KR101876783B1 - 열가소성 플라스틱으로 만들어진 컨테이너를 제조 및 충전하는 방법 및 디바이스와 이러한 방식으로 만들어진 컨테이너 - Google Patents

열가소성 플라스틱으로 만들어진 컨테이너를 제조 및 충전하는 방법 및 디바이스와 이러한 방식으로 만들어진 컨테이너 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 압출된 플라스틱 튜브가 가동성 몰드 부분들을 가진 개방 몰드 내로 삽입되고, 컨테이너(1)를 형성하는 몰드 부분들이 폐쇄되며, 튜브는, 바람직하게 벨로우즈의 형태를 하는 컨테이너(1)를 형성하기 위하여 튜브 상에 작용하는 압력 구배에 의해 확장되고 충전재가 충전되며, 충전재의 레벨은 컨테이너 개구 방향으로 컨테이너 용적을 감소시키는 것에 의해 상승되며, 컨테이너 개구를 위한 컨테이너 폐쇄부(5)는 몰들의 헤드 조들을 폐쇄하는 것에 의해 튜브로 형성되는, 열가소성 플라스틱으로 만들어진 컨테이너(1)를 제조하고 충전하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은, 상기 플라스틱 튜브의 적어도 하나의 섹션이 상기 통기성 캐뉼러(3)를 형성하기 위하여 그 시간 동안 폐쇄되지 않는 방식으로, 바람직하게 상기 컨테이너 폐쇄부(5)의 영역에 있는 상기 컨테이너(1)가 형성되며, 컨테이너 용적이 변위될 때, 충전재의 레벨은 적어도 공기가 통기성 캐뉼러(3)를 통해 컨테이너(1)로부터 변위되는 방식으로 상승되며, 통기성 캐뉼러(3)는 헤드 조 또는 보조 헤드 조들을 폐쇄하는 것에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 한다.

Description

열가소성 플라스틱으로 만들어진 컨테이너를 제조 및 충전하는 방법 및 디바이스와 이러한 방식으로 만들어진 컨테이너{METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING AND FILLING CONTAINERS MADE OF THERMOPLASTIC PLASTIC AND CONTAINERS PRODUCED IN SUCH A WAY}
본 발명은, 압출된 플라스틱 튜브가 가동성 몰드 부분들을 가지는 개방 몰드 내로 삽입되고, 컨테이너를 형성하는 몰드 부분들이 폐쇄되며, 튜브가 상기 튜브 상에 작용하는 압력 구배(pressure gradient)에 의해 바람직하게 벨로우즈의 형태를 하는 컨테이너로 확장되고 충전재로 충전되며, 컨테이너 개구의 방향으로 컨테이너 용적을 변위시키는(displace) 것에 의해 충전재의 레벨이 상승되고, 컨테이너 개구를 위한 컨테이너 폐쇄부(closure)가 몰드의 헤드 조(head jaw)들을 폐쇄하는 것에 의해 튜브로 형성되는, 열가소성 플라스틱으로 만들어진 컨테이너를 제조하고 충전하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 방법을 수행하기 위한 디바이스와 이러한 방식으로 만들어진 컨테이너에 관한 것이다.
bottlepack® 시스템과 같은 이러한 형태의 방법은 다양한 형상, 크기의 컨테이너들을 만들도록, 그리고 상이한 목적을 위하여 폭넓게 사용된다. 이러한 경우에, 컨테이너들은 공압출된 컨테이너들일 수 있다. 특히, 컨테이너들은 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌으로 만들어진 투명 및 가요성 컨테이너들일 수 있다. 많은 경우에, 컨테이너들은 제조될 뿐만 아니라 약물(pharmaceutical)과 같은 살균 충전재가 충전되고, 하나의 작업 단계에서 무균 작업으로 밀봉된다. 이러한 방법은 문서 WO 2009/086864 A1에 개시되어 있다.
이러한 컨테이너들이 의료 분야에 사용될 때, 충전재가 적절한 방식으로 제거될 수 있는 성능 특징은 필수적이다. 충전재가 예를 들어 마취제가 주입된 액체이면, 예를 들어, 충전재는 컨테이너가 단지 공기의 최소 잔류 용적을 수용하여서, 액체가 가요성 컨테이너를 압착시킴으로써 짜내질 때, 액체의 고정확도의 투여량이 전달되는 것이 보장되어야만 한다.
