KR20050106420A - 리딩 시이트를 열 봉합하는 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20050106420A
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front plate
fluid
leading sheet
base
sealing
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피터 존 호우지고
데이비드 나이팅게일
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화이자 리미티드
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Abstract

본 발명은 베이스에 리딩시이트를 열봉합하는 장치와 방법에 대한 것으로서, 구체적으로 상기 장치는 리딩 시이트를 베이스의 봉합 표면 상에 압착시키는 프레스를 포함하며, 상기 프레스는 상대적으로 유연성있는 정면 평판을 포함하고, 상기 장치는 상기 정면 평판과 리딩 시이트에 압력을 가하여 상기 정면 평판이 상기 베이스의 봉합 표면 아래의 프로파일과 상기 리딩 시이트에 부합되게 휘어지게 하는 시스템을 추가적으로 포함한다.

Description

리딩 시이트를 열 봉합하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR HEAT SEALING A LIDDING SHEET}
본 발명은 리딩 시이트를 베이스에 열 봉합시키는 장치와 방법에 대한 것이며, 구체적으로는 상기 리딩 시이트는 열 봉합 동안 상기 베이스 상에 가압되어질 것이 요구된다.
약학 제품의 포장을 규율하는 법규에 따르면 상기 포장에 사용될 수 있는 물질에 엄중한 제한을 가하고 있다. 약학 제품과 접촉할 수 있는 물질은, 상기 포장물질 내에 약학 제품내로 이동될 수 있고 환자의 몸으로 들어갈 수 있는 어떠한 화학물질도 존재하지 않을 것임을 보장하기 위해 추적가능한 제조경로를 가지고 있어야만 한다.
이에 따라 제조에 있어 소정비율의 휘발성 활성물질을 포함하는 통상의 접착제의 사용이 제한된다. 봉합을 형성하기 위해, 간격을 채우고 있는 실질적으로 순수한 단일의 성분 물질을 용융시킴으로써 형성되는 열봉합 기술을 사용하도록 권장하고 있다.
포장 자체가 적당한 온도에서 용융되는 물질로 만들어 질 수 있는 경우라면, 봉합되어질 간격에 열과 압력을 적용하는 것으로 충분히 포장을 봉합할 수 있다. 포장물질이 충분히 낮은 온도에서 용융되지 아니하는 경우라면, 적당한 물질로 된 부가적인 층을 봉합 간격에 도입할 필요가 있다. 이는 포장이 산소, 이산화탄소 또는 수증기와 같은 기체의 투과에 대해 높은 수준의 보호가 제공되어야하는 경우이다. 열 봉합에 적합한 물질은 모두 기체에 대해 상당한 정도의 투과성을 가진다. 그러므로, 이들 적용에 있어서, 충분한 보호벽으로서의 특성을 성취하기 위해, 높은 용융점을 가진 중합체 또는 심지어 금속을 사용할 필요가 있을 수도 있다.
이에 대한 좋은 예는 몇몇 약학 제품들의 단위 투여 포장에 알루미늄 라미네이트 호일을 사용하는 것이다. 전형적으로 0.01 mm 내지 0.10 mm 범위의 두께를 갖는 알루미늄 층은 핀-홀이 없으면서 모든 기체에 대한 탁월한 보호벽을 제공한다. 금속층은 전도성 및 잉크 수용성 또는 열 봉합성 표면과 같은 기능성을 부가하기 위해 다양한 중합체 층으로 라미네이트화시킨다. 통상적인 형태는 블리스터 포장(blister pack)으로서, 라미네이트의 하나의 시이트는 그 내부에 형성된 일련의 포켓을 포함하고 각 포켓이 분리된 패키지로서 봉해지도록 하나의 납작한 리딩 시이트가 상기 포켓의 개방부 표면에 결합된다.
상기 봉합 과정은 핫롤러(hot roller)로 표면을 서로 압착시키거나 가열된 플라텐 프레스(platen press)를 사용하여 수행될 수 있다. 플라텐이 이용되는 경우, 봉합이 요청되는 영역들이, 봉합층이 서로 융합될 때까지, 두 개의 뜨거운 평판 표면사이에서 압착되어진다. 그후 압력과 열을 제거하고 연결부를 냉각하여, 연결부가 영구적이 되고 봉합은 단단해지도록 한다.
대부분의 적용에서, 이러한 접근으로 충분하다. 그러나, 양호한 봉합을 얻기 위해서는, 봉합물질이 봉합영역 전체를 통해 서로 융합되어지는 것이 중요하다. 단지 부분적인 봉합만이 이루어지는 경우에는, 기체가 확산되어 나가기에 충분한 간극이 층들사이에 존재하게 되어 포장의 내용물에 손상을 줄 수 있다. 라미네이트 물질이 전형적인 0.1mm 미만의 두께인 경우, 표면의 서로다른 부분의 단단한 플라텐 평판(platen plate)들 사이의 간극에서의 차이가 서로다른 지점에서는 압력에 있어 큰 차이를 초래할 수 있다. 극단적으로는, 몇몇 영역에는 압력이 전혀 가해지지 않도록하고 위 영역에 결합이 만들어지지 않도록 할 수 있다. 보다 두꺼운 중합체 물질을 포함할 수 있는데, 상기 물질은 봉합동안 봉합내로 흘러들어가 플라텐 또는 포장 물질내에 존재하는 편평하지 않은 범프 또는 공동에 의해 초래된 작은 울퉁불퉁한 구조들을 채울 수 있다. 그러나, 가장 높은 충실성을 가진 포장의 요건면에서, 불투과성 층사이를 봉하는 중합체 층의 두께를 증가시키면 상기 봉합의 평판을 따라 봉합물질을 통해 기체가 보다 많이 확산된다는 문제점이 야기된다.
불투과성 층 사이에 가능한한 가장 얇은 봉합층을 포함하는 것이 바람직하다.
통상의 플라텐 또는 롤링 열봉합 장비를 사용하면, 봉합의 질이, 신뢰할만한 봉합을 보장하기 위해서 포장 둘레로 가능한한 넓은 봉합영역을 갖도록 할 정도여야 했다. 정제 및 캡슐에 있어서는 봉합길이가 5 mm 내지 10 mm이면 포장 사이즈의 부적합한 증가없이 사용될 수 있다.
그러나, 단위 투여량 포장에 있어 보다 최근의 요건이라면, 단위 투여 질량이 매우 작은 경우, 예를 들어 10 mg인 경우, 건조분말흡입기(Dry Powder Inhalers, DPI's)에 대한 요건이다. 이 경우, 복수 투여를 위한 작은 휴대가능한 디스펜서가 필요로 될 수 있다. 몇몇 DPI's는 대량 저장고에 약제를 보관한다. 그러나 상기 대량 저장고에 수증기 침투를 막아서 단위 투여량을 정확히 재어내는 것이 가능하도록 하는 것은 어려운 일이다. 이러한 점을 극복하기 위해, DPI's는 미리 정량된 단위 투여량의 약을 분리된 포장내에 제공하고 이러한 포장 복수개가 DPI에 의해 로딩되도록 개발되었다. 이러한 DPI's를 위해, 봉합영역을 최소한으로 감소시키는 것이 포장의 적절한 전체 사이즈를 얻는데 중요하다. 또한, DPI 내의 약제품은 포장을 투과하는 수증기에 극도로 민감한 미세 분말 형태이다. 그러므로, 봉합 압력과 온도를 봉합영역 모든 지점에서 정확하게 조절하는 능력은 가장 중요하다.
