用于同时支撑多个小瓶的支撑结构、其用途和用于处理这样的小瓶的方法与流程

技术领域

本发明大体涉及对用于制药、医疗或化妆品应用的物质的容器的处理，并且更加特别地涉及用于同时支撑多个小瓶(vial)的支撑结构、其用途和用于处理这样的小瓶的方法，特别地用于对用于制药或医疗应用的物质的冷冻干燥(冻干)。

背景技术：

小瓶广泛地用作储存以液体形式、特别是以预配给量施用的医疗、制药或化妆品制剂的容器。这些容器一般具有圆柱形形状，可以由塑料或由玻璃制造并且可以低成本且大数量地生产。为了使得能够实现在无菌条件下对小瓶的低成本填充以及长期储存，越来越多地在填充之后使用冻干工艺。为此目的，小瓶需要在无菌条件下拆开，继而在制药填充器或制药公司处进行进一步处理。然而，几乎不存在这样的用于小瓶的包装解决方案：其使得能够实现对支撑于穴巢上和/或包装内的小瓶的冻干。

在WO 2009/015862 A2、WO 2011/135085 A1和WO 2013/181552 A2中公开了这样的支撑结构。然而，这些支撑结构不允许在容器支撑于该支撑结构上时自由接近其底部。

冷却板与小瓶底部之间的直接接触对于经优化的快速冻干工艺是重要的，所述冻干工艺要求小瓶的底部是可容易接近的。

本申请人的US 2015/0166212 A1公开了一种根据权利要求1的前序的支撑结构，其中支撑装置包括至少两个支撑舌片，这两个支撑舌片提供在相应孔或容座的边缘上并且被配置成使得在容器插入期间这些支撑舌片枢转开或弹性地折叠回到孔或容座中并且匹配于小瓶使得小瓶在存在径向游隙的情况下由支撑舌片支撑。从支撑结构的下侧可自由地接近小瓶的底部，这使得可以在小瓶支撑于支撑结构上时实施冻干工艺。

然而，支撑结构的支撑舌片并不总是足够稳定的，特别是用于支撑大且重的小瓶的支撑舌片亦是如此。另外，在插入小瓶时支撑舌片之间发生一定的材料磨损，这是不合期望的。必须精确地且以相对严苛的容差来形成支撑舌片以确保小瓶可以在存在如所期望的游隙的情况下得到支撑。然而，由于诸如温度或湿度等工艺参数的原因，载体可能在使用中弯曲，使得不能够满足相对严苛的容差并且因而发生相当大的、不合期望的材料磨损。

在支撑结构中，小瓶的颈部是不可自由接近的。对于诸如称重、填充、对金属盖的闭塞或压合(crimp)等许多工艺步骤而言，小瓶因而需要被抬起，这要求特殊的工艺装备。

根据现有技术，为了进一步处理，需要将小瓶从支撑结构移除或者借助于机器人或自动化夹握设备将其插入到支撑结构中。然而，由于小瓶与支撑结构的支撑装置之间存在一定的摩擦，因此难以同时移除或插入所有小瓶，这是因为否则将会有相对大的力作用于支撑结构上，这例如可能造成支撑结构的不受控的弯曲或者甚至导致小瓶从支撑结构意外掉落。因此，根据现有技术，典型地借助于机器人或夹握设备只能移除或插入小瓶的子集，其中该子集的小瓶总数目于是取决于支撑结构在未过度弯曲的情况下可以承受什么力。这在对小瓶的进一步处理中造成延迟和较高的成本。

申请人的DE 102012103899 A1公开了用于制药容器的另一支撑结构，其中可以以协调的方式在第一位置与第二位置之间调节支撑结构的容座的所有侧壁，其中容器可以插入到孔或容座中或者在第一位置中毫不费力地在其中移位，并且其中容器在第二位置中通过摩擦固定于容座中。为了防止容器在插入到容座中期间的滑动，需要将容器支撑在附加的支撑表面上，只要支撑结构未转移到第二位置中即可。容器可以在支撑于支撑结构上时经历冻干工艺。

本申请人的US 2001/0052476 A1公开了一种由塑料材料制成的支撑板，所述支撑板具有孔隙，在孔隙处将容器夹紧而底部可从支撑板的下侧自由地接近。然而，难以确保所有容器的底部都被准确地支撑在距支撑板的相同距离处，从而使得与冷却表面的均匀热学接触是不可能的。为此目的，将会不得不针对孔隙中的夹紧力而在轴向方向上单个地调节所有容器。

WO 2016/07564 A1公开了一种冻干工艺，其中容器的底部刚好不与冷却表面直接接触。

WO 2016/166 769 A1公开了一种用于支撑预先卷曲的匣筒的支撑结构。如图6a中所示，在容座的下端处形成了环形突起，在环形突起上支撑匣筒的肩部而没有安置在该区域中的卷曲帽。在匣筒得到支撑时匣筒的端部伸出到容座之外。没有公开对小瓶的支撑。

WO 2010/062 602 A1公开了对多个塞子的支撑。没有公开对小瓶的支撑。

EP 2 183 166 B1公开了以使得小瓶(其被支撑于支撑结构上)的底部可从载体的下侧自由地接近的方式对小瓶的支撑。然而，小瓶总是在其上端处得到支撑，即在小瓶的颈部的区域中。

US 2013/0048531 A1公开了一种用于小瓶的支撑结构，其中容座下端处的径向保持突出部支撑小瓶的底部。支撑在载体上的小瓶的底部在本申请的含义下不是可自由接近的。

US 8,561,828 B2公开了用于小瓶的另外支撑结构，其中容座下端处的径向保持突出部支撑小瓶的底部。支撑在载体上的小瓶的底部在本申请的含义下不是可自由接近的。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于同时支撑多个小瓶的增强支撑结构，所述增强支撑结构使得能够在小瓶支撑于支撑结构上时实现对小瓶的简单处理，特别是冷冻干燥工艺(冻干)。另外，要提供一种包括这样的支撑结构的对应的运输或包装容器、这样的支撑结构的对应用途以及用于冷冻干燥小瓶中的用于制药或医疗应用的物质的工艺。

