УКУПОРОЧНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ БУТЫЛКИ И СПОСОБ СБОРКИ
CORKING ASSEMBLY FOR BOTTLE AND ASSEMBLY METHOD

Настоящее изобретение относится к отрасли по производству укупорочных систем для герметичного закрытия контейнера, например, бутылки. В частности, изобретение относится к укупорочному узлу для бутылки или аналогичного контейнера. Настоящее изобретение также относится к контейнеру, в частности, но не исключительно, к бутылке, снабженной укупорочным узлом. Изобретение также относится к соответствующему способу сборки. Изобретение применимо для бутылок (пузырьков), содержащих лиофилизированные продукты, например, лиофилизированные лекарственные средства, или порошки, жидкости или тому подобное.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Для простоты настоящее изобретение будет описано в основном только со ссылкой на контейнер определенного типа, то есть на бутылку. Однако настоящее изобретение не ограничено только данными контейнерами, и выбор упоминания только бутылок не следует понимать никоим образом как ограничивающий объем изобретения.
Кроме того, несмотря на то, что возможная область применения представляет собой фармацевтическую отрасль, настоящее изобретение аналогичным образом может быть применено для других (родственных или отличающихся) отраслей, например, для косметической отрасли, пищевой отрасли, отрасли по производству пищевых добавок или любой другой отрасли, в которой вещество должно быть упаковано внутри контейнера (в любом состоянии, например, твердом, жидком, лиофилизированном, гелеобразном или другом состоянии) безопасно и герметично.
В документе US 2012/248057 А1 раскрыта система укупоривания колпачком и способ использования для герметизации инъекционных лекарственных препаратов в бутылках. Система включает в себя укупорочный узел и фиксирующий колпачок. Укупорочный узел включает в себя удерживающий элемент и упругую пробку, расположенную внутри удерживающего элемента. Удерживающий элемент выполнен с возможностью его размещения на бутылке, после чего между пробкой и бутылкой образуется зазор. Удерживающий элемент выполнен с возможностью перемещения для закрытия данного зазора. Фиксирующий колпачок используется для постоянного герметичного закрытия бутылки.
В документе ЕР 0909719 А1 раскрыто укупорочное средство для контейнера в виде бутылки, в котором может быть плавно выполнено смещение из положения укупоривания наполовину при лиофилизации до положения полного укупоривания, положение полного укупоривания может надежно сохраняться и подделка содержащегося лекарственного средства вообще не может быть осуществлена.
В документе JP H07 165252 А раскрыт контейнер в виде бутылки.
В документе US 5 819 964 А раскрыт укупорочный узел для лиофилизации, предназначенный для контейнера для лекарственного препарата, предназначенного для использования во время процесса лиофилизации.
В документе WO 2011/039004 раскрыт фиксирующий закрывающий элемент для резервуара с горловиной, включающий в себя колпачок, имеющий лапки для крепления.
В документах WO 2012/152796 А1 и FR 2,927,316 описан укупорочный узел для бутылки. В обоих решениях укупорочный узел в сборе соединяют с бутылкой путем вставки укупорочного колпачка в горловину бутылки.
В документе WO 2005/000703 А2 описан укупорочный узел для лиофилизатора.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Автор изобретения обратил внимание на то, что ни одно из известных решений не предусматривает стабильное и надежное соединение каркаса с венчиком бутылки и запечатывающей втулки с каркасом.
В частности, в системе укупоривания колпачком в соответствии с US 2012/248057 А1 не предусмотрено гнездо для фиксации удерживающего элемента относительно горловины бутылки; в данной системе предусмотрены только верхние лапки (26F). Система укупоривания колпачком не имеет крышки отламывающегося типа и предназначена для ее перемещения на поддоны, на которых бутылки занимают заданные положения и не находятся в контакте друг с другом.
Укупорочное средство для контейнера в виде бутылки по ЕР 0909719 А1 содержит пластины, входящие в контактное взаимодействие, которые наклонены вверх и не могут обеспечить гнездо посредством нижних выступов 60.
Заявитель установил экспериментально, что во время операций, которые предшествуют герметичному закрытию бутылки, в соответствии с решениями, описанными в WO 2012/152796 А1 и FR 2,927,316, укупорочный узел, вставленный в горловину бутылки, является неустойчивым и непрямолинейным. Следовательно, Заявитель установил, что в разных случаях укупорочный узел выходит из горловины бутылки и падает. Действительно, во время транспортировки, например, от линии наполнения к лиофилизатору как посредством автоматического ленточного конвейера, так и посредством поддонов, вставляемых вручную, неизбежно создаются вибрации, и они могут легко привести к отделению укупорочного узла. Это приводит к тому, что бутылку больше нельзя будет использовать. В частности, когда укупорочный узел выходит из бутылки и падает на землю, больше нельзя будет использовать вещество, введенное внутрь бутылки, указанное вещество придется выбросить, следствием чего является экономический ущерб. Кроме того, неправильное размещение узла может даже привести к поломке самой бутылки, следствием чего является загрязнение остальных имеющихся бутылок, которые придется мыть для здоровья людей, которые должны в некоторых случаях работать с высокоактивными веществами. Все это приводит к отклонениям от нормальных операций вдоль производственной линии, следствием чего является перерыв в процессе укупоривания бутылок, приводящий к более низкой производительности с соответствующим экономическим ущербом.
