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Verschluß aus elastischem Werkstoff Die Erfindung bezieht sich auf
einen Verschluß aus elastischem Werkstoff, vorzugsweise Kunststoff, beispielsweise
Polyäthylen, für Behälter, insbesondere Tabletten-Röhrchen aus Glas oder Aluminium,
Drageeflaschen od. dgl., mit mehreren langgestreckten und bei Belastung einknickenden
Abstandshaltem, deren sich auf den Behälterinhalt federnd abstützende Enden untereinander
in Verbindung stehen.
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Die bekannten Verschlüsse dieser Art weisen im unbelasteten Zustand
entweder langgestreckte oder spiralförmige Abstandshalter auf, deren untere Enden
durch einen offenen Ring oder eine geschlossene Platte miteinander verbunden sind.
Die spiralförmigen Abstandshalter haben gegenüber den langgestreckten den Vorteil,
daß größere Abstände zwischen Verschlußkappe einerseits und Behälterinhalt andererseits
und damit größere Toleranzen überbrücktwerden können. Der gebräuchlichste Verschluß
dieser Art weist daher bereits im unbelasteten Zustand spiralförmige Abstandshalter
auf. Bekannt ist es auch, den Abstandshaltern statt einer Spiralform bereits im
unbelasteten Zustand einen Knickpunkt einzuformen. Bekannt ist ferner ein Stopfen
für Röhrchen oder Fläschchen, die zur Aufnahme von Tabletten, Pillen od. dgl. bestimmt
sind, aus elastischem Material, insbesondere elastischem Kunststoff, mit einer Halterungsvorrichtung,
bei welchem die Halterung aus einem geschlossenen, aus dem Hals hervorragenden Ring
besteht, der durch acht, im unbelasteten Zustand langgestreckte Stege oder Rippen
mit der Verschlußkappe verbunden ist.
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Diesem Stand der Technik gegenüber hat sich die Erfindung zur Aufgabe
gestellt, einen Abstandshalterstopfen zu schaffen, welcher einerseits ein Höchstmaß
eines axialen Federungsweges bei minimalem Werkstoffaufwand bietet, andererseits
eine genaue Führung der einknickenden Abstandshalter gewährleistet und schließlich
besondere Anordnungen überflüssig macht um die Öffnung der Verbindung für die unteren
Enden der Abstandshalter gegen ein Eindringen von Füllgut zu sperren.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe durch die Erfindung besteht bei
einem Verschluß der eingangs geschilderten Art darin, daß erfindungsgemäß die langgestreckten
Abstandshalter in einander gegenüberliegenden Ebenen derart zueinander versetzt
angeordnet sind, daß sie im belasteten Zustand nach innen einknickend aneinander
vorbeiführbar sind.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verschlusses aus elastischem
Werkstoff vermittelt eine Reihe von Vorteilen. Die Werkzeuge sind einfach und billig,
weil die Abstandshalter im unbelasteten Zustand
langgestreckt ausgebildet sind. Es
bereitet infolgedessen das Entfernen der erfindungsgemäßen Verschlüsse aus dem Werkzeug
in der Praxis keinerlei Schwierigkeiten. Bei Drageeflaschen vermittelt die Erfindung
die Möglichkeit, auch die außerhalb des Bereichs des Flaschenhalses im Flascfienbauch
befindlichen Dragees festzulegen. Der Verschluß kann ohne weiteres einstückig hergestellt
werden, so daß es nicht mehr erforderlich ist, Verschluß und Abstandshalter nachträglich
von Hand miteinander zu verbinden. Es sind keine sich radial erstreckende Stege
od. dgl. mehr erforderlich, um ein Eindringen der Dragees in das Innere des Verschlusses
zu verhindern, wodurch dieser hinsichtlich seines axialen Federungsweges beeinträchtigt
würde. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Verschlüsse macht sich beim
maschinellen Abfüllen und Verschließen der Röhrchen, Tuben, Flaschen od. dgl. bemerkbar.
Es kann nicht mehr vorkommen, daß die in großen Stückzahlen gemeinsam verpackt der
pharmazeutischen Industrie zugeleiteten Verschlüsse sich seitlich über den Führungsring
der Verschlußkappe hinaus verbiegen, da sie auf Grund ihrer langgestreckten Ausbildung
in Richtungen lotrecht zur Mittelachse des Verschlusses ausreichenden Halt haben.
