密封装置和配有这种装置的容器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于容器的密封装置(20)，该密封装置(20)包括设计成用于密封容器颈部的圆形瓶塞(21)和由合成材料制成的盖(22)，该盖(22)能够同时覆盖颈部和安装在颈部上的瓶塞，所述盖设有用于锁到颈部的装置(261)。盖(22)是一个整体件，并包括裙部(221)和环形部分(231)，裙部(221)能够径向围绕该容器的颈部的凸缘，所述环形部分(231)设有允许永久可触及瓶塞(21)的中央开口(232)。所述裙部(221)具有至少两个用于夹紧瓶塞的夹紧区域(225)，所述裙部在其径向内表面(226)上，在瓶塞的两个夹紧区域(225)之间具有释放区域(227)，释放区域(227)的直径D227严格大于瓶塞(21)的不受约束最小直径(D21min)。
【专利说明】密封装置和配有这种装置的容器
[0001]本发明涉及一种用于容器的密封装置，所述装置包括设计成用于密封所述容器的颈部的圆形瓶塞和盖。本发明还涉及一种配备有这种密封装置的容器，例如用于药物的安瓿瓶(carpule)。
[0002]已知在由玻璃制作的容器中储存某些可注射的通过胃肠外给药的液体形式的药物，该容器被称作“安瓿瓶”，其具有7毫米的直径且由密封垫圈密封。如此储存的药物随时可以在例如用于牙齿护理的注射器或胰岛素注射笔中使用。
[0003]一旦填充有药物，安瓿瓶通常通过被铝盖覆盖的密封垫圈密封。该密封原理被广泛地使用，因为其保证了药物活性成分的良好稳定性，以及储存药物的完整性。目前的系统中，所述密封垫圈预安装在铝盖内，它随后通过旋转方式压接到安瓿瓶的颈部。这种压接铝盖的方法有可能会产生铝、玻璃或涂覆在铝盖上的涂料的碎屑，这使得该方法不适合使用于根据标准IS044146的ISO 5级的洁净室中。此外，仍然存在密封垫圈相对于安瓿瓶旋转，使得密封垫圈不能实现相对于外部隔绝安瓿瓶的内部容积的功能的风险，从而导致药物的活性成分劣化的风险。最后，压接过程中释放的铝、玻璃或涂漆的颗粒可能污染密封垫圈的上表面，通过盖可接触该上表面。在密封垫圈上穿孔用于取安瓿瓶中内存物的过程中，沉积在密封垫圈表面上的颗粒会污染容纳在安瓿瓶中的产品，结果是影响患者。对于某些包装在安瓿瓶中用于通过注射笔(例如胰岛素注射笔)长期治疗的药物，这种风险更加显著。
[0004]从W0-A-94/04424已知使用由多件塑料材料制成的盖，盖将围绕密封装置的瓶塞固定。该相对复杂的结构，既笨重又制造昂贵，因此它不适用于密封截面尺寸小的容器，例如安瓿瓶。此外，如果从W0-A94/04424已知的装置的尺寸减小以用于截面尺寸小的容器，例如安瓿瓶，将瓶塞固定在容器的颈部所必需的压缩力将导致瓶塞的径向膨胀，该径向膨胀可能撕裂盖。
[0005]本发明更具体地旨在通过提出一种特别适用于安瓿瓶的新的密封装置来克服所述缺点，该密封装置保证容器的内容物的有效隔离，而没有丧失其物理完整性的缺点。
[0006]为此，本发明涉及一种用于容器的密封装置，所述封闭装置包括一圆形瓶塞以及由合成材料制成的盖，所述瓶塞设计成用于密封容器的颈部，所述盖能够同时覆盖所述颈部和安装在所述颈部上的瓶塞，所述盖设有用于锁到所述颈部上的装置。根据本发明，
[0007]-盖是一个整体件，并包括裙部和环形部分，所述裙部能够径向围绕所述容器的颈部的凸缘，所述环形部分设有允许永久可触及所述瓶塞的中央开口，
[0008]-所述裙部具有至少两个用于夹紧所述瓶塞的夹紧区域，以及
[0009]-所述裙部在其径向内表面上，在用于夹紧所述瓶塞的所述两个夹紧区域之间具有释放区域，所述释放区域的直径严格大于所述瓶塞的不受约束最小直径。
[0010]由于本发明，合成材料制成的一体结构的盖使其能有效地提供瓶塞的隔离功能，同时价格变得有吸引力。其在容器颈部的安装不太会释放金属或漆的颗粒。在盖安装到容器之前，瓶塞的夹紧区域使其能够暂时地将瓶塞保持在盖中。释放区域使其能够在受到轴向压缩力时容纳瓶塞的径向膨胀，这将瓶塞抵靠颈部的与瓶子底部相对的表面牢牢地固定。这样，当受到瓶塞由于其径向扩张而施加的离心力时，盖不太可能断裂或撕裂。
[0011]根据本发明的有利的但非必需的方面，这样的密封装置可包括下述特征中的一个或多个，采取所有技术上允许的组合:
[0012]-所述瓶塞是由弹性体制作的垫圈。
[0013]-所述裙部的外直径小于8.5毫米，优选地小于8.25毫米，更优选地等于8.1毫米。
