DE2949789C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen flexiblen flachen
Kunststoffbeutel zur sterilen Aufnahme, Aufbewahrung
und Abgabe einer Flüssigkeitsmenge, insbesondere
für medizinische Zwecke, z. B. Infusionslösung,
wobei der Beutel sterilisierbar ist und aus
einem Folienmaterial in Form von zwei flachen, an
wenigstens zwei Seiten miteinander thermisch verschweißten
Wänden besteht und wobei weiterhin der
Beutel in einer seiner Wände ein von einer Kanüle
durchstechbares, selbsttätig schließendes Entnahmeelement
aufweist, das aus einem mit Kunststoff überzogenem
Gummistück oder elastischem Kunststoffstück
besteht, welches mit einer Hülle bedeckt ist, welche
eine untere Fläche aufweist, die auf die Beutelfolie
aufgebracht ist und eine zylindrische Form mit zwei
Flachseiten aufweist.
Obengenannte flexible Behälter sind beispielsweise
aus der US-PS 27 04 075, US-PS 40 85 244, der DE-OS
24 26 043 und der FR-PS 21 86 402 an sich bekannt.
Insbesondere beschreibt die US-PS 27 04 075 derartige
Beutel mit einem Behälterkörper (Hülle
oder Beutel) aus einem an den Enden verschweißten
Kunststoffschlauch und mit einem Element, z. B. aus
Gummi bzw. Kautschuk oder einem elastischen Kunststoff,
das möglicherweise als durchgehende Rippe
am Schlauchkörper während des Extrudierens desselben
angeformt oder an einer Schlauchwandung angeschweißt
worden ist, z. B. nach dem Einsetzen dieses Elementes
in die Kunststoffhülle, die aus PVC oder Polyäthylen
hergestellt ist und über den Umfang des genannten
Elements hinausragende Ränder aufweist. Im allgemeinen
wird dieses Element zur Erhaltung der Sterilität am
Behälter mittels eines Klebestreifenstücks angebracht
(versiegelt), das zum Zeitpunkt der Benutzung abgezogen
wird.
Diese bekannten Behälter gemäß dieser Druckschrift
erweisen sich bis zum heutigen Tage nicht als erfolgreich;
dies war auch nicht einmal teilweise der
Fall, vielmehr konnte eine praktische Verwendung dieses
bisherigen Behälters auf kommerzieller oder zumindest
experimentieller Basis nicht einmal in Einzelfällen
nachgewiesen werden.
Ähnliche Behälter sind auch in der FR-PS 21 86 402
beschrieben; in diesem Fall wird ebenfalls PVC oder
Polyäthylen als Behältermaterial verwendet.
Bei dem aus der genannten Entgegenhaltung bekannten
Beutel wird als nachteilig angesehen, daß er aus
einer einfachen Kunststoffolie hergestellt ist, wobei
diese vorzugsweise aus Polyäthylen (PE) oder Polyvinylchlorid
(PVC) besteht. Derartige Folien weisen
(einige) Eigenschaften auf, die sie (nach Auffassung
der Anmelderinnen) als weniger geeignet für den im
Oberbegriff des Anspruches 1 genannten speziellen Verwendungszweck
erscheinen lassen. So ist bei beiden
Materialien eine Heißdampfsterilisation mit Temperaturen
von 110°C problematisch, da sie durch Erweichung
zu Verformungen und damit zu Beschädigungen des Beutels
führen kann. PVC birgt die Gefahr von Verunreinigungen
des Beutelinhalts durch aus der Folie in den Beutelinhalt
übertretende Substanzen. Außerdem ist PVC wasserdampfdurchlässig
und kann unter Umständen medizinische
Substanzen aus dem Beutelinhalt absorbieren. Zu PE ist
noch anzumerken, daß dauerhafte Verklebungen mit diesem
Material nicht ohne besondere Vorbehandlung möglich
sind, wodurch sich jedoch wieder andere Eigenschaften
unerwünscht ändern können.
Tatsächlich erweist es sich als problematisch, Beutel
(mit oder ohne Entnahmeelement), die auf übliche Weise
z. B. mit Heißdampf bei Temperaturen von über 110°C
sterilisierbar sind, aus einem solchen Werkstoff herzustellen,
da die Beutel durch Erweichung zu Verformungen
und damit zu Beschädigungen des Beutels führen
können; außerdem - und das trifft speziell auf
PVC zu - ist damit die Möglichkeit für eine Verunreinigung
des flüssigen Behälterinhaltes durch
Zersetzungsprodukte durch das die Folie bildende
Polymergemisch (vor allem Clorvenyl-Polymeren,
Weichmacher) und durch aus der Folie in den Beutelinhalt
übertretende Substanzen nicht ausgeschlossen.
Weiterhin ist PVC für Wasserdampf stark wasserdampfdurchlässig
und kann unter Umständen medizinische
Substanzen aus dem Beutelinhalt absorbieren, weshalb
dieser Stoff in vielen Fällen nicht benutzt werden
kann und darf. Bemühungen, PVC oder Polyäthylenfolien
durch solche aus Laminaten auf der Basis von Copolymeren,
Terpolymeren oder Polymeren zu ersetzen, die
praktisch keinen Weichmacher benötigen, stehen starke
Einschränkungen nicht nur wegen der speziellen Eigenart
dieser Materialien, von denen keines für sich
die von der Kombination gewünschten Eigenschaften
zeigt, sondern insbesondere auch im Hinblick auf die
Schwierigkeit entgegen, Behälter aus solchen Werkstoffen
zufriedenstellend mit einem Entnahmeelement zu versehen,
weil sich solche Entnahmeelemente einfach anbringen
lassen müssen, jedoch dauerhafte Verklebungen
mit diesem Material nicht ohne besondere Vorbehandlungen
möglich sind, wobei sich jedoch wieder andere Eigenschaften
unerwünschterweise ändern können.
Aus der DE-OS 24 26 043 ist eine Verpackung, insbesondere
für Lebensmittel, mit einem Entnahmeelement
ersichtlich, das in einer Stellung einen Austritt
von Luft oder Wasserdampf bei Erhitzung des Verpackungsinhaltes
erlaubt und das in einer zweiten Stellung die
Packung vollständig verschließt. Das Folienmaterial
für die Packung besteht aus mehreren Kunststofflagen
mit einer Aluminiumeinlage, wobei die Packung vorzugsweise
relativ steif ist. Aufgrund des verwendeten
Folienmaterials kann eine derartige Verpackung für
zu sterilisierende und steril zu haltende Lösungen
für medizinische Zwecke, z. B. Infusionslösungen, nicht
verwendet werden. Auch ist bei dieser Verpackung eine
Entnahme des Inhaltes mittels einer Kanüle nicht möglich.
Die US-PS 40 85 244 beschreibt eine flexible Folie,
bestehend aus einer äußeren Lage aus biaxial orientiertem
Polyamid, einer Metallfolie, einer Lage aus
biaxial orientiertem Polypropylen und einer Lage aus
heißsiegelfähigem Polyolefin. In dieser Druckschrift
ist ein Beutel gezeigt, der aus zwei Folienstücken
gebildet ist und eine mit einem Schraubverschluß
verschließbare Füll- und Abzapföffnung aufweist.
Gemäß der Beschreibung ist ein solcher Beutel insbesondere
als relativ großer Sack für den Transport
von Trinkwasser in Mengen bis zu 20 l gedacht. Für
zu sterilisierende Infusionslösungen ist dieser Beutel
aufgrund des verwendeten Folienmateriales und seiner
Schraubverschlußöffnung nicht anwendbar.
