WO2018103906A1 - Stopfen für einen behälter zur verwendung bei gefriertrocknung und anordnung eines stopfens und eines behälters - Google Patents

Stopfen für einen behälter zur verwendung bei gefriertrocknung und anordnung eines stopfens und eines behälters Download PDF

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plug
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sealing
sealing body
drying
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PCT/EP2017/074314
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Jan Kirchner
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Kisico Kirchner, Simon & Co. Gmbh
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    • F26B5/04—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum
    • F26B5/06—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum the process involving freezing

Definitions

  • Plug for a container for use in freeze drying and placement of a plug and a container
  • the invention relates to a plug for a container for use in freeze-drying, also referred to as lyophilization. Furthermore, the invention relates to an arrangement of a plug and a container for use of the arrangement in freeze-drying.
  • a solution with appropriate ingredients is prepared and then dried this solution in a freeze-drying plant.
  • the solvent used to prepare the solution is typically water and the solution is accordingly an aqueous solution.
  • other solvents or mixtures thereof with aqueous systems can also be used, for example an alcohol, in particular ethanol, or an organic solvent.
  • the solution is first filled into a container, for example a glass cuvette or glass bottle, for the purpose of freeze-drying.
  • a plug inserted into the container to completely close this for freeze-drying partially or after freeze-drying.
  • the plug is designed such that the freeze-drying process gas exchange between the interior of the container and the environment is possible. This can be achieved, for example, in that, in a drying position, the plug is only partially inserted into the container during the process of freeze-drying, and thus the container is not yet sealed. In this way, during the freeze-drying process, the solvent, in particular water, can be removed from the solution in order to dry the ingredients of the solution. Following the freeze-drying process, the plug is typically pushed further into the container with the aid of a device formed in the freeze-drying unit, so that the plug is in the sealing position in which the plug closes the container in a fluid-tight manner.
  • the term "fluid" is used below as a common name for gases and for liquids.
  • fluid-tight is accordingly understood to mean that penetration of gases and / or liquids, in particular of water vapor or oxygen, into the interior of the container and escape of substances from the interior of the container is prevented in the sealing position.
  • a fuse closure is then attached to the container to secure the plug.
  • This securing closure may be, for example, a crimp cap or a screw cap.
  • plugs are usually formed in one piece.
  • a one-piece plug for use in a freeze-drying process is known for example from the document DE 20 201 1050413 U1.
  • the piston plug has an upper side and a lower side, with the lower side facing the upper side in an axial direction.
  • the piston plug has, in the area of the underside, at least one outwardly open, open cavity for gas exchange during freeze-drying, which is open in an axial direction downwards and in a radial direction.
  • US Pat. No. 4,306,357 A discloses a cap arrangement for a vessel for freeze-drying
  • the cap assembly comprises a one-piece plug for insertion into an opening of a freeze-drying vessel, the plug being formed with ribs on its shaft so that in a drying position of the plug when a cap flange is spaced from a vessel flange, the fins with an inner surface of the flange of the vessel form ventilation channels to allow fluid communication, with respect to freeze-drying, in particular gas exchange, between the interior of the vessel and the outside.
  • the probe is used to measure physical parameters, such as temperature, during freeze-drying.
  • the device comprises a one-piece plug, wherein a guide tube is arranged in a plug passing through the central opening of the plug, wherein this guide tube extends when plugged into a container opening plug into the container interior.
  • the guide tube serves to receive the probe in order to arrange it centrally and at a certain height in the container interior.
  • the plug has at least one further plug passing through the opening, which allows gas exchange when plugged into the container plug between the container interior and the container environment.
  • the at least one further opening is preferably designed such that the gas exchange with plug introduced in the container is similar or identical to a gas exchange of a conventional freeze-drying plug in a drying position of the freeze-drying plug.
  • the device or the plug of the device is not intended for this purpose nor suitable for closing the container in a fluid-tight manner following freeze-drying.
  • the currently used in the field of freeze-drying plug also as lyophilisate!
  • On ssto pf or freeze-drying stoppers are usually made a butyl rubber, also referred to as butyl rubber, for example, bromobutyl rubber or chlorobutyl rubber.
  • butyl rubber for example, bromobutyl rubber or chlorobutyl rubber.
  • the production of the plug as a rubber molded part is relatively expensive, since on the one hand, the material costs are relatively high and also must vulcanize the rubber mixture in a heated mold, whereby the cycle times and the energy consumption during production are relatively high.
  • a plug which comprises an element or central core of a rigid material which is opaque, transparent or translucent, such as glass, this element or central core having a head and an axial core Body includes.
  • the plug further comprises a sleeve-shaped element made of plastic, wherein the sleeve-shaped element surrounds the axial body.
  • the sleeve-shaped plastic element has on its peripheral surface at least one bead or a sealing rib for contacting the inner surface of a container neck of the container to be closed.
  • the bead or the sealing rib is designed such that it can deform freely during the closing process.
  • freeze-drying stoppers which are formed in two parts, wherein the two parts of the plug are made of different materials.
  • a plug having the features of the preamble of claim 1 is known from the document DE 1 942 347 A.
  • the plug has an insertable portion insertable into the container, the inserting portion having a side surface and a bottom surface, the bottom surface of a top surface of the plug being opposed in an axial direction of the plug.
  • the insertion section in turn has a sealing portion for fluid-tightly sealing the container to an environment of the container in a sealing position of the plug and an abutting axially from the top surface in the direction of the bottom surface of the sealing portion abutment portion for holding the plug in a drying position of the plug during freeze-drying
  • the abutment portion has at least one passage opening for gas exchange between an interior of the container and the environment of the container during the freeze-drying, wherein this passage opening extends from the side surface into the bottom surface.
  • the plug has a sealing body and a Basic body, which are interconnected.
  • the sealing body is formed by an upper part of the plug and the base body is formed by a lower part of the plug, wherein outer surfaces of the sealing body in the region of the Dichtab- cut form the side surface of the insertion and the main body in the region of the sealing portion is formed within the sealing body .
  • the contact section is formed by the main body. Accordingly, the side surface of the insertion portion in the region of the abutment portion and the bottom surface of the insertion portion are formed by outer surfaces of the main body.
  • the base body consists of a material which has a higher hardness than a material of which the sealing body consists.
  • detent lugs of the main body rest directly on a container wall of the container.
  • An arrangement of a plug and a container for use of the arrangement in freeze-drying having the features of the preamble of claim 15 is also known from DE 1 942 347 A.
  • Object of the present invention is to provide a stopper having the features of the preamble of claim 1, such that the plug still has a particularly good sealing property and / or barrier property and / or chemical resistance at lower material costs and lower production costs and also a has sufficient stiffness for ease of handling and yet avoids damage to plugs or containers when inserting the plug into or removing the plug from the container. It is another object of the invention to develop an arrangement having the features of the preamble of claim 15, such that this arrangement has the aforementioned advantages.
  • the plug proposes a plug, which is formed according to the features of claim 1.
  • the invention proposes an arrangement of a container and a plug having the features of claim 15.
  • the plug according to the invention is designed such that in the region of the contact portion regions of the side surface of the insertion, which contact an inner surface of a container wall of the container in the drying position and / or the sealing position, are formed by outer surfaces of the sealing body, wherein the base body in the region of the contact section within Accordingly, only outer surfaces of the softer sealing body come into contact with the inner surface of the container wall in the region of the insertion section.
  • the reduction of the wall thickness of the sealing body by the formation of the base body within the sealing body leads to a reduction of the material requirement for the sealing body, whereby the manufacturing costs are reduced, since a lower cost compared to the material of the sealing body material can be used for the main body.
  • the sealing body can be made of a softer material, each having the desired material properties, for example, the necessary elasticity or sealing effect.
  • the base body which does not come into contact with the container wall due to the design of the insertion section in the region of the insertion section, can be produced from a harder, more cost-effective material, for example polypropylene (PP).
  • PP polypropylene
  • the main body in the area of the plant Section is formed within the sealing body, also has the contact portion on the necessary for the secure holding of the plug in the drying position stiffness. Due to the fact that only the softer sealing body and not the harder body directly contacted the container, the insertion of the insertion is facilitated in the container and yet ensures a secure fit. Also, damage, such as breakage or abrasion of the base body or the container, in particular in the case of a thin-walled glass container, avoided, as in direct contact between the hard body and container, in particular during insertion of the plug in or pulling the plug out of the Container, could occur.
  • the formation of the plug with a formed inside the sealing body body made of a harder material also with regard to a manufacturing process of the plug to be considered advantageous.
  • material of the sealing body and the base of the plug by means of a multi-component injection molding process, in particular by means of a two-component injection molding process can be produced, being stiffened by the relative to the sealing body harder base body of the plug, whereby a demolding of the plug from a Injection molding tool is facilitated.
  • an ejector during removal from an injection molding tool at least not only presses into the softer material of the sealing body, but also presses into the harder material of the body or even acts exclusively on the body, thereby facilitating the demolding and damaging the plug is avoided in the process of demolding.
  • the safe handling of the plug when inserting the plug in facilitating an opening of the container or pulling the plug out of the opening since an excessive deformation of the plug, in particular in the region of the sealing portion due to the stiffening of the plug by the harder body is avoided when a force on the plug for insertion of the plug.
  • Such a deformation may, for example, lead to the sealing section in the sealing position of the plug not sealing the container in a fluid-tight manner or the deformation being so strong that damage to the plug or the container occurs.
  • outer surfaces of the sealing body in the area of the contact section form the side surface of the insertion section.
  • This embodiment is based on the surprising finding that for many solvents, in particular for water, and / or substances stored in the container, direct contact between these solvents or these substances and the base body only insignificantly or not at all affect the sealing effect of the plug and any contamination of the container interior with material of the base body is avoided if it is ensured that in the region of the insertion, the areas of the side surface of the insertion, which contact an inner surface of a container wall of the container in the drying position and / or the sealing position, by outer surfaces of the Seal body are formed.
  • the bottom surface or portions of the bottom surface of the Einogniabrab- section is formed by an outer surface or outer surfaces of the body.
  • the material of the body is resistant to the solvent or solvents used and the substances stored in the container.
  • the material of the body is resistant to the solvent or solvents used and the substances stored in the container.
  • the material of the body is resistant to the solvent or solvents used and the substances stored in the container.
  • the material of the body is resistant to the solvent or solvents used and the substances stored in the container.
  • the stiffening of the contact portion and the sealing portion of the base body is preferably formed as a solid body.
  • the base body is preferably at least in the region of the insertion substantially circular cylindrical.
  • the base body has an outer surface, wherein at least a portion of this outer surface is not covered by the sealing body in the axial direction of the plug.
  • the base body in the axial direction is mechanically accessible from the outside, so that a force can be applied directly to the base body, without acting directly on the sealing body.
  • an ejector of an injection mold for the purpose of demolding the plug press directly on the body.
  • the base body protrudes in the axial direction relative to the sealing body, or the corresponding outer surface of the sealing body ends flush with this outer surface of the base body. This avoids that acting in this direction from the outside forces act directly on the sealing body. But it is also quite conceivable that the sealing body protrudes in the axial direction relative to the base body.
  • the outer surface of the base body forms at least a portion of the bottom surface and / or the top surface.
  • the bottom surface and / or the top surface is formed exclusively by the basic body.
  • the sealing body covers the base body in the axial direction, it is considered to be particularly advantageous if the covering region of the sealing body has a relatively small axial dimension.
  • a ratio of this axial dimension to a radial dimension of the sealing section, in particular the diameter of the sealing section, is between 0.02 and 0.10, in particular between 0.02 and 0.06.
  • outer surfaces of the sealing body form the side surface and the bottom surface of the insertion section.
  • the sealing body which comes into contact with the container and the contents of the container can be made of a material which in each case opposes the desired material properties, for example the necessary elasticity, chemical resistance and / or barrier property the substance stored in the container or the substances stored in the container and / or the solvent used in the solution.
  • the base body can be made of a different material.
  • a material can be selected for the sealing body that has a good barrier effect and / or chemical resistance to substances stored in the container interior or the solvent used and for the body a, usually cheaper, material to be selected, which has a less good barrier effect and / or chemical resistance to these substances or the solvent used, since these substances or the solvent does not come into direct contact with the body.
  • the sealing body is cup-shaped or substantially pot-shaped.
  • the sealing body is formed in the region of the insertion section as a hollow cylinder or substantially as a hollow cylinder with a preferably closed bottom surface.
  • the blocking effect of the plug to be stored in the container substances and / or the solvent used and / or the ambient atmosphere can be adjusted in a simple manner.
  • a material can be selected for the sealing body that has a good blocking effect and / or chemical resistance to materials stored in the container interior, for example an organic solvent
  • a material is selected which has a good blocking effect and / or chemical resistance to substances present in the environment of the container, for example oxygen or water. This can be achieved by a Material selection a contamination of the contents of the container by substances from the environment, such as oxygen, avoided or at least reduced.
  • the sealing body and the base body are connected directly to each other. It is therefore not necessary in this embodiment to glue them together by means of an additional adhesive.
  • the sealing body and the base body are connected to one another directly by material engagement. These direct, in particular direct cohesive connection between the sealing body and the main body these are inextricably linked, whereby the plug is quasi one piece. Due to the quasi-one-piece design of the plug, the use of the plug, in particular with regard to an automated freeze-drying method in which the mechanical insertion of the plug is automated, is facilitated.
