WO2002072443A2 - Deckel für behälter mit zylindrischer öffnung sowie behälter - Google Patents

Deckel für behälter mit zylindrischer öffnung sowie behälter Download PDF

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WO2002072443A2
WO2002072443A2 PCT/CH2002/000146 CH0200146W WO02072443A2 WO 2002072443 A2 WO2002072443 A2 WO 2002072443A2 CH 0200146 W CH0200146 W CH 0200146W WO 02072443 A2 WO02072443 A2 WO 02072443A2
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seal
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Christoph Oberer
Freddy Thommen
Andreas Maier
Christoph Weibel
Martin A. BÜHLER
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Christoph Oberer
Freddy Thommen
Andreas Maier
Christoph Weibel
Buehler Martin A
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    • 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
    • B65D39/12—Closures arranged within necks or pouring openings or in discharge apertures, e.g. stoppers expansible, e.g. inflatable

Definitions

  • the invention relates to a lid for containers with a cylindrical opening and a container for the preservation of biological products and preparations, namely a lid according to the preamble of claim 1 and a container according to the preamble of claim 5.
  • the main reason for the loss of preservation liquid in the known preparation jars lies primarily in the construction of the closures. These are mechanically unstable and in most cases do not allow the container to be opened and closed repeatedly. This means that the known lids will deform over time as a result of the vapor pressure in the container and, after opening for the first time, must often be replaced together with the seal used in the lid base.
  • many of the known closures for specimen glasses are designed so that they can be screwed onto the glass container. agreed lid can be turned when closing. This over-rotation as well as the deformation of the lid caused by the vapor pressure then means that the lid does not exert the constant pressure on the seal which is necessary for, for example, an optimal sealing of the preparation glass that lasts for several years.
  • the maintenance intervals for the preparation jars are from
  • Preservative fluid is not insignificant. It can amount to several hundred liters per year and museum. In order to keep these evaporation losses within limits, the alcohol preparations are kept in energy and costly cooled storage rooms in some museums. Since many of the preservation liquids also contain highly toxic substances (e.g. formalin), the latter must also be constantly ventilated using complex ventilation systems.
  • highly toxic substances e.g. formalin
  • a container is proposed in European patent application 0 857 663, which has a resistant seal which consists at least in part of an aging-resistant, reversibly deformable plastic and has a water vapor permeability which is less than 100 with a layer thickness of 40 ⁇ g / 24h • m 2 .
  • Containers which were produced according to the idea of this application, have the disadvantage that, although equipped with a seal made of high-quality rubber or plastic, they cannot be opened after a short time. A plastic that has all of the above-mentioned properties will stick to the container in the sealing zone or at least strongly adhere.
  • the lids and closures available on the market have the major disadvantage that they no longer allow direct access to the seal. Also the lid proposed in the aforementioned publication shapes and seals have this crucial disadvantage. The consequence of this is that the container can no longer be opened without damage because the sealants adhere too strongly to the glass and the closure.
  • Another phenomenon of any reversibly deformable plastic is that it tends to either creep, that is, to adapt plastically in a new form, or at least to weaken in its elasticity, that is, in the reversible deformability. Also high quality
  • Rubber compounds and synthetic elastomers tend - albeit to a small extent - to lose elasticity. Elastomers also tend to stick, adhere, or stick to the sealing surface of the container over the years.
  • the present invention is based on the object of creating a modern closure system for containers with a cylindrical opening of the type mentioned at the outset, which is provided by a mechanical device, regardless of the tolerances of the container and lid and regardless of the aging of the sealing compound, the force is applied to press the seal around the entire circumference onto the container opening. It should also be made visible whether the lid on the container is open or closed. In use, the positions "Open” and “Closed” must be clearly displayed to the user.
  • the invention further relates to preparation containers and sealing materials for common use with a sealant.
  • Locking system according to claim 1 namely a preparation container according to claim 5 or 8, a sealing material according to claim 12 and interior furnishing for preparation container according to claim 16.
  • the filling opening of the container according to the invention can be closed with a metal lid which is stable with respect to mechanical deformations.
  • This cover for example made of aluminum or sheet steel, must be sealed in this way compress strongly so that it fits snugly and absolutely tightly against the edge of the vessel and the lid and regains its original shape when the container is opened, i.e. it remains reversibly compressible.
  • the lid must be so stable that it cannot be deformed by the internal pressure that forms in the interior of the vessel, which could render the plastic seal ineffective.
  • the invention is now essentially characterized in that it has a novel, high-density and reclosable, essentially two-part closure system. Preferred embodiments of the invention are shown in detail in the drawing.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a first closure system according to the invention in the tensioned state
  • FIG. 3 shows a systematic section of the closure system according to FIG. 1 in the open state
  • FIG. 4 shows a systematic section of the closure system in the closed state
  • FIG. 7 shows a section of the closed cover from the front
  • 8 shows a section of the closed lid from the side
  • FIG. 9 shows the upper part of a second closure system with a closure lid and closure tab
  • FIG. 10 shows the lower part of the closure system according to FIG. 9 with a metallic closure plate and a sealing ring which is fastened thereon and is intended to lie on the container wall,
  • Figure 11 shows the cam track of the sleeve inserted in the cover
  • FIG. 12 to 13 show a third closure system in a perspective view
  • FIG. 12 the closure cover with mechanical closure part
  • FIG. 13 the closure flap
  • FIG. 14 the seal of the closure system according to FIG. 12.
  • Figures 1 to 9 represent a first preferred embodiment.
  • a standardized and uniform vessel 1 according to FIG. 2 is required for the systematic and economical storage of wet preparations.
  • This standardized row of vessels is always the same in diameter D, but offers different volumes by varying the length L.
  • the vessel 1 only has to be cylindrical in the area of the opening 10.
  • Four, six or octagonal containers are also possible.
  • the production of • Diameter D of the cylindrical opening with larger and smaller diameters than 100 mm is with the same technique and also taking into account the same design features.
  • the container 1 is characterized by a precisely defined cylindrical opening with a diameter D and comprising an area B.
  • the diameter D of the sealing surface 2 is manufactured with high precision in compliance with specified tolerances.
  • the surface of the sealing surface 2 does not have to be machined, but a precise cylindrical shape in the range of the tolerances is aimed for.
  • the sealing surface 2 is formed in the circumference of the diameter D over a height H, the formula:
  • the height of the sealing surface 2 must be at least 10 mm.
  • the closure system containing a seal 10 is pressed onto this sealing surface 2, as shown in FIG.
  • the seal 10 has a cylindrical shape. It is flush and firmly connected to a metallic base plate 11.
  • the base plate 11 has a diameter D 1 that is at most 2% smaller than the inside diameter D of the container 1, so that the seal 10 is exposed to the medium in the interior of the container 1 with the smallest possible area.
  • the main surface is provided by the base plate 11, which is preferably made of stainless steel.
  • the firm connection between base plate 11 and seal 10 can also be achieved by gluing or by mechanical clamping. In the latter case, as shown in FIGS. 3 and 4, the specially designed seal 10 is pressed onto the base plate 11 by means of an auxiliary disk 13.
  • the closure system also includes a closure lid designed as a cup disk 21.
  • the cylindrical shape of the seal 10 has the effect that, when the distance between the base plate 11 and the cup wheel 21 is reduced, the seal 10 is deformed by expanding the diameter D1 to a diameter D2. This deformation causes the seal 10 to come to rest in the cylindrical region 2 of the container 1 and the container 1 is sealed. Depending on the force F, which is applied in the direction of the longitudinal axis of the cylindrical seal 10 with the cup washer 21, the seal 10 is in the cylindrical region 2 with more or less portion of the height H on the glass 1. The seal 10 will always deform in a round shape and in this way touch the sealing surface 2 in area B of the glass 1 and ensure the seal with it.
  • the decisive factor here is that the vessel is neither leaking nor is the cylindrical region 2 of the glass container 1 being subjected to excessive stress.
  • the seal 10 is preferably made of a plastic or elastomer according to the document EP-A 0 857 66 AI.
  • the sealing material must above all be elastic and resistant to aging and all media used for preservation. If possible, the sealing material should not adhere or stick to the sealing surface 2 if it is pressed under pressure over a long period of time.
  • the distance x from the pivot point p is chosen so that the entire system is without force, that is, the seal 10 is not under tension.
  • the lid can be inserted into the region B of the cylindrical opening of the glass 1.
  • the handle 20 protrudes over the edge of the seal 10. A brief glance over the vessel shows the viewer, "Handle is up - lid is not closed”.
