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EP1499538B1 - Einwegventil zur abgabe eines fliessfähigen materials - Google Patents

Einwegventil zur abgabe eines fliessfähigen materials Download PDF

Info

Publication number
EP1499538B1
EP1499538B1 EP03746804A EP03746804A EP1499538B1 EP 1499538 B1 EP1499538 B1 EP 1499538B1 EP 03746804 A EP03746804 A EP 03746804A EP 03746804 A EP03746804 A EP 03746804A EP 1499538 B1 EP1499538 B1 EP 1499538B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
projection
way valve
valve seat
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP03746804A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1499538A2 (de
Inventor
Frank Janssen
Roland Kneer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gaplast GmbH
Original Assignee
Gaplast GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gaplast GmbH filed Critical Gaplast GmbH
Priority to SI200331095T priority Critical patent/SI1499538T1/sl
Publication of EP1499538A2 publication Critical patent/EP1499538A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1499538B1 publication Critical patent/EP1499538B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D47/00—Closures with filling and discharging, or with discharging, devices
    • B65D47/04—Closures with discharging devices other than pumps
    • B65D47/20—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge
    • B65D47/2018—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge comprising a valve or like element which is opened or closed by deformation of the container or closure
    • B65D47/2056—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge comprising a valve or like element which is opened or closed by deformation of the container or closure lift valve type
    • B65D47/2081—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge comprising a valve or like element which is opened or closed by deformation of the container or closure lift valve type in which the deformation raises or lowers the valve port
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/24—Adaptations for preventing deterioration or decay of contents; Applications to the container or packaging material of food preservatives, fungicides, pesticides or animal repellants

Definitions

  • the invention relates to a one-way valve according to the preamble of claim 1.
  • the volume-reducible container can be, for example, a rigid outer container with an inner container or inner bag made of a soft material, which contracts accordingly after dispensing a portion of the flowable material, with pressure equalization openings in the pressure equalization between the rigid outer container and the inner container the outer container are provided.
  • the container may also be single-walled and, for example, in the form of a tube which is gradually compressed to deliver the material.
  • bellows container which gradually coincide according to the delivery of the flowable material, and called syringes whose volume can be reduced by advancing a syringe plunger. It is understood that the above list is only exemplary.
  • the container does not have to be volume reducible.
  • the compensation can also be achieved by inflowing air flowing through a filter (sterile filter).
  • the flowable material may be liquid or a cream, gel, ointment or other substance, optionally with high viscosity.
  • the one-way valve of the type considered is intended to deliver the flowable container contents in individual subsets or cans, depending on the application, the metered delivery of the flowable content can be distributed over a longer period of time.
  • the material remaining in the container not be affected by foreign particles, whether microorganisms or inorganic or organic contaminants. This is especially true in pharmaceutical, but also e.g. determining the quality of cosmetic flowable materials, but also applies, for example, to substances to be attributed to the foodstuffs.
  • the volume of material dispensed from the container must not be equalized by the entry of air into the container to prevent bacteria, dust, moisture, etc. from coming into contact with the remaining contents of the container, for which reason, as mentioned above, reduced in the case considered here according to the amount of material dispensed the volume. Above all, it must be ensured that no microorganisms penetrate through the container opening and contaminate the remaining container contents.
  • a generic one-way valve is off US-A-1,941,520 known.
  • the present invention has for its object to provide a one-way valve of the type considered, in which the sterility of the remaining in the container flowable material remains largely ensured.
  • the one-way valve includes a valve seat made of a rigid plastic such as PE / PP and disposed in the container neck.
  • valve seat is inserted into the end portion of the container.
  • the valve seat contains a base body, which rests against the inner wall of the container neck and contains at least one passage opening, which - when released - allows the passage of the flowable material in the direction of the outlet opening of the container.
  • the valve seat further has a projection connected to the base body, which extends in the axial direction of the container neck to the outlet opening of the container.
  • the one-way valve according to the invention further includes an elastic seal having a ring portion which covers the at least one passage opening and an integrally formed therewith sleeve-shaped portion which surrounds the - preferably centrally disposed in the container neck - projection with a radial distance, with the exception of the end portion of sleeve-shaped part which preferably abuts in the closed state of the valve within the outlet opening of the container at the end portion of the projection.
  • the ring portion of the elastic seal is pressed radially outside the at least one through hole of the valve seat to the valve seat.
  • the one-way valve preferably includes a sterilization device disposed in the space between the protrusion of the valve seat and the sleeve-shaped portion of the elastic seal, and exerts a germicidal effect on any invading bacteria, etc.
  • the sterilization device can be a preferably spiral-shaped sterilization element surrounding the projection, or it can be formed by coating at least parts of the valve seat and / or the seal with oligodynamically active metals or bactericidal substances.
  • the valve seat closes except for its at least one passage opening the container neck or - if such is not formed - lying in front of the outlet opening cross-section of the container.