Вместо этого основной недостаток решения, описанного в WO 2005/000703 А2, заключается в том, что герметизирующий колпачок не удерживается каркасом в заданном положении надлежащим образом, но может упасть на землю во время его перемещения, что обуславливает все недостатки, упомянутые выше в связи с WO 2012/152796 А1 и FR 2,927,316. Кроме того, диаметр укупорочного узла в соответствии с WO 2005/000703 А2 превышает диаметр бутылки, и это создает главные проблемы во время сборки, во время этапов лиофилизации, этикетирования, хранения и транспортировки бутылок, что делает невозможным его использование во время производства.
Заявитель определил задачу разработки простого и надежного укупорочного узла, который является стабильным при его соединении с горловиной бутылки, так что риск того, что указанный узел (или даже только один из его компонентов) упадет, уменьшается настолько, насколько это возможно, или устраняется в большей или меньшей степени.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения разработан укупорочный узел с каркасом, выполненным с конфигурацией, обеспечивающей возможность наличия гнезда для стабильного контактного взаимодействия с венчиком бутылки, и устройством для удерживания герметизирующего колпачка и предотвращения его отделения от каркаса.
В соответствии с первым объектом настоящего изобретения предлагается укупорочный узел для бутылки, содержащий каркас, укупорочный колпачок и запечатывающую втулку, в котором:
- указанный каркас является по существу чашеобразным и содержит боковую стенку с внутренней поверхностью, содержащей первый кольцевой рельеф и второй кольцевой рельеф, разнесенные так, чтобы образовать гнездо для венчика бутылки;
- указанный укупорочный колпачок содержит головку и ножку, при этом указанная головка содержит верхнюю поверхность и противоположную кольцевую поверхность;
- указанная запечатывающая втулка является чашеобразной и содержит боковую стенку;
- внутренняя поверхность боковой стенки каркаса содержит удерживающий зубец для удерживания головки укупорочного колпачка в заданном положении вдоль указанной кольцевой поверхности;
- указанный удерживающий зубец является консольным и наклонен относительно внутренней поверхности боковой стенки каркаса;
- возле указанного удерживающего зубца выполнено углубление, внутрь которого зубец может быть отведен, так что головка герметизирующего колпачка может быть втолкнута по направлению к основанию каркаса;
- наружная поверхность боковой стенки каркаса содержит кольцевую полость;
- боковая стенка запечатывающей втулки содержит внутренний нижний выступ, выполненный с конфигурацией, обеспечивающей возможность его входа в кольцевую полость с обеспечением контактного взаимодействия; и
- боковая стенка каркаса содержит множество отдельных боковых стенок, каждая из которых отделена щелью, при этом отдельная боковая стенка соединена с соседней отдельной боковой стенкой посредством перемычки вблизи их свободного конца.
Таким образом, запечатывающая втулка может стабильно удерживаться относительно каркаса, который, в свою очередь, является устойчивым относительно венчика бутылки, в конфигурации, соответствующей предварительной сборке.
Предпочтительно выполнены четыре удерживающих зубца и четыре соответствующих углубления.
В вариантах выполнения свободный конец указанных отдельных боковых стенок имеет скошенную форму.
В вариантах выполнения герметизирующий колпачок выполнен с такой конфигурацией, что ножка будет по меньшей мере частично вставлена в горловину бутылки, когда венчик бутылки находится между первым кольцевым рельефом и вторым кольцевым рельефом.
Узел предпочтительно содержит крышку с частью для контактного взаимодействия, предназначенной для контактного взаимодействия с краем центрального отверстия в верхнем основании запечатывающей втулки.
В вариантах выполнения часть для контактного взаимодействия содержит ножку с кольцевым выступом.
Свободный край может быть загнут так, чтобы образовать скругленный край.
Запечатывающая втулка может содержать свободный край, загнутый так, чтобы образовать скругленный край.
Запечатывающая втулка может содержать металлическую фольгу, и внутренний нижний выступ может содержать первый кольцевой изгиб, который образует кольцевое сужение относительно по существу цилиндрической внутренней поверхности запечатывающей втулки.
Запечатывающая втулка может содержать первый кольцевой изгиб и второй кольцевой изгиб, которые образуют два соответствующих кольцевых сужения относительно по существу цилиндрической внутренней поверхности запечатывающей втулки.
В соответствии со вторым объектом настоящего изобретения предлагается бутылка с укупорочным узлом вышеупомянутого типа. Наружный диаметр бутылки предпочтительно больше наружного диаметра укупорочного узла или такой же, как наружный диаметр укупорочного узла.
