DE10205344B4

DE10205344B4 - Hermetisch verschlossener Behälter mit durchstechbarem Zugangseinlass

Info

Publication number: DE10205344B4
Application number: DE10205344A
Authority: DE
Inventors: Gerhard H. Woodstock Weiler
Original assignee: Weiler Engineering Inc
Current assignee: Weiler Engineering Inc
Priority date: 2001-02-08
Filing date: 2002-02-08
Publication date: 2010-10-07
Anticipated expiration: 2022-02-09
Also published as: ITMI20020166A0; JP2002302145A; JP4160307B2; US6571971B1; CH695560A5; ITMI20020166A1; DE10205344A1

Abstract

Verschlusseinsatz (24) für einen hermetisch verschlossenen Behälter (10), gekennzeichnet durch einen hohlen Vorsprung (46), der eine vertieft angeordnete, durchstechbare Membran (56) und einen nach innen weisenden inneren Schürzenabschnitt (70) aufweist, der an seinem freien Ende in einem randständigen Dichtungsband (74) endet, welche durchstechbare Membran (56) vom Dichtungsband (74) entfernt angeordnet ist, welches Lichtungsband (74) derart ausgebildet ist, dass ein die Membran (56) durchsetzender Entnahmedorn (80) dichtend umfasst ist.

