CZ297980B6

CZ297980B6 - Zpusob plastického tvárení axiálne rozsíreného pásma vnitrního povrchu duté sklenené trubice a kombinace vytlacovacího trnu a duté sklenené trubice

Info

Publication number: CZ297980B6
Application number: CZ0404297A
Authority: CZ
Inventors: Hjertman@Birger; Heidl@Wolfgang
Original assignee: Pharmacia & Upjohn Ab
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1996-06-20
Publication date: 2007-05-16
Also published as: WO1997000835A1; SE9502284D0; KR19990028417A; TW347327B; KR100468309B1; AU6247596A; EP0833800A1; CZ404297A3; JPH11508218A; BR9608844A; CA2224802C; US6134920A; CA2224802A1; AU695923B2

Abstract

Zpusob plastického tvárení axiálne rozsíreného pásma vnitrního povrchu duté sklenené trubice pri tvárecí teplote zahrnuje: (a) uvedení trubice a válcového vytlacovacího trnu do pocátecní polohy s trnem uvnitr trubice; (b) uvedení trnu a vnitrního povrchu skla do dotyku; (c) zajistení vzájemného odvalovacího pohybu mezi trnem a trubicí; (d) vytvorení prohlubní kolem vnitrního obvodu trubice a (e) oddelení zformované trubice a trnu. Je také popsánvytlacovací trn, který má hrebeny kolem svého obvodu, pro vlození do duté sklenené trubice. Je taképopsáno pouzití tohoto trnu pro plastické tvárenívnitrního povrchu duté sklenené trubice s ploskami a drázkami.

Description

Způsob plastického tváření axiálně rozšířeného pásma vnitřního povrchu duté skleněné trubice a kombinace vytlačovacího trnu a duté skleněné trubice

Oblast techniky

Tento vynález se týká způsobu plastického tváření axiálně rozšířeného pásma vnitřního povrchu duté skleněné trubice zahřáté na její tvářecí teplotu, kombinace vytlačovacího tmu a duté skleněné trubice pro plastické formování plošek a drážek na vnitřním povrchu duté skleněné trubice, a použití zmíněné kombinace pro plastické tváření vnitřního povrchu duté skleněné trubice s ploškami a drážkami. Způsob vede ke tváření vnitřního povrchu dutého trubicového výrobku zhotoveného ze skla, použitelného jako patrona pro lékařské látky.

Dosavadní stav techniky

Ve výrobě léčiv nalezla široké použití technika vícekomorových patron pro oddělené skladování léčiv a kapalného ředidla před aplikací pro takové farmaceuticky aktivní složky, které jsou nestabilní při skladování jako roztok. Dvoukomorové patrony se staly stavem techniky zejména pro poskytování vhodných aplikačních systému pro lyofilizované polypeptidy nebo proteiny produkované rekombinační technologií, jako např. lidský růstový hormon a faktor VIII, které musí být skladovány v tuhé formě, aby neztratily aktivitu. Běžně je roztok léčiva uveden do zmrazeného stavu a ve zmrazeném stavu vysušen do tuhé formy přímo v určené komoře patrony nebo válce injekční stříkačky, která je potom utěsněna až do doby bezprostředně před aplikací, jak je popsáno v EP 331152. Obě komory obsahující tuhé léčivo a kapalné rozpouštědlo pro rekonstituci jsou často odděleny pohyblivou stěnou ve formě pružného pístu, který těsní proti vnitřní stěně skleněné patrony. Zadní komora obvykle obsahující kapalinu je také utěsněna na zadním konci zadním pístem, který těsní proti vnitřní stěně. Když má být patrona použita, je zadní píst tlačen dopředu, načež na kapalné rozpouštědlo působí tlak tak silný, aby odtlačil pohyblivou stěnu o určenou vzdálenost dopředu do netěsnící polohy před obtokový kanál, kde kapalina může proudit ze zadní komory do přední komory a rozpouštět tuhé léčivo k získání rekonstituovaného preparátu způsobilého k okamžité aplikaci.

V mnoha aplikacích je důležité aby rekonstituce byla prováděna velmi opatrně, protože proteiny jsou vysoce citlivé k třepání a víření, které vedou ke ztrátě biologické aktivity. Řešení tohoto problému je uvedeno v EP 298 067, kde je popsáno jak úspěšně provádět jemnou rekonstituci v dvoukomorové patroně ovládané injekčním zařízením. Podle popisu šroubový pohyb umožňuje řízený dopředný pohyb pístové tyče když posouvá zadní píst patrony dopředu do obtokové polohy, takto řízený průtok kapaliny do přední komory poskytuje řízenou a mírnou rekonstitucí.

