DE3622773C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschlußstopfen aus Kunststoff mit Trocknungseinlage mit einem in die Entnahmeöffnung eines Behälters eindrückbaren und an der Innenwandung der Entnahme­ öffnung abdichtenden, zum Behälterinnern offen mündenden hohlen Zapfen, der mit einer abgemessenen Menge eines hygro­ skopischen Trockenmittels gefüllt ist, welches durch ein in die offene Zapfenmündung eingesetzte feuchtigkeits- und gas­ durchlässige Scheibe im Zapfeninnern eingeschlossen gehalten wird.

Derartige Stopfen dienen zum Verschließen von Röhrchen, Flaschen oder anderen Behältnissen mit feuchtigkeits­ empfindlichem Inhalt, beispielsweise Medikamenten, Teststreifen od.dgl. Die eigentliche Trocknungseinlage besteht in der Regel aus einer Schüttung von körnigem oder granulatförmigem Trockenstoff, wie Silikagel und/oder Molekularsieb-Material, welche im Zapfeninnern oder in einer im Zapfeninnern konzentrisch und mit Abstand von der Innen­ wandung der Zapfen vorgesehenen gesonderten Kammer eingefüllt ist. Gegen Austritt aus dem Zapfen ins Behälterinnere ist die Schüttung durch die in einer Ansenkung in der Mündung des Zapfens bzw. der gesonderten Kammer eingesetzte und durch Umbördelung des überstehenden Zapfen- bzw. Kammerrandes mittels eines erhitzten Gesenkstempels festgelegte Scheibe gehalten. Bei den bekannten Stopfen wird ein absolut dichter Abschluß in der Behälteröffnung nur dann erreicht, wenn der Zapfen mit radialer Spannung an der Innenwand der Behälter- Entnahmeöffnung angedrückt wird. Die Erfahrung hat nun aber gezeigt, daß es, insbesondere dann, wenn die verschlossenen Behälter starken Temperaturunterschieden - beispielsweise beim Lufttransport - ausgesetzt sind, zu einem Kaltfließen des Stopfenmaterials kommen kann, wodurch sich die radiale Spannung des Zapfens abbaut und die Dichtigkeit des Stopfens nicht mehr hundertprozentig gewährleistet ist. Bei längeren Lagerzeiten kann dann feuchte Außenatmosphäre in den Behälter eindringen und - nach Erschöpfung des Trocknungsvermögens der Trockenstoff-Schüttung - unerwünschte Veränderungen des Behälterinhalts bewirken. Außerdem besteht dann auch die Gefahr, daß der nicht mehr hinreichend fest in der Behälter- Entnahmeöffnung sitzende Stopfen aus der Behältermündung austritt, wenn im Behälterinnern ein Überdruck entsteht, wie dies bei manchen nachgasenden Medikamenten (Brausetabletten) der Fall sein kann. Ein weiterer Nachteil der bekannten Trockenstoff-Stopfen ist darin zu sehen, daß die Festlegung der feuchtigkeits- bzw. wasserdampfdurchlässigen Scheibe durch Warmumbördelung des Zapfen- oder Kammerrandes eine gewisse Mindestzeit erfordert, so daß die Taktrate der die Stopfen zunächst mit Trockenstoff befüllenden, dann die Scheiben einlegenden und schließlich den Rand auf die Scheibe umbördelnden Füllmaschine begrenzt und demzufolge der Ausstoß angefüllten Stopfen relativ gering ist, wenn nicht konstruktiv aufwendige und hohe Investitionskosten erfor­ dernde Maschinen eingesetzt werden, welche die Herstellung der Stopfen verteuern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kunststoff-Verschlußstopfen zu schaffen, der nicht nur eine einfachere und schnellere Befüllung mit dem Trockenstoff und somit preisgünstigere Herstellung ermöglicht, sondern insbesondere auch bei länger dauernder Lagerung unter wechselnden Temperaturbedingungen absolut dicht schließt.