[0014]-在每个释放区域，所述裙部具有小于0.35毫米，优选地等于0.3毫米的径向厚度。
[0015]-所述裙部具有三个用于夹紧所述瓶塞的夹紧区域，所述夹紧区域围绕所述裙部的中心轴线均匀分布，且所述裙部在每对相邻的夹紧区域之间具有一个释放区域。
[0016]-所述锁定装置包括齿，每个齿具有基本上垂直于所述裙部的中心轴线的表面，且每个释放区域沿着平行于所述中心轴线的方向与一锁定齿对齐。
[0017]-所述裙部具有三个释放区域，且每个释放区域相对于裙部的中心轴线在一角扇区延伸，所述角扇区的顶角的值在65°和75°之间。
[0018]-每个锁定齿相对于所述裙部的中心轴线在一角扇区内延伸，所述角扇区的顶角的值小于释放区域的角扇区的顶角的值。
[0019]本发明还涉及一种容器，特别是用于药物的安瓿瓶，所述容器具有如前所述的密封装置。这种容器可以由比现有技术中更可靠的方法来制造，其价格变得特别有吸引力。
[0020]优选地，所述容器的外径在8.55毫米和12毫米之间，所述密封装置的裙部的外径严格地小于所述容器外径，优选地等于8.1毫米。
[0021]通过下文中根据本发明原理的密封装置和容器的一个实施例的描述，本发明将更好地被理解，它的其他优点将变得更清楚，该实施例仅作为一个示例，且参考附图，其中:
[0022]-图1是根据本发明的配有密封装置的药物储存安瓿瓶的立体图，
[0023]-图2是沿着图1中平面II的局部剖视放大图，
[0024]-图3是图2中所示的安瓿瓶的部分和密封装置的更小尺寸的立体分解图，
[0025]-图4是图2和图3所示的部分的局部剖视分解立体图，
[0026]-图5是图1至图4所示的盖的放大立体图
[0027]-图6是沿图5中平面VI的立体剖视图，
[0028]-图7是沿图5中平面VII的剖视图，
[0029]-图8是沿图7中线VII1-VIII的剖视图，在图7中的剖面平面在这里以VI1- VII示出，
[0030]-图9是沿图8中线IX-1X的剖面图，
[0031]-图10是当密封装置的瓶塞在安装在安瓿瓶的颈部前，预先安装在盖中的剖视图，
[0032]-图11是图10结构的与图7类似的剖面图，
[0033]-图12是沿着图11中线XI1-XII的剖面图，以及
[0034]-图13是沿图2中线XII1-XIII的剖面图，与图12的尺寸相同。
[0035]图示的玻璃制成的容器是一个安瓿瓶，即一个以纵轴Xl为中心并具有截面为圆形的圆柱本体11的细长形瓶，圆柱本体的外径Dl在8.55和12毫米之间。可选地，安瓿瓶I可由塑料材料制成。所述安瓿瓶设有界定瓶嘴13的颈部12，通过瓶嘴13可以填充安瓿瓶I且瓶嘴13由凸缘14包围，其中141表示围绕瓶嘴13的开口的环形表面，142表示与表面141相反定向并朝向本体11和所述本体的底部15的环形表面。
[0036]底部15可以由可沿本体11内的轴线Xl移动的活塞构成。
[0037]密封装置20安装在颈部12上，并包括由弹性垫圈形成瓶塞21，瓶塞21为圆形并以轴线X21为中心。瓶塞21的外周表面211是截头圆锥形的，并朝向盘形表面212收敛，盘形表面212与也是盘形的另一表面213相对。考虑到安瓿瓶I的正常构形，其中安瓿瓶的底面搁置在一平坦水平面上，表面212被称为上表面,而表面213被称为下表面。
[0038]密封装置20还包括由塑料(例如聚甲醛)模制而成的盖22。
[0039]此盖是一个单件，并包括中心在盖22的轴线X22上的裙部221，裙部221的外周面为圆柱形且具有中心在轴线X22上的圆形截面。盖22还包括沿轴线X22的方向从裙部221延伸的环形部分231。该环形部分由三个臂241连接到裙部221，三个臂241围绕轴线X22彼此间隔120°均匀分布。所述环形部231界定以轴线X22为中心的开口 232，当所述瓶塞插入所述盖的内部时，开口 232允许永久可触及瓶塞21的表面212。
[0040]沿着裙部221，在两相邻的臂241之间，盖22设有三个圆弧形的开口 251，其中每一个开口在角扇区延伸，角扇区的顶角记作α。在实践中，所述角α的值在65°和75°之间，优选地约70°C。
[0041]此外，盖22设有三个围绕轴线X22均匀分布且被设计用于将盖22锁在颈部12的齿261。每个齿262包括基本垂直于轴线X22的表面262，以及截头圆锥形并朝相反于部分231方向也就是沿相反于开口 231朝着裙部221的边缘223的方向发散的表面263。参照附图，该边缘被称为下缘，而部分231被认为是形成在裙部221的上边缘224的高度上。
