CN117730033A - 包含具有非均匀外表面的颈部的药物容器及其方法 - Google Patents
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Abstract
药物容器包括围绕了药物容器的内部体积的玻璃主体。玻璃主体包括:延伸穿过内部体积的几何中心的中心轴,在内表面与外表面之间延伸的壁厚度,包含下侧表面的凸缘,肩部,以及在凸缘与肩部之间延伸的颈部。在至少一部分的颈部中,外表面朝向中心轴向内延伸从而使得至少外表面的倾斜部分朝向与凸缘相邻的中心轴向内倾斜。
Description
相关申请的交叉参考
本申请根据35U.S.C.§119,要求2021年7月27日提交的美国临时申请系列第63/203,571号的优先权权益,本文以其内容作为基础并将其全文通过引用结合于此。
技术领域
本说明书大体上涉及用于储存药物组合物的玻璃容器。
背景技术
药物容器(例如,瓶子)通常经由塞子(stopper)或者其他封闭物件(closure)密封来保有所含材料的完整性。封闭物件通常由合成橡胶以及其他弹性体制造。可以例如使得封闭物件压靠住瓶子的凸缘以形成瓶子与凸缘之间的密封。可以通过使得金属帽盖绕着凸缘卷曲以维持封闭物件在凸缘上的压缩状态和形成高完整性密封来实现此类压缩。可以通过与金属帽盖接触的帽盖工具使得一部分的金属帽盖绕着凸缘弯曲来实现卷曲。对于具有不同尺寸的容器,帽盖***可能使用通用构造(例如,相同的帽盖工具,相似的帽盖工具移动顺序)。作为结果,帽盖工具可能接触容器的不同部分,导致不同的帽盖应力。在一些情况下,此类帽盖应力可能导致难以检测容器中的缺陷并且可能潜在地导致容器失效或者所含材料被污染。
发明内容
本公开内容的第1个方面包括药物容器,其包含:围绕了药物容器的内部体积的玻璃主体,所述玻璃主体包括:延伸穿过内部体积的几何中心的中心轴;在内表面与外表面之间延伸的壁厚度;包含下侧表面的凸缘;肩部;以及在凸缘与肩部之间延伸的颈部,其中,在至少一部分颈部中,外表面朝向中心轴向内延伸从而至少使得外表面的倾斜部分朝向与凸缘相邻的中心轴向内倾斜。
本公开内容的第2个方面包括根据第1个方面的药物容器,其中,外表面朝向中心轴向内延伸从而使得随着相对于下侧表面距离的减小,颈部中的壁厚度减小。
本公开内容的第3个方面包括根据第1至第2个方面中任一项的药物容器,其中:外表面包括在颈部与下侧表面之间延伸的第一过渡区域,以及至少一部分的第一过渡区域布置在径向上最远离中心轴的颈部中的外表面的靠外部分的径向内侧。
本公开内容的第4个方面包括根据第1至第3个方面中任一项的药物容器,其中,在径向上最远离中心轴的颈部中的外表面的靠外部分布置成低于凸缘的下侧表面至少1mm。
本公开内容的第5个方面包括根据第1至第4个方面中任一项的药物容器,其中,在倾斜部分中,外表面朝向中心轴径向向内延伸了至少0.2mm的径向距离。
本公开内容的第6个方面包括根据第1至第5个方面中任一项的药物容器,其中:在颈部内,外表面包括第二过渡区域,以及在第二过渡区域中,外表面朝向中心轴向内延伸。
本公开内容的第7个方面包括根据第1至第6个方面中任一项的药物容器,其中,在第二过渡区域中,外表面所符合的轮廓所具有的曲率半径大于第一过渡区域的情况。
本公开内容的第8个方面包括根据第1至第7个方面中任一项的药物容器,其还包括位置是绕着至少一部分的外表面的润滑涂层。
本公开内容的第9个方面包括根据第1至第8个方面中任一项的药物容器,其中:润滑涂层布置在颈部处的至少一部分的外表面上,以及在颈部不包含润滑涂层的区域中,外表面朝向中心轴向内延伸。
本公开内容的第10个方面包括根据第1至第9个方面中任一项的药物容器,其中,在颈部中,外表面包括:从肩部延伸的第一部分;以及在第一部分与凸缘之间延伸的靠上部分,其中,在靠上部分中,随着相对于肩部的距离增加,壁厚度减小。
本公开内容的第11个方面包括根据第1至第10个方面中任一项的药物容器,其中,靠上部分的下边缘布置在低于凸缘的下侧表面至少2.0mm。
本公开内容的第12个方面包括根据第1至第11个方面中任一项的药物容器,其中,靠上部分的下边缘布置在低于凸缘的下侧表面至少3.0mm。
本公开内容的第13个方面包括根据第1至第12个方面中任一项的药物容器,其中:靠上部分包括锥形部(taper),以及在锥形部中,壁厚度随着相对于肩部的距离的增加线性减小。
本公开内容的第14个方面包括根据第1至第13个方面中任一项的药物容器,其中:靠上部分包括底切部(undercut),以及在底切部中,壁厚度随着相对于肩部的距离的增加非线性减小。
本公开内容的第15个方面包括根据第1至第14个方面中任一项的药物容器,其中,玻璃主体形成体积大于或等于1.0mL且小于或等于30mL的瓶子。
本公开内容的第16个方面包括药物容器,其包含:围绕了药物容器的内部体积的玻璃主体,所述玻璃主体包括:延伸穿过内部体积的几何中心的中心轴;在内表面与外表面之间延伸的壁厚度;凸缘;肩部;以及在凸缘与肩部之间延伸的颈部,其中:在颈部中,外表面包括靠上部分,其中的外表面与中心轴之间的径向距离作为凸缘的轴向接近度的函数发生变化。
本公开内容的第17个方面包括根据第16个方面的药物容器,其中:在颈部中,外表面包括在肩部与靠上部分之间延伸的第一部分,以及在靠上部分中,外表面朝向中心轴向内倾斜。
本公开内容的第18个方面包括根据第16至第17个方面中任一项的药物容器,其中,在靠上部分中,外表面朝向中心轴径向向内延伸了至少0.2mm的径向距离。
本公开内容的第19个方面包括根据第16至第18个方面中任一项的药物容器,其中:在靠上部分中,外表面包括锥形部;以及在锥形部中,外表面与中心轴之间的径向距离随着相对于肩部的距离的增加线性减小。
本公开内容的第20个方面包括根据第16至第19个方面中任一项的药物容器,其中:在靠上部分中,外表面包括底切部;以及在底切部中,外表面与中心轴之间的径向距离随着相对于肩部的距离的增加非线性减小。
本公开内容的第21个方面包括根据第16至第20个方面中任一项的药物容器,其中,底切部包括圆弧。
本公开内容的第22个方面包括根据第16至第21个方面中任一项的药物容器,其中:外表面包括布置在颈部与凸缘之间的过渡区域,以及圆弧所包含的曲率半径大于过渡区域的情况。
本公开内容的第23个方面包括根据第16至第22个方面中任一项的药物容器,其中,靠上部分的下边缘布置在低于凸缘至少2.0mm。
本公开内容的第24个方面包括根据第16至第23个方面中任一项的药物容器,其中,靠上部分的下边缘布置在低于凸缘至少3.0mm。
本公开内容的第25个方面包括根据第16至第24个方面中任一项的药物容器,其还包括位置是绕着至少一部分的外表面的润滑涂层。
本公开内容的第26个方面包括根据第16至第25个方面中任一项的药物容器,其中:润滑涂层在颈部处至少部分覆盖了外表面,以及至少一部分的厚度变化区域没有被润滑涂层覆盖。
本公开内容的第27个方面包括根据第16至第28个方面中任一项的药物容器,其中,颈部包括在肩部与靠上部分之间延伸的均匀厚度区域。
本公开内容的第28个方面包括根据第16至第29个方面中任一项的药物容器,其中,颈部包括在均匀厚度区域中的最大壁厚度。
本公开内容的第29个方面包括根据第16至第28个方面中任一项的药物容器,其中,颈部包括低于凸缘至少1mm的最大壁厚度。
本公开内容的第30个方面包括根据第16至第29个方面中任一项的药物容器,其中,颈部包括低于凸缘至少2mm的最大壁厚度。
本公开内容的第31个方面包括根据第16至第30个方面中任一项的药物容器,其中,玻璃主体形成体积大于或等于1.0mL且小于或等于30mL的瓶子。
本公开内容的第32个方面包括形成药物容器的方法,该方法包括:形成包含内表面、外表面和中心轴的玻璃管;将玻璃管加热到升高的温度;以及对经加热的玻璃管进行成形以形成玻璃容器的颈部和玻璃容器的凸缘,所述成形包括:通过使得管的外表面与转变工具的成形表面进行接触来形成颈部,其中,在形成颈部的过程中,一部分的成形表面以不平行于玻璃管的中心轴的方式延伸从而使得在成形之后,至少在颈部的倾斜部分中的外表面朝向与凸缘相邻的中心轴向内倾斜。
本公开内容的第33个方面包括根据第32个方面的方法,其中,倾斜部分线性方式倾斜从而在颈部中形成锥形部。
本公开内容的第34个方面包括根据第32至第33个方面中任一项的方法,其中,成形表面包括用于在颈部中靠近凸缘形成底切的凸部分。
本公开内容的第35个方面包括根据第32至第34个方面中任一项的方法,其中,成形表面包括平行部分,当放置成与外表面接触时其平行于中心轴延伸从而在颈部中形成均匀厚度区域。
本公开内容的第36个方面包括根据第32至第35个方面中任一项的方法,其中:玻璃容器的凸缘包括下侧表面,以及在平行部分与成形表面以不平行于中心轴的方式延伸的部分之间的边界布置成在形成颈部的过程中距离下侧表面至少1mm。
本公开内容的第37个方面包括对药物容器进行帽盖的方法,包括:将密封元件***到药物玻璃容器的开口中,所述药物容器包括:围绕了药物容器的内部体积的玻璃主体,所述玻璃主体包括:延伸穿过内部体积的几何中心的中心轴;在内表面与外表面之间延伸的壁厚度;包含下侧表面的凸缘;肩部;以及在凸缘与肩部之间延伸的颈部,其中,在至少一部分颈部中,外表面朝向中心轴向内延伸从而至少使得外表面的倾斜部分朝向中心轴向内倾斜与凸缘相邻;使得帽盖抵靠住凸缘滑动从而使得一部分的帽盖朝向肩部延伸超过下侧表面;以及通过采用帽盖工具将帽盖延伸超过下侧表面的部分按压靠住下侧表面来使得帽盖靠住下侧表面卷曲,其中,帽盖工具包括端表面,其在颈部上在低于凸缘的下侧表面至少1mm的地方与外表面接触。
本公开内容的第38个方面包括根据第37个方面的方法,其中,帽盖工具的端表面与外表面在接触区域上发生接触,所述接触区域与凸缘的下侧表面是偏离开的。
本公开内容的第39个方面包括根据第37至第38个方面中任一项的方法,其中,药物容器包括覆盖了至少一部分的外表面的润滑涂层。
本公开内容的第40个方面包括根据第37至第39个方面中任一项的方法,其中,端表面仅与颈部被润滑涂层覆盖的部分接触。
本公开内容的第41个方面包括根据第37至第40个方面的方法,其中,帽盖工具包括:呈角度表面(其在卷曲过程中平行于凸缘的下侧表面延伸),以及在端表面与呈角度表面之间延伸的拐角。
本公开内容的第42个方面包括根据第37至第41个方面中任一项的方法,其中,在卷曲过程中,拐角没有与颈部发生接触。
本公开内容的第43个方面包括根据第37至第44个方面中任一项的方法,其中,在倾斜部分中,颈部中的外表面朝向中心轴向内延伸从而使得随着相对于下侧表面的距离的减小颈部中的壁厚度减小。
本公开内容的第44个方面包括根据第37至第43个方面中任一项的方法,其中:玻璃主体包括在颈部与凸缘的下侧表面之间延伸的过渡区域,以及在卷曲过程中,帽盖工具没有与过渡区域发生接触。
附图说明
附图所示的实施方式本质上是示意性和示例性的,并不旨在限制通过权利要求所限定的主题。结合以下附图阅读可以理解如下示意性实施方式的详细描述,其中相同的结构用相同的附图标记表示,其中:
图1A示意性显示根据本文所述一个或多个实施方式的包含具有倾斜部分的颈部的药物容器;
图1B示意性显示根据本文所述一个或多个实施方式的图1A所示的药物容器的颈部;
图2示意性显示根据本文所述一个或多个实施方式的玻璃容器的横截面图;