  • the user will now move the handle 20 in the direction of the arrow in FIG. 6. It must be at a distance x from the fulcrum Move the handle 20 to the cup wheel 11 over the distance y until it has reached the end position of the handle 20. Now the distance x between pivot point p and cup wheel 21 is much smaller. If the lid is not in the container, the seal 10 assumes a barrel-like, round shape, as shown in FIGS. 1, 7 and 8. However, if the lid is in the container 1, the spring clip 22, base plate 11, cup wheel 21 and seal 10 are under tension and the seal is pressed onto the sealing surface 2 under spring pressure.
  • the seal 10 lies against the container wall at least over a height H of 10 mm.
  • the resilient mechanical elements 11, 21, 22 are matched to one another and designed.
  • the distance y from the pivot point p is greater than the distance z from the pivot point p.
  • the outermost diameter of the cup disk 21 must always be smaller than the selected diameter D of the cylindrical opening of the glass 1. This ensures that the seal 10 is always directly accessible in the area of the sealing surface 2. This is important if the seal 10 should stick to the sealing surface 2 after years, contrary to expectations. In this way, if the seal 10 is mechanically damaged, it is possible to open the glass 1 again even after years without the damage to the preparation. In the closed state, the cup wheel 21 and the handle 20 will always come to rest under the uppermost point 15 of the seal 10, so that several glasses 1 can be stacked on top of one another in the closed state.
  • Figures 9 to 11 show a second embodiment of the invention.
  • the two-part closure system hereinafter also referred to as the closure, also consists here essentially of two parts that can be detached from one another, namely a first lower part 101 and a second upper part 102.
  • the first is composed of a metallic closure plate 103 and an elastomer fastened to it. Sealing ring 104 formed.
  • the upper part 102 consists of a preferably metallic closure cover 105 with a closure tab 106 and a rotatable sleeve 107 inserted in the closure cover 105 with an external thread.
  • the latter has in its wall a circumferential, inclinedly leading upward and, in FIG.
  • This second locking system has the following properties:
  • the container is easily resealable.
  • tab 106 Another problem is solved with the tab 106: it inherently makes the closure secure; i.e. it shows clearly whether the container is closed or not.
  • Sealing material is arranged in such a way that a loss due to an only partially closed cover is largely excluded.
  • the contact pressure is evenly distributed over a large, wide area (tunnel seal).
  • the elastomer ring 104 is pressed against the inside wall of the container, a clearly noticeable resistance having to be overcome when opening and closing. This pressure is evenly distributed over the entire elastomer outer surface and on the
  • the elastomer therefore seals the inside wall of the container over a wide area like a cut of glass and can additionally be provided with a plurality of grooves 11 on its inside of the ring in order to optimize the contact pressure.
  • the closure is closed in that the metal plate 103, on which the elastomer ring 104 is vulcanized, is pulled upward by the rotation of the tab 106.
  • the sleeve 107 integrated in the upper closure part 102 of the closure lid 105 has an external thread, that is to say it is rotatable, and allows the closure to be fixed in the three positions “separation” (separation of cover and elastomer); “open” and “closed”.
  • the contact pressure acts resiliently on the edge of the container. This resilient pressing can be achieved by the deformation of molecules in the elastomer mass, but also by spring tension (eg by a pot spring).
  • the optimal contact pressure depends on the desired tightness, the elastomer mixture and the diameter of the Since this in the solution according to the invention depends on the steepness or the height of the thread and / or cam path 108 of the sleeve 107, it can be controlled relatively easily and set to a desired value between 0 and 2000 kp Time to "stick" to the glass. This sticking of the sealant to the preparation glass is very dangerous. Because these masses are not structurally accessible in all previous closure concepts, the closure must be destroyed to open them. The preparation glass is also often damaged. decision What is crucial for the new closure is that the closure compound remains accessible at all times. In the specific application example, this is done by easily removing the mechanism that presses the elastomer ring from the "elastomer base”. If a closure sticks anyway, the mechanism can be removed and the elastomer pulled away from the glass edge by hand - an "emergency exit”.
  • FIGS. 12 to 14 A third embodiment of the invention is shown in FIGS. 12 to 14.
  • This closure system is very similar to the cover shown in FIGS. 9 and 10 and, like this, has two parts which can be detached from one another, namely a first lower part 201 and a second upper part 202.
  • the former is shown in FIG. It is formed from a metallic closure plate 203 and an elastomer sealing ring 204 fastened thereon.
  • the upper part 202 shown in FIG. 12 consists of a preferably metallic closure cover 205 and a closure flap 206 with a clamping bolt 207. The latter is in the assembled state with its foot-side latching groove 208 in engagement with the engagement cams 209 of the sealing ring 204.
  • the semicircular closure tab 206 rests with its edge 206a on a circumferential path 210 of the closure cover 205 rotated about the cylindrical axis of the cover.
  • closure plate 203 When this closure system is attached to a preparation glass of the type mentioned at the outset, the closure plate 203 is rotated in the direction of the closure plate by rotating the closure tab 206 on the upwardly twisted path 210. Lid 205 pulled, which has the consequence that - as explained above - the seal 205 is pressed against the glass wall.
  • This third closure system has the same advantages as the system described above with reference to FIGS. 9 to 11, but with the additional advantage that the force to be applied for closing is even lower.
  • the closure flap 206 also has an annular recess 211, which serves to hold a chip that can be read with a suitable device and, if necessary, can be written with all possible information about the contents of the container, which is used in museums and others Collection sites for the systematic cataloging and monitoring of existing preparations.
  • the sealing material is an important component of the closure system.
  • the selection of the sealing material is a compromise between the different material properties. For the application according to the invention, however, this must necessarily fulfill the following points: non-toxic, food-approved and sterilizable, very good resistance to both steam and dry heat
  • the following rubbers are suitable in principle as sealing materials.
  • CR Choroprene rubber
  • SBR Styrene-butadiene rubber
  • NBR nitrile-butadiene rubber
  • NCR nitrile-chloroprene rubber
  • IIR butyl rubber [CHR, BIIR]
  • CSM chlorosulfonated PE rubber
  • CM chlorinated PE rubber [CM]
  • FPM and FFKM] fluoro rubber
  • connection classes mentioned above can be used individually or in combination with one another to produce a seal of the type described, a combination of plastics from all six connection classes is of course also possible here.
  • a preferred embodiment of a sealing material for the use according to the invention in preparation containers is an elastomer made of bromobutyl rubber (BIIR), that is to say a linear, gel-free, crosslinked copolymer made from isobutylene and relatively small amounts of isoprene.
  • BIIR bromobutyl rubber
  • Halogenization significantly increases the reactivity in the vulcanization process.
  • the low permeability 'of the elastomer for air (oxygen, nitrogen and carbonic acid) or moisture' improves as well as the good resistance to heat, ozone and chemically aggressive materials.
  • the heteroatoms are introduced into the polymer via halogenated isoprene units.
  • the elastomer is crosslinked without free sulfur using so-called sulfur donors. This means that the cross-linked elastomer has no possibility of attacking oxygen and is therefore extremely resistant to aging.
  • the elastomer can be considered to be fully saturated. A lifespan of 30 years can thus be achieved without additional stabilizers.
  • one or the other surface finish must therefore be provided, for example: - Coating with fluorine-based plastics (e.g. teflonizing),
  • the sealing material based on an IIR (butyl rubber (CHR, BIIR)) mixture is also suitable for other applications, such as watch seals.
  • IIR butyl rubber
  • the problem is not the penetrating water, but also the alcohol and various natural substances and chemicals from perfumes, which diffuse into the watch case and attack the mechanics and lubricants there.
  • the invention is also distinguished in the choice of the vessel.
  • Glass is almost ideal as a container for storing liquid preparations. Glass is translucent, odorless, dense, physically and chemically stable and has a high chemical resistance. Nevertheless: If glass is stored for a long time in musty, damp rooms, signs of weathering must be expected. A slow surface decomposition takes place. The moisture creates a water film on the glass that creates a homogeneous swelling layer; Alkali diffuses out of the glass into this layer and is then excreted. Jars with a semolina value below 1000 cannot be stored.
  • the new preparation container is therefore made of resistant borosilicate glass without a rim and has a wide and flat base so that the container does not tip over.
  • the container sizes are also standardized.
  • the container according to the invention has the following additional properties: - Thanks to a control mark, the liquid level can be checked quickly and precisely. - A replaceable foot prevents high specimen glasses from tipping over.
  • the glass can be stacked, which makes storage easier.
  • the invention further relates to the interior design of preparation containers and the provision of accessories for placing and stacking such.
  • Specimen containers have an interior that must be “furnished” depending on the type of use, for example by means of specimen tubes or inner wall linings for individual small animals or the like.
  • rustproof metals or alloys e.g. rustproof steel
  • cotton or cellulose mixtures paper or cardboard
  • the metal alloys must not contain copper (destruction of the elastomer mixtures). - Any glue that is present must be absolutely aging-resistant and waterproof.
  • the sizing must not release any formalin into the preservation liquids, and therefore preferably contain no formalin.