Avšak obvyklé dvoukomorové patrony popsaného typu s vnějším obtokovým kanálem ve formě podélného hřebenu jsou objemné a vyvolávají nezbytné použití injekčního zařízení s nežádoucími tlustými válci. To je nevýhodné při požadovaném zmenšení jak podélných, tak radiálních rozměrů injekční zařízení, jak je popsáno v mezinárodní patentové přihlášce WO 93/20862. Navíc takové objemné obtoky způsobují, že patrony jsou citlivé na průběh manipulace a vedou k tomu, že mnoho drahých produktů musí být vyhozeno. Mimo to takové obtokové kanály ve tvaru podélných hřebenů jsou obvykle tvarovány foukáním zahřátých skleněných trubic stlačeným vzduchem, které představuje drahý způsob s dost nízkou přesností a reprodukovatelností.

Podle mezinárodní patentové přihlášky WO 93/20868 obtoky tvořené podélně probíhajícím hřebenem mohou být úspěšně nahrazeny obtokovou oblastí tvořenou řízenými modifikacemi ve vnitrní stěně skleněné patrony. Taková modifikovaná obtoková oblast může běžně obsahovat množství mělkých kanálků rozdělených kolem vnitřního obvodu patrony. Vysoce výhodné provedení tohoto typu obtokové oblasti je popsáno v mezinárodní patentové přihlášce zveřejněné

-1 CZ 297980 B6 jako dokument WO 95/11051. Taková modifikovaná oblast má množství plošek (fazetek) a drážek, jejichž podélný směr je skloněn vzhledem k osovému směru patrony, je axiálně protáhlá a tvoří předem určené obtokové pásmo ve vnitřní obvodové stěně. Přednostně, plošky a drážky vystupují dovnitř z vnitřní stěny patrony, takže vnitřní průměr mezi ploškami je menší než normální průměr patrony. Rovněž se ukázalo, že při výrobě obtokové oblasti rotujícím vytlačovacím nástrojem na ohřátých skleněných patronách se mohou objevit vibrace způsobené vytlačováním, které mohou vést k zdeformování patrony. Tento problém byl neočekávaně úspěšně vyřešen vytlačováním plošek a drážek ve sklonu k podélné ose patrony. Bylo zjištěno, že když je úhel tohoto sklonu mezi 5 až 45 stupni, přednostně mezi 10 až 30 stupni a nejlépe kolem 20 stupňů, takové vibrace nenastanou.

Vynález poskytuje nový způsob výroby takových plošek a drážek zpracováním skleněných patron nebo srovnatelných dutých skleněných výrobků trubicového tvaru vícekrokovým způsobem plastického tváření pásma jejich vnitřního povrchu, který byl shledán překvapivě výhodný, když je prováděn vzájemný odvalovací pohyb mezi vytlačovacím trnem a patronou během tváření.

Vynález je rovněž zaměřen na kombinaci vytlačovacího tmu a duté skleněné trubice pro plastické formování plošek a drážek na vnitřním povrchu duté skleněné trubice, stejně jako na použití takové kombinace.

Podstata vynálezu

Předmětem tohoto vynálezu je způsob plastického tváření axiálně se rozkládajícího pásma vnitřního povrchu duté skleněné trubice zahřáté na její tvářecí teplotu, jehož podstata spočívá v tom, že zahrnuje tyto následující postupné kroky:

a) uvedení duté skleněné trubice a obecně válcového vytlačovacího tmu majícího řadu hřebenů podél svého obvodu, spojeného s hnacím hřídelem k sobě do vzájemné předem určené počáteční polohy s trnem uvnitř duté skleněné trubice;

b) uvedení vytlačovacího tmu a vnitřního povrchu skla do dotyku v uvedeném pásmu;

c) zajištění vzájemného odvalovacího pohybu mezi trnem a trubicí při plastickém tváření uvedeného pásma skleněné trubice s ploškami a drážkami; přičemž odvalovací pohyb zahrnuje (i) otáčení tmu okolo podélné osy tmu a trubice, (ii) otáčení tmu okolo své podélné osy a otáčení trubice okolo své podélné osy nebo (iii) otáčení trubice okolo podélné osy této trubice a tmu,

d) vytvoření větších prohlubní kolem vnitřního obvodu této trubice než je počet hřebenů na tmu, a

e) oddělení zformované skleněné trubice a vytlačovacího tmu.

Výhodné provedení způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že krok b) zahrnuje přivedení vytlačovacího tmu a vnitřního povrchu skla do dotyku podél uvedeného pásma při udržování podélných os tmu a skleněné trubice v podstatě v rovnoběžné poloze.

Jiné výhodné provedení způsobu podle tohoto vynálezu spočívá v tom, že krok a) zahrnuje krok přemístění skleněné trubice do předem určené výchozí polohy vytlačovacího tmu.

Výhodné provedení předmětného způsobu a jakéhokoli z výše uvedených výhodných provedení spočívá v tom, že kroky uvedení zahrnují krok přemístění vytlačovacího tmu z výchozí polohy a vtlačení do vnitřního povrchu skleněné trubice při provádění kroku umožňujícího tváření axiálně se rozkládajícího pásma otáčením kolem své podélné osy. Účelné provedení takového způsobu

-2CZ 297980 B6 spočívá v tom, že vytlačovací tm se současně pohání podél vnitřního obvodu v planetárním pohybu vzhledem k podélné ose skleněné trubice. Zvláště účelné provedení takového způsobu spočívá v tom, že vytlačovací tm se pohání jeden kompletní oběh kolem vnitřního povrchu duté skleněné trubice při plastickém tváření axiálně se rozkládajícího pásma.

