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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Verpackungsindustrie von Flüssigkeiten,
insbesondere die Konzeption und Herstellung von Behältern mit
eingebautem Verteilerverschluss, die zur Verpackung von tropfenweise
zu verteilenden Flüssigkeiten
dienen.
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Vorrichtungen
dieser Art werden in zahlreichen Bereichen eingesetzt, nicht nur
in der Welt der pharmazeutischen oder kosmetischen Produkte, sondern
beispielsweise auch für
Schmiermittel oder Lösungen,
die in der Agrarnahrungsmittelindustrie verwendet werden. Durch
ihre Verwendung möchte man
hauptsächlich
flüssige
Produkte langfristig konservieren, die nur schrittweise in kleinen
Dosen verwendet werden, indem jedes Mal nur einige Tropfen ausgestoßen werden.
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Sehr
häufig
muss das in dem Fläschchen konservierte
Produkt außerdem
vor jeder Kontamination geschützt
werden. Dies ist beispielsweise bei ophthalmischen Lösungen der
Fall, die von der Umgebungsluft und von darin enthaltenen Bakterien
isoliert gehalten werden müssen.
In der Praxis wird der Schutz solcher Lösungen auf zweierlei Art ausgeführt, die
im Übrigen
gleichzeitig eingesetzt werden können.
Die eine besteht in der Anordnung eines antibakteriellen Filters
auf dem Ausstoßkanal
der Tropfen, die andere in dem Hinzufügen eines Konservierungsmittels
zu der Flüssigkeit,
welches dann zurückgehalten
werden sollte, um das ausgestoßene Produkt
davon zu reinigen.
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Im
Stand der Technik zum Zeitpunkt der vorliegenden Erfindung sind
Verpackungsvorrichtungen von tropfenweise zu verteilenden Flüssigkeiten
bekannt, die ein Fläschchen
mit einem durch manuelle Verformung seiner Wände variablen inneren Fassungsvermögen und
ein Ansatz stück
zur Verteilung umfassen, welches ein Reinigungselement einschließt, das
auf der von der Flüssigkeit
durchlaufenen Strecke bei ihrem Ausstoß aus dem Fläschchen unter
der Einwirkung des durch Reduzierung seines Fassungsvermögens ausgeübten Druckes
platziert ist.
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Derartige
Verpackungsvorrichtungen sind beispielsweise in dem französischen
Patent 2 638 428 der Anmelderin beschrieben. Dort erkennt man, dass
in dem Ansatzstück
zur Verteilung dem Ausstoßkanal
der Flüssigkeit
eine Schleuse vorangeht, die durch ein zuströmseitiges Reinigungselement
abgeschlossen ist, welches in der Lage ist, das Konservierungsmittel
einer die zu verteilende Flüssigkeit
bildenden ophthalmischen Lösung
zurückzuhalten,
und durch ein abströmseitiges
Filterelement begrenzt wird, das beispielsweise aus einer antibakteriellen Membran
gebildet ist.
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Dennoch
weisen die bekannten Vorrichtungen noch eine Menge Nachteile auf,
die die vorliegende Erfindung überwindet.
Werden sie insbesondere für
die Behandlung von Augenkrankheiten verwendet ist es zweckmäßig, die
Flüssigkeit
tropfenweise in das Auge des Patienten einzuträufeln, und dieser Vorgang ist
umso schwieriger, als er häufig vom
Patienten selbst durchgeführt
wird.
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Allgemeiner
gesagt erbringen diese Vorrichtungen nicht die gewünschte Genauigkeit
bei der richtigen Dosierung des Produktes. Einerseits ist es schwierig,
Druck zum Ausstoß langsam
und regelmäßig wiederholt
auszuüben,
wie es erforderlich wäre, und
wenn man beispielsweise beim Drücken
auf die Außenwand
des Fläschchens
zu schnell vorgeht gelingt es nicht, Tropfen zu bilden und es wird
zuviel von dem Produkt auf einmal ausgestoßen. Andererseits ändert sich
der vom Benutzer auszuübende
Druck während
der Verwendung der Vorrichtung. Er steigt in dem Maße, wie
das Produkt verbraucht wird, und am Ende der Nut zungsdauer bleibt
immer noch ein Totvolumen an nicht verwendbarer Flüssigkeit
in dem Fläschchen.
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Daher
zielt die Erfindung darauf ab, den Erhalt eines schwachen und regelmäßigen Flüssigkeitsausstoßes zu ermöglichen,
wie er zur Bildung von Tropfen wünschenswert
ist, wobei man die Auswirkungen der Bedingungen zur Handhabung der verformbaren
Wände des
Fläschchens
vermeidet, damit der Verteiler wirklich als Tropfenzähler funktionieren
kann. Sie zielt ebenfalls darauf ab, eine vollständigere Verwendung des anfangs
in das Fläschchen
gegebenen Produktes zu ermöglichen.
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Durch
ihre verschiedenen Merkmale, wie sie nachstehend definiert und beschrieben
werden und wie sie vorteilhaft industriell angewendet werden können, meistert
die Erfindung nicht nur die Bildung und den Ausstoß von einzelnen
Tropfen. Sie ermöglicht
außerdem,
die Funktionssicherheit der Verpackungsvorrichtung in ihren anderen
Funktionen zu verbessern, wie beispielsweise den Reinheitszustand
des Produktes, seine Herstellung auf industrieller Ebene zu erleichtern
und seine Kosten zu verringern.
