm (0,75 Zoll) zusammengequetscht werden; dagegen hat eine runde Flasche mit ähnlichem Volumen eine Verdrängung von nur 6% ihres Gesamtvolumens mit der gleichen Quetschauslenkung.
Je größer die Volumensverdrängung pro Einheit der Auslenkung der Quetschflaschenseitenwände ist, desto kleiner wird die Auslenkung, die für eine gegebene abzugebende Flüssigkeitsdosis erforderlich ist. Da die Quetschkraft im allgemeinen mit der Auslenkung zunimmt und eine kleine Quetschkraft in den meisten Fällen bevorzugt wird, wird im allgemeinen auch eine kleine Seitenwandauslenkung für eine erwünschte Dosis bevorzugt. Obzwar eine Maximierung des Verhältnisses von großer zu kleiner Achse des Ovals auch das Volumen der abzugebenden Flüssigkeit für eine gegebene Auslenkung der Seitenwände maximiert, wird dieses Verhältnis normalerweise durch andere praktische Überlegungen begrenzt, wie die Flaschenkippstabilität, Flaschenformungserwägungen und die Gesamtästhetik. Das bevorzugte Achsenverhältnis von großer zu kleiner Achse für eine ovale Quetschflasche, das in der Praxis der vorliegenden Erfindung angewendet wird, beträgt vorzugsweise von etwa 1,1 bis etwa 3,0 und noch stärker bevorzugt von etwa 1,5 bis etwa 1,9.
Das Flaschenendstück 124 der Quetschflasche 22 umfaßt normalerweise irgendeine Art von Befestigungsmittel (nicht gezeigt) an seiner äußersten Fläche zum Befestigen eines entfernbaren Verschlusses (ebenfalls nicht gezeigt), z.B. Schraubgewinde, Nuten, Vorsprünge etc., die mit einem komplementären Befestigungsmerkmal an dem Verschluß zusammenpassen.
Fig. 1 zeigt den obersten Flansch 72 des hohlen abgestuften Rohres 70. Der Flansch 72 trägt dazu bei, die erste zylindrische Fläche 74 des abgestuften Rohres 70 innerhalb der Abgabeöffnung 24 im Endstück 124 der Quetschflasche 22 abzudichten. Das hohle abgestufte Rohr 70 wird in den Fig. 2 und 3 genauer gezeigt. Das abgestufte Rohr 70 ist vorzugsweise ein in wesent- A lichen steifer zylindrischer Teil und kann aus Kunststoff durch Spritzgießen geformt werden, um genaue Dimensionstoleranzen einzuhalten. Sein Hauptzweck besteht darin, ein geeignetes Mittel zum Verbinden der verschiedenen Teile zu schaffen, die innerhalb des Spenders 20 in abdichtender Beziehung zueinander und zur Abgabeöffnung 24 in Endstück 124 der Quetschflasche 22 angewendet werden.
Bei dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel hat das abgestufte Rohr 70 einen obersten Flansch 72 und eine erste zylindrische Fläche 74. Die erste zylindrische Fläche 74 ist so bemessen, daß sie einen luftdichten Preßsitz des abgestützten Rohres 70 in der Abgabeöffnung 24 im Endstück 124 der Quetschflasche 22 ergibt. Es hat auch eine zweite zylindrische Fläche 76, die kleiner als die erste zylindrische Fläche 74 ist, so daß sie in die Abgabeöffnung 42 des flexiblen Beutels 40 paßt. Eine Umfangsnut 80 ist um den Umfang der zweiten zylindrischen Fläche 76 vorgesehen und derart bemessen, daß ein elastisches Band 50 über den Halsteil 46 des Beutels 40, welcher die Abgabeöffnung 42 enthält, gespannt werden kann, wobei der Halsteil des Beutels in der Umfangsnut 80 abdichtend aufgenommen wird, ohne daß der gespannte Durchmesser des elastischen Bandes 50 den Durchmesser der ersten zylindrischen Fläche 74 überschreitet.
Die besonderen Mittel, die angewendet werden, um die Abgabeöffnung 42 des Beutels 40 um die zweite zylindrische Fläche 76 des abgestuften hohlen Rohres 70 abdichtend festzulegen, sind nicht kritisch, vorausgesetzt, daß die gewählten besonderen Mittel den Querschnitt der ersten zylindrischen Fläche 74 nicht überschreiten, d.h. Klebstoffe, Hitzesiegelung usw. Die Beibehaltung der vorerwähnten Größenbeziehungen erleichtert das Einsetzen des untersten Teiles des hohlen abgestuften Rohres 70 in die Abgabeöffnung 24 im Endstück 124 der Quetschflasche 22, wobei der Beutel 40 an dieser abdichtend befestigt ist.