Jiné výhodné provedení předmětného způsobu a jakéhokoli z výše uvedených výhodných provedení spočívá v tom, že na skleněnou trubici je během tváření použito opěrné ústrojí.

Ještě jiné výhodné provedení předmětného způsobu a jakéhokoli z výše uvedených výhodných provedení spočívá v tom, že

- dutá skleněná trubice je upevněna při tváření axiálně se rozkládajícího pásma, nebo

- duté sklo se otáčí v tom samém smyslu jako vytlačovací tm při tváření axiálně se rozkládajícího pásma.

Výhodné provedení předmětného způsobu a jeho kroku a) a/nebo b) spočívá v tom, že kroky uvedení zahrnují krok přemístění ohřáté duté skleněné trubice a přitlačení na vytlačovací tm v jeho výchozí poloze a potom provedení kroku umožňujícího otáčení skleněné trubice kolem své vlastní osy, přičemž současně obíhá kolem pevné osy vytlačovacího tmu pro tváření axiálně se rozkládajícího pásma. S výhodou se skleněná trubice otáčí o jeden úplný oběh kolem vytlačovacího tmu. Je výhodné, pokud se vytlačovací tm otáčí kolem své vlastní podélné osy během tváření.

Výhodné provedení předmětného způsobu a jakéhokoli z výše uvedených výhodných provedení spočívá v tom, že vytlačovací tm je opatřen hřebeny rozmístěnými v pravidelných odstupech kolem svého obvodu. S výhodou hřebeny jsou šroubovicově uspořádány na obvodovém povrchu vytlačovacího tmu.

Jiné výhodné provedení předmětného způsobu a jakéhokoli z výše uvedených výhodných provedení spočívá v tom, že konce duté skleněné trubice se upnou dvěma uvolnitelnými synchronně otočnými zabezpečovacími ústrojími.

Další výhodné provedení předmětného způsobu a jakéhokoli z výše uvedených výhodných provedení spočívá v tom, že plocha zpracovávaného axiálně rozloženého pásma je menší než polovina celkové plochy vnitřního povrchu skleněné trubice.

Ještě další výhodné provedení předmětného způsobu a jakéhokoli z výše uvedených výhodných provedení spočívá v tom, že

- obě koncové části duté skleněné trubice mají netvářený vnitřní povrch,

- největší průměr vytlačovacího tmu je alespoň polovina vnitřního průměru nezpracované skleněné trubice nebo

- alespoň dva vytlačovací tmy se spojí s týmž hnacím hřídelem.

Předmětem tohoto vynálezu je dále vytlačovací tm pro plastické formování plošek a drážek na vnitřním povrchu duté skleněné trubice, jehož podstata spočívá v tom, že vytlačovací tm má řadu axiálně se rozkládajících paralelních vytlačovacích hřebenů rozmístěných v pravidelných odstupech kolem svého obvodu, pro vložení do duté skleněné trubice, přičemž vnější průměr vytlačovacího tmu a vnitřní průměr duté skleněné trubice jsou vytvořeny pro dosažení většího počtu drážek na vnitřním povrchu obvodu skleněné trubice ve srovnání s počtem hřebenů na vytlačovacím tmu vnějšího obvodu, a pro dosažení relativního odvalovacího pohybu tohoto vytlačovacího tmu během jednoho kompletního oběhu kolem vnitřního povrchu duté skleněné trubice.

-3 CZ 297980 B6

Výhodné provedení vytlačovacího tmu podle tohoto vynálezu spočívá v tom, že jeho hřebeny jsou šroubovicově uspořádány na obvodovém povrchu vytlačovacího tmu.

Výhodné provedení předmětného tmu a jeho výhodného provedení spočívá v tom, že každá mezilehlá část spojující dva sousední hřebeny má v průřezu konkávní profil. Je výhodné, pokud vytlačovací tm podle vynálezu má konkávní profil, který je kruhový v průřezu.

Další výhodné provedení předmětného tmu a jakéhokoli z výše uvedených výhodných provedení spočívá v tom, že má devět ekvidistantních hřebenů podél svého obvodového povrchu.

Předmětem tohoto vynálezu je rovněž použití vytlačovacího tmu popsaného výše pro plastické tváření vnitřního povrchu duté skleněné trubice s ploškami a drážkami.

Dále se uvádí podrobnější popis předmětného vynálezu v širších souvislostech.

Vynález umožňuje získat skleněné patrony s obtokovým pásmem vyrobeným svrchu popsaným způsobem.

Při způsobu podle tohoto vynálezu se používá specifický vytlačovací tm, který je určen pro použití při uvedeném způsobu.

