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Dokumentenidentifikation DE69322515T2 24.06.1999
EP-Veröffentlichungsnummer 0651718
Titel MEHRKAPPENVERSCHLUSS FÜR BEHÄLTER
Anmelder Innervision, Inc., Hayward, Calif., US
Erfinder SMITH, James, C., Hayward, CA 94544, US
Vertreter v. Füner Ebbinghaus Finck Hano, 81541 München
DE-Aktenzeichen 69322515
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 15.07.1993
EP-Aktenzeichen 939182093
WO-Anmeldetag 15.07.1993
PCT-Aktenzeichen US9306668
WO-Veröffentlichungsnummer 9402374
WO-Veröffentlichungsdatum 03.02.1994
EP-Offenlegungsdatum 10.05.1995
EP date of grant 09.12.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.06.1999
IPC-Hauptklasse B65D 47/08
IPC-Nebenklasse B01L 3/14   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG Bereich der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich insgesamt auf eine Dichtungsvorrichtung oder einen Verschluß für einen Behälter und insbesondere auf eine Dichtungsvorrichtung, die einen lösbaren Verschluß hat.

Hintergrund

Über viele Jahre hinweg hat man Behälter, wie Prüfrohre, verwendet, um Probenmaterialien, wie Flüssigkeiten, zu speichern. Es besteht häufig ein Bedürfnis, das offene Ende eines Prüfrohres mit einer entfernbaren Kappe abzudichten, um eine Verunreinigung oder ein Verlorengehen der Probe zu unterbinden, dabei aber den späteren erneuten Zugang zur Probe zu ermöglichen. Wenn das Material in den Prüfrohren angeordnet worden ist, ist es manchmal auch erforderlich, ohne die Kappe zu entfernen, etwas daraus zu entnehmen oder zuzugeben. Dies kann durch Verwendung einer Spritze erfolgen, mit der die Kappe durchstochen wird. Wenn eine typische Behälterkappe mit einer Spritze durchstochen ist, kann die durchstochene Kappe den Behälter nicht wieder dichten.

Eine typische entfernbare Kappe ist auf einen Reibungssitz zwischen der Kappe und der Innenfläche des Versuchsrohres angewiesen, um das Versuchsrohr abzudichten und die Kappe festzuhalten. Manchmal werden die Kappe und das Versuchsrohr miteinander aus einem Kunststoff geformt, wobei die Kappe an dem Versuchsrohr durch ein Scharnier befestigt ist. Bei Reibungskappendichtungen gibt es Nachteile. Wenn das Versuchsrohr herunterfällt, hat die Kappe die Neigung, abzuspringen, wodurch die Probe verschüttet oder verunreinigt wird. Heiz- und Kühlzyklen können die Kappe lockern, so daß sie sich von dem Versuchsrohr lösen kann. Häufig tritt eine Verdampfung einer Pro be ein, es sei denn, die Kappe stellt eine hermetische Abdichtung mit dem Versuchsrohr her. Die Abdichtung und die Haltekraft einer Reibungssitzkappe können durch Steigern des Reibungssitzes zwischen Kappe und Versuchsrohr erhöht werden. Die Reibungssteigerung zwischen der Kappe und dem Behälter machen jedoch das Aufbringen und das Entfernen einer Kappe schwieriger. Eine solche Schwierigkeit kann dazu führen, daß der Benutzer ermüdet, wenn er viele Versuchsrohre mit einer Kappe versehen oder die Kappe lösen muß. Außerdem kann es aufgrund der engen Abmessungsbeschränkungen, die für die Innenfläche des Rohres und die Außenfläche der Kappe verlangt werden, kostspielig sein, einen präzisen Reibungssitz zu erreichen.

In anderem Zusammenhang ist es bekannt, einen Behälter bereitzustellen, der zwei durch Scharniere verbundene Elemente aufweist. Beispielsweise beschreibt die US-A-3,587,944 eine Abgabevorrichtung mit einer Vielzahl von in einem Stück verbundenen Teilen zur Verwendung mit Abgabebehältern, wobei die Abgabevorrichtung einen Abschnitt, der eine durchgehende zentrale Öffnung umrahmt, einen ersten Verschlußabschnitt, der zum Schließen der Öffnung bewegbar ist und wenigstens einen durch ihn hindurchgehenden Materialabgabekanal sowie einen zweiten Verschlußabschnitt mit einem Kanalverschlußaufbau hat, wobei der zweite Verschlußabschnitt bezüglich des ersten Verschlußabschnitts zum Schließen des Kanals bewegbar ist.

