запорное устройство для торцевой стороны цилиндрического контейнера

Формула изобретения

1. ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОРЦЕВОЙ СТОРОНЫ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО КОНТЕЙНЕРА, преимущественно для пробирки с пробой крови, содержащее охватывающий торцевую часть цилиндрического контейнера колпачок с отверстием в его торцевой стенке и расположенную в отверстии цилиндрического контейнера уплотнительную пробку, соединенную с колпачком и/или с цилиндрическим контейнером посредством устройства сцепления, образованного из по меньшей мере одной соединенной с колпачком части и другой соединенной с уплотнительной пробкой части и имеющего стопорные выступы против проворачивания и/или перемещения в продольном направлении цилиндрического контейнера, отличающееся тем, что, с целью достижения легкой и надежной установки запорного устройства в контейнере, колпачок выполнен трубчатым, часть сцепления, соединенная с колпачком, представляет собой два фланцеобразных выступа верхний, более удаленный от контейнера, и нижний, выступающий за цилиндрическую внутреннюю поверхность колпачка в направлении продольной оси, устройство сцепления снабжено удерживающим элементом, выполненным в виде стопорного кольца, расположенного меду уплотнительной пробкой и верхним фланцеобразным выступом.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что соединенная с уплотнительной пробкой часть сцепления выполнена в виде фланцеобразного выступа, образующего стопорный выступ, выступающий за цилиндрическую поверхность уплотнительной пробки на толщину стенки цилиндрического контейнера.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диаметр отверстия стопорного кольца меньше, чем наружный диаметр уплотнительной пробки в области расположения нижнего фланцеобразного выступа, и меньше, чем внутренний диаметр цилиндрического контейнера.

4. Устройство по пп.1 3, отличающееся тем, что внутренний диаметр верхнего фланцеобразного выступа меньше наружного диаметра стопорного кольца.

5. Устройство по пп. 1 4, отличающееся тем, что колпачок имеет форму усеченного конуса, меньший диаметр которого направлен в сторону фланцеобразных выступов, при этом внутренний диаметр участка колпачка, расположенного между фланцеобразными выступами, меньше наружного диаметра стопорного кольца.

6. Устройство по пп.1-5, отличающееся тем, что стопорное кольцо снабжено выступающими в направлении колпачка стопорными элементами.

7. Устройство по пп.1-6, отличающееся тем, что толщина соединенного с пробкой фланцеобразного выступа больше расстояния между верхним и нижним фланцеобразными выступами за вычетом толщины стопорного кольца.

8. Устройство по пп. 1 7, отличающееся тем, что уплотнительная пробка выполнена из композитного материала и имеет высокоупругую сердцевину и оболочку, имеющую более высокую жесткость.

9. Устройство по пп.1-8, отличающееся тем, что уплотнительная пробка в области сердцевины имеет твердость 43^o по Шору, а в области оболочки у частей сцепления твердость выше 43^o по Шору.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к запорному устройству для торцовой стороны цилиндрического контейнера, предпочтительно для пробирки с пробой крови, с охватывающим торцовую часть цилиндрического контейнера колпачком с отверстием в его торцовой стенке и с уплотнительной пробкой, расположенной в отверстии цилиндрического контейнера.

Известен контейнер с запорным устройством, предусмотренным для открытого его торцового конца. Это запорное устройство состоит из колпачка, охватывающего торцовую сторону контейнера с расположенным внутри его уплотнительным устройством, которое посредством соединительного устройства в пазообразной зоне для образованной фланцеобразным выступом соединительной части (сцепления), соединено с колпачком и/или с цилиндрическим контейнером. Соединительное устройство (сцепления) состоит при этом из по меньшей мере одной части сцепления, соединенной по движению с колпачком и приданной ему и соединенной подвижно с уплотнительным устройством частью сцепления, которая удерживает колпачок от проворачивания, соответственно смещения его в продольном направлении цилиндрического контейнера.

Недостатком является то, что как при сборке, так и при разборке всего запорного устройства возникают большие фрикционные усилия в продольном направлении контейнера, которые необходимо преодолевать, чтобы можно было осуществлять сборку или разборку устройства.