  • the elastic seal is firmly on the base body of the valve seat, as it is preferably held with its annular outer region in contact with the valve seat, preferably pressed by an annular projection of the cap of the container against the valve seat. The flat resting on the base body of the valve seat elastic seal thus closes the at least one passage opening of the valve seat.
  • the elastic seal is also located with the end portion of its sleeve-shaped portion close to the head end of the preferably pin-shaped projection, within the outlet opening of the container in such a way that this outlet opening is sealed in the closed state of the valve. Because of the tight contact with the pin or peg-shaped projection of the valve seat, this also ensures that no contamination can enter from the outside between the projection and the sleeve-shaped portion of the seal.
  • the flowable material When pressure is exerted on the container contents, preferably by applying an external force to the container, the flowable material is forced through the at least one passage opening of the valve seat against the overlying annular portion of the elastic seal, whereby it is lifted from the base body of the valve seat.
  • the end portion of the sleeve-shaped portion of the elastic seal lifts off from the end portion of the projection of the valve seat, that moves in the axial direction of the container neck, preferably protruding from the outlet opening of the container.
  • the flow path is released through the outlet opening of the container for the flowable material which has passed through the at least one passage opening of the valve seat.
  • the seal returns due to their elasticity in their initial position in which the at least one through hole of the valve seat and the outlet opening of the container are closed.
  • the sterilizing element arranged there would effectively prevent harmful growth of microorganisms, thereby ensuring the sterility of the contents of the container. This is true for both the flowable material remaining between the seal and the valve seat and for the container contents remaining below the one-way valve.
  • the flowable material can be delivered not only by exerting a pressure on the container contents, but in a corresponding manner also by the fact that from the outside a negative pressure on the elastic seal - and after the opening - is applied to the container contents.
  • the base body of the valve seat radially outside the projection contains a plurality of through holes, which should be distributed uniformly over the circumference.
  • the passage openings for example, have the form of circular arc-shaped slots.
  • the base body of the valve seat has a planar base plate, through which the at least one passage opening leads, and a voltage applied to the inner wall of the container neck peripheral wall which rests with an outer circumferential annular shoulder on the peripheral edge of the container neck.
  • the peripheral wall in general as well as the container neck has a circular cylindrical shape.
  • the cap may be a screw cap. However, the cap can also be snapped onto the neck of the container, for example.
  • the preferably centrally located on the planar base plate of the valve seat projection has a generally pin or pin shape and can be designed so that it has the shape of a circular cylinder with a preferably tapered end portion.
  • the projection may have an arcuate contour in longitudinal section, although other shapes are contemplated, as long as the end portion of the projection provides a suitable sealing surface for the sleeve-shaped portion of the elastic seal.
  • the upper edge of the projection of the valve seat is arranged within the container opening, wherein it preferably is aligned with the upper side of the cap. It is understood that the diameter of the end portion of the projection is smaller than the diameter of the container opening, since in the annular space, the end portion of the sleeve-shaped portion of the elastic seal is arranged.
  • the annular portion of the elastic seal also preferably has a planar shape and is held in the region of its peripheral edge in contact with the planar base plate of the valve seat. It is preferably provided that the closure cap of the container has an annular projection which presses the elastic seal in the above-mentioned range to the valve seat.
  • the ring portion of the seal can also be held by other means to the valve seat, for example, be glued.
  • the adjoining the ring portion of the seal sleeve-shaped portion which is also formed centrally, can first circular cylindrical and then conical in longitudinal section, starting from the annular portion be.
  • An alternative form is that the sleeve-shaped portion has an arcuate contour in longitudinal section.
  • the end portion of the sleeve-shaped portion of the elastic seal has an inner contour conforming to the peripheral surface of the head portion of the projection and bears with the outer surface against the wall of the container opening, the wall cross-section of the end portion of the sleeve-shaped portion being substantially wedge-shaped.
  • This cross-sectionally wedge-shaped widening to the end section closes in the closed state of the valve, the annular gap between the head portion of the projection of the valve seat and the inner wall of the container opening, the cross-sectional shape favors the tight closure due to the restoring force of the elastic sealing material.
  • a tight closure can also be ensured by the fact that the end portion of the sleeve-shaped part of the seal is pushed back by hand, if the seal does not automatically return to the fully closed state, which u.U. with highly viscous materials. the case may be.
  • the sterilization element arranged in the intermediate space (dead volume) between the seal and the valve seat preferably surrounds the projection of the valve seat in a spiral shape.
  • the dimensions are expediently such that the sterilization element, which may be in the form of a helical spring, is in contact with the sleeve-shaped portion of the seal at the upper end portion of the projection so that it may enter the outlet of the container Microorganisms will inevitably come into contact with the sterilization element as they migrate downwards. This reliably avoids microbial contamination.
  • the sterilization element is made of silver or contains a silver coating, which unfolds a germicidal effect.
  • silver instead of silver, other oligodynamically active metals or bactericidal substances are also usable.
  • the main components of the sterile valve according to the invention are a valve seat 1, an elastic sealing body 2 and - preferably - a sterilizing element 3, which are arranged in the neck 4 of a container 5 in a manner described below.
  • a specially designed container cap 6 cooperates with the components of the sterile valve.