WO 2009/086864 A1
이러한 필요조건에 대하여, 본 발명의 목적은 경제적이고 효율적인 방식으로, 거의 공기 없이 충전될 수 있는 컨테이너를 제조하기 위한 방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 그 전체에 있어서 청구항 제 1 항에 특정된 특징들을 가지는 방법에 의해 이러한 목적을 달성한다.
따라서, 본 발명의 본질적인 특징은, 플라스틱 튜브로 컨테이너 폐쇄부를 몰딩하기 위한 공정이, 플라스틱 튜브의 한 섹션이 폐쇄되지 않고 통기성 캐뉼러(venting cannula)가 형성되는 방식으로 수행된다는 사실에 있다. 충전재의 레벨이 필요에 따라 상승된, 동일 또는 추가의 변위 단계에서, 공기의 잔류 용적은 이 지점에서 컨테이너로부터 통기성 캐뉼러를 통해 변위되고, 그런 후에, 통기성 캐뉼러, 및 이와 함께, 컨테이너가 몰드의 헤드 조 또는 보조 헤드 조들을 폐쇄하는 것에 의해 폐쇄된다. 액체 레벨이 이러한 방식으로 상승될 때, 통기성 캐뉼러가 폐쇄된 후에, 본질적으로 컨테이너 내부에 공기가 없거나 또는 단지 작은 용적의 공기만이 잔류한다. 그런 다음, 통기성 캐뉼러 자체 또는 그 섹션들은 나머지 찌꺼기들과 함께 제거될 수 있다. 하나의 특정 실시예에서, 상기 레벨은 또한 더욱 상승될 수 있거나 또는 액체가 각각의 통기성 캐뉼러를 통해 외부로 변위될 때까지 상승될 수 있으며; 이러한 것은 컨테이너가 전체적으로 공기가 없는 내용물을 가지게 한다.
통기성 캐뉼러가 컨테이너 폐쇄부의 상단부에 형성되면, 공기의 임의의 관련 잔류 용적은 통기성 캐뉼러 내까지 내용물을 변위시키지 않고 제거될 수 있다.
바람직하게, 통기성 캐뉼러는 보조 헤드 조들에 의해 컨테이너 폐쇄부의 벽에서 직접 폐쇄되어서, 통기성 캐뉼러는 컨테이너 폐쇄부에서 직접 절단될 수 있으며; 그 결과, 캐뉼라의 보다 크고 돌출한 나머지 부분이 컨테이너 폐쇄부에 남지 못한다. 이러한 접근은 통기성 캐뉼러가 보조 헤드 조들에 의해 폐쇄될 뿐만 아니라 동시에 폐쇄 지점 또는 용접 지점에서 절단될 수 있는 유익한 방식으로 처리하는 것이 가능하다. 보조 헤드 조들은 통기성 채널을 폐쇄하고, 그러므로, 절단 에지에 의해 컨테이너 폐쇄부를 연결하는, 재료에서의 얇은 섹션을 생성하여서, 이형 공정 후에 발생하는 스탬핑 작업에서 이전의 통기성 채널과 함께 소위 헤드 플래쉬(head flash)를 용이하게 제거할 가능성이 또한 있다.
바람직하게, 통기성 캐뉼러는 컨테이너 폐쇄부의 중심 축선으로부터 측방향으로 오프셋된 플라스틱 튜브의 섹션으로 형성된다. 이러한 배열은 유익한 방식으로 컨테이너 폐쇄부의 중앙 영역이 통기성 캐뉼러의 부착 지점 또는 용접 지점없이 남아있는 것을 허용하여서, 주입 연결 헤드로서 컨테이너 폐쇄부의 적용성이 악영향을 받지 않는다.