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Beim automatischen Verschließen der Röhrchen, Tuben, Flaschen od.
dgl. sind daher Störungen und Hemmungen nicht zu befürchten. Mit den erfindungsgemäßen
Verschlüssen läßt sich bei gleichem Materialaufwand eine wesentlich größere Toleranz
überbrücken als bei im unbelasteten Zustand bereits spiralförmig oder geknickt vorgeformten
Abstandshaltern, oder es kann die gleiche Toleranz mit wesentlich geringerem Materialaufwand
überbrückt werden.
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Die Erfindung vermittelt somit ein hohes Maß eines
axialen
Federungsweges bei minimalem Werkstoffaufwand. Dadurch, daß die Abstandshalter bei
Belastung nach innen und nicht nach außen einknickbar ausgebildet sind, tritt innerhalb
weiter Grenzen keine Begrenzung des Federungsweges durch den Führungsring der Verschluß
kappe oder den Hals des Behälters ein, gegen welche bei Belastung nach außen ausweichende
Abstandshalter sofort anstoßen würden, so daß der axiale Federungsweg trotz des
elastischen Werkstoffes und trotz der spiralförmigen oder vorgeknickten Ausgestaltung
äußerst begrenzt ist. Es ist also auf Grund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
des Verschlusses nicht mehr der Willkür überlassen, in welcher Richtung die Stege
bei Belastung ausweichen werden. Es ist vielmehr eine Ausnutzung des vollen Federungsweges
gewährleistet, weil diejenigen Stege, die nach innen ausweichen, nicht iii radialer
Richtung geführt werden, so daß sie auch in der Längsachse des Verschlusses nicht
aufeinander treffen und sich dadurch nicht gegenseitig versteifen können.
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Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung besteht
schließlich darin, daß es nicht mehr erforderlich ist, die Öffnung des Verbindungsgliedes
für die unteren Enden der Abstandshalter durch sich radial nach innen erstreckende
Stege od. dgl. gegen ein Eindringen von Füllgut zu sperren.
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Die bei Belastung nach innen einknickenden Abstandshalter vermitteln
vielmehr selbsttätig eine ausreichende Abschirmung dieser Öffnung gegen ein Eindringen
von Dragees, Pillen od. dgl.
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Endlich haben die Abstandshalter durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
im unbelasteten Zustand, d. h. auch wenn die Verschlüsse in großen Stückzahlen gemeinsam
verpackt der pharmazeutischen Industrie zugeleitet werden, eine ausreichende Steifigkeit,
um den unerwünschten seitlichen Verbiegungen über den Führungsring der Verschlußkappe
hinaus zu widerstehen. Andererseits knicken die Abstandshalter sofort ein, wenn
sie beim automatischen Verschließen gegen den Mündungsrand der Behälteröffnung auftreffen
sollten, so daß das die unteren Enden der Abstandshalter miteinander verbindende
Bauelement sich auch einseitig schräg stellen und so ohne wesentlichen Widerstand
in die Behältermündung hineinrutschen kann. Hemmungen des automatischen Abfüll-
und Verschließvorganges sind somit nicht mehr zu befürchten. In dieser Erscheinung
liegt ein ganz wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verschlusses.
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Die Art und Weise, in welcher sich die nach innen einknickbare Ausgestaltung
der Abstandshalter nach der Erfindung verwirklichen läßt, ist mannigfach. Die nachstehend
beschriebenen Ausbildungen sind lediglich beispielhaft, beinhalten aber wesentliche
Merkmale der Erfindung, weil sie sich in der Praxis zur Lösung der der Erfindung
zugrunde liegenden Aufgabenstellung als besonders geeignet erwiesen haben.
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In einer Ausführungsform haben die Abstandshalter auf ihrer Innenseite
eine sich vorzugsweise in Längsrichtung erstreckende, rippenartige Werkstoffanhäufung.
