[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Reaktionsgefäß mit Deckel (nachfolgend auch "Deckelgefäß")
aus Kunststoff für den Laboreinsatz.
[0002] Bekannte Deckelgefäße aus Kunststoff für den Laboreinsatz haben ein röhrenförmiges
Gefäß, das unten einen Gefäßboden, oben eine Gefäßöffnung und unterhalb der Gefäßöffnung
an der Innenwand einen Dichtbereich aufweist. Ein Deckel, der einen Deckelboden und
einen von der Innenseite des Deckelbodens vorstehenden Stopfen aufweist, ist durch
die Gefäßöffnung in eine abdichtende Position in den Dichtbereich einsetzbar. Der
Deckel wird durch die Klemmkraft des Stopfens im Gefäß abgedichtet und gehalten. Es
gibt Anwendungen, bei denen eine in das Gefäß eingefüllte Probenflüssigkeit erhitzt
wird und einen erhöhten Dampfdruck aufweist. Beispielsweise bei der Polymerase Chain
Reaction(PCR)-Technologie werden Proben in Deckelgefäßen wiederholt auf Temperaturen
oberhalb von 90 °C erhitzt. Die Klemmkraft des Stopfens muss so bemessen sein, dass
eine hinreichende Dampfdichtigkeit gewährleistet ist und sich der Deckel nicht aufgrund
des erhöhten Dampfdruckes löst. Infolge dessen ist ein hoher Kraftaufwand erforderlich,
um den Deckel mit dem Stopfen in das Gefäß einzupressen. Zum Öffnen des Deckels muss
der Anwender fest gegen die Unterkante eines überstehenden Randes des Deckelbodens
drücken.
[0003] Aus der
DE 34 02 276,
US 4,713,219,
EP 0 841 093 A2 und
US 5,863,791 sind Deckelgefäße der vorbeschriebenen Art bekannt, bei denen Gefäß und Deckel über
ein Bandscharnier integral schwenkbar miteinander verbunden sind. Der Deckel weist
einen von einem seitlich vorstehenden Deckelflansch nach unten vorstehenden Verriegelungshaken
und das Gefäß neben der Gefäßöffnung einen in Schließstellung vom Verriegelungshaken
hintergriffenen Verriegelungsnocken auf. Beim Schließen des Deckels schnappt der starre
Verriegelungshaken unter elastischer Verformung des Deckelflansches hinter den Verriegelungsnocken,
wodurch der Deckel in Schließstellung gesichert ist. Zum Öffnen des Deckels muss der
Anwender den Deckelflansch hochdrücken, sodass dieser hochgebogen wird und der Verriegelungshaken
vom Verriegelungsnocken freikommt. Hierfür weisen Verriegelungshaken und Verriegelungsnocken
nur eine geringe Überdeckung auf. Aufgrund der geringen Überdeckung kann sich der
Verriegelungshaken ungewollt vom Verriegelungsnocken lösen, beispielsweise wenn der
Innendruck im Gefäß ansteigt. Beim Öffnen des Deckels kann sich der Verriegelungshaken
ruckartig vom Verriegelungsnocken lösen, wodurch flüssige Probe aus dem Gefäß verspritzt
werden kann.
[0004] Die
WO 2012/083995 A1 und
US 2012/328490 A1 beschreiben ein Deckelgefäß aus Kunststoff für den Laboreinsatz mit einem röhrenförmigen
Gefäß, das unten einen Gefäßboden, oben eine Gefäßöffnung und unterhalb der Gefäßöffnung
an der Innenwand einen Dichtbereich aufweist. Das Deckelgefäß hat einen Deckel, der
einen Deckelboden und einen von der Innenseite des Deckelbodens vorstehenden Stopfen
aufweist, der durch die Gefäßöffnung in eine abdichtende Position in den Dichtbereich
einsetzbar ist. Zudem weist das Deckelgefäß Verriegelungsmittel zum lösbaren Verriegeln
des Deckels mit dem Gefäß auf. Die Verriegelungsmittel umfassen mindestens einen vom
oberen Rand des Gefäßes radial nach außen vorstehenden Rastvorsprung und mindestens
eine von der Unterseite des Deckelbodens vorstehende flexible und elastische Lasche,
an der in einem Abstand von dem Deckelboden vertikal unter der Anbindung der Lasche
an den Deckelboden eine Rastkante angeordnet ist, die beim Einführen des Stopfens
in den Dichtbereich unter den Rastvorsprung schnappbar ist. Von der Lasche steht seitlich
nach außen eine Taste vor, wobei die Verrastung der Rastkante mit dem Rastvorsprung
durch Drücken von unten gegen die Taste aufhebbar ist.
[0005] Zum Schließen des Deckelgefäßes wird der Stopfen in die Gefäßöffnung eingeführt und
in abdichtende Position im Dichtbereich gebracht. Hierbei gleitet die Rastkante über
den Rastvorsprung, wodurch die flexible Lasche etwas seitlich nach außen ausgelenkt
wird. Schließlich schwenkt die elastische Lasche die Rastkante unter den unteren Rand
des Rastvorsprunges, wodurch der Deckel mit dem Gefäß verrastet. Zum Öffnen drückt
der Anwender gegen die Unterseite der Taste, wodurch die flexible Lasche nach außen
geschwenkt wird, die Rastkante vom Rastvorsprung freikommt und der entriegelte Deckel
mit dem Stopfen aus dem Gefäß herausbewegt wird.