따라서, 본원발명의 목적은 열 봉합을 위한 개량된 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 구체예를 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 다른 구체예를 도시한 것이며,
도 3은 본 발명의 또 다른 구체예를 도시한 것이며,
도 4 (a) 및 (b)는 본 발명이 베이스에 리딩시이트를 봉합하는데 있어 특히 유용한 팩을 도시한 것이며,
도 5는 도 4(a) 및 (b)의 팩의 부분적인 횡단면을 도시한 것이며,
도 6은 본 발명의 또 다른 구체예를 도시한 것이다.
본 발명에 따르면, 리딩 시이트를 베이스에 열봉합시키는 방법이 제공되는데, 상기 방법은:
베이스의 봉합 표면에 대향하여 리딩 시이트를 배치시키는 단계;
상기 리딩 시이트에 인접하여 상대적으로 유연성을 가진 정면 평판을 제공하는 단계; 및
상기 정면 평판과 리딩 시이트에 압력을 가하여 상기 정면 평판이 베이스 봉합 표면의 하부 프로파일과 리딩 시이트에 맞추어 휘어지게 하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 또한, 베이스에 리딩 시이트를 열봉합하는 장치가 제공되는데, 상기 장치는 베이스의 봉합 표면상에 리딩 시이트를 가압하는 플라텐 프레스를 포함하는데; 상기 플라텐 프레스는 상대적으로 유연성을 가진 정면 평판을 포함하고, 상기 장치는 부가적으로 정면 평판과 리딩 시이트에 압력을 가하여 상기 정면 평판이 베이스 봉합 표면의 하부 프로파일과 리딩 시이트에 맞추어 휘어지게 하는 시스템을 포함한다.
이러한 방식으로, 베이스의 봉합 표면이 완전히 편평하지 않다고 할지라도 상기 리딩 시이트는 상기 베이스의 봉합 표면에 밀착하여 고정되어질 수 있다. 이는 포장 물질의 어떠한 변형없이도 전체 봉합 영역에 균등하고 조절된 압력이 적용되는 것을 가능하게 한다. 그러므로, 습기 전달을 감소시킨다는 이점을 갖는 매우 얇은 열봉합층의 사용을 또한 원활하게한다.
정면 평판은 리딩 시이트와 베이스를 상기 프레스로부터 이격시키고, 그에 따라 다양한 가열 가압 기술 및 물질의 청결 및 물질 오염에 대한 규제의 틀안에서도 사용되어질 수 있다. 정면 평판이 자가 지지 부재로서 형성됨으로서 후면상에 압력을 가하는데 있어 어떠한 적합한 수단이든 사용하는 것이 가능하게 된다.
그러므로, 본 발명은 약제 포장에 있어 고 성능 수증기 보호벽 봉합의 형성에 있어 실질적인 이점을 부여하는 플라텐 열 봉합의 하나의 방식을 제공한다. 이는 빠르게 가열되어 봉합 간극의 온도가 요구되는 봉합 온도로 된 후 봉합 층이 단단해지는 온도아래로 냉각되는 동안, 봉합되어질 표면의 모든 부분에 균일한 압력이 가해질 수 있게 한다.
바람직하게는, 지지 평판이 봉합 표면에 대향하여 베이스의 후면을 지지하기 위해 제공되어진다.
이러한 방식에서, 정면 평판에 증가된 압력이 가해질 수 있도록 추가적인 지지물이 베이스에 주어질 수 있다. 이는 베이스가 전체적으로 편평한 상부층을 갖고 상기 상부 층아래로 신장되는 하나 이상의 포켓을 가진 블리스터 팩 포장 형태를 취하는 경우 특히 유리할 수 있다. 이 경우, 상기 베이스는 상기 포켓의 둘레 및 포켓 사이 위치들 아래로부터 상부층을 지지하도록 제공될 수 있다.
바람직하게는, 정면 평판은 리딩 시이트를 가압하는 제 1 표면을 갖는 유연성 막을 포함하는데, 상기 시스템은 상기 유연성 막의 제 2 표면에 가압유체를 선택적으로 제공할 수 있도록 배열되어지며, 상기 제 2 표면은 제 1 표면을 마주본다.
따라서, 상기 가압유체는 상기 유연성 막을 휘어지게 하고 리딩 시이트에 압력을 가할 수 있다.
이는 봉합될 표면 모두에 걸쳐 균일한 압력이 가해지는 것을 보장하는데 특히 효과적인 방법이다.
바람직하게는, 상기 유체는 2 내지 200 바아의 범위로 가압되어진다.
실제 압력은 상기 유연성 막의 물질 특성과 두께에 따라서 결정될 수 있다. 실제 압력은 또한 리딩 시이트, 열봉합 물질 및 베이스 포장의 표면 프로파일의 특성에 따라서 선택되어질 수 있다.
바람직하게는, 상기 플라텐 프레스는 추가적으로 제 2 표면과 상기 가압유체를 수용하는 챔버를 한정하는 벽을 포함한다.
본 방식에서, 유연성 막 자체는 직접적으로 상기 유체에 의해 휘어진다. 예들들어, 유연성 봉합 챔버를 사용하여 간접적인 압력을 유연성 막의 뒤에 제공하는 것도 가능할 것이다. 그러나, 유연성 막 자체가 상기 챔버의 일부를 형성하면서 보다 좋은 성능이 얻어질 수 있다.
바람직하게는, 상기 가압 유체가 열봉합을 성취하기에 적합한 승온에서 제공되어진다.
적외선 가열기와 같은 별도의 가열기가 사용될 수 있다 하더라도, 상기 유연성 막과 리딩 시이트와의 직접적인 접촉 및 가압 유체의 접근으로 봉합 간극을 가열하기 위한 유체의 사용이 특히 효과적으로 된다.
바람직하게는, 리딩 시이트에 대한 압력이 유지되는 동안 정면 평판은 신속하게 가열된 후 냉각된다.
이 방식에서 상기 정면 평판의 빠른 가열과 냉각으로, 리딩 시이트와 베이스에 의해 형성된 팩에 함유된 물질을 부적합하게 가열하지 않고도 양호한 열봉합을 수행하는 것이 가능하다. 이는 온도에 민감한 제약제품 또는 약제에 대해 특히 유리하다.