  • the valve seat 1 consists of a flat base plate 7 with a subsequent cylindrical peripheral wall 8 which tightly rests in the installed position on the inner wall of the container neck 4 and ends in an outwardly facing annular collar 9 which rests on the upper edge of the container neck 4.
  • the base plate 7 includes four arcuate through holes 10 which are uniformly distributed in the circumferential direction.
  • a pin-shaped projection 11 is formed, which protrudes at right angles from the base plate 7 and has a circular cylindrical shape, which merges into a frusto-conical end portion 12 which projects beyond the annular shoulder 9.
  • the sealing element 2 which consists of an elastic plastic such as ..., as the valve seat 1 is made in one piece and includes a planar ring portion 13, which merges at its radially inner peripheral edge in a sleeve-shaped portion 14 whose central longitudinal axis perpendicular to the plane of the ring portion 13 runs.
  • the sleeve-shaped portion 14 consists - starting from the ring portion 13 - of a first circular cylindrical portion 15, then a conically upwardly tapering central portion 16 and a turn on its outer contour circular cylindrical end portion 17.
  • the end portion 17 has a continuously increasing to its free end wall thickness because its inner contour with that of the section 16 is aligned conically.
  • the upper peripheral edge of the sleeve-shaped portion is designated by the reference numeral 18, while the upper edge of the projection 11 is provided with the reference numeral 19.
  • the cap 6 of the container 5 includes an upper end wall 20 and a substantially circular cylindrical peripheral wall 21.
  • a shallow indentation 22 is formed, which ends at a radially inwardly facing annular collar 23, the top of an obliquely inwards pointing circumferential nose 24 forms. This nose 24 engages under a circumferential outer projection 25 on the outside of the container neck 4 when the cap 6 is snapped onto the container neck 4.
  • annular projection 25 is integrally formed on the underside of the upper end wall 20 of the cap 6, which has such an extent that in the installed position of the sterile valve and the cap 6, the annular portion 13 of the seal body 2 fixed against the base plate 7 of Valve seat 1 presses.
  • the outlet opening 27 In the middle of the upper end wall 20 of the cap 6 there is a circular outlet opening 27 for the flowable material received in the container. Viewed in a cross-sectional view, the outlet opening 27 initially narrows slightly from the upper side 28 of the cap 6, in order to become increasingly wider after a cross-sectional curve 29. In this case, in longitudinal section, the edge contour of the outlet opening 27 extends from the top side 28 of the cap 6, viewed initially arcuately inwards and outwards again, followed by an obliquely outwardly facing section. In the narrowest point, the outlet opening 27 is rounded smooth.
  • FIGS. 5A and 5B show that the sterilization element 3, which is provided with a silver coating and has the form of a spiral screw or spiral spring, surrounds the projection 11 of the valve seat 1 at a small distance.
  • the limited by the sleeve-shaped portion 14 of the sealing member 2 and the projection 11 cavity 30 through which flows the flowable material at its metered delivery narrows - viewed in cross section - wedge-shaped towards the upper end, such that the sterilization element 3 in the upper area Touched sealing element. This is not the case in the lower region of the sealing element, where the gap between the sealing element and the projection has a considerable width.
  • the top 19 of the projection 11 is flush with the top 28 of the cap 6. This also applies to the top 18 of the sleeve-shaped portion 14 when the sterile valve is closed, ie when the ring portion 13 flat on the base plate. 7 rests.
  • the upper end portion 17 of the sleeve-shaped portion 14 fills the Sealing element 2, the annular gap between the head end 12 of the projection 11 and the peripheral wall of the outlet opening 27 completely.
  • the sealing element 2 When pressure is no longer exerted on the container contents, the sealing element 2 returns automatically due to the elasticity of its material in the starting position, the restoring force can be determined by selecting a suitable elastic material and suitable dimensions, in particular the wall thickness of the ring portion 13.

Landscapes

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  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Einwegventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei dem volumenreduzierbaren Behälter kann es sich beispielsweise um einen starren Außenbehälter mit einem aus einem weichen Material bestehenden Innenbehälter bzw. Innenbeutel handeln, der sich nach Abgabe eines Teils des fließfähigen Materials jeweils entsprechend zusammenzieht, wobei zum Druckausgleich zwischen dem starren Außenbehälter und dem Innenbehälter Druckausgleichsöffnungen in dem Außenbehälter vorgesehen sind. Der Behälter kann aber auch einwandig sein und beispielsweise die Form einer Tube haben, die zur Abgabe des Materials allmählich zusammengedrückt wird. Als weitere Beispiele für einen volumenreduzierbaren Behälter seien Faltenbalg-Behälter, die entsprechend der Abgabe des fließfähigen Materials allmählich zusammenfallen, sowie Spritzen genannt, deren Volumen durch Vorschub eines Spritzenkolbens reduzierbar ist. Es versteht sich, daß die vorstehende Aufzählung nur beispielhaft ist.