[0006] Das Deckelgefäß hält zwar sicher größeren Innendruckbelastungen stand, ohne dass
zum Schließen und Öffnen größere Bedienkräfte aufgebracht werden müssen. Nachteilig
ist jedoch, dass das Öffnen des Gefäßes für den Anwender ungewohnt ist, weil es eine
ungewohnte Kraftausübung in vertikaler Richtung gegen die Taste unterhalb des Deckelbodens
erfordert. Drückt der Anwender wie bei herkömmlichen Deckelgefäßen im Wesentlichen
horizontal bzw. leicht schräg von unten gegen den Deckelrand, so besteht die Gefahr,
dass die Rastelemente bei hohem Krafteinsatz abreißen. Zum korrekten Öffnen muss der
Anwender das Funktionsprinzip des Deckelgefäßes verstehen bzw. die korrekte Bedienung
der Taste erlernen. Die Umstellung von der lange praktizierten Handhabung ist schwierig.
Zudem ist die Einhandbedienung weniger bedienungsfreundlich, da beim Halten des Deckelgefäßes
mit den Fingern das Hochdrücken der Taste mit dem Daumen schwieriger ist und das Gefäß
fester gehalten werden muss als beim Drücken des Daumens in annähernd horizontaler
Richtung gegen den Deckelrand.
[0007] Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein bedienungsfreundlicheres
Deckelgefäß aus Kunststoff für den Laboreinsatz zu schaffen, das mit geringem Kraftaufwand
schließbar und öffenbar ist und sicher schließt.
[0008] Die Aufgabe wird durch ein Deckelgefäß mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen des Deckelgefäßes sind in Unteransprüchen angegeben.
[0009] Das erfindungsgemäße Deckelgefäß aus Kunststoff für den Laboreinsatz hat
- ein röhrenförmiges Gefäß, das unten einen Gefäßboden, oben eine Gefäßöffnung und unterhalb
der Gefäßöffnung an der Innenwand einen Dichtbereich aufweist,
- einen Deckel, der einen Deckelboden und einen von der Innenseite des Deckelbodens
vorstehenden Stopfen aufweist, der durch die Gefäßöffnung in eine abdichtende Position
in den Dichtbereich einsetzbar ist, und
- Verriegelungseinrichtungen zum lösbaren Verriegeln des Deckels mit dem Gefäß, umfassend
∘ mindestens einen am oberen Rand des Gefäßes radial nach außen vorstehenden Rastvorsprung,
∘ mindestens eine von der Unterseite des Deckelbodens vorstehende flexible und elastische
Lasche, an der in einem Abstand von dem Deckelboden eine Rastkante angeordnet ist,
die beim Einführen des Stopfens in den Dichtbereich unter den Rastvorsprung schnappbar
ist,
∘ einen von der Lasche in einem Abstand vom Deckelboden seitlich nach außen vorstehenden
ersten Hebel und
∘ einen vom ersten Hebel in einem Abstand von der Lasche nach oben vorstehenden zweiten
Hebel, wobei die Verrastung der Rastkante mit dem Rastvorsprung durch Drücken von
der Seite und von unten gegen die Außenseite des zweiten Hebels lösbar ist.
[0010] Das erfindungsgemäße Deckelgefäß kann geschlossen werden, indem der Deckel mit dem
Stopfen in die Gefäßöffnung eingeführt und in abdichtende Position im Dichtbereich
gebracht wird. Hierfür kann der Anwender in gewohnter Weise gegen den Deckelboden
drücken. Beim Schließen des Deckels gleitet die Rastkante oder eine angrenzende Kontur
der flexiblen und elastischen Lasche über den Rastvorsprung und hierdurch wird die
Lasche etwas seitlich nach außen ausgelenkt. Wenn die Rastkante den unteren Rand des
Rastvorsprungs erreicht, wird sie von der Lasche unter die Unterseite des Rastvorsprungs
geschwenkt. Hierdurch wird der Deckel mit dem Gefäß verrastet, sodass er gegen ein
unbeabsichtigtes Öffnen gesichert ist. Aufgrund der Flexibilität der Lasche ist für
das Schließen des Deckelgefäßes keine merklich größere Kraft erforderlich, als für
das Schließen herkömmlicher Deckelgefäße, die keine Verrastung aufweisen. Hohe Schließkräfte
können vermieden werden, da der Stopfen nur mit einer Klemmkraft in der abdichtenden
Position sitzen muss, die eine hinreichende Dampfdichtigkeit gewährleistet. Die Verrastung
der Rastkante mit dem Rastvorsprung sichert den Deckel gegen unbeabsichtigtes Öffnen
bei erhöhtem Innendruck.
[0011] Zum Öffnen des Deckelgefäßes drückt der Anwender von der Seite und von unten gegen
die Außenseite des zweiten Hebels. Hierdurch wird der zweite Hebel mit dem oberen
Ende näher zum Deckelboden hin geschwenkt. Zugleich wird der erste Hebel nach oben
geschwenkt, da der zweite Hebel unten mit dem ersten Hebel verbunden ist. Dabei wird
die Lasche vom Gefäß weg nach außen geschwenkt, sodass sich die Rastkante vom Rastvorsprung
löst bzw. vom Rastvorsprung abhebt. Hierzu sind vorzugsweise der erste Hebel und der
zweite Hebel starr ausgebildet und starr miteinander verbunden. Die Verriegelungseinrichtungen
können so ausgebildet sein, dass die Rastkante beim Schwenken der Lasche nach außen
sogleich vom Rastvorsprung so weit freikommt, dass der Deckel geöffnet werden kann.
