УКУПОРОЧНОЕ СРЕДСТВО С ПЕРЕХОДНИКОМ
SEALING DEVICE WITH ADAPTER

Настоящее изобретение относится к устройству для отбора текучих сред, прежде всего жидких или пастообразных масс, из полностью закрытой емкости, соответственно из полностью закрытого рукавного пакета, в которую, соответственно в который они асептически упакованы, имеющему выливной патрубок с закрепленным на рукавном пакете фланцем и с внутренней резьбой на своей боковой стенке и трубчатый переходник с наружной резьбой на своем входном конце, соответствующей внутренней резьбе выливного патрубка, с предназначенным для насаживания гибкой трубки конически сужающимся наконечником на своем выходном конце и с расположенным между этими входным и выходным концами уплотнительным буртиком, при этом ввинчиваемый в выливной патрубок конец переходника снабжен вскрывающим емкость, соответственно рукавный пакет средством.
Из уровня техники уже давно известно асептическое упаковывание жидких или пастообразных масс в герметично закрываемые емкости, прежде всего герметично запечатываемые рукавные пакеты. Для вскрытия емкость, соответственно рукавный пакет необходимо взрезать или проколоть. Соответственно из уровня техники, например из WO 95/05996, известны наиболее пригодные для применения в этих целях укупорочные средства. Согласно данной публикации на емкости своим фланцем закреплен выливной патрубок (носик) с внутренней резьбой, в которую своей наружной резьбой ввинчен пробойник, который имеет на своем нижнем крае несколько режущих зубьев, соответственно перфорирующих зубьев. Выливной патрубок закрыт винтовым колпачком, который при его первом отвинчивании перемещает вниз пробойник, который при этом вскрывает емкость. Подобные укупорочные средства широко распространены прежде всего в промышленности по производству напитков. Такие емкости являются сравнительно жесткими, и поэтому для их вскрытия соответственно требуется прикладывать сравнительно высокое усилие.
Рукавные пакеты, заполненные в асептических условиях жидкостями, прежде всего солевым раствором, часто используются главным образом в медицинской технике, при этом такие рукавные пакеты изготовлены исключительно из полимерного материала, являются соответственно мягкими и соответственно позволяют также существенно легче вскрывать их. Подобные рукавные пакеты имеют сравнительно малую вместимость в пределах от 300 до 1000 мл. Так, например, в US 4257535 описано устройство, предназначенное для отбора текучих сред из рукавного пакета, в который они асептически упакованы, и имеющее выливной патрубок с фланцем. В этот выливной патрубок по плотной посадке заталкивается стаканообразная вставка, которая имеет по своему центру открытую с обеих сторон направляющую трубчатую часть, в которую можно вставить переходник. Переходник имеет в качестве вскрывающего средства трубчатый пробойник, который выполнен со скошенным или заостренным концом и который путем его вдвигания в направляющую трубчатую часть позволяет тем самым прокалывать пленку рукавного пакета. Соответственно образующееся при этом отверстие в рукавном пакете сравнительно мало, равно как сравнительно мало и преобладающее в нем давление. Даже при легком сжатии рукавного пакета в процессе его прокалывания в нем создается лишь сравнительно небольшое повышенное статическое давление. Соответственно возникающие при этом проблемы с обеспечением уплотнения относительно незначительны. Примерно схожее решение предложено также в US 2008/0029540. Согласно данной публикации прокалывающий переходник дополнительно снабжен перфорирующими и/или режущими зубьями. В данном случае проблема обеспечения уплотнения также является едва ли значительной. Помимо этого такое решение не рассчитано на использование на асептически запечатываемых емкостях, а вместо этого предполагает использование насаженной на выливной патрубок пробкообразной крышки, которая также имеет стаканообразную полость, которая, однако, со стороны емкости закрыта мембраной. Эта мембрана пробки прокалывается переходником, который выполнен в виде пробойника.
Концептуально схожее решение предлагается и в JP 56048965 А.
