DE60020893T2

DE60020893T2 - Düse für ein Behältner zum Ausgeben von Flüssigkeitstropfen

Info

Publication number: DE60020893T2
Application number: DE60020893T
Authority: DE
Inventors: Gerhard H. Weiler; Ralph Kaufmann
Original assignee: Automatic Liquid Packaging Inc
Current assignee: Catalent USA Woodstock Inc
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 2000-01-26
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2020-01-27
Also published as: EP1024088A1; ATE298305T1; EP1024088B1; AU1005300A; US6098852A; JP4620201B2; JP2000219226A; US6379142B1; DE60020893D1; AU763538B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft Tropfenabgabebehälter und insbesondere ein Tropfen formendes Mundstück für solche Flüssigkeitsabgabebehälter, sowie eine Vorrichtung zum Formen des tropfenbildenden Mundstücks.
Es sind unterschiedliche Tropfenabgabebehälter verwendet worden und in der Technik bekannt. Solche Behälter umfassen Mundstücke, die konfiguriert sind, um Flüssigkeitstropfen zu bilden und freizugeben, wie z.B. ein flüssiges Medikament in die Augen eines Benutzers oder dergleichen. Obwohl diese verschiedenen Behälter erhältlich sind und benutzt werden, kann ein flüssiges Medikament oft nicht ohne Abtropfen abgegeben werden, wodurch kostspieliger Abfall hervorgerufen wird. Infolgedessen ist nach wie vor ein Bedürfnis für ein verbessertes Mundstück für solche Behälter vorhanden, wobei das Mundstück im wesentlichen gleichförmige Tropfen ohne Abtropfen zuverlässig abgeben kann. Die vorliegende Erfindung erfüllt dieses Erfordernis.
EP 0 416 694 beschreibt ein Flüssigkeitstropfen-Abgabemundstück für eine übliche Quetschflasche. US 2,782,964 beschreibt eine Tropfvorrichtung zum Abmessen und Abgeben von Flüssigkeitstropfen. US 2,820,576 beschreibt eine Kontrollvorrichtung für einen Flüssigkeitsstrom mit einer Gießvorrichtung für eine Flasche. FR 549,310 beschreibt einen Tropfenabgabeeinsatz für einen Flakon. EP 0 425 025 beschreibt eine Drogenabgabe- und – Drogenabmeßvorrichtung mit einem doppelten Mundstück. Schließlich beschreibt US 3,341,897 Spritzgießformen zum Formen von Flaschenkapseln.
Inhaltsangabe der Erfindung
Es ist ein Flüssigkeitstropfen-Abgabemundstück gemäß den Ansprüchen 1–4 vorgesehen.
Die vorliegende Erfindung schlägt auch eine Vorrichtung zum Formen des Flüssigkeitstropfen-Abgabemundstücks für einen Behälter vor. Die Vorrichtung umfasst einen ersten Formeinsatz zum Formen einer Seite der inneren Trennwand ebenso wie die stromabwärts liegende Kammer innerhalb des Mundstücks, und einen zweiten Formeinsatz zum Formen der anderen Seite der Trennwand ebenso wie der stromaufwärts liegenden Kammer innerhalb des Mundstücks. Der zweite Formeinsatz umfasst einen sich längs erstreckenden Zapfen zum Formen des Flüssigkeitskanals in der Trennwand.
Der distale Endteil des ersten Formeinsatzes umfasst erste und zweite Schrägflächen, die sich längs einer Kante schneiden. Ein Hohlraum in der ersten Schrägfläche des ersten Formeinsatzes entspricht der abgerundeten Beaufschlagungsfläche und formt diese, welche sich von der Trennwand in die stromabwärts liegende Kammer erstreckt.