  • Der Behälter muß aber nicht volumenreduzierbar sein. Der Ausgleich kann auch durch einströmende Luft, die durch einen Filter (Sterilfilter) strömt, erreicht werden.
  • Das fließfähige Material kann flüssig sein oder eine Creme, ein Gel, eine Salbe oder eine andere Substanz mit gegebenenfalls hoher Viskosität.
  • Das Einwegventil der betrachteten Art ist dazu vorgesehen, den fließfähigen Behälterinhalt in einzelnen Teilmengen bzw. Dosen abzugeben, wobei je nach Anwendungsfall die dosierte Abgabe des fließfähigen Inhalts über einen längeren Zeitraum verteilt erfolgen kann.
  • Bei der Abgabe einer Vielzahl von Arten von fließfähigen Materialien ist es wichtig, daß das in dem Behälter verbleibende Material nicht durch eindringende Fremdpartikel, seien es Mikroorganismen oder anorganische oder organische Verunreinigungen, beeinträchtigt wird. Dies ist vor allem bei pharmazeutischen, aber auch z.B. bei kosmetischen fließfähigen Materialien qualitätsbestimmend, trifft aber beispielsweise auch auf den Nahrungsmitteln zuzurechnende Substanzen zu. Aus diesem Grund darf das aus dem Behälter abgegebene Materialvolumen nicht durch Eintritt von Luft in den Behälter ausgeglichen werden, wenn verhindert werden soll, daß Bakterien, Staub, Feuchtigkeit etc. mit dem verbleibenden Behälterinhalt in Berührung kommen soll, weshalb sich - wie oben erwähnt - bei dem hier betrachteten Behälter entsprechend der abgegebenen Materialmenge das Volumen reduziert. Es muß vor allem gewährleistet sein, daß keine Mikroorganismen durch die Behälteröffnung eindringen und den verbleibenden Behälterinhalt kontaminieren.
  • Ein gattungsbildendes Einwegventil ist aus US-A-1 941 520 bekannt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einwegventil der betrachteten Art anzugeben, bei dem die Sterilität des in dem Behälter verbleibenden fließfähigen Materials weitestgehend gewährleistet bleibt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind in den abhängigen Ansprüche gekennzeichnet.
  • Das Einwegventil enthält einen Ventilsitz, der aus einem starren Kunststoff wie PE/PP besteht und in dem Behälterhals angeordnet ist.
  • Wenn der Behälter beispielsweise eine durchgehende Rohrform hat, ist der Ventilsitz in den Endabschnitt des Behälters eingesetzt.
  • Der Ventilsitz enthält einen Basiskörper, der an der Innenwand des Behälterhalses anliegt und wenigstens eine Durchgangsöffnung enthält, die - bei ihrer Freigabe - den Durchtritt des fließfähigen Materials in Richtung der Austrittsöffnung des Behälters zuläßt. Der Ventilsitz hat ferner einen mit dem Basiskörper verbundenen Vorsprung, der sich in axialer Richtung des Behälterhalses zu der Austrittsöffnung des Behälters erstreckt.
  • Das erfindungsgemäße Einwegventil enthält ferner eine elastische Dichtung, die einen Ringabschnitt, der die wenigstens eine Durchgangsöffnung überdeckt, und einen einstückig damit ausgebildeten hülsenförmigen Abschnitt aufweist, der den - bevorzugt mittig in dem Behälterhals angeordneten - Vorsprung mit radialem Abstand umgibt, mit Ausnahme des Endabschnitts des hülsenförmigen Teils, der im geschlossenen Zustand des Ventils bevorzugt innerhalb der Austrittsöffnung des Behälters an dem Endabschnitt des Vorsprungs anliegt. Der Ringabschnitt der elastischen Dichtung ist dabei radial außerhalb der wenigstens einen Durchgangsöffnung des Ventilsitzes an den Ventilsitz angedrückt.
  • Außerdem enthält das Einwegventil bevorzugt eine Sterilisationseinrichtung, die in dem Zwischenraum zwischen dem Vorsprung des Ventilsitzes und dem hülsenförmigen Abschnitt der elastischen Dichtung angeordnet ist, und eine keimtötende Wirkung auf evtl. eingedrungene Bakterien etc. ausübt.
  • Die Sterilisationseinrichtung kann ein bevorzugt spiralförmiges Sterilisationselement sein, das den Vorsprung umgibt, oder sie kann durch Beschichten wenigstens von Teilen des Ventilsitzes und/oder der Dichtung mit oligodynamisch wirksamen Metallen bzw. bakterizid wirkenden Stoffen gebildet sein.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Einwegventil verschließt der Ventilsitz bis auf seine wenigstens eine Durchgangsöffnung den Behälterhals oder - wenn ein solcher nicht ausgebildet ist - den vor der Austrittsöffnung liegenden Querschnitt des Behälters. Im geschlossenen Zustand des Ventils liegt die elastische Dichtung auf dem Basiskörper des Ventilsitzes fest an, da sie bevorzugt mit ihrem ringförmigen Außenbereich in Anlage an dem Ventilsitz gehalten, vorzugsweise durch einen ringförmigen Vorsprung der Kappe des Behälters gegen den Ventilsitz gepreßt ist. Die flach auf dem Basiskörper des Ventilsitzes aufliegende elastische Dichtung schließt damit die wenigstens eine Durchgangsöffnung des Ventilsitzes.