  • preparation containers tend to tip from a certain height. This can be prevented with a simple foot or "shoe”.
  • These accessories must withstand high loads throughout the entire storage period. In musty and damp rooms, it is particularly at risk of fungal decay and insect pests.
  • a container base made from natural wood is proposed according to the invention, for example from robinia wood (Robinia ps ' eudoacacia L.). The latter is particularly suitable in the present application
  • a method for the production of non-rotting wooden feet, because robinia wood has the following properties:
  • Natural durability against termites permanent Natural durability against wood pests in seawater: permanent - Impregnation: very difficult to impregnate - good processability (e.g. dripping ability)

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Abstract

Die Aufbewahrungstechnik van biologischen Flüssigpräparaten hat sich seit Jahrhunderten praktisch nicht verändert: verwendet werden Gläser - in neuerer Zeit auch Gefässe aus Plexiglas oder Kunststoff -mit unterschiedlichsten Verschlusssystemen. Solche Sammlungen sind verschiedensten Gefahren ausgesetzt. Ausgehend vom heutigen Stand der Technik wurde ein neuartiges, industriell produzierbares, langfristig hochdichtes una wiederverschliessbares Präparateglas zu entwickelt. Da die Weiterentwicklung bestehender Verschluss-Systeme nicht zum Erfolg führte, musste ein völlig neues Verschlusss-System entwickelt werden. Das Resultat ist ein neues zweiteiliges Verschluss-System. Das Präparateglas (1) besteht aus einem Borosilikatglas mit optimaler Forrngebung una einem Verschluss aus Edelstahl. Die Dichtungsmasse (10, 104, 204) - ein neu entwickeltes Elastomer - schliesst das Gefäss (1) für Jahrzehnte dicht ab. Trotzdern ist das Präparat leicht zugänglich. Das Gefäss (1) ist in verschiedenen standardisierten Verschlussgrossen una Höhen lieferbar, die einzelnen Komponenten sind auswechselbar. Durch den geringeren Wartungsaufwand ergeben sich längerfristig grosse Kosteneinsparungen.

Description

Deckel für Behälter mit zylindrischer Öffnung sowie Behälter zur Konservierung von biologischen Produkten und Präparaten
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft einen Deckel für Behälter mit zylindrischer Öffnung sowie einen Behälter zur Konservierung von biologischen Produkten und Präparaten, nämlich einen Deckel gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Behälter gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
Die dauerhafte und zuverlässige Konservierung von biologischen Produkten, wie Früchte, Gemüse, Lebensmittel aller Art und biologischen Präparaten, wie sie in Museen, Spitälern, wissenschaftlichen Forschungsanstalten und in der chemischen und pharmazeutischen Industrie Verwendung finden, ist ein altes bekanntes Problem, das bis heute mit den verschiedensten Mitteln und Methoden, mit mehr oder weniger Erfolg gelöst wurde.
Ein wichtiger Faktor für die sichere Aufbewahrung und Konservierung ist die Wahl des Konservierungsmittels. Für Lebensmittel werden Zucker, Salz und Alkohol als Konser- vierungsmittel verwendet. Museen Spitäler und wissenschaftliche Forschungsanstalten setzen Wasserlösungen mit 70 - 80 Vol % Methanol, oder 3 - 40 Vol % Formaldehyd ein. Dazu kommen andere, agressive Zusatzstoffe, wie z.B. Pikrinsäure, Quecksilbersublimate, Sole, Isopropylalko ol, Methylether, Toluol, diverse Ester etc.
Die Konservierung von biologischen Präparaten in Flüssig¬ keiten, vorzugsweise Alkohol, gewinnt sowohl in der Forschung als auch in der angewandten Wissenschaft immer mehr an Be- deutung. Mit den bekannten Konservierungsbehältern ist - wie nachfolgend noch erläutert wird - eine langfristige und sichere Aufbewahrung von biologischen Präparaten nicht unproblematisch. So existieren in Museen, Spitälern und Wissenschaftsinstituten umfangreiche Sammlungen von biologischen Präparaten, deren Unterhalt personalintensiv und zeitaufwendig ist und daher verhältnismässig hohe Kosten verursacht.
In diesen bekannten Sammlungen treffen wir viele Behälter an, in denen die Präparate dicht (z.B. mit Gelatine oder Kollophonium/Bienenwachs) verschlossen sind; die Präparate sind in diesem Fall nur schwer oder gar nicht mehr zugänglich .
Es gibt aber auch Behälter, nachfolgend auch Präparate- gläser genannt, in denen die Präparate zugänglich bleiben. Diese Zugänglichkeit wird jedoch mit Verlust an Konservierungsflüssigkeit erkauft, da die Präparategläser undicht sind. Die entsprechenden Präparate können dann nicht ohne regelmässige Kontrolle des Flüssigkeitsstands gelagert werden. Der Arbeitsaufwand für den Unterhalt und die Pflege von Präparaten ist in diesem Fall sehr hoch; dies trifft insbesondere auch für das Überführen von Präparaten aus defekten in neue Behälter zu.
Der Hauptgrund für den Verlust von Konservierungsflüssigkeit bei den bekannten Präparategläsern liegt vor allem in der Konstruktion der Verschlüsse. Diese sind mechanisch instabil und erlauben in den meisten Fällen kein wiederholtes Öffnen und Schliessen des Behälters. Das heisst, die bekann- ten Deckel werden sich mit der Zeit durch den im Behälter herrschenden Dampfdruck verformen und müssen nach dem erstmaligen Öffnen des öfteren zusammen mit der im Deckelboden eingesetzten Dichtung ersetzt werden. Dazu kommt, dass viele der bekannten Verschlüsse für Präparategläser so ausgebildet sind, dass der zum Aufschrauben auf den Glasbehälter be- stimmte Deckel beim Verschliessen überdreht werden kann. Diese Überdrehung sowie auch die Dampfdruckbedingte Verformung des Deckels hat dann zur Folge, dass der Deckel nicht den konstanten Druck auf die Dichtung ausübt, der für eine beispielsweise mehrere Jahre anhaltende optimale Abdichtung des Präparateglases nötig ist.
Dazu kommt, dass die Dichtungsmaterialien heute verwendeter Verschlüsse nur für kurze Aufbewahrungszeiten entwickelt wurden. Sie verspröden daher bereits nach wenigen Jahren. Zudem neigen die bekannten Dichtungen dazu, am Glas festzukleben .
Kleine Fehler, wie z.B. Risse in versprödenden Dichtun- gen, können sich addieren. Diese ungenügende Fehlertoleranz zwingt den Benutzer dazu, das Alterungsverhalten jedes einzelnen Behälters laufend zu überwachen. Die Gläser können daher nicht längere Zeit ohne Wartung gelagert werden. So werden bei der Alkoholkontrolle bzw. dem sog. topping-up - die Verluste an Konservierungsflüssigkeit ausgeglichen, Dichtungen ausgetauscht und die die Präparate gewartet (Austausch in andere Gefässe, Erneuern der Konservierungsflüssigkeit usw.).
Die Wartungsintervalle der Präparategläser sind von
Museum zu Museum bzw. von Institut zu Institut verschieden. Im Durchschnitt muss jedes Glas einer AlkoholSammlung 1 bis 2 mal pro Jahr kontrolliert werden. Erfahrungen aus verschiedenen Museen zeigen jedoch, dass trotz regelmässiger Wartung jährlich zwischen 1 und 5% aus technischen Gründen ausfallen und ausgewechselt werden müssen.
Das Auswechseln von Präparategläsern ist - wie bereits erwähnt - sehr personalintensiv und verursacht hohe Kosten. So muss nicht nur das Präparat in ein neues Glas überführt werden, sondern es müssen auch die Gläser neu beschriftet, die Manipulationen registriert und im Karteisystem nachgeführt werden.
Dazu kommt, dass heute der Verlust an. Konservierungsflüssigkeit nicht unbedeutend ist. Er kann mehrere hundert Liter pro Jahr und Museum betragen. Um diese Verdunstungsverluste in Grenzen zu halten, werden in einigen Museen die Alkoholpräparate in Energie- und kostenaufwändig gekühlten Lager- räumen aufbewahrt. Da viele der Konservierungsflüssigkeiten zudem hoch giftige Substanzen (z.B. Formalin) enthalten, müssen letztere zudem durch aufwendige Lüftungsanlagen ständig belüftet werden.
Es bestehen schon seit mehreren Jahren Anstrengungen, geeignete Behälter, Deckel und Dichtmittel zu finden, mit welchen man die vorgenannten Nachteile mindestens zum Teil überwinden kann. So wird in der europäischen Patentanmeldung 0 857 663 ein Behälter vorgeschlagen, der eine widerstands- fähige Dichtung aufweist, welche mindestens zum Teil aus einem gegen Alterung beständigen, reversibel verformbaren Kunststoff besteht und eine Wasserdampfdurchlässigkeit besitzt, welche bei einer Schichtdicke von 40 μ kleiner als 100 g/24h • m2 ist.