  • the sealing body from the body dissolves and example, the sealing body remains in the process of opening the container in the container or it during insertion of the Stopfens by a relative movement of the sealing body to the base body to a bead formation on the sealing body comes, which adversely affects the sealing effect of the plug.
  • the cohesive connection preferably takes place without an additional method step in that the sealing body is injection-molded onto the base body or the base body is injection-molded onto the sealing body by means of an injection molding method.
  • a cross-section of the plug is formed with a circular outer contour in the region of the sealing portion perpendicular to the axial direction of the plug.
  • the sealing section in the sealing position in this area comes to rest against the inner surface of the container wall delimiting the opening and seals the container.
  • the sealing body in the region of the sealing portion perpendicular to the axial direction of the plug has an annular cross-section.
  • a ratio of an outer radius of the annulus to an inner radius of the annulus 1, 1 to 2.5.
  • the plug has a blocking body or a barrier layer.
  • a blocking body or a barrier layer By means of the blocking body or the barrier layer, for example, a diffusion of oxygen through the stopper into the interior of the container can be prevented or at least reduced.
  • the material of the blocking body or the barrier layer may be, for example, a plastic, for example vinyl alcohol copolymer (EVOH), or aluminum, in particular an aluminum foil.
  • the barrier layer and / or the blocking body forms the top surface.
  • the blocking body and / or the barrier layer is preferably formed between the main body and the sealing body. As a result, the barrier layer or the blocking body is particularly well protected against damage from external forces.
  • the blocking body or the barrier layer is materially connected to the base body and / or materially connected to the sealing body.
  • an outer surface of the base body forms the top surface of the plug, wherein the top surface covers the sealing body in the axial direction.
  • the stopper has a cover section adjoining the insertion section in the axial direction, in particular the cover section has the cover surface, and wherein a radial dimension of the cover section is at least as large, in particular greater, than the radial dimension of the insertion section ,
  • the embodiment of the cover section with a larger radial dimension is considered to be advantageous in that the insertion depth of the plug into the container in the sealing position of the plug is limited by the cover section.
  • the cover portion may well be formed as a circumferential flange. It is considered advantageous if an outer surface of the sealing body forms a bearing surface of the cover section facing away from the cover surface. This bearing surface comes into contact with the outer surface of the container during insertion of the stopper into the container, whereby this bearing surface contributes to the sealing effect of the stopper.
  • the base body has a first projection formed in the radial direction in the region of the cover section, the first projection being in particular designed as a circumferential first projection. jump is formed.
  • This projection may serve to hold the plug in an additional closure attachable to the container.
  • This closure may be, for example, a crimp cap or a screw cap.
  • such an additional closure is attached to the container following the freeze-drying process to secure the plug. It is quite conceivable that the complete insertion of the plug into the container takes place by attaching the closure to the container.
  • the holding of the plug in the closure can take place, for example, in that a partial region of the closure engages behind the first projection on the side facing the container, for example the first projection is arranged in an undercut of the closure.
  • the connection between the closure and the plug ensures that the plug is pulled out of the container when the closure is removed from the container, for example when unscrewing a closure designed as a rotary closure.
  • the base body in an advantageous embodiment of the plug covers the sealing body in the region of the cover radially outward at least partially.
  • the base body in the area of the cover section, has a second projection formed radially on the outside, extending from the cover surface in the direction of the bottom surface, the second projection at least partially covering the sealing element radially outside in the region of the cover section.
  • the sealing body is radially enclosed by the second projection.
  • a partial region of the sealing body extending from the bottom surface in the direction of the top surface is radially enclosed by the base body. As a result, the contact area between the sealing body and the base body is increased, which is advantageous to the stability of the connection between them.
  • the base body has a through channel extending from the top surface in the direction of the bottom surface.
  • This passage allows, for example, by means of a syringe or the like to remove contents from the container without removing the plug from the container.
  • a needle or the like can be introduced into the through-channel, whereby the bottom surface of the sealing body is pierced in the region adjacent to the through-channel and thus the contents of the container become accessible.
  • a partial region of the sealing body extending from the bottom surface in the direction of the top surface is formed in the through-channel.
  • the design of the base body with a passage is also to be regarded as advantageous with respect to a production of the plug by injection molding.
  • a base body can first be injection-molded with a through-channel and subsequently the sealing body can be injection-molded from the side facing the cover surface through the through-channel to the base body. This significantly simplifies the required tooling technology and makes the tool less expensive, more robust and more durable. It is considered to be particularly advantageous if the through-channel is formed centrally in the base body, whereby shape tolerances, in particular with regard to the roundness of the sealing body, can be reduced.
  • the insertion section in particular the sealing body, has at least one recess, wherein the at least one recess forms the at least one passage opening for the gas exchange.
  • a recess is open in the axial direction in the direction of the bottom surface and open in the radial direction. It is quite conceivable that an outer surface of the insertion section delimiting the recess is at least partially formed by the main body.
  • the sealing body consists of a material which has a hardness of Shore A 40 to 80, preferably a hardness of Shore A 50 to 70, according to the standard DIN ISO 7619-1: 2010 and / or the sealing body of a thermoplastic elastomer (TPE).
  • TPE thermoplastic elastomer
  • the base body consists of a material which has a hardness of Shore D 30 to 100, preferably a hardness of Shore D 40 to 85 according to DIN ISO 7619-1: 2010 and / / or the base consists of polypropylene (PP) or high-density polyethylene (HDPE).
  • PP polypropylene
  • HDPE high-density polyethylene
  • the abutment portion is free from opposite the sealing portion in the radial direction outwardly projecting portions. Accordingly, the abutment portion has no regions protruding from the sealing portion, such as locking lugs, beads or the like, which rest against the container wall in the drying position in the axial direction in order to keep the stopper in the drying position at a certain insertion depth.
  • the stopper is held only in that the contact section contacts the inner surface of the container wall.
  • Stoppers with locking lugs, beads or the like also have the disadvantage that due to the great deformation in the region of the locking lugs or beads when transferring the plug into the sealing position of the plug, these protruding areas or the container itself are damaged. Also, the extraction of the plug is made difficult by locking tabs or the like, as doing the locking tabs or beads are deformed in one of the deformation during insertion opposite direction. By the opposite load again there is the risk of damage or even shearing the locking tabs or beads.
  • the base body and / or the sealing body and / or the plug is symmetrical, in particular radially symmetrical, to an axis of symmetry and / or plane of symmetry running in the axial direction.
  • the plug is a plug made by a multi-component injection molding process, preferably by a two-component or a three-component injection molding process.
  • the plug is inserted into an opening of the container.
  • the plug has an insertion portion inserted into the container, the insertion portion having a side surface and a bottom surface, the bottom surface of a top surface of the plug being opposed in an axial direction of the plug.
  • the insertion section in turn, has a sealing portion for sealing the container against an environment of the container in a sealing position of the plug and an abutting portion axially adjacent the top surface toward the bottom surface for holding the plug in a drying position of the plug during freeze-drying , wherein the abutment portion has at least one passage opening for a gas exchange between an interior of the container and the environment of the container during the freeze-drying, wherein this passage opening from the side surface in the Floor area extends.
  • the stopper on a sealing body and a base body which are interconnected.
  • the main body consists of a material which has a higher hardness than a material of which the sealing body consists.
  • the main body is formed in the region of the sealing portion within the sealing body. Outer surfaces of the sealing body form in the region of the sealing portion, the side surface of the insertion.
  • the sealing portion In the drying position of the plug, the sealing portion is disposed outside of the container and the abutment portion contacts an inner surface of a container wall of the container, the at least one passage opening in the interior of the container and in the environment, whereby a gas exchange during the process of freeze-drying between the interior of the container and the environment is possible.
  • the plug In the sealing position of the plug, the plug is further inserted into the container relative to the drying position and the sealing portion is disposed within the container, the sealing portion circumferentially contacting the inner surface of the container wall, whereby the sealing portion closes the container in a fluid-tight manner.
  • areas of the side surface of the insertion section which contact the inner surface of the container wall of the container in the drying position and / or the sealing position are formed by outer surfaces of the sealing body and the main body is formed in the area of the abutment section within the sealing body.
  • the insertion of the insertion is facilitated in the container and yet ensures a secure fit. Also, damage, such as breakage or abrasion of material, of the base body or of the container, especially in the case of a thin-walled glass container, is avoided, as might occur in the case of direct contact between the hard base body and the container. Even small material abrasions of the plug or of the container, which can reach the interior of the container. lead to contamination of the substance stored in the container, which makes the substance useless for the intended use.
  • the plug of the assembly may also be formed according to the embodiments described with respect to the plug as such.
  • the plug of the arrangement according to the features of one or more of claims 1 to 14 is formed.
  • FIG. 1 a first embodiment of a plug and a container in an arrangement in which the plug is partially inserted into the container, in a side view, Fig. 2 of the plug and the container of FIG. 1 in an arrangement in which the
  • Plug is inserted as far as possible into the container, in a side view,
  • Fig. 8 shows a second embodiment of the plug in a view according to the
  • FIG. 10 shows a third embodiment of the plug in a view according to the
  • Fig. 12 shows a fourth embodiment of the plug in a view according to the
  • Fig. 15 shows a fifth embodiment of the plug in a view according to the
  • Fig. 17 shows a sixth embodiment of the plug in a view according to the
  • FIG. 19 shows a seventh embodiment of the plug in a view according to FIG.
  • Arrow XIX in Fig. 20, 20 shows the plug in a sectional view along the line XX-XX in Fig. 19,
  • FIG. 21 the container according to FIG. 1 in a sectional view according to the line XXI-XXI in FIG. 22, FIG. 22 the container in a view according to the arrow XXII in FIG. 21.
  • Figures 1 and 2 illustrate the upper end of a container 18 and a first embodiment of a plug 1 for use in a freeze-drying process, the plug being inserted into an opening 23 of the container 18 formed in the area of a container neck 19.
  • FIGS. 1 and 2 the container is cut in each case and the plug is shown in each case uncut.
  • Fig. 1 an arrangement of the container 18 and the plug 1 is shown, in which an insertion section 2 of the plug 1 is partially inserted into the neck 19 of the container 18. This position of the plug 1 corresponds to a drying position of the plug. 1
  • Fig. 2 shows an arrangement of the container 18 and the plug 1, in which the insertion section 2 of the plug 1 is fully inserted into the container neck 19 of the container 18 and in an axial direction Z of the plug 1 to the insertion section 2 adjacent cover portion 10th of the plug 1 rests against an outer surface 20 of the container neck 19. This position of the plug 1 corresponds to a sealing position of the plug. 1
  • the insertion section 2 has a side surface 3 and a bottom surface 4, wherein the bottom surface 4 of a formed in the region of the cover 10 top surface 5 of the plug 1 in the axial direction Z of the plug 1 is formed opposite.
  • the insertion section 2 has a sealing portion 1 6 for fluid-tight sealing of the container 18 relative to an environment of the container 18 in the sealing position the stopper 1 and an abutting axially from the top surface 5 in the direction of the bottom surface 4 to the sealing portion 1 6 abutment portion 17 for holding the plug 1 in the drying position of the plug 1 during freeze-drying, wherein the abutment portion 17 has four passage openings 6, wherein the Passage openings 6 are identical and each formed in the form of a recess 6.
  • the respective recess 6 extends from the side surface 3 in the bottom surface 4 and allows in the drying position of the plug, thus in a state in which the insertion section 2 of the plug 1 is only partially inserted into the container 18, a gas exchange between an interior 22nd the container 18 and the environment.
  • This state is shown in FIG. 1, wherein the abutment portion 17 of the plug 1 is partially formed outside the container neck 19, wherein the portion of the abutment portion 17 located outside the container 18 has a portion of the respective one open in a radial direction X, Y Passage opening 6 and in this way a gas exchange between the container interior 22 and the environment is possible. Consequently, in the drying position of the plug 1 shown in FIG. 1, a freeze-drying of a solution stored in the container 18 is possible.
  • the insertion section 2 has a substantially circular cylindrical outer contour, wherein the abutment portion 17 is free from respect to the sealing portion 1 6 in the radial direction X, Y protruding areas.
  • the stopper 1 has a sealing section 1 6 adjoining the contact section 17 in the direction of the cover surface 5, the sealing section 16 being circumferentially inserted on the inner surface 21 of the container neck 19 in a state in which the insertion section 2 is completely inserted into the container 18 rests and thus sealing the container 18 sealing.
  • the plug 1 has a sealing body 7 and a main body 8, wherein outer surfaces of the sealing body 7 in the region of the sealing portion 1 6 and the contact portion 17, the side surface 3 of the insertion section 2 and the bottom surface. 4 of the insertion section 2.
  • the sealing body 8 is substantially pot-shaped.
  • the main body 8 is formed in the region of the insertion section 2 within the sealing body 7, whereby only the sealing body 7 comes into contact with the inner surface 21 of the container 18 and the interior of the container 18.
  • the sealing body 7 and the base body 8 are materially connected to each other. Due to the cohesive connection of the sealing body 7 and the base body 8 are permanently connected to each other, so that the plug 1 is formed quasi one piece.
  • the cohesive connection is preferably produced by a multi-component injection molding process, in particular a two-component injection molding process.
  • the main body 8 and the sealing body 7 are made of different materials, wherein the base body 8 consists of a material which has a higher hardness than a material of which the sealing body 7 consists.
