EP2478961A1 - Universelle Verschlussvorrichtung - Google Patents

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EP2478961A1
EP2478961A1 EP11178384A EP11178384A EP2478961A1 EP 2478961 A1 EP2478961 A1 EP 2478961A1 EP 11178384 A EP11178384 A EP 11178384A EP 11178384 A EP11178384 A EP 11178384A EP 2478961 A1 EP2478961 A1 EP 2478961A1
Authority
EP
European Patent Office
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sealing elements
shaft part
closure device
sealing
longitudinal axis
Prior art date
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Granted
Application number
EP11178384A
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English (en)
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EP2478961B1 (de
Inventor
Roland Heiml
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stiwa Holding GmbH
Original Assignee
Stiwa Holding GmbH
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Publication date
Application filed by Stiwa Holding GmbH filed Critical Stiwa Holding GmbH
Publication of EP2478961A1 publication Critical patent/EP2478961A1/de
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Publication of EP2478961B1 publication Critical patent/EP2478961B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D39/00—Closures arranged within necks or pouring openings or in discharge apertures, e.g. stoppers
    • B65D39/0052—Closures arranged within necks or pouring openings or in discharge apertures, e.g. stoppers made in more than one piece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
    • B01L3/5082—Test tubes per se
    • B01L3/50825—Closing or opening means, corks, bungs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D39/00—Closures arranged within necks or pouring openings or in discharge apertures, e.g. stoppers
    • B65D39/04—Cup-shaped plugs or like hollow flanged members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/023—Adapting objects or devices to another adapted for different sizes of tubes, tips or container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D2539/00—Details relating to closures arranged within necks or pouring openings or in discharge apertures, e.g. stoppers
    • B65D2539/001—Details of closures arranged within necks or pouring opening or in discharge apertures, e.g. stoppers
    • B65D2539/003—Details of closures arranged within necks or pouring opening or in discharge apertures, e.g. stoppers provided with sealing flanges or ribs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65D2539/00—Details relating to closures arranged within necks or pouring openings or in discharge apertures, e.g. stoppers
    • B65D2539/001—Details of closures arranged within necks or pouring opening or in discharge apertures, e.g. stoppers
    • B65D2539/005—Details of closures arranged within necks or pouring opening or in discharge apertures, e.g. stoppers provided with slits or gaps for increasing the elasticity

Definitions

  • the invention relates to a universal closure device for openings of sample containers, each having different cross-sections, as described in the preamble of claim 1.
  • the closure device comprises a shaft part extending in the direction of a longitudinal axis with end regions spaced apart in the direction of the longitudinal axis and a plurality of sealing elements arranged in the region of the outer surface of the shaft for engagement with an inner, preferably approximately cylindrical, surface of the sample container to be closed and a longitudinal axis headboard.
  • a plurality of consecutively arranged and a plurality of separate first sealing elements are arranged on the side facing away from the head part in a circumferential plane.
  • the first sealing elements are arranged directly adjacent to one another in an initial position located outside the opening and touch or overlap one another at least in regions in a closed position inserted into the opening in order to achieve at least one liquid-tight closure of the opening.
  • the disadvantage here was that not in all applications, a perfect retention of the sealing plug in the inserted position in the sample container was achievable.
  • a sealing plug having a part for insertion into an opening has been disclosed, which has a shaft part and, arranged thereon, radially protruding projections.
  • the two projections are arranged spaced apart in the longitudinal direction of the shaft part.
  • the outer end edges of the projections are circular with respect to the axis of the shaft portion, except for two spaces which are opposite to each other.
  • the shank part tapers backwards in the direction of the head part. This allows the protrusions to shift rearwardly in a compact manner so that the plug fits into openings of mutually different diameters.
  • the lead with the bigger one Outside dimension is formed discontinuously around the body.
  • the space between the projections is chosen so that in the case of an irregular opening no too large gap between the projections is present to ensure that at least a portion of the projections touches the wall of the opening to be closed.
  • the gap between two projections can be designed narrowing inwards.
  • the gap defined between two protrusions is shaped so that when the protrusions are folded back, the adjacent edges of the protrusions do not touch. This ensures that adjacent projections do not come to lie one over the other when moving backwards, so that adaptation to the smallest possible openings is possible.
  • the DE 31 08 225 A1 describes a screw body to protect pipes with connecting thread or the like. Before their installation against internal contamination.
  • the screw body is provided for thread engagement with flexible lamellae with which they can be pressed like a plug into the threaded openings of the tubes and tighten by short rotation with their head sealing surface.
  • lamellae On the shaft part of the screw body lamellae are arranged on mutually parallel circles.
  • the individual slats are provided with slat gaps to form individual fin sections, which can adapt to the nut thread without difficulty when pressing the screw body into the nut thread and can occur under more or less strong distortion over their entire length individually in the passages of the nut thread.
  • the slat gaps about as large as the length of the fin sections or sectors.
  • the lamellar sections or sectors can be formed by groups of circles each of two 90 ° extending lamellae with interposed 90 ° gaps.
  • the adjacent in the longitudinal direction of the shaft portion circle groups are offset from one another that total of the entire circumference is occupied by lamellae.
  • Another embodiment of the flexible blade is selected such that it is arranged along a helix with the gait and pitch of the connecting thread on the shank part of the screw body.
  • the US 4,553,567 A describes a protective cap for insertion into threaded ends of cylindrical components, such as pipes. On the shaft part of the protective cap are over the
  • Circumference distributed several consecutive and separate rib elements arranged, which project beyond the shaft portion radially outward. Between the individual, in the circumferential direction successively arranged lamellar ribs, a gap is provided, through which they are arranged circumferentially spaced from each other. When inserting the sealing plug they come into engagement with the threads and form retaining elements against accidental slipping out.
  • the different closure devices according to the GB 1 111 656 A have a shaft with a closed end and on the side facing away from a head part to perform the handling of the closure device can.
  • a plurality of sealing elements running over the circumference are arranged in the direction of the longitudinal axis on the shaft part, as well as being distanced from one another. These have mutually different outer dimensions, wherein at least one of the sealing elements causes a corresponding sealing of the opening of the sample container in its inserted state.
  • the individual sealing elements are designed as over the circumference continuous sealing lips. It could not be achieved in all applications, a sufficient closure of sample containers with different opening widths.
  • a closure body made of an elastic material, in particular plastic, known for insertion into threads of housings.
  • this has a preferably cylindrical part, on which the circumference at least two circumferential radially directed webs are provided for cooperation with the threads.
  • At one end of the cylindrical part is still a flange-shaped head part for the system on the end face, a threaded bore defining housing wall provided.
  • the radially directed webs have an outer diameter that corresponds approximately to the outer diameter of the thread and are arranged at a pitch that corresponds to the single or the integer multiples of the thread pitch plus at least approximately half of the thread pitch.
  • the radially directed webs may also have a helical design according to the course of the thread turn and offset at the ends projecting towards each other in the direction of the longitudinal axis be arranged.
  • a single web-shaped holding element is formed continuously over the circumference.
  • the GB 943 533 A describes a closure device in the form of a spout for insertion into bottle openings, with an approximately cylindrically shaped shaft part and a head part. Disposed on the shaft part in the direction of the longitudinal axis, a plurality of sealing lips running continuously over the circumference are arranged, which have mutually different external dimensions. It could not be achieved in all applications, a sufficient closure of sample containers with different opening widths.
  • the universal closure device serves for closing of sample containers with mutually different opening cross-sections, with a stepped in the direction of the longitudinal axis, decreasing shaft portion, and a head part.
  • each round continuous annular sealing lips are arranged, each with decreasing from the head portion cross-section.
  • Each averted from the headboard and arranged on a paragraph sealing lip is used when placed in an opening with a smaller diameter as the head part and thus conditioning on the front side of the sample container.
  • the head part has two radially spaced-apart tubular components, between which reinforcing ribs extend.
  • the outer peripheral portion of the outermost tubular member has a knurled surface for improving the grip.
  • To vent the compressed air when inserting the closure device into the sample container the latter has an opening arranged in an end wall.
  • a disadvantage of this closure device is the large overall length for sealing different cross-sectional openings of the sample container.
  • a plug according to the DE 958 989 C is used for insertion in for tubes, bottles or the like. And has a head part and a shaft with sealing elements arranged thereon.
  • the individual sealing elements are arranged spaced apart from each other in the longitudinal direction of the shank and designed as a circular sealing sleeves, which are designed to run continuously over the circumference.
  • the sealing collars can on their outer circumference a smaller material thickness than in the vicinity of the shank It could not be achieved in all applications, a sufficient closure of sample containers with different opening widths.
  • Another closure device has a disk-shaped head part and an adjoining shaft part.
  • annular lips Arranged on the outer surface of the shaft part in the direction of the longitudinal axis of the shaft are annular lips which are spaced apart from one another via the outer circumference and which are provided for bearing against the opening of the sample container to be closed.
  • the sealing takes place by elastic deformation of the annular lips during insertion into the opening. This insertion movement can be facilitated by, seen in axial section, inclined contact surfaces.
  • the present invention has for its object to provide a universal closure device for openings of sample containers, each with different cross-sections, which ensure a safe hold in the sample container in pre-definable dimensional limits and prevents the closure device in this position leakage of the liquid received in the sample container.
  • This object of the invention is achieved in that at least one support element extending therebetween is arranged between the sealing element and the outer surface of the shaft part.
  • the resulting from the features of claim 1 advantage is that so in all cross-sectional dimensions or diameter ranges of the sample container a secure hold the universal closure device can be achieved. Especially with average diameters of the openings, there is now an approximately radially directed compressive force of the sealing elements towards the inner wall of the sample container, whereby a pressing out of the closure device is prevented secured even in this operating condition. As a result, the free bending length of the sealing elements is shortened so far that relative to the relative position of the sealing elements.
  • the sample container is achieved in which the radially acting pressure force predominates and either no or only a slight axial force acting is generated by the reshaped sealing elements.
  • the support elements also bring the advantage that in sample containers with a relatively large opening cross section, the stiffness of the individual sealing elements is additionally increased, so as to increase the deformation resistance and thus the built-up holding force.