청구항 제 7 항에 따라서, 본 발명의 요지는 또한 상기 방법을 수행하기 위한 디바이스이다. 이러한 디바이스는 압출된 플라스틱 튜브로 컨테이너를 형성하기 위한 가동성 몰드 부분들을 가진다. 이러한 경우에, 컨테이너 폐쇄부를 형성하는 몰드의 주요 헤드 조들의 폐쇄 표면들은 오목부를 가지며, 이 오목부는 통기성 캐뉼러를 형성하기 위하여 플라스틱 튜브의 섹션을 폐쇄되지 않은 상태로 두며; 주요 헤드 조들에 대해 상대적으로 움직일 수 있는 보조 헤드 조들은 통기성 캐뉼러를 폐쇄하는 활성 위치로 움직일 수 있다.
동시에, 상기 배열은 바람직하게, 오목부를 침투하는 이러한 보조 헤드 조들이 주요 헤드 조들의 폐쇄 운동 방향으로 활성 위치로 움직일 수 있는 방식으로 보조 헤드 조들이 주요 헤드 조들에 통합되는 방식으로 구성된다.
보조 헤드 조들은 작동 실린더들에 의해 특히 유익한 방식으로 움직일 수 있으며, 작동 실린더들은 주요 헤드 조들에 위치되고 압축 매체에 의해 작동될 수 있다. 추가 또는 대안에 있어서, 서보 모터들이 상기 작동 실린더들을 대체하는 것이 또한 가능하다.
또한, 청구항 제 10 항에 따라서, 본 발명의 요지는 본 발명에 따른 디바이스에 의해 본 발명의 방법에 따라서 제조되는 무공기(air-free) 컨테이너이며, 상기 컨테이너는 절단된 통기성 캐뉼러의 폐쇄된 부착 지점을 가진다.
본 발명은 도면을 참조하여 다음에 상세하게 기술된다.
도 1은 실제 실시예와 비교하여 크기가 약간 작게 도시된 컨테이너의 한 실시예의 측면도로서, 컨테이너는 통기성 캐뉼러가 절단되기 전에 함께 축선 방향으로 가압될 수 있는 벨로우즈의 형태로 본 발명에 따라서 제조된 측면도.
도 2는 도 1에 도시된 컨테이너에 비교하여 축척으로 도시된 컨테이너의 사시도.
도 3은 통기성 캐뉼러가 절단된 후에 도 2에 도시된 것에 대응하는 컨테이너의 사시도.
도 4는 충전재로 컨테이너를 충전하는 동작 상태가 도시되는, 부분적으로 폐쇄된 사출 몰드의 개략도로서, 컨테이터 폐쇄부를 형성하는 몰드의 헤드 조들이 개방 위치에 도시된 도면.
도 5는 단지 몰드 부분들의 개방 헤드 조들만이 보이는, 도 4로부터의 컨테이너의 개략적인 형태의 간략 평면도.
도 6은 도 4와 유사하지만 충전재의 충전 레벨이 제 1 변위 단계에서 상승된 도면.
도 7은 도 6으로부터의 컨테이너의 도 5의 평면도에 대응하는 평면도.
도 8은 도 6과 유사하지만 컨테이너 폐쇄부와 통기성 캐뉼러가 플라스틱 튜브로 형성되도록 몰드의 헤드 조들이 폐쇄된 도면.
도 9는 확대된 도 8의 평면도.
도 10은 도 8과 유사하지만 충전재의 충전 레벨이 제 2 변위 단계에서 더욱 상승된 도면.
도 11은 도 9에 대응하는 도 10의 평면도.
도 12는 보조 헤드 조들이 폐쇄되고; 통기성 캐뉼러가 폐쇄되고 상기 보조 헤드 조들에 의해 절단된 도 10에 도시된 것과 유사한 도면.
도 13은 도 12의 평면도로서, 도 11의 도면 대응하며 폐쇄된 위치에 있는 보조 헤드 조들을 도시하는 도면.
