Gefässverscbluss mit federndem Abstandhalter
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gefässverschluss mit federndem Abstandhalter, der insbesondere zum Verschliessen von Röhrchen und Fläschchen für stückige Arzneimittel wie Tabletten, Kerne, Dragees und dgL bestimmt ist. Solche Verschlüsse, die meist als Stopfen oder Schraubenkappen ausgebildet sind, besitzen üblicherweise angeformte oder eingesetzte Abstandhalter, die eine rüttelfreie Lagerung des Gefässinhaltes auf dem Wege vom Hersteller oder Abfüller bis zum Endverbraucher bezwecken. Derartige Stopfen und Abstandhalter bestehen meist aus weichelastischem Kunststoff, für pharmazeutische Zwecke aus weichmacherfreiem naturelastischem Kunststoff wie Polyäthylen.
In der Regel handelt es sich um Abstandhalterstopfen mit schraubenlinienartig gewundenen Abstandhalterstegen, deren freie Enden durch Ringe oder Scheiben oder sonstwie untereinander verbunden sind.
Bei den bekannten Abstandhalterverschlüssen ist die für ein einwandfreies Arbeiten der Abstandhalterfortsätze zulässige Länge begrenzt. Sie beträgt meist nur etwa das Doppelte der üblichen Schaftlänge der Stopfen, so dass der Abstandhalter lediglich um etwa die Stopfenschaftlänge über den Stopfenschaft hinausragt. Diese Länge reichte nur für den jeweiligen Anwendungsfall aus, die Toleranzen in der Höhe der Tablettensäule oder des sonstigen Inhalts im Gefäss für eine rüttelfreie Lagerung des Inhalts zu überbrükken. Zum Zwecke einer Rationalisierung durch Typenbegrenzung, durch Vereinfachung der Lagerhaltung und durch Fertigung in grossen Stückzahlen sowie durch Einsatz automatischer Einrichtungen ist es aber erwünscht, nur wenige Gefässtypen und Gefässgrössen für möglichst viele Arten und Mengen an Verpackungsgut zu verwenden.
Die rütteifreie Lagerung des Gefässinhaltes verlangt dann vom Abstandhalter die Überbrückung sehr viel grösserer Leerräume über dem Behälterinhalt.
Die bekannten schraubenlinienförmig gewundenen Abstandhalterfllsse genügen diesen Anforderungen nicht. Die Schraubenlinien der Abstandhalterfüs- se sind sehr steilgängig, um den gewünschten Lagerdruck zu erzielen. An beiden Enden sind die Abstandhalterstege je unter sich verbunden, nämlich einerseits am Stopfengrund durch den Stopfenboden, bzw. bei zweiteiligen Verschlüssen mit eingesetztem Abstandhalter stopfenseitig durch den Einsetzring bzw. die Einsatzscheibe, und- andererseits am behälterseitigen Abstandhalterende durch die dort vorhandene Verbindung.
Das schraubenfederartige Zusammenfedern der Abstandhalterstege wird erheblich dadurch bzw. dann gestört, wenn die dazu erforderliche Drehung des freien Abstandhalterendes behindert ist Dies ist meist der Fall infolge der Reibung des Abstandhalterendes auf dem- Gefässinhalt und durch eine Verzahnung des Abstandhalterendes mit dem Gefässinhalt, insbesondere wenn. am Abstandhalterende ein Dragéekranz angeordnet ist. Dadurch wird das Bestreben der Stege zum seitlichen Ausbiegen vergrössert. Ferner kann die resultierende Druckkraft schräg zur Stopfenachse wirken und so zusätzlich eine einseitige Ausbiegung der Abstandhalterstege herbeiführen, wodurch das schraubenfederartige Zusammenfedern des Abstandhalters völlig verhindert wird.
Bisher konnte deshalb ein brauchbares Funktionieren des Abstandhalterverschlusses nur dann erreicht werden, wenn der Abstandhalterfortsatz entsprechend kurz gehalten war.
Die Erfindung beseitigt diesen Nachteil und liefert einen Abstandhalterverschluss mit schraubenlinienförmig gewundenen Stegen, bei dem die erwünschte wesentliche Verlängerung des Abstandhal ters bei einwandfreier Funktion desselben ermöglicht ist.
Der erfindungsgemässe Gefässverschluss mit federndem Abstandhalter, der vorzugsweise aus naturelastischem Kunststoff wie Polyäthylen besteht und für die rütrellreie Verpackung von Tabletten oder Dragees oder dgl. bestimmt ist und der in bekannter Weise schraubenförmig gewundene Abstandhalterstege besitzt, die an ihren gefässseitigen Enden untereinander verbunden sind, ist gemäss dem Grundgedanken der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass an die gefässseitige Verbindungsstelle der schraubenförmig gewundenen Abstandhalterstege eine Abstandhalterverlängerung angesetzt ist, die aus im Gegensinn gewundenen Abstandhalterstegen besteht.
Dadurch braucht das auf dem Gefässinhalt aufsitzende Abstandhalterende beim Zusammenfedern des Abstandhalters keine Drehbewegung mehr auszuführen, da die Drehbewegung nunmehr vom Ab stand- halter in sich aufgenommen wird.
