DE4329364A1

DE4329364A1 - Verschlußkappe mit Dichtung und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE4329364A1
Application number: DE19934329364
Authority: DE
Inventors: Edmund Scholz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-09-09
Filing date: 1993-09-01
Publication date: 1994-03-10

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verschlußkappe mit Dichtung, insbesondere für medizinische Flaschen und Behälter, wobei der Kappenkörper aus Kunststoff und die Dichtung aus einem weicheren Kunststoff bestehen und die Dichtung in Ringform an der Innenseite des Kappenkörpers festgelegt ist.

Derartige Verschlußkappen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt geworden, und zwar z. B. aus der DE-OS 29 29 735, der DE-PS 33 07 904, der DE-PS 33 32 188 und der DE-OS 32 47 328. Hierbei wird die Dichtung im Kappenkörper stets in und an im Kappenkörper ein- und angeformten Verankerungen in Form von hinterschnittenen Nuten, Stegen und Zungen festgelegt, was einen aufwendigen Spritzvorgang einerseits für den Kappenkörper und andererseits für die Dichtung erfordert. Auch zeigt die Dichtung dabei vielfach besondere Konturen, die Fugen und Spalten im Dichtbereich ergeben, welche zu Sterilitätsproblemen führen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine nach der eingangs genannten Art aufgebaute Verschlußkappe dahingehend zu verbessern, daß die Dichtung ohne zusätzliche Verankerungsmittel in einfacher, sicherer und dauerhaft haltbarer Weise im Kappenkörper in gleichförmiger Struktur und sterilsicher festgelegt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Die sich daran anschließenden Unteransprüche 2 bis 6 beinhalten Gestaltungsmerkmale, die vorteilhafte Weiterbildungen der Aufgabenlösung darstellen.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein einfaches und kostengünstiges Herstellungsverfahren für die Verschlußkappe mit Dichtung zu schaffen, bei der die Dichtung fest und dicht und spalten- sowie fugenfrei mit einfacher Struktur im Kappenkörper eingebracht wird.

Diese Aufgabe wird durch die Verfahrensschritte in den Patentansprüchen 7 und 8 gelöst.

Die erfindungsgemäße Verschlußkappe ist mit einer eingespritzten Dichtung ausgestattet, die ohne zusätzliche Verankerungsmittel an ebenen Flächen des Kappenkörpers dicht und fest angespritzt ist und eine Sterilitätssicherheit gewährleistet; hierbei ist das Spritzen des Kappenkörpers wesentlich vereinfacht worden und auch das Anspritzen der Dichtung optimiert.

Die eingespritzte Dichtung besteht aus einem weicheren Material als der Kappenkörper und das Anspritzen an zwei winklig zueinanderstehenden Flächen gewährleistet die feste und dichte Verbindung der Dichtung im Kappenkörper, in dem die Dichtung an diesen Flächen voll flächig, fugen- und spaltenfrei anbackt.

Die eingespritzte Dichtung besteht aus einem mit dem Kappenkörper verträglichen Material, so daß beim Recycling der Kappenkörper mit der Dichtung vollständig zerkleinert und mehrfach wieder verwandt werden kann.

In den Kunststoff der Dichtung ist eine geringe Menge an thermoplastischem Kautschuk mit in Mikronform ausgeführten Kautschukteilchen eingemischt, durch den einerseits der Kunststoff der Dichtung seine gewisse Elastizität erhält und durch den andererseits die vollständige Recyclebarkeit des Dichtungsmaterials möglich ist.

Die Herstellung dieser Verschlußkappe mit Dichtung im Spritzgußverfahren ist äußerst einfach, kostengünstig und rationell.

Die Dichtung wird in den ausgehärteten Kappenkörper mit gleicher Spritztemperatur wie für den Kappenkörper in vielen Spritzsektoren eingespritzt und geht mit dem Kappenkörper eine optimale Haftverbindung ein, was einen festen und dichten Dichtungssitz ergibt.

Diese Kappe mit Dichtung ist aufgrund der Wahl des Kunststoffmaterials insbesondere im medizinischen Bereich einsetzbar.

Die Verschlußkappe kann jedoch auch für andere Behälter benutzt werden und dabei ständig ohne Recycling wieder verwendet werden, indem ihre einstückige Ausführung eine leichte Reinigung zuläßt und zwischen der Dichtung und im Kappenkörper keine Schmutzfängerfugen oder dgl. vorhanden sind.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Variationen dargestellt, welches nachfolgend näher erläutert wird.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Verschlußkappe mit eingespritzter Dichtung,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch einen Kappenteil mit Dichtung in vergrößerter Darstellung,

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch dieselbe Verschlußkappe mit Dichtung und Spritzstempel für die Dichtung,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Spritzstempel,

Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch einen Kappenteil mit Dichtung und Spritzstempel in vergrößerter Darstellung,

Fig. 6 einen Vertikalschnitt durch eine Verschlußkappe in Variation mit Dichtung und Innengewinde und mit in strichpunktierten Linien dargestelltem Spritzstempel,

Fig. 7 einen Vertikalschnitt durch eine Verschlußkappe in Variation mit Dichtung und Bajonettverschlußteilen.

