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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
Erfindung betrifft Behälter
zum Spenden flüssiger
bis pastiger Produkte in Einzeldosen gegebenen Volumens oder gegebener
Masse (Aerosolstrahl, walnussgroße Menge Creme oder Gel) mittels einer
Pumpe und eines Tauchrohrs. Solche Spenderbehälter enthalten einen Behälterkörper, welcher
zur Aufnahme des zu spendenden Produktes bestimmt ist, und einen
Pumpenkörper,
welche eine im Behälterkörper ausgebildete Öffnung zum
Befüllen
des Behälterkörpers bedeckt.
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STAND DER
TECHNIK
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Solche
Pumpbehälter,
die es ermöglichen, das
darin enthaltene flüssige
Produkt fast ganz aufzubrauchen, sind aus der Druckschrift
JP 10 305 884 bekannt.
Der Behälterkörper weist
dabei eine zylindrische Seitenwand sowie einen Boden auf, welcher dem
Behälterkörper eine
stabile Basis verleihen soll. Der Boden hat eine konische Innenfläche, die
sich von oben nach unten verjüngt.
Das untere Ende des Tauchrohrs (Saugrohr des Pumpenkörpers) wird
unmittelbar oberhalb des tiefsten Bereichs dieses konischen Bodens
angeordnet. Auf diese Weise befindet sich das zuletzt übrig bleibende
Produkt im tiefsten, das offene Ende des Tauchrohrs umgebenden Bodenbereich
und kann somit durch ein Drücken
auf die Pumpe durch das Tauchrohr nach außen abgesaugt werden.
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AUFGABENSTELLUNG
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In
den meisten Fällen
erweist sich der in
JP 10 305
884 beschriebene Behälter
als vollkommen zufriedenstellend, da er es gestattet, fast die ganze Menge
des eingefüllten
Produktes aufzubrauchen. Die Produktrestitutionsrate ist allerdings
bei bestimmten Anwendungen nicht immer so gut, insbesondere dann,
wenn konstante Produktmengen mit Hilfe der Pumpe abgegeben werden
müssen.
Dieser Fall wird häufig
bei Behältern
für pharmazeutische Produkte
angetroffen, bei denen das Produkt in kontrollierter Menge verabreicht
werden muss. Es handelt sich dabei insbesondere um Medikamentspender,
bei denen Aerosole über
den Mund und die Atemwege inhaliert werden (Behandlung von Asthma,
Halserkrankungen, usw.)
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Bei
dieser Art von Aufmachung muss das Produkt also in Form von Einzeldosen
konstanten Volumens und/oder konstanter Masse während der gesamten Gebrauchsdauer
des Behälters
abgegeben werden. Nun wird allerdings festgestellt, dass gegen Ende
des Gebrauchs des Behälters,
wenn dieser fast leer ist, die Masse dieser Einzeldosen aleatorisch,
also nicht kontrollierbar schwankt; auch wenn dies im Allgemeinen
zu einer Abnahme der Masse führt,
kommt es häufig
vor, dass die Masse bei einem Drücken
auf die Pumpe plötzlich
zunimmt und bei einem anderen plötzlich
abnimmt. Da die abgegebene Menge kontrolliert werden muss, wird
empfohlen, den Behälter
zum Schluss nicht mehr zu verwenden, so dass es zu einem Verlust
von etwa 10% des von der Flüssigkeit
eingenommenen Nutzvolumens kommen kann. Am Ende des weiter unten
erläuterten
Beispiels 1 wird nämlich
festgestellt, dass ein Spender wie der, der in
1 der
JP 10 305 884 dargestellt
ist, typischerweise nur 240–250
Zerstäubungen
konstanten Volumens gestattet, obwohl er ein Produktvolumen für 280 Zerstäubungen
enthält.
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Die
Patentanmeldungen
FR 0 929 189 und
EP 0 972 504 erläutern Behälter mit
einer in der Mitte des Bodens ausgebildeten Mulde zur Aufnahme der letzten
Tropfen des im Behälter
enthaltenen flüssigen Produktes.
Die Patentanmeldungen
FR 2 578
426 und
US 4 470 526 erläutern Behälter mit
einer Zerstäubungsvorrichtung,
welche eine Pumpe aufweist, die über
ein Tauchrohr, dessen offenes Ende innerhalb der am Boden des Behälters ausgebildeten
Mulde angeordnet ist, gespeist wird.