  • sealing elements are arranged circumferentially on the shaft portion of the closure device one behind the other and can be done by the separate arrangement during the insertion of the closure device, a mutual relative displacement between the immediately adjacent sealing elements.
  • a flow-through opening is created for the compressed air during the closing process and it can escape from the interior space between the sample contents in the sample container and the closure device used.
  • At least one leak-proof or even a liquid-tight closure of the opening is achieved by the sealing elements in the closed position and a discharge of the sample contents, especially if this by a liquid such as a body fluid, especially blood or whose cellular constituents are formed prevents. Furthermore, it is also prevented during the storage of the samples until their destruction, an entry of dirt or other particles.
  • a further advantage is an embodiment according to claim 7, since thereby the possibility for the escape of the compressed air is created even during the insertion movement in a sealing completion relative to the lateral surface of the sample container.
  • the insertion movement of the closure device is facilitated in the opening and in addition favors the mutual relative displacement between the individual sealing elements.
  • a universal closure device 1 for openings 2 of sample containers 3, each with different cross sections 4 is shown. It is provided that the universal closure device 1 can be used in different sample container 3, said sample container 3 each having different openings 2 with each other in their size with the corresponding cross-sections 4.
  • circular sample containers 3 may have an internal cross section or a clear diameter with a lower limit of 8 mm, preferably 11 mm and an upper limit of 18 mm, preferably 14 mm.
  • the same universal closure device 1 can always be used to close the openings 2.
  • the universal closure devices 1 according to the invention are used when the sealing device usually comprising a sealing and at least one pierceable sealing plug is removed from the opening 2 of the sample container 3 for the sampling and then the universal closure device 1 for closing the opening 2 for further storage is used.
  • closure devices 1 described below serve to ensure at least one leak-proof, in particular also a liquid-tight closure of the opening 2 during the storage period of the sample. Therefore, the use of only a single closure device 1 for a variety of different clear cross-sections 4 is advantageous because regardless of the size of the opening to be closed 2 of the sample container 3 always within certain limits, the same universal closure device 1 can be used.
  • Leak-proof is here understood that the closure device 1 at least the opening 2 so far concludes that between the sealing elements 12, 16 described later and / or between the sealing elements 12, 16 and the opening 2 bounding inner lateral surface 11 of the sample container 3 smallest Leave capillary gaps open. This has the advantage that when joining the closure device 1 in the sample container 3, the compressed air can escape.
  • the closure device 1 shown here comprises a shaft part 6 extending in the direction of a longitudinal axis 5 with end regions 7, 8 distanced from one another in the direction of the longitudinal axis 5.
  • the shank part 6 further has an outer surface 9 between the two spaced-apart end regions 7, 8.
  • the closure device 1 further still a head part 10, which serves to handle the closure device 1.
  • the sample container 3 has, in the region of its interior, on the side facing the longitudinal axis 5, at least in that region in which the closure device 1 is to be inserted, a preferably approximately cylindrical lateral surface 11.
  • first sealing elements 12 are arranged in the embodiment shown here on the side facing away from the head part 10 in the circumferential direction of the shaft part 6.
  • the individual first sealing elements 12 are circumferentially arranged behind one another and preferably in the same plane.
  • the first sealing elements 12 shown here are distributed over the circumference, preferably directly next to each other, arranged and may be formed for example by circular ring sections.
  • two first sealing elements 12 are provided in the same plane. It can, as simplified from the Fig. 1 and 2 it can be seen that the first sealing elements 12 are arranged at least partially distanced from one another in a starting position located outside the opening 2.
  • the shaft part 6 has, as briefly described above, the two mutually distanced end portions 7, 8, wherein in this embodiment shown here, the first sealing elements 12 are arranged immediately adjacent to the end portion 8, which is averted from the head part 10.
  • the first sealing elements 12 may be arranged in the direction of the head part 10 in a common, frustoconically widened envelope surface.
  • a cone angle 13 enclosed by the first sealing elements 12 can consist of a selected one with a lower limit of 70 °, preferably 90 °, in particular 100 °, preferably 120 ° and with an upper limit of 178 °, preferably 170 °, in particular 150 ° , preferably of 140 °, is selected.
  • At least one first gap 14 is formed between the directly adjacent first sealing elements 12, wherein the gap 14 extends in the direction of the shaft part 6, starting from an edge area 15 of the first sealing elements 12 that can be turned over from the inner circumferential surface 11 of the sample container. It is also possible that the first Gap 14 extends continuously between the outer edge region 15 of the first sealing elements 12 up to the outer surface 9 of the shaft part 6.
  • the closure device 1 comprises, in addition to the first sealing elements 12, further sealing elements 16, which are likewise arranged on the shaft part 6. These further sealing elements 16 are arranged in the direction of the longitudinal axis 5 between the head part 10 and the first sealing elements 12 on the shaft part 6. In this case, the further sealing elements 16 may also be formed by circular ring sections, as has been described above in the first sealing elements.
  • the further sealing element 16 similar to the first sealing elements 12, starting from the shaft part 6 in the direction of the head part 10 can be frusto-conically widening, wherein a cone angle 17 enclosed by the further sealing element 16 or the sealing elements 16 from a selected area with a lower Limit of 70 °, preferably 90 °, in particular 100 °, preferably 120 ° and with an upper limit of 178 °, preferably 170 °, in particular 150 °, preferably 140 ° be selected.
  • the further sealing element 16 at least one further gap 18 passing through it is arranged and the further gap 18 extends starting from the edge area 19 facing the inner circumferential surface 11 of the sample container 3 in the direction of the shaft part 6.
  • the further gap 18 can also be designed to extend continuously between the outer edge region 19 of the further sealing element 16 as far as the outer surface 9 of the shaft part 6.
  • the gap 14, 18 between the immediately adjacent sealing elements 12 and 16 have a width 20 with a lower limit of 0 mm and an upper limit of 1.5 mm.
  • the width 20 of the gaps 14, 18 it would also be possible for the width 20 of the gaps 14, 18 to have a different shape over their longitudinal extension, starting from the edge region 15 or 19, towards the shaft part 6 or the outer surface 9. Regardless of this, it would also be possible for the width 20 of the gap or gaps 14, 18 over the longitudinal extension, starting from the outer edge region 15, 19 of the sealing elements 12, 16, to be continuously decreasing in the direction of the outer surface 9 of the shaft part 6 ,
  • closure device 1 If the closure device 1 is inserted into the opening 2 of the sample container 3, mutual relative displacement of the individual sealing elements 12 and / or 16 takes place relative to one another and the at least initially separate sealing elements 12, 16 can rest against one another in the region of the gaps 14, 18 but also at least partially overlap. These positions are then referred to as the so-called deployment position.
  • the head part 10 comprises a disk-shaped and oriented perpendicular to the longitudinal axis 5 base member 21, as well as the base member 21 in the direction away from the shaft portion 6 projecting tubular edge portion 22.
  • the tubular-shaped edge portion 22 is on the outer periphery of the base part 21st arranged and preferably connected to this one piece or cohesively.
  • ribs and / or recesses on the outer circumference of the tubular edge part 22 in order to improve the grip of the closure device 1.
  • the ribs or webs or recesses preferably run parallel to the longitudinal axis 5.
  • a recess 23 may be arranged in the base part 21 in the region of the longitudinal axis 5 and centrically to the latter, wherein this recess 23 may extend into the shaft part 6 at least in regions in the direction of the longitudinal axis 5.
  • this can be made of a solid material or else tubular. This should have at least a sufficient tightness (liquid-tight and / or gas-tight).
  • the sealing elements 12, 16 are formed so that the outer edge region 15, 19 and the overlap region in the section of the column 14, 18 together with the sample container 3 provide a sealing functionality ,
  • a tubular projection 24 is arranged on the base part 21, in particular connected to this, the central axis 25 is aligned in alignment with the longitudinal axis 5 of the base part 21 or projection 6.
  • the tubular projection 24 may be formed such that it is arranged in the peripheral region of the recess 23 in the base part 21. So can the tubular projection 24 have a clear inner cross section, which corresponds approximately or exactly that clear cross section of the recess 23 in the base part 21.
  • tubular projection 24 is used for receiving in an automatic handling device, it is advantageous if the tubular projection 24 is delimited at least partially on an inner surface facing the longitudinal axis 5 by an approximately cylindrically shaped first centering surface 26 and the central axis 25 of this centering surface 26 or the tubular projection 24 is aligned parallel to and aligned with the longitudinal axis 5.
  • the recess 23 may be limited by an approximately cylindrically shaped further centering surface 27, wherein the central axis 25 is also aligned parallel to and aligned with the longitudinal axis 5.
  • the centering surface 26 has an insertion surface that widens away from the longitudinal axis for example, a radius or a chamfer.
  • At least one, but preferably a plurality of ribs 28 can be arranged on the side remote from the shaft part 6.
  • the ribs 28 can be arranged continuously between the mutually facing sides of the tubular edge portion 22 and the tubular extension 24.
  • the ribs 28 are aligned such that they, starting from the tubular edge portion 22 extend radially toward the longitudinal axis 5, whereby an approximately centric or star-shaped arrangement is achieved.
  • a height 29 of the tubular edge portion 22 seen in the direction of the longitudinal axis 5 is relative to an outer cross-sectional dimension 30 of the head portion 10 and the base portion 21 in a plane aligned perpendicular to the longitudinal axis 5 from a selected area with a lower limit of 8%, preferably 10% , in particular 12%, preferably of 18%, and having an upper limit of 100%, preferably 50%, in particular 30%, preferably 25%.
  • the shank part 6 may be formed in the end region 8 facing away from the head part 10 in an approximately planar manner relative to the sealing elements 12 arranged on the shank part 6, but this may also have a conclusion independently of this, which viewed in axial section with respect to the longitudinal axis 5 may be convexly curved and / or spherical and / or conical.
  • the shaft part 6 may project beyond the first sealing elements 12 to the side facing away from the head part 10 side.
  • the joining operation of the closure device 1 into the opening 2 of the sample container 3 can be facilitated.
  • the support element 31 is preferably that end region 7 facing, which also carries the head part 10 of the shaft part 6 and extends from the sealing elements 12 and / or 16 towards the shaft part 6.
  • the support member 31 is connected to both the or the sealing elements 12, 16 as also connected to the shaft part, in particular integrally formed thereon.