В GB 2154991 также описано устройство для отбора текучих сред из полностью закрытой емкости, соответственно из полностью закрытого рукавного пакета, в которую, соответственно в который они асептически упакованы. Описанное в этой публикации решение во многом соответствует рассмотренному выше решению, за исключением, однако, того, что в данном случае на выливном патрубке байонетным соединением закреплен по существу направляющий цилиндр, в котором установлен пробойник, которым можно проколоть закрытую в асептических условиях емкость, а особенность данного решения состоит в том, что такой пробойник имеет на своем выходе обратный клапан, который обеспечивает опорожнение емкости под действием разрежения и который исключает обратное течение жидкости.
Помимо этого из JP 58037805 U известно устройство для отбора текучих сред того же типа, что и указанный в ограничительной части независимого пункта формулы изобретения.
В основу настоящего изобретения была положена задача разработать устройство указанного в начале описания типа для емкостей большого объема, присущая которым проблема заключается в преобладании в них более высокого давления, чем в рукавных пакетах с жидкостями для инфузии, и которые соответственно изготавливают также из пленок большей толщины и поэтому для своего вскрытия требуют приложения соответственно более высоких усилий, которые приводят также к созданию повышенного внутреннего давления в емкости. Данным фактором в свою очередь обусловлена необходимость в поиске решения, которое позволяло бы улучшить уплотнение между прокалывающим переходником и выливным патрубком.
Указанная задача в отношении устройства указанного в начале описания типа решается благодаря тому, что выливной патрубок имеет в своей верхней части цилиндрическую стенку, которая над фланцем переходит в двухстенный участок с проходящей конически радиально наружу опорной стенкой и с соосным ей конически наклоненным радиально внутрь упругим, тонкостенным круговым уплотнительным фартуком.
Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения, а их смысл и принцип действия поясняются в последующем описании со ссылкой на прилагаемые к нему чертежи.
На прилагаемых к описанию чертежах представлен предпочтительный вариант осуществления изобретения и, в частности, показано:
на фиг. 1 - поэлементный вид обеих отдельных деталей предлагаемого в изобретении устройства для отбора текучих сред,
на фиг. 2 - вид в аксонометрии снизу того же устройства в собранном состоянии,
на фиг. 3 - вид в аксонометрии сверху фрагмента предлагаемого в изобретении устройства,
на фиг. 4 - вид в продольном разрезе предлагаемого в изобретении устройства со вставленным в выливной патрубок переходником,
на фиг. 5 - выливной патрубок с закрывающей его отверстие защитной мембраной перед первым использованием и
на фиг. 6 - переходник с насаженной на него соединительной трубкой.
На фиг. 1 в аксонометрии поэлементно показано предлагаемое в изобретении устройство, обозначенное в целом позицией 1. Такое устройство состоит из двух отдельных деталей, одной из которых является выливной патрубок 2, а другой - ввинчиваемый в него переходник 3. Выливной патрубок 2 закреплен на частично видимой на чертеже и упрощенно изображенной на нем емкости 4. Емкость 4 в предпочтительном варианте представляет собой рукавный пакет 4, в котором содержится полностью изолированная от окружающего пространства, асептически упакованная в него жидкая или пастообразная масса. Под упрощенно показанным на чертеже рукавным пакетом 4 подразумевается так называемый подушкообразный рукавный пакет. Подобные рукавные пакеты используются в промышленности, соответственно на производстве для упаковывания и транспортировки в них жидких или пастообразных сред, которые дозированно отбираются из таких пакетов обычно насосной системой. Очевидно, что устройство 1 пригодно и для применения на рукавных пакетах иных типов. Хотя предлагаемое в изобретении устройство вполне допускает также возможность оснащения им параллелепипедоидальных емкостей из ламинированного картонного материала, все же подобные емкости являются сравнительно жесткими и соответственно в них создается также существенно меньшее давление, в связи с чем соответствующая проблема обеспечения их герметичности, решаемая изобретением, не стоит столь же остро.