В соответствии с третьим объектом настоящего изобретения предлагается способ сборки укупорочного узла бутылки или тому подобного и его установки на горловине указанной бутылки, при этом указанный способ включает:
- выполнение каркаса, укупорочного колпачка и запечатывающей втулки, при этом
- указанный каркас является по существу чашеобразным и содержит боковую стенку с внутренней поверхностью, содержащей первый кольцевой рельеф и второй кольцевой рельеф, разнесенные так, чтобы образовать гнездо для венчика бутылки;
- указанный укупорочный колпачок содержит головку и ножку, при этом указанная головка содержит верхнюю поверхность и противоположную кольцевую поверхность;
- указанная запечатывающая втулка является чашеобразной и содержит боковую стенку, которая заканчивается у загнутого свободного края;
- внутренняя поверхность боковой стенки каркаса содержит удерживающий зубец для удерживания головки укупорочного колпачка в заданном положении вдоль указанной кольцевой поверхности;
- указанный удерживающий зубец является консольным и наклонен относительно внутренней поверхности боковой стенки каркаса;
- возле указанного удерживающего зубца выполнено углубление, внутрь которого зубец может быть отведен;
- наружная поверхность боковой стенки каркаса содержит кольцевую полость;
- боковая стенка запечатывающей втулки содержит внутренний нижний выступ, выполненный с конфигурацией, обеспечивающей возможность его входа в указанную кольцевую полость с обеспечением контактного взаимодействия;
- боковая стенка каркаса содержит множество отдельных боковых стенок, каждая из которых отделена щелью, при этом отдельная боковая стенка соединена с соседней отдельной боковой стенкой посредством перемычки вблизи их свободного конца;
- вталкивание головки герметизирующего колпачка по направлению к основанию каркаса;
- частичное приделывание указанной запечатывающей втулки на указанный каркас так, что внутренний нижний выступ входит в кольцевую полость с обеспечением контактного взаимодействия;
- установку указанного каркаса на указанной бутылке так, что венчик бутылки прилегает между указанным первым кольцевым рельефом и указанным вторым кольцевым рельефом.
Предпочтительно предусмотрено выполнение этапа выполнения крышки и этапа соединения указанной крышки вместе с указанной запечатывающей втулкой.
Этап соединения указанной крышки вместе с указанной запечатывающей втулкой предпочтительно выполняют перед частичным приделыванием указанной запечатывающей втулки на указанный каркас.
Далее следует подробное описание изобретения, которое приведено исключительно в качестве неограничивающего примера и которое следует читать со ссылкой на сопровождающий комплект чертежей, в которых:
- Фиг.1 показывает вид с продольным разрезом бутылки, выполненного с конфигурацией, обеспечивающей возможность его укупоривания посредством укупорочного узла в соответствии с вариантами выполнения настоящего изобретения;
- Фиг.2 показывает выполненный в большем масштабе вид с продольным разрезом укупорочного узла в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения во время этапа предварительной сборки;
- Фиг.3 показывает выполненный в большем масштабе вид с продольным разрезом укупорочного узла в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения в закрытой конфигурации;
- Фиг.4 показывает выполненный в большем масштабе вид с продольным разрезом каркаса укупорочного узла согласно Фиг.2 и 3;
- Фиг.5 показывает выполненный в большем масштабе вид с продольным разрезом запечатывающей втулки укупорочного узла согласно Фиг.2 и 3;
- Фиг.6 показывает выполненный в большем масштабе вид с продольным разрезом защитной и герметизирующей крышки укупорочного узла согласно Фиг.2 и 3;
- Фиг.7 показывает выполненный в большем масштабе вид с продольным разрезом запечатывающей втулки укупорочного узла согласно Фиг.2 и 3;
- Фиг.8 показывает последовательность этапов сборки укупорочного узла в соответствии с первым вариантом выполнения, заполнения бутылки, укупоривания и транспортировки и/или складирования заполненных контейнеров;
- Фиг.9 показывает выполненный в большем масштабе вид с продольным разрезом укупорочного узла в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения во время этапа предварительной сборки;
- Фиг.10 показывает выполненный в большем масштабе вид с продольным разрезом укупорочного узла в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения в закрытой конфигурации;
- Фиг.11 показывает выполненный в большем масштабе вид с продольным разрезом примера герметизирующего колпачка укупорочного узла согласно Фиг.9 и 10;
- Фиг.12 показывает последовательность этапов сборки укупорочного узла в соответствии со вторым вариантом выполнения, заполнения бутылки, укупоривания и транспортировки и/или складирования заполненных контейнеров;
- Фиг.13 показывает выполненный в большем масштабе вид с продольным разрезом укупорочного узла в соответствии с третьим вариантом выполнения настоящего изобретения во время этапа предварительной сборки;
- Фиг.14 показывает выполненный в большем масштабе вид с продольным разрезом укупорочного узла в соответствии с третьим вариантом выполнения настоящего изобретения во время промежуточного этапа сборки;
- Фиг.15 показывает выполненный в большем масштабе вид с продольным разрезом укупорочного узла в соответствии с третьим вариантом выполнения настоящего изобретения в полностью закрытой конфигурации;
- Фиг.16 показывает сечение крышки укупорочного узла согласно Фиг.13, 14 и 15; и
- Фиг.17 показывает сечение запечатывающей втулки укупорочного узла согласно Фиг.13, 14 и 15.