Ausgehend von einem Verschlußstopfen der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mündungsseitig vor der entsprechend dem lichten Innen­ durchmesser des hohlen Zapfens bemessenen Scheibe ein unter radialer Vorspannung an der Zapfen-Innenwandung anliegender elastischer Ring in den Zapfen eingesetzt ist. Dieser elastische Ring dient nicht nur der Halterung der Scheibe, so daß deren Festlegung durch Umbördelung des freien Randes des Zapfens vermieden wird, sondern seine Vorspannung gewähr­ leistet auch, daß die Außenwandung des Zapfens auch dann unter radialer Spannung an der Innenwand der Behälter- Entnahmeöffnung angedrückt wird, wenn das Material des Zapfens aufgrund von äußeren Einflüssen zum Kaltfließen neigt. Durch Wahl eines Materials, dessen Elastizität auch bei größeren Temperaturschwankungen erhalten bleibt und durch hinreichend starke Bemessungen des Rings kann also die absolute Dichtheit des Zapfens in der Behälter-Entnahme­ öffnung unter allen Bedingungen sichergestellt werden.

Um die gewünschte Vorspannung des elastischen Rings nach der Montage im Zapfen zu erzielen, empfiehlt es sich, ihn als geschlitzten und in seinem Durchmesser im nicht vorgespannten Zustand mit Übermaß gegenüber dem lichten Innendurchmesser des Zapfens bemessenen Ring auszubilden.

Der geschlitzte Ring ist dabei vorzugsweise aus einem bei der in der Einsetzlage im Zapfen herrschenden radialen Vorspan­ nung in einem vorgegebenen Temperaturbereich nicht kalt­ fließenden Kunststoff hergestellt.

Um zu vermeiden, daß die Vorspannung des Zapfens an der Innenwandung der Entnahmeöffnung in dem dem Schlitz des Rings gegenüberliegenden Bereich vermindert oder verringert ist und somit die Möglichkeit besteht, daß in diesem Bereich feuchte Luft aus der Umgebungsatmosphäre ins Innere des verschlossenen Behälters eindringen kann, hat der geschlitzte Ring in einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung eine in Richtung der Stopfenmittelachse gemessene merkliche Dicke, und er ist in Blickrichtung auf seine an der Innenwandung des Zapfens anliegende Umfangsfläche derart schräg geschlitzt, daß sich die durch den Schlitz gebildeten Ring-Endabschnitte in Umfangsrichtung überlappen.

Obwohl es grundsätzlich denkbar ist, den Ring ausschließlich aufgrund seiner Vorspannung kraftschlüssig im Zapfen zu halten, empfiehlt sich eine Ausgestaltung, bei welcher der geschlitzte Ring hinter wenigstens einem, in bezug auf die Zapfenmündung vor dem Ring von der Innenwandung des Zapfens vorstehenden Vorsprung zu verrasten, wodurch also eine form­ schlüssige Sicherung des Rings gegen Austritt aus dem Zapfen erhalten wird. Zweckmäßig ist der den Ring verrastende Vor­ sprung ein auf der Innenwandung des Zapfens umlaufender Ring­ wulst.

Die Einsetztiefe der Scheibe wird zweckmäßig durch einen oder mehrere von der Innenwandung des Zapfens vortretende(n) Vor­ sprung bzw. Vorsprünge begrenzt.

Eine zusätzliche Sicherung eines mit dem erfindungsgemäßen Verschlußstopfen verschlossenen Behälters gegen Undichtwerden durch Austreiben des Stopfens infolge von im Behälterinnern entstehendem Überdruck wird bei einer Ausgestaltung des Stopfens, bei welcher der Zapfen an seinem mündungs­ abgewandten Ende durch eine Griffplatte mit gegenüber dem Zapfendurchmesser vergrößertem Durchmesser verschlossen ist, dadurch erreicht, daß am äußeren Rand der Griffplatte ein einen Ringwulst auf der Außenseite des die Behälter-Entnahme­ öffnung umgebenden Behälter-Halses hintergreifender Sicherungsring angesetzt ist.