Für das direkte Freikommen der Rastkante vom Rastvorsprung kann der Rastvorsprung
entsprechend kurz bemessen sein. Alternativ sind die Verriegelungseinrichtungen so
ausgebildet, dass zunächst der nach unten geschwenkte erste Hebel mit der Oberseite
unten am äußeren Rand des Rastvorsprungs anliegt und beim weiteren Drücken gegen den
zweiten Hebel über den äußeren Rand nach außen gleitet, bis die Rastkante vollständig
vom Rastvorsprung freikommt und der Deckel geöffnet werden kann. Wenn die Rastkante
vom Rastvorsprung freigekommen ist, wird der Deckel mit dem Stopfen durch weiteres
Drücken gegen den zweiten Hebel aus dem Gefäß herausbewegt. Aufgrund der geringen
Klemmkraft des Stopfens lässt sich der Deckel nach dem Lösen der Verrastung leicht
anheben, ohne dass er plötzlich hochschnellt und Flüssigkeit verschüttet wird bzw.
Aerosole austreten.
[0012] Durch Drücken gegen den zweiten Hebel wird das Entrasten der Rasteinrichtungen gezielt
gesteuert. Hierdurch kann ein unbeabsichtigtes ruckartiges Lösen der Rastkante vom
Rastvorsprung und ein Verspritzen von flüssiger Probe aus dem Gefäß vermieden werden.
Wie bei herkömmlichen Deckelgefäßen kann der Anwender zum Öffnen eine im Wesentlichen
in horizontaler und geringfügig in vertikaler Richtung gerichtete Kraft auf den Deckel
ausüben. Der zweite Hebel kann so gestaltet und angeordnet werden, dass er den Deckelrand
eines herkömmlichen Deckelgefäßes ersetzt, gegen den der Anwender zum Öffnen drückt.
Somit kann der Anwender das Deckelgefäß im Wesentlichen in gewohnter Weise und intuitiv
bedienen, ohne dass er sich umstellen muss. Insbesondere kann er das Deckelgefäß leicht
mit nur einer Hand schließen und öffnen. Eine Zerstörung der Rastelemente durch falsche
Bedienung wird vermieden. Ferner ist es möglich, den Deckel durch Drücken von unten
gegen den ersten Hebel zu öffnen.
[0013] Erfindungsgemäße Deckelgefäße haben vorzugsweise ein Fassungsvermögen im Bereich
von 1/10 ml bis 100 ml. Beispielsweise haben sie ein Fassungsvermögen von 0,1, 0,5,
1, 1,5, 2, 5, 15 oder 50 ml. Die Erfindung ist besonders für Gefäße mit großem Fassungsvermögen
(z. B. 5, 15 oder 50 ml) geeignet.
[0014] Gemäß einer Ausgestaltung ist der zweite Hebel zumindest an der Außenseite ausgehend
von seiner Verbindung mit dem ersten Hebel nach außen geneigt. Hierdurch wird das
Ausüben einer im Wesentlichen horizontal und geringfügig nach oben gerichteten Kraft
auf die Außenseite des zweiten Hebels erleichtert. Zudem begünstigt dies die Herstellung
des Deckelgefäßes in einem Spritzgießwerkzeug mit nur zwei Formhälften. Vorzugsweise
ist der zweite Hebel mit der Außenseite und der Innenseite ausgehend von seiner Verbindung
mit dem ersten Hebel nach außen geneigt.
[0015] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung liegt der erste Hebel in geschwenktem Zustand,
wenn die Rastkante vom Rastvorsprung gelöst ist, mit der Oberseite am unteren äußeren
Rand der Unterseite des Rastvorsprunges an, sodass der erste Hebel beim weiteren Drücken
gegen den zweiten Hebel mit der Oberseite über den unteren äußeren Rand des Rastvorsprungs
gleitet, bis die Rastkante vom Rastvorsprung freikommt. Dies begünstigt eine sichere
Verrastung, die gezielt gelöst werden kann. Hierfür kann der Rastvorsprung entsprechend
dimensioniert werden.
[0016] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung liegt der zweite Hebel mit seiner Innenseite in
einem Abstand vom ersten Hebel seitlich am Rastvorsprung an, wenn die Rastkante mit
dem Rastvorsprung verrastet ist, und ist der zweite Hebel durch Drücken von der Seite
gegen die Außenseite des zweiten Hebels um den Rastvorsprung schwenkbar. Durch die
Abstützung des zweiten Hebels am Rastvorsprung ist der Kraftaufwand für das Öffnen
des Deckels verringert und ist das Deckelgefäß noch bedienungsfreundlicher.
[0017] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Rastvorsprung an einem Flansch ausgebildet,
der zumindest teilweise um den Umfang des oberen äußeren Randes des Gefäßes umläuft.
Durch den Flansch wird der obere Rand des Gefäßes stabilisiert. Vorzugsweise läuft
der Flansch komplett um den oberen Rand des Gefäßes herum.
[0018] Gemäß einer Ausgestaltung ist die Rastkante vertikal unter der Anbindung der Lasche
an den Deckelboden angeordnet. Hierdurch wird erreicht, dass die Lasche zum Halten
des Deckels am Gefäß nur Zugkräfte übertragen muss. Dies begünstigt eine besonders
flexible Ausbildung der Lasche, wodurch die zum Schließen und Öffnen des Deckelgefäßes
erforderlichen Kräfte weiter verringert werden können.
[0019] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung stützt sich die Rastkante in Rastposition an einer
Fläche des Rastvorsprunges ab, die tangential zu einem Radius um die Anbindung der
Lasche an den Deckelboden gerichtet ist oder in Richtung nach außen von einer Tangente
an dem Radius weg nach unten geschwenkt ist. Hierdurch wird erreicht, dass der geschlossene
Deckel nur Zugkräfte auf die Lasche ausübt. Dies begünstigt eine besonders flexible
Ausbildung der Lasche und geringe Schließ-und Öffnungskräfte.
