DE112017001156T5

DE112017001156T5 - Behälter und Deckel

Info

Publication number: DE112017001156T5
Application number: DE112017001156.6T
Authority: DE
Inventors: Jonathan R. Freedman; Donald Lee Huber; Brian Tifft; Franklin Lee Jr. Lucas
Original assignee: CSP Technologies Inc
Current assignee: CSP Technologies Inc
Priority date: 2016-03-04
Filing date: 2017-03-06
Publication date: 2018-11-22
Also published as: BR112018067657B1; CO2018009510A2; JP2019507068A; AU2020202108A1; CN108778941A; CN108778941B; MX2018010639A; NZ764578A; AU2017228453A1; UA125642C2; US11192698B2; DE202017007411U1; AU2020202108B2; KR20190008836A; NZ745221A; US11794959B2; ES2909045T3; EP3423371B1; EP3919407A1; EP3423371A1

Abstract

Ein feuchtigkeitsdicher Behälter (100, 300) umfasst einen Behälterkörper (101, 301) und einen Deckel (101, 120, 320), der bevorzugt mit dem Körper (101, 301) durch ein Scharnier (140, 340) verbunden ist. Der Körper (101, 301) und der Deckel (101, 120, 320) umfassen mindestens eine erste Dichtung (462) und eine zweite Dichtung (464) hintereinander, um eine feuchtigkeitsdichte Dichtung (460) zwischen dem Körper (101, 301) und dem Deckel (101, 120, 320) bereitzustellen. Die erste Dichtung (462) umfasst das Zusammenpassen von Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtungsflächen jeweils des Körpers (101, 301) und Deckels (101, 120, 320). Die zweite Dichtung (464) umfasst das Zusammenpassen von Thermoplast-auf-Elastomer-Dichtungsflächen jeweils des Körpers (101, 301) und Deckels (101, 120, 320) oder jeweils des Deckels (101, 120, 320) und Körpers (101, 301).

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft allgemein Behälter für Produkte, die für den Abbau durch Feuchtigkeit anfällig sind. Noch spezifischer betrifft diese Erfindung feuchtigkeitsdichte Behälter mit Klappdeckel, die mehrmals einfach zu öffnen und zu schließen sind und die zwei oder mehr Dichtungen hintereinander zwischen dem Deckel und dem Körper enthalten, die nach mehreren Zyklen des Öffnens und Schließens auf verlässliche Weise Feuchtigkeitsdichtheit bieten. Behälter der vorliegenden Erfindung entsprechend können z.B. für Pharmazeutika, Probiotika, Nutrazeutika, diagnostische Teststreifen und andere feuchtigkeitsempfindliche Dinge verwendet werden.
BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
Die Wirksamkeit von Medikamenten kann durch Feuchtigkeit beeinträchtigt werden. Beim Aufnehmen von Feuchtigkeit durch das Medikament kann das Medikament für seinen beabsichtigten Zweck weniger wirksam werden. Diagnostische Teststreifen, wie Blutglucose-Teststreifen, die bei der Diabetesversorgung verwendet werden, können ebenfalls durch Aussetzen Feuchtigkeit gegenüber negativ beeinflusst werden.
Medikamente und/oder Teststreifen werden typischerweise in einem Behälter aufbewahrt. Ein derartiger Behälter kann einen Körper umfassen, der einen Innenbereich zum Unterbringen eines Produkts und eine Öffnung, die zu dem Innenbereich führt, definiert. Eine Kappe oder ein Deckel, die bzw. der wahlweise mit dem Körper durch ein Scharnier verbunden ist, kann ebenfalls eingeschlossen sein. Durch Schließen des Deckels auf dem Körper, um die Öffnung zu bedecken und dicht abzuschließen, wird der Behälter geschlossen und die Inhalte können sicher darin aufbewahrt werden.
Bei Produkten, wie diagnostischen Teststreifen, verlässt man sich auf gewisse Umgebungsbedingungen, um bei der Verwendung einen genauen Ablesewert bereitzustellen. Werden sie einer gewissen Feuchtigkeit oder relativen Feuchte ausgesetzt, so können diese Produkte falsche Lesewerte in einer hohen oder niedrigen Verzerrung liefern. So kann Feuchtigkeit die Haltbarkeitsdauer dieser Produkte beträchtlich reduzieren. Verbraucher, die Testen mit Teststreifen benötigen, wie beispielsweise der Diabetikermarkt, testen oft mehrere Male innerhalb einer Zeitspanne von 24 Stunden und verlassen sich auf die Genauigkeit der Lesewerte, die sie erhalten.
Medikamente und diagnostische Teststreifen können im Laufe ihrer Lebenszyklen mehrere Male mit Feuchtigkeit in Kontakt kommen. Ein derartiger Kontakt kann während der Herstellungsstufe, während des Versands, während das Produkt vor seinem Verkauf gelagert wird, während das Produkt nach seinem Verkauf gelagert wird und jedes Mal, wenn ein Behälter, der das Produkt enthält, geöffnet wird, so dass das Produkt verwendet werden kann, erfolgen. Selbst nachdem Produkte in feuchtigkeitsdichten Behältern aufbewahrt worden sind, dringt immer noch eine geringe Menge Feuchtigkeit durch die Dichtung hinein, was im Laufe der Zeit für feuchtigkeitsempfindliche Inhalte darin schädlich sein kann. Aus diesem Grund wird typischerweise ein Trockenmittelmaterial (z.B. in Form eines durch ein Trockenmittel mitgerissenen Polymers) in dem Behälter zum Absorbieren von Feuchtigkeit bereitgestellt. Jedoch erhöht das Trockenmittelmaterial die Herstellungskosten. Eine verbesserte Dichtung würde sich in ein reduziertes Volumen an Trockenmittel umsetzen, um den errechneten Feuchtigkeitshaushalt und so einen Behälter zu erreichen, der weniger kostenaufwendig herzustellen ist.
Andererseits sollte die Dichtung selbst nicht wesentlich zu den Herstellungskosten des Behälters beitragen, sonst werden die Kostenersparnisse durch reduzierte Verwendung von Trockenmittel eventuell aufgehoben. Außerdem muss die Dichtung selbst sorgfältig konzipiert werden, so dass sie keine erhebliche Kraft zum Öffnen erfordert, während sie gleichzeitig nicht zu leicht zu öffnen ist, derart, dass der Behälter unbeabsichtigt, z.B. aufgrund von Druckänderungen, die während des Transports auftreten können, aufspringen könnte. Im pharmazeutischen und diagnostischen Verpackungsgeschäftsbereich ist es wichtig, Produktverbesserungen mit Herstellungseffizienzen und Kostenrealitäten ins Gleichgewicht zu bringen.
Es besteht so ein Bedarf für einen verbesserten Behälter mit Klappdeckel zur Verwendung in der Pharmazeutik oder für diagnostische Teststreifen, der kostengünstig herzustellen ist und eine verlässliche feuchtigkeitsdichte Dichtungswirkung nach mehreren Zyklen des Öffnen und Schließens bietet, ohne eine starke Öffnungskraft zum Öffnen zu erfordern.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Dementsprechend wird ein feuchtigkeitsdichter Behälter einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend bereitgestellt. Der Behälter weist einen Behälterkörper auf, der einen Boden und eine Seitenwand aufweist, die sich vom Boden aus erstreckt. Der Körper definiert einen Innenbereich, der zum Unterbringen von Produkt, wie beispielsweise diagnostischen Teststreifen, konfiguriert ist. Der Körper weist ferner eine Öffnung, die in den Innenbereich führt, auf. Ein Deckel ist mit dem Körper durch ein Scharnier verbunden und um das Scharnier mit Bezug auf den Behälterkörper drehbar, um den Behälter zwischen einer geschlossenen Position, in der der Deckel die Öffnung bedeckt, um eine feuchtigkeitsdichte Dichtung mit dem Körper zu bilden, und einer offenen Position, in der die Öffnung bloßgelegt ist, zu bewegen. Die feuchtigkeitsdichte Dichtung ist mit einer Vielzahl eingerasteter, zusammenpassender Dichtungen hintereinander zwischen dem Körper und dem Deckel versehen, wenn der Deckel sich in der geschlossenen Position befindet. Die Vielzahl eingerasteter, zusammenpassender Dichtungen umfasst mindestens eine erste Dichtung und eine zweite Dichtung. Die erste Dichtung wird durch Zusammenpassen einer thermoplastischen Dichtungsfläche des Körpers mit einer thermoplastischen Dichtungsfläche des Deckels gebildet. Die zweite Dichtung wird durch Zusammenpassen einer thermoplastischen Dichtungsfläche des Körpers mit einer elastomeren Dichtungsfläche des Deckels gebildet. Die elastomere Dichtungsfläche umfasst einen elastomeren Ring, der konfiguriert ist, um durch eine obere Fläche eines Rands, der die Öffnung umgibt, wenn der Deckel sich in der geschlossenen Position befindet, komprimiert zu werden. Die senkrechte Kompression des elastomeren Rings verursacht, dass ein Teil des Rings sich elastisch radial in einen Hohlraum ausdehnt, der zwischen dem Körper und dem Deckel bereitgestellt ist.
Ein feuchtigkeitsdichter Behälter einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend umfasst so einen Körper und einen Deckel. Der Körper definiert einen Innenbereich zum Unterbringen eines Produkts und eine Öffnung, die zu dem Innenbereich führt. Der Deckel ist mit dem Körper durch ein Scharnier verbunden. Der Deckel ist mit Bezug auf den Körper zwischen einer geschlossenen Position, in der der Deckel die Öffnung bedeckt und mit dem Körper zusammengepasst ist, und einer geöffneten Position, in der die Öffnung bloßgelegt ist, beweglich. Eine Vielzahl von Dichtungen befindet sich zwischen dem Körper und dem Deckel. Die Dichtungen befinden sich hintereinander, wenn der Deckel sich in der geschlossenen Position befindet. Die Vielzahl von Dichtungen umfasst eine erste Dichtung, die eine Öffnungskraft zum Übergang von der geschlossenen Position zu der geöffneten Position erfordert, und eine zweite Dichtung in Kombination mit der ersten Dichtung, die keine stärkere Öffnungskraft zum Übergang von der geschlossenen Position zu der geöffneten Position erfordert. Die erste Dichtung wird durch Zusammenpassen von Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtungsflächen gebildet und die erste Dichtung umfasst eine Hinterschneidung des Körpers mit Bezug auf eine mittlere Achse des Körpers. Die zweite Dichtung wird durch Zusammenpassen von Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtungsflächen gebildet und die Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtungsflächen umfassen ein Elastomer, das im Deckel oder am Körper, wahlweise durch Mehrschuss-Spritzgießen, gebildet ist. Der Thermoplast ist nicht komprimierbar und das Elastomer ist komprimierbar und bevorzugt elastisch.
Figurenliste
Die Erfindung wird in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugsnummern gleiche Elemente angeben und wobei:

1 eine perspektivische Ansicht eines Behälters einer beispielhaften Ausführungsform entsprechend in einer geöffneten Position ist.
2 eine vergrößerte Querschnittsansicht, die eine erste Variation der beispielhaften Ausfiihrungsform von 1 veranschaulicht, ist.
3 eine vergrößerte Querschnittsansicht, die eine zweite beispielhafte Ausführungsform der beispielhaften Ausführungsform von 1 veranschaulicht, ist.
4 eine Querschnittsansicht, die die Merkmale von 2 veranschaulicht und ferner zusätzliche Teile eines Behälters der ersten Variation der beispielhaften Ausführungsform von 1 entsprechend zeigt, ist.
5 eine Querschnittsansicht, die die Merkmale von 3 veranschaulicht und ferner zusätzliche Teile eines Behälters der zweiten Variation der beispielhaften Ausführungsform von 1 entsprechend zeigt, ist.
6 eine perspektivische Ansicht eines Behälters einer zweiten beispielhaften Ausführungsform entsprechend in einer geschlossenen Position ist.
7 eine perspektivische Ansicht des Behälters von 6 in einer geöffneten Position ist.
8 eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einer Abschnittslinie 8-8 des Behälters von 7 entlang genommen ist im die Dichtungsflächen Deckel und zeigt, ist.
9 eine vergrößerte Querschnittsansicht, die der Abschnittslinie 9-9 des Behälters von 6 entlang genommen ist und die Einrastung der ersten und zweiten Dichtungen hintereinander zum Bilden einer feuchtigkeitsdichten Dichtung veranschaulicht, ist.
10A und 10B schematische Veranschaulichungen sind, die den elastomeren Ring des Deckels direkt vor dem Einrasten in die thermoplastische Dichtungsfläche des Körpers (10A), gefolgt vom abdichtenden Einrasten des elastomeren Rings des Deckels in die thermoplastische Dichtungsfläche des Körpers (10B) zeigen.

GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Allgemein ist die Erfindung auf Behälter und Verfahren zum Fertigen derselben zum Reduzieren der Menge an Feuchtigkeit, die in einen Behälter zwischen dem Behälterkörper und dem Deckel, der den Körper abgedichtet, eindringt, gerichtet. In einer Ausgestaltung sind die offenbarten Ausführungsformen zum Reduzieren der Menge an Feuchtigkeit, die zwischen dem Körper und dem Deckel strömen kann, durch Bereitstellen von mindestens zwei Dichtungen hintereinander konfiguriert, wobei eine derartige Dichtung durch eine Elastomer-auf-Thermoplast-Übergangsstelle gebildet ist, die auf einzigartige Weise die Kraft, die zum Öffnen des Behälters erforderlich ist, nicht erhöht. Wie hier verwendet ist der Ausdruck „Elastomer“ in seinem breitesten Sinn zu verstehen. Ein besonders bevorzugtes Elastomer ist ein thermoplastisches Elastomer (TPE), wahlweise eines, das eine Shore-A-Härte von 20 bis 50, bevorzugt 20 bis 40, stärker bevorzugt 20 bis 35, aufweist. Alternativ kann der Ausdruck „Elastomer“ Siliconkautschuke oder andere, bevorzugt spritzgießbare weiche und elastische Materialien umfassen, die für das Bilden einer Kompressionsdichtung gegen eine härtere (z. B. thermoplastische) Fläche geeignet sind. In einer beliebigen Ausführungsform sollte das Elastomer zur wiederholten Verwendung konfiguriert sein, d.h. sollte sich über mehrere Zyklen (z.B. mindestens 10, bevorzugt mindestens 25, stärker bevorzugt mindestens 50 Zyklen) des Öffnens und Schließens nicht abbauen.
Wahlweise betrifft die Erfindung einen Behälter, der durch ein Mehrschuss-Spritzgießverfahren hergestellt wird, wobei die elastomere Dichtung mit einem Schuss und der thermoplastische Behälter mit einem anderen Schuss hergestellt wird. In Behälterausführungsformen, wie hier offenbart, ist bevorzugt ein mit Scharnier versehener Aufklappdeckel integriert, wobei der Körper und Deckel dazwischen eine Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtung geringer Masse aufweisen, die mit einer Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtung zwischen dem Körper und Deckel hintereinander wirkt. Die kombinierten Dichtungen reduzieren die Feuchtigkeitsdampfübermittlung in den Behälter, wenn er geschlossen ist, weiter als eine der Dichtungen allein, was einen längeren Haltbarkeitsdauerschutz gestattet, während immer noch ermöglicht wird, dass der Behälter eine geringe Öffnungskraft zum Vorteil bei der Verwendung durch den Benutzer benötigt.
Der äußere Behälter ist aus zwei Materialien konstruiert, nämlich (hauptsächlich) einem Grundthermoplast (z.B. Polypropylen) und einem Elastomer, bevorzugt einem thermoplastischen Elastomer (TPE) als eine Dichtungsfläche der Erfindung. Der Behälter weist einen integrierten Deckel auf, der mit dem Körper durch ein Scharnier, wahlweise ein Biegescharnier, verbunden ist, das so konzipiert ist, dass es durch den Verbraucher leicht zu öffnen und zu schließen ist. Aufgrund der Natur der Materialwahl und der Konstruktion der Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtung weist der Behälter eine niedrige Feuchtigkeitsdampfdurchlässigkeitsrate (MVTR) auf. In diesen Behälter ist auch ein Elastomermaterial integriert, um eine zusätzliche Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtung zu schaffen, um die MVTR noch weiter zu reduzieren. Durch weiteres Reduzieren der MVTR erfordert der Behälter weniger Feuchtigkeitsschutz durch irgendein Trocknungsverfahren, um die zielgerichtete Gebrauchsfähigkeitsdauer zu erreichen. Die Kombination von Dichtungen gestattet, dass der Behälter eine niedrigere MVTR bietet als ein ansonsten vergleichbarer Bezugsbehälter, der nur eine Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtung aufweist, und gleichzeitig eine geringere Öffnungs- und Schließkraft gestattet als zu erwarten wäre, wenn eine Thermoplast-auf-Elastomer-Dichtung allein verwendet wird. Außerdem gestattet die geringe Masse von Elastomermaterial immer noch das Rezyklieren/die Wiederverwendung des äußeren Behältermaterials bei einem Behälterherstellungsvorgang.
Ein thermoplastischer Behälter mit Klappdeckel und Scharnier einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend ist aus Materialien mit einer geringen Dampfdurchlässigkeitsrate, z.B. Polypropylen, konstruiert. Außerdem ist der Behälterdeckel mit einem Dichtungsmechanismus konzipiert, bei dem beide, eine Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtung in Kombination mit einer Thermoplast-auf-Elastomer-Dichtung integriert sind, die dauerhaft wahlweise innerhalb des Deckeldichtungsbereichs wahlweise durch Mehrschuss-Spritzgießen, hergestellt ist. Der Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtungsbereich kann mit einer Hinterschneidung in einem Winkel (oder einer Rundung oder Neigung) zu der mittleren Achse der Ampulle konzipiert sein, die nicht nur Teil der Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtung ist, sondern auch aufgrund der Geometrie die Öffnungs- und Schließkraft für die Ampulle reguliert. Dadurch, dass die Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtung und die Thermoplast-auf-Elastomer-Dichtung hintereinander wirken, kann die Kompressionskraft, die auf die Thermoplastdichtung aufgebracht werden muss, um dasselbe Niveau an Feuchtigkeitseindringung zu erreichen, in einer wahlweisen Ausgestaltung der Erfindung reduziert werden. Das kann die Reduktion der Öffnungs- und Schließkraft ermöglichen, wodurch der Behälter für den Verbraucher leichter zu benutzen ist. Dies ist für Verbraucherpopulationen besonders nützlich, die eventuell Mühe haben, Behälter zu öffnen und zu schließen, wie beispielsweise Patienten mit diabetischer Neuropathie oder Senioren.
Bei einer Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtung verlässt man sich auf das Zusammenpassen von zwei nicht komprimierbaren Flächen, die sehr genau geometrisch decken müssen, um ein (z.B. verklipsendes) Schließverhältnis bereitzustellen und als wirksame Feuchtigkeitsbarriere zu wirken. Dies erfordert ausreichend Kompressionskraft, um die einander gegenüberliegenden nicht komprimierbaren Flächen unter Bildung der Dichtung zusammenzupassen. Die Funktionsfähigkeit der Dichtung hängt von dem Kontaktbereich und der Menge an Luftraum (z.B. durch Mikrolücken oder aufgrund von Unzulänglichkeiten oder Abnutzung des thermoplastischen Materials) zwischen den Flächen ab, der/die gestattet, dass Feuchtigkeit hindurch geht.
Bei einer Thermoplast-auf-Elastomer-Dichtung verlässt man sich darauf, dass eine nicht komprimierbare Fläche (die thermoplastische Fläche) mit einer komprimierbaren und bevorzugt elastischen Fläche (der elastomeren Fläche) zusammenpasst. Bei diesem Typ Dichtung verlässt man sich darauf, eine ausreichende Kraft zwischen den Flächen zu erzeugen, um das Elastomer zu komprimieren, so dass es irgendwelche möglichen Lücken oder Unzulänglichkeiten in der gegenüberliegenden nicht komprimierbaren Fläche „füllt“. Dieser Druck muss ununterbrochen aufrechterhalten werden, wenn der Behälter geschlossen ist, um Feuchtigkeitsdichtheit zu bieten, und dann überwunden werden, um den Behälter zu öffnen.
Durch Kombinieren einer Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtung und einer Thermoplast-auf-Elastomer-Dichtung hintereinander kann die Feuchtigkeitsdampfeindringung reduziert werden, während die Behälteröffnungskraft immer noch in einem Bereich gehalten wird, der ergonomisch für die Verbraucherbevölkerung vorteilhaft ist.
In einer optimalen Ausgestaltung der hier offenbarten Ausführungsformen ist die Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtung so konfiguriert und orientiert, dass die Kompressionsrichtung der Dichtung parallel zu der Hauptachse der Ampulle und senkrecht zu der Dichtungsfläche liegt. Dies ist der Fall, gleichgültig ob das Elastomer sich auf einem Innenteil des Ampullendeckels, an einem Außenrand, der radial aus dem Ampullenkörper hervorsteht, oder an einer oberen Kante des Ampullenkörpers befindet, die um die Öffnung angeordnet ist (oder wahlweise zwei oder alle drei der vorstehenden). Auf diese Weise wird, wenn die Ampulle geöffnet und geschlossen wird, die Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtung keinen radialen Kräften unterworfen, die das Elastomer scheuern und die Dichtung reiben oder beschädigen können (was stattfinden kann, wenn eine derartige Dichtung sich auf der Seite des Ampullenrands oder dem Innenrand des Ampullendeckels befände). Dies ermöglicht das wiederholte Öffnen, ohne die Leistungsfähigkeit der Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtung zu beeinträchtigen. Diese Konfiguration ermöglicht die Verwendung eines Dichtungsmaterials von geringerem Durometerwert, das weniger Kompressionskraft erfordert und wiederum eine geringere Öffnungskraft bei geringeren Eindringungsraten als eine Bezugsampulle erfordert, die ansonsten, außer der Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtung, identisch ist. Außerdem erhöht diese Konfiguration die Öffnungskraft der Dichtung nicht, im Gegensatz zu einer Dichtung vom Stopfentyp mit einem radial komprimierteren elastomeren Element.
Unter Bezugnahme nun im Einzelnen auf die verschiedenen Figuren der Zeichnungen, wobei gleiche Bezugszahlen sich auf gleiche Teile beziehen, ist in 1 ein Behälter gezeigt, der in Kombination mit verschiedenen Merkmalen verwendet werden kann, um beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. Der Behälter 100 kann hauptsächlich aus einem oder mehreren spritzgießbaren thermoplastischen Materialien, einschließlich beispielsweise eines Polyolefins wie Polypropylen oder Polyethylen, hergestellt sein. Einer wahlweisen Ausführungsform entsprechend kann der Behälter aus einer Mischung gefertigt sein, die hauptsächlich thermoplastisches Material und einen sehr geringen Anteil von thermoplastischem elastomerem Material umfasst.
Der Behälter 100 umfasst einen Behälterkörper 101, der einen Boden 155 und eine wahlweise röhrenförmige Seitenwand 105 aufweist, die sich davon hinweg erstreckt, wobei der Körper 101 einen Innenbereich 115 definiert, der zum Unterbringen von Produkt, z.B. diagnostischen Teststreifen, konfiguriert ist. Die Seitenwand 105 endet wahlweise an einer Lippe 110, die eine obere Kante aufweist, wobei die Lippe 110 eine Öffnung 107 des Körpers 101 umgibt, die in den Innenbereich 115 führt.
