ПЛАСТМАССОВЫЙ ЗАПОРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ С КАПСУЛОЙ ДЛЯ ВЫДАЧИ ДЕЙСТВУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
PLASTIC LOCKING ELEMENT WITH CAPSULE FOR RELEASE OF ACTIVE SUBSTANCE

Изобретение относится к пластмассовому запорному элементу с интегрированной капсулой для выдачи твердых, сыпучих или жидких действующих веществ, содержащему цилиндрическую или коническую стенку капсулы с камерой, закрываемой с ее нижнего конца посредством фольги, причем в области верхнего конца стенки капсулы с ней неразъемно связана сводчатая гибкая мембрана, посредством которой может приводиться в действие выталкиватель, причем пластмассовый запорный элемент имеет боковую стенку с крепежными средствами, которые посредством кольцеобразной покрывающей поверхности соединены со стенкой капсулы, и боковая стенка концентрически окружает стенку капсулы, причем выталкиватель перед срабатыванием сводчатой мембраны полностью находится в камере.
На рынке все чаще предлагаются капсулы, которые содержат действующие вещества для приготовления напитков. Эти действующие вещества могут находиться в твердой, жидкой или сыпучей форме. К наиболее известным капсулам этого вида относятся капсулы, которые пригодны для приготовления кофе. Типичные примеры таких капсул показаны в EP-A-512 468, а также EP-A-1 190 959.
Значительно более сложными являются запорные элементы различного вида, которые имеют пространство для хранения, которое служит в качестве капсулы и из которого твердое, жидкое или сыпучее действующее вещество должно выдаваться из емкости, на которой закреплен запорный элемент. Один из самых старых запорных элементов этого вида показан, например, в GB-A-1193989. В этом документе насадной фланец насаживается на шейку емкости, которая имеет внутреннюю цилиндрическую стенку, выступающую вверх, причем эта стенка образована в виде закрытого цилиндра, в котором расположен полый нажимной поршень, наполненный соответствующим действующим веществом. Над цилиндрической частью поршня насажен отдельный защитный колпачок. Запорный элемент этого вида имеет большое количество отдельных деталей, и соответствующий монтаж и наполнение невозможны с помощью обычных наполняющих машин.
Очень похожая система также известна из WO-A-03093128. Как и в этом запорном элементе с интегрированной камерой, так и в запорном элементе, описанном выше, после выдачи действующего вещества капсула, состоящая из системы поршень-цилиндр, должна удаляться.
Несколько иную систему описывает US-A-6886686. Снова имеется отдельная камера, в которой расположен толкатель, который должен отжиматься вниз. Цилиндр капсулы снабжен выталкиваемым дном, на котором установлен толкатель. Также в этом случае капсула имеет подвижную часть, образованную в виде летающего поршня, которая воздействует на толкатель, и он снова откидывает дно частично в сторону.
Все больше продукты питания, лекарственные средства, косметика, клеящие вещества и моющие средства предлагаются в высококонцентрированной форме. Это имеет преимущество в том, что благодаря этому снижаются размеры упаковок, могут снижаться транспортные расходы и в конечном итоге снижаются также расходы на упаковку. Недостатком является все же, что все эти действующие вещества в высококонцентрированной форме должны дозироваться дополнительно в требуемые употребляемые количества и дозированно должны добавляться в жидкость, в широком смысле - в растворитель. Часто потребители недостаточно обращают внимание на указания относительно дозируемого количества и склонны к тому, чтобы вводить значительно более высокие концентрации, чем требуется. Это вредно производимому конечному продукту, и потребитель замечает, что товары, купленные в концентрированной форме, в конечном итоге обходятся ему дороже, чем если бы он купил готовые, разбавленные товары. Это приводит к тому, что концентрированная форма таких действующих веществ не приводит к успеху в той массе, как это было бы желательно.