这些问题通过如权利要求1或11所述的支撑结构、通过如权利要求13所述的运输或包装容器、通过如权利要求15所述的用途以及通过由权利要求16所述的方法来解决。另外的有利实施例是从属权利要求的主题。

根据本发明，提供了一种用于同时支撑多个小瓶的支撑结构，所述支撑结构包括载体，所述载体具有上侧、与所述上侧相对的下侧以及能够使所述小瓶至少部分地插入以便在所述载体处在其中得到支撑的多个孔或容座(receptacle)，其中所述小瓶具有形成底座的底部、圆柱形侧壁以及所述底座与所述圆柱形侧壁之间的环形过渡区。根据本发明，至少一个保持突出部在相应孔或容座的下端处径向地向内伸出到所述相应孔或容座中以便以这样的方式与过渡区配合地(in cooperation with)以及在所述底座外侧地支撑相关联的小瓶，使得所述小瓶的底部或底座突出于所述载体的孔或容座之外且从所述载体的下侧可自由地接近。

在本发明的含义下的小瓶充当针对用于容纳和储存用于制药或医疗应用的物质的这样的容器的优选实施例。小瓶的过渡区优选地为小瓶的相应底部或底座与圆柱形侧壁之间的过渡区处的弯曲边缘部分，其位于小瓶的底座外侧。将小瓶的底座限定为小瓶在其直立地安置于平坦支撑表面上时的接触表面。如果小瓶的底部是平面的，则该接触表面是圆形的并且表示小瓶的最底部部分(如果在轴向纵向剖面上观看的话)。如果小瓶的底部是凹形的，则该接触表面是环形的并且由小瓶的底部顶点形成，如果在平面图中从下方观看小瓶，则所述小瓶的底部顶点形成了环。

由于保持突出部仅与这些过渡区配合(cooperate)，因此根据本发明，小瓶的底部或底座是可自由接近的，这特别是在小瓶支撑于支撑结构上时允许实施冷冻干燥工艺。

由于在过渡区处支撑小瓶，因此根据本发明，特别地，在小瓶的上端处不会发生不期望的材料磨损，使得可以更有效地防止污染物经由小瓶上端处的填充开口的进入。如果仍然发生这样的材料磨损，则其将会发生在小瓶的下端的区域中，并且由于支撑结构的设计，如以下所解释的，可以以有利地简单的方式在另外的处理步骤中再消除该材料磨损。

根据本发明，小瓶突出于孔或容座之外仅某一距离，该距离对应于保持突出部的轴向长度(在垂直于载体所跨越的平面的方向上)。该距离的范围可以从大约且包括0.01至5.0mm，优选地从大约且包括0.01至2.0mm，使得仅需要较小的轴向调节距离以便通过简单地将支撑结构降低几毫米或降低小于一毫米来使得能够实现小瓶的底部或底座与冷却表面的全表面接触，例如以便实施冷冻干燥工艺，使得小瓶继而在实际的冻干工艺期间以其底部或底座自由地安置在冷却表面上。这里，可以将支撑结构保持成甚至进一步远离冷却表面，这在冻干工艺期间进一步减少热质量。然而，支撑结构还可以简单地降低到冷却表面以便进行冻干工艺。这同样适用于要求自由接近小瓶的底部或底座的其它工艺。

由于小瓶在其下端处得到支撑，因此在小瓶支撑于支撑结构上时，不仅小瓶的下端(因而特别是底部或底座)，而且容器的上端(特别是缩颈部分或填充开口)，都是可自由接近的，这是因为根据本发明，该区域中不需要进一步支撑。对于诸如称重、填充、闭塞(stopper)或压合(crimp)等许多工艺步骤而言，根据本发明不必抬起小瓶，这在对小瓶的处理中有助于进一步减少工作(effort)。

根据本发明，在保持突出部处仅用较小的力，使得保持突出部可以使得能够实现小瓶在孔或容座中的自居中，尤其是如果保持突出部形成为圆周突出部或布置为安设于沿着孔或容座的下端的适当对称的布置中的多个突出部的话亦如此。

不存在关于保持突出部的形状的特定限制。这些仅需要使得能够实现小瓶在边缘部分处的支撑。因而可设想到准确水平地(与由支撑结构的载体所跨越的平面平行地)延伸的扁平突出部，以及径向向内而且有斜面的、凹形或凸形保持突出部或者具有若干支撑台阶的保持突出部。重要的仅是与小瓶底部或底座“上方”的小瓶的边缘部分或过渡区的接合是可行的，更优选地，仅仅在小瓶的底部或底座与圆柱形侧壁之间的过渡区内，因而例如在弯曲的过渡区内。这还自动地造成小瓶的圆柱形侧壁定位在距支撑结构的孔或容座的侧壁的一定距离处，即在圆柱形侧壁的区域中存在径向游隙，这进一步推进小瓶在孔或容座中的前述自居中，而且使得能够实现从载体上侧将小瓶无摩擦地插入到支撑结构的孔或容座中，这可靠地防止了前述的材料磨损。

根据优选的另外实施例，保持突出部以使得过渡区通过形状配合(positive fit)接合而不是通过摩擦得到支撑的方式匹配于小瓶的过渡区的形状和尺寸。这可靠地防止了在保持突出部处的前述不合期望的材料磨损。合适的形状配合仅要求保持突出部在径向方向上足够远地伸出以便在足够的程度上与小瓶的前述过渡区或边缘部分接合。可以在保持突出部上，特别是在其前端上提供例如塑料材料的具有相对高的摩擦系数的涂层，以防止小瓶的意外滑脱，所述涂层还可以使用双组分(2K)注塑成型工艺喷射在其上。特别是在保持突出部的前端以严苛的容差(tight tolerance)匹配于小瓶的边缘部分的特定几何形状时，可以以简单的方式确保合适的形状配合。