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Die
vorgeschlagenen Behälter
früherer
Technik haben eine durch Gießen
leicht erzielbare Form. In
FR
0 929 189 und
US 4 470
526 wird keine Angabe zum Material des Behälters gemacht.
Bei
EP 0 972 504 und
FR 2 578 726 handelt es
sich bei den Behältern
um Glasfläschchen.
Solche Behälter
weisen den Nachteil auf, dass sie recht schwer und leicht zerbrechlich
sind und Licht durchlassen, was zu einer Beeinträchtigung der abgefüllten Produkte
(insbesondere pharmazeutischen Produkte) führen kann. Solche Behälter könnten auch
aus Kunststoff sein, aber in diesem Fall weist die Behälterwand
eine schwache Barriere gegen die Diffusion der im Produkt enthaltenen
Aromen oder der umgebenden Außenluft
auf, die das abgepackte Produkt kontaminieren kann.
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Das
deutsche Gebrauchsmuster
DE 91
08 906 stellt einen metallischen Behälter vor, der aus mehreren
Teilen besteht, von denen einer ein metallischer Innenbehälter mit
einer zentralen Mulde ist. Bei diesem Behälter ist es nachteilig, dass
er den Zusammenbau mehrerer Teile erfordert und dass er eine nicht
sehr stabile Basis hat (unterer Teil des zylindrischen Mantels 14),
deren leichtes Gewicht das Gewicht des am Behälterkopf angebrachten Spendersystems
nicht kompensiert.
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Die
Anmelderin hat es sich deshalb zur Aufgabe gestellt, einen Pumpbehälter zu
entwickeln, der leicht und bruchsicher ist, eine hohe Restitutionsrate aufweist
und es gestattet, in Einzeldosen garantierten konstanten Volumens
(oder garantierter konstanter Masse) ein Produkt zu spenden, das
vor Luft und Raumlicht geschützt
ist und/oder seine Duft- und Aromastoffe über die gesamte Dauer seiner
Aufbewahrung bewahrt.
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GEGENSTAND
DER ERFINDUNG
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Ein
erster Gegenstand gemäß der Erfindung ist
ein Pumpbehälter
mit einem Behälterkörper und einem
Pumpenkörper,
wobei der Behälterkörper eine zylindrische
Seitenwand und einen Boden aufweist, welcher dem Behälterkörper eine
stabile Basis verleiht, der Pumpenkörper eine Pumpe und ein Tauchrohr
aufweist und die Innenfläche
des Bodens eine Mulde aufweist, deren Lage, Querschnitt und Höhe so gewählt sind,
dass das offene Ende des Tauchrohrs in dem von dieser Mulde besetzten
Volumen liegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälterkörper einstückig ausgebildet
ist und aus Aluminiumlegierung besteht.
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Erfindungsgemäß ist der
Behälterkörper einstückig ausgebildet
und weist zur Gewährleistung
einer stabilen Basis einen dicken Boden im Verhältnis zur zylindrischen Seitenwand
auf. Typischerweise ist die mittlere Bodendicke dreimal so dick
wie die zylindrische Seitenwand und vorzugsweise zehnmal so dick.
Der Behälterkörper wird
vorteilhaft aus einem Vormaterial aus Aluminiumlegierung hergestellt,
das seinerseits durch Fließpressen
gewonnen wird.
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Erfindungsgemäß handelt
es sich bei der am Boden gelegenen Mulde um eine Vertiefung, welche die
im Gehäuse
enthaltene Flüssigkeit
durch Schwerkraft auffängt
und dadurch bis zum Gebrauchsende des Behälters immer gefüllt bleibt,
auch wenn der Rest des Behälters
leer ist. Das offene Ende des Tauchrohrs befindet sich dabei in
dem von dieser Mulde besetzten Raum, vorzugsweise in der Nähe des Bodens
dieser Mulde. Genauer gesagt ist die Tiefe dieser Mulde so gewählt, dass
sich das offene Ende des Tauchrohrs günstigerweise in einem Abstand
befindet, der höchstens
dem halben Durchmesser des Tauchrohrs entspricht. Um die Speisung der
Pumpe bei Gebrauchsende zu erleichtern, weist das offene Ende des
Tauchrohrs einen oder mehrere Ausschnitte auf.