Der Sicherungsring kann gleichzeitig die Funktion einer Originalitätssicherung übernehmen, wenn er über zerreißbare Sollbruchstege einstückig mit dem Rand der Griffplatte verbunden ist. Dabei ist es dann möglich, zwischen dem Sicherungsring und dem Rand der Griffplatte eine sowohl mit dem Sicherungsring als auch mit dem Rand der Griffplatte durch zerbrechbare Sollbruchstege einstückig verbundene Aufreißlasche vorzusehen, um das (erstmalige) Öffnen des Behälters zu erleichtern.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seiten­ ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verschlußstopfens;

Fig. 2 eine Schnittansicht durch den Verschlußstopfen entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 vor dem Ein­ bringen der Trocknungseinlage;

Fig. 3 eine Seitenansicht auf den unter Vorspannung im Zapfen des Verschlußstopfens einsetzbaren elastischen Ring;

Fig. 4 eine Ansicht des Rings, gesehen in Richtung des Pfeils 4 in Fig. 3; und

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verschlußstopfens.

Der in Fig. 1 gezeigte, in seiner Gesamtheit mit 10 bezeich­ nete erfindungsgemäße Verschlußstopfen weist einen Grund­ körper aus Kunststoff auf, der sich aus einer geschlossenen Stirn- oder Griffplatte 12 mit einem einstückig angespritzten hohlen Zapfen 14 zusammensetzt, der an seinem der Griffplatte 12 gegenüberliegenden Ende offen mündet. Im Innern des Zapfens ist eine abgemessene Menge eines granulatförmigen Trockenstoffs 16 eingefüllt, der durch eine von der offenen Mündung des Zapfens 14 aus auf die zuvor in den Zapfen einge­ brachte Trockenstoff-Schüttung aufgelegte feuchtigkeits- bzw. wasserdampfdurchlässige Scheibe 18 im Zapfeninnern einge­ schlossen gehalten wird. Die im Durchmesser dem Innen­ durchmesser des Zapfens entsprechend bemessene Scheibe liegt auf den mündungsseitigen Stirnflächen von drei in gleich­ mäßigen Winkelabständen von der Innenwandung des Zapfens 14 vortretenden Vorsprüngen in Form von in Zapfen-Längsrichtung verlaufenden Rippen 20 auf, welche also die Einsetztiefe der Scheibe 18 in den Zapfen 14 begrenzen. Gegen Austritt aus dem Zapfen 14 ist die Scheibe dann durch einen unter radialer Vorspannung an der Innenwandung des Zapfens anliegenden und nachstehend in Verbindung mit den Fig. 3 und 4 noch näher erläuterten elastischen Ring 22 gesichert, dessen Vorspannung so gewählt ist, daß der Zapfen 14 in seinem dem Ring gegen­ überliegenden Wandungsbereich ebenfalls aufgeweitet wird. Bei in die Entnahmeöffnung eines (nicht gezeigten) Behälters, z.B. ein Medikamentenröhrchen oder -fläschchen eingesetztem Zapfen wird also der etwa in Höhe des elastischen Rings auf der Außenseite des Zapfens vorgesehene ballig gewölbte umlaufende Dichtabschnitt 24 des Zapfens unter Vorspannung an die Innenwandung der Entnahmeöffnung angedrückt, wobei diese Vorspannung nur von der Vorspannung des elastischen Rings abhängt, d.h. auch dann aufrechterhalten wird, wenn der Dichtabschnitt 24 des Zapfens bei extremen Temperaturen seine eigene Materialelastizität durch Kaltfließen verlieren sollte. Der Ring 20 seinerseits ist hinter einem von der Innenwandung des Zapfens vortretenden umlaufenden Ringwulst 26 verrastet und so formschlüssig gegen ungewollten Austritt aus der Mündung des Zapfens gesichert.