Die Verschlußkappe, insbesondere für medizinische Flaschen und Behälter, weist einen Kappenkörper (1) in Topfform aus Kunststoff und eine Dichtung (2) aus einem weicheren Kunststoff auf und die Dichtung (2) ist in Ringform an der Innenseite des Kappenkörpers (1) festgelegt. Dabei ist die ringförmige Dichtung (2) an zwei winklig zueinander stehenden, in sich ebenen Flächen (3/4) des Kappenkörpers (1) angespritzt.

Das Kunststoffmaterial der Dichtung (2) ist mit einem Weichmacher aus einem thermoplastischen Kautschuk in Kautschukteilchengrößen von einem Mikron oder weniger vermischt, so daß in dem Dichtungskunststoff nur ein verhältnismäßig geringer Anteil an Kautschuk enthalten ist, der der Dichtung (2) ihre Elastizität gibt.

Der thermoplastische Kautschuk ist ein voll vulkanisiertes polyolefinisches Material und aufgrund seiner Mikronstruktur als Zusatz zum Kunststoff der Dichtung (2) besonders geeignet und mit dem Kunststoff recyclebar.

Der thermoplastische Charakter des Kautschuks gestattet eine vielfache Wiederverarbeitung ohne erhebliche Eigenschaftsveränderungen.

Der Kappenkörper (1) und die Dichtung (2) bestehen aus gleichartigen, gemeinsam recyclebarem Kunststoff, vorzugsweise Polypropylen oder Polyäthylen; diese Kunststoffe sind besonders für den medizinischen Bereich geeignet, da sie nicht ausdiffundieren und chemisch inaktiv sind.

Die Dichtung (2) hat einen eckigen, vorzugsweise quadratischen oder rechteckigen Querschnitt und ist mit einer Querschnittsseite innen an der ebenen Fläche (3) unter dem Kappendeckel (5) und mit der benachbarten, winklig dazu stehenden Querschnittsseite innen an der ebenen Fläche (4) an den Kappenmantel (6) angespritzt.

Die Dichtung (2) bildet mit ihrer dritten, der kappenmantelseitigen Querschnittsseite gegenüberliegenden Querschnittsseite (7) eine Entformschräge und hat dadurch einen Trapezquerschnitt erhalten (vergl. Fig. 1 bis 3 und 5).

Am Kappenmantel (6) sind im Anschluß an die Dichtung (2) innenseitig ein Innengewinde (8) oder Bajonettverschlußteile (9) herstellungsmäßig angeformt.

Die Herstellung der Verschlußkappe mit Dichtung (2) gemäß Fig. 1 bis 5 geschieht folgendermaßen:

Zuerst wird der Kappenkörper (1) mit Innengewinde (8) oder Bajonettverschlußteilen (9) einstückig gespritzt, und dann wird im ausgehärteten Zustand des Kappenkörpers (1) die Dichtung (2) an die beiden winklig zueinanderstehenden, in sich ebenen Flächen (3, 4) mit der gleichen Spritztemperatur wie für den Kappenkörper (1) in mehreren auf dem Ringumfang der Dichtung gleichmäßig verteilten Spritzsektoren angespritzt, wobei die Dichtung verankerungsmittellos an den beiden Flächen (3/4) anbackt.

Der Kappenkörper (1) und die Dichtung (2) werden jeweils mit einer Spritztemperatur von ca. 200°C gespritzt.

Für die Dichtung (2) wird der in Fig. 3, 4 und 5 gezeigte Spritzstempel (10) eingesetzt, welcher einen zentralen axialen Zuführkanal (11) für das Dichtungskunststoffmaterial aufweist, von dem mehrere auf dem Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Spritzkanäle (11a) abgehen, welche auf mehreren Sektoren das Dichtungsmaterial an die Flächen (3, 4) heranspritzen.

Der Spritzstempel (10) zeigt einen umlaufenden Absatz (12), der den Ringraum für die Dichtung (2) mit den Flächen (3, 4) begrenzt und der eine Entfernungsschräge (13) hat; in diesen Absatz (12) münden die Spritzkanäle (11).

Der erwärmte Spritzstempel (10) liegt mit seinem den Absatz (12) begrenzenden Flächen - Stirnfläche (12a) und Mantelfläche (12b) - an der Innenseite des Kappendeckels (5) und des Kappenmantels (6) an und erwärmt und erweicht dabei im Bereich der zu spritzenden Dichtung (2) den Kappenkörper (1) leicht, was das feste Anbacken der Dichtung (2) an den Flächen (3, 4) unterstützt; in Fig. 5 sind die Spritzstempelflächen (12a, 12b) deutlich sichtbar.

