Reaktionsgefäss aus Kunststoff für kleine Flüssigkeitsmengen

Abstract

 Ein Reaktionsgefäss (1) aus Kunststoff für kleine Flüssigkeitsmengen, ist mit einem Deckel (2) zum Verschliessen der Oeffnung des Gefässes (1) versehen. Der Deckel (2) wird durch eine Sicherungseinrichtung bestehend aus einer Biegelasche (7) und einem Sicherungsstift (9) in der verschlossenen Lage gehalten.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Reaktionsgefäss aus Kunststoff für kleine Flüssigkeitsmengen. Solche Reaktionsgefässe, die häufig Reagenzgläser ersetzen, sind z.B. aus der Deutschen Auslegeschrift 1 275 795 oder der Europäischen Patentschrift 149 797 bekannt. Bei derartigen Reaktionsgefässen ist ein Deckel vorgesehen, der meistens einstückig am Reaktionsgefäss angespritzt ist. Wie aus Spalte 3, Zeile 25 der DE-AS 1275 795 beispielsweise bekannt ist, kann zur kraftschlüssigen Verbindung von Deckel und Reaktionsgefäss eine Profilierung, beispielsweise eine Ringnut am Deckelvorsprung und eine wulstartige Ringprofilierung an der Gefässmündung vorgesehen sein, so dass der Deckel beim Aufsetzen einrastet. Allgemein ausgedrückt, handelt es sich bei einer solchen Konstruktion um einen Schnappverschluss. Auch die EP-PS 149 797 betrifft einen Schnappverschluss, wobei aber als Schnapporgan ein am Deckelrand vorgesehener hakenartiger Ansatz dient, der über eine Rastkante schnappt.

[0002] Derartige Schnappverschlüsse sind in ihrer Funktion von der Elastizität des verwendeten Kunststoffs und damit nicht zuletzt auch von Temperatureinflüssen oder Alterungserscheinungen abhängig. In der Praxis hat sich gezeigt, dass deshalb solche Schnappverschlüsse bei starkem Druckanstieg im Reaktionsgefäss, z.B. bei Erwärmung, beim Schütteln oder auch beim Hinunterfallen nicht zuverlässig geschlossen bleiben.

[0003] Besondere Probleme würden bei Schnappverschlüssen noch auftreten, wenn elastische Dichtelemente vorgesehen wären, die gegen den Schliessdruck des Schnappverschlusses gespannt sind. Reaktionsgefässe mit Dichtelementen werden deshalb in der Regel mittels aufwendiger Verschraubungen oder zusätzlicher Schliess-Klammern verschlossen.

[0004] In der Praxis hat sich auch gezeigt, dass vor allem bei Haken-Schnappverschlüssen der Bedienungskomfort beeinträchtigt wird. Die erforderliche starke Vorspannung durch den Hakenverschluss erschwert das Oeffnen, vor allem das einhändige Oeffnen durch eine Bedienungsperson.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Bekannten zu vermeiden, insbesondere also ein Reaktionsgefäss aus Kunststoff zu schaffen, das im verschlossenen Zustand zuverlässig gesichert werden kann, das trotzdem einfach zu öffnen ist und das dabei einfach und wirtschaftlich hergestellt werden kann.

[0006] Erfindungsgemäss wird dies in erster Linie durch ein Reaktionsgefäss gemäss Kennzeichen von Anspruch 1 erreicht. Statt der bekannten Schnappverschlüsse an Reaktionsgefässen ist erfindungsgemäss eine Sicherungseinrichtung vorgesehen, mit welcher Deckel und Gefäss formschlüssig verbunden werden. Ersichtlicherweise gewährleistet der Formschluss mittels der Sicherungseinrichtung feste Verbindung von Deckel und Gefäss. Wenn die Sicherungseinrichtung z.B. eine Biegelasche mit wenigstens einer Oeffnung aufweist, kann diese ohne weiteres einstückig aus dem Kunststoff des Deckels und/oder des Gefässes hergestellt, vor allem gespritzt sein. Gleiches gilt für den Sicherungsstift, über welchen die Biegelasche mit ihrer Oeffnung gesteckt und so gesichert werden kann. Insgesamt lassen sich Reaktionsgefäss, Deckel und Sicherungseinrichtung derart anordnen, dass sie einstückig und in einem Arbeitsgang im Spritzgussverfahren hergestellt werden können, was wirtschaftliche Fertigung gewährleistet.