  • the sealing body 7 has in the region of the sealing portion 1 6 an annular cross section, wherein an outer radius R of the annulus is approximately twice an inner radius r of the annulus.
  • the sealing body 7 and the main body 8 are partially formed in the cover portion 10, wherein an outer surface of the base body 8 forms the top surface 5 and the top surface 5, the sealing body 7 in the axial direction Z covers.
  • the cover portion 10 has a radial dimension which is greater than a radial dimension of the insertion section 2.
  • a bearing surface 11 of the cover section 10 facing away from the cover surface 5 abuts the outer surface 20 of the container 18.
  • This support surface 1 1 of the cover 10 is formed by an outer surface of the sealing body 7.
  • Both the main body 8 and the sealing body 7 of the plug 1 are formed radially symmetrical to an axis of symmetry 18 of the plug 1 extending in the axial direction Z.
  • the main body 8 is formed substantially circular cylindrical both in the region of the insertion section 2 and in the region of the cover section 10, wherein the base body 8 in the region of the cover 10 has a larger diameter than in the region of the insertion section 2.
  • the main body 8 has the Further, in the region of the cover section 10, a circumferential first projection 12 formed in the radial direction X, Y. This first projection 12 may, for example, serve to hold the plug 1 in an additional closure attachable to the container 18.
  • the base body 8 in the second embodiment of the plug 1 shown in FIGS. 8 to 11 covers the sealing body 7 in the region of the cover section 10 radially outside partially.
  • the base body 8 in the region of the cover 10 has a radially outwardly extending, extending from the top surface 5 in the direction of the bottom surface 4 second projection 13, wherein the second projection 13, the sealing body 7 in the region of the cover 10 radially outward partially covering.
  • the third embodiment of the plug 1 shown in FIGS. 10 and 1 1 differs from the embodiment shown in FIGS. 8 and 9 essentially in that the plug 1 in the form of a blocking body 9 formed between the base body 8 and the sealing body 7 a barrier layer 9, in order to improve the blocking effect of the plug 1, for example against oxygen diffusion.
  • the barrier layer 9 and / or the blocking body 9 may for example consist of ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH) or aluminum.
  • the locking body 9 and / or the barrier layer 9 is materially connected to the base body 8 and / or materially connected to the sealing body 7.
  • a plug 1 can be produced, for example, by means of a three-component injection molding process. But it is also quite conceivable that the blocking body 9 and / or the barrier layer 9 between the base body 8 and the sealing body 7 is clamped or positively held.
  • the fourth exemplary embodiment of the stopper 1 illustrated in FIGS. 12 to 14 differs from the first exemplary embodiment essentially in that the base body 8 has a central through-passage 15 extending from the top surface 5 in the direction of the bottom surface 4, wherein a formed from the bottom surface 4 in the direction of the top surface 5 extending portion 14 of the sealing body 7 in the passage 15, whereby the base 8 encloses this subregion 14 of the sealing body 7 radially.
  • the passageway 15 allows removal of the contents of the container without removal of the plug 1 from the container 18, for example, by inserting a needle into the passage 15 and the sealing body 7 is pierced in the insertion of the needle.
  • such an embodiment of the plug 1 is particularly simple and inexpensive to produce by first the main body 8, for example by means of an injection molding process is prepared and then the sealing body 7 is molded onto the base body 8, wherein the injection molding of the sealing body 7 through the passage 15 of the main body 8 takes place. Due to the centrally formed passage 15 and thus the central gating of the sealing body 7 to the main body 8 also shape tolerances of the plug 1 are reduced.
  • the fifth embodiment of the stopper 1 shown in FIGS. 15 and 16 differs from the first embodiment essentially in that the base body 8 has an outer surface, wherein a portion of this outer surface in the axial direction Z of the stopper 1 is not penetrated by the sealing body 7 is covered.
  • this outer surface of the main body 8 forms a portion of the bottom surface 4, wherein the corresponding outer surface of the sealing body 7, which also forms a portion of the bottom surface 4, in the axial direction Z is flush with this outer surface of the base body 8.
  • the top surface 5 is formed in contrast to the first embodiment of the plug 1 by the sealing body 7.
  • the sixth embodiment of the plug 1 shown in FIGS. 17 and 18 differs from the first embodiment essentially in that the base body 8 has an outer surface, wherein a portion of this outer surface in the axial direction Z of the plug 1 not by the Sealing body 7 is covered.
  • this outer surface of the base body 8 forms a portion of the top surface 5, wherein the corresponding outer surface of the sealing body 7, which also forms a portion of the top surface 5, in the axial direction Z is flush with this outer surface of the base body 8.
  • the seventh embodiment of the plug 1 shown in FIGS. 19 and 20 differs from the fifth embodiment essentially in that the side surface 3 of the insertion section 2 is not formed exclusively by outer surfaces of the sealing body 7, but only the areas of the side surface 3 of the insertion section 2, which contact the inner surface 21 of the container wall 24 in the drying position and / or the sealing position, are formed by outer surfaces of the sealing body 7. Accordingly, in the drying position and / or the sealing position in the region of the insertion section 2, only outer surfaces of the softer sealing body 7 come into contact with inner surfaces 21 of the container wall 24. Subregions of the side surface 3 of the insertion section 2, in the present case a partial region of the side surface 3 bounding the respective recess 6, are formed by outer surfaces of the base body 8.
  • FIGS. 21 and 22 show the container 18 without plug 1.
  • the exemplary embodiments of the plug 1 illustrated in the figures have a conical outer contour in a region of the contact section 17 which has the bottom surface 4.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stopfen (1) für einen Behälter (18) zur Verwendung bei Gefriertrocknung, auch als Lyophilisation bezeichnet. Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung eines Stopfens (1) und eines Behälters (18). Der Stopfen (1) weist einen in den Behälter (18) einführbaren Einführabschnitt (2) auf. Der Einführabschnitt (2) weist einen Dichtabschnitt (16) zum fluiddichten Verschließen des Behälters (18) gegenüber einer Umgebung des Behälters (18) in einer Dichtstellung des Stopfens (1) und einen axial von einer Deckfläche (5) in Richtung einer Bodenfläche (4) an den Dichtabschnitt (16) angrenzenden Anlageabschnitt (17) zum Halten des Stopfens (1) in einer Trocknungsstellung des Stopfens (1) während der Gefriertrocknung auf, wobei der Anlageabschnitt (17) zumindest eine Durchlassöffnung (6) für einen Gasaustausch zwischen einem Innenraum (22) des Behälters (18) und der Umgebung des Behälters (18) während der Gefriertrocknung aufweist. Der Stopfen (1) weist ferner einen Dichtkörper (7) und einen Grundkörper (8) auf, die miteinander verbunden sind, wobei der Grundkörper (8) aus einem Material besteht, das eine höhere Härte aufweist als ein Material, aus dem der Dichtkörper (7) besteht. Im Bereich des Anlageabschnitts (17) sind Bereiche einer Seitenfläche (3) des Einführabschnitts (2), welche in der Trocknungsstellung und/oder der Dichtstellung eine Innenfläche (21) einer Behälterwandung (24) kontaktieren, durch Außenflächen des Dichtkörpers (7) gebildet, wobei der Grundkörper (8) im Bereich des Anlageabschnitts (17) innerhalb des Dichtkörpers (7) ausgebildet ist.

Description

Stopfen für einen Behälter zur Verwendung bei Gefriertrocknung und Anordnung eines Stopfens und eines Behälters
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft einen Stopfen für einen Behälter zur Verwendung bei Gefriertrocknung, auch als Lyophilisation bezeichnet. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Anordnung eines Stopfens und eines Behälters zur Verwendung der Anordnung bei Gefriertrocknung.
Bei einem Verfahren zur Herstellung eines gefriergetrockneten Produkts, wie es häufig im Bereich der medizinischen Diagnostik, chemischen Analytik, Lebensmittel- und/oder Pharmaindustrie eingesetzt wird, um beispielsweise Diagnostika und/oder Arzneimittel herzustellen, wird zunächst eine Lösung mit entsprechenden Inhaltsstof- fen hergestellt und diese Lösung anschließend in einer Gefriertrocknungsanlage getrocknet. Bei dem zur Herstellung der Lösung verwendeten Lösungsmittel handelt es sich typischerweise um Wasser und bei der Lösung dementsprechend um eine wäss- rige Lösung. Prinzipiell sind auch andere Lösungsmittel oder deren Gemische mit wässrigen Systemen einsetzbar, beispielsweise ein Alkohol, insbesondere Ethanol, oder ein organisches Lösungsmittel. Meist wird die Lösung zwecks Gefriertrocknens zunächst in einen Behälter, zum Beispiel eine Glasküvette oder Glasflasche, abgefüllt. Um eine Kontamination der Lösung bzw. des Behälterinneren beim Vorgang der Gefriertrocknung und/oder im Anschluss an die Gefriertrocknung zu verhindern, wird in der Regel ein Stopfen in den Behälter eingesteckt, um diesen zwecks Gefriertrocknung teilweise oder im Anschluss an die Gefriertrocknung vollständig zu verschließen.
Der Stopfen ist dabei derart gestaltet, dass beim Gefriertrocknungsvorgang ein Gasaustausch zwischen dem Innenraum des Behälters und der Umgebung möglich ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass in einer Trocknungsstellung der Stopfen beim Vorgang des Gefriertrocknens lediglich teilweise in den Behälter eingesteckt ist, und somit der Behälter noch nicht dicht verschlossen ist. Auf diese Weise kann während des Gefriertrocknungsprozesses das Lösungsmittel, insbeson- dere Wasser, der Lösung entzogen werden, um die Inhaltsstoffe der Lösung zu trocknen. Im Anschluss an den Gefriertrocknungsprozess wird der Stopfen typischerweise mit Hilfe einer in der Gefriertrocknungsanlage ausgebildeten Vorrichtung weiter in den Behälter hineingeschoben, sodass sich der Stopfen in der Dichtstellung befindet, in der der Stopfen den Behälter fluiddicht verschließt. Der Begriff "Fluid" wird im Folgenden als eine gemeinsame Bezeichnung für Gase und für Flüssigkeiten verwendet. Unter dem Begriff "fluiddicht" wird dementsprechend verstanden, dass in der Dichtstellung ein Eindringen von Gasen und/oder Flüssigkeiten, insbesondere von Wasserdampf oder Sauerstoff, in den Innenraum des Behälters und ein Entweichen von Stoffen aus dem Innenraum des Behälters verhindert ist. Häufig wird im Anschluss daran zur Sicherung des Stopfens ein Sicherungsverschluss an dem Behälter angebracht. Bei diesem Sicherungsverschluss kann es sich beispielsweise um eine Bördelkappe oder einen Schraubverschluss handeln. Derartige Stopfen sind in der Regel einteilig ausgebildet. Ein einteiliger Stopfen zur Verwendung bei einem Gefriertrocknungsverfahren ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 20 201 1 050 413 U1 bekannt. Der Kolbenstopfen weist eine Oberseite und eine Unterseite auf, wobei die Unterseite der Oberseite in einer axialen Richtung gegenüberliegt. Der Kolbenstopfen weist im Bereich der Unterseite wenigstens eine nach außen durchgehende offene Ausnehmung zum Gasaustausch während der Gefriertrocknung auf, die in einer axialen Richtung nach unten und in einer radialen Richtung offen ist.
Aus der US 4 306 357 A ist eine Kappenanordnung für ein Gefäß für Gefriertrock- nung bekannt, wobei die Kappenanordnung einen einteiligen Verschlussstopfen zum Einsetzen in eine Öffnung eines Gefäßes für Gefriertrocknung aufweist, wobei der Stopfen an seinem Schaft mit Rippen ausgebildet ist, so dass in einer Trocknungstellung des Stopfens, wenn ein Kappenflansch sich in Abstand von einem Gefäßflansch befindet, die Rippen mit einer Innenfläche des Flansches des Gefäßes Ventilations- kanäle bilden, um eine Fluidkommunikation, hinsichtlich der Gefriertrocknung insbesondere ein Gasaustausch, zwischen dem Inneren des Gefäßes und der Außenseite zu ermöglichen.
Ein weiterer Stopfen zur Verwendung bei der Gefriertrocknung ist aus der US 5 596 814 A bekannt.
Aus der US 5 689 895 A eine Vorrichtung zum Positionieren einer Messsonde in einem Behälter zur Verwendung bei Gefriertrocknung bekannt. Die Messsonde dient der Messung der physikalischen Parameter, wie beispielsweise der Temperatur, während Gefriertrocknung. Die Vorrichtung umfasst einen einteiligen Stopfen, wobei in einer den Stopfen durchsetzenden, zentralen Öffnung des Stopfens ein Führungsrohr angeordnet ist, wobei sich dieses Führungsrohr bei in eine Behälteröffnung eingesteckten Stopfen in den Behälterinnenraum erstreckt. Das Führungsrohr dient der Aufnahme der Messsonde, um diese zentral und in einer bestimmten Höhe in dem Behälterinnenraum anzuordnen. Weiterhin weist der Stopfen zumindest eine weitere den Stopfen durchsetzende Öffnung auf, welche einen Gasaustausch bei in den Behälter eingestecktem Stopfen zwischen dem Behälterinnenraum und der Behälterumgebung ermöglicht. Die zumindest eine weitere Öffnung ist vorzugsweise derart gestaltet, dass der Gasaustausch bei in dem Behälter eingeführtem Stopfen ähnlich oder identisch ist zu einem Gasaustausch eines konventionellen Gefriertrocknungstopfens in einer Trocknungsstellung des Gefriertrocknungsstopfens. Aufgrund des Verwendungszwecks und der Gestaltung des Stopfens der Vorrichtung zum Positionieren einer Messsonde ist der Vorrichtung oder der Stopfen der Vorrichtung allerdings nicht dafür vorgesehen und auch nicht dazu geeignet, den Behälter im An- schluss an die Gefriertrocknung fluiddicht zu verschließen.