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Vorzugsweise
weist die restliche Innenfläche des
Behälterbodens
eine zu dieser Mulde hin konvergierende Form auf, so dass die Flüssigkeit
bei Gebrauchsende zur Mulde gelenkt wird. Das Gefälle darf
nicht übermäßig hoch
sein, damit die Abmessungen gering bleiben, aber es muss hoch genug
sein, um einen Speisungsverlust zu verhindern, wenn der Behälter unter
normalen Bedingungen manipuliert wird, d.h. in weitgehend vertikaler
Stellung.
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Wenn
die Mulde in der Mitte angeordnet ist, hat der restliche Boden vorteilhaft
die Form eines Kegelstumpfes, dessen Winkel in der Mitte 130 bis
179°, vorzugsweise
140 bis 175° oder
besser noch 150 bis 170° beträgt. Dadurch
kann die Mulde mit der zu spendenden Flüssigkeit immer gefüllt bleiben,
auch wenn das Gehäuse
beim Gebrauch leicht geneigt wird.
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Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Mulde eine
zweiteilige Vertiefung, wobei der untere Teil eine weitgehend vertikale,
d.h. um weniger als 20° geneigte
Seitenwand in Bezug auf die Behälterachse
hat und der obere Teil eine stärker geneigte,
d.h. um 40 bis 60° geneigte
Wand in Bezug auf die Achse hat. Die Mulde kann somit als Doppelkegelstumpf
vorliegen, dessen Winkel an der Spitze weniger als 40° bzw. 80
bis 120° betragen.
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Die
Höhe der
Mulde wird vorzugsweise so festgelegt, dass sie oberhalb der kritischen
Höhe liegt,
ab der die Pumpe nicht mehr funktioniert. Die Anmelderin stellte
nämlich
fest, dass das Nichtfunktionieren der Pumpe, egal welcher Behälter verwendet wird,
auf die Entstehung eines Stromwirbels in der Flüssigkeit beim Drücken auf
die Pumpe zurückzuführen ist,
was zur Folge hat, dass die über
dem Flüssigkeitsspiegel
liegende Luft angesaugt wird. Durch eben diese Luftansaugung beim
Drücken
auf die Pumpe wird die abgegebene Flüssigkeitsmenge aleatorisch.
Dieses Nichtfunktionieren tritt dann ein, wenn die restliche Flüssigkeit
im Behälter
ein Restvolumen einnimmt, dessen Höhe unterhalb einer kritischen
Höhe liegt,
welche von dem durch die Pumpe erzeugten Unterdruck, von der Viskosität des Produktes
und in geringerem Maße
von der Geometrie des Tauchrohrendes abhängt. In dem nachfolgend dargestellten
Beispiel liegt diese kritische Höhe
bei 4 mm, wodurch deutlich wird, dass bei einem Durchmesser von
25 mm die beiden letzten Milliliter Flüssigkeit nicht in garantierten
konstanten 50 μl-Einzeldosen
abgeben werden können.
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Dagegen
hängt diese
kritische Höhe
kaum vom Querschnitt der Flüssigkeitssäule ab,
die das offene Ende des Tauchrohrs umgibt. Die Mulde muss natürlich ein
größeres Volumen
haben als das darin aufzunehmende Ende des Tauchrohrs. Aber dieses Volumen
kann unter dem Vorbehalt, dass die Flüssigkeit leicht abfließen kann
und das Ende des Tauchrohrs sich leicht in der Mulde positionieren
lässt, möglichst
klein sein. Die Differenz zwischen dem Volumen der Mulde und dem
Volumen, das von dem in der Mulde liegenden Teil des Tauchrohrs
eingenommen wird, entspricht somit einer Mindestzahl von zu spendenden
Einzeldosen, wobei diese Zahl vorzugsweise kleiner als 10 oder besser
kleiner 5 ist.
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Die
Mulde weist vorzugsweise eine axialsymmetrische, insbesondere zylindrische,
kegelstumpfartige Form (mit einem geringen Halbwinkel in der Mitte)
oder vorzugsweise eine Doppelkegelstumpfform auf, wodurch die Platzierung
des offenen Endes des Tauchrohrs in der Mulde erleichtert und gleichzeitig
das Volumen der Mulde klein gehalten wird. Sie liegt im Allgemeinen
in der Mitte des Behälterbodens,
kann aber auch an einer beliebigen anderen Stelle angeordnet sein.