Hierdurch wird einerseits eine Versteifung der Abstandshalter herbeigeführt, so
daß ein Verbiegen derselben infolge der gemeinsamen Verpakkung einer großen Anzahl
von Verschlüssen wirksam unterbunden ist. Andererseits führt die einseitige Werkstoffanhäufung
dazu, daß das Material auf dieser Seite später erkaltet, welche Erscheinung noch
durch
entsprechende Anordnung der Kühlung des Werkzeuges gefördert werden kann. Infolgedessen
tritt ein einseitiges Zusammenziehen des Werkstoffes ein, wodurch bei eintretender
Belastung des Abstandshalters dessen Einknicken nach innen gesichert ist.
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In einer anderen Ausführungsform sind die freien Enden der Abstandshalter
gegeneinander versetzt an gegenüberliegenden, rechteckartig angeordneten Stegen,
vorzugsweise an deren Innenseiten, befestigt. In Abweichung hiervon können die Stege
aber auch dreieckartig angeordnet sein. Vorteilhaft verjüngen sich die Stege zu
den an ihnen befestigten Abstandshaltern hin, und zwar vorzugsweise konisch. Auch
diese Maßnahmen führen dazu, daß die Abstandshalter im unbelasteten Zustand verhältnismäßig
steif sind, während sie bei Belastung nach innen einknicken.
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Als ganz besonders vorteilhaft im Sinne der Erfindung hat sich eine
Ausführungsform erwiesen, bei welcher die die Abstandshalter tragenden Stege verbindenden
Zwischenstege zum Verschluß hin gewölbt ausgebildet sind. Hierdurch wird sozusagen
ein Drehpunkt gebildet, um welchen die die Abstandshalter tragenden Stege geschwenkt
und damit die Abstandshalter nach innen gezwungen werden.
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In allen Ausführungsformen kann der Verschluß vorteilhaft zusammen
mit den Abstandshaltern aus demselben Werkstoff sowie in einem Stück hergestellt
werden. Will man auf die sich hieraus ergebenden Vorteile verzichten, so kann der
Abstandshalter selbstverständlich auch als Einsatz hergestellt und nachträglich
in beliebiger Weise mit dem Verschluß verbunden werden. Die Erfindung bezieht sich
darüber hinaus sowohl auf Verschlüsse mit einem in die Behältermündung einsetzbaren
Führungsring als auch auf solche mit einer den Behälterhals übergreifenden Kappe.
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Von den möglichen Ausführungsformen der Ausgestaltung nach der Erfindung
erweist sich die nachstehend zu beschreibende als besonders vorteilhaft, weil sie
geeignet ist, in gewissen Anwendungsfällen einem weiteren Gebrauchszweck zu dienen,
der im folgenden zunächst am Stand der Technik erörtert werden soll.
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Die eingangs behandelten, bekannten Verschlüsse erweisen sich insbesondere
für das elastische Abstützen von Pillen, Dragees od. dgl. in Flaschen mit engem
Hals und weitem Bauch als nicht immer vorteilhaft, weil der Durchmesser des spiralförmigen
Abstandshalters mit Ring oder Platte im wesentlichen lediglich dem Durchmesser des
Flaschenhalses entspricht. Für derartige Anwendungsfälle ist es aber erwünscht,
einen Abstandsteller am unteren Ende der Abstandshalter vorzusehen, dessen Durchmesser
größer als der des Halses gewählt ist und der sich beim Durchgang durch den engen
Hals fächerartig zusammenlegt, sich aber anschließend im Inneren der Flasche wieder
so entfaltet, daß der ganze oder nahezu der ganze Querschnitt des Innenraumes ausgefüllt
ist und kein Inhalt an dem Teller vorbeigelangen kann. Zu diesem Zweck ist der Teller
bei einem bekannten Verschluß leicht gewellt ausgeführt und/oder der Materialquerschnitt
desselben nach dem Rande hin verjüngt. Der in jedem Fall geschlossene Teller dieses
bekannten Verschlusses bringt es jedoch mit sich, daß sich der Verschluß nicht in
einem Arbeitsgang einteilig spritzen läßt. Der Abstandshalter mit
Teller
muß vielmehr als Einsatz ausgebildet oder in sonstiger Weise nachträglich mit der
Verschlußkappe verbunden, zum Beispiel verklebt werden.