Der flexible Beutel 40 besteht vorzugsweise aus einem dünnen Kunststoffilm, vorzugsweise mit einer Dicke von 0,01 bis 0,13 mm (0,5 bis 5,0 mil) und noch bevorzugter von 0,025 bis 0,06 mm (1,0 bis etwa 2,5 mil). Die Wanddicke des Beutels ist hauptsächlich durch Steifigkeits- und Kostenerwägungen beschränkt. Wenn der flache Beutel 40 in die Quetschflasche 22 durch die Abgabeöffnung 24 im Endstück 124 eingesetzt wird, ist er vorzugsweise gefaltet oder auf andere Weise gesammelt. Eine Expansion des gefalteten oder zusammengeknüllten Beutels 40 innerhalb der bevorzugten ovalen Quetschflasche 22 wird leicht durch Einblasen eines Niederdruck-Gasimpulses durch das hohle abgestufte Rohr 70 erreicht, wenn die Beutelwanddicke weniger als etwa 0,13 mm (5,0 mil) beträgt.
Die Minimierung der Beuteldicke ergibt natürlich eine maximale Wirtschaftlichkeit von einem Materialkostenstandpunkt aus. Ganz unerwartet erscheint jedoch auch eine Beziehung zwischen der unteren Beutelwanddicke und größeren Mengen von Restflüssigkeit zu bestehen, die aus dem Beutel am Ende der Lebensdauer des Spenders nicht entfernt werden können. Deshalb kann die untere Grenze der Beutelwanddicke in der Praxis ein Kompromiß zwischen der Fähigkeit eines Maximalflüssigkeitsaustrages und minimaler Kosten des Beutelmaterials sein.
Zum Aufbau von bevorzugten flachen flexiblen Beuteln 40 gemäß der vorliegenden Erfindung werden zwei Filmlagen oder eine Filmlage, die auf sich selbst gefaltet ist, im flachen Zustand endverschweißt, vorzugsweise durch Hitzeverschweißen, und dann zur gewünschten Gestalt zugeschnitten. Die resultierende endverschweißte Kontur 44, die in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, ist so geformt, daß der flexible Beutel 40 innerhalb der Quetschflasche 22 des Spenders 20 derart expandiert werden kann, daß die äußersten Flächen des Beutels 40 im wesentlichen mit den Innenseiten der flexiblen Quetschflasche zusammenfallen und diese berühren. Wenn der zusammengefallene flexible Beutel 40 innerhalb der Quetschflasche 22 voll expandiert ist, nähert sich das Innenvolumen des Beutels 40 zumindest etwa 90% des innerhalb der Quetschflasche 22 verfügbaren Volumens.
Damit der flexible Beutel 40 innerhalb der ovalen Quetschflasche 22 voll expandiert wird, wird der flexible Beutel 40 vorzugsweise nach dem Einsetzen so orientiert, daß seine flache Ebene während des Vorganges des Einsetzens des Beutels und des abgestuften Rohres im wesentlichen mit der Hauptachse 36 der Quetschflasche 22 ausgerichtet ist. Falls erwünscht, kann ein Paar von komplementären Führungen, wie Vorsprünge und eine komplementäre Nut (nicht gezeigt), an der ersten zylindrischen Fläche 74 des hohlen abgestuften Rohres 70 und im Inneren der Abgabeöffnung 24 der Quetschflasche 22 vorgesehen werden, um eine bleibende Ausrichtung der flachen Ebene des Beutels 40 mit der Hauptachse 36 der ovalen Quetschflasche 22 sicherzustellen. Das angewendete besondere Ausrichtsystem ist in der Praxis der vorliegenden Erfindung nicht kritisch, vorausgesetzt, daß es die Abdichtungen gegen die Atmosphäre, die an verschiedenen Stellen innerhalb des Spenders erzeugt werden müssen, nicht nachteilig beeinflußt.
Die Viskositäten der Flüssigkeiten, die normalerweise bei Quetschflaschen-Flüssigkeitsspendern gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, liegen typischerweise im Bereich von etwa 100 mpas (cps) bis etwa 100.000 mpas (cps); typischerweise im Bereich von etwa 3.000 mPas (cps) für Shampoos bis etwa 30.000 mPas (cps) für Schönheitsflüssigkeiten.
Um sicherzugehen, daß solche Flüssigkeiten zu jedem Zeitpunkt an der Abgabeöffnung des Spenders in einem abgegebbaren Zustand sind, kann ein Einwegproduktabgabeventil installiert werden, um im wesentlichen zu verhindern, daß Außenluft in den Beutel 40 zurückgesaugt wird, nachdem der Flüssigkeitsstrom aus dem Spender aufgehört hat und die Quetschkraft auf die elastisch verformbaren Seitenwände 122 der Quetschflasche 22 aufgehoben sind. Die Notwendigkeit eines solchen Ventiles hängt von der Konstruktion der Abgabeöffnung des Spenders und dem Strömungswiderstand der Flüssigkeit ab. Ein solches Flüssigkeitsabgabeventil ist besonders günstig bei Flüssigkeiten mit kleinerer Viskosität.