In einem solchen Fall wird vorteilhaft ein gerades Tauchrohr gewählt, um
die Bedingungen beim Zusammenbau von Behälter- und Pumpenkörper zu
verbessern, da die Achse der Mulde mit der Achse der Pumpe und des
Tauchrohrs zusammenfallen muss.
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Ein
zweiter Gegenstand gemäß der Erfindung
ist der Behälterkörper selbst,
welcher mit einem Pumpenkörper
zusammengebaut wird, um den vorstehend beschriebenen Pumpbehälter, den
ersten Gegenstand der Erfindung, herzustellen.
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Ein
dritter Gegenstand gemäß der Erfindung ist
ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Behälterkörpers. Dieses Verfahren wird
ausführlich
im nachfolgenden Beispiel beschrieben.
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1 stellt
einen erfindungsgemäßen Behälterkörper dar,
der einstückig
ausgebildet ist und einen dicken Boden besitzt.
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2 zeigt
ein fließgepresstes
zylindrisches Vormaterial für
die Herstellung des erfindungsgemäßen Behälterkörpers, welches Vormaterial
zwischen zwei getrennten Herstellungsschritten, dem Fließpressschritt
und dem Formgebungsschritt zur Herstellung des offenen Endes des
Behälterkörpers (Ausbildung
von Hals und gerolltem Rand), um eine flaschenbürstenartige Vorrichtung herum
gehalten wird.
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3 zeigt
einen weiteren Behälterkörper gemäß der Erfindung
mit einem doppelkegelstumpfförmigen
Boden. Diese Form erleichtert die Platzierung des Tauchrohrs in
der Mulde und gewährleistet gleichzeitig
eine konstante Abgabe des Produktes bis zur fast vollständigen Entleerung
des Behälters (typischerweise
ergeben nur die letzten drei Pumpenbetätigungen eine Produktmenge,
die nicht der garantierten konstanten Menge entspricht).
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BEISPIELE
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Beispiel 1. Spender mit
einstückigem
Behälterkörper (1 und 2)
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Bei
diesem Spender handelt es sich um einen Pumpbehälter mit einem einstückigen Behälterkörper und
einem Pumpenkörper,
wobei der Behälterkörper eine
zylindrische Seitenwand und einen Boden aufweist, welcher dem Behälterkörper eine stabile
Basis verleiht. Der Pumpenkörper
weist eine Pumpe und ein Tauchrohr auf. Die Innenfläche des Bodens
weist eine Mulde auf, deren Lage, Querschnitt und Höhe so gewählt sind,
dass das offene Ende des Tauchrohrs in dem von dieser Mulde besetzten
Volumen liegt.
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Der
Behälter
ist aus Aluminiumlegierung. Er ist leicht und eignet sich für Umformungsbedingungen – Rückwärtsfließpressen
und Formen – die
wirtschaftlich günstig
sind. Zudem hat er verglichen mit Glas den Vorteil, dass er bruchsicher
ist und das Produkt vor Licht schützt, und verglichen mit einem
beliebigen Kunststoff den Vorteil, das er eine ausgezeichnete Barriere
gegen die im Produkt enthaltenen Aromen oder die umgebende Außenluft
bildet, die das Produkt kontaminieren kann.
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1 stellt
einen Behälterkörper 10 dar,
der zur Herstellung eines Pumpspenders mit einem Pumpenkörper zusammengebaut
wird. Der Behälterkörper 10 weist
eine zylindrische Seitenwand 3 und einen Boden 2 mit
einem an die zylindrische Seitenwand angrenzenden, torischen Fußteil 8 auf,
was dem Behälterkörper eine
stabile Basis verleiht. Der Behälterkörper 10 wird
einstückig
aus einem zylindrischen Vormaterial 40 hergestellt, das
durch Fließpressen
einer Butze aus Aluminiumlegierung, typischerweise der 1050 A (Bezeichnung
nach der europäischen
Norm EN 573-3) gewonnen wird.