Description

Diese Erfindung betrifft einen hermetisch verschlossenen Behälter mit einem Verschlußeinsatz, der einen Zugang zum Behälter abdichtet, sowie einen Verschlußeinsatz für einen hermetisch verschlossenen Behälter.
Diese Erfindung betrifft diejenige Bauform von hermetisch verschlossenen Behältern, die. allgemein in der US 6 076 704 A und der US 6 092 682 A offenbart sind, welche durchstechbare Membrane enthalten, die für ein Durchstechen mittels eines Domes ausgebildet sind um damit ein Ausgeben oder Entnehmen des Inhaltes eines Behälters zu ermöglichen.
Insbesondere weist der in der US 6 076 704 A offenbarte Behälter einen Hals auf, der durch eine durchstechbare Membrane dichtend verschlossen ist und für ein Durchstechen mittels eines getrennten Entnahmedorns ausgebildet ist, um ein Entnehmen des Behälterinhaltes durch das Ausgabemundstück einer Verschlusskappe zu ermöglichen, die auf den Behälterhals fest auf- 30 gesetzt ist. Obwohl sich der in der US 6 076 704 A offenbarte Behälter für solche Anwendungen als sehr brauchbar erwiesen hat, bei welcher es bevorzugt ist, den Behälterinhalt durch ein Ausgabemundstück zu entnehmen, gibt es Fälle, bei welchen der Zugang zum Behälterinhalt mit einem Entleerungsinstrument wie beispielsweise einem Entleerungsdorn erstellt wird, bei denen oft zusätzliche Dichtungsflächen erwünscht sind.
Der in der US 6 092 682 A offenbarte Behälter enthält einen Verschließeinsatz- Zusammenbau, der ein Mundstück und eine separate Dornverschlusshaube aufweist, welche das Mundstück überdeckt und eine Membran enthält, die einen durchstechbaren Zugang zum Behälterinhalt ermöglicht. Obwohl sich der in der US 6 092 682 A offenbarte Behälter in solchen Fällen als sehr brauchbar erwiesen hat, in welcher eine Spritze oder Ähnliches für den Zugang zum Behälterinhalt verwendet wird, bleibt ein Bedürfnis nach einem Behälter, bei welchem die durchstechbare Membran eher einstückig mit dem Zugangseinlass im Verschlißeinsatz-Zusammenbau ausgebildet ist als mit einer Verschlusshaube oder einem ähnlichen, vom Einsatz getrennten Gegenstand, und nach einem Entnahmedorn, der vom Behälter dichtend aufgenommen werden kann.
EP 0 976 664 A1 beschreibt einen hermetisch verschlossenen Behälter mit einem Perforationsabschnitt, der von einem Dorn durchdrungen werden kann. Auf den Behälter kann ein Aufsatzstopfen aufgesetzt werden, der einen Dorn enthält. Beim Aufsetzen des Aufsatzstopfens auf den Behälter durchdringt der Dorn den Perforationsbereich, so dass über den Aufsatzstopfen eine Flüssigkeit aus dem Behälter abgegeben werden kann. Der Behälter nach dieser Druckschrift ist nicht gattungsgemäß, da er keinen Verschlusseinsatz aufweist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Behälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9 sowie einen zugehörigen Verschlusseinsatz zur Verfügung zu stellen, mit dem eine bessere Abdichtung des Entnahmedorns erreicht wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Behälter nach Anspruch 9 und einen Verschlusseinsatz nach Anspruch 1 oder 8. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen gegeben.
Der Verschlusseinsatz weist einen hohlen Vorsprung auf, der eine durchstechbare Membran und einen nach innen gerichteten inneren Schürzenabschnitt enthält, in einem Umfangsdichtungsband endet und weiter dazu beihilft, einen Entnahmedorn zu stabilisieren, der im Behälter in einen Zugangseinlass, der durch den Vorsprung umgrenzt ist aufgenommen ist, wenn die durchstechbare Membran vom Entnahmedorn durchstochen worden ist. Die durchstechbare Membran ist zurückversetzt und in einem Abstand vom Dichtungsband angeordnet, das dazu bestimmt ist, den Entnahmedorn, der durch die Membran hindurch verläuft, zu umgeben.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung gehen noch offensichtlicher aus der folgenden Einzelbeschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung, den beigelegten Zeichnungen und den beigefügten Ansprüchen hervor.
In den beigelegten Zeichnungen, die Teil der Anmeldungsunterlagen sind, in welchen immer dieselben Bezugszeichen zur Bezeichnung derselben Bauteile verwendet sind, zeigt
1, im vergrößerten Maßstab, weggebrochen, eine schaubildliche Ansicht eines oberen Abschnittes eines hermetisch verschlossenen Behälters, der einen Verschlusseinsatz aufweist;
2, im vergrößerten Maßstab, teilweise weggebrochen, eine vertikale Querschnittsansicht des oberen Abschnittes des Behälters der 1, einschliesslich dem Verschlusseinsatz;
3, in vergrößertem Maßstab, eine schaubildliche Ansicht des Verschlusseinsatzes;
4, in vergrößertem Maßstab, eine vertikale Querschnittsansicht des in der 3 gezeigten Verschlusseinsatzes, mit dem Entnahmedorn in der Durchstechstellung; und
5, in vergrößertem Maßstab, eine vertikale Querschnittsansicht, mit einem Durchstechdorn nach dem Durchstechen der Membran und in einem stabilisierten Zustand innerhalb des Behälters.