Ein Deckel 120 ist bevorzugt mit dem Körper 101 durch ein Scharnier 140, wahlweise ein Biegescharnier, verbunden, wodurch ein Behälter 100 oder eine Ampulle mit Klappdeckel geschaffen wird. Der Deckel 120 ist um das Scharnier 140 mit Bezug auf den Behälterkörper 101 drehbar, um den Behälter zwischen einer geschlossenen Position (siehe z.B. 4 oder 5), in der der Deckel 120 die Öffnung 107 (bevorzugt so, dass eine feuchtigkeitsdichte Dichtung mit dem Körper gebildet wird) bedeckt, und einer offenen Position (siehe z.B. 1), in der die Öffnung 107 bloßgelegt ist, zu bewegen.
Der Behälterkörper 101 kann wahlweise einen äußeren Rand 145 umfassen, der radial nach außen aus der Seitenwand 105 hervorsteht und den Behälterkörper 101 in der Nähe eines Oberteils davon vollständig umgibt. Wahlweise steht die Lippe 110 senkrecht aus dem Rand 145 hervor. Wahlweise weist in einer beliebigen Ausführungsform die Lippe 110 eine Dicke auf, die ungefähr gleich dem Rest der Seitenwand 105 ist. Wahlweise weist die Lippe 110 in einer beliebigen Ausführungsform eine Dicke auf, die etwas geringer als diejenige des Rests der Seitenwand 105 ist.
Der Deckel 101 umfasst einen Deckelboden 119 und bevorzugt eine davon abhängende Umrandung 125. Der Deckel 101 umfasst ferner einen äußeren Deckelrand 131 und wahlweise eine Daumenhaltelasche 121, die sich radial von dem Deckel 120 aus erstreckt. Um den Behälter 100 zu schließen, wird der Deckel 120 um das Scharnier 140 so gedreht, dass der Deckel 120 die Öffnung 107 bedeckt und die jeweiligen zusammenpassenden Dichtungsflächen des Deckels 120 und Körpers 101 einrastet, um den Deckel 120 in die geschlossene Position zu positionieren.
2 ist eine Schnittansicht eines Behälters einer ersten Variation der beispielhaften Ausführungsform von 1 entsprechend. Der Körper 101 ist in der Nähe des unteren Rands der Figur gezeigt, während der Deckel 120 in der Nähe des oberen Rands der Figur gezeigt ist. Wie oben mit Bezug auf die 1 besprochen, umfasst der Körper 101 wahlweise einen Außenrand 145, der radial um den Umfang des Körpers 101 und in der Nähe des Oberteils des Körpers 101 hervorsteht. Der Deckel 120 umfasst den Deckelaußenrand 131, der wahlweise radial aus dem inneren Teil der abhängigen Umrandung 125 des Deckels 120 hervorsteht.
Wenn der Deckel 120 sich in der geschlossenen Position befindet, ist die Deckelrandfläche 208 der Körperrandfläche 206 zugewandt. So rasten, wenn der Deckel 120 sich in der geschlossenen Position befindet, die Körperrandfläche 206 und mindestens Teile der Deckelrandfläche 208 ineinander ein. Die Elastomerdichtung 210a ist an der Körperrandfläche 206 befestigt. Die Dichtung 210a ist bevorzugt ein ringförmiger Ring, der um den Umfang der Körperrandfläche 206 angeordnet ist. In der veranschaulichten beispielhaften Ausführungsform wird eine Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtung dadurch geschaffen, dass die Elastomerdichtung 210a durch die Deckelrandfläche 208 eingerastet und komprimiert wird.
Der Deckel 120 umfasst einen Deckelinnenbereich 109, der durch den Deckelboden 119 und die -umrandung 125 definiert ist. Die Lippe 110 des Körpers 101 erstreckt sich in den Deckelinnenbereich 109, wenn der Deckel 120 sich in der geschlossenen Position befindet. In dieser Position passt die Körperhinterschneidungsfläche 204 des Körpers 101 mit der Deckelhinterschneidungsfläche 202 zusammen. Dementsprechend wird eine Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtungsfläche gebildet. Außerdem stellt diese Konfiguration eine Schließposition, z.B. über eine Verklipspasskonfiguration, zum Halten des Deckels 120 in der geschlossenen Position und Verhindern, dass er sich unbeabsichtigt öffnet, bereit. Wie in 2 gezeigt, werden die Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtung und die Schließposition durch jeweilige Hinterschneidungsflächen 204, 202 gebildet. Dies lässt sich beispielsweise unter Bezugnahme auf eine Achse 400 (siehe 4) definieren, die sich durch die Mitte des Körpers 101 seiner Länge entlang erstreckt. Die Deckelhinterschneidungsfläche 202 und die Körperhinterschneidungsfläche 204 liegen nicht parallel zu dieser Achse 400. Stattdessen sind, wie gezeigt, die Deckelhinterschneidungsfläche 202 und die Körperhinterschneidungsfläche 204 in einem kleinen Winkel zueinander, z.B. 10° bis 30° mit Bezug auf die Achse 400 gebildet. Wahlweise können die jeweiligen Hinterschneidungsflächen als Alternative komplementär abgerundet oder geneigt sein, um miteinander zusammenzupassen. Bei irgendeiner derartigen Hinterschneidungskonfiguration ist, wenn ein Benutzer versucht, den Deckel 120 von dem Körper 101 hoch zu heben, um den Deckel 120 in eine geöffnete Position zu überführen, eine Öffnungskraft erforderlich, um die Kraft zwischen der Deckelhinterschneidungsfläche 202 und der Körperhinterschneidungsfläche 204 zu überwinden, wenn der Deckel 120 sich in der geschlossenen Position befindet.
In der beispielhaften Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, ist der Deckel 120 als wahlweise die Deckelelastomerdichtung 212 umfassend gezeigt, die wahlweise in Form eines ringförmigen Rings vorliegt, der an dem Deckelboden 119 an der Umrandung 125 anliegend oder an diese anstoßend befestigt ist. So kann eine Dichtung zwischen der Deckelelastomerdichtung 212 und der Oberkante 110 gebildet werden. Dadurch wird eine Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtung zwischen der Deckelelastomerdichtung 212 und der Oberkante 110 geschaffen, wenn der Deckel 120 sich in der geschlossenen Position befindet. Wahlweise kann bei der Erfindung entweder die Elastomerdichtung 212 oder die Elastomerdichtung 210 weggelassen werden, wodurch nur eine einzige Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtung in einer wahlweisen Ausführungsform bereitgestellt wird.
Es wird die Möglichkeit in Betracht gezogen, dass Ausführungsformen Ausgestaltungen der Erfindung entsprechend multiple und verschiedene Dichtungen hintereinander zwischen dem Deckel 120 und dem Körper 101 umfassen können. Beispielsweise können die Dichtungen die Dichtung zwischen der Deckelhinterschneidungsfläche 202 und der Körperhinterschneidungsfläche 204 und die Dichtung zwischen der Elastomerdichtung 210a und der Deckelrandfläche 208 umfassen. Alternativ können die beiden Dichtungen die Dichtung zwischen der Deckelhinterschneidungsfläche 202 und der Körperhinterschneidungsfläche 204 und die Dichtung zwischen der Deckelelastomerdichtung 212 und der Oberkante 110 umfassen. Während drei Dichtungen (als Dichtung A - C bezeichnet) in 2 gezeigt sind, ist dies nur beispielhaft, da zwei Dichtungen oder mehr als drei Dichtungen beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung entsprechend enthalten sein können. Beispielsweise ist es möglich, dass insgesamt drei Dichtungen, mehr als drei Zellen oder nur zwei Dichtungen, wie oben erklärt, vorliegen. Ferner ist mindestens eine der Dichtungen eine Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtung und mindestens eine der Dichtungen ist eine Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtung. Anders ausgedrückt können zwei (oder mehr) beliebige der drei gezeigten Dichtungen enthalten sein, solange eine Kombination von Elastomer-auf-Thermoplast und Thermoplast-auf-Thermoplast eingeschlossen ist.
Man sollte ferner beachten, dass die Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtung die Kompressionskraft bietet, die zum Aufrechterhalten der Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtung notwendig ist. Diese Konfiguration erfordert nicht, dass die Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtung eine Quelle radialer Kompressionskraft ist (wie es z.B. bei einem in eine Röhre eingeführten elastomeren Stopfen der Fall ist). Als solche erhöht die Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtung die Öffnungskraft, die zum Überwinden der Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtung erforderlich ist, um den Deckel 120 von der geschlossenen Position in die geöffnete Position zu überführen, nicht. In der Tat kann die Elastizität des komprimierten Elastomers, wenn der Deckel 120 sich in der geschlossenen Position befindet, dazu führen, dass eine leichte senkrechte Federkraft die jeweiligen Hinterschneidungsflächen 202, 204 senkrecht gegeneinander vorspannt und so die Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtung verstärkt oder stärker macht. So kann, wenn überhaupt, eine solche leichte senkrechte Federkraft, die durch die Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtung erzeugt wird, dazu neigen, die Öffnungskraft im Vergleich mit einem ansonsten identischen Behälter ohne elastomere Dichtungsfläche tatsächlich zu reduzieren.
Wie oben mit Bezug auf die beispielhafte Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, besprochen, ist die elastomere Dichtung 210a an einer oberen Fläche des äußeren Rands 145 des Körpers 101 befestigt. 3 zeigt eine alternative beispielhafte Ausführungsform, bei der die elastomere Dichtung 210b an dem Deckelaußenrand 131 befestigt ist und mit dem Außenrand 145 des Körpers 101 in Kontakt steht. Auf diese Weise wird mit Bezug auf die Ausführungsform von 2 und die Ausführungsform von 3 eine Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtung gebildet.
4 zeigt die Dichtungen, die in 2 veranschaulicht sind, und veranschaulicht ferner mehr des Körpers 101, der in 2 gezeigt ist. 4 ist zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen der Dichtungsfläche, die zwischen der Deckelhinterschneidungsfläche 202 und dem Körperhinterschneidungsdienst 204 und der mittleren Achse 400 gebildet ist, die die Länge des Körpers 101 entlang und durch seine Mitte geht, hilfreich. Wie in 4 zu sehen ist, bilden die Deckelhinterschneidungsfläche 202 und die Körperhinterschneidungsfläche 204 eine Hinterschneidung, weil die Dichtung zwischen diesen beiden Flächen nicht parallel zur mittleren Achse 400 liegt. Auf diese Weise umfasst die Hinterschneidung zwischen der Deckelhinterschneidungsfläche 202 und dem Körperhinterschneidungdienst 204 Kompressionskraftvektoren sowohl in den senkrechten als auch horizontalen Richtungen. Der senkrechte Kompressionskraftvektor erfordert, dass eine Öffnungskraft aufgebracht wird, um den Deckel 120 vom Körper 101 zu trennen und so den Deckel 120 von der geschlossenen Position in die geöffnete Position zu überführen.
