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DE19633495A1 - Trockenstoff-Verschluß für Behälter - Google Patents

Trockenstoff-Verschluß für Behälter

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DE19633495A1
DE19633495A1 DE1996133495 DE19633495A DE19633495A1 DE 19633495 A1 DE19633495 A1 DE 19633495A1 DE 1996133495 DE1996133495 DE 1996133495 DE 19633495 A DE19633495 A DE 19633495A DE 19633495 A1 DE19633495 A1 DE 19633495A1
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DE
Germany
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dry
closure
thermoplastic
container
plastic
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DE1996133495
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Markus Oschmann
Armin Henning
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Friedrich Sanner GmbH and Co KG
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Friedrich Sanner GmbH and Co KG
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    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D51/00Closures not otherwise provided for
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C45/0013Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor using fillers dispersed in the moulding material, e.g. metal particles
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Description

Die Erfindung betrifft einen Trockenstoff-Verschluß für Be­ hälter zur Aufnahme von feuchtigkeitsempfindlichem Gut mit einem den Behälter in geschlossenem Zustand hermetisch ge­ gen den Zutritt von Außenatmosphäre abschließenden, vor­ zugsweise als Stopfen-, Deckel- oder Kappen-, insbesondere Drehkappenverschluß ausgebildeten Verschlußorgan, welches in einem in der bestimmungsgemäßen Verschlußstellung des Behälters ins Behälterinnere weisenden Bereich mit einer einen hygroskopischen Füllstoff aufweisenden Trockenstoff­ zelle versehen ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung des die Trockenstoffzelle betreffenden Teils des Verschlusses.
Trockenstoff-Verschlüsse sind überwiegend auf dem pharma­ zeutischen Sektor im Einsatz, wobei es sich in der Regel um Verschlüsse handelt, die mit einer Trockenstoff-Zelle aus­ gestattet sind, in welcher der kristalline oder granulat­ förmige Trockenstoff enthalten ist, wobei eine ins Behäl­ terinnere gerichtete Stirnwand dieser Zelle durch eine den Trockenstoff zurückhaltende, wasserdampfdurchlässige Scheibe aus Pappe oder perforiertem oder porösem Kunststoff zurückgehalten wird. Die Füllung der Trockenstoffzelle und der sichere Einschluß der kristallinen oder granulatförmi­ gen Trockenstoffmaterialien, wie Silika-Gel, Molekularsieb- Material etc., wird zwar heute von den Herstellern der Ver­ schlüsse einwandfrei beherrscht, jedoch erfordert die Her­ stellung der Trockenstoff-Zelle im Verschluß, ihre Befül­ lung mit der korrekten Menge des Trockenstoffs und die si­ chere Einbindung des Trockenstoffs in der Zelle durch die wasserdampfdurchlässige Scheibe aufwendige und kontroll­ intensive Verfahren, wobei die dünne Scheibe zur gefüllten und noch geöffneten Zelle ausgerichtet, auf die Zelle auf­ gesetzt und dann - z. B. durch Warmumbördeln des Zellenran­ des - verschlossen werden muß. Bei der Verarbeitung der kristallinen oder granulatförmigen Trockenstoffen kann außerdem durch Abrieb Staub entstehen, der sich in der Ar­ beitsumgebung verteilen kann. Auch für den Endverbraucher können Nachteile auftreten. Wenn die Trockenstoffzelle ent­ weder nicht einwandfrei dicht verschlossen ist oder durch den Endverbraucher aus Unkenntnis oder Mutwillen die Scheibe beschädigt wird, kann Trockenstoff oder Trocken­ stoff-Abrieb austreten und den Behälter verunreinigen. Ins­ besondere bei der Abfüllung von zu inhalierenden Stoffen im Behälter können solche Verunreinigungen durch Trockenstoff- Abrieb den Endverbraucher gesundheitlich schädigen.