  • the support element 31 can also be arranged on the side facing away therefrom.
  • the one or more support elements 31 shown here are rib-shaped and form a reinforcing element between the or the sealing elements 12, 16 and the shaft part 6.
  • the support member 31 seen in the radial direction approximately to a means or half the length between the outer surface 9 of the shaft portion 6 and an outer edge region 15, 19 of the sealing element 12, 16 extends.
  • the support member 31 in a portion of its two rib surfaces with a Queritessverminderung 32.
  • This cross-sectional reduction 32 will be described later in more detail.
  • the reduction in cross-section 32 is intended to be able to determine the strength or rigidity of the support element 31 exactly.
  • the support member 31 in the direction of its longitudinal extent, ie in the direction parallel to its side surfaces record a predefined compressive and / or tensile force, wherein when exceeding this applied force, the support member 31 in the region of the cross-section reduction 32 loses its strength and either only buckles or else being severed.
  • This cross-sectional reduction 32 serves to form a predetermined breaking point or predetermined bending point.
  • the universal closure device 1 should be able to be used for a plurality of different cross sections of the sample containers 3.
  • closure device 1 If the closure device 1 is inserted into a sample container 1 with a relatively large cross-section and a diameter of approximately 13 to 18 mm, only a slight deformation of the sealing elements 12, 16 occurs. Not only is a leak-proof, in particular a liquid-tight closure of the Opening 2 of the sample container 3, but this also leads to a good support or fixation of the closure device 1 via the sealing element 12, 16 on the sample container. 3
  • the sealing element 12, 16 deformed so much that this leads in the region of the mutually facing ends of the sealing elements 12, 16 to a large overlapping of the same and the or Support elements 31 at least deformed when not even be severed.
  • the deformation can take place in the area of the cross-sectional reduction 32.
  • the two sealing elements 12, 16 are formed as sections of a circular ring and extend approximately over half the circumferential extent.
  • FIG. 5 is another and possibly independent embodiment of the closure device 1, in particular the support member 31 between the sealing element 12, 16 and the shaft part 6 is shown, again for like parts, the same reference numerals or component designations as in the preceding Fig. 1 to 4 be used. In order to avoid unnecessary repetition, the detailed description in the previous ones will be used Fig. 1 to 4 referred or referred.
  • the support element 33 shown here is web-shaped and extends as well as the support element 31 described above between the sealing element 12 and 16 and the outer surface 9 of the shaft part 6. Again, in turn, a fixed connection of the support member 33 with the to the support member 33rd or 31 subsequent components of the closure device 1 available. Due to the fact that the support element 33 shown here has a rather flat profile, a free space is formed in the direct connection region of the sealing element 12, 16 and the outer surface 9 of the shaft part 6. Otherwise, the effect The support element 33 shown here can be analogous to the support element 31 already described above. Likewise, again, the previously described cross-sectional reduction 32 can be provided in the form of one or more beads or grooves, as shown in simplified form.
  • a cross-sectional reduction 32 on the support member 33 shown in section.
  • the flat profile-like formed support member 33 has a thickness 34, wherein starting from flat sides or an outer surface 35 of the support member 33, a groove-shaped recess 36 extends into the cross section.
  • the groove-shaped recess 36 is provided on both sides in each of the outer surfaces 35 and they can also be arranged directly opposite one another. But it would also be possible to arrange the groove-shaped recess 36 in the region of the two outer surfaces 35 offset from one another. Between the two groove-shaped recesses 36, the cross-sectional reduction 32 remains with a comparison with the thickness 34 smaller cross-sectional dimension.
  • Fig. 7 is another possible and possibly independent training of a cross-sectional reduction 32 on one of the support elements, in the present case, the support member 33, shown, again for like parts the same component designations or reference numerals as in the preceding Fig. 1 to 6 be used. To avoid unnecessary repetitions will refer to the detailed description in the previous Fig. 1 to 6 referred or referred.
  • the cross-sectional reduction 32 is formed in the support elements 33 shown here by a groove 37 extending into the support element 33, wherein the groove 37 is formed by these laterally delimiting groove surfaces 38.
  • the groove or the laterally delimiting groove surfaces 38 extends in an inclined direction to the outer surface 35 of the support element 33 in this.
  • a groove bottom 39 is arranged at a distance from the outer surface 35 of the support element 33, the cross-sectional reduction 32 or the reduced cross section of the support element 33 remaining between the groove bottom 39 and this surface 35 by the remaining material or material of the support element 33.
  • cross-sectional reduction 32 in the previously different embodiments in all the support members 31, 33 may find application.
  • a multiple arrangement of cross-sectional reductions 32 is also possible in any combination and embodiments with each other.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine universelle Verschlussvorrichtung (1) für Öffnungen (2) von Probenbehältern (3) mit jeweils unterschiedlichen Querschnitten (4). Die Verschlussvorrichtung (1) umfasst einen sich in Richtung einer Längsachse (5) erstreckenden Schaftteil (6) und mehrere im Bereich einer äußeren Oberfläche (9) des Schaftteils (6) angeordnete Dichtelemente (12, 16) zum Anlegen an einer der Längsachse (5) zugewendeten inneren Mantelfläche (11) des zu verschließenden Probenbehälters (3). Die am Schaftteil (6) angeordneten Dichtelemente (12 ,16) sind in einer Umfangsebene sowie in Umfangsrichtung des Schaftteils (6) hintereinander angeordnet. Zwischen dem Dichtelement (12, 16) und der äußeren Oberfläche (9) des Schaftteils (6) ist zumindest ein sich dazwischen erstreckendes Stützelement (31, 33) angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine universelle Verschlussvorrichtung für Öffnungen von Probenbehältern mit jeweils unterschiedlichen Querschnitten, wie dies im Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben ist.
  • Aus der WO 2007/068011 A1 ist eine universelle Verschlussvorrichtung bekannt geworden, welche in Öffnungen von Probenbehältern mit jeweils unterschiedlichen Querschnitten eingesetzt werden kann. Die Verschlussvorrichtung umfasst einen sich in Richtung einer Längsachse erstreckenden Schaftteil mit in Richtung der Längsachse voneinander distanzierten Endbereichen und mehreren im Bereich der äußeren Oberfläche des Schaftes angeordnete Dichtelemente zum Anlegen an einer der Längsachse zugewendeten inneren, bevorzugt annähernd zylindrisch ausgebildeten Mantelfläche des zu verschließenden Probenbehälters sowie einen Kopfteil. Am Schaftteil sind auf der vom Kopfteil abgewendeten Seite in Umfangsrichtung des Schaftes in einer Umfangsebene jeweils mehrere hintereinander sowie mehrere voneinander getrennte erste Dichtelemente angeordnet. Die ersten Dichtelemente sind in einer außerhalb der Öffnung befindlichen Ausgangsstellung unmittelbar nebeneinander angeordnet und berühren sich oder überlappen einander zumindest bereichsweise in einer in die Öffnung eingesetzten Verschlussstellung, um zumindest einen flüssigkeitsdichten Abschluss der Öffnung zu erreichen. Nachteilig dabei war, dass nicht in allen Anwendungsfällen eine einwandfreie Halterung des Verschlussstopfens in der eingesetzten Stellung in den Probenbehälter erzielbar war.
  • Aus der DE 44 17 998 A1 bzw. GB 2 278 112 A ist ein Verschlussstopfen mit einem Teil zum Einsetzen in eine Öffnung, wie beispielsweise einer Gewindebohrung bekannt geworden, welcher einen Schaftteil und daran angeordnet diesen radial überragende Vorsprünge aufweist. Die beiden Vorsprünge sind dabei in Längsrichtung des Schaftteils voneinander distanziert angeordnet. Die äußeren Endränder der Vorsprünge sind bezüglich der Achse des Schaftteils kreisrund, abgesehen von zwei Zwischenräumen, die einander gegenüberliegend sind. Der Schaftteil verjüngt sich dabei nach hinten in Richtung des Kopfteils. Damit können sich die Vorsprünge nach hinten in einer kompakten Weise umlegen, sodass der Stopfen in Öffnungen mit zueinander unterschiedlichen Durchmessern passt. Der Vorsprung mit der größeren Außenabmessung ist dabei um den Körper diskontinuierlich ausgebildet. Auf diese Weise kann sich der Vorsprung gegenüber Rippen ohne diese Unterbrechung stärker verformen. Der Zwischenraum zwischen den Vorsprüngen ist dabei so gewählt, dass im Fall einer unregelmäßigen Öffnung kein zu großer Spalt zwischen den Vorsprüngen vorhanden ist, um sicher zu stellen, dass zumindest ein Teil der Vorsprünge die Wand der zu verschließenden Öffnung berührt. Der Spalt zwischen zwei Vorsprüngen kann dabei nach innen verengend ausgebildet sein. Der zwischen zwei Vorsprüngen begrenzte Spalt ist so geformt, dass wenn die Vorsprünge nach hinten umgelegt werden, sich die benachbarten Ränder der Vorsprünge nicht berühren. Dies stellt sicher, dass benachbarte Vorsprünge beim Umlegen nach hinten nicht einer über dem anderen zu liegen kommen, sodass eine Anpassung an kleinstmögliche Öffnungen möglich ist.
  • Die DE 31 08 225 A1 beschreibt einen Schraubkörper, um Rohre mit Anschlussgewinde oder dgl. vor ihrem Einbau gegen innere Verschmutzungen zu schützen. Dabei ist der Schraubkörper zum Gewindeeingriff mit biegsamen Lamellen versehen, mit denen sie sich wie ein Stopfen in die Gewindeöffnungen der Rohre eindrücken und durch kurze Verdrehung mit ihrer Kopfdichtfläche anziehen lassen. Am Schaftteil des Schraubkörpers sind Lamellen auf zueinander parallelen Kreisen angeordnet. Die einzelnen Lamellen sind mit Lamellenlücken versehen, um einzelne Lamellenabschnitte zu bilden, die sich beim Eindrücken des Schraubkörpers in das Muttergewinde ohne Schwierigkeiten an das Mutterngewinde anpassen können und unter mehr oder weniger starker Verwindung über ihre ganze Länge einzeln in die Gänge des Mutterngewindes eintreten können. Es hat sich dabei als zweckmäßig erwiesen, zu diesem Zweck die Lamellenlücken etwa ebenso groß zu machen, wie die Länge der Lamellenabschnitte oder Sektoren. Die Lamellenabschnitte oder Sektoren können durch Kreisgruppen von je zwei über 90° sich erstreckende Lamellen mit dazwischen angeordneten 90° Lücken gebildet sein. Die in Längsrichtung des Schaftteils benachbarten Kreisgruppen sind so gegeneinander versetzt, dass insgesamt der ganze Umfang mit Lamellen besetzt ist. Eine andere Ausbildung der biegsamen Lamelle ist derart gewählt, dass diese längs einer Schraubenlinie mit der Gangart und Ganghöhe des Anschlussgewindes auf dem Schaftteil des Schraubkörpers angeordnet ist.