In Fig. 2 ist ein bevorzugtes Flüssigkeitsproduktabgabeventil bei 90 gezeigt. Das Ventil 90 ist üblicherweise als Entenschnabelventil bekannt. Das Entenschnabelventil 90 ist zwischen dem Stopfen 100 und dem hohlen abgestuften Rohr 70 eingesetzt gezeigt. Wie aus den Fig. 2 bis 4 klarer hervorgeht, wird das Entenschnabelventil 90 zum Teil innerhalb des zylindrischen Stopfens 100 zusammengebaut, der seinerseits innerhalb der Bohrung 88 des hohlen abgestuften Rohres 70 abdichtend befestigt wird, z.B. durch einen Preßsitz. Der Stopfen 100 trägt dazu bei, eine elastische Abdichtung zwischen dem Flansch 94 am Entenschnabelventil 90 und dem Flüssigkeitsdurchgang 86 im abgestuften Rohr 70 herzustellen. Das Abgabeende 92 des Entenschnabelventils 90 befindet sich innerhalb und nahe der Abgabeöffnung 30 des Stopfens 100. Das Produktabgabeventil 90 gestattet, daß Flüssigkeit durch sein Abgabeende 92 strömt, wenn die elastisch verformbaren Seitenwände 122 der Quetschflasche 22 zusammengequetscht werden, hindert aber im wesentlichen Luft daran, in den flexiblen Beutel 40 zurückgesaugt zu werden, wenn die Quetschkraft von den elastisch verformbaren Seitenwände 122 aufgehoben wird.
Ein Einweg-Lüftungsventil 32 ist vorzugsweise in der Schulter der Quetschflasche 22 installiert, damit Luft aus der Atmosphäre in den Bereich zwischen dem flexiblen Beutel 40 und der Quetschflasche 22 strömen kann, um jegliche abgegebene Flüssigkeit zu kompensieren. Das Einwegmerkmal gestattet, daß innerhalb der Quetschflasche 22 ein Luftdruck erzeugt wird, wenn diese zusammengequetscht wird. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt das Einwegventil 32 auch ein Standardflansch-Entenschnabelventil, welches vorzugsweise in eine Öffnung 38 in der Schulter der Quetschflasche 22 paßt.
Das Ventil 32 hat vorzugsweise einen Preßsitz im Loch 38 in der Schulter der Quetschflasche 22, um gegen diese abzudichten, derart, daß sein Abgabeende 34 nach innen gerichtet ist, d.h. Umgebungsluft in die Quetschflasche 22 eintritt, wenn die Quetschkraft auf die elastisch verformbaren Seitenwände 122 aufgehoben wird. Wenn der Preßsitz keine Abdichtung erzeugt, kann das Ventil 32 mit Klebstoff am Loch 38 befestigt werdeh, beispielsweise mit Silikonklebstoff. Damit die Befestigung des Ventils luftdicht ist, sollte die Schulter der Quetschflasche 22 eine minimale Verformung erleiden, wenn die elastisch verformbaren Seitenwände 122 der Quetschflasche ausgelenkt werden. Es gibt viele andere alternative Lüftungsmöglichkeiten, wie ein Klappenventil oder ein Schirmventil im Boden der Quetschflasche 22 oder auch ein Kugelrückschlagventil in einem unabhängigen Durchgang durch das abgestufte Rohr 70. Solche Einwegventile sind im Stand der Technik gut bekannt.
Das Lüftungsventil könnte auch vollständig eliminiert und eine einfache Öffnung in einer der elastisch verformbaren Seitenwände 122 der Quetschflasche 22 vorgesehen werden. Im letzteren Fall bedeckt der Benützer lediglich das Loch mit einem Finger, wenn die Flasche zusammengequetscht wird, um innerhalb der Flasche Druck zu erzeugen. Das Abdecken des Loches beim Aufheben der Quetschkraft lüftet den Raum zwischen der Quetschflasche 22 und dem flexiblen Beutel 40 zur Atmosphäre.
Fig. 3 ist ein Querschnitt der zusammengebauten Spenderausführung 20 nach Fig. 1. Der flexible Beutel 40 ist innerhalb der ovalen Quetschflasche 22 vollständig expandiert dargestellt. Der flexible Beutel 40 ist durch ein elastisches Band 50 an dem hohlen abgestuften Rohr 70 abdichtend befestigt, das seinerseits abdichtend in der Abgabeöffnung 24 im Endstück 124 der Quetschflasche 22 sitzt. Der flexible Beutel ist in Fig. 3 mit abzugebender Flüssigkeit 150 gefüllt dargestellt.
Innerhalb des hohlen abgestuften Rohres 70 ist eine extrudierte flexible Kunststoffwendel 60 axial festgelegt. Die flexible Kunststoffwendel 60 hilft zu verhindern, daß der flexible Beutel 40 zusammenfällt, u.zw. nicht nur am Eingang der Abgabeöffnung 42 des Beutels, welche am Flüssigkeitsdurchgang 86 im hohlen abgestuften Rohr 70 anliegt, sondern im wesentlichen über seine gesamte Länge, die sich im wesentlichen zum Boden des flexiblen Beutels 40 erstreckt.
Fig. 4 ist eine teilweise gesprengte Querschnittsansicht der Komponenten, welche den Quetschflaschen-Flüssigkeitsspender 20 gemäß den Fig. 1 bis 3 bilden.