Gemäss einer Weiterbildung des Erfindungsge- genstandes sind auch die gefässeitig angesetzten im Gegensinn gewundenen Abstandhalterstege an ihrem freien gefässeitigen Ende untereinander verbunden, zweckmässig ringförmig oder scheibenförmig. Ein solcher Gefässverschluss besitzt dann einen Abstandhalter, der aus zwei Windungsabschnitten besteht, die aufeinanderfolgend jeweils gegensinnig gewundene Stege besitzen, die an jedem Abschnittsende untereinander verbunden sind. Der Abstandhalter kann aber auch aus mehr als zwei Abschnitten bestehen bzw. zusammengesetzt sein, von denen jeder folgende Abschnitt gegenüber dem vorausgehenden Abschnitt einen gegensinnigen Verlauf der Schraublinien der Stege aufweist.
Wenn also beispielsweise der eine Abschnitt der Abstandhalterstege einen rechtsgängigen Schraubsinn hat, so hat der vorausgegangene Abschnitt und der nachfolgende Abschnitt einen linksgängigen Schraubsinn.
Bei den einzelnen Windungsabschnitten kann der Steigungswinkel der Stegwindung unterschiedlich sein, was eine Beeinflussung des Federungsvermögens des Abstandhalters erlaubt. So hat es sich bei einem Abstandhalter, der aus drei Windungsabschnitten besteht, als günstig erwiesen, beim mittleren Windungsabschnitt einen grösseren Steigungswinkel als bei den beiden anderen Windungsabschnitten vorzusehen. Es ist auch möglich, bei den einzelnen Windungsabschnitten einen unterschiedlichen Windungsdurchmesser zu wählen.
Gemäss einer weiteren Ausbildung des Erfindungsgegenstandes kann die Stegwindung der einzelnen Windungsabschnitte an den Abschnittsenden einen flacheren Steigungswinkel als in der Abschnittsmitte besitzen. Es hat sich erwiesen, dass dann die abschnittsweise jeweils im Gegensinn gewundenen Abstandhalterstege ein besonders gutes Federungsvermögen besitzen.
Bei einem aus zwei Abstandhalterabschnitten mit gegenläufigem Schraubsinn bestehenden Abstandhalter, dessen Stege an der Übergangsstelle der beiden Abschnitte und am Ende verbunden sind, hat das gefässeitige Abstandhalterende beim Zusammendrükken des Abstandhalters kein Drehbestreben mehr, und die beiden Abschnitte unterstützen sich an der Verbindungsstelle in ihrem inneren Drehbestreben.
Dasselbe ergibt sich auch bei der Anordnung von drei Abschnitten, nämlich dass sich an beiden Abschnittsverbindungen das innere Drehbestreben addiert, ohne dass das Abstandhalterende ein Drehbestreben hat. Bei vier Abschnitten führt weder die Mittelverbindung noch das Abstandhalterende eine Drehbewegung aus, während sich an den beiden anderen Verbindungsstellen das innere Drehbestreben addiert. Wenn die einzelnen Abschnitte verschieden lang sind und verschiedene Steigung haben, sind die Bewegungsverhältnisse etwas komplizierter, insbesondere bei starker Zusammendrückung des Abstandhalters, jedoch ist das grundsätzliche Verhalten dasselbe. Ein solcher Aufbau ermöglicht eine weitestgehende Verlängerung des Abstandhalters.
Eine zusätzliche Verlängerung des Abstandhalters ist dadurch möglich, dass man zusätzlich Abstandhalterfortsätze bekannter Art auf der gefässeitigen Verbindung der Abstandhalterenden anordnet, beispielsweise gerade axial gerichtete Füsschen mit abgebogenen Enden oder schraubenlinienförmig gewundene oder windschief stehende Füsschen.
Durch die Erfindung wird auch bei einem sehr langen Abstandhalter, dessen Länge also in bezug auf die Schaftlänge des Verschlusses gross ist, erreicht, dass die schraubenlinienförmig gewundenen Stege beim Zusammendrücken ein schraubenfedermässiges Spiel ausführen. Dabei wird erstrebt, die Steigung der Stegwindung zu Lasten der Anzahl der Abstandhalterstege so gering wie möglich zu halten.
Die untere Grenze ist gegeben einerseits durch den Raum, der für das federnde Zusammenlegen der Stege verfügbar ist, und andererseits durch den für die rüttelfreie Lagerung des Gefässinhaltes erforderlichen Druck des Abstandhalters auf den Gefässinhalt.
Das bei einer Verlängerung der Abstandhalterstege bestehende Bestreben zum seitlichen (radialen) Ausbiegen der Abstandhalterstege bei sehr steilgängigem Verlauf und entsprechender Länge derselben begrenzt die mögliche Länge der einzelnen Ab stand- halterabschnitte. Eine Weiterbildung der Erfindung bezweckt deshalb eine Vergrösserung des statischen Trägheitsmomentes des Stegquerschnittes gegenüber einer seitlichen Ausbiegung, und zwar ohne Beeinträchtigung des für die Federkraft des Abstandhalters massgebenden Trägheitsmomentes. Diese Forderung kann dadurch erfüllt werden, dass an der Mitte des sich im wesentlichen tangential erstreckenden Stegquerschnittes ein radialer Schenkel angeordnet wird, also durch einen T-förmigen Querschnitt des Steges.