Соответственно перешли к тому, чтобы эти концентрированные действующие вещества предлагать в предварительно дозированных количествах. В случае действующих веществ в порошкообразной форме это осуществляется в форме таблеток, капсул или драже. Однако не все порошкообразные действующие вещества пригодны для того, чтобы выдаваться в форме таблеток. Даже если такие действующие вещества выдаются в заданных порциях, то в этом случае отсутствуют соответствующие жидкие составляющие части, которые снова должны дозировано смешиваться с твердыми или порошкообразными действующими веществами.
Капсула согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения происходит из документа WO 2010/084176. Здесь капсула скомбинирована с резьбовым запорным элементом, она имеет цилиндрическую стенку капсулы, которая на нижнем конце закрыта легко разрушаемой фольгой и верхний конец которой имеет сводчатую гибкую мембрану, на которую установлен выталкиватель, который перед срабатыванием сводчатой мембраны полностью находится в камере, а после срабатывания частично выдается из камеры и при этом протыкает фольгу. Как уже упоминалось, с помощью таких комбинированных запорных элементов для капсул выдаются как твердые, так и сыпучие или жидкие действующие вещества. Эти различные виды действующих веществ часто обусловливают также то, что они не просто могут располагаться в капсуле, а специально должны размещаться, в частности в блистерных упаковках, чтобы достичь повышенной герметичности против газов и жидкостей. Само по себе можно было бы вполне размещать блистерную упаковку в капсуле или блистерная упаковка сама могла бы образовывать легко разрушаемую фольгу. Это означает, что в зависимости от вида действующих веществ может иметься совершенно другой вид легко разрушаемой фольги, т.е. не только алюминиевая фольга, но также вместо нее пластмассовая фольга, блистерная упаковка и т.д. Эти различные возможности закрытия капсулы обусловливают принудительно также образование различных выталкивателей, а именно либо такие, которые действуют, чисто перфорируя, такие, которые оказывают режущее действие, либо такие, которые оказывают только проталкивающее действие. Практически это означает, однако, что в зависимости от того, что после этого размещено в капсуле, применение должна найти совершенно новая форма, полученная литьем под давлением. Если же фирма хочет иметь возможность предложить сортамент таких запорных элементов, то инвестиции на это являются экстремально высокими. Поэтому задачей настоящего изобретения является изменение пластмассового запорного элемента с капсулой указанного выше вида таким образом, чтобы с незначительными изменениями и небольшим объемом инвестиций мог изготавливаться целый конструктивный ряд таких запорных элементов для капсул, которые пригодны для самых разных фольг, закрывающих капсулы. Эту задачу решает пластмассовый запорный элемент с интегрированной капсулой указанного вначале вида, который отличается тем, что нижняя сторона гибкой мембраны расположена с возможностью приведения в рабочую связь со сменным выталкивателем.
В предпочтительном решении на нижней стороне гибкой мембраны сформирован соединительный насадок, на который может устанавливаться сменный выталкиватель с приемным устройством для соединительного насадка.
Другие предпочтительные формы выполнения капсулы вытекают из формулы изобретения.
На чертежах представлены различные формы выполнения предмета изобретения и поясняются в последующем описании. Показаны на:
Фиг. 1 представляет пластмассовый запорный элемент согласно изобретению в виде резьбового запорного элемента без вставленного выталкивателя в диаметральном продольном разрезе и
Фиг. 2 - тот же самый пластмассовый запорный элемент, изображение в перспективе, снова в диаметральном разрезе, однако с вставленным выталкивателем и легко разрушаемой фольгой.
Фиг. 3 - второй вариант пластмассового запорного элемента согласно изобретению в детализированном чертеже,
Фиг. 4 - эскиз самого выталкивателя, так же как и
фиг. 5, но с выталкивателем для легко разрушаемой пленки из бумаги или пластмассы.
