CN109963818A - 用于对包括轴向孔的细长玻璃中空体进行空气淬火的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是一种对沿主轴伸长的玻璃中空体(2)进行空气淬火的方法，所述玻璃中空体(2)包括具有外表面(10)的壁，以及由沿主轴在高度上延伸的孔形成的内表面(12)，所述方法使用朝向表面的空气喷嘴(22,28)，该方法的显著之处在于，它同时通过分布在外表面(10)上的外部喷嘴(22)喷射空气射流，并沿轴线的孔的上方由内部空气射流在横向平面内形成在中心处具有凹部(68)的冠状体。

Description

用于对包括轴向孔的细长玻璃中空体进行空气淬火的方法

技术领域

本发明涉及一种对玻璃中空体进行空气淬火的方法，以及实现这种淬火方法的淬火装置，以及一种用于在包含这种中空体的皮肤下注射的设备。

背景技术

一种已知的注射设备，特别地由文献FR-A1-2815544提出，被提供用于进行皮内、皮下或肌肉内无针注射包含在流体中的活性成分，用于人类医学或兽医学中的治疗用途。流体可以是凝胶或者或多少有点粘稠的流体。

这些一次性设备包含能量源(例如加压气体发生器)，输送突然释放在装配到由玻璃管形成的圆筒中的柱塞上的气体，以将包含在该柱塞下方的流体推向与皮肤接触的注射喷嘴，并将其注入该皮肤下方。

玻璃管必须具有精确的尺寸，以便在端部处以及在玻璃管中滑动的柱塞处实现密封。此外，该管必须具有高机械强度，以承受来自加压气体内部形成的突然压力的冲击。

为了获得具有主轴的玻璃管的高机械强度，已知的空气淬火方法，特别地由文献US-A1-20060016220提出，使用通过空气喷射进行冷却的淬火装置，包括平行于该管的管、分布在该管子周围的八根柱子、每根柱子包括一系列在该管子的高度上延伸的离散喷嘴，并径向地朝向轴线，并且轴向喷嘴位于管子的孔的上方。

在将管加热到所需温度之后，突然向所有喷嘴供应加压空气以同时通过径向喷嘴冷却外部，并且通过来自管的孔上方的轴向射流冷却内部。

突然冷却形成该管的内部和外部管壁的两个表面的表面层的淬火，获得该管的两个表层之间的材料的较慢冷却。然后存在预压在表层上的压力，以及在这些层之间的内部材料中预压张力，这赋予如此处理的管的高强度。

尽管如此，这种方法引起了管壁内表面上冷却速率分布不均匀的问题，导致该管沿着孔的高度具有可变的强度。

发明内容

本发明特别地旨在避免现有技术的这些缺点。

为此，提出了一种对沿主轴伸长的玻璃中空体进行空气淬火的方法，所述玻璃中空体包括具有外表面的壁和由沿主轴高度延伸的孔形成的内表面，该方法使用朝向表面的空气喷射喷嘴，其显著之处在于，因为它通过分布在外表面上的外部喷嘴同时喷射空气射流，并在轴线上的孔上方由内部空气射流在横向平面内形成在中心处具有凹部的冠状体(crown)。

这种淬火方法的一个优点是除了在整个外表面上的空气喷流之外，沿着轴线设置的中空孔内的空气射流的喷射，直接将该射流的空气引导至内壁上以尽快将内壁冷却，没有不必要的中心空气流速损失，这些空气流速会从另一侧出来穿过钻孔而不会使壁冷却。

