[0001] Die Erfindung betrifft ein Behälterverschlusssystem für einen Behälter zur Verwendung
bei Gefriertrocknung, auch als Lyophilisation bezeichnet, sowie ein Verfahren zum
Verschließen eines Behälters für ein Gefriertrocknungsverfahren.
[0002] Bei einem Verfahren zur Herstellung eines gefriergetrockneten Produkts, wie es häufig
im Bereich der medizinischen Diagnostik, chemischen Analytik, Lebens- und/oder Pharmaindustrie
eingesetzt wird, um beispielsweise Diagnostika und/oder Arzneimittel herzustellen,
wird zunächst eine Lösung mit entsprechenden Inhaltsstoffen hergestellt und diese
Lösung anschließend in einer Gefriertrocknungsanlage getrocknet. Typischerweise handelt
es sich bei der Lösung um eine wässrige Lösung. Meist wird die Lösung zunächst in
einem Behälter, zum Beispiel einer Glasküvette oder Glasflasche, abgefüllt. Um eine
Kontamination der Lösung bzw. des Behälterinneren beim Vorgang der Gefriertrocknung
und/oder im Anschluss an die Gefriertrocknung zu verhindern, wird in der Regel ein
Stopfen in den Behälter eingesteckt, um diesen zwecks Gefriertrocknung teilweise oder
im Anschluss an die Gefriertrocknung vollständig zu verschließen.
[0003] Der Stopfen ist dabei derart gestaltet und/oder derart in den Behälter eingeführt,
dass beim Gefriertrocknungsvorgang ein Gasaustausch zwischen dem Behälterinneren und
der Umgebung möglich ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der
Stopfen beim Vorgang des Gefriertrocknens lediglich teilweise in den Behälter eingesteckt
ist, und somit der Behälter noch nicht dicht verschlossen ist. Auf diese Weise kann
während des Gefriertrocknungsvorgangs das Lösungsmittel der Lösung entzogen werden,
um die Inhaltsstoffe der Lösung zu trocknen. Im Anschluss an den Gefriertrocknungsprozess
wird der Stopfen typischerweise mithilfe einer in der Gefriertrocknungsanlage ausgebildeten
Vorrichtung derart behandelt, dass der Stopfen den Behälter dichtend verschließt.
In der Regel erfolgt das Verschließen des Behälters dadurch, dass der Stopfen im Anschluss
an das Gefriertrocknungsverfahren weiter in den Behälter hineingeschoben wird, wobei
ein Dichtabschnitt des Stopfens an einem Mündungsabschnitt des Behälters zur Anlage
kommt und diesen Mündungsabschnitt dichtend verschließt.
[0004] Häufig wird im Anschluss an das Verschließen des Behälters mit dem Stopfen zur Sicherung
des Stopfens ein Sicherungsverschluss an dem Behälter angebracht. Bei diesem Sicherungsverschluss
kann es sich beispielsweise um eine Bördelkappe oder einen Schraubverschluss, insbesondere
eine Schraubkappe, handeln.
[0005] Aus der
US 4 230 231 A ist ein Behälterverschlusssystem für einen Behälter zur Verwendung bei Gefriertrocknung
bekannt, das die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 aufweist. Das Behälterverschlusssystem
weist einen in den Behälter einführbaren Stopfen und eine auf den Behälter aufschraubbare
Schraubkappe auf. Der Stopfen ist in der Schraubkappe anordenbar und weist einen Einführabschnitt
und einen Abdeckabschnitt auf. Der Abdeckabschnitt steht dabei gegenüber dem Einführabschnitt
radial nach außen hervor. Die Schraubkappe weist einen umlaufenden Kappenmantel und
radial innen einen mit dem Kappenmantel verbundenen Kappendeckel auf, wobei der Kappenmantel
ein Gewinde zum Aufschrauben der Schraubkappe auf den Behälter aufweist.
[0006] Bei einem Behälterverschlusssystem der vorgenannten Art erfolgt das Verschließen
des Behälters derart, dass zunächst das zu gefriertrocknende Gut in den Behälter gefüllt
wird. Dann wird der Stopfen derart in den Behälter eingeführt, dass ein Gasaustausch
zwischen einem Behälterinnenraum und einer Behälterumgebung möglich ist. Im Anschluss
daran wird die Gefriertrocknung durchgeführt. Nach der erfolgten Gefriertrocknung
wird der Stopfen derart behandelt, dass der Stopfen den Behälter dichtend verschließt.
Typischerweise wird der Stopfen zwecks Ermöglichens eines Gasaustauschs zwischen dem
Behälterinnenraum und der Behälterumgebung beim Vorgang der Gefriertrocknung nur teilweise
in den Behälter eingeführt und im Anschluss an das Gefriertrocknungsverfahren vollständig
in den Behälter eingeführt, um den Behälter dichtend zu verschließen.
[0007] Im Anschluss an das Verschließen des Behälters wird die Schraubkappe auf den Behälter
aufgeschraubt, wobei der Kappendeckel der Schraubkappe auf der dem Behälter abgewandten
Seite des Abdeckabschnitts an dem Abdeckabschnitt zur Anlage kommt und somit den Abdeckabschnitt
und folglich den Stopfen auf der dem Behälter abgewandten Seite abdeckt.
[0008] Zwecks Entnahme des gefriergetrockneten Guts ist es notwendig, bei einem Behälterverschlusssystem
der vorgenannten Art, zunächst die Schraubkappe von dem Behälter zu entfernen. Im
Anschluss an das Abschrauben der Kappe muss der Stopfen von dem Behälter entfernt,
vorliegend herausgezogen werden. Infolgedessen sind zwei Arbeitsschritte notwendig,
um den Behälterinnenraum für den Verwender zugänglich zu machen, da der Stopfen und
die Schraubkappe unverbundene separate Bauteile bilden.
[0009] Insbesondere die Entnahme des Stopfens aus dem Behälter ist für den Verwender mühsam,
da eine Zugkraft an den Stopfen aufgebracht werden muss, um diesen aus einer Behälteröffnung
herauszuziehen. In der Regel bietet der Stopfen allerdings nur eine geringe Angriffsfläche
für den Verwender, sodass es für den Verwender schwierig ist, eine gerichtete Zugkraft
auf den Stopfen zwecks Entfernens des Stopfens aus dem Behälter aufzubringen.