상기 가압유체가 봉합 간극을 가열하는데 사용되는 경우, 리딩 시이트에 압력을 유지하면서 정면 평판을 빠르게 가열하였다가 냉각시키기 위해 가압유체를 뜨거운 유체에서 차가운 유체로 빠르게 교체하는 것이 가능하다.
이에 관련하여, 상기 챔버는 적어도 하나의 유입구와 적어도 하나의 유출구를 구비하여 유체가 상기 유입구로 펌프되어 들어왔다가 상기 유출구를 통해 배출될 수 있게 된다.
상기 시스템은, 유연성 막과 리딩 시이트를 봉합할 수 있게 가열하기 위해 뜨거운 유체가 유입구 내로 펌프되어진 다음, 뜨거운 유체가 유출구를 통해 배출되어지도록 차가운 유체가 유입구로 펌프되어짐으로써 유연성 막과 리딩 시이트가 냉각될 수 있도록 배치될 수 있다.
이러한 방식에서, 베이스 포장의 나머지 부분과 함유된 물질가 부적합하게 가열되지 않으면서 요청되는 봉합을 형성할 수 있도록, 봉합 간극은 용이하게 그리고 효과적으로 신속히 가열된 후 냉각될 수 있다.
상대적으로 얇고 유연한 정면 평판을 사용함으로써 가압 유체는 리딩 시이트에 매우 근접하여 있을 것이 요구되므로, 상기 동일한 유체를 가진 봉합 간극의 온도를 조절하는 것이 특히 효과적이며 유리하다.
바람직하게는, 상기 시스템은 75 내지 300 ℃ 범위의 뜨거운 유체를 제공한다.
바람직하게는, 상기 시스템은 0 내지 30℃ 범위의 차가운 유체를 제공한다.
온도의 정확한 선택은 봉합층의 물질의 물성에 따라서 달라질 것이며 또한 정면 평판, 리딩 시이트 및 베이스와 같은 구성성분의 열 전도성 및 열 용량에 따라 달라질 것이다. 또한, 온도는 봉합된 리딩 시이트/베이스 배치가 승온에 있지 아니하는 것이 얼마나 중요한가에 따라 달라질 것이다. 몇몇 응용례에서는, 높은 온도에서 상당한 시간동안 상기 배치가 유지되는 것이 허용될 수 있을 것이다.
바람직하게는, 정면 평판은 스테인레스 스틸이다.
상기 물질은 청결성에 있어서 매우 유리하며 부식 저항성이다. 또한, 적절한 압력에서, 요구되는 변형의 정도가 0.5% 미만인 경우 봉합간극의 프로파일에 부합하도록 탄성적으로 변형되고 이어서 다시 이용될 수 있도록 본래의 상태로 돌아갈 수 있도록 양호한 탄성을 가지고 있다.
바람직하게, 정면 평판은 0.01 mm 내지 0.5 mm 범위의 두께를 갖는다. 보다 바람직하게는, 상기 두께는 0.03 mm 내지 0.1 mm이다.
이러한 두께에서, 상기 평판은 탄성적으로 원하는대로 변형될 수 있고 또한 효과적으로 열을 전도할 수 있다.
선택된 실제 두께는 정면 평판의 물질특성에 따를 것이며 탄성적으로 변형되어야 하는 정도에 따를 것이다.
봉합 표면이 정면 평판내 긴장이 0.5%를 넘는 정도로 변형되도록 하는 표면 윤곽(surface contours)을 갖는 경우라면, 압력이 제거되었을 때 상기 표면이 원래의 형태로 되돌아가지 않을 것이므로 스테인레스 스틸을 사용하는 것이 가능하지 아니할 수 있다.
그러나, 이러한 상황에서, 물질의 호환성 측면에서 바람직하지 않다고 할지라도 다른 물질이 사용될 수 있다.
표면 긴장도 0.3 내지 1.0 %의 범위에 있기 위해서는, 베릴륨 구리와 같은 합금이 이용될 수 있으며 또는 액체 금속 합금 또는 슈퍼플라스틱 또는 니티놀(Nitinol)과 같은 형상기억금속이라는 이름으로 판매되는 것들과 같은 비결정성 금속 물질이 사용될 수 있다.
바람직하게는, 리딩 시이트가 적어도 하나의 포켓을 갖는 베이스에 봉합되어지는 경우, 상기 포켓내로의 정면 평판의 굴절을 최소한 감소시키기 위해 정면 평판은 상기 적어도 하나의 포켓 반대편에 위치된 영역이 강화되어진다.
이는 포켓을 가로지르는 리딩 시이트 영역에 손상을 가하지 않으면서, 추가적이고 보다 효과적인 압력이 상기 포켓 둘레의 상기 봉합 영역들상에 가해지도록 한다.
바람직하게는, 정면 평판은 봉합 사이드상에 만곡되어진 돔으로, 상기 영역을 미리 성형하는 것으로 강화되어진다.
이러한 방식에서, 상기 정면 평판은 포켓을 가로지르는 영역에서 상기 리딩 시이트상에 압력을 가하지 않는다. 상기 정면 평판은 적절한 영역을 두껍게 함으로써 강화될 수 있다. 그러나, 돔 형상의 사용은 추가 물질을 필요로 하지 아니하며 제조하기가 보다더 단순하다.
바람직하게는, 상기 장치는 상기 정면 평판과 베이스의 봉합 표면의 각도 부정합을 보상하도록 배치된다. 예들들어, 베이스의 봉합 표면은 그 반대편의 후면이 수평이 아니기 때문에 상기 장치에 대해 비스듬하거나 어떤 각을 이루고 있을 수 있다. 그러한 부정합을 보상하기에 충분히 유연한 유연성 정면 평판을 제공하는 것이 가능하다.
그러나, 유연성 정면 평판이 탄력적으로 변형되어져야 하는 정도를 최소화하기 위해, 프레스 및 플라텐 중 하나 또는 둘 모두가 이동이 자유로워서 베이스의 봉합 표면과 유연성 정면 평판이 자가 배열되도록 하는 것이 바람직하다.
따라서, 봉합 간극의 온도가 요구되는 봉합 온도까지 빠르게 상승된 후 봉합층이 경화되는 온도 아래로 냉각되어지는 동안 봉합되어지지 아니할 영역에는 어떠한 압력도 가해지지 않게 하면서 봉합될 표면의 모든 부분에 걸쳐 균일한 압력이 적용되도록 하는 배치가 제공될 수 있다.
본 발명은 도면을 참조하여 하기 실시예로서 주어진 기재로부터 보다 명확하게 이해될 것이다.