В нижеследующем описании все термины, относящиеся к положению, такие как «верх» или «верхний», «низ» или «нижний», «бок/сторона» или «боковой» и т.д., используются со ссылкой на фигуры. Тем не менее, компонент, упоминаемый как «верхний (top) или верхний (upper)» (поскольку он показан в более высоком положении, чем другие), может быть «нижним (bottom)» или «нижним (lower)» в случае переворачивания или поворота в другое положение. Следовательно, данные термины не следует рассматривать как ограничивающие объем изобретения. Как правило, во время сборки некоторые компоненты могут быть перевернуты относительно их положения в конце сборки или во время использования.
Сначала рассматривается Фиг.1, показывающая бутылку 1, содержащую по существу цилиндрический корпус с закрытым дном 2 и открытым горловиной 3. Венчик 4 или кольцевой отформованный элемент, который образует выпуклость, выступающую в радиальном направлении наружу, предпочтительно выполнен в области горловины 3. Суженная часть 5 с наружным диаметром, который меньше наружного диаметра венчика 4, выполнена ниже венчика 4 и соединена с верхней частью по существу цилиндрического корпуса. Подобную бутылку также обычно называют бутылкой типа «пузырька для пенициллина». Более точно, как показано также на Фиг.2 и 3, венчик 4 содержит верхнюю поверхность 4а, которая является по существу горизонтальной (в реальности она немного наклонена вниз с наружной стороны), боковую поверхность 4b, которая является по существу вертикальной, и нижнюю поверхность 4с, которая немного наклонена вверх с наружной стороны. Разные верхняя, боковая и нижняя поверхности соединены вместе посредством криволинейных поверхностей. Бутылка предпочтительно выполнена из стекла или пластика, такого как полиэтилен, полиэтилентерефталат, полиэтилентерефталат-гликоль (PETG), полиэтилен высокой плотности (PEHD) или тому подобное.
Укупорочный узел 1000 в соответствии с первым вариантом выполнения показан на Фиг.2 и 3. Ниже будут по отдельности описаны каркас 100, герметизирующий колпачок 200, запечатывающая втулка 300 и защитная и герметизирующая крышка 400. После этого будет описано взаимное положение различных компонентов и то, как выполнить их сборку.
Каркас 100 будет описан со ссылкой на Фиг.2, 3 и 4. Каркас 100 выполнен в виде корпуса, имеющего форму перевернутой чаши с закрытым верхним основанием 101 (за исключением отверстия 101ʹ, которое будет описано ниже), боковой стенкой 102 и открытым нижним основанием 103. Боковая стенка 102 предпочтительно разделена на множество по существу параллельных отдельных боковых стенок (или «лепестков» 102ʹ), которые соединены вместе в области закрытого основания 101. В предпочтительных вариантах выполнения свободные концы лепестков 102ʹ также непрочно соединены вместе посредством тонких ʺSʺ- или ʺUʺ-образных перемычек 105.
Данные соединительные элементы (или перемычки) имеют чрезвычайно важную функцию в отношении функциональности всего узла. Первым отличительным признаком перемычек 105 в действительности является то, что они придают узлу упругость, в результате чего гарантируется его стабильное герметизирующее воздействие во время предварительного ввода в контактное взаимодействие с бутылкой. Вместо этого второй положительный аспект проявляется во время этапа укупоривания бутылок колпачками внутри лиофилизатора. Действительно, во время данной операции бутылки расположены рядом друг с другом, и, следовательно, при толкании узла вниз лепестки 102ʹ вследствие того, что они должны проходить поверх окружной периферии венчика бутылки, расходились бы наружу и сталкивались друг с другом, тем самым создавая ряд проблем, если бы не было перемычек. Вместо этого наличие перемычек 105 позволяет лепесткам 102ʹ во время каждого этапа укупоривания колпачками сохранять меньший размер по сравнению с диаметром корпуса бутылки. Свободные концы 102ʺ лепестков 102ʹ предпочтительно являются сужающимися. Между каждыми лепестками имеется щель 106. В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения боковая стенка разделена на восемь лепестков 102ʹ.
Внутренняя поверхность боковой стенки 102 каркаса 100 предпочтительно содержит нижний кольцевой рельеф 110 и промежуточный кольцевой рельеф 120. Нижний кольцевой рельеф 110 предпочтительно расположен вблизи свободного конца 102ʺ вертикальной стенки 102 и образует в сечении своего рода носок, выступающий радиально по направлению к оси X-X каркаса 100. Промежуточный кольцевой рельеф 120 расположен на расстоянии d1 от нижнего кольцевого рельефа 110. Расстояние d1 по существу соответствует длине боковой поверхности 4b венчика 4 бутылки 1. Криволинейные поверхности венчика 4 также по существу соответствуют криволинейным поверхностям нижнего кольцевого рельефа 110 и промежуточного кольцевого рельефа 120. Как станет ясно ниже, благодаря двум кольцевым рельефам 110, 120, их форме и относительному расстоянию между ними каркас 100 может быть насажен на бутылку 1 стабильно и точно, так что ось Х-Х каркаса будет по существу совпадать с осью Y-Y бутылки.