由于小瓶的前述过渡区以预定的曲率半径弯曲，所述曲率半径受制于相对严苛的容差，因此可以至少部分地、优选地以与小瓶的前述边缘区段的曲率半径对应的曲率半径凹形弯曲地形成面向这些边缘部分的保持突出部。

根据优选实施例，保持突出部的面向小瓶的相应过渡区的表面朝向载体的下侧至少部分地倾斜。合宜地，如果在侧视图中观看，倾斜角度对应于近似在底部或底座与圆柱形侧壁之间中间的区域中小瓶的过渡区的切线的倾斜角度。特别地，该倾斜角度因而可以处于大约45度的范围中。

然而，该倾斜角度特别地取决于过渡区的曲率半径的大小，并且经受在两种要求之间进行折衷，一方面小瓶的底部或下端应当尽可能地突出于孔或容座以便容易接近，另一方面必须确保在所有可行的工艺条件下过渡区处对小瓶的可靠支撑，特别是借助于形状配合的可靠支撑；同时在小瓶被插入和支撑时，在支撑结构的孔或容座的侧壁与小瓶的侧壁之间必须存在足够的径向游隙。针对该目的的最优倾斜角度可以依照前述边缘部分的特定几何形状通过简单的计算和数值优化来计算。因此，保持突出部的面向边缘部分的表面以与垂直于载体所跨越的平面的线的预定角度朝向载体的下侧倾斜，所述预定角度优选地处于10度与70度之间的范围中，更优选地处于20度与50度之间的范围中。

根据优选的另外实施例，在垂直于载体所跨越的平面延伸的保持突起的前端处形成笔直部分。在轴向方向上延伸的这些部分因而布置在实际的保持突出部下方并且有效地用来足够地强化保持突出部以便防止保持突出部的不期望的弯折，所述弯折将会造成小瓶的不合期望的滑脱。该轴向长度主要取决于保持突出部和载体或载体的侧壁的材料的刚度，并且取决于重量以及取决于要支撑的小瓶的前述过渡区的准确几何形状，并且可以以简单的方式进行计算和优化。合宜地，在垂直于载体所跨越的平面的方向上，保持突出部的前述笔直部分的轴向长度处于从0.1到5.0mm的范围中，优选地处于从0.1到2.0mm的范围中，这特别是取决于保持突出部和载体或载体的侧壁的材料的刚度。

由于制造商的标准和一般规范的原因，小瓶的过渡区的预定曲率半径经受非常严苛的容差，并且通常处于1.0mm与10.0mm之间的范围中，更优选地处于1.5mm与4.0mm之间的范围中。根据另外的实施例，为此目的，保持突出部以这样的方式匹配于小瓶的过渡区的形状，使得小瓶的底部或底座突出于载体的孔或容座之外0.01mm与5.0mm之间的范围中的距离，更优选地0.01mm与2.0mm之间的范围中的距离。根据本发明，如果应当在不费力的情况下可接近小瓶的话，例如如果小瓶应当自由地安置在冷却表面上的话，这使得能够有利地实现对容器的短调节距离。因此，根据本发明，甚至更短的处理时间是可行的。

根据另外的实施例，相应孔或容座的下端处的保持突出部是圆周的。根据另外的可替换实施例，至少两个保持突出部以距彼此的等角距离形成在孔或容座的下端处，其中孔或容座的两个相邻保持突出部之间的间隙的圆周长度相应地小于相应保持突出部的圆周长度。当在支撑结构的孔或容座中支撑小瓶时，对小瓶的支撑的对称性(其因而是可行的)有利于自居中效果。因此，可以甚至更加准确地将小瓶定位和对准，特别是以使得所有小瓶的底部与载体的水平取向水平地且准确地对准的方式，即与冷冻干燥机的水平冷却表面平行来定位和对准。

根据另外的实施例，将容座形成为使得小瓶的上端不伸出超过载体的上侧。因而，可以将小瓶完全受保护以防机械作用地容纳在所述容座中。这里，如果在保持突出部上支撑过渡区，则小瓶的上端于是可以布置成与载体的上侧所限定的平面基本上齐平或者布置在距其非常短的距离处，其中该距离可以小于小瓶的底部或底座在支撑位置中突出于孔或容座之外的前述距离。因此，借助于支撑结构朝向安设于支撑结构下方的支撑表面简单轴向移位该距离，可以在小瓶的处理之后确保小瓶的上端突出于支撑结构的容座之外该距离，这可以促进借助于机器人或夹握设备对小瓶的夹握或者对小瓶的上端的进一步处理，例如用隔膜的金属帽的闭塞和/或压合。

根据另外的实施例，容座由圆周侧壁形成，这使得能够实现对小瓶的侧壁的甚至更好的机械保护。如下文将参考根据本发明的方法更加详细地解释的，可以在冷却指状部可以突出到其中的直接相邻的容座的侧壁之间形成另外的空隙。优选地，保持突出部在侧壁的下端处与其一体形成，特别地借助于塑料注塑成型工艺一体形成，这降低了制造成本并且增强了支撑结构的机械可靠性，而且这在支撑结构的制造中还使得能够实现更高的精确度，特别地遵从非常严苛的容差。

根据另外的实施例，在容座的侧壁的相对侧上以及在下端处形成插槽。例如可以是条带形状的高度调节设备可以与这些插槽接合，所述高度调节设备布置在小瓶的底部下方并且与这些插槽对准，并且可以通过合适的高度调节将小瓶抬起以便促进小瓶从支撑结构的容座的移除和小瓶到支撑结构的容座中的插入。或者插槽使得能够实现支撑结构的弯折，并从而使插槽的下端加宽，据此可以向下“释放”小瓶。

根据可替换的另外的实施例，将载体形成为扁平的、相对薄的支撑板，在支撑板中直接形成孔隙，其中保持突出部在孔的下端处与支撑板一体形成，特别地借助于塑料注塑成型工艺一体形成。在该实施例中，一般在小瓶支撑于支撑结构上时不横向引导和紧固小瓶。然而，取决于工艺条件，这可能是足够的，特别是如果可以假定在小瓶的处理期间在径向方向上没有明显的力作用于小瓶的话。在该可替换的实施例中，实际上确保了对小瓶的所有部分的最优可接近性。