바람직한 구체예에서, 본 발명은 스테인레스 스틸의 얇은 시이트를 사용하여 상기 시이트의 한 면상의 온도가 조절된 가압 유체로부터 상기 시이트의 다른 면의 상부표면으로 열과 압력을 전도시켜 포장 베이스에 리딩 물질이 열봉합되도록 한다. 이는 도1에 도시되어 있는데, 상기 도면은 포장 베이스(1)을 보여주고 있다. 상기 포장베이스 내에는 약제의 단위 투여량(7)을 담기에 적합하게 포켓(8)이 형성되어 있다. 상기 포켓(8)의 개구영역은 알루미늄과 같은 불투과성 물질층(3)과 열봉합층(2)을 포함하는 리딩 시이트로 봉합되어진다. 리드(3)를 포장(1)에 열봉합시키기 위해, 플라텐 프레스(6)는 유체층 (5)에 의해 이격된 스테인레스 스틸 정면 평판을 갖는다. 상기 프레스는 정면 평판(4)과 함께 유체(5)를 위한 챔버를 형성하는 벽(6a)을 포함한다. 상기 프레스는 정면 평판(4)이 리딩 호일(3)의 외표면(9)와 접촉을 유지하도록 낮추어진다. 유체(5)가 펌프(11)에 의해 가압되어지면, 플라텐 프레스(6)와 포장 베이스(1)가 그대로 유지되어지고, 포장 베이스(1)는 포장베이스(1)의 후면(12)상에 보다 낮은 지지 평판(10)에 의해 제 위치에 고정되어진채, 정면 평판(4)는 리딩호일(3)의 상부면(9)에 압력을 가한다.
만일 봉합될 표면(13)이 완전히 평평하다면, 균일한 압력이 상기 표면 전체에 가해지게 된다. 표면(13)이 평평하지 않고 가해지는 압력하에서 변형되지 아니할 정도의 견고성을 갖추지 않았다면, 균일한 압력이 상기 표면상에 가해지게 하기 위해서는, 면평판(4)이 표면(13)의 윤곽을 따라 변형되어야만 한다. 그러므로, 정면 평판(4)의 두께와 유체의 압력은 정면 평판(4)이 상부 표면(13)과 리딩호일(3)의 가능한 최악의 불균일에 대면하여 있을 수 있게 변형될 수 있도록 선택하여야 한다.또한, 면평판(4)의 반복된 재이용을 가능하게 하기 위해서는, 어떠한 변형이든 정면 평판(4)의 탄성적인 변형에 의해 이루어지도록 되는 것이 바람직하다.
이러한 조건을 성취하기 위해서는, 정면 평판 물질이 바람직하게는 0.01 mm 내지 0.1 mm의 범위의 두께를 갖는 시이트 물질로부터 형성되어야 한다.
전형적으로, 2 바아 내지 200 바아 범위의 압력이 바람직한데, 압력이 높을수록 더 두꺼운 정면 평판 물질과 사용되도록 한다.
예로서, 표면(13)이 명목상 평평하지만 표면위 몇몇 위치에 얕은 공동이 존재하는 경우를 상정한다. 면평판(4)가 변형되어 들어가기에 가장 어려운 공동의 타입은 직경에 대한 깊이의 비율이 가장 높은 것일 것이다. 면평판(4)의 두께 및 적당한 압력을 분석적으로 예측하기 위해, 본 발명자들은 공동의 가장자리 둘레에 클램프된 박판으로서 정면 평판(4)를 분석할 수 있다.
파라미터들 사이의 관계를 대략적인 예측은 하기 식을 사용하여 할 수 있다:
h= 공동의 중심에서의 편향 깊이(m)
P= 유체압력(Pa)
r= 공동의 반경(m)
k= 가장자리 제한 상수
D= 정면 평판의 굴곡강도(Nm)
k의 값은 가장자리가 단순 지지된 경우(k=12) 또는 완전히 클램프된 경우(k=64)이냐에 따라 다르다.
1mm 직경에서 단순 지지된 50마이크론 두께의 스테인레스 스틸 정면 평판(4)이라는 예를 상정하고, 10바아의 압력을 가하면 정면 평판(4)은 100 마이크론 깊이까지 공동을 따라 편향되어진다. 실제에서, 어떠한 공동의 가장자리이든 단순 지지로부터 완전 클램프화된 사이에 존재할 것이다.
그러나, 도 1의 배치로는, 정면 평판(4)는 압력이 가해짐에 따라 포켓영역 상에서 내부로 굽어질 것이다. 리딩호일(3)을 파열시키기에 충분하지 아니한 정도의 변형이 이루어지기에 충분히 두꺼운 정면 평판(4)을 제조하는 것이 가능할 것이다. 그러나, 이는 봉합 영역상의 표면의 높이 변화를 따르는 능력을 감소시킬 것이다. 그러므로, 정면 평판(4)에서 포켓위의 영역을 포켓내로 편향되는 것을 방지하기 위해 강화되도록 하는 것이 바람직하다. 이는 상기 영역위에 봉합을 형성할 필요가 없으므로 가능한 일이다. 이를 수행하기 위해 사용가능한 방법은 다음을 포함한다:
- 포켓위 정면 평판 물질을 두껍게 하기.
- 포켓 상의 정면 평판내 오목 돔형 요(凹)를 형성하기.
도 2는 정면 평판(4')이 포켓(8)상에 돔(14)을 형성한 예를 보여준다. 전체적인 배치는 도 1에서 보여진 것과 동일하다. 그러나, 포켓(8)상 영역내 정면 평판(4')은 돔(14)를 형성하기 위해 가소적으로 변형되어졌다. 돔은 표면상의 등압압력에 대해 훨씬 큰 견고성을 가지므로, 돔 상의 유체가 가압되는때, 자신의 형상을 그대로 유지할 것이다.
이러한 접근이 사용되는때, 돔(14)가 버클 및 스냅되어 볼록한 형태로 되어지는 수치 이하의 압력을 유지하는 것이 필요하다. 이는 얇은 벽으로 된 쉘 구조의 안정성에 대한 이론을 사용하여 계산되어질 수 있으나 바람직하게는 실험적으로 결정되어진다.
위의 두가지 접근 모두는 상기 표면의 나머지에 비해 포켓의 가장자리 둘레에 압력을 높게 하는 부가적인 이점을 가진다. 정면 평판(4)이 압력이 가해지는 경우에도 실질적으로 평평함을 유지할 수 있도록 포켓 상부에서 더 두껍게 만들어진 경우에는, 만일 상기 강화된 영역이 상기 표면상과 상당거리 겹쳐진다면, 위 영역에 가해지는 압력을 적용되는 압력에 비교하여 하기와 같이 주어진다:
Pedge= 포켓 둘레에 가해지는 압력(Pa)
Pfluid= 유체압력(Pa)
A= 포켓 면적(m2)
l= 포켓 둘레(m)
w= 겹친 길이(m)
이는 양호한 봉합이 각각의 포켓 둘레에 형성되는 것을 보장하는데 도움이 된다.
이러한 배치는 정면 평판이 표면상에 소량의 굴곡을 갖는 표면에 균일한 압력을 적용하는 것을 가능하게 한다.