Unabhängig davon wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Dichtungsvorrichtung mit einem ersten Element, welches eine Öffnung hat, die in einer geometrischen Ebene liegt und eine Axialrichtung definiert, die sich senkrecht zu dieser Ebene erstreckt, mit einem zweiten Element, welches ein Teil, das so bemessen ist, daß es in die Öffnung paßt, und einen Abschnitt hat, der an dem ersten Element angrenzend an die Öffnung angreift, wenn das Teil in der Öffnung positioniert ist, mit einem im wesentlichen nicht perforierten dritten Element, das ein Teil hat, welches an dem Teil des zweiten Elements angreift, wenn das Teil des zweiten Elements in der Öffnung und das Element auf dem zweiten Element positioniert ist, mit einem ersten flexiblen Scharnier, das einstückig als ein einziges einteiliges Element ausgebildet ist und ein erstes Ende, das an dem ersten Element befestigt ist, und ein zweites Ende hat, das an dem zweiten Element befestigt ist, und mit einem zweiten flexiblen Scharnier bereitgestellt, das einstückig als ein einziges einteiliges Element ausgebildet ist und ein erstes Ende, das an dem ersten Element auf der Seite des ersten Elements, die dem ersten flexiblen Scharnier gegenüberliegt, befestigt ist, und ein zweites Ende hat, das an dem dritten Element befestigt ist, wobei sich die Dichtungsvorrichtung dadurch auszeichnet, daß das erste und das zweite Scharnier eine solche Länge haben, daß, wenn das Teil des zweiten Elements in der Öffnung positioniert ist und das Teil das dritten Elements an dem Teil des zweiten Elements angreift, der Abschnitt des zweiten Elements an einer axialen Trennung von dem ersten Element und ein Abschnitt des Teils des dritten Elements an einer axialen Trennung von dem Teil des zweiten Elements ohne Verformung der Scharniere gehindert ist.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein abdichtbarer Behälter mit einem rohrförmigen Element, das eine Öffnung hat, die in einer geometrischen Ebene liegt und eine Axialrichtung definiert, die sich senkrecht zu dieser Ebene erstreckt, mit einer abdichtenden Kappe, die ein Teil, das so bemessen ist, daß es in die Öffnung paßt, und einen Abschnitt hat, der an dem rohrförmigen Element angrenzend an die Öffnung angreift, wenn das Teil in der Öffnung positioniert ist, mit einer im wesentlichen nicht durchlässigen arretierenden Kappe, die ein Teil hat, das an dem Teil der abdichtenden Kappe angreift, wenn das Teil der abdichtenden Kappe in der Öffnung und die arretierende Kappe auf die abdichtende Kappe positioniert ist, mit einem ersten flexiblen Scharnier, das einstückig als ein einziges einteiliges Element ausgebildet ist und ein erstes Element, das an dem rohrförmigen Element befestigt ist, und ein zweites Ende hat, das an der abdichtenden Kappe befestigt ist, und mit einem zweiten flexiblen Scharnier bereitgestellt, das einstückig als ein einziges einteiliges Element ausgebildet ist und ein erstes Ende, das an dem rohrförmigen Element auf einer Seite des rohrförmigen Elements befestigt ist, die dem ersten flexiblen Scharnier gegenüberliegt, und ein zweites Ende hat, das an der arretierenden Kappe befestigt ist, wobei sich der Behälter dadurch auszeichnet, daß das erste und das zweite Scharnier eine solche Länge haben, daß, wenn das Teil der abdichtenden Kappe in der Öffnung positioniert ist und das Teil der arretierenden Kappe an dem Teil der abdichtenden Kappe angreift, der Abschnitt der abdichtenden Kappe an einer axialen Trennung von dem rohrförmigen Element und ein Abschnitt des Teils der arretierenden Kappe an einer axialen Trennung von dem Teil der abdichtenden Kappe ohne Verformung der Scharniere gehindert ist.

Auf diese Weise ist die abdichtende Kappe zuverlässig in ihrer abdichtenden Position gehalten, und es wird eine Unversehrtheit des Verschlusses gegenüber einem Probenverlust gewährleistet, wenn sich in dem Behälter relativ hohe Drucke entwickeln, beispielsweise wenn der Behälter erhitzt oder fallen gelassen wird. Außerdem können die abdichtenden Kappen leicht entfernt werden, wenn der Sperrmechanismus einmal gelöst ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat die abdichtende Kappe ein becherförmiges Element, das leicht in das offene Ende des Behälters für seine Abdichtung eingesetzt wird. Vorzugsweise ist das becherförmige Element expandierbar, um die Abdichtung zwischen dem becherförmigen Element und der Innenwand (den Innenwänden) des Behälters zu vergrößern. Für diesen Zweck ist das becherförmige Element mit einer konkaven Bodenwand und die arretierende Kappe mit einem Vorsprung versehen. Wenn die arretierende Kappe über die abdichtende Kappe geschwenkt wird, tritt der Vorsprung in das becherförmige Element ein und verschiebt die konkave Bodenwand derart, daß das becherförmige Element radial nach außen expandiert, um fest an der Innenwand (den Innenwänden) des Behälters anzugreifen.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die arretierende Kappe mit einem zylindrischen Element versehen, welches in dem becherförmigen Element satt anliegt. Diese Anordnung verhindert eine merkliche seitliche Bewegung zwischen den Kappen und sie kann so gebaut werden, daß ein Reibungssitz erhalten wird, der ausreicht, um die Kappen zusammen zu arretieren. Alternativ kann der Sperrmechanismus eine Arretieranordnung und damit zusammenwirkende Elemente aufweisen, die an dem zylindrischen und dem becherförmigen Element so vorgesehen sind, daß die abdichtende und die arretierende Kappe automatisch zusammen arretiert werden, wenn das zylindrische Element in das becherförmige Element eingesetzt ist. Bei einer weiteren Ausführungsform hat der Sperrmechanismus einen an der arretierenden Kappe vorgesehenen Leistenarm und eine an dem Behälter vorgesehene Leistenlippe. Wenn in diesem Fall das zylindrische Element in das becherförmige Element eingeführt wird, wirken diese Elemente zusammen und führen die arretierende Kappe so, daß die Sperrmechanismen im Eingriff fluchten.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist in der ersten Kappe ein Zugang für eine Spritze vorgesehen. Der Zugang zu dem Behälter kann durch Entfernen der arretierenden Kappe und durch Durchdringen des Spritzenzugangs durch die Spritze erfolgen. Der Behälter kann dann wieder hermetisch abgedichtet werden, indem lediglich die arretierende Kappe mit der abdichtenden Kappe in Eingriff gebracht wird, wenn die Kappen so gebaut sind, daß sie zwischen sich eine hermetische Abdichtung bilden. Alternativ kann sowohl die erste als auch die zweite Kappe Spritzenkanäle aufweisen.