[0010] Bei der
US 4 230 231 A wird dieser Nachteil des Behälterverschlusssystems dadurch behoben, dass beim Aufschrauben
der Schraubkappe auf den Behälter eine Verbindung zwischen dem Stopfen und der Schraubkappe,
beispielsweise eine Klebeverbindung, hergestellt und somit eine einzige integrale
Einheit von Stopfen und Schraubkappe gebildet wird, sodass beim Abschrauben der Schraubkappe
von dem Behälter der Stopfen zusammen mit der Schraubkappe von dem Behälter entfernt
wird. Allerdings ist eine Herstellung einer derartigen Verbindung zwischen dem Stopfen
und der Schraubkappe aufwendig und kostenintensiv. Weiterhin werden ein Klebstoff
und somit ein zusätzliches, anderes Material zwecks Herstellung der Verbindung, sowie
ein weiterer Verfahrensschritt beim Verschließen des Behälters, nämlich das Aufbringen
des Klebstoffs, benötigt. Insbesondere besteht bei Klebstoffen auch die Gefahr, dass
sich die Klebeeigenschaften im Laufe der Zeit ändern und/oder die Materialien des
Stopfens oder der Schraubkappe durch den Klebstoff angegriffen werden. Zudem ist eine
separate Entsorgung des Stopfens und der Schraubkappe, die typischerweise aus unterschiedlichen
Materialien bestehen, nicht oder nur mit erheblichem Aufwand möglich.
[0011] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Behälterverschlusssystem, das die
Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 aufweist, derart weiterzubilden, dass
das Behälterverschlusssystem bei geringem Fertigungsaufwand und geringem Montageaufwand,
insbesondere bei nur geringfügiger Abwandlung des typischen Verfahrensablaufs zum
Verschließen eines Behälters für ein Gefriertrocknungsverfahren, zwecks Öffnens des
Behälters für den Verwender besonders einfach zu handhaben ist. Weiterhin ist es Aufgabe
der Erfindung, ein Verfahren zum Verschließen eines Behälters für ein Gefriertrocknungsverfahren
anzugeben, wobei das Verfahren bei nur geringer Abwandlung des typischen Verfahrensablaufs
eine besonders einfache Handhabung des Behälterverschlusssystems zwecks Öffnens des
Behälters ermöglicht.
[0012] Zur Lösung der vorgenannten Aufgaben schlägt die Erfindung ein Behälterverschlusssystem,
das gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildet ist, und ein Verfahren zum
Verschließen eines Behälters für ein Gefriertrocknungsverfahren vor, das gemäß den
Merkmalen des Patentanspruchs 11 ausgebildet ist.
[0013] Das Behälterverschlusssystem für einen Behälter zur Verwendung bei Gefriertrocknung
weist einen in den Behälter einführbaren Stopfen und eine auf den Behälter aufschraubbare
Schraubkappe auf. Der Stopfen ist dabei in der Schraubkappe anordenbar. Der Stopfen
weist einen Einführabschnitt und einen mit dem Einführabschnitt verbundenen Abdeckabschnitt
auf, wobei der Abdeckabschnitt gegenüber dem Einführabschnitt radial nach außen hervorsteht.
Die Schraubkappe weist einen umlaufenden Kappenmantel und radial innen einen mit dem
Kappenmantel verbundenen Kappendeckel auf. Weiterhin weist der Kappenmantel ein Gewinde
zum Aufschrauben der Schraubkappe auf den Behälter auf. Der Kappendeckel weist eine
Durchtrittsöffnung auf, wobei eine radiale Abmessung der Durchtrittsöffnung kleiner
ist als eine radiale Abmessung des Abdeckabschnitts und ein Einführen des Einführabschnitts
in die Durchtrittsöffnung möglich ist.
[0014] Das erfindungsgemäße Behälterverschlusssystem ermöglicht es somit, zunächst die Schraubkappe
auf den Behälter aufzuschrauben und im Anschluss an das Aufschrauben der Schraubkappe
den Stopfen von der dem Behälter abgewandten Seite des Kappendeckels aus in den Behälter
einzuführen, wobei das Einführen des Stopfens in den Behälter derart erfolgen kann,
dass der Stopfen die Durchtrittsöffnung des Kappendeckels durchsetzt. Aufgrund der
radialen Abmessung der Durchtrittsöffnung, die kleiner ist als die radiale Abmessung
des Abdeckabschnitts, ist durch den Abdeckabschnitt ein Teilbereich des Stopfens gebildet,
der den Kappendeckel auf einer dem Behälter abgewandten Seite des Kappendeckels hintergreift.
Aufgrund dieses hintergreifenden Teilbereichs wird der Stopfen beim Abschrauben der
Schraubkappe von dem Behälter aus dem Behälter herausgezogen, da beim Abschrauben
der Schraubkappe der Kappendeckel an dem Abdeckabschnitt des Stopfens zur Anlage kommt
und der Kappendeckel eine in eine axiale Richtung gerichtete Kraft auf den Abdeckabschnitt
und somit den Stopfen überträgt. Auf diese Weise wird beim Abschrauben der Schraubkappe
der Stopfen zusammen mit der Schraubkappe von dem Behälter entfernt, sodass ein separates
Entfernen des Stopfens nach dem Entfernen der Schraubkappe von dem Behälter entfällt,
wodurch die Handhabung des Behälterverschlusssystems zwecks Öffnen des Behälters vereinfacht
ist.