Als beiden bekannten Behältern gemeinsamer Nachteil ist
noch anzusehen, daß sie nicht in einem kombinierbaren
Herstellungs- und Füllprozeß verwendbar sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kunststoffbeutel
der im Oberbegriff des neuen Anspruches 1
genannten Art zu schaffen, der alle im folgenden angegebenen
Anforderungen erfüllt:
- a) Der Beutel soll ohne Beeinträchtigung seiner Eigenschaften mit Heißdampf sterilisierbar sein,
- b) der Beutel soll keinerlei Substanzen an den Beutelinhalt abgeben oder aus diesem aufnehmen und
- c) das Entnahmeelement soll einfach und dauerhaft sicher am Beutel anbringbar sein.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß gemäß
den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1,
wobei der Kunststoffbeutel aus einem Laminat aus
bestimmten Kunststoffen hergestellt ist und bei dem
das Entnahmeelement hieran angepaßt ebenfalls aus
mehreren bestimmten Kunststoffen mit speziellen Eigenschaften
besteht. Erst mit der hier gefundenen besonderen
Kombination von Kunststoffen für die Teile
des Beutels gelingt es, alle in der Aufgabenstellung
genannten Anforderungen voll zu erfüllen.
Weitere Ausgestaltungen des Beutels werden durch die
kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 2 bis 6 gelöst,
wobei das Verfahren zur Herstellung eines gefüllten
Beutels durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches
7 gelöst wird und eine weitere Ausgestaltung durch
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 8 gelöst
wird.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der
Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen
näher erläutert, die verschiedene Möglichkeiten zur
Realisierung der Erfindung veranschaulichen.
Die Fig. 1 und 1a veranschaulichen zur Verdeutlichung
des Erfindungsgedankens eine Aufsicht bzw.
einen schematischen Schnitt durch einen Beutel BS
gemäß der Erfindung, bestehend aus einem Flüssigkeit
aufnehmenden Beutel CC aus einem Laminat Lbs (Fig. 1a),
wobei dieser Beutelkörper durch Querschweißnähte
6 und 9 (möglicherweise durch Längsschweißnähte 7
und 8, wenn keine Schlauchfolie als Ausgangsmaterial
benutzt wird) verschlossen ist, sowie einem am Beutelkörper
CC angebrachten Entnahmeelement V. Der Beutel
BS kann mit Löchern 10-10 zum Aufhängen des gefüllten
Beutels BS an Haken versehen sein.
Wie im folgenden noch deutlicher werden wird, gelten
für die einzelnen Komponenten kritische Anforderungen
bezüglich Zusammensetzung und/oder Aufbau.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung besteht der Beutelkörper
aus einem Laminat Lbs, das gemäß Fig. 1a
von außen nach innen gesehen folgende Elemente umfaßt:
- 1. eine Folie PP1 aus im wesentlichen isotaktischen Makromolekülen von Propylen, allein oder in Kombination mit unter 10% liegenden Mengen anderer Monomere, d. h. Olefine, vorzugsweise Äthylen, wobei die Dicke der Folie im Bereich 8-40 Mikrometer, vorteilhaft im Bereich von 10-30 Mikrometer und am günstigsten bei 20 Mikrometer liegen kann;
- 2. eine zentrale Polyamidfolie Ny aus Amid-Polymeren oder Copolymeren, vorzugsweise Polyamid-6 ("Nylon"), mit einer Dicke von 8-30 Mikrometer und vorzugsweise 10-25 Mikrometer;
- 3. eine innere Kunststoffolie GB aus Copolymeren von Äthylen mit geringen Mengenanteilen an Buthylen, insbesondere einer Folie, die durch Extrudieren des Polymeren, das von der Firma Dupont of Canada unter der Handelsbezeichnung "sclair" vertrieben wird, auf eine Dicke von über 20 Mikrometer und vorzugsweise von 25-80 Mikrometer erhalten wurde.
Aufbau und Anordnung des Entnahmeelementes V, die
beide für die Erfindung in Fig. 2 veranschaulicht sind,
gemäß welcher das Entnahmeelement aus:
- 1. einem Gummi bzw. Kunststoffstück A,
- 2. einer Hülle Cp, aus einem flexiblen, zweilagigen Decklaminat Acp und
- 3. einer unteren Fläche Fo aus einem flexiblen Bodenlaminat Lfo besteht, das vorzugsweise dieselbe Zusammensetzung besitzt wie das den Beutel bildende Laminat Lbs. Das Gummi- bzw. Kunststoffstück A kann vierfach, ein flacher Zylinder mit kreisförmigem oder elyptischem Querschnitt, ein Kegelstumpf, ein Trapezoid oder dergl. sein, oder es wird durch eine obere Flachseite Fs, eine untere Flachseite Fi sowie eine Seitenfläche S1-S1′ begrenzt, die im wesentlichen ringförmig ist. Das Gummi- bzw. Kunststoffstück besteht aus einem halbsteifen Elastomeren mit elastischem Rückstellvermögen, hergestellt vorzugsweise durch Druckformung eines Gemisches aus Butylgummi bzw. -kautschuk und natürlichem Kautschuk (10-40%, vorzugsweise etwa 15% Naturkautschuk), so daß das Gummi- bzw. Kunststoffstück gute mechanische Eigenschaften besitzt und Flüssigkeitsundichtigkeiten innerhalb der durch Vorschriften bestimmten Grenzen hält.
Bei der in Fig. 2a (Vorderansicht) und 2b (in
Draufsicht) dargestellten bevorzugten Ausführungsform
des elastomeren Gummi- bzw. Kunststoffstückes
besitzt dieses eine zylindrische Form und die folgenden
konstruktiven Merkmale:
- 1. Die Zylinderscheibe des Gummi- bzw. Kunststoffstückes A besitzt im Zentrum der oberen Flachseite Fs und der unteren Flachseite Fi zwei zur Erleichterung des Durchstechens dienende Eindrückungen I mit Abmessungen entsprechend denen der gebräuchlichsten Subcutan-Hohlnadeln (60 in Fig. 8). Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3b, bei welcher das Gummi- bzw. Kunststoffstück A einen Durchmesser von 20 mm und eine Dicke von 4 mm besitzt, sind die Eindrückungen I Vertiefungen mit einem Durchmesser von 2 mm und einer Tiefe von 1 mm, so daß im Gummi- bzw. Kunststoffstück A eine zu durchstechende massive Membran von 2 mm Dicke verbleibt. Bei dieser Ausbildung des Gummi- bzw. Kunststoffstückes A wird das Einführen der Nadel 60 ohne Minderung der Festigkeit und der Fließkraft des Entnahmeelementes V erleichtert.
- 2. Wie aus den Fig. 2a und 2b hervorgeht, besitzen die oberen und unteren Flachseiten Fs bzw. Fi jeweils hochgezogene bzw. abgeflachte Umfangsränder Fbs bzw. Fbi, die in einem Umfangsrand bzw. Umkreis Fs′ bzw. Fi′ enden, der geringfügig über der betreffenden Flachseite Fs bzw. Fi liegt.
- 3. In diesen hochgezogenen Umfangsrändern Fbs und Fbi sind mehrere Einschnitte T, T1, T2 . . . Ti . . . Tn′ 11Tn ausgebildet. Von diesen Einschnitten, die nicht mit den zentralen Eindrückungen I verwechselt werden sollen, können im wesentlichen vier Eindrückungen vorhanden sein, deren Form und Größe auch von der Ausbildung gemäß Fig. 2b abweichen kann.
