CN108290667B - 分配胶囊 - Google Patents

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Abstract

一分配胶囊(2)包括一具有第一端(6)和第二端(8)的胶囊主体(4)；第一腔体(14)和具有分隔构件(18)的第二腔体(16)在胶囊主体(4)内的两个空腔之间，两个腔体在胶囊主体的第一端均具有一开口；位于该胶囊主体(4)的第一端(6)的一外围壁(24)；以及粘结至第一端的外围壁和分隔构件的一柔性密封件(30)，以将第一腔体和第二腔体的内容物彼此密封。该密封件(30)与该分隔构件的粘结弱于与所述的外围壁之间的粘结。随着两个腔内压力的增加，该密封件(30)与该分隔构件(18)的粘结将最终破裂，这允许第一腔体(14)的内容物与所述的第二腔体(16)的内容物至少部分混合，同时所述的密封件(30)与所述的外围壁(24)之间的粘结保持完整。设置在每个腔体内的一爆破钉(20，22)，以用于破坏在密封件(30)和至少一些外围壁(24)之间的粘结墙。

Description

分配胶囊
技术领域
本发明涉及一种多腔分配胶囊，尤其是用于分配消毒剂成分。
背景技术
许多液体制剂包括随时间降解的活性成分，这些活性成分限制了产品的保质期。对于消毒剂或灭菌器尤其如此，如二氧化氯，其中当需要活性成分时，其为通过混合两种试剂就地形成。如在WO 2005/011756中所公开的实施例。例如，二氧化氯可以通过混合一亚氯酸盐溶液和一酸来形成。
提供一分配胶囊以用于对血管颈部的定位是众所周知的，该胶囊具有两个内部室，每一个含有一试剂。通过将室的内容物排入容器以允许该试剂混合并产生活性成分。在US8,839,982中描述了这种分配胶囊的例子。分配胶囊具有两个或更多个独立密封和启动的分配室，每个分配室可以包含待分配到主腔室中的不同物质。
现有技术的分配胶囊系统的问题在于，与主室的容积相比，胶囊容积通常较小。因此，试剂以浓缩形式存在，并被分配到主室中的稀释液中，如水。在分配室的内容物和在主室中产生适当浓度(adequate concentration)的活性剂之间可能存在相当大的延迟。将这种延迟减少或最小化是所希望的。
发明内容
本发明的各方面在独立权利要求中被指定。优选的特征在从属权利要求中指定。
本发明提供了在混合物排入主室之前的室的内容物的至少部分预混合。这种预混合加速了活性剂的形成并将在主室中形成的一适当浓度(adequate concentration)的活性成分的任何延迟予以减少或最小化。
附图说明
现在将参考以下附图举例并进一步描述本发明，其中：
图1和图2示出了根据本发明一实施例的分配胶囊的局部组件；
图3为图2的局部组件的一X射线图；
图4为穿过图2的局部组件的一中央剖视图；
图5～7示出了根据本发明一实施例的制造分配胶囊的各个阶段；
图8示出了根据本发明另一实施例的用于制造分配胶囊的局部组件；
图9～12示出了使用图7的分配胶囊的各个阶段；
图13～15示出了本发明的用于替代实施例的胶囊主体；
图16～26示出了在本发明的实施例中使用的帽组件和阶段；
图27示出了胶囊主体的另一个实施例；以及
图28示出了在容器颈部的图27中的胶囊主体。
具体实施方式
图1～4所示的局部组件包括具有第一端6和第二端8的一胶囊主体4。胶囊主体4内用于限定通过至少第一壁10的第一腔体14，以及用于限定通过至少第二壁12的第二腔体16。分隔构件18处于第一腔体14和第二腔体16之间。该分隔构件可以是分隔腔体的公共壁，或可以作为一附加壁。该胶囊主体4在第一端6处有一外围壁24，并且在该实施例中的第二端处有一法兰凸缘盘32。如图3和图4所示，腔体14、16均具有一可折叠的(collapsible)、六角手风琴式(concertina-style)的壁。如图4所示，第一腔体10具有第一爆破钉20，并且第二腔体12具有第二爆破钉22。
现在参考图5～7，其示出了制造分配胶囊2中的阶段的一实施例。第一腔体14至少部分地填充有包含第一试剂26的第一流体，并且第二腔体16至少部分地填充有包含第二试剂28的第二流体。术语“流体”在此为包括液体、糊剂、气雾剂，粉剂，溶胶和凝胶。在该实施例的分隔构件18有一与在胶囊主体4加工中的注射点相对应的凹陷或空心区域19。一柔性密封件30粘合在胶囊主体4的第一端的外围壁和分隔构件18，以便密封第一腔体14的内容物和第二腔体16的内容物。在该实施例中，通过外部焊缝B和焊接保留区域CC(图7)将柔性密封件30焊接至外围壁24。因为在凹陷19处，密封件30与下面的分隔构件18较少接触，所以中心焊接区域A为弱粘结。