图3示意性显示根据本文所述一个或多个实施方式的玻璃容器的横截面图;
图4示意性显示根据本文所述一个或多个实施方式的药物容器,其包含至少部分覆盖其外表面的润滑涂层;
图5示意性显示根据本文所述一个或多个实施方式的包含具有倾斜部分的颈部的药物容器;
图6示意性显示根据本文所述一个或多个实施方式的包含颈部的药物容器,具有与其凸缘相邻的底切部;
图7示意性显示根据本文所示和所述一个或多个实施方式的用于从玻璃管生产玻璃制品的转变机的实施方式;
图8示意性显示根据本文所示和所述一个或多个实施方式的图7的玻璃管转变机器的主塔、次级塔和进料塔;
图9A示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的图7的转变机的加热工作站;
图9B示意性显示根据本文所示和所述一个或多个实施方式的图7的转变机的分离工作站;
图9C示意性显示根据本文所示和所述一个或多个实施方式的图7的转变机的成形工作站;
图9D示意性显示根据本文所示和所述一个或多个实施方式的图7的转变机的成形工作站的另一实施方式;
图10A示意性显示根据本文所述一个或多个实施方式,在玻璃管成为包含具有底切部的颈部的药物容器的过程中,成形工作站中所用的成形工具;
图10B示意性显示根据本文所述一个或多个实施方式,在玻璃管成为包含具有底切部的颈部的药物容器的过程中,成形工作站中所用的成形工具;
图10C示意性显示根据本文所述一个或多个实施方式,在玻璃管成为包含具有倾斜部分的颈部的药物容器的过程中,成形工作站中所用的成形工具;
图11示意性显示根据本文所述一个或多个实施方式的帽盖过程期间的药物容器;
图12示意性显示根据本文所述一个或多个实施方式的卷曲过程期间的与帽盖工具啮合的药物容器;以及
图13示意性显示根据本文所述一个或多个实施方式的卷曲过程期间的与帽盖工具啮合的药物容器。
具体实施方式
现将具体参照包含颈部的药物容器的实施方式,具有包含倾斜部分的外表面,及其方法。只要有可能,使用类似的附图标记来表明结合了类似组件。本公开内容的药物容器可以包括围绕了内部体积的玻璃主体。玻璃主体可以包括:延伸穿过内部体积的几何中心的中心轴,在内表面与外表面之间延伸的壁厚度,包含下侧表面的凸缘,肩部,以及在凸缘与肩部之间延伸的颈部。在颈部中,至少一部分的外表面可以朝向中心轴向内延伸从而使得至少外表面的倾斜部分朝向与凸缘相邻的中心轴向内倾斜。此类靠近凸缘的倾斜部分(例如,靠近颈部与凸缘的下侧表面之间的过渡区域)有利地为用于将金属帽盖抵靠住下侧表面卷曲的帽盖工具的接触表面提供了净空(clearance)。倾斜部分可以有利地防止在帽盖过程期间倾向于使得应力集中和导致在药物容器中形成缺陷(例如,裂纹、缺口和划痕等)的帽盖工具与药物容器部分之间(例如,颈部与凸缘的下侧表面之间的过渡区域)的接触。作为倾斜部分的结果,帽盖工具可以与颈部在颈部的外表面形状符合帽盖工具的接触表面的区域发生接触,从而在接触区域上对作用力进行分布并降低形成缺陷的可能性。作为结果,可以降低容器失效或者由于帽盖缺陷所导致的所含材料发生污染的可能性。
如本文所用,术语“约”表示量、尺寸、制剂、参数和其他变量和特性不是也不需要是确切的,而是可以按照需要是近似的和/或更大或更小的,反映了容差、转换因子、舍入和测量误差等,以及本领域技术人员已知的其他因素。当使用术语“约”来描述范围的值或端点时,包括了所参考的具体值或者端点。无论说明书中的数值或者范围的端点是否陈述了“约”,包括了两种实施方式:一种用“约”进行修饰,以及一种没有用“约”进行修饰。还会理解的是,每个范围的端点在与另一个端点有关及独立于另一个端点时都是重要的。
本文所用的方向术语,例如上、下、右、左、前、后、顶、底,仅仅是参照绘制的附图而言,并不用来暗示绝对的取向。
除非上下文另外清楚地说明,否则,本文所用的单数形式“一个”、“一种”以及“该”包括复数指代。因而,例如,提到的“一种”部件包括具有两种或更多种这类部件的方面,除非文本中有另外的明确表示。
除非另有明确说明,否则本文所述的任何方法不应理解为其步骤需要按具体顺序进行,或者要求使任何设备具有特定取向。因此,如果方法权利要求没有实际叙述其步骤要遵循的顺序,或者任何设备权利要求没有实际叙述各组件的顺序或取向,或者权利要求书或说明书中没有另外具体陈述步骤限于具体顺序,或者没有叙述设备组件的具体顺序或取向,那么在任何方面都不应推断顺序或取向。这同样适用于任何可能的未明确表述的解释依据,包括:关于设置步骤、操作流程、组件顺序或组件取向的逻辑;由语法结构或标点获得的一般含义;以及说明书所述的实施方式的数量或种类。
现参见图1A,以横截面示意性地显示了用于储存药物制剂的药物容器100的一个实施方式。药物容器100包括玻璃主体102。玻璃主体102在玻璃主体102的内表面104与外表面106之间延伸,包括中心轴CA,并且大致围绕了内部体积108。在图1A所示的玻璃主体102的实施方式中,玻璃主体102一般地包括壁部分110和底板部分112。壁部分110经由踵部分114过渡到底板部分112。在所示的实施方式中,玻璃主体102包括:凸缘120,从凸缘120延伸的颈部118,以及从颈部118延伸的肩部116。中心轴CA与底板部分112正交并且从底板部分112朝向颈部118延伸。在实施方式中,玻璃主体102相对于中心轴CA是对称的。玻璃主体102具有壁厚度TW,其在内表面104与外表面106之间延伸,如图1A所示。
在实施方式中,玻璃主体102可以由如USP<660>所定义的I型、II型或III型玻璃形成,包括硼硅酸盐玻璃组合物,例如USP<660>下的1B型硼硅酸盐玻璃组合物。或者,玻璃主体102可以由符合USP<660>的I型要求的碱性铝硅酸盐玻璃组合物形成,例如美国专利第8,551,898号所述的那些(其全文通过引用结合入本文)或者由碱土铝硅酸盐玻璃形成,例如美国专利第9,145,329号所述的那些(其全文通过引用结合入本文)。在实施方式中,玻璃主体102可以包括涂层,例如美国专利第10,0273,049号公开的耐热涂层,其全文通过引用结合入本文。在实施方式中,可以从钠钙硅酸盐玻璃组合物构造玻璃主体102。在实施方式中,玻璃主体102由热膨胀系数大于或等于0x10-7/K且小于或等于100x10-7/K(例如,大于或等于30x10-7/K且小于或等于70x10-7/K)的玻璃组合物构造。
虽然图1A所示的玻璃主体102具有特定的形状因素(即,瓶子),但是应理解的是,玻璃主体102可以具有其他形状因素。本文所述外表面106的几何特征可以用于要使用帽盖工具使其帽盖进行卷曲从而对玻璃容器进行密封的任何玻璃容器。本文所述的几何特征还可用于引导玻璃容器通过灌装线,其中,经由设定位于颈部高度处的引导轨道将容器引导进入到生产线的某些区域中。这种改进的设计会使得颈部的靠上部分处的接触最小化。此外,应理解的是,本文所述的玻璃容器可以用于各种应用,包括但不限于,药物包装或者饮料容器等。
玻璃主体102的壁厚度TW可以取决于实践方式发生变化。在实施方式中,玻璃主体102的壁厚度TW可以是小于或等于6毫米(mm),例如:小于或等于4mm,小于或等于2mm,小于或等于1.5mm,或者小于或等于1mm。在一些实施方式中,壁厚度Tw可以是:大于或等于0.1mm且小于或等于6mm,大于或等于0.3mm且小于或等于4mm,大于或等于0.5mm且小于或等于4mm,大于或等于0.5mm且小于或等于2mm,或者大于或等于0.5mm且小于或等于1.5mm。在实施方式中,壁厚度TW可以大于或等于0.9mm且小于或等于1.8mm。壁厚度TW可以取决于玻璃主体102中的轴向位置发生变化。
如图1A所示,凸缘120包括限定了凸缘120的外直径的外表面124。在实施方式中,外直径可以在5mm与30mm之间变化(例如,大于或等于10mm且小于或等于25mm、13mm、22mm)。凸缘120还包括下侧表面122,这是外表面106在凸缘120的外表面124与颈部118之间延伸的部分。开口126延伸穿过凸缘120和颈部118以提供对于内部体积108的可及性(例如,实现在内部体积108中提供所含材料)。应理解的是,药物容器100(或者本文所述的任何其他药物容器)可以形成为使得内部体积108具有多种不同尺寸。例如在实施方式中,药物容器100可以形成体积大于或等于1.0mL且小于或等于50mL(例如,2mL、3mL、6mL、8mL、10mL、25mL)的瓶子。
在实施方式中,如本文更详细参照图11-13所述,可以经由将封闭物件***到开口126中来对药物容器100进行密封。例如,在实施方式中,封闭物件包括由合适的弹性体材料(例如,丁基橡胶)构建的塞子,将其***到开口126中并经由金属帽盖抵靠住凸缘120压缩。可以通过经由一个或多个帽盖工具,通过靠住凸缘120的下侧表面122弯曲来使得金属帽盖卷曲到凸缘120。例如,帽盖工具可以径向朝内移动以使得金属帽盖压缩到凸缘120的下侧表面122。外表面106与此类帽盖工具之间的接触可能在玻璃主体102中引入各种缺陷(例如,缺口、裂纹、划痕、印记、记号)。此类缺陷可能导致裂纹在玻璃主体102中传播并且可能潜在地导致内部体积108中所含材料的污染。
参见图1A和1B,当帽盖工具与外表面106在颈部118上靠近凸缘120发生接触时,外表面106与帽盖工具之间的此类接触可能特别容易导致玻璃主体102中的缺陷。例如,如图1B所示,外表面106包括在颈部118与凸缘120的下侧表面122之间延伸的第一过渡区域134。在实施方式中,外表面106的第一过渡区域134符合具有一个或多个曲率半径的曲型轮廓。帽盖工具的外部表面可以形状不符合第一过渡区域134,导致帽盖工具与外表面106之间的离散接触点。此类离散接触点可能导致经由帽盖工具施加到玻璃主体102的作用力集中以及潜在的缺陷形成可能性。
鉴于上文所述,至少在颈部118中的与凸缘120相邻的一部分的外表面106朝向中心轴CA径向向内延伸以形成倾斜部分128。外表面106的倾斜部分128布置成与凸缘120相邻并且朝向中心轴CA向内倾斜。经由倾斜部分128,减少了靠近凸缘120的玻璃主体102的材料,从而有助于降低第一过渡区域134中与帽盖工具发生接触的可能性。在所示的实施方式中,仅外表面106在颈部118中的部分朝向中心轴CA向内倾斜。外表面106包括从肩部116延伸的第一部分130和靠上部分132。在实施方式中,在第一部分130中,外表面106平行于中心轴CA延伸从而使得作为轴向位置的函数的外表面106与中心轴CA之间的径向距离rs在第一部分130中是均匀的(例如,作为轴向位置的函数保持恒定)。
虽然在所示的实施方式中,外表面106同时包括第一部分130和靠上部分132,但是实施方式也考虑药物容器100不包含第一部分130的情况。在此类实施方式中,倾斜部分128可以构成颈部118中的整个外表面106(例如,类似于本文相对于图5所述的药物容器500的倾斜部分524)。在实施方式中,外表面106可以不具有靠上部分132。在此类实施方式中,颈部118中的整个外表面106可以平行于中心轴CA延伸,但是玻璃主体102在颈部118中的外直径相比于现有药物容器可能是减小的。