  • Die elastische Dichtung liegt ferner mit dem Endabschnitt ihres hülsenförmigen Abschnitts dicht am Kopfende des bevorzugt stiftförmigen Vorsprungs an, und zwar innerhalb der Austrittsöffnung des Behälters auf solche Weise, daß diese Austrittsöffnung im geschlossenen Zustand des Ventils dicht verschlossen ist. Wegen der dichten Anlage an dem stift- oder zapfenförmigen Vorsprung des Ventilsitzes wird hierdurch auch gewährleistet, daß keinerlei Verunreinigungen von außen zwischen den Vorsprung und den hülsenförmigen Abschnitt der Dichtung eintreten können.
  • Wenn bevorzugt durch Aufbringen einer äußeren Kraft auf den Behälter ein Druck auf den Behälterinhalt ausgeübt wird, wird das fließfähige Material durch die wenigstens eine Durchgangsöffnung des Ventilsitzes gegen den darüber liegenden Ringabschnitt der elastischen Dichtung gepreßt, wodurch diese von dem Basiskörper des Ventilsitzes angehoben wird. Dies hat gleichzeitig zur Folge, daß der Endabschnitt des hülsenförmigen Abschnitts der elastischen Dichtung von dem Endabschnitt des Vorsprungs des Ventilsitzes abhebt, d.h. sich in axialer Richtung des Behälterhalses bewegt und dabei bevorzugt aus der Austrittsöffnung des Behälters herausragt. Damit wird für das fließfähige Material, das durch die wenigstens eine Durchgangsöffnung des Ventilsitzes hindurchgetreten ist, die Strömungsbahn durch die Austrittsöffnung des Behälters freigegeben.
  • Wenn kein Druck mehr auf den Behälterinhalt ausgeübt wird, kehrt die Dichtung infolge ihrer Elastizität in ihre Ausgangslage zurück, in der die wenigstens eine Durchgangsöffnung des Ventilsitzes und die Austrittsöffnung des Behälters verschlossen sind.
  • Selbst wenn durch den Öffnungsbereich des Behälters Mikroorganismen in den Zwischenraum zwischen der elastischen Dichtung und dem Ventilsitz eintreten, würde das dort angeordnete Sterilisationselement eine schädliche Vermehrung von Mikroorganismen wirkungsvoll verhindern, so daß die Sterilität des Behälterinhalts gewährleistet wird. Dies trifft sowohl für das zwischen der Dichtung und dem Ventilsitz verbliebene fließfähige Material zu als auch für den unterhalb des Einwegventils verbliebenen Behälterinhalt.
  • Das fließfähige Material kann nicht nur durch Ausüben eines Drucks auf den Behälterinhalt abgegeben werden, sondern auf entsprechende Weise auch dadurch, daß von Außen ein Unterdruck auf die elastische Dichtung - und nach deren Öffnen - auf den Behälterinhalt ausgeübt wird.
  • In weiteren Einzelheiten wird vorgeschlagen, daß der Basiskörper des Ventilsitzes radial außerhalb des Vorsprungs mehrere Durchgangsbohrungen enthält, die gleichmäßig über den Umfang verteilt sein sollten. Hierzu können die Durchgangsöffnungen beispielsweise die Form von kreisbogenförmigen Schlitzen haben.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, daß der Basiskörper des Ventilsitzes eine ebene Basisplatte, durch die die wenigstens eine Durchgangsöffnung führt, und eine an der Innenwand des Behälterhalses anliegende Umfangswand aufweist, die mit einer außen umlaufenden Ringschulter auf der Randkante des Behälterhalses aufliegt. Dabei hat die Umfangswand im allgemeinen ebenso wie der Behälterhals eine kreiszylindrische Form. Auf dem oberen Rand der Umfangswand des Ventilsitzes liegt die Kappe des Behälters auf, wodurch der Ventilsitz fixiert ist.
  • Bei der Kappe kann es sich um eine Schraubkappe handeln. Die Kappe kann aber beispielsweise auch auf den Behälterhals aufgeschnappt sein.
  • Der bevorzugt mittig an der ebenen Basisplatte des Ventilsitzes angesetzte Vorsprung hat allgemein eine Stift- oder Zapfenform und kann so gestaltet sein, daß er die Form eines Kreiszylinders mit vorzugsweise konisch zulaufendem Endabschnitt hat.
  • Alternativ hierzu kann der Vorsprung im Längsschnitt eine bogenförmige Kontur haben, wobei auch andere Formen in Betracht kommen, solange der Endabschnitt des Vorsprungs eine geeignete Dichtfläche für den hülsenförmigen Abschnitt der elastischen Dichtung bietet.