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Um
diese verschiedenen Ziele zu erreichen, stellt die Erfindung eine
Verpackungsvorrichtung für eine
tropfenweise zu verteilende Flüssigkeit
bereit, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, die insbesondere ein
Fläschchen
mit flexibler Wand umfasst, das manuell in fortschreitender Reduzierung
seines inneren Fassungsvermögens
gegen einen festen Flaschenhals verschiebbar ist, in welchem ein
Verteilerkopf montiert ist, an dessen Ende sich ein Kanal zum Ausstoß der Flüssigkeit
aus dem Fläschchen
befindet, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen mikroporösen Stopfen
umfasst, der quer über
den Durchflussabschnitt der Flüssigkeit
zwischen dem Fläschchen und
dem Ausstoßkanal
in den Körper
des Verteilerkopfes eingefügt
ist, und zwar zuströmseitig
einer Kammer zur Flüssig keitsverteilung,
die zwischen einer abströmseitigen
Oberfläche
des Stopfens und dem Ausstoßkanal
angeordnet ist.
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Dieser
Stopfen bewirkt einen regulierten Druckabfall im Flüssigkeitsstrom,
der über
ihn durch den bei der Reduzierung des Fassungsvermögens in dem
Fläschchen
erzeugten Druck gefördert
wird. Die Dosis, die ihn mit jeder Betätigung des Benutzers bei der
Kompression des Fläschchens
durchläuft,
sammelt sich in dem Stopfenvolumen der Verteilerkammer, bevor sie
den Ausstoßkanal
in Form von klar separierten Tropfen verlässt. Diesbezüglich scheint
es, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung
besonders gut funktioniert, wenn die Verteilerkammer ein ausreichendes
Fassungsvermögen
zur Aufnahme einer Dosis von einem bis drei Flüssigkeitstropfen hat.
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Ein
mikroporöser
Stopfen, der der Erfindung gerecht wird, wird vorteilhaft aus einem
der in dem Fläschchen
enthaltenen Flüssigkeit
gegenüber
inerten Material ausgeführt.
Geeignete Materialien sind insbesondere Filzstoffe oder stark poröse, offenporige
Schäume,
welche man aus verschiedenen Harzen aus organischen Polymeren erhält. Bei
den hauptsächlichen
Anwendungen der Erfindung ist es vorteilhaft, den mikroporösen Stopfen
in Form einer Filzstoffpastille aus Harzen von Polyestern oder modifizierten
Polyestern wie insbesondere aus Polyethylenharzen niedriger Dichte
oder aus Polyethersulfonharzen auszuführen.
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Harze
dieses oder vergleichbaren Typs, die natürlich an sich bekannt sind,
haben im Rahmen der Erfindung den Vorteil, sich zur Bildung eines
zylinderförmigen
Stopfens mit Durchmessern von 0,5 bis 3 cm und Längen zwischen 0,2 und 1 cm
zu eignen, der eine ausreichende Biegsamkeit aufweist, um unter
Krafteinwirkung in abdichtender Weise in den vorteilhaft zylinderförmigen Körper des
Verteilerkopfes eingepasst zu werden, und der in Längsrichtung
Mikrokanäle
für das
Durchlaufen der Flüs sigkeit
mit einem mittleren Porendurchmesser bereitstellt, der zwischen
0,3 und 10 μm
gewählt
werden kann.
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Die
Größenordnungen
der oben stehenden Abmessungen eignen sich gut, um besonders bei wässrigen
Lösungen
von Medikamenten die gewünschte
Wirkung zu erzielen, wie etwa bei Lösungen zur Behandlung der Hornhaut
oder bei jeder anderen Lösung,
die tropfenförmig
in das Auge verabreicht wird.
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In
einer wie oben genannten Schleuse betreffend den früheren Stand
der Technik, dargestellt im französischen Patent der Anmelderin
veröffentlicht
unter der Nummer 2 638 428, ist der Stopfen der Vorrichtung der
Erfindung so gestaltet und angeordnet, dass er die Schleuse über ihren
gesamten Querschnitt einnimmt, und dies vorzugsweise auf ein bis zwei
Drittel ihrer Höhe
in Längsrichtung,
wobei der Rest dieser Höhe
der Verteilerkammer vorbehalten ist.
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Es
ist ebenfalls vorteilhaft, den Stopfen mit einem abströmseitigen
Filterelement des Typs einer antibakteriellen Membran zu kombinieren,
um den Schutz der in dem Fläschchen
enthaltenen Flüssigkeit
durch eine Vermeidung ihrer Kontamination durch die Umgebungsluft
sicherzustellen. Eine besonders gut passende Membran weist üblicherweise eine
Dicke von einigen Zehntel Millimetern und eine mittlere Maschengröße zwischen
0,2 und 0,8 μm
auf. Mit Lösung
vollgesogen verhindert sie das Eindringen von Umgebungsluft in das
Fläschchen
im Austausch gegen die ausgestoßene
Flüssigkeit.
Es ist folglich klar, dass sich der von der Erfindung vorgesehene
Stopfen völlig
von ihr unterscheidet, sowohl in seiner Struktur, als auch in seiner
Funktion.
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Im
Zusammenhang mit dem Vorhandensein eines abströmseitigen Filter- oder Reinigungselementes,
das vorteilhaft aus einer antibakteriellen Membran gebildet ist,
weist die Erfindung als sekundäres
Merkmal die Tatsache auf, dieses Element gegen ein am Körper des
Verteilerkopfes angebrachtes Ansatzstück gedrückt anzuordnen, wobei in dem Körper der
Ausstoßkanal
geführt
wird. In der Praxis muss hier klar werden, dass die Membran flach
zwischen zwei gleichwohl lochgestanzten Tellern abgestützt ist,
sodass vermieden wird, dass zwischen zwei Verteilungsphasen membranbenetzende
Flüssigkeit übrig bleibt,
was deren Funktionieren schaden würde.
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Als
bevorzugtes Beispiel kann ein solcher Teller aus dem Material des
Verteilerkopfes durch sternförmige
Rippen ausgeführt
werden, die zwischen der abströmseitigen
Seite des mikroporösen Stopfens
und der antibakteriellen Membran einen Abstandhalter bilden. Im
Zusammenwirken mit ihnen weist das Ansatzstück vorteilhaft Rillen aus konzentrischen
ringförmigen
Sektoren um eine zentrale Öffnung
des Ausstoßkanals
auf.
