CN101365629A - 将多个塞埋入到塑料多部件外壳中的方法和制品 - Google Patents
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Abstract
一种具有多个腔室的多隔间外壳形成外壳的主要部分。多隔间外壳具有一侧面部分和多个单独的腔室，上述侧面部分具有光滑的连续表面，而上述多个单独的腔室垂直于多隔间外壳的中心轴线。各单独的腔室具有多个塞，所述塞能被放置成与相应单独的腔室连通。多隔间外壳还具有密封底，所述密封底能在塞阵列已放置在合适位置并与阵列中的各个相邻的塞分开之后固定到多隔间外壳上，以便闭合多隔间外壳，并使每个塞与相邻的腔室隔离。
Description
背景技术
许多医疗诊断试验，药品，和单位用量非处方(OTC)制品经常单独包装供消费者使用或者待在配药装置中使用。经常，这些制品对水分敏感，并要求使用干燥剂或脱湿剂加到包装中以保护制品。为了经济原因和用户方便二者，有一希望是把这些包装制成尽可能紧凑。为制品单位使用格式阵列的包装是优选的包装格式。
随着包装变得越来越紧凑，干燥剂或脱湿剂可用的空间减小。典型地需要少量干燥剂或脱湿剂，但随着可用的空间减小，精确处理这些小量变得困难。每个隔间，与它相应的干燥剂或脱湿剂一起，必须与其它隔间隔离。做到这样的一种方法是对每件所希望的干燥剂或脱湿剂材料都有一注射点。随着尺寸变得更小和间隙更靠近，具有分开的注射点可能不切实际-比如由于注射点和材料流到注射点所需的实际空间。
发明内容
在一个实施例中，本发明涉及一种具有多个腔室的成型的外壳，所述外壳包括：多隔间外壳，所述多隔间外壳形成外壳的主要部分，其中多隔间外壳具有侧面部分，所述侧面部分具有光滑的连续表面，并且其中多隔间外壳包括多个单独的腔室，所述腔室垂直于多隔间外壳的中心轴线，并且其中腔室在多隔间外壳中具有敞口面，所述敞口面是在从中心轴线开始的径向线上，因此每个腔室的一部分开口都平行于中心轴线；塞阵列，所述塞阵列包括多个塞，其中塞阵列加工成一定尺寸，以便每个塞都能放置成与多部件外壳的相应单独的腔室连通，并且其中多个塞连接在一起；及密封底，所述密封底能在塞阵列已放置在合适位置中之后固定到多隔间外壳的底部上，以便闭合多隔间外壳的底部并使每个塞与相邻的腔室隔离。
在另一个实施例中，本发明涉及一种形成具有多个腔室的成型的外壳的方法，所述方法包括以下步骤：模制多隔间外壳，所述多隔间外壳形成外壳的主要部分，其中多隔间外壳具有侧面部分，所述侧面部分具有光滑的连续表面，并且其中多隔间外壳包括多个单独的腔室，所述腔室垂直于多隔间外壳的中心轴线，并且其中腔室在多隔间外壳中具有敞口面，所述敞口面是在从中心轴线开始的径向上，以便每个腔室的一部分开口平行于中心轴线；模制塞阵列，所述塞阵列包括多个塞，其中塞阵列加工成一定尺寸，以便每个塞都能放置成与多部件外壳的相应单独的腔室连通，并且其中多个塞连接在一起；将塞阵列插入多部件外壳中；和将塑料密封底固定到多隔间外壳的底部上，以便闭合多隔间外壳的底部，并使每个塞与相邻的腔室隔离。
附图说明
通过参照下面的说明结合附图考虑，将能更充分地了解本发明和很容易理解本发明的许多附带的优点，其中：
图1是本发明的一个实施例，示出多部件外壳的顶部平面图；
图2是本发明的一个实施例，示出塞阵列的平面图；
图3是装配在图1的多部件外壳上的图2的塞阵列的一个实施例的顶部平面图；
图4是本发明的一个实施例，示出塞阵列密封到多部件外壳上的顶部平面图；
图5是本发明的一个实施例，示出塞阵列插入到具有密封底的多部件外壳中的组件的底部平面图；和
图6是本发明的一个实施例，示出塞阵列插入到具有密封底的多部件外壳中的组件的顶部倾斜平面图。