Кроме того, имеется все время опасность проливания содержимого, при этом с опасностью инфекции, прежде всего при работе с кровью с носителями СПИД/a/.

В основу изобретения положена задача создания запорного устройства для торцовой стороны цилиндрического контейнера, в частности пробирки с кровью, которые можно легко и надежно установить в контейнере, с тем чтобы осуществить надежное газонепроницаемое закрывание внутренней полости контейнера также и при длительном его хранении.

Эта задача решена за счет того, что колпачок выполнен трубчатым часть сцепления, соединенная с колпачком представляет собой два фланцеобразных выступа верхний, более удаленный от контейнера, и нижний, выступающих за цилиндрическую внутреннюю поверхность колпачка в направлении продольной оси. Устройство сцепления снабжено удерживающим элементом, выполненным в виде стопорного кольца, расположенным между уплотнительной пробкой и верхним фланцеобразным выступом.

За счет этого мероприятия достигается надежное уплотнение между пробиркой с кровью и уплотнением.

Также является предпочтительным, если у запорного устройства соединенная с уплотнительной пробкой часть сцепления выполнена в виде фланцеобразного выступа, образующего стопорный выступ, выступающий за цилиндрическую поверхность уплотнительной пробки на толщину стенки цилиндрического контейнера.

За счет этого достигается простая установка запорного устройства и точная фиксация в направлении продольной оси.

Также предпочтительно, чтобы диаметр отверстия стопорного кольца был меньше, чем наружный диаметр уплотнительной пробки в области расположения нижнего фланцеобразного выступа и меньше, чем внутренний диаметр цилиндрического контейнера с тем, чтобы предотвратить вытягивание уплотнительной пробки через отверстие в стопорном кольце при вытаскивании иглы из уплотнительной пробки.

С тем чтобы избежать процессов механического крепления уплотнительной пробки к колпачку также предпочтительно, чтобы внутренний диаметр верхнего фланцеобразного выступа был меньше наружного диаметра стопорного кольца.

Предпочтительным также является и то, что колпачок имеет форму усеченного конуса, меньший диаметр которого направлен в сторону фланцеобразных выступов, при этом внутренний диаметр участка колпачка, расположенного между фланцеобразными выступами, меньше наружного диаметра стопорного кольца, так как при вставлении шайбы возникает напряжение в колпачке в направлении контейнера, что обеспечивает еще более прочную посадку запорного устройства.

Предусмотрено, что стопорное кольцо снабжено выступающими в направлении колпачка стопорными элементами, за счет чего исключается проворачивание уплотнительной пробки относительно стопорного кольца.

Предпочтительно, если толщина соединенного с пробкой фланцеобразного выступа больше расстояния между верхним и нижним фланцеобразными выступами за вычетом толщины стопорного кольца.

За счет этого стопорное кольцо прижимается фланцевым выступом, имеющим эластичность части сцепления, к опорным поверхностям выступов и становится против осевого перемещения.

Также предпочтительно, если уплотнительная пробка выполнена из композитного материала и имеет высокоупругую сердцевину и оболочку, имеющую более высокую жесткость. Преимущество выполнения уплотнительной пробки из композитного материала заключается в том, что ее сердцевина может иметь большую упругость, что обеспечивает хорошее уплотнение и герметичность даже после протыкания уплотнения иглой. Одновременно за счет высокой жесткости оболочки осуществляется безупречная фиксация и удерживание уплотнительной пробки между расположенными в колпачке или выполненными в колпачке стопорными выступами.

Далее также предпочтительно, если уплотнительная пробка в области сердцевины имеет твердость предпочтительно 43^о по Шору, а в области оболочки у частей сцепления имеет твердость выше 43^о по Шору.

При таком исполнении с изменяющейся твердостью между сердцевиной и окружением получается высокая упругость в области сердцевины, которая обеспечивает упругое закрытие уплотнения после протыкания его иглой. Кроме того, за счет более твердой оболочки в области сцепления очень простым способом обеспечивает фиксация уплотнительной пробки против силовых воздействий в осевом и радиальном направлении.

