CN107848187B - 用于制造被填充且被封闭的容器的方法以及用于执行该方法的装置和按照这种方法制造的容器 - Google Patents

用于制造被填充且被封闭的容器的方法以及用于执行该方法的装置和按照这种方法制造的容器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于制造被填充且被封闭的容器的方法，所述容器尤其是按照吹模、填充和封闭方法制造，其中，最初敞口的、保持在成型模具(46)中的、借助吹气芯轴吹塑成型的和/或真空成型的容器部分(52)经由其向上定向的自由的容器部分开口(54)借助计量单元(12、14)以前后依次的顺序用不同种类的、尤其是不同粘度的介质(74、76)如下填充，使得在该容器部分(52)中填入的介质(74、76)彼此分离，并且接着随着封闭成型模具(46)的头部成型半部(56、58)而成型出容器头部(60)，并且在形成容器的情况下封闭所述容器部分(52)。

Description

用于制造被填充且被封闭的容器的方法以及用于执行该方法 的装置和按照这种方法制造的容器
技术领域
本发明涉及一种用于制造被填充且被封闭的容器的方法，该容器尤其是按照吹模、填充和封闭方法制成。
背景技术
相关的用于在机器中吹模、无菌填充和气密封闭的方法尤其是应用在制药领域，但是也用在软饮料和化学技术产品中。在由Kocher-Plastik公司拥有专利的且由Rommelag公司在全球引进的、以品牌名称
Figure GDA0002160868320000011
公知的方法中，在第一工作步骤中类似于传统的挤出吹模法那样挤出软管并且该软管被打开的吹模接收。吹模的主要部分关闭并且在此焊接容器的底部。在颈部区域中放置一个特殊成型的吹模填充单元，它将实际的容器区域朝向尚未成型的颈部区域进行密封。通过这个吹气芯轴，现在用消毒空气对实际的容器吹风。较小的容器(如眼药水计量安瓿)通过真空成型。软管留在外面的部分在这个过程中保持为热的并且是可塑性变形地软的。在下一个步骤中，通过填充芯轴将填充物填入容器中。在取下吹模填充单元之后，模具的头部颚板关闭并且气密密封地焊接容器。与此同时，借助真空成型出理想的头部或封闭轮廓。随着吹模的打开，被填充的、完成的容器离开吹模并且可以开始下一个制造周期。整个过程优选地在无菌的条件下发生(不锈钢、消毒的吹塑空气和冲洗空气等等)，从而满足用于无菌包装的国际标准(例如cGMP、FDA)(《Blasformen von Kunststoff-》，作者Michael Thielen、KlausHartwig和Peter Gust，2006年Hanser出版社)。
一种按照这种方法制造的双腔安瓿由EP 1 799 557 B1已知。这种构造成安瓿形式的容器由可弹性屈服的塑料材料制成，其具有计量腔，一种唯一的输出介质位于作为被填充的容器部分的该计量腔中，其中，这个计量腔的一个端部具有输出口，并且与之相对置的端部经由连接部位与可压缩的容器头部连接，气体形式的、尤其是空气形式的排出介质位于所述容器头部中，其中，在容器头部压缩时，这种排出介质至少部分地将输出介质从计量腔中经由打开的输出口向外挤压，以供病患使用或者诸如此类。在作为另一容器部分的计量腔和所述容器的容器头部之间的所述连接部位由狭窄部位形成，该狭窄部位以如下方式构成：形成毛细效应，该毛细效应与容器的空间方位无关地总是防止输出介质从计量腔转移到含有排出介质的容器头部中。
此外，在DE 44 20 594 C2中已经建议，在储存的输出介质和狭窄部位之间的计量腔中插入分离活塞形式的端封件，所述狭窄部位朝上邻接带有所容纳的排出介质的容器头部，所述分离活塞朝向容器的打开的输出口移动并且在此构造成：一旦通过用手挤压将容器头部中的空气经由狭窄部位朝向计量腔挤压并且在此带动用于输出过程的分离活塞，就能够辅助容器内容物轻松地再次以唯一的输出介质的形式从容器中输出。
发明内容
从现有技术出发，本发明的任务是，进一步改进这种公知的、技术上行之有效的解决方案，从而为所述的BFS技术提供拓展的应用领域。