Aufgrund der erläuterten Schwierigkeiten und Nachteile wur­ den auch bereits Trockenstoffzellen gesondert hergestellt und dann anschließend im eigentlichen Verschluß befestigt. Der Trockenstoff wurde dabei in ein napfförmiges, einseitig offenes Kunststoffgehäuse eingefüllt, das anschließend wie­ derum durch eine wasserdampfdurchlässige Scheibe verschlos­ sen wurde. Die Trockenstoffzelle selbst wurde dann im zuge­ ordneten, im speziellen Fall als Drehkappenverschluß ausge­ bildeten Verschluß befestigt. Auf diese Weise wird zwar eine Vereinfachung des Aufbaus des eigentlichen Verschluß­ organs und eine relativ einfache Montage der gesonderten Trockenstoffzelle im Verschluß möglich, wobei jedoch der Aufwand durch die gesonderte Herstellung des Zellen-Gehäu­ ses, der Befüllung mit Trockenstoff und des Verschließens mit der Abdeckscheibe und die durch die geschilderten Mög­ lichkeiten des Austritts von Trockenstoff gegebenen Gefähr­ dungen bleiben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in Frage ste­ henden Trockenstoff-Verschlüsse im Aufbau und Herstellungs­ aufwand zu vereinfachen, und dabei gleichzeitig bisher be­ stehende Gefährdungen des Arbeitspersonals durch Staubbil­ dung der Verschlüsse zu verringern.
Ausgehend von den bekannten Trockenstoff-Verschlüssen wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Trockenstoffzelle ein aus einem Gemisch aus pulverförmigem, granulatförmigen oder kristallinen Trockenstoff und einem ausgehärteten oder abgebundenen Bindemittel gesondert her­ gestellter formstabiler Formkörper ist, der am Verschluß­ organ befestigt ist. Durch die gesonderte Herstellung des Formkörpers, die in weitgehend automatisierten Verfahren erfolgen kann, entfällt die verfahrenstechnisch aufwendige Befüllung der im Verschluß gebildeten Zellen mit einer vor­ gegebenen Menge des Trockenstoffs und der anschließende Ab­ schluß der Zelle mit der wasserdampfdurchlässigen Scheibe. Der formstabile Formkörper kann als Ganzes mit dem Ver­ schlußorgan verbunden werden, wobei für die Verschlußorgane selbst geringeren Investitionsaufwand erfordernde Formen verwendet werden können, weil die sonst aus dem Material des Verschlußorgans zu bildende Umfangswandung der Trocken­ stoffzelle entfällt. Der die Trockenstoffzelle bildende Formkörper ist vorzugsweise aus einem Gemisch des Trocken­ stoffs und einem thermoplastischen Kunststoffmaterial her­ gestellt. Das Erfordernis einer gesonderten Abdeckscheibe und deren sorgfältiger dichter Montage entfällt dann also, und weder bei der Befüllung noch beim späteren Gebrauch besteht die Gefahr, daß loser Trockenstoff bei Beschädigung der Trockenstoffzelle in den Behälter fällt. Durch Ge­ wichtskontrolle der Trockenstoff-Formkörper ist außerdem eine einfache Überprüfung bezüglich der Trocknungskapazität möglich.
Dabei hat sich gezeigt, daß eine hinreichende Festigkeit des Formkörpers und ausgezeichnete Trocknungseigenschaften erhalten werden, wenn der Formkörper ein Anteil von 60 bis 80 Gew.% Trockenstoff und 40 bis 20 Gew.-% thermoplastischem Kunststoffmaterial aufweist.
Als thermoplastisches Kunststoffmaterial können Kunststoffe aus der Polyethylen (PE), Polyamid (PA), Polycarbonat (PC), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS) und verschiedene Cellu­ loseester (CA, CP, CAB) enthaltenen Gruppe von thermopla­ stischen Kunststoffen verwendet werden.
Aus wirtschaftlichen und verarbeitungstechnischen Gründen bietet sich dabei gegenwärtig Polyethylen als Kunststoff­ material für den Formkörper bevorzugt an.
Der Formkörper und das Verschlußorgan können form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sein.
Im Hinblick auf eine möglichst einfache und somit kosten­ günstige Montage empfiehlt es sich, den Formkörper und das Verschlußorgan durch komplementär ineinander eingreifende Rastmittel miteinander zu verrasten.
Die Herstellung des die Trockenzelle bildenden Formkörpers erfolgt vorzugsweise so, daß der pulver- oder granulatför­ mige bzw. kristalline Trockenstoff mit dem pulver- oder granulatförmigen thermoplastischen Kunststoffmaterial ge­ mischt, das thermoplastische Kunststoffmaterial durch Wär­ mezufuhr aufgeschmolzen und das Gemisch aus Trockenstoff und aufgeschmolzenem Kunststoffmaterial in eine Form mit einem der äußeren Form des Formkörpers entsprechenden For­ menhohlraum eingebracht und nach zumindest teilweise Er­ starrung des Kunststoffmaterials aus der Form ausgeworfen wird.