На фиг. 1 и 2 изображено запорное устройство для цилиндрических контейнеров согласно изобретению, вид сбоку; на фиг. 3 то же, план; на фиг. 4 другое исполнение запорного устройства, вид сбоку в разрезе; на фиг. 5 удерживающее кольцо запорного устройства, план.

Запорное устройство 1 служит для закрывания открытой торцовой стороны 2 цилиндрического контейнера 3, который может использоваться в качестве пробирки 4 для проб крови. Для закрывания открытой торцовой стороны 2 запорное устройство состоит из охватывающего эту часть колпачка 5 и уплотнительной пробки 6. Колпачок 5 размещен соосно продольной оси 7 и имеет кольцеобразную внешнюю поверхность 8.

Части сцепления 9-12 устройства сцепления 13 со стороны колпачка состоят из фланцевых выступов 14, 15, стопорного кольца 16, а со стороны уплотнительной пробки 6 из фланцевого выступа 17. Уплотнительная пробка 6 выполнена с окружной уплотнительной поверхностью 18 и перпендикулярной продольной оси 7 колпачка 5 уплотнительной поверхностью 19 и 20. К окружной уплотнительной поверхности 18 прилагает поверхность 21 внутри цилиндрического контейнера 3.

Уплотнительная пробка 6 на стороне, обращенной к стопорному кольцу 16, имеет углубление 22, имеющее площадь, примерно равную площади отверстия 23 с диаметром 24 в стопорном кольце 16. Образующий часть сцепления 11 фланцевый выступ 17, который выступает за уплотнительную поверхность 18 уплотнительной пробки 6, зажат между фланцевыми выступами 14 и 15, которые разнесены вдоль оси 7 друг относительно друга и образуют две плоскости, перпендикулярные оси, выполненные, например, в виде кольцевых выступов.

Для надежного удерживания уплотнительной пробки 6 в колпачке 5 между ней и выступом 14 вставлено стопорное кольцо 16, имеющее наружный диаметр 25 больший, чем внутренний диаметр 26 фланцевого выступа 14. Подобным же образом диаметр 24 отверстия 23 стопорного кольца 16 меньше внешнего диаметра 27 уплотнительной пробки 6. Этот внешний диаметр 27 уплотнительной пробки 6 выбран таким, что он по меньшей мере на двойную толщину стенки 28 контейнера 3 больше, чем внутренний диаметр 29 внутренней полости 30 контейнера 3. Так как фланцевый выступ 15, образующий часть сцепления 10, имеет внутренний диаметр в основном соответствующий внутреннему диаметру контейнера 3, получается очень хорошее уплотнение между внутренней полостью 30 контейнера 3 и окружающей пробирку 4 атмосферой.

Прежде всего герметичность запорного устройства 1 улучшается еще за счет того, что внешний диаметр уплотнительной пробки 6 в зоне уплотнительной поверхности 18 в свободном состоянии (вне контейнера 3) больше, чем внутренний диаметр 29 контейнера 3.

Таким же образом, преимуществом является то, что в свободном неустановленном положении высота фланцевого выступа 17 в направлении продольной оси 7 больше, чем расстояние 31 пазообразного углубления между обоими фланцевыми выступами 14 и 15 за вычетом толщины 32 стопорного кольца 16.

При установке запорного устройства 1 сначала уплотнительную пробку 6 проталкивают мимо имеющего больший внутренний диаметр 26 фланцевого выступа 14 в направлении примерно имеющего внутренний диаметр 29 контейнера 3 фланцевого выступа 15, пока она на него не ляжет. После этого также снаружи в направлении контейнера 3 накладывают стопорное кольцо 16 на фланцевый выступ 14. Посредством объемной деформации это кольцо 16 проталкивают в отверстие, ограничиваемое фланцевым выступом 14, пока оно снова не расширится за выступом и этим предотвратит движение уплотнительной пробки 6 от контейнера из колпачка 5 с внешней поверхностью 8.