Bei der Anordnung eines radialen Schenkels an einem oder beiden Querschnittsenden, also durch einen winkel- oder U-förmigen Querschnitt, würde jedoch auch das für die Federung massgebende Trägheitsmoment lerhöht, weshalb dann entweder die tangentiale Erstreckung des Stegquerschnitts zu verringern oder die Steigung der Stege zu vermindern ist.
Beide Massnahmen begünstigen eine zulässige Verlängerung der Stegabschnitte und verbessern das Schraubenfederspiel der Abstandhalterstege.
Im gleichen Sinne können auch andere geeignete Querschnittsformen der Abstandhalterstege benutzt werden. Aus fertigungstechnischen Gründen sind linsenförmige, quasi-halb-kreisförmige, quasi-kreisförmige, mondsichelförmige und ähnliche Querschnitte der Abstandhalterstege vorteilhaft, welche die erstrebte Verlängerung des Abstandhalters gestatten und trotzdem das schraubenfederartige Spiel der Abstandhalterstege wahren.
Die erfindungsgemässen Gefässverschlüsse werden bei Gefässen für pharmazeutischen Inhalt in der Regel aus Hochdruckpolyäthylen (Weichpolyäthylen) hergestellt, und zwar mit Rücksicht auf die Abdichtung, die Kraftwirkung auf die Gefässe und die Anstrengung zum Öffnen des Verschlusses sowie wegen des neutralen Verhaltens gegenüber dem Gefässinhalt. Brauchbar sind aber auch noch andere flexible und elastische Kunststoffe wie Niederdruck-Polyäthylen (Hartpolyäthylen), Polypropylen, Polyamid u. a.
Bei Verwendung der erfindungsgemässen Verschlüsse für technische Zwecke und starkwandigere Gefässe oder solche aus Werkstoffen höherer Festigkeit können die Verschlüsse aus den genannten elastischen Kunststoffen höherer Festigkeit bzw. Zähigkeit sowie aus weichmacherhaltigen Kunststoffen wie Polyvinylchlorid (PVC) u.a. hergestellt werden. Die Verwendung von härteren elastischen Werkstoffen kann zur Verminderung der Querschnitte der Abstandhalterstege und zur Verringerung der Steigung der Schraubenlinie der Stege ausgenutzt werden, was zu Abstandhalter führt, die sich stärker den Schraubenfedern aus Stahl nähern und noch grössere Abstandhalterlängen zulassen. Sofern für den eigentlichen Stopfenteil ein weicheres Material wie z. B.
Weichpolyäthylen verwendet werden muss, lässt sich eine grössere Abstandhalterlänge dadurch erreichen, dass man in den weichelastischen Stopfenteil einen Abstandhalter aus härterem Kunststoff einsetzt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung der in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele, bei denen es sich um Abstandhalterverschlüsse in Stopfenform handelt, die aber auch als Schraubenverschlüsse ausgebildet sein könnten:
Die Fig. 1 zeigt teilweise im Vertikalschnitt einen als Hohlstopfen ausgebildeten Abstandhalterver- schluss mit einem federnden Abstandhalter aus drei schraubenförmig gewundenen Abstandhalterstegen, an die eine Abstandhalterverlängerung aus drei im Gegensinn gewundenen Abstandhalterstegen angesetzt ist.
Die Fig. 2 zeigt teilweise im Vertikalschnitt einen als Hohlstopfen ausgebildeten Abstandhalterverschluss, bei dem eine Abstandhalterverlängerung aus zwei Abschnitten von jeweils im Gegensinn gewundenen Abstandhalterstegen angesetzt ist.
Die Fig. 3 zeigt teilweise im Vertikalschnitt einen als Hohistopfen ausgebildetenAbstandhalterverschluss mit einem konischen Abstandhalter, an den eine gleichfalls konische Abstandhalterverlängerung aus im Gegensinn gewundenen Abstandhalterstegen angesetzt ist.
Die Fig. 4 zeigt teilweise im Vertikalschnitt einen alsHohlstopfen ausgebildeten Ab standhalterverschluss mit eingesetztem Abstandhalter aus drei in besonderer Weise schraubenförmig gewundenen Abstandhalterstegen, an den eine gleichfalls in spezieller Art gegensinnig gewundene Abstandhalterverlängerung angesetzt ist.
Die Fig. 5 zeigt teilweise im Vertikalschnitt einen als Hohlstopfen ausgebildetenAbstandhalterverschluss mit zwei schraubenförmig gewundenen Abstandhalterstegen, an die eine Abstandhalterverlängerung aus drei im Gegensinn gewundenen Abstandhalterstegen angesetzt ist.
Die Fig. 6 bis 8 verdeutlichen verschiedene Querschnittsausführungen für die schraubenförmig gewundenen Abstandhalterstege.
Bei den zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen handelt es sich um Hohlstopfen 1 aus naturelastischem Kunststoff wie Polyäthylen. Am Stopfenboden 2 sind innen schraubenförmig gewundene Abstandhalterstege 3 angeordnet. Die gefässeitigen Enden 4 der Abstandhalterstege 3 sind untereinander bzw. miteinander durch eine direkt angespritzte Verbindung 5, die hier ringförmig bzw. scheibenförmig ist, verbunden. Auch an ihren verschlusseitigen Enden 7 sind die schraubenförmig gewundenen Abstandhalterstege 3 ebenfalls untereinander bzw. miteinander verbunden, und zwar entweder dadurch, dass die Abstandhalterstege direkt am Stopfenboden 2 innen angespritzt sind, oder aber durch einen angespritzten Teller 8 oder dgl., mit dem der federnde Abstandhalter in die Höhlung des Stopfens 1 eingesetzt ist.