  • Die US 4,553,567 A beschreibt eine Schutzkappe zum Einsetzen in Gewindeenden von zylindrischen Bauteilen, wie beispielsweise Rohre. Am Schaftteil der Schutzkappe sind über den
  • Umfang verteilt mehrere hintereinander sowie voneinander getrennte Rippenelemente angeordnet, welche den Schaftteil radial nach außen überragen. Zwischen den einzelnen, in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten lamellenförmigen Rippen ist ein Zwischenraum vorgesehen, durch welche diese umfänglich voneinander distanziert angeordnet sind. Beim Einsetzen des Verschlussstopfens kommen diese mit den Gewindegängen in Eingriff und bilden dort Halteelemente gegen ein unbeabsichtigtes Herausrutschen.
  • Die unterschiedlichen Verschlussvorrichtungen gemäß der GB 1 111 656 A weisen einen Schaft mit einem geschlossenen Ende sowie auf der davon abgewendeten Seite einen Kopfteil auf, um die Handhabung der Verschlussvorrichtung durchführen zu können. Um unterschiedliche Querschnitte von Probenbehältern verschließen zu können, sind in Richtung der Längsachse am Schaftteil jeweils mehrere über den Umfang durchlaufende Dichtelemente angeordnet, sowie voneinander distanziert. Diese weisen zueinander unterschiedliche Außenabmessungen auf, wobei zumindest eines der Dichtelemente eine entsprechende Abdichtung der Öffnung des Probenbehälters in deren eingesetzten Zustand bewirkt. Die einzelnen Dichtelemente sind dabei als über den Umfang durchlaufende Dichtlippen ausgebildet. Es konnte dabei nicht in allen Anwendungsfällen ein ausreichender Verschluss von Probenbehältern mit unterschiedlichen Öffnungsweiten erzielt werden.
  • Aus der DE 39 39 092 A1 ist ein Verschlusskörper aus einem elastischen Werkstoff, insbesondere Kunststoff, zum Einsetzen in Gewindegänge von Gehäusen bekannt geworden. Dabei weist dieser einen vorzugsweise zylindrischen Teil auf, an welchem umfangsseitig wenigstens zwei umlaufende radial gerichtete Stege zum Zusammenwirken mit den Gewindegängen vorgesehen sind. Am einen Ende des zylindrischen Teils ist noch ein flanschförmig ausgebildeter Kopfteil für die Anlage an der Stirnfläche, einer die Gewindebohrung begrenzenden Gehäusewand vorgesehen. Die radial gerichteten Stege weisen einen nahezu dem Außendurchmesser des Gewindes entsprechenden Außendurchmesser auf und sind zueinander in einem Teilungsabstand angeordnet, der dem Einfachen oder dem ganz zahligen Mehrfachen der Gewindesteigung zuzüglich wenigstens annähernd der Hälfte der Gewindesteigung entspricht. Dadurch wird eine gegenseitige Vorspannung innerhalb des Gewindeganges erreicht und so ein guter Festsitz des Verschlusskörpers erzielt. Die radial gerichteten Stege können aber auch eine wendelförmige Ausbildung gemäß dem Verlauf des Gewindeganges aufweisen und an den jeweils aufeinander zuragenden Enden in Richtung der Längsachse zueinander versetzt angeordnet sein. Dabei ist ein einziges stegförmiges Halteelement über den Umfang durchlaufend ausgebildet.
  • Die GB 943 533 A beschreibt eine Verschlussvorrichtung in Form eines Ausgießers zum Einsetzen in Flaschenöffnungen, mit einem in etwa zylinderförmig ausgebildeten Schaftteil und einem Kopfteil. Am Schaftteil sind in Richtung der Längsachse voneinander distanziert mehrere über den Umfang durchlaufend ausgebildete Dichtlippen angeordnet, welche zueinander unterschiedliche Außenabmessungen aufweisen. Es konnte dabei nicht in allen Anwendungsfällen ein ausreichender Verschluss von Probenbehältern mit unterschiedlichen Öffnungsweiten erzielt werden.
  • Die universelle Verschlussvorrichtung gemäß der WO 1998/21109 A1 dient zum Verschließen von Probenbehältern mit zueinander unterschiedlichen Öffnungsquerschnitten, mit einem in Richtung der Längsachse jeweils abgesetzten, sich verkleinernden Schaftteil, sowie einem Kopfteil. An den abgesetzten Schaftteilen sind jeweils rundum durchlaufende ringförmige Dichtlippen mit jeweils vom Kopfteil abnehmendem Querschnitt angeordnet. Die jeweils vom Kopfteil abgewendete und an einem Absatz angeordnete Dichtlippe dient beim Aufsetzen in eine Öffnung mit geringerem Durchmesser als Kopfteil und somit Anlage an der Stirnseite des Probenbehälters. Der Kopfteil weist zwei in Radialrichtung voneinander distanzierte rohrförmige Bauteile auf, zwischen welchen sich Verstärkungsrippen erstrecken. Der äußere Umfangsbereich des äußersten rohrförmigen Bauteils weist eine gerändelte Oberfläche zur Verbesserung der Griffigkeit auf. Zur Entlüftung der beim Einsetzen der Verschlussvorrichtung in den Probenbehälter komprimierten Luft weist diese eine in einer Stirnwand angeordnete Öffnung auf. Nachteilig bei dieser Verschlussvorrichtung ist die große Baulänge zur Abdichtung unterschiedlicher Querschnittsöffnungen der Probenbehälter.
  • Ein Stopfen gemäß der DE 958 989 C dient zum Einsetzen in für Röhrchen, Flaschen oder dgl. Und weist einen Kopfteil sowie einen Schaft mit daran angeordneten Dichtungselementen auf. Die einzelnen Dichtungselemente sind in Längsrichtung des Schaftes voneinander distanziert angeordnet und als kreisförmig ausgebildete Abdichtungsmanschetten ausgebildet, welche über den Umfang durchlaufend ausgebildet sind. Dabei können die Abdichtungsmanschetten an ihrem äußeren Umfang eine geringere Materialdicke als in der Nähe des Schaftes aufweisen.. Es konnte dabei nicht in allen Anwendungsfällen ein ausreichender Verschluss von Probenbehältern mit unterschiedlichen Öffnungsweiten erzielt werden.
  • Eine andere Verschlussvorrichtung gemäß der CH 320 255 A weist einen scheibenförmigen Kopfteil und einen daran anschließenden Schaftteil auf. An der äußeren Oberfläche des Schaftteils sind in Richtung der Längsachse des Schaftes voneinander distanziert über den äußeren Umfang durchlaufende Ringlippen angeordnet, welche zur Anlage an der zu verschließenden Öffnung des Probenbehälters vorgesehen sind. Das Abdichten erfolgt durch elastische Deformation der Ringlippen während dem Einsetzen in die Öffnung. Diese Einsetzbewegung kann durch, im Axialschnitt gesehen, geneigte Anlaufflächen erleichtert werden. Ein sicherer Verschluss von Öffnungen mit jeweils unterschiedlichen Querschnitten konnte dabei nicht in allen Anwendungsfällen erzielt werden.
  • Bei bisher bekannten Verschlussvorrichtungen war es üblich, dass zum nachträglichen Wiederverschließen der Öffnung eine Verschlussvorrichtung eingesetzt worden ist, welche in Abhängigkeit von der Größe der zu verschließenden Öffnung zu wählen war. Dabei weist diese am Schaftteil in Richtung von dessen Längsachse zueinander distanzierte und über den Umfang durchlaufend ausgebildete Dichtelemente auf, welche beim Einsetzen in die zu verschließende Öffnung den dichtenden Abschluss bilden. Dies stellt gerade im Bereich der automatisierten Probenanalyse einen hohen logistischen Aufwand dar.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine universelle Verschlussvorrichtung für Öffnungen von Probenbehältern mit jeweils unterschiedlichen Querschnitten zu schaffen, welche in vorbestimmbaren Abmessungsgrenzen einen sicheren Halt im Probenbehälter gewährleisten und die Verschlussvorrichtung in dieser Stellung ein Auslaufen der im Probenbehälter aufgenommenen Flüssigkeit zu verhindert.
  • Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass zwischen dem Dichtelement und der äußeren Oberfläche des Schaftteils zumindest ein sich dazwischen erstreckendes Stützelement angeordnet ist.
  • Der sich aus den Merkmalen des Anspruches 1 ergebende Vorteil liegt darin, dass so in allen Querschnittsabmessungen bzw. Durchmesserbereichen des Probenbehälters ein sicherer Halt der universellen Verschlussvorrichtung erzielt werden kann. Gerade bei mittleren Durchmessern der Öffnungen kommt es jetzt zu einer in etwa radial gerichteten Druckkraft der Dichtelemente hin auf die Innenwand des Probenbehälters, wodurch ein Herausdrücken der Verschlussvorrichtung auch in diesem Betriebszustand gesichert verhindert wird. Dadurch wird die freie Biegelänge der Dichtelemente soweit verkürzt, dass damit eine relative Stellung der Dichtelemente bzgl. der Probenbehälter erzielt wird, bei der die radial wirkende Druckkraft überwiegt und dabei entweder keine oder nur eine in geringem Maße wirkende Axialkraft durch die umgeformten Dichtelemente erzeugt wird. Weiters bringen die Stützelemente auch noch den Vorteil, dass bei Probenbehältern mit relativ großem Öffnungsquerschnitt die Steifheit der einzelnen Dichtelemente zusätzlich erhöht wird, um so den Verformungswiderstand und damit die aufgebaute Haltekraft zu erhöhen.