在已经公开的那些好处和改进中，本发明的另一些目的和优点从下面结合附图所作的说明中将变得显而易见。附图构成该说明书的一部分，并包括本发明的示例性实施例，并举例说明不同的实施例及其特点。
具体实施方式
本文公开了本发明的一些详细实施例；然而，应该理解，所公开的一些实施例仅是举例说明本发明可以用各种不同形式实施。此外，与本发明的不同实施例有关所列举的每个例子都打算是举例说明性的，而不是限制性的。另外，各附图不一定是按比例示出，某些部件可以放大，以便示出一些特定组分的详细情况。因此，本文的公开的具体结构和功能的详细情况不能看作是限制，而仅看作是向该领域的技术人员说明用不同方法应用本发明的代表性的基础。
在一个实施例中，本发明涉及一种具有多个腔室的成型的外壳。在一个例子中，本发明用活性剂(比如干燥剂或脱湿剂)单独的制件(比如塞(plug))制造，上述活性剂与塑料混合以便形成夹带活性剂的塑料(比如夹带脱湿剂的塑料)。夹带脱湿剂的塑料制件与外壳的一个或多个腔室连通。夹带活性剂的塑料的一个例子是三组分混合物，且在下列一个或多个美国专利Nos：5911937，6214255，6130263，6080350和6174952，6124006和6221446中所公开的方法包括在本文中作为参考文献。另一个例子是活性剂和塑料的两组分混合物。
在一个实施例中，构成本发明的方法是用多步注塑法制造。例如，该方法可以加入二次注塑，并包括在模具组件中。在另一个实施例中，本发明的外壳的形状可以是任何所希望的形状。例如，成型的外壳可以是圆柱形或基本上是圆柱形。在另一例子中，成型的外壳可以是非圆柱形(亦即矩形、方形、长椭圆形、椭圆形)。活性剂与腔室连通的单独制件加到外壳的所希望的形状中。
在另一实施例中，如图1-4中所示，本发明的外壳可以加入一个或多个下列元件：形成外壳的主要部分的多隔间外壳2，所述多隔间外壳2包含多个单独的腔室或隔间2a-2d。腔室或隔间这样成型，以便可以将加有活性剂的塞阵列4放置成与腔室或隔间连通。在另一实施例中，塞阵列的活性剂的单独组分用连接流道连接在一起。
在另一实施例中，如图4所示，在塞阵列4已放置在合适位置中之后，将密封底6固定(比如模塑)到多隔间外壳2上，以便封闭多隔间外壳的一端。在一个具体的例子中，将密封底模塑到多隔间外壳上的方法造成各单独的塞(比如活性剂的单独组分)与相邻的腔室隔离并密封各单独塞-以便基本上防止各单独的塞相互成流体连通。
在另一实施例中，本发明涉及一种制品和制造多个与中心轴线垂直的隔间的方法。隔间具有敞口面，所述敞口面是在从中心轴线开始的径向上，因此部分开口平行于中心轴线，亦即在侧壁上。在另一实施例中，因为这些，所以开口不是由模具的单独的“侧抽芯”或移动部件形成。由于不使用侧抽出元件(side draws)，所以在各隔间之间产生光滑连续的表面，这是因为没有加工痕迹(tooling marks)。
在另一实施例中，塞阵列包括任何合适的热塑性树脂。例如，合适的塑料可以是与多隔间外壳相同的材料。照这样，在另一个实施例中，利用若干塞来形成封闭的隔间，且然后在模塑密封底部时密封。
在一个实施例中，多隔间外壳保护产品例如口服剂量药片或诊断试纸条，和活性剂(可能是脱湿剂)免受周围环境的影响。在另一个实施例中，多隔间外壳也可以在整个产品中其它成分方面起作用。产品位于每个腔室中，所述腔室用通道或开口与活性剂的位置连接，活性剂在制造过程中装配。
在另一个实施例中，如图5所示，多隔间外壳2具有一保持部件如井(well)，所述保持部件用于塞阵列4的各单独塞，在制造期间塞阵列将各塞夹持在合适位置。在另一个实施例中，多隔间外壳2的一端可以用可移动或可打开的部件例如可热密封的箔材密封防止周围环境影响，以便可以存取各腔室的内装物。另一端在制造外壳期间密封。