[0007] Besonders einfach lässt sich die Erfindung realisieren und handhaben, wenn die Biegelasche am Deckel und der Sicherungsstift am Gefäss angebracht ist. Vor allem spritzgusstechnisch lassen sich so einfache Lösungen mit schnellen Spritzguss-Zyklen finden. Sofern der Deckel einseitig durch einen Biegesteg mit dem Rand des Gefässes verbunden ist, kann es ausreichen, wenn etwa in dem radial dem Verbindungssteg gegenüberliegenden Bereich eine Biegelasche zum Sichern des Deckels vorgesehen ist. Ersichtlicherweise wird der Deckel dabei einerseits durch die Biegelasche der Sicherungseinrichtung und anderseits durch den Biege- oder Verbindungssteg fest auf der Oeffnung des Reaktionsgefässes gehalten. Um ein Abspringen der Biegelasche vom Sicherungsstift zuverlässig zu verhindern, ist es vorteilhaft, wenn der Sicherungsstift an seiner der Oeffnung des Deckels gegenüberliegenden Seite wenigstens eine Rastkante aufweist. Auf diese Weise kann die Biegelasche sich formschlüssig hinter der Rastkante verklemmen, was ein versehentliches Aufspringen der Biegelasche verhindert. Um das Einrasten der Biegelasche auf dem Sicherungsstift zu optimieren, kann es vorteilhaft sein, zwischen Deckel und Gefäss ein in Oeffnungsrichtung vorgespanntes Federelement vorzusehen. Das Federelement kann am Deckel oder am Gefäss vorgesehen oder als separates Bauteil ausgebildet sein.

[0008] Vorteilhaft ist es auch, wenn ein der Biegelasche benachbarter Vorsprung vorgesehen ist. Der Vorsprung kann einerseits dazu dienen, die Biegelasche abzudecken, so dass sie nicht versehentlich geöffnet wird. Anderseits kann der Vorsprung auch als steife, am Deckel vorgesehene Abdrücknase ausgebildet sein, um das Oeffnen des Deckels zu erleichtern und vor allem auch einhändig zu ermöglichen.

[0009] Selbstverständlich kann die erfindungsgemäss vorgesehene Sicherungseinrichtung zusätzlich zu den bekannten Schnapp- Verschluss-Einrichtungen, z.B. gemäss DE-PS 1275 795 vorgesehen werden. Dies ermöglicht es, die Sicherungseinrichtung nur bei Bedarf, z.B. vor dem Zentrifugieren oder vor einer Wärmebehandlung eines Reaktionsgefässes zu verschliessen, beim vorübergehenden Oeffnen und Schliessen jedoch die Sicherungseinrichtung unbetätigt zu lassen.

[0010] Besonders bedienungsfreundlich lässt sich die Erfindung realisieren, wenn am Deckel im Abstand voneinander zwei Abdrücknasen vorgesehen sind, die etwa in der Ebene des Deckels verlaufen und wenn zwischen den Abdrücknasen die Biegelasche angeordnet sind.

[0011] Besonders zuverlässige Abdichtung des Reaktionsgefässes lässt sich erreichen, wenn zwischen Deckel und Gefäss eine elastische Dichtung vorgesehen ist, welche durch die Sicherungseinrichtung unter Vorspannung gehalten wird. Die von der Sicherungseinrichtung bewirkte Vorspannung führt zu einer Kompression der elastischen Dichtung, womit z.B. auch der Austritt von Gasen bei erheblichem Innendruck im Reaktionsgefäss verhindert werden kann.

[0012] Konstruktiv lässt sich eine solche Innendichtung einfach realisieren, wenn eine ringförmige Dichtung vorgesehen ist. Die Dichtung kann als separates Dichtelement oder als am Deckel und/oder am Gefäss angespritzte elastische Dichtpartie, z.B. als Dichtlippe ausgebildet sein.

[0013] Besonders guter Schutz der Oeffnung des Reaktionsgefässes und vor versehentlicher Berührung kontaminierter Teile des Dek- kelbereichs lässt sich erfindungsgemäss erreichen, wenn ein Deckel vorgesehen ist, der den Gefässrand kappenartig umgibt und wenn die Dichtung zwischen Kappen-Boden und Gefässrand angeordnet ist.