5 zeigt die Dichtungen, die in 3 veranschaulicht sind, und veranschaulicht ferner mehr des Körpers 101, der in 3 gezeigt ist. 5 ist auch zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen der Dichtungsfläche, die zwischen der Deckelhinterschneidungsfläche 202 und der Körperhinterschneidungsfläche 204 und der mittleren Achse 400 gebildet ist, die die Länge des Körpers 101 entlang und durch seine Mitte geht, hilfreich. Die Konfiguration und Funktionsweise der jeweiligen Hinterschneidungsflächen 202, 204 des Deckels 120 und Körpers 101 sind mit denjenigen, die in 4 gezeigt sind, identisch und werden hier der Kürze halber nicht wiederholt.
Die Kombination einer Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtung und einer Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtung hintereinander einer wahlweisen Ausgestaltung der Erfindung entsprechend bietet eine MVTR durch das Dichtungssystem eines Höchstwerts von wahlweise 42 µg/Tag-cm Dichtungsumfang/Tag, wenn die Umgebungsbedingungen mindestens 30 °C/80 % relative Feuchte (RF) extern und höchstens 30 °C/1 % RF intern sind, während eine Öffnungskraft von wahlweise nicht mehr als 3 N/cm Dichtungsumfang gestattet wird.
Unter Bezugnahme nun auf 6-10B, ist eine zweite beispielhafte Ausführungsform eines Behälters 300 einer wahlweisen Ausgestaltung der Erfindung entsprechend gezeigt. Viele Merkmale des Behälters 300 von 6-10B sind den entsprechenden Merkmalen des Behälters 100 von 1-5 ähnlich oder damit identisch. Daher wird hier nur eine allgemeine Zusammenfassung derartiger ähnlicher oder identischer entsprechender Merkmale wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen bereitgestellt. Jedoch wird auf wichtige Unterschiede zwischen den Ausführungsformen und zusätzliche Ausschmückungen hingewiesen.
Der Behälter 300 umfasst einen Körper 301, der einen Boden 355 und wahlweise eine Seitenwand 305 aufweist, die sich von dem Boden aus erstreckt. Der Körper 301 definiert einen Innenbereich 315. Die Seitenwand 305 endet wahlweise an einer Lippe 310, die eine obere Kante 311 aufweist. Die Lippe 310 umgibt eine Öffnung 307 des Körpers 301, die in den Innenbereich 315 führt. In der gezeigten Ausführungsform umfasst der Behälterkörper 301 einen Außenrand 345. Die Lippe 310 steht wahlweise senkrecht aus dem Rand 345 hervor.
Ein Deckel 320 ist bevorzugt mit dem Körper 301 durch ein Scharnier 340, wahlweise ein Biegescharnier, verbunden, wodurch ein Behälter 300 oder eine Ampulle mit Klappdeckel geschaffen wird. Der Deckel 320 ist um das Scharnier 340 mit Bezug auf den Behälterkörper 301 drehbar, um den Behälter 300 zwischen einer geschlossenen Position und einer offenen Position zu bewegen. In der gezeigten Ausführungsform umfasst der Deckel 301 einen Deckelboden 319 und bevorzugt eine abhängige Umrandung 325 und eine Daumenhaltelasche 321.
Wenn der Deckel 320 sich in der geschlossenen Position befindet, wird eine feuchtigkeitsdichte Dichtung 460 durch eine Vielzahl eingerasteter, zusammenpassender Dichtungen hintereinanderer, einschließlich mindestens einer ersten Dichtung 462 und einer zweiten Dichtung 464 gebildet. Die erste Dichtung 462 wird durch Zusammenpassen einer thermoplastischen Dichtungsfläche des Körpers 301 mit einer thermoplastischen Dichtungsfläche des Deckels 320 gebildet. Die erste Dichtung 462 ist so konfiguriert, dass sie eine Öffnungskraft zum sich Lösen erfordert. In der gezeigten wahlweisen Ausführungsform umfasst die erste Dichtung 462 eine Einrastung der Hinterschneidungsfläche 404 des Körpers 301 in die Hinterschneidungsfläche 402 des Deckels 320. Diese Dichtung ist mit der Hinterschneidung-zu-Hinterschneidungsdichtung, die oben mit Bezug auf den Behälter 100 von 1-5 offenbart ist, identisch und wird so hier nicht näher ausgeführt.
Die zweite Dichtung 464 wird durch Zusammenpassen einer Thermoplast-Dichtungsfläche des Körpers 301 oder Deckels 320 mit einer elastomeren Dichtungsfläche des Körpers 301 oder Deckels 320 gebildet. In der gezeigten wahlweisen Ausführungsform ist die zweite Dichtung 464 durch Zusammenpassen einer thermoplastischen Dichtungsfläche des Körpers 301 mit einer elastomeren Dichtungsfläche des Deckels 320 gebildet. Die elastomere Dichtungsfläche 430 umfasst einen elastomeren Ring 432, der konfiguriert ist, um durch eine thermoplastische obere Fläche 311 einer Lippe 310 komprimiert zu werden, die die Öffnung 307 umgibt, wenn der Deckel 320 sich in der geschlossenen Position befindet. Wie in 9-10B am besten gezeigt, verursacht die senkrechte Kompression des elastomeren Rings 432, dass ein Teil des Rings 432 sich elastisch radial in einen Hohlraum 480 ausdehnt, der zwischen dem Körper 301 und dem Deckel 320 bereitgestellt ist. Dieser Arbeitsablauf wird nun im Einzelnen erklärt.
Der Ausdruck „Ring“, wie er hier verwendet wird, kann sich auf ein ringförmiges rundes Element mit einer mittigen Öffnung beziehen. Jedoch ist ein „Ring“ nicht unbedingt auf eine derartige Konfiguration beschränkt und könnte nichtrunde Konfigurationen sowie elastomere Elemente, die mindestens teilweise in der Mitte (d.h. wo eine Öffnung eines Rings sich sonst befinden könnte) gefüllt sind, einschließen. Als solcher könnte ein „Ring“ beispielsweise ein scheibenförmiges elastomeres Element umfassen.
Die 9 zeigt einen teilweisen vergrößerten Querschnitt des Behälters 300 mit dem Deckel 320 in der geschlossenen Position. Wie gezeigt, ist die erste Dichtung 462 bereitgestellt, die die Einrastung der Hinterschneidungsfläche 404 des Körpers 301 mit der Hinterschneidungsfläche 402 des Deckels 320 umfasst. Die zweite Dichtung 464 umfasst die Einrastung der thermoplastischen oberen Fläche 311 der Lippe 310 mit einer Einrastungsfläche 430 des elastomeren Rings 432, der auf der Unterseite des Bodens 319 des Deckels 320 bereitgestellt ist. Wie in 9 zu sehen ist, verursacht eine Kompressionsdichtung, die zwischen der oberen Fläche 311 der Lippe 310 und dem elastomeren Ring 432 bereitgestellt ist, dass der Querschnitt des Rings 432 die Einrastungsfläche 430 des elastomeren Rings 432 entlang leicht abgestuft oder eingerückt erscheint. Diese Einrückung ist in der in 10B gezeigten vergrößerten Ansicht ausgeprägter. 10A zeigt den Querschnitt des Rings 432 direkt bevor er die obere Fläche 311 der Lippe 310 kontaktiert, um die zweite Dichtung zu bilden. Wie in 10A gezeigt, weist der Ring 432, wenn er nicht in die Lippe eingerastet ist, keine derartige Einrückung auf. Die Einrückung in der Einrastungsfläche 430 des elastomeren Rings 432 ist das Produkt elastomerer Verformung des Rings 432, die aus der dichtenden Einrastung mit dem Rand 310 resultiert.
Beachtenswerterweise ist der elastomere Ring 432 weder an einer direkten rechten Seite 432_R noch auf der linken Seite 432_L davon eingeschränkt oder blockiert. Als solcher dehnt sich oder migriert, wenn der elastomere Ring 432 senkrecht komprimiert wird, ein Teil davon elastisch, radial nach außen, nach innen oder beides. Ein Hohlraum 480 ist z.B. zwischen dem elastomeren Ring 432 und der Umrandung 325 des Deckels 320 bereitgestellt, um „Lebensraum“ für das Ringmaterial bereitzustellen, damit es sich radial ausdehnt, wenn die zweite Dichtung 464 eingerastet ist. Die 10B veranschaulicht den radial gedehnten Teil 432_E des elastomeren Rings 432 (der in 10B in der Richtung E ausgedehnt gezeigt ist), der einen Teil des Hohlraums 480 ausfüllt. Insoweit eine derartige Ausdehnung in den Figuren als im Vergleich mit der tatsächlichen Ausführung übertrieben erscheint, dient sie nur zu veranschaulichenden Zwecken. Diese radiale Ausdehnung in das Hohlraumgebilde bietet mindestens zwei wichtige Funktionen.
Erstens führt sie zum Mäßigen der senkrechten Federkraft zwischen dem Elastomer und dem Rand. Während es erwünscht ist, dass eine leichte Federkraft zum Stärken oder Verstärken der ersten Dichtung bereitgestellt wird, kann eine übermäßige Federkraft dazu neigen, die Öffnungskraft bis zu einem Maß zu reduzieren, dass der Behälter eventuell unbeabsichtigt aufspringt. Ein Gleichgewicht muss geschaffen werden zwischen einer wünschenswert geringen Öffnungskraft einerseits (insbesondere für ältere und/oder diabetische Benutzer) und einer Öffnungskraft, die so gering ist, dass sie zu unbeabsichtigten Behälteröffnungen, z.B. durch übliche Druckvariationen, die während des Transports innerhalb des Behälters stattfinden können, führen kann. Wenn dem Elastomer gestattet wird, sich radial auszudehnen, kann die senkrechte Federkraft so in einem akzeptablen Niveau bereitgestellt werden.
Die zweite wichtige Funktion besteht darin, dass der Oberflächenbereich des Kontakts zwischen den Dichtungsflächen der zweiten Dichtung durch radiale Ausdehnung des elastomeren Materials des Rings vergrößert wird. Diese Vergrößerung der Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtungsfläche bietet eine dichtere Dichtung an der Stelle der Einrastung der zweiten Dichtung.
Man sollte sich im Klaren darüber sein, dass irgendeine der Dichtungskonfigurationen, die in den 1-5 offenbart sind, mit denjenigen, die in den 6-10B offenbart sind, kombiniert werden können.
Die Eindringleistungsfähigkeit der Dichtung als solche wird durch Feststellen der gesamten Ampulleneindringrate und Abziehen der MVTR (Feuchtigkeitsdampfdurchlässigkeitsrate) durch den Thermoplast, der den äußeren Mantel der Ampulle umfasst, gemessen.