본 발명은, 벨로우즈로서 구성되고 도 1 내지 도 3에 상세히 도시된 컨테이너(1)의 예에 의해 다음에 설명된다. 본 발명이 매끄러운 벽들을 구비한 컨테이너들의 제조를 위한 것으로서 유익하게 바로 사용될 수 있다는 것이 명확하다. 도 1 및 도 2는, 사출 성형기로부터 제거되어서, 통기성 캐뉼러(3)가 폐쇄되지 않고 컨테이너 폐쇄부(container closure; 5)로부터 절단되지 않은 미완성 상태에 있는 컨테이너(1)를 도시한다. 도 3은 통기성 캐뉼러(3)가 용접 지점 또는 부착 지점(7)에서 컨테이너 폐쇄부(5)로부터 절단된 완성 상태를 도시한다. 도면으로부터, 통기성 캐뉼러(3), 및 그러므로 부착 지점(7)이 컨테이너 폐쇄부(5)의 중앙 영역 외부로 움직인 지점에 위치되는 것이 명확하다.
도 1은 컨테이너(1)의 바닥이 평탄하게 형성되지 않고, 오히려 내부를 향한 볼록면(9)을 보이는 것을 도시한다. 액체가 컨테이너(1)로부터 분배될 때, 벨로우즈를 쥐어짜는 것에 의해 컨테이너(1)로부터 액체를 변위시킬 수 있으므로, 벨로우즈가 완전히 함께 가압될 때 남아있는 데드 길이(dead length)를 보상하는 변위기 본체(displacer body)를 볼록면(9)이 형성하기 때문에, 액체의 잔류 용적이 남지 않는다.
도 4 내지 도 13은 공지된 bottlepack® 시스템에 기초하여 수행된 본 발명에 따른 방법의 순서를 도시한다. 이와 관련해서, 도 4 및 도 5는 컨테이너(1)를 도시하며, 컨테이너는 사출 몰드(11)에서 플라스틱 튜브(13)로 형성되는 한편, 액체 충전재(15)로 컨테이너를 충전한다. 이러한 경우에, 사출 몰드(11)의 가동성 헤드 조(17)들이 개방 위치에 위치되어서, 컨테이너 폐쇄부는 이러한 헤드 조(17)들에 의해 아직 형성되지 않았으며, 그러므로, 컨테이너(1)는 여전히 개방되어 있다. 도 6 및 도 7은, 변위기 플런저(19, displacer plunger)가 바닥(21)의 방향으로부터 시작하여 컨테이너 용적(volume)을 변위시켜서, 충전재(15)의 액체 레벨(23)이 도 6에 도시된 중간 레벨 높이로 상승하는, 제 1 변위 단계를 도시하다. 다시 한번, 헤드 조(17)들이 개방 위치에 위치되어서, 도 7에서의 평면도는 도 5로부터의 평면도에 대응한다.
헤드 조(17)들의 폐쇄면(24)들이 서로 대면하는 반원통형 오목부(25)를 가지는 것이 도 5 및 도 7로부터 명백하다. 헤드 조(17)들이 도 8에서 화살표에 의해 지시된 바와 같이 서로를 향해 움직일 때, 그 결과, 컨테이너 폐쇄부(5)는 플라스틱 튜브(13)로 형성되며(도 8 및 도 9 참조), 오목부(25)에서 보여질 수 있는 플라스틱 튜브(13)의 섹션은 폐쇄되지 않은 채로 남아있어서, 도 1 및 도 2에 도시된 통기성 캐뉼러(3)가 형성된다. 오목부(25)는 헤드 조(17)의 중앙 영역 외부에 위치되어서(도 5 및 도 7 참조), 통기성 캐뉼러(3)는 기술된 바와 같이 본질적으로 컨테이너 폐쇄부(5) 상에서 개방한다.
도 10 및 도 11은, 헤드 조(17)들이 여전히 폐쇄되어 있는 동안 컨테이너 폐쇄부(5)와 통기성 캐뉼러(3)의 형성 후에 변위기 플런저(19)에 의해 제 2 변위 단계가 수행되어서, 액체 레벨(23)이 컨테이너 폐쇄부(5) 내부에서 통기성 캐뉼러(3)의 개방 영역의 부근까지 상승하는 한편, 공기가 통기성 캐뉼러(3)를 통해 컨테이너(1)의 외부로 유동하는 상태를 도시한다. 그 결과, 컨테이너(1)는 사실상 잔류 공기 용적이 없다.