Behälter, welche nach der Idee dieser Anmeldung hergestellt wurden, haben den Nachteil, dass sie obwohl mit Dichtung aus hochwertigem Gummi oder Kunststoff ausgerüstet, nach kurzer Zeit nicht mehr zu öffnen sind. Ein Kunststoff der zwar alle vorstehenden erwähnten Eigenschaften aufweist, wird in jedem Fall in der Dichtzone am Behälter kleben oder mindestens stark haften. Die auf dem Markt erhältlichen Deckel und Verschlüsse weisen den grossen Nachteil auf, dass sie den direkten Zugang zur Dichtung nicht mehr erlauben. Auch die in der erwähnten Offenlegungsschrift vorgeschlagenen Deckel- formen und Dichtungen weisen diesen entscheidenden Nachteil auf. Dies hat zur Folge, dass der Behälter ohne Beschädigung nicht mehr geöffnet werden kann, weil die Dichtungsmittel zu stark am Glas und am Verschluss haften.
Ein weiteres Phänomen jedes reversibel verformbaren Kunststoffes ist es, dass er dazu neigt entweder zu kriechen, das heisst, sich in neuer Form plastisch anzupassen, oder mindestens in seiner Elastizitätskraft, das heisst, in der reversiblen Verformbarkeit zu erlahmen. Auch hochwertige
Kautschukmischungen und synthetische Elastomere neigen - wenn auch in geringem Masse - dazu, in der Elastizität zu erlahmen. Elastomere neigen auch dazu, über die Jahre an der Dichtfläche des Behälters zu kleben, zu haften oder festzubacken.
Ausgehend von den aus der EP-A 0 657 663 bekannten Behälter stellt sich die vorliegende Erfindung nunmehr die Aufgabe zu Grunde, ein neuzeitiges Verschluss-System für Behälter mit zylindrischer Öffnung der eingangs genannten Art zu schaffen, das durch eine mechanische Vorrichtung, unbeachtet der Toleranzen von Behälter und Deckel und unbeachtet der Alterung der Dichtmasse die Kraft aufgebracht wird, um die Dichtung am ganzen Umfang an die Behälteröffnung anzu- pressen. Ferner soll sichtbar gemacht werden, ob der Deckel auf dem Behälter offen oder verschlossen ist. Im Gebrauch muss dem Anwender die Stellungen „Offen" und „Zu" deutlich angezeigt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verschluss- System für Behälter mit zylindrischer Öffnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung betrifft ferner Präparatebehälter und Dich- tungsmaterialien zur gemeinsamen Verwendung mit einem Ver- schluss-System gemäss Anspruch 1, nämlich einen Präparatebehälter gemäss Anspruch 5 oder 8, ein Dichtungsmaterial gemäss Anspruch 12 und eine Innenraum-Möblierung für Präparatebehälter gemäss Anspruch 16.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Auf dem Weg zur heutigen Lösung mussten viele Hindernisse überwunden werden. Am meisten Zeit wurde in den Versuch investiert, Deckel mit Drehverschlüssen zu verbessern. Zwar ist es möglich, auf dieser Basis dichte Verschlusskonzepte zu entwickeln, doch halten diese den Tests der Praxis nicht stand. So stellte der Anmelder u.a. fest, dass jede Person einen solchen Deckel unterschiedlich anzieht. In Testreihen waren immer einige Deckel kaum verschlossen, während andere „überdreht" wurden und dabei das Dichtungsmaterial so stark angepresst wurde, dass es sich später nur noch schwer vom Glas lösen lies.
Leider zeigte sich, dass alle vorbekannten Verschlusstechniken dieselben Schwächen aufweisen. So erlauben zwar viele bekannte Verschluss-Mechanismen, ein Gefass dicht abzu- schliessen, doch besteht bei allen die Gefahr, dass mit der Zeit die Dichtungsmasse am Präparatebehälter festklebt. Dieses gefürchtete Festkleben kann im schlimmsten Falle dazu führen, dass das Präparat nicht mehr dem Glas entnommen werden kann, ohne letzteres zu zerstören.
Da kein bekanntes Verschlusskonzept die zerstörungsfreie Entnahme des Präparates auch bei einem allfälligen Festkleben der Dichtungsmasse garantieren konnte, musste ein vollständig neues Verschluss-System entwickelt werden. Ferner wurde festgestellt, dass zur Erzielung der gewünschten Dichtigkeit der Präparategläser nicht auf irgendwelche passive Hilfen, wie den Luftdruck oder einen hohen Innendruck, zurückgegriffen werden kann. Eine befriedigende Dichte kann erfindungsgemäss nur mit dem Prinzip einer Tunneldichtung realisiert werden. In einer Tunneldichtung muss ein Stoff einen möglichst langen (tunnelartigen) Weg zurücklegen und wird dabei verzögert. Nach diesem Prinzip arbeitet z.B. die Glasschlifftechnik. Hier wird durch das Aufrauhen der Oberfläche zwischen Verschluss und Gefass (Glasschliff) der Weg um ein Vielfaches verlängert, was das Austreten der Inhaltsstoffe in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg verzögert. Je länger und feiner der Schliff, um so länger der Weg, den die Inhaltsstoffe auf dem Weg nach aussen zurücklegen müssen.
Bekannte Präparategläser haben meistens einen Schrauboder einen Bügelverschluss . Bei diesen Verschlusstechniken ist die Dichtfläche des Dichtungsmaterials sehr klein und schmal. Meistens wird nur auf einer Strecke von wenigen
Millimetern abgedichtet. Um bei solch kleinen Dichtflächen eine genügende Dichtigkeit zu erreichen muss das Dichtungsmaterial sehr stark verpresst werden. Die nötigen Anpress- drücke sind technisch nur sehr schwer zu realisieren. Der technische Aufwand würde diese Gefässe unhandlich und teuer machen. Im weiteren besteht die grosse Gefahr, dass die Dichtungsmassen bei zu starker Verpressung unlösbar am Glas festkleben. Darüber hinaus ist die Tunnelwirkung einer Dichtung eines herkömmlichen Präparateglases gering, d.h., die Konservierungsflüssigkeit kann leicht entweichen.
Die Einfüllöffnung des erfindungsgemässen Behälters ist mit einem gegenüber mechanischen Verformungen stabilen Metalldeckel verschliessbar . Dieser beispielsweise aus Alumi- nium oder Stahlblech gebildete Deckel muss die Dichtung so stark komprimieren, dass diese satt passend und absolut dicht am Gefässrand und am Deckel anliegt und beim Öffnen des Behälters wieder ihre ursprüngliche Form zurückerlangt, also reversibel komprimierbar bleibt. Zudem muss der Deckel so stabil sein, dass er sich durch den sich im Gefässinnenraum ausbildenden Innendruck nicht verformen lässt, was, die Kunststoffdichtung unwirksam machen könnte.
Die Erfindung zeichnet sich nun im Wesentlichen dadurch aus, dass es ein neuartiges, hochdichtes sowie wiederver- schliessbares, im wesentlichen zweiteiliges Verschluss-System aufweist. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung im Detail dargestellt.
In der Zeichnung zeigt
die Figur 1 eine schematische Ansicht eines ersten er- findungsgemässen Verschluss-Systems im gespannten Zustand,
die Figur 2 einen zylindrischen Behälter,
die Figur 3 einen systematischen Schnitt des Verschluss- Systems gemäss Figur 1 in geöffnetem Zustand,
die Figur 4 einen systematischen Schnitt des Verschluss- Systems in geschlossenem Zustand,
die Figur 5 einen Schnitt des offenen Deckels von vorne,
die Figur 6 einen Schnitt des offenen Deckels von der Seite,
die Figur 7 einen Schnitt des geschlossenen Deckels von vorne, die Figur 8 einen Schnitt des geschlossenen Deckels von der Seite,
die Figur 9 den oberen Teil eines zweiten Verschluss- Systems mit Verschlussdeckel und Verschluss-Lasche,
die Figur 10 den unteren Teil des Verschluss-Systems gemäss Figur 9 mit einer metallischen Verschlussplatte und einem auf diesem befestigten und an die Behälterwand zu liegen bestimmten Dichtungsring,
die Figur 11 die Nockenbahn der im Verschlussdeckel eingesetzten Hülse, und
die Figuren 12 bis 13 ein drittes Verschluss-System in perspektivischer Ansicht, wobei die Figur 12 den Verschlussdeckel mit mechanischem Verschlussteil, die Figur 13 die Verschlusslasche und die Figur 14 die Dichtung des Verschluss- Systems gemäss Figur 12 darstellen.