  • Mit Vorteil ist vorgesehen, daß die Oberkante des Vorsprungs des Ventilsitzes innerhalb der Behälteröffnung angeordnet ist, wobei sie bevorzugt mit der Oberseite der Kappe fluchtet. Dabei versteht es sich, daß der Durchmesser des Endabschnitts des Vorsprungs kleiner als der Durchmesser der Behälteröffnung ist, da in dem ringförmigen Zwischenraum der Endabschnitt des hülsenförmigen Abschnitts der elastischen Dichtung angeordnet ist.
  • Der Ringabschnitt der elastischen Dichtung hat ebenfalls bevorzugt eine ebene Form und ist im Bereich seines Umfangsrandes in Anlage an die ebene Basisplatte des Ventilsitzes gehalten. Bevorzugt ist vorgesehen, daß die Verschlußkappe des Behälters einen Ringvorsprung hat, der die elastische Dichtung in dem oben angegebenen Bereich an den Ventilsitz preßt. Der Ringabschnitt der Dichtung kann aber auch durch andere Mittel an dem Ventilsitz gehalten sein, beispielsweise angeklebt sein.
  • Der an den Ringabschnitt der Dichtung anschließende hülsenförmige Abschnitt, der ebenfalls mittig angeformt ist, kann im Längsschnitt ausgehend von dem Ringabschnitt zunächst kreiszylindrisch und anschließend konisch ausgebildet sein. Eine alternative Form besteht darin, daß der hülsenförmige Abschnitt im Längsschnitt eine bogenförmige Kontur hat.
  • Der Endabschnitt des hülsenförmigen Teils der elastischen Dichtung hat eine mit der Umfangsfläche des Kopfabschnitts des Vorsprungs übereinstimmende Innenkontur und liegt mit der Außenfläche an der Wand der Behälteröffnung an, wobei der Wandquerschnitt des Endabschnitts des hülsenförmigen Teils im wesentlichen eine Keilform erhält. Dieser querschnittlich im wesentlichen keilförmig sich zum Ende erweiternde Abschnitt verschließt im geschlossenen Zustand des Ventils den Ringspalt zwischen dem Kopfabschnitt des Vorsprungs des Ventilsitzes und der Innenwand der Behälteröffnung, wobei die Querschnittsform den dichten Verschluß infolge der Rückstellkraft des elastischen Dichtungsmaterials begünstigt.
  • Ein dichter Verschluß kann auch dadurch zusätzlich gewährleistet werden, daß der Endabschnitt des hülsenförmigen Teils der Dichtung von Hand zurückgedrückt wird, falls die Dichtung nicht selbsttätig in den vollkommen verschlossenen Zustand zurückkehrt, was bei hochviskosen Materialien u.U. der Fall sein kann.
  • Das in dem Zwischenraum (Totvolumen) zwischen der Dichtung und dem Ventilsitz angeordnete Sterilisationselement umgibt den Vorsprung des Ventilsitzes bevorzugt in einer Spiralform. Dabei sind die Abmessungen zweckmäßigerweise so getroffen, daß das Sterilisationselement, das die Form einer Schraubenfeder haben kann, am oberen Endbereich des Vorsprungs sowohl mit diesem als auch mit dem hülsenförmigen Abschnitt der Dichtung in Kontakt steht, so daß evtl. in die Austrittsöffnung des Behälters eintretende Mikroorganismen zwangsläufig mit dem Sterilisationselement in Kontakt geraten, wenn sie nach unten wandern. Damit ist eine mikrobielle Kontamination sicher vermieden.
  • Das Sterilisationselement besteht aus Silber oder enthält eine Silberbeschichtung, die eine keimtötende Wirkung entfaltet. Anstelle von Silber sind auch andere oligodynamisch wirksame Metalle oder bakterizide Substanzen verwendbar.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
    • Figur 1
    eine Explosionsdarstellung der Bestandteile einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Einwegventils mit zugehörigem Behälterhals und Behälterkappe;
    Figur 2 A und 2 B
    eine Seitenansicht und Aufsicht des Ventilkörpers gemäß Figur 1;
    Figuren 3 A und 3 B
    eine Seitenansicht und eine Aufsicht des Ventilsitzes gemäß Figur 1;
    Figuren 4 A und 4 B
    eine Seitenansicht und eine Aufsicht der Behälterkappe gemäß Figur 1;
    Figuren 5 A und 5 B
    Längsschnitte durch das am Behälterhals angebrachte Einwegventil gemäß Figur 1 im geschlossenen und im geöffneten Zustand.
  • Die Hauptbestandteile des erfindungsgemäßen Sterilventils sind ein Ventilsitz 1, ein elastischer Dichtungskörper 2 und - vorzugsweise - ein Sterilisationselement 3, die auf weiter unten beschriebene Weise in dem Hals 4 eines Behälters 5 angeordnet werden. Außerdem wirkt mit den Bestandteilen des Sterilventils eine besonders ausgebildete Behälterkappe 6 zusammen.
  • Der Ventilsitz 1 besteht aus einer ebenen Basisplatte 7 mit einer anschließenden zylindrischen Umfangswand 8, die in der Einbaulage an der Innenwand des Behälterhalses 4 dicht anliegt und in einem nach außen weisenden Ringbund 9 endet, der auf der Oberkante des Behälterhalses 4 aufliegt.