Als besonders zweckmäßig hat sich dabei eine Verfahrens­ weise erwiesen, bei welcher der Trockenstoff und das ther­ moplastische Kunststoffmaterial in einem Extruder gemischt oder weitervermischt und das Kunststoffmaterial durch die beim Extrudieren auftretenden Scherkräfte entstehende Wärme aufgeschmolzen wird, worauf das Gemisch aus Trockenstoff und aufgeschmolzenem Kunststoff portionsweise in die Form eingebracht und dann auf das in die Form eingebrachte Mate­ rial ein Druck ausgeübt wird, durch welchen der Formenhohl­ raum gefüllt und das eingebrachte Gemisch verdichtet wird und der dabei entstehende Formkörper nach zumindest teil­ weiser Erstarrung des thermoplastischen Kunststoffmaterials dann ausgeformt wird.
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Aus­ führungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Trockenstoff-Ver­ schlusses in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrie­ ben, welche einen als originalitätsgesicherten Stopfenver­ schluß ausgebildeten erfindungsgemäßen Trockenstoff-Ver­ schluß im sogenannten Halbschnitt, d. h. zur Hälfte im senk­ rechten Mittelschnitt und zur Hälfte in der Seitenansicht, zeigt.
Der in der Zeichnung gezeigte, in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnete Trockenstoff-Verschluß ist ein Kunststoff-Stop­ fenverschluß, der im speziellen Fall zum Verschließen von Tablettenröhrchen bestimmt ist, welche mit feuchtigkeits­ empfindlichen Tabletten, z. B. Brausetabletten gefüllt sind. Der Verschluß 10 weist eine flache Deckelpartie 12 auf, von deren Unterseite ein hohler, an der deckelpartieabgewandten Seite offener Stopfen 14 vortritt, dessen Umfangswandung an der Außenseite gewölbt, d. h. als sog. Dichtolive 16 ausge­ bildet ist, welche in der bestimmungsgemäßen Schließstel­ lung unter Vorspannung an der Innenseite der Behältermün­ dung des - nicht gezeigten - zu verschließenden Behälters anliegt und diesen so hermetisch dicht verschließt. Die Deckelpartie 12 überragt den Stopfen 14 radial und an ihrem äußeren Rand ist eine in Richtung zum Behälter vorsprin­ gende Wand 18 angesetzt, die den oberen Rand der Behälter­ mündung des zugehörigen Behälters übergreift und zusätzlich zur Abdichtung des Behälters gegen die Außenatmosphäre bei­ trägt. Auf der nach außen weisenden umlaufenden Fläche der Wand 18 vorgesehene vorstehende Rippen 20 erleichtern das sichere Ergreifen und Abziehen des Verschlusses 10 vom Be­ hälter.
Der Verschluß 10 ist in üblicher Weise mit einem Niederhal­ ter 22 in Form eines Rings versehen, der über eine Anzahl von schraubenförmig verlaufenden elastisch verformbaren Fe­ derarmen 24 in der dargestellten rage gehalten ist, aus welcher er durch das im Behälter abgefüllte Gut, z. B. die in der Tablettenröhre abgefüllten Tabletten unter elasti­ scher Verbiegung der Federarme 24 ins Innere des Stopfens verschiebbar ist, d. h. in der Schließstellung unter Vor­ spannung auf der im Tablettenröhrchen obersten Tablette aufliegt und den Tablettenstapel somit festlegt. An der nach unten weisenden freien Stirnseite der Wand 18 ist durch eine Anzahl von in gleichmäßigen Winkelabständen ver­ teilten dünnen, und somit bei Ausübung von in Stopfenaus­ ziehrichtung wirkenden Kräften zerbrechenden Sollbruchste­ gen 26 ein Originalitätssicherungsring 28 integral ange­ setzt. Auf seiner Innenseite trägt der Originalitätssiche­ rungsring 28 in gleichmäßigen Winkelabständen vortretende Ansätze 30, welche in der in der Zeichnung erkennbaren Weise eine schräg nach innen und rückwärts verlaufende Be­ grenzung haben, welche am Inneren des deckelpartiezugewand­ ten Endes in eine Verriegelungskante 32 endet, die in der bestimmungsgemäßen Schließstellung unter einer an der Au­ ßenseite der Behälterwandung vorgesehenen umlaufende Rie­ gelkante an einer Behälter-Randverstärkung oder -Umbörde­ lung des - nicht gezeigten - Behälters greifen. Im bisher beschriebenen Umfang ist der Behälter-Verschluß - z. B. aus der EP-0 262 506 B1 - bekannt.