[0014] Die Erfindung ist im folgenden in Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 die schematische Darstellung eines Reaktionsgefässes im Schnitt,

Figur 2 die Draufsicht auf den Deckel des Reaktionsgefässes gemäss Figur 1,

Figur 3 die Ansicht des Reaktionsgefässes gemäss Figur 1 von unten,

Figur 4 das Reaktionsgefäss gemäss Figur 1 bis 3 im geschlossenen Zustand,

Figur 5 die schematische Schnittdarstellung eines Reak-tionsgefässes mit elastischem Dichtelement,

Figur 6 den Teilschnitt durch ein abgewandeltes Reaktionsgefäss mit Deckel, auf Schnitt gemäss Linie A in Figur 7 und

Figur 7 eine Draufsicht auf den Deckel gemäss Figur 6.

[0015] Gemäss Figur 1 bis 4 ist ein im Spritzguss-Verfahren hergestelltes Reaktionsgefäss 1 einstückig mit einem Deckel 2 ausgebildet. Reaktionsgefäss 1 und Deckel 2 sind dabei derart durch einen Steg 3 verbunden, dass der Steg 3 einerseits den Deckel 2 unverlierbar am Reaktionsgefäss 1 hält und andererseits gemäss Figur 4 der Deckel 2 durch den Steg 3 im geschlossenen Zustand scharnierartig in seiner Lage gehalten wird. Der Deckel 2 weist ein zylindrisches Dichtungsteil 4 auf, das am Ende mit einem wulstartigen Dichtungselement 4a versehen ist. Das Dichtungselement 4a schnappt beim Schliessen des Deckels in eine entsprechende ringförmige Vertiefung 1a in der Innenwand des Reaktionsgefässes 1. Insoweit handelt es sich um einen Schnappverschluss, wobei das Dichtungselement 4a die Doppelfunktion des Dichtens und Einschnappens übernimmt.

[0016] Am Deckel 2 sind zwei Vorsprünge 5, 6 vorgesehen, welche die Funktion von Abdrücknasen übernehmen. Zum Oeffnen des geschlossenen Reaktionsgefässes 1 kann der Benutzer einfach mit dem Daumen gegen den Vorsprung 5 oder 6 drücken und dabei das Dichtteil 4 nach oben aus dem Gefäss 1 schieben. Zwischen den beiden Vorsprüngen 5, 6 ist eine Biegelasche 7 mit einer Oeffnung 8 angeordnet. Im unverbogenen Zustand fluchtet die Biegelasche 7 mit den Vorsprüngen 5 und 6.

[0017] Nach dem Schliessen des Reaktionsgefässes 1 durch den Deckel 2 lässt sich die Biegelasche 7 gemäss Figur 4 derart nach unten biegen, dass die Oeffnung 5 über einen am Gefäss 1 vorgesehenen Sicherungsstift 9 schnappt. Der Sicherungsstift 9 weist an seiner Unterseite eine Rastkante 10 auf, welche verhindert, dass die Biegelasche 7 sich von alleine vom Sicherungsstift 9 löst. Am Deckel 2 ist ein lippenartiges Federelement 6a vorgesehen, das beim Schliessen des Deckels 2 zusammengepresst wird. Dabei entsteht eine in Richtung des Pfeils A (Fig. 4) wirkende Kraft, welche die Biegelasche 7 hinter die Rastkante 10 zieht.

[0018] Zum Oeffnen lässt sich dagegen die Biegelasche 7 einfach über den Sicherungsstift 9 streifen und der Deckel 2 sodann an den Vorsprüngen 5 und 6 anheben. Dies kann auch einhändig durchgeführt werden.

[0019] Bei den Ausführungsbeispielen gemäss Figur 1 bis 4 wird der Deckel 2 durch den Steg 3 mit seiner Scharnierfunktion und die Biegelasche 7 im geschlossenen Zustand gesichert. Selbstverständlich ist es auch denkbar, nicht nur eine, sondern mehrere Biegelaschen vorzusehen, wenn ein Behälter mehrfach gesichert werden muss. Denkbar ist es auch, statt des Stegs 3 ebenfalls eine Biegelasche 7 vorzusehen.

[0020] Die Vorsprünge 5 und 6 schützen die Biegelasche 7 besonders vorteilhaft gegen unbeabsichtigtes Oeffnen. Alternativ wäre es selbstverständlich auch denkbar, nur einen Vorsprung vorzusehen oder einen tellerförmigen, überstehenden Rand vorzusehen, mittels dessen der Deckel 2 angehoben und geöffnet werden kann. Obwohl die Anordnung der Biegelasche 7 am Deckel 2 besonders einfache Herstellung und Manipulation ermöglicht, sind auch Ausführungsformen denkbar, bei denen die Biegelasche 7 am Gefäss 1 und der Sicherungsstift 9 am Deckel 2 befestigt ist.