Wenn der oberste Flansch 72 des hohlen abgestuften Rohres 70 an der obersten Fläche 26 des Endstückes 24 der Quetschflasche 22 anliegt, erreicht der flexible Beutel 40 seine bevorzugte Axialposition innerhalb der Quetschflasche 22. Dann wird Druckkraft von 0,14 bis 0,21 bar (2 bis 3 psig) vorzugsweise an den Flüssigkeitsdurchgang 86 im abgestuften Rohr 70 angelegt, um den gefalteten oder zusammengefallenen flexiblen Beutel innerhalb der Quetschflasche 22 vollständig zu expandieren. Beim Expandieren des flexiblen Beutels 40 tritt die verdrängte Luft zwischen dem Inneren der Quetschflasche 22 und dem flexiblen Beutel 40 durch das Loch 38 in der Quetschflasche 22 zur Atmosphäre aus.
Ein Einweg-Lüftungsventil 32 ist im Loch 38 der Quetschflasche 22 abdichtend befestigt, nachdem der gefaltete oder zusammengefallene flexible Beutel 40 innerhalb der Quetschflasche 22 vollständig expandiert worden ist, um zu vermeiden, daß Luft im Raum zwischen dem flexiblen Beutel 40 und der Quetschflasche 22 eingeschlossen wird, da dies die Expansion des Beutels beeinträchtigen würde.
Sobald der flexible Beutel 40 expandiert ist, kann er über den Flüssigkeitsdurchgang 86 im abgestuften Rohr 70 mit Flüssigkeit 150 gefüllt werden. Nachdem der flexible Beutel 40 gefüllt ist, wird die innerhalb des Flüssigkeitsdurchganges 86 im abgestuften Rohr 70 axial gleitende extrudierte Kunststoffwendel 60 eingesetzt, bis ihr unterstes Ende sich dem Boden des gefüllten flexiblen Beutels 40 nähert.
Ein Stopfen 100, in den ein Flüssigkeitsabgabeventil 90 voreingebaut ist, kann danach in die Bohrung 88 des abgestuften Rohres 70 gepreßt werden, um eine Abdichtung mit diesem einzugehen und den Zusammenbau des Spenders 20 zu vervollständigen. Der Flansch 44 des elastischen Entenschnabelventils 90 bildet eine luftdichte elastische Abdichtung mit dem Flüssigkeitsdurchgang 86 im abgestuften Rohr 70, wenn er zwischen dem Stopfen 100 und dem abgestuften Rohr 70 angeordnet ist, wie dies allgemein in Fig. 3 gezeigt ist. Ein (nicht gezeigter) Verschluß wird normalerweise aufgebracht, um den Herstellungsvorgang zu vervollständigen und den gefüllten Spender 20 für den Transport zum Endverbraucher bereitzustellen.
Das Einsetzen des Stopfens 100 und des Abgabeventiles 90 in die Bohrung 88 des abgestuften Rohres 70 legt auch das axial gleitbare innere Beutelstützelement, welches die Wendel 60 umfaßt, in im wesentlichen axialer Ausrichtung mit dem Abgabeende der Spenderverpackung 20 fest. Der Boden des flexiblen Beutels 40 verhindert, daß die Wendel 60 vom Flüssigkeitsdurchgang 86 im abgestuften Rohr 70 nach unten verlagert wird, während der Stopfen 100 und das Ventil 90 die Wendel daran hindern, sich aus dem Flüssigkeitsdurchgang 86 im abgestuften Rohr 70 nach oben zu bewegen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 5, 6 und 7 sind in diesen alternative Beutelstützkonstruktionen gezeigt. Die verbleibenden Komponenten der Spender sind identisch mit jenen, die in Verbindung mit den Fig. 1 bis 4 beschrieben worden sind. Dementsprechend werden nur die Unteranordnung mit dem flexiblen Beutel 40, dem abgestuften Rohr 70 und dem elastischen Band 50, die identisch der entsprechenden Unteranordnung gemäß Fig. 4 ist, und verschiedene alternative Ausführungsbeispiele der inneren Beutelstützmittel, die schließlich in den flexiblen Beutel 40 eingesetzt werden, nachdem der Spender mit Flüssigkeit gefüllt worden ist, in den Fig. 5, 6 und 7 gezeigt.
Fig. 5 zeigt eine Unteranordnung mit einem flexiblen Beutel 40, der abdichtend an einem hohlen abgestuften Rohr 70 in identischer Weise wie jener befestigt ist, die in Verbindung mit dem Spender 20 gemäß den Fig. 1 bis 4 gezeigt ist. Die Unteranordnung wird in die Quetschflasche 22 (in Fig. 5 nicht gezeigt) eingesetzt, die auch identisch jener nach den Fig. 1 bis 4 ist. Nachdem der flexible Beutel 40 jedoch mit der speziellen abzugebenden Flüssigkeit gefüllt worden ist, wird ein Innenbeutel-Stützelement mit einer Achse 160 durch den Flüssigkeitsdurchgang 86 im abgestuften Rohr 70 in den flexiblen Beutel 40 eingesetzt.