在实施方式中,至少在部分的靠上部分132中,外表面106与中心轴CA之间的径向距离rs作为轴向位置的函数(例如,作为相对于诸如底板部分112的参照点的轴向距离的函数(参见图1A))发生变化。例如,在实施方式中,至少在部分的靠上部分132中,外表面106与中心轴CA之间的径向距离rs可以随着相对于第一过渡区域134的轴向距离的减小而变化。在靠近凸缘120处,外表面106与中心轴CA之间的径向距离rs可以是减小的,从而使得在靠上部分132中,径向距离rs达到最小值rmin。在实施方式中,在靠上部分132中,随着相对于在颈部118与凸缘120之间延伸的外表面106的第一过渡区域134的轴向距离的减小,外表面106与中心轴CA之间的径向距离rs连续减小。在第一过渡区域134中,外表面106可以从颈部118径向向外延伸(例如,倾斜远离中心轴CA)。
在实施方式中,作为倾斜部分128的结果,至少一部分的第一过渡区域134在颈部118中布置在外表面106的靠外部分138的径向内侧。靠外部分138可以代表外表面106在颈部118中径向上最远离中心轴CA的部分(例如,外表面106与中心轴CA之间的径向距离rs包括最大值rmax的地方)。在实施方式中,径向距离rs具有整个第一部分130整体上的最大值rmax。如本文所述,用于对药物容器100进行密封的帽盖工具可能与靠外部分138发生接触。在实施方式中,靠外部分138的上边缘(例如,外表面106布置成在颈部118中距离中心轴CA具有最大径向距离rmax的最上方位置)布置成距离凸缘120的下侧表面122具有轴向距离140。在实施方式中,轴向距离140大于1.0mm(例如,大于或等于2.0mm,大于或等于3.0mm)。作为结果,靠外部分138的边界可以布置在低于凸缘120(例如,低于凸缘120的下侧表面122)大于或等于1.0mm处(例如,大于或等于2.0mm,大于或等于3.0mm)。将靠外部分138与下侧表面122分开的轴向距离140可以防止帽盖工具与颈部118在靠上部分132或者在第一过渡区域134发生接触,从而防止应力集中且有助于降低帽盖过程中形成缺陷的可能性。
颈部118中的外表面106的靠上部分132可以具有各种形式。例如,在所述的实施方式中,靠上部分132包括朝向中心轴CA(例如,作为相对于下侧表面122的轴向距离减小的函数)线性倾斜的倾斜部分128。倾斜部分128可以形成外表面106的锥形区域。至少一部分的倾斜部分128可能以相对于中心轴CA呈角度α延伸。在整个靠上部分132中,角度α可以大于0°(例如,大于或等于0.1°,大于或等于0.2°,大于或等于0.5°,大于或等于1.0°,大于或等于1.5°,大于或等于2.0°,大于或等于2.5°,大于或等于3.0°,大于或等于3.5°,大于或等于4.0°,大于或等于4.5°,大于或等于5.0°,以及之间的任何值)。在实施方式中,倾斜部分128可以包括恒定线性斜率。在实施方式中,倾斜部分128可以包括可变斜率,其中,朝向中心轴CA的斜率作为轴向位置的函数发生变化,从而使得倾斜部分128符合合适的非线性表面轮廓(例如,使得角度α作为轴向位置的函数发生变化)。
可以采用合适的图像处理技术来测量外表面106相对于中心轴CA进行延伸的角度α。例如,在实施方式中,可以沿着平行于且包含中心轴CA的平面对玻璃主体102进行切割,以及可以捕获玻璃主体102的横截面的图像。可以使用图像处理技术来确定外表面106的几何形状。可以通过将线段与外表面106具有预定分析长度A(例如,0.1mm、0.2mm、0.5mm)的区段进行拟合来测量角度α。线段可以延伸穿过横截面中所含的外表面106的区段内的多个点(例如,2个点、3个点、4个点、5个点,或者任何合适数量的点)。然后可以测量线段与中心轴CA之间的角度,以确定该特定区段的角度α。会理解的是,进行分析的区段的边界可以决定所获得的角度α的值。例如,所具有的下端部位于倾斜部分128的下边界处(例如,第二过渡区域136处)的第一区段(例如,更靠近肩部116)可能导致角度α的值不同于具有更靠近凸缘120的下端部的第二区段。在实施方式中,没有对玻璃主体102进行切割,以及从整个玻璃主体102的侧视图像来测量角度α。根据本公开内容,可以使用类似的技术来测量外表面106的曲率半径(例如,将圆弧与一部分的图像进行拟合)。
在实施方式中,可以采用背光和采用图像分析技术来测量角度α(或者本文所述的任何其他特征)。例如,可以使用图像分析技术绘制从肩部116到凸缘120的下侧表面122的线段,并且以给定数量的点来测量该线段从肩部116轴向向上到凸缘120的下侧表面122的偏差。可以收集足够的点来精确地呈现颈部118的形状。在实施方式中,可以使用微触探针来追踪颈部118的形状并且提供轴向上沿着颈部118从肩部116到凸缘120的下侧表面122的相对于基准(容器的中心轴)的横向距离差异。
在实施方式中,作为倾斜部分128的结果,在靠上部分132中,外表面106从靠外部分138朝向中心轴径向向内至少延伸了径向距离142,其大于或等于0.1mm(例如,大于或等于0.15mm,大于或等于0.20mm,大于或等于0.225mm,大于或等于0.250mm)。此类径向距离142有利地提供了空间,以防止帽盖工具与和凸缘120相邻的颈部118之间的接触(例如,第一过渡区域134中)。除了避免由于与第一过渡区域134发生接触所导致的应力集中之外,消除帽盖工具与靠近凸缘的颈部118(例如,靠上部分132中)之间的接触点还有助于对可能在帽盖过程中引入到玻璃主体102中的瑕疵进行检测。例如,下侧表面122或者第一过渡区域134可能导致用于对帽盖过程中引入到药物容器100中的缺陷进行检测的光学信号的散射。在偏离下侧表面122(例如,至少偏离了轴向距离140)的区域中的颈部118与帽盖工具之间的接触可以增加帽盖瑕疵的可检测性并且通过有助于丢弃掉有缺陷的容器确保了患者或者其他使用者的安全性。
在实施方式中,在颈部118中,外表面106包括第二过渡区域136。第二过渡区域136可以标定第一部分130与靠上部分132之间的边界,其中,外表面106朝向中心轴CA向内倾斜。第二过渡区域136可以包括倾斜部分128的边缘,其中,外表面106从平行于中心轴CA延伸或者从中心轴CA向外延伸过渡到朝向中心轴CA向内延伸。在实施方式中,在第二过渡区域136中,外表面106弯曲的曲率半径的大小大于第一过渡区域134中的情况。在第一过渡区域134中大小更小的曲率半径减少了与凸缘120相邻的玻璃材料,从而使得较不容易发生颈部118与和凸缘120相邻的帽盖工具之间的接触。除此之外,第二过渡区域136中大小更大的曲率半径可以避免颈部118与帽盖工具之间的接触点。此类第二过渡区域136可以有助于帽盖工具与外表面106发生接触的部分形状符合外表面106,有利地在接触区域上对通过帽盖工具施加的作用力进行分布,从而有助于降低缺陷形成的可能性。
在所示的实施方式中,颈部118中的内表面104平行于中心轴CA延伸。作为结果,在靠上部分132中,壁厚度TW随着靠近凸缘120或者随着相对于肩部116的轴向距离的增加而减小。在实施方式中,壁厚度WT的减小可以至少是倾斜部分128朝向中心轴CA向内延伸的径向距离142。在靠上部分132中,壁厚度TW可以达到颈部118中的最小值。在实施方式中,达到最小值的轴向位置标定了第一过渡区域134的下边界。最小壁厚度的此类定位可以有助于降低帽盖工具接触第一过渡区域134的可能性。在此类实施方式中,靠上部分132中引入的瑕疵也可以有利地导致更对于视觉检查更具有可感知性的瑕疵。例如,在帽盖过程中引入到靠上部分132中的表面瑕疵可能更容易导致可视觉感知的瑕疵,有助于在帽盖之后丢弃缺陷容器。靠上部分132中的最小壁厚度还可以导致帽盖过程中颈部118破裂,导致容器丢弃,否则的话尽管具有帽盖瑕疵仍然可能在帽盖之后再生产过程中前进。
考虑至少在一部分的颈部118中的内表面104没有平行于中心轴CA延伸的实施方式。例如,至少一部分的颈部118中的内表面104可以朝向中心轴CA向内延伸从而使得壁厚度TW在靠上部分132中增加或者保持恒定。本公开内容不限于颈部118中的任何特定构造的内表面104。作为结果,壁厚度TW可以在靠上部分132中是减小或者不是减小的。
参见图2,在实施方式中,玻璃主体102包括压缩应力层202,其至少从玻璃主体102的外表面106延伸进入壁厚度TW中,达到距离玻璃主体102的外表面106为压缩深度DOC。压缩应力层202通常增加了药物容器100的强度,并且还改善了药物容器100的损伤容限。具体来说,相比于未经强化的玻璃容器,具有压缩应力层202的玻璃容器通常能够经受住更高程度的表面破坏,例如划痕或者碎片等而不发生失效,这是因为压缩应力层202减轻了来自表面破坏的裂纹在压缩应力层202中的传播。
可以采用数种不同技术在药物容器100的玻璃主体102中形成压缩应力层202。例如,在玻璃主体102由可离子交换玻璃形成的实施方式中,可以通过离子交换在玻璃主体102中形成压缩应力层202。在这些实施方式中,通过将玻璃容器放入熔盐浴中来促进熔融盐中的较大离子与玻璃中的较小离子的交换来形成压缩应力层202。可以采用数种不同交换反应来实现压缩应力层202。在一个实施方式中,浴可以含有熔融KNO3盐,同时形成药物容器100的玻璃含有锂离子和/或钠离子。在这个实施方式中,浴中的钾离子与玻璃中较小的锂离子和/或钠离子交换,从而形成压缩应力层202。在另一个实施方式中,浴可以含有NaNO3盐,而形成药物容器100的玻璃含有锂离子。在这个实施方式中,浴中的钠离子与玻璃中较小的锂离子发生交换,从而形成压缩应力层202。
在一个具体实施方式中,可以通过将玻璃容器浸入100% KNO3或者KNO3与NaNO3的混合物的熔盐浴中来形成压缩应力层202。例如,在一个实施方式中,熔盐浴可以包含KNO3,具有最高至约10% NaNO3。在这个实施方式中,形成容器的玻璃可以包含钠离子和/或锂离子。熔盐浴的温度可以大于或等于350℃且小于或等于500℃。在一些实施方式中,熔盐浴的温度可以大于或等于400℃且小于或等于500℃。在其他实施方式中,熔盐浴的温度可以大于或等于450℃且小于或等于475℃。玻璃主体102可以在熔盐浴中保持足以促进盐浴中的较大离子与玻璃中的较小离子发生交换的时间段,并从而实现所需的表面压缩应力和层深度。例如,玻璃可以在熔盐浴中保持大于或等于0.05小时至小于或等于约20小时的时间段,从而实现所需的层深度和表面压缩应力。在一些实施方式中,玻璃容器可以在熔盐浴中保持大于或等于4小时且小于或等于约12小时。在其他实施方式中,玻璃容器可以在熔盐浴中保持大于或等于约5小时且小于或等于约8小时。在一个实施方式中,玻璃容器可以在大于或等于约400℃且小于或等于约500℃的温度下在包含100% KNO3的熔盐浴中离子交换持续大于或等于约5小时且小于或等于约8小时的时间段。
通常来说,进行离子交换过程的温度比玻璃的应变点(T应变)低了超过150℃,从而使得由于温度提升导致的应力松弛最小化。然而,在一些实施方式中,在温度大于玻璃的应变点的熔盐浴中形成压缩应力层202。这种类型的离子交换强化在本文被称作“高温离子交换强化”。在高温离子交换强化中,玻璃中较小的离子与来自熔盐浴的较大的离子发生交换,如本文所述。由于在高于应变点的温度下使得较小离子与较大离子发生交换,所得到的应力是释放的或者是“松弛的”。然而,玻璃中的较小离子被较大离子替换在玻璃中产生了这样的表面层,其所具有的热膨胀系数(CTE)低于玻璃的余下部分。随着玻璃冷却,玻璃表面与玻璃余下部分之间的CTE差异产生了压缩应力层202。这种高温离子交换技术特别适用于强化具有复杂几何形貌的玻璃制品(例如,玻璃容器),并且通常相比于典型离子交换工艺减少了强化过程的时间并且还实现了更大的层深度。