[0021] Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem ein elastischer Dichtring 11 zwischen Deckel 2 und Rand 12 des Gefässes 1 angeordnet ist. Durch den elastischen Dichtring 11 wird besonders gute Abdichtung des Gefässes 1 bewirkt. Beim Schliessen wird der Deckel 2 zunächst so fest in das Gefäss 1 hinein gedrückt, dass die Biegelasche 7 über die Rastkante 10 des Sicherungsstiftes 9 geschoben werden kann. Danach kann sich der Dichtring 11 wieder etwas entspannen, wobei die Biegelasche 7 fest unter die Rastkante 10 gezogen wird.

[0022] Beim Ausführungsbeispiel gemäss Figur 6 und 7 ist ein Deckel 14 dargestellt, der die Mündung eines Reaktionsgefässes 1 von aussen umgibt. Analog dem Ausführungsbeispiel gemäss Figur 1 bis 4 ist am Deckel 14 ein wulstartiges Dichtelement 14a vorgesehen, das die Gefässmündung 15 dichtend umgreift und in eine komplementäre Rille 1a einschnappt. Zusätzlich ist noch am Boden des Deckels 14 eine ringförmige elastische Dichtung 16 vorgesehen, welche die Stirnseite der Gefässmündung 15 abdichtet. Am Gefäss 1 sind zwei Biegelaschen 7 vorgesehen, die derart nach oben gebogen werden können, dass sie analog den Ausführungsbeispielen gemäss Figur 1 bis 5 mit Oeffnungen 8 über Sicherungsstifte 9 geschoben werden können, die am Deckel 14 befestigt sind. Die Sicherungsstife 9 sind beidseitig durch Vorsprünge 5, 6 eingefasst, wodurch auch die Biegelaschen 7 geschützt werden.

Ansprüche

1. Reaktionsgefäss (1) aus Kunststoff für kleine Flüssigkeitsmengen mit einem Deckel (2,14) zum Verschliessen der Gefässöffnung, dadurch gekennzeichnet, dass zum formschlüssigen Verbinden von Deckel (2, 14) und Gefäss (1) eine zwischen Deckel (2, 14) und Gefäss (1) wirksame Sicherungseinrichtung (auf 7, 9, 10) vorgesehen ist, und dass die Sicherungseinrichtung wenigstens eine Biegelasche (7) mit wenigstens einer Oeffnung (8) aufweist, mit welcher die Lasche über einen Sicherungsstift (9) steckbar ist, wobei entweder die Biegelasche (7) als Teil des Deckels (2) und der Sicherungsstift (9) als Teil des Gefässes (1), oder die Biegelasche (9) als Teil des Gefässes (1) und der Sicherungsstift als Teil des Deckels (14) ausgebildet ist.

2. Reaktionsgefäss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsstift (9) an seiner der Oeffnungsrichtung des Deckels (2, 14) gegenüberliegenden Seite wenigstens eine Rastkante (10) aufweist.

3. Reaktionsgefäss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein der Biegelasche (7) benachbarter Vorsprung (5, 6) vorgesehen ist.

4. Reaktionsgefäss nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (5, 6) als Abdrücknase dient.

5. Reaktionsgefäss nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei im Abstand voneinander angeordnete Vorsprünge (5, 6) als Abdrücknasen vorgesehen sind, die etwa in der Deckelebene angeordnet sind und seitlich über den Deckelrand vorstehen, und dass die Biegelasche (7) zwischen den Vorsprüngen (5 und 6) angeordnet ist.

6. Reaktionsgefäss nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Deckel (2, 14) und Gefäss (1) eine elastische Dichtung (11, 16) vorgesehen ist, welche durch die Sicherungseinrichtung (7, 9, 10) unter Vorspannung gehalten wird.

7. Reaktionsgefäss nach Anspruch 6 mit einem Deckel (2) mit einem zylindrischen, in das Gefäss (1) einsteckbaren Dichtteil (4), dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Dichtung (11) das Dichtteil (4) ringförmig umgibt.

8. Reaktionsgefäss nach Anspruch 6 mit einem Deckel (14), der die Gefässmündung (15) kappenartig umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (16) zwischen Kappen-Boden und Gefässrand angeordnet ist.

9. Reaktionsgefäss nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen Deckel (2) und Gefäss (1) eine Vorspannung des geschlossenen Deckels (2) in Oeffnungsrichtung erzeugendes Federelement (6a) vorgesehen ist.

Zeichnung