Пластмассовый запорный элемент с капсулой в целом обозначена цифрой 1. Он состоит здесь из капсулы 10 и резьбового запорного элемента 20. Капсула 10 и резьбовой запорный элемент 20 сформированы интегрально в виде одной детали. Капсула 10 имеет стенку 2 капсулы. Эта стенка 2 капсулы предпочтительно, но никоим образом не обязательно, выполнена цилиндрической. При этом предпочтительно по меньшей мере наружная сторона стенки капсулы снабжена слегка коническим скосом, чтобы обеспечить более легкое извлечение из формы. Так, например, наружная сторона стенки 2 капсулы в открытой области будет иметь несколько больший диаметр, чем в закрытой области.
Эта стенка 2 капсулы в верхней области 5 закрывается гибкой, сводчатой мембраной 6, которая монолитно приформована к внутренней стороне стенки 2 капсулы. Благодаря этому под гибкой, сводчатой мембраной 6 образуется камера 3. Если рассматривать капсулу 10 с открытой нижней стороны, то она образует, таким образом, своего рода стакан, дном которого в этом случае является гибкая сводчатая мембрана 6 капсулы. Такой стакан может без проблем наполняться любым действующим веществом W на обычных наполняющих установках. Это действующее вещество может загружаться в камеру 3 в жидкой, твердой форме, например, в форме множества таблеток, в текучей или сыпучей форме. В заключение камера 3 может закрываться посредством легко разрушаемой фольги 4 на обычных наполняющих установках.
Легко разрушаемая фольга может быть в форме пластмассовой фольги или алюминиевой фольги или даже в виде плотной бумажной пленки или же в виде блистера. Фольгу можно также наваривать или наклеивать на обычных наполняющих установках. В случае блистера пластмассовую пленку сваривают с краем стенки капсулы, и выталкиватель давит на выпуклость блистера.
Стенка 2 капсулы, сформированная интегрально с гибкой, сводчатой мембраной 6, может изготовляться в виде единой детали способом литья под давлением. Для особенных действующих веществ также является возможным всю эту деталь или по меньшей мере стенку 2 капсулы с гибкой сводчатой мембраной 6, непосредственно снабженной закрывающим слоем, изготовлять способом литья под давлением.
Вариант выполнения, изображенный на чертежах, предусматривает капсулу 1, которая сформирована интегрально в запорный элемент 1 резьбовой крышки. Боковая стенка 25 запорного элемента снабжена внутренней резьбой 21. Она проходит концентрически вокруг горизонтальной, кольцеобразной покрывающей поверхности 24 и переходит затем непосредственно в стенку 2 капсулы, которая образует камеру 3. Внутри стенки 2 капсулы имеется сводчатая мембрана 6, на нижней стороне которой сформирована соединительная насадка 40. На боковой стенке 25 здесь сформирован гарантийный поясок 27 с помощью мостиков 26 заданных мест разрушения.
Наконец, на кольцеобразной покрывающей поверхности 24 имеется внутренняя, относительно тонкая кольцевая стенка 22, которая через уступ 23 переходит в стенку 2 капсулы. Сводчатая мембрана 6 воздействует на стенку 2 капсулы непосредственно в области этого уступа 23. Выпуклая сторона сводчатой мембраны 6 направлена вверх. На нижней, вогнутой, поверхности сводчатой мембраны сформирована соединительная насадка 8. На фиг. 1 представлен резьбовой запорный элемент с капсулой, без выталкивателя 7. Резьбовой запорный элемент с капсулой, которые совместно обозначены цифрой 1, могут изготавливаться монолитно из пластмассы, причем в этом случае находит применение очень простая форма для литья под давлением без задвижки.
В чертеже пластмассовый запорный элемент согласно изобретению представлен лишь как резьбовой запорный элемент. Это хотя и предпочтительный вариант выполнения, так как практически может всегда осуществиться, однако никоим образом не является единственно возможным решением. Так, например, боковая стенка 25 вместо внутренней резьбы может иметь также кольцевое утолщение, проходящее по периметру или распределенное в частичной области, которое на шейке емкости может прижиматься встречным утолщением.