상기 봉합될 표면의 평면은 정면 평판(4)의 평면에 대해 완전한 평행은 아닐 수 있다. 그러므로, 바람직하게는, 각도 부정합을 정면 평판(4)이 표면상의 굴곡에 순응하여 스트레치 되어지는데 필요하도록 조정하는 수단이 제공된다.
다양한 방법이 이러한 것을 성취하는데 사용될 수 있다:
- 벨로즈(bellows)상에 정면 평판을 지지시키기.
- 각도 부정합의 측정에 대응하여 하나의 표면의 각도를 실제로 조정하기.
- 순응 부재(compliant member)를 플라텐뒤에 도입하기.
- 순응 지지 형태를 평평한 영역을 제한된 각도까지 어떤 방향으로든 경사지도록 정면 평판내에 성형하기. 이러한 형태의 일례는 벨로즈(4a) 또는 실제 영역 둘레로 평판의 회선형의 환상부이다(도 6).
위에 기재된 접근은 실제 열봉합 표면상에 정확히 균일한 압력을 얻는 수단을 제공한다. 그러나, 여전히 결합이 형성되기에 충분히 봉합 간극이 용융될 수 있도록 가열하는 것이 요청된다.
이는 봉합을 형성하는데 필요로 되는 온도 보다 높은 온도에서 유지되어지는 프레스를 사용함으로써 성취될수 있다. 열이 상기 프레스가 리드의 상부면에 힘을 가할때 프레스로부터 포장물질로 흘러간다.
상기 간극이 바람직한 온도에 도달하기까지 충분한 시간 후에, 프레스를 제거하고 포장은 자연적인 공기의 대류에 의해 또는 제2의 냉각된 플라텐으로 전도시킴으로써 냉각되어진다.
이러한 공정은 압력이 상기 간극이 여전히 열에 의해 유화되어 있는 동안 제거되어버리기 때문에 잠재적으로 불완전한 봉합을 만들어낸다. 덧붙여, 포장이 현저한 열량과 높은 열 전도성을 지니는 경우 열의 일부가 포켓내 약제에 전달되어 약제를 변질시킬 가능성이 있다. 바람직한 접근은 간극 부위가 실제로 가열되고 일정한 압력이 가해지고 있는 동안 가능한한 빠르게 냉각되어지는 것일 것이다.
이러한 방식에서, 최소의 열의 도전이 약제에 주어지게 되고 열봉합은 압력이 제거되기 전에 냉각되고 굳어지게된다.
얇은 정면 평판이 가압 유체에 의해 지지되는 배치는 압력하에서 신속한 가열과 냉각을 성취하는데 적합한 이상적인 것이다.
정면 평판의 가열과 냉각을 위한 하나의 배치예는 후면 평판(6)이 가열 및 냉각 수단과 양호한 열적 접촉을 갖는 것이다.
이러한 방식에서, 후면 평판(6) 상에 위치된 전열기는 정확한 온도 조절을 위한 단순한 수단을 제공하므로 유리한 온도를 조절하는데 사용될 수 있다. 유사하게, 정면 평판을 냉각시키기 위해, 냉각이 요구되는 때에 냉수가 흘러갈 수 있는 수관이 후면 평판(6) 내에 위치되어질 수 있다.
이러한 접근이 사용되는 경우, 최소의 온도차이를 갖는 봉합층으로 열이 흘러들어가고 흘러나올 수 있도록 가압유체의 열전도성이 높아야 함이 중요하다.
불행히도, 대부분의 유체는 0.5 W/mK 보다 작은 열 전도성을 가지며 이는 대부분의 고체 금속에 심히 대비되는 크기이다(스테인레스 스틸은 약 11 W/mK 또는 알루미늄은 235W/mK).
높은 열 전도성을 가진 가능한 유체는 수은일 것이며, 이는 8W/mK의 열전도성을 갖기 때문에 그렇지만, 이의 독성은 본 적용에서 사용되기에는 적합하지 아니하다. 그러므로 바람직한 물질은 CerroTM 합금중 하나로서, 이들 물질은 전형적으로 40 내지 100℃라는 낮은 용융점을 가지기 때문이며, 이는 플라텐의 작업온도보다 낮은 것이다. 상기 CerroTM 합금은 비스무스, 주석, 납, 카드뮴 및 인듐의 합금으로서 이들의 비율은 특정의 요구조건에 최적화되어진다.
바람직한 Cerro 합금의 예는 Cerrolow인데 이는 호이트 다라켐(Hoyt Darachem)에 의해 공급되는 것이고 용융점은 47℃이고 열전도성은 물보다 열배나 높다.
이러한 접근을 사용한 예는 도 6에 보여진다. 본 실시예에서, 가압 유체(5")는 정면 평판(4") 뒤의 닫혀진 부피를 완전히 차지하고 있다. 정면 평판(4")이 봉합될 표면과 접촉하고 있지 아니한 경우, 상기 유체는 대기압에 있다. 그러나, 정면 평판(4")이 봉합될 표면에 가압되어지는 경우, 그의 뒤에 있는 상기 유체를 밀게 될 것이다. 상기 유체가 거의 비압축성이므로, 상기 가압될 유체가 이를 압축하는 힘과 균형을 이루는데는 단지 작은 이동만이 필요하다.
이러한 방식에서, 유체내 압력은 펌프 없이 생성될 수 있다.
대안적으로, 상기 유체는 도 1의 피스톤 펌프(11)와 같은 외장 펌프를 사용하여 가압되어질 수 있다. 이는 유체의 압력의 조절을 포장에 대항하여 평판을 유지하고 있는 클램핑력으로부터 분리시킨다.
유체를 가압한느 대안적 형태가 또한 사용될 수 있는데, 이는 예를 들어, 압축공기를 순응적 또는 플로피 다이어프램의 한 면을 가압하는데 사용하는 것을 포함하는데, 상기 다이어프램의 다른 한면은 유체와 접촉을 이루고 있는 것이다.
단지 작은 이동이 압력을 생성하는데 필요로 되기 때문에, 정면 평판과 후면 평판 사이의 유체 층은 작을 수 있는데 이는 전형적으로는 0.1 mm 내지 1.0 mm 범위이다. 그러므로 후면 평판의 가열과 냉각은 상기 유체와 정면 평판을 거쳐 효율적으로 봉합 표면과 커플링될 것이다.
대안적으로, 예비가열된후 정면 평판(4)의 후면상을 흘러간다면 작동 온도와 압력에서 비등하지 아니할 유체가 가압유체로 사용될 수 있다. 뜨거운 유체의 흐름은 신속하고 효과적으로 열 에너지를 도입한다. 유체와 얇은 스테인레스 스틸 정면 평판(4)의 긴밀한 접촉 그리고 유체의 리드상 직접적인 가압된 접촉으로, 가열된 열량은 최소화하면서 봉합이 형성되어질 간극부위에 훌륭한 열 수송이 가능해진다.