Jak již bylo uvedeno, způsob podle tohoto vynálezu obecně zahrnuje plastické tváření axiálně rozšířeného pásma vnitřního povrchu duté skleněné trubice zahřáté na tvářecí teplotu následujícími postupnými kroky:

a) uvedení duté skleněné trubice a obecně válcového vytlačovacího tmu spojeného s hnacím hřídelem k sobě do vzájemné předem určené počáteční polohy s trnem uvnitř duté skleněné trubice;

b) uvedení vytlačovacího tmu a vnitrního povrchu skla do dotyku v uvedeném pásmu;

c) poskytnutí vzájemného odvalovacího pohybu mezi trnem a trubicí při plastickém tváření uvedeného pásma skleněné trubice;

d) oddělení zformované skleněné trubice a vytlačovacího tmu.

Ohřev duté skleněné trubice na její tvářecí teplotu může být proveden buď před, nebo po uvedení skleněné trubice a vytlačovacího tmu k sobě, ale přednostně je ohřev proveden po jejich uvedení k sobě. Přednostně jsou podélné osy tmu a skleněné trubice v podstatě rovnoběžné během tváření pásma skleněné trubice. Odchylky z rovnoběžné polohy během tváření by měly být vyloučeny, protože to může vést k porušení výrobků. Je třeba rozumět, že během tváření je dutá skleněná trubice upnuta k vhodnému ústrojí, které udržuje její podélnou osu během tváření, a které může udělit duté skleněné trubici předem určený otáčivý pohyb. Ústrojí pro upnutí duté skleněné trubice budou podrobněji probrána níže. Po oddělení tvářené skleněné trubice a vytlačovacího tmu, je zpracovaná skleněná trubice vyjmuta a nová skleněná trubice může být podrobena zpracování v opakovaném cyklu.

Přednostně je dutá skleněná trubice upnuta na jednom konci a přemístěna k předem určené počáteční poloze vytlačovacího tmu. Při plastickém tváření předem určeného pásma je vykonáván vzájemný odvalovací pohyb mezi vytlačovacím trnem a dutou skleněnou trubicí. Takový vzájemný odvalovací pohyb může podle definice obsahovat podmínku kdy vytlačovací tm vykonává planetární pohyb podél vnitrního obvodu nepohyblivé duté skleněné trubice a kdy vytlačovací tm se pouze otáčí kolem své osy při tváření pásma vnitrního obvodu otáčející se nebo otočné duté skleněné trubice. Vzájemný odvalovací pohyb mezi trnem a dutou trubicí bude také

-4CZ 297980 B6 obsahovat podmínky kdy se tm nepohybuje a dutá trubice se pohybuje kolem podélné osy tmu když se současně pohybuje kolem své vlastní podélné osy.

Podle prvního přednostního uskutečnění vynálezu vytlačovací tm je přemístěn v radiálním směru ze své počáteční polohy a je přitlačen na vnitrní povrch skleněné trubice a osově rozšířené pásmo je tvářeno otáčením tmu kolem jeho podélné osy.

Podle jednoho přednostního aspektu tohoto prvního uskutečnění může byt vytlačovací tm veden v planetárním pohybu vzhledem k podélné ose duté skleněné trubice zatímco trubice je nepohyblivě upnuta upínacím ústrojím. Tento pohyb je definován tím, že vytlačovací tm se otáčí kolem své vlastní podélné osy přičemž současně obíhá kolem podélné osy skleněné trubice. Přednostně se vytlačovací tm otočí o jednu úplnou otáčku kolem vnitrního povrchu duté skleněné trubice při tváření uvedeného osově rozšířeného pásma.

Podle druhého aspektu tohoto prvního uskutečnění se může dutá skleněná trubice při tváření osově rozšířeného pásma otáčet ve stejném smyslu jako vytlačovací tm. Přednostně se podle tohoto aspektu sklo otočí o jednu kompletní otáčku.

Podle druhého uskutečnění způsobu podle vynálezu je dutá skleněná trubice přemístěna a přitlačena na vytlačovací tm v jeho počáteční poloze. Dutá skleněná trubice se pak otáčí kolem své vlastní osy, zatímco současně obíhá kolem pevné osy vytlačovacího tmu aby tvářela osově rozšířené pásmo. Přednostně se skleněná trubice otočí o jeden úplný oběh kolem nepohyblivého vytlačovacího tmu.

Během tváření osově rozšířeného pásma duté skleněné trubice vytlačovacím trnem jez vnějšku skleněné trubice použito podpěrné ústrojí, přednostně mající rozsah alespoň odpovídající uvedenému pásmu, aby udrželo tvar skleněné trubice během tváření. Podpěrné ústrojí má obecně tvar přizpůsobený pro opírání vnějšího obvodového povrchu skleněné trubice. Je také pochopitelné, že podpěrné ústrojí musí být schopné umožnit otáčivý pohyb duté skleněné trubice, jestliže zmíněné alternativní uskutečnění vynálezu vyžaduje vykonávání takového pohybu.