In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt, wenn der Deckel sich in der geschlossenen Position befindet, die Feuchtigkeitsdampfdurchlässigkeitsrate MVTR weniger als 370 µg/Tag bei 30 °C/80 % RF (relativer Feuchte). In einer beispielhaften Ausführungsform einer Ampulle von 24 ml den Ausführungsformen der Erfindung entsprechend beträgt das Gewicht eines Dreiphasenpolymermantels mit mitgerissenem Trockenmittel 2,5-3,25 Gramm (wahlweise etwa 3,0 g) und die Feuchtigkeitseindringung beträgt etwa 400 Mikrogramm pro Tag bei 30 °C/70 % RF. In einer beispielhaften Ausführungsform einer Ampulle von 17 ml Ausführungsformen der Erfindung entsprechend beträgt das Gewicht eines Dreiphasenpolymermantels mit mitgerissenem Trockenmittel 2,0-2,75 Gramm (wahlweise etwa 2,5 g) und die Feuchtigkeitseindringung beträgt etwa 300 Mikrogramm pro Tag bei 30 °C/70 % RH. Der Ausdruck „Dreiphasenpolymer“ bezieht sich auf ein Polymer mit mitgerissenem Trockenmittel, das ein Basispolymer, Trockenmittel und Lenkungsmittel, wie z.B. in den US-PatentschriftenNr. 5,911,937, 6,080,350, 6,124,006, 6,130,263, 6,194,079, 6,214,255, 6,486,231, 7,005,459 und der US- Patentveröffentlichung Nr. 2016/0039955 beschrieben, aufweist, von denen jede hier unter Bezugnahme eingefügt wird, wie wenn sie vollständig aufgeführt wäre. Vorteilhafterweise gestattet, in einer wahlweisen Ausgestaltung der Erfindung, die zweite Dichtung eine reduzierte Verwendung eines derartigen Trockenmittelmaterials, was zu geringeren Herstellungskosten führt.
Allgemein formuliert wird der Ausdruck „feuchtigkeitsdicht“ als eine Feuchtigkeitseindringung (nach drei Tagen) von weniger als 1500 µg Wasser, in einer anderen Ausführungsform weniger als 500 µg Wasser, in einer weiteren Ausführungsform weniger als 300 µg Wasser, in noch einer anderen Ausführungsform weniger als 150 µg Wasser, wie durch die folgende Testmethode bestimmt, aufweisend, definiert: (a) ein Gramm plus oder minus 0,25 Gramm Molekularsieb wird in den Behälter eingegeben und das Gewicht aufgezeichnet; (b) der Behälter wird vollständig geschlossen; (c) der geschlossene Behälter wird in eine Klimakammer unter Bedingungen von 80 % relativer Feuchte und 72 °F gestellt; (d) nach einem Tag wird der Behälter, der das Molekularsieb enthält, gewogen; (e) nach vier Tagen wird der Behälter, der das Molekularsieb enthält, gewogen ; und (f) die Probe des ersten Tags wird von der Probe des vierten Tags abgezogen, um die Feuchtigkeitseindringung des Behälters in Einheiten von Mikrogramm Wasser zu errechnen.
In einer beispielhaften Ausführungsform, wenn die erste Dichtung und die zweite Dichtung kombiniert den Behälter, wenn der Deckel sich in der geschlossenen Position befindet, mit einer niedrigeren MVTR versehen als die erste Dichtung ohne die zweite Dichtung bereitstellen würde.
In einer beispielhaften Ausführungsform, wenn die erste Dichtung und die zweite Dichtung kombiniert den Behälter, wenn der Deckel sich in der geschlossenen Position befindet, mit einer niedrigeren MVTR versehen als die zweite Dichtung ohne die erste Dichtung bereitstellen würde.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Behälter zum Aufbewahren diagnostischer Teststreifen verwendet.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befindet sich mindestens eine der Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtungsflächen an einem radial hervorstehenden Rand eine Außenseite des Körpers entlang.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Elastomer eine Shore-A-Härte von 20 bis 50, bevorzugt 20 bis 40, stärker bevorzugt 20 bis 35 auf. Ein Fachmann auf dem Gebiet des Spritzgießens würde typischerweise die Verwendung von TPE-Materialien mit einer Shore-A-Härte von weniger als 50 für Behälterdichtungen vermeiden. Der Grund dafür ist, dass derartige weiche TPE-Materialien im Allgemeinen schwierig an dem Basispolymer zu befestigen sind, ohne die Dichtung während des Formens zu beschädigen oder zu verschieben. Jedoch ist durch die Formungstechniken, die die Anmelder entwickelt haben, die Verwendung von TPE-Materialien mit einer Härte von weniger als 50 Shore A für eine Behälterdichtung möglich. Die Verwendung eines Materials eines derartig niedrigen Durometerwerts verursacht weniger Widerstand gegen Fließen während des Formens, verursacht vorteilhafterweise weniger Widerstand gegen Fließen während des Formens, was einen dünneren Querschnitt ermöglicht. Es neigt weniger zum Verursachen von Bindenähten in der fertigen Dichtung, die sich auf die Dichtungsintegrität negativ auswirken könnten. Außerdem erfordert das weichere TPE-Material weniger Kompressionsdruck zum Abdichten, was die Wahrscheinlichkeit einer übermäßigen senkrechten Federkraft reduziert, die sonst zum unbeabsichtigten Öffnen des Behälters, wie oben besprochen, führen könnte.
Bezüglich der Konstruktion eines Behälters mit Klappdeckel ist die Kappenöffnungskraft eine für die Qualität kritische Charakteristik des Produkts. Der akzeptable Bereich der Öffnungskraft beträgt 3 bis 7 Pfund (Pound-force), wenn sie durch Befestigen des Körpers der Ampulle, die auf dem Ampullensockel steht, und dann Aufbringen einer aufwärts gerichteten Kraft auf die Unterseite des Rands der Kappe parallel zu der Achse der Ampulle mit konstanter Geschwindigkeit von 500 mm/min bei einer regulierten Temperatur von 20 +/- 2 °C, innerhalb eines bevorzugten Bereichs von 4 bis 6 Pfund, gemessen wird. Wie oben besprochen kann sich ein Behälter, der zu leicht zu öffnen ist, unbeabsichtigt öffnen und ein Behälter mit einer Öffnungskraft über diesem Bereich kann zu schwierig für den Benutzer zu öffnen sein.
Der Widerstand gegen Öffnen unter einem Differentialdruck kann wahlweise durch Positionieren eines Behälters, der in dem umgebenden Milieu geöffnet und geschlossen worden ist, in eine dicht geschlossene Kammer und dann Reduzieren des Außendrucks in der Kammer über eine Zeitspanne von 30 Sekunden bis 1 Minute zum Erzeugen eines Differentialdrucks zwischen dem Innenbereich des Behälters und der externen Umgebung von mindestens 450 mBar, was das maximale Druckdifferential ist, dem ein Behälter während des kommerziellen Lufttransports ausgesetzt werden sollte, gemessen werden.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Elastomer eine Dicke von 0,5 mm bis 1,25 mm auf und wahlweise beträgt eine bloßgelegte Breite des außenseitigen Ampullenrands 0 mm bis 2,5 mm.
Eine Ampulle einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann nach der Verwendung rezykliert werden. Die Rezyklierung referenziert das primäre Material und der Verfolgungspfeil entsprechicht dieser Rezyklierungsklasse. Die Ampullendeckeldichtung mit thermoplastischem Elastomer ist mit einer geringeren Masse Elastomer konzipiert, um immer noch zu gestatten, dass der Behälter der primären Materialkennzeichnung entsprechend erneut verwendet/rezykliert wird.
Eine zusätzliche Elastomerdichtung reduziert so die Feuchtigkeitsdampfdurchlässigkeitsrate durch die Dichtung des Ampullenbehälterdeckels, um zu gestatten, dass weniger Trockenmittelmasse benötigt wird. Eine Kombination von Dichtungen, die hintereinander funktionieren, ermöglicht eine reduzierte Feuchtigkeitsdampfdurchlässigkeit in Kombination mit einer geringen Deckelöffnungs- und -schließkraft zum Optimieren der Verbrauchererfahrung. Eine geringe Masse von Elastomer innerhalb der Ampullendeckeldichtung gestattet die Wiederverwendung/Rezyklierbarkeit des primären Materials der Ampulle.
Es wird zur Kenntnis gebracht, dass beispielhafte Ausführungsformen zwar als runde Behälter mit runden Dichtungen gezeigt sind, die Erfindung aber nicht darauf beschränkt ist. Es wird die Möglichkeit in Betracht gezogen, dass die vorliegende Erfindung auch im Zusammenhang mit nichtrunden Behältern mit Klappdeckel zum Verbessern der Dichtungsintegrität zwischen dem Körper und dem Deckel eingesetzt werden kann. In der Tat wird die Möglichkeit in Betracht gezogen, dass die hier beschriebenen Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtungen zum Verbessern der Dichtungsintegrität bei nichtrunden Behältern besonders nützlich wären. Beispielsweise können die ersten und zweiten Dichtungen, wie hier offenbart, in elliptischen Behältern, quadraten Behältern, rechteckigen Behältern, vierseitigen Behältern mit runden Ecken und vielen anderen Gestalten eingesetzt werden. Wahlweise werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Behältergestalten und Konfigurationen eingesetzt, die in US-Patentveröffentlichung Nr. 2011/0127269 offenbart sind, die her in ihrer Gesamtheit unter Bezugnahme eingefügt wird.
Es wird ferner zur Kenntnis gebracht, dass die Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtung (z.B. die erste Dichtung 462) nicht unbedingt auf die Konfiguration beschränkt ist, wie sie in den beiliegenden Figuren gezeigt ist. Beispielsweise kann in einer wahlweisen Ausgestaltung die Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtung zwischen einem inneren Polymerring, der von der Unterseite des Deckelbodens abhängt und eine Übergangsstelle mit einem Teil der Innenfläche der Behälterkörperwand aufweist, bereitgestellt werden. Wahlweise rastet in einer derartigen Ausführungsform ein ringförmiger Vorsprung des inneren Polymerrings eine radiale Hinterschneidung innerhalb der Innenfläche der Behälterkörperwand ein, um eine Variation der ersten Dichtung 462, die mit Bezug auf die 6-10B offenbart ist, zu schaffen. Diese Variation der ersten Dichtung würde gleicherweise das Überwinden einer Öffnungskraft zum Lösen dieser Dichtung erfordern.
BEISPIELE
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele ausführlicher veranschaulicht, man sollte sich jedoch im Klaren darüber sein, dass die vorliegende Erfindung nicht als darauf beschränkt betrachtet werden sollte.
Beispiel 1
Es wurden Tests zum Messen der Feuchtigkeitseindringung bei Ampullen von 24 ml der in 6-10B (Gruppe A) gezeigten Behälterausführungsform entsprechend ausgeführt. Die Umgebungsbedingungen wurden auf 30 °C und 80 % relative Feuchte eingestellt. 48 derartige Behälter lagen in der getesteten Population vor. Diese Feuchtigkeiteindringungsergebnisse wurden mit Testdaten verglichen, die aus dem Testen einer Population von 7553 Behältern (Gruppe B) erfasst worden waren, die bezüglich des Materials mit den Behältern der Gruppe A identisch waren, mit der Ausnahme, dass die Behälter der Gruppe B nur die erste Dichtung (Kunststoff-auf-Kunststoff) -nicht die zweite Dichtung (Elastomer-auf-Kunststoff) umfassten. Die folgende Tabelle zeigt einen Seite-an-Seite-Vergleich der erfassten Daten.