按照根据本发明的方法规定，最初敞口的、保持在成型模具中的、借助吹气芯轴吹塑成型的和/或真空成型的容器部分经由其向上定向的自由的容器部分开口借助计量单元以前后依次的顺序用不同种类的、尤其是不同粘度的介质如下填充，使得在该容器部分中填入的介质彼此分离，并且接着随着关闭成型模具的头部成型半部而成型出容器头部，并且在形成容器的情况下封闭所述容器部分。这样就能够在仅一个填充过程期间就将至少两个彼此不同的配方置入仅一个容器，同时还在容器关闭时使所述不同地填入的介质相互之间保持进一步分离。在此已经证明特别有利的是，使用高粘度的、流动缓慢的、软膏状的产品(其中也包括霜和凝胶)作为待填入的介质，并且将它们以分层的方式上下相叠地填入容器中，其中，所述的分离即使在容器关闭的情况下也一如既往地得以保持。
如果对于根据本发明的方法使用了具有不同粘度的软膏作为分别要填入的介质，则期望在容器内尽可能不夹带空气的情况下实现所述软膏的紧凑填充，其中，由于不存在空气夹带，在任何情况下都不会损害在此范围内制造出的容器式施料器的后期提取功能。在第一层或者说第一介质被填入容器的该容器部分中之后，所述第一层不允许与接下来的、置于其上方的介质层混合，对此有帮助的是：接下来填入的介质不用过强的填充射束置入容器的该容器部分中。这样就可以使这些软膏之间的分隔层尽可能地产生为平整的面，并且也不会形成凹坑，否则凹坑就有可能促使容器中的各介质层发生混合。
特别优选地，仅向要成型的容器中置入两种介质；但是也存在将两种以上的介质彼此分离地储存到要封闭的容器中的可能性。这种应用也不必局限于高粘度的介质和产品；更确切地说也可以设置高粘度的介质搭配低粘度的介质用于分离的容器填充。基本上，本身和尤其是在其粘度方面可以分离的所有类型的介质都适合于用根据本发明的方法进行填充。那么，根据应用场合，原则上所有类型的流体以及浓稠的和粉末或颗粒状的物质都可以考虑。于是完全可以在根据本发明的方法的范围内使高粘度的软膏连同糊状的药物粉末通过容器中的分隔层彼此永久分离地容纳在该容器中。
在根据本发明的优选用于执行所述方法的装置中，依据分别要置入容器中的介质的数量，在任何情况下为每一种介质配设一个独立的计量单元。根据本发明的装置尤其是具有至少两个用于每种经由其自由的开口填入容器的容器部分中的输出介质的计量单元，其中，每个计量单元固定在一个移动单元上，该移动单元借助至少一个驱动机构至少部分地经由倾斜引导部使相应的计量单元从起始位置移动到容器部分开口上方的输出位置并且接着又移回到起始位置。
本发明的主题还是一种容器，该容器尤其是按照上面所描述的方法、利用同样在上面说明的装置制成，并且其特征在于，在其被封闭的容器部分中上下相叠布置地且彼此分离地容纳有至少两种介质，其中，如果介质复合体作为整体再次以与它们被置入该容器部分时相同的前后依次顺序从该容器部分中挤压出来或者以其他方式取出以用于施料器，所述的介质分隔就也得以保持。
附图说明
下面借助附图更详尽地阐述根据本发明的解决方案。在此以原理性的并且不按照实际比例的视图示出：
图1和2用侧视图并且用俯视图示出了在原始起始位置中的用于执行根据本发明的制造方法的制造装置；
图3至5示出在不同的制造位置中的、对应于图1的视图；
图6示出利用按照图1至5所示的装置制造的容器成品。
具体实施方式
在图1中用侧视图示出的制造装置设置用于输送两种不同的、软膏形式的介质，所述介质在其粘度上应该彼此有区别。在此，计量单元10设置用于输送其中一种软膏，并且计量单元12设置用于另一种软膏。相应的计量单元10、12在它们的底侧上具有构造相同的填充芯轴14。因为用于移动计量单元10以及计量单元12的机器装置基本上构造为相同的，所以首先仅对于计量单元10详尽地阐述上述的操作装置，其中，图2示出了按照图1所示的制造装置的俯视图。