Jak výše uvedeno je dutá skleněná trubice upnuta alespoň na jednom konci k ústrojí, které je schopné udělit jí otáčivý pohyb během ohřevu a/nebo tváření vytlačovacím trnem. Toto ústrojí v souladu s výše zmíněným uskutečněním by mělo být schopné udělit vzájemný odvalovací pohyb kolem pevného nebo nehybného vytlačovacího tmu. Přednostně jsou konce duté skleněné trubice upnuty dvěma uvolnitelnými synchronně otočnými zajišťovacími ústrojími. Přednostně také mohou zajišťovací ústrojí během ohřívání pásma otáčet dutou skleněnou trubicí v předem určené pevné vzdálenosti od ohřívacího zdroje. V dalších aplikacích způsobu podle vynálezu může však být možné použít ohřívací zdroj, který se otáčí v konstantní vzdálenosti kolem pevné skleněné trubice. Otáčecí pohyb může také, jak bylo zmíněno dříve, být požadován pro otáčení skleněné trubice během tváření vytlačovacím trnem.

Ve způsobu podle vynálezu je přednostně průměr největšího příčného průřezu vytlačovacího tmu alespoň polovina vnitrního průměru duté skleněné trubice před tvářením, aby se dosáhlo velmi přesného vytlačovacího zpracování a mechaniky stabilní konstrukce. Je dokonce dávána větší přednost jestliže uvedeny průměr je alespoň 75 % vnitrního průměru uvedené skleněné trubice.

Přednostně je délka předem určeného pásma k tváření způsobem podle vynálezu menší než polovina celkové délky duté skleněné trubice. Plocha tak tvářená vytlačovacím trnem bude tedy vždy menší než plocha nezpracovaného vnitrního povrchu.

V souladu se způsobem podle vynálezu není také předem určená plocha přednostně vybrána na koncích duté skleněné trubice. V důsledku toho je dávána přednost aby na koncích skleněné trubice byl přítomen netvářený povrch.

-5 CZ 297980 B6

Způsob podle vynálezu je vhodný pro tváření pásma ve tvaru prstence, ale neexistují žádná omezení pro získání více prstencových zpracovaných ploch na vnitrním obvodu duté skleněné trubice, jestliže např. více vytlačovacích trnů stejného nebo odlišného tvaruje spojeno se stejným hřídelem a poháněno současně způsobem popsaným výše. V rozsahu způsobu bude určitě také využití dvou různých hřídelů přivedených dohromady s dutou skleněnou trubicí a poháněných odděleně k získání více prstencových pásem. Může být také možné obdržet segmenty tvářeného prstencového pásma jestliže vytlačovací tm je otáčen pouze o odpovídající část úplného oběhu kolem vnitrního obvodu duté skleněné trubice popsaným odvalovacím pohybem.

Za předmět vynálezu jsou považovány také vytlačovací tmy používané ve způsobu. Přednostně jsou opatřeny vytlačovacími hřebeny, které jsou pravidelně rozmístěny po jejich obvodu. Hřebeny jsou přednostně uspořádány ve šroubovici na obvodovém povrchu tmu. Přednostně každá část nebo zahloubení spojující dva sousední hřebeny má v řezu konkávní profil a podle zvláště preferovaného provedení jsou profily kruhové. Obecně mohou být podle vynálezu použity také jiné profily průřezu.

Způsob popsaný výše je vysoce vhodný pro zpracování skleněných patron pro lékařské použití, při kterém zpracované vnitřní povrchy vytváří jedno nebo více obtokových pásem mezi dvěma nebo více komorami příslušně určené pro různé složky, které mají být uchovány odděleně během skladování v patroně ale smíchány těsně před jejich použitím. Pásma mají funkci vytvoření obtokového kapalinového spojení mezi uvedenými komorami, když těsnicí pohyblivá stěna rozdělující uvedené patrony je posunuta do uvedených obtokových pásem, kde jejich těsnicí účinek zmizí. Složky mohou být tak rekonstituovány na kapalné léčivo pro pohotové použití. Přednostně je taková patrona dvoukomorová s prstencovým obtokovým pásmem určená pro oddělené skladování tuhého léku a jeho rozpouštědla.

V následující části je uveden podrobnější popis použitelného provedení vynálezu, které v žádném případě nemůže být považováno za omezující pro vynález jak je vyjádřen v připojených nárocích.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 až 3 schematicky znázorňují zmíněná různá provedení vzájemného odvalovacího pohybu podle způsobu podle vynálezu, když vytlačovací tm a dutá skleněná trubka jsou uvedeny k sobě do předem určené počáteční polohy.

Na obr. 4 je znázorněn princip způsobu podle přednostního uskutečnění vynálezu jak uskutečnit způsob podle vynálezu před tím, než jsou vytlačovací tm a dutá skleněná trubice přemístěny k sobě.

Na obr. 5 je znázorněn princip provádění přednostního uskutečnění vynálezu podle obr. 4 s dutou skleněnou trubicí upnutou v pohyblivém sklíčidle a s vytlačovacím trnem v pracovní poloze.

Obr. 6 znázorňuje vytlačovací tm podle vynálezu spojený s hnacím hřídelem.