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Dies wird durch die Erfindung behoben, indem statt des Tellers erfindungsgemäß
die die freien Enden der Abstandshalter verbindenden Stege außen mit kreissegmentförmigen
Flügeln versehen sind.
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Durch den Wegfall des geschlossenen Tellers ist es somit möglich,
auch für diesen Gebrauchszweck einen einteiligen Verschluß auszubilden.
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Wenn nun in weiterer Ausgestaltung dieser Erfindung wenigstens je
einer der an den mit den Abstandshaltern verbundenen Stegen vorgesehenen Flügel
versteift oder in sonstiger Weise verstärkt ist, so tragen die versteiften Flügel
wiederum dazu bei, daß sich die Abstandshalter bei Belastung nach innen einknicken.
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Die Ausgestaltung, wonach statt eines Tellers die die freien Enden
der Abstandshalter verbindenden Stege außen mit kreissegmentförmigen Flügeln versehen
sind, so daß sich der Verschluß einteilig herstellen läßt, wird auch unabhängig
von den anderen Merkmalen der Erfindung als Erfindung angesehen.
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Um die der Erfindung in erster Linie zugrunde liegende Aufgabenstellung,
nämlich einerseits den Abstandshaltern eine genügende Widerstandsfähigkeit dagegen
zu verleihen, daß sie, weil die Verschlüsse in großen Stückzahlen gemeinsam verpackt
der pharmazeutischen Industrie zugeleitet werden, seitlich über den Führungsring
der Verschlußkappe verbogen werden und andererseits die Abstandshalter zu veranlassen,
falls sie beim maschinellen Aufsetzen der Verschlüsse auf die Röhrchen, Tuben, Flaschen
od. dgl. doch mit deren Mündungsrand in Berührung kommen, nach innen in die Mündungsöffnung
hineinzukippen, noch besser zu lösen, ist der Verschluß der eingangs beschriebenen
Art gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dahin weiter
ausgebildet, daß die rippenartige Werkstoffanhäufung im Abstand von den rechteckigen
Stegen endet. Die hierdurch vermittelte Unterbrechung der Absteifung der im unbelasteten
Zustand langgestreckten Abstandshalter gibt diesen zwar keinen spritztechnisch schwierig
vorgeformten Knickpunkt, wohl aber eine geschwächte Stelle, an welcher die Abstandshalter
gegenüber den rechteckartig angeordneten Stegen sofort nach innen einknicken, sobald
diese auf den Behälterinhalt auftreffen. Da sich die geschwächte Stelle der Abstandshalter
in unmittelbarem Abstand von den rechteckigen Stegen befindet, während der übrige
Teil der Abstandshalter nach wie vor mit der rippenartigen Werkstoffanhäufung verstärkt
ist, besteht keine Gefahr, daß die Abstandshalter sich infolge ihrer gemeinsamen
Verpackung seitlich verbiegen.
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In weiterer Ausgestaltung dieser Ausführungsform der Erfindung sind
die freien Enden der Abstandshalter lediglich im oberen Randbereich der Stege befestigt.
Diese Ausgestaltung ergibt in verstärktem Maße wiederum keinen spritztechnisch ungünstigen,
vorgeformten Knickpunkt, wohl aber einen solchen für den Fall, daß die rechteckigen
Stege auf den Behälterinhalt auftreffen. Beachtlich ist in jedem Fafl der vergrößerte
Federungsweg, welcher sich dadurch ergibt, daß die im unbelasteten Zustand langgestreckten
Abstandshalter aneinander vorbeigeführt werden.
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Die bekannten, im unbelasteten Zustand bereits mit einem Knickpunkt
versehenen Abstandshalter hin-
gegen haben nur einen kurzen Federungsweg, bis die
Abstandshalter mit ihren Knickpunkten gegen den Führungsring der Verschlußkappe
oder gegen die Wandung des Behälterhalses sich anlehnen können.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn in weiterer Ausgestaltung der
Erfindung die mit den Abstandshaltern verbundenen Stege in ihrer Höhe über diejenigen
der Zwischenstege hinausgeführt sind, so daß sie bei Druckeinwirkung bestrebt sind,
nach innen auf die Höhe der Zwischenstege auszuweichen. Hierin liegt ein drittes
Merkmal, welches mit absoluter Sicherheit dazu führt, daß die Abstandshalter beim
maschinellen Einfüllen, selbst wenn sie verbogen sein sollten, beim Auftreffen gegen
die Behältermündung in diese hinein abgleiten.