如果在小瓶支撑于支撑结构上时和/或当这些小瓶插入到支撑结构的孔中或从其移除时应当期望对这些小瓶的横向支撑，则根据另外的实施例，可以沿着孔的边缘在支撑板的上侧上至少分段地安设引导构件，所述引导构件垂直于支撑板的上侧延伸以便防止支撑于直接相邻的孔中的小瓶的接触。这些引导构件例如可以被提供为在载体的上侧上在孔的边缘处的竖直销或板，所述竖直销或板合宜地布置在距彼此等角距离处。这里，这些引导构件之间的空隙可以在小瓶支撑于支撑结构上时继续允许对这些小瓶的侧壁的接近。

根据优选的另外的实施例，孔或容座匹配于支撑于其中的小瓶的外径，由于在小瓶的前述边缘部分上方存在径向游隙，故即匹配于孔或容座的侧壁。根据本发明，该径向游隙使得能够在垂直于载体上侧的方向上，即在小瓶的轴向方向上，以低的力并且在完全没有摩擦的情况下实现小瓶在容座内部的移位，这通过仅仅借助于小瓶的前述过渡区或边缘部分与保持突出部的形状配合对小瓶的支撑来进一步促进。小瓶因而在暴露于非常低的力时可能已经轴向移位，即在支撑结构的孔或容座内部可以再次抬起和降低。为此目的，流体(气体和/或液体)所引起的低强度的压力脉冲可以足够。通过将合适形状的喷嘴放置在孔或容座下方，小瓶因而可以以受控的方式在孔或容座中再次抬起和降低。

为此目的，如果小瓶容纳于支撑结构的容座中则具有特别的优点，所述容座由在小瓶的一定长度之上，例如在小瓶的长度的至少50％之上或在小瓶的整个长度之上延伸的圆周或基本上圆周侧壁形成，从而形成与容器侧壁的相对狭窄的环形间隙。由于流体流仅能够在容座上端处经由该相对狭窄的环形间隙逸出，因此甚至相对微弱的流体流可以在轴向方向上使甚至沉重或长的小瓶移位。

由于还在径向方向上将小瓶引导和紧固于支撑结构的容座内部，因此根据本发明在小瓶容纳和支撑于容座中时，这样的流体流不仅可以用于使小瓶抬起，而且还可以用于清洗小瓶的外表面。容座的侧壁与小瓶的侧壁之间的前述相对狭窄的环形间隙致使清洗效果的增加，这是因为仅允许清洗流体(液体、气体或喷射的清洗液)在环形间隙内流动，但是不能以非受控的方式向环境逸出。当在这样的清洗步骤之前在小瓶的上端处例如通过放置塞子将小瓶密封时具有特别的优点。这样的清洗步骤在填充了某些药物(例如抑制细胞生长的药物)之后例如出于安全原因而可能是必要的。

从支撑结构的下侧起作用的这样的气压脉冲还可以用于在该方法中移除小瓶，通过将小瓶抬起到足够的程度，直到其上端于是可以由机器人、夹握设备等夹握为止，并且继而可以将小瓶取出。

然而，从支撑结构上方起作用的可比气压脉冲还可以用于向下将容器从容座推出。为此目的，气压脉冲需要足够密集地作用于小瓶的上端，以使得胜过由保持突出部施加的支撑力，可选地在保持突出部和/或支撑结构的容座的侧壁下端被弹性加宽或伸展开时进行。为了进一步增强从上方作用于小瓶的气压脉冲，出于以上原因，如果容座的轴向长度大于容器的轴向长度则会是优点。

在小瓶容纳于容座中以及支撑于支撑结构上时，为了清洗目的类似的流体流还可以作用于这些小瓶的上侧，以便清洗上侧而且还有小瓶的其他外表面。为此目的，如果在这样的清洗步骤之前在小瓶的上端处例如通过放置塞子将其密封则当然具有优点。

然而，当容器的填充开口在其上端处尚未密封时以及在小瓶支撑于支撑结构上时，例如为了清洗小瓶的内表面，对应的流体流或流体压力脉冲还可以作用于小瓶的上端和/或下端。当然，出于清洗小瓶的内部体积的目的，还可以经由填充开口向小瓶的内部引入喷嘴或管以便更加有效地向容器的内部中注入清洗流体。

本发明的另外的方面涉及如本申请中所公开的支撑结构的用途，所述支撑结构用于同时支撑用于制药或医疗应用的物质的多个容器，例如在其在加工装置中的处理期间，特别是在冷冻干燥工艺(冻干)期间进行支撑。

本发明的另外的方面(其可以被明确地作为同样借助于独立权利要求的独立发明来要求保护)针对计算机可读或处理器可读数据文件，还用于通过诸如公司的内部计算机网络等网络或者通过因特网进行传输，所述数据文件包括指令或控制命令，所述指令或控制命令在由计算机或由处理器加载时，促使3D打印机在计算机或处理器的控制之下打印合适的材料(特别地，塑料材料)的如在本申请中所公开的三维支撑结构。

本发明的另外的方面涉及用于多个小瓶的运输或包装容器，其中运输或包装容器是盒状的，并且其中在盒状的运输或包装容器内部容纳如本申请中所公开的支撑结构以便在运输或包装容器内部支撑所述多个小瓶。

本发明的另外的方面涉及用于对具有形成底座的底部、圆柱形侧壁以及底座与圆柱形侧壁之间的环形过渡区的小瓶的处理或加工的方法，该方法包括以下步骤：提供如本申请中所公开的支撑结构；将小瓶安设于支撑结构的孔或容座中，使得以使得小瓶的底部或底座突出于载体的孔或容座之外并且从载体的下侧可自由地接近的方式，通过过渡区与保持突出部的配合在底座的外侧支撑小瓶；以及在小瓶支撑于支撑结构处时并且在小瓶容纳于孔或容座中时对小瓶进行处理。