Der in den Fig. 3 und 4 gesondert dargestellte elastische Ring besteht aus einem Kunststoffmaterial, welches aus­ schließlich im Hinblick auf die Beibehaltung der erforderlichen elastischen Eigenschaften innerhalb des in Frage kommenden Temperaturbereichs ausgewählt ist. Der relativ stark bemessene Ring läuft nicht ununterbrochen um, sondern ist durch einen schrägen Schlitz 28 aufgeschnitten. Durch den insbesondere in Fig. 3 erkennbaren schrägen Verlauf des Schlitzes 28 wird erreicht, daß sich die an den Schlitz anschließenden Ring-Endabschnitte in Umfangsrichtung über­ lappen, wodurch sichergestellt wird, daß auch im Schlitz­ bereich des Rings Vorspannung auf den gegenüberliegenden Bereich der Wandung des Zapfens übertragen wird. Die Vor­ spannung des Rings nach seiner Montage im Zapfen wird dadurch erhalten, daß er bei der Herstellung mit Übermaß gegenüber dem Durchmesser der Zapfen-Innenwandung bemessen ist.

Die Einbringung der Trockenstoff-Füllung in den Verschluß­ stopfen 10 erfolgt so, daß in den gegenüber der Darstellung in Fig. 1 um 180° gedrehten, d.h. mit der Zapfenmündung nach oben weisenden Zapfen 14 zunächst die abgemessene Menge von Trockenstoff 16 eingefüllt, dann in einer anschließenden Station die Scheibe 18 auf die Trockenstoffüllung aufgesetzt und schließlich in einer weiteren Station der elastische Ring 22 unter radialer Verengung in einer trichterförmigen Ein­ füllvorrichtung in die Mündung des Zapfens 14 eingeschoben und dann in die hinter dem Ringwulst 26 verrastete Stellung geschoben wird.

Der in Fig. 5 gezeigte Verschlußstopfen 10′ entspricht dem vorstehend beschriebenen Verschlußstopfen gemäß den Fig. 1 und 2 im Hinblick auf die Aufnahme der Trockenstoffüllung und die Halterung der Scheibe 18 durch den unter radialer Vor­ spannung im Zapfeninnern montierten elastischen Ring 22. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird deshalb nachstehend nur die beim Verschlußstopfen 10′ vorgesehene zusätzliche Sicherung des Stopfens gegen Austreiben aus der zugeordneten Behälter-Entnahmeöffnung bei im Behälterinnern auftretendem Überdruck beschrieben, während es genügt im übrigen auf die vorausgehende Beschreibung zu verweisen, zumal gleichen Teilen der beiden Verschlußstopfen 10 und 10′ in der Zeich­ nung gleiche Bezugszeichen zugeordnet sind.

Die zusätzliche Sicherung des Verschlußstopfens 10′ wird durch einen mit dem zapfenseitigen unteren Rand der Griff­ platte 12 verbundenen Sicherungsring 30 erhalten, welcher beim Verschließen eines Behälters mit dem Verschlußstopfen 10′ den die Entnahmeöffnung des Behälters umgrenzenden äußeren Hals umgreift und in dem dem ballig gewölbten Dichtabschnitt 24 des Zapfens gegenüberliegenden Bereich einen radial nach innen weisenden umlaufenden Wulst 32 auf­ weist, welcher über einen (nicht gezeigten) radial nach außen weisenden Wulst am Hals des Behälters gerastet wird. Der Sicherungsring 32 ist nicht direkt mit der Griffplatte 12 verbunden, sondern über eine zwischengeschaltete Aufreiß­ lasche 34, die ihrerseits über eine Reihe von zerreißbaren Sollbruchstegen 36 mit dem Sicherungsring 30 einerseits und dem unteren Rand der Griffplatte 12 verbunden ist. Zum erst­ maligen Öffnen des mit dem erfindungsgemäßen Verschlußstopfen 10′ verschlossenen Behälters wird also die Aufreißlasche 34 abgerissen. Das Fehlen dieser Aufreißlasche 34 läßt dann auch erkennen, daß der Behälter bereits geöffnet war. Der Sicherungsring 30 und die Aufreißlasche 34 stellen über die Sicherung des Verschlußstopfens 10 gegen Austreiben aus dem Behälter also auch eine Originalitätssicherung dar.