Gemäß der Variante der Verschlußkappe nach Fig. 6 und 7 kann die Dichtung (2) auch in eine an der Innenseite des Kappendeckels (5) umlaufend ausgenommene Nut (14) eingespritzt sein, wobei diese Nut (14) ebenfalls in sich ebene Flächen hat.

Gemäß Fig. 7 und auf der linken Hälfte der Fig. 6 liegt die Dichtung (2) mit drei Querschnittsseiten voll in der Nut (14).

Auf der rechten Hälfte der Fig. 6 liegt die Dichtung (2) nur mit zwei Querschnittsseiten an der Nut (14) an, wobei die Nut (14) an der Gewindeseite einen Freischnitt (15) hat, durch den die Dichtung (2) nur mit zwei Querschnittsseiten an einem Nutwinkel (14) angespritzt ist.

Die Herstellung dieser Kappenkörper (1) mit Dichtung (2) erfolgt entsprechend der Verschlußkappe nach Fig. 1 bis 5 und mit einem Spritzstempel (16) für die Dichtung (2). Dieser Spritzstempel (16) liegt auf der linken Hälfte von Fig. 6 mit seiner Stirnseite an der offenen Nut (14) an und gemäß der Abwandlung auf der rechten Hälfte von Fig. 6 mit seiner Stirnseite an der Nut (14) an und greift mit einem Vorsprung (16a) in Ringform in den Freischnitt (15) ein, so daß hierdurch der Querschnitt der zu spritzenden Dichtung (2) ebenfalls begrenzt wird.

Die abgewandelte Kappe nach Fig. 7 mit Bajonettverschlußteilen (9) wird entsprechend hergestellt, wobei hier die dreiseitig begrenzte Nut (14) - wie linke Nut (14) in Fig. 6 - voll ausgespritzt wird; wie in der linken Hälfte von Fig. 7 gezeigt, kann die Dichtung (2) auch in eine Ecke und somit an zwei Flächen (3, 4) des Kappenkörpers (1) angespritzt werden.

Claims

1. Verschlußkappe mit Dichtung, insbesondere für medizinische Flaschen und Behälter, wobei der Kappenkörper aus Kunststoff und die Dichtung aus einem weicheren Kunststoff bestehen und die Dichtung in Ringform an der Innenseite des Kappenkörpers festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Dichtung (2) an zwei winklig zueinander stehenden, in sich ebenen Flächen (3, 4) des Kappenkörpers (1) angespritzt ist.

2. Verschlußkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial der Dichtung (2) mit einem Weichmacher aus einem thermoplastischen Kautschuk in Kautschukteilchengrößen von einem Mikron oder weniger vermischt ist.

3. Verschlußkappe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kappenkörper (1) und die Dichtung (2) aus gleichartigem, gemeinsam recyclebaren Kunststoff, vorzugsweise Polypropylen oder Polyäthylen, bestehen.

4. Verschlußkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (2) einen eckigen, vorzugsweise quadratischen oder rechteckigen Querschnitt hat und mit einer Querschnittsseite innen unter der Fläche (3) des Kappendeckels (5) und mit der benachbarten, winklig dazu stehenden Querschnittsseite innen an der Fläche (4) des Kappenmantels (6) angespritzt ist.

5. Verschlußkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (2) mit ihrer dritten, der kappenmantelseitigen Querschnittsseite gegenüberliegenden Querschnittsseite (7) eine Entformschräge bildet und dabei einen Trapezquerschnitt hat.

6. Verschlußkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Kappenmantel (6) im Anschluß an die Dichtung (2) innenseitig ein Innengewinde (8) oder Bajonettverschlußteile (9) herstellungsmäßig angeformt sind.

7. Verfahren zur Herstellung der Verschlußkappe mit Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Kappenkörper (1) mit Innengewinde (8) oder Bajonettverschlußteilen (9) einstückig gespritzt wird, und
- im ausgehärteten Zustand des Kappenkörpers (1) die Dichtung (2) an die beiden winklig zueinanderstehenden, in sich ebenen Flächen (3, 4) mit der gleichen Spritztemperatur wie für den Kappenkörper (1) in mehreren auf dem Ringumfang der Dichtung (2) gleichmäßig verteilten Spritzsektoren (11a) angespritzt wird, wobei die Dichtung (2) verankerungsmittellos an den beiden Flächen (3, 4) anbackt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kappenkörper (1) und die Dichtung (2) jeweils mit einer Spritztemperatur von ca. 200°C gespritzt werden und dabei der erwärmte Spritzstempel (19) für die Dichtung (2) mit seinem den Raum (12) für die zu spritzende Dichtung (2) begrenzenden Flächen (12a, 12b) unter Erwärmung und geringer Erweichung des Kappenkörpers (1) an den Innenseiten des Kappendeckels (5) und des Kappenmantels (6) anliegt.