[0020] Gemäß einer Ausgestaltung weist der Rastvorsprung am äußeren Rand oben einen Radius
und/oder die Lasche oder der erste Hebel am inneren Rand unten einen Radius auf. Hierdurch
wird die anfängliche Auslenkung der Lasche beim Aufsetzen auf den Rastvorsprung erleichtert.
[0021] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Rastvorsprung und/oder die Lasche innen
angrenzend an die Rastkante eine äußere und/oder innere Anschrägung auf, sodass die
Lasche beim Einführen des Stopfens in das Gefäß zunehmend seitlich ausgelenkt wird.
Hierdurch wird das Schließen des Gefäßes weiter erleichtert. Gemäß einer weiteren
Ausgestaltung ist der zweite Hebel mit dem äußeren Ende des ersten Hebels verbunden.
Diese Ausgestaltung ist platz-und materialsparend.
[0022] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der zweite Hebel nach oben bis zum Niveau
der Anbindung der Lasche an den Deckelboden erstreckt. Dies begünstigt einen geringen
Kraftaufwand für das Öffnen des Deckelgefäßes.
[0023] Gemäß einer Ausgestaltung ist die Lasche mit einem äußeren Deckelrand verbunden und
ist die Lasche vertikal ausgerichtet oder ausgehend von ihrer Verbindung mit dem Deckelrand
nach außen geneigt. Infolgedessen sind der erste und der zweite Hebel seitlich bezüglich
des Deckelbodens versetzt. Dies ist vorteilhaft für das Herstellen des Deckelgefäßes
mit einem Spritzgießwerkzeug mit zwei Formhälften. Ferner begünstigt dies einen großen
Bewegungsspielraum des zweiten Hebels, der das Lösen der Verrastung erleichtern kann.
[0024] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Gefäß am Umfang mindestens einen Nocken
auf, an dem die Lasche oder der erste Hebel anliegt, wenn die Rastkante mit dem Rastvorsprung
verrastet ist und/oder weist die Lasche oder der erste Hebel mindestens einen Nocken
auf, der an dem Gefäß anliegt, wenn der Rastvorsprung mit der Rastkante verrastet
ist. Der Nocken verhindert, dass die Rasteinrichtungen bei einem falschen Drücken
gegen den zweiten Hebel noch stärker verriegelt. Vorzugsweise sind für eine gleichmäßige
Abstützung zwei Nocken beidseits einer Vertikalebene durch den zweiten Hebel angeordnet.
[0025] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Rastkante der untere Rand einer Aussparung
der Lasche. Alternativ ist die Rastkante an einem Rastvorsprung der Lasche ausgebildet,
die von der Innenseite der Lasche zum Gefäß hinvorsteht. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung
weist die Lasche zwei seitliche Laschenstreifen auf, die oben mit dem Deckelboden
verbunden und unten mit dem ersten Hebel verbunden sind und zwischen denen die Aussparung
vorhanden ist. Die beiden Laschenstreifen gewährleisten eine hohe Flexibilität der
Lasche. Der erste Hebel begrenzt die Aussparung von unten, sodass der innere obere
Rand des ersten Hebels zugleich die Rastkante ist.
[0026] Gemäß einer anderen Ausgestaltung weist die Lasche einen einzelnen Laschenstreifen
auf, der oben mit dem Deckelboden verbunden ist und unten mit dem ersten Hebel verbunden
ist, der breiter als der Laschenstreifen ist, wobei mindestens ein seitlich vom Laschenstreifen
vorstehender, innerer oberer Rand des ersten Hebels die Rastkante bildet. Bei dieser
Ausgestaltung wird der erste Hebel mit mindestens einem seitlich von dem Laschenstreifen
abstehenden inneren oberen Rand unter dem Rastvorsprung des Gefäßes verriegelt.
[0027] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind Deckel und Gefäß über ein Scharnier miteinander
verbunden. Bei dieser Ausgestaltung ist der Deckel unverlierbar mit dem Gefäß verbunden.
Das Deckelgefäß ist unter Schwenken des Deckels bezüglich des Gefäßes öffenbar und
schließbar. Ein Ausrichten des Stopfens auf die Gefäßöffnung entfällt.
[0028] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Scharnier ein Bandscharnier, über das
das Gefäß einteilig mit dem Deckel verbunden ist. Das Bandscharnier kann ein oder
mehrere Scharnierbänder umfassen, die zumindest teilweise flexibel sind. Das Bandscharnier
ist einem Filmscharnier ähnlich, kann jedoch über einen längeren Bereich senkrecht
zur Schwenkrichtung flexibel sein. Ein Bandscharnier mit mindestens einem Scharnierband,
das in Längsrichtung mindestens in einem Bereich flexibel ist, erleichtert das Einführen
des Stopfens in die Gefäßöffnung eines zylindrischen Gefäßes, da es eine Ausgleichsbewegung
ermöglicht. Durch die einteilige Verbindung von Gefäß und Deckel über das Bandscharnier
wird das Spritzgießen des Deckelgefäßes in einem einzigen Spritzgießschritt ermöglicht.
Das Deckelgefäß kann auch einteilig in mehreren Spritzgießschritten aus einem einzigen
oder mehreren Kunststoffen gespritzt werden. Bevorzugt ist der Deckelboden über das
Bandscharnier mit dem oberen Rand des Gefäßes verbunden.
[0029] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist neben dem Scharnier eine Einrichtung zum Arretieren
des Deckels in einer geöffneten Stellung vorhanden. Die Einrichtung zum Arretieren
kann so ausgestaltet sein, wie in der
EP 0 841 093 A2 und
US 5,863,791 oder in der
WO 2012/083995 A1 und
US 2012/328490 A1 beschrieben, die durch Bezugnahme einbezogen werden.