Die Achse 160 umfaßt vorzugsweise einen flexiblen extrudierten Kunststoffteil mit vier senkrecht abstehenden radialen Stegen 162, die sich von einem zylindrischen zentralen Teil wegerstrecken, wie dies im Querschnitt in Fig. 5A gezeigt ist. Die radial abstehenden Stege 162 verhindern ein Zusammenfallen des flexiblen Beutels 40 in einer Weise, wie sie allgemein in Verbindung mit der flexiblen Kunststoffwendel 60 beschrieben worden ist. Zwischen jedem radialen Steg 162 ist ein Kanal vorhanden, welcher der Flüssigkeit gestattet, den Flüssigkeitsdurchgang 86 im abgestuften Rohr 70 von jedem Punkt entlang der Länge der Achse zu erreichen.
Falls erwünscht, können die am inneren Stützelement 160 angewendeten Elemente über die Länge nicht linear sein, d.h. sie können verdrillt sein, um eine kontinuierliche Wendel zu bilden.
Alternative Achsen mit einer größeren oder kleineren Zahl von radialen Stegen und mit folglich mehreren oder weniger entsprechenden Kanälen über ihre Länge können vorgesehen sein.
Die Achse 160, wie die Wendel 60 nach den Fig. 2 bis 4, hat eine Länge, die so bemessen ist, daß eines ihrer Enden stets axial innerhalb des Flüssigkeitsdurchganges 86 gehalten ist. Eine Axialbewegung der Achse 160 wird durch den Boden des flexiblen Beutels 40 an einem Ende und durch den Stopfen 100 und das Abgabeventil 90 am anderen Ende begrenzt.
Fig. 6 zeigt eine andere Unteranordnung der vorliegenden Erfindung, bei welcher ein flexibler Beutel 40 abdichtend an einem hohlen abgestuften Rohr 70 in identischer Weise, wie dies in Verbindung mit dem Spender 20 nach den Fig. 1 bis 4 gezeigt und beschrieben worden ist, befestigt ist. Das innere Beutelstützmittel, das in Fig. 6 gezeigt ist, umfaßt ein extrudiertes Kunststoffscrimrohr 260, welches in axialer Richtung in den Flüssigkeitsdurchgang 86 im abgestuften Rohr 70 nach dem Füllen des flexiblen Beutels 40 eingeführt werden kann.
Das Scrimrohr 260 ist vorzugsweise aus einem kontinuierlich geformten Rohr aus Filamenten geschnitten, die aus gegenrotierenden Matrizen extrudiert worden sind. Die offene Fläche des Scrimrohres 260 kann durch das Verfahren in einem Ausmaß variieren, das von etwa 20% bis etwa 80% angenommen werden kann. Im allgemeinen wird das Rohr umso flexibler sein, je größer die offene Fläche ist. Die praktische obere Grenze für die offene Fläche wird bis unmittelbar vor dem Punkt angenommen, an welchem das Scrimrohr vollständig zusammengefallen ist, wenn die elastisch verformbaren Seitenwände 122 der Quetschflasche 22 zusammengedrückt werden.
Fig. 7 zeigt eine weitere Unteranordnung der vorliegenden Erfindung, bei welcher ein flexibler Beutel 40 an einem abgestuften Rohr 70 in identischer Weise, wie sie in Verbindung mit dem Spender 20 nach den Fig. 1 bis 4 beschriebenen worden ist, abdichtend befestigt ist. Die in Fig. 7 gezeigten inneren Stützmittel umfassen eine perforierte Leitung, die in den Flüssigkeitsdurchgang 86 im abgestuften Rohr 70 nach dem Füllen des flexiblen Beutels 40 in axialer Richtung eingeschoben werden kann. Die perforierte Leitung 360 umfaßt vorzugsweise ein extrudiertes Kunststoffrohr mit Löchern 365, die mechanisch in die Rohrwand unter zumindest zwei verschiedenen Winkeln gestanzt sind.
Alternative perforierte Leitungen können sehr unterschiedliche offene Flächen haben, abhängig von der Viskosität der abzugebenden Flüssigkeit und der Geometrie und Steifigkeit des flexiblen Beutels 40. Eine besonders bevorzugte Leitung umfaßt einen Kunststoffstrohhalm mit 7,9 mm (0,31 Zoll) Außendurchmesser und 7,1 mm (0,28 Zoll) Innendurchmesser mit Löchern mit einem Durchmesser von 6,4 mm (0,25 Zoll), die über seine Länge jeweils in Abständen von 12,7 mm (0,5 Zoll) gestanzt sind, u.zw. um,90º zueinander versetzt. Es hat eine offene Fläche von etwa 20%.
Im allgemeinen ist beobachtet worden, daß je kleiner die Anzahl von Perforationen in der Leitung ist, desto größer das Volumen von Restflüssigkeit ist, die im Spender am Ende seiner nützlichen Lebensdauer zurückbleibt.