优选地，对小瓶进行处理包括以下各项中的一个或多个：对小瓶内部的用于制药或医疗应用的物质进行冷冻干燥(冻干)；通过流体流作用于小瓶的底端或上端的作用而使小瓶在孔或容座中轴向移位；借助于流体流经由下端或上端流动到支撑结构的容座中而对小瓶的外侧进行清洗；借助于经由下端或上端流动到支撑结构的容座中的气体流而对小瓶的外侧进行干燥。

由于对小瓶的有利支撑，可以实现支撑于支撑结构上的所有小瓶的底部与冷却表面的直接接触、小瓶的外表面的简单轴向移位和简单清洗以及小瓶的外表面的简单干燥，如上文所概述。

根据另外的实施例，在支撑结构的直接相邻的容座的侧壁之间形成空隙，冷却指状部突出到所述空隙中，所述冷却指状部至少分段地围绕支撑结构的容座。因此，可以更加有效地进行对小瓶的冷却，并且可以甚至更快速地且高效地实施对小瓶中所包含的物质的冷冻干燥。

如果小瓶的底部是平坦的和平面的，则冷却表面也是平坦的和平面的，使得在冻干期间小瓶的底部可以在整个表面之上安置于至少一个冷却表面上。如果小瓶的底部是凹形弯曲的或者具有平面配置，则在冻干期间在至少一个冷却表面与小瓶的相关联的底部之间还会存在间隙，在后一种情况中这还可以借助于冷却表面的上侧上的凹形凹陷来实现。如果小瓶的底部是凹形的，还可以在小瓶的凹形底部所直接安置于其上的冷却表面的上侧上形成相应的凸形突起。

附图说明

在下文中将通过示例的方式并且参考附图来描述本发明，根据附图另外的特征、优点和要解决的问题可以变得明显。在附图中：

图1a和图1b示出了作为药物容器的优选示例的小瓶的典型几何形状，其用于根据本发明的支撑结构或方法；

图2a-图2d示出了小瓶的下边缘部分支撑在根据本发明的支撑结构的保持突出部上；

图3a-图3b是以平面图的根据本发明的支撑结构的两个示例；

图3c-图3e以平面图示出了根据本发明的支撑结构的保持突出部的形状的三个示例；

图4a以侧视图示出了根据本发明第一实施例的支撑结构；

图4b示出了容纳在运输与包装容器中的图4a的支撑结构；

图5以透视俯视图示出了根据本发明第二实施例的支撑结构；

图6a-图6d是以示意性侧视图的在每一种情况下，根据本发明的支撑结构在冷冻干燥中的用途的示例；

图7a示出了根据本发明的支撑结构用于小瓶的内表面的清洗的用途的示例；

图7b示出了根据本发明的支撑结构用于小瓶的外表面的清洗的用途的示例；

图7c示出了根据本发明的支撑结构在支撑结构的容座中抬起和降低小瓶期间以及在对小瓶的外表面的干燥期间的用途的示例；

图7d是根据本发明的支撑结构用于借助于按压配合闭合帽密封的小瓶的外侧的清洗的用途的示例；

图7e是根据本发明的支撑结构在支撑结构的容座中抬起和降低小瓶和对借助于按压配合闭合帽密封的小瓶的外表面的干燥期间的用途的示例；

图8是根据本发明的支撑结构用于经由容座的下端从支撑结构的容座将小瓶移除的用途的另一示例；以及

图9是根据本发明的用于对制药或医疗应用的物质用小瓶的处理的方法的示意性流程图。

贯穿各图，相同的附图标记指代相同或基本等同的元件或元件群组。

具体实施方式

图1a示出了在下面表1中总结的典型2R-小瓶至50R-小瓶(具有4ml至62ml的容量)的几何形状。

表1：2R-小瓶至50R-小瓶的典型几何形状

在图1a和图2b中以较大比例示出了小瓶下端处的几何条件。清楚明显的是，过渡区形成在圆柱形侧壁2与底部3之间，圆柱形侧壁2在轴向方向上延伸，底部3与其垂直地延伸，即在水平方向上在支撑位置中延伸。出于本发明的目的，将该过渡区8视为边缘部分，如果在小瓶的纵向方向上观看，则过渡区8位于小瓶1的实际底座外侧，其中将该底座限定为小瓶1在安置于平坦表面上时的接触表面。如果小瓶1的底部3是平坦的，如图2a中所示，如果在轴向纵剖面上观看，则该接触表面是圆形的并且表示小瓶1的最底部部分。如果小瓶1的底部是凹形弯曲的，如图1a和图1b中所示，则该接触表面是环形的并且由小瓶1的底座3的顶点9形成。如果从下方观看小瓶1，这些顶点形成了沿着底座3的边缘的环。

在图2b中尤其可以看出，该过渡区9或边缘部分安设在小瓶1的底部3或底座与圆柱形侧壁2之间，并且因而与这两个部分清楚地分离。虽然在图2a的实施例中，圆柱形侧壁2和底部3至少在小瓶的边缘处是平坦的，但是过渡区或边缘部分8以均匀的曲率半径r2均衡地弯曲。

由于在小瓶的下端处特别需要满足的非常严苛的容差，因此该过渡区或边缘部分8具有准确预定的几何形状，并且根据本发明，该准确的几何形状用于使支撑结构的容座的侧壁14的下端处的保持突出部15的几何形状准确地匹配于小瓶的过渡区或边缘部分8的几何形状。更具体地，保持突出部15成形为使得这些保持突出部15仅与小瓶的过渡区或边缘部分8配合并且因而仅在圆柱形侧壁2与底部3之间的前述明确限定的过渡区内。换言之，保持突出部15仅仅与小瓶的相应底座外侧的部分配合，但这些保持突出部15不与圆柱形侧壁2配合。