[0015] Um das Einführen des Einführabschnitts in die Durchtrittsöffnung zu ermöglichen,
ist insbesondere vorgesehen, dass die radiale Abmessung der Durchtrittsöffnung größer
ist als eine radiale Abmessung des Einführabschnitts. Bei einer derartigen Gestaltung
des Behälterverschlusssystems ist das Einführen des Einführabschnitts in die Durchtrittsöffnung
quasi ohne Kraftaufwand möglich, da lediglich eine lose Passung zwischen dem Kappendeckel
und dem Stopfen vorliegt. Dies hat den Vorteil, dass, nach erfolgtem Abschrauben der
Schraubkappe von dem Behälter, der Stopfen und die Schraubkappe mit geringem Aufwand
voneinander getrennt werden können, beispielsweise um diese beiden Bauteile getrennt
voneinander zu entsorgen, insbesondere wenn der Stopfen und die Schraubkappe aus unterschiedlichen
Materialien bestehen.
[0016] Es ist aber auch durchaus denkbar, dass die radiale Abmessung der Durchtrittsöffnung
und die radiale Abmessung des Einführabschnitts derart ausgebildet sind, dass eine
Übergangspassung oder Presspassung gebildet ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil,
dass der Stopfen und die Schraubkappe bei erfolgtem Einführen des Einführabschnitts
in die Durchtrittsöffnung verliersicher miteinander verbunden sind, insbesondere nach
erfolgtem Abschrauben der Schraubkappe von dem Behälter der Stopfen in der Schraubkappe
verbleibt. Dies hat den Vorteil, dass beim erneuten Aufschrauben der Schraubkappe
auf den Behälter der Stopfen an der Behälteröffnung zur Anlage kommt und diese vollständig
oder zumindest teilweise verschließt, sodass ein Eindringen von Fremdstoffen in den
Behälterinnenraum verhindert oder zumindest erschwert ist.
[0017] Es ist auch durchaus denkbar, den Stopfen vor dem Aufschrauben bereits in die Schraubkappe
einzuführen, wobei aufgrund der Übermaßpassung bzw. Presspassung und des damit einhergehenden
Reibschlusses zwischen Stopfen und Schraubkappe der Stopfen bereits bei Verbinden
der Schraubkappe mit dem Behälter an dem Behälter zu Anlage kommt und diesen zumindest
teilweise verschließt.
[0018] Es ist auch durchaus möglich, die Presspassung derart auszubilden, dass die Verbindung
zwischen dem Stopfen und der Schraubkappe stärker ausgebildet ist als die Kraft, die
zum Einführen des Stopfens in den Behälter nötig ist, sodass beim Aufschrauben der
Schraubkappe, in der der Stopfen gelagert ist, der Stopfen zumindest teilweise in
den Behälter eingeführt wird.
[0019] Vorzugsweise ist der Stopfen derart gestaltet, dass der Abdeckabschnitt in der axialen
Richtung an den Einführabschnitt angrenzt.
[0020] Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der Stopfen und die Schraubkappe
separate Bauteile bilden.
[0021] Es ist aber auch durchaus denkbar, dass der Stopfen und die Schraubkappe bereits
derart miteinander verbunden sind, dass der Einführabschnitt die Durchtrittsöffnung
durchsetzt und der Stopfen bezüglich der Schraubkappe verschiebbar in der Durchtrittsöffnung
gelagert ist. Insbesondere können der Stopfen und die Schraubkappe eine Verliersicherung
aufweisen, sodass ein Trennen von Stopfen und Schraubkappe nicht möglich oder zumindest
erschwert ist. Die Verliersicherung kann dabei derart ausgestaltet sein, dass der
Einführabschnitt auf einer dem Abdeckabschnitt abgewandten Seite des Kappendeckels
einen in der radialen Richtung ausgebildeten Vorsprung aufweist.
[0022] Vorzugsweise besteht die Schraubkappe aus einem Material, das härter ist als ein
Material, aus dem der Einführabschnitt und/oder der Stopfen gebildet ist. Vorzugsweise
bestehen der Einführabschnitt aus einem elastischen Material und/oder die Schraubkappe
aus einem steifen Material. Beispielsweise besteht der Einführabschnitt aus Kautschuk.
Vorzugsweise besteht die Schraubkappe aus Polypropylen oder einem Metall.
[0023] Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn der Abdeckabschnitt auf einer dem
Einführabschnitt abgewandten Seite des Abdeckabschnitts eine Abdeckplatte aufweist,
wobei die Abdeckplatte den übrigen Abdeckabschnitt in der axialen Richtung abdeckt
und aus einem härterem Material besteht als der übrige Abdeckabschnitt.
[0024] Es ist aber auch denkbar, dass der Abdeckabschnitt als solcher aus einem härteren
Material besteht als der Einführabschnitt.
[0025] Aufgrund des härteren Abdeckabschnitts bzw. aufgrund der härteren Abdeckplatte sind
der Abdeckabschnitt bzw. der Einführabschnitt besonders gut gegen von außen einwirkende
Kräfte geschützt, sodass eine Beschädigung des der Abdichtung dienenden Einführabschnitts
bzw. des Abdeckabschnitts verhindert oder zumindest erschwert ist.
[0026] Insbesondere ist vorgesehen, dass die Abdeckplatte bzw. der Abdeckabschnitt aus Polypropylen
und der übrige Stopfen aus Polyethylen besteht.
[0027] Vorzugsweise sind der Stopfen und die Schraubkappe derart gestaltet, dass beim Einführen
des Stopfens in den Behälter der Stopfen mit der Schraubkappe verrastet. Auf diese
Weise ist sichergestellt, dass beim Abschrauben der Schraubkappe von dem Behälter
und dem damit einhergehenden Entfernen des Stopfens aus dem Behälter der Stopfen in
der Schraubkappe verbleibt und zudem ein separates Entfernen des Stopfens aus dem
Behälter ohne Entfernen der Schraubkappe verhindert ist.