在未详细示出的吹模、填充和封装机的机台16上立柱式地设置有基本支架18，所述基本支架如图2所示的那样在横截面中或者在俯视图中观察构造成具有基本上U形的彼此相对设置的壁部。各有一个滑槽引导部20连续地置入到基本支架18的彼此相对置的平行壁中，所述滑槽引导部如从图1中获知的那样首先在上部分中具有倾斜引导部22，该倾斜引导部在其下部分中过渡到竖直延伸的、轨道形式的引导块24中。倾斜引导部22的假想延长线与机台16的上侧形成大约65°倾角的夹角。此外大约在基本支架18内的中间位置中引导有驱动主轴26，该驱动主轴可以通过(例如皮带传动机构形式的)传动机构28来驱动，该传动机构又可以由电动马达30驱动。替代所述皮带传动机构，也可以设置齿轮传动机构或类似物用于传动机构28。
此外，如从图1和2中获知的那样，在U形的基本支架18内部并且同样地以竖直的布置方式平行于杆形的驱动主轴26延伸地设置有两个引导杆32，沿着所述引导杆以机架的形式可移动地引导有控制台34，所述控制台利用驱动螺母36包围住主轴驱动装置26连同其驱动通道。如果电动马达30经由驱动主轴26支持式驱动控制台34，则该控制台沿看向图1的目视方向观察从最上面的所示位置向下移动。沿看向图1的目视方向观察，在控制台34的底侧上设置有移动单元38，该移动单元经由水平引导部40在控制台34中在其下方在水平方向上可纵向移动地引导。此外，所述移动单元38还具有两个向后伸出的引导连桥42，所述引导连桥分别载有一个朝向基本支架18伸出的引导辊子44，所述引导辊子分别嵌入到可配设的滑槽引导部20中。此外，在控制台34的底侧上利用其两个在上方延伸的引导连桥42将所述计量单元10设置在位于所述引导连桥之间的移动单元38上。
如果沿看向图1的目视方向观察在操作电动马达30连同传动机构28和驱动主轴26之后控制台34向下移动，则该控制台在该运动中带动移动单元38，其中，由于移动单元38的引导辊子44所嵌入的滑槽引导部20，移动单元同时经历水平运动，直到倾斜引导部22的端部，在那里所述移动单元38又再次仅在竖直方向上沿着滑槽引导部20的两个竖直延伸的引导块24运动。如尤其是按照图3所示的那样，于是在完全移出的输出状态或输出位置中，移动单元38的引导辊子44与滑槽引导部20的分别竖直延伸的引导块24的端部在下方贴靠。在该位置中，移动单元38的引导连桥42在控制台34的水平引导部40内处于其完全移出的位置中，并且计量单元10根据按照图3的图示位于用于根据图6的图示的容器的模具46上方。
前面所述的运动机制也相应地对于另一个计量单元12以这种方式实现。图1示出对于两个计量单元10、12的起始状态，而图3涉及用于第一种要输出的、具有可预定的粘度的软膏的下降及计量过程，而带有另一种软膏的计量单元12仍位于起始位置中。在按照图4的图示中，计量单元10又在升高的起始位置或基础位置中，并且计量单元12为了将另一种软膏计量到容器中而处于下降的、输出的位置中。
在图3至5中示出的成型模具46包括两个成型半部48、50，这两个成型半部组合在一起限定用于由塑料材料吹膜成型出容器部分52的模腔，该容器部分具有一个向上定向的容纳开口54。经由容器部分52的该开口54，计量单元10、12的用于介质输出的相应的填充芯轴14可以嵌入到该容器部分52的内部。此外，所述成型模具46在其上侧具有相互对应的头部成型半部56、58(参见图3)，一旦相应的填充芯轴14从整体成型模具46中利用其自由的开口横截面移动出来，所述头部成型半部就在移动到一起的状态中时成型出容器的容器头部60(参见图6)，这由按照图5的图示示出。然而优选设计的是，在关闭头部成型半部56、58之前经由真空抓取装置62向分层的软膏复合体的上侧放置一个球或滚珠64，该球或滚珠就此而言用作填入的介质或者说软膏的端封件。
首先利用计量单元10将第一软膏74填入容器部分52中，接着经由计量单元12将第二软膏76以上下相叠的布置方式置入到所述容器部分52中，并且然后最后借助计量单元12置入的软膏76设有作为端封件的滚珠64。一旦用于滚珠64的真空抓取装置62再次与成型模具46及其成型半部48、50、56和58脱离嵌接，所述头部成型半部56、58就可以朝向彼此移动，其中，开口54缩小为一个毛细孔形式的狭窄间隙66。此外，随着关闭所述头部成型半部56、58成型出容器头部60，并且容器作为整体连同其容纳的介质或者说软膏相对于周围环境密封地封闭。