在另一个实施例中，塞阵列包括一种塑料，所述塑料根据外壳的要求加入各种不同的活性剂-如三相活性聚合物。在包括一种或多种活性剂的另一个实施例中，活性剂可以混合到适合于注塑的聚合物中。例如，聚合物中的活性剂的量可以是在占聚合物重量的约30％-约70％的范围内。活性剂的总量可以通过下述方法定制：(1)塞的尺寸和/或(2)改变聚合物中的活性剂装料。
在一个例子中，通过用配混法将活性剂混合到聚合物中。在另一个例子中，可以用挤塑机(比如Leistriz Twin-Screw挤塑机)来配混活性聚合物。在另一个例子中，将混合的材料形成线材，并切割成适合于在注射成型法中使用的规整形状的粒料。
合适类型的活性剂包括，但不限于脱湿剂-比如分子筛，硅胶，粘土，碳酸钙；吸氧剂；去味剂；和抗微生物剂。
在一个实施例中，如图5和6中所示，塞阵列4包括多个塞的阵列。在一个例子中，各个塞能通过模具精密成型，并一起通过连接流道保持在精确位置。连接流道可用于多个用单个注射点形成的制件，所述制件有助于闭合塞的空间。在另一个实施例中，塞阵列还允许注射更多的材料，以便注射量的任何变动都分布在多个制件上。
在另一个实施例中，在与多隔间外壳相同的模具中模制塞阵列的方法可以包含切去下部的(undercut)部件，所述切去下部的部件在塞阵列的外部底表面上使用，以便在模具打开时将它从内芯中取出。这可以帮助转移到多隔间外壳上。随后在形成密封底时将切去下部填满。
在另一个实施例中，如图5和6所示，密封底部6是注塑的部件。在注射时，密封底通过中断连接流道使塞阵列中的各个单独的塞相互分开，并将每个塞混合到密封底的材料中，并因此将各个单独的塞隔离。在另一个实施例中，除了密封使活性塞与周围环境和相邻的腔室分开之外，密封底还可以是整个外壳设计的功能部分。
多隔间外壳和密封底可以根据外壳的具体要求用各种不同的聚合物制成，其中包括防渗材料和不防渗材料。合适的材料包括，但不限于防渗塑料，所述防渗塑料可以包括例如聚丙烯和聚乙烯。合适的不防渗热塑性材料可以包括，但不限于聚苯乙烯和聚碳酸酯。
在一个实施例中，在注射密封底期间将塞阵列中所包含的各个单独的塞进行支承。合适的用于支承的设计包括，但不限于通过塞-例如凸肩的设计，或者通过在模塑法期间的模具的设计。
在另一个实施例中，本发明涉及一种包括至少三个部件的多隔间外壳，其中第一部件是注塑件，所述注塑件由所希望的形状组成，并包括至少一个壁、若干在两个垂直面上的腔室开口、可密封的敞开端和底部闭合端，其中第二部件是塞阵列，所述塞阵列位于多隔间外壳的敞开端处。塞阵列与第一部件的腔室相通。塞阵列形成为多个连接塞并装配到合适位置中形成阵列，并隔离开形成每个腔室。第三部件形成底部，所述底部密封多隔间外壳的敞开端，以便隔离和封闭塞。
另外的实施例包括，但不限于：a)外壳，所述外壳由所希望的形状如圆柱形或非圆柱形组成：b)塞阵列，所述塞阵列由多个活性剂塑料塞构成；c)在模塑密封底期间将塞阵列进行支承；d)注塑各塞和/或底部；e)在注射成形的底部期间通过材料流将各塞隔离开；f)在装配作业期间通过机械作用将各塞隔离开；和g)外壳在两端处开口，此处一个开口端用塞和密封底闭合，而第二开口端在稍后的时间例如在装满产品后闭合。
本发明可以有下列一个或多个优点：形成隔间的能力，所述隔间在平行于中心轴线的侧面上具有开口；在储存寿命和使用寿命期间改善了产品稳定性；将脱湿剂(干燥剂)镶铸到外壳中；脱湿剂不容易被终端用户看到；消除了包装中松散的脱湿剂；脱湿剂不能方便地取出；减少了脱湿剂吸收的可能性；及脱湿剂可用来除去产品中残留的水分-包装可以消除加工步骤。
下面举例说明本发明的一个例子。应该理解，这仅是一个例子，且并不意味着把本发明限于这个例证。这个例子使用两步注塑法，同时用三位置旋转工作台。一个模腔形成多隔间外壳，所述多隔间外壳可以在聚合物中加入活性剂。第二个模腔形成塞阵列。用于多隔间外壳的聚合物包括，但不限于：(1)HDPE(高密度聚乙烯)和(2)聚丙烯。下面是制造过程的操作顺序：