Selbstverständlich ist die in der Beschreibung verwendete Ausdrucksweise zur Unterstützung der Offenbarung und nicht zur Begrenzung des Erfindungsgegenstandes gewählt. So wird beispielsweise der Ausdruck "Rohr" zur Bezeichnung des abzudichtenden Gegenstandes verwendet, obwohl auch Behälter, wie Flaschen, oder Gegenstände mit offenem Ende, wie Rohre, ebenfalls mit der vorliegenden Erfindung abgedichtet werden können.

Die obige Darstellung ist eine Kurzbeschreibung einiger Nachteile beim Stand der Technik und der Vorteile der vorliegenden Erfindung.

Andere Merkmale, Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden für den Fachman aus der folgenden Beschreibung, den beiliegenden Zeichnungen und den nachfolgenden Ansprüchen ersichtlich.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Mehrfachkappendichtung in einem Aufbau nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht der Mehrfachkappendichtung von Fig. 1 in einem abgedichteten Zustand oder Schließzustand,

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die in Fig. 2 dargestellte Mehrfachkappendichtung,

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die Mehrfachkappendichtung von Fig. 1,

Fig. 5 ist eine Ansicht der Mehrfachkappendichtung von Fig. 1 von unten,

Fig. 6 ist eine geschnittene Seitenansicht der Mehrfachkappendichtung von Fig. 1,

Fig. 7 ist eine geschnittene Seitenansicht der Mehrfachkappendichtung von Fig. 1 in einem teilweise abgedichteten Zustand,

Fig. 8 ist eine geschnittene Seitenansicht der Mehrfachkappendichtung von Fig. 1 in einem abgedichteten Zustand,

Fig. 9 ist eine Draufsicht auf eine Mehrfachkappendichtung in einem Aufbau gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 10 ist eine geschnittene Seitenansicht der Mehrfachkappendichtung von Fig. 9,

Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht der Mehrfachkappendichtung mit einem Aufbau nach einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 12 ist eine geschnittene Seitenansicht der Mehrfachkappendichtung von Fig. 11, die mit einem Rohr verbunden ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Unter ins einzelne gehender Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen die gleichen Bauteile bezeichnen, werden bevorzugte Ausführungsformen der Mehrfachkappendichtung nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung erläutert. Obwohl die erläuterten Ausführungen der Mehrfachkappendichtung in Verbindung mit einem Zentrifugenbehälter oder einem Rohr gezeigt ist, ist es selbstverständlich, daß sie mit anderen Behältern, wie Flaschen und dergleichen verwendet werden können.

Die Mehrfachkappendichtung 10 gemäß Fig. 1 bis 8 hat eine abdichtende Kappe 14, eine arretierende Kappe 16 und einen Bund 18. Die beiden Kappen 14 und 16 sind über ein Scharnier an dem Bund 18 befestigt, der eine Öffnung oder Ausmündung 19 hat, welche die Mündung eines Rohrs 12 mit offenem Ende bildet, das beispielsweise ein Einweg-Zentrifugenbehälter sein kann. Vorzugsweise sind das Prüfrohr und die Mehrfachkappendichtung in einem Stück als ein einteiliger Aufbau beispielsweise durch Spritzgießen hergestellt. Dementsprechend bestehen das Prüfrohr und die Mehrfachkappendichtung vorzugsweise aus Polypropylen oder Polyethylen.

Die abdichtende Kappe 14 hat ein insgesamt flaches Element oder einen Flansch 20, der an dem Bund 18 durch ein Scharnier 22 befestigt oder angeschlossen ist, und ein becherförmiges Element, dessen Größe so bemessen ist, daß es durch die Öffnung 19 und in das Prüfrohr 12 paßt. Das becherförmige Element 24 erstreckt sich von dem Flansch 20 aus und hat eine kreisförmige untere Wand 26, einen Ringrand 27 und eine ringförmige Seitenwand 28, die einen Hohlraum oder eine Aussparung 29 für die Aufnahme eines Teils der arretierenden Kappe 16 bilden, was nachstehend im einzelnen erläutert wird. Die untere Wand 26 ist konkav, wenn sie sich in einem entspannten Zustand befindet, wie er beispielsweise in Fig. 6 und 7 gezeigt ist. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich wird, erstreckt sich der Rand 27 von dem becherförmigen Element 24 radial nach außen zur Bildung einer Umfangslippe in dem Bereich der unteren Wand 26. Das dem Scharnier 22 gegenüberliegende Ende des Flansches 20 erstreckt sich nach außen und bildet zwei Laschen 30. Die Laschen 30 werden nach oben gedrückt, um das Entfernen der abdichtenden Kappe 14 von dem Prüfrohr 12 zu erleichtern.