下面根据图6的图示更详细地阐述利用按照图1至5所示的根据本发明的装置制造的容器，图6的图示涉及制造完成的容器成品。在图6中示出的容器由透明的、弹性可屈服的塑料材料制成，该容器可以单独地或者与其他容器一起以通常的卡片形式的容器复合体(未示出)的形式可借助所示出的和所说明的装置按照图1至5所示的图示制造、填充和优选无菌地封闭。所述容器具有管状的、圆柱形的计量腔作为容器部分52，该容器部分在其在图中可见的下端部处通过肘节闭锁68封闭，该肘节闭锁具有缩颈的期望断开部位70，通过该期望断开部位可以将该肘节闭锁68用手拧下，以便由此打开容器部分52的下端部上的输出口72。沿着看向图6的目视方向观察，在容器部分52的最下方设置有软膏74，该软膏经由水平延伸的分隔面75与设置在最上方的另一种软膏76分离，同时又在其上侧或表面上放置已经提及的滚珠64作为端封件。从按照图6的图示中可以看出，在打开容器的输出口72时，依次首先是软膏74然后是软膏76排出，而滚珠64保留在容器的容器部分52中。基于这种向下锥形延伸的输出口72，所述输出口能够容易地置入身体开口、例如鼻孔或者类似物中。
容器部分52的相对置的端部经由连接部位66与可压缩的容器头部60连接，在所述容器头部中存在尤其是气体形式的排出介质，其在所示情况下是以空气的形式。在用手将容器头部60压缩时，那里储存的排出介质在带动滚珠64的情况下将相应要输出的软膏从容器部分52中经由输出口72向外挤压到周围环境中以用于施加过程。容器部分52和容器头部60之间的连接部位66由狭窄部位以如下方式构成，即，形成毛细效应，该毛细效应与容器的空间方位无关地总是防止相应输出介质从容器部分52转移到容器头部60。同样地，排出介质在不压缩容器头部60的情况下不会意外地朝向容器部分52到达其软膏74、76。没有详细示出和阐述的是，滚珠64可以由板形的肘节闭锁68冲制而成，为此所述肘节闭锁68最开始具有大致居中设置的成型滚珠部件(未示出)。一旦上述容器连同仍包含滚珠64的肘节闭锁68离开了带有成型模具64的成型机，相应的滚珠64可以为了接下来的处理过程而从肘节闭锁68上取下。
下面就借助所示的装置连同容器成品详细地阐述根据本发明的方法。如已经指出的那样，所述用于制造被填充且被封闭的容器的方法涉及一种吹模、填充及封闭方法(BFS方法)，其中，最初敞口的、保持在成型模具46中的容器部分52按照前后依次的顺序以如下方式填充优选具有不同粘度的介质74、76，使得在容器部分52中填入的介质74、76彼此分离，其中，接着在形成整个容器的情况下封闭容器部分52。原则上优选采用具有高粘度性质的介质、例如软膏产品来填充所述容器部分52。
此外，使用容积式的介质或软膏计量装置来计量地输出相应的介质、尤其是软膏产品74、76形式的介质，其中，必须实现从以计量单元10、12形式的相应施料器的管或填充芯轴14出发的紧凑的、无空气的填充。这种容积式的介质计量已经示例性地在DE 10 2008028 772 A1中示出，它涉及一种用于填充容器的装置，其具有用于将填充物输送给至少一个计量单元10、12形式的计量装置的系统，所述计量装置形成一个流动路径，在该流动路径中设置有至少在计量过程的时间段内可打开的计量阀，以便将介质或其他填充物的计量经由至少一个填充导管输出给相关容器。在此，公知的用于容积式地进行介质计量的计量装置在计量阀下游的流动路径中具有用于选择性地在该流动路径上产生抽吸作用的系统，在此设有控制装置，该控制装置根据通过关闭计量阀而相应结束的计量过程来激活产生抽吸作用的系统以用于计量的输出过程。
如尤其是按照图3的图示所示的那样，在此，所述计量单元10的填充芯轴14必须在与后来设定的填充水平面有充足间距的情况下定位在容器部分52中，并且不会根据具体产品在填充过程中发生移动、在必要时仅发生很小的移动。为此所需的计量压力范围根据具体产品基于介质或软膏产品确定。