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Außerdem kann
der Verteilerkopf, der in dem Flaschenhals einen Einsatz oder eine
Gondel bildet, zusätzlich
noch ein weiteres Reinigungselement tragen, das sich zuströmseitig
des mikroporösen
Stopfens befindet, besonders ein an sich herkömmliches Element, das geeignet
ist, der ausgestoßenen
Flüssigkeit
ein Konservierungsmittel zu entziehen, welches dann in dem Fläschchen
zurückbleibt,
wie es beispielsweise bei ophthalmischen Lösungen wünschenswert ist. Gemäß weiteren
Ausführungsformen der
Vorrichtung der Erfindung kann derselbe Stopfen mehrere der oben
genannten Funktionen kombinieren. Dies wird insbesondere der Fall
sein, wenn der Stopfen an seiner zuströmseitigen Oberfläche eine geeignete
Deck- oder Behandlungsschicht umfasst.
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In
allen Fällen
ermöglicht
es die Regulierung, die den Stopfen der Vorrichtung der Erfindung
gegenüber
dem durch ihn hindurch geförderten
Flüssigkeitsstrom
festhält,
indem sie verhindert, dass sich oberhalb des Fläschchens selbst übermäßige Überdrücke ausbilden,
den der Tropfenbildung bestmöglich
angepassten Druckunterschied zwischen dem Inneren des Fläschchens
und dem Äußeren fest
einzustellen. Ebenso scheint es, dass die Verteilung der Flüssigkeit,
die in gleichmäßiger Weise über den
gesamten Querschnitt ihrer Strecke durch die Mikrokanäle läuft, bevor
sie sich in der Verteilerkammer am Ausgang des Stopfens sammelt,
sehr zu dem von der Erfindung bewirkten, günstigen Effekt beiträgt.
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Weitere
Merkmale der Erfindung stehen unmittelbar mit den vorherigen in
Zusammenhang, soweit es die verbesserten Bedingungen zur Tropfenbildung
ermöglichen,
die Konstruktion der gesamten Vorrichtung den Erfordernissen der
Praxis durch Änderung
ihrer Abmessungen und ihres Fassungsvermögens besser anzupassen und
ihre kostengünstige Herstellung
zu erleichtern.
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Gemäß einer
der Ausführungsformen
der Vorrichtung der Erfindung ist die Wand des Fläschchens
mit zylinderförmigen
Abmessungen in Form eines in Längsrichtung
verformbaren Blasebalgs durch einen starren Querboden abgeschlossen.
Sie ist vorteilhaft aus einem einzigen Stück formbaren Materials mit
dem starren Flaschenhals zur Montage des Verteilerkopfes und mit
einem äußeren Verstärkungsring
gebildet, der sich radial über
die Abmessungen des Blasebalgs erstreckt und sich von einer automatischen
Montagemaschine ergreifen lässt, ohne
die zerbrechlichere Wand des Blasebalgs zu berühren.
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Es
ist vorteilhaft vorgesehen, dass ein solches Blasebalgfläschchen über seinen
Flaschenhals an die Innenseite einer äußeren Schutzschale montiert
ist, die es auf einem überwiegenden
Teil seiner Länge
umhüllt.
Der oben genannte äußere Ring
ist dann sehr nützlich
für den
Arbeitsgang eines Montageverfahrens, das darin besteht, das Fläschchen
unter Krafteinwirkung in diese Schale zu drücken, indem es mit einem Rohr
gehandhabt wird, das seinen Anschlag am Ring hat.
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Wenn
es wünschenswert
ist, dass die Blasebalgwand auf fast ihrer gesamten Länge komprimiert werden
kann, besteht eine gut geeignete Lösung darin, der Schutzschale
des Blasebalgs eine Länge
zu geben, die wenigstens derjenigen des nicht komprimierten Blasebalgs
entspricht, und sie zusätzlich
mit einer Spalte zu versehen, die Zugang von ihrem offenen Boden
aus gewährt.
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Dennoch
ermöglicht
die Erfindung statt dieser Lösung
jene zu bevorzugen, nach der die Schale einen durchgehend zylindrischen äußeren Umfang hat
und mit einer sich in ihrer Verlängerung
an sie anpassenden Verschlusshülle
verbunden ist, die zwecks Zugangs zum unteren Boden des Fläschchens
abnehmbar ist. Dies hat nicht nur den Vorteil, das biegsame Fläschchen
besser zu schützen,
sondern auch denjenigen, besser zu einer automatisierten Fertigung
mit Anbringung von Klebeetiketten um die zylindrische Schale zu
passen.
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Die
Erfindung wird nun vollständiger
im Rahmen ihrer bevorzugten Merkmale und Vorteile beschrieben, indem
auf die Figuren der beigefügten Zeichnungen
Bezug genommen wird, die sie veranschaulichen und in denen:
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1 eine
Verpackungsvorrichtung von wässrigen
Flüssigkeiten
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt, wovon sie den oberen Teil in Höhe des Verteilerkopfes
im Schnitt zeigt;
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2a die
gesamte Vorrichtung in ihrer Einsatzposition mit dem Kopf nach unten
mit ihrem abgenommenen Stopfen in 2b zeigt;
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3 eine
Ausführungsvariante
der vorhergehenden Vorrichtung veranschaulicht, die sich von ihr
durch die Bildung der äußeren Schutzschale
des Blasebalgfläschchens
unterscheidet;
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4 schematisch
die Hauptstationen einer Montagemaschine der verschiedenen Elemente
der Vorrichtung in einer Serienfertigung zeigt;
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und 5 die
Einbauphase des Blasebalgs in seine Schale veranschaulicht, die
das mit Hilfe einer solchen Maschine durchgeführte Montageverfahren umfasst.