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Der
Boden 2 weist in seiner Mitte eine Mulde 1 in
Kegelstumpfform mit einem Halbwinkel an der Spitze von 15° auf. Die
Innenfläche 4 des
Bodens 2 liegt außerhalb
der Mulde 1 an einer konischen Fläche an, deren Winkel in der
Mitte 160° beträgt. Aufgrund
der Ausführungsart
sind die Winkel nicht scharf ausgebildet und haben Ausrundungen
von mehreren Millimetern (3 im vorliegenden Fall), um die Ausbildung
der Mulde beim Pressen und das Herausziehen des Stempels nach dem
Umformen zu erleichtern. Das bei diesem Fließpressen gewonnene Vormaterial 40 weist
eine zylindrische dünne
Wand und den weiter oben beschriebenen Boden 2 auf. Das
Vormaterial wird anschließend
durch Formung in eine konische Form gebracht, um eine Schulter 5 und
einen Hals auszubilden. Danach wird das Halsende geformt, um den
gerollten Rand 6 auszubilden, der das Einpressen des Pumpenkörpers erleichtern
soll. Zwischen Fließpressen
und Formen wird das Vormaterial noch mehreren zwischengeschalteten
Fertigungsschritten unterworfen, die überwiegend optional sind: Beizen
(zum Entfernen des beim Pressen verwendeten Gleitmittels), Transparentlackieren,
Lackieren, Bedrucken und diverse Wärme- und UV-Behandlungen zur
Polymerisation und/oder Trocknung der Farben und Lacke.
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Der
besondere Behälter
des Beispiels ist zur Aufnahme eines pharmazeutischen Produktes
für die Behandlung
der Atemwege bestimmt. Er ist innen mit einem offiziell zugelassenen
Lack überzogen.
Seine zylindrische Seitenwand 3 ist 0,3 mm dick, sein Außendurchmesser
beträgt
ca. 26 mm. Der Boden 2 hat außerhalb der Mulde eine Dicke
von 4 bis 7 mm. Unter der Mulde beträgt diese Dicke etwa 1,3 mm.
Die mittlere Dicke des Bodens liegt somit bei 5,6 mm und ist damit
mehr als zehnmal größer als
die Dicke der zylindrischen Seitenwand. Das Nutzvolumen beträgt 14 ml
und ist zum Spenden von 280 Einzeldosen von jeweils 50 μl Flüssigkeit
bestimmt. Die Mulde 1 in Kegelstumpfform mit 8 mm Eintrittsdurchmesser
an Aufrisspunkten und ungefähr
4,5 mm Höhe
nimmt ein Gesamtvolumen von etwa 300 μl ein. Wenn das Ende des Tauchrohrs
in der Mulde in einem Abstand von etwa einem Millimeter vom Muldenboden 7 versenkt
ist, beträgt
das für
die Flüssigkeit
bereitstehende Restvolumen etwa 200 μl, also für viermal Pumpen. Nur bei den
letzten vier Betätigungen
der Pumpe ist die Abgabe von 50 μl-Einzeldosen
Produkt nicht gewährleistet.
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Man
kann diesen Behälter
mit dem in
JP 10 305 884 offenbarten
Behälter
vergleichen:
- a) letzterer weist entweder einen
konischen Boden mit einem großen
Winkel an der Spitze auf (siehe 1 dieser
Druckschrift), wobei dann der Stromwirbel samt Luftansaugung ab
einer kritischen Höhe
von etwa 4,5 mm erfolgt und die restliche Menge Produkt nicht mehr
aufgebraucht werden kann, wenn man Einzeldosen konstanter Masse
oder konstanten Volumens bekommen will (etwa 2 ml, d.h. 40 verlorene
Pumpenbetätigungen);
- b) oder er weist einen konischen oder pyramidenförmigen Boden
mit einem kleineren Winkel an der Spitze auf – wie in 3 von JP 10 305 884 vorgeschlagen – um die
Restmenge an nicht verwertbarem Produkt zu reduzieren, wobei dann
die Abmessungen des Behälters
zum Spenden der gleichen Menge Produkt größer sind als die des erfindungsgemäßen Behälters. Angesichts
der im Rahmen dieses Beispiels dargestellten Zwänge müsste somit das notwendige Volumen
zur Aufnahme der gleichen Menge Produkt bei einem Halbwinkel an
der Spitze von 50° etwa
1 ml größer sein
als das Volumen des erfindungsgemäßen Behälters. Anders ausgedrückt würde der
Behälter
früherer
Technik bei gleichen Abmessungen weniger Produkt enthalten, was
einem Verlust von 20 Pumpenbetätigungen
entspricht. Zudem bleibt die nicht verwertbare Restmenge größer als
bei der Mulde, da sie 0,6 ml betragen würde, d.h. 12 Pumpenbetätigungen,
die mit den 4 beim erfindungsgemäßen Behälter zu
vergleichen sind.