Das becherförmige Element 24 ist so gestaltet, daß es leicht in die Öffnung 19 und somit in das offene Ende des Prüfrohrs 12 paßt. Wie am besten in Fig. 7 gezeigt ist, ist der Durchmesser des Randes 27 des Bechers 24 in dem Wie-Ausgeformt- oder entspannten Zustand annähernd gleich dem Innendurchmesser des Rohrs 12. Das becherförmige Element 24 kann jedoch in der Größe so bemessen sein, daß es einen leichten Reibungssitz zwischen dem Rand 27 und den Innenwänden des Rohres 12 ergibt. Für diesen Zweck ist der Außendurchmesser des Rings 27 so bemessen, daß er etwa 2,54 · 10&supmin;³ bis 1,27 · 10&supmin;² cm (0,001 bis 0,005 Zoll) größer ist als der Innendurchmesser des Rohrs 12. Auf jeden Fall sollte der Sitz nicht so fest sein, daß er eine Relativbewegung zwischen dem becherförmigen Element 24 und dem Rohr 12 während des Einsetzens oder Entfernens der abdichtenden Kappe 14 übermäßig beschränkt.

Wie in den Fig. 1 bis 8 gezeigt ist, hat die arretierende Kap pe 16 ein insgesamt ebenes Element oder einen Flansch 36, der durch ein Scharnier 38 an dem Bund 18 befestigt oder angeschlossen ist. Eine Seite des Elements 36 hat eine insgesamt ebene Oberfläche, während die gegenüberliegende Seite des Elements davon ausgehende Vorsprünge 40 und 42 hat. Die Vorsprünge 40 und 42 haben eine insgesamt zylindrische Form und sind bezüglich einander konzentrisch angeordnet, wie beispielsweise am besten in Fig. 1 und 4 zu sehen ist. Der innere zylindrische Vorsprung 42 verschiebt den konkaven Boden 26 des becherförmigen Elements 24, wenn die arretierende Kappe 16 in die abdichtende Kappe 14 gemäß Fig. 8 eingebracht wird. Wenn das Ende des inneren zylindrischen Vorsprungs 42 vollständig eingepaßt ist, ist der konkave Boden 26 abgeflacht und der Rand 27 nach außen gegen die Innenwandfläche 34 des Rohrs 12 aufgeweitet, wodurch die Abdichtung zwischen der abdichtenden Kappe 14 und dem Rohr 12 verbessert wird. Der Vorsprung 40 ist so bemessen, daß, wenn er in den Hohlraum 29 eingepaßt ist, eine seitliche Bewegung der arretierenden Kappe 16 im wesentlichen unterbunden wird. Obwohl der Rand 27 so dargestellt ist, daß er in einem Stück mit dem becherförmigen Element 26 ausgebildet ist, können auch andere Bauweisen verwendet werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann eine ringförmige Nut in der zylindrischen Seitenwand 28 ausgebildet werden und ein O-Ring aus natürlichem Kautschuk oder einem elastomeren Material darin eingesetzt werden, um die ringförmige Lippe oder den Rand 27 zu bilden. Dieser Aufbau wäre besonders vorteilhaft bei Anwendungen, bei denen eine tatsächlich störungssichere hermetische Abdichtung erforderlich ist.

Der äußere Vorsprung 40 hat eine Lasche 48, die radial für einen Eingriff an einem Wulst 32 nach außen vorsteht, der von der Innenfläche der Wand 28 des becherförmigen Elements zur Mitte des Hohlraums 29 vorsteht. Die Lasche 48 und der Wulst 32 sind so gestaltet, daß sie einen Sperrmechanismus bilden derart, daß die Lasche 48 über den Wulst 32 gleitet und an Ort und Stelle unter dem Wulst 32 einschnappt, um das Halten der abdichtenden und der arretierenden Kappe in jeder Schließstellung (Fig. 8) zu erleichtern. Auf diese Weise sind die arretierende Kappe und die abdichtende Kappe lösbar aneinander arretiert und eine Relativbewegung dazwischen ist unterbunden (beispielsweise können die abdichtende Kappe 14 und die arretierende Kappe 16 nicht um die Scharniere 22, 38 schwenken). Die Höhe des inneren zylindrischen Vorsprungs 42 wird so gewählt, daß der konkave Boden im wesentlichen abgeflacht wird, wenn die arretierende Kappe 16 an Ort und Stelle durch die Lasche 48 und den Wulst 32 arretiert ist. Das dem Scharnier 38 gegenüberliegende Ende des Flansches 36 erstreckt sich zur Bildung einer Lasche 50 nach außen, die, wenn sie nach oben gedrückt wird, das Entfernen der arretierenden Kappe 16 von der abdichtenden Kappe 14 erleichtert. Obwohl ein Sperrmechanismus zum Festlegen oder Arretieren der arretierenden Kappe an der abdichtenden Kappe beschrieben worden ist, können auch andere Mechanismen verwendet werden. Beispielsweise kann der Vorsprung 40 eine Vielzahl von Rippen aufweisen, die am Umfang im Abstand um seine Außenwand angeordnet und für einen ausreichenden Reibungseingriff an der Innenfläche der Wand 28 des becherförmigen Elements bemessen sind. Alternativ kann der Außendurchmesser des Vorsprungs 40 so bemessen werden, daß die arretierende Kappe 16 mit Reibung an der Innenfläche der Wand 18 in einem Ausmaß angreift, das erforderlich ist, um die Kappen fest aneinander zu halten. Eine weitere Alternative ist ein Arretiermechanismus, der im einzelnen nachstehend beschrieben wird.