Другая возможность состоит в том, что пластмассовый запорный элемент сформирован в виде шарнирного запорного элемента. В этом случае, примыкая к нему, кольцеобразная покрывающая поверхность 24 и боковая стенка 25 прокладываются на высоте уступа 23. На боковой стенке 25 посредством шарнира сформирована крышка, в которой расположены стенка 2 капсулы со сводчатой мембраной 6 и соединительной насадкой 8 с насаженным (на нее) выталкивателем 7. Другими словами, в варианте по фиг. 3 вместо гарантийного пояска могла бы быть сформирована нижняя часть запорного элемента, которая оформлена в виде крышки с закрывающей частью с капсулой. Сводчатая мембрана 6 образует теперь одновременно покрывающую поверхность крышки. Для защиты в этом случае над сводчатой мембраной, как и в версии, описанной перед этим, можно нанести защитную фольгу.
Соединительная насадка 8, как здесь представлено, может быть образована в виде простого отрезка трубы, и выталкиватель, насаженный на него или вставленный в него, удерживается на нем соответственно с геометрическим или силовым замыканием. В случае, если бы было желательным, чтобы соединительная насадка 8 была закрыта снизу, сводчатая мембрана без проблем может быть соответственно открыта выше насадки с выталкивателем, так что внутрь может вдаваться цапфа пластмассовой формы для литья под давлением. Этот пластмассовый запорный элемент, в этом случае в виде резьбового запорного элемента без выталкивателя, теперь является типовым изделием. Также в соответствии с этим типовым изделием можно очень просто и с малыми затратами посредством соответствующих вставок в форму для литья под давлением изготавливать пластмассовые запорные элементы с капсулами, стенка 2 капсулы которых имеет различную длину. В то время как на фиг. 1 и 2 показан вариант, при котором стенка капсулы выступает из собственной резьбовой закрывающей части 20, на фиг. 3 показан вариант, при котором стенка 2 капсулы полностью расположена внутри области боковой стенки 25 резьбового запорного элемента. Такое формирование, которое, в частности, пригодно для резьбовых запорных элементов с капсулами, в которых можно разместить небольшие объемы действующего вещества, могут устанавливаться на емкости с помощью обычных наполняющих установок.
В обоих вариантах, т.е. с высокой или низкой стенкой 2 капсулы, камера 3 может быть наполнена жидкими, сыпучими или твердыми действующими веществами. Так как большей частью без труда удается сильно повысить концентрацию действующего вещества, то становится все более вероятным, что применение найдут резьбовые запорные элементы с очень небольшими камерами 3. Такие небольшие камеры имеют большое преимущество в том, что благодаря этому становится возможным устанавливать такие запорные элементы на обычные автоматы с резьбовыми запорными элементами. При резьбовых запорных элементах, в которых стенка капсулы выступает вниз, должны быть предусмотрены специальные устройства, чтобы эти запорные элементы устанавливать на соответствующие емкости.
Следует кратко указать на то, что здесь, простоты ради, говорится о емкостях; они могут быть как пластмассовыми бутылками, так и стеклянными бутылками, но, разумеется, также мягкими упаковками, которые снабжены выпускным отверстием и имеют фланец с выпускным устройством, на котором имеется соответствующая наружная резьба, чтобы можно было пластмассовый запорный элемент закрепить на нем.
После того как на соединительную насадку 8 установлен выталкиватель 7, как это представлено на фиг. 2, камера 3 может наполняться соответствующим действующим веществом, а затем на нижний край стенки капсулы наваривается или наклеивается закрывающая фольга 4. В частности, такое склеивание может осуществляться с помощью так называемого отслаивающегося лака (Peelinglack). Закрывающая фольга в этом случае не разрушается, а только преимущественно вплоть до остатка продавливается выталкивателем.