Die Figuren 1 bis 9 stellen ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel dar.
Für das systematische und wirtschaftliche Aufbewahren von Nasspräparaten bedarf es eines standardisierten und einheitlichen Gefässes 1 gemäss Figur 2. Diese standardisierte Reihe von Gefässen ist im Durchmesser D immer gleich, bietet aber verschiedene Volumina indem die Länge L variiert. Grundsätzlich muss das Gefass 1 nur im Bereich der Öffnung 10 zylind- risch sein. Vier-, sechs, oder achteckige Behälter sind ebenso möglich. Fortan soll die Rede von runden Glasgefässen 1 sein, mit einem Durchmesser D von 100 mm. Die Herstellung von •Durchmesser D der zylindrischen Öffnung mit grösseren und kleineren Durchmessern als 100 mm sind mit derselben Technik und unter Berücksichtigung derselben Konstruktionsmerkmale ebenfalls möglich.
Der Behälter 1 ist durch eine genau definierte, einen Bereich B umfassende, zylindrische Öffnung mit Durchmesser D gekennzeichnet. Der Durchmesser D der Dichtfläche 2 wird unter Einhaltung vorgegebener Toleranzen mit hoher Präzision gefertigt. Die Oberfläche der Dichtfläche 2 muss nicht bearbeitet sein, jedoch wird eine präzise zylindrische Form im Bereich der Toleranzen angestrebt.
Die Dichtfläche 2 wird im Umfang des Durchmessers D über eine Höhe H gebildet, wobei die Formel gilt:
Fläche = D • 3,14 • H.
Die Höhe der Dichtfläche 2 muss mindestens 10 mm sein. Auf diese Dichtfläche 2 wird das eine Dichtung 10 enthaltende Verschluss-System aufgepresst, so wie dies in der Figur 4 dargestellt ist.
Die Dichtung 10 weist eine zylindrische Form auf. Sie ist mit einer metallischen Bodenplatte 11 bündig und fest verbunden. Die Bodenplatte 11 besitzt einen Durchmesser Dl, der um höchstens 2 % kleiner ist als der Innendurchmesser D des Behälters 1, so dass die Dichtung 10 mit einer möglichst kleinen Fläche dem Medium im Innenraum des Behälters 1 ausgesetzt ist. Die Hauptfläche bietet die Bodenplatte 11, welche vorzugsweise aus nicht rostendem Stahl gefertigt wird. Die feste Verbindung zwischen Bodenplatte 11 und Dichtung 10 kann auch durch Kleben oder durch mechanische Klemmung erreicht werden. Im letzten Fall wird, wie in den Figuren 3 und 4 gezeigt ist, die speziell ausgebildete Dichtung 10 mittels einer Hilfsscheibe 13 auf die Bodenplatte 11 gepresst. Zum Verschluss-System gehört ferner ein als Topfscheibe 21 ausgebildeter Verschluss-Deckel. Die zylindrische Form der Dichtung 10 bewirkt, dass bei Reduktion der Distanz zwischen der Bodenplatte 11 und der Topfscheibe 21 eine Verformung der Dichtung 10 so durch Erweiterung des Durchmessers Dl auf einen Durchmesser D2 erfolgt. Diese Verformung bewirkt, dass die Dichtung 10 im zylindrischen Bereich 2 des Behälters 1 anzuliegen kommt und der Behälter 1 dicht ist. Je nach Kraft F, die in Richtung der Längsachse der zylindrischen Dichtung 10 mit der Topfscheibe 21 aufgebracht wird, liegt die Dichtung 10 im zylindrischen Bereich 2 mit mehr oder weniger Anteil der Höhe H am Glas 1 an. Die Dichtung 10 wird sich immer in einer runden Form verformen und auf diese Art im Bereich B des Glases 1 die Dichtfläche 2 .berühren und mit ihr die Dichtung gewährleisten. Entscheidend dafür ist, dass das Gefass weder undicht ist noch der zylindrische Bereich 2 des Glasbehälters 1 zu sehr beansprucht wird.
Die Dichtung 10 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff oder Elastomer gemäss der Schrift EP-A 0 857 66 AI. Das Dichtungs-Material muss vor allem elastisch und gegen Alterung und alle zur Konservierung verwendeten Medien beständig sein. Nach Möglichkeit sollte das Dichtungs-Material, wenn es über längere Zeit unter Druck auf die Dichtfläche 2 gepresst wird, an dieser weder haften noch kleben.
Die Elastizität der Dichtung 10 wird nicht ausreichen, um die Toleranzunterschiede, die aus der Herstellung der Einzelteile Behälter 1 und Dichtung 10 entstehen, aufzu- fangen. Aus diesem Grund wurden in der Konstruktion drei auf einander abgestimmte, mechanisch federnde Elemente vorgesehen. Zum einen wird ein Federbügel 22 verwendet, der sich - wie in der Figur 7 gezeigt, elastisch verformen kann. Er bildet, so wie er in der Konstruktion eingesetzt ist, eine beinahe ideale, reibungsfreie Feder. Man kann deshalb in der entsprechenden Rechnung die Federkonstante C mit folgender Formel einsetzen :
c = F • f ,
wobei f den Federweg. unter Belastung darstellt.
Federweg f und Kraft P verhalten sich proportional. In der Konstruktion wurde die Kraft P nach den Gesichtspunkten der Bedienarbeit durch den Anwender ausgelegt. Auf der anderen Seite muss die aufgebrachte Kraft gross genug sein, um in allen Toleranzbereichen eine sichere Dichtheit zu erlangen. Die beiden anderen, federnden Elemente sind die Topfscheibe
21 und die Bodenplatte 11. Beide Elemente werden in der Dicke so ausgelegt, dass deren Federwirkung mit der des Federbügels
22 die richtige Härte und Elastizität der mechanisch federnden Teile zusammen mit der Dichtung 10 ergibt.
Die Auslegung der Elemente Dichtung 10, Federbügel 22, Dicke der Topfscheibe 21 und die in den Figuren 6 und 8 definierten Wege x, y und z des Griffes 20 sind entsprechend erfolgt .
Die Distanz x vom Drehpunkt p wird so gewählt, dass das ganze System ohne Kraft ist, das heisst, die Dichtung 10 nicht unter Spannung ist. Der Deckel kann in dieser Stellung des Griffes 20 in den Bereich B der zylindrischen Öffnung des Glases 1 eingeführt werden. Um jedem deutlich anzuzeigen, dass der Deckel in dieser Stellung nicht verschlossen ist, steht der Griff 20 über den Rand der Dichtung 10 hervor. Ein kurzer Blick über das Gefass zeigt dem Betrachter, „Griff steht auf - Deckel ist nicht verschlossen" .
Der Anwender wird nun den Griff 20 in Pfeilrichtung der Figur 6 bewegen. Dabei muss er vom Abstand x vom Drehpunkt zur Topfscheibe 11 über den Abstand y den Griff 20 bewegen, bis er die Endstellung des Griffes 20 erreicht hat. Nun ist die Distanz x zwischen Drehpunkt p und Topfscheibe 21 viel kleiner. Befindet sich der Deckel nicht im Behälter, nimmt die Dichtung 10, wie in den Figuren 1,7 und 8 gezeigt, eine fassartige, runde Form an. Befindet sich der Deckel aber im Behälter 1, so stehen Federbügel 22, Bodenplatte 11, Topfscheibe 21 und Dichtung 10 unter Spannung und die Dichtung wird an der Dichtfläche 2 unter Federdruck angepresst. Mit der entsprechenden Auslegung der Wege und der Federelastizität der mechanischen Elemente erreicht man, dass die Dichtung 10 mindestens über eine Höhe H von 10 mm an der Behälterwand anliegt. Um nicht übermässigen Druck auf den Behälter 1 im zylindrischen Bereich 2 auszuüben, sind die federnden mechanischen Elemente 11, 21, 22 aufeinander abgestimmt und ausgelegt.
Der Abstand y vom Drehpunkt p ist grösser als der Abstand z vom Drehpunkt p. Dadurch wird der Anwender die Bewegung des Griffes 20 empfinden, als würde er beim Passieren des Abstan- des y über eine Erhöhung gehen und wird den Griff 20 immer in die Endstellung, wie in der Fig. 7 und 8 gezeigt, bringen. Dasselbe gilt beim Öffnen, wie in der Figur 6 gezeigt ist.