Наружная поверхность боковой стенки 102 содержит первую нижнюю часть с приблизительно постоянным сечением, изгиб 107 (по существу напротив промежуточного кольцевого рельефа 120), вторую верхнюю часть, которая сужается по направлению к верхнему основанию 101, кольцевой шип 109 и кольцевую полость 109ʹ.
Внутренняя поверхность боковой стенки 102 каркаса 100 предпочтительно содержит один или более гибких удерживающих зубцов (например, четыре зубца) 130 для удерживания головки колпачка 200, которая будет описана ниже, в заданном положении. Каждый удерживающий зубец 130 является консольным и наклонен относительно внутренней поверхности боковой стенки 102 каркаса 100. Углубление 131, внутрь которого может быть отведен зубец 130, предпочтительно выполнено для каждого зубца 130. Таким образом, как станет ясно ниже, головка колпачка 200 может быть втолкнута по направлению к основанию 101 каркаса 100 и может удерживаться в надлежащем положении. Во время данного этапа зубцы 131 упруго отводятся внутрь соответствующих углублений 131 и затем возвращаются в их исходное выступающее положение. В случае необходимости форма вышеупомянутых зубцов 130 может быть модифицирована так, что помимо удерживания колпачка они смогут также обеспечивать его центрирование внутри каркаса 100 для обеспечения возможности их правильного размещения на горловине бутылки.
Верхнее основание 101 каркаса предпочтительно содержит отверстие 101ʹ. Отверстие 101ʹ в верхнем основании каркаса предпочтительно представляет собой центральное круглое отверстие.
Каркас 100 предпочтительно состоит из термопластичного материала и изготовлен посредством литья под давлением в виде одной детали. Пригодным материалом является, например, полиэтилен, полиэтилентерефталат, полиэтилентерефталат-гликоль (PETG), полиэтилен высокой плотности (PEHD) или сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола (ABS).
Герметизирующий колпачок 200 в соответствии с первым вариантом выполнения будет описан далее со ссылкой на Фиг.2, 3 и 7. Герметизирующий колпачок 200 типа пробки содержит головку 210 и длинную ножку 220. Головка 210 предпочтительно имеет вид толстого диска. Ножка 220 предпочтительно является цилиндрической, полой внутри и имеет щель 221, которая проходит вдоль определенной длины (231) от свободного конца 222 ножки 220. Свободный конец 222 ножки предпочтительно сужается (223), как показано на Фиг.2 и Фиг.3. Герметизирующий колпачок 200 предпочтительно изготовлен из резины или аналогичного материала. Колпачок 200 образует уплотняющую поверхность 211, предназначенную для взаимодействия с верхней поверхностью 4а венчика 4 бутылки 1 для гарантирования герметизации. Головка 210 колпачка 200 предпочтительно имеет верхнюю поверхность 212, которая является по существу плоской с выступающими частями 213.
Запечатывающая втулка 300 будет описана далее со ссылкой на Фиг.2, 3 и 5. Запечатывающая втулка 300 предпочтительно имеет форму перевернутой чаши с верхним основанием 301, которое является по существу закрытым, боковой стенкой 302 и нижним основанием 303, которое открыто вниз. Запечатывающая втулка 300 предпочтительно образована из тонкой фольги из металлического материала, такого как алюминий или алюминиевый сплав. Тем не менее, также могут быть использованы пластики.
Боковая стенка 302 запечатывающей втулки 300 предпочтительно заканчивается загнутым краем 304. Данный признак является особенно предпочтительным, поскольку он позволяет избежать наличия режущего края, который мог бы быть опасным для тех, кто манипулирует запечатывающей втулкой или бутылкой после его герметизации. Кроме того, загнутый край 304 предпочтительно позволяет избежать наличия зазубрин и металлических обломков, которые особенно опасны в любой среде, но в особенности в стерильных средах для производства продукции фармацевтического назначения.
В соответствии с первым вариантом выполнения боковая стенка 302 запечатывающей втулки 300 предпочтительно содержит первый, нижний, кольцевой изгиб 310 и второй, верхний, кольцевой изгиб 320, которые образуют два соответствующих кольцевых сужения относительно по существу цилиндрической внутренней поверхности запечатывающей втулки 300. Функция кольцевых изгибов 310, 320 будет разъяснена ниже.
Верхнее основание 301 запечатывающей втулки предпочтительно содержит центральное отверстие 301ʹ, которое предпочтительно является по существу круглым.
