WO2004067400A1 - Einwegventileinrichtung - Google Patents

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WO2004067400A1
WO2004067400A1 PCT/DE2004/000105 DE2004000105W WO2004067400A1 WO 2004067400 A1 WO2004067400 A1 WO 2004067400A1 DE 2004000105 W DE2004000105 W DE 2004000105W WO 2004067400 A1 WO2004067400 A1 WO 2004067400A1
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WO
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way valve
valve device
projection
section
seal
Prior art date
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PCT/DE2004/000105
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English (en)
French (fr)
Inventor
Roland Kneer
Original Assignee
Gaplast Gmbh
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Publication date
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Priority to US10/544,083 priority patent/US7516874B2/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D47/00—Closures with filling and discharging, or with discharging, devices
    • B65D47/04—Closures with discharging devices other than pumps
    • B65D47/20—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge
    • B65D47/2018—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge comprising a valve or like element which is opened or closed by deformation of the container or closure
    • B65D47/205—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge comprising a valve or like element which is opened or closed by deformation of the container or closure the valve being formed by a tubular flexible sleeve surrounding a rod-like element provided with at least one radial passageway which is normally closed by the sleeve
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65D47/04—Closures with discharging devices other than pumps
    • B65D47/20—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge
    • B65D47/24—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge with poppet valves or lift valves, i.e. valves opening or closing a passageway by a relative motion substantially perpendicular to the plane of the seat
    • B65D47/241—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge with poppet valves or lift valves, i.e. valves opening or closing a passageway by a relative motion substantially perpendicular to the plane of the seat the valve being opened or closed by actuating a cap-like element
    • B65D47/242—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge with poppet valves or lift valves, i.e. valves opening or closing a passageway by a relative motion substantially perpendicular to the plane of the seat the valve being opened or closed by actuating a cap-like element moving helically
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/80—Packaging reuse or recycling, e.g. of multilayer packaging

Definitions

  • the invention relates to a one-way valve device for dispensing a flowable material from a preferably volume-reduced container, with an outer cap which sits on the container neck and has an outlet opening for the material.
  • the container can consist, for example, of a rigid outer container and a flexible inner bag which contracts accordingly after the contents of the container have been dispensed, pressure equalization openings being provided in the outer container for pressure equalization between the rigid outer container and the inner bag.
  • the container can also be single-walled and, for example, have the shape of a tube that is compressed to dispense the material.
  • Other examples of volume-reduced containers are bellows containers which gradually collapse when the flowable material is dispensed, and syringes whose volume can be reduced by advancing a syringe plunger. This list should not be regarded as exhaustive, but as an example.
  • the volume can also be equalized when the container contents are discharged by inflowing air, which should then flow through a sterile filter.
  • the flowable container content can be liquid and can be dispensed in liquid form or as a spray, or it can be a suspension, a cream, a gel, an ointment or another substance with a possibly high viscosity.
  • the one-way valve device of the type under consideration releases the container contents in partial quantities, and the metered delivery can take place over a longer period of time.
  • the filling material remaining in the container is not affected by contaminations, e.g. can be microorganisms or inorganic or organic contaminants.
  • contaminations e.g. can be microorganisms or inorganic or organic contaminants.
  • pharmaceutical materials e.g. but also determines the quality of cosmetic container contents and also applies, for example, to flowable substances that are attributable to food.
  • the volume of material discharged from the container must not be compensated for by the entry of (unfiltered) air into the container if it is to be prevented that bacteria, dust, moisture, oxygen etc. come into contact with the remaining container contents, which is why the volume preferably considered here according to the amount of material dispensed. Above all, it must be ensured that no microorganisms penetrate through the container opening and contaminate the remaining container contents.
  • the present invention is based on the object of specifying a one-way valve device of the type under consideration in which the sterility of the flowable material remaining in the container is ensured and in which it is also ensured that no container content emerges from the container of its own accord.
  • the one-way valve device contains a valve seat, which consists of a rigid plastic such as PE / PP and is arranged in the neck of the container if the container has such a neck. If, on the other hand, the container has a continuous tubular shape, for example, the valve seat is inserted into the end section of the container.
  • the valve seat contains a base body which extends across the opening of the container neck and in this part has at least one through opening which - when released - allows the flowable material to pass in the direction of the outlet opening of the container.
  • the base body contains a section which bears against the inner wall of the container neck.
  • a preferably pin-like projection is connected to the circular part of the base body in the center thereof, preferably attached to it in one piece, which extends in the axial direction of the container neck to the outlet opening of the container.
  • the one-way valve device further includes an elastic seal which has an annular section which at least partially abuts the circular part of the base body of the valve seat and can (but does not have to) cover the through opening, and an integrally formed sleeve-shaped section which forms the pin-like projection of the valve seat surrounds with a radial distance, with the exception of an end portion of the sleeve-shaped part, which abuts the pin-like projection in the closed state of the valve device.
  • the ring section of the elastic seal is pressed radially outside the at least one through opening of the valve seat on the valve seat.
  • the invention provides that the outer cap is movably arranged between a closed rear position with respect to the container and an advanced open position and has an inner annular projection which, in the closed position, presses the sleeve-shaped section of the seal into abutment with the pin-like projection.
  • the sterility of the material remaining in the container is ensured by this design, and it is also ensured in the closed position of the outer cap that no container contents can escape unintentionally, for example in an overhead position of the container, since the outer cap firmly contacts the seal presses the pin-like approach of the valve seat and in this way securely closes the flow path of the container contents to the outside.
  • the closed position of the outer cap is preferably secured by a releasable latching. It can also be provided that the opening position of the outer cap can be releasably fixed by a locking lug etc.