该密封件30在压力下塑性或弹性变形。合适的密封材料将为本领域技术人员所熟知。密封件30可以由例如聚乙烯(PE)/聚酰胺(PA)/乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)或PE/铝/EVA形成。胶囊主体4可以由任何合适的结构材料形成，特别是诸如LDPE的塑料材料。密封件30可以通过任何合适的技术手段焊接至外围壁24和分隔构件18；例如通过焊接或通过粘合剂。合适的粘合剂和焊接技术为本领域技术人员所熟知。
应该理解的是，胶囊主体4可以具有适合其预期用途的任何尺寸，并且可以包括多于两个的室。例如，图8中所示的胶囊主体4比图1的胶囊主体4更宽且更短，并且除了第一腔体14和第二腔体16之外，其还包括第三腔体15，第三腔体15可以包括第三流体与第三试剂。
现在参考图9～12，示出了分配胶囊2的使用过程。对腔体14，16的壁10，12施加压力导致壁逐渐折叠为六角手风琴式。如果腔体内的压力逐渐增加并达到临界压力时，在该临界压力下，粘结的密封件30和分隔构件18将会在最弱点，即凹陷19处开始破裂，从而允许密封件30变形为圆顶(图9和11)。该变形允许第一腔体14的内容物至少部分地与第二腔体16的内容物混合，同时密封件30和外围壁24之间的粘结保持完整。内容物可以例如是当混合时产生消毒剂成分的试剂；例如二氧化氯或过乙酸。合适的试剂为本领域技术人员所熟知；例如，用于生产二氧化氯的试剂包括：亚氯酸盐和酸；氯酸盐、过氧化物和酸；以及亚氯酸盐，次氯酸盐和合适的缓冲剂。试剂可为浓缩形式，以当混合该室的内容物时，促进活性成分的快速形成。
进一步施加压力压缩腔体14、16的壁10，12，使得爆破钉20、22的尖端与密封件30相接触，然后推压密封件30以打破外部焊缝B(图10和12)。该优选的安排允许用一可控方式分配胶囊主体4中预先混合的内容物。然而，一个或多个爆破钉可能导致密封件30的破裂，并允许内容物通过密封件中的孔或洞而暴露。在一可选的实施例中，胶囊主体内的内部压力的增加可能足以在不使用爆破钉的情况下导致该密封件的破裂或该密封件与该外围壁的粘结。
如图13～15的实施例所示，肋34可以设置在该胶囊主体4的侧面。该肋34充当一机械“指纹”以识别由该分配胶囊携带的类型或剂量大小。该肋34通过不允许它们接合(beengaged in)在容器的接收部分来限制或阻止分配胶囊的不正确使用。该肋34也可用于机械地激活血管以警告其正在使用的胶囊的类型以及要填充什么剂量和血管体积。该肋34也可在分配过程中用于定位可由容器扫描的一条形码(图15)。该条形码还可以传递有关分配胶囊的信息以执行可追溯性和监管程序。
为了将力施加到胶囊主体第二(挤压)端部，可以提供专用螺帽38(图16～18)以与容器一起使用。该帽38具有一内螺纹40。一可旋转的柱塞42附接在内部。
图19～26示出了容器44中分配胶囊的实施方式。该实施例中的容器44是具有颈部46和主室48的瓶子。该颈部46设置有与帽38上的内螺纹40互补的外螺纹50。将胶囊2插入到该颈部46，使第一(爆裂)端部6位于最内部，使得密封件30与主室48流体连通。该胶囊主体4制成紧密配合在颈部46的尺寸。当胶囊2完全插入时，胶囊主体4上的该法兰凸缘盘32坐落在颈部46的边缘上，同时在胶囊2和颈部46之间形成密封。
然后将帽38放置在容器44的颈部46上并转动以使螺纹40，50彼此啮合。当帽38已经充分转动时，柱塞42与腔体14，16的壁10，12(图22和23)接合。使用者进一步转动帽38使柱塞42朝胶囊2的第一端前进，并引起腔14，16的壁10，12的受控塌陷。壁的塌陷增加了腔14，16内的压力。当达到临界压力时，密封件30和分隔构件18之间的粘结被破坏(图24)，从而允许第一腔室14和第二腔室16的内容物至少部分混合，同时保持在密封件30的外围壁之内。
帽38的进一步转动(图25和26)使柱塞42进一步前进，并导致爆破钉20，22打破密封件30和至少一些外围壁24之间的粘结，同时允许胶囊2的混合内容物被分配到容器44的主室48中。通过进一步转动帽38以驱动柱塞42向下移动腔室区域并迫使混合物离开胶囊，可以进一步促进分配。
