УСТРОЙСТВО ЗАКУПОРИВАНИЯ И ЕМКОСТЬ, ОБОРУДОВАННАЯ ТАКИМ УСТРОЙСТВОМ
DEVICE FOR CLOSURE AND VESSEL EQUIPPED WITH SUCH DEVICE

Изобретение относится к устройству закупоривания емкости, причем это устройство содержит пробку, выполненную с возможностью закупоривания горлышка емкости, а также колпачок. Изобретение относится также к емкости, например к флакону для лекарственного средства, оборудованному таким устройством закупоривания.
В области емкостей для лекарственных средств известно применение стеклянного флакона для хранения активного начала в виде лиофилизата, порошка или жидкого раствора. Такой флакон необходимо герметично закрывать, чтобы сохранять его содержимое в удовлетворительном состоянии хранения до даты его использования. Для герметичного закрывания такого флакона, как известно, используют устройство закупоривания, содержащее эластомерную пробку цилиндрической формы, выполненную с возможностью закупоривания горлышка флакона. Функцией пробки является обеспечение максимально возможной герметичности по отношению к газам, жидкостям и бактериям. Как известно, такую пробку объединяют с металлическим колпачком с заглушкой. Открывание емкости производят посредством отрывания металлического колпачка, потянув за заглушку. Это может создать проблему, поскольку металлический колпачок, чаще всего выполненный из алюминия, может разорваться, что вынуждает снимать его рукой и что приводит к риску пореза, поэтому часто приходится применять небольшой инструмент для снятия колпачка.
В документе WO-A 94/04424 было предложено использовать колпачок из пластического материала, предназначенный для крепления вокруг пробки, чтобы изолировать ее от наружного пространства. Состоящая из нескольких деталей конструкция этого устройства повышает его стоимость. Кроме того, колпачок ограничивает доступ к пробке, которую невозможно извлечь, не повредив колпачка, что не соответствует нормальной работе этого устройства.
В документе FR-A-2281286 раскрыт колпачок из пластического материала с разрывными перемычками, связывающими нижнюю и верхнюю части колпачка. Внутренний диаметр колпачка равен диаметру резиновой пробки, предназначенной для установки в горлышке емкости, что может привести к заклиниванию пробки. Кроме того, для крепления на горлышке нижнюю часть колпачка необходимо расширить в радиальном направлении, что приводит к снижению точности и надежности.
Задача изобретения состоит в устранении вышеуказанных недостатков, присущих известным устройствам, за счет создания устройства закупоривания, которое является исключительно простым в применении и которое, кроме всего прочего, обеспечивает полное извлечение пробки для обеспечения легкого доступа к содержимому емкости.
Поставленная задача решена в устройстве закупоривания емкости, содержащем пробку круглой формы, выполненную с возможностью закупоривания горлышка емкости, а также колпачок из синтетического материала, выполненный с возможностью закрывания одновременно горлышка и установленной в горлышке пробки, причем этот колпачок содержит кольцо, охватывающее пробку и горлышко в конфигурации установки и оснащенное средствами стопорения на горлышке, а также крышку. Кольцо и крышка выполнены в виде единой моноблочной детали и соединены разрывными перемычками. Согласно изобретению, в устройстве закупоривания кольцо имеет минимальный внутренний диаметр, строго превышающий максимальный диаметр пробки, при этом окружность кольца, на которой распределены разрывные перемычки, имеет внутренний диаметр со значением, строго превышающим максимальный диаметр пробки, а средства стопорения кольца на горлышке содержат первые стопорные лапки, выполненные внутри кольца напротив окон, открытых радиально наружу кольца, и вторые стопорные лапки, выполненные внутри кольца напротив закрытой части кольца, при этом каждая вторая стопорная лапка выполнена на окружности кольца между двумя первыми стопорными лапками напротив полоски материала, которая разделяет окна, напротив которых выполнены первые стопорные лапки.
Благодаря изобретению, после установки на горлышко емкости колпачок защищает, в частности, своей крышкой пробку от внешнего воздействия, в частности, от любого риска несвоевременного извлечения. Если возникает необходимость в доступе к содержимому, достаточно разорвать перемычки, чтобы получить доступ к пробке, которую можно легко извлечь, так как колпачок не мешает доступу к ее периферии после отделения крышки от кольца. Поскольку это разрывание перемычек является необратимым, оно свидетельствует о любом возможном предшествовавшем проникновении к содержимому емкости. Кроме того, конструкция средств стопорения обеспечивает надежное и долговечное крепление колпачка на горлышке емкости, оставаясь при этом совместимой с соединением крышки и кольца при помощи разрывных перемычек.