Bei der Ausführungsform der Fig. 1 besteht der federnde Abstandhalter aus drei schraubenförmig gewundenen Abstandhalterstegen 3, die der Einfachheit und Klarheit der Darstellung halber nur als Bänder gezeichnet sind. An ihren verschlusseitigen Enden 7 sind die schraubenförmig gewundenen Abstandhalterstege 3 an einem Teller 8 angespritzt, mit dem der federnde Abstandhalter in die Höhlung des Stopfens 1 eingesetzt ist. An ihren gefässeitigen Enden 4 sind die Abstandhalterstege 3 durch eine ringförmige Verbindung 5 untereinander verbunden.
An die Verbindungsstelle 5 ist eine Abstandhalterverlängerung 10 angesetzt, die aus drei im Gegensinn gewundenen Abstandhalterstegen 3' besteht, die ihrerseits an ihren gefässeitigen Enden 4' durch eine ringförmige Verbindung 5' untereinander verbunden sind. Der auf diese Weise auf die doppelte Höhe verlängerte Abstandhalter besteht insgesamt also aus zwei Windungsabschnitten a und aJ, die aufeinanderfolgend jeweils gegensinnig gewundene Stege 3 und 3' besitzen, die an jedem Abschnittsende 7 und 4 sowie 7' und 4' untereinander verbunden sind. Durch die gegensinnige Windung der Abstandhalterstege 3 und 3' braucht das auf dem Gefässinhalt aufsitzende Ende 5' beim Zusammenfedern des Abstandhalters keine Drehbewegung mehr auszuführen, da die Drehbewegung nunmehr vom Abstandhalter in sich aufgenommen wird.
Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel dreht sich bei Ausübung eines axialen Druckes auf den Abstandhalter die mittlere Stegverbindung 5 im Uhrzeigersinn, während sich das Endverbindungsstück 5' nicht dreht.
Bei der Ausführungsform der Fig. 2 besteht der federnde Abstandhalter aus drei kürzeren schraubenförmig gewundenen Abstandhalterstegen 3, die wiederum zur zeichnerischen Vereinfachung lediglich als Bänder gezeichnet sind. An ihren gefässeitigen Enden 4 sind die Abstandhalter 3 durch eine Stegverbindung 5 untereinander verbunden. An diese Verbindungsstelle 5 ist eine Abstandhalterverlängerung 10 angesetzt, die aus drei im Gegensinn gewundenen Abstandhalterstegen 3' besteht, die ihrerseits an ihren gefässeitigen Enden gleichfalls durch eine Stegverbindung 5' untereinander verbunden sind.
An die Verbindungsstelle 5' ist eine weitere Abstandhalterverlängerung 7' angesetzt, die gleichfalls aus drei wiederum im Gegensinn gewundenen Abstandhalterstegen 3" besteht, die gleichfalls an ihren gefässeitigen Enden 4" durch eine ringförmige Verbindung 5" untereinander verbunden sind. Auf diese Weise ergibt sich ein extrem verlängerter Abstandhalter, der insgesamt also aus drei Windungsabschnitten a und a, und a besteht, die aufeinanderfolgend jeweils gegensinnig gewundene Stege 3, 3' und 3" besitzen, die an jedem Abschnittsende 7 und 4 sowie 7' und 4' und ferner 7" und 4" untereinander verbunden sind.
Dadurch, dass sich die Stegverbindungen 5 und 5' in den endseitigen Viertelpunkten der Gesamthöhe des verlängerten Abstandhalters befinden, braucht das auf dem Gefässinhalt aufsitzende Ende 5" beim Zusammenfedern des Abstandhalters trotz des Umstandes, dass der Abschnitt a2 in gleicher Richtung wie der Abschnitt a gewunden ist, keine Drehbewegung mehr auszuführen, da die Drehbewegung des mittleren Abschnitts a, infolge seiner grösseren Höhe beide Drehbestreben in sich ausgleicht. Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel dreht sich bei Aus üben eines axialen Druckes auf den Abstandhalter die Stegverbindung 5 im Uhrzeigersinn und die Stegverbindung 5' im Gegensinn des Uhrzeigers, was sich gegeneinander aufhebt und genau den Bewegungen entspricht, die das Zusammendrücken des mittleren Abschnitts a1 benötigt.
Bei der Ausführungsform der Fig. 3, die prinzipmässig dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 entspricht, ist der Windungsdurchmesser bei den Abstandhalterstegen 3 und den Verlängerungsstegen 3' unterschiedlich, und zwar in der Weise, dass sich ein Konus statt des Zylinders der Fig. 1 ergibt. Eine solche konische Ausbildung der Abstandhalterverlängerung 10 und zweckmässig auch des Abstandhaltergrundabschnittes a kann für die rüttelfeste Verpakkung von Dragees und ähnlichen kleinstückigen Verpackungsgütern in Dragéefläschchen vorteilhaft sein, weil es bei diesen auf ein möglichst grossflächiges Abstandhalterende ankommt, zu welchem Zweck an der gefässeitigen Stegverbindung 5' der Abstandhalterverlängerung 10 zusätzlich sternförmig kleine Zungen 6 angesetzt sind, die einen Druckteller bilden.