Если при этом высота фланцевого выступа 17 больше расстояния 31 канавки между обоими фланцевыми выступами 14 и 15 за вычетом толщины 32 стопорного кольца 16, то одновременно получается уплотнение и напряжение в уплотнительной пробке 6. Это дает прочную посадку стопорного кольца 16 и хорошее прилегание уплотнительной пробки 6 к торцевой стороне фланцевого выступа 14, обращенной к фланцевому выступу 15.

Далее преимущество еще получается, если внешняя поверхность 8 колпачка 5 имеет форму усеченного конуса. Она может быть также выполнена в виде поверхности усеченного конуса, которая в области выступа 14 имеет диаметр меньший, чем в области конца, обращенного к контейнеру 3. Если стопорное кольцо 16 имеет внешний диаметр 25, который несколько больше, чем внутренний диаметр 33 колпачка 5 в области внутренней поверхности 34 паза между обоими фланцевыми выступами 14 и 15, то стопорное кольцо натягивается при вставке в радиальном направлении в колпачке 5, так что при вставке и вытаскивании игл сквозь уплотнительную пробку 6 оно не может выйти из колпачка 5.

Если внешний диаметр 25 стопорного кольца 16 больше внутреннего диаметра 33 колпачка 5, то внешняя поверхность 8 колпачка 5 для создания радиально предварительного напряжения расширяется из положения, показанного пунктиром, в показанное сплошной линией положение. Однако достаточно и равенства внешнего диаметра 25 стопорного кольца 16 внутреннему диаметру 33 колпачка 5.

На фиг. 4 и 5 показан пример выполнения, в котором одинаковые части имеют одинаковые позиционные номера, этой форме выполнения цилиндрический контейнер 3 снабжен направляющими выступами 35, 36, которые выступают по внешней окружности цилиндрического контейнера 3 и расположены в области открытой торцовой стороны 2 контейнера. Эти направляющие выступы 35, 36 взаимодействуют с расположенными на внутренней поверхности 37 колпачка 5 и выступами над этой поверхностью, направляющими перемычками 38. Другая направляющая перемычка находится на противоположной половине колпачка. Направляющие выступы 35, 36 и направляющие перемычки позволяют при надвигании колпачка 5 в направлении продольной оси 7 на контейнер 3 с открытого его торца 2 и соответствующем проворачивании его по часовой стрелке, направляющие перемычки 38 набегают на направляющие выступы 35, 36. Колпачок 5 затем за счет комбинированного поступательного и вращательного движения по направляющим перемычкам 38 вдоль направляющих выступов 35, 36 надевается на торец контейнера 3.

Направляющее устройство (фиг. 4) может быть применено также в запорном устройстве 1, изображенном на фиг. 1-3.

Чтобы при применении устройства сцепления между колпачком 5 и цилиндрическим контейнером 3 предотвратить проворачивание уплотнительной пробки 6 относительно колпачка 5, стопорное кольцо 16 может быть снабжено стопорными элементами 39 тогда, когда это устройство сцепления не предусмотрено.

Стопорные элементы, выполненные в виде зубцов 39, могут быть применены тогда, когда образующую колпачок 5 пластмасса не очень тверда, чтобы они могли в нее внедриться и обеспечить прочную посадку стопорного кольца 16.

Дополнительно, чтобы предотвратить относительное проворачивание между стопорным кольцом 16 или колпачком 5 и уплотнительной пробкой 6, можно предусмотреть стопорное кольцо 16 захватами 40, которые выступают в сторону уплотнительной пробки 6 и внедряются в нее.

Предотвращение проворачивания также возможно за счет того, что обращенная к уплотнительной пробке 6 поверхность стопорного кольца 16 может иметь шероховатые участки, которые предотвращают проворачивание за счет прилегания к мягкой резине или силикону и т.п. из которого выполнена уплотнительная пробка. Стопорные элементы 39 также могут быть выполнены в виде закруглений или другой шероховатости, чтобы сделать возможной фиксацию в колпачке 5.

Предпочтительно при использовании стопорных элементов 39 иметь внешний диаметр 25 стопорного кольца 16 больше, чем внутренний диаметр пазообразного углубления между фланцевыми выступами 14 и 15. За этот счет кроме надежного внедрения стопорных элементов 39 в колпачок 5 осуществляется соответствующее натяжение в радиальном направлении.