Die Erfindung betrifft einen im Coextrusionsblasverfahren hergestellten Behälter, bestehend aus einem im wesentlichen steifen Außenbehälter und einem leicht verformbaren Innenbeutel aus jeweils verschiedenartigen, keine Schweißverbindung miteinander eingehenden thermoplastischen Kunststoffen, mit einer Behälteröffnung und wenigstens zwei Druckausgleichsöffnungen in der Wand des Außenbehälters zum Druckausgleich im Zwischenraum zwischen dem Außenbehälter und dem Innenbeutel bei Kontraktion des Innenbeutels, wobei beim Abquetschen von Überschußmaterial am Boden der Blasform der Innenbeutel durch eine Bodenschweißnaht verschlossen und diese Bodenschweißnaht in den ebenfalls verschlossenen Boden des Außenbehälters eingeklemmt ist.
Ein derartiger Behälter ist in der DE 41 39 555 C2 beschrieben. Bei diesem bekannten Behälter ist am Boden des Außenbehälters ein nach außen vorstehender Steg ausgebildet, in dem beim Schließen der Blasform Material des Außenbehälters zusammengeführt wird, da sich das Material des Innenbeutels infolge einer Stauwirkung im Bereich des vorstehenden Stegs von der Abquetschkante nach innen zurückzieht. Hierdurch gelangt Material des Außenbehälters über ein Teil der Höhe des vorstehenden Stegs miteinander in Berührung, wodurch eine geschlossene Schweißnaht entsteht. Die Bodenschweißnaht des Innenbeutels ist in dem anschließenden Bereich des Stegs verankert. Der Steg kann dabei beispielsweise eine etwa drachenförmige Querschnittsform haben, wobei aber auch andere, beispielsweise gewölbte Querschnittsformen des Steges zu einer verschweißten Bodennaht des Außenbehälters führen können. Zu weiten Einzelheiten der Herstellung des vorbekannten Behälters wird auf die DE 41 39 555 C2 verwiesen.
Die Bodenschweißnaht des Innenbeutels kann aber auch auf andere Weise am Boden des Außenbehälters befestigt werden, beispielsweise mittels geeigneter Schieber in der Blasform.
Bei dem vorbekannten Behälter werden die Druckausgleichsöffnungen am Außenbehälter dadurch ausgebildet, daß der schlauchförmige Rohling beim Schließen der Blasform im Schulterbereich abgequetscht wird, wobei hier das Material ohne Ausbildung eines vorstehenden Steges glatt abgequetscht wird, so daß die beiden Materialschichten des Außenbehälters nicht in Berührung miteinander gelangen, weil dies durch die dazwischen liegende Doppelschicht des Innenbeutels verhindert wird. Damit entstehen bei dem vorbekannten Behälter im Schulterbereich zwei unverschweißte Nähte bei dem Außenbehälter, die sich vom Schulterbereich bis zum Halsbereich erstrecken.
Diese beidseitigen Druckausgleichsöffnungen liegen in Umfangsrichtung des Behälters betrachtet an Stellen, die mit den Schnittpunkten der Bodenschweißnaht mit der Umfangsnaht des Behälters fluchten. Anders ausgedrückt, liegen diese Druckausgleichsöffnungen in Umfangsrichtung auf den Schnittlinien einer durch die Mittellängsachse des Behälters und die Bodennaht gehenden Ebene mit der Umfangswand des Behälters.
Wenn oben von Schnittpunkten der Bodenschweißnaht mit der Umfangswand gesprochen ist, beinhaltet dies auch den Fall, daß sich die Bodenschweißnaht nicht über den gesamten Durchmesser des Behälters erstreckt, wodurch in diesem Fall die Schnittpunkte durch eine die Bodenschweißnaht verlängernde Linie gebildet sind.