Die derzeit im Bereich der Gefriertrocknung eingesetzten Stopfen, auch als Lyophilisat! o n ssto pf e n oder Gefriertrocknungsstopfen bezeichnet, werden in der Regel aus einem Butylkautschuk, auch als Butylgummi bezeichnet, beispielsweise Brom- butylkautschuk oder Chlorbutylkautschuk, hergestellt. Die Herstellung des Stopfens als Gummiformteil ist relativ kostenintensiv, da zum einen die Materialkosten relativ hoch sind und zudem die Gummimischung in einer beheizten Form ausvulkanisieren muss, wodurch die Zykluszeiten und der Energiebedarf bei der Herstellung relativ hoch sind.
Aus der FR 1 479 255 A ist ein Stopfen bekannt, der ein Element oder einen zentralen Kern aus einem starrem Material umfasst, das opak, transparent oder durchscheinend ist, wie beispielsweise Glas, wobei dieses Element bzw. der zentrale Kern einen Kopf und einen axialen Körper umfasst. Der Stopfen weist des Weiteren ein hülsenförmiges Element aus Kunststoff auf, wobei das hülsenförmige Element den axialen Körper umschließt. Das hülsenförmige Kunststoffelement weist an seiner Umfangsfläche mindestens einen Wulst oder eine Dichtungsrippe zum Kontaktieren der Innenfläche eines Behälterhalses des zu verschließenden Behälters auf. Die Wulst bzw. die Dichtungsrippe ist derart gestaltet, dass diese sich während des Verschließvorgangs frei verformen kann.
Es sind auch Gefriertrocknungstopfen bekannt, die zweiteilig ausgebildet sind, wobei die beiden Teile des Stopfens aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind. Ein derartiger Stopfen, der die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 aufweist, ist aus der Druckschrift DE 1 942 347 A bekannt. Der Stopfen weist einen in den Behälter einführbaren Einführabschnitt auf, wobei der Einführabschnitt eine Seitenfläche und eine Bodenfläche aufweist, wobei die Bodenfläche einer Deckfläche des Stopfens in einer axialen Richtung des Stopfens gegenüberliegend ausgebildet ist. Der Einführabschnitt weist wiederum einen Dichtabschnitt zum fluiddichten Verschließen des Behälters gegenüber einer Umgebung des Behälters in einer Dichtstellung des Stopfens und einen axial von der Deckfläche in Richtung der Bodenfläche an den Dichtabschnitt angrenzenden Anlageabschnitt zum Halten des Stopfens in einer Trocknungsstellung des Stopfens während der Gefriertrocknung auf, wobei der Anlageabschnitt zumindest eine Durchlassöffnung für einen Gasaustausch zwischen einem Innenraum des Behälters und der Umgebung des Behälters während der Gefriertrocknung aufweist, wobei sich diese Durchlassöffnung von der Seitenfläche in die Bodenfläche erstreckt. Ferner weist der Stopfen einen Dichtkörper und einen Grundkörper auf, die miteinander verbunden sind.
Bei dem Stopfen gemäß der vorgenannten Druckschrift ist der Dichtkörper durch einen oberen Teil des Stopfens und der Grundkörper ist durch einen unteren Teil des Stopfens gebildet, wobei Außenflächen des Dichtkörpers im Bereich des Dichtab- Schnitts die Seitenfläche des Einführabschnitts bilden und der Grundkörper im Bereich des Dichtabschnitts innerhalb des Dichtkörpers ausgebildet ist.. Der Anlageabschnitt hingegen ist durch den Grundkörper gebildet. Dementsprechend sind die Seitenfläche des Einführabschnitts im Bereich des Anlageabschnitts und die Bodenfläche des Einführabschnitts durch Außenflächen des Grundkörpers gebildet. Um ein sicheres Ansetzen und Halten des Stopfens in der vorgegebenen Höhe vor und während des Gefriertrocknungsprozesses zu gewährleisten, ist vorgesehen, dass der Grundkörper aus einem Material besteht, das eine höhere Härte aufweist als ein Material, aus dem der Dichtkörper besteht. Um den Stopfen bezüglich der Einführtiefe sicher in der Trocknungsstellung zu halten liegen Arretiernasen des Grundkörpers unmittelbar an einer Behälterwandung des Behälters an.
Eine Anordnung eines Stopfens und eines Behälters zur Verwendung der Anordnung bei Gefriertrocknung, die die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 15 aufweist, ist ebenfalls aus der DE 1 942 347 A bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Stopfen, der die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 aufweist, derart weiterzubilden, dass der Stopfen bei geringeren Materialkosten und geringerem Fertigungsaufwand dennoch eine besonders gute Dichteigenschaft und/oder Sperreigenschaft und/oder chemische Resistenz aufweist und zudem eine für die einfache und sich Handhabung ausreichende Steifigkeit besitzt und dennoch eine Beschädigung von Stopfen oder Behälter beim Einführen des Stopfens in oder Entnehmen des Stopfens aus dem Behälter vermieden wird. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung eine Anordnung, die die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 15 aufweist, derart weiterzubilden, dass diese Anordnung die vorgenannten Vorteile aufweist. Insbesondere soll gemäß Weiterbildungen der Stopfen derart gestaltet sein, dass auf eine Verwendung von Butylkautschuk und somit auf ein Ausvulkanisieren des Stopfens verzichtet werden kann. Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe schlägt die Erfindung einen Stopfen vor, der gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildet ist. Ferner schlägt die Erfindung eine Anordnung eines Behälters und eines Stopfens vor, die die Merkmale des Patentanspruchs 15 aufweist.
Der erfindungsgemäßen Stopfen ist derart gestaltet, dass im Bereich des Anlageabschnitts Bereiche der Seitenfläche des Einführabschnitts, welche in der Trocknungsstellung und/oder der Dichtstellung eine Innenfläche einer Behälterwandung des Behälters kontaktieren, durch Außenflächen des Dichtkörpers gebildet sind, wobei der Grundkörper im Bereich des Anlageabschnitts innerhalb des Dichtkörpers ausgebildet ist.. Dementsprechend kommen im Bereich des Einführabschnitts lediglich Außenflächen des weicheren Dichtkörpers mit der Innenfläche der Behälterwandung in Kontakt. Durch diese Gestaltung des Stopfens ist eine Wandstärke des Dichtkörpers und des Grundkörpers gegenüber der Gesamtausdehnung des Stopfens reduziert. Insbesondere die Reduzierung der Wandstärke des Dichtkörpers durch die Ausbildung des Grundkörpers innerhalb des Dichtkörpers, führt zu einer Reduzierung des Materialbedarfs für den Dichtkörper, wodurch die Fertigungskosten reduziert werden, da für den Grundkörper ein im Vergleich zu dem Material des Dichtkörpers kostengünstigeres Material verwendet werden kann.
Bei einer solchen Ausbildung des Stopfens kann der Dichtkörper aus einem weicheren Material gefertigt werden, das jeweils die gewünschten Materialeigenschaften, zum Beispiel die notwendige Elastizität oder Dichtwirkung, aufweist. Demgegenüber kann der Grundkörper, der aufgrund der Gestaltung des Einführabschnitts im Bereich des Einführabschnitts nicht mit der Behälterwandung in Kontakt kommt, aus einem härteren, kostengünstigeren Material, beispielsweise Polypropylen (PP), hergestellt werden. Mittels des in den Dichtkörper angeordneten Grundkörpers wird der Stopfen im Bereich des Dichtabschnitts im Inneren versteift, wodurch die Dichtwirkung des Stopfens trotz Reduzierung der Wandstärke des Dichtkörpers gegenüber einem Stopfen, der im Bereich des Dichtabschnitts aus einem Vollmaterial besteht, annähernd gleich oder sogar erhöht ist. Da der Grundkörper im Bereich des Anlageab- Schnitts innerhalb des Dichtkörpers ausgebildet ist, weist auch der Anlageabschnitt die zum sicheren Halten des Stopfens in der Trocknungsstellung notwendige Steifigkeit auf. Auf Grund der Tatsache, dass lediglich der weichere Dichtkörper und nicht der härtere Grundkörper die Behälterwandung unmittelbar kontaktiert, ist das Einführen des Einführabschnitts in den Behälter erleichtert und dennoch ein sicherer Halt gewährleistet. Auch wird eine Beschädigung, beispielsweise ein Bruch oder Materialabrieb, des Grundkörpers oder des Behälters, insbesondere im Falle eines dünnwandigen Glasbehälters, vermieden, wie sie bei einem unmittelbaren Kontakt zwischen hartem Grundkörper und Behälter, insbesondere beim Einführen des Stopfens in oder Herausziehen des Stopfens aus dem Behälter, auftreten könnte. Schon ge- ringe Materialabriebe des Stopfens oder des Behälters, welche in den Innenraum des Behälters gelangen, können zu einer Kontamination des im Behälter aufbewahrten Stoffes führen, welche den Stoff für die vorgesehene Verwendung unbrauchbar macht. Zudem wird aufgrund der geringeren Wandstärke des Dichtkörpers und der Steifigkeit aufgrund des härteren Grundkörpers eine Wulstbildung im Dichtkörper beim Einführen des Einführabschnitts vermieden.
Des Weiteren ist die Ausbildung des Stopfens mit einem innerhalb des Dichtkörpers ausgebildeten Grundkörper aus einem härteren Material auch hinsichtlich eines Herstellungsverfahrens des Stopfens als vorteilhaft anzusehen. Bei entsprechender Materialwahl des Dichtkörpers und des Grundkörpers kann der Stopfen mittels eines Mehr-Komponenten-Spritzgussverfahrens, insbesondere mittels eines Zwei- Komponenten-Spritzgussverfahrens hergestellt werden, wobei durch den gegenüber dem Dichtkörper härteren Grundkörper der Stopfen versteift ist, wodurch ein Entformen des Stopfens aus einem Spritzgusswerkzeug erleichtert ist. Dabei ist es denkbar, dass ein Auswerfer beim Entformen aus einem Spritzgusswerkzeug zumindest nicht ausschließlich in das weichere Material des Dichtkörpers drückt, sondern auch in das härtere Material des Grundkörpers drückt oder sogar ausschließlich auf den Grundkörpers einwirkt, wodurch das Entformen erleichtert und eine Beschädigung des Stopfens beim Vorgang des Entformens vermieden wird.
Weiterhin wird die sichere Handhabung des Stopfens beim Einführen des Stopfens in eine Öffnung des Behälters oder Herausziehen des Stopfens aus der Öffnung erleichtert, da bei einer Krafteinwirkung auf den Stopfen zwecks Einführen des Stopfens eine zu starke Verformung des Stopfens, insbesondere im Bereich des Dichtabschnitts, aufgrund der Versteifung des Stopfens durch den härteren Grundkörper vermieden wird. Eine derartige Verformung kann beispielsweise dazu führen, dass der Dichtabschnitt in der Dichtstellung des Stopfens den Behälter nicht fluiddicht verschließt oder die Verformung derart stark ist, dass es zu einer Beschädigung des Stopfens oder des Behälters kommt.
Insbesondere Hinsichtlich einer einfachen Fertigung und einer guten Dichtwirkung bilden in einer vorteilhaften Weiterbildung Außenflächen des Dichtkörpers im Bereich des Anlageabschnitts die Seitenfläche des Einführabschnitts.
Es ist aber auch durchaus denkbar, dass im Bereich des Anlageabschnitts Teilberei- che der Seitenfläche des Einführabschnitts durch Außenflächen des Grundkörpers gebildet sind. In einer derartigen Ausführungsform ist der Materialbedarf für den Dichtkörper gegenüber dem Materialbedarf einer Ausführungsform, bei der Außenflächen des Dichtkörpers im Bereich des Anlageabschnitts die Seitenfläche des Einführabschnitts bilden, reduziert. Diese Ausführungsform beruht auf der überraschen- den Erkenntnis, dass für viele Lösungsmittel, insbesondere für Wasser, und/oder in dem Behälter aufbewahrte Stoffe ein unmittelbarer Kontakt zwischen diesen Lösungsmitteln bzw. diesen Stoffen und dem Grundkörper die Dichtwirkung des Stopfens nur unwesentlich oder gar nicht beeinflusst und auch eine etwaige Kontamination des Behälterinnenraums mit Material des Grundkörpers vermieden wird, wenn gewährleistet ist, dass im Bereich des Einführabschnitts die Bereiche der Seitenfläche des Einführabschnitts, welche in der Trocknungsstellung und/oder der Dichtstellung eine Innenfläche einer Behälterwandung des Behälters kontaktieren, durch Außenflächen des Dichtkörpers gebildet sind. Entsprechendes gilt auch für eine Ausführungsform, in der die Bodenfläche oder Teilbereiche der Bodenfläche des Einführab- Schnitts durch eine Außenfläche oder Außenflächen des Grundkörpers gebildet ist. Es wird dabei als zweckmäßig angesehen, wenn das Material des Grundkörpers beständig gegenüber dem verwendeten Lösungsmittel bzw. den verwendeten Lösungsmitteln und den in dem Behälter aufbewahrten Stoffen ist. Um eine besonders gute Versteifung des Anlageabschnitts und des Dichtabschnitts zu erreichen ist der Grundkörper vorzugsweise als Vollkörper ausgebildet. Hinsichtlich einer besonders einfachen Fertigung ist der Grundkörper zumindest im Bereich des Einführabschnitts vorzugsweise im Wesentlichen kreiszylinderförmig.