  • the one-way valve contains a sterilization zone in the space between the pin-like projection of the valve seat and the sleeve-shaped section of the elastic seal, the sterilization device exerting a germicidal effect on any microorganisms which may have penetrated, etc.
  • This sterilization zone can be a preferably spiral-shaped sterilization element that surrounds the projection, or it can be formed by coating at least parts of the valve seat and / or the seal with oligodynamically active metals or bactericidal substances.
  • annular cavity in which a further sterilization zone is arranged remains between the end section of the preferably pin-like projection and the outer cap surrounding it, above the seal.
  • This sterilization zone can also be formed by coating the surfaces delimiting the annular cavity.
  • the valve seat closes the container neck except for its at least one through opening.
  • the elastic seal lies with its ring section firmly on the circular section of the base body of the valve seat, since it is pressed against the valve seat in its annular outer region.
  • the elastic seal lying flat on the base body of the valve seat preferably closes the at least one through opening of the valve seat.
  • the seal in the area of the at least one passage opening may already have passed into the sleeve-shaped section, i.e. in this case, the seal does not close the through opening when the valve is not actuated, which can be expedient in the case of a container content of high viscosity in order to reduce the force required to discharge the container contents.
  • the elastic seal In the closed state of the one-way valve, the elastic seal also lies firmly against the circumference of the pin-shaped projection in the upper end region of its sleeve-shaped section, so that the outlet path of the container contents is securely closed. In this way it is ensured that no container contents can escape, and pollutants can therefore not reach the container contents located between the seal and the pin-shaped projection.
  • the flowable material is pressed through the at least one through opening of the valve seat against the preferably overlying ring section of the elastic seal, whereby this is lifted from the base body of the valve seat.
  • the seal has such a shape that it has the at least one Through opening covered with a certain distance.
  • the passage of the container contents into the space between the pin-like projection and the sleeve-shaped section of the elastic seal has the consequence that the sleeve-shaped section moves in the axial direction of the container neck and thus an annular passage for the container contents between the sleeve-shaped section of the seal and the pin-like Leaves tab.
  • the sterilization zone which is preferably arranged in the intermediate space between the seal and the valve seat, can surround the projection of the valve seat in a spiral shape.
  • the dimensions should be such that the sterilization zone, which can be formed by a coated coil spring, is in contact with both this and the sleeve-shaped section of the seal at the upper end region of the projection, so that possibly into the outlet opening of the container entering microorganisms inevitably pass the sterilization element when they migrate downwards. This reliably prevents microbial contamination in this area.
  • the sterilization zone is preferably made of silver or contains a silver coating which has a germicidal effect.
  • silver instead of silver, other oligodynamically active metals or bactericidal substances can also be used.
  • the one-way valve device contains an annular inner cap under the outer cap, which is fastened to the container neck and engages over this with an outer ring wall and an inner ring wall.
  • This inner cap is preferably attached to the container neck in that it engages with an inner annular projection of its outer wall under a circumferential projection projecting outside the container neck, the arrangement being such that the annular inner cap sits non-rotatably on the container neck.
  • the outer ring wall of the inner cap has an external thread which is in engagement with an internal thread of an opposite ring wall of the outer cap.
  • the outer cap can thus be rotated relative to the other components of the one-way valve device, the range of rotation being limited by stops. For example, it can be provided that the outer cap can be moved from the closed position into the open position by half a turn.
  • the pin-like projection have an axial section tapering towards the free end, to which the sleeve-shaped section of the seal is formed by the inner annular extension of the
  • the outer cap can be pressed on.
  • the inner annular extension of the outer cap should - viewed in cross section - have an obliquely downwardly widening wall section which interacts with the tapering axial section of the projection.
  • the annular extension of the outer cap can be supported radially on the outside against the inner ring wall of the inner cap in the closed state, as a result of which a high sealing force can be achieved.
  • the base body of the valve seat expediently contains a plurality of through bores radially outside the projection for the passage of the container contents.
  • the projection formed in the center of the circular, flat base plate of the base body preferably has a circular-cylindrical section, a subsequent, tapering, preferably conically tapered section and then again a circular-cylindrical end section, the upper edge of which is arranged inside the container opening of the outer cap, preferably with its upper side flees.
  • the ring section of the seal has a flat shape and is held in contact with the base plate of the valve seat by an inner ring wall of the inner cap radially outside the at least one through opening.
  • the sleeve-shaped section of the seal in longitudinal section starting from the ring section, first has a conically tapering section, then a cylindrical section and then again a conically or arcuately tapering section, which in turn on its outside ends in a cylindrical section.
  • the sleeve-shaped section is pressed against the pin-like projection in the region of its upper conical or curved tapered section when the outer cap is in the closed position.
  • FIG. 1 shows a vertical section through the upper end region of a container, which is provided with an embodiment of the one-way valve device, in the closed state of the system and
  • Figure 2 is a representation corresponding to Figure 1 in the open state of
  • the one-way valve device contains a valve seat 1, which is inserted into the neck 5 of a container 6, an elastic seal 2, an inner cap 3 and an outer cap 4.
  • the valve seat 1 consists of a flat, circular base plate 7, through which a plurality of through openings 8 extend, which are evenly spaced apart in the circumferential direction, an externally adjoining cylindrical peripheral wall 9, which lies tightly against the inner wall of the container neck 5, and in an outwardly pointing annular collar 10 ends, which rests on the upper edge of the container neck 5.
  • a pin-like or peg-shaped projection 1 1 is formed, which projects at a right angle from the base plate 7 and - starting from this - has a circular-cylindrical section 1 2, which tapers into a frustoconical section 1 3 merges, which in turn is connected to a circular cylindrical end section 14.