Abweichend von den bekannten Kunststoff-Trockenstoff-Ver­ schlüssen ist jedoch die Ausgestaltung der Trockenstoff- Zelle getroffen. Anstelle der integral an der Deckelpartie angeformten, mit rieselfähigem, d. h. kristallinem oder gra­ nulatförmigem Trockenstoff gefüllten und durch eine feuch­ tigkeits- bzw. wasserdampfdurchlässige Abdeckscheibe ver­ schlossenen Zelle bei den bekannten Verschlüssen besteht diese Zelle beim Verschluß 10 aus einem eigenstabilen, im dargestellten Fall im wesentlichen zylindrischen Formkörper 34, von dessen Umfangswandung jeweils in den beiden stirn­ seitigen Endbereichen jeweils ein niedriger Ringvorsprung 36 vortritt, deren der jeweiligen Stirnfläche zugewandte Endabschnitte konisch abgeschrägt sind. An der Unterseite der Deckelpartie 12 ist durch eine ringförmig umlaufend vortretende hinterschnittene Ringwand eine Aufnahme 38 ge­ bildet, in welche ein Ende des Formkörpers 34 einrastbar ist. Hierfür muß der Formkörper lediglich durch die offene Seite des Stopfens 14 und - sofern vorhanden - des Nieder­ halte-Rings 32 hindurchgeführt und dann in die Aufnahme 38 eingedrückt werden. Durch die konische Abschrägung des Ringvorsprungs 36 wird die Aufnahme 38 dabei elastisch auf­ geweitet und rastet nach Erreichen der bestimmungsgemäßen Befestigungsstellung des Formkörpers 34 mit ihrem hinter­ schnittenen Bereich über den Ringvorsprung, wodurch der Formkörper 34 unverlierbar innerhalb des Stopfens 14 gehal­ ten ist.
Der Formkörper 34 selbst besteht aus vorzugsweise pulver­ förmigem, durch ein ausgehärtetes oder abgebundenes Binde­ mittel gehaltenem und stabilisierten Trockenstoff, wobei als Bindemittel vorzugsweise ein thermoplastischer Kunst­ stoff verwendet wird. Neben dem sich wegen seiner Eigen­ schaften in Bezug auf Wasserdampfdurchlässigkeit, leichte Verarbeitbarkeit und Preisgünstigkeit anbietenden Polyethy­ len kommt als Kunststoffmaterial auch Polyamid (PA), Poly­ carbonat (PC), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS) und ver­ schiedene Celluloseester wie Celluloseacetat (CA), Cellulo­ sepropionat (CP) und Celluloseacetobutyrat (CAB) in Frage. Zur Herstellung des Formkörpers werden der pulverförmige Trockenstoff, beispielsweise ein Molekularsieb-Material oder auch Silika-Gel mit dem pulverigen oder granulat­ förmigen Kunststoffmaterial gemischt, worauf dann durch Wärmezufuhr das Kunststoffmaterial aufgeschmolzen wird. Das Gemisch aus Trockenstoff und dem aufgeschmolzenen Kunststoffmaterial wird dann in eine Form gebracht und zweckmäßig zusätzlich etwas verpreßt, so daß der Formkörper die Form des Formen-Hohlraums annimmt und nach dem Erstar­ ren des Kunststoffmaterials als eigenstabiler Körper mit der gewünschten äußeren Form zur Verfügung steht. In der Praxis hat sich gezeigt, daß die Herstellung solcher Form­ körper durch Extrudieren des Gemischs aus pulverförmigen Trockenstoff und Kunststoffmaterial in einem Extruder mög­ lich ist, wobei durch die beim Extrudieren entstehenden Schwerkräfte das Kunststoffmaterial aufgeschmolzen wird. Das extrudierte Material wird dann direkt in die Form gebracht und in der beschriebenen Weise abgekühlt. Dabei ist darauf hinzuweisen, daß andere Möglichkeiten des Auf­ schmelzens des Anteils des Kunststoffmaterials im Gemisch, z. B. durch Zufuhr von Wärme zu dem in die Form abgefüllten Gemisch über die Wände der Form oder auch durch Einwirkung von Mikrowellen auf das geformte Gemisch möglich sind.