Fig. 8 zeigt eine Innenbeutel-Stützeinrichtung, die angewendet werden kann, um ein vorzeitiges Zusammenfallen des flexiblen Beutels 40 während des Abgabezyklus zu verhindern, wie dies nach dem Stand der Technik bekannt ist. Die in Fig. 8 gezeigte Unteranordnung kann jede der in den Fig. 5, 6 oder 7 gezeigten Unteranordnungen zur Verwendung in dem Spender 20 nach den Fig. 1 bis 4 ersetzen.
Der flexible Beutel 40, der eine Abgabeöffnung 42 aufweist, die durch einen elastischen Ring 50 in einer Nut an einem abgestuften Rohr 870 befestigt ist, ist identisch mit den entsprechend bezifferten Elementen in den Fig. 5, 6 und 7. Das abgestufte Rohr 870 unterscheidet sich jedoch vom abgestuften Rohr 70 in einem wesentlichen Aspekt. Es umfaßt nämlich einen dritten zylindrischen Teil 878, der vom zweiten zylindrischen Teil 876 absteht, wie dies allgemein in Fig. 8 gezeigt ist. Ein Flüssigkeitsdurchgang 868 im abgestuften Rohr 870 erstreckt sich durch die zylindrischen Teile 874, 876 und 878, wie dies allgemein Fig. 8 zeigt.
Der dritte zylindrische Teil 878 des abgestuften Rohres 870 kann angewendet werden, um die inneren Beutelstützmittel 860 zu montieren, wie das extrudierte Kunststoffscrimrohr 860 gemäß Fig. 8. Der Innendurchmesser der inneren Beutelstützmittel 860 ist vorzugsweise so bemessen, daß die Außenfläche des dritten zylindrischen Teiles 878 an den Stützmitteln 860 sicher angreift. Alternativ können Klebstoffe, Hitzesiegelungen oder zusammenpassende mechanische Elemente angewendet werden, um die Beutelstützmittel 860 am zylindrischen Teil 878 des abgestuften Rohres 870 zu befestigen.
Es versteht sich, daß eine Kunststoffwendel oder eine mit Öffnungen versehene Leitung leicht anstelle des Scrimrohres nach Fig. 8 angewendet werden kann.
Die in Fig. 8 gezeigte Unteranordnung unterscheidet sich von den Unteranordnungen nach den Fig. 5, 6 und 7 dadurch, daß die inneren Beutelstützmittel innerhalb der Abgabeöffnung des flexiblen Beutels 40 bzw. der Kunststoffflasche 22 nicht gleitverschieblich befestigt sind.
Dementsprechend werden die inneren Beutelstützmittel 860 gemeinsam mit dem zusammengefallenen Beutel 40 durch die Abgabeöffnung 24 der Quetschflasche 22 eingebracht, und der Beutel wird danach expandiert. Das Füllen des Beutels mit dem Flüssigprodukt erfolgt, sobald die inneren Beutelstützmittel 860 bei dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel an ihrem Platz sind.
Wie bereits früher erwähnt worden ist, sind die besonderen Mittel, die zur Befestigung der Abgabeöffnung des flexiblen Beutels 40 in abdichtender Beziehung an der Abgabeöffnung 24 der Quetschflasche 22 angewendet werden, nicht kritisch. Dementsprechend ist es in der Praxis der vorliegenden Erfindung auch möglich, die Abgabeöffnung 42 des flexiblen Beutels 40 quer über der Abgabeöffnung 24 in einer Quetschflasche zu befestigen, ohne ein abgestuftes Rohr, wie das Rohr 70 bzw. 870, anzuwenden. Der flexible Beutel kann danach mit dem Flüssigprodukt gefüllt werden und die inneren Stützmittel können sodann durch die Abgabeöffnung 42 des gefüllten Beutels 40 eingesetzt werden. Im letzteren Fall wird es allgemein bevorzugt, daß irgendeine Art von Struktur vergleichbar dem abgestuften Rohr 70 bzw. 870 angewendet wird, um die Abgabeöffnung 42 des Beutels 40 permanent abgedichtet an der Abgabeöffnung 24 der Quetschflasche 22 zu befestigen, wie z.B. durch einen Preßsitz. Wenn eine Öffnungsbefestigungsstruktur vergleichbar dem abgestuften Rohr 70 für diesen Zweck angewendet wird, werden die inneren Beutelstützmittel in einem unabhängigen Vorgang eingesetzt. Wenn alternativ eine Öffnungsbefestigungsstruktur vergleichbar dem abgestuften Rohr 870 angewendet wird, werden die inneren Beutelstützmittel vorzugsweise vor dem Einsetzen der Öffnungsbefestigungsstruktur in die Abgabeöffnung 42 des flexiblen Beutels 40 an dieser befestigt.
Gleichgültig welche Zusammenbauverfahren für die inneren Beutelstützmittel, den flexiblen Beutel und die Quetschflasche gewählt wird, können die restlichen Zusammenbauvorgänge identisch jenen sein, die in Verbindung mit der Spenderausführung 20 nach den Fig. 1-4 beschrieben worden sind, d.h. ein Stopfen 100, der ein Einweg-Produktabgabeventil 90 enthält, kann mit einem Preßsitz in die Gegenbohrung 888 des abgestuften Rohres 870 eingesetzt werden.