  • the end section 14 projects into a central outlet opening 1 6 of the container cap 4 and is flush with its upper side with the upper side of the outer cap 4.
  • the outer cap 4 is displaced upward in the illustration in FIG. 2, so that the outlet opening 16 of the outer cap 4 is exposed.
  • the seal 2 which consists of an elastic plastic such as ..., is made in one piece, as is the valve seat 1, and contains a ring section 17, which merges into a sleeve-shaped section on its inner peripheral edge, the central longitudinal axis of which is perpendicular to the plane of the ring section 17 runs.
  • the sleeve-shaped section - starting from the ring section 1 7 - consists of a first conically tapering section 18, a subsequent circular cylindrical section 19, followed by a conical or arcuate section 20 and an end section 21, the outer wall thereof is in turn circular cylindrical.
  • the tapered section 20 can rest loosely on the section 1 3 of the pin-like projection 1 1 in the open system and is firmly pressed against this section when the system is closed.
  • the inner cap 3 contains an outer annular wall 22 which engages with an inner circumferential projection an outer projection of the container neck 5, and an engaging in the container neck 5 inner ring wall 23 which presses the ring portion 17 of the seal 2 firmly against the valve seat, and radially outside the through openings 8.
  • the outer ring wall 22 is provided with an external thread 24.
  • the outer cap 4 contains an overall approximately bell-shaped outer wall 25 which, with its lower end edge 26 in the figures, rests on a shoulder 27 of the container 6 in the closed state of the system. Radially inside the bell-like peripheral wall 25, the outer cap 4 contains an annular wall 28 which engages with an internal thread 29 in the thread 24 of the inner cap.
  • the outer cap 4 is thus rotatably arranged on the container neck and can be shifted upward into the open position by a corresponding rotation, as shown in FIG. In the open state, the edge 26 is spaced from the shoulder 27 and the conically tapering outlet opening 16 is exposed.
  • a cavity 30 remains above the end edge of the seal 2, the boundary walls of which can be coated with a sterilizing material.
  • a downwardly projecting annular projection 32 is formed which, with an inclined inner wall 33 in the closed state of the system, the section 20 of the seal 2 (or a partial section thereof) firmly against the section 13 of the Projection 1 1 presses, so that the container contents can not emerge from the container or the outlet opening 1 6.
  • a sterilization element provided with a silver coating in the form of a spiral screw can be arranged, which surrounds the projection 1 1 with a small distance.

Abstract

Die Einwegventileinrichtung zur rekontaminationsgeschützten Mehrfachabgabe eines fliessfähigen Materials aus einem volumenreduzierbaren Behälter enthält einen aus einem starren Kunststoff bestehenden Ventilsitz (1), der in dem Behälterhals angeordnet ist und sich quer über den Innenraum des Behälterhalses erstreckt und mehrere Durchgangsöffnungen (8) enthält. Ausserdem ist an dem Ventilsitz ein stiftartiger Vorsprung (11) angeformt, der sich in axialer Richtung des Behälterhalses zu der Austrittsöffnung erstreckt. Über dem Ventilsitz ist eine elastische Dichtung (2) angeordnet, die mit einem Ringabschnitt auf dem Ventilsitz gehalten ist und einen hülsenförmigen Abschnitt aufweist, der den Vorsprung des Ventilsitzes mit radialem Abstand umgibt mit Ausnahme seines Endabschnitts, der an dem Endabschnitt des Vorsprungs anliegt. Die Ausübung von Druck auf den Behälterinhalt hat zur Folge, dass der hülsenförmige Teil der Dichtung axial gegenüber dem stiftartigen Vorsprung verschoben wird, so dass der Behälterinhalt austreten kann.

Description

Einwegventileinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Einwegventileinrichtung zur Abgabe eines fließfähigen Materials aus einem vorzugsweise volumenreduzierbaren Behälter, mit einer Außenkappe, die auf dem Behälterhals sitzt und eine Austrittsöffnung für das Material aufweist.
Wenn der Behälter volumenreduzierbar ist, kann er beispielsweise aus einem starren Außenbehälter und einem flexiblen Innenbeutel bestehen, der sich nach Abgabe von Behälterinhalt jeweils entsprechend zusammenzieht, wobei zum Druckausgleich zwischen dem starren Außenbehälter und dem Innenbeutel Druckausgleichsöffnungen in dem Außenbehälter vorgesehen sind. Der Behälter kann aber auch einwandig sein und beispielsweise die Form einer Tube haben, die zur Abgabe des Materials zusammengedrückt wird. Weitere Beispiele für volumenreduzierbare Behälter sind Faltenbalg-Behälter, die bei der Abgabe des fließfähigen Materials allmählich zusammenfallen, sowie Spritzen, deren Volumen durch Vorschub eines Spritzenkolbens reduzierbar ist. Diese Aufzählung ist nicht als abschließend, sondern als beispielhaft zu betrachten.
Wenn der Behälter nicht volumenreduzierbar ist, kann der Volumenausgleich bei der Abgabe des Behälterinhalts auch durch einströmende Luft erfolgen, die dann einen Sterilfilter durchströmen sollte.
Der fließfähige Behälterinhalt kann flüssig sein, und dabei in flüssiger Form oder als Spray abgegeben werden, oder es kann sich um eine Suspension, eine Creme, ein Gel, eine Salbe oder eine andere Substanz mit gegebenenfalls hoher Viskosität handeln. Die Einwegventileinrichtung der betrachteten Art gibt den Behälterinhalt in Teilmengen ab, wobei die dosierte Abgabe über einen längeren Zeitraum verteilt erfolgen kann.