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Der
Behälter
dieses Beispiels weist weiterhin den Vorteil auf, dass er auf seiner
gesamten Außenfläche mit
einem aufgedruckten Dekor und/oder Text versehen werden kann, was
für Behälter, die
Produkte für
therapeutische Behandlungen enthalten, von großem Interesse ist.
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Dieser
Boden hat den Vorteil, dass er dem Behälter eine bemerkenswerte Stabilität verleiht,
da der Schwerpunkt des Behälters
besonders tief liegt. Diese Stabilität ist vorteilhaft für den Abfüller, da
dadurch die Bedingungen beim Einfüllen des Produktes erleichtert
werden. Im Hinblick auf die Herstellung eines solchen Gehäuses treten
jedoch technische Schwierigkeiten auf, denn die Dicke des Bodens,
die zwar günstig
für den
Abfüller
und Endbenutzer ist, erschwert hingegen die Herstellung des Gehäuses, insbesondere
seinen Transport zwischen den verschiedenen Fertigungsanlagen.
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Als
Erstes muss das zylindrische Vormaterial für das Gehäuse durch Fließpressen
unter Änderung der
herkömmlichen
Schmierungsbedingungen hergestellt werden. In der Regel sind Butzen,
die fließgepresst
werden sollen, auf ihrer gesamten Fläche mit einem festen Gleitmittel
vom Typ Zinkstearat überzogen.
Im vorliegenden Fall ist es von Vorteil, andere Reibungsbedingungen
zwischen der Seite, die mit dem Stempel in Kontakt kommen soll,
und der Seite, die mit dem Boden der Matrize in Kontakt kommen soll,
vorzusehen. Genauer gesagt soll die Seite, die mit dem Boden der
Matrize in Kontakt kommen soll, weniger geschmiert werden als die
Seite, die mit dem Stempel in Kontakt kommen soll.
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Mehrere
Lösungen
bieten sich an, um solche unterschiedlichen Reibungsbedingungen
herzustellen. Man kann zum Beispiel die klassische Butterungstechnik
beibehalten, bei der die Butzen ganzflächig mit einem festen Gleitmittel überzogen
werden, wobei jedoch die Butzenseite, die mit der Matrize in Kontakt
kommen soll, vorsichtshalber mit einer Maske abgedeckt wird und
diese Maske nach der Butterung wieder entfernt wird.
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Eine
solche Verfahrensweise kann allgemein auf alle Behälter angewandt
werden, die eine zylindrische Seitenwand haben und im Verhältnis zur
zylindrischen Seitenwand einen dicken Boden besitzen, d.h. mit einer
mittleren Dicke, die typischerweise dreimal größer ist als die Dicke der zylindrischen
Seitenwand.
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Als
Zweites wird das zylindrische Vormaterial nach dem Fließpressen
gewöhnlich
mit einer Stiftkette zwischen den nachlaufenden optionalen Fertigungsanlagen
transportiert. Dabei wird das Vormaterial zunächst zur Beizanlage transportiert
(um das beim Fließpressen
des Vormaterials verwendete Gleitmittel zu entfernen) und dann optional
zur Anlage, wo der transparente Innenlack aufgetragen wird. Anschließend wird
es einer Anlage zum Trocknen des Lacks zugeführt. Optional wird es dann
zu einer Lackierungsanlage transportiert und gleich anschließend durch
einen Wärmebehandlungsofen
geführt. Wiederum
optional wird das Vormaterial zu einer Anlage zum Aufdrucken eines
Dekors und/oder zu einer Überlackierungsanlage
und gleich anschließend
in eine Anlage zum Trocknen der Druckfarben und Lacke (mit Wärme oder
UV) transportiert oder daran vorbeigeführt. Schließlich wird es der Formungsanlage
zugeführt,
um die konische Verjüngung
des offenen Endes und den gerollten Hals auszubilden.