模具在位置1中闭合：
步骤1a-多隔间外壳腔室A：模具注射聚乙烯树脂，以便形成外部侧壁和若干多隔间外壳的腔室。外壳的基底在这时不形成。
步骤1b-塞阵列腔室B：与步骤1a同时，模具将第二聚合物材料注入到分开的模腔中，以便形成塞阵列。
步骤2.模具打开。多隔间外壳保持在腔室A中。塞阵列保持在腔室B的芯上。
步骤3.将模具的芯侧面旋转90°到位置2，以使腔室B的芯(保持塞)位于腔室A之上(包含多隔间外壳而没有基底)。
步骤4.模具在位置2中闭合；将塞阵列用机械方法转移到多隔间外壳上，塞用保持部件保持。
步骤5.模具打开。
步骤6.模具的芯侧面旋转90°到位置3。
步骤7.模具在位置3中闭合，并将聚乙烯树脂注入到模具中，同时在多隔间外壳上形成密封底。在注射作业期间，连接流道脱离各塞并混合到树脂中，但不形成均质的混合物。在这个步骤期间各塞相互隔离。
步骤8.模具打开。
步骤9.从模具中顶出制成的部分；模具的芯侧面旋转180°返回到位置1。
下面举例说明本发明的另一个例子。应该理解，这仅是一个例子，且并不意味着把本发明限于这个例证。这个例子采用两位置叠层模。外壳用一系列步骤制成。一个实施例是用叠层模和两步模塑机实施这些步骤。步骤系列如下：
步骤1-在第一位置中，将聚乙烯树脂注入腔室A，同时形成多隔间外壳。同时将脱湿剂塑料注入腔室B，并将塞阵列模制在叠层模的相对侧上。
步骤2-模具打开，并将塞阵列转移到模具的另一侧上位置中。另外在这个步骤期间模具旋转到第二位置。
步骤3-将塞阵列插入多隔间外壳，并保持在合适位置。
步骤4-模具闭合，并进行第二次注射聚乙烯。第二次注射形成密封底，同时使各塞脱离连接流道而使各塞隔离，且吸收材料并结合到多隔间外壳上，同时形成基本上不透水分的密封，且将各塞锁紧在外壳内合适位置中。在第二次注射第一部分期间，同时进行下一个外壳的第一次注射，因此每个循环都作为完整的部分生产。
步骤5-从模具顶出完成的外壳。
下面举例说明本发明的另一个例子。应该理解，这仅是一个例子，且并不意味着把本发明限于这个例证。这个例子说明制造外壳的方法和步骤顺序。外壳可以通过改变如下这些步骤制造。
模具在位置1中闭合：
步骤1a-多隔间外壳腔室A：模具注射聚乙烯树脂，以便形成多隔间外壳的外部侧壁和若干腔室。外壳的外部基底在这时不形成。
步骤1b-塞阵列腔室B：与步骤1a同时，模具注射第二聚合物材料到分开的模腔中，以便形成塞阵列。
步骤2.模具打开。多隔间外壳保持在腔室A中。塞阵列保持在腔室B的芯上。
步骤3.模具的芯侧面线性穿梭到位置2，以便腔室B的芯(保持塞阵列)位于腔室A(包含多隔间外壳而没有基底)上。
步骤4.模具闭合在位置2中；塞阵列用机械方法转移到多隔间外壳上，塞用保持部件保持。各个单独的塞用机械方法与阵列分开。
步骤5.模具打开。往复元件(shuttle)返回。
步骤6.将多隔间外壳与塞阵列一起移动到模具中下一个位置。
步骤7.模具闭合，并将聚乙烯树脂注射到模具中，同时在多隔间外壳上形成密封底。
步骤8.模具打开，并从模具中顶出或移出完成的部分。
下面举例说明本发明的另一个例子。应该理解，这仅是一个例子，且并不意味着把本发明限于这个例证。这个例子说明制造外壳的一种方法和步骤的顺序。外壳可以通过如下这些步骤的变动制造。
在步骤1中，塞阵列和多隔间外壳不必在同一注塑机上同时注射。例如，两台机器串联工作，此处多隔间外壳和密封底在一台机器上制成，而塞阵列在第二台机器上制成，并转移到第一台机器上用于在步骤3中插入。
另一个变动是在分开的机器上实施每个步骤，并按正确的次序将各部分从一台机器转移到另一台机器。
另一个变动是事先制造塞阵列并将其插入模具中。
另一个变动是用与注塑法不同的方法如挤塑、铸造或机加工法制造塞阵列。