Es hat sich herausgestellt, daß die günstigsten
elastischen Eigenschaften und die beste Lecksicherheit
erzielt werden kann, wenn das Gummi- bzw.
Kunststoffstück durch Druckformen bzw. Pressen von
Gemischen aus Naturkautschuk und Butylkautschuk
(ggf. auch mit herkömmlichen Zuschlägen von Vulkanisiermitteln)
hergestellt wird. Bei einem solchen
Druckformvorgang muß jedoch bekanntlich auch Silikon
in die Form eingegeben werden, wobei die Gummi- bzw.
Kunststoffstücke A aufgrund ihrer Zusammensetzung und
Eigenschaften nach einem Waschvorgang zur Entfernung
des Silikons z. B. in dem noch zu beschreibenden Lade-
oder Ausgabegerät dazu neigen, sich miteinander zu
verkleben, wobei z. B. die freie Fläche Fi des Gummi-
bzw. Kunststoffstückes A an der oberen Flachseite Fs
eines darunterliegenden Gummi- bzw. Kunststoffstückes
anzuhaften trachtet. Hieraus ergeben sich erhebliche
Schwierigkeiten bei der kontinuierlichen Zuführung
des Gummi- bzw. Kunststoffstückes A für den Einschluß
zwischen der Hülle Cp und der unteren Fläche Fo. Es
hat sich nun gezeigt, daß dann, wenn das Gummi- bzw.
Kunststoffstück A mit den hochgezogenen Umfangsrändern
Fbs (Oberseite) und Fbi (Unterseite, in der Zeichnung
nicht sichtbar), versehen werden, ihre gegenseitigen
Berührungsflächen eine kleinstmögliche Größe erhalten
und die Haftkraft im Vergleich zum Gewicht des Gummi-
bzw. Kunststoffstückes A vernachlässigbar wird, so
daß die einzelnen Gummi- bzw. Kunststoffstücke A ungehindert
herabfallen und automatisch zugeführt werden
können. Es hat sich jedoch auch weiter herausgestellt,
daß aufgrund der Ausschaltung der Haftkraft an den
Umfangsrändern Fbs und Fbi ziemlich viel Luft zwischen
die Hülle Cp und die obere Flachseite Fs sowie zwischen
die untere Flachseite Fi und die Flachseite Fi′ eintritt.
Die genannten Einschnitte T, T1, T2 usw. dienen nun
dazu, die eingedrungene Luft sich in diesen Einschnitten
sammeln zu lassen, so daß sie die Verklebung oder
Verbindung zwischen der Hülle Cp und Fs bzw. Fo und
Fi nicht behindert.
Erfindungsgemäß besteht die Hülle Cp aus einem zweilagigen
Luminat Acp (Fig. 2) aus einer Polyamidfolie
Ny- und einer Folie GB1 eines Äthylen(C₂)-Butylen(C₄)-Copolymeren,
wie die vorher genannte Masse "sclair"
(im folgenden auch als C₂-C₄-Copolymeres bezeichnet).
Die untere Fläche Fo besteht aus einem Laminat einer
Äthylen-Butylen-Copolymerfolie GB2, einer dazwischenliegenden
Polyamidfolie Ny- und einer Propylenpolymerfolie
PP2. Die Dicken der C₂-C₄-Copolymerfolien
GB2 im Laminat Lfo bzw. GB1 im zweilagigen Decklaminat
Acp der Hülle Cp entspricht vorzugsweise denen der
betreffenden Folie GB des den Beutel bildenden Laminats
Lbs.
Ersichtlicherweise liegen in den Folien oder Laminaten
Acp und Lfo die C₂-C₄-Polymerfilme GB1 und GB2 jeweils
innenseitig, so daß sie an ihren Rändern B′-B (Fig. 2)
jeweils miteinander verschweißt werden.
In spezieller Ausführungsform der Erfindung wurde das
Laminat Lbs auch als dreilagiges Laminat Lfo verwendet,
wobei die folgenden Foliendicken angewandt wurden:
PP1 = PP2 = 20 Mikrometer; PP = GB2 = 50 Mikrometer; Ny = N′y = 15 Mikrometer.
PP1 = PP2 = 20 Mikrometer; PP = GB2 = 50 Mikrometer; Ny = N′y = 15 Mikrometer.
Im zweilagigen Decklaminat Acp besitzt die Folie GB1
eine Dicke von 50 Mikrometer, während die Dicke von
N′′y 20 Mikrometer beträgt.
Die Herstellung des Entnahmeelementes V gemäß der
Erfindung erfolgt unabhängig von der Herstellung
der Beutel Bs, weshalb die Herstellung des Entnahmeelementes
zunächst in Verbindung mit der Maschine gemäß
Fig. 3-7 beschrieben ist.
In Fig. 3 sind in schematischer Teil-Vorderansicht
nur die wesentlichsten Teile der Maschine zur Herstellung
des Entnahmeelementes dargestellt, während
die herkömmlichen Teile und Elemente aus Gründen
der Übersichtlichkeit weggelassen wurden.
Bei 10 ist eine Spule für das zweilagige Decklaminat
Acp dargestellt, die ihrerseits in Fig. 3a in vergrößertem
Maßstab im Schnitt längs der Linie y-y dargestellt
ist. Das zweilagige Decklaminat Acp wurde durch
Verbindung einer Polyamid-6-Folie Ny (Fig. 2 u. 3a)
mit einer Dicke von 20 Mikrometer und einer 50 Mikrometer
dicken Folie GB1 aus Äthylen-Butylen-Copolymeren
hergestellt. Die Verbindung erfolgte durch Aufstreichen
eines Polyurethan-Klebemittels auf eine Folie bzw.
Lage Ny mit einem Gewicht von 2 g/cm².
Die Lage des zweilagigen Decklaminates Acp wird
von der Spule 10 abgezogen und über eine Rolle
oder Walze 20 zu einem Kopf 1-1′ gezogen, welcher
in der Lage Acp mehrere Vertiefungen bzw. Zellen
Av bildet. Der Formkopf 1-1′ besteht aus einem feststehenden
Teil 1 und einem bewegbaren Teil 1′,
welche sich gegeneinander bewegen und in einem Kaltpreßvorgang
innerhalb von weniger als 1 Sekunde,
beispielsweise innerhalb einer halben Sekunde, wenn
die Oberfläche des zweilagigen Decklaminates Acp
Vertiefungen bzw. Zellen AV einprägen bzw. einstanzen,
deren Abmessungen denen der Gummi- bzw. Kunststoffstücke
A entsprechen. Die Prägezeit kann zwar auch kürzer sein,
darf jedoch nicht unter einer vorgegebenen Untergrenze
liegen, weil sonst das elastische Rückstellvermögen
des zweilagigen Decklaminates Acp nicht aufgehoben wird
und das zweilagige Decklaminat Acp die eingeprägten Vertiefungen
bzw. Zellen nicht beibehalten würde. Andererseits
führt ein zu schnelles Prägen des zweilagigen
Decklaminates Acp zu einem Abscheren oder Einreißen
derselben und damit zu einem häufig erforderlich werdenden
Abstellen der Maschine. Die so hergestellten Vertiefungen
bzw. Zellen AV werden unter einem Lager 2
mit einem Ausrichtelement 2′ hindurchgeführt, durch
welches die im Lager 2 gestapelten Gummi- bzw. Kunststoffstücke
A im richtigen Augenblick in die richtige
Position in der betreffenden Vertiefung bzw. Zelle AV
hineinfallen, deren Durchmesser geringfügig größer
ist als derjenige der Scheibe des Gummi- bzw. Kunststoffstückes
A; bei einem Durchmesser des Gummi- bzw.