In vielen Anwendungsfällen ist es wichtig, daß das in dem Behälter verbleibende Füllmaterial nicht durch Kontaminationen beeinträchtigt wird, bei denen es sich z.B. um Mikroorganismen oder anorganische oder organische Verunreini-gungen handeln kann. Dies ist vor allem bei pharmazeutischen Materialien, z.B. aber auch bei kosmetischen Behälterinhalten qualitätsbestimmend und trifft auch beispielsweise auf fließfähige Substanzen zu, die den Nahrungsmitteln zuzurechnen sind. Aus diesem Grund darf das aus dem Behälter abgegebene Materialvolumen nicht durch Eintritt von (ungefilterter) Luft in den Behälter ausgeglichen werden, wenn verhindert werden soll, daß Bakterien, Staub, Feuchtigkeit, Sauerstoff etc. mit dem verbleibenden Behälterinhalt in Berührung kommen, weshalb sich bei dem hier vorzugsweise betrachteten Behälter entsprechend der abgegebenen Materialmenge das Volumen reduziert. Es muß vor allem gewährleistet sein, daß keine Mikroorganismen durch die Behälteröffnung eindringen und den verbleibenden Behälterinhalt kontaminieren.
Außerdem ist natürlich wichtig, daß sichergestellt ist, daß keinerlei Behälterinhalt selbsttätig, beispielsweise beim Transport des Behälters, austritt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einwegventileinrichtung der betrachteten Art anzugeben, bei der die Sterilität des in dem Behälter verbleibenden fließfähigen Materials gewährleistet ist und bei der außerdem sichergestellt ist, daß keinerlei Behälterinhalt von sich aus aus dem Behälter austritt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
Die erfindungsgemäße Einwegventileinrichtung enthält einen Ventilsitz, der aus einem starren Kunststoff wie PE/PP besteht und in dem Hals des Behälters angeordnet ist, wenn der Behälter einen solchen Hals besitzt. Wenn der Behälter hingegen beispielsweise eine durchgehende Rohrform hat, ist der Ventilsitz in den Endabschnitt des Behälters eingesetzt.
Der Ventilsitz enthält einen Basiskörper, der sich quer über die Öffnung des Behälterhalses erstreckt und in diesem Teil wenigstens eine Durchgangsöffnung hat, die - bei ihrer Freigabe - den Durchtritt des fließfähigen Materials in Richtung der Austrittsöffnung des Behälters zuläßt. Der Basiskörper enthält außer dem kreisförmigen, sich quer über die Durchgangsöffnung erstreckenden Teil einen Abschnitt, der an der Innenwand des Behälterhalses anliegt. Außerdem ist mit dem kreisförmigen Teil des Basiskörpers in dessen Mitte ein bevorzugt stiftartiger Vorsprung verbunden, bevorzugt an diesem einstückig angesetzt, der sich in axialer Richtung des Behälterhalses zu der Austrittsöffnung des Behälters erstreckt.
Die erfindungsgemäße Einwegventileinrichtung enthält ferner eine elastische Dichtung, die einen Ringabschnitt hat, der wenigstens teilweise an dem kreisförmigen Teil des Basiskörpers des Ventilsitzes anliegt und die Durchgangsöffnung überdecken kann (aber nicht muß) und einen einstückig damit ausgebildeten hülsenförmigen Abschnitt, der den stiftartigen Vorsprung des Ventilsitzes mit radialem Abstand umgibt, mit Ausnahme eines Endabschnitts des hülsenförmigen Teils, der im geschlossenen Zustand der Ventileinrichtung an dem stiftartigen Vorsprung anliegt. Der Ringabschnitt der elastischen Dichtung ist dabei radial außerhalb der wenigstens einen Durchgangsöffnung des Ventilsitzes an den Ventilsitz angedrückt. Außerdem sieht die Erfindung vor, daß die Außenkappe zwischen einer bezüglich des Behälters rückwärtigen Schließstellung und einer vorgeschobenen Öffnungsstellung bewegbar angeordnet ist und einen inneren ringförmigen Ansatz aufweist, der in der Schließstellung den hülsenförmigen Abschnitt der Dichtung in Anlage an den stiftartigen Vorsprung drückt.
Bei der erfindungsgemäßen Einwegventileinrichtung ist durch diese Ausbildung die Sterilität des in dem Behälter verbleibenden Materials gewährleistet, wobei in der Verschlußstellung der Außenkappe zudem sichergestellt ist, daß keinerlei Behälterinhalt ungewollt, beispielsweise in einer Überkopfstellung des Behälters, austreten kann, da die Außenkappe die Dichtung fest an den stiftartigen Ansatz des Ventilsitzes anpreßt und auf diese Weise die Strömungsbahn des Behälterinhalts nach außen sicher verschließt. Die Schließstellung der Außenkappe ist dabei vorzugsweise durch eine lösbare Verrastung gesichert. Dabei kann auch vorgesehen sein, daß die Öffnungsstellung der Außenkappe durch eine Rastnase etc. lösbar fixierbar ist.
Mit großem Vorteil ist vorgesehen, daß das Einwegventil eine Sterilisationszone in dem Zwischenraum zwischen dem stiftartigen Vorsprung des Ventilsitzes und dem hülsenförmigen Abschnitt der elastischen Dichtung enthält, wobei die Sterilisationseinrichtung eine keimtötende Wirkung auf evtl. eingedrungene Mikroorganismen etc. ausübt. Diese Sterilisationszone kann ein vorzugsweise spiralförmiges Sterilisationselement sein, das den Vorsprung umgibt, oder sie kann durch Beschichten wenigstens von Teilen des Ventilsitzes und/oder der Dichtung mit oligodynamisch wirksamen Metallen bzw. bakterizid wirkenden Stoffen gebildet sein.