  • Vorteilhaft ist weiters auch eine Ausbildung nach Anspruch 2, da so das Stützelement im eingesetzten Zustand mit einer Druckkraft beaufschlagt wird und gerade bei einer Betriebsstellung in Probenbehältern mit einem relativ kleinen Öffnungsquerschnitt auch ein sicheres Übereinander-Anordnen der relativ zueinander verlagerten Dichtelemente erzielbar ist.
  • Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 3 ist von Vorteil, dass so eine exakte Festlegung des aufgebauten Drucks und der damit verbundenen Haltekraft der universellen Verschlussvorrichtung gerade im mittleren Durchmesserbereich erreicht werden.
  • Vorteilhaft ist auch eine weitere Ausführungssform nach Anspruch 4, da so in Abhängigkeit des Querschnitts des Stützelementes im Hinblick auf den reduzierten Querschnitt gerade für größere Verformungen eine Soll-Knickstelle bzw. eine Soll-Bruchstelle geschaffen werden kann. Dadurch kann für jeden Verschlussvorgang die optimale Haltekraft erzielt bzw. festgelegt werden.
  • Nach einer anderen Ausführungsvariante gemäß Anspruch 5 wird so eine gerichtete Abtrennung des Stützelements und damit eine überlappende Stellung der Stützelementteile erreicht, wodurch bei einer starken Verformung der Dichtelemente der Verformung keine Behinderung entgegen gesetzt wird.
  • Vorteilhaft ist aber auch eine Ausbildung wie im Anspruch 6 beschrieben, da hier die Dichtelemente umfänglich am Schaftteil der Verschlussvorrichtung hintereinander angeordnet sind und durch die voneinander getrennte Anordnung während der Einsetzbewegung der Verschlussvorrichtung eine gegenseitige relative Verlagerung zwischen den unmittelbar benachbarten Dichtelementen erfolgen kann. So ist es möglich, einerseits mehrere Öffnungen mit zueinander unterschiedlichen Querschnittsabmessungen mit einer einzigen Verschlussvorrichtung zu verschließen und andererseits einen sicheren Sitz bzw. einen ausreichenden Halt der Verschlussvorrichtung in der Verschlussstellung zu erzielen. Durch den dabei gebildeten Zwischenraum, auch wenn dieser nur sehr minimal ausgebildet ist, wird eine Durchströmöffnung für die während dem Verschlussvorgang komprimierte Luft geschaffen und es kann diese aus dem Innenraum zwischen dem Probeninhalt im Probenbehälter und der eingesetzten Verschlussvorrichtung entweichen. Dadurch wird weiters ein ungewolltes Herausdrücken der Verschlussvorrichtung aus der Öffnung verhindert. Darüber hinaus wird dadurch in der Verschlussstellung zumindest ein auslaufsicherer oder sogar auch ein flüssigkeitsdichter Abschluss der Öffnung durch die Dichtelemente erzielt und bei einem Umfallen des Probenbehälters ein Austritt des Probeninhalts, vor allem dann, wenn dieser durch eine Flüssigkeit, wie eine Körperflüssigkeit, insbesondere Blut oder deren zellulären Bestandteile, gebildet ist, verhindert. Weiters wird aber auch während der Lagerung der Proben bis hin zu deren Vernichtung ein Eintritt von Schmutz oder anderen Partikeln verhindert.
  • Vorteilhaft ist weiters eine Ausbildung nach Anspruch 7, da dadurch bereits während der Einsetzbewegung bei einem dichtenden Abschluss gegenüber der Mantelfläche des Probenbehälters noch die Möglichkeit für das Entweichen der komprimierten Luft geschaffen wird.
  • Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 8 ist von Vorteil, dass dadurch eine bessere relative Lagefixierung der Verschlussvorrichtung in der zu verschließenden Öffnung sichergestellt und so ein Verkanten und damit eine mögliche Undichtigkeit verhindert wird.
  • Vorteilhaft ist auch eine weitere Ausführungsform nach Anspruch 9, da dadurch ein noch sichererer Durchtritt von Luft zwischen den einzelnen Dichtelementen im Zuge der Einsetzbewegung gewährleistet wird.
  • Durch die Ausbildung nach Anspruch 10 ist es möglich, dass dadurch eine einfach herzustellende Verschlussvorrichtung geschaffen wird, welche in einem Spritzgussverfahren aus Kunststoff hergestellt werden kann.
  • Nach einer anderen Ausführungsvariante gemäß Anspruch 11 oder 12 wird die Einsetzbewegung der Verschlussvorrichtung in die Öffnung erleichtert und zusätzlich die gegenseitige relative Verlagerung zwischen den einzelnen Dichtelementen begünstigt.
  • Vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung nach Anspruch 13 oder 14, da dadurch einerseits die Eigensteifigkeit der Dichtelemente und andererseits der mögliche Überlappungsweg der einzelnen, unmittelbar nebeneinander angeordneten Dichtelemente in der Verschluss- bzw. Einsatzstellung festgelegt werden kann.
  • Schließlich wird durch die Weiterbildung nach Anspruch 15 erreicht, dass damit ein einfach herzustellendes Dichtelement geschaffen wird, bei welchem je nach Ausmaß bzw. Stärke der Verformung in der Einsatz- bzw. Verschlussstellung trotzdem eine sichere Überlappung der einzelnen in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten Dichtelemente erzielt wird.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
  • Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:
    • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung mit mehreren Dichtelementen, in vereinfachter schaubildlicher Darstellung;
    Fig. 2
    die Verschlussvorrichtung nach Fig. 1, in vereinfachter schaubildlicher Darstellung;
    Fig. 3
    die Verschlussvorrichtung nach den Fig. 1 und 2 vor dem Einsetzen in einen Probenbehälter, in Ansicht geschnitten;
    Fig. 4
    die Verschlussvorrichtung nach den Fig. 1 bis 3 in Draufsicht;
    Fig. 5
    eine weitere mögliche Ausbildung eines Stützelements in Ansicht geschnitten und vergrößerter Darstellung;
    Fig. 6
    eine mögliche Ausbildung einer Querschnittsverminderung im Bereich des Stützelements, in Ansicht geschnitten gemäß den Linien VI-VI in Fig. 5;
    Fig. 7
    eine andere Ausführungsform einer Querschnittsverminderung im Bereich im Bereich des Stützelements, in Ansicht geschnitten gemäß den Linien VI-VI in Fig. 5.
  • Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
  • Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mitumfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.
  • In den Fig. 1 bis 4 ist eine universelle Verschlussvorrichtung 1 für Öffnungen 2 von Probenbehältern 3 mit jeweils unterschiedlichen Querschnitten 4 gezeigt. Dabei ist vorgesehen, dass die universelle Verschlussvorrichtung 1 in unterschiedliche Probenbehälter 3 eingesetzt werden kann, wobei diese Probenbehälter 3 zueinander jeweils in ihrer Größe unterschiedliche Öffnungen 2 mit den entsprechenden Querschnitten 4 aufweisen.
  • Bei kreisrund ausgebildeten Probenbehältern 3, wie dies beispielsweise bei Blutabnahmeröhrchen oder dergleichen der Fall sein kann, können diese einen inneren Querschnitt bzw. einen lichten Durchmesser mit einer unteren Grenze von 8 mm, bevorzugt von 11 mm und einer oberen Grenze von 18 mm, bevorzugt von 14 mm, aufweisen. Je nach gewähltem Probenbehälter 3 kann unabhängig von dem gewählten Querschnitt 4 stets die gleiche universelle Verschlussvorrichtung 1 zum Verschließen der Öffnungen 2 eingesetzt werden. Die erfindungsgemäßen universellen Verschlussvorrichtungen 1 dienen dazu, wenn die üblicherweise eine dichtende und zumindest einen durchstechbaren Dichtstopfen umfassende Verschlusseinrichtung für die Probenentnahme von bzw. aus der Öffnung 2 des Probenbehälters 3 entfernt wird und für die weitere Lagerung anschließend die universelle Verschlussvorrichtung 1 zum Verschließen der Öffnung 2 eingesetzt wird. All die nachfolgend beschriebenen Verschlussvorrichtungen 1 dienen dazu, zumindest einen auslaufsicheren, insbesondere auch noch einen flüssigkeitsdichten Abschluss der Öffnung 2 während der Aufbewahrungsdauer der Probe zu gewährleisten. Deshalb ist die Verwendung nur einer einzigen Verschlussvorrichtung 1 für eine Vielzahl von unterschiedlichen lichten Querschnitten 4 vorteilhaft, da unabhängig von der Größe der zu verschließenden Öffnung 2 des Probenbehälters 3 stets in gewissen Grenzen die gleiche universelle Verschlussvorrichtung 1 einsetzbar ist. Unter auslaufsicher wird hier verstanden, dass die Verschlussvorrichtung 1 zumindest die Öffnung 2 soweit abschließt, dass zwischen den später noch näher beschriebenen Dichtelementen 12, 16 und/oder zwischen den Dichtelementen 12, 16 und einer die Öffnung 2 begrenzenden inneren Mantelfläche 11 des Probenbehälters 3 kleinste Kapillarspalte offen bleiben. Dies hat den Vorteil, dass beim Fügen der Verschlussvorrichtung 1 in den Probenbehälter 3 die komprimierte Luft entweichen kann. Ansonsten würde der Stopfen bei einem vollgefüllten Probenbehälter 3 gleich wieder aus der Öffnung 2 heraus springen. Weiters können dadurch aber auch bei Lagerung über eine längere Zeitspanne evtl. entstehende Dämpfe entweichen. Diese Kapillarspalte sind aber so klein auszuführen, dass wässrige Flüssigkeiten aufgrund der Oberflächenspannung ohne Druckbeaufschlagung nicht hindurchtreten können. Schüttelt man einen Probenbehälter 3 oder stellt ihn auf den Kopf, dann ist es durchaus möglich, dass Flüssigkeit austreten kann.