Der zweite Formeinsatz umfasst einen Zapfen, der sich durch diese längs erstreckt. Die distale Spitze des Zapfens steht über den zweiten Formeinsatz hinaus vor. Wenn beide Formeinsätze während des Formens des Mundstücks gegeneinander positioniert sind, liegt die distale Spitze des Zapfens an einer Seite des ersten Formeinsatzes an und bildet den Flüssigkeitskanal zwischen den stromaufwärts und stromabwärts liegenden Kammern, wenn Formmaterial in die Form eingespritzt wird. Die Formeinsätze werden während des Formens gegeneinander gepresst.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, den beigefügten Zeichnungen und Ansprüchen hervor.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Tropfenabgabemundstücks, die teilweise weggebrochen ist, um ein Detail im Innern zu zeigen;
2 einen senkrechten Querschnitt des Behältermundstücks von 1;
3 einen vergrößerten, weggebrochenen, senkrechten Querschnitt des Tropfenabgabemundstücks von 2;
4 eine perspektivische Ansicht eines Formeinsatzes, der gemäß der vorliegenden Erfindung zum Formen des Tropfenabgabemundstücks konstruiert ist;
5 einen senkrechten Querschnitt des Formeinsatzes von 4;
6 eine perspektivische Ansicht eines anderen Formeinsatzes, der gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist und der mit dem Formeinsatz von 4 zusammenwirkt, um das Tropfenabgabemundstück zu formen;
7 einen senkrechten Querschnitt des Formeinsatzes von 6; und
8 einen vergrößerten, teilweise weggebrochenen senkrechten Querschnitt, der den Formeinsatz von 4 und den Formeinsatz von 6 in einer Position zum Formen der Einlaß- und Auslaßkammern des Mundstücks zeigt.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Die hierin beschriebene Erfindung ist natürlich geeignet, in vielen verschiedenen Ausführungsformen verkörpert zu werden. In den Zeichnungen und weiter unten sind hierin bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben. Es ist jedoch verständlich, dass die vorliegende Beschreibung ein Ausführungsbeispiel der Grundsätze der Erfindung darstellt und die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist.
Zur Erleichterung der Beschreibung sind der Tropfenabgabebehälter und dessen die Erfindung verkörperndes Mundstück sowie die Vorrichtung zum Formen eines solchen Mundstücks, die ebenfalls die vorliegende Erfindung umfasst, in ihrer üblichen senkrechten Position beschrieben, wie sie mit Ausnahme von 3 dargestellt ist, und Bezeichnungen, wie z.B. obere, untere, senkrecht etc. werden hierin unter Bezugnahme auf diese übliche Position verwendet.
Darüber hinaus umfassen die Figuren auch konstruktive Elemente des Tropfenabgabemundstücks und der Vorrichtung zum Formen des Mundstücks, die in der Technik bekannt sind und die von Fachleuten als solche erkannt werden. Detaillierte Beschreibungen solcher Elemente sind für ein Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht notwendig. Daher sind solche hierin dargestellten Elemente in dem notwendigen Ausmaß vorhanden, das zum Verständnis der Merkmale der vorliegenden Erfindung beiträgt.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, insbesondere die 1–3, ist ein Flüssigkeitstropfen-Abgabemundstück 10 dargestellt, das als ein Einsatz für einen Behälter geeignet ist, dessen flüssiger Inhalt tropfenweise abgegeben werden soll.
Das Mundstück 10 ist vorzugsweise spritzgegossen unter Verwendung eines üblichen Formwerkstoffs, wie z.B. hoch verdichtetem Polyethylen, niedrig verdichtetem Polypropylen und dergleichen. Das Mundstück 10 kann für Flüssigkeitstropfen-Abgabebehältern verwendet werden, die eine große Unterschiedlichkeit von Formen und Aufnahmefähigkeiten in Abhängigkeit von der gewünschten Verwendung aufweisen können. In dem U.S. Patent Nr. 369,211 von Weiler ist ein solcher Flüssigkeitsabgabebehälter dargestellt.
Das Mundstück 10 ist ein getrennt geformter Teilzusammenbau, der daran angepaßt ist, in den Halsteil eines Behälters eingesetzt, befestigt und anschließend abgedichtet zu werden, wie z.B. die Einsätze, die im U.S. Patent Nr. 5,351,462 von Anderson und U.S. Patent Nr. 4,707,966 von Weiler et al. beschrieben sind.
Wie 1 zeigt, umfasst das Mundstück 10 eine Basis 12 und einen hohlen Schaft 14, der einen Flüssigkeitsdurchgang 30 bildet. Die Basis 12 umfaßt ein unteres, im allgemeinen zylindrisches Basisteil 16 und ein einheitliches, im allgemeinen zylindrisches Zwischenteil 18 der Basis 12 mit einem Durchmesser, der kleiner als der Durchmesser des Basisteils 16 ist. Eine sich radial und in Umfangsrichtung erstreckende Schulter 20 liegt zwischen den beiden Basisteilen 16 und 18. Das Basisteil 12 ist von dem Hals eines Flüssigkeitsbehälters umschlossen.