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Die
beschriebene Verpackungsvorrichtung ist derart, dass sie sich besonders
für tropfenweise zu
verteilende, wässrige
Flüssigkeiten
eignet, und ganz besonders für
pharmazeutische Lösungen
in wässriger
Umgebung wie die Lösungen
der so genannten Augentropfen.
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Sie
umfasst einen Behälter
zur Aufnahme der Flüssigkeit,
der aus einem Fläschchen 1,
das sich in einen Hals 5 öffnet, einer äußeren Schutzschale 8 um
dieses Fläschchen,
einem Verteilerkopf 2, dessen Körper 3 einen zwischen
zwei Positionen in dem Hals 5 des Fläschchens beweglichen Einsatz
bildet, und einem Ansatzstück 4 besteht,
das diesen Körper außerhalb
des Fläschchens
vervollständigt,
welches von einem Ausstoßkanal 41 durchbohrt
ist. Eine abnehmbare Verschlusskappe 7 deckt das Ganze
ab.
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Das
innere Fassungsvermögen
des Fläschchens 1 ist
durch manuelle Betätigung
durch Verformung seiner Wände
variabel. Aus den Figuren ist ersichtlich, dass, im wesentlichen
Abschnitt seines in Längsrichtung
entlang der Achse der Vorrichtung gelegenen Teils, vertikal in der
dargestellten Position, seine Wand zylinderförmige Abmessungen in der Form
eines Blasebalgs 12 hat, der kompri mierbar ist, indem seine
Länge reduziert
wird. Genauer gesagt, und wie besonders aus 2 hervorgeht,
betätigt der
Benutzer dazu einen starren Boden 13 des Blasebalgs 12,
den er mit einem Finger (im Allgemeinen dem Zeigefinger, wenn er
das Fläschchen
an seinem Kopf zwischen dem Daumen und dem Mittelfinger hält) in Richtung
des Flaschenhalses und des damit verbundenen Verteilerkopfes drückt. Die
daraus resultierende Reduzierung des Fassungsvermögens geschieht
allmählich
und ungleichmäßig bei
jeder tropfenweisen Verteilungsphase in dem Maße, wie die Vorrichtung mit
Mitteln ausgestattet ist, die die Außenluft daran hindern, im Austausch
gegen die ausgestoßene
Flüssigkeit
in das Fläschchen
zurückzukehren.
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Die
letztere Fähigkeit
wird ihm in der hier beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform
durch eine antibakterielle Membran 9 verliehen, die flach zwischen
zwei Stütztellern über den
gesamten Durchflussabschnitt der Flüssigkeit in dem Körper 3 des
Verteilerkopfes abgestützt
ist. Sie ist außerdem so
angeordnet, dass sie außerhalb
der Nutzungszeiten während
der tropfenweisen Verteilung niemals von der Flüssigkeit des Fläschchens
benetzt bleibt. Dies ermöglicht
es, die Effizienz der Membran bei ihrem antibakteriellen und luftdichten
Betrieb während der
gesamten Lagerungs- und Nutzdauer des Fläschchens zu erhalten. Eine
solche an sich herkömmliche
Membran hat beispielsweise eine mittlere Porengröße von 0,45 μm.
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Gemäß der Erfindung
ist in dem Körper 3 des Verteilerkopfes
quer über
den Durchflussquerschnitt der Flüssigkeit
zwischen dem Fläschchen 1 und
dem Ausstoßkanal 41 ein
mikroporöser
Stopfen 6 angeordnet. Dieser Stopfen ist aus einem Stück eines
zylinderförmigen
Stabes gebildet und aus einem neutralen Material hergestellt, das
gegenüber
der zu verteilenden Flüssigkeit,
die in dem Fläschchen
mit all seinen Bestandteilen enthalten ist, also einschließlich beispielsweise
gegenüber
einem in einer ophthalmischen Lösung
enthaltenen Konservierungsmittel, chemisch inert ist. Genauer gesagt
handelt es sich bei dem beschriebenen Beispiel um ein organisches
Material auf Basis eines Polyethylenharzes, das eine bestimmte elastische
Biegsamkeit aufweist, wodurch die abdichtende Montage des Stopfens
in den Verteilerkopf leicht sichergestellt wird, indem er unter
Krafteinwirkung in seinen Körper 3 eingesetzt wird,
vorausgesetzt dass letzterer einen inneren zylinderförmigen Abschnitt
desselben Durchmessers ohne Spiel aufweist.
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Aus 1 ist
ersichtlich, dass sich der Stopfen 6 nicht in Längsrichtung
bis zu der inneren Mündung
des Ausstoßkanals 41 erstreckt.
Im Gegenteil ist er zuströmseitig
einer Kammer 31 angeordnet, die in dem zylinderförmigen Körper 3 zwischen
einer den Stopfen 6 abschließenden abströmseitigen
Oberfläche 63 und
der Endseite des Ansatzstücks 4 angeordnet
ist. Diese Kammer weist also einen in Bezug auf den Ausstoßkanal 41 erweiterten
Querschnitt auf, der in Wirklichkeit wenigstens genauso erweitert
ist, wie der Querschnitt des Stopfens 6, und dies sogar etwas
mehr, wie in 1 veranschaulicht wird. Die Kammer
dient als Verteilerkammer für
die vom Benutzer durch den Stopfen gedrückte Flüssigkeit in dem Maße, wie
sie – wie
beschrieben – ein
ausreichendes Fassungsvermögen
aufweist, um die Flüssigkeit,
die den Stopfen 6 durchlaufen hat, in einer Menge aufzunehmen,
die einer Verteilungsdosis entspricht.