该主室48中含有稀释液，例如水，该稀释液分配有来自该胶囊中的预混浓缩物。因为浓缩的试剂在稀释前至少部分地混合在一起，所以加速了活性剂的形成，由此减少或最小化了在主室中形成的适当浓度的活性剂的任何延迟。
现在参考图27～28，示出了用于本发明的胶囊主题的另一个实施例。这里，该分隔构件18布置在第二端6处的两个内部突起58之间。凹陷19位于其中一个突起58之上。该胶囊主体具有一在填充和密封操作期间用于定位该胶囊的一生产关键细节54(a productionkey detail 54)。一密封槽52设置在第二端6处。容器的颈部46具有一内部凸缘56，当胶囊插入容器的颈部46时，密封凹槽52位于内部凸缘56上。该布置提供了在分配胶囊内容物之前和之后对容器内容物的改进密封。
实验流程
类似于图1～7所示的原型胶囊体由LDPE形成。每个胶囊体的深度为35毫米，第一端的外径为26毫米，第二端的外径为31毫米。胶囊外壁厚1.2毫米。用于限定腔体的内壁的厚度为0.5毫米，以及用于限定腔体的内壁的深度为34毫米。每个腔体充满3.5ml水，然后密封。塑封由PE(30μm)/PA(30μm)/EVA(40μm)形成，并通过设定在135℃的热焊机与第一端粘合3秒。测试结果如下：
1.0挤压力
1.1测试目标
为了确保所推荐的挤压循环操作正确地工作以在从胶囊释放之前首先预混合两个腔体的内容物。
确定实现这一挤压循环所需的力以及这些力在这个循环的各个阶段如何变化。
确定温度对这些力的影响。
1.2测试方法
a)将胶囊载体装入颈部测试夹具，顶盖柱塞放置在顶面。然后将印刷机居中防止。秤读取压力机施加到测试组件上的力。
b)通过挤压循环在三个位置记录力.
c)在任何焊接爆裂之前柱塞的前5毫米行程，两个充满液体的腔体仍然是独立密封的。在施加的压力下密封件开始膨胀。
d)预爆裂位置是当中心焊缝已断裂以允许两个腔体的液体内容物混合时-密封件的最大尺寸凸起，而周边焊缝仍完全附着。
e)在挤压循环的最后阶段，释放装置的密封件在两个腔体处均打开，通过密封件驱动爆破针-密封件从焊接处脱离以释放内容物。
f)样品在各种温度下进行测试。
1.3测试结果
表1给出了测试结果的平均值：
℃ Kg Kg Kg
胶囊温度 5mm 预爆破位置重量 释放位置重量
34 5 5.8 9
22 6 11 14
23 6 12 15
14 7 15 20
10 12 20 22
表1
1.4总结
结果表明，当胶囊具有较低的温度时，需要增加力来完成挤压循环。可能需要将温度范围内的放置进行限制，以允许该胶囊的正确操作。
该胶囊在三个循环阶段中预期完成所需的焊接爆破功能。预爆破阶段显示了在中央焊缝的清晰分离，以允许两个腔体的内容物在从所述的胶囊释放之前完全混合。
1.5结论
温度对操作胶囊所需的力有影响。
随着温度的降低，所需的力量会增加。
胶囊预爆和释放周期按要求执行。
2.0压碎压力
2.1测试目标
确定在不同阶段挤压循环期间胶囊内产生的压力量。这些结果可以用来帮助指定焊接保持的极限。
2.2测试方法
a)将空柱塞装入测试夹具，并将柱塞组装到顶面上。印刷机应用于测试组件。压力表被组装以记录所产生的压力变化。
b)通过挤压循环在三个位置记录压力：5mm；预爆破；释放。
2.3测试结果
2.4结果在表2中给出。最后一栏记录完成的爆破前压力保持了30秒，确认没有泄漏发生。
Pa Pa Pa 30秒
5mm 预爆破 释放 压力
2758 4137 5516 保持
1379 3447 5516 保持
1379 3447 5516 保持
1379 3447 6205 保持
1379 3447 5516 保持
1379 3447 5516 保持
1379 3447 5516 保持
1379 3447 5516 保持
表2
2.5总结
显示的压力水平是较低的范围，更容易控制。一明显的模式可以从一致性已经发生的结果中看出。焊接强度现在可以基于这些压力来确定最佳爆裂结果。
2.6结论
该一致性表明该胶囊没有泄露。
挤压效应通过循环产生一致的压力结果。
3.0螺丝帽扭矩
3.1测试目标
确定在不同阶段的挤压循环过程中施加在盖上的扭矩水平。帽子必须是用户友好的，以便帽子在标准操作过程中很容易拧上。过度的扭矩力量需要改变设计以使力量达到可接受的水平。