Der hohle Schaft 14 erstreckt sich von der Schulter 28 des Basisteils 18 nach oben. Ein Außengewinde 60 kann auf dem Schaft 14 für eine aufschraubbare Verschlußkappe vorgesehen sein (nicht gezeigt).
Eine innere Trennwand oder ein Septum 32 (2) unterteilt den Flüssigleitsdurchgang 30 des Schaftes 14 in eine stromaufwärts liegende Kammer 34 und eine stromabwärts liegende Kammer 36. Die stromaufwärts liegende Kammer 34 steht mit dem Behälterinneren in Verbindung und die stromabwärts liegende Kammer 36 endet in einem Auslass 38 für Flüssigkeitstropfen. Ein Flüssigkeitskanal 56 bildet eine enge Flüssigkeitsverbindung zwischen den Kammern 34 und 36 und endet in einer Öffnung 58, die vorzugsweise eine sichelförmige Konfiguration hat.
Eine Fläche 40 der Trennwand 32 bildet den oberen Teil der Kammer 34. Eine Fläche 42 der Trennwand 32 bildet sich gegenüberliegende erste und zweite Schrägflächen 44 bzw. 46, die in Richtung des Tropfenauslasses 38 nach oben und außen divergieren.
Die Fläche 44 ist in einem Winkel im Bereich von annähernd dreißig (30) und fünfundsiebzig (75) Grad in bezug auf die Fläche 40 der Trennwand 32 abgeschrägt. Vorzugsweise ist die Fläche 44 in einem Winkel von annähernd sechzig (60) Grad abgeschrägt.
Ein Kopfteil 48 bildet eine Einheit mit der Trenmwand 32 und erstreckt sich von der Schrägfläche 46 nach außen. Der Kopfteil 48 umfasst einen im allgemeinen zylindrischen Körper 50 und ein einheitliches, domförmiges Oberteil 52. Der Kopfteil 48 hat eine abgerundete, von der Flüssigkeit beaufschlagte Oberfläche 54, die gestaltet ist, um aufeinander folgende Flüssigkeitstropfen zu formen und durch den Flüssigkeitsauslass 38 des distalen Mundstücks freizugeben, wie weiter unten im einzelnen beschrieben ist.
Die Fläche 40 der Trennwand 32 ist im allgemeinen eben und durchquert den Flüssigkeitsdurchgang 30. Der im allgemeinen zylindrische Flüssigkeitskanal oder die Öffnung 56 befindet sich in der Trennwand 32 und ist exzentrisch zur Längsachse des Flüssigkeitsdurchgangs angeordnet. Der Flüssigkeitskanal 56 endet in der Schrägfläche 44 der Auslassfläche 42 und bildet darin eine Durchbrechung oder Öffnung 58 (2 und 3), durch welche Flüssigkeit aus dem Behälter und auf die abgerundete Fläche 54 für die auftreffende Flüssigkeit fließt.
In der dargestellten Ausführungsform sind der Flüssigkeitskanal 56 und die Öffnung 58 nebeneinander, aber im Abstand von dem Kopfteil 48 und der Flüssigkeitsbeaufschlagungsfläche 54 desselben angeordnet.
Wenn eine aliquote Flüssigkeit von der stromaufwärts liegenden Kammer 34 (2 und 3) in die stromabwärts liegende Kammer 3G durch den engen Flüssigkeitskanal 56 in der Trennwand 32 fließt, kontaktiert die Flüssigkeit die Flüssigkeitsbeaufschlagungsfläche 54 derselben und fließt über das domförmige Oberteil 32. Infolgedessen werden Flüssigkeitstropfen gebildet und anschließend durch den Flüssigkeitstropfenauslass 38 freigegeben. Die Größe der Tropfen, die geformt und anschließend von der Oberseite des Kopfteils 48 freigegeben werden, kann durch Veränderung des Innendurchmessers des Flüssigkeitsdurchgangs 30 verändert werden.
Ein Abgabemundstück der vorliegenden Erfindung kann unter Verwendung von Gießeinsätzen 62 (4 und 5) und 64 (6 und 7) spritzgegossen werden.