参见图3,在实施方式中,药物容器100可以由层叠玻璃形成,这有助于至少在玻璃主体102的外表面106中形成压缩应力层202。层叠玻璃100通常包括玻璃芯层204和至少一层玻璃包覆层206a。在图3所示的药物容器100的实施方式中,层叠玻璃制品包括一对玻璃包覆层206a、206b。在这个实施方式中,玻璃芯层204通常包括第一表面205a和与第一表面205a相对的第二表面205b。第一玻璃包覆层206a与玻璃芯层204的第一表面205a熔合,以及第二玻璃包覆层206b与玻璃芯层204的第二表面205b熔合。玻璃包覆层206a、206b与玻璃芯层204融合,在玻璃芯层204与玻璃包覆层206a、206b之间不设置任何额外材料,例如粘合剂或涂层等。
在图3所示的实施方式中,玻璃芯层204由具有平均芯热膨胀系数CTE芯的第一玻璃组合物形成,以及玻璃包覆层206a、206b由第二(不同的)玻璃组合物形成,其具有平均热膨胀系数CTE包覆。在本文所述的实施方式中,CTE芯不等于CTE包覆,从而使得在芯层或者包覆层中的至少一个中存在压缩应力层。在一些实施方式中,CTE芯大于CTE包覆,这使得玻璃包覆层206a、206b具有压缩应力,而无需进行离子交换或热回火。在此类实施方式中,玻璃包覆层206a、206b中的一个可以包括如图2所示的压缩应力层202。在一些其他实施方式中,例如当层叠玻璃包含单个芯层和单个包覆层的时候,CTE包覆可以大于CTE芯,这导致玻璃芯层具有压缩应力,而无需进行离子交换或热回火。层叠玻璃可以由熔合层叠工艺形成,例如美国专利第10,450,214号所述的工艺,其通过引用结合入本文。当层叠玻璃用于形成容器时,这些压缩应力层从药物容器100的外表面106延伸进入到壁厚度TW中,并从玻璃容器的内表面104进入壁厚度TW中。
参见图2,(压缩应力层202延伸进入到壁厚度TW中的)DOC可以取决于用于形成压缩应力层202的方法。取决于实践方式,压缩应力层202可以从玻璃容器的主体的外表面106延伸进入到壁厚度TW中达到DOC,其大于或等于约1μm且小于或等于壁厚度TW的约90%。在压缩应力层202形成作为层叠玻璃的子层的实施方式中,压缩应力层202可以从玻璃容器的玻璃主体102的外表面106延伸进入到壁厚度TW中达到DOC,其大于或等于约1μm且小于或等于壁厚度TW的约33%。在通过使得药物容器100经受离子交换过程形成压缩应力层202的实施方式中,压缩应力层202可以从药物容器100的玻璃主体102的外表面106延伸进入到壁厚度TW中达到DOC,其大于或等于约1μm且小于或等于壁厚度TW的约10%。
在实施方式中,压缩应力层202(例如,两个玻璃包覆层206a、206b)可以处于如下压缩应力:大于或等于50兆帕斯卡(MPa),大于或等于75MPa,大于或等于100MPa,或者甚至大于或等于150MPa。例如,在实施方式中,压缩应力层202可以处于如下压缩应力:大于或等于50MPa且小于或等于700MPa,大于或等于50MPa且小于或等于500MPa,大于或等于50MPA且小于或等于400MPa,大于或等于75MPa且小于或等于750MPa,大于或等于75MPa且小于或等于500MPa,大于或等于75MPa且小于或等于400MPa,大于或等于100MPa且小于或等于700MPa,大于或等于100MPa且小于或等于500MPa,或者甚至大于或等于100MPa且小于或等于400MPa。
在实施方式中,药物容器100在压缩应力层202以外的余下部分(例如,相对于图3描述的芯层204)处于中心张力,其平衡了压缩应力层202的压缩应力。例如,在实施方式中,作为外包覆层206a、206b之间的CTE失配的结果,玻璃芯层204可以展现出大于或等于10MPa且小于或等于50MPa的中心张力或拉伸应力,例如:大于或等于10MPa且小于或等于40MPa,大于或等于10MPa且小于或等于30MPa,大于或等于15MPa且小于或等于50MPa,大于或等于15MPa且小于或等于40MPa,或者大于或等于15MPa且小于或等于30MPa。在实施方式中(例如,其中通过使得药物容器100经受离子交换形成压缩应力层202),玻璃芯层204可以展现出10-15MPa的中心张力。
图4显示本文相对于图1A-3描述的药物容器100的实施方式,其还包括绕着至少一部分外表面106布置的润滑涂层160。如本文所用,术语“润滑”表示施加到玻璃容器的外表面的涂层的摩擦系数低于未经涂覆的玻璃容器,从而为玻璃容器提供了改善的抗破坏性,例如磨伤(scuff)或者磨损(abrasion)等。在实施方式中,润滑涂层160可以是作为美国专利第9,744,099号的题为“Glass articles with low-friction coatings(具有低摩擦涂层的玻璃制品)”的美国专利申请序列第15/331,113号所述的涂层,其全文通过引用结合入本文。
在一些实施方式中,润滑涂层160可以至少布置在玻璃主体102的外表面106上,同时在其他实施方式中,可以在润滑涂层160与玻璃主体102的外表面106之间放置一层或多层中间涂层。润滑涂层160降低了玻璃主体102具有涂层部分的摩擦系数,从而降低了玻璃主体102的外表面106上的磨损和表面破损(例如,由于与帽盖工具发生接触所导致的那些)的发生。大体上来说,涂层允许容器相对于另一物体(或容器)发生“滑动”,从而降低了玻璃上的表面破损的可能性。此外,润滑涂层160还为药物容器100的玻璃主体102起到衬垫作用,从而弱化了钝物冲击破损对于玻璃容器的影响。
可以由任何合适的材料形成润滑涂层160。例如,在实施方式中,润滑涂层160是无机涂层。无机涂层可以永久性地粘附到玻璃主体102的外表面106或者可以临时性粘附到玻璃主体102的外表面106。例如,在润滑涂层包括无机涂层的实施方式中,无机涂层可以包括金属氮化物涂层、金属硫化物涂层、金属氧化物涂层、SiO2、钻石状碳或者碳化物涂层。在实施方式中,润滑涂层160可以包括以下至少一种:TiN、BN、hBN、TiO2、Ta2O5、HfO2、Nb2O5、V2O5、SnO、SnO2、ZrO2、Al2O3、SiO2、ZnO、MoS2、BC、SiC或者类似的金属氧化物、金属氮化物和碳化物涂层,它们相对于类似涂覆的玻璃容器展现出较低的摩擦系数以及具有较高的热稳定性。在实施方式中,润滑涂层160是有机涂层。此类有机涂层可以临时性地或者永久性地固定到外表面106。可以使用各种合适的有机材料来形成润滑涂层。
如图4所示,润滑涂层160可能没有覆盖整个玻璃主体102。至少一部分的外表面106可以没有被润滑涂层160所覆盖。例如,在所示的实施方式中,润滑涂层160的端部402是设置于颈部118上。例如,凸缘120可以保持未被润滑涂层覆盖,从而有助于帽盖(例如,经由帽盖组件与外表面106之间的摩擦),并且作为结果,端部402可以设置在颈部118上。作为结果,颈部118上的一部分的外表面106可以被润滑涂层160覆盖,同时在端部402上方,颈部118可以没有被润滑涂层160所覆盖。
在实施方式中,在颈部118不包含润滑涂层160(例如,没有被润滑涂层160覆盖)的区域中,外表面106朝向中心轴CA向内延伸。例如,在实施方式中,至少一部分的倾斜部分128没有被润滑涂层160覆盖。在实施方式中,端部402设置在颈部118上的外表面106的第一部分130上。在实施方式中,外表面106的靠上部分132没有被润滑涂层160所覆盖。在实施方式中,靠外部分138(参见图1A-1B)被润滑涂层160覆盖且布置在低于端部402。在实施方式中,端部402可以布置在距离凸缘120的下侧表面122最多到轴向距离140(参见图1B)。端部402的此类定位有利地确保了在靠外部分138接触外表面106的帽盖工具(参见图1B)与润滑涂层160发生接触,从而有助于降低帽盖过程中形成缺陷的可能性。在实施方式中,端部402设置在第二过渡区域136上(例如,第一部分130与靠上部分132之间的过渡点),从而第一部分130被润滑涂层完全覆盖。此类构造可以降低帽盖工具与外表面106的任何未被润滑涂层160覆盖的部分发生接触的可能性。
图5示意性显示用于储存药物制剂的药物容器500,以横截面进行示意性显示。药物容器500包括玻璃主体502。玻璃主体502在玻璃主体502的内表面504与外表面506之间延伸,包括中心轴CA,并且大致围绕了内部体积508。在图5所示的玻璃主体502的实施方式中,玻璃主体502一般地包括壁部分510和底板部分512。壁部分510经由踵部分514过渡到底板部分512。在所示的实施方式中,玻璃主体502包括:凸缘520,从凸缘520延伸的颈部518,以及肩部516。颈部518在肩部516与凸缘520之间延伸。中心轴CA与底板部分512正交并且从底板部分512朝向颈部518延伸。在实施方式中,玻璃主体502相对于中心轴CA是对称的。玻璃主体502具有壁厚度TW,其在内表面504与外表面506之间延伸,如图5所示。
药物容器500可以结构基本类似于本文相对于图1A-3所述的药物容器100,不同之处在于,药物容器500的颈部518的结构可以不同于药物容器100的颈部118。在实施方式中,颈部518中的整个外表面506作为轴向位置的函数朝向中心轴CA向内倾斜。外表面506在颈部514处的倾斜部分524可以在肩部516与凸缘520的下侧表面522之间延伸。整个颈部518中的外表面506可以朝向中心轴CA向内倾斜,从而使得颈部518中的外表面506的靠外部分526(例如,径向距离rs为最大值rmax的地方)(例如,在颈部518中,外表面506布置在径向最远离中心轴CA的部分)可以位于颈部518与肩部516之间的边界处(例如,位于在肩部516与颈部518之间延伸的过渡区域的端部)。在实施方式中,颈部518中的外表面506的靠内部分528(其是相对于中心轴CA的最小径向距离rmin)可以位于颈部518的上边界(例如,位于在颈部518与凸缘520的下侧表面522之间延伸的过渡区域的端部)。在实施方式中,靠内部分528布置成相比于靠外部分526更靠近中心轴CA为至少0.1mm(例如,大于或等于0.2mm),从而为帽盖工具提供了足够的净空。
颈部518的倾斜部分524可以具有各种形式。例如,在所示的实施方式中,倾斜部分524是线性倾斜,从而使得在倾斜部分524中,外表面506与中心轴CA之间的径向距离rs随着相对于肩部516的轴向距离增加(例如,靠近凸缘520)以恒定斜率连续减小。在此类实施方式中,倾斜部分524可以形成线性锥形部,其中,外表面506符合锥形轮廓。倾斜部分524可以相对于中心轴CA以角度ε延伸。可以采用上文关于图1B的角度α所述相似的技术来测量角度ε。在实施方式中,角度ε大于或等于0°(例如,大于或等于0.1°,大于或等于0.2°,大于或等于0.3°,大于或等于0.4°,大于或等于0.5°,大于或等于1°,大于或等于2°)。在实施方式中,角度ε小于或等于本文关于图1B所述的角度α。由于倾斜部分524具有相比于关于图1A和1B所述的倾斜部分128更大的轴向程度,发现减小的角度ε可以帮助维持壁厚度TW大于与在形成药物容器500的过程中在肩部518中形成热印记相关的阈值。颈部518的相对薄的部分的快速冷却可能导致在药物容器500中形成缺陷。