Na obr. 7 je průřez vytlačovacího tmu podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 až 3 znázorňují tri alternativní způsoby jak získat vzájemný odvalovací pohyb mezi vytlačovacím trnem a vnitrním povrchem duté skleněné trubice. Obr. 1 představuje přednostní typ vzájemného odvalovacího pohybu uskutečněného uvedením vytlačovacího tmu a duté skleněné

-6CZ 297980 B6 trubice k sobě do předem určené počáteční polohy před axiálně se rozkládajícím pásmem, které má být plasticky tvářeno, viz obr. IA. Tm je pak radiálně přemístěn do polohy kde je v dotyku a je vtlačen do ohřátého a změkčeného vnitrního povrchu o předem určenou vzdálenost, viz obr. 1B. Potom je tm poháněn v planetárním pohybu vzhledem k podélné středové ose skleněné trubice, jak je znázorněno na obr. 1C, zatímco skleněná trubice je udržována v klidu. Obr. 2 znázorňuje alternativní uskutečnění vzájemného odvalovacího pohybu z obr. 1, který je dosažen stejným uvedením a přemístěním tmu podle obr. 2A a 2B, jak je znázorněno na obr. IA a 1B. Ale při tváření pásma v tomto uskutečnění se dutá skleněná trubice otáčí kolem své vlastní středové podélné osy, zatímco současně vytlačovací tm se otáčí kolem své vlastní podélné osy ve stejném smyslu rotačního pohybu, viz obr. 2C. Na obr. 3 je představeno ještě další uskutečnění vzájemného odvalovacího pohybu. Podle tohoto uskutečnění je dutá skleněná trubice přemístěna ze souosé polohy znázorněné na obr. 3A do polohy kde je její ohřátím změkčený vnitrní povrch přitlačen na vytlačovací tm, viz obr. 3B. Dutá skleněná trubice se pak otáčí kolem své vlastní podélné osy pro vytvoření axiálně se rozkládajícího pásma. Ve všech předvedených uskutečněních rychlost rotace tmu a/nebo duté skleněné trubice musí být pečlivě řízeny a vybrány k vytvoření tvářených pásem vysoké a opakovatelné kvality. Taková opatření mohou být pohotově uskutečněna odborníky v tomto oboru a nebudou podrobněji rozebírána.

Výchozí materiál k zpracování bude přednostně nařezán na duté skleněné trubice vhodných délek diamantovým řezačem. Nařezané trubice je nezbytné vyčistit od všech částic a zkontrolovat rozměry trubic před jejich zpracováním způsobem podle vynálezu. Pro předzpracování dutých skleněných trubic mohou být použita taková přípravná opatření, která jsou aplikována při výrobě lékařských čoček pro okulámí použití.

Obr. 4 znázorňuje jak uskutečnit nejpřednostnější uskutečnění vynálezu. Způsob zpracování dutých skleněných trubic je prováděn ve vodorovné poloze s použitými nástroji uspořádanými a poháněnými s vodorovnými osami. Podle obr. 4 jeden konec předzpracované duté skleněné trubice 10 je upnut zabezpečovacím ústrojím automaticky pracujícího sklíčidla 20 zabírajícím s uvedeným koncem duté skleněné trubice s vysokou přesností v nejméně třech bodech. Sklíčidlo je poháněno hřídelem 25 spojeným s hnacím motorem. Dutá skleněná trubice je souose přemístěna přes vytlačovací tm 30 spojený s hnacím hřídelem 35 v přesně definované předem určené poloze proti pásmu, které má být tvářeno. Tato použitá ústrojí jsou v principu odborníkům v oboru obrábění dobře známá a nebudou dále podrobněji probírána.

Jak je nejlépe zřejmé z obr. 5 po uvedení vytlačovacího tmu a skleněné trubice k sobě je trubice shodně upnuta druhým shodným sklíčidlem 20' obklopujícím hnací hřídel vytlačovacího tmu. Sklíčidla 20, 20' mohou být poháněna synchronně s vysokou přesností při otáčení dutou skleněnou trubicí během ohřívacího kroku v pevné vzdálenosti od ohřívacího zdroje (neznázoměn). Ohřívacím zdrojem může být obvyklý otevřený plamen ale také jiné typy ohřívacích zdrojů jsou možné.

Po ohřátí trubice na teplotu vhodnou pro plastické tváření je vytlačovací tm radiálně přemístěn ze své počáteční polohy k vnitrnímu povrchu trubice ve shodě s obr. 1B nebo obr. 2B. Vytlačovací tm bude nyní pomocí hnacího hřídele 35 spojeného s poháněcím zařízením provádět pečlivě řízeny planetární pohyb vzhledem k podélné ose nepohyblivé duté skleněné trubice. Poháněči zařízení hřídele je uzpůsobeno k nastavení požadovaného otáčivého pohybu a přednostně také k společnému řízení s ústrojími, která provádějí otáčivý pohyb sklíčidel zajišťujících upnutí skleněné trubice. Je důležité aby podélné osy skleněné trubice a vytlačovacího tmu byly udržovány rovnoběžné během celého tvářecího procesu. Tento typ zařízení je dobře známý odborníkům v obráběcích procesech a tedy nebude zde podrobněji popisován. Způsob je přednostně prováděn ve skříni nebo rámu (neznázoměno) a hřídele mohou být podpírány prostředky 22, 22'.