Согласно предпочтительным, но неограничивающим аспектам изобретения, такое устройство закупоривании может иметь один или несколько следующих отличительных признаков, взятых в любой технически допустимой комбинации:
- Отношение значения минимального внутреннего диаметра кольца к значению максимального диаметра пробки составляет от 1,01 до 1,05, предпочтительно от 1,02 до 1,04, при этом внутренний диаметр окружности перемычек равен минимальному внутреннему диаметру кольца.
- Значение внутреннего диаметра окружности перемычек превышает или равно значению минимального внутреннего диаметра кольца.
- Каждая перемычка имеет приоритетную зону разрыва, которая находится ближе к зоне соединения перемычки с кольцом, чем зона соединения перемычки с крышкой.
- Каждая перемычка имеет форму трапеции со своим меньшим основанием на уровне края юбки кольца.
- Каждая перемычка выполнена с возможностью разрыва под действием усилия сдвига, возникающего в результате поворота крышки относительно кольца вокруг центральной оси устройства, или под действием усилия натяжения во время откидывания крышки относительно кольца.
- После установки на горлышке емкости кольцо оказывается несъемным, если только его хотя бы частично не повредить.
- Средства стопорения выполнены в двух отдельных угловых секторах кольца.
- Отделенные угловые сектора кольца совмещены, каждый, в направлении, параллельном центральной оси устройства, с окном, выполненным в торцевой стенке крышки вдоль внутренней радиальной поверхности наружной юбки крышки.
- Кольцо оснащено идентификационным знаком. В этом случае идентификационный знак предпочтительно наносят на наружную радиальную поверхность кольца между двумя отдельными угловыми секторами, в которых выполнены средства стопорения. Идентификационный знак находится на расстоянии от открытых окон.
- Когда кольцо и пробка установлены на горлышке емкости в конфигурации, когда пробка закупоривает горлышко и когда кольцо охватывает горлышко и пробку, поверхность пробки, противоположная горлышку, расположена за пределами поверхности горлышка, противоположной дну емкости, на расстоянии, превышающем расстояние, на котором кольцо проходит за пределы вышеуказанной поверхности горлышка. Иначе говоря, пробка выступает над горлышком больше, чем кольцо, что облегчает доступ к этой пробке, когда ее необходимо извлечь, тогда как кольцо остается на месте вокруг горлышка.
Объектом изобретения является также емкость, в частности флакон для лекарственного средства, оборудованный вышеупомянутым устройством закупоривания. В такой емкости можно предусмотреть, чтобы минимальный внутренний диаметр кольца имел значение, строго превышающее значение максимального диаметра горлышка емкости.
Изобретение и его другие преимущества будут более очевидны из нижеследующего описания варианта осуществления заявленных устройств закупоривания и емкости, представленного исключительно в качестве примера со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг.1 показан флакон для лекарственного средства в соответствии с изобретением, оборудованный заявленным устройством закупоривания, вид в перспективе;
на фиг.2 показан увеличенный вид в осевом разрезе устройства, изображенного на фиг.1;
на фиг.3 показан еще более увеличенный вид в разборе в осевом разрезе, но по другой плоскости разреза устройства закупоривания, используемого с емкостью, изображенной на фиг.1 и 2;
на фиг.4-9 представлены несколько последовательных этапов использования флакона, изображенного на фиг.1-3;
на фиг.10 показан увеличенный вид флакона в конфигурации, изображенной на фиг.7, при этом крышка показана в повернутом виде;
на фиг.11 представлен увеличенный вид детали XI, изображенной на фиг.10;
на фиг.12 и 13 показан колпачок устройства закупоривания перед отделением кольца от крышки, вид в перспективе под двумя разными углами;
на фиг.14 показан вид в разрезе по линии XIV-XIV, показанной на фиг.2.