Kunststoffstückes A von 20,0 mm beträgt z. B. der Durchmesser
der Vertiefung bzw. Zelle AV 20,5 mm, bei jeweils
gleicher Höhe von 4 mm. Die mit den Gummi- bzw. Kunststoffstücken
gefüllten, bei AVR angedeuteten Vertiefungen
bzw. Zellen laufen sodann unter einer Rolle oder Walze
21, die im Zusammenwirken mit einer Walze 22 das den
Boden bildende dreilagige Laminat Lfo und der Zugspannung
von einer Spule C in derselben Bewegungsrichtung
wie die Anordnung AVR abzieht. Das dreilagige
Laminat Lfo ist in Fig. 3c in vergrößertem
Maßstab dargestellt und aus einer C₂-C₄-Copolymerefolie
GB2 (50 Mikrometer Dicke) bestehend vorausgesetzt,
wobei diese Folie ihrerseits aus einem Laminat
einer 15 Mikrometer dicken Polyamidfolie N′y und einer
20 Mikrometer dicken Folie PP2 aus Polypropylen, vorzugsweise
mit einigen wenigen eingearbeiteten Äthyleneinheiten
(EP) besteht. Ein Schweißkopf 3-3′ verschweißt
die Folien Lfo und Acp thermisch längs ihrer
Kreisränder B-B′ (Fig. 2); nachgeschaltet ist eine Klebefolie
4-4′, gefolgt von einem Schneid- bzw. Scherkopf
5-5′, welcher die fertigen Entnahmeelemente V ausstanzt
und in einem Sammler 6 abwirft. Alle genannten Stationen
1-1′, 3-3′, 4-4′ und 5-5′ bestehen jeweils aus einem
vorrichtungsfesten Teil 1, 3, 4 bzw. 5 und einem bewegbaren
Teil 1′, 3′, 4′ bzw. 5′. Letztere sind einer bewegbaren
Querschiene T zugeordnet, welche die bewegbaren Teile
an die vorrichtungsfesten Teile 1, 3, 4 und 5 heranführt,
wobei diese Bewegung durch einen Kolben 25 in einem
Pneumatikzylinder 26 erfolgt.
Die konstruktiven Merkmale der einzelnen Stationen
sind in den Fig. 4-7 schematisch veranschaulicht.
In Fig. 4 ist der Vertiefungs-Zellen-Formkopf 1-1′
für die Vertiefungen bzw. Zellen gemäß Fig. 3 veranschaulicht.
Es besteht aus einem vorrichtungsfesten
oberen Kopfteil Tf1, in welchem ein Formkolben 33
verschiebbar ist, dessen unterer Abschnitt Tc die
Form eines Kegelstumpfes besitzt, dessen kleinerer
Durchmesser am unteren Ende Ei liegt, während der
konische Abschnitt Tc einen Durchmesser entsprechend
dem eines Gummi- bzw. Kunststoffstückes A besitzt,
der in bevorzugter Ausführungsform ebenfalls leicht
konisch ist, so daß seine obere Flachseite Fs um
einige Zehntel mm breiter ist als seine Unterflachseite.
Wenn beispielsweise die Fläche der unteren
Flachseite Fi einen Durchmesser von 20 mm besitzt,
besitzt die untere Flachseite Fs einen Durchmesser
von 19,8 mm.
Der bewegbare Kopfteil Tm1 enthält eine Vertiefung
Ca mit den Abmessungen entsprechend der Vertiefung
bzw. Zelle YV, so daß beim Niederfahren des Formkolbens
33 eine entsprechend ausgebildete Vertiefung bzw. Zelle
AV in der zweilagigen Folie Acp geformt wird. Es hat
sich als vorteilhaft erwiesen, die Tiefe der Vertiefung
bzw. Zelle ausschließlich durch Steuerung des Abwärtshubes
des Kolbens 33 zu bestimmen. Eine um die Vertiefung Ca
herum angeordnete und geringfügig über die Oberseite S3
hinausragende kreisförmige Gummidichtung 34 dient zum
Festhalten der Folie Acp während des Prägevorganges.
Fig. 5 veranschaulicht eine vorteilhafte Ausführungsform
des Schweißkopfes 3-3′, dessen vorrichtungsfester beheizter
Oberteil T3f eine Vertiefung CA3f mit einem Stift
41 aufweist, auf den eine (kleine) Scheibe DNC aus
einem nicht wärmeleitenden Material aufgesetzt ist.
Im bewegbaren unteren Kopfteil T3m (ohne Beheizung ist
eine zweite Vertiefung CA3m vorgesehen, in deren Außenrand
eine Gummidichtung G3 eingesetzt ist, die ausreichend
elastisch und sehr wärmebeständig ist. Die
Abmessungen der Vertiefung Ca3m sind insofern kritisch,
als ihr Durchmesser und ihre Höhe den Durchmesser
bzw. der Höhe des Gummi- bzw. Kunststoffstückes A
plus den (dicken) Maßen der zweilagigen Folien Acp
und der dreilagigen Folie Lfo sowie den bei der Verschiebebewegung
der Maschine zulässigen Toleranzen
entsprechen. Durch die Kombination dieser beiden Maße
(kleine Scheibe DNC in Teil CA3F und kritische Maße
von Teil CA3m) werden die folgenden wesentlichen Ergebnisse
erzielt. Wenn das Teil mit der Vertiefung CA3m
nach oben verschoben wird, drückt es zunächst die zweilagige
Folie Acp gegen die dreilagige Folie Lfo und
sodann letztere gegen die feststehende Scheibe DNC an,
welche ihrerseits gegen die Folie Acp und das Gummi-
bzw. Kunststoffstück A andrückt und dadurch die noch
in der Vertiefung bzw. Zelle AV eingeschlossene Luft
austreibt. Die Sitzfläche der Vertiefung CA3m besitzt
Abmessungen, welche genau der Summe der Maße des Kerns
des Gummi- bzw. Kunststoffstückes A in der Dicke der
Folien Acp und Lfo sowie der Bewegungstoleranz entsprechen,
so daß die Seitenflächen 37 der Folie Acp
gegen die Querflächen S1 bis S1′ des Gummi- bzw. Kunststoffstückes
A angedrückt werden und dadurch die in den
kleinen (dreieckigen) Spalten oder Zwischenräumen 43
befindliche Luft ausgetrieben wird. Gleichzeitig wird
der kreisförmige Schweißbund G3 aus "Teflon" oder einem
anderen warmfesten Material so ausgerichtet, daß sich
seine Innenflächen 44 sehr dicht an den lotrechten Seiten
45 der Vertiefung CA3m befinden, wodurch ein weiteres
Austreiben von Luft erfolgt und die zweilagige Folie Acp,
d. h. die am nächsten liegende Folie, längs der unteren
Flachseite Fi und der Seitenflächen S1, S1′ des Gummi-
bzw. Kunststoffstückes A verschweißt wird. Bei der Herstellung
des Entnahmeelementes ergibt sich jedoch ein
schwerwiegendes Problem aus einem Hochwölben der leichteren
zweilagigen Folie Acp auf dem Gummi- bzw. Kunststoffstück
A und aus der z. B. im Raum 43 befindlichen
Luft, wodurch das anschließende Sterilisieren teilweise
unwirksam und das nachfolgende Verbinden der Folien Acp
und Lfo mit dem Gummi- bzw. Kunststoffstück A weiter
erschwert wird. Mit den erfindungsgemäß vorgesehenen
Maßnahmen, d. h. der Verwendung eines Gummi- bzw. Kunststoffstückes
A mit leicht hochgezogenen bzw. abgeschrägten
oberen und unteren Flachseiten Fs und Fi sowie
den Einschnitten T1, T2 . . . Tn (Entlüftungen)
Anwendung einer Vertiefung CA3m mit den Abmessungen
entsprechend denen des bedeckten Gummi- bzw. Kunststoffstückes
plus seiner Toleranz, Verwendung einer
Schweißdichtung G3, die praktisch auf die Vertiefung
CA3m ausgerichtet ist, und Verwendung einer durch den
Stift 41 gesteuerten Scheibe DNC usw., kann ein Entnahmeelement
hergestellt werden, bei dem gegebenenfalls eingeschlossene
Luft weder die Folie des zweilagigen Decklaminates
Acp noch das dreilagige Laminat Lfo vom Gummi- bzw.