[0028] In einer bevorzugten Weiterbildung des Behälterverschlusssystems ist vorgesehen,
dass der Abdeckabschnitt eine umlaufende Nut aufweist, wobei die Nut geeignet ist,
den Kappendeckel in einem die Durchtrittsöffnung umschließenden Bereich des Kappendeckels
aufzunehmen. Diese Weiterbildung des Behälterverschlusssystems ermöglicht es, den
Stopfen rastierend mit der Schraubkappe zu verbinden. Auf diese Weise ist sichergestellt,
dass beim Abschrauben der Schraubkappe von dem Behälter und dem damit einhergehenden
Entfernen des Stopfens aus dem Behälter der Stopfen in der Schraubkappe verbleibt
und zudem ein separates Entfernen des Stopfens aus dem Behälter ohne Entfernen der
Schraubkappe verhindert ist. Dennoch kann der Stopfen relativ einfach aus der Schraubkappe
entfernt werden, indem beispielsweise im abgeschraubten Zustand auf den Einführabschnitt
eine in Richtung des Kappendeckels wirkende Kraft aufgebracht wird, um den Stopfen
aus der Schraubkappe herauszudrücken. Es ist alternativ oder zusätzlich auch denkbar,
dass der Kappendeckel einen Teilbereich aufweist, der den Stopfen auf einer dem Einführabschnitt
abgewandten Seite hintergreift, folglich beim Einführen des Stopfens in die Durchtrittsöffnung
eine Rastierung des Stopfens mit dem Kappendeckel auftritt.
[0029] Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn der Kappendeckel angrenzend an
die Durchtrittsöffnung einen Rücksprung zur Aufnahme des Abdeckabschnitts und/oder
der Abdeckplatte aufweist. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der Abdeckabschnitt
und/oder die Abdeckplatte in der axialen Richtung bündig mit dem Kappendeckel abschließt.
Dadurch ist der Abdeckabschnitt bzw. die Abdeckplatte besonders gut vor von außen
einwirkenden Kräften geschützt. Zudem wird vermieden, dass der Stopfen ohne Entfernen
der Schraubkappe von dem Behälter aus dem Behälter entfernt wird.
[0030] Die rastierende Verbindung zwischen dem Kappendeckel und dem Stopfen bzw. die Lagerung
des Abdeckabschnitts bzw. der Abdeckplatte in einem Rücksprung des Kappendeckels ist
insbesondere hinsichtlich einer Originalitätssicherung des Behälterverschlusssystems
von Vorteil, welches anzeigt, ob der Behälterverschluss bereits geöffnet wurde. So
kann die Originalitätssicherung an der Schraubkappe, beispielsweise als Originalitätsring,
ausgebildet sein, da bei den vorgenannten Ausführungsformen ein Öffnen des Behälters
nur durch Abschrauben der Schraubkappe möglich ist.
[0031] Vorzugsweise ist der Stopfen derart gestaltet, dass der Abdeckabschnitt gegenüber
dem Einführabschnitt radial nach außen umlaufend hervorsteht.
[0032] Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn der Einführabschnitt einen Anlageabschnitt
und einen zwischen dem Anlageabschnitt und dem Abdeckabschnitt ausgebildeten Dichtabschnitt
aufweist, wobei der Dichtabschnitt eine geschlossene kreiszylinderförmige oder kreiskegelförmig
Mantelfläche und der Anlageabschnitt eine sich von einer Mantelfläche in eine dem
Abdeckabschnitt gegenüberliegende Bodenfläche des Einführabschnitts erstreckende Durchlassöffnung
aufweist. Um bei der Durchführung des Gefriertrocknungsverfahrens den Gasaustausch
zwischen dem Behälterinnenraum und der Behälterumgebung zu ermöglichen, wird bei der
vorgenannten Ausführungsform der Erfindung der Stopfen partiell in den Behälter eingeführt,
wobei der Anlageabschnitt an bzw. in dem Behälter derart zur Anlage kommt, dass ein
Teilbereich der Mantelfläche, der die Durchlassöffnung aufweist, außerhalb des Behälters
angeordnet ist. Der Anlageabschnitt des Einführabschnitts ist dabei derart ausgebildet,
dass der Stopfen in der Position gehalten ist, in der der Gasaustausch zwischen dem
Behälterinnenraum und der Behälterumgebung möglich ist. Der Anlageabschnitt kann dabei
beispielsweise eine Außenkontur aufweisen, die beim partiellen Einführen des Einführabschnitts
in den Behälter an einer Mündungsinnenseite des Behälters reibschlüssig zur Anlage
kommt und somit den Stopfen in der entsprechenden Position hält. Es ist aber auch
denkbar, dass der Anlageabschnitt in der radialen Richtung einen Vorsprung aufweist,
der an einer Außenseite des Behälters zur Anlage kommt, so dass der Stopfen in der
entsprechenden Position gehalten ist.
[0033] Im Anschluss an das Gefriertrocknungsverfahren wird der Stopfen weiter in den Behälter
eingeführt, derart, dass der Stopfen den Behälter dichtend verschließt, nämlich die
geschlossene Mantelfläche des Dichtabschnitts an der Mündungsinnenseite des Behälters
dichtend zur Anlage kommt.
[0034] Hinsichtlich der Durchlassöffnung wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn
die Durchlassöffnung durch einen oder mehrere Rücksprünge gebildet ist.
[0035] Insbesondere ist vorgesehen, dass durch den Anlageabschnitt eine kreiszylinderförmige
Außenkontur gebildet ist, deren Durchmesser identisch ist mit dem Durchmesser des
kreiszylinderförmigen Dichtabschnitts.
[0036] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verschließen eines Behälters für ein Gefriertrocknungsverfahren
weist die folgenden Verfahrensschritte auf:
- a) Bereitstellen des Behälters, eines Stopfens und einer auf den Behälter aufschraubbaren
Schraubkappe, wobei die Schraubkappe einen umlaufenden Kappenmantel und radial innen
einen mit dem Kappenmantel verbundenen Kappendeckel aufweist, wobei der Kappenmantel
ein Gewinde zum Aufschrauben der Schraubkappe auf den Behälter aufweist und der Kappendeckel
eine Durchtrittsöffnung aufweist,
- b) Aufschrauben der Schraubkappe auf den Behälter,
- c) Einbringen des zu trocknenden Guts in den Behälter (2), wobei der Verfahrensschritt
c) auch vor dem Verfahrensschritt b) erfolgen kann,
- d) Einführen des Stopfens in den Behälter, derart, dass der Stopfen die Durchtrittsöffnung
durchsetzt, wobei ein Teilbereich des Stopfens den Kappendeckel auf einer dem Behälter
abgewandten Seite des Kappendeckels hintergreift und ein Gasaustausch zwischen einem
Behälterinnenraum und einer Behälterumgebung möglich ist,
- e) Durchführen des Gefriertrocknungsverfahrens,
- f) Behandlung des Stopfens derart, dass der Stopfen den Behälter dichtend verschließt.