一般地，保持突出部15可以通过形状配合(positive-fit)或通过摩擦来支撑或保持这些过渡区或边缘部分。然而，本发明偏好过渡区或边缘部分8受到保持突出部15的纯粹形状配合支撑，为此目的，保持突出部15在径向方向上足够远地伸出到支撑结构的孔或容座中以便防止小瓶向下滑脱是足够的。令人惊奇的是，对小瓶以及还有其它药物容器(诸如匣筒(cartridge))下端处的典型几何形状的评估已经揭示出可以以足够严苛的容差形成合适材料的保持突出部15，使得能够以可靠的方式确保这样的支撑。

如图2b中所示，设置在支撑结构的孔或容座的下端处的保持突出部15在径向方向上向内伸出到孔或容座中，以便以使得小瓶的底部，或者更一般地是使得小瓶的下端突出于孔或容座之外并且因而从载体的下侧可自由地接近的方式与小瓶的过渡区或边缘部分8配合地支撑小瓶。该支撑在图2a中总体示出。示出了由支撑结构(未示出)的圆周侧壁14形成的大体管状的容座12。侧壁14可以垂直向下延伸(如图2a中示意性示出的)，但是还可以以相对于中心垂直线的相对较小的角度均匀倾斜以在径向地径向方向上向内延伸。该角度例如可以处于大约1度与大约3度之间的范围中，更优选地处于大约1度与大约2度之间的范围中，特别是用于使得能够实现支撑结构从用于使用注塑成型工艺制造所述支撑结构的模具的变形。在侧壁14的下边缘处，形成保持突出部15，如在图2b中以较大比例示出的。清晰可见的是，小瓶1的底部3伸出超过侧壁14的下边缘，然而，其中小瓶的过渡区或边缘部分8得到足够支撑以便支撑小瓶1的总重量(包括内容物和外壳(每一个均未示出))，并且防止小瓶1从容座12滑出。在图2a中，还清晰可见的是，为了支撑，根据本发明在侧壁14的内表面与小瓶1的圆柱形侧壁2的外表面之间形成间隙，该间隙使得小瓶1能够从上方无摩擦地插入到容座12中并且使得能够实现用非常小的力使小瓶1在容座12内部的轴向移位。

在图2c中针对具有平面底部3的小瓶的实施例以更大的比例示出了过渡区或边缘部分8支撑在至少一个保持突出部上的几何关系。该图还示出了针对2R-小瓶至4R-小瓶的以毫米计的容差和尺寸，并且指示出容差和几何参数的重要值的依赖性的数学公式。

可以针对其它大小的小瓶做出容差的对应考虑，如在以下的表2中所总结的：

表2：针对不同大小的小瓶的容差的考虑结果

针对不同大小的容器做出容差的考虑。这样的考虑的结果在于保持突出部在径向方向上伸出到孔或容座中的距离应当达到r2值(曲率半径)的至少＞50％。保持突出部朝向其自由端应当逐渐变细(这是有利的但并非绝对必要的)。保持突出部的前端处的材料厚度应当达到r2值的＜50％。

考虑2R-小瓶至30R-小瓶的不同几何形状，观察到底部半径r2典型地从r2＝1.5mm向r2＝2.5mm变化。因此，底部半径r2是外径的变化(0.15mm至0.25mm)的大约10倍。以底部半径的支撑和居中因而是技术特征，这是因为容器的外径的容差比底壁边缘处的接触表面小得多。表2中的最大配合等于或小于底部半径r2的50％。

可以通过注塑成型、通过深拉伸工艺或通过3D打印以足够的精度并且以成本有效的方式生产支撑结构。然而，载体还可以由经纤维强化的塑料或塑料材料形成，向该经纤维强化的塑料或塑料材料添加陶瓷或金属以增加其热导率。已知的是，如果添加碳纤维，则经纤维强化的塑料具有高达0.9W/(m*K)的较高热导率。如果向塑料添加陶瓷或金属，则热导率甚至变得更大，从而导致所谓的热传导塑料材料。因此，可以实现支撑结构的材料的高达20W/(m*K)的热导率。

图3a-图3b以平面图示出了根据本发明的支撑结构10的两个示例。载体11中的单个孔或容座12优选地布置成规则阵列，例如沿着行和垂直于行延伸的列(图3a)的矩阵布置或者沿着以锐角彼此相交的行(图3b)的矩阵布置。这在对小瓶的自动化处理中具有优点，这是因为可以将小瓶在受控位置处并且以预定布置地转移到处理站，例如转移到处理机、机器人等。还可以借助于单个网格来实现孔或容座之间的分离。

图3c-图3e以平面图示出了针对根据本发明的支撑结构的保持突出部15的形状的三个示例。根据图3c，将单一保持突出部形成为侧壁14下边缘处的圆周的径向突起15。根据图3d，将两个保持突出部15布置在距彼此的等角距离处并且在它们之间沿侧壁14底部具有间隙16。根据图3e，将多个保持突出部15布置在距彼此的等角距离处并且具有沿侧壁14的下边缘形成于其间的间隙16，这使得能够以简单的方式实现保持突出部15的一定的灵活度。

通过选择保持突出部15的材料和厚度，可以将这些设定成对于在其边缘部分处可靠地支撑小瓶而同时以可靠的方式防止小瓶的滑掉而言是足够稳定的。然而，保持突出部15的具体形状还对可以实现的保持突出部的支持力起作用。

一般地，保持突出部15的面向过渡区或边缘部分8的表面17可以朝向载体的底部以相对于与载体所跨越的平面垂直的线的预定角度倾斜，如图2c中所示，其中该角度具体匹配于要在其下端处支撑的容器的几何形状，但是通常大约为45度，并且合宜地处于10度与70度之间的范围中，更优选地处于20度与50度之间的范围中。

一般地，然而，保持突出部15的面向过渡区或边缘部分8的表面17还可以是弯曲，特别是凹形地弯曲成具有曲率半径r2，曲率半径r2大致对应于要支撑的小瓶的前述底部半径r2。