일단 상기 간극이 원하는 온도에 이르게 되면, 뜨거운 유체의 흐름이 차가운 유체의 흐름으로 대체되어 포장으로부터 신속히 열을 제거한다. 따라서, 가열과 냉각 사이클 전체를 통해 균일한 압력이 봉합될 표면상에 유지될 수 있다.
전형적인 봉합 온도는 75 내지 150℃ 범위이다. 뜨거운 유체온도는 100 내지 250℃의 범위인 것이 적합하며 차가운 유체온도는 0 내지 30℃ 범위인 것이 적합할 것이다.
높은 온도와 낮은 압력 조건이 적용되는 경우에 가열 단계에서 물의 일부는 액체 그리고 일부는 증기 즉 수증기일 것이며 어떤 조건하에서는 수증기를 사용하는 것이 순수한 액체 보다 더 효과적일 수 있기 때문에, 몇몇 경우에서는 가열과 냉각 모두에 물을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
도 3은 그러한 봉합 시스템의 횡단면의 모식도를 보여준다. 이러한 배치에서, 봉합될 표면이 그 전체 영역 상에서 견고하게 지지되어지도록 봉합될 포장(12)은 봉합 프레스 플라텐(28)의 지지 평판(23) 상에 위치된다. 상기 프레스 플라텐(28)과 지지 평판(23)은 그 후 이동하여 정면 평판(25)을 포장 베이스(21)에 봉합되어질 리드(24)의 상부 표면과 접촉하도록 한다. 상기 정면 평판(25)는 어떠한 힘도 가해지지 아니하도록 포장내 포켓(22)상에 돔 영역을 가진다. 정면 평판(25) 뒤의 유체는 그 후 펌프(34)에 의해 가압되어져서 조정의 압력으로 정면 평판(26)에 포장에 대향하여 힘을 가한다. 그러는 사이, 저장소(31)내의 유체는 가열기(32)에 의해 봉합을 형성하는데 필요로되는 온도에서 유지된다. 체인지오버 밸브(29a, 29b)가 뜨거운 저장소에 플라텐 유체 순환이 연결되도록 설치되고, 순환 펌프(30a)가 에너지를 부여한다. 이는 뜨거운 유체가 봉합될 영역을 신속히 가열하면서 프레스(28)을 통해 흘러가도록 한다. 그러면서, 저장소(33) 내의 유체는 열 교환기(35)에 의해 조절된 낮은 온도에서 유지된다. 봉합이 형성되는 때, 시간에 의해 결정되거나 정면 평판(25)의 온도와 같은 관련 파라미터의 측정에 의해 결정되어, 체인지오버 밸브(29a, 29b)가 차가운 저장소(33)내 유체에 플라텐 유체를 연결시키기 위해 활성화된다. 순환 펌프(30b)는 그후 상기 프레스에 차가운 유체를 밀어넣도록 가동된다. 열 용량에 대한 적당한 디자인, 유체 부피 및 유속에 의해 봉합될 영역의 매우 빠른 가열과 냉각이 가능해질 것이다. 일단 봉합된 영역이 냉각되면, 유체의 흐름은 중단될 수 있고 펌프(34)는 압력을 제거하기 위해 정지될 수 있다. 포장은 그 후 완전히 형성된 봉합을 가진채 제거될 수 있다. 이러한 접근은 봉합될 영역 전체에 동시에 작용하므로 매우 빠른 사이클 시간을 제공한다.
바람직하게는, 하나의 유입구가 챔버의 중앙에 제공되고 복수의 유출구 또는 단일의 환형유출구가 둘레에 제공된다. 이는 정면 평판과 봉합 간극의 온도가 빠르게 균등하게 변경되어지게 한다. 물론 유입구/유출구 배치는 뒤바뀔 수 있다.
포장이 높은 열량과 높은 열 전도성을 갖는 것이 특히 유리한데 이 경우 통상의 장치에서 사이클 시간이 극도로 느리게 되어 작동에 있어 경제적인 면에서 나쁜 영향을 주기 때문이다.
뜨거운 유체와 차가운 유체의 스위칭은 플라텐 프레스의 빠른 가열과 냉각을 성취하는 유일한 방법은 아닌 것이 명백하다. 이용가능한 다른 방법의 예는 하기를 포함한다:
- 전열기를 사용한 정면 평판 또는 플라텐 프레스를 직접 가열에 이은 물을 사용한 냉각 또는 강제공랭(forced air cooling). 이는 높은 온도에서 유체를 다룰 수 있는 펌프를 필요하지않게 한다.
- 봉합될 영역 둘레로 포장을 직접적으로 비접촉 가열. 이는 전도성 물질의 유도가열 또는 절연체의 유전가열 사용한다. 이는 단순하게 디자인된 플라텐 유체 순환이 압력과, 가열보다는 냉각을 제공하는 것을 가능하게 한다.
- 유체의 압력을 균일하게 분포시키기에 충분한 탄성을 가진 높은 순응성 고체 물질로 대체함으로써, 특히 직접적인 전기적 가열과 간접적인 공기 또는 물에 의한 냉각과 커플링되는 경우, 보다 단순한 구조를 제공할 수 있다.
열봉합결합이 실질적인 접착력을 봉합 온도에서 균등하게 유지하는 경우, 분리된 가열과 냉각 플라텐을 사용하는 것이 가능하며 포장이 물리적으로 뜨거운 부분에서 차가운 부분으로 봉합 이후 즉시 이동할 수 있게 한다.
이동시간이 봉합열이 포켓 내 약제에 도달하는데 드는 시간에 비해 짧은 경우, 이는 단순하고 효과적인 접근을 제공한다.
전형적으로 상기 전달은 0.5 초 내지 5.0 초내에 완성되어야 한다.
이러한 접근에서, 뜨거운 플라텐은 예들 들어 저항성 전열기 및 공정 온도 조절기를 지속적으로 사용하여 일정한 온도에서 유지될 수 있으며, 또한 이때 차가운 평판은 플라텐에 도입되기 전에 칠러(chiller)를 통해 물이 순환하도록 하는 워터 재킷을 사용함으로써 설정 온도에서 유지된다.
본 발명의 이점은 DPI내에 사용되는 약제의 복수 단위 투여량 포장에 높은 원래 상태 보호의 제공을 목적으로 하는 특정 디자인의 포장을 참조하여 추가적으로 도시될 수 있다. 도 4a 및 도 4b는 이러한 유형의 포장의 예시를 보여주고 있다. 상기 포장은 외부 및 내부 직경(43, 44)을 갖는 균일한 두께의 물질의 실질적으로 고리형인 몸체(41)를 갖는다. 상기 몸체(41)는 컵 모양의 리셉터클(receptacles)(45)이 들어맞을 두께를 바로 가로지르는 홀(holes)을 갖는다. 상기 홀(42)과 컵(45)는 통상적인 원형 배열로 배치되어질 수 있다. 몇개의 홀(42) 또는 서로다른 배치의 홀들(42)을 갖는 디자인이 사용될 수 있으며 60mm 내지 70mm 외부 직경의 디스크인 하나의 예는 약제 30 투여분을 함유한 30홀을 갖는다.