Ниже со ссылкой на фиг. 1, 2 и 4 более подробно рассмотрен выливной патрубок. Он имеет цилиндрическую боковую стенку, которая образует собственно горловину, соответственно носик и на которой предусмотрена внутренняя резьба 21. Цилиндрическая боковая стенка для повышения ее нескользкости при захвате пальцами руки снабжена ребрами 26. На нижнем конце к цилиндрической боковой стенке примыкает конически проходящая радиально наружу опорная стенка 24, которая затем переходит в собственно концевой фланец 22, расположенный перпендикулярно центральной оси выливного патрубка 2. Эта радиально внешняя часть выливного патрубка, где расположен концевой фланец 22, образует кольцевую привариваемую поверхность 27. В предпочтительном варианте привариваемая поверхность 27 со своей накладываемой на рукавный пакет стороны снабжена энергораспределяющими элементами 28. Однако наличие подобных энергораспределяющих элементов в зависимости от используемого метода сварки не является строго обязательным. Помимо этого такие энергораспределяющие элементы могут также варьироваться по своему количеству и размерам и могут быть выполнены разными по своей форме. Необходимость в подобных энергораспределяющих элементах существует прежде всего при приваривании выливного патрубка ультразвуковой сваркой.
Расположенная с радиально наружной стороны опорная стенка 24 образует одну часть двухстенного участка, который отчетливо виден на фиг. 4. Радиально внутреннюю часть двухстенного участка образует проходящий соосно опорной стенке 24 уплотнительный фартук 25. Однако такой уплотнительный фартук 25 проходит не с наклоном радиально наружу, а с небольшим наклоном радиально внутрь. Между опорной стенкой 24 и уплотнительным фартуком 25 остается кольцевая полость 29.
В своей верхней части цилиндрическая боковая стенка имеет расширение 200. Такое расширение 200 может быть выполнено ступенчатым, как это показано на фиг. 4, либо коническим, как это показано на фиг. 1.
Выливной патрубок 2 позволяет ввинчивать в него переходник 3. Такой переходник 3 выполнен трубчатым. Его ввинчиваемая в установочном положении в выливной патрубок часть образует входной конец, а остающаяся вне выливного патрубка часть образует выходной конец 31. Наружный и внутренний диаметры входного конца больше соответствующих диаметров выходного конца 31. Входной конец снабжен наружной резьбой 32. Снизу входной конец снабжен нижней плоской концевой поверхностью 33. На этой поверхности переходника и в продолжении его цилиндрической трубчатой стенки сформован по меньшей мере один комбинированный перфорирующе-режущий зуб 34. Очевидно, что может быть предусмотрен не только один перфорирующе-режущий зуб, но и более одного перфорирующе-режущего зуба, как это показано на фиг. 1 и 2. В представленном на чертежах варианте всегда предусмотрено два комбинированных перфорирующе-режущих зуба. Поскольку плоскость разреза на фиг. 4 проходит точно между обоими перфорирующе-режущими зубьями, на данном чертеже виден только один из них. В принципе, что, однако, не имеет существенного значения для настоящего изобретения, возможны и иные варианты выполнения зубьев в отношении их формы и прежде всего возможно также раздельное выполнение перфорирующего зуба и режущего зуба различающейся между собой формы.
Выходной конец 31 имеет на своей наружной поверхности конический скос и образует тем самым наконечник 35 для присоединения насаживаемой на него гибкой трубки. Между выходным концом 31 и входным концом сформован уплотнительный буртик 36. Такой уплотнительный буртик 36 образует вторичное уплотнение совместно с упомянутым выше расширением 200. Расширение 200 и уплотнительный буртик 36 взаимно согласованы по форме. В рассматриваемом варианте уплотнительный буртик 36 выполнен в виде направленного радиально наружу кольца, однако данную часть можно также выполнять конической формы, что в этом случае, как очевидно, неизбежно влечет за собой необходимость выполнения и расширения 200 такой же сопряженной, т.е. зеркально-перевернутой конической формы.
В зависимости от размеров и толщины пленки, из которой изготовлен рукавный пакет, переходник 3 позволяет полностью ввинчивать его рукой в горловину 2. Поскольку, однако, выходной конец 31, равно как и уплотнительный буртик 36 имеют гладкую поверхность, едва ли возможно приложение через них значительного усилия к пленке, из которой изготовлен рукавный пакет. У более же крупных рукавных пакетов толщина их стенки, соответственно толщина пленки, из которой изготовлен рукавный пакет, настолько велика, что приложение к пленке достаточно высокого для ее прорывания и прорезания усилия через переходник только при его ввинчивании рукой вряд ли невозможно. В данном случае переходник 3 сначала ввинчивают во внутреннюю резьбу 21 цилиндрической боковой стенки до упора его комбинированного перфорирующе-режущего зуба 34 в пленку.