Показанный на фигурах флакон выполнен из стекла и содержит горловину 11, образованную горлышком 12, содержащим наружный бортик 13. X1 обозначает ось симметрии флакона 1, которая является также центральной осью горлышка 12 и бортика 13. Позицией 14 обозначено дно флакона 1, расположенное противоположно горловине 11. Позициями 132 и 134 соответственно обозначены поверхности бортика 13, обращенные противоположено дну 14 и в направлении этого дна. Иначе говоря, поверхности 132 и 134 образуют соответственно нижнюю и верхнюю поверхности бортика 13, когда флакон 1 опирается своим дном 14 на плоскую и горизонтальную поверхность.
Когда флакон 1 необходимо заполнить, в него через его горловину 11 вводят пипетку 200, как показано на фиг.4. После введения во флакон 1 заранее определенного количества вещества пипетку 200 извлекают и на горлышко 12 устанавливают устройство 20 закупоривания. Устройство 20 содержит пробку 21 из эластомера соответствующей формы, способствующей ее частичному введению в горловину 11, когда она опирается на сторону 132 бортика 13. Пробка 21 является моноблочной и имеет площадку 211 в виде диска, опирающуюся на поверхность 132, а также полый стержень 212, предназначенный для введения в горловину 11. После установки на горлышко 12 пробка 21 изолирует содержимое флакона 1 от внешней среды. Х21 обозначает центральную ось симметрии пробки 21, a D21 обозначает диаметр площадки 211, который является максимальным диаметром пробки 21. В конфигурации установки пробки 21 на флаконе 1 оси XI и Х21 совпадают.
Устройство 20 содержит также колпачок 24, предназначенный для закрывания и изолирования пробки 21 и горлышка 12 в закрытой конфигурации устройства закупоривания.
Колпачок 24 содержит кольцо 25 и крышку 26, выполненные совместно посредством литья и образующие моноблочную деталь в виде колпачка 24. Иначе говоря, между элементами 25 и 26 внутри колпачка 24 существует непрерывность материала.
Кольцо 25 имеет три набора из трех зубьев для стопорения под поверхностью 134 бортика 13.
Позицией 251 обозначена наружная периферическая юбка кольца 25. Эта юбка содержит два набора из двух окон 22, которые проходят через нее в радиальном направлении между внутренней радиальной поверхностью 251A и наружной радиальной поверхностью 251B юбки 251. Напротив каждого окна 252 внутри кольца 25, то есть со стороны поверхности 251A, выполнена деформируемая лапка 253. Каждая лапка 253 образует поверхность 253А блокировки, которая должна опираться на поверхность 134, когда колпачок 24 установлен вокруг горлышка 12 флакона 1.
Позицией 254 обозначена полоска материала, принадлежащая к юбке 251 и расположенная между двумя смежными окнами 252. Внутри, то есть со стороны поверхности 251A, каждая полоска 254 имеет стопорную лапку 255, верхняя поверхность 255A которой образует поверхность блокировки на поверхности 134 бортика 13 в конфигурации установки колпачка 24 вокруг горлышка 12.
Различие между лапками 253 и лапками 255 состоит в том, что лапки 253 могут поворачиваться легче, то есть под действием меньшего усилия, чем лапка 255, относительно юбки 251. Действительно, поскольку лапки 253 находятся на уровне окон 252, они соединены с юбкой 251 только на уровне своего нижнего края 253В, противоположного поверхности 253 и обращенного к нижнему краю 251С юбки 251, противоположному крышке 26. Каждая лапка 255 неподвижно соединена со смежной полоской 254 на большей части своей высоты, поэтому она меньше деформируется под действием усилия, прикладываемого к ее верхней поверхности 255A.
Х24 обозначает центральную ось колпачка 24, причем эта ось совпадает с осями X1 и Х21 в конфигурации установки устройства 20 на флаконе 1.
Как показано на фиг.12, зубья 253 и 255 выполнены на двух угловых секторах с углом α в вершине порядка 90° относительно оси Х24. Эти два угловых сектора, в которых выполнены лапки 253 и 255, являются противоположными друг другу и разделены угловыми секторами с углом β в вершине, где юбка 251 является сплошной, при этом ее наружная радиальная поверхность 251В является участком цилиндра с прямой образующей и с сечением в виде дуги окружности.
Лапки 253 и 255 образуют средства стопорения колпачка 24 на горлышке 12 флакона 1. Геометрия юбки 251 и ее лапок 253 и 255 совместима с установкой колпачка 24 на горлышке 12 после установки на место пробки 21 посредством толкающего усилия вдоль осей X1, Х21 и Х24, совпадающих при этом и направленных к дну 14 флакона 1. Во время этой установки на место лапки 253 и 255 постепенно упруго деформируются во время своего прохождения на уровне бортика 13.