  • Die hier gezeigte Verschlussvorrichtung 1 umfasst einen sich in Richtung einer Längsachse 5 erstreckenden Schaftteil 6 mit in Richtung der Längsachse 5 voneinander distanzierten Endbereichen 7, 8 auf. Der Schaftteil 6 weist weiters zwischen den beiden voneinander distanzierten Endbereichen 7, 8 eine äußere Oberfläche 9 auf. Im Bereich des ersten Endbereichs 7 umfasst die Verschlussvorrichtung 1 weiters noch einen Kopfteil 10, welcher zur Handhabung der Verschlussvorrichtung 1 dient.
  • Der Probenbehälter 3 weist im Bereich seines Innenraums auf der der Längsachse 5 zugewendeten Seite zumindest in jenem Bereich, in welchem die Verschlussvorrichtung 1 einzusetzen ist, eine bevorzugt annähernd zylindrisch ausgebildete Mantelfläche 11 auf.
  • Am Schaftteil 6 sind bei diesem hier gezeigten Ausführungsbeispiel auf der vom Kopfteil 10 abgewendeten Seite in Umfangsrichtung des Schaftteils 6 mehrere voneinander getrennte erste Dichtelemente 12 angeordnet. Die einzelnen ersten Dichtelemente 12 sind umfänglich hintereinander und bevorzugt in der gleichen Ebene angeordnet. Die hier gezeigten ersten Dichtelemente 12 sind dabei über den Umfang verteilt, bevorzugt unmittelbar nebeneinander, angeordnet und können beispielsweise durch Kreisringabschnitte gebildet sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind in der gleichen Ebene zwei erste Dichtelemente 12 vorgesehen. Dabei können, wie dies vereinfacht aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, die ersten Dichtelemente 12 in einer außerhalb der Öffnung 2 befindlichen Ausgangsstellung zumindest bereichsweise voneinander distanziert angeordnet sein. Der Schaftteil 6 weist, wie zuvor kurz beschrieben, die beiden voneinander distanzierten Endbereiche 7, 8 auf, wobei bei diesem hier gezeigten Ausführungsbeispiel die ersten Dichtelemente 12 unmittelbar benachbart zu dem Endbereich 8 angeordnet sind, der vom Kopfteil 10 abgewendet ist.
  • Weiters können die ersten Dichtelemente 12, ausgehend vom Schaftteil 6 hin in Richtung auf den Kopfteil 10 in einer gemeinsamen, sich kegelstumpfförmig erweiterten Hüllfläche angeordnet sein. So kann ein von den ersten Dichtelementen 12 eingeschlossener Kegelwinkel 13 aus einem ausgewählten mit einer unteren Grenze von 70°, vorzugsweise 90°, insbesondere 100°, bevorzugt von 120° und mit einer oberen Grenze von 178°, vorzugsweise 170°, insbesondere 150°, bevorzugt von 140°, gewählt ist.
  • Zwischen den einander unmittelbar benachbarten ersten Dichtelementen 12 ist zumindest ein erster Spalt 14 ausgebildet, wobei sich der Spalt 14 ausgehend von einem der inneren Mantelfläche 11 des Probenbehälters zuwendbaren Randbereich 15 der ersten Dichtelemente 12 in Richtung auf den Schaftteil 6 hin erstreckt. Dabei ist es auch möglich, dass sich der erste Spalt 14 durchgehend zwischen dem äußeren Randbereich 15 der ersten Dichtelemente 12 bis hin zur äußeren Oberfläche 9 des Schaftteils 6 erstreckt.
  • Weiters umfasst die Verschlussvorrichtung 1 zusätzlich zu den ersten Dichtelementen 12 weitere Dichtelemente 16, welche ebenfalls am Schaftteil 6 angeordnet sind. Diese weiteren Dichtelemente 16 sind in Richtung der Längsachse 5 gesehen zwischen dem Kopfteil 10 und den ersten Dichtelementen 12 am Schaftteil 6 angeordnet. Dabei kann das weitere Dichtelemente 16 auch durch Kreisringabschnitte ausgebildet sein, wie dies zuvor bei den ersten Dichtelementen beschrieben worden ist. Gleichfalls kann das weitere Dichtelement 16 ähnlich den ersten Dichtelementen 12, ausgehend vom Schaftteil 6 in Richtung auf den Kopfteil 10 hin sich kegelstumpfförmig erweiternd ausgebildet sein, wobei ein vom weiteren Dichtelement 16 bzw. den Dichtelementen 16 eingeschlossener Kegelwinkel 17 aus einem ausgewählten Bereich mit einer unteren Grenze von 70°, vorzugsweise 90°, insbesondere 100°, bevorzugt 120° und mit einer oberen Grenze von 178°, vorzugsweise 170°, insbesondere 150°, bevorzugt 140° ausgewählt sein.
  • Des Weiteren ist es auch möglich, dass im weiteren Dichtelement 16 zumindest ein dieses durchsetzender weiterer Spalt 18 angeordnet ist und sich der weitere Spalt 18 ausgehend von dem der inneren Mantelfläche 11 des Probenbehälters 3 zuwendbaren Randbereich 19 in Richtung auf den Schaftteil 6 hin erstreckt. Dabei kann der weitere Spalt 18 auch durchgehend zwischen dem äußeren Randbereich 19 des weiteren Dichtelements 16 bis hin zur äußeren Oberfläche 9 des Schaftteils 6 erstreckend ausgebildet sein. Weiters kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn zumindest einzelne der ersten und zweiten Spalte 14, 18 in Richtung der Längsachse 5 gesehen fluchtend zueinander, also hintereinander, im Bereich der Dichtelemente 12, 16 angeordnet sind. Dabei kann der Spalt 14, 18 zwischen den einander unmittelbar benachbarten Dichtelementen 12 bzw. 16 eine Weite 20 mit einer unteren Grenze von 0 mm und einer oberen Grenze von 1,5 mm aufweisen. Gleichfalls wäre es aber auch möglich, dass die Weite 20 der Spalte 14, 18 über deren Längserstreckung, ausgehend vom Randbereich 15 bzw. 19, hin zum Schaftteil 6 bzw. der äußeren Oberfläche 9 unterschiedlich ausgebildet ist. Unabhängig davon wäre es aber auch möglich, dass die Weite 20 des oder der Spalte 14, 18 über deren Längserstreckung, ausgehend vom äußeren Randbereich 15, 19 der Dichtelemente 12, 16 hin in Richtung auf die äußere Oberfläche 9 des Schaftteils 6 stetig abnehmend ausgebildet ist.
  • Ist die Verschlussvorrichtung 1 in die Öffnung 2 des Probenbehälters 3 eingesetzt, erfolgt eine gegenseitige relative Verlagerung der einzelnen Dichtelemente 12 und/oder 16 zueinander und es können sich die zumindest anfänglich voneinander getrennten Dichtelemente 12, 16 im Bereich der Spalte 14, 18 aneinander anliegen oder aber auch zumindest bereichsweise überlappen. Diese Stellungen werden dann als so genannte Einsatzstellung bezeichnet.
  • Wie nun am besten aus einer Zusammenschau der Fig. 1, 3 und 4 zu ersehen ist, umfasst der Kopfteil 10 einen scheibenförmig ausgebildeten und senkrecht zur Längsachse 5 ausgerichteten Basisteil 21, sowie einen den Basisteil 21 auf die vom Schaftteil 6 abgewendete Richtung überragenden, rohrförmigen Randteil 22. Der rohrförmig ausgebildete Randteil 22 ist am äußeren Umfang des Basisteils 21 angeordnet und bevorzugt mit diesem einstückig bzw. stoffschlüssig verbunden. Weiters ist es möglich, am äußeren Umfang des rohrförmigen Randteils 22 Rippen und/oder Ausnehmungen anzuordnen, um die Griffigkeit der Verschlussvorrichtung 1 zu verbessern. Bevorzugt verlaufen die Rippen oder Stege bzw. Ausnehmungen parallel zur Längsachse 5.
  • Weiters kann im Basisteil 21 im Bereich der Längsachse 5 sowie zentrisch zu dieser eine Ausnehmung 23 angeordnet sein, wobei sich diese Ausnehmung 23 in Richtung der Längsachse 5 gesehen zumindest bereichsweise in den Schaftteil 6 hinein erstrecken kann. Je nach Dimensionierung und Werkstoffwahl des Schaftteils 6 kann dieser aus einem Vollmaterial bzw. aber auch rohrförmig ausgebildet sein. Dieser soll zumindest eine ausreichende Dichtheit (flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht) aufweisen. Bei einer flüssigkeitsdichten und/oder gasdichten Werkstoffwahl bzw. Abmessungswahl des Schaftteils 6 sind dann auch die Dichtelemente 12 ,16 so auszubilden, dass deren äußerer Randbereich 15 ,19 und der Überlappungsbereich im Abschnitt der Spalte 14, 18 zusammen mit dem Probenbehälter 3 eine Dichtfunktionalität ergeben.
  • Weiters ist es möglich, dass am Basisteil 21 ein rohrförmiger Ansatz 24 angeordnet, insbesondere mit diesem verbunden ist, dessen Mittelachse 25 fluchtend zur Längsachse 5 des Basisteils 21 bzw. Ansatzes 6 ausgerichtet ist. Dadurch wird eine zentrische Anordnung des rohrförmigen Ansatzes 24 bezüglich des Schaftteils 6 bzw. der im Basisteil 21 angeordneten Ausnehmung 23 erzielt. Dabei kann der rohrförmige Ansatz 24 derart ausgebildet sein, dass dieser im Umfangsbereich der Ausnehmung 23 im Basisteil 21 angeordnet ist. So kann der rohrförmige Ansatz 24 einen lichten inneren Querschnitt aufweisen, welcher annähernd bzw. genau jenem lichten Querschnitt der Ausnehmung 23 im Basisteil 21 entspricht. Wird der rohrförmige Ansatz 24 für die Aufnahme in einer automatischen Handhabevorrichtung verwendet, ist es vorteilhaft, wenn der rohrförmige Ansatz 24 zumindest bereichsweise an einer der Längsachse 5 zugewendeten inneren Oberfläche durch eine annähernd zylindrisch ausgebildete erste Zentrierfläche 26 begrenzt ist und die Mittelachse 25 dieser Zentrierfläche 26 bzw. des rohrförmigen Ansatzes 24 parallel sowie fluchtend zur Längsachse 5 ausgerichtet ist. Darüber hinaus kann aber auch die Ausnehmung 23 durch eine annähernd zylindrisch ausgebildete weitere Zentrierfläche 27 begrenzt sein, wobei deren Mittelachse 25 ebenfalls parallel sowie fluchtend zur Längsachse 5 ausgerichtet ist. Um eine hier nicht näher dargestellte Zentrieraufnahme bzw. einen Zentrierbolzen in den rohrförmigen Ansatz 24 bzw. die Ausnehmung 23 im Basisteil 21 einsetzen zu können, ist es vorteilhaft, wenn zumindest die Zentrierfläche 26 eine sich auf die von der Längsachse abgewendete Seite erweiternde Einführfläche, wie beispielsweise einen Radius oder eine Fase, aufweist.