In Fig. 9 und 10 ist der vorstehend erwähnte Haltemechanismus in Arretierbauweise gezeigt. Dieser Mechanismus erleichtert auch das Aneinanderbefestigen der abdichtenden Kappe 14 und der arretierenden Kappe 16, um eine Relativbewegung dazwischen zu verhindern, wenn sich die Kappen in der Schließstellung befinden. Dieser Haltemechanismus weist ein langgestrecktes Element oder einen Leistenarm 58 mit einem Wulst 60 sowie eine Lippe 62 auf. Der Leistenarm 58 erstreckt sich von der Unterseite des Flansches 36 der arretierenden Kappe 16, während die Lippe 62 an der Außenfläche 35 des Rohres 12 ausgebildet ist. Wenn sich die abdichtende und die arretierende Kappe in ihren Schließstellungen (in der Öffnung des Rohres 12) befinden, erstreckt sich der Leistenarm 58 an der Öffnung 64 in dem Scharnier 22 vorbei oder durch sie hindurch, wobei der Wulst 60 über die untere Lippe 62 rutscht und an Ort und Stelle so einschnappt, daß die arretierende Kappe 16 lösbar an dem Rohr 12 arretiert ist. Der Vorsprung 40 und der Hohlraum 29 sind so angeordnet und ausgestaltet, daß der Leistenarm in Eingriff mit der Lippe 62 geführt wird, wenn der Vorsprung 40 in den Hohlraum 29 rutscht, wie es aus den Zeichnungen ersichtlich ist. Wenn der Leistenarm 58 mit der Lippe 62 gekoppelt ist, liegt der Flansch 36 der arretierenden Kappe 16 an dem Flansch 20 der abdichtenden Kappe 14 an. Dadurch wird verhindert, daß sich die abdichtende Kappe 14 von dem Rohr 12 wegbewegt. Da die Abschnitte des Flansches 20 der abdichtenden Kappe 14 an dem Bund 18 (Fig. 7 und 8) anliegen, wird zusätzlich eine weitere Bewegung durch die abdichtende Kappe 14 zum Rohr 12 hin verhindert. Dementsprechend sind die abdichtende und die arretierende Kappe miteinander so arretiert, daß eine Relativbewegung dazwischen unterbunden ist.

Wenn einmal die arretierende Kappe an der abdichtenden Kappe durch irgendeinen der oben beschriebenen Haltemechanismen festgelegt ist, arbeiten die Scharniere 22 und 38 in Verbindung mit dem Haltemechanismus und verhindern, daß der miteinander arretierte Kappenaufbau axial von dem Rohr weg verschoben wird. Das Scharnier 22 verbindet die abdichtende Kappe 14 und den Behälter 12 im Bereich 23, während das Scharnier 38 den Behälter 12 und die arretierende Kappe 16 im Bereich 39 verbindet (siehe beispielsweise Fig. 6 und 10). Die Länge des Scharniers 22 ist so gewählt, daß, wenn die Kappe 14 in ihrer Schließstellung angeordnet ist, eine Axialbewegung des Bereichs 23 der abdichtenden Kappe 14 weg vom offenen Ende des Behälters 12 aufgrund des Widerstands des Scharniers gegen Dehnen unterbunden wird. Wie in Fig. 7 dargestellt ist, erstreckt sich die Kappe 14, wenn sie in ihrer Schließstellung positioniert ist, von dem oberen Ende des Behälters um einen Abstand weg, der gleich der Dicke des Flansches 20 ist. Dementsprechend ist das Scharnier 22 so gebaut, daß es eine Länge hat, die im wesentlichen gleich der Dicke des Flansches 20 ist, um den Bereich 23 daran zu hindern, sich von dem Bund 18 wegzubewegen. Die Länge des Scharniers 38 ist derart bemessen, daß es in gleicher Weise jede merkliche Bewegung des Bereichs 39 der arretierenden Kappe 16 von dem offenen Ende des Behälters weg ausschließt, wenn die zweite Kappe in ihrer Schließstellung angeordnet worden ist. Wie in den Zeichnungen dargestellt ist, sind die Scharniere 22 und 38 in Umfangsrichtung in einem Abstand von etwa 180º voneinander angeordnet. Wenn die Scharniere 22 und 38 derart beabstandet sind, wird die zusammengefügte Kombination aus arretierender und abdichtender Kappe an einem Schwenken gehindert. Zusätzlich ist das Scharnier 38 vorzugsweise mit zwei Schwenkpunkten 38a, 38b (Fig. 7) versehen, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der im wesentlichen gleich der Dicke des Flansches 20 der abdichtenden Kappe ist, so daß der Flansch 36 der arretierenden Kappe flach auf dem Flansch 20 liegen kann, wie dies in Fig. 8 veranschaulicht ist. Dies erhöht die Verteilung der Kräfte zwischen den Flanschen und die Übertragung von Spannungen auf die Scharniere 22 und 38. Dieser Aufbau erlaubt auch eine gleichförmige Kompression des Flansches 20 der abdichtenden Kappe durch den Flansch 16 der arretierenden Kappe, wodurch die Abdichtung zwischen dem Flansch 20 und dem Bund 18 erhöht wird.