BEISPIEL EINER QUETSCHFLASCHENVERPACKUNG MIT INNENBEUTEL

Beim Aufbau eines einfachen Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung wird eine transparente Polyvinylchlorid "spezial oval"-Quetschflasche von 170 g (6 Unzen) mit einem #24-415 Endstück mit einer Abgabeöffnung 24 von etwa 17,5 mm (0,69 Zoll) Durchmesser und mit einer Abmessung von etwa 60,5 mm (2,38 Zoll) in ihrer Hauptachse 36 sowie von etwa 38,1 mm (1,25 Zoll) entlang ihrer Nebenachse 34 von der Owens Brockway of Toledo, Ohio, erhalten, um als Quetschflasche 22 zu dienen. Die durchschnittliche Wanddicke der elastisch verformbaren Seitenwände 122 der Quetschflasche betrug etwa 0,5 mm (0,020 Zoll) . Die Quetschflasche 22 hat ein Verhältnis von großer zu kleiner Achse von 1,9 und eine Abmessung von etwa 133 mm (5,25 Zoll) von ihrer Basis bis zum Beginn ihrer Schulter. Die Gesamthöhe betrug etwa 165 mm (6,5 Zoll).
Ein hohles abgestuftes Rohr 70, das aus Polycarbonat hergestellt war, war etwa 36,6 mm (1,44 Zoll) lang. Die erste zylindrische Fläche 74 des abgestuften Rohres 70 hatte einen Durchmesser von 18,4 mm (0,725 Zoll); die zweite zylindrische Fläche 76 des abgestuften Rohres 70 hatte einen Durchmesser von 15,3 mm (0,60 Zoll); die Nut 80 war etwa 4,8 mm (0,19 Zoll) breit und hatte einen Nutdurchmesser von 10,7 mm (0,42 Zoll); die Bohrung 88 des abgestuften Rohres 70 hatte einen Durchmesser von 14,2 mm (0,560 Zoll); und der Flüssigkeitsdurchgang 86 im abgestuften Rohr 70 hatte einen Durchmesser von 8,4 mm (0,33 Zoll).
Der flexible Beutel 40 bestand aus einem 0,03 mm (1,25 mil) dickem niedrigdichten Polyethylenfilm.
Das elastische Band 50 hatte einen Außendurchmesser von 12,7 mm (0,50 Zoll) und einen Innendurchmesser von 7,6 mm (0,30 Zoll) und bestand aus Latex Elastrator Ring C233N, erhältlich von NASCO Farm & Ranch of Fort Atkinson, Wisconsin. Die Gummientenschnabelventile 90 und 32 bestanden aus Gummiventilen VL196-145 und VL1735-101, erhältlich von Vernay Laboratories, Inc. aus Yellow Springs, Ohio. Die flexible Kunststoffwendel 60 mit einem Durchmesser von 1,5 mm (0,06 Zoll) bestand aus extrudiertem Polypropylen, mit einem Wendelinnendurchmesser von etwa 4,8 mm (0,19 Zoll), einem Wendelaußendurchmesser von etwa 7,8 mm (0,31 Zoll), einer Wendelsteigung von etwa 4 mm (0,16 Zoll) und einer Gesamtlänge von etwa 146 mm (5,75 Zoll). Der Stopfen 100 hatte eine Abgabeöffnung 30, die etwa 6,4 mm (0,25 Zoll) Durchmesser hatte. Nach dem Einsetzen half der Stopfen 100 eine elastische Abdichtung zwischen dem Flansch 94 im Entenschnabelventil 90 und dem Flüssigkeitsdurchgang 86 im abgestuften Rohr 70 zu erzeugen.
Die Konstruktion der Quetschflaschenverpackung mit Innenbeutel war allgemein gemäß der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten.
Der resultierende Spender 20 wurde vor dem Einsetzen der Wendel 60 mit etwa 148 ml eines Prell Hair Conditioner gefüllt, mit einem spezifischen Gewicht von etwa jenem von Wasser und einer Viskosität von etwa 3.000 mPas (cps) . Das Ventil 90 und der Stopfen 100 wurden sodann eingesetzt. Der Spender wurde danach aufeinanderfolgend durch Quetschen seiner Seitenwände 122 betätigt, bis er keine Flüssigkeit mehr abgab, wenn er gequetscht wurde. Nach dem Auseinandernehmen wurde ein Rest von etwa 9 ml Produkt innerhalb der Stützwendel 60 und dem flexiblen Beutel 40 vorgefunden. Somit wurden etwa 94% des Flüssigproduktes während der Nutzlebensdauer des Spenders erfolgreich und verläßlich abgegeben.
Es wird angenommen, daß der Quetschflaschenspender mit Innenbeutel gemäß der vorliegenden Erfindung und viele seiner Vorteile aus der vorstehenden Beschreibung klar hervorgehen. Verschiedene Änderungen können hinsichtlich seiner Form, Konstruktion und Ausbildung vorgenommen werden, ohne von dem Erfindungsgedanken und dem Schutzbereich der Erfindung abzugehen oder irgendwelche betriebsmäßigen Vorteile aufzugeben, wobei die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen lediglich bevorzugte oder exemplarische Ausführungsformen sind.

Claims

1. Quetschflaschen-Flüssigkeitsspender (20) mit Innenbeutel für Flüssigprodukte, wobei der Spender befähigt ist, im wesentlichen das gesamte in ihm enthaltene Flüssigprodukt abzugeben, wobei der Spender umfaßt: (a) eine Quetschflasche (22) mit zumindest einer elastisch verformbaren Seitenwand, wobei die Flasche eine Abgabeöffnung (24) aufweist; (b) einen Flüssigkeit enthaltenden flexiblen Beutel (40), der innerhalb der Quetschflasche (22) angeordnet ist, wobei der flexible Beutel ebenfalls eine Abgabeöffnung (42) aufweist, die quer über der Abgabeöffnung (24) der Quetschflasche (22) flüssigkeitsdicht befestigt ist; (c) Lüftungsmittel (32) in Verbindung mit dem Raum zwischen der Quetschflasche (22) und dem flexiblen Beutel (40), wobei die Lüftungsmittel (32) befähigt sind, eine Abdichtung gegen die Atmosphäre zu schaffen, damit Druckluft an den flexiblen Beutel (40) angelegt werden kann, wenn die elastisch verformbare Seitenwand der Quetschflasche (22) zusammengedrückt wird, und den Raum zwischen der Flasche (22) und dem flexiblen Beutel (40) zur Atmosphäre zu entlüften, wenn die elastisch verformbare Seitenwand freigegeben wird; (d) ein inneres Beutelstützmittel (60) mit einem inneren Flüssigkeitsdurchgang und Mittel, welche der im Beutel enthaltenden Flüssigkeit den Zutritt zu dem inneren Flüssigkeitsdurchgang entlang im wesentlichen der gesamten Länge des inneren Beutelstützmittels (60) gestatten, um im wesentlichen zu verhindern, daß der flexible Beutel (40) kollabiert und den Durchtritt der in dem Beutel verbleibenden Flüssigkeit durch die Abgabeöffnung (42) blockiert, bis im wesentlichen die gesamte im Beutel enthaltende Flüssigkeit abgegeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Beutelstützmittel (60) relativ zur Abgabeöffnung (24) der Quetschflasche (22) und zur Abgabeöffnung (42) des Flüssigkeit enthaltenden Beutels (40) axial gleitverschieblich befestigt ist, wobei das innere Beutelstützmittel (60) in den Spender (20) durch die Abgabeöffnung (42) des Beutels (40) bis zu einem Punkt einsetzbar ist, der im wesentlichen mit dem gegenüberliegenden Ende des flexiblen Beutels koinzidiert, nachdem der Beutel mit der abzugebenden Flüssigkeit (150) befüllt worden ist.