Kunststoffstück A ablöst, so daß eine Verunreinigung
der Anordnung vermieden wird. Der Schweißdichtung G3
entspricht ein vorstehender Ringbund AN3 am Teil Ca3f,
welcher die Randbreite B-B′ gemäß Fig. 4 bestimmt,
über welche die Folien Lfo und Acp thermisch miteinander
verschweißt werden.
Um zu verhindern, daß beim Einstechen der Nadel 60
(Fig. 8) die im Beutel BS enthaltene Flüssigkeit 50
über die in Fig. 8 gestrichelt eingezeichnete Strecke
austritt, nämlich längs des Unterteiles 60′ der Nadel
60 und der Bahn 70, 71, 71 längs der Flächen Fi, F1 und
Fs des Gummi- bzw. Kunststoffstückes A im Entnahmeelement
V und sodann längs des Oberteiles 60′′ der Nadel 60 aus
der Kappe bzw. Abdeckung des zweilagigen Decklaminates Acp
auszuströmen, muß das Gummi- bzw. Kunststoffstück A längs
seiner Hauptflachseiten Fs und Fi (Fig. 2) sowohl mit dem
dreilagigen Laminat Lfo als auch mit dem zweilagigen Laminat
Acp verklebt oder verschweißt sein.
Fig. 6 veranschaulicht den Klebekopf 4-4′ gemäß
Fig. 3, der aus einem feststehenden oberen Kopfteil
T4f und einem bewegbaren unteren Kopfteil T4m
besteht, die beide auf z. B. 160-170°C erwärmt werden.
Vorteilhaft besitzt einer der beiden Kopfteile, vorzugsweise
der obere feststehende Kopfteil T4f, welcher
das dickere Laminat Lfo mit der unteren Flachseite
Fi des Gummi- bzw. Kunststoffstückes A verkleben soll,
eine höhere Temperatur als der Kopfteil T4m. Beispielsweise
kann sich der Kopfteil T4f auf einer Temperatur
von 170°C befinden, während der Kopfteil T4m eine
Temperatur von 130° besitzt. Die beiden Kopfteile T4m
und T4f weisen Vorsprünge Spi bzw. Sps auf, die so
bemessen sind, daß sie nur die Flachseiten Fs und Fi
des Gummi- bzw. Kunststoffstückes A beaufschlagen und
dabei die an den Rändern B-B′ bereits miteinander verschweißten
Flächen der Laminate Lfo und Acp unbeeinflußt
lassen.
Durch diese Ausbildung wird eine übermäßige Verformung
und weitere Erwärmung der miteinander verschweißten
Folien vermieden. Tatsächlich muß der Umkreis bzw. Umfangsrand
der verschweißten Folienränder B-B′ anschließend
geschnitten bzw. gestanzt werden, was sich als
schwierig erweist, wenn dieser Bereich warm ist. Da
außerdem die Dicken der Gummi- bzw. Kunststoffstücke
niemals genau gleich sind und in einem Bereich von
2-3×10⁻³ mm variieren können, variiert ersichtlicherweise
auch die Klebewirkung in Abhängigkeit von der
Dicke der Gummi- bzw. Kunststoffstücke, selbst wenn
die Teile Sps und Spi jeweils genau gleich große Drücke
ausüben. (Nebenbei bemerkt, spielt die Temperatur keine
wesentliche Rolle, weil sie sich in der Nähe des Schmelzpunktes
oder unterhalb des Schmelzpunktes der betreffenden
Folien befindet.) Um eine konstante Beaufschlagung
der Folienflächen durch die Vorsprünge Sps und Spi
für das Verkleben zu erzielen, während der Beaufschlagungsdruck
an diesen Flächen je nach der Abweichung
der Dicke des Gummi- bzw. Kunststoffstückes A variiert,
ist an der Bodenfläche des Vorsprunges Sps eine
Feder M angeordnet, so daß dieser Vorsprung Sps zumindest
geringfügig verschiebbar ist. Durch diese Feder
M, deren Vorspannung durch eine nicht dargestellte
Schraube einstellbar ist, wird somit ein geringfügiges
Spiel eingeführt. Die Konstante der Feder M ist
so gewählt, daß unabhängig von der Abweichung der
Dicke der Kerne A eine konstante Druckbeaufschlagung
der Flächen der Folien Lfo und Acp über die gesamten
Flachseiten Fs und Fi des Gummi- bzw. Kunststoffstückes
A hinweg gewährleistet wird.
Fig. 7 veranschaulicht den Scherkopf 5-5′ gemäß Fig. 3,
der aus einem oberen Kopfteil T5f mit einem Umfangszahnkranz,
einem bewegbaren hohlen Stempel, einem ebenfalls
bewegbaren unteren Kopfteil T5m, einen Folienschneider
64 und einem Kolben 63 für den hohlen Stempel D des
Kopfteiles T5f besteht. Der Durchmesser (des Stempels)
beträgt z. B. 30 mm (20 mm Durchmesser des Gummi- bzw.
Kunststoffstückes + 10 mm Breite des Randes B-B′, an
welchem die Folien Lfo und Lbs miteinander verschweißt
sind). Dieses Maß ist geringfügig kleiner als der Durchmesser,
mit welchem der Schweißkopf G3 die Laminate Acp
und Lfo miteinander verschweißt hat; dieser letztere
Durchmesser beträgt z. B. 32 mm (20 mm Kerndurchmesser
+ 6 mm Breite des Randes auf beiden Seiten des Gummi-
bzw. Kunststoffteiles).
Der Durchmesser des Stempels bzw. Kopfteiles T5f von
30 mm (d. h. kleiner als der 32 mm betragende Durchmesser
des Schweißkopfes) gewährleistet, daß der Stanzvorgang
in miteinander verschweißten Abschnitten der Folie
erfolgt. Der Stempel D gewährleistet aufgrund seiner
Verzahnung und seiner Fallgeschwindigkeit einen sauberen
Schnitt. Die ausgestanzten Entnahmeelemente V
fallen in den Kopfteil T5m hinein und werden vom Sammler
gemäß Fig. 3 aufgefangen.