[0037] Dabei ist es durchaus denkbar, dass der Verfahrensschritt c) vor dem Verfahrensschritt
b) durchgeführt wird, das Einbringen des zu trocknenden Guts in den Behälter somit
vor dem Aufschrauben der Schraubkappe auf den Behälter erfolgt.
[0038] Es ist auch durchaus denkbar, dass das Einführen des Stopfens in den Behälter zusammen
mit dem Aufschrauben der Schraubkappe auf den Behälter erfolgt, folglich der Stopfen
bereits vor dem Aufschrauben der Schraubkappe in die Durchtrittsöffnung eingeführt
ist.
[0039] Das dichtende Verschließen kann beispielsweise durch Wärmeeinwirkung, weiteres Einführen
des Stopfens in den Behälter, Aufbringen einer Folie oder Versiegeln des Stopfens
erfolgen.
[0040] In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens zum Verschließen des Behälters
für ein Gefriertrocknungsverfahren ist vorgesehen, dass das Verfahren mit einem Behälterverschlusssystem
nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchgeführt wird, wobei das Verfahren die folgenden
Verfahrensschritte aufweist:
- a) Bereitstellen des Behälters und des Behälterverschlusssystems,
- b) Aufschrauben der Schraubkappe auf den Behälter,
- c) Einbringen des zu trocknenden Guts in den Behälter, wobei der Verfahrensschritt
c) auch vor dem Verfahrensschritt b) erfolgen kann,
- d) Partielles Einführen des Stopfens in den Behälter, derart, dass der Einführabschnitt
die Durchtrittsöffnung durchsetzt und ein Gasaustausch zwischen einem Behälterinnenraum
und einer Behälterumgebung möglich ist,
- e) Durchführen des Gefriertrocknungsverfahrens,
- f) Weiteres Einführen des Stopfens in den Behälter, derart, dass der Stopfen den Behälter
dichtend verschließt.
[0041] Dabei ist es wiederum denkbar, dass der Verfahrensschritt c) vor dem Verfahrensschritt
b) erfolgt. Weiterhin ist es wiederum denkbar, dass der Stopfen bereits vor dem Aufschrauben
der Schraubkappe in die Durchtrittsöffnung eingeführt ist.
[0042] Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn das weitere Einführen des Stopfens
in den Behälter derart erfolgt, dass der Abdeckabschnitt auf einer dem Behälter abgewandten
Seite des Kappendeckels an dem Kappendeckel zur Anlage kommt.
[0043] Um ein separates Entfernen des Stopfens von der Schraubkappe zu verhindern, wird
es als vorteilhaft angesehen, wenn beim weiteren Einführen des Stopfens in den Behälter
der Stopfen mit der Schraubkappe verrastet.
[0044] Vorzugsweise schließen der Abdeckabschnitt oder die Abdeckplatte nach dem weiteren
Einführen axial bündig mit dem Kappendeckel ab.
[0045] Die Verfahrensschritte gemäß Anspruch 11 sowie dessen Weiterbildungen erfolgen vorzugsweise
in der in dem jeweiligen Anspruch angegebenen Reihenfolge. Sie können aber durchaus
in abgewandelter Reihenfolge erfolgen, soweit dies technisch sinnvoll ist.
[0046] Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung der
Figuren und den Figuren selbst dargestellt, wobei bemerkt wird, dass alle Einzelmerkmale
und alle Kombinationen von Einzelmerkmalen erfindungswesentlich sind.
[0047] In den Figuren ist die Erfindung anhand von einem Ausführungsbeispiel dargestellt,
ohne hierauf beschränkt zu sein.
[0048] Es zeigt:
- Fig. 1
- ein mit einem Behälter verbundenes Behälterverschlusssystem für einen Behälter zur
Verwendung bei Gefriertrocknung in einem Zustand, in dem ein Gasaustausch zwischen
einem Behälterinnenraum und einer Behälterumgebung möglicht ist, in einer teilweise
geschnittenen Darstellung,
- Fig. 2
- die Anordnung einer Schraubkappe und eines Stopfens des Behälterverschlusssystems
gemäß Fig. 1 in einem voneinander getrennten Zustand, in einer teilweise geschnittenen
Darstellung,
- Fig. 3
- die Anordnung gemäß Fig. 2 in einem Zustand, in dem der Stopfen in die Schraubkappe
eingeführt ist, in einer teilweise geschnittenen Darstellung gemäß der Linie III-III
in Fig. 4,
- Fig. 4
- die Anordnung in einer Ansicht gemäß dem Pfeil IV in Fig. 3,
- Fig. 5
- der Stopfen gemäß Fig. 2 in einer Ansicht gemäß dem Pfeil V in Fig. 6,
- Fig. 6
- der Stopfen in einer Ansicht gemäß dem Pfeil VI in Fig. 5,
- Fig. 7
- die Schraubkappe gemäß Fig. 2 in einer Ansicht gemäß dem Pfeil VII in Fig. 9,
- Fig. 8
- die Schraubkappe in einer Ansicht gemäß der Linie VIII-VIII in Fig. 9.
- Fig. 9
- die Schraubkappe in einer Ansicht gemäß dem Pfeil IX in Fig. 7,
- Fig. 10
- das Behälterverschlusssystem und der Behälter gemäß Fig. 1 in einer ersten Anordnung,
- Fig. 11
- das Behälterverschlusssystem und der Behälter gemäß Fig. 1 in einer zweiten Anordnung,
- Fig. 12
- das Behälterverschlusssystem und der Behälter gemäß Fig. 1 in einer dritten Anordnung,
- Fig. 13
- das Behälterverschlusssystem und der Behälter gemäß Fig. 1 in einer vierten Anordnung,
- Fig. 14
- das Behälterverschlusssystem und der Behälter gemäß Fig. 1 in einer fünften Anordnung,
- Fig. 15
- die Anordnung gemäß Fig. 10 in einer teilweise geschnittenen Darstellung,
- Fig. 16
- die Anordnung gemäß Fig. 11 in einer teilweise geschnittenen Darstellung,
- Fig. 17
- die Anordnung gemäß Fig. 12 in einer teilweise geschnittenen Darstellung,
- Fig. 18
- die Anordnung gemäß Fig. 13 in einer teilweise geschnittenen Darstellung,
- Fig. 19
- die Anordnung gemäß Fig. 14 in einer teilweise geschnittenen Darstellung.