2. Quetschflaschen-Flüssigkeitsspender (20) mit Innenbeutel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spender ferner ein Einweg-Flüssigproduktabgabeventil (90) aufweist, das nahe der Abgabeöffnung (42) des flexiblen Beutels (40) angeordnet ist, um im wesentlichen zu verhindern, daß Luft in den Beutel (40) zurückgesaugt wird, wenn die Quetschkraft auf die elastisch verformbare Seitenwand aufgehoben wird.

3. Quetschflaschen-Flüssigkeitsspender mit Innenbeutel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einweg-Produktabgabeventil (90) ein schnabelförmiges Ventil aus Gummi aufweist.

4. Quetschflaschen-Flüssigkeitsspender mit Innenbeutel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Beutelstützmittel (60) ein flexibles wendelförmiges oder rohrförmiges Element aufweisen.

5. Quetschflaschen-Flüssigkeitsspender mit Innenbeutel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible rohrförmige Element eine extrudierte Kunststoffgaze oder eine mit Öffnung versehene Kunststoffleitung aufweist.

6. Verfahren zum Erzeugen eines Quetschflaschen-Flüssigkeitsspenders (20) mit Innenbeutel für Flüssigprodukte, wobei der Spender befähigt ist, im wesentlichen das gesamte in diesem enthaltene Flüssigprodukt abzugeben, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es die folgenden Schritte aufweist:

(a) Formung einer Quetschflasche (22) mit zumindest einer verformbaren Seitenwand und einer Abgabeöffnung (24);

(b) Einsetzen eines kollabierten flexiblen Beutels (40) mit einer Abgabeöffnung (42) in die Quetschflasche (22), indem der Beutel durch die Abgabeöffnung (24) der Quetschflasche hindurchbewegt wird;

(c) Expandieren des kollabierten flexiblen Beutels (40) innerhalb der Quetschflasche (22), während der Raum zwischen der Quetschflasche (22) und dem flexiblen Beutel (40) zur Atmosphäre gelüftet wird;

(d) Befestigen der Abgabeöffnung (42) des flexiblen Beutels (40) in abdichtender Weise quer über der Abgabeöffnung (24) der Quetschflasche (22);

(e) Füllen des expandierten flexiblen Beutels (40) mit dem abzugebenden Flüssigprodukt; und danach

(f) Einsetzen eines inneren Beutelstützmittels (60) mit einem inneren Flüssigkeitsdurchgang und Mitteln, über welche die im Beutel enthaltene Flüssigkeit zu dem inneren Durchgang im wesentlichen entlang der gesamten Länge des inneren Beutelstützmittels (60) Zutritt hat, um im wesentlichen zu verhindern, daß der flexible Beutel (40) kollabiert und den Durchgang der im Beutel (40) verbliebenen Flüssigkeit durch die Abgabeöffnung (42) in dem Beutel (40) blockiert, bis im wesentlichen die gesamte im Beutel (40) enthaltene Flüssigkeit abgegeben ist, wobei das innere Stützmittel (60) sich von der Abgabeöffnung (42) des Beutels (40) zu einem Punkt erstrecken, der im wesentlichen mit dem gegenüberliegenden Ende des flexiblen Beutels koinzidiert.

7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt:

(g) Vorsehen von Einweg-Lüftungsmitteln (32), die mit dem Raum zwischen der Quetschflasche (22) und dem flexiblen Beutel (40) in Verbindung stehen, wobei die Lüftungsmittel (32) befähigt sind, eine Abdichtung zur Atmosphäre zu schaffen, um das Aufbringen von Druckluft auf den flexiblen Beutel (40) zu gestatten, wenn die elastisch verformbare Seitenwand an der Quetschflasche (22) zusammengedrückt wird und der Raum zwischen der Quetschflasche (22) und dem flexiblen Beutel (40) zur Atmosphäre gelüftet wird, sobald die elastisch verformbare Seitenwand freigegeben wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt des Einsetzens eines Einweg-Produktabgabeventils (90) in die Abgabeöffnung (24) der Quetschflasche (22), um im wesentlichen zu verhindern, daß Luft in den Beutel (40) zurückgesaugt wird, wenn die Quetschkraft auf die elastisch verformbare Seitenwand aufgehoben wird, und um zu verhindern, daß das axial gleitverschiebliche innere Beutelstützmittel (60) aus der Abgabeöffnung (24) der Quetschflasche (22) verlagert wird.