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In
dem beschriebenen speziellen Beispiel wird angenommen, dass der
Stopfen 6 fast zwei Drittel der Höhe in Längsrichtung des Körpers 3 besetzt, dessen
Lage bei der ersten Verwendung der Vorrichtung mit dem Hals 5 übereinstimmt,
wobei die restliche Höhe
bis zur Basis des Ansatzstücks 4,
das in seinem Zentrum durch die Öffnung
des Ausstoßkanals 41 durchbohrt
ist, der Verteilerkam mer 31 vorbehalten bleibt. Das mikroporöse Material
weist eine mittlere Porengröße in der
Größenordnung
von 0,5 μm
auf.
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Der
auf diese Weise gebildete und angeordnete Stopfen 6 ist
betriebsbereit, um einen regulierten Druckabfall im Flüssigkeitsstrom
zu bewirken, der von dem mit jeder Betätigung zur Reduzierung des Fassungsvermögens in
dem Fläschchen 1 erzeugten Druck
durch ihn hindurch gefördert
wird. Er trägt
so mit der Kammer 31, die die Flüssigkeit sammelt, um sie an
den Eingang des Kanals 41 abzugeben, und ebenso mit derselben
Funktionsweise des Blasebalgs dazu bei, eine gute, wirklich tropfenweise
Verteilung sicherzustellen, indem ein Differenzdruck für den Ausstoß festgelegt
wird, der praktisch nicht mehr davon abhängt auf welche Art und Weise
der Benutzer auf den Boden des Blasebalgs drückt, um ihn zu komprimieren
mehr oder weniger schnell, mit größerer oder geringerer Anstrengung.
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Da
es sich um ein für
ein pharmazeutisches Produkt vorgesehenes Fläschchen handelt, ist es zweckmäßig, dieses
Produkt während
seiner Lagerung vor der ersten Verwendung von jeder möglichen Kontamination
zu isolieren. Zu diesem Zweck wurde die Vorrichtung der Erfindung
konzipiert, um einen abdichtenden Verschluss zwischen dem Verteilerkopf
und dem Inneren des Blasebalgs 12 zu ermöglichen,
was überdies
den Vorteil hat, gleichzeitig jede Zirkulation der Flüssigkeit
bis zu der antibakteriellen Membran, unabhängig von der Position des Fläschchens
zu hemmen.
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Dieser
abdichtende Verschluss bringt die Form des Verteilerkopfes in engen
Zusammenhang mit derjenigen des Flaschenhalses; dazu kommt gemäß der genauer
in den 1 und 3 veranschaulichten Ausführung das
Zusammenwirken der abnehmbaren Verschlusskappe 7 mit der äußeren Schale 8.
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Wie
insbesondere 1 zeigt, ist der Verteilerkopf 2 über seinen
Körper 3,
der in dem festen Flaschenhals 5 beweglich ist, zwischen
zwei vorbestimmten Positionen montiert. Bei beiden bleibt der Körper 3 in
dem Hals 5 abdichtend montiert, und zwar dank dreier Ausprägungen 32 ,
die er auf ringförmigen
Ausbeulungen auf seiner Peripherie umfasst, und die elastisch in
entsprechende ringförmige Ausnehmungen
eingreifen, die an der inneren Oberfläche des Halses 5 in
Form von in Längsrichtung
nebeneinander liegenden Rillen angeordnet sind.
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Vor
der ersten Verwendung befindet sich der Verteilerkopf in der oberen,
in 3 veranschaulichten, so genannten Sicherheitsposition,
wobei sich zwei der Ausprägungen 32 in
zwei Rillen des Halses 5 befinden, während die dritte (höher liegende)
lediglich gegen das Ende des Halses 5 zu liegen kommt. In
dieser Position befindet sich eine untere Schale 33, die
der Körper 3 umfasst,
in dichtem Kontakt mit der inneren Oberfläche dieses Halses, der einer
kegelförmigen
Oberfläche
folgend für
sie einen Sitz 52 um die Achse der Vorrichtung bildet.
Die Schale 33 schließt
dann, in abdichtender Weise, das Innere des Fläschchens 1, und die
in ihm enthaltene Flüssigkeit kann
nicht zu dem Stopfen 6 zirkulieren.
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Wenn
dagegen der Verteilerkopf bis zu der in 1 veranschaulichten
Position, hier Verfügbarkeitsposition
genannt, nach unten gedrückt
wird, so wird die Schale 33 in einen Teil 51 des
festen Halses verschoben, in dem der Innendurchmesser größer ist.
In dieser Position ist die Verbindung zwischen dem Blasebalg 12 und
dem Verteilerkopf auf dem Umweg über
drei Öffnungen 34 geöffnet, die
jeweils etwa ein Drittel des Querschnittes des Körpers 3 einnehmen,
zwischen drei Rippen, die die Schale 33 mit diesem Körper verbinden.
Die in dem Blasebalg 12 enthaltene Flüssigkeit ist dann frei, über die
Verteilerkammer 31 eine zuströmseitige Fläche 62 des Stopfens 6 zu erreichen,
sofern der Benutzer durch Handhabung des Blasebalgs 12 einen Überdruck
in dem Fläschchen
erzeugt. In dieser Position bleibt die Dichtigkeit auf dem Umfang
des Körpers 3 durch
die Tatsache sichergestellt, dass die beiden oberen Ausprägungen 32 in
die Rillen des Halses 5 gesteckt sind, während die
dritte (dieses Mal die untere) gegen eine innere Schulter 53 desselben
anstößt.
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Die
Verschiebung des Verteilerkopfes zwischen seinen zwei verschiedenen
Positionen in Längsrichtung
im Inneren des Halses 5, von der Sicherheitsposition zu
der Verfügbarkeitsposition,
wird durch eine Betätigung
der das Ganze abdeckenden Verschlusskappe 7 bei der ersten
Verwendung erreicht.