Unter Bezugnahme auf 4 und 5 ist der Formeinsatz 62 im allgemeinen aus Stahl oder ähnlichem Werkstoff hergestellt und ist ein sich längs erstreckender massiver Körperteil 66 mit einem proximalen, im allgemeinen zylindrischen Kopfteil 68 mit einem Durchmesser, der größer als der Körperteil 66 ist. Eine sich radial nach außen erstreckende Schulter 70 befindet sich zwischen dem Körperteil 66 und dem Kopfteil 68. Der Kopfteil 68 umfasst eine Bohrung 71, die dazu dient, eine den Einsatz befestigende Schraube aufzunehmen (nicht gezeigt). Ein distales Ende 72 des Formeinsatzes 62 ist zum Formen von Schrägflächen 42 und 44 in der inneren Trennwand 32 ebenso wie des Kopfteils 48 konfiguriert. Das distale Ende 72 umfasst erste und zweite, sich gegenüberliegende und nach außen konvergierende Schrägflächen 74 bzw. 76, die sich längs einer sich längs erstreckenden distalen Kante 78 schneiden. Die Fläche 74 enthält auch einen im allgemeinen ovalen Hohlraum 80, dessen Form dem Kopfteil 48 entspricht.
Gemäß 6 und 7 wirkt der Formeinsatz 64 mit dem Formeinsatz 62 zusammen und ist, ähnlich wie der Einsatz 62 aus Stahl oder ähnlichem Werkstoff hergestellt. Der Formeinsatz 64 hat einen sich längs erstreckenden, im allgemeinen massiven Körper 82 und einen proximalen, im allgemeinen zylindrischen Kopfteil 84 mit einem Durchmesser, der größer als der Köperteil 82 ist, um eine Schulter 86 zwischen ihnen zu bilden. Der Kopfteil 84 umfasst eine erste Ausnehmung oder ein Schlüsselloch 88, das sich von der äußeren Umfangskante des Kopfteils 84 nach innen erstreckt und in einer zylindrischen Ausnehmung 90 endet, die ebenfalls in dem Kopfteil 84 vorgesehen ist.
Eine radial nach innen abgeschrägte Schulter 92 ist am Formeinsatz 64 vorgesehen, die in einem distalen Endteil 94 mit einem Durchmesser endet, der kleiner als der Durchmesser des Körperteils 82 ist. Der distale Endteil 94 endet in einer radialen, ebenen Stirnfläche 96.
Sich längs erstreckende Ausnehmungen 98 sind in dem Formeinsatz 64 vorgesehen und erstrecken sich von der Schulter 92 in Längsrichtung einwärts in das Innere des Körpers 82 im Abstand voneinander und parallel zur Außenseite. Obwohl die 7 und 8 nur zwei solche Ausnehmungen 98 zeigen, umfasst die in den 6 und 7 dargestellte Ausführungsform des Formeinsatzes drei solcher Ausnehmungen 98, die in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind. Diese Ausnehmungen bilden Rippen in dem geformten Mundstück, welche das Ineinandersetzen der Mundstücke verringert, wenn sie zu einer Einsetzstation während der Herstellung eines Behälters durch Blasen/Füllen/Abdichten gebracht werden.
Zusätzlich erstreckt sich eine Bohrung 100 in Längsrichtung über die gesamte Länge des Formeinsatzes 64.
Ein sich längs erstreckender Zapfen 102 wird von der Bohrung 100 aufgenommen und umfasst eine distale Spitze 104, die von der distalen radialen Stirnfläche 96 nach außen vorsteht. Das proximale Ende 106 des Zapfens 102 ist mit einer Dichtungsscheibe 108 fest verbunden, die in der Ausnehmung 90 angeordnet ist.
Wie 8 zeigt, sind die Formeinsätze 62 und 64 zum Formen der inneren Trennwand 32 und der entsprechenden stromabwärts und stromaufwärts liegenden Kammern 36 und 34 des Mundstücks 10 konfiguriert.