Der äusserste Durchmesser der Topfscheibe 21 muss immer kleiner sein, als der gewählte Durchmesser D der zylindrischen Öffnung des Glases 1. Auf diese Art ist gewährleistet, dass die Dichtung 10 im Bereich der Dichtfläche 2 immer direkt zugänglich ist. Dies ist dann wichtig, wenn die Dichtung 10 nach Jahren wider Erwarten an der Dichtfläche 2 kleben sollte. Man hat auf diese Weise bei mechanischer Beschädigung der Dichtung 10 die Möglichkeit, das Glas 1 ohne die Folge der Beschädigung des Präparates auch noch nach Jahren wieder öffnen zu können. Im geschlossenen Zustand wird die Topfscheibe 21 und der Griff 20 immer unter dem obersten Punkt 15 der Dichtung 10 zu liegen kommen, so dass dadurch mehrere Gläser 1 im verschlossenen Zustand aufeinander gestapelt werden können.
Die Figuren 9 bis 11 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Das ebenfalls zweiteilige Verschluss-System, nachfolgend auch Verschluss genannt, besteht auch hier im Wesentlichen aus zwei voneinander lösbaren Teilen, nämlich einem ersten unteren Teil 101 und einem zweiten oberen Teil 102. Ersterer wird aus einer metallischen Verschlussplatte 103 und einem auf diesem befestigten Elastomer-Dichtungsring 104 gebildet. Dem gegenüber besteht der obere Teil 102 aus einem vorzugsweise metallischen Verschlussdeckel 105 mit einer Verschluss- Lasche 106 und einer im Verschlussdeckel 105 eingesetzten drehbaren Hülse 107 mit einem Aussengewinde. Letztere besitzt erfindungsgemäss in ihrer Wandung einen umlaufenden, geneigt nach oben führenden sowie in der Figur 11 in abgewickelter
Form als Nockenbahn dargestellten Schlitz 108, in welchen im befestigten Zustand die Nocke 109 eines auf der Verschluss-' platte 102 vorgesehenen Stiftes 110 eingreift.
Dieses zweite Verschluss-System hat folgende Eigenschaften:
Das Gefass ist einfach wiederverschliessbar .
Mit der Lasche 106 ist ein weiteres Problem gelöst: Sie macht den Verschluss inhärent sicher; d.h. sie zeigt deut- lieh an, ob der Behälter verschlossen ist oder nicht. Das
Dichtungsmaterial ist so angeordnet, dass ein Verlust durch einen nur teilweise geschlossenen Deckel weitgehend ausgeschlossen ist.
Der Anpressdruck ist auf grosser breiter Fläche gleichmä- ssig verteilt (Tunneldichtung) . Durch das Drehen der La- sehe 106 wird im Verschluss der Elastomerring 104 an die Behälterinnenwand angepresst, wobei beim Öffnen und Schliessen ein deutlich spürbarer Widerstand überwunden werden muss. Dieser Druck ist auf der ganzen Elastomer- Aussenfläche gleichmässig verteilt und auf die
Verschlussgrösse abgestimmt. Das Elastomer dichtet daher wie ein Glasschliff die Behälterinnenwand auf einer breiten Fläche ab und kann an seiner Ringinnenseite noch zusätzlich mit mehreren Rille 11 versehen sein, um die Anpressung zu optimieren.
- Erfindungsgemäss wird der Verschluss dadurch verschlossen, dass die Metallplatte 103, an der der Elastomerring 104 anvulkanisiert ist, durch die Drehung der Lasche 106 nach oben gezogen wird. Die im oberen Verschlussteil 102 dem Verschlussdeckel 105, integrierte Hülse 107 besitzt ein Aussengewinde, ist also drehbar, und erlaubt, den Verschluss in den drei Positionen „Trennen" (Trennung von Deckel und Elastomer); „Offen" und „Zu" zu fixieren. Der Anpressdruck wirk federnd auf den Behälterrand. Diese federnde Verpressung kann durch die Verformung von Molekülen in der Elastomermasse, aber auch durch Federspannung (z.B. durch eine Topffeder) realisiert werden. Der optimale Anpressdruck ist abhängig von der gewünschten Dichtigkeit, der Elastomermischung und dem Durchmesser des Verschlusses. Da dieser bei der erfindungsgemässen Lösung von der Steilheit bzw. der Höhe des Gewindes und/oder Nockenbahn 108 der Hülse 107 abhängt, lässt er sich verhältnismässig einfach steuern und auf einen gewünschten Wert zwischen 0 und 2000 kp einstellen. - Elastomere neigen mit der Zeit dazu, am Glas zu „kleben" . Dieses Festkleben der Dichtungsmasse am Praparateglas ist sehr gefährlich. Denn da diese Massen bei allen bisherigen Verschlusskonzepten konstruktiv nicht zugänglich sind, muss für das Öffnen der Verschluss zerstört werden. Viel- fach wird dabei auch das Praparateglas beschädigt. Ent- scheidend ist daher für den neuen Verschluss, dass die Verschlussmasse jederzeit zugänglich bleibt. Im konkreten Anwendungsbeispiel geschieht dies, indem die Mechanik, die den Elastomerring verpresst, leicht vom „Elastomerfuss" gelöst werden kann. Sollte trotzdem ein Verschluss festkleben, kann die Mechanik herausgelöst und das Elastomer von Hand vom Glasrand weggezogen werden - ein „Notausstieg" .
Eine dritte Ausführungsform der Erfindung ist in den Figuren 12 bis 14 dargestellt.
Dieses Verschluss-System ist dem in den Figuren 9 und 10 dargestellten Deckel sehr ähnlich und besitzt wie dieser zwei voneinander lösbare Teile, nämlich einen ersten unteren Teil 201 und einen zweiten oberen Teil 202. Ersterer ist in der Figur 14 dargestellt. Er wird aus einer metallischen Verschlussplatte 203 und einem auf diesem befestigten Elastomer- Dichtungsring 204 gebildet. Dem gegenüber besteht der in der Figur 12 gezeigte, obere Teil 202 aus einem vorzugsweise metallischen Verschlussdeckel 205 und einer Verschluss-Lasche 206 mit einem Spannbolzen 207. Letzterer steht im zusammengesetzten Zustand mit seiner fussseitigen Einrast-Nut 208 in Eingriff mit den Eingriff-Nocken 209 des Dichtungsringes 204.
Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt die halbkreisförmige Verschluss-Lasche 206 mit ihrem Rand 206a auf einer umlaufenden, um die zylindrische Achse des Deckels gedrehten Bahn 210 des Verschlussdeckels 205 auf.
Beim Befestigen dieses Verschluss-Systems auf einem Praparateglas der eingangs genannten Art wird durch Drehen der Verschluss-Lasche 206 auf der sich nach oben verdrehten Bahn 210 die Verschlussplatte 203 in Richtung Verschluss- Deckel 205 gezogen, was zur Folge hat, dass - wie vorstehend erläutert - die Dichtung 205 an die Glaswand gepresst wird.
Dieses dritte Verschluss-System hat die gleichen Vorzüge, wie das vorstehend anhand der Figuren 9 bis 11 beschriebene System, jedoch mit dem zusätzlichen Vorteil, dass die zum Verschliessen aufzubringende Kraft noch geringer ist.
Wie in der Figur 12 gezeigt ist, weist die Verschluss- Lasche 206 noch eine ringförmige Aussparung 211 auf, welche dazu dient, einen mit einem geeigneten Gerät lesbaren und allenfalls beschreibbaren Chip mit allen möglichen Informationen des Behälterinhaltes aufzunehmen, der bei Anwendung in Museen und anderen Sammlungsstätten der systematischen Katalogisierung und Überwachung der vorhandenen Präparate dient.
Das Dichtungsmaterial, ein Elastomer, ist eine wichtige Komponente des Verschluss-Systems. Die Auswahl des Dichtungs- material ist ein Kompromiss zwischen den verschiedenen Materialeigenschaften. Für die erfindungsgemässe Anwendung muss dieses aber zwingend folgende Punkte erfüllen: ungiftig, lebensmittelzulässig und sterilisierbar sehr gute Beständigkeit sowohl gegen Dampf wie gegen trok- kene Hitze
- gute Ozon- und Wetterbeständigkeit
- gut beständig gegen tierische und pflanzliche Öle und Fette sehr niedrige Gasdurchlässigkeit - hervorragende Beständigkeit bei Biegebeanspruchung
Als Dichtungsmaterialien eignen sich prinzipiell folgende Kautschuke .
- R-Kautschuke (ungesättigte Ketten od. teilweise aus Diolefinen aufgebaut) : CR (Choropren-Kautschuk) , SBR (Styrol-Butadien-Kautschuk) , NBR (Nitril-Butadien-Kau- tschuk) , NCR (Nitril-Chloropren-Kautschuk) , IIR (Butyl- Kautschuk [CHR,BIIR])
- M-Kautschuke (gesättigte Ketten vom Polymethylen-Typ) : EPM (Ethylen-Propylen (Dien) -Kautschuke [EPDM] ) , AECM (Ethylen-
Acrylesther-Kautschuke) , CSM (Chlorsulfonierter PE-Kau- tschuk) , CM (Chlorierter PE-Kautschuk [CM]), (Fluor-Kautschuk [FPM und FFKM] ) FKM,
- O-Kautschuke (Ketten mit Sauerstoff) : Epichlorhydrin-Homo- pol.-, Copol.- und Terpolym.- Kautschuk [CO, ECO, ETER!)