Ve způsobu předvedeném na obr. 1 až 5, je vytlačovací tm přednostně otáčen přesně o jednu otáčku kolem vnitrního obvodu skleněné trubice během tváření a je tak vytvořeno prstencové

-7CZ 297980 B6 pásmo. Při tváření pásma vytlačovacím trnem je z vnějšku použito podpěrné ústrojí 40. 40' s axiálním rozsahem odpovídajícím alespoň pásmu, tak je po tvářecím procesu udržen tvar skleněné trubice. Jak je nejlépe zřejmé z obr. 5 je podpěrné ústrojí vytvořeno se dvěma vybráními 41, 4Γ, která jsou obecně v průřezu polokruhová aby odpovídala tvaru skleněné trubice. Je pochopitelné, že podpěrné ústrojí je možné přemístit do jeho podpěrné polohy a odejmout je odtamtud po skončení tváření. Pohyby podpěrného ústrojí k a od skleněné trubice jsou vhodně automatické a ovladatelné společně s ostatními ústrojími použitými v tvářecím procesu. Po skončení tváření vytlačovacím trnem je tm uvolněn od vnitrního povrchu skleněné trubice aje vrácen do své výchozí polohy a podpěrné ústrojí je sejmuto z vnějšího povrchu skleněné trubice. Tvářená skleněná trubice je přesunuta z polohy proti vytlačovacímu tmu aje uvolněna ze sklíčidel a pak může být shodně vykonán nový cyklus podle způsobu.

Obr. 6 a obr. 7 znázorňují příklad vytlačovacího tmu, který je úspěšně užíván v popsaném způsobu v pohledu z boku a v průřezu. Na obr. 6 jsou znázorněny šroubovicově uspořádané a na obvodovém povrchu tmu v pravidelných rozestupech rozmístěné hřebeny. Na obr. 7 je znázorněno, že příkladný tm má devět hřebenů rozmístěných po svém obvodu. V částech spojujících dva sousední hřebeny jev důsledku toho umístěno devět prohloubení. V tomto provedení prohloubení mají kruhový průřez. Tento tm bude při použití pro tváření vnitrního povrchu skleněné trubice poskytovat pásmo obsahující skloněné fazetky a drážky, které mají v příčném řezu sinusoidní tvar, který v určitých aplikacích může být výhodný při vytváření obtokových pásem kolem pružného axiálně přemístitelného pístu. Je pochopitelné, že tm s devíti hřebeny bude vytvářet deset skloněných drážek kolem vnitřního obvodu duté skleněné trubice. Obtokové pásmo v lékařské dvoukomorové patroně vyrobené způsobem podle vynálezu s použitím příkladného tmu bude mít v důsledku toho deset drážek, které jsou skloněny vzhledem k podélné ose. Pružný píst bude v takovém obtokovém pásmu poněkud deformován podél obvodu a tak bude vytvořeno množství obtokových kanálů pro kapalinové spojení mezi komorami patrony.

Vztah mezi vnitrním průměrem duté skleněné trubice a vnějším průměrem vytlačovacího tmu je velmi důležitým parametrem pro získání určitých a reprodukovatelných výsledků způsobu. Pro vytvoření zmíněných skloněných fazetek a drážek obtokového pásma vhodný vnitrní průměr skleněné trubice je 6 mm a vnější průměr vytlačovacího tmu je 5,8 mm. Devět oblých vybrání mezi hřebeny bude v tomto případě mít kruhový poloměr 1 mm. Přednostní materiál použitý na vytlačovací tm je tvrdá karbidová ocel. Během pokusů s válci podle vynálezu bylo předvedeno že běžné vytlačovací tmy zhotovené z běžné kelímkové oceli jsou opotřebeny již po přibližně 8000 použitích, zatímco válce zhotovené z tvrdé karbidové oceli byly použity ve více než 100 000 vytlačovacích operacích bez vyřazení.

Ve zde popsaném způsobu bylo odhaleno jak plasticky tvářet pásma na vnitrních površích dutých skleněných trubic. Je pochopitelné, že způsobem podle vynálezu mohou být zpracovány duté trubice z jiných materiálů, např. z určitých polymerů. Předmět vynálezu jak je popsán v připojených nárocích nelze tedy považovat za omezený pouze na skleněné trubice, ale zahrnuje také trubicové výrobky zhotovené z materiálů s podobnými zpracovacími schopnostmi jako sklo.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob plastického tváření axiálně se rozkládajícího pásma vnitřního povrchu duté skleněné trubice zahřáté na její tvářecí teplotu, vyznačující se tím, že zahrnuje tyto následující postupné kroky:

a) uvedení duté skleněné trubice a obecně válcového vytlaěovacího tmu majícího řadu hřebenů podél svého obvodu, spojeného s hnacím hřídelem k sobě do vzájemné předem určené počáteční polohy s trnem uvnitř duté skleněné trubice;

b) uvedení vytlaěovacího tmu a vnitřního povrchu skla do dotyku v uvedeném pásmu;

e) oddělení zformované skleněné trubice a vytlaěovacího tmu.