Außerdem wird mit großem Vorteil vorgeschlagen, daß zwischen dem Endabschnitt des bevorzugt stiftartigen Vorsprungs und der diesen umgebenden Außenkappe oberhalb der Dichtung ein ringförmiger Hohlraum verbleibt, in dem eine weitere Sterilisationszone angeordnet ist. Auch diese Sterilisationszone kann durch Beschichten von den ringförmigen Hohlraum begrenzenden Flächen gebildet sein.
Bei der erfindungsgemäßen Einwegventileinrichtung verschließt der Ventilsitz bis auf seine wenigstens eine Durchgangsöffnung den Behälterhals. Im geschlossenen Zustand des Ventils liegt die elastische Dichtung mit ihrem Ringabschnitt fest auf dem kreisförmigen Abschnitt des Basiskörpers des Ventilsitzes auf, da sie in ihrem ringförmigen Außenbereich in Anlage an den Ventilsitz gepreßt ist. Die flach auf dem Basiskörper des Ventilsitzes aufliegende elastische Dichtung schließt dabei bevorzugt die wenigstens eine Durchgangsöffnung des Ventilsitzes. Allerdings liegt es auch im Rahmen der Erfindung, daß die Dichtung im Bereich der wenigstens einen Durchtrittsöffnung bereits in den hülsenförmigen Abschnitt übergegangen sein kann, d.h. in diesem Falle schließt die Dichtung im unbetätigten Zustand des Ventils nicht die Durchgangsöffnung, was bei einem Behälterinhalt hoher Viskosität zweckmäßig sein kann, um die zum Ausbringen von Behälterinhalt erforderliche Kraft zu verringern.
Die elastische Dichtung liegt außerdem im oberen Endbereich ihres hülsenförmigen Abschnitts im geschlossenen Zustand des Einwegventils fest an dem Umfang des stiftförmigen Vorsprungs an, so daß die Austrittsbahn des Behälterinhalts sicher verschlossen ist. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß keinerlei Behälterinhalt austreten kann, und Schadstoffe können somit nicht zu dem zwischen der Dichtung und dem stiftförmigen Vorsprung befindlichen Behälterinhalt gelangen.
Wenn bevorzugt durch Aufbringen einer äußeren Kraft auf den Behälter ein Druck auf den Behälterinhalt ausgeübt wird, wird das fließfähige Material durch die wenigstens eine Durchgangsöffnung des Ventilsitzes gegen den bevorzugt darüberliegenden Ringabschnitt der elastischen Dichtung gepreßt, wodurch diese von dem Basiskörper des Ventilsitzes angehoben wird. Dies ist auch dann, der Fall, wenn die Dichtung eine solche Form hat, daß sie die wenigstens eine Durchgangsöffnung mit einem gewissen Abstand überdeckt. Der Durchtritt des Behälterinhalts in den Zwischenraum zwischen dem stiftartigen Vorsprung und dem hülsenförmigen Abschnitt der elastischen Dichtung hat zur Folge, daß sich der hulsenformige Abschnitt in axialer Richtung des Behälterhalses bewegt und damit eine ringförmige Durchtrittsbahn für den Behälterinhalt zwischen dem hülsenförmigen Abschnitt der Dichtung und dem stiftartigen Vorsprung freigibt. Wenn kein Druck mehr auf den Behälterinhalt ausgeübt wird, kehrt die Dichtung infolge ihrer Elastizität in ihre Ausgangslage zurück. Durch Verlagerung der Außenkappe in die Schließstellung wird die an sich schon an dem stiftartigen Vorsprung anliegende Dichtung fest gegen den Vorsprung gepreßt und in dieser Position gehalten.
Die bevorzugt in dem Zwischenraum zwischen der Dichtung und dem Ventilsitz angeordnete Sterilisationszone kann den Vorsprung des Ventilsitzes in einer Spiralform umgeben. Dabei sollten die Abmessungen so getroffen sein, daß die Sterilisationszone, die durch eine beschichtete Schraubenfeder gebildet sein kann, am oberen Endbereich des Vorsprungs sowohl mit diesem als auch mit dem hülsenförmigen Abschnitt der Dichtung in Kontakt steht, so daß evtl. in die Austrittsöffnung des Behälters eintretende Mikroorganismen zwangsläufig das Sterilisationselement passieren, wenn sie nach unten wandern. Damit ist in diesem Bereich eine mikrobielle Kontamination sicher vermieden.
Die Sterilisationszone besteht bevorzugt aus Silber oder enthält eine Silberbeschichtung, die eine keimtötende Wirkung entfaltet. Anstelle von Silber sind auch andere oligodynamisch wirksame Metalle oder bakterizide Substanzen verwendbar.
Da auch oberhalb der Dichtung zwischen dem Endabschnitt des stiftartigen Vorsprungs und der diesen umgebenden Außenkappe eine Sterilisationszone, bevorzugt durch Wandbeschichtung, ausgebildet ist, werden durch die Austrittöffnung des Behälters eingetretene Mikroorganismen etc. bereits hier wirksam bekämpft, so daß der Behälterinhalt steril bleibt. Mit großem Vorteil ist ferner vorgesehen, daß die erfindungsgemäße Einwegventileinrichtung unter der Außenkappe eine ringförmige Innenkappe enthält, die an dem Behälterhals befestigt ist, und diesen mit einer äußeren Ringwand und einer inneren Ringwand übergreift. Diese Innenkappe ist bevorzugt dadurch auf dem Behälterhals befestigt, daß sie mit einem inneren Ringvorsprung ihrer Außenwand einen außen am Behälterhals vorstehenden umlaufenden Vorsprung untergreift, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die ringförmige Innenkappe nicht-drehbar auf dem Behälterhals sitzt.