Gruppe Mittlere Eindringung Standardabweichung Probengröße

(µg/Tag) (µg/Tag)

A 399,8 22,61 48

B 440,9 105,5 7553
Wie die Daten zeigen führte das Hinzufügen der zweiten Dichtung zu einer bedeutenden Reduktion der mittleren Eindringung und einer überraschend beträchtlichen Reduktion der Standardabweichung der Feuchtigkeitseindringung. Diese beträchtliche Reduktion der Standardabweichung ist von einem Produktionsstandpunkt her beachtenswert und wichtig. Im Wesentlichen gestattet die zweite Dichtung in Kombination mit der ersten Dichtung eine wesentlich reguliertere und vorhersehbarere (d.h. geringere Variation) Feuchtigkeitseindringung, so dass Behälterfeuchtigkeitsbudgets viel genauer erfüllt werden können. Dies gestattet eine Reduktion von Trockenmittelmaterial, das pro Ampulle erforderlich ist, und daher eine Reduktion der Produktionskosten, die mit der reduzierten Menge an Trockenmittelmaterial verbunden sind.
Beispiel 2
Es wurden Tests zum Messen der Feuchtigkeitseindringung bei Ampullen von 17 ml der in 6-10B (Gruppe A’) gezeigten Behälterausführungsform entsprechend ausgeführt. Die Umgebungsbedingungen wurden auf 30 °C und 70 % relative Feuchte eingestellt. Es lagen 144 derartige Behälter in der getesteten Population vor. Diese Feuchtigkeitseindringungsergebnisse wurden mit Testdaten verglichen, die die aus dem Testen einer Population von 2923 Behältern (Gruppe B’) erfasst worden waren, die bezüglich des Materials mit den Behältern der Gruppe A’ identisch waren, mit der Ausnahme, dass die Behälter der Probe B’ nur die erste Dichtung (Kunststoff-auf-Kunststoff) - nicht die zweite Dichtung (Elastomer-auf-Kunststoff) umfassten. Die folgende Tabelle zeigt einen Seite-an-Seite-Vergleich der erfassten Daten.