[0030] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung hat das Gefäß angrenzend an die Gefäßöffnung einen
zum oberen Rand des Gefäßes hin sich erweiternden Einführbereich für den Stopfen und
darunter den Dichtbereich. Hierdurch wird das Schließen des Deckelgefäßes weiter erleichtert.
[0031] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Stopfen hohlzylindrisch. Hierdurch ist
der Stopfen besonders flexibel, wodurch das Schließen und Öffnen des Deckelgefäßes
weiter erleichtert wird.
[0032] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung hat der Stopfen am Außenumfang einen umlaufenden
Dichtwulst. Hierdurch ist die Dampfdichtigkeit des Deckelgefäßes weiter verbessert.
[0033] Das erfindungsgemäße Deckelgefäß wird aus einem oder aus mehreren Kunststoffen hergestellt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird das Deckelgefäß insgesamt aus einem oder mehreren
elastischen Kunststoffen hergestellt. Bei der Herstellung des Deckelgefäßes aus einem
oder mehreren elastischen Kunststoffen ist bevorzugt die mindestens eine Lasche elastischer
als der Deckel und/oder das Gefäß. Dies kann durch geeignete Formgebung der Lasche
erzielt werden, insbesondere dadurch, dass die Lasche dünnwandiger ist als der Deckel
und/oder das Gefäß. Ferner kann dies durch Verwendung eines besonders elastischen
Kunststoffs für die Lasche erreicht werden. Bevorzugt ist die Lasche so elastisch,
dass zum Schließen und Öffnen des Deckels überwiegend oder ausschließlich die Lasche
elastisch verformt wird. Der erste und der zweite Hebel sind vorzugsweise so geformt
und/oder aus einem solchen Kunststoff hergestellt, dass sie starr sind, wenn Kräfte
auf sie einwirken, die zum Öffnen des Deckelgefäßes auf den zweiten Hebel anzuwenden
sind.
[0034] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Deckelgefäß aus einem oder mehreren Polyolefinen
hergestellt. Bevorzugt besteht das Deckelgefäß aus einem Polypropylen oder aus einem
Polyethylen. Auch ist es möglich, das Deckelgefäß mit einem Stopfen aus verschiedenen
Kunststoffen herzustellen, der härtere und weichere Segmente aufweist, wie in der
US 2003/0102323 A1 beschrieben, die durch Bezugnahme einbezogen wird. Das Deckelgefäß kann insbesondere
im Mehrkomponenten-Spritzgießverfahren hergestellt werden.
[0035] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- ein Deckelgefäß im geöffneten Zustand in Seitenansicht;
- Fig. 2
- dasselbe Deckelgefäß geöffnet in der Draufsicht;
- Fig. 3
- dasselbe Deckelgefäß in geschlossenem Zustand in Seitenansicht;
- Fig. 4
- dasselbe Deckelgefäß geschlossen in der Draufsicht;
- Fig. 5
- vergrößertes Detail V von Fig. 4;
- Fig. 6
- dasselbe geschlossene Deckelgefäß in einer vergrößerten Detailansicht von der Seite;
- Fig. 7
- dasselbe Deckelgefäß geschlossen in einem Vertikalschnitt;
- Fig. 8
- vergrößertes Detail VIII von Fig. 7;
- Fig. 9
- dasselbe Deckelgefäß beim Öffnen des Deckels in einem Vertikalschnitt;
- Fig. 10
- vergrößertes Detail X von Fig. 9;
- Fig. 11
- Verriegelungseinrichtungen desselben Deckelgefäßes beim Öffnen in einer vergrößerten
Seitenansicht;
- Fig. 12
- ein weiteres Deckelgefäß mit Abstützung des zweiten Hebels am Rastvorsprung beim Öffnen
des Deckels in einem Vertikalschnitt;
- Fig. 13
- vergrößertes Detail XIII von Fig. 12;
- Fig. 14
- dasselbe Deckelgefäß beim Öffnen des Deckels in einer vergrößerten Detailansicht von
der Seite;
- Fig. 15
- ein weiteres Deckelgefäß mit Nocken außen am Gefäß im geöffneten Zustand in Seitenansicht;
- Fig. 16
- vergrößertes Detail XVI von Fig. 15;
- Fig. 17
- dasselbe Deckelgefäß geöffnet in der Draufsicht;
- Fig. 18
- vergrößertes Detail XVIII von Fig. 17;
- Fig. 19
- dasselbe Deckelgefäß geschlossen in einer vergrößerten Detailansicht von der Seite.
[0036] In dieser Anmeldung beziehen sich die Angaben "oben" und "unten" sowie "Oberseite"
und "Unterseite" sowie "vertikal" und "horizontal" und davon abgeleitete Begriffe
auf das Deckelgefäß, bei dem das Gefäß durch den Deckel geschlossen ist und die Verriegelungseinrichtungen
den Deckel mit dem Gefäß verriegeln, wobei das röhrenförmige Gefäß senkrecht ausgerichtet
ist, der Gefäßboden unten und der Deckel oben angeordnet ist.
[0037] Das Deckelgefäß 1.1 der Figuren 1 bis 11 weist ein röhrenförmiges Gefäß 2 mit kreisrundem
Querschnitt auf, das oben einen hohlzylindrischen Abschnitt 3 und unten einen konischen
Abschnitt 4 hat. Ganz unten hat das Gefäß 2 einen napfförmigen Boden 5 und ganz oben
eine Gefäßöffnung 6. Unter der Gefäßöffnung 6 ist im hohlzylindrischen Abschnitt 3
ein sich konisch nach unten verjüngender Einführbereich 7 und darunter ein kreiszylindrischer
Dichtbereich 8 (vgl. Fig. 7) vorhanden.