在实施方式中,在倾斜部分524中,外表面506与中心轴CA之间的径向距离rs可以作为轴向位置的函数以非均匀方式变化。例如,在实施方式中,在至少一部分的倾斜部分524中,径向距离rs可以随着相对于肩部516的轴向距离的增加以非线性方式减小从而使得外表面506符合合适的弯曲轮廓。在实施方式中,在至少一部分的倾斜部分524中,外表面506可以平行于中心轴CA延伸或者以从中心轴CA向外方式倾斜。也就是说,倾斜部分524不限于任何特定表面轮廓,前提条件是,在其中的至少一部分的外表面506(例如,布置在靠近凸缘520)朝向中心轴CA向内倾斜。
在实施方式中,药物容器500的凸缘520的下侧表面以相对于垂直于中心轴CA的平面呈凸缘角度β延伸。在实施方式中,凸缘角度β大于或等于5°(例如,大于或等于10°,大于或等于20°,大于或等于30°)。凸缘角度β可以通过例如促进金属帽盖与凸缘520的下侧表面522之间足够的接触区域来确保金属帽盖对于封闭物件的压缩,从而有助于本文所述的帽盖过程。
图6示意性显示用于储存药物制剂的药物容器600,以横截面进行示意性显示。药物容器600包括玻璃主体602。玻璃主体602在玻璃主体602的内表面604与外表面606之间延伸,包括中心轴CA,并且大致围绕了内部体积608。在图6所示的玻璃主体602的实施方式中,玻璃主体602一般地包括壁部分610和底板部分612。壁部分610经由踵部分614过渡到底板部分612。在所示的实施方式中,玻璃主体602包括:凸缘620,从凸缘618延伸的颈部620,以及肩部616。颈部618在肩部616与凸缘620之间延伸。中心轴CA与底板部分612正交并且从底板部分612朝向颈部618延伸。在实施方式中,玻璃主体602相对于中心轴CA是对称的。玻璃主体602具有壁厚度TW,其在内表面604与外表面606之间延伸,如图6所示。
药物容器600可以结构基本类似于本文相对于图1A-3所述的药物容器100,不同之处在于,药物容器600的颈部618的结构可以不同于药物容器100的颈部618。在颈部618中,显示外表面606包括底切部628。底切部628可以是在颈部618中形成的相比于相似尺寸的其他玻璃容器而言特定形状的玻璃材料部分。底切部628可以包括外表面606中的负性特征(例如,凹槽、腔体或者凹表面等)来为帽盖工具提供净空以避免此类帽盖工具与和凸缘620相邻的外表面606之间的接触,如本文所述的那样。
在底切部628中,外表面606可以符合具有曲率半径ru的弯曲轮廓(例如,横截面为圆弧)。在此类实施方式中,在底切部628中,外表面606与中心A轴之间的径向距离rs可以是减小的,直到径向距离rs达到最小值rmin。
在所示的实施方式中,径向距离rs抵达最小值rmin的点对应于壁厚度TW抵达颈部618中的最小值T1的点。在颈部618的外表面606的更靠近径向距离rs抵达最小值rmin的点的区域中,底切部628可以向外倾斜并经由第一过渡区域624过渡到凸缘620的下侧表面622。在实施方式中,在第一过渡区域624中,外表面606包括第一曲率半径r1。在实施方式中,r1对应底切部628的曲率半径ru从而使得外表面606符合在颈部618与凸缘620之间延伸的圆弧。此类实施方式可以简化根据本文相对于图7-10C所述的成形方法来形成药物容器600所需的成形工具的形状。
在实施方式中,内表面604的形状可以不同于如图6所示的情况,从而使得在径向距离rs抵达最小值rmin的点处壁厚度TW没有抵达最小值T1。在实施方式中,最小值rmin可以比第一部分630中的最大值径向距离rs小了至少0.1mm(例如,至少0.2mm)。在此区段,外表面606可以布置成相比于底切部628外侧的位置(例如,本文所述的第一部分630中)至少以0.2mm更靠近中心轴CA。
在实施方式中,外表面606包括从肩部616延伸的第一部分630和靠上部分632。靠上部分632包括底切部628。由此,在靠上部分632中,外表面606符合变化轮廓,从而使得随着相对于肩部616的轴向距离增加,其中的至少一部分的外表面606朝向中心轴CA向内倾斜。在实施方式中,在靠上部分632中,外表面606包括变化曲率,从而其曲率半径作为纵向位置的函数变化。在实施方式中,在第一部分630中,外表面606平行于或者基本平行于(例如,与平行相差在2°内)中心轴CA延伸。在实施方式中,在第一部分630中,外表面606是基本圆柱形状的,从而有助于符合与帽盖工具的接触从而在接触区域上对接触作用力进行分布以及降低缺陷形成的可能性。在实施方式中,在至少一部分的第一部分630中,中心轴CA与外表面606之间的径向距离rs是颈部618中的最大值rmax。在实施方式中,径向距离rs是整个第一部分630整体上的最大值rmax。
外表面606包括标定了第一部分630与靠上部分632之间的边界的第二过渡区域626。在实施方式中,第二过渡区域626包括这样的点,在那里,外表面606从平行于中心轴CA延伸过渡到朝向中心轴CA径向向内倾斜(例如,在底切部628中)。在第二过渡区域626中,外表面606可以包括第二曲率半径r2。在实施方式中,第二曲率半径r2的大小是大于第一过渡区域624中的外表面606的第一曲率半径r1的大小。在第一过渡区域624中大小较小的较小曲率半径有利地减少了可能接触帽盖工具的应力集中特征(例如,拐角)的材料。
在实施方式中,第二过渡区域626布置在低于(例如,在平行于中心轴CA的方向上)第一过渡区域624为至少1.0mm(例如,至少2.0mm,至少3.0mm)。此类净空有利地使得外表面606与帽盖工具之间的接触区域偏移至可以被保护涂层覆盖和/或可以经由缺陷检测传感器观察到的区域。在实施方式中,底切部628的轴向程度是至少1mm。外表面606可以符合这样的弯曲轮廓,其在轴向距离上提供一个或多个曲率半径,大于或等于1.0mm,从而为帽盖工具提供净空。在实施方式中,可以在底切部628中使用曲率半径的任意组合,从而使得在底切部628中,外表面606可以符合各种不同形式。在实施方式中,在底切部628中,至少一部分的外表面606线性倾斜或者平行于中心轴CA延伸。在实施方式中,在底切部628中,外表面606可以不是连续弯曲的。
图7示意性显示用于从玻璃管710生产玻璃制品的示例性转变机700。转变机700可以用于将玻璃管710转变成多种玻璃制品,例如但不限于:瓶子、注射器、药筒、安瓿或者其他玻璃制品。转变机700包括:具有在线路中间隔开的多个加工工作站706的底座702,以及与底座702间隔开且可以相对于底座702移动的主塔708。加工工作站706中的至少一个包括一个或多个成形工具,其形状用于形成包含如本文所述的倾斜部分的颈部的玻璃容器。主塔708包括多个装纳器718,从主塔708朝向所述多个加工工作站706延伸。所述多个装纳器718彼此间隔开,并且所述多个装纳器718中的每一个与所述多个加工工作站706中的一个对齐。主塔708以可操作方式牵引所述多个装纳器718中的每一个依次靠近所述多个加工工作站106中的每一个。
在实施方式中,主塔708相对于底座702绕着中心轴A是可转动的。玻璃管装载塔709的位置高于主塔708用于将玻璃管710进料到主塔708。转变机700还可以包括:底座702上的多个次级加工工作站712;以及次级塔714,其相对于底座702是可转动的。如图7示意性所示,转变机700的底座702是固定的,以及加工工作站706可以连接到底座702的靠上部分704。所述多个加工工作站706彼此间隔开并且布置在主线路716中。在一个或多个实施方式中,主线路716可以是圆形的,从而主塔708可以通过使得主塔708绕着中心轴A的转动将玻璃管710牵引通过所述多个加工工作站706。要从玻璃管710制造得到的制品的类型和/或形状可能影响连接到底座702的加工工作站706的数量。主塔708的加工工作站706的数量可以是从14个加工工作站706到32个加工工作站706。尽管本文对于转变机700和转变工艺以在主线路716中具有16个加工工作站706的转变机700的上下文进行描述,但是要理解的是,转变机700可以在主线路716中具有多于或者少于16个加工工作站706。加工工作站706可以包括,例如但不限于:一个或多个加热、成形、抛光、冷却、分离、穿刺、测量、进料或排料工作站,或者用于从玻璃管710生产玻璃制品的其他加工工作站。要从玻璃管710制造得到的制品的类型和/或形状也可能影响转变机700的加工工作站706的类型和/或加工工作站706的顺序。
主塔708可以放置在底座702的上方并且可以以可转动方式连接到底座702,从而主塔708相对于底座702绕着中心轴A是可转动的。可以利用(未示出的)驱动马达来使得主塔708相对于底座702转动。主塔708包括多个装纳器718,其构造成以可移除的方式将每个玻璃管710固定到主塔708。装纳器718可以是夹具、吸盘或者其他装纳装置,或者装纳装置的组合。装纳器718可以将每个玻璃管710取向成使得玻璃管710大致平行于主塔708的中心轴A且大致垂直于底座702的靠上部分704。虽然本说明书将转变机700描述为垂直取向的转变机700的内容,但是应理解的是,转变机700可以水平或者呈角度取向。每个装纳器718从主塔708的底部部分以朝向底座702的方向延伸(即,相对于图7中的坐标轴-Z方向),并且每个装纳器718取向成当主塔708绕着中心轴A牵引时将玻璃管710放置在底座702的主塔716的依次的加工工作站706的每一个中或者靠近每一个。垂直取向的玻璃管710实现了使得每个玻璃管710的向下突出的部分循环逐步移动通过主塔716的加工工作站706。每个装纳器718可以相对于主塔708绕着装纳器轴D是个体可转动的(如图9所示),所述装纳器轴D大致平行于主塔708的中心轴A。每个装纳器718可以以操作性的方式连接到(未示出的)马达、连续驱动皮带或者其他驱动机制,用于使得每个装纳器718相对于主塔708旋转。装纳器718的旋转实现了玻璃管710相对于固定的燃烧器、成形工具、冷却喷嘴或者加工工作站706的其他特征件发生转动。
参见图7-8,转变机700可以具有:多个次级加工工作站712,它们也分隔开并排布在次级线路719中(图8);以及用于将已经从玻璃管710分离得到的牵引工件730(图7)通过多个次级加工工作站712的次级塔714(图7)。次级塔714可以相对于底座702绕着第二轴B是可转动的。第二轴B可以大致平行于主塔708的中心轴A。次级塔714还包括多个装纳器718来装纳工件730和将工件730放置成依次与次级加工工作站712中的每一个啮合。次级塔714可以从主塔708的分离工作站806(图8)接收工件730,经由次级塔714的旋转将工件730牵引通过所述多个次级加工工作站712,以及从转变机700排出完成的制品。