Крышка 26 содержит наружную юбку 261, наружная радиальная поверхность 261В которой выполнена рифленой, что облегчает передачу крутящего момента между пальцами пользователя и этой крышкой. Позицией 261С обозначены канавки, выполненные на поверхности 261В. Х26 обозначает центральную ось крышки 26, которая совпадает с осью Х24, когда части 25 и 26 колпачка соединены друг с другом. Крышка 26 имеет торцевую стенку 262, перпендикулярную к оси Х26 и соединенную с юбкой 261 двумя перемычками 261D, каждая из которых расположена на угловом секторе с углом γ в вершине, строго меньшим 180°, относительно оси Х26, предпочтительно составляющим примерно 90°. Таким образом, получают два криволинейных окна 263 вдоль внутренней радиальной поверхности 261А юбки 261 между этой юбкой и стенкой 262 снаружи угловых секторов с углом γ в вершине.
Каждое из окон 263 совмещено в направлении, параллельном с осями Х24 и Х26, с набором стопорных лапок 253-254. Иначе говоря, окна 263 находятся напротив угловых секторов с углом α в вершине. Это позволяет выполнять литьем поверхности 253A и 255A при помощи стержня или стержней, проходящих через окна 263.
Если не считать зон соединения с юбкой 261, стенка 262 является круглой и центрованной по оси Х26. Со стороны кольца 25 стенка 262 продолжена кольцевой юбкой 264, концентричной с юбкой 261 и предназначенной для прижатия площадки 211 пробки 21 к поверхности 132 бортика 13, когда устройство 20 установлено на горлышко 12 флакона 1.
Элементы 25 и 26 колпачка 24 соединены разрывными перемычками 27, которые создают непрерывность материала между этими элементами 25 и 26 и которые имеют форму трапеции с меньшим основанием 271 на уровне верхнего края 251D юбки 251, то есть края этой юбки, обращенного в крышке 26.
Внутренний диаметр юбки 251 обозначен d251. Этот диаметр является минимальным внутренним диаметром кольца 25. Как показано, в частности, на фиг.3, этот диаметр строго превышает максимальный диаметр D21 пробки 21. Таким образом, юбка 251 не соприкасается с пробкой 21 во время установки колпачка 24 на флакон 1.
Перемычки 27 выполнены в количестве восьми и равномерно распределены по краю 25ID таким образом, что находятся на окружности кольца 25, внутренний диаметр d27 которого превышает или равен диаметру d251. В примере, представленном на фигурах, диаметры d27 и d251 являются одинаковыми.
На практике отношение d251/D21 может составлять от 1,01 до 1,05, предпочтительно от 1,02 до 1,04.
Кроме того, значение диаметра d251 выбирают строго превышающим наружный диаметр D13 бортика, который является максимальным диаметром горлышка 12. Это позволяет устанавливать кольцо 25 на горлышко 12 без радиального расширения юбки 251. На практике отношение d251/D13 выбирают между 1,005 и 1,01, предпочтительно равным 1,0075.
Размеры перемычек 27, в частности их сечение на уровне их соответствующих малых оснований 271, выбирают таким образом, чтобы эти перемычки можно было разорвать на уровне этих малых оснований при помощи крутящего момента поворота крышки 26 вокруг оси X1, причем этот крутящий момент приводит к повороту крышки 26, показанному стрелкой R на фиг.6.
Перемычки можно также разрывать при помощи усилия натяжения, когда пользователь снимает крышку 26 поворотом относительно кольца 25 вокруг оси, перпендикулярной к оси Х24.
На уровне каждой перемычки 27 и радиально снаружи от нее крышка содержит нервюру 266, выступающую в сторону кольца 25 от юбки 261. Эти нервюры 266 позволяют передавать на кольцо 25 осевое толкающее усилие, направленное в сторону дна 14 и прикладываемое к крышке 26 во время установки колпачка 24 на флакон 1. Действительно, в этом случае перемычки 27 упруго деформируются, и нервюры 266 приходят в положение опоры на край 251D.