Bei Abgabe des Behälterinhalts beispielsweise mittels einer Pumpe verringert sich das Volumen des Innenbeutels, und es tritt zum Druckausgleich Luft aus der Umgebung des Behälters in den Zwischenraum zwischen Innenbeutel und Außenbehälter ein. Dabei verbleibt in dem Behälter stets ein gewisser Unterdruck, der die Kontraktion des Innenbeutels aufrecht erhält.
Bei dem vorbekannten Behälter zieht sich der Innenbeutel im Horizontalschnitt, d.h. in einer zur Längsachse des Behälters senkrechten Ebene im wesentlichen sternförmig zusammen, wenn der Behälterinhalt ausgebracht wird. Dies bedeutet, daß sich der Innenbeutel an vier im wesentlichen jeweils paarweise gegenüberliegenden Stellen vom Außenbehälter löst, und zwar -in Umfangsrichtung gesehen- an den Druckausgleichsöffnungen und an den hierzu um jeweils 90o versetzten Umfangsbereichen. Mit zunehmender Kontraktion vergrößern sich dabei jeweils die vier abgelösten Bereiche, so daß in etwa die oben angesprochene Sternform entsteht.
Diese Kontraktion an vier Seiten des Innenbeutels hat zur Folge, daß ein verhältnismäßig großer Unterdruck in dem Innenbeutel auftritt - und zwar natürlich ungeachtet dessen, daß durch die Druckausgleichsöffnungen Umgebungsluft in den Zwischenraum zwischen Außenbehälter und Innenbeutel eintritt - anders ausgedrückt, ist eine verhältnismäßige große Kollabierkraft erforderlich, um diese sternförmige Kontraktion hervorzurufen und dann aufrecht zu erhalten.
Je größer das Vakuum innerhalb des Innenbeutels ist, umso größer ist jedoch auch die Permeation durch die Wand des Innenbeutels und die Gefahr der Undichtigkeit. Durch die Permeation kann die Qualität des Behälterinhalts beeinträchtigt werden, während bei Auftreten von Undichtigkeit durch eintretende Luft in den Beutel die Pumpe funktionsunfähig werden oder der Behälterinhalt auslaufen kann.
Die EP 0 550 772 A offenbart einen Behälter, der zur Aufbewahrung einer Flüssigkeit dient, von der sich Bestandteile verflüchtigen, auch wenn die Flasche dicht verschlossen ist. Dabei kann es sich beispielsweise um Sauerstoff handeln, der durch die Behälterwand entweicht, wodurch ein Unterdruck in der Flasche entsteht.
Damit sich die Außenschicht des Behälters durch den Unterdruck nicht verformt, tritt Luft in den Zwischenraum zwischen Außenschicht und Innenschicht ein. Wenn die Innenschicht durch eine Bodenschweißnaht verschlossen ist, die beidseitig von einem Steg der Außenschicht überdeckt ist, tritt die Luft durch den überlappten Bereich der Innenschicht und der Außenschicht ein, wodurch sich die Innenschicht von der Außenschicht trennen kann, so daß allein die Innenschicht zusammengezogen und deformiert wird, während die Außenschicht durch den Unterdruck nicht verformt wird.
Die Innenschicht soll sich dabei in einer bestimmten Form zusammenziehen. Diese bestimmte Form wird dadurch hervorgerufen, daß ein oder mehrere Klebstreifen zwischen der Außenschicht und der Innenschicht angeordnet werden, die zur Folge haben, daß in ihren Bereichen die Innenschicht fest mit der Außenschicht verbunden bleibt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Behälter der betrachteten Art so weiter zu entwickeln, daß der Unterdruck verringert ist, der in dem Innenbeutel nach Abgabe von Füllsubstanz auftritt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Bei dem erfindungsgemäßen Behälter sind - in Umfangsrichtung des Behälters betrachtet - zu beiden Seiten der Bodenschweißnaht jeweils wenigstens eine Druckausgleichsöffnung in dem Außenbehälter ausgebildet, wobei alle Druckausgleichsöffnungen gegenüber den Schnittpunkten der Bodenschweißnaht (oder deren Verlängerung) mit der Umfangswand des Außenbehälters versetzt sind. Bevorzugt ist dabei, daß die Druckausgleichsöffnungen um etwa 900 zu den Schnittpunkten versetzt angeordnet sind, obwohl die Erfindung hierauf nicht beschränkt ist.