[0042]该表面262基本上垂直于轴线X22，在这个意义上，所述表面上的在径向于轴线X22的平面内的直线与所述轴线形成大于70°，优选地大于75°的夹角。表面262的所述方向为每个齿261提供了在凸缘14下方抵靠表面142的有效锚定。
[0043]盖22在上颈部12的组装形态下,每个齿261的表面262面对和相对于表面142。
[0044]瓶塞21的不受约束最大直径被记作D21max，实际上也就是在瓶塞21安装到盖22之前，下表面213的直径。瓶塞21的不受约束的最小直径被记作D21min，实际上也就是在瓶塞21安装到盖22之前，表面212的直径。
[0045]裙部221设有围绕轴线X22均匀分布的三个区域225，在其中每个区域中，裙部221的径向内表面226的半径R225等于或稍小于直径D21max的一半。因此，当瓶塞21被沿着图4中箭头Fl的方向插入盖内时，这三个区域225可以通过径向夹紧和/或摩擦将瓶塞21保持在盖22内。
[0046]裙部221在其内表面226上设有连接齿261的周向珠缘228，在脱模过程中周向珠缘22能够在模具中将盖22保持在位。
[0047]另外，部分231设有圆形肋233，圆形肋233布置在部分231的内表面234上且在盖221的内容积侧上，圆形肋233用于在密封装置20安装在安瓿瓶I时，浅浅地穿透瓶塞21的表面212。
[0048]裙部221的内径向表面226不具有围绕轴线X22的恒定半径，而是包括三个区域227，其中表面226的半径的值R227大于半径R225的值。实际上，半径R227严格地大于直径D21min的一半，更具体地比该半径的一半大0.15毫米。换言之，表面226的等于半径R227的两倍的直径D227，比直径D21min严格地大0.3mm。
[0049]因而，在图10至图12所示的预安装结构中，当瓶塞21被置于安瓿瓶22中时，自由空间E设置在瓶塞21的径向外表面211与裙部221径向内表面226之间，在释放区域227高度处。所述自由空间并不会对瓶塞21在盖22中保持在位产生影响，因为所述保持在位是由瓶塞21与夹紧区域225之间的相互作用提供的。
[0050]此外,每个齿261朝着裙部221的边缘224的方向延伸一背部264,在相反于表面262的方向，背部264界定了垂直于轴线X22且面向边缘224的肩部265。背部264的内半径R264小于或等于半径R225，使得肩部265构成一止挡件，该止挡件用于阻止瓶塞211朝着裙部221的下边缘223方向的可能的运动。
[0051]每个齿261相对于轴线X20沿着顶角记作β的角扇区延伸。这个角的值介于45°和55°之间,这个值比角度α的值小。
[0052]齿261相对于轴线Χ22被设置在角扇区内，该角扇区包括在开口 251的角扇区内。换言之，齿261和开口 251沿平行于轴线Χ22的方向Λ 22两两对准。这允许在模制盖22过程中，通过形成齿261和背部264的表面262和265的滑动块，在单个操作中，制作开口221和释放区域227。角度a和β的值使该模制可以为一个操作。
[0053]当密封装置20安装在安瓿瓶I上时，如图1、2和13所示，瓶塞21被压缩在部分231的表面234与凸缘14的表面141之间。肋233浅浅地穿入瓶塞21。当受到轴向压缩时，瓶塞21趋于相对于轴线Xl和Χ22径向膨胀，随后轴线Xl和Χ22被合并。这是通过填充先前存在于释放区域227的高度上的空间E来实现的。换言之，当瓶塞受到轴向力时，释放区域227可以容纳瓶塞21的径向膨胀，裙部为了有效地密封瓶嘴13而经受该轴向力，却没有撕裂裙部221的风险。因此，如图所示，比较图12和13，当瓶塞21被轴向压缩时，它可以相对于区域227沿径向扩张，填充空间Ε，而没有撕裂裙部221或使裙部221塑性变形的风险。
[0054]附图所示的本发明处于瓶塞21的直径D21max (该瓶塞没有受压时测量的)严格小于半径R227的两倍的情况。在实践中，由于表面211的锥度，所述最大直径D21max有可能等于或甚至略小于半径R227的两倍，只要在瓶塞21的上表面212高度的瓶塞21最小直径D21min保持严格小于半径R227的两倍即可。实际上，在这种情况下，空间E并不在瓶塞的整个高度上而是在瓶塞部分高度上延伸，该部分的不受约束的直径严格为半径R227的两倍。在这种情况下，当受到压缩力时，瓶塞21的径向膨胀只发生在其上表面212附近。