После разрыва перемычек 27 можно отделить крышку 26 от кольца 25, как показано стрелками F17 и F10 на фиг.7 и 10. Поскольку диаметр d27 строго превышает диаметр D21, часть перемычек 27, которая может оставаться на кольце 25, не мешает доступу к пробке 21 и ее извлечению. Учитывая место расположения малых оснований 271, которые образуют приоритетные зоны разрыва перемычек 27, в контакте с краем 251D, перемычки остаются в основном на крышке 26, поэтому верхний край 251D юбки 251 является свободным, и остаток малых оснований 271 на этом крае не мешает дальнейшим манипуляциям с пробкой 21.
Манипуляция крышки 26 не перемещает кольцо 24 относительно флакона 1, так как оно прочно удерживается в положении на горлышке 12 при помощи стопорных лапок 253 и 255. Действительно, опорное усилие площадки 211 на поверхность 132, создаваемое юбкой 264, приводит к напряжению устройства 20 закупоривания вокруг бортика 13 вдоль оси X1. Иначе говоря, площадка 211 пробки 21 и поверхности 253A и 255A блокировочных лапок 25 действуют усилием сжатия на бортик 13, который является более жестким, чем устройство 20 закупоривания, в результате чего создается напряжение на составных частях этого устройства. Это приводит к прочной опоре поверхностей 253A и 255A лапок 253 и 255 на поверхность 134, что ограничивает возможность проворачивания кольца 25 под действием крутящего момента, создаваемого пользователем на крышке 26 во время ее удаления.
В частности, как показано на фиг.2 и 10, когда крышка 21 находится на горлышке 12, ее верхняя поверхность 213, то есть поверхность площадки 21, противоположная стержню 212, выступает за пределы поверхности 132 на высоту H1, измеренную параллельно оси X1. Кроме того, край 251D тоже находится над поверхностью 132 на высоте Н2, значение которой меньше высоты H1. В результате происходит смещение по высоте ΔН вдоль оси X1 между поверхностями 213 и 251D, и это смещение по высоте облегчает доступ к пробке 211 с одной стороны кольца 25, когда необходимо извлечь эту пробку, из конфигурации, показанной на фиг.7 и 10.
После извлечения пробки в направлении стрелки F8, показанной на фиг.8, устройство оказывается в конфигурации, показанной на фиг.9, в которой кольцо 25 не мешает доступу к содержимому флакона 1, оставаясь при это на месте на горлышке 12.
Согласно варианту изобретения, представленному только на фиг.12 и 13, на поверхность 251B нанесен идентификационный знак М. Такой знак можно нанести посредством травления или печати, например, с использованием формата DATA MATRIX. Знак М располагают на кольце 25 таким образом, чтобы он оставался доступным для считывания при помощи соответствующего прибора, в том числе после удаления крышки 26, то есть в течение всего времени использования флакона 1.
Это совместимо с тем, что кольцо 25 выполнено таким образом, чтобы постоянно оставаться на месте на флаконе 1 после его установки. Иначе говоря, кольцо 24 установлено несъемным на флаконе 1, если только его частично не разрушить, в частности, посредством разрезания его лапок 253 и 255, его полосок 254 или его юбки 251.
На практике знак М наносят на участке поверхности 251B, находящемся в угловом секторе с углом βв вершине, то есть на удалении от окон 252.
В варианте, знак можно заменить особым раскрашиванием колпачка 24, при этом каждый цвет соответствует типу вещества, присутствующего во флаконе. Определение содержимого флакона облегчается, так как раскрашенное таким образом кольцо остается на флаконе даже после удаления крышки 26.
Материалом, применяемым для формования литьем колпачка 24, может быть полиоксиметилен или полипропилен, и его выбирают таким образом, чтобы обеспечивать надежный разрыв на уровне малых оснований 271 перемычек 27.
Согласно не показанному на фигурах варианту изобретения, приоритетные зоны разрыва перемычек 27 можно выполнить не в контакте с краем 251D, а на небольшом осевом расстоянии от этого края. На практике осевое расстояние между приоритетными зонами разрыва и краем 251D меньше осевого расстояния между этими приоритетными зонами разрыва и зонами соединения перемычек 27 с юбкой 261. Это отношение соблюдено также в случае, представленном на фигурах, так как в этом случае осевое расстояние между малыми основаниями 271 и краем 251D является нулевым, то есть меньшим осевой высоты перемычек.