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Die erfindungsgemäßen Verschlüsse dieser Ausführungsform sind ganz
besonders vorteilhaft gegenüber den eingangs bereits behandelten, bekannten Verschlüssen
für das elastische Abstützen von Pillen, Dragees od. dgl. in Flaschen mit engem
Hals und weitem Bauch. Die Verschlüsse werden noch dadurch vervollkommnet, daß erfindungsgemäß
von den kreissegmentförmigen Flügeln die an den mit den Abstandshaltem verbundenen
Stegen angesetzt sind, wenigstens je einer, vorzugsweise der in der Mitte des Steges
angesetzte, aus der Ebene der übrigen Flügel etwas nach unten verformt ist. Da der
Verschluß nach der Erfindung sozusagen eine dreifach geschwächte Stelle zur Begünstigung
des Einknickens nach innen aufweist, genügt bereits die geringfügige Berührung eines
einzigen kreissegmentförmigen Flügels mit dem Mündungsrand des Behälters beim maschinellen
Abfüllen, um die Einknickbewegung nach innen einzuleiten.
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Dieser Vorteil wird noch verstärkt, wenn in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung der nach unten verformte Flügel versteift oder in sonstiger Weise
verstärkt ist.
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Soll der erfindungsgemäße Verschluß nicht für Flaschen mit engem
Hals und weitem Bauch Verwendung finden, so ist es möglich, die kreissegmentförmigen
Flügel kürzer auszubilden, so daß sie lediglich denRaum zwischen den rechteckförmig
angeordneten Stegen sowie der Innenwandung eines Tabletten-Röhrchens überbrücken.
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Die Erfindung ist in der Beschreibung an Hand der Zeichnung in einer
Ausführungsform beispielhaEt erläutert. Es zeigt: F i g. 1 den Verschluß im unbelasteten
Zustand in Ansicht, F i g. 2 im belasteten Zustand in Ansicht, F i g. 3 einen Längsschnitt
durch eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Verschlusses im belasteten
Zustand, Fig. 4 einen weiteren Schnitt durch einen Verschluß im unbelasteten Zustand,
Fig. 5 einen zu Fig.4 um 90 0 versetzten Schnitt und F i g. 6 eine Draufsicht auf
den Verschluß von unten.
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Der aus Polyäthylen hergestellte Verschluß besteht zunächst aus der
Kappe 1 und dem an diese angesetzten hohlzylindrischen Führungsring 2 mit seinen
Lamellen 3, 4, 5. Die Lamellen dienen einmal dazu, etwaige Toleranzen der Mündungsöffnung
des Behälters zu überbrücken und gleichwohl einen dichten Verschluß zwischen der
Behälterwandung und dem Verschluß zu gewährleisten. Darüber hinaus erleichtern
diese
Lamellen auch das Entfernen des Verschlusses aus der Behälteröffnung.
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An der Innenseite der Kappe 1 sind innerhalb des Führungsringes 2
drei Abstandshalter 6, 7, 8 angespritzt. Die Abstandshalter haben auf ihrer Innenseite
eine sich in Längsrichtung erstreckende, rippenartige Werkstoffanhäufung 9. Die
freien Enden der Abstandshalter sind gegeneinander versetzt an gegenüberliegenden,
rechteckartig angeordneten Stegen 10, 11, und zwar an deren Innenseiten, befestigt,
wie sich am besten aus F i g. 4 erkennen läßt. Die rippenartigen Werkstoffanhäufungen
9 enden, wie sich gleichfalls aus F i g. 4 ergibt, mit einem gewissen Abstand 12
von den rechteckig angeordneten Stegen 10, 11. Die freien Enden der Abstandshalter
sind ferner lediglich im oberen Randbereich der Stege 10, 11 befestigt. Ferner verjüngen
sich die Stege, wie die F i g. 3 und 4 ohne weiteres erkennen lassen, zu den an
ihnen befestigten Abstandshaltern 6 bis 8 hin, vorzugsweise konisch. Die die Abstandshalter
6 bis 8 tragenden Stege 10, 11 sind durch Zwischenstege 13, 14 miteinander verbunden,
wie sich aus den F i g. 3 bis 5, insbesondere aber auch aus F i g. 6 ergibt.