  • Zur Versteifung des Basisteils 21 kann an diesem auf der vom Schaftteil 6 abgewendeten Seite zumindest eine, bevorzugt jedoch mehrere Rippen 28 angeordnet sein. Dabei können die Rippen 28 durchlaufend zwischen den einander zugewendeten Seiten des rohrförmigen Randteils 22 sowie des rohrförmigen Ansatzes 24 angeordnet sein. Bevorzugt sind jedoch die Rippen 28 derart ausgerichtet, dass sich diese, ausgehend vom rohrförmigen Randteil 22 radial hin in Richtung auf die Längsachse 5 erstrecken, wodurch eine in etwa zentrische bzw. sternförmige Anordnung erzielt wird.
  • Eine Höhe 29 des rohrförmigen Randteils 22 in Richtung der Längsachse 5 gesehen ist bezüglich einer äußeren Querschnittsabmessung 30 des Kopfteils 10 bzw. des Basisteils 21 in einer senkrecht zur Längsachse 5 ausgerichteten Ebene aus einem ausgewählten Bereich mit einer unteren Grenze von 8 %, vorzugsweise 10 %, insbesondere 12 %, bevorzugt von 18 %, und mit einer oberen Grenze von 100 %, vorzugsweise 50 %, insbesondere 30 %, bevorzugt von 25 %, gewählt.
  • Der Schaftteil 6 kann in dem vom Kopfteil 10 abgewendeten Endbereich 8 in etwa ebenflächig zu den am Schaftteil 6 angeordneten Dichtelementen 12 ausgebildet sein, wobei dieser aber auch unabhängig davon einen Abschluss aufweisen kann, welcher im Axialschnitt gesehen bezüglich der Längsachse 5 konvex gekrümmt und/oder kugelig und/oder kegelig ausgebildet sein kann. Darüber hinaus kann aber auch der Schaftteil 6 die ersten Dichtelemente 12 auf die vom Kopfteil 10 abgewendete Seite überragen. Je nach Ausbildung des Schaftendes in seinem Endbereich 8 kann der Fügevorgang der Verschlussvorrichtung 1 in die Öffnung 2 des Probenbehälters 3 erleichtert werden.
  • Weiters ist es noch möglich, dass einander zugewendete und benachbart angeordnete und den Spalt 14, 18 definierende Stirnflächen 40, 41 der Dichtelemente 12, 16 in einer Ansicht in senkrechter Richtung auf die Längsachse 5 geneigt bezüglich der Längsachse 5 ausgerichtet sind. Unter geneigt wird hier verstanden, dass die Stirnflächen 40, 41 schräg zur Oberfläche der Dichtelemente 12, 16 ausgerichtet sind und so Schrägflächen in Form von Leitflächen für die gerichtete Überlappung der unmittelbar hintereinander und benachbart angeordneten Dichtelemente 12, 16 bilden. Dies ist am besten aus der Fig. 2 zu ersehen.
  • Wie am besten aus einer Zusammenschau der Fig. 1 bis 3 zu ersehen ist, ist bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen den ersten Dichtelementen 12 und, falls auch die weiteren Dichtelementen 16 vorhanden sind, zwischen diesen und der äußeren Oberfläche 9 des Schaftteils 6 zumindest ein sich dazwischen erstreckendes Stützelement 31 angeordnet bzw. vorgesehen.
  • Dabei ist das Stützelement 31 bevorzugt jenem Endbereich 7 zugewendet, welcher auch den Kopfteil 10 des Schaftteils 6 trägt und erstreckt sich von den Dichtelementen 12 und/oder 16 hin zum Schaftteil 6. Das Stützelement 31 ist sowohl mit dem oder den Dichtelementen 12, 16 als auch mit dem Schaftteil verbunden, insbesondere einstückig daran angeformt. Das Stützelement 31 kann aber auch auf der davon abgewendeten Seite angeordnet sein. Das oder die hier gezeigten Stützelemente 31 sind dabei rippenförmig ausgebildet und bilden ein Verstärkungselement zwischen dem oder den Dichtelementen 12, 16 und dem Schaftteil 6. Weiters ist hier noch dargestellt, dass sich das Stützelement 31 in radialer Richtung gesehen in etwa bis hin zu einem Mittel bzw. der halben Länge zwischen der äußeren Oberfläche 9 des Schaftteils 6 und einem äußeren Randbereich 15, 19 des Dichtelement 12, 16 erstreckt. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, einerseits das Dichtelement 12, 16 in seiner freien Biegelänge zwischen der äußeren Oberfläche 9 des Schaftteils 6 und dem äußeren Randbereich 15, 19 zu verkürzen und andererseits eine gewisse restliche verbleibende radiale Distanz als freies Biegeelement zu belassen.
  • Darüber hinaus ist es auch noch möglich, das Stützelement 31 in einem Abschnitt seiner beiden Rippenflächen mit einer Querschnittsverminderung 32 zu versehen. Diese Querschnittsverminderung 32 wird später noch näher beschrieben werden. Die Querschnittsverminderung 32 soll dazu dienen, die Festigkeit bzw. Steifigkeit des Stützelements 31 exakt festlegen zu können. Damit kann das Stützelement 31 in Richtung seiner Längserstreckung, also in paralleler Richtung zu seinen Seitenflächen, eine vordefinierte Druck- und/oder Zugkraft aufnehmen, wobei bei einem Überschreiten dieser aufgebrachten Kraft das Stützelement 31 im Bereich der Querschnittsverminderung 32 seine Festigkeit verliert und entweder nur einknickt oder aber auch durchtrennt wird. Diese Querschnittsverminderung 32 dient dazu, eine Soll-bruchstelle bzw. Sollknickstelle auszubilden.
  • Wie bereits zuvor beschrieben, soll die universelle Verschlussvorrichtung 1 für eine Mehrzahl von unterschiedlichen Querschnitten der Probenbehälter 3 eingesetzt werden können. Durch die Anordnung der zusätzlichen Stützelemente 31 wird es nunmehr möglich, gerade in einem mittleren Querschnitt bzw. Durchmesserbereich des Probenbehälters 1, der in etwa zwischen 10 mm und 13 mm, insbesondere 11 mm bis 12 mm liegt, auch hier eine einwandfreie Halterung bzw. Festsetzung der universellen Verschlussvorrichtung 1 relativ gegenüber dem Probenbehälter 3 zu erreichen .
  • Wird die Verschlussvorrichtung 1 in einen Probenbehälter 1 mit einem relativ großen Querschnitt und einem Durchmesser von in etwa 13 bis 18 mm eingesetzt, kommt es nur zu einer geringen Verformung der Dichtelemente 12, 16. Dabei erfolgt nicht nur ein auslaufsicherer, insbesondere ein flüssigkeitsdichter Abschluss der Öffnung 2 des Probenbehälters 3, sondern führt dies auch zu einer guten Halterung bzw. Fixierung der Verschlussvorrichtung 1 über die Dichtelement 12, 16 am Probenbehälter 3.
  • Bei Probenbehältern 3 mit einem relativ kleinen Öffnungsquerschnitt, beispielsweise zwischen 8 mm und 9 mm, werden die Dichtelement 12, 16 so stark verformt, dass dies im Bereich der einander zugewendeten Enden der Dichtelemente 12, 16 zu einem großflächigen Überlappen derselben führt und das oder die Stützelemente 31 zumindest verformt, wenn nicht sogar durchtrennt werden. Das Verformen kann im Bereich der Querschnittsverminderung 32 erfolgen.
  • Bei diesem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden Dichtelemente 12, 16 als Abschnitte eines Kreisringes ausgebildet und erstrecken sich annähernd über die halbe Umfangserstreckung.
  • Würde auf die Anordnung der zusätzlichen Stützelemente 31 verzichtet werden, kommt es beim Einsetzten der Verschlussvorrichtung 1 in den Probenbehälter 3 mit einer mittleren Öffnungsgröße von 11 mm bis 12 mm zu einer Verformung der Dichtelement 12 bzw. 16, wobei diese dann jeweils den Kegelwinkel 13 bzw. 17 mit einer Größenordnung von in etwa 90° einschließen. Dies führt dazu, dass die Verschlussvorrichtung 1 aus der Öffnung 2 des Probenbehälters 3 ohne Zutun selbstständig herausgedrückt werden kann.
  • Sind hingegen die Stützelemente 31 vorgesehen, kommt es zu einer Versteifung der Dichtelemente 12, 16 bis hin zum radialen Endbereich der Stützelemente 31 und es wird nur mehr ein geringer Teil des Dichtelements 12, 16 stärker umgeformt, wodurch sich eine in etwa radial gerichtete Druckkraft mit einer geringen Komponente in Axialrichtung ausbildet.
  • In der Fig. 5 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Verschlussvorrichtung 1, insbesondere deren Stützelement 31 zwischen dem Dichtelement 12, 16 und dem Schaftteil 6 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangen Fig. 1 bis 4 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 bis 4 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
  • Das hier gezeigte Stützelement 33 ist stegförmig ausgebildet und erstreckt sich ebenso wie das zuvor beschriebene Stützelement 31 zwischen dem Dichtelement 12 bzw. 16 und der äußeren Oberfläche 9 des Schaftteils 6. Auch hier ist wiederum eine feststehende Verbindung des Stützelements 33 mit den an das Stützelement 33 bzw. 31 anschließenden Bauteilen der Verschlussvorrichtung 1 vorhanden. Dadurch, dass das hier gezeigte Stützelement 33 eher flachprofilartig ausgebildet ist, ist im direkten Anschlussbereich des Dichtelements 12, 16 und der äußeren Oberfläche 9 des Schaftteils 6 ein Freiraum ausgebildet. Ansonst ist die Wirkung des hier gezeigten Stützelements 33 analog zu dem bereits zuvor beschriebenen Stützelements 31. Gleichfalls kann auch hier wiederum die zuvor beschriebene Querschnittsverminderung 32 in Form einer oder mehrerer Sicken bzw. Rillen vorgesehen sein, wie dies vereinfacht dargestellt ist.