2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že krok b) zahrnuje přivedení vytlačovacího tmu a vnitřního povrchu skla do dotyku podél uvedeného pásma při udržování podélných os tmu a skleněné trubice v podstatě v rovnoběžné poloze.

3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že krok a) zahrnuje krok přemístění skleněné trubice do předem určené výchozí polohy vytlaěovacího tmu.

4. Způsob podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že kroky uvedení zahrnují krok přemístění vytlaěovacího tmu z výchozí polohy a vtlačení do vnitřního povrchu skleněné trubice při provádění kroku umožňujícího tváření axiálně se rozkládajícího pásma otáčením kolem své podélné osy.

5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že vytlačovací tm se současně pohání podél vnitřního obvodu v planetárním pohybu vzhledem k podélné ose skleněné trubice.

6. Způsob podle nároku 5,vyznačující se tím že vytlačovací tm se pohání jeden kompletní oběh kolem vnitřního povrchu duté skleněné trubice při plastickém tváření axiálně se rozkládajícího pásma.

7. Způsob podle nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že na skleněnou trubici je během tváření použito opěrné ústrojí.

8. Způsob podle nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že dutá skleněná trubice je upevněna při tváření axiálně se rozkládajícího pásma.

9. Způsob podle nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že duté sklo se otáčí v tom samém smyslu jako vytlačovací tm při tváření axiálně se rozkládajícího pásma.

-9CZ 297980 B6

10. Způsob podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že kroky uvedení zahrnují krok přemístění ohřáté duté skleněné trubice a přitlačení na vytlačovací tm v jeho výchozí poloze a potom provedení kroku umožňujícího otáčení skleněné trubice kolem své vlastní osy, přičemž současně obíhá kolem pevné osy vytlačovacího tmu pro tváření axiálně se rozkládajícího pásma.

11. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že skleněná trubice se otáčí o jeden úplný oběh kolem vytlačovacího tmu.

12. Způsob podle nároku 10 nebo 11, vyznačující se tím, že vytlačovací tm se otáčí kolem své vlastní podélné osy během tváření.

13. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že vytlačovací tm je opatřen hřebeny rozmístěnými v pravidelných odstupech kolem svého obvodu.

14. Způsob podle nároků 13, vyznačující se tím, že hřebeny jsou šroubovicově uspořádány na obvodovém povrchu vytlačovacího tmu.

15. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že konce duté skleněné trubice se upnou dvěma uvolnitelnými synchronně otočnými zabezpečovacími ústrojími.

16. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 15, vyznačující se tím, že plocha zpracovávaného axiálně rozloženého pásma je menší než polovina celkové plochy vnitřního povrchu skleněné trubice.

17. Způsob podle nároků lažl 6, vyznačující se tím, že obě koncové části duté skleněné trubice mají netvářený vnitřní povrch.

18. Způsob podle kteréhokoliv předchozího nároku, vyznačující se tím, že největší průměr vytlačovacího tmu je alespoň polovina vnitřního průměru nezpracované skleněné trubice.

19. Způsob podle nároků lažl 8, vyznačující se tím, že alespoň dva vytlačovací tmy se spojí s týmž hnacím hřídelem.

20. Vytlačovací tm pro plastické formování plošek a drážek na vnitřním povrchu duté skleněné trubice, vyznačující se tím, že vytlačovací tm má řadu axiálně se rozkládajících paralelních vytlačovacích hřebenů rozmístěných v pravidelných odstupech kolem svého obvodu, pro vložení do duté skleněné trubice, přičemž vnější průměr vytlačovacího tmu a vnitřní průměr duté skleněné trubice jsou vytvořeny pro dosažení většího počtu drážek na vnitřním povrchu obvodu skleněné trubice ve srovnání s počtem hřebenů na vytlačovacím tmu vnějšího obvodu, a pro dosažení relativního odvalovacího pohybu tohoto vytlačovacího tmu během jednoho kompletního oběhu kolem vnitřního povrchu duté skleněné trubice.

21. Vytlačovací tm podle nároku 20, v y z n a č u j í c í se t í m , že jeho hřebeny jsou šroubovicově uspořádány na obvodovém povrchu vytlačovacího tmu.

22. Vytlačovací tm podle nároku 20 nebo 21, vy z n a č uj í c í se t í m , že každá mezilehlá část spojující dva sousední hřebeny má v průřezu konkávní profil.

23. Vytlačovací tm podle nároku 22, vyznač u j í cí se tí m , že uvedený konkávní profil je kruhový v průřezu.

- 10CZ 297980 B6

24. Vytlačovací tm podle kteréhokoliv z nároků 20 až 23, v y z n a č u j í c í se t í m , že má devět ekvidistantních hřebenů podél svého obvodového povrchu.

5 25. Použití vytlačovacího tmu podle kteréhokoliv z nároků 20 až 24 pro plastické tváření vnitřního povrchu duté skleněné trubice s ploškami a drážkami.