Es hat sich gezeigt, daß bei der vorstehenden Kombination aus Scharnier- und Kappenarretierung Kräfte in dem Behälter die arretierende und die abdichtende Kappe aus ihrer Schließstellung nur dann herauslösen können, wenn das Scharnier 22 oder das Scharnier 38 gebrochen ist. Beispielsweise kann die Kappe 24 nicht verrückt werden, wenn das Scharnier 22 intakt ist, da die Kappe 24 durch die arretierende Kappe 16 und das Scharnier an Ort und Stelle gehalten wird. Die Scharniere sind so gebaut, daß, um sie zu brechen, eine große Kraft erforderlich ist. Somit tragen die kombinierte Wirkung der Scharniere 22 und 38 und jede Halteeinrichtung (beispielsweise der oben beschriebene Sperr- oder Arretiermechanismus) dazu bei, die arretierende und abdichtende Kappe in dem offenen Ende eines Behälters sicher zu halten.

Lediglich zur Veranschaulichung eines bevorzugten Aufbaus von Bauelementen, von denen sich gezeigt hat, daß sie die gewünschten Effekte erzeugen, wird das nachstehende Beispiel angegeben. Dieses Beispiel ist selbstverständlich nur zur Veranschaulichung aufgeführt und soll den Rahmen dieser Erfindung nicht beschränken. Das Scharnier 22 hat eine Länge von etwa 0,340 cm (0,134 Zoll), während das Scharnier 38 eine Länge von etwa 0,330 cm (0,130 Zoll) hat. Die Wandstärke eines jeden Flansches 20, 36 beträgt etwa 0,127 cm (0,050 Zoll), während die Wandstärke des Rohres 12 etwa 0,089 cm (0,035 Zoll) beträgt. Der Außendurchmesser des Rohres 12 in dem Bereich angrenzend an das offene Ende beträgt etwa 0,953 cm (0,375 Zoll) und der Außendurchmesser des Randes 27 hat im entspannten Zustand etwa 0,767 cm (0,302 Zoll). Obwohl auch andere Materialien verwendet werden können, besteht die Anordnung aus Kappe und Rohr verzugsweise aus Polypropylen.

In jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungen kann ein Spritzenzugangsmechanismus vorgesehen werden. In Fig. 7 ist beispielsweise ein Spritzenkanal oder ein Zugangsmechanismus 54 in der unteren Wand 26 der abdichtenden Kappe 14 gezeigt. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, hat der Spritzenkanal 54 die Form einer Aussparung in der Wand. Die Aussparung bildet einen Abschnitt mit reduzierter Wandstärke, der das Durchdringen der Spritze durch die untere Wand 26 der abdichtenden Kappe 14 so erleichtert, daß die Spritze leicht in das Rohr ohne das Entfernen der abdichtenden Kappe 14 eingeführt werden kann. Ein ähnlicher Spritzenkanal 55 ist auch in der arretierenden Kappe 16 vorgesehen. Wenn nur der Spritzenkanal 54 verwendet wird, bleibt der Spritzenkanal 55 unbenutzt, und somit kann die dichte arretierende Kappe 16 wieder in das becherför mige Element 24 eingesetzt werden, um noch einmal das Rohr hermetisch abzudichten, vorausgesetzt, daß eine geeignete Abdichtung zwischen der abdichtenden Kappe und der arretierenden Kappe gebildet wird. Eine solche Abdichtung kann erreicht werden, indem ein fortgesetzter Reibungssitz zwischen dem Vorsprung 40 und der Innenfläche der Wand 28 des becherförmigen Elements bereitgestellt wird.

Wie oben erwähnt, braucht die Mehrfachkappendichtung nicht in einem Stück mit einem Rohr oder Behälter ausgeformt zu sein. In Fig. 11 und 12 ist die Mehrfachkappendichtung als gesondertes Element gezeigt, das mit einem Bund 82 versehen ist, der eine Öffnung hat, die so bemessen ist, daß sie einen Behälter 80 aufnehmen kann. Wesentlich ist jedoch, daß der Bund ausreichend an dem Behälter 80 festgelegt wird, so daß der Bund nicht von dem Rohr 80 getrennt werden kann, wenn die Scharniere unter Belastung stehen. Für diesen Zweck ist eine Haltelippe 84 vorgesehen, um ein unbeabsichtigtes Abgleiten des Bundes 82 von dem Rohr 80 zu verhindern. Die arretierende Kappe 16 und die abdichtende Kappe 14 dieser Ausführungsform sind wie oben beschrieben ausgestaltet. Zusätzlich können ein Filter 70 und eine Öffnung 72 in der arretierenden Kappe vorgesehen werden, damit der Inhalt des Rohrs belüftet werden kann, wie es in Fig. 12 gezeigt ist.