  • In der Fig. 6 ist eine mögliche Ausbildung einer Querschnittsverminderung 32 an dem Stützelement 33 im Schnitt gezeigt. Das flachprofilartig ausgebildete Stützelement 33 weist eine Dicke 34 auf, wobei sich ausgehend von Flachseiten bzw. einer äußeren Oberfläche 35 des Stützelements 33 eine nutförmige Vertiefung 36 in den Querschnitt hinein erstreckt. Hier ist dargestellt, dass die nutförmige Vertiefung 36 beidseits in jeder der äußeren Oberflächen 35 vorgesehen ist und diese auch unmittelbar gegenüberliegend angeordnet sein können. Es wäre aber auch möglich, die nutförmige Vertiefung 36 im Bereich der beiden äußeren Oberflächen 35 gegeneinander versetzt anzuordnen. Zwischen den beiden nutförmigen Vertiefungen 36 verbleibt die Querschnittsverminderung 32 mit einer gegenüber der Dicke 34 geringeren Querschnittsabmessung.
  • In der Fig. 7 ist eine weitere mögliche und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausbildung einer Querschnittsverminderung 32 an einem der Stützelemente, im vorliegenden Fall des Stützelementes 33, gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bauteilbezeichnungen bzw. Bezugszeichen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 6 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 bis 6 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
  • Die Querschnittsverminderung 32 ist bei dem hier gezeigten Stützelemente 33 durch eine sich in das Stützelement 33 hinein erstreckende Nut 37 gebildet, wobei die Nut 37 durch diese seitlich begrenzende Nutflächen 38 gebildet ist. Dabei erstreckt sich die Nut bzw. die diese seitlich begrenzenden Nutflächen 38 in geneigter Richtung zur äußeren Oberfläche 35 des Stützelementes 33 in dieses hinein. Ein Nutgrund 39 ist von der äußeren Oberfläche 35 des Stützelementes 33 distanziert angeordnet, wobei zwischen dem Nutgrund 39 und dieser Oberfläche 35 durch das verbleibende Material bzw. den Werkstoff des Stützelements 33 die Querschnittsverminderung 32 bzw. der reduzierte Querschnitt des Stützelements 33 verbleibt. Durch die geneigte Anordnung der Nutflächen 38 kommt es bei einer Kraftbeaufschlagung mit der schematisch eingetragenen Druckkraft "F" zu einem Abscheren der Querschnittsverminderung 32 im Bereich des reduzierten Querschnitts, wodurch die beiden verbleibenden Teilabschnitte des Stützelements 33 an den beiden Nutflächen 38 zur Anlage gebracht werden und weiter ein schräges Abgleiten zu einer entsprechenden Gegeneinanderverlagerung der Teilabschnitte des Stützelementes 33 führt. Dadurch kann auch bei Probenbehältern 3 mit geringem Querschnitt ein ausreichender Verlagerungsweg der Dichtelemente 12, 16 relativ gegenüber dem Schafteil 6 bzw. dem Probenbehälter 3 erfolgen.
  • Dabei sei erwähnt, dass die Querschnittsverminderung 32 in den zuvor unterschiedlichen Ausführungsformen bei all den Stützelementen 31, 33 Anwendung finden kann. Dabei ist auch eine Mehrfachanordnung an Querschnittsverminderungen 32 auch in beliebigen Kombinationen und Ausführungsformen untereinander möglich.
  • Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der universellen Verschlussvorrichtung 1, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.
  • Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der universellen Verschlussvorrichtung 1 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
  • Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
  • Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1 bis 4; 5; 6; 7 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
    • 1
    Verschlussvorrichtung
    2
    Öffnung
    3
    Probenbehälter
    4
    Querschnitt
    5
    Längsachse
    6
    Schaftteil
    7
    Endbereich
    8
    Endbereich
    9
    Oberfläche
    10
    Kopfteil
    11
    Mantelfläche
    12
    Dichtelement
    13
    Kegelwinkel
    14
    Spalt
    15
    Randbereich
    16
    Dichtelement
    17
    Kegelwinkel
    18
    Spalt
    19
    Randbereich
    20
    Weite
    21
    Basisteil
    22
    Randteil
    23
    Ausnehmung
    24
    Ansatz
    25
    Mittelachse
    26
    Zentrierfläche
    27
    Zentrierfläche
    28
    Rippe
    29
    Höhe
    30
    Querschnittsabmessung
    31
    Stützelement
    32
    Querschnittsverminderung
    33
    Stützelement
    34
    Dicke
    35
    Oberfläche
    36
    Vertiefung
    37
    Nut
    38
    Nutfläche
    39
    Nutgrund
    40
    Stirnfläche
    41
    Stirnfläche

Claims (15)

  1. Universelle Verschlussvorrichtung (1) für Öffnungen (2) von Probenbehältern (3) mit jeweils unterschiedlichen Querschnitten (4),
    wobei die Verschlussvorrichtung (1) einen sich in Richtung einer Längsachse (5) erstreckenden Schaftteil (6) mit in Richtung der Längsachse (5) voneinander distanzierten Endbereichen (7, 8),
    und mehrere im Bereich einer äußeren Oberfläche (9) des Schaftteils (6) angeordnete Dichtelemente (12, 16) zum Anlegen an einer der Längsachse (5) zugewendeten inneren, bevorzugt annähernd zylindrisch ausgebildeten, Mantelfläche (11) des zu verschließenden Probenbehälters (3)
    umfasst, wobei
    die am Schaftteil (6) angeordneten Dichtelemente (12 ,16) in einer Umfangsebene sowie in Umfangsrichtung des Schaftteils (6) hintereinander angeordnet sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zwischen dem Dichtelement (12, 16) und der äußeren Oberfläche (9) des Schaftteils (6) zumindest ein sich dazwischen erstreckendes Stützelement (31, 33) angeordnet ist.
  2. Verschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (31, 33) an der einem Kopfteil (10) des Schaftteils (6) zugewendeten Seite des Dichtelements (12, 16) angeordnet ist.
  3. Verschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Stützelement (31, 33) in radialer Richtung in etwa bis hin zu einem Mittel zwischen der äußeren Oberfläche (9) des Schaftteils (6) und einem äußeren Randbereich (15, 19) des Dichtelements (12, 16) erstreckt.
  4. Verschlussvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (31, 33) rippenförmig oder stegförmig ausgebildet ist und einen Abschnitt mit einer Querschnittsverminderung (32) aufweist.
  5. Verschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverminderung (32) durch eine sich in das Stützelement (31, 33) hinein erstreckende Nut (37) gebildet ist und die Nut (37) seitlich begrenzende Nutflächen (38) geneigt zur äußeren Oberfläche des Stützelements (31, 33) ausgerichtet sind.
  6. Verschlussvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten Dichtelemente (12, 16) in einer außerhalb der Öffnung (2) befindlichen Ausgangsstellung unmittelbar nebeneinander angeordnet sind und sich die in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten Dichtelemente (12, 16) in einer in die Öffnung (2) des Probenbehälters (3) eingesetzten Verschlussstellung berühren oder zumindest bereichsweise überlappen, um in dieser Verschlussstellung zumindest einen flüssigkeitsdichten Abschluss der Öffnung (2) zu erreichen.
  7. Verschlussvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass erste in der Umfangsrichtung des Schaftteils (6) hintereinander angeordnete Dichtelemente (12) unmittelbar benachbart zu jenem Endbereich (8) angeordnet sind, der vom Kopfteil (10) abgewendet ist.
  8. Verschlussvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zweite in der Umfangsrichtung des Schaftteils (6) hintereinander angeordnete Dichtelemente (16) zwischen den ersten Dichtelementen (12) und dem Kopfteil (10) angeordnet sind.)
  9. Verschlussvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten Dichtelemente (12, 16) in einer außerhalb der Öffnung (2) befindlichen Ausgangsstellung zumindest bereichsweise voneinander distanziert sind.
  10. Verschlussvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtelemente (12, 16) durch Kreisringabschnitte gebildet sind, welche sich bevorzugt annähend über den halben Umfang des Schaftteils (6) erstrecken.
  11. Verschlussvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten Dichtelemente (12, 16) ausgehend vom Schaftteil (6) in Richtung auf den Kopfteil (10) hin jeweils in einer gemeinsamen, sich kegelstumpfförmig erweiternden Hüllfläche angeordnet sind.
  12. Verschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein von den jeweils in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten Dichtelementen (12, 16) eingeschlossener Kegelwinkel (13, 17) aus einem ausgewählten Bereich mit einer unteren Grenze von 70°, vorzugsweise 90°, insbesondere 100°, bevorzugt von 120° und mit einer oberen Grenze von 178°, vorzugsweise 170°, insbesondere 150°, bevorzugt von 140° gewählt ist.
  13. Verschlussvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den in Umfangsrichtung hintereinander sowie einander unmittelbar benachbart angeordneten Dichtelementen (12, 16) zumindest ein Spalt (14, 18) ausgebildet ist und sich der Spalt (14, 18) ausgehend von einem der inneren Mantelfläche (11) des Probenbehälters (3) zuwendbaren Randbereich (15, 19) der Dichtelemente (12, 16) hin in Richtung auf den Schaftteil (6) erstreckt.
  14. Verschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Spalt (14, 18) durchgehend zwischen dem äußeren Randbereich (15, 19) der Dichtelemente (12, 16) bis hin zur äußeren Oberfläche (9) des Schaftteils (6) erstreckt.
  15. Verschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass einander zugewendete und benachbart angeordnete, den Spalt (14, 18) definierende Stirnflächen (40, 41) der Dichtelemente (12, 16) in einer Ansicht in senkrechter Richtung auf die Längsachse (5) geneigt bezüglich der Längsachse (5) ausgerichtet sind.
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