[0038] Am oberen Rand hat das Gefäß 2 einen umlaufenden, radial nach außen vorstehenden
Flansch 9.1 in Form einer Kreisringscheibe. Ein Umfangsbereich des Flansches 9.1 dient
als Rastvorsprung 9.2. Der Flansch 9.1 weist am oberen äußeren Rand einen Radius 9.3
auf. Der untere Rand 9.4 ist nicht mit einem Radius versehen, sondern weist eine scharfe
Kante auf (vgl. Fig. 8).
[0039] Unterhalb des Flansches 9.1 ist auf dem Außenumfang des Gefäßes 2 optional eine Serie
zinnenartiger Vorsprünge 10 angeordnet, die der Abstützung auf dem Rand eines Gefäßhalters
dienen.
[0040] Das Deckelgefäß 1.1 hat einen Deckel 11, der einen Deckelboden 12 und einen unten
vom Deckelboden 12 vorstehenden Stopfen 13 aufweist. Der Stopfen 13 hat einen hohlzylindrischen
Stopfenabschnitt 13.1. Am unteren Ende des Stopfenabschnitts 13.1 hat er einen umlaufenden,
nach außen vorstehenden Dichtwulst 13.2 (vgl. Fig. 7).
[0041] Der Deckelboden 12 ragt überall seitlich über den Stopfen 13 hinaus. Der Deckelboden
12 hat zwei einander gegenüberliegende Deckelränder 12.1 und 12.2, die bogenförmig
nach außen gekrümmt sind und zwei parallele, geradlinige Deckelränder 12.3, 12.4 (vgl.
Fig. 2).
[0042] Der Deckel 11 ist über ein Bandscharnier 14 mit dem Gefäß 2 verbunden. Das eine Ende
des Bandscharniers 14 ist mit dem Flansch 9.1 verbunden und das andere Ende mit dem
Deckelrand 12.4. Der Rastvorsprung 9.2 ist diametral gegenüber der Anbindung des Bandscharniers
14 an den Flansch 9.1 angeordnet.
[0043] Von der Unterseite des Deckelbodens stehen Deckelvorsprünge 15 vor. Zwei bogenförmige
Deckelvorsprünge 15.1, 15.2 erstrecken sich entlang der bogenförmigen Deckelränder.
Zwei parallele, nockenartige Deckelvorsprünge 15.3, 15.4 sind neben dem Bandscharnier
14 am geradlinigen Deckelrand 12.4 angeordnet.
[0044] Die Deckelvorsprünge 15 dienen der Abstützung des Deckels 11 auf dem Flansch 9.1.
[0045] Das Deckelgefäß 1.1 weist Verriegelungseinrichtungen 16 zum lösbaren Verriegeln des
Deckels 11 mit dem Gefäß 2 auf.
[0046] Der Rastvorsprung 9.2 ist Teil der Verriegelungseinrichtungen 16.
[0047] Zudem weisen die Verriegelungseinrichtungen 16 eine flexible und elastische Lasche
17 auf, die mit dem geradlinigen Deckelrand 12.3 gegenüber dem Bandscharnier 14 verbunden
ist (vgl. Fig. 5 und 8). Die Lasche 17 ist unten mit einem ersten Hebel 18 verbunden,
der sich parallel zum Deckelboden 12 nach außen erstreckt. Das äußere Ende des ersten
Hebels 18 ist mit einem nach oben gerichteten, äußeren Hebel 19 verbunden. Der zweite
Hebel 19 ist ausgehend von seiner Verbindung mit dem ersten Hebel 18 etwas nach außen
geneigt, sodass eine Außenseite 19.1 bei geschlossenem Deckelgefäß 1.1 etwas nach
unten geneigt ist. Der zweite Hebel 19 erstreckt sich etwa bis zur Unterkante des
Deckelbodens 12.
[0048] Die Lasche 17 weist zwei seitliche Laschenstreifen 17.1, 17.2 auf, zwischen denen
eine Aussparung 20 vorhanden ist. Die Laschenstreifen 17.1, 17.2 sind nahe der Enden
des Deckelrandes 12.3 angeordnet. Der erste Hebel 18 ist streifenförmig und erstreckt
sich vom Laschenstreifen 17.1 zum Laschenstreifen 17.2. Der erste Hebel 18 begrenzt
die Aussparung 20 unten. Der innere, obere Rand des ersten Hebels 18 ist eine Rastkante
21.
[0049] Entsprechend dem ersten Hebel 18 ist auch der zweite Hebel 19 streifenförmig.
[0050] Der erste Hebel 18 weist am unteren Rand einen Radius 18.1 auf.
[0051] Der zweite Hebel 19 hat oben am inneren Rand einen Radius 19.2.
[0052] Das Bandscharnier 14 ist flexibel. Die Lasche 17 ist ebenfalls flexibel. Die Hebel
18, 19 sind hingegen starr. Der Stopfen 13 und/oder der Dichtbereich 8 sind flexibel
und/oder starr. Das übrige Deckelgefäß 2 ist vorzugsweise starr. Die starren und flexiblen
Eigenschaften werden durch die Formgestaltung und/oder Wandstärken und/oder Materialien
der jeweiligen Teile erzielt.
[0053] Das Deckelgefäß 1.1 wird in den in Fig. 1 und 2 gezeigten, geöffneten Anordnungen
durch Spritzgießen hergestellt. Aufgrund der von Hinterschnitten freien Form ist das
Deckelgefäß 1.1 mittels eines einfachen Spritzgießwerkzeuges herstellbar, das nur
zwei Formhälften aufweist, die zum Entformen entlang einer Achse auseinanderbewegt
werden können.