获得了更好地排出热空气，并且在相同的流速下，获得在管的内壁上最大效率，从而在整个高度上提供更均匀的冷却。

另外，根据本发明的淬火方法可包括下列特征的一个或多个，它们可彼此组合。

有利地，淬火方法通过孔上方的轴向喷嘴开口喷射空气。

在这种情况下，有利地，该方法通过包括开口而形成冠状体形状的轴向喷嘴来喷射空气。

有利地，该方法通过具有轴向槽的外部喷嘴来喷射空气。在外表面和内表面上也可以获得更好的新鲜空气分布。

有利地，所有外部喷嘴都具有轴向槽，该轴向槽基本上在待处理的外表面的整个高度上延伸。

有利地，在淬火期间，该方法使空气射流相对于中空体绕着主轴旋转。在内外表面轮廓上的冷却受到调节。

本发明的另一个目的是一种用于淬火玻璃中空体的装置，包括用于在该中空体上喷射空气的喷嘴，其显著之处在于，它包括实现包括任何一个前述特征的方法的装置。

有利地，该装置包括轴向喷嘴，该轴向喷嘴具有打开的形状，该轴向喷嘴包括通过半径连接至外部轮廓的轴向芯部。

另外，本发明的目的是一种无针注射设备，其进行皮内、皮下或肌内注射包含在治疗用途的流体中的活性成分，其显著之处在于，它包括含有该流体的贮存器，由构成中空体的玻璃管形成，该中空体由包括任何一个前述特征的方法制造。

特别地，贮存器可以包含流体，所述流体具有包括以下治疗活性成分的组的至少一种活性成分：

-甲氨蝶呤，

-肾上腺素，

-舒马曲坦，

-氢化可的松，

-纳洛酮，

-咪达唑仑，

-阿扑吗啡，

-溴化甲基纳曲酮，

-维生素K1(Phytomenadione)，

-盐酸氯丙嗪，

-氯噻吨乙酸酯(Zuclopenthixol)，

-达纳肝素钠(Danaparoid sodium)，

-依诺肝素钠，

-环戊丙酸雌二醇，

-醋酸甲羟孕酮，

-美罗普林钙(Medroparine calcium)，

-醋酸甲基泼尼松龙，

-肝素钙，

-特布他林。

附图说明

参考附图，通过阅读作为示例提供的以下描述，将更好地理解本发明，并且其他特征和优点将更清楚地显现，其中：

-图1是用于实施根据本发明的淬火方法淬火玻璃管的装置的轴向剖视图；

-图2是沿该装置的空气喷射外部圆筒的截面II-II的横截面图；

-图3是显示采用根据现有技术的淬火方法在该玻璃管壁中的残余应力测量的图表。

-图4是根据本发明的淬火方法的类似图表；

-图5是显示用于上文所示的两种淬火方法的该玻璃管冷却曲线的图表；以及

-图6和7示出了该淬火装置的轴向喷嘴的正视图和沿截面VII-VII的横截面视图。

具体实施方式

图1示出了围绕竖直示出的轴旋转的玻璃管2，包括管状圆柱形部分8，其包括具有恒定厚度E的壁，在底部处终止于下部珠(bead)4中，并且在顶部处终止于具有更重要的高度的上部珠6。

在图1中，轴被竖直地示出，上部通常称为顶部，管2在淬火方法期间可以处于任何取向。

管2具有轴向孔，该轴向孔在整个高度上包括恒定的圆形截面，在圆柱形部分8上留下包括几毫米的相对重要的厚度E的壁，该厚度E基本上等于孔的半径。

下部4和上部6的珠赋予管2的端部显著的刚性，并形成接收密封的平面横向端面。管2的总高度约为30mm。

玻璃管2是特别地由上述现有技术文献提出的注射设备的一部分，在其轴向孔中接收一个柱塞，所述柱塞在上侧承受突然排出的加压气体，以便将位于下部的流体注入皮肤下方。

气体压力的突然冲击使流体加压。管2的圆柱形部分8的壁必须承受来自气体并传递给流体的压力冲击。

图3示出了特别地由上述现有技术文献所示的淬火方法的壁中残余应力的测量，作为管2的圆柱形部分8的壁厚度的位置的函数；壁厚度的位置由相对于该管的轴、以毫米表示的半径来表示，该壁中残余应力的测量是通过光弹性测量法在该圆柱形部分的不同高度处进行的。