Weiter wird vorgeschlagen, daß die äußere Ringwand der Innenkappe ein Außengewinde aufweist, das in Eingriff mit einem Innengewinde einer gegenüberliegenden Ringwand der Außenkappe steht. Damit ist die Außenkappe gegenüber den übrigen Bestandteilen der Einwegventileinrichtung drehbar, wobei der Drehbereich durch Anschläge begrenzt sein sollte. Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß die Außenkappe mit einer halben Umdrehung von der Schließstellung in die Öffnungsstellung versetzt werden kann.
Infolge der Drehung in die Öffnungsstellung wird die Außenkappe in axialer Richtung des Behälters vorgeschoben, wobei der innere ringförmige Ansatz der Außenkappe den Preßsitz des hülsenförmigen Abschnitts der Dichtung freigibt. Gleichzeitig tritt - relativ betrachtet - der Endabschnitt des stiftartigen Vorsprungs aus der Austrittsöffnung der Außenkappe aus, womit bei Ausüben eines Drucks auf den Behälterinhalt der hulsenformige Abschnitt der Dichtung in axialer Richtung (in der Darstellung der Figuren 1 und 2 nach oben) verlagert werden kann. Damit kann Behälterinhalt zwischen dem stiftartigen Vorsprung und dem hülsenartigen Abschnitt der Dichtung hindurchtreten und durch die nun freie Austrittsöffnung der Außenkappe den Behälter verlassen.
In weiteren Einzelheiten wird vorgeschlagen, daß der stiftartige Vorsprung einen sich zum freien Ende hin verjüngenden axialen Abschnitt aufweist, an den der hulsenformige Abschnitt der Dichtung durch den inneren ringförmigen Ansatz der Außenkappe andrückbar ist. Der innere ringförmige Ansatz der Außenkappe sollte - querschnittlich betrachtet - einen schräg sich nach unten erweiternden Wandabschnitt aufweisen, der mit dem sich verjüngenden axialen Abschnitt des Vorsprungs zusammenwirkt. Der ringförmige Ansatz der Außenkappe kann sich im Schließzustand radial außen an der inneren Ringwand der Innenkappe abstützen, wodurch eine hohe Verschlußkraft erzielt werden kann.
Der Basiskörper des Ventilsitzes enthält zweckmäßigerweise radial außerhalb des Vorsprungs mehrere Durchgangsbohrungen für den Durchtritt des Behälterinhalts.
Der im Zentrum der kreisförmigen, ebenen Basisplatte des Basiskörpers angeformte Vorsprung hat bevorzugt einen kreiszylindrischen Abschnitt, einen anschließenden, sich verjüngenden, vorzugsweise konisch abgeschrägten Abschnitt und daran anschließend wiederum einen kreiszylindrischen Endabschnitt, dessen Oberkante innerhalb der Behälteröffnung der Außenkappe angeordnet ist, bevorzugt mit deren Oberseite fluchtet.
Der Ringabschnitt der Dichtung hat eine ebene Form und wird durch eine innere Ringwand der Innenkappe radial außerhalb der wenigstens einen Durchgangsöffnung in Anlage an der Basisplatte des Ventilsitzes gehalten.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der hulsenformige Abschnitt der Dichtung im Längsschnitt ausgehend von dem Ringabschnitt zunächst einen konisch sich verjüngenden Abschnitt, anschließend einen zylindrischen Abschnitt und dann wieder einen konisch oder bogenförmig sich verjüngenden Abschnitt aufweist, der an seiner Außenseite wiederum in einem zylindrischen Abschnitt endet. Der hulsenformige Abschnitt wird im Bereich seines oberen konisch oder sich bogenförmige verjüngenden Abschnitts an den stiftartigen Vorsprung angepreßt, wenn sich die Außenkappe in der Schließstellung befindet. Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
Figur 1 einen Vertikalschnitt durch den oberen Endbereich eines Behälters, der mit einer Ausführungsform der Einwegventileinrichtung versehen ist, im geschlossenen Zustand des Systems und
Figur 2 eine Darstellung entsprechend Figur 1 im geöffneten Zustand des
Systems.
Die erfindungsgemäße Einwegventileinrichtung enthält einen Ventilsitz 1 , der in den Hals 5 eines Behälters 6 eingesetzt ist, eine elastische Dichtung 2, eine Innenkappe 3 und eine Außenkappe 4.
Der Ventilsitz 1 besteht aus einer ebenen, kreisförmigen Basisplatte 7, durch die mehrere in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete Durchgangsoffnungen 8 verlaufen, einer außen anschließenden zylindrischen Umfangswand 9, die an der Innenwand des Behälterhalses 5 dicht anliegt, und in einem nach außen weisenden Ringbund 1 0 endet, der auf der Oberkante des Behälterhalses 5 aufliegt.