In einer Ausführungsform des Stopfens ist vorgesehen, dass der Grundkörper eine Außenfläche aufweist, wobei zumindest ein Teilbereich dieser Außenfläche in der axialen Richtung des Stopfens nicht durch den Dichtkörper abgedeckt ist. In einer derartigen Ausführungsform ist der Grundkörper in der axialen Richtung mechanisch von außen zugänglich, sodass eine Krafteinwirkung unmittelbar am Grundkörper erfolgen kann, ohne unmittelbar auf den Dichtkörper einzuwirken. So kann beispielsweise ein Auswerfer eines Spritzgusswerkzeugs zwecks Entformen des Stopfens unmittelbar auf den Grundkörper drücken. Vorzugsweise steht in einer derartigen Ausführungsform der Grundkörper in der axialen Richtung gegenüber dem Dichtkörper hervor oder die entsprechende Außenfläche des Dichtkörpers schließt plan mit dieser Außenfläche des Grundkörpers ab. Dadurch wird vermieden, dass in dieser Richtung von außen einwirkende Kräfte unmittelbar auf den Dichtkörper einwirken. Es ist aber auch durchaus denkbar, dass der Dichtkörper in der axialen Richtung gegenüber dem Grundkörper hervorsteht.
Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn die Außenfläche des Grundkörpers zumindest einen Teilbereich der Bodenfläche und/oder der Deckfläche bildet. Vorzugsweise ist die Bodenfläche und/oder die Deckfläche ausschließlich durch den Grundkör- per gebildet.
Für den Fall, dass der Dichtkörper den Grundkörper in der axialen Richtung abdeckt, wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der abdeckende Bereich des Dichtkörpers eine relativ kleine axiale Abmessung aufweist. Vorzugsweise beträgt ein Verhältnis dieser axialen Abmessung zu einer radialen Abmessung des Dichtabschnitts, insbesondere dem Durchmesser des Dichtabschnitts, zwischen 0,02 und 0,10, insbesondere zwischen 0,02 und 0,06. In einer Weiterbildung des Stopfens ist vorgesehen, dass Außenflächen des Dichtkörpers die Seitenfläche und die Bodenfläche des Einführabschnitts bilden. Bei einer solchen Ausbildung des Stopfens kann der Dichtkörper, der mit dem Behälter und dem Inhalt des Behälters in Kontakt kommt, aus einem Material gefertigt sein, das jeweils die gewünschten Materialeigenschaften, zum Beispiel die notwendige Elasti- zität, chemische Resistenz und/oder Sperreigenschaft gegenüber dem in dem Behälter aufbewahrten Stoff oder den in dem Behälter aufbewahrten Stoffen und/oder dem verwendeten Lösungsmittel der Lösung aufweist. Hingegen kann der Grundkörper aus einem anderen Material gefertigt sein. So kann beispielsweise für den Dichtkörper ein Material gewählt werden, dass eine gute Sperrwirkung und/oder chemische Resistenz gegen im Behälterinnenraum gelagerte Stoffe oder das verwendete Lösungsmittel aufweist und für den Grundkörper ein, in der Regel kostengünstigeres, Material gewählt werden, das eine weniger gute Sperrwirkung und/oder chemische Resistenz gegen diese Stoffe oder das verwendete Lösungsmittel aufweist, da diese Stoffe bzw. das Lösungsmittel nicht unmittelbar mit dem Grundkörper in Kontakt kommen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Dichtkörper topfförmig oder im wesentlichen topfförmig ausgebildet. Insbesondere ist der Dichtkörper im Bereich des Einführabschnitts als Hohlzylinder oder im wesentlichen als Hohlzylinder mit vorzugsweise geschlossener Bodenfläche ausgebildet.
Weiterhin kann durch eine geeignete Wahl der Materialkombination von Material des Dichtkörpers und Material des Grundkörpers die Sperrwirkung des Stopfens an die in dem Behälter aufzubewahrenden Stoffe und/oder das verwendete Lösungsmittel und/oder der Umgebungsatmosphäre in einfacher Art und Weise angepasst werden. So kann beispielsweise für den Dichtkörper ein Material gewählt werden, dass eine gute Sperrwirkung und/oder chemische Resistenz gegen im Behälterinnenraum ge- lagerte Stoffe, beispielsweise einem organischen Lösungsmittel, aufweist, und für den Grundkörper ein Material gewählt werden, das eine gute Sperrwirkung und/oder chemische Resistenz gegen Stoffe, die in der Umgebung des Behälters vorliegen, beispielsweise Sauerstoff oder Wasser, aufweist. Dadurch kann durch eine entspre- chende Materialwahl eine Kontamination des Inhalts des Behälters durch Stoffe aus der Umgebung, beispielsweise Sauerstoff, vermieden oder zumindest reduziert werden.
Vorzugsweise sind der Dichtkörper und der Grundkörper unmittelbar miteinander verbunden. Es ist somit in dieser Ausführungsform nicht notwendig diese mittels eines zusätzlichen Klebstoffs miteinander zu verkleben. Insbesondere sind der Dichtkörper und der Grundkörper unmittelbar stoffschlüssig miteinander verbunden. Durch diese unmittelbare, insbesondere unmittelbare stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Dichtkörper und dem Grundkörper sind diese unlösbar miteinander verbunden, wodurch der Stopfen quasi einteilig ist. Durch die quasi einteilige Ausbildung des Stopfens ist die Verwendung des Stopfens, insbesondere hinsichtlich eines automatisierten Gefriertrocknungsverfahrens, bei dem das mechanische Einführen des Stopfens automatisiert erfolgt, erleichtert. Durch die quasi einteilige Ausbildung wird vermieden, dass bei einer mechanischen Belastung des Stopfens, beispielsweise zwecks Öffnen oder Schließen des Behälters, sich der Dichtkörper von dem Grundkörper löst und beispielsweise der Dichtkörper beim Vorgang des Öffnens des Behälters in dem Behälter verbleibt oder es beim Einführen des Stopfens durch eine Relativbewegung des Dichtkörpers zum Grundkörper zu einer Wulstbildung an dem Dichtkörper kommt, die sich nachteilig auf die Dichtwirkung des Stopfens auswirkt.
Es ist auch denkbar, den Dichtkörper mit dem Grundkörper zu verschweißen.
Bevorzugt erfolgt die stoffschlüssige Verbindung ohne einen zusätzlichen Verfahrensschritt, indem der Dichtkörper an den Grundkörper oder der Grundkörper an den Dichtkörper mittels eines Spritzgussverfahrens angespritzt wird.
In einer Ausführungsform ist im Bereich des Dichtabschnitts senkrecht zu der axialen Richtung des Stopfens ein Querschnitt des Stopfens mit einer kreisförmigen Außenkontur gebildet. Bei einem Behälter mit einer entsprechend gestalteten kreisförmigen Öffnung kommt der Dichtabschnitt in der Dichtstellung in diesem Bereich an der Innenfläche der die Öffnung begrenzenden Behälterwandung umlaufend zur Anlage und dichtet den Behälter ab. Insbesondere hinsichtlich einer Reduzierung des Materials des Dichtkörpers bei dennoch guter Dichteigenschaft des Stopfens wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der Dichtkörper im Bereich des Dichtabschnitts senkrecht zu der axialen Richtung des Stopfens einen kreisringförmigen Querschnitt aufweist. Vorzugsweise beträgt ein Verhältnis von einem Außenradius des Kreisrings zu einem Innenradius des Kreisrings 1 ,1 bis 2,5.
Um die Sperrwirkung des Stopfens gegenüber den in dem Behälter zu lagernden Stoffen und/oder der außerhalb des Behälters befindlichen Atmosphäre zu verbessern, ist in einer bevorzugten Ausführungsform des Stopfens vorgesehen, dass der Stopfen einen Sperrkörper oder eine Sperrschicht aufweist. Mittels des Sperrkörpers bzw. der Sperrschicht kann beispielsweise eine Sauersstoffdiffusion durch den Stopfen in das Innere des Behälters verhindert oder zumindest reduziert werden. Bei dem Material des Sperrkörpers bzw. der Sperrschicht kann es sich beispielsweise um einen Kunststoff, beispielsweise Vinylalkohol-Copolymer (EVOH), oder um Aluminium, insbesondere um eine Aluminiumfolie handeln.
Es ist durchaus denkbar, dass die Sperrschicht und/oder der Sperrkörper die Deckfläche bildet. Bevorzugt ist der Sperrkörper und/oder die Sperrschicht allerdings zwischen dem Grundkörper und dem Dichtkörper ausgebildet. Dadurch ist die Sperrschicht bzw. der Sperrkörper gegen eine Beschädigung durch von außen einwirken- de Kräfte besonders gut geschützt.
In diesem Zusammenhang wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der Sperrkörper bzw. die Sperrschicht stoffschlüssig mit dem Grundkörper und/oder stoffschlüssig mit dem Dichtkörper verbunden ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Stopfens bildet eine Außenfläche des Grundkörpers die Deckfläche des Stopfens, wobei die Deckfläche den Dichtkörper in der axialen Richtung abdeckt. Dadurch ist zum einen die Handhabung des Stopfens durch die gegenüber dem Dichtkörper härtere Deckfläche erleichtert und zum ande- ren die wirksame Außenfläche des Stopfens, reduziert, da die Fläche des Dichtkörpers, die mit der Umgebungsluft in Kontakt kommt, durch die Abdeckung mittels der Deckfläche des Grundkörpers reduziert ist, wodurch bei geeigneter Wahl des Materials des Grundkörpers in Kombination mit der Wahl des Materials des Dichtkörpers eine Diffusion von Stoffen aus der Umgebung in den Behälter und/oder eine Diffusion von Stoffen aus dem Behälter in die Umgebung zumindest verringert werden kann.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn der Stopfen einen in der axialen Richtung an den Einführabschnitt angrenzenden Abdeckabschnitt aufweist, insbe- sondere der Abdeckabschnitt die Deckfläche aufweist, und wobei eine radiale Abmessung des Abdeckabschnitts mindestens so groß, insbesondere größer ist als radiale Abmessung des Einführabschnitts.
Insbesondere die Ausführungsform des Abdeckabschnitts mit einer größeren radia- len Abmessung ist dahingehend als vorteilhaft anzusehen, dass durch den Abdeckabschnitt die Einführtiefe des Stopfens in den Behälter in der Dichtstellung des Stopfens limitiert ist. Beim Einführen des Stopfens mit einem gegenüber dem Einführabschnitt größeren Abdeckabschnitts kommt der gegenüber dem Einführabschnitt hervorstehende Bereich des Abdeckabschnitts in der Dichtstellung des Stopfens in An- läge mit einer dem Abdeckabschnitt zugewandten Außenfläche der Behälterwandung des Behälters, wodurch das weitere Einschieben des Stopfens in den Behälter verhindert ist.
Des Weiteren ist durch einen Abdeckabschnitt mit einer größeren radialen Abmes sung ein Entnehmen des Stopfens aus dem Behälter erleichtert, da durch den Ab deckabschnitt eine gut zugängliche Angriffsfläche an dem Stopfen gebildet ist.
Der Abdeckabschnitt kann durchaus als umlaufender Flansch ausgebildet sein. Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn eine Außenfläche des Dichtkörpers eine der Deckfläche abgewandte Auflagefläche des Abdeckabschnitts bildet. Diese Auflagefläche kommt beim Einführen des Stopfens in den Behälter mit der Außenfläche des Behälters in Kontakt, wodurch diese Auflagefläche zur Dichtwirkung des Stopfens beiträgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Stopfens weist der Grundkörper im Bereich des Abdeckabschnitts einen in radialer Richtung ausgebildeten ersten Vorsprung auf, wobei der erste Vorsprung insbesondere als umlaufender erster Vor- sprung ausgebildet ist. Dieser Vorsprung kann dem Halten des Stopfens in einem an dem Behälter anbringbaren zusätzlichen Verschluss dienen. Bei diesem Verschluss kann es sich beispielsweise um eine Bördelkappe oder um einen Schraubverschluss handeln. Typischerweise wird ein solcher zusätzlicher Verschluss im Anschluss an das Gefriertrocknungsverfahren an dem Behälter angebracht, um den Stopfen zu sichern. Dabei ist es durchaus denkbar, dass das vollständige Einführen des Stopfens in den Behälter durch das Anbringen des Verschlusses an den Behälter erfolgt.
Das Halten des Stopfens in dem Verschluss kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein Teilbereich des Verschlusses den ersten Vorsprung auf der dem Behälter zugewandten Seite hintergreift, beispielsweise der erste Vorsprung in einer Hinter- schneidung des Verschlusses angeordnet ist. Durch die Verbindung zwischen dem Verschluss und dem Stopfen ist gewährleistet, dass der Stopfen beim Entfernen des Verschlusses von dem Behälter, beispielsweise beim Abschrauben eines als Dreh- verschluss ausgebildeten Verschlusses, aus dem Behälter herausgezogen wird.