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Die
Gestaltung der Verschlusskappe 7 geht aus den 1 und 3 hervor.
An der Innenseite umfasst sie aus Mitteln, die unter allen Bedingungen mit
dem Ansatzstück 4 zusammenwirken,
ein zentrales Zäpfchen 71,
das leicht in das ausgeweitete Ende des Kanals 41 hineinragt,
eine ringförmige
Krone 72, die sie bei der Zentrierung auf der Außenfläche einer kegelförmigen Verlängerung 43 der
Basis 42 des Ansatzstücks 4 führt, das
axial von dem Kanal 41 durchdrungen wird, und eine weitere
ringförmige
Krone 73 wesentlich größeren Durchmessers,
die sich mit ihrer flachen Oberfläche auf die Außenfläche der
Basis 42 stützt.
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Die
Verschlusskappe 7 ist durch Abschrauben abnehmbar. Dennoch
wird sie nicht direkt mit dem Hals 5 des Fläschchens
verschraubt, sondern mit der oben genannten Schale 8. Diese
Schale ist in all ihren Teilen starr. Zusätzlich zu einem Hauptteil 81,
das um den Blasebalg 12 eine Hülle bildet, umfasst sie als
Verlängerung
einen Flaschenhals 82, der fest auf dem Hals 5 des
Fläschchens
montiert ist. Auf 1 ist zu sehen, dass zu diesem
Zweck der Flaschenhals 82 und der Hals 5 komplementäre Profiloberflächen mit
Schultern oder Ausprägungen
aufwei sen, die ein festes Einklinken durch elastisches Aufstecken
ermöglichen,
ohne dass es dort notwendig wäre,
Dichtigkeit sicherzustellen.
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Auf
seiner äußeren Umfangsfläche bildet
der Hals 82 der Schale 8 ein Schraubengewinde 84,
mit dem ein entsprechendes Gewinde an der inneren Oberfläche der
Verschlusskappe 7 zusammenwirkt. Letztere umfasst anfangs
einen Ring der Unversehrtheit 74, der sie daran hindert, über die
in 3 veranschaulichte Sicherheitsposition hinaus
verschraubt zu werden, wo die Schale 33 in dichtem Kontakt
mit der entsprechenden Innenwand des Fläschchens (Sitz 52)
ist, um das komprimierbare innere Fassungsvermögen des Fläschchens zu schließen.
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Wenn
der Benutzer den Ring der Unversehrtheit 74 abnimmt ist
er imstande, die Verschlusskappe 7 bis zu der Verwendungsposition
zu verschrauben, in welcher sie auf einer oberen Schulter 83 der
Schale 8 anstößt. Während ihrer
Verschiebung in Längsrichtung
nimmt die Verschlusskappe 7 den Verteilerkopf 2 mit
und drückt
ihn so in das Fläschchen
hinein, bis sich die Öffnungen 34 öffnen. Später kann
die Verschlusskappe bei jeder Verteilungsphase des Produkts auf-
und zugeschraubt werden, ohne dabei den Verteilerkopf zu verschieben.
Es kann hier bemerkt werden, dass die Schale 8 und die
Verschlusskappe 7 vorteilhaft denselben Außendurchmesser
aufweisen, und dies nicht nur, um die Ästhetik zu verbessern, sondern
auch, um die automatisierte Fertigung zu erleichtern.
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In
Bezug auf die Konstruktion des Verteilerkopfes 2 kann in 1 beobachtet
werden, dass der mikroporöse
Stopfen 6 während
der Montage in den Körper 3 des
Kopfes 2 eingesetzt wird, wenn letzterer noch nicht mit
dem Ansatzstück 4 versehen
ist. Das Einschieben des Stopfens erfolgt von der oberen Öffnung der
inneren zylinderförmigen
Röhre des
Körpers,
die eine glatte Oberfläche
auf weist, bis er gegebenenfalls auf einer inneren Schulter 35 anstößt.
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An
seinem oberen Ende (in der Position der 1 und 2) bildet der Körper 3 einen äußeren Kragen 36,
der konzipiert wurde, um am oberen Ende sowohl des Halses 5 der
Flasche, als auch des Halses 82 der Schale 8 anzustoßen, wenn
der Verteilerkopf bei der ersten Verwendung von der Sicherheitsposition
in die Verfügbarkeitsposition
wechselt. Auf diesem Kragen 36 wird die Montage des Ansatzstücks 4 ausgeführt, vorteilhaft
durch einfaches Kleben. Außerdem,
aber von der Innenseite, ist derselbe Kragen angepasst, um eine
Struktur 38 einzufügen, die
mit ihm in dem Material des Einsatzkörpers 3 aus einem
einzigen Stück
geformt ist, und die unter anderem die Funktion hat, den Stopfen 6 an
seiner abströmseitigen
Fläche 63 zurückzuhalten.
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Diese
Struktur 38 eines sehr reichlich sternförmig lochgestanzten Typs hat
aber außerdem
die Aufgabe, einen Abstandshalter zwischen dem Stopfen 6 und
der Basis 42 des Ansatzstücks 4 zu bilden. Auf
diese Weise hält
sie den Raum der Verteilerkammer 31 frei, den sie durch
erweiterte Wände
zwischen ihren radialen Stegen begrenzt, die an den zentralen zylinderförmigen Teil
anschließen.
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Außerdem dient
sie durch ihren Umfang und durch den Zuschnitt ihrer Rippen zum
Befestigen und Abstützen
der antibakteriellen Membran 9. Man kann sagen, dass sie
auf diese Weise einen der Stützteller der
Membran bildet, indem sie diese gegen die Unterseite der Basis 42 des
Ansatzstücks 4 drückt, die den
anderen Teller bildet. In dieser Basis, also auf der anderen Seite
der Membran, sind ringförmige
Rillen 44 angeordnet, die einen durchgehenden Kontakt mit der
Membran 9 verhindern. Auf diese Weise wird sichergestellt,
dass die flach zwischen ihren beiden Stütztellern eingefasste Membran
zwischen zwei aufeinander folgenden Verteilungen trotz der Wirkung ih rer
Oberflächenspannung
nicht durch die Lösung benetzt
bleibt.