In der Mitte der kreisförmigen Basisplatte 7 ist ein stiftartiger oder zapfenförmiger Vorsprung 1 1 angeformt, der im rechten Winkel von der Basisplatte 7 absteht und - ausgehend von dieser - einen kreiszylindrischen Abschnitt 1 2 hat, der in einen kegelstumpfförmig sich nach oben verjüngenden Abschnitt 1 3 übergeht, an den sich ein wiederum kreiszylindrischer Endabschnitt 14 anschließt. Im geschlossenen Zustand des Systems ragt der Endabschnitt 14 in eine mittige Austrittsöffnung 1 6 der Behälterkappe 4 hinein und schließt mit seiner Oberseite bündig mit der Oberseite der Außenkappe 4 ab. Bei geöffnetem System ist die Außenkappe 4 in der Darstellung der Figur 2 nach oben verlagert, so daß die Austrittsöffnung 1 6 der Außenkappe 4 frei liegt. Die Dichtung 2, die aus einem elastischen Kunststoff wie ... besteht, ist ebenso wie der Ventilsitz 1 einstückig hergestellt und enthält einen Ringabschnitt 1 7, der an seinem inneren Umfangsrand in einen hülsenförmigen Abschnitt übergeht, dessen Mittellängsachse senkrecht zur Ebene des Ringabschnitts 1 7 verläuft. Der hulsenformige Abschnitt besteht - ausgehend von dem Ringabschnitt 1 7 - aus einem ersten konisch sich nach oben verjüngenden Abschnitt 1 8, einem anschließenden kreiszylindrischen Abschnitt 1 9, daran anschließend wiederum aus einem konisch oder bogenförmig sich verjüngenden Abschnitt 20 und einem Endabschnitt 21 , dessen Außenwand wiederum kreiszylindrisch geformt ist. Der sich verjüngende Abschnitt 20 kann im geöffneten System lose an dem Abschnitt 1 3 des stiftartigen Vorsprungs 1 1 anliegen und ist bei geschlossenem System gegen diesen Abschnitt fest angepreßt.
Die Innenkappe 3 enthält eine äußere Ringwand 22, die mit einem innen umlaufenden Vorsprung einen äußeren Vorsprung des Behälterhalses 5 untergreift, sowie eine in den Behälterhals 5 eingreifende innere Ring wand 23, die den Ringabschnitt 1 7 der Dichtung 2 fest gegen den Ventilsitz drückt, und zwar radial außerhalb der Durchgangsoffnungen 8. Die äußere Ringwand 22 ist mit einem Außengewinde 24 versehen.
Die Außenkappe 4 enthält eine insgesamt etwa glockenförmige Außenwand 25, die mit ihrer in den Figuren unteren Stirnkante 26 im geschlossenen Zustand des Systems auf einer Schulter 27 des Behälters 6 aufliegt. Radial innerhalb der glockenartigen Umfangswand 25 enthält die Außenkappe 4 eine Ringwand 28, die mit einem Innengewinde 29 in das Gewinde 24 der Innenkappe eingreift. Die Außenkappe 4 ist damit drehbar an dem Behälterhals angeordnet und durch eine entsprechende Drehung nach oben in die Öffnungsstellung verlagerbar, wie Figur 2 zeigt. In geöffnetem Zustand ist die Randkante 26 von der Schulter 27 beabstandet und die sich konisch nach oben verjüngende Austrittsöffnung 1 6 liegt frei. Oberhalb der Stirnkante der Dichtung 2 verbleibt ein Hohlraum 30, dessen Begrenzungswände mit einem sterilisierenden Material beschichtet sein können.
An der Unterseite der oberen Wand 31 der Außenkappe 4 ist ein nach unten ragender ringförmiger Vorsprung 32 angeformt, der mit einer schrägen Innenwand 33 im geschlossenen Zustand des Systems den Abschnitt 20 der Dichtung 2 (oder einen Teilabschnitt davon) fest gegen den Abschnitt 1 3 des Vorsprungs 1 1 preßt, so daß der Behälterinhalt nicht aus dem Behälter bzw. der Austrittsöffnung 1 6 austreten kann.
In dem ringförmigen Zwischenraum zwischen dem stiftartigen Vorsprung 1 1 des Ventilsitzes und dem insgesamt hülsenförmigen Abschnitt der Dichtung 2 kann ein mit einer Silberbeschichtung versehenes Sterilisationselement in Form einer Spiralschraube angeordnet sein, die den Vorsprung 1 1 mit geringem Abstand umgibt.
Wenn unter Druck stehendes oder unter Druck gesetztes Füllmaterial des Behälters 6 durch die Durchgangsoffnungen 8 des Ventilsitzes 1 hindurchgedrückt wird, wird der radial innere Bereich der Dichtung 2 nach oben angehoben, d.h. der gesamte hulsenformige Abschnitt der Dichtung 1 wandert nach oben, und Füllmaterial tritt zwischen der Dichtung 1 und dem stiftartigen Vorsprung 1 hindurch und aus der Austrittsöffnung 1 6 aus. Wenn kein Druck mehr auf den Behälterinhalt ausgeübt wird, kehrt das Dichtungselement 2 aufgrund der Elastizität seines Werkstoffs selbsttätig in die Ausgangsstellung zurück, in der sie an dem stiftartigen Vorsprung 1 1 in dessen oberen Bereich anliegt.

Claims

Patentansprüche
1 . Einwegventileinrichtung zur Abgabe eines fließfähigen Materials aus einem vorzugsweise volumenreduzierbaren Behälter mit einer Außenkappe, die eine Austrittsöffnung für das Material aufweist, gekennzeichnet durch einen Ventilsitz ( 1 ), der in dem Behälterhals (5) angeordnet ist und einen Basiskörper (7,9), der sich quer über die Öffnung des Behälterhalses (5) erstreckt und an der Innenwand des Behälterhalses (5) anliegt und wenigstens eine Durchgangsöffnung (8) enthält, und einen Vorsprung ( 1 1 ) aufweist, der sich in axialer Richtung des Behälterhalses (5) zu der Austrittsöffnung ( 1 6) erstreckt und eine elastische Dichtung (2), die einen Ringabschnitt ( 1 7), der an dem Basiskörper anliegt, und einen hülsenförmigen Abschnitt aufweist, der den Vorsprung ( 1 1 ) mit radialem Abstand umgibt mit Ausnahme seines Endabschnitts (20), der im geschlossenen Zustand der Einwegventileinrichtung an dem Vorsprung ( 1 1 ) anliegt, wobei die Außenkappe (4) zwischen einer rückwärtigen Schließstellung und einer vorgeschobenen Öffnungsstellung bewegbar angeordnet ist und einen inneren ringförmigen Ansatz (32) aufweist, der in der Schließstellung den hülsenförmigen Abschnitt der Dichtung (2) in Anlage an den Vorsprung ( 1 1 ) drückt.