Hierdurch wird erreicht, daß sich der Innenbeutel nicht mehr an vier etwa um 900 zueinander versetzten Bereichen von dem Außenbehälter ablöst, sondern es bildet sich eine sogenannte "Hundeknochenform" bei der Kontraktion des Innenbeutels aus, bei der sich der Innenbeutel nur an zwei gegenüberliegenden Bereichen von der Wand des Außenbehälters abhebt, deren Zentrum etwa um 90o versetzt zu den oben genannten Schnittpunkten liegt. D.h., der Innenbeutel wird beidseitig zunehmend flacher zusammengedrückt, wobei die Mittelachse der zusammengedrückten Querschnittsform in etwa mit der eingeklemmten Bodennaht des Innenbeutels zusammenfällt.
Diese nicht mehr von vier, sondern von zwei Seiten aus erfolgende Kontraktion des Innenbeutels hat zur Folge, daß der Unterdruck in dem Innenbeutel gegenüber der Ablösung an mehr als zwei Bereichen erheblich verringert wird. Verringert sind sowohl die Kollabierkraft, die den Beutel in die "Hundeknochenform" zusammenzieht, als auch der Unterdruck, der diese Form aufrecht erhält.
Infolgedessen wird die Permeation in den Innenbeutel verringert, die Gefahr von Undichtigkeit sinkt und die Restmenge in dem Innenbeutel wird verringert, die nicht austragbar ist.
Es versteht sich, daß die nur von zwei Seiten aus erfolgende Kontraktion des Innenbeutels nicht nur dadurch hervorgerufen werden kann, daß exakt um 90o zu den genannten Schnittpunkten versetzte Druckausgleichsöffnungen ausgebildet werden. Diese können sich vielmehr in einem vom jeweiligen Einzelfall beispielsweise vom Material des Innenbeutels und dessen Wandstärke abhängigen Umfangsbereich befinden, der gegenüber den Schnittpunkten versetzt ist, beispielsweise durch jeweils zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Druckausgleichsöffnungen, die paarweise um jeweils ca. 80o zu den Schnittpunkten versetzt sein können.
Wesentlich ist, daß sich die Druckausgleichsöffnungen bei dem erfindungsgemäßen Behälter in Umfangsrichtung gesehen nicht mehr in dem engeren Bereich der Schnittpunkte der Bodenschweißnaht mit der Umfangswand befinden, sondern möglichst in einem um 90o versetzten Bereich, so daß sich der Innenbeutel zumindest bei der anfänglichen Kontraktion nicht mehr im Bereich der Schnittpunkte ablöst. Dieser Umfangsbereich ist bevorzugt um 45o bis 135o zu den Schnittpunkten versetzt.
Wie gesagt, läßt sich der Unterdruck bei ansonsten gleichen Randbedingungen dadurch minimieren, daß zwei diametral gegenüberliegende Druckausgleichsöffnungen in einer Ebene angeordnet sind, die im rechten Winkel zu der durch die Bodennaht und die Längsmittelachse des Behälters verlaufenden Ebene liegt.
Dabei können selbstverständlich auch mehrere Druckausgleichsöffnungen im Abstand übereinanderliegend auf jeder Seite der Bodenschweißnaht ausgebildet sein.