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Was
die Konstruktion der Schale 8 betrifft, veranschaulichen
die Figuren zwei verschiedene Ausführungsformen, die jedoch beim
Zusammenwirken mit den anderen Organen der Vorrichtung, wie sie
in 1 veranschaulicht sind, identisch sind.
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Die
erste dieser Ausführungsformen
ist in 2a veranschaulicht, in der Verteilungsposition, mit
dem Kopf nach unten, wobei die Verschlusskappe 7 vom Benutzer
abgenommen wurde (2b). In diesem Fall umgibt die
Schale 8 den Blasebalg 12 auf der gesamten Länge, die
er vor der ersten Benutzung aufweist. Außerdem hat sie keinen Boden
und sie weist eine längliche
Spalte 85 auf.
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Um
eine Tropfenabgabe durchzuführen, schiebt
der Benutzer einen Finger durch diese Spalte, um über den
offenen Boden 81 der Schale 8 den Boden 13 des
Blasebalgs zu erreichen. In dem Maße, wie sich das Fläschchen
leert, verfügt
er immer über
einen ausreichenden Zugang durch die Spalte 85, um die
Längskompression
des Blasebalgs auszuführen,
bis nicht mehr als eine Menge übrig
bleibt, die dem unvermeidbaren Totvolumen entspricht.
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Die
zweite Variante hat den Vorteil, besser die durch den mikroporösen Stopfen 6 gebotenen Möglichkeiten
zu nutzen. Der Zugang zu dem starren Boden 13 des Blasebalgs
erfolgt immer noch durch einen offenen Boden der Schale 8.
Doch diese umfasst keine längliche
Spalte mehr. Sie hat also einen durchgehenden, zylinderförmigen Umfang,
was eine größere Vereinfachung
bei der Herstellung durch die Tatsache mit sich bringt, dass in
einer Fertigungsstraße
leicht Etiketten aufgeklebt werden können. Die Schale 8 wird
dann mit einer Verschlusshülle 87 verbunden,
die geeignet ist, um den Boden der Schale um den Blasebalg zu schließen, aber
dies natürlich
in abnehmbarer Weise.
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Es
versteht sich von selbst, dass die Schale 8, mit Ausnahme
der möglichen
Verschlusshülle 87, vorteilhaft
aus einem einzigen Stück
durch Formguss von Kunststoff nach den bekannten Einspritztechniken
ausgeführt
ist. Ebenso verhält
es sich mit dem Fläschchen 1,
solange bei demselben Material verschiedene Wanddicken vorgesehen
sind, um einerseits die Festigkeit des Halses 5 und des
Bodens 13, andererseits für den Rest eine ausreichende
Biegsamkeit sicherzustellen, welche die Bildung des flexiblen Blasebalgs 12 durch
einen nachverformenden Arbeitsgang erlaubt.
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Dennoch
weist das Fläschchen 1 eine
ungewohnte Besonderheit auf. Es handelt sich um das Vorhandensein
eines äußeren Vorsprungs 55,
der auf der Basis des Halses 5 eine noch feste Krone bildet,
also einen Verstärkungsring,
dessen äußerer Umfang
sich über
die Abmessungen des Blasebalgs 12 hinaus erstreckt und
dort eine flache radiale Oberfläche
bildet. Sein Nutzen steht mit dem Montageverfahren der verschiedenen
Elemente der Vorrichtung der Erfindung in Zusammenhang, wie es nun
kurz unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben
wird, ohne die Teile der Anlage, die an sich für automatisierte Industrieanlagen
in ihrer Bauart, Zusammenhängen
und Funktionen herkömmlich
sind, ausführlich
zu beschreiben.
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Gemäß diesen
Figuren umfasst die Anlage eine zentrale, karusselförmige Montagestation,
in der ein horizontaler Teller 101 derart rotierend montiert ist,
dass er der Reihe nach vier identische Kammern an seiner Peripherie
vier ringsherum angeordneten Stationen zuwendet. Auf 4 ist
zu sehen, dass diese Stationen drei Versorgungsstationen 102, 103, 104 umfassen,
wobei jede in an sich bekannter Weise durch einen Vibrator gebildet
ist, der die zu montierenden Elemente mit einem Trichter 105 aufnimmt, um
sie eines nach dem anderen in eine Rinne zu befördern, die sie richtig anordnet,
um in ein durch die Bezugsziffer 107 angedeutetes Transportsystem
aufgenommen zu werden. In Höhe
der vierten Station ist die Montage der Vorrichtung in der Kammer,
in der sie ankommt, abgeschlossen; sie wird dann transportiert und
in einem Behälter 122 mit
guten Stücken
gesammelt, bis auf die entdeckten fehlerhaften Stücke, die
abgezogen und einem Ausschussbehälter 123 zugeführt werden.
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Während der
Herstellung einer bestimmten Vorrichtung gemäß der Erfindung führt jede
Versorgungsstation der Montagestation, nacheinander zuerst die Schale 8,
die in 5 in der Kammer 121 eingeklemmt zu sehen
ist, (wobei die Schale 8 hier vom Typ mit Spalte 85 ist),
dann das Fläschchen 1,
und schließlich
die Bodenhülle 87 zu,
die die Schale von 3 vervollständigt. Als Variante können sich
an dieser dritten Versorgungsstation oder an anderen Stationen,
die dem Drehteller hinzuzufügen
wären, zu
montierende Elemente wie etwa die Verschlusskappe 7 (die
dann auf der anderen Seite des Drehtellers dargestellt wäre), das
Ansatzstück 4 oder
Verpackungshüllen
befinden.