如图2d中所示，为了进一步强化保持突出部15，可以在保持突出部15的前端处形成附加的笔直部分18a，其垂直于载体所跨越的平面延伸，即在要支撑的小瓶的纵向方向上延伸，其中于是笔直部分18a在垂直于载体所跨越的平面的方向上的轴向长度实质上确定了保持突出部15的弯折刚度。合宜地，该轴向长度可以处于0.1mm至5.0mm的范围中，优选地处于0.1mm至2.0mm的范围中。

图4a以侧视图示出了根据本发明第一实施例的支撑结构10。该支撑结构10一般形成为具有用于容纳小瓶的多个管状容座的穴巢(nest)，优选地用于完全地或在其整个长度之上容纳小瓶，并且包括上支撑凸缘20，上支撑凸缘20之后是在其下边缘处具有水平台阶22的上侧壁21。用于容纳小瓶的管状容座从该台阶22竖直向下延伸。由上侧壁21形成的空间可以是凹槽形状的。当小瓶的容纳于容座中的上端突出到该空间中时，可以以简单的方式将上端夹握，例如通过机器人或夹握设备夹握，使得可以朝向上端将小瓶从容座移除，或者使得可以从上方将小瓶插入到容座中。

如图4a中所示，可以在侧壁23的下端处形成插槽24，插槽24在预定方向上彼此对准，例如沿者垂直于支撑结构10的纵向侧的方向上彼此对准，如图4a中所示。以此方式，例如条带形状的高度调节设备可以接合到插槽24中，其安设在小瓶底部下方并且与这些插槽24对准以用于通过调节高度适当地抬起或降低小瓶。或者插槽24容许支撑结构10的挠曲，并且从而容许容座的下端的扩张，据此可以将小瓶向下“带离接合”。

图4b示出了这样的支撑结构10容纳在凹槽形状的运输与包装容器50(以下还称为所谓的浴盆(tub))中。运输与包装容器50包括闭合底部51、基本上垂直于底部51延伸的圆周侧壁52、随后是其上支撑有支撑结构10的上支撑凸缘20的水平台阶53、相对于垂直于底部51的线倾斜的上侧壁54，以及上轮缘(rim)处的凸缘55。可以借助于保护膜或结合在上轮缘55上的包装膜来密封运输与包装容器50。保护膜可以特别地为可透过气体的塑料膜，特别地诸如聚丙烯纤维(PP)或保护膜等合成纤维网，其使得能够经由膜实现对容纳和包装于支撑结构10中的小瓶的杀菌。

图5以透视俯视图示出了根据本发明第二实施例的支撑结构10。这被形成为相对较小厚度的扁平支撑板11，优选地由塑料材料制成，如上文所描述。将支撑板11中的孔形成为通孔12，在其下端处以前述方式形成保持突出部15，优选地与支撑结构11一体形成以便足够地支撑小瓶。如果期望横向(径向)引导，并且特别是如果要防止支撑在直接相邻的孔12中的小瓶的碰撞，可以沿着孔12的边缘在支撑板11的上侧上至少分段地提供以销、板等形式的引导构件28，所述引导构件垂直于支撑板11的上侧延伸。

图6a-图6d以示意性侧视图示出了根据本发明的支撑结构在每一种情况下在冷冻干燥工艺中的用途的示例。

根据图6a，冷却表面30是平面的。小瓶1的底部与冷却表面30的上侧直接接触。合宜地，支撑结构20安置在冷却表面30的上侧上，使得小瓶1自由地安置在冷却表面30上。当然，支撑结构20还可以相对于冷却表面30抬起较小的距离，只要确保小瓶1的底部与冷却表面30的上侧的直接接触即可。

根据图6b，小瓶1的底部3在其中心处凹形弯曲，使得冷却表面30的上侧与底部3之间形成了环形凸状间隙，这会对冷冻干燥工艺起到有益作用。另外，在冷却指状部31突出到其中的支撑结构的直接相邻的容座12的侧壁14之间形成间隙，冷却指状部31至少分段地并且优选完全地围绕支撑结构的容座12(作为圆周冷却指状部)。这在冷冻干燥工艺中可以提供甚至更快且更有效的冷却。

根据图6c，小瓶1的底部3在其中心处凹形弯曲，其中在冷却表面的上侧上形成凸形突起33，凸形突起33的曲率半径匹配于底部3的曲率半径以便确保底部3与冷却表面30的上侧之间的直接接触。

根据图6d，小瓶1的底部3在其中心处凹形弯曲，其中在冷却表面的上侧上形成凹形凹陷34以便减少该区域中的热学接触，这可以对冷冻干燥工艺起到有益作用。

图7a示出了根据本发明的支撑结构用于小瓶1的内部清洗的用途的示例，小瓶1容纳在支撑结构(未示出)的容座12中。为此目的，借助于高度调节设备41经由填充开口7将喷嘴或管道40插入到小瓶1的内部中以将清洗液(在该情况下将水)喷射到小瓶1中。在该清洗步骤之后，干燥小瓶1并且继而用物质或液体填充小瓶1。

图7b示出了根据本发明的支撑结构用于清洗小瓶1的外表面的用途的另一示例，小瓶1容纳在容座12中并且支撑在保持突出部15上。借助于下喷射设备43，从下方冲着小瓶1的底部喷射清洗流体，优选地清洗液，诸如水或水蒸气。如果这是在足够的强度下进行的，则可以将小瓶1从保持突出部15抬离，使得小瓶1自由地浮动(“飘浮”)于容座12中。由此，在小瓶1的外壁与侧壁14的内表面之间的环形间隙中临时形成流，所述流流过小瓶1的外表面之上并且对其进行清洗。该流再在容座12的上端处离开。如果要防止清洗液侵入到小瓶1的内部中，则将会事先闭合小瓶1的填充孔7，例如借助于塞子。可替换地或同时，还可以借助于上喷射设备42从顶部向容座12中喷射清洗流体，优选地清洗液，诸如水或水蒸气。在从下方和从上方二者同时喷射的情况下，来自下端的流体流在任何情况下应当比来自顶部的流体流更加密集到足够的程度，优选地使得小瓶1的底部被抬离保持突出部15，使得小瓶1自由地浮动(“飘浮”)于容座12中。