Hinsichtlich der Verbindung zwischen dem Stopfen und dem Verschluss ist es durchaus denkbar, dass der Verschluss bereits vor dem Vorgang des Gefriertrocknens mit dem Stopfen verbunden wird.
Um die wirksame Außenfläche des Stopfens weiter zu reduzieren, deckt der Grundkörper in einer vorteilhaften Ausführungsform des Stopfens den Dichtkörper im Bereich des Abdeckabschnitts radial außen zumindest teilweise ab. Zu diesem Zweck weist der Grundkörper in einer bevorzugten Ausführungsform im Bereich des Abdeckabschnitts einen radial außen ausgebildeten, sich von der Deckfläche in Richtung der Bodenfläche erstreckenden zweiten Vorsprung auf, wobei der zweite Vorsprung den Dichtkörper im Bereich des Abdeckabschnitts radial außen zumindest teilweise abdeckt. Vorzugsweise wird der Dichtkörper von dem zweiten Vorsprung radial umschlossen. In einer vorteilhaften Weiterbildung des Stopfens wird ein sich von der Bodenfläche in Richtung der Deckfläche erstreckender Teilbereich des Dichtkörpers von dem Grundkörper radial umschlossen. Dadurch wird die Kontaktfläche zwischen Dichtkörper und Grundkörper vergrößert, was sich vorteilhaft auf die Stabilität der Verbindung zwischen diesen auswirkt.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn der Grundkörper einen sich von der Deckfläche in Richtung der Bodenfläche erstreckenden Durchgangskanal aufweist. Dieser Durchgangskanal ermöglicht es beispielsweise, mittels einer Spritze oder Ähnlichem, Inhalt aus dem Behälter zu entnehmen, ohne den Stopfen aus dem Behälter zu entfernen. Zu diesem Zweck kann eine Nadel oder Ähnliches in den Durchgangskanal eingeführt werden, wobei die Bodenfläche des Dichtkörpers im an den Durchgangskanal angrenzenden Bereich durchstochen und somit der Inhalt des Behälters zugänglich wird.
Es ist durchaus denkbar und bevorzugt, dass ein sich von der Bodenfläche in Richtung der Deckfläche erstreckender Teilbereich des Dichtkörpers in dem Durchgangskanal ausgebildet ist. Die Ausbildung des Grundkörpers mit einem Durchgangskanal ist auch hinsichtlich einer Herstellung des Stopfens mittels Spritzgießens als vorteilhaft anzusehen. Beispielsweise kann zunächst ein Grundkörper mit einem Durchgangskanal spritzgegossen werden und im Anschluss daran der Dichtkörper von der der Deckfläche zugewandten Seite aus durch den Durchgangskanal hindurch an den Grundkörper an- gespritzt werden. Dadurch wird die erforderliche Werkzeugtechnik deutlich vereinfacht und das Werkzeug wird kostengünstiger, robuster und langlebiger. Dabei wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der Durchgangskanal zentral in dem Grundkörper ausgebildet ist, wodurch Formtoleranzen, insbesondere hinsichtlich der Rundheit des Dichtkörpers, reduziert werden können.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn der Einführabschnitt, insbesondere der Dichtkörper, zumindest eine Ausnehmung aufweist, wobei die zumindest eine Ausnehmung die zumindest eine Durchlassöffnung für den Gasaustausch bildet. Eine solche Ausnehmung ist in der axialen Richtung in Richtung der Bodenfläche offen und in der radialen Richtung offen. Dabei ist es durchaus denkbar, dass eine die Ausnehmung begrenzende Außenfläche des Einführabschnitts zumindest teilweise durch den Grundkörper gebildet ist. Da in der Trocknungsstellung ein solcher Stopfen mit Ausnehmung nicht umfänglich an der Innenfläche der Behälterwandung anliegt, sondern nur ein Teilbereich der an den Anlageabschnitt angrenzenden Innenfläche den Dichtkörper kontaktiert, wird es in Hinblick auf einen sicheren Halt des Stopfens in der Trocknungsstellung als zweckmäßig angesehen, wenn in der Trocknungsstellung ein Anteil dieses Teilbe- reichs am Bereich der Innenfläche des Behälters, welcher an den Anlageabschnitt angrenzt, mindestens 20% beträgt, insbesondere mindestens 40% beträgt.
Vorzugsweise besteht der Dichtkörper aus einem Material, das eine Härte von Sho- re-A 40 bis 80, vorzugsweise eine Härte von Shore-A 50 bis 70, gemäß der Norm DIN ISO 7619-1 : 2010 aufweist und/oder der Dichtkörper aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) besteht.
Hinsichtlich des Grundkörpers wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der Grundkörper aus einem Material besteht, das eine Härte von Shore-D 30 bis 100, vorzugsweise eine Härte von Shore-D 40 bis 85 gemäß DIN ISO 7619-1 :2010 aufweist und/oder der Grundkörper aus Polypropylen (PP) oder High-Density- Polyethylen (HDPE) besteht.
Vorzugsweise ist der Anlageabschnitt frei von gegenüber dem Dichtabschnitt in der radialen Richtung nach außen hervorstehenden Bereichen. Dementsprechend weist der Anlageabschnitt keine gegenüber dem Dichtabschnitt hervorstehenden Bereiche wie Arretiernasen, Wülste oder dergleichen auf, die in der Trocknungsstellung in der axialen Richtung an der Behälterwandung anliegen, um den Stopfen in der Trocknungsstellung in einer bestimmten Einführtiefe zu halten. In einer derartigen Ausfüh- rungsform wird der Stopfen lediglich dadurch gehalten, dass der Anlageabschnitt die Innenfläche der Behälterwandung kontaktiert. Aufgrund des gegenüber des Grundkörpers weicheren Materials des Dichtkörpers, welcher die Bereiche der Seitenfläche des Einführabschnitts bildet, welche in der Trocknungsstellung und/oder der Dichtstellung die Innenfläche der Behälterwandung kontaktieren, und des härteren Grund- körpers, welcher innerhalb des Dichtkörpers angeordnet ist und folglich den Anlageabschnitt versteift, ist ein sicherer Halt in der Trocknungstellung auch ohne Arretiernasen oder dergleichen möglich. Im Gegensatz zu Stopfen mit Arretiernasen oder dergleichen kann das Überführen eines derart gestalteten Stopfens von der Trock- nungsstellung in die Dichtstellung mit geringerem Kraftaufwand erfolgen, da keine hervorstehenden Teilbereiche verformt werden müssen. Stopfen mit Arretiernasen, Wülsten oder dergleichen haben des Weiteren den Nachteil, dass aufgrund der starken Verformung im Bereich der Arretiernasen oder Wülste beim Überführen des Stopfens in die Dichtstellung der Stopfens diese hervorstehenden Bereiche oder der Behälter an sich beschädigt werden. Auch das Herausziehen des Stopfens wird durch Arretiernasen oder dergleichen erschwert, da dabei die Arretiernasen oder Wülste in eine der Verformung beim Einführen entgegengesetzte Richtung verformt werden. Durch die entgegengesetzte Belastung besteht wiederum die Gefahr einer Beschädigung oder gar eines Abscherens der Arretiernasen oder Wülste.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Stopfens ist der Grundkörper und/oder der Dichtkörper und/oder der Stopfen symmetrisch, insbesondere radiärsymmetrisch, zu einer in der axialen Richtung verlaufenden Symmetrieachse und/oder Symmetrieebene.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Stopfen um einen mittels eines Mehr- Komponenten-Spritzgussverfahrens, vorzugsweise mittels eines Zwei-Komponentenoder eines Drei-Komponenten-Spritzgussverfahrens hergestellten Stopfen. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung eines Behälters und eines Stopfens zur Verwendung der Anordnung bei Gefriertrocknung ist vorgesehen, dass der Stopfen in eine Öffnung des Behälters eingeführt ist. Der Stopfen weist einen in den Behälter eingeführten Einführabschnitt auf, wobei der Einführabschnitt eine Seitenfläche und eine Bodenfläche aufweist, wobei die Bodenfläche einer Deckfläche des Stopfens in einer axialen Richtung des Stopfens gegenüberliegend ausgebildet ist. Der Einführabschnitt weist wiederum einen Dichtabschnitt zum fluiddichten Verschließen des Behälters gegenüber einer Umgebung des Behälters in einer Dichtstellung des Stopfens und einen axial von der Deckfläche in Richtung der Bodenfläche an den Dichtabschnitt angrenzenden Anlageabschnitt zum Halten des Stopfens in einer Trock- nungsstellung des Stopfens während der Gefriertrocknung auf, wobei der Anlageabschnitt zumindest eine Durchlassöffnung für einen Gasaustausch zwischen einem Innenraum des Behälters und der Umgebung des Behälters während der Gefriertrocknung aufweist, wobei sich diese Durchlassöffnung von der Seitenfläche in die Bodenfläche erstreckt. Ferner weist der Stopfen einen Dichtkörper und einen Grundkörper auf, die miteinander verbunden sind. Der Grundkörper besteht aus einem Material, das eine höhere Härte aufweist als ein Material, aus dem der Dichtkörper besteht. Der Grundkörper ist im Bereich des Dichtabschnitts innerhalb des Dichtkörpers ausgebildet. Außenflächen des Dichtkörpers bilden im Bereich des Dichtabschnitts die Seitenfläche des Einführabschnitts.
In der Trocknungsstellung des Stopfens ist der Dichtabschnitt außerhalb des Behälters angeordnet und der Anlageabschnitt kontaktiert eine Innenfläche einer Behälterwandung des Behälters, wobei die zumindest eine Durchlassöffnung in den Innen- räum des Behälters und in die Umgebung mündet, wodurch ein Gasaustausch während des Vorgangs der Gefriertrocknung zwischen dem Innenraum des Behälters und der Umgebung möglich ist.
In der Dichtstellung des Stopfens ist der Stopfen gegenüber der Trocknungsstellung weiter in den Behälter eingeführt und der Dichtabschnitt ist innerhalb des Behälters angeordnet, wobei der Dichtabschnitt die Innenfläche der Behälterwandung des Behälters umfänglich kontaktiert, wodurch der Dichtabschnitt den Behälter fluiddicht verschließt. Im Bereich des Anlageabschnitts sind Bereiche der Seitenfläche des Einführabschnitts, welche in der Trocknungsstellung und/oder der Dichtstellung die Innenfläche der Behälterwandung des Behälters kontaktieren, durch Außenflächen des Dichtkörpers gebildet und der Grundkörper ist im Bereich des Anlageabschnitts innerhalb des Dichtkörpers ausgebildet.
Auf Grund der Tatsache, dass lediglich der weichere Dichtkörper und nicht der härtere Grundkörper die Behälterwandung unmittelbar kontaktiert, ist das Einführen des Einführabschnitts in den Behälter erleichtert und dennoch ein sicherer Halt gewährleistet. Auch wird eine Beschädigung, beispielsweise ein Bruch oder Materialabrieb, des Grundkörpers oder des Behälters, insbesondere im Falle eines dünnwandigen Glasbehälters, vermieden, wie sie bei einem unmittelbaren Kontakt zwischen hartem Grundkörper und Behälter auftreten könnte. Schon geringe Materialabriebe des Stopfens oder des Behälters, welche in den Innenraum des Behälters gelangen kön- nen zu einer Kontamination des im Behälter aufbewahrten Stoffes führen, welche den Stoff für die vorgesehene Verwendung unbrauchbar macht.
Der Stopfen der Anordnung kann auch gemäß den bezüglich des Stopfens als solchen beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet sein. Insbesondere ist der Stopfen der Anordnung gemäß den Merkmalen eines oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn in der Dichtstellung des Stopfens die Seitenfläche des Dichtabschnitts flächig an der Innenfläche des Behälterwandung anliegt.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung der Figuren und den Figuren selbst dargestellt, wobei bemerkt wird, dass alle Einzelmerkmale und alle Kombinationen von Einzelmerkmalen erfindungswesentlich sind.