[0049] Die Fig. 1 bis 19 zeigen ein Behälterverschlusssystem 1 für einen Behälter 2 zur
Verwendung bei Gefriertrocknung, wobei das Behälterverschlusssystem 1 einen in den
Behälter 2 einführbaren Stopfen 3 und eine auf den Behälter 2 aufschraubbare Schraubkappe
4 aufweist.
[0050] In den teilweise geschnittenen Ansichten ist der Stopfen 3 jeweils ungeschnitten
dargestellt.
[0051] Wie insbesondere den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, bilden der Stopfen 3 und die
Schraubkappe 4 zunächst separate Bauteile, wobei der Stopfen 3 in der Schraubkappe
4 anordenbar ist. Die Schraubkappe 4 und der Stopfen 3 sind jeweils einteilig ausgebildet.
[0052] Der Stopfen 3 weist einen Einführabschnitt 10, 11 auf, wobei der Einführabschnitt
10, 11 durch einen Anlageabschnitt 11 und einen zwischen dem Anlageabschnitt 11 und
einem Abdeckabschnitt 6 des Stopfens 3 ausgebildeten Dichtabschnitt 10 gebildet ist,
wobei der Dichtabschnitt 10 mit dem Abdeckabschnitt 6 verbunden ist. Der Dichtabschnitt
10 weist eine geschlossene, kreiszylinderförmige Mantelfläche und der Anlageabschnitt
11 vier sich von einer Mantelfläche in eine dem Abdeckabschnitt 6 gegenüberliegende
Bodenfläche des Einführabschnitts 10, 11 erstreckende Durchlassöffnungen 13 aufweist.
Die Durchlassöffnungen 13 sind dabei durch Rücksprünge gebildet.
[0053] Der Anlageabschnitt 11 weist eine kreiszylinderförmige Außenkontur auf, wobei der
Durchmesser dieser Außenkontur identisch ist mit dem Durchmesser des Dichtabschnitts
10.
[0054] Der Abdeckabschnitt 6 steht gegenüber dem Einführabschnitt 10, 11 radial nach außen
hervor.
[0055] Der Stopfen 3 ist weiterhin vierfach radiärsymmetrisch zu einer sich in der axialen
Richtung Z erstreckenden Achse des Stopfens 3.
[0056] Die Schraubkappe 4 weist einen umlaufenden Kappenmantel 7 und radial innen einen
mit dem Kappenmantel 7 verbundenen Kappendeckel 8 auf, wobei der Kappenmantel 7 ein
Gewinde 15 zum Aufschrauben der Schraubkappe 4 auf einen Behälterhals 5 im Bereich
dessen Gewinde 16 aufweist.
[0057] Weiterhin weist der Kappendeckel 8 eine zentrale, kreisförmige Durchtrittsöffnung
9 auf.
[0058] Die Schraubkappe 4 und der Stopfen 3 sind derart gestaltet, dass eine radiale Abmessung
D1 der Durchtrittsöffnung 9 kleiner ist als eine radiale Abmessung D2 des Abdeckabschnitts
und die radiale Abmessung D1 der Durchtrittsöffnung 9 größer ist als eine radiale
Abmessung D3 des Einführabschnitts 10, 11, wodurch eine Einführen des Einführabschnitts
10, 11 in die Durchtrittsöffnung 9 von der dem Behälter 2 abzuwendenden Seite des
Kappendeckels 8 aus möglich ist.
[0059] Ein derart gestaltetes Behälterverschlusssystem 1 ermöglicht es, den Behälter 2 auf
einfache Art und Weise zu verschließen und zu öffnen. Für die im Folgenden beschriebenen
Verfahrensschritte des Verschließens des Behälters 2 und des Öffnens des Behälters
2 sind die entsprechenden Anordnungen von Behälter 2, Stopfen 3 und Schraubkappe 4
teilweise in den Fig. 10 bis 14 bzw. 15 bis 19 dargestellt.
[0060] Zunächst werden der Behälter 2 und das Behälterverschlusssystem 1 bereitgestellt,
wobei die Schraubkappe 4 und der Stopfen 3 des Behälterverschlusssystems 1 separate,
voneinander getrennte Bauteile bilden. Diesen Zustand zeigen die Fig. 10 und 15.
[0061] Anschließend wird die Schraubkappe 4 auf den Behälter 2 aufgeschraubt. Diesen Zustand
zeigen die Fig. 11 und 16.
[0062] Anschließend wird das zu trocknende Gut in den Behälter 2 eingebracht, wobei das
Einbringen des zu trocknenden Guts in den Behälter 2 durchaus auch vor dem Aufschrauben
der Schraubkappe 4 auf den Behälter 2 erfolgen kann.
[0063] Danach wird der Stopfen 3 von der dem Behälter 2 abgewandten Seite des Kappendeckels
8 aus partiell in den Behälter 2 eingeführt, derart, dass der Einführabschnitt 10,
11 die Durchtrittsöffnung 9 durchsetzt und ein Gasaustausch zwischen einem Behälterinnenraum
und einer Behälterumgebung möglich ist. Dabei kommt der Anlageabschnitt 11 mit seiner
kreiszylinderförmigen Außenkontur an einer kreiszylinderförmigen Mündungsinnenseite
des Behälters 2 reibschlüssig zur Anlage. Dabei ist der Anlageabschnitt 11 derart
in den Behälter 2 eingeführt, dass die vier Rücksprünge, die die Durchlassöffnungen
13 bilden, teilweise außerhalb des Behälters 2 angeordnet sind und in den Behälterinnenraum
münden, wodurch ein Gasaustausch zwischen dem Behälterinnenraum und der Behälterumgebung
beim Vorgang der Gefriertrocknung stattfinden kann. Diesen Zustand zeigen die Fig.