Die Erfindung ist insbesondere bei einem solchen Drageeverschluss vorteilhaft, weil sich die Zungen 6 im kleinstückigen Gefässinhalt verfangen und durch die erfindungsgemässe gegensinnige Anordnung der Abstandhalterstege 3 und 3' beim Zusammendrücken keine Drehbewegung mehr auszuführen brauchen, weil nunmehr das Drehbestreben vom verlängerten Abstandhalter in sich aufgenommen und ausgeglichen wird. Die Abstandhalterverlängerung 10 ist an der Stegverbindung 5 derart angespritzt, dass die verschlusseitigen Enden 7' der Verlängerungsstege gegenüber den gefässeitigen Enden 4 der Abstandhalterstege 3 versetzt sind, was die Nachgiebigkeit gegenüber der Anordnung der Fig. 1 noch vergrössert.
Bei der Ausführungsform der Fig. 4 besteht der federnde Abstandhalter aus drei Abstandhalterstegen 3, deren Schraubenwindung von spezieller Art ist. An ihren verschlusseitigen Enden 7 besitzen die gewundenen Abstandhalterstege 3 einen direkt angespritzten deckelförmigen Teller 8, mit dem der federnde Abstandhalter in die Höhlung des Stopfens 1 eingesetzt ist. An ihren gefässeitigen Enden sind die Abstandhalterstege 3 durch eine scheibenförmige Verbindung 5 untereinander verbunden. An diese Verbindungsstelle 5 ist eine Abstandhalterverlängerung 10 angesetzt, die aus drei im Gegensinn gewundenen Abstandhalterstegen 3' besteht, die ihrerseits an ihren gefässeitigen Enden 4' durch eine scheibenförmige Verbindung 5' untereinander verbunden sind.
Der auf diese Weise auf die doppelte Höhe verlängerte Abstandhalter besteht also insgesamt aus zwei Windungsabschnitten a und a,, die aufeinanderfolgend jeweils gegensinnig gewundene Stege 3 und 3' besitzen. Die Abstandhalterstege 3 und 3' besitzen an ihren Enden 7 und 4 sowie 7' und 4' einen flacheren Steigungswinkel als in der Mitte der betreffenden Windungsabschnitte a und al, um die Federung der Stege 3 und 3' an allen drei Verbindungsstellen 5', 5 und 8 zu verbessern. Statt einer ausgesprochenen Schraubenlinienform kann jeder Windungsabschnitt a und al an seinen Enden als lediglich abgerundeter oder abgeflachter Übergang vom mittleren Abschnittsteil zur Stegverbindung ausgeführt werden, wodurch schon eine bessere Nachgiebigkeit der Stegenden erreicht wird.
Bei der Ausführungsform der Fig. 5 besteht der federnde Abstandhalter aus zwei schraubenförmig gewundenen Abstandhalterstegen 3, die an ihren verschlusseitigen Enden 7 direkt am Boden 2 des Hohlstopfens 1 angespritzt und an ihren gefässeitigen Enden 4 durch ein Verbindungsstück 5 untereinander verbunden sind. Zur Verbesserung der Federung der Abstandhalterstege 3 ist ihr Steigungswinkel am verschlusseitigen Ende 7 flacher als in der Mitte des Windungsabschnittes a; die schraubenförmig gewundenen Abstandhalterstege 3 sind also am Stopfenboden 2 mit einem flacheren Steigungswinkel angespritzt.
An die Stegverbindung 5 ist eine Abstandhalterverlängerung 10 angesetzt, die aus drei im Gegensinn gewundenen Abstandhalterstegen 3' besteht, die gegenüber den Abstandhalterstegen 3 eine wesentlich geringere Steigung haben und bei diesem Ausfüh rungsbeispiel freie Enden 4' besitzen. Bei den einzelnen Windungsabschnitten a und al ist also der Steigungswinkel der Stegwindung unterschiedlich.
Die Fig. 6 und 7 zeigen eine T-förmige, eine U-förmige und eine winkelförmige Ausbildung des Querschnitts der schraubenförmig gewundenen Abstandhalterstege 3, was auch bei den Verlängerungsstegen 3' und 3"angewandt werden kann. Die Fig. 8 zeigt eine linsenförmige, kreisförmige und mondsichelförmige Querschnittsausbildung für die Ab stand- halterstege 3, was auch bei den Verlängerungsstegen 3' bzw. 3" anwendbar ist.
Die Erfindung ist nicht auf einen Abstandhalterverschluss in Stopfenform oder als Schraubverschluss beschränkt, sondern kann bei allen in Frage kommenden Abstandhalterverschlüssen, z. B. auch in Kappenform oder als Bajonettverschluss, angewandt werden. Durch die Erfindung gelingt es, die verschiedensten Gefässverschlüsse mit federndem Abstandhalter aus Kunststoff oder anderen elastischen Werkstoffen in solcher Länge auszubilden, dass deren Abstandhalter auch noch kleinste Teile des Gefässinhaltes rüttelfrei lagern.