В соответствии с другими известными вариантами выполнения, имеющимися на рынке, предусмотрена защитная крышка 400, при этом указанная крышка соединена вместе с верхним основанием 301 запечатывающей втулки, как показано на Фиг.2, 3 и 6. Крышка 400 может быть снята с запечатывающей втулки 300 за счет подъема ее вверх за счет действия рычага даже при использовании только пальцев одной руки. Крышка 400 предпочтительно изготовлена из пластика или термопластичного материала, такого как полиэтилен, полиэтилентерефталат, полиэтилентерефталат-гликоль (PETG) или полиэтилен высокой плотности (PEHD). Когда крышка будет снята пользователем, часть верхней поверхности головки герметизирующего колпачка, границы которой определяются посредством отверстия 101ʹ в каркасе 100 и отверстия 301ʹ в запечатывающей втулке 300, остается открытой для воздействия. Таким образом, герметизирующий колпачок может быть проколот, например, иглой шприца для ввода в бутылку определенного количества жидкости (например, растворителя) и последующего извлечения растворителя вместе с растворенным веществом.
Крышка 400 предпочтительно содержит круглую пластину 401 с ободком 402, выполненным с такой формой, чтобы он окружал часть боковой стенки 302 запечатывающей втулки 300. Наружный диаметр D1 крышки 400 предпочтительно меньше диаметра D бутылки. Крышка 400 предпочтительно содержит часть 403 для контактного взаимодействия, предназначенную для контактного взаимодействия с краем центрального отверстия 301ʹ верхнего основания 301 запечатывающей втулки 300. Крышка 400 также может содержать дополнительный выступ 404, предназначенный для проникания внутрь до тех пор, пока он не коснется головки 210 герметизирующего колпачка 200, для гарантирования того, что она останется чистой и в случае необходимости стерильной в точке прокалывания.
Один из множества способов, посредством которых укупорочный узел может быть собран, описан далее со ссылкой на Фиг.8 и Фиг.2 и 3. В качестве примера далее также описаны последовательные этапы соединения укупорочного узла вместе с бутылкой (предварительная сборка) и - в завершение - герметичного укупоривания бутылки посредством укупорочного узла по изобретению.
Во время подготовительного этапа fp-1 герметизирующий колпачок 200 соединяют с каркасом 100. Герметизирующий колпачок 200 предпочтительно размещают так, чтобы его ножка была направлена вверх, и каркас размещают с открытым основанием 103, направленным вверх, для приема головки герметизирующего колпачка 200. Во время вставки головки колпачка удерживающие зубцы 130 отводятся внутрь соответствующих углублений 131 и затем входят в контактное взаимодействие с защелкиванием так, чтобы удерживать герметизирующий колпачок 200 в заданном положении, как показано во время подготовительного этапа fp-2.
После этого (на подготовительном этапе fp-3) каркас 100 (вместе с герметизирующим колпачком 200) частично вставляют внутрь запечатывающей втулки 300. Данный этап предпочтительно выполняют при одновременном удерживании каркаса 100 (вместе с герметизирующим колпачком 200) направленным вверх. Каркас 100 только частично вставляют в запечатывающую втулку 300 так, что кольцевой изгиб 310 размещается внутри кольцевой полости 109ʹ.
Перед частичным приделыванием запечатывающей втулки 300 на каркас 100 крышка 400 предпочтительно уже была соединена с запечатывающей втулкой 300.
Укупорочные узлы 1000, содержащие каркас, герметизирующий колпачок 200, запечатывающую втулку 300 и крышку 400, собирают в мешки для стерилизации.
Перед вышеупомянутыми подготовительными этапами или после вышеупомянутых подготовительных этапов во время этапа f-1 бутылку по меньшей мере частично заполняют веществом. Данное вещество может представлять собой любое вещество в любом состоянии, например, фармацевтическую композицию в жидком, твердом или другом состоянии.
Во время этапа f-2 укупорочный узел 1000 приделывают на бутылку. Благодаря вышеупомянутым особым признакам различных компонентов укупорочный узел будет стабильным на открытой горловине 3 бутылки. Действительно, не только ножка герметизирующего колпачка проникает в открытую горловину, но и венчик 4 стабильно размещается между нижним кольцевым рельефом 110 и промежуточным кольцевым рельефом 120. Действительно, нижний кольцевой рельеф 110 и промежуточный кольцевой рельеф 120 (помимо участка поверхности между ними) образуют гнездо, которое идеально соответствует форме венчика 4 бутылки 1. Следовательно, ножка колпачка обеспечивает центрирование и гарантирует удерживание с внутренней стороны бутылки, в то время как кольцевые рельефы 110 и 120 обеспечивают стабильность с наружной стороны бутылки. Кроме того, благодаря контактному взаимодействию между первым нижним кольцевым изгибом 310 и кольцевой полостью 109ʹ запечатывающая втулка (с колпачком, установленным на ней) будет также стабильной относительно каркаса.
Как можно видеть на Фиг.8, наружный диаметр D1 крышки 400 предпочтительно меньше наружного диаметра D бутылки 1. Это является очень предпочтительной особенностью, поскольку это обеспечивает возможность размещения бутылок рядом друг с другом. Это позволяет оптимизировать пространства и сделать бутылки устойчивыми во время этапов укупоривания и герметизации, а также во время упаковывания, транспортировки и/или складирования/хранения.