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5 zeigt
die Anlage in der Ebene der zweiten Versorgungsstation, welche der
Verarbeitung des Fläschchens
in der Montagekette entspricht, um den Nutzen seines Verstärkungsrings 55 zu
veranschaulichen.
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Es
kann dort insbesondere beobachtet werden, dass das Fläschchen 1 mit
dem Kopf nach unten gehandhabt wird, während sein Blasebalg durch
ein Rohr 112 geschützt
ist, das zu der Ausstattung des Transportsystems gehört. Bis
zu dieser Phase wird dagegen zwecks Vermeidung von Unübersichtlichkeit
in der sehr schematischen Darstellung nicht gezeigt, dass das Fläschchen 1 bereits
mit der Produktflüssigkeit
gefüllt
und mit dem Einsatz zur Montage des Stopfens 6, d. h. mit
dem Körper 3 des
Verteilerkopfes versehen wurde, der aber noch nicht durch das Ansatz stück 4 vervollständigt ist,
das später
darauf geklebt wird.
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Wir
bedienen uns hier der Beschreibung der Konzeption für die Vorrichtung.
Mit seinem mikroporösen
Stopfen bildet der Körper 3 einen
wirksamen Verschluss für
das Fläschchen
solange man nicht auf dessen starren Boden 13 drückt, um
sein inneres Fassungsvermögen
zu reduzieren und auf diese Weise einen Überdruck gegenüber dem
Außenraum zu
erzeugen. Dank der elastischen Komprimierbarkeit des Stopfens auf
seinem Umfang wird die Dichtigkeit allein durch den Stopfen in dem
festen Hals sichergestellt, der das Fläschchen verlängert. Dies
ermöglicht
folglich, in Kombination mit dem äußeren Verstärkungsring 55 des
Halses, es in der Montagemaschine mit dem Kopf nach unten zu handhaben. Es
ermöglicht
ebenfalls, seine Position in dem Verteilerkopf bis zu der Sicherheitsposition
zu kontrollieren, ohne bis zu der Verwendungsposition zu gehen.
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Das
Fläschchen 1 wird
nämlich
in dieser Position transportiert, während es durch Saugwirkung an
seinem starren Boden aufgehängt
ist, bis es sich über
der Schale 8 befindet, die bereits in der Kammer 121 platziert
ist. Während
der gesamten Verarbeitungszeit in dieser Station ist sein Blasebalg
durch die Tatsache unverformbar, dass das untere Ende des Rohrs 112 sich
auf dem Ring 55 abstützt,
genauer auf dessen Rückseite,
die über
den Blasebalg hinausragt. Ebenfalls durch eine mechanische Druckwirkung,
die über
das mit Spiel in die Schale 8 eingesetzte Rohr 112 auf
diesen Ring ausgeübt
wird, wird das Fläschchen
gestoßen,
um seinen festen Hals 5 in die Mündung 82 der Schale 8 zu
treiben, und dies, ohne den Einsatz 3 zu berühren, der
sich in der Sicherheitsposition befindet.
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Derselbe
Verstärkungsring 55 kann
in entgegengesetzter Richtung dazu dienen, das Fläschchen durch
ein geeignetes Greifwerkzeug zu halten, wenn der Einsatz bis zu
dieser Sicherheitsposition in seinen Hals hineingedrückt wird.
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Die
oben stehende Beschreibung wurde nur als anschauliches Beispiel
angegeben, das in keiner Weise begrenzend ist; es ist klar, dass
dort Änderungen
oder Varianten eingebracht werden können, ohne deshalb den Rahmen
der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Insbesondere
wurde oben nicht erwähnt, dass
die Schale 33, die aus einem einzigen Stück in dem
Material des Einsatzkörpers 3 geformt
ist, zur Achse der Vorrichtung hin ausgehöhlt ist, obgleich dies deutlich
aus den Figuren hervorgeht. Diese Besonderheit verbessert die Funktionsweise
während der
Zirkulation der Flüssigkeit
zu dem Stopfen 6.
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Gleichermaßen sind
die drei Rippen, die diese Schale tragen (zwischen den Öffnungen 34 zum Durchlass
der Flüssigkeit)
fähig,
auf ihrer oberen Schnittfläche
(1) also genau zuströmseitig des Stopfens 6,
einen gegenüber
einem Bestandteil der Flüssigkeit,
der nicht in den ausgestoßenen
Tropfen bleiben sollte, selektiven Filter aufzunehmen. Dies wäre beispielsweise
bei einer ophthalmischen Lösung
der Fall, die ein Konservierungsmittel enthält, das durch eine Filter-
oder Reinigungsmembran durch Adsorption zurückzuhalten wäre. Dennoch
ist anzumerken, dass im Allgemeinen das Vorhandensein des Stopfens 6,
je nach seinem Material und seinen Porenabmessungen, ausreicht,
um die notwendige Wirkung zu erzielen. Außerdem kann noch erwogen werden,
ihn einer geeigneten Behandlung zu unterziehen, bei der an sich
bekannte Techniken angewandt werden, besonders wenn der Stopfen aus
einem Filzstoff aus nicht gewebten Fasern mit einer Dichte besteht,
die Polyethylen niedriger Dichte entspricht.
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Schließlich kann
unter Bezugnahme auf 1 bemerkt werden, dass die Basis 42 des
Ansatzstücks 4 einen Rand
aufweist, der ein Becken begrenzt, in dem die Membran 9 untergebracht
ist. Auf diese Weise ist letztere vor Beschädigungen mechanischen Ursprungs
geschützt,
bis das Ansatzstück auf
den Körper 3 gesetzt
wird, welcher an der Peripherie der Struktur 38 eine zu
derjenigen dieses Randes komplementäre Form aufweist.