以MPa表示的残余应力包括在管2的圆柱形部分8的上部5mm处执行的测量的第一曲线30，在中间5mm处执行的测量的第二曲线32，以及在该圆柱形部分的下部5mm处进行的测量的第三曲线34。

光弹性测量法允许通过使用贯穿该经受应力的材料的光学辐射的折射来可视化壁内材料中的现有应力，这归因于它们的光弹性。在穿透整个材料之后研究变换的光的偏振。

对于在三个不同高度处在圆柱形部分8上测量的三条曲线30,32,34，观察针对从内部12和外部10表面开始的厚度(其在管壁厚度E的1/5的范围内)施加的对应于负应力的压缩应力。

尽管如此，注意到施加在管内壁上的负应力沿管2中的高度具有高的不等性，这导致该管的强度变化很大。

图1和图2示出了围绕管2的一系列外部圆筒20，其平行于该管设置，围绕该管规则地分布，每个外部圆筒具有朝向轴线转向的外部喷嘴22，形成与该管的待处理的高度相对设置的连续狭槽。

设置在管2的孔上方的轴线上的轴向喷嘴28在该孔中输送空气流速，该空气流速在横向平面中形成冠状体，在中心处具有凹部68，在该凹部68处不存在流速。

外部圆筒20以及轴向喷嘴28在上端供应相当大的新鲜空气流速。

该装置包括外部圆筒20的机动化，其驱动这些圆筒，从而驱动在空气淬火期间沿着轴线快速旋转的空气射流。

以这种方式，可以获得通过外部喷嘴22的连续狭槽的空气流向外部的良好轴向分布；以及通过圆筒20的旋转的良好角度分布，允许以等效方式提供外表面10的整个轮廓上的流动。

还获得了孔内空气流速的优化，具有内部凹槽68的空气喷射形成了冠状体，所述冠状体将该空气集中在内表面12上。利用相等的空气流速，可以在整个高度上获得更好的内表面12冷却。

图4示出了根据本发明的淬火方法，该壁内的残余应力作为管2的圆柱形部分8的壁的厚度E的函数。

这里有在管2的圆柱形部分8的上部5mm处执行测量的第一曲线40，在中间横向平面的5mm处执行测量的第二曲线42，以及该圆柱形部分的下部5mm处执行的测量的第三曲线44。

对于在三个不同高度处在圆柱形部分8上测量的三条曲线40,42,44，还观察在从内部12和外部10表面开始的厚度(处于管壁厚度E的1/5的范围内)施加的对应于负应力的压缩应力。

尽管如此，可以观察到施加在管内壁上的负应力沿着管2中的高度具有良好的相等性，这赋予该管非常恒定的强度。

因此，获得了整个管2的高的强度均一性，其接近于根据现有技术的方法获得的最大强度。

图5示出了在冷却阶段期间在管上测量的最大温度(以℃表示)作为在水平轴上以秒表示的时间T的函数。

两条第一曲线50表示根据上文所示现有技术的方法的最高温度，两条第二曲线52表示根据本发明的方法的温度。

对于所有曲线50、52，观察到直至等于2.5s的时间，温度的降低相当，温度达到约480℃。然后，对于两个第二曲线52观察到温度的更快降低，其在6s之后达到略低于300℃的温度，而第一曲线50的温度仍然是400℃。

利用根据本发明的以下方法，获得了更快的温度下降，以及该温度下降的更好分布，这赋予管2最佳的强度质量。

图6和7示出了包括入口E和出口S的轴向喷嘴28，其，包括位于下部、设置用于拧紧支撑件的外部旋塞(tapping)62，上部头部60形成压痕，以确保用键(key)夹紧在此支撑件上。

轴向喷嘴28的下部包括向下开口的形状，包括轴向芯部，该轴向芯部通过小厚度的三个半径66连接至外部轮廓。以这种方式，设置三个形成圆弧64的空气通道，其输送空气射流，构成包括中央凹部68的冠状体。