Die hier offenbarte Erfindung kann offensichtlich in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden. In den Zeichnungen gezeigt und nachfolgend im Einzelnen beschrieben ist eine bevorzugte Ausführung der Erfindung. Es soll je doch verstanden sein, dass die Erfindung nicht auf die gezeigte Ausführung beschränkt ist.
Zur Vereinfachung der Beschreibung werden der Behälter und der Verschlusseinsatz der vorliegenden Erfindung in einer üblichen (aufrecht stehenden) Betriebsstellung beschrieben, und Ausdrücke wie obere, untere, horizontale etc. werden unter Bezugnahme auf diese Stellung beschrieben. Es soll jedoch verstanden sein, dass der Behälter und der Verschlusseinsatz der vorliegenden Erfindung. in einer Stellung hergestellt, gelagert, transportiert, verwendet und verkauft werden kann, die von der beschriebenen Stellung verschieden ist.
Ein geformter, gefüllter und hermetisch verschlossener, thermoplastischer Behälter 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den 1 und 2 gezeigt. Der Behälter 10, von welchem in den 1 und 2 lediglich der obere Abschnitt gezeigt ist, ist vorteilhaft aus herkömmlichen vergießbaren Werkstoffen wie beispielsweise Polyäthylen (niedriger oder hoher Dichte), Polypropylen und ähnlichen Werkstoffen hergestellt, die mit dem in Betracht zu ziehenden Behälterinhalt verträglich sind. Die insgesamte Form der Behälter ist nicht entscheidend.
Der obere Abschnitt 16 des Behälters 10 endet in einer mit demselben einstückig ausgebildeten Schulter 18, die einen allgemein zylinderförmigen Hals 20 aufweist, der seinerseits einen hohlen Durchgang zur Abgabe des Behälterinhaltes umgrenzt.
Der Hals 20 endet seinerseits in einer mit demselben einstückig ausgebildeten Fassung 22, in welcher ein Verschlusseinsatz 24, aufgenommen ist, der in der 2 gezeigt ist. Ein Verschlusskranz 26, der über ein zerreissbares Band 28 von der Fassung 22 getrennt ist, überdeckt den Verschlusseinsatz 24. Der Verschlusskranz 26 weist wahlweise zwei im gegenseitigen Abstand und diametral entgegengesetzt angeordnete Flügel 30 und 32 auf.
Der Verschlusskranz 26 kann je nach Wunsch durchsichtig, lichtdurchlässig oder lichtundurchlässig sein.
Bezugnehmend auf die 2 und 3 enthält der Verschlusseinsatz 24 eine hohle, allgemein zylinderförmige Basis 34, die eine Außenumfangsseite aufweist, welche ein strukturiertes, Erhöhungen aufweisendes Außenumfangsband 36 aufweist, in welches der thermoplastische Werkstoff, aus welchem sowohl der Behälter 10 als auch die Fassung 22 hergestellt sind, eingeformt ist. Wie in der US 6 092 682 A beschrieben und beansprucht ist, füllt der thermoplastische Werkstoff, der die Behälterfassung 22 bildet, die im strukturierten Band gebildeten Kanäle aus um den Verschlusseinsatz 24 zu arretieren und eine permanente Dichtung zwischen dem Verschlusseinsatz 24 und der Fassung 22 zu bilden wenn der Verschlusseinsatz 24 in derselben fixiert ist. Die Basis 34 weist weiter eine Innenfläche 37 auf, die einen inneren Hohlraum 39 umgrenzt.
Der Verschlusseinsatz 24 weist weiter einen Schulterabschnitt 40 auf, der vom oberen Umgangsrand der Basis 34 aus einstückig nach oben und innen zusammenlaufend ausgebildet ist. Die Schulter 40 geht in einen zylinderförmigen Bandabschnitt 42 über, der vom oberen Umfangsrand der Schulter 40 einstückig allgemein vertikal nach oben verläuft.
Der Verschlusseinsatz 24 weist eine ebenflächige, obere Wand 44 auf, welche vom oberen Umfangsrand des Bandabschnittes 42 radial und allgemein nach innen verläuft und in einem nabenförmigen, hohlen Vorsprung 46 endet, der mit der oberen Wand 44 einstückig ausgebildet ist. Wie am Besten aus den 4 und 5 ersichtlich ist, weist der hohle Vorsprung 46 eine kegelstumpfförmige und in Umfangsrichtung verlaufende Wand auf, welche vom inneren peripheren Umfangsrand 48 der Wand 44 nach innen und oben zusammenlaufend ausgebildet ist und eine Innen fläche 50 aufweist, die einen Durchtritt oder hohlen Innenraum 52 umgrenzt, der in einer Fluidströmungsverbin dung mit dem durch die Basis 34 umschriebenen Hohlraum 39 steht, der seinerseits in einer Fluidströmungsverbindung mit dem Behälterhals 20 und somit mit dem Innenraum des Behälters 10 steht.
Eine zurückversetzt angeordnete, durchstechbare Membran 56, die einstückig mit dem Vorsprung 46 ausgebildet ist, verschließt den Zugang zum hohlen Innenraum 52.
Insbesondere weist die Membran 56 einen ersten Wandabschnitt 58 auf, welcher vom oberen Umfangsrand 60 der Wand 47 des Zuganges radial nach innen verläuft. Die Membran 56 weist weiter einen kegelförmigen zweiten Wandabschnitt 62 auf, der vom inneren Umfangsrand 64 des ersten Membranwandabschnittes 58 nach innen und nach unten zusammenlaufend ausgebildet ist und eine kegelförmige Vertiefung, Tülle oder Höhlung 66 umgrenzt, die in einem Punkt 68 endet, der mit der Längsachse des Behälters 10 ausgerichtet ist.