[0055]根据另一种变型中，瓶塞21的表面211可以是圆柱形的。在这种情况下，直径D21min和D21max相同且等于瓶塞的标称直径。R225半则小于该标称直径的一半，而直径D227严格大于该标称直径。
[0056]由于裙部221相对不因为瓶塞的径向膨胀而受力，其径向厚度可以较小。特别地，在释放区域227高度上的径向厚度的值e227可小于0.35mm，优选地等于0.3毫米。在区域225的高度上，裙部221的径向厚度e225的的值严格地大于值e227，实际上大于0.4毫米，优选地等于0.45mm。
[0057]由于裙部221的径向厚度小，盖22的外径D22，也就是表面222的直径，可以严格地小于直径D1，例如等于8.1毫米。因此，密封装置20相对于安瓿瓶的本体并不径向突出，它与安瓿瓶在笔式注射器或其它任何等效装置中的使用兼容。
[0058]可选地，区域225和227、开口 251和齿261的数量可以不是三个。区域225的数量大于二，以在预组装构造中，允许瓶塞21被有效夹紧。
[0059]该实施例与上面讨论的变型的特征可以组合。
【权利要求】
1.-用于容器(I)的密封装置(20)，所述密封装置包括一圆形瓶塞(21)以及由合成材料制成的盖(22)，所述瓶塞(21)设计成用于密封容器的颈部(12)，所述盖(22)能够同时覆盖所述颈部和安装在所述颈部上的所述瓶塞，所述盖设有用于锁到所述颈部上的装置(261)，其特征在于， -所述盖(22)是一个整体件，并包括裙部(221)和环形部分(231)，所述裙部(221)能够径向围绕所述容器的颈部的凸缘(14)，所述环形部分(231)设有允许永久可触及所述瓶塞(21)的中央开口(232)， -所述裙部(221)具有至少两个用于夹紧所述瓶塞的夹紧区域(225)，以及 -所述裙部在其径向内表面(226)上，在两个所述用于夹紧所述瓶塞的夹紧区域(225)之间具有释放区域(227)，所述释放区域(227)的直径(D227)严格大于所述瓶塞(21)的不受约束最小直径(D21min)。
2._根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述瓶塞(21)是由弹性体制作的垫圈。
3.-根据前述权利要求中一项所述的装置，其特征在于，所述裙部(221)的外直径(D22)小于8.5毫米，优选地小于8.25毫米，更优选地等于8.1毫米。
4.-根据前述权利要求中一项所述的装置，其特征在于，在每个释放区域(227)，所述裙部(221)具有小于0.35毫米，优选地等于0.3毫米的径向厚度(e227)。
5._根据前述权利要求中一项所述的装置，其特征在于，所述裙部(221)具有三个用于夹紧所述瓶塞(21)的夹紧区域(225)，所述夹紧区域(225)围绕所述裙部的中心轴线(X22)均匀分布，且所述裙部(221)在每对相邻的夹紧区域之间具有一个释放区域(227)。
6.-根据前述权利要求中一项所述的装置，其特征在于，所述锁定装置包括齿(261)，每个齿(261)具有基本上垂直于所述裙部(221)的中心轴线(X22)的表面(262)，且每个释放区域(227)沿着平行于所述中心轴线的方向(Λ22)与一锁定齿对齐。
7._根据前述权利要求中一项所述的装置，其特征在于，所述裙部(221)具有三个释放区域(227)，且每个释放区域(227)相对于所述裙部的中心轴线(X22)在一角扇区延伸，该角扇区的顶角U)的值在65°和75°之间。
8.-根据权利要求6和7的装置，其特征在于，每个锁定齿(221)相对于所述裙部(221)的中心轴线(Χ22)在一角扇区内延伸，该角扇区的顶角(β)的值小于释放区域(227)的角扇区的顶角U)的值。
9.-一种容器，特别是用于药物的安瓿瓶，其特征在于，所述容器配有根据前述权利要求中一项所述的密封装置(20)。
10.-根据权利要求9所述的容器，其特征在于，所述容器(I)的外径(Dl)在8.55毫米和12毫米之间，所述密封装置(20)的裙部(221)的外径(D22)严格地小于所述容器外径，优选地等于8.1毫米。
【文档编号】B65D51/00GK104364165SQ201380019197
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2013年3月8日 优先权日:2012年3月9日
【发明者】A·阿尼斯 申请人:生物研究与发展公司