컵의 닫혀진 말단을 갖는 상기 몸체의 옆면은 몸체(41)으 전체 영역을 덮는 리드(47)을 열봉합시킴에 의해 봉해질 수 있다. 컵(45)은 그 다음 약제(46)로 채워질 수 있고 리드(48)는 몸체(41)의 다른 면에 봉합되어서 개별적으로 봉해진 단위 투여분을 형성한다. 바람직하게는, 몸체(41)과 리드(47, 48) 모두는 외부 환경으로부터 약제를 보호하는 물질로 만들어진다. 특히, 수증기로부터의 보호는 DPI 적용에 있어 절대적이다. 그러므로, 상기 물질은 낮은 수증기 전달율(WVTR)을 가져야 한다. 금속은 수증기에 대해 거의 완전한 보호벽을 제공한다. 따라서, 하나의 접근은 몸체(41)를 알루미늄으로 형성하고 알루미늄 호일을 리드(47, 48)의 상부와 하부에 사용하는 것이다. 약제의 단위 투여에 대한 접근은 그 후 개별 컵상의 호일에 균열을 일으키거나 벗겨냄으로써 이루어질 수 있다. 명백하게, 허용가능한 보호벽 특성을 가지는 기타 다른 물질이 사용될 수 있다.
알루미늄 호일을 알루미늄 몸체에 열 봉합하는데에는 허용 온도에서 용융되는 중간체 물질을 사용할 것이 요구된다. 이러한 목적으로 제약분야에서 사용되는 물질의 범위가 존재한다. 알루미늄과 알루미늄을 결합시키기에 특히 적합한 것은 에틸렌/메타크릴산 공중합체이지만 다른 물질도 또한 적합할 수 있다. 열봉합 물질이 리딩호일, 몸체 또는 둘 모두에 적용될 수 있고, 적당한 온도로 가열되고 함께 가압되는때, 두 표면 모두에 잘 부착된 금속 성분들 사이의 공간을 완전히 채운다. 그러나, 그러한 열 봉합 물질은 어떠한 경로에서 발생되는 수증기에 대해 완전히 비투과성은 아니어서 수증기가 약제에 도달할 수 있다.
도 5는 컵의 가장자리로부터 외부 직경까지 고리를 가로지른 확장된 횡단면을 보여주고 있다. 몸체(51)과 두개의 알루미늄 호일(52, 53)은 완전히 수증기에 대해 비투과성이다. 그러나, 열봉합층(54, 55)은 외부 환경(59)로부터 약제(57)까지 신장하고 있다. 공기(59)으 습도가 약제(57)의 습도보다 높다면 수증기(56)가 열봉합층을 통해 확산하여 약제에 도달할 수 있다. 이를 최소화하기 위해, 열봉합층은 전체 포장 사이즈내에서 허용가능한한 길게 또한 가능한한 얇게 만들어져야 한다.
그러나, 알루미늄 몸체(51)은 견고한 부재이고 만일 봉합 압력이 또한 견고한 평판 또는 롤러에 의해 적용된다면, 상기 열봉합층의 두께에 비해 큰 높이 변이가 훨씬 낮은 압력과 열이 가해진 영역을 초래하고, 불완전한 봉합을 만들어낼 가능성이 있다. 또한, 알루미늄의 열전도성은 몸체(51)에 도달한 어떠한 열이든 거의 즉시 몸체 전체를 통해 확산하게 할 정도로 높다. 그러므로, 몸체(51) 전체는 열봉합층(55)와 몸체(51) 사이의 간극에서의 온도까지 가열될 것이다.
컵(58)이 열전도성이 불량한 물질로 만들어지는 경우, 약제는 짧은 시간동안 몸체 온도로부터 보호될 것이다. 그러나, 몸체 온도가 너무 오래 높게 유지되면 약제는 또한 이 온도로 가열되어질 것이다.
따라서, 매우 얇은 열봉합물질의 층이 훌륭한 수증기 보호벽을 제공하고 허용불가능한 온도로 약제가 가열되는 것을 회피할 수 있도록 하기 위해 본 바렴ㅇ은 순응 프레스(compliant press)를 사용하여 봉합될 영역에만 가압하고 열을 도입하고 포장으로부터 빠르게 열을 제거하는 수단을 사용한다.
앞서 기재된 방법은 이를 성취하는 하나의 수단을 제공한다. 또한 이는 잠재적으로 약제 또는 포장에 접촉할 수 있는 물질이라는 면에서 약제제조 요건에 부합한다.
극단적으로, 열봉합층의 두께는 단지 두개의 알루미늄 표면의 표면의 거칠음을 채우기에 충분할 정도면 된다. 따라서, 1 마이크론 내지 100 마이크론 범위의 두께를 갖는 열봉합층이 사용될 수 있다. 전술하였듯이, 봉합 압력하에서 흐르는 훨씬 두꺼운 층이 본 방법에서 내포된 높이의 변이를 채우는데 사용되었다.
두꺼운 알루미늄 몸체의 극도로 높은 열전도성은 봉합 간극 모든 부분이 빠른 사이클 시간동안 요구되는 고속 가열과 냉각이 가능하면서도 동일한 온도에 접근가능하도록 한다. 이는 양호한 결합이 상기 표면상 모든 부위에서 형성되는 것을 보장하는데 유리하다.
얇은 스테인레스 스틸 정면 평판의 사용으로 포장의 몸체의 평평도에 대한 실제적인 설명을 사용할 수 있게 된다. 예들들면, 어떤 하나의 제조방법에서, 홀들간의 높이는 홀의 가장자리에서의 높이 아래 0.05mm 까지일 수 있음이 관찰되었다. 예들들어, 홀들간 2.0 내지 3.0 mm의 거리를 허용하면, 열봉합층이 0.05 mm 두께 이상으로 되지 아니한다면 견고한 상부 평판이 홀들 사이에 어떠한 압력도 적용하지 못할 것이다. 그러나, 가압유체에 의해 리딩 호일상에 가압되어진 0.05mm 두께의 스테인레스 정면 평판은 열봉합층의 두께가 얼마이든 간에 전체 영역에 압력을 가할 것이다. 이는 0.003mm 내지 0.030mm 범위의 두께의 열봉합층을 사용할 수 있게 하며 보다 두꺼운 층에 비해 수증기 보호벽 성능면에서 실질적인 이점을 제공한다.
알루미늄 몸체(51)의 높은 열 전도성은 열이 몸체의 두께를 가로질러 신속하게 전도되는 것을 가능하게 한다. 이는 열이 디스크에 봉합된 호일을 통해 적용되는 경우, 몸체의 봉합 표면이 원하는 봉합 온도에 도달하는 속도를 감소시키기 때문에 불리하다. 그러나, 몸체의 반대표면을 통해 적용된 열이 봉합 표면에 도달하는 것을 가능하게 하는데 있어 유리점이 있다.