玻璃管装载塔709的位置高于主塔708。在实施方式中,玻璃管装载塔709可以与主塔708的中心轴A偏离开。玻璃管装载塔709可以是绕着轴C可转动的,所述轴C可以大致平行于主塔708的中心轴A。玻璃管装载塔709可以独立地支撑在相对于主塔708的固定位置中,并且玻璃管装载塔709的转动可以不依赖于主塔708的转动。参见图7和8,在一些实施方式中,玻璃管装载塔709可以包括多个装载通道720,其布置成圆形线路734且构造成装纳玻璃管710。玻璃管装载塔709可以放置成使得装载通道720中的一个取向为垂直对齐(即,以平行于图7的主塔708的中心轴A和/或平行于Z轴的方向对齐)转变机700的主线路716的加工工作站700以及主塔708上的牵引通过主线路716的加工工作站706的对应的装纳器718。在一个或多个实施方式中,与玻璃管装载塔709对齐的加工工作站706可以是管装载工作站814(图8)。当转变机700将特定装纳器位置处的全部或者一部分玻璃管710转变为一个或多个工件730,玻璃管装载塔709可以传递一段新的玻璃管710的长度通过主塔708的顶部到达装纳器位置处的装纳器718,当装纳器位置牵引进入与主线路716的管装载工作站814对齐的时候。在替代实施方式中,转变机700可以包括在主塔708与玻璃管装载塔709之间可电机械方式移动的臂(未示出)。当转变机700对特定装纳器位置处的全部或者部分玻璃管710进行了转变,臂可以从玻璃管装载塔709或者其他玻璃管架装置抓取一段新的玻璃管710的长度并将该段新的玻璃管710的长度传递到特定装纳器位置处的主塔708。也考虑将新的玻璃管710的长度传递到主塔708的其他方法。
参见图8,如上文所述,转变机700的所述多个加工工作站706可以包括:一个或多个加热工作站802,成形工作站804,分离工作站806,抛光工作站808,冷却工作站810,穿刺工作站812,管装载工作站814,排出工作站816,测量工作站818,管长度跌落工作站820,或者其他工作站和/或这些工作站的组合。图8示意性显示用于具有16个加工工作站706的主线路716和18个次级加工工作站712的次级线路719的转变机700的加工工作站706的布置。如所述的那样,主线路716的加工工作站706均匀间隔开并绕着圆形线路均匀分布,并且次级线路719的次级加工工作站712也均匀间隔开并绕着圆形线路均匀分布。在图8中,出于示意性目的,显示玻璃管装载塔709的位置与主线路716分开。尽管显示玻璃管装载塔709具有24个装载通道720,但是要理解的是,玻璃管装载塔可以具有多于或者少于24个装载通道720。
对于主塔708的牵引方向822,加热工作站802可以放置在分离工作站806和每一个成形工作站804之前,从而将玻璃管710的目标区域预热至目标温度,在所述目标温度,玻璃管710的目标区域变得可塑性形变并且可以有效地进行成形或者切割而没有造成玻璃的开裂或碎片化。在分离工作站806,形成的工件730(图7)可以从玻璃管710(图7)分离开。分离工作站806也可以是这样的加工工作站,在那里,一旦分离得到部分形成的工件730,将其转移到次级塔714(图7)。穿刺工作站812的位置可以是在主线路716上,在主塔708的牵引方向822的方向上位于分离工作站806的下游。在穿刺工作站812,对先前由分离工作站806闭合的玻璃管710的端部进行穿刺,从而在玻璃管710中形成开口。
在牵引方向822上,主塔708的成形工作站804可以位于穿刺工作站812的下游。在成形工作站804,玻璃管710以迭代方式成形为所需的完工玻璃制品的形状。如上文所注意到的那样,一个或多个加热工作站802的位置可以在每个成形工作站804之前,从而将玻璃管710的目标区域预热至玻璃管可以进行成形的温度。主塔708的成形工作站804对工件730的一端进行成形,以及次级塔714的成形工作站804对工件730的另一端进行成形。在一个或多个实施方式中,转变机700可以用于从玻璃管710生产瓶子,以及转变机700的成形工作站804可以包括一个或多个形成肩部工作站、一个或多个形成凸缘工作站以及一个或多个凸缘精整工作站,在每个成形工作站804之前或者之间放置一个或多个加热工作站802。主线路716还可以包括测量工作站818,在那里,定尺寸***可以用来测量玻璃管710的一个或多个尺度,例如诸如直径和厚度以及通过成形工作站804形成的特征的一个或多个尺度。特征尺度可以包括:凸缘厚度、凸缘长度、颈长度、颈厚度、整体制品长度、其他特征尺度,或其组合。测量工作站818的位置可以是直接在最后的成形工作站804之后,从而当玻璃管710仍处于提升的温度时对尺度进行测量。或者,测量工作站818的位置可以是在一个或多个冷却工作站810之后,从而测量玻璃管710和/或玻璃制品在较低温度时的尺度。
仍然参见图8,在主塔708的牵引方向822上,一个或多个冷却工作站810的位置可以在成形工作站804之后。管长度跌落工作站820的位置可以在成形工作站804之后,在成形工作站804与分离工作站806之间,以使得部分成形的玻璃管710下落,从而将玻璃管710放置成在分离工作站806处切割成目标长度。主线路716还可以包括管装载工作站814,用于将一段新的玻璃管710储料长度从玻璃管装载塔709装载到主塔708(图7)。在一个或多个实施方式中,管装载工作站814可以结合到冷却工作站810中。管装载工作站814的位置可以是在最后的成形工作站804与分离工作站806之间。
主塔708的成形工作站804在工件730的第一端形成特征。例如,成形工作站804可以在工件730(其是瓶子或者药筒)的顶部(第一端)形成肩部、颈部和凸缘。一旦在分离工作站806从玻璃管710分离得到工件730,将工件730转移到次级塔714的次级加工工作站712。次级加工工作站712可以包括用于形成工件730(与工件730的第一端相对)的第二端的一个或多个成形工作站804。例如,次级加工工作站712的成形工作站804可以在工件730(其是瓶子)的底部(第二端)形成一个或多个特征。
次级线路719的次级加工工作站712可以包括:一个或多个加热工作站802,成形工作站804,抛光工作站808,冷却工作站810,排出工作站816,或者其他工作站,或者次级工作站712的组合。在一个或多个实施方式中,次级线路719的次级加工工作站712可以用于形成工件730(例如,瓶子、安瓿、药筒或注射器)的一个或多个特征,例如位于工件730与通过主塔708形成的端部相对的端部处。例如,在一些实施方式中,工件730是瓶子,以及次级线路719的成形工作站804可以形成瓶子的底部。也考虑其他特征,例如作为安瓿、药筒以及注射器等的特性的那些特征。次级线路719可以包括一个或多个抛光工作站808从而对玻璃制品的表面进行精整。次级线路719还可以包括多个冷却工作站810和排出工作站816,在该工作站,完成的玻璃制品可以从转变机700排出。
上文对于主线路716的加工工作站706以及次级线路719的次级加工工作站712的描述可以代表用于从玻璃管710生产瓶子的典型转变机700。然而,要理解的是,可以采用更多或者更少的加工工作站706以及次级加工工作站712来制造具有不同形状的瓶子或者其他玻璃制品,例如:药筒、注射器、安瓿或者其他玻璃制品。此外,要理解的是,加工工作站706和次级加工工作站712可以以任意数量的不同顺序和/或构造排布从而生产不同形状的玻璃制品。
现参见图9A,示意性显示转变机700的加热工作站802。在图9A中,玻璃管710已经过再成形从而包含多个特征,例如肩部116、凸缘120和颈部118,用于例如生产本文相对于图1A-3所描述的药物容器100。在实施方式中,可以在本文所述的加工工作站804和804’的一个或多个中形成肩部116、凸缘120和颈部118。例如,如本文所述,在实施方式中,可以初始通过相对于图9C所述的成形工作站804形成肩部116,而可以经由本文相对于图9D所述的成形工作站804’形成颈部118和凸缘120。尽管在图9A中将工件730显示为瓶子,但是要理解的是,工件730可以具有安瓿、注射器、药筒、瓶或其他制品的特征特性。
如图9A所示,每个加热工作站802可以包括一个或多个加热元件901。加热元件901的例子可以包括但不限于:燃料燃烧器、激光(例如CO2激光)感应加热器、其他加热装置,或者这些的组合。在一些实施方式中,可以使用激光与一个或多个成形工具924(图9C)的组合来加热玻璃管710和/或控制玻璃管710的表面温度。如图9A所示,在实施方式中,加热元件901可以包括一个或多个燃烧器902,其被用于在成形工作站804进行成形操作(图8)或者在分离工作站806进行分离操作(图8)之前对玻璃管710的目标区域进行加热。尽管图9A显示单个燃烧器902,但是要理解的是,在单个加热工作站802中可以采用不止一个燃烧器902。每个燃烧器902可以流体连接到燃料供给904、氧气供给906和任选的空气供给908。用于燃烧器的燃料的例子可以包括但不限于:氢气、烃类燃料气体(例如,诸如甲烷、丙烷和丁烷)、其他燃料,或者这些的组合。每个燃烧器902可以包括燃料控制阀910来控制燃料气体通往燃烧器902的质量流速。每个燃烧器902还可以包括氧气控制阀912来控制氧气通往燃烧器902的质量流速。每个燃烧器902还可以包括空气控制阀914来任选地控制空气通往燃烧器902的质量流速。燃烧器902在存在氧气和/或空气的情况下使得燃料气体燃烧从而产生了火焰,所述火焰至少加热了玻璃管710的目标区域。
可以通过改变通往燃烧器902的燃料气体、氧气和空气的质量流速和通过改变进料到燃烧器902的燃料气体与氧气之比和/或燃料气体与空气之比来增加或减小燃烧器902产生的火焰热量。可以对燃料控制阀910、氧气控制阀912或者空气控制阀914中的一个或多个进行调节来调节燃料与氧气和/或空气之比。燃烧器902持续燃烧,以及通过主塔708和/或次级塔714的转动牵引玻璃管710进入和离开加热工作站802来使得玻璃管710被牵引至与燃烧器902产生的火焰接触和不接触。当位置处于加热工作站802的时候,每个玻璃管710可以通过装纳器718绕着装纳器轴D相对于燃烧器902旋转,从而玻璃管710可以绕着玻璃管710的圆周在要在下游成形工作站804(图8)进行成形的特定区域中进行均匀加热。
现参见图9B,示意性显示转变机700的分离工作站806。在主塔708的牵引方向822上,分离工作站806的位置在一个或多个加热工作站802之后。位置在分离工作站806之前的加热工作站802加热了玻璃管710从而使得玻璃是可塑性变形的。分离工作站806可以包括分离工具920。当(已经通过之前的加热工作站802变得可塑性变形的)玻璃管710通过装纳器718绕着装纳器轴D转动时,分离工具920可以与玻璃管710的外表面啮合从而将玻璃管710切割成目标长度,从而从玻璃管710分离得到工件730(图7)。或者,在一些实施方式中,分离工作站806可以包括燃烧器,例如诸如氢气/氧气燃烧器和/或激光燃烧器(例如CO2激光)用于例如将玻璃管710切割至目标长度并从玻璃管710分离得到工件730。在其他实施方式中,分离工作站806可以包括:分离工具920,以及以下至少一种:氢气/氧气燃烧器或者激光。一旦从玻璃管710分离,工件730可以被传输到次级塔714(图7)或者可以从转变机700排出。
现参见图9C和9D,示意性显示了转变机700的成形工作站804的例子。图9C示意性显示用于从玻璃管710形成的玻璃瓶子的肩部116成形的成形工作站804的实施方式。图9D示意性显示用于从玻璃管710形成的玻璃瓶子的颈部118(参见图9A)和凸缘120的成形的成形工作站804’的示例性实施方式。虽然本文将用于形成肩部116和凸缘120的成形工作站804和804’描述为分开的成形工作站,但是应理解的是,本文所述的成形工具的形状可以用于形成此类组件的组合。