Благодаря этой форме выполнения согласно изобретению, при которой соединительная насадка сформирована на сводчатой мембране 6 и на эту соединительную насадку может насаживаться выталкиватель 7, могут изготовляться типовые запорные элементы, которые для конкретных потребителей могут снабжаться выталкивателями, требуемыми для любого применения. Вид выталкивателя зависит, например, от того, как выбирается закрывающая или легко разрушаемая фольга 4. На фиг. 2 этот выталкиватель 7 состоит из цилиндрической направляющей стенки 71, которая разрезана со скосом относительно оси цилиндра, при этом образуется наклонная кромка 72 среза, которая у самой глубокой точки имеет перфорирующий зуб 73. Центрально относительно цилиндрической направляющей стенки 71 с помощью поддерживающих рычагов 75, выполненных монолитно с направляющей стенкой 71, поддерживается приемное устройство 74 для соединительной насадки. В примере, представленном здесь, приемное устройство 74 для соединительной насадки имеет дно, которое закрывает соединительную насадку 8, показанную здесь открытой.
В детализированном чертеже по фиг. 3 представлен такой же резьбовой запорный элемент с капсулой 1, причем стенка 2 капсулы, как уже упоминалось, значительно укорочена. Другое различие состоит в соединительной насадке 8, которая в этом случае сформирована в форме «еловой шишки». В остальном одинаковые детали снабжены одинаковыми цифровыми обозначениями. Выталкиватель 7 здесь сформирован совершенно иначе. Он значительно меньше в диаметре, чем выталкиватель 7 согласно фиг. 2, и благодаря его короткости он также не нуждается ни в какой цилиндрической направляющей стенке 71. Выталкиватель 7 имеет также приемное устройство 74 для соединительной насадки, которое снабжено глухим отверстием, в котором сформированы поддерживающие ребра 76, как это представлено штриховой линией. На стороне, обращенной к легко разрушаемой фольге 4, выталкиватель 7 снабжен нажимной пластиной 77. Легко разрушаемая фольга 4 здесь сформирована в виде блистера 40. Этот блистер 40, как обычно, имеет пластмассовый слой 41, подвергнутый глубокой вытяжке, а на сторону нажатия нанесена алюминиевая фольга 42. Действующее вещество W в этом случае размещено в блистере 40 в форме таблеток. Нажимная пластина 77 оказывает давление, если на сводчатую мембрану 6 нажимают в направлении вниз, на возвышение в блистере 40 и, таким образом, продавливают таблетку с действующим веществом через алюминиевую фольгу 42. Эта блистерная упаковка имеет форму круглого диска и у нижнего края стенки 2 капсулы сварена или склеена со слоем 41 пластмассовой пленки. Такое решение имеет большое преимущество в том, что большие количества таких пластмассовых запорных элементов с интегрированными капсулами, в камерах которых покоится блистер, изготавливаются в готовом виде с экстремально большим временем хранения и, таким образом, поставляются наполняющим фирмам, которые могут устанавливать соответствующие запорные элементы с помощью обычных монтажных установок внутри наполняющих станций.
Возможности формирования выталкивателей 7 практически неограниченны. На фиг. 4 и 5 представлены лишь два варианта. На фиг. 4 показана цилиндрическая направляющая стенка 71, при которой собственный нажимной элемент 78 поддерживается по центру с помощью поддерживающих рычагов 75. Направляющая стенка 71 в этом случае не имеет никаких собственных функций проталкивания и служит, следовательно, лишь для направления. На фиг. 5 показано снова решение, аналогичное решению согласно фиг. 2, при котором цилиндрическая направляющая стенка 71 также оказывает проталкивающее действие. Направляющая стенка 71 сформирована с режущими и перфорирующими зубьями 79. Эти режущие и перфорирующие зубья 79 пригодны, в частности, для пластмассовых пленок. Так как эти зубья не проходят по всему периметру, то обеспечивается, что также при полном вдавливании сводчатой мембраны 6 легко разрушаемая фольга 4 отделяется не полностью и, таким образом, не выпадает в жидкость емкости, на которую насажена резьбовой запорный элемент с капсулой. В этом варианте приемное устройство 74 для соединительной насадки снабжено поддерживающими ребрами для достижения повышенного поддерживающего усилия.