  • Die Basisplatte 7 enthält vier kreisbogenförmige Durchgangsöffnungen 10, die gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt sind.
  • In der Mitte der kreisförmigen Basisplatte 7 ist ein zapfenförmiger Vorsprung 11 angeformt, der im rechten Winkel von der Basisplatte 7 absteht und eine kreiszylindrische Form hat, die in einen kegelstumpfförmigen Endabschnitt 12 übergeht, der die Ringschulter 9 überragt.
  • Das Dichtungselement 2, das aus einem elastischen Kunststoff wie ... besteht, ist ebenso wie der Ventilsitz 1 einstückig hergestellt und enthält einen ebenen Ringabschnitt 13, der an seinem radial inneren Umfangsrand in einen hülsenförmigen Abschnitt 14 übergeht, dessen Mittellängsachse senkrecht zur Ebene des Ringabschnitts 13 verläuft. Der hülsenförmige Abschnitt 14 besteht - ausgehend von dem Ringabschnitt 13 - aus einem ersten kreiszylindrischen Abschnitt 15, einem anschließend sich konisch nach oben verjüngenden Mittelabschnitt 16 und einem an seiner Außenkontur wiederum kreiszylindrischen Endabschnitt 17. Der Endabschnitt 17 hat eine zu seinem freien Ende kontinuierlich zunehmende Wandstärke, da seine Innenkontur mit derjenigen des Abschnitts 16 fluchtend konisch verläuft. Die obere Randkante des hülsenförmigen Abschnitts ist mit dem Bezugszeichen 18 bezeichnet, während die Oberkante des Vorsprungs 11 mit dem Bezugszeichen 19 versehen ist.
  • Die Verschlußkappe 6 des Behälters 5 enthält eine obere Abschlußwand 20 sowie eine im wesentlichen kreiszylindrische Umfangswand 21. An der Innenseite der Umfangswand 21 ist eine flache Einbuchtung 22 ausgebildet, die an einem radial nach innen weisenden Ringbund 23 endet, der die Oberseite einer schräg nach innen weisenden umlaufenden Nase 24 bildet. Diese Nase 24 untergreift einen umlaufenden äußeren Vorsprung 25 an der Außenseite des Behälterhalses 4, wenn die Kappe 6 auf dem Behälterhals 4 aufgeschnappt ist.
  • Radial innerhalb der Umfangswand 21 ist an der Unterseite der oberen Abschlußwand 20 der Kappe 6 ein Ringvorsprung 25 angeformt, der eine solche Erstreckung hat, daß er in der Einbaulage des Sterilventils und der Kappe 6 den Ringabschnitt 13 des Dichtungskörpers 2 fest gegen die Basisplatte 7 des Ventilsitzes 1 preßt.
  • In der Mitte der oberen Abschlußwand 20 der Kappe 6 befindet sich eine kreisrunde Austrittsöffnung 27 für das in den Behälter aufgenommene fließfähige Material. Querschnittlich betrachtet verengt sich die Austrittsöffnung 27 von der Oberseite 28 der Kappe 6 zunächst ein wenig, um dann nach einer querschnittlichen Rundung 29 zunehmend breiter zu werden. Dabei verläuft im Längsschnitt die Randkontur der Austrittsöffnung 27 von der Oberseite 28 der Kappe 6 aus betrachtet zunächst bogenförmig nach innen und wieder nach außen, woran sich ein schräg nach außen weisender Abschnitt anschließt. Im Bereich der schmalsten Stelle ist die Austrittsöffnung 27 glatt gerundet.
  • Die Figuren 5A und 5B zeigen, daß das mit einer Silberbeschichtung versehene Sterilisationselement 3, das die Form einer Spiralschraube oder Spiralfeder hat, den Vorsprung 11 des Ventilsitzes 1 mit geringem Abstand umgibt. Der durch den hülsenförmigen Abschnitt 14 des Dichtungselementes 2 und den Vorsprung 11 begrenzte Hohlraum 30, durch den das fließfähige Material bei seiner dosierten Abgabe hindurchfließt, verengt sich - querschnittlich betrachtet - keilförmig zum oberen Ende hin, derart, daß das Sterilisationselement 3 im oberen Bereich das Dichtungselement berührt. Dies ist im unteren Bereich des Dichtungselementes nicht der Fall, wo der Zwischenraum zwischen dem Dichtungselement und dem Vorsprung eine beträchtliche Breite hat.
  • In der Einbaulage des Sterilventils verläuft die Oberseite 19 des Vorsprungs 11 bündig mit der Oberseite 28 der Kappe 6. Dies trifft auch für die Oberseite 18 des hülsenförmigen Abschnitts 14 zu, wenn das Sterilventil geschlossen ist, d.h. wenn der Ringabschnitt 13 flach auf der Basisplatte 7 aufliegt. Im geschlossenen Zustand füllt der obere Endabschnitt 17 des hülsenförmigen Abschnitts 14 des Dichtungselementes 2 den Ringspalt zwischen dem Kopfende 12 des Vorsprungs 11 und der Umfangswand der Austrittsöffnung 27 vollständig aus.