Claims (10)

1. Verschlußstopfen aus Kunststoff mit Trocknungseinlage mit einem in die Entnahmeöffnung eines Behälters eindrückbaren und an der Innenwandung der Entnahmeöffnung abdichtender, zum Behälterinnern offen mündenden hohlen Zapfen, der mit einer abgemessenen Menge eines hygroskopischen Trockenmittels gefüllt ist, welches durch eine in die offene Zapfenmündung eingesetzte feuchtigkeits- und gasdurchlässige Scheibe im Zapfeninnern eingeschlossen gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß mündungsseitig vor der entsprechend dem lichten Innendurchmesser des hohlen Zapfens (14) bemessenen Scheibe (18) ein unter radialer Vorspannung an der Zapfen- Innenwandung anliegender elastischer Ring (22) in den Zapfen (14) eingesetzt ist.

2. Verschlußstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (22) geschlitzt und sein Durchmesser im nicht vorgespannten Zustand mit Übermaß gegenüber dem lichten Innendurchmesser des Zapfens (14) bemessen ist.

3. Verschlußstopfen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlitzte Ring (22) aus einem bei der in der Ein­ setzlage im Zapfen (14) herrschenden radialen Vorspannung in einem vorgegebenen Temperaturbereich nicht kaltfließenden Kunststoff hergestellt ist.

4. Verschlußstopfen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlitzte Ring (22) eine in Rich­ tung der Stopfenmittelachse gemessene merkliche Dicke hat, und daß der Ring (22) in Blickrichtung auf seine an der Innenwandung des Zapfens (14) anliegenden Umfangsfläche derart schräg geschlitzt ist, daß sich die durch den Schlitz (28) gebildeten Ring-Endabschnitte in Umfangsrichtung über­ lappen.

5. Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlitzte Ring (22) hinter wenigstens einem in bezug auf die Zapfenmündung vor dem Ring (22) von der Innenwandung des Zapfens (14) vorstehenden Vor­ sprung verrastet ist.

6. Verschlußstopfen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der den Ring (22) verrastende Vorsprung ein auf der Innenwandung des Zapfens (14) umlaufender Ringwulst (26) ist.

7. Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsetztiefe der Scheibe (18) durch einen oder mehrere von der Innenwandung des Zapfens (14) vor­ tretende(n) Vorsprung bzw. Vorsprünge (20) begrenzt ist.

8. Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Zapfen an seinem mündungsabgewandten Ende durch eine Griffplatte mit gegenüber dem Zapfendurchmesser vergrößertem Durchmesser verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Rand der Griffplatte (12) ein einen Ringwulst (32) auf der Außenseite des die Behälter-Entnahmeöffnung umgebenden Behälter-Halses hintergreifender Sicherungsring (30) angesetzt ist.

9. Verschlußstopfen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungsring (30) über zerreißbare Sollbruchstege (36) einstückig mit dem Rand der Griffplatte (12) verbunden ist.

10. Verschlußstopfen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Sicherungsring (30) und dem Rand der Griff­ platte (12) eine sowohl mit dem Sicherungsring (30) als auch dem Rand der Griffplatte (12) durch zerbrechbare Sollbruch­ stege (36) einstückig verbundene Aufreißlasche (34) vorgesehen ist.