Diese Druckausgleichsöffnungen können durch längliche Einschnitte in die Wand des Außenbehälters gebildet sein, indem diese beispielsweise durch ein Messer, Stanzwerkzeug oder mit einem Laser in die Wand eingeschnitten sind, wobei ein verbleibender innerer Wandabschnitt anschließend durch Aufbringen einer Druckkraft aufgerissen werden kann. Dies kann beispielsweise bei einem Behälter, dessen Außenwand eine Wandstärke von ca. 0,7 bis 0,9 mm hat, in der Weise bewerkstelligt werden, daß mit einem auf einer Kreisbahn geführten Messer ein sichelförmiger Einschnitt erzeugt wird, der die Wand bis auf eine restliche Sicherheits-Wandstärke von ca. 0,2 mm durchtrennt, die gewährleistet, daß trotz der auftretenden Toleranzen der Innenbeutel nicht beschädigt werden kann. Anschließend kann beispielsweise ein Druckstempel so kräftig gegen die Außenwand an einer Seite des Schnitts gepreßt werden, daß der restliche Wandabschnitt aufplatzt. Auf ähnliche Weise kann eine Druckausgleichsöffnung mit einem Stanzwerkzeug oder mit einem Laser ausgebildet werden.
Die Druckausgleichsöffnungen können auch durch punktförmige Bohrungen oder Einstiche in die Wand des Außenbehälters gebildet sein, wobei die Einstechnadel mit einer zentralen Bohrung versehen sein kann, die mit einer Druckmediumquelle in Verbindung steht. Wenn die Einstechnadel die Wand des Außenbehälters durchdringt, wird im Augenblick des Durchtritts aus der Wand des Außenbehälters das Druckmedium, bei dem es sich beispielsweise um Luft, Wasser oder um ein Gel handeln kann, so fest gegen den Innenbeutel gedrückt, daß dieser zurückweicht, so daß der Innenbeutel durch die Einstechnadel nicht beschädigt werden kann.
Zum Druckausgleich reichen sehr kleine, kapillarartige öffnungen, die auf die vorstehend beschriebene Weise an den gewünschten Stellen des Außenbehälters ausgebildet sein können.
Der erfindungsgemäße Behälter kann dabei ersichtlich ein sogenannter Weithalsbehälter sein, da die Druckausgleichsöffnungen nicht nur im Schulterbereich, sondern an jeder beliebigen Stelle des Außenbehälters ausgebildet werden können.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigen:
Der in Fig. 1 dargestellte Behälter 1 enthält einen Behälterhals 2 und einen Schulterabschnitt 3. An der Behälteröffnung 4 kann eine Pumpe zum Ausbringen des Behälterinhalts befestigt sein, ohne daß die Erfindung hierauf beschränkt ist. Der Behälter kann auch als Quetschflasche ausgestaltet sein, bei der die Behälterwand von Hand zur Abgabe des Behälterinhalts zusammengedrückt wird, und der Behälter kann auch ein sogenannter Weithalsbehälter ohne Schulterabschnitt sein.
Am Boden des Behälters ist -bevorzugt infolge des Schließens der Blasform- ein vorstehender, querschnittlich etwa drachenförmiger Steg 5 ausgebildet, in dessen in der Figur unterem Bereich sich die Materialschichten des Außenbehälters 6 (siehe Fig. 3) berühren, da sich in dem Formhohlraum des Steges die beiden abgequetschten Materialschichten des Innenbeutels 7 ein wenig von der Trennstelle nach oben zurückgezogen haben. Die beim Abquetschvorgang gebildete Schweißnaht des Innenbeutels ist in dem oberen Bereich des Stegs 5 eingeklemmt und damit in axialer Richtung gehalten.
Fig. 2 zeigt einen bekannten Behälter, bei dem der zur Abgabe des Behälterinhalts erforderliche Druckausgleich in dem Zwischenraum zwischen den Außenbehälter und dem Innenbeutel durch offene Schulternähte 8 des Außenbehälters 6 erfolgt, die durch einen glatten, steglosen Abquetschvorgang der Blasform in diesem Bereich ausgebildet sind.