Probe Mittlere Eindringung Standardabweichung Proben größe

(µg/Tag) (µg/Tag)

A’ 305,4 20,54 144

B’ 420,7 76,91 2923
Wie bei Beispiel 1 zeigen die Daten, dass das Hinzufügen der zweiten Dichtung zu einer bedeutenden Reduktion der mittleren Eindringung und einer überraschend beträchtlichen Reduktion der Standardabweichung der Feuchtigkeitseindringung führte.
Während die Erfindung im Einzelnen und unter Bezugnahme auf spezifische Beispiele davon beschrieben worden ist, wird es für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen daran gemacht werden können, ohne vom Geist und Umfang davon abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2011/0127269 [0058]

Claims

Feuchtigkeitsdichter Behälter, umfassend: einen Behälterkörper, der einen Boden und eine Seitenwand aufweist, die sich davon aus erstreckt, wobei der Körper einen Innenbereich definiert, der zum Unterbringen von Produkt konfiguriert ist, wobei der Körper ferner eine Öffnung aufweist, die in den Innenbereich führt; einen Deckel, der mit dem Körper durch ein Scharnier verbunden ist und der um das Scharnier mit Bezug auf den Behälterkörper drehbar ist, um den Behälter zwischen einer geschlossenen Position, in der der Deckel die Öffnung bedeckt, um eine feuchtigkeitsdichte Dichtung mit dem Körper zu schaffen, und einer offenen Position, in der die Öffnung bloßgelegt ist, zu bewegen, wobei die feuchtigkeitsdichte Dichtung eine Vielzahl eingerasteter zusammenpassender Dichtungen hintereinander zwischen dem Körper und dem Deckel umfasst, wenn der Deckel sich in der geschlossenen Position befindet, wobei die Vielzahl von eingerasteten, zusammenpassenden Dichtungen mindestens eine erste Dichtung und eine zweite Dichtung umfasst; wobei die erste Dichtung durch Zusammenpassen einer thermoplastischen Dichtungsfläche des Körpers mit einer thermoplastischen Dichtungsfläche des Deckels gebildet wird, wobei die zweite Dichtung durch Zusammenpassen einer thermoplastischen Dichtungsfläche des Körpers mit einer elastomeren Dichtungsfläche des Deckels gebildet wird, die elastomere Dichtungsfläche einen elastomeren Ring umfasst, der konfiguriert ist, um durch eine obere Fläche eines Rands, der die Öffnung umgibt, wenn der Deckel sich in der geschlossenen Position befindet, komprimiert zu werden, wobei die senkrechte Kompression des elastomeren Rings verursacht, dass ein Teil des Rings sich elastisch radial in einen Hohlraum ausdehnt, der zwischen dem Körper und dem Deckel bereitgestellt ist.
Behälter nach Anspruch 1, wobei die erste Dichtung eine Öffnungskraft zum Übergang von der geschlossenen Position zu der geöffneten Position erfordert und die zweite Dichtung in Kombination mit der ersten Dichtung nicht mehr als die Öffnungskraft zum Übergang von der geschlossenen Position zu der geöffneten Position erfordert.
Behälter nach Anspruch 2, wobei die Öffnungskraft 3 bis 7 Pfund (pound-force), wahlweise 4 bis 6 Pfund, beträgt.
Behälter nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei der elastomere Ring aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) gefertigt ist.
Behälter nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei der elastomere Ring mit dem Behälterkörper und dem Deckel durch einen Mehrschuss-Spritzgießvorgang spritzgegossen wird.
Behälter nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei die erste Dichtung eine Hinterschneidung des Körpers mit Bezug auf die mittlere Achse des Körpers umfasst.
Behälter nach Anspruch 6, wobei die Hinterschneidung in einer Lippe bereitgestellt ist, die sich aufwärts von der Seitenwand erstreckt und die Öffnung umgibt.
Behälter nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Deckel eine abhängige Umrandung umfasst, wobei die Hinterschneidung eine Fläche aufweist, die mit einer entsprechenden Fläche der Umrandung unter Bildung der ersten Dichtung zusammenpasst.
Behälter nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei der elastomere Ring eine Shore-A-Härte von 20 bis 50, wahlweise 20 bis 40, wahlweise 20 bis 35 aufweist.
Behälter nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei der Behälter, wenn der Deckel sich in der geschlossenen Position befindet, eine Feuchtigkeitsdampfdurchlässigkeitsrate (MVTR) von weniger als 400 µg/Tag bei 30 °C und 80 % RF aufweist.
Behälter nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei die erste Dichtung und die zweite Dichtung kombiniert den Behälter, wenn der Deckel sich in der geschlossenen Position befindet, mit einer geringeren Feuchtigkeitsdampfdurchlässigkeitsrate (MVTR) versehen als die erste Dichtung ohne die zweite Dichtung bereitstellen würde.
Feuchtigkeitsdichter Behälter, umfassend: a. einen Körper, der einen Innenbereich, der zum Unterbringen von Produkt konfiguriert ist, und eine Öffnung, die in den Innenbereich führt, definiert; b. einen Deckel, der mit dem Körper durch ein Scharnier verbunden ist, wobei der Deckel mit Bezug auf den Körper zwischen einer geschlossenen Position, in der der Deckel die Öffnung bedeckt und mit dem Körper zusammenpasst, und einer geöffneten Position, in der der Deckel nicht mit dem Körper zusammengepasst ist, beweglich ist; c. der Körper und der Deckel eine Vielzahl von Dichtungen dazwischen und hintereinander umfassen, wenn der Deckel sich in der geschlossenen Position befindet; d. die Vielzahl von Dichtungen mindestens eine erste Dichtung, die eine Öffnungskraft zum Übergang von der geschlossenen Position zu der geöffneten Position erfordert, und eine zweite Dichtung in Kombination mit der ersten Dichtung, die nicht mehr als die Öffnungskraft zum Übergang von der geschlossenen Position zu der geöffneten Position erfordert, umfasst; e. wobei die erste Dichtung durch Zusammenpassen von Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtungsflächen gebildet wird, wobei die erste Dichtung wahlweise eine Hinterschneidung des Körpers mit Bezug auf die mittlere Achse des Körpers umfasst; f. wobei die zweite Dichtung durch Zusammenpassen von Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtungsflächen gebildet wird, wobei die Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtungsflächen ein Elastomer umfassen, das in dem Deckel oder in dem Körper wahlweise durch Mehrschuss-Spritzgießen gebildet wird; g. der Thermoplast nicht komprimierbar und das Elastomer komprimierbar und wahlweise elastisch ist.
Behälter nach Anspruch 12, wobei der Behälter, wenn der Deckel sich in der geschlossenen Position befindet, eine Feuchtigkeitsdampfdurchlässigkeitsrate (MVTR) von weniger als 370 µg/Tag bei 30 °C und 80 % RF aufweist.
Behälter nach Anspruch 12 oder 13, wobei die erste Dichtung und die zweite Dichtung kombiniert den Behälter, wenn der Deckel sich in der geschlossenen Position befindet, mit einer niedrigeren MVTR versehen als die erste Dichtung ohne die zweite Dichtung bereitstellen würde.
Behälter nach irgendeinem der Ansprüche 12-14, wobei die Öffnungskraft 3 bis 7 Pfund (pound-force), wahlweise 4 bis 6 Pfund beträgt.
Behälter nach irgendeinem der Ansprüche 12-15, wobei das Elastomer aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) gefertigt ist.
Behälter nach irgendeinem der Ansprüche 12-16, wobei das Elastomer mit dem Behälterkörper und dem Deckel in einem Mehrschuss-Spritzgießvorgang spritzgegossen wird.
Behälter nach irgendeinem der Ansprüche 12-17, wobei mindestens eine der Thermoplast-auf-Thermoplast-Dichtungsflächen sich auf einem radial vorstehenden Rand eine Außenseite des Körpers entlang befindet.
Behälter nach irgendeinem der Ansprüche 12-17, wobei mindestens eine der Elastomer-auf-Thermoplast-Dichtungsflächen sich auf einem radial vorstehenden Rand eine Außenseite des Körpers entlang befindet.
Behälter nach irgendeinem der Ansprüche 12-19, wobei das Elastomer eine Shore-A-Härte von 20 bis 50, wahlweise 20 bis 40, wahlweise 20 bis 35 aufweist.
Behälter nach irgendeinem der Ansprüche 12-20, wobei das Elastomer sich radial in einen anliegenden Hohlraum ausdehnt, wenn es durch die thermoplastische Dichtungsfläche der zweiten Dichtung komprimiert wird.
Behälter nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei das Elastomer oder der elastomere Ring 0,25 mm bis 1,25 mm dick ist.
Verwendung eines Behälters nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch zum Aufbewahren diagnostischer Teststreifen.