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F i g. 4 der Zeichnung zeigt deutlich, daß die mit den Abstandshaltern
6 bis 8 verbundenen Stege 10,11 in ihrer Höhe über diejenigen der Zwischenstege
13, 14 hinausgeführt sind, so daß sie bei Druckeinwirkung bestrebt sind, nach innen
auf die Höhe der Zwischenstege auszuweichen, wie sich insbesondere auch aus einem
Vergleich der F i g. 1 und 2 ergibt.
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An dem durch die Stege 10, 11 sowie dieZwischenstege 13, 14 gebildeten
Rechteck sind, wie am besten die F i g. 1 und 2 zeigen, kreissegmentförmige Flügel
15 angesetzt. Von den kreissegmentförmigen Flügeln, die an den mit den Abstandshaltern
6 bis 8 verbundenen Stegen 10, 11 angesetzt sind, sind die in der Mitte dieser Stege
angeordneten Flügel 16, 17 (vgl.
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F i g. 3) aus der Ebene der übrigen Flügel etwas nach unten verformt.
Diese nach unten verformten Flügel 16, 17 sind darüber hinaus versteift oder in
sonstiger Weise verstärkt, so daß die Einknickbewegung der Abstandshalter bereits
eingeleitet wird, sobald auf diese beiden Flügel aus irgend einem Grunde, sei es
wegen Auftreffens auf die Behältermündung oder sei es wegen Auftreffens auf den
obersten Behälterinhalt, Druck ausgeübt wird.
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Durch die gegeneinander versetzte Anordnung der freien Enden der
Abstandshalter 6 bis 8 an zwei gegenüberliegenden Stegen 10, 11 des im Verein mit
den Zwischenstegen 13, 14 gebildeten Rechtecks ist, wie sich aus F i g. 2 ergibt,
gewährleistet, daß die im unbelasteten Zustand gemäß Fi g. 1 langgestreckten Abstandshalter
beim Einknicken im belasteten Zustand gemäß F i g. 2 sicher aneinander vorbeigeführt
werden, so daß sie sich nicht gegeneinander versteifen können, wie es unvermeidlich
ist, wenn die freien Enden der Abstandshalter durch kreisförmige Bauelemente, z.
B. Ringe oder Plättchen miteinander verbunden sind. Daß die Abstandshalter 6 bis
8 stets nach innen einknicken und so einen möglichst großen Federungsweg haben,
was nicht der Fall wäre, wenn sie nach außen einknicken würden, ist durch eine Anzahl
von Merkmalen gewährleistet, von welchen aber bereits je eines zur Verwirklichung
des angestrebten Vorteils ausreichen würde. Das Zusammenwirken sämtlicher diesbezüglicher
Merkmale gewährleistet ein hohes Maß an Betriebssicherheit für das maschinelle Abfüllen
des erfindungsgemäßen Ver-
schlusses, weil er stets und sofort nach innen abknickt
und somit in die Behältermündung hineinrutscht, sobald er irgendwo gegen die Behältermündung
anstößt. Es ist verständlich, daß der erfindungsgemäße Verschluß durch die auf der
Innenseite der Abstandshalter angeordnete, sich in Längsrichtung erstrekkende, rippenartige
Werkstoffanhäufung einer Verkürzung des Federungsweges wirksam entgegenwirkt.
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Ferner sind die Abstandshalter nach der Erfindung durch die rippenartige
Werkstoffanhäufung im unbelasteten Zustand formbeständiger als spiralförmige Abstandshalter,
so daß sie auch bei gemeinsamer Verpackung irgendwelchen nachteiligen Verformungen
besser Widerstand leisten können.
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Der so beschriebene Verschluß ist mit allen seinen Teilen aus demselben
Werkstoff sowie in einem Stück hergestellt.