另一些例子包括下列例子中的一个或多个：所希望的形状是圆柱形或非圆柱形；塞阵列用脱湿剂塑料制成；注塑塞阵列和/或密封底；塞阵列用除氧塑料制成；塞阵列在塑料中加抗微生物剂；塞阵列用铸造、挤塑或机加工法制造。
该领域的技术人员很容易看到，在保留本发明的说明时，装置可以进行许多修改和改变。因此，上述公开内容可以认为仅受所附权利要求书的区划限制。
Claims (20)
1.一种具有多个腔室的成型的外壳，所述成型的外壳包括：
多隔间外壳，所述多隔间外壳形成外壳的主要部分，其中多隔间外壳具有侧面部分，所述侧面部分具有光滑的连续表面，并且其中多隔间外壳包括多个单独的腔室，所述各单独的腔室垂直于多隔间外壳的中心轴线，及其中各腔室在多隔间外壳的侧面部分上具有敞开面，所述敞开面是在中心轴线的径向上，因此每个腔室的开口的一部分都平行于中心轴线；
塞阵列，所述塞阵列包括多个塞，其中塞阵列被加工成一定尺寸，以便每个塞都能被放置成与多部件外壳的相应单独的腔室连通；和
密封底，所述密封底能在塞阵列已被放置在合适位置并与阵列中相邻的塞分开之后固定到多隔间外壳上，以便关闭多隔间外壳并使每个塞与相邻的腔室隔离开。
2.如权利要求1所述的成型的外壳，其中塞包括活性剂。
3.如权利要求1所述的成形的外壳，其中塞阵列的塞均在制造时连接在一起。
4.如权利要求1所述的成形的外壳，其中塞阵列的塞均单独制成。
5.如权利要求2所述的成型的外壳，其中塞包括夹带在塑料成分中的活性剂。
6.如权利要求5所述的成型的外壳，其中活性剂是脱湿剂，并从一组脱湿剂中选定，所述这组脱湿剂包括分子筛、硅胶、粘土和碳酸钙。
7.如权利要求5所述的成型的外壳，其中活性剂从一组活性剂中选定，所述这组活性剂包括吸氧剂、去味剂和抗微生物剂。
8.如权利要求2所述的成型的外壳，其中成型的外壳是圆柱形或基本上是圆柱形。
9.如权利要求2所述的成型的外壳，其中成型的外壳是非圆柱形。
10.如权利要求2所述的成型的外壳，其中多个塞用连接流道连接在一起。
11.如权利要求2所述的成型的外壳，其中多隔间外壳具有保持元件，以便在装配期间将塞阵列的单独的塞保持在合适位置。
12.如权利要求2所述的成型的外壳，其中多隔间外壳的顶部用可拆卸的部件密封。
13.一种形成具有多个腔室的成型的外壳的方法，包括以下步骤：
模制多隔间外壳，所述多隔间外壳形成外壳的主要部分，其中多隔间外壳具有侧面部分，所述侧面部分具有光滑的连续表面，并且其中多隔间外壳包括多个单独的腔室，所述多个单独的腔室与多隔间外壳的中心轴线垂直，及其中所述腔室在多隔间外壳的侧面上具有敞口面，所述敞口面是在中心轴线的径向上，因此每个腔室的开口的一部分平行于中心轴线；
模制塞阵列，所述塞阵列包括多个塞，其中将塞阵列加工成一定尺寸，以便每个塞都能放置成与多部件外壳的相应单独的腔室连通；
将塞阵列插入到多部件外壳中；和
将密封底固定到多隔间外壳的底部上，以便闭合多隔间外壳的底部，并使每个塞与相邻的腔室隔离。
14.如权利要求13所述的方法，其中塞阵列的塞均连接在一起。
15.如权利要求13所述的方法，其中塞阵列的塞均单独制成。
16.如权利要求13所述的方法，其中模制步骤用多步骤注塑法制造。
17.如权利要求13所述的方法，其中固定密封底通过注射密封底实现。
18.如权利要求13所述的方法，其中所述方法包括两次注射模制法。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述方法还包括模内组件。
20.如权利要求17所述的方法，其中在注射时，密封底通过中断连接流道使塞阵列中的每个塞相互分开，且每个单独的塞熔化到密封底的材料中，同时导致将每个隔间中的每个单独的塞隔离开。
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