  • Wenn unter Druck stehendes fließfähiges Material durch die Durchgangsöffnungen 10 in der Basisplatte 7 des Ventilsitzes 1 hindurchgedrückt wird, wird der radial innere Bereich des Ringabschnitts 13 des Dichtungselementes 2 nach oben angehoben, wie Figur 5B zeigt, was damit einhergeht, daß der gesamte hülsenförmige Abschnitt 14 nach oben wandert und der bisher die Abdichtung bewirkende Endabschnitt 17 des Dichtungselementes nach oben aus der Austrittsöffnung 27 austritt. Diese Bewegung erfolgt glatt infolge der konisch sich verjüngenden Außenseite des Endabschnitts 12 des Vorsprungs 11 und der gerundeten Lochwandung.
  • Wenn kein Druck mehr auf den Behälterinhalt ausgeübt wird, kehrt das Dichtungselement 2 aufgrund der Elastizität seines Werkstoffs selbsttätig in die Ausgangsstellung zurück, wobei die Rückstellkraft durch Auswahl eines geeigneten elastischen Materials und geeignete Abmessungen insbesondere der Wandstärke des Ringabschnitts 13 festgelegt werden kann.

Claims (10)

  1. Einwegventil zur Abgabe eines fließfähigen Materials aus einem volumenreduzierbaren Behälter, mit einer Kappe, die auf dem Behälterhals sitzt und eine Austrittsöffnung für das Material aufweist,
    mit einem Ventilsitz (1), der in dem Behälterhals (4) angeordnet ist und einen Basiskörper (7,8,9) der an der Innenwand des Behälterhalses (4) anliegt und wenigstens eine Durchgangsöffnung (10) und einen Vorsprung (11) aufweist, der sich in axialer Richtung des Behälterhalses (4) zu der Austrittsöffnung (27) erstreckt, und mit
    einer Dichtung (2), die einen Ringabschnitt (13), der im geschlossenen Zustand des Ventils flach auf dem Basiskörper (7) aufliegt und die wenigstens eine Durchgangsöffnung (10) verschließt, und einen Abschnitt (14) aufweist, der den Vorsprung (11) mit radialem Abstand umgibt mit Ausnahme seines Endabschnitts (17), der im geschlossenen Zustand des Einwegventils in der Austrittsöffnung (27) an dem Endabschnitt (12) des Vorsprungs (11) anliegt, und ihr Ringabschnitt (13) radial außerhalb der wenigstens einen Durchgangsöffnung an den Ventilsitz angedrückt ist
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Dichtung (2) aus einem elastischen Werkstoff besteht.
  2. Einwegventil nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Basiskörper eine ebene Basisplatte (7), die die wenigstens eine Durchgangsbohrung (10) enthält, und eine an der Innenwand des Behälterhalses (4) anliegende Umfangswand (8) aufweist, die mit einer außen umlaufenden Schulter (9) auf der Randkante des Behälterhalses (4) aufliegt.
  3. Einwegventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Vorsprung (11) des Ventilsitzes (1) eine kreiszylindrische Form mit einem sich verjüngenden, vorzugsweise konisch abgeschrägten Endabschnitt (12) hat.
  4. Einwegventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Oberkante (19) des Vorsprungs (11) innerhalb der Behälteröffnung (27) angeordnet ist.
  5. Einwegventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Ringabschnitt (13) der Dichtung (2) eine ebene Form hat und durch einen Ringvorsprung (26) der Kappe (6) radial außerhalb der wenigstens einen Durchgangsöffnung (10) in Anlage an der Basisplatte (7) des Ventilsitzes (1) gehalten ist.
  6. Einwegventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Oberkante (18) des hülsenförmigen Abschnitts (14) der Dichtung (2) im geschlossenen Zustand des Ventils mit der Oberseite (28) der Kappe (6) fluchtet.
  7. Einwegventil nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine Sterilisationseinrichtung (3) in der Strömungsbahn des fließfähigen Materials angeordnet ist.
  8. Einwegventil nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Sterilisationseinrichtung ein spiralförmiges Sterilisationselement (3) ist, das den Vorsprung (11) umgibt, wobei das Sterilisationselement (3) im geschlossenen Zustand des Ventils am oberen Endbereich sowohl mit dem Vorsprung (11) als auch mit dem hülsenförmigen Abschnitt (14) der Dichtung (2) in Kontakt steht.
  9. Einwegventil nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Sterilisationselement aus Silber oder einem anderen oligodynamisch wirksamen Metall bzw. bakterizid wirkenden Stoff besteht oder damit beschichtet ist.
  10. Einwegventil nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Sterilisationseinrichtung durch Beschichten wenigstens von Teilen des Ventilsitzes und/oder der Dichtung mit oligodynamisch wirksamen Metallen bzw. bakterizid wirkenden Stoffen gebildet ist.
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