利用根据本发明的方法，可以在具有不同形状、包括轴向孔的细长中空体上进行空气淬火。

该方法特别适用于注射到皮肤下的设备的管，所述管形成含有包括至少一种选自以下组的活性成分的流体的贮存器，所述活性成分包括以下治疗活性成分：

-甲氨蝶呤，

-肾上腺素，

-舒马曲坦，

-氢化可的松，

-纳洛酮，

-咪达唑仑，

-阿扑吗啡，

-溴化甲基纳曲酮，

-维生素K1(Phytomenadione)，

-盐酸氯丙嗪，

-醋酸氯噻吨(Zuclopenthixol)，

-达纳肝素钠(Danaparoid sodium)，

-依诺肝素钠，

-环戊丙酸雌二醇，

-醋酸甲羟孕酮，

-美罗普林钙(Medroparine calcium)，

-醋酸甲基泼尼松龙，

-肝素钙，

-特布他林。

Claims (10)

1.一种对沿主轴伸长的玻璃中空体(2)进行空气淬火的方法，所述玻璃中空体(2)包括具有外表面(10)的壁，以及由沿所述主轴在高度上延伸的孔形成的内表面(12)，所述方法使用朝向所述表面的空气喷嘴(22,28)，其特征在于，同时通过分布在所述外表面(10)上方的外部喷嘴(22)喷射空气射流，并在沿所述轴的孔的上方由内部空气射流在横向平面内形成在中心处具有凹部(68)的冠状体。

2.根据权利要求1所述的淬火方法，其特征在于，通过在所述孔的上方开口的轴向喷嘴(28)喷射空气。

3.根据权利要求2所述的淬火方法，其特征在于，通过轴向喷嘴(28)喷射空气，所述轴向喷嘴(28)包括开口形成冠状体(64)的形状。

4.根据前述权利要求中任一项所述的淬火方法，其特征在于，通过具有轴向槽的外部喷嘴(22)喷射空气。

5.根据权利要求4所述的淬火方法，其特征在于，所有所述外部喷嘴(22)具有轴向槽，所述轴向槽基本上在待处理的所述外表面(10)的整个高度上延伸。

6.根据前述权利要求中任一项所述的淬火方法，其特征在于，在淬火期间，使空气射流相对于所述中空体(2)围绕所述主轴旋转。

7.一种用于对玻璃中空体(2)进行淬火的装置，包括用于在该体上喷射空气的喷嘴(22，28)，其特征在于，所述装置包括实施根据前述权利要求中任一项所述的方法的工具。

8.根据权利要求7所述的淬火装置，其特征在于，所述淬火装置包括轴向喷嘴(28)，所述轴向喷嘴(28)具有开口的形状，所述轴向喷嘴(28)包括通过半径(66)与外部轮廓连接的轴芯。

9.一种实施皮内、皮下或肌内注射包含在用于治疗用途的流体中的活性成分的无针注射设备，其特征在于，其包括含有所述流体的贮存器，所述贮存器由构成中空体(2)的玻璃管形成，所述中空体(2)由根据权利要求1至6中任一项所述的方法制成。

10.根据权利要求9所述的注射设备，其特征在于，所述贮存器包含具有至少一种活性成分的流体，所述至少一种活性成分选自包含以下治疗活性成分的组：

-甲氨蝶呤，

-肾上腺素，

-舒马曲坦，

-氢化可的松，

-纳洛酮，

-咪达唑仑，

-阿扑吗啡，

-溴化甲基纳曲酮，

-维生素K1，

-盐酸氯丙嗪，

-氯噻吨乙酸酯，

-达纳肝素钠，

-依诺肝素钠，

-环戊丙酸雌二醇，

-醋酸甲羟孕酮，

-美罗普林钙，

-醋酸甲基泼尼松龙，

-肝素钙，

-特布他林。