Im Vorstehenden wird eine detaillierte Beschreibung spezieller Ausführungen der Erfindung gegeben. Selbstverständlich können Abweichungen von den geoffenbarten Ausführungsformen innerhalb des Rahmens der Erfindung getroffen werden und für den Fachmann offensichtliche Modifizierungen vorkommen. Der vollständige Rahmen der Erfindung ist in den nachstehenden Ansprüchen gegeben.


Anspruch[de]

1. Dichtungsvorrichtung (10)

- mit einem ersten Element (18), welches eine Öffnung (19) hat, die in einer geometrischen Ebene liegt und eine Axialrichtung definiert, die sich senkrecht zu dieser Ebene erstreckt,

- mit einem zweiten Element (14), welches ein Teil (24), das so bemessen ist, daß es in die Öffnung (19) paßt, und einen Abschnitt (27) hat, der an dem ersten Element (18) angrenzend an die Öffnung (19) angreift, wenn das Teil (24) in der Öffnung (19) positioniert ist,

- mit einem im wesentlichen nicht perforierten dritten Element (16), das ein Teil (40, 42) hat, welches an dem Teil (24) des zweiten Elements angreift, wenn das Teil (24) des zweiten Elements in der Öffnung (19) und das Element (16) auf dem zweiten Element (14) positioniert ist,

- mit einem ersten flexiblen Scharnier (22), das einstückig als ein einziges einteiliges Element ausgebildet ist und ein erstes Ende, das an dem ersten Element (18) befestigt ist, und ein zweites Ende hat, das an dem zweiten Element (14) befestigt ist, und

- mit einem zweiten flexiblen Scharnier (38), das einstückig als ein einziges einteiliges Element ausgebildet ist und ein erstes Ende, das an dem ersten Element (18) auf der Seite des ersten Elements (18), die dem ersten flexiblen Scharnier (22) gegenüberliegt, befestigt ist, und ein zweites Ende hat, das an dem dritten Element (16) befestigt ist,

dadurch gekennzeichnet,

- daß das erste und das zweite Scharnier (22, 38) eine solche Länge hat, daß, wenn das Teil (24) des zweiten Elements in der Öffnung (19) positioniert ist und das Teil (40, 42) des dritten Elements an dem Teil (24) des zweiten Elements angreift, der Abschnitt (27) des zweiten Elements (14) an einer axialen Trennung von dem ersten Element (18) und ein Abschnitt des Teils (40, 42) des dritten Elements an einer axialen Trennung von dem Teil (24) des zweiten Elements ohne Verformung der Scharniere (22, 38) gehindert ist.

2. Dichtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 mit einer Einrichtung zum Zusammenhalten des zweiten und des dritten Elements (14, 16).

3. Dichtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 2, bei welcher die Halteeinrichtung an dem ersten und dem dritten Element (14, 16) ausgebildet ist.

4. Dichtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei welcher

- das zweite Element (14) für Fluid undurchlässig ist,

- das Teil (24) des zweiten Elements mit einer Vertiefung versehen ist, die sich in das erste Element (18) erstreckt, wenn das Teil (24) in der Öffnung (19) positioniert ist,

- das Teil (40, 42) des dritten Elements einen Vorsprung aufweist, der so geformt ist, daß er in die Vertiefung paßt, und

- eine Einrichtung zum Halten des Vorsprungs in der Vertiefung gegen ein versehentliches Verrücken vorgesehen ist, wobei die Halteeinrichtung an dem dritten Element (16) und an dem ersten oder zweiten Element (18, 14) ausgebildet ist.

5. Dichtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 4, bei welcher die Halteeinrichtung eine Auskragung (32) an dem zweiten Element (14) und eine Lasche (48) an dem dritten Element (16) aufweist.

6. Dichtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, bei welcher die Halteeinrichtung eine Leiste (58) an dem dritten Element (16) und eine Lippe (62) an dem ersten Element (18) aufweist.

7. Dichtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 6, bei welcher die Leiste (58) sich durch eine in dem ersten Scharnier (22) ausgebildete Öffnung (64) erstreckt und mit der Lippe (62) zusammenwirkt, wenn die Halteeinrichtung zum Zusammenhalten des zweiten und des dritten Elements (14, 16) positioniert ist.

8. Abdichtbarer Behälter (12)

- mit einem rohrförmigen Element (18), das eine Öffnung (19) hat, die in einer geometrischen Ebene liegt und eine Axialrichtung definiert, die sich senkrecht zu dieser Ebene erstreckt,

- mit einer abdichtenden Kappe (14), die ein Teil (24), das so bemessen ist, daß es in die Öffnung (19) paßt, und einen Abschnitt (27) hat, der an dem rohrförmigen Element (18) angrenzend an die Öffnung (19) angreift, wenn das Teil (24) in der Öffnung (19) positioniert ist,

- mit einer im wesentlichen nicht durchlässigen arretierenden Kappe (16), die ein Teil (40, 42) hat, das an dem Teil (24) der abdichtenden Kappe angreift, wenn das Teil (24) der abdichtenden Kappe in der Öffnung (19) und die arretierende Kappe (16) auf der abdichtenden Kappe (14) positioniert ist,