- Q- (Silicon) -Kautschuke (Ketten mit Siloxangruppen) : MQ
(Methyl-Silicon-Kautschuk) , MPQ (Methyl-Phenyl-Silicon- Kautschuk) , MVQ (Metyl-Vinil-Silicon-Kautschuk) , MPVQ (Methyl-Phenyl.Vinil-Kautschuk, MFQ (Methyl-Fluor-Silicon- Kautschuk und MVFQ (Fluor-Silicon-Kautschuk
- U-Kautschuke (Ketten mit Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstoff) : AFMU (Nitrose-Kautschuke EU und AU) Polyphoshazene (Ketten alternierend mit Phosphor und Stickstoff): PNF (Fluor-Phospazen-Kautschuk [FZ und PZ] )
Erfindungsgemäss können die Verbindungen der vorstehend genannten Verbindungsklassen einzeln oder in Kombination miteinander zur Herstellung einer Dichtung der beschriebenen Art verwendet werden, hierbei ist selbstverständlich auch eine Kombination von Kunststoffen aus allen sechs Verbindungsklassen möglich.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Dichtungsmaterials für die erfindungsgemässe Anwendung bei Präparatebehäl- tern ist ein Elastomer aus Brombutylkautschuk (BIIR) , also ein linear aufgebautes, gelfreies, vernetztes Copolymerisat aus Isobutylen und relativ kleinen Mengen Isopren.
Durch die Halogenisierung wird u.a. eine deutliche Stei- gerung der Reaktivität beim Vulkanisationsprozess erreicht. Zudem verbessert sich die geringe Durchlässigkeit ' des Elastomers für Luft (Sauerstoff, Stickstoff und Kohlensäure) bzw. Feuchtigkeit ' sowie die gute Beständigkeit gegen Hitze, Ozon und chemisch aggressive Materialien. Die Heteroatome werden über halogenisierte Isopreneinheiten in das Polymer eingebracht .
Die Vernetzung des Elastomers erfolgt ohne freien Schwefel mit sogenannten Schwefelspendern. Dies bedeutet, dass das vernetzte Elastomer keine Angriffsmöglichkeit für Sauerstoff hat und dadurch ausserordentlich alterungsbeständig ist. Das Elastomer kann als vollständig gesättigt angesehen werden. Eine Lebensdauer von 30 Jahren kann somit ohne zusätzliche Stabilisatoren erreicht werden.
Dem Kleben der Elastomermasse am Behälter muss immer besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden. Je nach Ausgangsmaterial ist daher die eine oder andere Oberflächenvergütung vorzusehen, so zum Beispiel: - Beschichtung mit fluorbasierten Kunststoffen (z.B. Teflo- nisieren) ,
Einarbeiten von „Antihaftmischungen" in die Elastomermischung,
Künstliche Voralterung der Elastiomeroberflache durch che- mische oder physikalische Methoden (z.B. Plasmaverfahren).
Das Dichtungsmaterial auf der Basis einer IIR (Butyl-Kau- tschuk- [CHR,BIIR] ) -Mischung eignet sich dank ihrer Alterungsund Alkoholbeständigkeit auch für andere Anwendungen, z.B. bei Uhrendichtungen. Bei dieser Anwendung ist nicht das eindringende Wasser das Problem, sondern ebenfalls der Alkohol und diverse Naturstoffe und Chemikalien aus Parfüms, die in das Uhrengehäuse diffundieren und dort Mechanik und Schmiermittel angreifen. Die Erfindung zeichnet sich ferner in der Wahl des Gefässes aus.
Glas eignet sich fast ideal als Gefass zum Aufbewahren von Flüssigpräparaten. So ist Glas lichtdurchlässig, geruchlos, dicht, physikalisch und chemisch stabil und weist eine hohe chemische Beständigkeit auf. Trotzdem: Wenn Glas lange in muffigen, feuchten Räumen gelagert wird, muss mit Verwitterungserscheinungen gerechnet werden. Dabei findet eine langsame Oberflächenzersetzung statt. Durch die Feuchtigkeit entsteht auf dem Glas ein Wasserfilm, der eine homogene Quellschicht erzeugt; aus dem Glas diffundiert Alkali in diese Schicht hinein und wird anschliessend ausgeschieden. Gläser mit einem Griesswert unter 1000 sind nicht lagerfähig.
Viele der teilweise alten Präparatebehälter bestehen aus Natron-Kalk-Glas, das wenig widerstandsfähig und sehr alterungsempfindlich ist. Die Wände dieser Gläser sind vielfach nur ungenügend dick: Die Wandstärken schwanken beträchtlich. Zudem stehen viele Präparatebehälter unter Spannung, d.h. das Glas kann bei kleinsten Erschütterungen bersten.
Der neue Präparatebehälter besteht deshalb aus widerstandsfähigem Borosilikatglas ohne Rand und hat eine weite und flache Standfläche, so dass der Behälter nicht kippt. Darüber hinaus sind die Behältergrössen standardisiert.
Über diese Eigenschaften hinaus zeigt der erfindungsgemässe Behälter folgende zusätzlichen Eigenschaften: - Dank einer Kontrollmarke kann der Flüssigkeitsstand schnell und genau kontrolliert werden. - Ein auswechselbarer Fuss verhindert das Kippen von hohen Präparategläsern.
Das Glas ist stapelbar, was eine vereinfachte Lagerung er- möglicht. Die Erfindung betrifft des weiteren die Innenraumausgestaltung von Präparatebehältern und die Bereitstellung von Zubehör zum Stellen und Stapeln von solchen.
Präparatebehälter weisen einen Innenraum auf, der je nach Verwendungsart „möbliert" werden muss, so zum Beispiel mittels Präparateröhrchen oder Innenwandauskleidungen für einzelne kleine Tiere oder dergleichen.
Die Problematik einer solcher „Innenmöblierung" besteht darin, dass sie. eine sehr hohe 'Alterungsbeständigkeit aufweisen muss. Dies ist insbesondere darum wichtig, weil das Überführen von Präparaten in neue Gefässe sehr personalaufwendig ist.
Da Kunststoffe zu rasch altern, können diese nicht eingesetzt werden. Zur Bereitstellung von Innenmöblierungen der genannten Art werden daher Materialien, wie nichtrostende Me- talle oder Legierungen (z.B. nichtrostender Stahl), Baumwolle oder aber Zellulosemischungen (Papier oder Karton) vorgeschlagen .
Diese Stoffe erfüllen nämlich durch ihre hervorragende Alterungsbeständigkeit die gestellten Anforderungen, wobei sie jedoch im Anwendungsfall noch zusätzlich folgende Voraussetzungen erfüllen müssen:
Die Metallegierungen dürfen kein Kupfer enthalten (Zerstörung der Elastomermischungen) . - Eine allfällig vorhandene Leimung muss absolut alterungsbeständig und wasserfest sein.
Die Leimung darf kein Formalin an die Konservierungsflüssigkeiten abgeben, also vorzugsweise kein Formalin enthalten. Trotz der Wahl von breiten und flachen Standflächen neigen Präparatebehälter ab einer gewissen Höhe zum Kippen. Mit einem einfachen Fuss bzw. „Schuh" kann dies verhindert werden. Dieses Zubehör muss während der ganzen Aufbewahrungszeit hohen Belastungen standhalten. So ist es in muffigen und feuchten Räumen insbesondere von Pilzzerfall und Schadinsekten bedroht. Da kein heute bekannter Kunststoff diese Voraussetzungen erfüllt (auch fluorbasierte Kunststoffe wie Teflon sind nicht geeignet, da sie nicht unschädlich entsorgt werden können) , wird erfindungsgemäss ein Behälterfuss aus natürlichem Holz vorgeschlagen, so zum Beispiel aus Robinienholz ( Robinia ps' eudoacacia L . ) . Insbesondere letzteres eignet sich im hier vorliegenden Anwendungsfall in hervorragender Weise für die Herstellung unverrottbarer Holzfüsse. Robinienholz hat nämlich folgende Eigenschaften:
Natürliche Dauerhaftigkeit gegen holzzerstörende Pilze: sehr dauerhaft.
Natürliche Dauerhaftigkeit gegen Hylotrupes baj ulus, Ano- bium puncta tum, Lyctus brunneus und Hesperophanes cinne- reus : dauerhaft.