与以上所述的和在图4中示例性示出的类似，介质或者说软膏76也借助容积式的软膏计量(如上述那样)经由计量单元12在软膏74之后填入容器部分52中，其中，不仅可以控制计量速度还可以控制体积流量。为了避免发生不希望的凹坑形成或者与已经填入的软膏74发生混合，这种填充在比填充软膏74时的压力范围更低的压力范围中进行。通过在填充过程中同步受控的计量速度和计量单元12的填充芯轴14的移动，又可以实现紧凑地、优选无气泡地计量到容器部分52形式的管中。为了实现计量速度和相应的填充芯轴14的移动之间的同步，定量单元12的“活塞冲程”以及填充芯轴14本身的移动借助已经阐述的以电动马达30、传动机构28和驱动主轴26形式的伺服驱动装置在使用合适的控制及调节系统(未示出)的情况下进行。
优先于以上所述的下降冲程和向成型模具46中的填充过程，必须将计量单元10、12交替地水平置入到成型模具46中位于所述容器部分52的开口54上方的中间位置。这又通过在使用滑槽引导部20的情况下水平轴和竖直轴沿着可预定的限定轨道运动的同步运动来实现。基于滑槽引导部20的倾斜引导部22，完全可以放弃附加的水平横向冲程，从而对于各个计量单元10、12实现了在其相应的基础位置和输出位置之间的移动时间的减少。
原则上也可能存在以下可行性方案：通过操作系统、如机器臂使带有不同输出介质的不同计量单元移动到容器部件52的开口54上方。这样于是也可以将多种介质以前后依次的顺序同步地置入到该容器部分52中。还存在以下可行性方案：所述计量单元10、12设置为静止不动的，并且成型模具46连同容器部分52及该容器部分的保持自由的开口54于是总是以时间上前后依次的顺序移动到相应计量单元10、12的下方，这在所谓的转盘式布置结构的范围内也可能实现。也可以设想的是，利用按照图1至5所示的机器布置结构借助计量单元10首先置入软膏74，然后利用计量单元12置入除了药效不同还具有不同粘度的软膏76，并且然后再次利用计量单元10将软膏74重新分离地放置到软膏76上方，等等。
类似于迄今在所谓的Bottelpack制造机中的构造，在图1至5中介绍的机器装置可以设置在机器的、位于尤其是以带有其成型半部48、50、56、58的成型模具46形式的封闭单元上方的、已经存在的桥体上，从而能够以简单且低成本的方式这样加装或改装即使已经存在的、已出厂的机器单元。

Claims (17)

1.用于制造被填充且被封闭的容器的方法，其中，最初敞口的、保持在成型模具(46)中的、借助吹气芯轴吹塑成型的和/或真空成型的容器部分(52)经由其向上定向的自由的容器部分开口(54)借助计量单元(12、14)以前后依次的顺序用不同种类的介质(74、76)填充；接着随着关闭成型模具(46)的头部成型半部(56、58)而成型出容器头部(60)，并且在形成容器的情况下封闭所述容器部分(52)，其中，每一种要填入容器部分(52)中的介质(74、76)都利用可配设给该介质的其自身的计量单元(10、12)进行输送，其特征在于，容器部分(52)借助计量单元(12、14)用介质(74、76)如下填充，使得在该容器部分(52)中填入的介质(74、76)彼此分离；按填充相应介质(74、76)的顺序将可配设的计量单元(10、12)依次地以如下方式移动到自由的容器部分开口(54)上方，使得第一计量单元(10)从起始位置移动到容器部分(52)的自由的容器部分开口(54)上方进入输出位置，经由该自由的容器部分开口(54)将第一介质(74)输出到容器部分(52)的内部，并且接着移回到其起始位置，并且接着第二计量单元(12)和可能存在的其他的计量单元按顺序从其起始位置朝向自由的容器部分开口(54)移动到其用于介质输出过程的输出位置，并且再次移回到所述起始位置中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一种填入所述容器部分(52)中的介质(74)是高粘度的产品。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一种填入所述容器部分(52)中的介质(74)是软膏、霜或者凝胶。