In den Figuren ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt, ohne hierauf beschränkt zu sein.
eine erste Ausführungsform eines Stopfens und einen Behälter in einer Anordnung, in der der Stopfen teilweise in den Behälter eingeführt ist, in einer Seitenansicht, Fig. 2 der Stopfen und der Behälter gemäß Fig. 1 in einer Anordnung, in der der
Stopfen maximal weit in den Behälter eingeführt ist, in einer Seitenansicht,
Fig. 3 der Stopfen gemäß Fig. 1 in einer Ansicht gemäß dem Pfeil III in Fig. 6, Fig. 4 der Stopfen in einer Ansicht gemäß dem Pfeil IV in Fig. 3, der Stopfen in einer Ansicht gemäß dem Pfeil V in Fig. 3, Fig. 6 der Stopfen in einer Schnittansicht gemäß der Linie Vl-Vl in Fig. 3,
Fig. 7 der Stopfen in einer Schnittansicht gemäß der Linie Vll-Vll in Fig. 3,
Fig. 8 eine zweite Ausführungsform des Stopfens in einer Ansicht gemäß dem
Pfeil VIII in Fig. 9,
Fig. 9 der Stopfen in einer Schnittansicht gemäß der Linie IX-IX in Fig. 8,
Fig. 10 eine dritte Ausführungsform des Stopfens in einer Ansicht gemäß dem
Pfeil X in Fig. 1 1 ,
Fig. 1 1 der Stopfen in einer Schnittansicht gemäß der Linie Xl-Xl in Fig. 10,
Fig. 12 eine vierte Ausführungsform des Stopfens in einer Ansicht gemäß dem
Pfeil XII in Fig. 13,
Fig. 13 der Stopfen in einer Schnittansicht gemäß der Linie Xlll-Xlll in Fig. 12,
Fig. 14 der Stopfen in einer Ansicht gemäß dem Pfeil XIV in Fig. 13
Fig. 15 eine fünfte Ausführungsform des Stopfens in einer Ansicht gemäß dem
Pfeil XV in Fig. 1 6,
Fig. 1 6 der Stopfen in einer Schnittansicht gemäß der Linie XVI-XVI in Fig. 15,
Fig. 17 eine sechste Ausführungsform des Stopfens in einer Ansicht gemäß dem
Pfeil XVII in Fig. 18,
Fig. 18 der Stopfen in einer Schnittansicht gemäß der Linie XVI I l-XVI 11 in Fig. 17,
Fig. 19 eine siebte Ausführungsform des Stopfens in einer Ansicht gemäß dem
Pfeil XIX in Fig. 20, Fig. 20 der Stopfen in einer Schnittansicht gemäß der Linie XX-XX in Fig. 19,
Fig. 21 der Behälter gemäß Fig. 1 in einer Schnittansicht gemäß der Linie XXI-XXI in Fig. 22, Fig. 22 der Behälter in einer Ansicht gemäß dem Pfeil XXII in Fig. 21 .
Die Fig. 1 und 2 veranschaulichen das obere Ende eines Behälters 18 und eine erste Ausführungsform eines Stopfens 1 zur Verwendung in einem Gefriertrocknungsverfahren, wobei der Stopfen in eine Öffnung 23 des Behälters 18 eingeführt ist, welche im Bereich eines Behälterhalses 19 ausgebildet ist.
In den Figuren 1 und 2 ist der Behälter jeweils geschnitten und der Stopfen jeweils ungeschnitten dargestellt. In der Fig. 1 ist eine Anordnung des Behälters 18 und des Stopfens 1 dargestellt, in der ein Einführabschnitt 2 des Stopfens 1 teilweise in den Hals 19 des Behälters 18 eingeführt ist. Diese Stellung des Stopfens 1 entspricht einer Trocknungsstellung des Stopfens 1 .
Die Fig. 2 zeigt eine Anordnung des Behälters 18 und des Stopfens 1 , in der der Einführabschnitt 2 des Stopfens 1 vollständig in den Behälterhals 19 des Behälters 18 eingeführt ist und ein in einer axialen Richtung Z des Stopfens 1 an den Einführabschnitt 2 angrenzender Abdeckabschnitt 10 des Stopfens 1 an einer Außenfläche 20 des Behälterhalses 19 anliegt. Diese Stellung des Stopfens 1 entspricht einer Dichtstellung des Stopfens 1 .
Der Einführabschnitt 2 weist eine Seitenfläche 3 und eine Bodenfläche 4 auf, wobei die Bodenfläche 4 einer im Bereich des Abdeckabschnitts 10 ausgebildeten Deckfläche 5 des Stopfens 1 in der axialen Richtung Z des Stopfens 1 gegenüberliegend ausgebildet ist.
Der Einführabschnitt 2 weist einen Dichtabschnitt 1 6 zum fluiddichten Verschließen des Behälters 18 gegenüber einer Umgebung des Behälters 18 in der Dichtstellung des Stopfens 1 und einen axial von der Deckfläche 5 in Richtung der Bodenfläche 4 an den Dichtabschnitt 1 6 angrenzenden Anlageabschnitt 17 zum Halten des Stopfens 1 in der Trocknungsstellung des Stopfens 1 während der Gefriertrocknung auf, wobei der Anlageabschnitt 17 vier Durchlassöffnungen 6 aufweist, wobei die Durchlassöffnungen 6 identisch und jeweils in Form einer Ausnehmung 6 ausgebildet sind. Die jeweilige Ausnehmung 6 erstreckt sich von der Seitenfläche 3 in die Bodenfläche 4 und ermöglicht in der Trocknungsstellung des Stopfens, somit in einem Zustand, in dem der Einführabschnitt 2 des Stopfens 1 nur teilweise in den Behälter 18 eingeführt ist, einen Gasaustausch zwischen einem Innenraum 22 des Behälters 18 und der Umgebung. Dieser Zustand ist in der Fig. 1 dargestellt, wobei der Anlageab- schnitt 17 des Stopfens 1 teilweise außerhalb des Behälterhalses 19 ausgebildet ist, wobei der außerhalb des Behälters 18 befindliche Teilbereich des Anlageabschnitts 17 einen in einer radialen Richtung X, Y offenen Teilbereich der jeweiligen Durchlassöffnung 6 aufweist und auf diese Weise ein Gasaustausch zwischen dem Behälterinnenraum 22 und der Umgebung ermöglicht ist. Folglich ist in der, in der Fig. 1 dargestellten Trocknungsstellung des Stopfens 1 eine Gefriertrocknung einer in dem Behälter 18 aufbewahrten Lösung möglich.
In der Trocknungsstellung der Stopfen 1 kontaktiert nur ein Teilbereich der an den Anlageabschnitt 17 angrenzenden Innenfläche 21 den Dichtkörper 7. Vorliegend be- trägt die tangentiale Ausdehnung der jeweiligen Ausnehmung etwa 45°. Folglich beträgt der Anteil des kontaktierenden Teilbereichs am Bereich der Innenfläche des Behälters, welcher an den Anlageabschnitt angrenzt, etwa 50%.
Der Einführabschnitt 2 weist eine im Wesentlichen kreiszylinderförmige Außenkontur auf, wobei der Anlageabschnitt 17 frei von gegenüber dem Dichtabschnitt 1 6 in der radialen Richtung X, Y hervorstehenden Bereichen ist.
In dem in der Fig. 1 gezeigten Zustand liegen Teilbereiche der Seitenfläche 3 des Anlageabschnitts 17 an einer Innenfläche 21 des Behälterhalses 19 an, wodurch der Stopfen 1 in seiner teilweise eingeschobenen Position gehalten ist, und zum weiteren Einführen des Stopfens 1 eine Krafteinwirkung auf den Stopfen 1 in der axialen Richtung Z in Richtung des Behälters 18 notwendig ist. Der Stopfen 1 weist einen in Richtung der Deckfläche 5 an den Anlageabschnitt 17 angrenzenden Dichtabschnitt 1 6 auf, wobei der Dichtabschnitt 1 6 in einem Zustand, in dem der Einführabschnitt 2 vollständig in den Behälter 18 eingeschoben ist, umfänglich an der Innenfläche 21 des Behälterhalses 19 anliegt und somit den Behälter 18 dichtend verschließt.
Wie insbesondere der Schnittansicht der Fig. 6 zu entnehmen ist, weist der Stopfen 1 einen Dichtkörper 7 und einen Grundkörper 8 auf, wobei Außenflächen des Dichtkörpers 7 im Bereich des Dichtabschnitts 1 6 und des Anlageabschnitts 17 die Seitenfläche 3 des Einführabschnitts 2 und die Bodenfläche 4 des Einführabschnitts 2 bilden.
Vorliegend ist der Dichtkörper 8 im Wesentlichen topfförmig ausgebildet.
Der Grundkörper 8 ist im Bereich des Einführabschnitts 2 innerhalb des Dichtkörpers 7 ausgebildet, wodurch lediglich der Dichtkörper 7 mit der Innenfläche 21 des Behäl- ters 18 und dem Innenraum des Behälters 18 in Kontakt kommt. Der Dichtkörper 7 und der Grundkörper 8 sind stoffschlüssig miteinander verbunden. Aufgrund der stoffschlüssigen Verbindung sind der Dichtkörper 7 und der Grundkörper 8 unlösbar miteinander verbunden, sodass der Stopfen 1 quasi einteilig ausgebildet ist. Bevorzugt wird die stoffschlüssige Verbindung durch ein Mehr-Komponenten- Spritzgussverfahren, insbesondere ein Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren, hergestellt.
Der Grundkörper 8 und der Dichtkörper 7 bestehen aus unterschiedlichen Materialien, wobei der Grundkörper 8 aus einem Material besteht, das eine höhere Härte aufweist als ein Material, aus dem der Dichtkörper 7 besteht.
Der Dichtkörper 7 weist im Bereich des Dichtabschnitts 1 6 einen kreisringförmigen Querschnitt auf, wobei ein Außenradius R des Kreisrings ungefähr das Zweifache eines Innenradius r des Kreisrings beträgt.
Der Dichtkörper 7 und der Grundkörper 8 sind teilweise in dem Abdeckabschnitt 10 ausgebildet, wobei eine Außenfläche des Grundkörpers 8 die Deckfläche 5 bildet und die Deckfläche 5 den Dichtkörper 7 in der axialen Richtung Z abdeckt. Um die Einführtiefe des Stopfens 1 in der axialen Richtung Z zu begrenzen sowie die Dichtwirkung des Stopfens 1 zu verbessern und die Entnahme des Stopfens 1 aus dem Behälter 18 zu erleichtern, weist der Abdeckabschnitt 10 eine radiale Abmessung auf, die größer ist als eine radiale Abmessung des Einführabschnitts 2. Im voll- ständig in dem Behälter 18 eingeführten Zustand des Stopfens 1 liegt somit eine der Deckfläche 5 abgewandte Auflagefläche 1 1 des Abdeckabschnitts 10 an der Außenfläche 20 des Behälters 18 an. Diese Auflagefläche 1 1 des Abdeckabschnitts 10 ist dabei durch eine Außenfläche des Dichtkörpers 7 gebildet. Sowohl der Grundkörper 8 als auch der Dichtkörper 7 des Stopfens 1 sind radiär- symmetrisch zu einer in der axialen Richtung Z verlaufenden Symmetrieachse 18 des Stopfens 1 ausgebildet.
Der Grundkörper 8 ist sowohl im Bereich des Einführabschnitts 2 im wesentlichen kreiszylinderförmig als auch im Bereich des Abdeckabschnitts 10 im wesentlichen kreiszylinderförmig ausgebildet, wobei der Grundkörper 8 im Bereich des Abdeckabschnitts 10 einen größeren Durchmesser aufweist als im Bereich des Einführabschnitts 2. Der Grundkörper 8 weist des Weiteren im Bereich des Abdeckabschnitts 10 einen in radialer Richtung X, Y ausgebildeten, umlaufenden ersten Vorsprung 12 auf. Dieser erste Vorsprung 12 kann beispielsweise dem Halten des Stopfens 1 in einem an dem Behälter 18 anbringbaren zusätzlichen Verschluss dienen. Um die wirksame Außenfläche des Stopfens 1 weiter zu reduzieren, deckt der Grundkörper 8 bei dem in den Fig. 8 bis 1 1 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel des Stopfens 1 den Dichtkörper 7 im Bereich des Abdeckabschnitts 10 radial außen teilweise ab. Zu diesem Zweck weist der Grundkörper 8 im Bereich des Abdeckabschnitts 10 einen radial außen ausgebildeten, umlaufenden, sich von der Deckfläche 5 in Richtung der Bodenfläche 4 erstreckenden zweiten Vorsprung 13 auf, wobei der zweite Vorsprung 13 den Dichtkörper 7 im Bereich des Abdeckabschnitts 10 radial außen teilweise abdeckt. Das in den Fig. 10 und 1 1 gezeigte dritte Ausführungsbeispiel des Stopfens 1 unterscheidet sich von dem in den Fig. 8 und 9 gezeigten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch, dass der Stopfen 1 einen zwischen dem Grundkörper 8 und dem Dichtkörper 7 ausgebildeten Sperrkörper 9 in Form einer Sperrschicht 9 aufweist, um die Sperrwirkung des Stopfens 1 , zum Beispiel gegen eine Sauerstoffdiffusion, zu verbessern. Die Sperrschicht 9 und/oder der Sperrkörper 9 kann beispielsweise aus Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (EVOH) oder Aluminium bestehen. Vorzugsweise ist der Sperrkörper 9 und/oder die Sperrschicht 9 stoffschlüssig mit dem Grundkörper 8 und/oder stoffschlüssig mit dem Dichtkörper 7 verbunden. Ein derartiger Stopfen 1 kann beispielsweise mittels eines Drei-Komponenten-Spritzgussverfahrens herge- stellt werden. Es ist aber auch durchaus denkbar, dass der Sperrkörper 9 und/oder die Sperrschicht 9 zwischen dem Grundkörper 8 und dem Dichtkörper 7 klemmend oder formschlüssig gehalten ist.