Natürliche Dauerhaftigkeit gegen Termiten: dauerhaft Natürliche Dauerhaftigkeit gegen Holzschädlinge im Meerwasser: dauerhaft - Tränkbarkeit : sehr schwer tränkbar - gute Verarbeitbarkeit (z.B. Trächselbarkeit )

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Deckel für Behälter (1) mit zylindrischer Öffnung der wiederholtes Öffnen und Schliessen zulässt und dessen Dichtung (10, 104, 204) mindestens zum Teil aus einem reversibel verformbaren Kunststoff oder Kautschuk besteht, der bei Temperaturen bis zu.130 °C hitzebeständig ist und eine Wasserdampf-Durchlässigkeit besitzt, welche bei einer Schichtdicke von 40 μ kleiner als 100 g/24h m2 ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (10, 104, 204) an der Wandung der zylindrischen Öffnung (B) des. Behälters (1) anliegt und eine Dichthöhe H von mindestens 10 mm aufweist, wobei die Dichtung (10, 104, 204) mittels mechanischen Mitteln an die Wandung der zylindrischen Öffnung (B) des Behälters (1) gepresst wird.
2. Deckel gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er im Wesentlichen aus einem zweiteiligen Verschluss-System gebildet wird, dessen erster Teil eine Bodenplatte (11) aus nicht rostendem Metall ist, die ihrerseits mit der Dichtung (10) vulkanisiert oder verklebt ist, und dessen zweiter Teil aus einer Topfscheibe (21) besteht, die über einen Federbügel (22) formschlüssig mit der Bodenplatte (111) und einer Verschluss-Lasche (20) verbunden ist.
3. Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkonstanten der Bodenplatte (11), des Federbügels
(22) und der Topfscheibe (21) durch konstruktive Auslegung aufeinander abgestimmt sind.
4. Deckel nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Durchmesser der Topfscheibe (21) mindestens um 10 mm kleiner ist als der innere Durchmesser D des Behälters (1) im zylindrischen Bereich (B) .
5. Zur Aufbewahrung eines in einem flüssigen Medium eingelegten biologischen Präparates dienender Behälter mit einem Deckel und einem Dichtungsmaterial gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ein hochdichtes sowie wieder- verschliessbares, zweiteiliges Verschluss-System aufweist, dessen erster Teil (101) aus einer metallischen Verschlussplatte (103) und einem darauf befestigten, beispielsweise aufvulkanisierten, Dichtungsring (104) gebildet wird, und dessen zweiter Teil (102), den Verschlussdeckel (105) mit einer Verschluss-Lasche (106) und einer zentralen im Verschlussdeckel (105) sitzenden, drehbare Hülse (107) bildet, wobei letztere in ihrer Wandung einen umlaufenden, geneigt nach oben führenden Schlitz (108) besitzt, in welchen im befestigten Zustand die Nocke (109) eines auf der Verschluss- platte (102) vorgesehenen Stiftes (110) eingreift, und wobei die beiden Teile (101, 102) so ausgebildet und dimensioniert sind, dass durch Drehen der Verschluss-Lasche (106) die Metallplatte (103) nach oben gezogen und so der Dichtungsring (104) an die angrenzende Behälterwandung angepresst wird.
6. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die im Verschlussdeckel (105) integrierte Hülse (107) erlaubt, den Verschluss in den drei Positionen „Trennen"
(Trennung von Deckel und Dichtungsring) ; „Offen" und „Zu" zu fixieren.
7. Behälter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der im verschlossenen Zustand auf den Dichtungsring (104) und die Behälterwand wirkende Anpressdruck durch Variierung von Steilheit und/oder Höhe des Aussengewindes und/oder des Schlitzes (108) der Hülse (107) einstellen lässt.
8. Zur Aufbewahrung eines in einem flüssigen Medium eingelegten biologischen Präparates dienender Behälter mit einem Deckel und einem Dichtungsmaterial gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ein hochdichtes sowie wieder- verschliessbares, zweiteiliges Verschluss-System aufweist, dessen erster Teil (201) aus einer metallischen Verschluss- platte (203) und einem darauf befestigten, beispielsweise aufvulkanisierten, Dichtungsring (204) gebildet wird, und dessen zweiter Teil (202), den Verschlussdeckel (205) mit einer Verschluss-Lasche (206) bildet, wobei die Verschluss- Lasche (206) einen Spannbolzen (207) besitzt, der im zusammengesetzten Zustand des Verschluss-Systems mit seiner fussseitigen Einrast-Nut (208) in Eingriff mit Eingriff- Nocken (209) des Dichtungsringes (204) steht, und dass die halbkreisförmige Verschluss-Lasche (206) mit mindestens einem Teil ihres Randes auf einer umlaufenden, um die zylindrische Achse des Verschlussdeckels (205) nach oben gedrehten Bahn (210) verdrehbar aufliegt.
9. Behälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der im geschlossenen Zustand auf den Dichtungsring (204) und die Behälterwand wirkende Anpressdruck durch Variierung von Steilheit und/oder Höhe der nach oben gedrehten Bahn (210) des Verschlussdeckels (205) einstellen lässt.
10. Behälter nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass er aus widerstandsfähigem Borosilikat- glas besteht.
11. Behälter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass er eine weite und flache Standfläche besitzt und sta- pelbar ist.
12. Dichtungsmaterial, insbesondere zur Herstellung eines Dichtungsrings (4) gemäss einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Elastomer mit folgenden Ei- genschaften ist: - ungiftig, lebensmittelzulässig und sterilisierbar
- Beständigkeit sowohl gegen Dampf wie gegen trockene Hitze
- Ozon- und Wetterbeständigkeit
- beständig gegen tierische und pflanzliche Öle und Fette - sehr niedrige Gasdurchlässigkeit
Beständigkeit bei Biegebeanspruchung
13. Dichtungsmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es aus mindestens einem Kautschuk, ausgewählt aus einem der folgenden Gruppen, besteht:
- R-Kautschuke (ungesättigte Ketten od. teilweise aus Diole- finen aufgebaut) : CR (Choropren-Kautschuk) , SBR (Styrol- Butadien-Kautschuk) , NBR (Nitril-Butadien-Kautschuk) , NCR
(Nitril-Chloropren-Kautschuk) , IIR (Butyl-Kautschuk [CHR,BIIR])
M-Kautschuke (gesättigte Ketten vom Polymethylen-Typ) : EPM (Ethylen-Propylen (Dien) -Kautschuke [EPDM] ) , AECM (Ethylen- Acrylesther-Kautschuke) , CSM (Chlorsulfonierter PE-Kau- tschuk) , CM (Chlorierter PE-Kautschuk [CM]), (Fluor-Kau- tschuk [FPM und FFKM] ) FKM,
O-Kautschuke (Ketten mit Sauerstoff) : Epichlorhydrin-Homo- pol.-, Copol.- und Terpolym.- Kautschuk [CO, ECO, ETER!)
- Q- (Silicon) -Kautschuke (Ketten mit Siloxangruppen) : MQ
(Methyl-Silicon-Kautschuk) , MPQ (Methyl-Phenyl-Silicon- Kautschuk) , MVQ (Metyl-Vinil-Silicon-Kautschuk) , MPVQ
(Methyl-Phenyl.Vinil-Kautschuk, MFQ (Methyl-Fluor-Silicon- Kautschuk und MVFQ (Fluor-Silicon-Kautschuk
- U-Kautschuke (Ketten mit Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstoff) : AFMU (Nitrose-Kautschuke EU und AU) - Polyphoshazene (Ketten alternierend mit Phosphor und
Stickstoff): PNF (Fluor-Phospazen-Kautschuk [FZ und PZ] )
14. Dichtungsmaterial nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es • ein Elastomer aus Brombutylkautschuk (BIIR) ist, also ein linear aufgebautes, gelfreies, vernetztes Copo- lymerisat aus Isobutylen und relativ kleinen Mengen Isopren.
15. Dichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass es gemäss einem der folgenden
Verfahren Oberflächenbehandelt ist:
Beschichtung mit fluorbasierten Kunststoffen (z.B. TefIonisieren)
- Einarbeiten von „Antihaftmischungen" in die Elastomer- mischung
- Künstliche Voralterung der Elastiomeroberflache durch chemische oder physikalische Methoden (z.B. Plasmaverfahren)
16. Innenraum-Möblierung, insbesondere für einen Behälter gemäss einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem nichtrostenden Metall oder einer nichtrostenden Legierung, oder aus Baumwolle oder aus einer Zellulosemischungen besteht, wobei sie im Anwendungsfall noch zusätzlich folgende Voraussetzungen erfüllt: - Die Metallegierung darf kein Kupfer enthalten.
Eine allfällig vorhandene Leimung muss absolut alterungsbeständig und wasserfest sein.
Die Leimung darf kein Formalin an die Konservierungsflüssigkeiten abgeben, also vorzugsweise kein Formalin enthal- ten.
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