Anstelle des beim beschriebenen Ausführungsbeispiel massi­ ven Formkörpers kann dieser auch zur Vergrößerung der Ober­ fläche mit behälterseitig offenen Vertiefungen versehen sein, sofern gewährleistet ist, daß die verbleibende Mate­ rialmenge des Formkörpers die gewünschten Trocknungseigen­ schaften gewährleistet. Auch die Art und Weise der Befesti­ gung des Formkörpers 34 in der Aufnahme 38 kann abgewandelt werden. So ist z. B. denkbar, daß anstelle des beschriebenen formschlüssigen Verrastens auch ein reiner Kraftschluß durch Eindrücken eines zylindrischen Formkörpers ins Innere der dann mit Untermaß bemessenen Aufnahme genügt. Auch eine Verklebung der deckelpartiezugewandten Stirnfläche des Formkörpers mit der Unterseite der Deckelpartie 12 ist denkbar.

Claims (9)

1. Trockenstoff-Verschluß für Behälter zur Aufnahme von feuchtigkeitsempfindlichem Gut mit einem den Behälter in geschlossenem Zustand hermetisch gegen den Zutritt von Au­ ßenatmosphäre abschließenden, vorzugsweise als Stopfen-, Deckel- oder Kappen-, insbesondere Drehkappenverschluß aus­ gebildeten Verschlußorgan, welches in einem in der bestim­ mungsgemäßen Verschlußstellung des Behälters ins Behälter­ innere weisenden Bereich mit einer einen hygroskopischen Füllstoff aufweisenden Trockenstoffzelle versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenstoffzelle ein aus einem Gemisch aus pulver­ förmigem, granulatförmigem oder kristallinem Trockenstoff und einem ausgehärteten oder abgebundenen Bindemittel ge­ sondert hergestellter formstabiler Formkörper (34) ist, der am Verschlußorgan befestigt ist.
2. Trockenstoff-Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Formkörper (34) aus einem Gemisch des Trockenstoffs und einem thermoplastischen Kunststoffmate­ rial hergestellt ist.
3. Trockenstoff-Verschluß nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Formkörper (34) einen Anteil von 60 bis 80 Gew.% Trockenstoff und 40 bis 20% thermoplastischem Kunststoffmaterial aufweist.
4. Trockenstoff-Verschluß nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Kunststoffmaterial wenigstens einen Kunststoff aus der Polyethylen (PE), Poly­ amid (PA), Polycarbonat (PC), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS) und Celluloseester (CA, CP, CAB) enthaltenen Gruppe von thermoplastischen Kunststoffen enthält.
5. Trockenstoff-Verschluß nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Kunststoffmaterial Polyethylen (PE) ist oder enthält.
6. Trockenstoff-Verschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (34) und das Verschlußorgan form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind.
7. Trockenstoff-Verschluß nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Formkörper (34) und das Verschlußorgan durch komplementär ineinander eingreifende Rastmittel mit­ einander verrastet sind.
8. Verfahren zur Herstellung eines Formkörper nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der pul­ ver- oder granulatförmige bzw. kristalline Trockenstoff mit dem pulver- oder granulatförmigen thermoplastischen Kunst­ stoffmaterial gemischt, das thermoplastische Kunststoffma­ terial durch Wärmezufuhr aufgeschmolzen und das Gemisch aus Trockenstoff und aufgeschmolzenem Kunststoffmaterial in eine Form mit einem der äußeren Form des Formkörpers ent­ sprechenden Formenhohlraum eingebracht und nach zumindest teilweiser Erstarrung des Kunststoffmaterials aus der Form ausgeworfen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockenstoff und das thermoplastische Kunststoffmate­ rial in einem Extruder gemischt bzw. weitervermischt und das Kunststoffmaterial durch die beim Extrudieren auftre­ tenden Scherkräfte entstehende Wärme aufgeschmolzen wird, worauf das Gemisch aus Trockenstoff und aufgeschmolzenem Kunststoff portionsweise in die Form eingebracht wird, daß auf das in die Form eingebrachte Material dann ein Druck ausgeübt wird, durch welchen der Formenhohlraum gefüllt und das eingebrachte Gemisch verdichtet wird, und daß der dabei entstehende Formkörper nach zumindest teilweiser Erstarrung des thermoplastischen Kunststoffmaterials ausgeformt wird.
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