尽管本文详细描述了成形工作站804和804’,但是应理解的是,转变机700可以包括不止两个成形工作站。例如,在实施方式中,转变机700可以在主线路716中,在本文相对于图9D所述的成形工作站804’之后包含额外的成形工作站(未示出)。该额外的成形工作站可以包括与本文相对于成形工作站804’所述那些相似的成形工具设定,但是包括成形工具的尺寸经过调节以装配进入到玻璃管710的开口中,其经过尺寸调节从而相比于本文相对于图9D所述的成形工作站804’的第三成形工具924c更紧密匹配开口的尺寸。在经由本文所述的成形工作站804’对玻璃管710进行了再加工之后,所述额外的成形工作站的成形工具可以被***到开口中,并且成形工具对于开口可以具有相比于第三成形工具924c而言更严格容差,从而有助于在凸缘120和颈部118中形成具有所需几何形貌的开口。
参见图9C,成形工作站804包括以转动方式连接到成形工作站804的一个或多个成形工具924。成形工具924可以是相对于底座702(图7)绕着工具轴E可转动的,其大致平行于主塔708(图7)的中心轴A(图7)。当牵引进入到成形工作站804中的时候,(已经在先前的加热工作站802中进行了加热的)玻璃管710通过装纳器718旋转。可转动的成形工具924与玻璃管710的外表面啮合。可以通过一个或多个致动器926将成形工具924致动成与玻璃管710的外表面啮合。成形工具924维持与玻璃管710接触,处于通过致动器926所维持的工具压力持续接触时间。成形工具924与经加热的玻璃管710的外表面的接触使得玻璃管710形成为所需形状(例如,形成肩部116)。在接触时间截止之后,制动器926将成形工具924从与玻璃管710啮合的状态撤回。在一个或多个实施方式中,接触时间可以不同于转变机700的停留时间。
现参见图9D,形成凸缘120的成形工作站804’包括三个成形工具924a、924b和924c。成形工具924a和924b中的两个接触玻璃管710的外表面从而形成凸缘120和颈部118的外轮廓。第三成形工具924c接触玻璃管710相对于凸缘120径向靠内的内表面从而在凸缘120处形成玻璃管710的内直径。至少一部分的第三成形工具924c***到玻璃管710的开口中从而形成玻璃管710在凸缘120处的内直径。第三成形工具924c还与玻璃管710的轴向端部接触以形成凸缘120的轴向表面。在实施方式中,第三成形工具924c可以是静止的而玻璃管710绕着第三成形工具924c通过装纳器718进行转动。尽管相对于形成瓶子的结构进行了描述,但是成形工作站804可以构造成形成其他结构,例如诸如安瓿的肩部、颈部或锥尖端,或者与除了玻璃瓶子之外的制品相关的任何其他结构。
在实施方式中,成形工具924a和924b的形状经过具体调节来形成具有本文所述的倾斜部分的颈部。图10A-10C示意性显示可以用于形成任意本文所述玻璃容器的成形工作站1000、1020和1032。可以使用成形工作站1000、1020和1032的任意成形工具来替代本文相对于图9D所述的成形工作站804’的成形工具924a和924b。虽然在图10A-10C中省略了***到玻璃管710的开口中来形成例如本文相对于图1A-3所述的药物容器100的内表面104的第三成形工具924c(参见图9D),但是应理解的是,成形工作站1000、1020和1032可以包括具有所需形状来形成玻璃容器的内直径的第三成形工具924c。
图10A示意性显示包括成形工具1002和1004的成形工作站1000,它们的形状经过调节以形成本文相对于图6所述的药物容器600。成形工具1002和1004可以替代本文相对于图9D所述的成形工作站804’的成形工具924a和924b,来形成药物容器600的凸缘620和颈部618(参见图6)。成形工具1002包括凸缘部分1006和颈部部分1008。凸缘部分1006可以包括结构化成在凸缘620处对外表面606(参见图6)进行成形的外周形状。
颈部部分1008包括成形表面1012,其与玻璃管710的外表面(参见图7)接触,从而将颈部618成形为本文相对于图6所述的玻璃管710。至少一部分的成形表面1012可以以不平行于中心轴CA的方式延伸(参见图6)。例如,在所示的实施方式中,成形表面1012包括凸部分1015(例如,具有对应于底切部628的所需形状的弯曲表面的突出物)。颈部部分1008还包括从凸部分1015延伸的靠上部分1010。在靠上部分1010中,成形表面1012可以具有对应于颈部618中的外表面606的第一部分630的所需形式(参见图6)的形状。例如,在实施方式中,靠上部分1010是平行于中心轴CA延伸的平行部分(参见图6)。
凸部分1015可以包括表面特征,其经过具体形状调节以形成第一过渡区域624和第二过渡区域626。例如,在所示的实施方式中,成形工具1002包括凸缘过渡表面1014,其经过形状调节以形成凸缘620的下侧表面622(参见图6)。成形表面1012可以经过形状调节从而在靠上部分1010与凸部分1015之间以及在凸部分1015与凸缘过渡表面1014之间过渡,从而形成具有所需曲率半径的第一过渡区域624和第二过渡区域626。
第二工具1004包括形状调节为形成凸缘620中的外表面606的凸缘部分1016以及形状调节为形成颈部618中的外表面606的颈部部分1017。凸缘过渡表面1018形状调节为仅形成一部分的凸缘620的下侧表面622(参见图6),因为成形工具1004显示为不包含用于形成底切部628的突出特征。作为结果,凸缘过渡表面1018可以没有以与成形工具1002的凸缘过渡表面1018相同的程度径向向内延伸。
在实施方式中,颈部部分1017包括基本平行于成形工具1002的靠上部分1010延伸的成形表面1019。也就是说,成形工具1002和1004的颈部部分1008与1017之间的间隔可以作为轴向位置的函数发生变化。在实施方式中,一旦至少部分形成了底切部628,一部分的成形表面1019可以不接触玻璃管710(参见图7)。这个例子证实了可以仅通过修改现有转变机的成形工作站中的单个成形工具来形成底切部628(或者颈部的外表面的任意倾斜区域)。应理解的是,实施方式也考虑成形工具1004形状基本对应于成形工具1002的情况(例如且包括类似于凸部分1015的特征)。
应理解的是,凸部分1015的形状可以发生改变从而在颈部618中形成任何所需的表面特征。例如,在实施方式中,凸部分1015可以经过改变以形成本文相对于图1A-3所述的药物容器100的外表面106的靠上部分132的反过来的样子。在实施方式中,可以经由合适的机械加工技术来形成成形工具1002和1004,从而提供成形表面来形成所需的颈部轮廓。
图10B示意性显示包括成形工具1034和1004的成形工作站1032,它们的形状经过调节以形成本文相对于图6所述的药物容器600。成形工具1034和1035可以替代本文相对于图9D所述的成形工作站804’的成形工具924a和924b,来形成药物容器600的凸缘620和颈部618(参见图6)。在实施方式中,成形工具1035与本文相对于图10A所述的成形工具1004相同。
成形工具1034包括凸部分1036,其包括形状经过调节以形成底切部628的成形表面1038。在所示实施方式中,成形工具1034和1004接触外表面606的不同区域(参见图6)以形成颈部618。例如,在实施方式中,成形工具1034仅接触玻璃管710(参见图7)对应于外表面606(参见图6)的靠上部分632的区域,而成形工具1034可以(至少初始时)接触玻璃管710对应于整个颈部618的区域。如先前例子所证实的那样,可以使用具有不同形状的成形表面的成形工具的各种不同组合从而形成颈部中的任意数量的倾斜部分。
图10C示意性显示包括成形工具1022和1023的成形工作站1020,它们的形状经过调节以形成本文相对于图5所述的药物容器500。成形工具1022和1023可以替代本文相对于图9D所述的成形工作站804’的成形工具924a和924b,来形成药物容器6500的凸缘520和颈部518(参见图5)。成形工具1022包括凸缘部分1024和颈部部分1026。凸缘部分1024可以包括结构化成在凸缘520处对外表面506(参见图5)进行成形的外周形状。
颈部部分1026包括成形表面1030,其与玻璃管710(参见图7)的外表面接触以形成本文相对于图5所述的倾斜部分524。成形表面1030可以以不平行于玻璃管710(参见图7)的中心轴(例如,呈角度ε)的方式延伸。凸缘过渡表面1028在成形表面1030与凸缘部分1024之间延伸从而形成凸缘520的下侧表面522(参见图5)。在实施方式中,成形工具1023的形状基本对应于成形工具1022,从而成形工具1022和1023这两者在形成颈部518的过程中接触整个外表面506。
图11根据本文所述一个或多个实施方式示意性在帽盖过程期间的本文相对于图1A-3所述的药物容器100。如所示,在帽盖过程期间,帽盖组件1100可以与药物容器100啮合。显示帽盖组件1100包含金属帽盖1108和塞子1110。在实施方式中,塞子1100由合适的弹性体材料(例如,丁基橡胶)构建得到并且压入药物容器100的开口126中(参见图1A)。
在实施方式中,塞子1110和金属帽盖1108经由帽盖***1102抵靠住凸缘压缩。例如,在实施方式中,帽盖***1102包括压力块1104(例如,活塞),其在平行于中心轴CA的方向上向帽盖组件1100施加作用力(参见图1A)。作用力可以使得塞子1110发生压缩从而金属帽盖1108的侧壁1112的部分延伸超过凸缘120的下侧表面122。然后,金属帽盖1108的侧壁1112可以卷曲到下侧表面122,从而在去除了压力块1104施加的作用力之后塞子1110保持压缩状态。塞子1110的此类压缩可以导致形成塞子1110与凸缘120之间的密封,从而对布置在内部体积108中所含材料的完整性进行保护。
如图11所示,帽盖***1102可以包括一个或多个帽盖工具1106,用于使得侧壁1112卷曲到凸缘120的下侧表面122。取决于实践方式,所述一个或多个帽盖工具可以具有各种形式。例如,在实施方式中,所述一个或多个帽盖工具1106包括附连到(未示出的)一个或多个致动元件的帽盖板,构造成使得所述一个或多个帽盖工具1106径向向内(例如,朝向颈部118中的外表面106)移动预定距离。所述一个或多个帽盖工具1106的此类移动可以使得金属帽盖1108的侧壁1112绕着凸缘120的下侧表面122弯曲。金属帽盖1108中的残留作用力可以保持侧壁1112处于弯曲位置与下侧表面122接触从而维持塞子1110上的压缩力。
在实施方式中,所述一个或多个帽盖工具1106可以包括帽盖轨道。帽盖轨道可以包括圆形轨道,其包括接触区段,所述接触区段以相对于凸缘120的下侧表面122以减小的角度(例如,作为角度位置的函数)延伸。在此类实施方式中,药物容器100可以在(未示出的)底座与压力块1104之间压缩。底座和压力块1104可以是塔使得药物容器100相对于所述一个或多个帽盖工具1106转动的组件,从而接触区段使得侧壁1112靠住下侧表面122弯曲。在实施方式中,所述一个或多个帽盖工具1106包括包含一个或多个帽盖钳口(jaw)的帽盖箍。帽盖钳口可以相对于压力块1104朝向外表面106移动,从而与金属帽盖1108接触和执行卷曲。