Vessel closure with resilient spacer
The invention relates to a vessel closure with a resilient spacer, which is intended in particular for closing tubes and bottles for pharmaceuticals in lump form such as tablets, cores, coated tablets and the like. Such closures, which are usually designed as stoppers or screw caps, usually have integrally molded or inserted spacers which aim to ensure vibration-free storage of the vessel contents on the way from the manufacturer or filler to the end user. Such stoppers and spacers usually consist of flexible plastic, for pharmaceutical purposes of plasticizer-free naturally elastic plastic such as polyethylene.
As a rule, these are spacer plugs with spacer webs wound in a helical manner, the free ends of which are connected to one another by rings or discs or in some other way.
In the known spacer closures, the length permissible for the spacer extensions to work properly is limited. It is usually only about twice the usual shaft length of the stopper, so that the spacer protrudes only about the length of the stopper shaft over the stopper shaft. This length was only sufficient for the respective application to bridge the tolerances in the height of the tablet column or the other contents in the vessel for vibration-free storage of the contents. For the purpose of rationalization through type limitation, through simplification of storage and through production in large numbers as well as through the use of automatic devices, it is desirable to use only a few types of vessels and vessel sizes for as many types and quantities of packaged goods as possible.
The jolt-free storage of the contents of the container then requires the spacer to bridge much larger empty spaces above the contents of the container.
The known helically wound spacer fluxes do not meet these requirements. The helical lines of the spacer feet are very steep in order to achieve the desired bearing pressure. The spacer bars are connected to each other at both ends, namely on the one hand at the bottom of the stopper through the stopper base or, in the case of two-part closures with an inserted spacer, on the stopper side through the insert ring or insert disc, and on the other hand at the container-side spacer end through the connection there.
The coil spring-like springing together of the spacer bars is significantly disturbed by this or when the required rotation of the free spacer end is hindered.This is mostly the case as a result of the friction of the spacer end on the vessel contents and the interlocking of the spacer end with the vessel contents, especially if. At the spacer end, a dragée wreath is arranged. This increases the tendency of the webs to flex sideways. Furthermore, the resulting compressive force can act obliquely to the stopper axis and thus additionally bring about a one-sided bending of the spacer webs, whereby the helical spring-like compression of the spacer is completely prevented.
So far, therefore, a useful functioning of the spacer lock could only be achieved if the spacer extension was kept correspondingly short.
The invention eliminates this disadvantage and provides a spacer closure with helically wound webs, in which the desired substantial extension of the spacer age is made possible with proper function of the same.
The vessel closure according to the invention with a resilient spacer, which is preferably made of naturally elastic plastic such as polyethylene and is intended for the packaging of tablets or coated tablets or the like without shaking and which has spacer webs wound in a known manner, which are connected to one another at their vessel-side ends, is according to the basic idea of the invention characterized in that a spacer extension is attached to the vessel-side connection point of the helically wound spacer webs, which consists of spacer webs wound in the opposite direction.
As a result, the end of the spacer resting on the contents of the vessel no longer needs to perform a rotary movement when the spacer is compressed, since the rotary movement is now absorbed by the spacer.
According to a further development of the subject matter of the invention, the oppositely wound spacer webs attached to the vessel are also connected to one another at their free end on the vessel, expediently ring-shaped or disk-shaped. Such a vessel closure then has a spacer which consists of two winding sections which successively each have webs which are wound in opposite directions and which are connected to one another at each end of the section. The spacer can, however, also consist or be composed of more than two sections, of which each following section has an opposite course of the helical lines of the webs compared to the preceding section.
If, for example, one section of the spacer webs has a right-hand screwing direction, then the previous section and the following section have a left-hand screwing direction.
In the case of the individual winding sections, the pitch angle of the web winding can be different, which allows the resilience of the spacer to be influenced. For example, in the case of a spacer which consists of three turn sections, it has proven to be advantageous to provide a greater angle of inclination in the middle turn section than in the two other turn sections. It is also possible to choose a different winding diameter for the individual winding sections.
According to a further embodiment of the subject matter of the invention, the web turn of the individual turn sections can have a flatter angle of inclination at the section ends than in the middle of the section. It has been found that the spacer webs that are wound in sections in opposite directions then have particularly good resilience.
In the case of a spacer consisting of two spacer sections with opposite screwing directions, the webs of which are connected at the transition point between the two sections and at the end, the vessel-side spacer end no longer tends to rotate when the spacer is pressed together, and the two sections support each other at the connection point in their inner tendency to rotate .
The same also results with the arrangement of three sections, namely that the inner tendency to rotate is added at both section connections without the spacer end having an effort to rotate. In the case of four sections, neither the central connection nor the spacer end performs a rotary movement, while the inner tendency to rotate is added at the other two connection points. If the individual sections are of different lengths and have different inclines, the movement conditions are a bit more complicated, especially when the spacer is strongly compressed, but the basic behavior is the same. Such a structure enables the spacer to be extended as far as possible.
An additional extension of the spacer is possible by additionally arranging spacer extensions of a known type on the vessel-side connection of the spacer ends, for example straight axially directed feet with bent ends or helically wound or crooked feet.
The invention achieves that even with a very long spacer, the length of which is large in relation to the shaft length of the closure, the helically wound webs perform a play like a helical spring when they are pressed together. The aim is to keep the slope of the web winding as low as possible at the expense of the number of spacer webs.