[0054] Zum Schließen des Deckels 11 drückt der Anwender gegen die Außenseite des Deckelbodens
12, sodass der Deckel 11 um das Bandscharnier 14 schwenkt. Der Deckel 11 tritt mit
dem Stopfen 13 in die Gefäßöffnung 6 ein, was durch den erweiterten Einführbereich
7 erleichtert wird. Danach gelangt der Dichtwulst 13.2 in den Dichtbereich 8. Hierbei
trifft der erste Hebel 18 mit dem Radius 18.1 auf den Radius 9.3 des Rastvorsprungs
9.2. Bei weiterem Zudrücken des Deckels 11 wird die Lasche 17 seitlich nach außen
ausgelenkt. Aufgrund der Radien 9.3, 18.1 und der Flexibilität der Lasche 17 erfordert
dies nur einen geringfügig erhöhten Kraftaufwand.
[0055] Wenn die Rastkante 21 den unteren äußeren Rand 9.4 des Rastvorsprunges 9.2 erreicht
hat, federt die elastische Lasche 17 zum Gefäß 2 hin und die Rastkante 21 am ersten
Hebel 18 untergreift den Rastvorsprung 9.2 (vgl. Fig. 3 bis 8). Hierdurch ist die
Verrastung erfolgt und der Deckel 11 am Gefäß 2 gesichert.
[0056] Zum Öffnen des Deckels 11 drückt der Anwender gegen die Außenseite 19.1 des zweiten
Hebels 19 (vgl. Fig. 9 bis 11). Die Krafteinwirkung erfolgt im Wesentlichen horizontal,
mit einer kleinen Kraftkomponente nach oben. Hierdurch wird der zweite Hebel 19 zum
Deckelboden 12 hin verschwenkt und der erste Hebel 18 löst sich mit der Rastkante
21 vom Rastvorsprung 9.2. Weiteres Drücken gegen den zweiten Hebel 19 bewirkt, dass
der erste Hebel 18 mit der Oberseite auf dem unteren äußeren Rand 9.4 des Rastvorsprungs
9.2 hochgleitet, bis die Rastkante 21 über den unteren äußeren Rand 9.4 des Rastvorsprungs
9.2 gleitet und damit vom Rastvorsprung 9.2 freikommt. Weiteres Drücken gegen den
zweiten Hebel 19 bewirkt das Aufschwenken des Deckels 11 in die Öffnungsstellung (vgl.
Fig. 1 und 2).
[0057] Der Anwender kann somit das Deckelgefäß 1.1 im Wesentlichen wie ein herkömmliches
Deckelgefäß bedienen.
[0058] Das Deckelgefäß 1.2 von Fig. 12 bis 14 unterscheidet sich von dem Deckelgefäß 1.1
dadurch, dass der Rastvorsprung 9.2 am oberen äußeren Rand 9.5 keinen Radius, sondern
eine scharfe Kante aufweist. Wenn der Anwender gegen den zweiten Hebel 19 drückt,
stützt sich dieser mit der Innenseite am oberen äußeren Rand 9.5 des Rastvorsprunges
9.2 ab (vgl. Fig. 13). Hierdurch wird unterstützt, dass sich die Rastkante 21 vom
Rastvorsprung 9.2 löst und die Oberseite des ersten Hebels 18 am unteren äußeren Rand
9.4 des Rastvorsprunges 9.2 hochgleitet.
[0059] Das Deckelgefäß 1.3 von Fig. 15 bis 19 unterscheidet sich von dem Deckelgefäß 1.1
dadurch, dass das Gefäß 2 an der Außenseite des Flansches 9.1 zwei Nocken 22.1, 22.2
aufweist, die beidseitig des Rastvorsprunges 9.2 angeordnet sind. Die Nocken 22.1,
22.2 sind so positioniert, dass die Laschenstreifen 17.1, 17.2 bei geschlossenem Deckelgefäß
1.2 an den Nocken 22.1, 22.2 anliegen. Dies verhindert ein Festklemmen oder eine Verformung
der Lasche 17, wenn der Anwender von oben oder außermittig gegen den zweiten Hebel
19 drückt.