- mit einem ersten flexiblen Scharnier (22), das einstückig als ein einziges einteiliges Element ausgebildet ist und ein erstes Ende, das an dem rohrförmigen Element (18) befestigt ist, und ein zweites Ende hat, das an der abdichtenden Kappe (14) befestigt ist, und

- mit einem zweiten flexiblen Scharnier (38), das einstückig als ein einziges einteiliges Element ausgebildet ist und ein erstes Ende, das an dem rohrförmigen Element (18) auf einer Seite des rohrförmigen Elements (18) befestigt ist, die dem ersten flexiblen Scharnier (22) gegenüberliegt, und ein zweites Ende hat, das an der arretierenden Kappe (16) befestigt ist,

dadurch gekennzeichnet,

- daß das erste und das zweite Scharnier (22, 38) eine solche Länge haben, daß, wenn das Teil (24) der abdichtenden Kappe in der Öffnung (19) positioniert ist und das Teil (40, 42) der arretierenden Kappe an dem Teil (24) der abdichtenden Kappe angreift, der Abschnitt (27) der abdichtenden Kappe (14) an einer axialen Trennung von dem rohrförmigen Element (18) und ein Abschnitt des Teils (40, 42) der arretierenden Kappe an einer axialen Trennung von dem Teil (24) der abdichtenden Kappe ohne Verformung der Scharniere (22, 38) gehindert ist.

9. Behälter (12) nach Anspruch 8, bei welchem

- das Teil (24) der abdichtenden Kappe ein mit einer Vertiefung versehenes becherförmiges Element aufweist, das so bemessen ist, daß es in die Öffnung (19) des rohrförmigen Elements (18) paßt,

- das Teil (40, 42) der arretierenden Kappe einen Vorsprung hat, der so geformt ist, daß er in die Vertiefung paßt, und

- eine Einrichtung zum lösbaren Arretieren der abdichtenden und der arretierenden Kappe (14, 16) aneinander vorgesehen ist, wobei der Vorsprung in der Vertiefung festgelegt ist, wenn die Kappen (14, 16) in der Öffnung (19) positioniert sind.

10. Behälter (12) nach Anspruch 9, bei welchem

- das rohrförmige Element (18) eine insgesamt zylindrische Innenwand hat,

- das becherförmige Element eine konkave untere Wand (26) mit einem insgesamt ringförmigen Rand (27) hat, und

- die arretierende Kappe (16) eine Einrichtung (42) zum Verschieben der konkaven unteren Wand (26) hat, so daß der Rand (27) radial nach außen und zu der Innenwand aufgeweitet wird, wenn das becherförmige Element in der Öffnung (19) des rohrförmigen Elements (18) positioniert ist.

11. Behälter (12) nach Anspruch 9, bei welchem die lösbare arretierende Einrichtung einen Sperrmechanismus mit einem Paar von zusammenwirkenden Elementen (32, 48) hat, von denen das eine (32) an der abdichtenden Kappe (14) und das andere (48) an der arretierenden Kappe (16) ausgebildet ist.

12. Behälter (12) nach Anspruch 9, bei welchem die lösbare arretierende Einrichtung einen Leistenmechanismus mit einem Leistenarm (58) und einer Lippe (62) aufweist, die so gestaltet sind, daß sie zusammenwirkend aneinander angreifen, wobei der Leistenarm (58) sich von der arretierenden Kappe (16) und die Lippe (62) sich von dem rohrförmigen Element (18) aus erstreckt.

13. Behälter (12) nach Anspruch 12, welcher eine Einrichtung (64) zum Führen des Leistenarms (58) in den Eingriff mit der Lippe (62) aufweist.

14. Behälter (12) nach Anspruch 9, bei welchem das erste Scharnier (22) mit einem Ende an der abdichtenden Kappe (14) an einer ersten Verbindungsstelle und mit dem anderen Ende an dem rohrförmigen Element (18) befestigt ist und das zweite Scharnier (38) mit einem ersten Ende an der arretierenden Kappe (16) an einer zweiten Verbindungsstelle und mit dem zweiten Ende an dem rohrförmigen Element (18) befestigt ist, wobei die Scharniere (22, 38) so gestaltet sind, daß, wenn die Kappen (14, 18) arretiert sind, eine merkliche Bewegung der ersten und der zweiten Verbindungsstelle weg von der Öffnung (19) des rohrförmigen Elements (18) ohne Verformung der Scharniere (22, 38) ausgeschlossen ist.

15. Behälter (12) nach Anspruch 14, bei welchem die Scharniere (22, 38) an dem rohrförmigen Element (18) an Stellen befestigt sind, die einen Abstand von etwa 180º voneinander haben.

16. Behälter (12) nach Anspruch 8, bei welchem die abdichtende und die arretierende Kappe (14, 16) jeweils einen insgesamt planaren Flansch (20, 36) aufweisen, wobei die Flansche (20, 36) aneinander angreifen, wenn die Kappen (14, 16) miteinander arretiert sind, und das zweite Scharnier (38) ein Paar von Schwenkpunkten (38a, 38b) hat, die voneinander in einem Abstand angeordnet sind, der im wesentlichen gleich der Dicke des Flansches (20) der abdichtenden Kappe ist.







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