Fig. 9 veranschaulicht schematisch den Lader 2 gemäß
Fig. 3 für die Gummi- bzw. Kunststoffstücke A. Der Lader
besteht aus einem Behälter 81, wobei das unterste Gummi-
bzw. Kunststoffstück A durch einen Ausricht-Schlitten
82 in die Position 83 unter einer durch einen Kolben
85 angetriebenen Preß-Ausrichterscheibe 84 bringbar
ist. Im ersten Teil ihres Abwärtshubes gibt die Scheibe
84 ein Druckstück frei, das sich unter dem Druck einer
Feder 88 an die zweilagige Folie Acp, die bereits mit
den Vertiefungen bzw. Zellen AV versehen ist, anpreßt
und diese Folie festhält. Bei der weiteren Abwärtsbewegung
führt die Scheibe 84 das Gummi- bzw. Kunststoffstück A
in die Vertiefung bzw. in die Zelle AV ein, um es in der
Position 89 zu belassen. Im Anschluß hieran bringt der
Schlitten 82 unter der Wirkung des Kolbens 86 die untere
Scheibe Ai in die Stellung 83, worauf der Schlitten zurückfährt
und für den nächsten Arbeitszyklus bereit ist,
welcher einsetzt, sobald die Druckscheibe 84 das Gummi-
bzw. Kunststoffstück A aus der Position 83 in die Position
89 gebracht hat. Der Gummischeibenstapel 81 kann
ersichtlicherweise durch eine Reihe von Gummi- bzw.
Kunststoffstücken in einem Rollkanal ersetzt werden,
welcher schräg angestellt ist und dem Schlitten 82 eine
Reihe von Gummi- bzw. Kunststoffstücken, in einer waagerechten
Ebene liegend, zuführt. Wie erwähnt besitzen die
Gummi- bzw. Kunststoffstücke A jeweils Flachseiten Fs
und Fi, die beispielsweise eine Höhe von 1 mm besitzen,
wenn die Gummi- bzw. Kunststoffstücke einen Durchmesser
von 20 mm und eine Höhe von 4 mm besitzen. Mit der
beschriebenen Vorrichtung können die Entnahmeelemente
V an einer Innenwandfläche (Fig. 1) oder an einer
Außenwandfläche (Fig. 11) des den Beutel formenden
Laminats Lbs angebracht, beispielsweise angeklebt
werden. Dieser Klebevorgang kann durch eine herkömmliche
Einrichtung durchgeführt werden. Fig. 12 verdeutlicht
schematisch den Form- und Füllvorgang zur
Herstellung und zum Füllen der mit Entnahmeelementen
versehenen Beutel gemäß Fig. 11. Von einer Spule 90
wird ein Laminat Lbs abgezogen, bei 91 gewaschen und
dann bei 92 zwischen Gummiwalzen gepreßt. Bei 93 wird
das Laminat getrocknet und mit UV-Strahlen sterilisiert,
um dann bei 94 gefaltet zu werden. Bei 95 wird das
Laminat mit den von einem Speicher oder Magazin 95′
zugeführten Entnahmeelementen V versehen. Bei 97 durchläuft
das Laminat eine Längsschweißschiene, während
der fertige Beutel bei 98 mit Flüssigkeit gefüllt, bei
99 einer Querschweißung unterworfen und zu Beuteln geschnitten
wird, die dann bei 100 in Form von an allen vier
Seiten verschweißten, mit den Entnahmeelementen versehenen
und mit Flüssigkeit gefüllten Beuteln herabfallen.
Weiterhin wird durch das Warmschrumpfen nicht nur die
Schweißnaht zur Prüfung ihrer Festigkeit einer Belastung
unterworfen, vielmehr wird auch das Verschweißen des
Entnahmeelementes am Beutel vervollständigt, nämlich in
dem Sinne, daß mögliche Lufttaschen beseitigt werden
und/oder das Entnahmeelement besser und sicherer am
Beutelkörper befestigt wird. Die sterilisierten Beutel
besitzen somit im Vergleich zu unsterilisierten Behältern
ein besseres Aussehen und eine erhöhte Festigkeit. Durch
dieses Sterilisieren werden somit nicht nur allgemein
die Eigenschaften des Beutels verbessert, vielmehr wird
hierdurch auch eine Sicherheits- und Güteprüfung erreicht.
Tatsächlich kann dabei auf eine weitere herkömmliche
Prüfung der Produktgüte verzichtet werden,
weil in der Praxis nur die zu 100% sicheren Beutel
den Sterilisierungsvorgang überstehen, so daß diese
nach dem Sterilisieren einwandfreien Beutel auch
andere, noch härtere Güteprüfungen auszuhalten vermögen.
- a) Kleine Scheiben A mit einem Durchmesser von 20 mm, einer Höhe von 4 mm, einer abgeschrägten Kante von 1 mm Höhe, zwei zentralen Eindrückungen I mit einem Durchmesser von 2 mm und einer Tiefe von 1 mm sowie vier Einschnitten T, T1, T2, T3 von jeweils 1 mm Tiefe wurden durch Druckformen bzw. Verpressen eines Gemisches aus Naturkautschuk mit 30% Buthylgummi hergestellt. Diese Scheiben, die eindeutig keinerlei Ausrichteproblemen unterlagen, wurden mit einer Lösung aus Polyphosphaten und ionisiertem Wasser gewaschen.
- b) Ein zweilagiges Laminat Acp wurde durch Vereinigung einer 50 Mikrometer dicken Äthylen-Buthylen-Copolymerfolie GB1 mit einer 20 Mikrometer dicken, nicht orientierten Polyamid-6-Folie (N′′y) biaxial orientiert und mit einer Polyurethan-Klebemittelschicht in einer Menge von 2 g/m² beschichtet, hergestellt.
- c) Ein dreilagiges Laminat Lfo wurde auf einer 50 Mikrometer dicken Äthylen-Buthylen-Copolymerfolie (GB2) eine 15 Mikrometer dicken zentralen Polyamid-6-Folie (N′y) biaxial orientiert auf beiden Seiten mit einer Klebemittelschicht aus zwei Polyurethankomponenten in einer Menge von 3 g/m² beschichtet und einer 20 Mikrometer dicken Folie aus Polypropylen mit 4% eingebauten Äthyleneinheiten hergestellt.
- d) Das Laminat Lfo wurde als Laminat Lbs zur Beutelherstellung
benutzt. Bei diesem Laminat bestanden
die Äthylen-Buthylen-Copolymerfolien aus handelsüblichen
extrudierten Folien der vorher angegebenen
Art ("sclair"). Die Polamid-6-Folien waren handelsübliche
Folien ("Philmon BX" - vgl. engl. S. 16
Firma . . .), während die Folie aus Copolymeren und
Propylen allein oder mit etwas Äthylen (EP) von der
Firma (vgl. engl. S. 16) bezogen wurde.
Die Maschine gemäß Fig. 3 wurde mit dem zweilagigen Laminat Acp gemäß (b) mit der Gummischeibe (a) und mit dem dreilagigen Laminat gemäß (c) beschickt. An der Austragsseite dieser Maschine, welche die in Fig. 3 gezeigten Form-, Schweiß-, Klebe- und Schneidköpfe enthielt, wurden Ventile V erhalten, die den folgenden Prüfungen unterworfen wurden.
Die Entnahmeelemente wurden in einem Vakuum von bis
zu 600 mm Hg während einer Zeitspanne von 12 Stunden
bei 40°C unter einem Druck von 1,8 bar mit Äthylenoxid
sterilisiert. Anschließend wurden die Entnahmeelemente
einer Dampfsterilisierung bei 118°C während
einer Zeitspanne von 30 Minuten und bei Abkühlung unter
einem Gegendruck von 1,1 bar unterworfen.
Die Durchstechbarkeit mit einer Nadel betrug 4 kg.
Die so untersuchten Entnahmeelemente wurden an der
Außenwand (Fig. 11) eines den Beutel bildenden Laminats
Lbs mit der Zusammensetzung L gemäß (c) verschweißt
(Fig. 10 veranschaulicht den Fall, in welchem das Ventil
V an der Innenwandfläche des Laminats Lbs angeschweißt
ist).