12 und 17. Dabei ist die in der Fig. 17 gezeigte Anordnung im Wesentlichen identisch
mit der in der Fig. 1 gezeigten Anordnung, wobei in der Fig. 17 der Stopfen 3 um 45°
um die Achse des Stopfens 3 gegenüber dem in der Fig. 1 dargestellten Stopfen 3 gedreht
ist.
[0064] Im Anschluss daran wird das Gefriertrocknungsverfahren durchgeführt.
[0065] Im Anschluss an das Gefriertrocknungsverfahren wird der Stopfen 3 weiter in den Behälter
2 eingeführt, derart, dass der Stopfen 3 den Behälter 2 dichtend verschließt. Dies
erfolgt vorliegend dadurch, dass die geschlossene, kreiszylinderförmige Mantelfläche
des Dichtabschnitts 10 an der kreiszylinderförmigen Innenseite des Mündungsabschnitts
des Behälters 2 zur Anlage kommt. Wie insbesondere den Fig. 3, 13 und 18 zu entnehmen
ist, kommt der Abdeckabschnitt 6 auf einer dem Behälter 2 abgewandten Seite des Kappendeckels
8 an dem Kappendeckel 8 zur Anlage.
[0066] Weiterhin weist der Kappendeckel 8 angrenzend an die Durchtrittsöffnung 9 einen Rücksprung
12 zur Aufnahme des Abdeckabschnitts 6 auf. Im vollständig in den Behälter 2 eingeführten
Zustand des Stopfens 3 schließt der Abdeckabschnitt 6 in der axialen Richtung Z bündig
mit dem Kappendeckel 8 ab.
[0067] Des Weiteren verrastet der Stopfen 3 beim weiteren Einführen des Stopfens 3 in den
Behälter 2 mit der Schraubkappe 4. Die Verrastung wird dadurch verwirklicht, dass
der Abdeckabschnitt 6 eine umlaufende Nut 14 aufweist, wobei die Nut 14 geeignet ist,
den Kappendeckel 8 in einem die Durchtrittsöffnung 9 umschließenden Bereich des Kappendeckels
8 aufzunehmen.
[0068] Durch das bündige Abschließen des Stopfens 3 mit dem Kappendeckel 8 und der Rastierung
des Stopfens 3 in der Schraubkappe 4 wird verhindert, dass der Stopfen 3 unabhängig
von der Schraubkappe 4 von dem Behälter 2 entfernt werden kann. Folglich kann der
Stopfen 3 nur gemeinsam mit der Schraubkappe 4 von dem Behälter 2 entfernt werden.
[0069] Aufgrund der Tatsache, dass ein durch den Abdeckabschnitt 6 gebildeter Teilbereich
des Stopfens 3 den Kappendeckel 8 auf einer dem Behälter 2 abgewandten Seite des Kappendeckels
8 hintergreift, wird beim Lösen der Schraubkappe 4 von dem Behälter 2 eine axiale
Kraft auf den Abdeckabschnitt 6 und somit den Stopfen 3 ausgeübt, sodass der Stopfen
3 beim Abschrauben der Schraubkappe 4 von dem Behälter 2 aus dem Behälter 2 in der
axialen Richtung Z geführt herausgezogen wird und in der Schraubkappe 4 verbleibt.
Dies ist in den Fig. 14 und 19 dargestellt.
[0070] Im Gegensatz zu den üblichen für die Gefriertrocknung verwendeten Behälterverschlusssystemen
entfällt somit ein separates Herausnehmen des Stopfens 3 aus dem Behälter 2 zwecks
Verwendung des in dem Behälter 2 befindlichen gefriergetrockneten Guts. Bei dem erfindungsgemäßen
Behälterverschlusssystem 1 bzw. bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verschließen
eines Behälters 2 für ein Gefriertrocknungsverfahren erfolgt das Entfernen des Stopfens
3 aus dem Behälter 2 gemeinsam mit dem Abschrauben der Schraubkappe 4 von dem Behälter
2. Der Stopfen 3 wird somit beim Abschrauben der Schraubkappe 4 aus dem Behälter 2
durch die Schraubkappe 4 in der axialen Richtung Z geführt herausgezogen.
Bezugszeichenliste
[0071]
- 1
- Behälterverschlusssystem
- 2
- Behälter
- 3
- Stopfen
- 4
- Schraubkappe
- 5
- Behälterhals
- 6
- Abdeckabschnitt
- 7
- Kappenmantel
- 8
- Kappendeckel
- 9
- Durchtrittsöffnung
- 10
- Dichtabschnitt
- 11
- Anlageabschnitt
- 12
- Rücksprung
- 13
- Durchlassöffnung
- 14
- Nut
- 15
- Gewinde
- 16
- Gewinde
- D1
- radiale Abmessung
- D2
- radiale Abmessung
- D3
- radiale Abmessung
- Z
- axiale Richtung
1. Behälterverschlusssystem (1) für einen Behälter (2) zur Verwendung bei Gefriertrocknung,
wobei das Behälterverschlusssystem (1) einen in den Behälter (2) einführbaren Stopfen
(3) und eine auf den Behälter (2) aufschraubbare Schraubkappe (4) aufweist, wobei
der Stopfen (3) in der Schraubkappe (4) anordenbar ist, der Stopfen (3) einen Einführabschnitt
(10, 11) und einen mit dem Einführabschnitt (10, 11) verbundenen Abdeckabschnitt (6)
aufweist, wobei der Abdeckabschnitt (6) gegenüber dem Einführabschnitt (10, 11) radial
nach außen hervorsteht, die Schraubkappe (4) einen umlaufenden Kappenmantel (7) und
radial innen einen mit dem Kappenmantel (7) verbundenen Kappendeckel (8) aufweist,
wobei der Kappenmantel (7) ein Gewinde zum Aufschrauben der Schraubkappe (4) auf den
Behälter (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kappendeckel (8) eine Durchtrittsöffnung (9) aufweist, wobei eine radiale Abmessung
(D1) der Durchtrittsöffnung (9) kleiner ist als eine radiale Abmessung (D2) des Abdeckabschnitts
(6) und ein Einführen des Einführabschnitts (10, 11) in die Durchtrittsöffnung (9)
möglich ist.
2. Behälterverschlusssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (3) und die Schraubkappe (4) separate Bauteile bilden.
3. Behälterverschlusssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckabschnitt (6) auf einer dem Einführabschnitt (10, 11) abgewandten Seite
des Abdeckabschnitts (6) eine Abdeckplatte aufweist, wobei die Abdeckplatte den übrigen
Abdeckabschnitt (6) in der axialen Richtung (Z) abdeckt und aus einem härteren Material
besteht als der übrige Abdeckabschnitt (6).
4. Behälterverschlusssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckabschnitt (6) aus einem härteren Material besteht als der Einführabschnitt
(10, 11).
5. Behälterverschlusssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Abmessung (D1) der Durchtrittsöffnung (9) und eine radiale Abmessung
(D3) des Einführabschnitts (10, 11) derart ausgebildet sind, dass eine Übergangspassung
oder Presspassung gebildet ist.
6. Behälterverschlusssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckabschnitt (6) eine umlaufende Nut (14) aufweist, wobei die Nut (14) geeignet
ist, den Kappendeckel (8) in einem die Durchtrittsöffnung (9) umschließenden Bereich
des Kappendeckels (8) aufzunehmen und/oder der Kappendeckel (8) einen Teilbereich
aufweist, wobei der Teilbereich geeignet ist, den Abdeckabschnitt (6) auf einer dem
Behälter (2) abzuwendenden Seite des Abdeckabschnitts (6) zu hintergreifen.
7. Behälterverschlusssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kappendeckel (8) angrenzend an die Durchtrittsöffnung (9) einen Rücksprung (12)
zur Aufnahme des Abdeckabschnitts (6) und/oder der Abdeckplatte aufweist.
8. Behälterverschlusssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckabschnitt (6) gegenüber dem Einführabschnitt (10, 11) radial nach außen
umlaufend hervorsteht.
9. Behälterverschlusssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Einführabschnitt (10, 11) einen Anlageabschnitt (11) und einen zwischen dem Anlageabschnitt
(11) und dem Abdeckabschnitt (6) ausgebildeten Dichtabschnitt (10) aufweist, wobei
der Dichtabschnitt (10) eine geschlossene, kreiszylinderförmig oder kreiskegelförmig
ausgebildete Mantelfläche und der Anlageabschnitt (11) eine sich von einer Mantelfläche
in eine dem Abdeckabschnitt (6) gegenüberliegende Bodenfläche des Einführabschnitts
(10, 11) erstreckende Durchlassöffnung (13) aufweist.
10. Behälterverschlusssystem (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlassöffnung (13) durch einen Rücksprung gebildet ist.
11. Verfahren zum Verschließen eines Behälters (2) für ein Gefriertrocknungsverfahren,
wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
a) Bereitstellen des Behälters (2), eines Stopfens (3) und einer auf den Behälter
(2) aufschraubbaren Schraubkappe (4), wobei die Schraubkappe (4) einen umlaufenden
Kappenmantel (7) und radial innen einen mit dem Kappenmantel (7) verbundenen Kappendeckel
(8) aufweist, wobei der Kappenmantel (7) ein Gewinde zum Aufschrauben der Schraubkappe
(4) auf den Behälter (2) aufweist und der Kappendeckel (8) eine Durchtrittsöffnung
(9) aufweist,
b) Aufschrauben der Schraubkappe (4) auf den Behälter (2),
c) Einbringen des zu trocknenden Guts in den Behälter (2), wobei der Verfahrensschritt
c) auch vor dem Verfahrensschritt b) erfolgen kann,
d) Einführen des Stopfens (3) in den Behälter (2), derart, dass der Stopfen (3) die
Durchtrittsöffnung (9) durchsetzt, wobei ein Teilbereich des Stopfens (3) den Kappendeckel
(8) auf einer dem Behälter (2) abgewandten Seite des Kappendeckels (8) hintergreift
und ein Gasaustausch zwischen einem Behälterinnenraum und einer Behälterumgebung möglich
ist,
e) Durchführen des Gefriertrocknungsverfahrens,
f) Behandlung des Stopfens (3) derart, dass der Stopfen (3) den Behälter (2) dichtend
verschließt.
12. Verfahren zum Verschließen eines Behälters (2) für ein Gefriertrocknungsverfahren
nach Anspruch 11 mit einem Behälterverschlusssystem (1) nach einem der Ansprüche 1
bis 10, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
a) Bereitstellen des Behälters (2) und des Behälterverschlusssystems (1),
b) Aufschrauben der Schraubkappe (4) auf den Behälter (2),
c) Einbringen des zu trocknenden Guts in den Behälter (2), wobei der Verfahrensschritt
c) auch vor dem Verfahrensschritt b) erfolgen kann,
d) Partielles Einführen des Stopfens (3) in den Behälter (2), derart, dass der Einführabschnitt
(10, 11) die Durchtrittsöffnung (9) durchsetzt und ein Gasaustausch zwischen einem
Behälterinnenraum und einer Behälterumgebung möglich ist,
e) Durchführen des Gefriertrocknungsverfahrens,
f) Weiteres Einführen des Stopfens (3) in den Behälter (2), derart, dass der Stopfen
(3) den Behälter (2) dichtend verschließt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das weitere Einführen des Stopfens (3) in den Behälter
(2) derart erfolgt, dass der Abdeckabschnitt (6) auf einer dem Behälter (2) abgewandten
Seite des Kappendeckels (8) an dem Kappendeckel (8) zur Anlage kommt.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei beim weiteren Einführen des Stopfens (3)
der Stopfen (3) mit der Schraubkappe (4) verrastet.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der Abdeckabschnitt (6) oder die
Abdeckplatte nach dem weiteren Einführen axial bündig mit dem Kappendeckel (8) abschließt.