Während des Formens liegen die Formeinsätze 62 und 64 gegeneinander, wie 8 zeigt, so dass die Spitze 104 des Zapfens 102 an der Stirnfläche 74 des Formeinsatzes 62 anliegt. Auf diese Weise werden der Flüssigkeitskanal 56 ebenso wie die Öffnung 58 vorbestimmter Größe und Abmessung geformt, wenn thermoplastisches Material in die Form eingeführt wird, um das Mundstück zu formen.
Es ist aus der vorstehenden detaillierten Beschreibung der Erfindung und den Darstellungen derselben ersichtlich, dass zahlreiche Änderungen und Modifikationen ohne Abweichung von dem wahren Geist und Schutzumfang des neuen Konzeptes oder der Prinzipien dieser Erfindung verwirklicht werden können.

Claims

Flüssigkeitstropfen-Abgabemundstück (10) für einen Behälter mit einem hohlen Schaft (14), der einen Flüssigkeitsdurchgang (30) aufweist und eine innere Unterteilungswand (32) umfasst, die den Flüssigkeitsdurchgang (30) in eine stromaufwärts liegende Kammer (34) trennt, welche mit dem Behälter und einer stromabwärts liegenden Kammer (36) in Verbindung steht, welche in einem Flüssigkeitsauslaß (38) endet, wobei die innere Trennwand (32) ferner eine Auslaßfläche und einen verengten Flüssigkeitskanal (56) zwischen der stromaufwärts liegenden Kammer (34) und der stromabwärts liegenden Kammer (36) bildet und der verengte Flüssigkeitskanal (56) in der Auslaßseite der Trennwand (32) endet, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kopfteil (48) einen im allgemeinen zylindrischen Körper (50) umfasst und ein einheitliches, domförmiges Oberteil (52) mit der inneren Trennwand (32) eine Einheit bildet und sich von einer Schrägfläche (46) der Oberfläche (42) der Trennwand (32) nach außen erstreckt; ein im allgemeinen zylindrischer Flüssigkeitskanal (56) in der Trennwand (32) gebildet ist und außerhalb der Längsachse des Durchgangs (30) in einer Schrägfläche (44) einer Auslaßseite (42) endet und darin eine Öffnung (58) bildet, durch welche Flüssigkeit mit der von der Flüssigkeit beaufschlagten Oberfläche (54) derselben in Berührung kommt und längs des domförmigen Oberteils (52) fließt, so dass Flüssigkeitstropfen gebildet und anschließend durch den Flüssigkeitstropfenauslaß (38) abgegeben werden.
Flüssigkeitstropfen-Abgabemundstück (10) nach Anspruch 1, wobei der verengte Flüssigkeitskanal (56) in der sichelförmigen Öffnung (58) in der inneren Trennwand (32) endet.
Flüssigkeitstropfen-Abgabemundstück (10) nach Anspruch 1, wobei der hohle Schacht (14) mit einem Außengewinde (60) versehen ist.
Flüssigkeitstropfen-Abgabemundstück (10) nach Anspruch 1, wobei die innere Trennwand (32) ein paar divergierender Seiten (44, 46) in der stromabwärts liegenden Kammer (36) bildet und der Flüssigkeitskanal (56) in einer Öffnung (58) in einer in einer (44) der nach außen divergierenden Seiten (44, 46) endet.
Vorrichtung zum Formen eines Tropfenabgabemundstücks (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4 für einen Flüssigkeitsbehälter, wobei das Mundstück (10) einen hohlen Schaft (14) umfasst, der durch eine Trennung (32) in eine stromaufwärts liegende Kammer (34) und eine stromabwärts liegende Kammer (36) unterteilt ist, die über einen verengten Flüssigkeitskanal (56) miteinander verbunden sind, wobei die Vorrichtung ein paar sich längs erstreckender zusammenwirkender Formeinsätze (62, 64) umfasst, die sich an den entsprechenden distalen Enden (72, 94) derselben gegenüber liegen, wobei das distale Ende (72) eines (62) der Formeinsätze (62, 64) so konfiguriert ist, dass es die stromabwärts liegende Kammer (36) bildet und das distale Ende (94) des anderen der Formeinsätze (62, 64) konfiguriert ist, um die stromaufwärts liegende Kammer (34) zu bilden, wobei der andere Formeinsatz (64) ferner einen Zapfen (102) umfasst, der sich über den Formeinsatz (64) hinaus erstreckt und an dem distalen Ende (72) des einen Formeinsatzes (62) anliegt.