Bezugnehmend auf die 4 weist der Verschlusseinsatz 24 weiter einen inneren Schürzenabschnitt bzw. hohlen offenendigen Rohrabschnitt 70 auf, welcher eine ringförmige Umfangswand 72 enthält, die vom inneren Umfangsrand 48 der Wand 44 nach innen zusammenlaufend in den Hohlraum 39, der im Innern der Basis 34 gebildet ist, verläuft. Ein Dichtungsband, beispielsweise als Wulst oder Rippe 74 ausgebildet, ist beim freien Endabschnitt der Schürze 70 angeordnet und ragt vorteilhaft vom unteren Umfangsrandabschnitt 76 der Schürze 70 aus und verläuft in Umfangsrichtung radial einwärts. Der freie Endabschnitt der Schürze 70 umgrenzt eine untere Schürzenöffnung 78, die in offener Verbindung mit dem Hohlraum 39 der Basis 34 steht. Das Dichtungsband 74 ist in einem Abstand von der Membran 56 vorteilhaft um eine Distanz angeordnet, die mindestens gleich einem Außendurchmesser eines Entnahmedornes ist. Die zurückversetzt angeordnete Membran 56 und die Zugangsöffnung 54 weisen vorteilhaft ei nen Durchmesser auf, der kleiner als der Durchmesser der unteren Schürzenöffnung 78 ist.
Der Verschlusseinsatz 24 und insbesondere sein hohler Vorsprung 46 ist zur Aufnahme eines Entnahmedorns 80 oder ähnlichem Durchstechinstrument ausgebildet, wie ebenfalls in den 4 und 5 dargestellt ist.
4 zeigt die Stellung des Entnahmedorns 80, gemäß welcher seine Spitze im Inneren der vertieft angeordneten Membran 56 angeordnet ist und unmittelbar vor dem Durchstechen der Membran 56. Die Form des Wandabschnittes 62 der Membran 56 ergänzt weitgehend die Form der Spitze 82 des Durchstechdornes 80 und dient somit und wirkt als Führung um die Spitze 82 in eine Stellung zu bringen, gemäß welcher die Spitze 82 des Durchstechdornes 80 unmittelbar oberhalb der und in einem Berührungsverhältnis zur Außenfläche des Punktes 68 des Wandabschnittes 62 der Membran 56 steht.
Nachdem der Durchstechdorn 80 derart angeordnet worden ist wie in der 4 gezeigt ist, wird der Durchstechdorn 80 nach unten gedrückt, so dass bewirkt wird, dass die Spitze 82 des Durchstechdornes 80 in den Wandabschnitt 62 bei der Stelle 68 eindringt, bzw. ihn dort durchbricht. Nachdem die Membran 56 durchbrochen worden ist, wird die Spitze 82 des Durchstechdornes 80 durch den Durchtritt 52, der von der Innenfläche 50 des Vorsprungs 46 umgrenzt wird, weiter nach innen gestoßen, dann durch den Innenraum des Rohrabschnittes, der die Schürze 70 bestimmt, und in den Hohlraum 39, der im Innern der Basis 34 gebildet ist, und in die Stellung nach 5. In dieser Stellung ist die Spitze 82 des Durchstechdornes 80 korrekt positioniert um ein Entnehmen des Behälterinhaltes zu ermöglichen, und der Durchstechdorn 80 ist stabilisiert. Der freie Endabschnitt der Schürze 70 bildet zusammen mit einem Dichtungsband, beispielsweise eine Rippe oder ein Wulst 74, eine erste Dichtung um den Durchstechdorn 80, und der Wandabschnitt 62 der durchbrochenen Membran 56 bildet eine zweite Dichtung für den Durchstechdorn 80.
Wie ebenfalls in der 5 gezeigt ist, ist die Außenseite 84 des Wandabschnittes 62 der Membran 56 zum Anliegen an der Außenseite 86 des Durchstechdornes 80 ausgebildet. Weiter ist gemäß der vorliegenden Erfindung die Wand 47 des Vorsprunges 46 vorteilhaft derart ausgebildet und geformt, dass sie, wenn der Durchstechdorn 80 darin aufgenommen ist, seitlich nach außen ausbiegt. Dieses bewirkt in der Folge, dass der Wandabschnitt 62 der Membran 56 eine Druckkraft gegen die Außenseite 86 des Durchstechdornes 80 ausübt und damit eine Dichtung zwischen dem Vorsprung 46 und dem Durchstechdorn 80 bewirkt, welches dazu beiträgt, irgendwelches Lecken des Behälterinhaltes weitgehend zu vermeiden.
Wie ebenfalls in der 5 gezeigt ist, ist der Dichtungswulst, bzw. die Dichtungsrippe 74 der Schürze 70 derart ausgebildet, dass ein Anliegen an den unteren Bereich der Außenseite 86 des Durchstechdornes 80 erfolgt um eine erste Dichtung zwischen dem Verschlusseinsatz 24 und dem Durchstechdorn 80 zu bilden, so dass ein Lecken des Behälterinhaltes zwischen dem Vorsprung 46 und dem Durchstechdorn 80 weitgehend zu vermeiden ist. Die Dichtung, die durch die durchbrochene Membran 56 um den Durchstechdorn 80 gebildet ist dient, wie oben erwähnt, als zweite, sekundäre Dichtung. Wie in den 4 und 5 gezeigt ist, ist der Durchmesser der Schürze 70 und deren Öffnung 78 vorteilhaft kleiner als der Durchmesser des Durchstechdornes 80, so dass bewirkt wird, dass die Wand 72 der Schürze 70 von der in der 4 gezeigten Stellung in die Stellung nach 5 ausbiegt, wenn der Durchstechdorn 80 durch diese hindurch bewegt wird. Dieses Ausbiegen bewirkt in der Folge, dass die Schürze 70 und damit ihre Rippe 74 eine nach innen gerichtete Druckkraft gegen diese Außenseite 86 des Durchstechdornes 80 ausübt, so dass eine undurchlässige Dichtung zwischen der Schürze 70 und dem Durchstechdorn 80 gebildet wird.
Der Verschlusseinsatz, der durch die vorliegende Erfindung vorgesehen ist, wird beispielsweise durch ein Spritzgießen hergestellt und kann einen weiten Bereich unterschiedlicher Ausgabeausbildungen haben, abhängig von der beabsichtigten, schlussendlichen Verwendung. Es sind einstückige Verschlusseinsätze und auch Teilzusammenbaue vorgesehen. Jedoch weist in jedem Fall der Verschlusseinsatz einen Vorsprung auf, der eine zurückversetzte, durchstechbare Membran enthält.