Die offenen Schulternähte 8 liegen dabei in der vertikalen Ebene 9, die durch die Achse des Stegs 5 und die Mittellängsachse 10 des Behälters verläuft. Die Schnittpunkte dieser Ebene 9 mit der Umfangswand des Außenbehälters 6 sind in der Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet.
Im Verlaufe der Abgabe des Behälterinhalts löst sich der Innenbeutel 7 an vier zunehmend größer werdenden Bereichen von der Innenwand des Außenbehälters ab, und zwar an den die Schnittpunkte 11 umgebenden Bereichen 12, an denen -in Umfangsrichtung des Behälters gesehen die Luft zum Druckausgleich eintrittsowie an hierzu um etwa 90o versetzten Bereichen 13. Dies hat zur Folge, daß sich eine sternartige Kontraktionsform des Innenbehälters ausgebildet.
Das Zusammenziehen des Innenbehälters 7 von vier Seiten aus erfordert eine verhältnismäßig große Kollabierkraft, der ein ebenfalls verhältnismäßig großer Unterdruck in dem Innenbeutel entspricht, mit dem diese Kontraktionsform aufrecht erhalten wird. Die Folge sind eine verhältnismäßig große Permeation, Gefahr der Undichtigkeit des Innenbeutels 7 sowie eine verhältnismäßig große Restmenge, die nicht aus dem Innenbeutel austragbar ist.
Fig. 4 zeigt in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellung einen erfindungsgemäßen Behälter 1. Dieser Behälter enthält keine offenen Schulternähte zum Druckausgleich, sondern an zur Ebene 9 bzw. zur Lage der offenen Schulternähte 8 gemäß Fig. 2 um einen Winkel α von jeweils 90o versetzt liegenden Stellen zwei Druckausgleichsöffnungen 14, die in Figur 5 rein schematisch markiert sind.
Da im Bereich der Schnittpunkte 11 keine Druckausgleichsöffnungen vorgesehen sind, löst sich bei Abgabe des Behälterinhalts der Innenbeutel 7 hier nicht von der Innenwand des Außenbehälters 6 ab, d.h. es entstehen keine Kontraktionsabschnitte 12 der sternförmigen Kontraktion gemäß Fig. 3. Der Innenbeutel 7 zieht sich nur von zwei Seiten zusammen, wobei dieser Bereich sich zunehmend um die Druckausgleichsöffnungen 14 herum ausbreitet und in Figur 5 mit dem Bezugszeichen 15 gekennzeichnet ist. Dabei bildet sich zunehmend eine sogenannte "Hundeknochenform" der Innenbeutelkontraktion heraus.
Diese nur von zwei Seiten erfolgende Kontraktion des Innenbeutels hat zur Folge, daß sie nur eine geringere Kollabierkraft erfordert, der ein ebenfalls geringerer Unterdruck zur Aufrechterhaltung der Kontraktionsform entspricht. Die Folge sind geringere Permeation, eine ebenfalls verringerte Gefahr der Undichtigkeit und eine kleinere Restmenge, die nicht austragbar ist.
Es wird betont, daß die nur von zwei Seiten erfolgende Kontraktion natürlich nicht nur dadurch hervorgerufen werden kann, daß die Druckausgleichsöffnungen exakt um 90o zu den Schnittpunkten 11 versetzt ausgebildet sind. Wichtig ist, daß sich in dem näheren Umfangsbereich zu den Schnittpunkten 11 keine Druckausgleichsöffnungen befinden, die ein Ablösen des Innenbeutels 7 von der Wand des Außenbehälters 6 in diesem Bereich verursachen können. Die zweiseitige Kontraktion läßt sich natürlich auch dadurch hervorrufen, daß zu beiden Seiten der Druckausgleichsöffnungen 14 weitere Druckausgleichsöffnungen ausgebildet sind, die aber einen genügenden Umfangsabstand von den Schnittpunkten 11 einhalten müssen.