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Für diese
verschiedenen Transporte wird das Vormaterial auf einen Stift aufgezogen
und von diesem Stift, der an einer bewegten Kette gehalten ist,
von einer dieser nachlaufenden Fertigungsanlagen zur nächsten geführt, wobei
der Stift je nach den Umständen
seine vertikale oder horizontale Achse darbieten kann.
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Gewöhnlich verläuft mit
einem klassischen Vormaterial alles reibungslos, aber hier weist
das Vormaterial wegen der im Rahmen der Erfindung hergestellten
Dicke seines Bodens einen sehr exzentrischen Schwerpunkt gegenüber seinem
Hüllvolumen auf
und es besteht deshalb die Gefahr, dass es vom Stift herunterkippt
und bei seinem Transport auf der Stiftkette herunterfällt, insbesondere
dann, wenn sich der Stift mit einer horizontal gehaltenen Achse
bewegt.
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Um
diese Gefahr zu minimieren, sind die Enden der Stifte vorteilhaft
mit einem eventuell durchbrochenen, massiven Teil oder auch einer
Bürste
versehen, wobei das Teil oder die Bürste diaboloförmig ausgebildet
und der maximale Durchmesser des Teils oder der Bürste geringfügig kleiner
ist als der Innendurchmesser des fließgepressten zylindrischen Vormaterials.
Die Länge
des Teils oder der Bürste entspricht
weitgehend der Länge
der zylindrischen Wand des Vormaterials, so dass der Halt des zylindrischen
Vormaterials auf seinem Halter gewährleistet ist. Eine solche
Lösung
erfordert allerdings eine sichere Kontrolle der Geradheit der Stifte
und der Zentrierung des Vormaterials, um gute Bedingungen für das Aufladen
des Vormaterials auf die Stifte zu erzielen.
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Eine
andere, weniger anspruchsvolle Lösung
im Hinblick auf die Zentrierung des Vormaterials beim Aufladen auf
die Transferkette besteht darin, die vorstehend beschriebenen Stifte
samt ihrem diaboloförmigen
Teil oder Bürste
durch flaschenbürstenartige
Vorrichtungen zu ersetzen. Wie in 2 dargestellt,
handelt es sich bei der flaschenbürstenartigen Vorrichtung 41 um
eine zylindrische Bürste
mit einem geringfügig
größeren Durchmesser
als der Innendurchmesser des zylindrischen Vormaterials 40. Sie
ist mit entsprechend feinen Borsten versehen, um die Innenfläche des
zylindrischen Vormaterials nicht zu verkratzen. Die Borsten sind
aus einem bestimmten Material gefertigt (Silikon, Tetrafluorethylenpolymer
oder beliebige andere Stoffe, die gegenüber den verwendeten Lösungsmitteln
zum Entfetten und den Temperaturen der Öfen zum Trocknen des Transparentlacks
und zur Polymerisation des Lacks beständig sind). Da der Durchmesser
am äußersten
Ende der Borsten geringfügig
größer ist
als der Durchmesser der Innenfläche
des Vormaterials, neigen sich die Borsten beim Aufziehen des Vormaterials
auf die Flaschenbürste,
wodurch ein festerer Halt des Vormaterials auf der Flaschenbürste gewährleistet
ist. Dabei muss allerdings jedes Mal, wenn es sich als notwendig
erweist, ein mechanisches System (Scheibe mit Motorantrieb oder
nicht, Führung,
usw.) oder ein pneumatisches System vorgesehen werden, um das Vormaterial
von den Flaschenbürsten
abzuziehen.
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Es
gibt jedoch Fälle,
bei denen ein totaler Zugang zur Innenfläche des zylindrischen Vormaterials notwendig
ist (beispielsweise zum Beizen). Dies verlangt, dass die vorbekannten
Stifte, deren Durchmesser deutlich kleiner ist als der Innendurchmesser
des fließgepressten
zylindrischen Vormaterials, beibehalten werden. Das Beizen erfolgt
dann mit vertikaler Achse der Stifte und des Vormaterials, wobei
das Ende des Vormaterials nach unten offen ist. Die Beize wird mittels
Sprühdüsen, die
unter der Stiftkette liegen, in den Innenraum der Gehäuse gesprüht. Beim
Be- und Entladen dieser Beizstation, bewegt sich das Vormaterial
gewöhnlich
mit vertikaler Achse. Da die weiter oben beschriebenen Vorrichtungen nicht
verwendet werden können
und verhindert werden muss, dass das Vormaterial beim Be- und Entladen
herunterfällt,
wird ein Gegenkettensystem eingesetzt, das sich mit der gleichen
Geschwindigkeit wie die Stiftkette dreht. Die Gegenkette fungiert
als beweglicher Anschlag und ermöglicht
es, das fließgepresste
zylindrische Vormaterial auf dem Stift in Position zu halten und
gleichzeitig Verschiebungen zwischen Vormaterial und Halter zu unterdrücken. Dadurch
werden Verformungen der Stifte und des Vormaterials bedingt durch
die starken Reibungen, die bei solchen Verschiebungen entstehen
können,
vermieden.