Как показано на фиг. 1 и 6, на входном конце выполнены плоские контактные или опорные поверхности 37, которые расположены диаметрально друг против друга и которые позволяют захватывать переходник инструментом, например вильчатым гаечным ключом, и ввинчивать переходник далее с прорезанием им при этом соответствующих пленок. Благодаря сравнительно большому и направленному конически радиально внутрь тонкостенному уплотнительному фартуку 25 он способен обеспечивать уплотнение и по плоским опорным поверхностям 37. Созданию уплотняющего эффекта при определенных условиях способствует также содержимое пакета, которое прилегает к внутренней поверхности входного конца патрубка и создает тем самым дополнительное усилие, плотнее прижимающее стенку входного конца патрубка к уплотнительному фартуку 25. Такой дополнительный уплотняющий эффект создается прежде всего при полностью ввинченном переходнике и при выдавливании содержимого рукавного пакета 4 из него. При использовании насоса для опорожнения рукавного пакета отбору из него его содержимого часто способствуют приложением сжимающего усилия к рукавному пакету 4.
На переходник 3 при использовании устройства 1 может воздействовать даже и непреднамеренно создаваемый вращающий момент. Такой вращающий момент может возникать, например, при закреплении соединительной трубки 5 (см. фиг. 6) на наконечнике 35. Вращающий момент может передаваться на переходник и через соединительную трубку 5 при ее насаживании на ответную деталь, например на насосе или дозирующем устройстве. Во избежание при этом разбалтывания переходника 3 в выливном патрубке 2 или даже вывинчивания из него настолько, что нарушится герметичность соединения между этими деталями, в предпочтительном варианте предлагается предусматривать соответствующее стопорное средство. Такое стопорное средство наиболее четко различимо на фиг. 3. На этом фрагментарном виде в аксонометрии виден выступающий на расширении 200 радиально внутрь стопорный кулачок 201. Соответственно на уплотнительном буртике 36 выполнена стопорная выемка 38. При полном ввинчивании переходника 3 в выливной патрубок 2 стопорный выступ 201 входит в стопорную выемку 38 на уплотнительном буртике 36. Очевидно, что в простейшем случае для образования подобного стопора можно также поменять местами его элементы, выполнив расширение 200 с соответствующей стопорной выемкой и предусмотрев для взаимодействия с ней соответственно сопряженный с ней по форме стопорный выступ на уплотнительном буртике 36. Для образования подобного не допускающего проворачивание стопора можно использовать и иные широко распространенные решения.
Обычно вместе с упаковочной емкостью, соответственно рукавным пакетом 4 поставляется переходник 3 в виде отдельно и стерильно упакованной обособленной детали. В этой же стерильной или асептической упаковке вместе с переходником может, кроме того, поставляться также соединительная трубка 5, при необходимости уже насаженная на переходник, как это показано на фиг. 6.
Выливной патрубок 2, когда он уже закреплен на емкости 4, может быть дополнительно снабжен закрывающим его отверстие средством, как это показано на фиг. 5. В принципе таковым могла бы служить ввинченная в выливной патрубок пробка, выбрасываемая после ее удаления. Однако подобное решение оказалось бы излишне дорогим, а также едва ли целесообразным. Рукавный пакет 4, как уже указано выше, запечатан в асептических условиях, а пленка, из которой он выполнен, имеет достаточную толщину, при которой невозможно повреждение пленки в зоне выливного патрубка 2. Соответственно выливной патрубок 2 можно было бы оставлять и полностью открытым. Однако в предпочтительном варианте предлагается закрывать выливной патрубок 2 удаляемой защитной мембраной из пленки или фольги. В качестве нее можно использовать, например, алюминиевую фольгу, приклеенную отслаивающимся лаком. Подобная удаляемая защитная мембрана 40 показана на фиг. 5. Она имеет форму круга с язычком 41 для ее удаления. Удаляемая защитная мембрана 40 приклеивается к выливному патрубку 2 по торцевой поверхности расширения 200. Очевидно, что для соединения защитной мембраны 40 с расширением 200 вместо приклеивания отслаивающимся лаком можно также использовать термосваривание. Защитная мембрана 40 исключает возможность проникновения загрязнений внутрь пространства, ограничиваемого цилиндрической боковой стенкой выливного патрубка 2.