图7c示出了在小瓶在支撑结构的容座中抬起和降低期间并且对于干燥容器的外表面根据本发明的支撑结构的用途的另外示例。

借助于下喷射设备43，冲着小瓶1的底部从下端吹气体，例如氮气。如果这是在足够的强度下进行的，则可以将小瓶1从保持突出部15抬起，使得小瓶1自由地浮动(“飘浮”)于容座12中。由此在小瓶1的外壁与侧壁14的内表面之间的环形间隙中临时形成了气流，该气流在小瓶1的外表面之上流动并且因而将其干燥。气流再在容座12的上端处离开。如果应当防止气体侵入到小瓶1的内部中，则将会事先闭合小瓶1的填充开口7，例如借助于塞子来闭合。可替换地或同时，可以借助于上喷射设备42从上方向容座12中吹气体，例如氮气。在从下方和从上方二者同时注入气体的情况下，来自底部的气流在任何情况下应当比来自上端的气流更加密集到足够的程度，优选地使得将小瓶1的底部从保持突出部15抬起，使得小瓶1自由地浮动(“飘浮”)于容座12中并且使得可以将小瓶1外表面上的所有部分干燥。

图7d和图7e示出了根据图7b和图7c的小瓶的处理，其中将所谓的按压配合帽放置在容器1的上端上，按压配合帽覆盖填充开口但是继续确保小瓶1的内部在第一位置中与气体环境相连通，使得湿气和蒸汽在冷冻干燥工艺期间可以经由帽离开而到环境中。只有将帽向下完全按压到第二位置中，该连通才不再存在，继而使得针对环境将小瓶的内部气密密封。因此在实际的冷冻干燥工艺之后将帽向下完全按压。在冷冻干燥工艺期间，帽处于第一位置中。

根据图8，还可以将气体或流体从上方向容座12中注入以便向下推动小瓶1以及将小瓶1推出容座12，其中必须压制由保持突出部15施加的支撑力。为了减轻该支撑力，可以适宜地弯折支撑结构的载体以使容座12的下端适当地扩展。可以将该扩展进行到使得保持突出部15的孔隙宽度大于小瓶1的最大外径的程度，使得还可以在没有任何摩擦的情况下从容座12向下移除小瓶1。在该情况下，容座12下端处的插槽24可以增强支撑结构的弯折(参见图4a)，如上文所陈述。

图9示出了根据本发明的方法的示意性流程图，该方法用于处理制药或医疗应用的物质用小瓶。

在步骤S1中，馈送运输与包装容器(参见图4b)，并继而将其引入到无菌处理环境中，并且继而从其上部轮缘剥掉保护膜。在步骤S2中，继而释放小瓶。在向小瓶填充物质或液体之前，可以对小瓶进行称重(可选步骤)。随后，在步骤S3中，在小瓶支撑于支撑结构上时对其进行填充。支撑结构可以仍旧容纳在运输与包装容器中，如图4b中所示。在步骤S4中，继而再次释放小瓶。在用物质或流体填充容器之后，可以对它们再次进行称重(可选步骤)。

在步骤S5中，将塞子或特殊阻塞物(例如按压配合帽)插入到小瓶的填充开口中以便密封。如果在此后应当进行冷冻干燥工艺，则将会把按压配合帽插入到填充开口中，按压配合帽覆盖填充开口以便防止污染物的侵入但是同时确保小瓶的内部容积仍旧经由按压配合帽与环境相连通。这样的帽在图7d和图7e中示出。

可选地，还可以在此时将小瓶插入到支撑结构的容座或孔中以便在小瓶支撑于支撑结构处时对其进行进一步处理。

在步骤S6中，将支撑结构连同其所支撑的小瓶放置在冷冻干燥机中。随后，在步骤S7中，进行冷冻干燥工艺，然而这不是强制的。在任何情况下，在冷冻干燥(冻干)步骤S7之后，通过向下按压按压配合帽针对环境以气密方式将小瓶密封。

继而在步骤S8中再次将支撑结构从冷冻干燥机移除。此时，小瓶依然容纳在支撑结构的容座中。

在步骤S9中，将金属帽压合到具有闭合塞子或帽的小瓶的上端上(可选步骤)。此时，小瓶依然容纳在支撑结构的容座中。

在步骤S10中，进行对小瓶的外表面的清洗。此时，小瓶依然容纳在支撑结构的容座中。实施清洗步骤，如上文参考图7b所描述。

在步骤S11中，进行对小瓶的外表面的干燥。此时，小瓶依然容纳在支撑结构的容座中。实施干燥步骤，如上文参考图7c所描述，或者可替换地通过施加热量，特别地通过施加红外辐射来实施。

此后，在步骤S12中可以对小瓶加标签或标记。此时，小瓶依然容纳在支撑结构的容座中。或者事先将小瓶从支撑结构的容座移除，如上文所描述的，特别地参考图7c所描述的。

附图标记列表

1 小瓶

2 圆柱形侧壁

3 底部

4 颈部部分

5 缩颈部分

6 上轮缘

7 填充开口

8 过渡区，例如弯曲部分

9 小瓶底座的顶点

10 支撑结构

11 载体板

12 孔/容座

13 用于接近的凹部

14 容座12的侧壁

15 保持突出部

16 间隙

17 斜坡

18 前端

18a 笔直部分

19 连接部分

20 上支撑凸缘

21 上侧壁

22 台阶

23 下侧壁

24 插槽

29 销

30 冷却表面

31 冷却表面30的上侧上的冷却指状部

32 到容器1的底部3的一小段(nip)

33 冷却表面30的上侧上的突出部

34 冷却表面30的上侧上的凹陷

40 注入喷嘴

41 高度调节设备

42 上喷射设备

43 下喷射设备

50 运输与包装容器

51 底部

52 底部侧壁

53 台阶

54 上侧壁

55 凸缘

lz 笔直部分的长度