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，至少一种另外的、要填入容器部分(52)中的介质(76)同样也在高粘度的产品中选择。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，至少一种另外的、要填入容器部分(52)中的介质(76)同样也在软膏、霜、凝胶中选择。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在容器部分(52)中分别要填入的介质(74、76)以上下相叠的布置方式如下置入，使得不会在相邻交界的介质(74、76)之间发生混合，其方式为，在交界的介质(74、76)之间形成的分隔层(75)在填充时产生为无凹坑的。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，相应的介质(74、76)借助容积式的计量单元(10、12)以可预定的量填入所述容器部分(52)中。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，相应的介质(74、76)不夹带空气地借助容积式的计量单元(10、12)填入所述容器部分(52)中。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，各个计量单元(10、12)的移动路径选择为彼此不同的，所述计量单元仅占据一个共同的、在静止不动地设置的自由的容器部分开口(54)上方的、用于介质输出过程的输出位置。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在最后借助其计量单元(12)输出到容器部分(52)中的介质(76)之后，在该介质上放置端封件，并且接着在形成容器头部(60)的情况下封闭带有填入的介质(74、76)和端封件(64)的容器，并且将该容器从制造成型模具(46、48、50、56、58)中取出。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述端封件构成为滚珠(64)的形式。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述容器按照吹模、填充和封闭方法制造。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，容器部分(52)借助计量单元(12、14)用不同粘度的介质(74、76)填充。
14.装置，其中，至少两个用于每种要经由容器部分的自由的容器部分开口(54)填入容器部分(52)中的输出介质(74、76)的计量单元(10、12)分别固定在移动单元(38)上，其特征在于，所述移动单元(38)借助至少一个驱动机构(26、28、30)经由滑槽引导部(20)的倾斜引导部(22)将相应的计量单元(10、12)从起始位置移动到容器部分开口(54)上方的输出位置并且再次移回。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，各个倾斜引导部(22)作为滑槽引导部(20)的部分在一个基本支架(18)中延伸，该基本支架具有主轴驱动装置(26)，所述主轴驱动装置使控制台(34)沿竖直方向移动，在所述控制台上沿水平方向可移动地设置所述移动单元(38)连同所配设的计量单元(10、12)。
16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，该装置用于执行根据权利要求1至13中任一项所述的方法。
17.容器，该容器按照根据权利要求1至13中任一项所述的方法并且利用根据权利要求14至16中任一项所述的装置制造，其特征在于，在所述容器的被封闭的容器部分(52)中以上下相叠的布置方式并且彼此分离地容纳有至少两种介质(74、76)。
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