Хотя в варианте выполнения, представленном здесь, выталкиватель 7 с мембраной 6 соединены между собой в смонтированном состоянии посредством соединительной насадки 8 или приемного устройства 74 для соединительной насадки, также вполне можно расположить выталкиватель 7 в камере 3 с возможностью четкого перемещения по оси. В этом случае тогда является целесообразным, чтобы выталкиватель имел цилиндрическую направляющую стенку 71 и удерживался в ней по меньшей мере за счет некоторого трения. Перед первым приведением в действие теперь выталкиватель 7 поддерживается внутри стенки 2 капсулы вплоть до самого верхнего положения и при приведении в действие мембраны мембрана надавливает на выталкиватель, не связанный с нею материально, и сдвигает его вниз. Такое решение имеет некоторое значение в том отношении, что благодаря этому возникает вариант, который после первого приведения в действие больше не является управляемым. При этом варианте, следовательно, нижняя сторона гибкой мембраны 6 не может принудительно приводиться в физический контакт со сменным выталкивателем 7, а может приводиться в контакт лишь за счет действенной связи. В принципе, нижняя сторона гибкой мембраны 6 образует, так сказать, поверхность нажатия, которая имеет функцию соединительной насадки, а выталкиватель имеет поверхность нажатия, взаимодействующую с нею, которая, таким образом, действует в качестве приемного устройства для соединительной насадки. Обе части связаны между собой во время приведения в действие лишь за счет активной связи вместо связи с геометрическим и/или силовым замыканием, как уже упоминалось. Концепция, состоящая именно в том, чтобы предложить решение, которое пригодно для различных версий герметизирующей или легко разрушаемой фольги, сохраняется. Понятие «легко разрушаемая» должно при этом пониматься не только как решение, при котором фольга разрывается или разрезается сама, но также достигается лишь соединение фольги со стенкой капсулы и, таким образом, открытие камеры 3. Это может осуществляться, например, благодаря тому, что легко разрушаемая фольга удерживается на стенке 2 капсулы с помощью отслаивающегося лака (Peelinglack) и, таким образом, при нажатии выталкивателя связь между этой легко разрушаемой фольгой и стенкой 2 капсулы нарушается. Таким образом, содержание камеры 3 может попасть в емкость, на которую насажен пластмассовый запорный элемент.
Другой вариант состоит в том, что также в вариантах, при которых таблетка размещена в блистерной упаковке, предусматривают, например, нажимную пластину дополнительно с перфорирующими зубьями или режущими зубьями. Само собой разумеется, может быть также предусмотрен только один соответствующий перфорирующий зуб или один режущий зуб.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 - пластмассовый запорный элемент с капсулой, или резьбовой запорный элемент
2 - стенка капсулы
3 - камера
4 - герметизирующая фольга
5 - верхняя концевая область
6 - сводчатая мембрана
7 - выталкиватель
8 - соединительный элемент
10 - капсула
20 - резьбовая закрывающая часть
21 - внутренняя резьба
22 - внутренняя кольцевая стенка
23 - уступ
24 - горизонтальная, кольцеобразная покрывающая поверхность
25 - боковая стенка
26 - мостик места заданного разрушения
27 - гарантийный поясок
28 - удерживающее утолщение
40 - соединительная насадка
41 - слой пластмассовой фольги
42 - слой алюминиевой фольги
W - действующее вещество
71 - цилиндрическая направляющая стенка
72 - концевая кромка, наклонная
73 - перфорирующий зуб
74 - приемное устройство для соединительной насадки в форме стакана
75 - поддерживающий рычаг
76 - удерживающие ребра
77 - нажимная пластина
78 - нажимной элемент
79 - режущие и перфорирующие зубья