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Die
unterschiedliche Schmierung der Butzen, der Transport des Vormaterials
mittels Stiften, die endseitig mit diaboloförmigen Teilen oder Bürsten versehen
sind, oder auch dessen Transport mittels flaschenbürstenartigen
Vorrichtungen und schließlich die
Positionsbeibehaltung des Vormaterials mittels Gegenketten, die
als bewegliche Anschläge
dienen, können
allgemein auf jede Art von zylindrischem Vormaterial angewandt werden,
das einen dicken Boden aufweist, d.h. mit einer mittleren Dicke,
die dreimal größer ist
als die Dicke der zylindrischen Seitenwand.
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Beispiel 2. Spender mit
einstückigem
Behälterkörper, dessen
Boden eine doppelkegelstumpfförmige
Mulde besitzt (3)
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Dieser
Spender unterscheidet sich vom vorhergehenden Spender nur durch
die Form der Mulde.
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3 stellt
den unteren Teil des Körpers
dieses Behälters
dar. Dabei besitzt der Boden 2' in seiner Mitte eine Mulde 1' in Doppelkegelstumpfform
mit Halbwinkeln an der Spitze von 15° bzw. 50°. Die Innenfläche 4' des Bodens 2' liegt außerhalb
der Mulde 1' an
einer konischen Fläche
an, deren Winkel in der Mitte 170° beträgt. Aufgrund
der Ausführungsart
sind die Winkel nicht scharf ausgebildet und weisen Ausrundungen
von mehreren Millimetern auf (3 bzw. 1 mm im vorliegenden Fall),
um die Ausbildung der Mulde beim Pressen und das Herausziehen des Stempels
nach dem Formen zu erleichtern.
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Seine
zylindrische Seitenwand 3' ist
0,4 mm dick, sein Außendurchmesser
beträgt
ca. 26 mm. Der Boden 2' weist
außerhalb
der Mulde eine Dicke von 4 bis 7 mm auf. Unter der Mulde beträgt diese
Dicke etwa 0,5 mm. Die mittlere Dicke des Bodens liegt somit bei
4,5 mm und ist damit mehr als zehnmal größer als die Dicke der zylindrischen
Seitenwand. Das Nutzvolumen beträgt
14 ml und ist zum Spenden von 280 Einzeldosen von jeweils 50 μl Flüssigkeit
bestimmt. Die Mulde 1' in
Doppelkegelstumpfform mit 11 mm Eintrittsdurchmesser an Aufrisspunkten
und ungefähr
4 mm Höhe
nimmt ein Gesamtvolumen von etwa 300 μl ein. Die Winkel in der Mitte
der kegelstumpfförmigen
Bereiche betragen 30° bzw.
100°. Wenn
das Ende des Tauchrohrs in der Mulde in einem Abstand von etwa einem
Millimeter vom Muldenboden 7' versenkt
ist, beträgt
das für
die Flüssigkeit
bereitstehende Restvolumen etwa 150 μl, also für dreimal Pumpen. Nur bei den
letzten drei Betätigungen
der Pumpe ist die Abgabe von 50 μl-Einzeldosen
Produkt nicht gewährleistet.
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VORTEILE
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- • Mit
einem erfindungsgemäßen Behälter ist
der Benutzer sicher, bei jedem Drücken auf die Spenderpumpe die
richtige Menge Produkt zu bekommen, abgesehen von den letzten Pumpenbetätigungen
in sehr begrenzter Zahl, typischerweise drei.
- • Der
erfindungsgemäße Behälter erfordert
keinen Zusammenbau mehrerer Teile. Er hat ein geringes Gewicht und
weist im Verhältnis
zu anderen Alternativlösungen
minimale Abmessungen auf.