Das Laminat Lbs wurde dem Form- und Hüllvorgang
gemäß Fig. 12 unterworfen, bei welchem Beutel mit
einer Größe von 14×35,5 cm, gefüllt mit 1 l Infusionslösung,
in der Weise hergestellt wurden, daß
das Laminat Lbs von der Rolle oder Spule 90 zu einer
Wascheinheit 91 abgezogen, zwischen den Walzen 92
gequetscht bzw. ausgepreßt, in einem Ofen 93 getrocknet
und einer UV-Sterilisierung unterworfen und in
einer Einheit 94 gefaltet wurde. In einer Einheit 95
wird ein Entnahmeelement V, das aus einem Ventilausgeber 95′
(bei dem es sich um das Ventilmagazin 6 gemäß Fig. 3
handeln kann), herabfällt, an der Innenwandfläche
(Fig. 10) oder an der Außenwandfläche (Fig. 11) des
gefalteten Laminats angeschweißt, das dann mittels
der Schweißschienen 97 an den Längskanten zu einem
Beutel geschweißt wird, der nur an einem oberen Ende
offen ist, über welches die Infusionsflüssigkeit eingefüllt
werden kann (Einheit 98). Das offene Ende
des gefüllten Beutels wird sodann mittels der Schweißschiene
99 verschlossen, welche am offenen Beutelende
eine Querschweißnaht herstellen und gleichzeitig den
gefüllten Beutel vom vorhergehenden und/oder nachfolgenden
Beutel trennen. Die mit Entnahmeelementen
versehenen geschlossenen Beutel werden bei 100 abgenommen
und gelagert. Die einzelnen Arbeitsgänge beim
Form- und Füllverfahren sind im wesentlichen an sich
bekannt, weshalb sie in Fig. 12 nur schematisch veranschaulicht
sind. Der Arbeitsgang der Anbringung der
Entnahmeelemente (bei 95) gemäß der Erfindung erfolgt
auf die in Fig. 3 veranschaulichte Weise. Die so hergestellten
gefüllten Beutel werden weiterhin auf die
im folgenden beschriebene Weise geprüft.
Für diesen Versuch wurden gefüllte und sterilisierte,
mit Entnahmeelementen versehene Beutel benutzt.
Das Entnahmeelement wurde mit einem "Anzapfelement"
(Ausgeber) durchstoßen und mit einer Klemme verschlossen;
in einer Zeitspanne von 10 Stunden war kein Flüssigkeitsverlust
feststellbar.
Der Ventilbeutel wurde hart beansprucht, wiederholt gefaltet,
bis das zweilagige Laminat, jedoch ohne Lösung
der Verklebung oder der Verschweißung, stark geknittert
war, sodann mit einer Nadel durchstochen und mittels
einer Klemme verschlossen; innerhalb von 10 Stunden
war kein Flüssigkeitsverlust zu beobachten.
Das Entnahmeelement wurde zehnmal mit einer Nadel mit
einem Durchmesser von 0,9 mm durchstochen, worauf der
Beutel aufgehängt wurde; es trat kein Flüssigkeitsverlust
auf.
Auch bei wiederholter Durchstechung und Flüssigkeitsabnahme
mittels des "Anzapfelementes" bzw. der Nadel
wird zwar das zweilagige Laminat im Durchstechbereich
perforiert, wobei es sich jedoch an dieser Stelle nicht
vom Gummi- bzw. Kautschukkern ablöst.
Wenn das Entnahmeelement mit z. B. der Nadel durchstochen
wurde und diese augenblicklich wieder herausgezogen
wird, schließt sich das Kautschuk-Entnahmeelement
automatisch; wenn die Nadel 25 Minuten lang im
Entnahmeelement belassen wird, erfolgt das Wiederschließen
nicht mehr sofort und auch nicht mehr vollständig.
Das Entnahmeelement wurde in eine Höhe von etwa 15 mm
über der Bodenschweißnaht des Beutels gebracht, so daß
der Anzapfpunkt etwa 25 mm über dieser Schweißnaht lag.
Obwohl der Anzapfpunkt nicht am Beutelboden lag, ließ
sich der Beutel praktisch vollständig entleeren, weil
die Beutelwände bestrebt waren, sich beim Entleeren
gegeneinander anzulegen. Der Restflüssigkeitsinhalt
beträgt etwa 1-3 ml, d. h. er ist vergleichbar dem in
einer Glasflasche verbleibenden Restinhalt.
Wenn das Zapfelement in das Entnahmeelement eingeführt
wird, wird während einer Zeitspanne von 5 Stunden das
Zapfelement mit einem Gewicht von 1 kg belastet, wobei
es sich nicht löst. Die DIN-Vorschrift sieht eine Belastung
von 0,5 kg für 5 Stunden vor.
Es werden Gummi- bzw. Kautschuk-Entnahmeelemente V,
ein zweilagiges Laminat Acp und ein dreilagiges Laminat
Lfo der vorher unter (a), (b) bzw. (c) beschriebenen
Art verwendet, mit dem einzigen Unterschied, daß die
Folie GB2 eine Dicke von 40 Mikrometer besaß. Hierbei
wurden ähnliche Ergebnisse erzielt wie in Beispiel 1.
Bei diesen Beispielen wurden Versuche durchgeführt,
um die beste Zusammensetzung der aus Äthylenpolymeren
mit einem geringen Buthylenanteil bestehenden Folien GB, GB1
und GB2 im Hinblick auf die thermomechanischen Beanspruchung,
welcher die Beutel ausgesetzt sind, festzustellen.
Dabei wurde folgendes ermittelt:
- I) Bei einer Dicke der Folien GB, GB1 und GB2 von weniger als 30 Mikrometern ist es vorteilhaft, den handelsüblichen Polymeren ("sclair") eine geringe Menge von z. B. 0,01-0,2% eines Gleitmittels zuzusetzen, beispielsweise aus der Reihe von hydrogenierten Fetten bis zu relativen Amiden (insbesondere hydrogeniertes Rhizinusöl) und dergleichen.
- II) Wenn der Schmelzpunkt niedriger und die Foliendicke unter 40 Mikrometer liegt, empfiehlt es sich, den Polymeren ein Gleitmittel der unter I) angegebenen Art zuzusetzen, jedoch in Verbindung mit einer entsprechenden Menge eines Äthyl-Vinyl-Acetat-Copolymeren (EVA).
Zur Erhöhung des Schmelzpunktes, der Zähigkeit (und
somit der Zugfestigkeit speziell der Folie GB des den
Beutel bildenden Laminats Lbs), der chemischen Beständigkeit
und der Dichtheit für O₂ und H₂O, empfiehlt
es sich, ein Gemisch aus einem niedrig dichten, 0,92-("sclair")-Polymeren
mit einem mitteldichten, d. h. 0,95-0,96-("sclair")-Polymeren
zu verwenden. Derartige
Polymere niedrigerer, mittlerer und hoher Dichte sind im
Handel erhältlich. Je höher die Zähigkeit bzw. Zugfestigkeit
der Folie sein soll, um so größer muß die Menge
an hochdichtem Polymeren im Gemisch sein.
Obgleich vorstehend nur einige derzeit bevorzugte
Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und
beschrieben sind, sind dem Fachmann selbstverständlich
verschiedene Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne
daß vom Erfindungsrahmen abgewichen wird.