이러한 상태에 도달하면, 통기성 캐뉼러(3)는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 폐쇄된다. 이러한 폐쇄는 헤드 조(17)에 통합되는 보조 헤드 조(31)들에 의해 수행된다. 도 12 및 도 13에서 운동 화살표(33)로 도시된 바와 같이, 이러한 보조 헤드 조들은 서로를 향해 움직일 수 있다. 보조 헤드 조(31)들은 용접 에지(35)를 가지며, 용접 에지는 통기성 캐뉼러(3)에서 폐쇄 및 절단 행위를 수행하여서, 통기성 캐뉼러(3)는 부착 지점(7)에서 컨테이너 폐쇄부(5)로부터 절단된다. 보조 헤드 조(31)들은 압축 매체에 의해 작동될 수 있는 작동 실린더(37, 도 13)에 의해 작동된다.

Claims (10)

  1. 열가소성 플라스틱으로 만들어지는 컨테이너를 제조하고 충전하기 위한 방법에 있어서,
    압출된 플라스틱 튜브를 가동성 몰드 부분들을 가지는 개방 몰드 내로 삽입하는 단계,
    상기 몰드 부분들을 상기 몰드 부분들 내의 상기 플라스틱 튜브로 폐쇄하는 단계,
    상기 플라스틱 튜브 상에 작용하는 압력 구배에 의해 상기 플라스틱 튜브를 확장하여 컨테이너를 형성하는 단계,
    상기 컨테이너를 충전재로 상기 컨테이너 내의 일정 레벨로 충전하는 단계,
    변위기 플런저(displacer plunger)를 제 1 위치로 이동시켜 컨테이너 용적을 변위시킴으로써, 상기 컨테이너 내의 상기 충전재의 레벨을 상승시키는 단계,
    상기 변위기 플런저가 상기 제 1 위치에 있는 동안, 상기 몰드의 주요 헤드 조들을 폐쇄함으로써 상기 플라스틱 튜브로부터 컨테이너 폐쇄부를 형성하되, 상기 주요 헤드 조들 내의 오목부들은 개방된 채로 유지하고, 상기 오목부들 내에 위치된 상기 플라스틱 튜브의 일부분으로부터 적어도 하나의 개방 통기성 캐뉼러를 형성하는 단계,
    상기 변위기 플런저를 상기 제 1 위치로부터 이격된 제 2 위치로 이동시켜 상기 컨테이너 용적을 변위시킴으로써 상기 컨테이너 내의 상기 충전재의 레벨을 상승시키되, 공기가 상기 개방 통기성 캐뉼러를 통해 상기 컨테이너로부터 변위되는 단계, 및
    상기 몰드의 보조 헤드 조들을 폐쇄함으로써 상기 통기성 캐뉼러를 폐쇄하는 단계를 포함하는, 열가소성 플라스틱으로 만들어지는 컨테이너의 제조 및 충전 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통기성 캐뉼러는 상기 컨테이너 폐쇄부의 상단부의 영역에 형성되는, 열가소성 플라스틱으로 만들어지는 컨테이너의 제조 및 충전 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 통기성 캐뉼러는 상기 보조 헤드 조들에 의해 상기 컨테이너 폐쇄부의 외부에서 직접 폐쇄되는, 열가소성 플라스틱으로 만들어지는 컨테이너의 제조 및 충전 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 통기성 캐뉼러는 상기 보조 헤드 조들에 의해 상기 컨테이너 폐쇄부의 벽에서 직접 절단되는, 열가소성 플라스틱으로 만들어지는 컨테이너의 제조 및 충전 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 통기성 캐뉼러는 상기 컨테이너 폐쇄부의 중심 축선으로부터 측방향으로 오프셋된 상기 플라스틱 튜브의 섹션으로부터 형성되는, 열가소성 플라스틱으로 만들어지는 컨테이너의 제조 및 충전 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨테이너 용적은 상기 변위기 플런저에 의해 변위되어, 상기 컨테이너의 하부 상에 상기 컨테이너의 내부 내로 연장하는 볼록면을 생성하는, 열가소성 플라스틱으로 만들어지는 컨테이너의 제조 및 충전 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 컨테이너는 벨로우즈 형태인, 열가소성 플라스틱으로 만들어지는 컨테이너의 제조 및 충전 방법.
  8. 삭제
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