Das in den Fig. 12 bis 14 dargestellte vierte Ausführungsbeispiel des Stopfens 1 un- terscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch, dass der Grundkörper 8 einen sich von der Deckfläche 5 in Richtung der Bodenfläche 4 erstreckenden, zentralen Durchgangskanal 15 aufweist, wobei ein sich von der Bodenfläche 4 in Richtung der Deckfläche 5 erstreckender Teilbereich 14 des Dichtkörpers 7 in dem Durchgangskanal 15 ausgebildet ist, wodurch der Grundkörper 8 die- sen Teilbereich 14 des Dichtkörpers 7 radial umschließt. Der Durchgangskanal 15 ermöglicht ein Entnehmen des Behälterinhalts ohne ein Entfernen des Stopfens 1 aus dem Behälter 18, indem beispielsweise eine Nadel in den Durchgangskanal 15 eingesteckt und der Dichtkörper 7 in dem Einführbereich der Nadel durchstochen wird.
Weiterhin ist eine derartige Ausführungsform des Stopfens 1 besonders einfach und kostengünstig herstellbar, indem zunächst der Grundkörper 8, beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens, hergestellt wird und im Anschluss daran der Dichtkörper 7 an den Grundkörper 8 angespritzt wird, wobei das Anspritzen des Dichtkörpers 7 durch den Durchgangskanal 15 des Grundkörpers 8 erfolgt. Durch den zentral ausgebildeten Durchgangskanal 15 und die folglich zentrale Anspritzung des Dichtkörpers 7 an den Grundkörper 8 werden zudem Formtoleranzen des Stopfens 1 reduziert. Das in den Fig. 15 und 16 dargestellte fünfte Ausführungsbeispiel des Stopfens 1 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch, dass der Grundkörper 8 eine Außenfläche aufweist, wobei ein Teilbereich dieser Außenfläche in der axialen Richtung Z des Stopfens 1 nicht durch den Dichtkörper 7 abgedeckt ist. Vorliegend bildet diese Außenfläche des Grundkörpers 8 einen Teilbereich der Bodenfläche 4, wobei die entsprechende Außenfläche des Dichtkörpers 7, welche ebenfalls einen Teilbereich der Bodenfläche 4 bildet, in der axialen Richtung Z plan mit dieser Außenfläche des Grundkörpers 8 abschließt. Darüber hinaus ist die Deckfläche 5 im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel des Stopfens 1 durch den Dichtkörper 7 gebildet.
Das in den Fig. 17 und 18 dargestellte sechste Ausführungsbeispiel des Stopfens 1 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch, dass der Grundkörper 8 eine Außenfläche aufweist, wobei ein Teilbereich dieser Au- ßenfläche in der axialen Richtung Z des Stopfens 1 nicht durch den Dichtkörper 7 abgedeckt ist. Vorliegend bildet diese Außenfläche des Grundkörpers 8 einen Teilbereich der Deckfläche 5, wobei die entsprechende Außenfläche des Dichtkörpers 7, welche ebenfalls einen Teilbereich der Deckfläche 5 bildet, in der axialen Richtung Z plan mit dieser Außenfläche des Grundkörpers 8 abschließt.
Das in den Fig. 19 und 20 dargestellte siebte Ausführungsbeispiel des Stopfens 1 unterscheidet sich von dem fünften Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch, dass die Seitenfläche 3 des Einführabschnitts 2 nicht ausschließlich durch Außenflächen des Dichtkörpers 7 gebildet ist, sondern lediglich die Bereiche der Seitenfläche 3 des Einführabschnitts 2, welche in der Trocknungsstellung und/oder der Dichtstellung die Innenfläche 21 der Behälterwandung 24 kontaktieren, durch Außenflächen des Dichtkörpers 7 gebildet sind. Dementsprechend kommen in der Trocknungsstellung und/oder der Dichtstellung im Bereich des Einführabschnitts 2 lediglich Außenflächen des weicheren Dichtkörpers 7 mit Innenflächen 21 der Behälterwandung 24 in Kontakt. Teilbereiche der Seitenfläche 3 des Einführabschnitts 2, vorliegend ein die jeweilige Ausnehmung 6 begrenzender Teilbereich der Seitenfläche 3, sind durch Außenflächen des Grundkörpers 8 gebildet. Die Fig. 21 und 22 zeigen den Behälter 18 ohne Stopfen 1 .
Um ein Einführen des Stopfens 1 zu erleichtern, weisen die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele des Stopfens 1 in einem die Bodenfläche 4 aufweisenden Bereich des Anlageabschnitts 17 eine konische Außenkontur auf.
Bezugszeichenliste Stopfen
Einführabschnitt
Seitenfläche
Bodenfläche
Deckfläche
Durchlassöffnung
Dichtkörper
Grundkörper
Sperrkörper/Sperrschicht
Abdeckabschnitt
Anlagefläche
erster Vorsprung
zweiter Vorsprung
Teilbereich
Durchgangskanal
Dichtabschnitt
Anlageabschnitt
Behälter
Behälterhals
Außenfläche 21 Innenfläche
22 Innenraum
23 Öffnung
24 Behälterwandung X radiale Richtung Y andere radiale Richtung Z axiale Richtung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Stopfen (1 ) für einen Behälter (18) zur Verwendung bei Gefriertrocknung, wobei der Stopfen (1 ) einen in den Behälter (18) einführbaren Einführabschnitt (2) aufweist, der Einführabschnitt (2) eine Seitenfläche (3) und eine Bodenfläche (4) aufweist, wobei die Bodenfläche (4) einer Deckfläche (5) des Stopfens (1 ) in einer axialen Richtung (Z) des Stopfens (1 ) gegenüberliegend ausgebildet ist, und der Einführabschnitt (2) einen Dichtabschnitt (1 6) zum fluiddichten Verschließen des Behälters (18) gegenüber einer Umgebung des Behälters (18) in einer Dichtstellung des Stopfens (1 ) und einen axial von der Deckfläche (5) in Richtung der Bodenfläche (4) an den Dichtabschnitt (1 6) angrenzenden Anlageabschnitt (17) zum Halten des Stopfens (1 ) in einer Trocknungsstellung des Stopfens (1 ) während der Gefriertrocknung aufweist, wobei der Anlageabschnitt (17) zumindest eine Durchlassöffnung (6) für einen Gasaustausch zwischen einem Innenraum (22) des Behälters (18) und der Umgebung des Behälters (18) während der Gefriertrocknung aufweist, wobei sich die zumindest eine Durchlassöffnung (6) von der Seitenfläche (3) in die Bodenfläche (4) erstreckt und der Stopfen (1 ) einen Dichtkörper (7) und einen Grundkörper (8) aufweist, die miteinander verbunden sind, wobei Außenflächen des Dichtkörpers (7) im Bereich des Dichtabschnitts (1 6) die Seitenfläche (3) des Einführabschnitts (2) bilden und der Grundkörper (8) im Bereich des Dichtabschnitts (1 6) innerhalb des Dichtkörpers (7) ausgebildet ist, wobei der Grundkörper (8) aus einem Material besteht, das eine höhere Härte aufweist als ein Material, aus dem der Dichtkörper (7) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Anlageabschnitts (17) Bereiche der Seitenfläche (3) des Einführabschnitts (2), welche in der Trocknungsstellung und/oder der Dichtstellung eine Innenfläche (21 ) einer Behälterwandung (24) des Behälters (18) kontaktieren, durch Außenflächen des Dichtkörpers (7) gebildet sind, wobei der Grundkörper (8) im Bereich des Anlageabschnitts (17) innerhalb des Dichtkörpers (7) ausgebildet ist.
Stopfen (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Außenflächen des Dichtkörpers (7) im Bereich des Anlageabschnitts (17) die Seitenfläche (3) des Einführabschnitts (2) bilden. Stopfen (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Außenflächen des Dichtkörpers (7) die Seitenfläche (3) und die Bodenfläche (4) des Einführabschnitts (2) bilden.
Stopfen (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (8) eine Außenfläche aufweist, wobei zumindest ein Teilbereich dieser Außenfläche in der axialen Richtung (Z) des Stopfens (1 ) nicht durch den Dichtkörper (7) abgedeckt ist.
Stopfen (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche des Grundkörpers (8) zumindest einen Teilbereich der Bodenfläche (4) und/oder der Deckfläche (5) bildet.
Stopfen (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (7) und der Grundkörper (8) unmittelbar miteinander verbunden sind, insbesondere unmittelbar stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Stopfen (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenfläche des Grundkörpers (8) die Deckfläche (5) bildet und die Deckfläche (5) den Dichtkörper (7) in der axialen Richtung (Z) abdeckt.
Stopfen (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (1 ) einen in der axialen Richtung (Z) an den Einführabschnitt (2) angrenzenden Abdeckabschnitt (10) aufweist, wobei eine radiale Abmessung des Abdeckabschnitts (10) größer ist als eine radiale Abmessung des Einführabschnitts (2).
Stopfen (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenfläche des Dichtkörpers (8) eine der Deckfläche (5) abgewandte Auflagefläche (1 1 ) des Abdeckabschnitts (10) bildet.
10. Stopfen (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (7) im Bereich des Dichtabschnitts (1 6) senkrecht zu der axialen Richtung (Z) des Stopfens (1 ) einen kreisringförmigen Querschnitt aufweist, vorzugsweise ein Verhältnis von einem Außenradius (R) des Kreisrings zu einem Innenradius (r) des Kreisrings 1 ,1 bis 2,5 beträgt.
1 1 . Stopfen (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Einführabschnitt (2) zumindest eine Ausnehmung (6) aufweist, wobei die Ausnehmung (6) die zumindest eine Durchlassöffnung (6) bildet. 12. Stopfen (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (7) aus einem Material besteht, das eine Härte von Shore- A 40 bis 80, vorzugsweise eine Härte von Shore-A 50 bis 70 gemäß DIN ISO 7619-1 :2010» aufweist, und/oder der Dichtkörper (7) aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) besteht.
13. Stopfen (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (8) aus einem Material besteht, das eine Härte von Sho- re-D 30 bis 100, vorzugsweise eine Härte von Shore-D 40 bis 85 gemäß DIN ISO 7619-1 :2010, aufweist, und/oder der Grundkörper (8) aus Polypropylen (PP) oder High-Density Polyethylene (HDPE) besteht.
Stopfen (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlageabschnitt (17) frei von gegenüber dem Dichtabschnitt (1 6) in einer radialen Richtung (X, Y) nach außen hervorstehenden Bereichen ist.
Anordnung eines Behälters (18) und eines Stopfens (1 ) zur Verwendung der Anordnung bei Gefriertrocknung, insbesondere Anordnung mit einem Stopfen (1 ), der gemäß den Merkmalen eines oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet ist, wobei der Stopfen (1 ) in eine Öffnung (23) des Behälters (18) eingeführt ist, der Stopfen (1 ) einen in den Behälter (18) eingeführten Einführabschnitt (2) aufweist, der Einführabschnitt (2) eine Seitenfläche (3) und eine Bodenfläche (4) aufweist, wobei die Bodenfläche (4) einer Deckfläche (5) des Stopfens (1 ) in einer axialen Richtung (Z) des Stopfens (1 ) gegenüberliegend ausgebildet ist, und der Einführabschnitt (2) einen Dichtabschnitt (1 6) zum fluiddichten Verschließen des Behälters (18) gegenüber einer Umgebung des Behälters (18) in einer Dichtstellung des Stopfens (1 ) und einen axial von der Deckfläche (5) in Richtung der Bodenfläche (4) an den Dichtabschnitt (1 6) angrenzenden Anlageabschnitt (17) zum Halten des Stopfens (1 ) in einer Trocknungsstellung des Stopfens (1 ) während der Gefriertrocknung aufweist, wobei der Anlageabschnitt (17) zumindest eine Durchlassöffnung (6) für einen
Gasaustausch zwischen einem Innenraum (22) des Behälters (18) und der Umgebung des Behälters (18) während der Gefriertrocknung aufweist, wobei sich die zumindest eine Durchlassöffnung (6) von der Seitenfläche (3) in die Bodenfläche (4) erstreckt und der Stopfen (1 ) einen Dichtkörper (7) und einen Grundkörper (8) aufweist, die miteinander verbunden sind, wobei Außenflächen des Dichtkörpers (7) im Bereich des Dichtabschnitts (1 6) die Seitenfläche (3) des Einführabschnitts (2) bilden und der Grundkörper (8) im Bereich des Dichtabschnitts (1 6) innerhalb des Dichtkörpers (7) ausgebildet ist, wobei der Grundkörper (8) aus einem Material besteht, das eine höhere Härte aufweist als ein Material, aus dem der Dichtkörper (7) besteht, wobei in der Trocknungsstellung des Stopfens (1 ) der Dichtabschnitt (16) außerhalb des Behälters (18) angeordnet ist, der Anlageabschnitt (17) eine Innenfläche (21 ) einer Behälterwandung (24) des Behälters (18) kontaktiert und die zumindest eine Durchlassöffnung (6) in den Innenraum (22) des Behälters (18) und in die Umgebung mündet, und wobei in der Dichtstellung des Stopfens (1 ) der Dichtabschnitt (16) innerhalb des Behälters (18) angeordnet ist und der Dichtabschnitt (1 6) die Innenfläche (22) der Behälterwandung (24) des Behälters (18) umfänglich kontaktiert dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Anlageabschnitts (17) Bereiche der Seitenfläche (3) des Einführabschnitts (2), welche in der Trocknungsstellung und/oder der Dichtstellung die Innenfläche (21 ) der Behälterwandung (24) des Behälters (18) kontaktieren, durch Außenflächen des Dichtkörpers (7) gebildet sind, wobei der Grundkörper (8) im Bereich des Anlageabschnitts (17) innerhalb des Dichtkörpers (7) ausgebildet ist.
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