The lower limit is given on the one hand by the space that is available for the resilient collapsing of the webs, and on the other hand by the pressure of the spacer on the vessel content required for vibration-free storage of the vessel contents.
The tendency, when the spacer webs are extended, to laterally (radially) bend the spacer webs with a very steep course and corresponding length limits the possible length of the individual spacer sections. A further development of the invention therefore aims to increase the static moment of inertia of the cross-section of the web compared to a lateral deflection, to be precise without impairing the moment of inertia which is decisive for the spring force of the spacer. This requirement can be met in that a radial leg is arranged at the center of the substantially tangentially extending cross-section of the web, that is to say through a T-shaped cross-section of the web.
With the arrangement of a radial leg at one or both ends of the cross-section, i.e. by means of an angled or U-shaped cross-section, the moment of inertia, which is decisive for the suspension, would also be increased, which is why either the tangential extension of the cross-section of the web is reduced or the slope of the webs increases decrease is.
Both measures favor a permissible lengthening of the web sections and improve the coil spring play of the spacer webs.
In the same sense, other suitable cross-sectional shapes of the spacer webs can also be used. For manufacturing reasons, lens-shaped, quasi-semicircular, quasi-circular, crescent-shaped and similar cross-sections of the spacer webs are advantageous, which allow the desired extension of the spacer and still maintain the helical spring-like play of the spacer webs.
The vessel closures according to the invention are usually made of high-pressure polyethylene (soft polyethylene) in vessels for pharmaceutical contents, with due regard for the seal, the force on the vessels and the effort required to open the closure, as well as because of the neutral behavior towards the vessel contents. But other flexible and elastic plastics such as low-pressure polyethylene (hard polyethylene), polypropylene, polyamide and the like can also be used. a.
When using the closures according to the invention for technical purposes and thick-walled vessels or those made of materials of higher strength, the closures can be made of the elastic plastics mentioned of higher strength or toughness and of plasticized plastics such as polyvinyl chloride (PVC) and others. getting produced. The use of harder elastic materials can be used to reduce the cross-sections of the spacer webs and to reduce the slope of the helical line of the webs, which leads to spacers that come closer to the steel coil springs and allow even greater spacer lengths. If for the actual plug part a softer material such. B.
If soft polyethylene has to be used, a longer spacer length can be achieved by inserting a spacer made of harder plastic into the soft elastic plug part.
Further details of the invention emerge from the following explanation of the exemplary embodiments shown schematically in the drawing, which are spacer closures in plug form, but which could also be designed as screw closures:
1 shows, partially in vertical section, a spacer closure designed as a hollow stopper with a resilient spacer made of three helically wound spacer bars to which a spacer extension made of three oppositely wound spacer bars is attached.
Fig. 2 shows partially in vertical section a spacer closure designed as a hollow plug, in which a spacer extension is attached from two sections of spacer webs that are each wound in opposite directions.
Fig. 3 shows, partially in vertical section, a spacer closure designed as a hollow stopper with a conical spacer to which an equally conical spacer extension made of spacer webs wound in the opposite direction is attached.
Fig. 4 shows partially in vertical section a hollow stopper designed as a spacer closure with inserted spacer of three in a special way helically wound spacer webs, to which a spacer extension, likewise in a special way in opposite directions, is attached.
Fig. 5 shows, partially in vertical section, a spacer closure designed as a hollow stopper with two helically wound spacer webs to which a spacer extension made of three spacer webs that are wound in opposite directions is attached.
6 to 8 illustrate different cross-sectional designs for the helically wound spacer webs.
The exemplary embodiments shown in the drawing are hollow stoppers 1 made of naturally elastic plastic such as polyethylene. On the inside of the stopper base 2, spacer webs 3 are arranged in a helical manner. The vessel-side ends 4 of the spacer webs 3 are connected to one another or to one another by a directly molded connection 5, which is ring-shaped or disk-shaped here. The screw-shaped spacer bars 3 are also connected to one another or to one another at their closure-side ends 7, either by the fact that the spacer bars are molded directly on the inside of the stopper base 2, or by a molded plate 8 or the like, with which the resilient Spacer is inserted into the cavity of the plug 1.
In the embodiment of FIG. 1, the resilient spacer consists of three helically wound spacer webs 3 which, for the sake of simplicity and clarity of illustration, are drawn only as bands. At their ends 7 on the closure side, the helically wound spacer webs 3 are injection molded onto a plate 8 with which the resilient spacer is inserted into the cavity of the stopper 1. At their ends 4 on the vessel side, the spacer bars 3 are connected to one another by an annular connection 5.
A spacer extension 10 is attached to the junction 5 and consists of three oppositely wound spacer webs 3 ', which in turn are connected to one another at their vessel-side ends 4' by an annular connection 5 '. The spacer, which is lengthened to twice the height in this way, therefore consists of two winding sections a and aJ, each successively having oppositely wound webs 3 and 3 'which are connected to one another at each section end 7 and 4 as well as 7' and 4 '. Because the spacer webs 3 and 3 'are twisted in opposite directions, the end 5' resting on the vessel content no longer needs to perform a rotary movement when the spacer is compressed, since the rotary movement is now absorbed by the spacer.