2. Einwegventileinrichtung nach Anspruch 1 , ferner gekennzeichnet durch eine ringförmige Innenkappe (3), die an dem Behälterhals (5) befestigt ist und diesen mit einer äußeren Ringwand (22) und einer inneren Ringwand (23) übergreift.
3. Einwegventileinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Ringwand (22) der Innenkappe (3) ein Außengewinde (24) aufweist, das in Eingriff mit einem Innengewinde (29) einer Ringwand (28) der Außenkappe (4) steht.
4. Einwegventileinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenkappe und/oder der Außenkappe Anschläge ausgebildet sind, durch die der Drehbereich der Außenkappe begrenzt ist.
5. Einwegventileinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Ringwand (23) der Innenkappe (3) den Ringabschnitt (1 7) der Dichtung (2) gegen den Basiskörper (7) des Ventilsitzes ( 1 ) drückt.
6. Einwegventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der stiftartige Vorsprung ( 1 1 ) einen sich zu seinem freien Ende hin verjüngenden axialen Abschnitt ( 1 3) aufweist, an den der hulsenformige Abschnitt der Dichtung (2) durch den inneren Ansatz (32) der Außenkappe (4) andrückbar ist.
7. Einwegventileinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der innere ringförmige Ansatz (32) der Außenkappe (4) einen schräg sich nach unten erweiternden Wandabschnitt (33) aufweist, der mit dem sich verjüngenden axialen Abschnitt ( 1 3) des Vorsprungs ( 1 1 ) zusammenwirkt.
8. Einwegventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Endabschnitt des bevorzugt stiftartigen Vorsprungs ( 1 1 ) und der diesen umgebenden Außenkappe (4) oberhalb der Dichtung (2) ein Hohlraum (30) verbleibt.
9. Einwegventileinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlraum (30) eine Sterilisationszone angeordnet ist.
1 0. Einwegventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Sterilisationszone zwischen dem Ventilsitz ( 1 ) und der Dichtung (2) angeordnet ist.
1 1 . Einwegventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Basiskörper des Ventilsitzes ( 1 ) radial außerhalb des Vorsprungs ( 1 1 ) mehrere Durchgangsbohrungen (8) enthält.
1 2. Einwegventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Basiskörper der Ventileinrichtung (1 ) eine ebene Basisplatte (7) enthält, die in eine an der Innenwand des Behälterhalses (5) anliegende Umfangswand (9) übergeht, die mit einer außen umlaufenden Schulter ( 1 0) auf der Randkante des Behälterhalses (5) aufliegt.
1 3. Einwegventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung ( 1 1 ) des Ventilsitzes ( 1 ) einen kreiszylindrischen Abschnitt ( 1 2), einen anschließenden, sich verjüngenden, vorzugsweise konisch abschrägten Abschnitt ( 1 3) und daran anschließend einen kreiszylindrischen Endabschnitt ( 14) hat.
14. Einwegventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung ( 1 1 ) des Ventilsitzes ( 1 ) im Längsschnitt wenigstens teilweise eine bogenförmige Kontur hat.
1 5. Einwegventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberkante des Vorsprungs ( 1 1 ) im geschlossenen Zustand des Ventils innerhalb der Behälteröffnung ( 1 6) angeordnet ist.
1 6. Einwegventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringabschnitt ( 1 7) der Dichtung (2) eine ebene Form hat und durch die innere Ringwand (23) der Innenkappe (3) radial außerhalb der Durchgangsoffnungen (8) in Anlage an dem Ventilsitz ( 1 ) gehalten ist.
1 7. Einwegventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 6, dadurch gekennzeichnet, daß der hulsenformige Abschnitt der Dichtung (2) im Längsschnitt ausgehend von dem Ringabschnitt (1 3) zunächst konisch sich verjüngend, dann zylindrisch, anschließend wiederum konisch zulaufend und an seiner Außenseite zylindrisch ausgebildet ist.
1 8. Einwegventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 6, dadurch gekennzeichnet, daß der hulsenformige Abschnitt der Dichtung (2) im Längsschnitt eine bogenförmige Kontur hat.
1 9. Einwegventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberkante des Vorsprungs ( 1 1 ) des Ventilsitzes ( 1 ) im geschlossenen Zustand des Ventils mit der Oberseite ( 1 5) der Außenkappe (4) fluchtet.
20. Einwegventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Sterilisationszone ein spiralförmiges Sterilisationselement enthält, das den Vorsprung ( 1 1 ) umgibt.
21 . Einwegventileinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Sterilisationszone im geschlossenen Zustand des Ventils am oberen Endbereich sowohl mit dem Vorsprung ( 1 1 ) als auch mit dem hülsenförmigen Abschnitt der Dichtung (2) in Kontakt steht.
22. Einwegventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß die Sterilisationszone aus Silber oder einem anderen oligodynamisch wirksamen Metall bzw. bakterizid wirkenden Stoff besteht oder damit beschichtet ist.
23. Einwegventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Sterilisationszone durch Beschichten wenigstens von Teilen des Ventilsitzes und/oder der Dichtung und/oder der Außenkappe mit oligodynamisch wirksamen Metallen bzw. bakterizid wirkenden Stoffen gebildet ist.
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