Bezugszeichenliste:
[0060]
- 1.1, 1.2, 1.3
- Deckelgefäß
- 2
- Gefäß
- 3
- hohlzylindrischer Abschnitt
- 4
- konischer Abschnitt
- 5
- Boden
- 6
- Gefäßöffnung
- 7
- Einführbereich
- 8
- Dichtbereich
- 9.1
- Flansch
- 9.2
- Rastvorsprung
- 9.3
- Radius
- 9.4
- unterer äußerer Rand
- 9.5
- oberer äußerer Rand
- 10
- Vorsprung
- 11
- Deckel
- 12
- Deckelboden
- 12.1, 12.2
- bogenförmige Deckelränder
- 12.3, 12.4
- geradlinige Deckelränder
- 13
- Stopfen
- 13.1
- hohlzylindrischer Stopfenabschnitt
- 13.2
- Dichtwulst
- 14
- Bandscharnier
- 15
- Deckelvorsprung
- 15.1, 15.2
- bogenförmiger Deckelvorsprung
- 15.3, 15.4
- nockenartiger Deckelvorsprung
- 16
- Verriegelungseinrichtungen
- 17
- Lasche
- 17.1, 17.2
- Laschenstreifen
- 18
- erster Hebel
- 18.1
- Radius
- 19
- zweiter Hebel
- 19.1
- Außenseite
- 19.2
- Radius
- 20
- Aussparung
- 21
- Rastkante
- 22.1, 22.2
- Nocken
1. Deckelgefäß aus Kunststoff für den Laboreinsatz mit
- einem röhrenförmigen Gefäß (2), das unten einen Gefäßboden (5), oben eine Gefäßöffnung
(6) und unterhalb der Gefäßöffnung an der Innenwand einen Dichtbereich (7) aufweist,
- einem Deckel (11), der einen Deckelboden (12) und einen von der Innenseite des Deckelbodens
vorstehenden Stopfen (13) aufweist, der durch die Gefäßöffnung (6) in eine abdichtende
Position in den Dichtbereich (8) einsetzbar ist, und
- Verriegelungseinrichtungen (16) zum lösbaren Verrasten des Deckels (11) mit dem
Gefäß (2), umfassend
- mindestens einen am oberen Rand des Gefäßes (2) radial nach außen vorstehenden Rastvorsprung
(9.2),
- mindestens eine von der Unterseite des Deckelbodens (12) vorstehende flexible und
elastische Lasche (17), an der in einem Abstand von dem Deckelboden (12) eine Rastkante
(21) angeordnet ist, die beim Einführen des Stopfens (13) in den Dichtbereich (8)
unter den Rastvorsprung (9.2) schnappbar ist,
- einen von der Lasche (17) in einem Abstand vom Deckelboden (12) seitlich nach außen
vorstehenden ersten Hebel (18) und
- einen vom ersten Hebel (18) in einem Abstand von der Lasche (17) nach oben vorstehenden
zweiten Hebel (19), wobei die Rastkante (21) durch Drücken von der Seite gegen die
Außenseite des zweiten Hebels (19) vom Rastvorsprung (9.2) lösbar ist.
2. Deckelgefäß nach Anspruch 1, bei dem der zweite Hebel (19) zumindest an der Außenseite
(19.1) ausgehend von seiner Verbindung mit dem ersten Hebel (18) nach außen geneigt
ist.
3. Deckelgefäß nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der erste Hebel (18) in geschwenktem Zustand,
wenn die Rastkante (21) vom Rastvorsprung (9.2) gelöst ist, mit der Oberseite am unteren
äußeren Rand (9.4) der Unterseite des Rastvorsprungs (9.2) anliegt, sodass der erste
Hebel (18) beim weiteren Drücken gegen den zweiten Hebel (19) mit der Oberseite über
den unteren äußeren Rand (9.4) des Rastvorsprungs (9.2) gleitet, bis die Rastkante
(21) vom Rastvorsprung (9.2) freikommt.
4. Deckelgefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der zweite Hebel (19) mit seiner
Innenseite in einem Abstand vom ersten Hebel (18) seitlich am Rastvorsprung (9.2)
anliegt, wenn die Rastkante (21) mit dem Rastvorsprung (9.2) verrastet ist, und der
zweite Hebel (19) durch Drücken von der Seite gegen die Außenseite (19.1) des zweiten
Hebels (19) um den Rastvorsprung (9.2) schwenkbar ist.
5. Deckelgefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Rastvorsprung (9.2) an einem
Flansch (9.1) ausgebildet ist, der zumindest teilweise um den Umfang des oberen äußeren
Randes des Gefäßes umläuft.
6. Deckelgefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Rastkante (21) vertikal
unter der Anbindung der Lasche (17) an den Deckelboden (12) angeordnet ist und/oder
sich die verrastete Rastkante (21) an einer Fläche des Rastvorsprunges (9.2) abstützt,
die tangential zu einem Radius um die Anbindung der Lasche (17) an den Deckelboden
(12) gerichtet ist oder in Richtung nach außen von der Tangenten an den Radius weg
nach unten geschwenkt ist.
7. Deckelgefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Rastvorsprung (9.2) am oberen
äußeren Rand einen Radius (9.3) und/oder die Lasche (17) oder der erste Hebel (18)
am inneren Rand unten einen Radius (18.1) aufweist.
8. Deckelgefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der zweite Hebel (19) nach oben
bis zum Niveau der Anbindung der Lasche (17) an den Deckelboden (12) erstreckt ist.
9. Deckelgefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Lasche (17) mit einem Deckelrand
(12.3) des Deckelbodens (12) verbunden ist und vertikal ausgerichtet ist oder ausgehend
von ihrer Verbindung mit dem Deckelrand (12.3) nach außen geneigt ist.
10. Deckelgefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Rastkante (21) der untere
Rand eine Aussparung (20) der Lasche (17) ist.
11. Deckelgefäß nach Anspruch 10, bei dem die Lasche (17) zwei seitliche Laschenstreifen
(17.1, 17.2) aufweist, die oben mit dem Deckelboden (12) verbunden sind und unten
mit dem ersten Hebel (18) verbunden sind und zwischen denen die Aussparung (20) vorhanden
ist, wobei der innere, obere Rand des ersten Hebels (18) die Rastkante (21) ist.
12. Deckelgefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem Deckel (11) und Gefäß (2) über
ein Scharnier (14) miteinander verbunden sind.
13. Deckelgefäß nach Anspruch 12, bei dem das Scharnier ein Bandscharnier (14) ist, über
das das Gefäß (2) einteilig mit dem Deckel (11) verbunden ist.
14. Deckelgefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 13, das neben dem Scharnier (14) eine Einrichtung
zur Arretierung des Deckels (11) in einer geöffneten Stellung aufweist.
15. Deckelgefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem der Stopfen (13) hohlzylindrisch
ist und/oder bei dem der Stopfen (13) am Außenumfang einen umlaufenden Dichtwulst
(13.2) aufweist.
16. Deckelgefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 15, das aus einem Polyolefin hergestellt
ist.
17. Deckelgefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 16, das aus Kunststoff spritzgegossen ist.