Zusammenfassend werden mit der Erfindung somit flexible,
flache, sterilisierbare Behälter zur sterilen Aufbewahrung
einer Flüssigkeit geschaffen, die unter absolut sterilen
Bedingungen ausgegeben werden soll. Diese Behälter bestehen
aus:
- a) einem Beutelkörper aus einem dreilagigen Laminat mit einer Propylen-Polymer-Folie, einer Folie aus Polymeren von Äthylen mit etwas Buthylen und einer Polyamidfolie, die vorzugsweise biaxial orientiert ist,
- b) einem Entnahmeelement mit einem elastomeren Gummi- bzw. Kunststoffstück, das an einer seiner beiden Hauptflächen vom dreilagigen Laminat und an der anderen Hauptfläche von einem zweilagigen Laminat bedeckt ist, das eine Folie aus Polymeren von Äthylen mit etwas Buthylen und eine Folie eines Amid-Polymeren umfaßt, wobei diese Laminate teilweise miteinander und mit einer Wandung des Behälterkörpers verschweißt sind.
Die Erfindung sieht auch ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Herstellung dieser Behälter vor.
Claims (8)
1. Flexibler flacher Kunststoffbeutel zur sterilen
Aufnahme, Aufbewahrung und Abgabe einer Flüssigkeitsmenge,
insbesondere für medizinische Zwecke,
z. B. Infusionslösung, wobei der Beutel sterilisierbar
ist und aus einem Folienmaterial in Form
von zwei flachen, an wenigstens zwei Seiten miteinander
thermisch verschweißten Wänden besteht
und wobei weiterhin der Beutel in einer seiner
Wände ein von einer Kanüle durchstechbares, selbsttätig
schließendes Entnahmeelement aufweist, das
aus einem mit Kunststoff überzogenem Gummistück
oder elastischem Kunststoffstück besteht, welches
mit einer Hülle bedeckt ist, welche eine untere
Fläche aufweist, die auf die Beutelfolie aufgebracht
ist und eine zylindrische Form mit zwei
Flachseiten aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Körper (CC) des Beutels (BS) aus
einem Laminat (Lbs) hergestellt ist, das mindestens
aus einer inneren Kunststoffolie (GB) als Polymeren
von Äthylen mit Butylen, einer äußeren Folie
(PP1) aus Propylenpolymeren sowie einer dazwischen
liegenden Polyamidfolie (Ny) besteht, und daß die
Hülle (Cp) mindestens eine aus Propylenpolymeren
bestehende Unterfläche (Fo) aufweist, welche auf
die ebenfalls aus Propylenpolymeren bestehende
äußere Folie (PP1) des Beutels (BS) aufgeschweißt
ist.
2. Beutel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gummistück bzw. Kunststoffstück
(A) an seiner unteren Flachseite (Fi)
mit einem dreischichtigen Bodenlaminat (Lfo)
versehen ist, das ähnlich dem den Beutelkörper
(CC) bildenden Laminat (Lbs) aufgebaut ist und
aus einer äußeren Folie (PP2) aus Propylenpolymeren,
in einer inneren Folie (GB2) aus Äthylenpolymeren
mit Butylen und aus einer dazwischenliegenden
Polyamidfolie (N′y) besteht und daß
die obere Flachseite (Fs) mit einer Abdeckung (Cp)
aus einem zweilagigen Decklaminat (Acp) bedeckt
bzw. überzogen ist, das aus einer Folie (GB1) eines
Äthylenpolymeren mit Butylen und einer Polyamidfolie
(N′′y) besteht.
3. Beutel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die biaxial orientierte Polyamidfolie
(Ny, N′y) in dem Bodenlaminat (Lfo) und/oder
in dem den Beutelkörper (CC) bildenden Laminat
(Lbs) mit einem Polyurethan-Klebemittel überzogen
ist.
4. Beutel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gummistück bzw.
Kunststoffstück (A) aus einem Gemisch von Butylenkautschuk
mit 10-40% Naturkautschuk hergestellt ist.
5. Beutel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gummi- bzw.
Kunststoffstück (A) über die untere Flachseite
(Fi) gezogene bzw. abgeschrägte Umfangsränder
(Fbs, Fbi) besitzt und an mehreren Umfangsstellen
Einschnitte (T, T1, T2, T3) sowie zentrale
Eindrückungen (I) aufweist.
6. Beutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die das Laminat (Lbs) für den Beutelkörper
(CC9) bildenden Folien (GB, Ny, PP1) folgende
Dicken aufweisen: die Folie (GB) aus einem Äthylen-Butylen-Polymeren
eine Dicke von 20 bis 90 Mikrometer
und vorzugsweise von 25 bis 70 Mikrometer,
die Polyamidfolie (Ny) eine Dicke von 10 bis 30
Mikrometer und die Polypropylenfolie (PP1) eine
Dicke von 10 bis 30 Mikrometer.
7. Verfahren zur Herstellung eines gefüllten Beutels
nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß ein zur
Bildung eines Beutelkörpers (CC) benutztes Laminat
(Lbs) aus einer Äthylen-Butylen-Polymerfolie (GB)
einer Polyamidfolie (Ny) und einer Propylenpolymerfolie
(PP1) gewaschen, ausgepreßt bzw. ausgequetscht
und unter UV-Licht sterilisiert, sodann gefaltet,
an seiner einen Wandfläche mit einem Entnahmeelement
(V) versehen, in Längsrichtung thermisch geschweißt,
durch die noch offene Schmalseite mit Flüssigkeit
gefüllt, in Querrichtung in Abständen geschweißt und
zur Trennung einzelner gefüllter Beutel (BS) durchgeschnitten
wird.
8. Verfahren zur Herstellung eines Beutels nach
Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß aus einem Gemisch aus Butylenkautschuk, Naturkautschuk
sowie üblichen Zusätzen und Vulkanisiermitteln
durch Preßformen Gummi- bzw. Kunststoffstücke
(A) hergestellt werden, welche die Form
flacher Scheiben besitzen und hochgezogene bzw.
abgeschrägte Umfangsränder (Fbs, Fbi) an mindestens
vier Stellen des Umfangs Einschnitte T, T1, T2,
T3) sowie zwei zentrale Eindrückungen (I) aufweisen,
daß die Scheiben (A) in Vertiefungen bzw. Zellen
(AV) in einer zweilagigen Folie (Acp) eingesetzt
werden, die aus einer C₂-C₄-Copolymerfolie (GB1)
und einer Polyamidfolie (N′′y) besteht, daß mit den
feeien Flächen (Fi; GB1) der Scheiben (A) und der
Folie (Acp) ein dreilagiges Laminat (Lfo) verschweißt
wird, das aus einer C₂-C₄-Copolymerfolie
(GB2), einer Polyamidfolie (N′y) und einer Propylenpolymerfolie
(PP2) besteht, daß ein Klebevorgang
durchgeführt wird, bei dem die Flachseiten (Fs, Fi)
jeder Scheibe (A) mit der Folie (Acp) und dem Laminat
(Lfo) verklebt werden und daß das so hergestellte
Entnahmeelement (V) in einer Zone ausgeschnitten
oder ausgestanzt wird, in welcher Folie
(Acp) und Laminat (Lfo) sicher miteinander verschweißt
sind, so daß ein aus den verschweißten Folienlagen
(N′′y, GB1, GB2, N′y, PP2) bestehender Umfangsrand
bzw. -flansch (B-B′) gebildet wird, der über den
Umfang der Scheibe (A) hinausragt und zum Anschweißen
des hergestellten Entnahmeelementes (V) an der einen
Wandfläche des den Beutel (Bs) bzw. Beutelkörper (CC)
bildenden Laminats (Lbs) dient.
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