Во время этапа f-3 бутылка и укупорочный узел по существу такие же, как на этапе f-2. Это создает возможность - во время сублимации, которая происходит на этапе лиофилизации, - выхода компонента, имеющего газообразную форму и содержащегося в бутылке. Действительно, воздух может быть отведен через щель 221 в ножке укупорочного колпачка 200, которая сообщается с продольной полостью ножки. При этом воздух проходит через щели 106 каркаса 100. Операция создания вакуума схематически показана стрелками ʺVʺ на Фиг.8, этап f-4.
Во время этапа f-5 давление прикладывают в направлении вниз к крышке и, следовательно, ко всему укупорочному узлу. В частности, приложенное давление Р является таким, которое вызывает выход венчика 4 бутылки из гнезда, границы которого определяются кольцевыми рельефами 110 и 120. Укупорочный узел смещается на величину Х1 так, что кольцевой рельеф 120 каркаса опирается на венчик 4. Каркас 100 в данном положении незначительно пластически деформируется, но наружный диаметр каркаса, обозначенный D2, в любом случае меньше диаметра D бутылки или такой же, как диаметр D бутылки. Это является очень предпочтительной особенностью, поскольку это обеспечивает возможность размещения бутылок рядом друг с другом без их повреждения. Это позволяет оптимизировать пространства и сделать бутылки устойчивыми во время этапов укупоривания, упаковывания, транспортировки и складирования/хранения.
При приложении большего давления обеспечивается полное укупоривание и герметизация бутылки. Кольцевой рельеф 120 каркаса входит в стабильное контактное взаимодействие с нижним краем венчика 4 бутылки. Запечатывающая втулка прижимается для входа в контакт с верхним основанием 101 каркаса так, что кольцевой рельеф 310 опирается на изгиб 107 каркаса, что гарантирует полную герметизацию узла.
Этап f-7 показывает, как бутылки могут быть размещены непосредственно рядом друг с другом.
Фиг.9, 10, 11 и 12 показывают второй вариант выполнения укупорочного узла, показанного на Фиг.2-8. Будут использованы те же ссылочные позиции, которые использовались для первого варианта выполнения, и подробное описание не будет повторено. По существу единственное различие между первым вариантом выполнения и данным вариантом относится к герметизирующему колпачку.
В частности, как можно понять при рассмотрении Фиг.9, 10 и 11, колпачок 200 в соответствии с Фиг.11 является более коротким, поскольку ножка 220 проходит на меньшей длине по сравнению с ножкой 220 по первому варианту выполнения. Кроме того, не выполнена щель, такая как щель 221, соединяющая полое пространство внутри герметизирующего колпачка с наружным пространством.
Кроме того, ножка герметизирующего колпачка 200 по второму варианту выполнения заканчивается более четко выраженным конусообразным сужением и выступающей в радиальном направлении наружу, концевой частью 224, выполненной с возможностью входа в контактное взаимодействие с соответствующим выступом 4d открытого горловины бутылки.
Эргономичная форма данного типа колпачка самого по себе обеспечивает возможность нанесения покрытия из тефлона или аналогичного материала, что гарантирует качество изделия, которое в настоящее время не может быть достигнуто при колпачке, описанном в первом варианте выполнения.
При рассмотрении Фиг.12 в сравнении с Фиг.8 можно отметить, что отсутствуют какие-либо существенные различия во время подготовительных этапов fp-1, fp-2 и fp-3 и во время начальных этапов f-1 и f-2. Тем не менее, можно отметить, что укупорочный узел в соответствии со вторым вариантом выполнения опирается только на наружную сторону бутылки при венчике 4, находящемся внутри гнезда, границы которого определяются кольцевыми рельефами 110 и 120 и участком поверхности между ними. Другими словами, в отличие от первого варианта выполнения укупорочный узел не закреплен посредством герметизирующего колпачка, который на начальной стадии не проникает внутрь горловины бутылки. Тем не менее, укупорочный узел в любом случае расположен прямо и стабильно на бутылке и не выступает от него в радиальном направлении. Кроме того, в случае колпачка в соответствии со вторым вариантом выполнения вакуум может быть создан внутри бутылки за счет отвода воздуха через щель между сужением ножки колпачка 200 и открытым отверстием бутылки и через щели каркаса. Следовательно, колпачок данного типа может быть использован с таким же успехом для герметизации любого типа продукта: лиофилизированного, жидкого, порошкообразного и т.д. Кроме того, он является более экономичным, чем колпачок, предложенный в первом варианте выполнения (за исключением варианта с тефлоновым покрытием). Что касается остального, то все соображения в отношении первого варианта выполнения применимы для второго варианта выполнения.
Фиг.13-17 относятся к третьему варианту выполнения укупорочного узла в соответствии с настоящим изобретением. В частности, Фиг.13 показывает узел в конфигурации, соответствующей предварительной сборке, Фиг.14 показывает узел в промежуточной конфигурации, и Фиг.15 показывает узел, полностью собранный и закрытый. Фиг.16 и 17 показывают крышку и запечатывающую втулку, которые отличаются от крышки и запечатывающей втулки по остальным вариантам выполнения.