In the illustrated embodiment, when an axial pressure is exerted on the spacer, the middle web connection 5 rotates clockwise, while the end connection piece 5 'does not rotate.
In the embodiment of FIG. 2, the resilient spacer consists of three shorter, helically wound spacer webs 3, which in turn are only shown as bands for the sake of simplicity in the drawing. At their ends 4 on the vessel side, the spacers 3 are connected to one another by a web connection 5. At this connection point 5 a spacer extension 10 is attached, which consists of three oppositely wound spacer webs 3 ', which in turn are also connected to one another at their vessel-side ends by a web connection 5'.
A further spacer extension 7 'is attached to the connection point 5', which also consists of three spacer webs 3 "which are again twisted in opposite directions and which are also connected to one another at their vessel-side ends 4" by an annular connection 5 " extremely elongated spacer, which therefore consists of three winding sections a and a, and a, which successively each have oppositely wound webs 3, 3 'and 3 ", which at each end of the section 7 and 4 as well as 7' and 4 'and also 7" and 4 "are interconnected.
Because the bar connections 5 and 5 'are located in the end quarter points of the total height of the extended spacer, the end 5 "resting on the vessel content needs when the spacer is compressed, despite the fact that section a2 is twisted in the same direction as section a is not to perform any more rotary movement, because the rotary movement of the middle section a, due to its greater height, compensates for both torsional efforts. In the illustrated embodiment, when an axial pressure is exerted on the spacer, the web connection 5 rotates clockwise and the web connection 5 'in Counter-clockwise, which cancels out against each other and corresponds exactly to the movements required to compress the middle section a1.
In the embodiment of FIG. 3, which in principle corresponds to the embodiment of FIG. 1, the coil diameter in the spacer webs 3 and the extension webs 3 'is different, in such a way that a cone results instead of the cylinder of FIG. 1 . Such a conical design of the spacer extension 10 and expediently also of the spacer base section a can be advantageous for the vibration-proof packaging of dragees and similar small-piece packaging goods in dragee bottles, because with these it is important to have the largest possible spacer end, for what purpose on the vessel-side bar connection 5 ' Spacer extension 10 also star-shaped small tongues 6 are attached, which form a pressure plate.
The invention is particularly advantageous with such a tablet closure because the tongues 6 get caught in the small-piece vessel contents and, due to the opposing arrangement of the spacer bars 3 and 3 'according to the invention, no longer need to perform a rotary movement when they are pressed together, because the elongated spacer now has the tendency to rotate is balanced. The spacer extension 10 is molded onto the web connection 5 in such a way that the closure-side ends 7 'of the extension webs are offset from the vessel-side ends 4 of the spacer webs 3, which increases the flexibility compared to the arrangement in FIG. 1.
In the embodiment of FIG. 4, the resilient spacer consists of three spacer webs 3, the screw turns of which are of a special type. At their ends 7 on the closure side, the coiled spacer webs 3 have a directly molded cover-shaped plate 8 with which the resilient spacer is inserted into the cavity of the stopper 1. At their vessel-side ends, the spacer webs 3 are connected to one another by a disk-shaped connection 5. At this connection point 5, a spacer extension 10 is attached, which consists of three oppositely wound spacer webs 3 ', which in turn are connected to one another at their vessel-side ends 4' by a disk-shaped connection 5 '.
The spacer, which has been lengthened to twice the height in this way, therefore consists of two winding sections a and a, which successively each have webs 3 and 3 'which are wound in opposite directions. The spacer webs 3 and 3 'have at their ends 7 and 4 as well as 7' and 4 'a flatter angle of inclination than in the middle of the respective winding sections a and a1, in order to provide the suspension of the webs 3 and 3' at all three connection points 5 ', 5 and 8 to improve. Instead of a pronounced helical shape, each winding section a and a1 can be designed at its ends as a merely rounded or flattened transition from the central section part to the web connection, whereby a better flexibility of the web ends is achieved.
In the embodiment of FIG. 5, the resilient spacer consists of two helically wound spacer webs 3, which are injection-molded directly onto the bottom 2 of the hollow plug 1 at their closure-side ends 7 and connected to one another at their vessel-side ends 4 by a connector 5. To improve the resilience of the spacer webs 3, their angle of inclination at the closure-side end 7 is flatter than in the middle of the winding section a; the helically wound spacer webs 3 are therefore injection molded onto the stopper base 2 with a flatter pitch angle.
A spacer extension 10 is attached to the web connection 5, which consists of three oppositely wound spacer webs 3 'which have a significantly lower slope compared to the spacer webs 3 and in this exemplary embodiment have free ends 4'. In the individual turn sections a and a1, the pitch angle of the web turn is different.
6 and 7 show a T-shaped, a U-shaped and an angular design of the cross section of the helically wound spacer webs 3, which can also be used for the extension webs 3 'and 3 ". FIG. 8 shows a lenticular, circular and crescent-shaped cross-section for the spacer webs 3, which can also be used for the extension webs 3 'and 3 ".
The invention is not limited to a spacer closure in the form of a stopper or as a screw closure, but can be used in all possible spacer closures, e.g. B. can also be used in cap form or as a bayonet lock. The invention makes it possible to design the most varied of vessel closures with resilient spacers made of plastic or other elastic materials in such a length that their spacers support even the smallest parts of the vessel contents without jolting.