따라서, 가장 빠른 가열과 냉각을 달성하기 위해서, 도 2의 상부 표면에 보여진대로의 활성 플라텐이 가열과 냉각시간을 거의 반으로 나누어 디스크의 양 면에 동시에 적용될 수 있다.
이러한 방식에서, 동일한 장치 상에서 호일과 몸체의 한 면을 봉합하거나 동시에 양 면과 호일을 봉합하는 것이 가능할 것이다.
이는 본 발명에 따른 효과를 가진 포장디자인의 일례이나, 본 발명은 빠른 가열과 냉각을 통해 계속적으로 균일한 압력의 적용으로부터 얻어지는 효과를 갖는 어떠한 포장 디자인에든 적용될 수 있다.
본 발명은 빠른 가열과 냉각을 통해 계속적으로 균일한 압력의 적용으로부터 열봉합된 포장에 유리한 효과를 나타내며, 이러한 효과를 목적으로하는 약제의 포장에 적용될 수 있다.

Claims (26)

  1. 리딩 시이트를 베이스의 봉합표면 상에 압착시키는 프레스를 포함하는, 리딩 시이트를 베이스에 열봉합하는 장치로서, 상기 프레스는 상대적으로 유연성있는 정면 평판을 포함하고 상기 장치는 상기 정면 평판과 리딩 시이트에 압력을 가하여 상기 정면 평판이 상기 베이스의 봉합표면 아래의 프로파일과 상기 리딩 시이트에 맞추어 휘어지게 하는 시스템을 추가적으로 포함하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 봉합표면에 대향하고 있는 베이스의 후면을 지지하는 지지 평판을 더 포함하는 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 정면 평판은 리딩 시이트에 압력을 가하는 제1표면을 갖는 유연성 막을 포함하고, 상기 시스템은 상기 유연성 막의 제2표면에 가압 유체를 선택적으로 제공하도록 배치되며, 상기 제2표면은 제1표면에 대향하여 위치하는 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 유체는 2 바아 내지 200 바아 범위에서 가압되는 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 프레스는 상기 제2표면과 가압 유체를 수용하는 챔버를 한정하는 벽을 더 포함하는 장치.
  6. 제 3 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 가압유체는 열봉합을 수행하는데 적합한 승온에 있는 장치.
  7. 제 3 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체는 낮은 용융점을 가진 수은 또는 비스무스 합금과 같은 높은 전도성의 유체인 장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 챔버는 적어도 하나의 유입구와 적어도 하나의 유출구를 포함하며 유체가 유입구를 통해 펌프되어 들어가고 유출구를 통해 펌프되어 나오는 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 시스템은 유입구로 뜨거운 유체를 펌프하여 들여보내어 유연성 막과 리딩 시이트를 봉합을 위해 가열하고, 그 다음 유입구로 차가운 유체를 들여보내어 뜨거운 유체가 유출구를 통해 밀려나오도록 하여 상기 유연성 막과 리딩 시이트를 냉각시키는 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 시스템은 100 ℃ 내지 250 ℃ 범위의 뜨거운 유체를 제공하는 장치.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 시스템은 0 ℃ 내지 30 ℃ 범위의 차가운 유체를 제공하는 장치.
  12. 제 5 항에 있어서, 상기 챔버는 완전히 채워진 닫혀진 부피이며 그 내부에서 유체가 제1표면에 리딩시이트에 대향하여 압력을 가함으로써 가압되어지는 장치.
  13. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정면 평판은 스테인레스 스틸인 장치.
  14. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정면 평판은 0.01 mm 내지 0.5 mm 범위의 두께를 가지는 장치.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 정면 평판은 0.03 mm 내지 0.1 mm 범위의 두께를 가지는 장치.
  16. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 리딩시이트를 하나이상의 포켓을 갖는 베이스에 열봉합시키는 장치로서, 상기 하나 이상의 포켓에 대향하여 위치한 영역에서 상기 정면 평판을 강화시켜 포켓 내로의 정면 평판의 굴절을 최소한 감소시키는 장치.
  17. 제 14 항에 있어서, 상기 정면 평판이 봉합 면 상에 오목한 돔과 같은 영역을 미리 형성함으로써 강화되는 장치.
  18. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 정면 평판과 베이스의 봉합 표면의 각도 부정합을 보상하도록 배치되는 장치.
  19. 리딩시이트를 베이스에 열봉합하는 방법으로서, 하기를 포함하는 방법:
    베이스의 봉합 표면에 대향하여 리딩 시이트를 배치시키는 단계;
    상기 리딩 시이트에 인접하여 상대적으로 유연성을 가진 정면 평판을 제공하는 단계; 및
    상기 정면 평판과 리딩 시이트에 압력을 가하여 상기 정면 평판이 베이스 봉합 표면의 하부 프로파일과 리딩 시이트에 적합하게 휘어지게 하는 단계.
  20. 제 19 항에 있어서, 정면 평판으로서 유연성 막을 사용하고, 가압유체를 상기 유연성 막의 뒤에 제공하여 유연성 막을 휘게 하고 리딩시이트에 압력을 가하는 단계를 더 포함하는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 리딩시이트에 압력을 유지하는 동안 정면 평판을 신속히 가열한 다음 냉각시키기 위해 가압유체를 뜨거운 유체에서 차가운 유체로 신속히 교체하는 단계를 더 포함하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 유체의 압력을 봉합압력에서 유지하는 동안 예비가열된 뜨거운 유체를 유연성 막 뒤로 흘려보내어지고, 그 다음 동일한 압력에서 리딩시이트와 봉합을 냉각시키기 위해 상기 유체흐름이 예비 냉각된 유체로 스위치되어지는 방법.
  23. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서, 리딩 시이트에 압력을 유지하는 동안 정면 평판을 신속히 가열한 다음 냉각시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  24. 제 19 항에 있어서, 유연성 막을 정면 평판으로서 사용하고 유체를 상기 유연성 막의 뒤에 제공하고 유연성 막에 리딩 시이트에 대향하여 압력을 가함으로써 가압시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  25. 제 19 항, 제 20 항 및 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체는 정면 평판과 리딩 시이트를 신속히 냉각시키기 위해 낮은 용융점을 가진 수은 또는 비스무스 합금과 같은 높은 전도성 유체인 방법.
  26. 리딩시이트를 베이스에 열봉합하는 방법으로서, 하기를 포함하는 방법:
    베이스의 봉합 표면에 대향하여 리딩 시이트를 배치시키는 단계;
    상기 리딩 시이트에 인접하여 정면 평판을 제공하는 단계; 및
    베이스에 리딩 시이트를 열 봉합하기 위해 리딩 시이트를 가열하고 냉각하는 동안 상기 정면 평판과 리딩 시이트에 압력을 가하는 단계.
KR1020057014510A 2003-02-06 2004-02-05 리딩 시이트를 열 봉합하는 장치 및 방법 KR20050106420A (ko)

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