При рассмотрении сначала Фиг.17 следует отметить, что запечатывающая втулка содержит корпус по существу в виде перевернутой чаши с по существу закрытым верхним основанием 301, боковой стенкой 302 и нижним основанием 303, которое открыто вниз. Запечатывающая втулка 300 предпочтительно состоит из термопластичного материала и изготовлена посредством литья под давлением в виде одной детали. Пригодным материалом является, например, полиэтилен, полиэтилентерефталат, полиэтилентерефталат-гликоль (PETG), полиэтилен высокой плотности (PEHD) или сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола (ABS). В качестве альтернативы может быть использован металлический материал, такой как алюминий или алюминиевый сплав.
В соответствии с третьим вариантом выполнения боковая стенка 302 запечатывающей втулки 300 предпочтительно содержит первый, нижний, кольцевой изгиб 310 и второй, верхний, кольцевой изгиб 320, которые образуют два соответствующих кольцевых сужения относительно по существу цилиндрической внутренней поверхности запечатывающей втулки 300. Стабилизирующая функция кольцевых изгибов 310, 320 аналогична соответствующей функции изгибов по первому варианту выполнения.
Как нижний изгиб 310, так и верхний изгиб 320 имеют поверхность, имеющую наклон по направлению к открытому нижнему основанию 303. Угол наклона наклонной поверхности нижнего изгиба 310 больше угла наклона наклонной поверхности верхнего изгиба 320.
Верхнее основание 301 запечатывающей втулки предпочтительно содержит центральное отверстие 301ʹ, которое предпочтительно является по существу круглым. Вблизи края центрального отверстия 301ʹ толщина меньше для придания краю центрального отверстия 301ʹ большей упругости. Край отверстия 301ʹ выполнен с формой, подобной носику (Фиг.17).
Крышка 400 по третьему варианту выполнения (Фиг.16) предпочтительно содержит круглую пластину 401 с ободком 402, которому придана такая форма, чтобы он окружал часть боковой стенки 302 запечатывающей втулки 300. Наружный диаметр D1 крышки предпочтительно меньше диаметра D бутылки.
Крышка 400 предпочтительно содержит часть 403 для контактного взаимодействия, предназначенную для контактного взаимодействия с краем центрального отверстия 301ʹ верхнего основания 301 запечатывающей втулки 300. В третьем варианте выполнения часть 403 для контактного взаимодействия содержит ножку, которая проходит по окружности вниз, с кольцевым выступом 405. Когда крышка и запечатывающая втулка соединены вместе, подобный носику край входит в контактное взаимодействие с кольцевым выступом 405. Крышка 400 предпочтительно может быть поднята и отделена от запечатывающей втулки 300, но после этого они не могут быть снова соединены вместе. Это представляет собой очень важную особенность, которая гарантирует то, что бутылка не может быть закрыта снова. Исходное соединение вместе запечатывающей втулки 300 и крышки 400 может быть выполнено просто за счет поджима (снизу вверх) края центрального отверстия 301ʹ к крышке 400. Другими словами, данное соединение выполняют перед установкой запечатывающей втулки 300 на каркасе 100 при сборке.
Фиг.13 показывает укупорочный узел в предварительно собранном состоянии. Каркас предпочтительно стабильно установлен на венчике бутылки. Действительно, первый кольцевой рельеф 110 и второй кольцевой рельеф 120 разнесены так, чтобы образовать гнездо для венчика 4 бутылки 1.
Кроме того, запечатывающая втулка 300 (соединенная вместе с крышкой 400) стабильно установлена на каркасе, поскольку нижний изгиб 310 вставлен внутрь кольцевой полости 109ʹ.
Начиная от конфигурации, показанной на Фиг.13, посредством первого давления, приложенного к каркасу, получают конфигурацию, показанную на Фиг.14. В данной конфигурации положение каркаса и запечатывающей втулки друг относительно друга не изменяется.
Посредством дополнительного приложения давления достигают закрытой конфигурации, показанной на Фиг.15.
В третьем варианте выполнения герметизирующий колпачок также может быть таким, как показано на Фиг.7.
Как правило, готовый укупорочный узел может быть легко использован - при выполнении незначительной модификации - на всех машинах для наполнения и укупоривания, которые имеются в настоящее время на мировом рынке. Действительно, укупорочный узел будет перемещаться посредством использования тех же конструктивных элементов (воронки, направляющих и т.д.), которые используются в настоящее время для транспортирования только резинового колпачка для установки на бутылке при предварительной сборке, при модификации только части данных конструктивных элементов в зависимости от формы/размера.
Кроме того, укупорочный узел может быть использован на высокоскоростных машинах-автоматах, и, в частности при лиофилизации существует возможность выполнения всех операций укупоривания, герметизации, мойки и сушки внутри самой камеры, следствием чего является уменьшение затрат, времени, пространств, количества оснастки и персонала.
В завершение, при использовании укупорочного узла по настоящему изобретению каждый может продолжать использовать свой собственный герметизирующий колпачок, поскольку указанный узел пригоден для приема резинового колпачка любого типа.