3.2测试方法
a)胶囊载体装入一测试颈部。装有柱塞的帽盖拧到颈部上。扭矩计被连接到盖的顶部。录音在三个位置进行。
b)所记录的较低扭矩水平基于使用所使用的扭矩计的最佳读数。
c)对于这些测试，帽子的螺纹设定为20mm/5.5转。
d)通过挤压循环(在上面的2.2中描述)在三个位置记录压力：5mm；预爆破；释放。
3.3表3给出了测试结果
表3
3.4结论
目前的扭矩水平完全符合螺帽舒适人体工程学操作的行业标准。
有足够的空间更换螺帽盖螺纹以减少完成挤压循环所需的匝数。

Claims (14)

1.一分配胶囊，包括一具有第一端和第二端的胶囊主体；
所述的胶囊主体内用于限定第一腔体的至少一个壁，所述的第一腔体在所述的胶囊主体的第一端具有开口；
所述的胶囊主体内用于限定第二腔体的至少一个壁，所述的第二腔体在所述的胶囊主体的第一端具有开口；
处于所述的第一腔体和第二腔体之间的一分隔构件；
处于所述的胶囊主体的第一端的一外围壁；以及
粘结至位于所述胶囊主体第一端的外围壁和分隔构件的一柔性密封件，以密封第一腔体的内容物和第二腔体的内容物；
其中，所述的密封件与所述的分隔构件的粘结弱于与所述的外围壁之间的粘结，使得若所述的第一腔体和所述的第二腔体之间的压力逐渐增加至临界压力时，则所述的密封件和所述的分隔构件之间的粘结将会破裂，从而允许所述的第一腔体的内容物与第二腔体的内容物至少部分混合，而所述的密封件与所述的外围壁之间的粘结保持完整；
还包括设置在每一个第一腔体和第二腔体内的一爆破钉，每一爆破钉具有尖端，当施加压力到第一腔体和第二腔体时，所述尖端将压靠密封件，当施加至第一腔体和第二腔体的压力逐渐增加至临界压力时，所述尖端将导致密封件和至少一些外围壁的粘结破裂。
2.根据权利要求1所述的分配胶囊，其特征在于，所述的分隔构件与密封件粘结的区域具有一凹陷或孔，所述的凹陷或孔减少了所述分隔构件与所述密封件之间的接触面积。
3.根据权利要求2所述的分配胶囊，其特征在于，所述的分隔构件布置在第一端处的两个内部突起之间，所述的凹陷或孔位于其中一个突起上。
4.根据权利要求1所述的分配胶囊，其特征在于，所述的第一腔体和所述的第二腔体均具有一可折叠的六角手风琴式的壁。
5.根据权利要求1所述的分配胶囊，其特征在于，所述的第一腔体含有第一试剂，所述的第二腔体含有第二试剂，所述的第一试剂和所述的第二试剂在混合时发生反应以产生消毒剂或灭菌剂。
6.根据权利要求1所述的分配胶囊，其特征在于，所述的胶囊主体设置有至少两个外部肋。
7.一用于分配液体的组件，其特征在于，所述的组件包括一个具有一主室和一颈部的容器，在所述的颈部中设置有根据权利要求1所述的分配胶囊；所述的密封件和所述的主室流体流通。
8.根据权利要求7所述的组件，其特征在于，所述的颈部包括外部螺纹，所述的容器还包括一具有互补螺纹的帽和一设置在所述颈部内的柱塞，当所述帽与所述颈部完全接合时，所述柱塞设置在所述颈部内；
布置是这样的，即如果所述的帽拧到颈部足够远时，柱塞将首先通过胶囊主体的第二端与第一腔体和第二腔体的壁接触，然后将逐渐压碎所述的第一腔体和所述的第二腔体的壁直至达到临界压力。
9.根据权利要求8所述的组件，其特征在于，在达到临界压力之后将帽盖进一步拧到颈部上，将导致柱塞进一步挤压腔体的壁并使每个爆破钉破坏密封件和至少一部分外围壁。
10.根据权利要求7所述的组件，其特征在于，所述的胶囊主体和颈部各自设置有至少一个可相互接合的特征。
11.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，所述的胶囊主体设置有两个外部肋部，并且颈部设置有用于接收肋部的对应凹槽。
12.根据权利要求11所述的组件，其特征在于，所述的胶囊主体还包括位于所述两个外部肋之间的条形码，所述条形码为将关于分配胶囊的信息进行编码。
13.根据权利要求12所述的组件，其特征在于，所述的组件还包括用于读取由条形码方式进行编码的信息的条形码扫描器。
14.根据权利要求7所述的组件，其特征在于，所述的胶囊主体在第二端设置有外部密封槽，并且所述的容器的颈部设置有内部凸缘，所述的密封槽位于所述的内部凸缘上。
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