Claims

Verschlusseinsatz (24) für einen hermetisch verschlossenen Behälter (10), gekennzeichnet durch einen hohlen Vorsprung (46), der eine vertieft angeordnete, durchstechbare Membran (56) und einen nach innen weisenden inneren Schürzenabschnitt (70) aufweist, der an seinem freien Ende in einem randständigen Dichtungsband (74) endet, welche durchstechbare Membran (56) vom Dichtungsband (74) entfernt angeordnet ist, welches Lichtungsband (74) derart ausgebildet ist, dass ein die Membran (56) durchsetzender Entnahmedorn (80) dichtend umfasst ist.
Verschlusseinsatz (24) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durchstechbare Membran (56) eine kegelförmige Tülle (66) bildet.
Verschlusseinsatz (24) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (56) aus einem thermoplastischen. Werkstoff gebildet und einstückig mit dem Verschlusseinsatz (24) ausgebildet ist.
Verschlusseinsatz (24) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (56) im von einem Entnahmedorn (80) durchstochenen Zustand denselben umgibt.
Verschlusseinsatz (24) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Schürzenabschnitt (70) für ein nach außen erfolgtes Ausbiegen ausgebildet ist, währenddem er mit einem die Membran (56) durchsetzenden Entnahmedorn (80) in einem anliegenden Zustand steht.
Verschlusseinsatz (24) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Membran (56) kleiner als der Durchmesser des Schürzenabschnittes (70) ist.
Verschlusseinsatz (24) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsband (74) ein Dichtungswulst ist, der vom Schürzenabschnitt (70) aus radial nach innen verläuft.
Verschlusseinsatz (24) für einen hermetisch verschlossenen Behälter (10), gekennzeichnet durch einen hohlen Vorsprung (46), der eine vertieft angeordnete durchstechbare Membran (56) und einen nach innen weisenden inneren Schürzenabschnitt (70) aufweist, der an seinem freien Ende in einem randständigen Dichtungsband (74) endet, das derart ausgebildet ist, dass ein die Membran (56) durchsetzender Entnahmedorn (80) dichtend umfasst ist, welcher innere Schürzenabschnitt (70) für ein nach außen erfolgtes Ausbiegen ausgebildet ist, währenddem er mit einem die Membran (56) durchsetzenden Entnahmedorn (80) in einem anliegenden Zustand steht.
Hermetisch verschlossener Behälter (10), mit einem Verschlusseinsatz (24), der einen Zugang zum Behälter (10) abdichtet und gekennzeichnet ist durch einen hohlen Vorsprung (46), der eine vertieft angeordnete, durchstechbare Membran (56) und einen nach innen weisenden Schürzenabschnitt (70) aufweist, der bei einem randständigen Dichtungsband (74) endet, welche durchstechbare Membran von dem Dichtungsband (74) entfernt ist und welches Dichtungsband (74) derart ausgebildet ist, dass ein die Membran (56) durchsetzender Entnahmedorn (80) dichtend umfasst ist.
Behälter (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsband (74) ein Dichtungswulst ist, der vom Schürzenabschnitt (70) aus radial nach innen verläuft.