无论所述一个或多个帽盖工具1106的形式如何,所述一个或多个帽盖工具1106包含接触表面1109。接触表面1109可以与颈部118中的外表面106接触以确保使得侧壁1112足够长的区段弯曲与下侧表面112接触。在实施方式中,由于颈部118中的外表面106的倾斜部分128,接触表面1109可能不与外表面106的靠上部分132中的颈部118接触。外表面106与接触表面1109之间的最靠上的接触区域(例如,最靠近下侧表面122的接触区域)可以位于第二过渡区域136下方(参见图1B)。在实施方式中,颈部118中的外表面106的靠外部分138可以与接触表面1109发生接触。作为结果,最靠上的接触区域可以布置在距离下侧表面122(或其上的最低点)至少为轴向距离140(参见图1B)。接触表面1109可以在低于凸缘120至少1.0mm(例如,至少2.0mm,至少3.0mm)与外表面106接触。如本文所述,此类接触位置可以使得较不容易形成缺陷,因为可以避免与第一过渡区域134的接触。
在实施方式中,接触表面1109形状可以至少部分符合第一部分130中的外表面106。作为结果,所述一个或多个帽盖工具1106与外表面106之间的接触可以分布在区域上,这可以帮助降低形成缺陷的可能性。由此,颈部118中的外表面106的倾斜部分128可以帮助避免帽盖工具1106与药物容器100在可能使得应力集中的区域中发生接触(例如,所述一个或多个帽盖工具1106上的拐角与第一过渡区域134之间的接触)。倾斜部分128还可以使得接触点偏移离开下侧表面122,使得任何可能形成的缺陷更可被检测到。在实施方式中,所述一个或多个帽盖工具1106与药物容器100之间的接触点也可以位于外表面106被润滑涂层160覆盖的部分上(参见图4),这进一步降低了形成缺陷的可能性。
帽盖***1102仅是示意性例子,并且应理解的是,本文的药物容器可以用于降低任何帽盖过程中形成缺陷的可能性。此外,本文所述的任何药物容器可以用于盖帽***1102。倾斜部分128的形状也可能不同于图11所示的实施方式以实现所需的缺陷减少。
图12示意性显示在卷曲过程期间与帽盖组件1206啮合的药物容器1200。药物容器1200的结构可以类似于本文相对于图6所述的药物容器600。显示药物容器1200包括包含外表面1201的玻璃主体。玻璃主体包括包含底切部1205的颈部1204(例如,结构类似于本文相对于图6所述的底切部628)。药物容器1200还包括具有下侧表面1228的凸缘1226。帽盖组件1206与药物容器1200啮合。帽盖组件1206包括塞子1208和金属帽盖1210。将塞子1208***到玻璃主体的开口中。在实施方式中,塞子1208(经由例如与如本文相对于图11所述的压力块1104相似的压力块)发生压缩,从而使得塞子1208轴向压缩并且部分的金属帽盖1210延伸超过凸缘1226的下侧表面1228。
显示帽盖工具1214与金属帽盖1210接触。例如,帽盖工具1214可以是帽盖轨道的横截面。药物容器1200可以相对于帽盖工具1214移动从而帽盖轨道使得金属帽盖1210弯曲形成与下侧表面1228接触的卷曲区域1212。显示帽盖工具1214包含呈角度表面1220。在实施方式中,呈角度表面1220平行于下侧表面1228延伸。在呈角度表面1220与下侧表面1228之间提供净空1222来为金属帽盖1210提供空间。帽盖工具1214也包含接触表面1216。在帽盖过程期间,接触表面1216可以与颈部1204中的外表面1201接触。
作为底切部1205的结果,接触表面1216可以不与和凸缘1226相邻的外表面1201发生接触。当接触表面1216的靠下部分1218接触外表面1201时,在呈角度表面1220与接触表面1216之间延伸的拐角可以不与外表面1201发生接触(但是布置在底切部1205中)。在实施方式中,靠下部分1218与外表面1201之间的接触区域可以位于外表面1201的过渡区域1224下面。过渡区域1224可以是外表面1201朝向药物容器1200的中心轴向内弯曲的区域。在实施方式中,过渡区域1224可以布置在下侧表面1228(或者其最靠近颈部1204的点)下方至少1.0mm(例如,至少2.0mm,至少3.0mm)。如本文所述,通过避免帽盖工具1214与和凸缘1226相邻的外表面1201之间的接触点,底切部1205可以有利地降低形成缺陷的可能性。
图13以横截面示意性显示与帽盖工具1316接触的另一药物容器1300。出于示意性目的,图13省略了各种组件(例如,帽盖组件、压力块)。帽盖工具1316可以布置在这样的接触位置中,其中,接触表面1320与药物容器1300的外表面1304发生接触。药物容器1300的结构可以类似于本文相对于图1A-3所述的药物容器100。药物容器包括:颈部1306,以及包含下侧表面1310的凸缘1308。如所示,在颈部1306中,外表面1304包括倾斜部分1314,其与本文相对于图1A-3所述的药物容器100的倾斜部分128相似。
帽盖工具1316的结构类似于本文相对于图12所述的帽盖工具1214。帽盖工具1316可以是帽盖轨道。帽盖工具1316与药物容器1300之间的相对运动可以使得(未示出的)帽盖靠住下侧表面1310发生卷曲。如所示,接触表面1320包括长度。在实施方式中,倾斜部分1314所包含轴向长度大于或等于接触表面1320的长度的一半。作为结果,接触表面1320的下半部分可以与颈部1306中的外表面1304的靠外部分1318接触。作为结果,接触表面1320没有在轴向布置在靠外部分1318上方的部分可以与药物容器1300直接接触。可以有利地避免任何应力集中特征(例如,盖帽工具1316的拐角,外表面1304的过渡区域或者区域曲率)来降低形成缺陷的可能性。
基于上文所述,应理解的是,已经显示和描述了包含具有倾斜部分的颈部的药物容器。颈部中的药物容器的外表面与凸缘相邻的区域朝向其中心轴向内倾斜。此类倾斜部分可以具有各种形状,但是通常可以从玻璃容器去除可能与对药物容器金属金属帽盖卷曲的帽盖工具发生接触的材料。帽盖工具与外表面直接的接触区域有利地偏离开凸缘从而避免了在药物容器与盖帽工具之间的界面处的应力集中化特征。此类接触区域可以距离凸缘至少1.0mm以有利于使得药物容器与帽盖工具之间的接触区域的位置是药物容器被润滑涂层覆盖的地方。作为结果,采用现有检查技术还可以更容易地检测到可能形成的任何缺陷,从而有助于在确实形成了缺陷的事件情况下丢弃缺陷容器。
对本领域的技术人员显而易见的是,可以对本文所述的实施方式进行各种修改和变动而不偏离要求保护的主题的精神和范围。因而本说明书旨在涵盖本文所述的各种实施方式的修改和变化形式,只要这些修改和变化形式落在所附权利要求及其等同内容的范围之内。
Claims (44)
1.一种药物容器,其包括:
围绕了药物容器的内部体积的玻璃主体,所述玻璃主体包括:
延伸穿过内部体积的几何中心的中心轴;
在内表面与外表面之间延伸的壁厚度;
包含下侧表面的凸缘;
肩部;以及
在凸缘与肩部之间延伸的颈部,其中,在至少一部分的颈部中,外表面朝向中心轴向内延伸从而至少使得外表面的倾斜部分朝向与凸缘相邻的中心轴向内倾斜。
2.如权利要求1所述的药物容器,其中,外表面朝向中心轴向内延伸从而使得随着相对于下侧表面距离的减小,颈部中的壁厚度减小。
3.如权利要求1所述的药物容器,其中:
外表面包括在颈部与下侧表面之间延伸的第一过渡区域,以及
至少一部分的第一过渡区域布置在在径向上最远离中心轴的颈部中的外表面的靠外部分的径向内侧。
4.如权利要求3所述的药物容器,其中,在径向上最远离中心轴的颈部中的外表面的靠外部分布置成低于凸缘的下侧表面至少1mm。
5.如权利要求3所述的药物容器,其中,在倾斜部分中,外表面朝向中心轴径向向内延伸了至少0.2mm的径向距离。
6.如权利要求3所述的药物容器,其中:
在颈部中,外表面包括第二过渡区域,以及
在第二过渡区域中,外表面朝向中心轴向内延伸。
7.如权利要求6所述的药物容器,其中,在第二过渡区域中,外表面所符合的轮廓所具有的曲率半径大于第一过渡区域的情况。
8.如权利要求1所述的药物容器,其还包括位置是绕着至少一部分的外表面的润滑涂层。
9.如权利要求8所述的药物容器,其中:
润滑涂层布置在颈部处的至少一部分的外表面上,以及
在颈部不包含润滑涂层的区域中,外表面朝向中心轴向内延伸。
10.如权利要求1所述的药物容器,其中,在颈部中,外表面包括:
从肩部延伸的第一部分;以及
在第一部分与凸缘之间延伸的靠上部分,其中,在靠上部分中,随着相对于肩部的距离增加,壁厚度减小。
11.如权利要求10所述的药物容器,其中,靠上部分的下边缘布置在低于凸缘的下侧表面至少2.0mm。
12.如权利要求10所述的药物容器,其中,靠上部分的下边缘布置在低于凸缘的下侧表面至少3.0mm。
13.如权利要求10所述的药物容器,其中:
靠上部分包括锥形部,以及
在锥形部中,壁厚度随着相对于肩部的距离的增加线性减小。
14.如权利要求10所述的药物容器,其中:
靠上部分包括底切部,以及
在底切部中,壁厚度随着相对于肩部的距离的增加非线性减小。
15.如权利要求1所述的药物容器,其中,玻璃主体形成体积大于或等于1.0mL且小于或等于30mL的瓶子。
16.一种药物容器,其包括:
围绕了药物容器的内部体积的玻璃主体,所述玻璃主体包括:
延伸穿过内部体积的几何中心的中心轴;
在内表面与外表面之间延伸的壁厚度;
凸缘;
肩部;以及
在凸缘与肩部之间延伸的颈部,其中:
在颈部中,外表面包括靠上部分,其中的外表面与中心轴之间的径向距离作为凸缘的轴向接近度的函数发生变化。
17.如权利要求16所述的药物容器,其中:
在颈部中,外表面包括在肩部与靠上部分之间延伸的第一部分,以及
在靠上部分中,外表面朝向中心轴向内倾斜。
18.如权利要求17所述的药物容器,其中,在靠上部分中,外表面朝向中心轴径向向内延伸了至少0.2mm的径向距离。
19.如权利要求16所述的药物容器,其中:
在靠上部分中,外表面包括锥形部;以及
在锥形部中,外表面与中心轴之间的径向距离随着相对于肩部的距离的增加线性减小。
20.如权利要求16所述的药物容器,其中:
在靠上部分中,外表面包括底切部;以及
在底切部中,外表面与中心轴之间的径向距离随着相对于肩部的距离的增加非线性减小。
21.如权利要求20所述的药物容器,其中,底切部包括圆弧。
22.如权利要求21所述的药物容器,其中:
外表面包括布置在颈部与凸缘之间的过渡区域,以及
圆弧所包含的曲率半径大于过渡区域的情况。
23.如权利要求16所述的药物容器,其中,靠上部分的下边缘布置在低于凸缘至少2.0mm。
24.如权利要求23所述的药物容器,其中,靠上部分的下边缘布置在低于凸缘至少3.0mm。
25.如权利要求16所述的药物容器,其还包括位置是绕着至少一部分的外表面的润滑涂层。
26.如权利要求25所述的药物容器,其中:
润滑涂层在颈部处至少部分覆盖了外表面,以及
至少一部分的厚度变化区域没有被润滑涂层覆盖。
27.如权利要求16所述的药物容器,其中,颈部包括在肩部与靠上部分之间延伸的均匀厚度区域。
28.如权利要求27所述的药物容器,其中,颈部包括在均匀厚度区域中的最大壁厚度。
29.如权利要求28所述的药物容器,其中,颈部包括低于凸缘至少1mm的最大壁厚度。
30.如权利要求28所述的药物容器,其中,颈部包括低于凸缘至少2mm的最大壁厚度。
31.如权利要求16所述的药物容器,其中,玻璃主体形成体积大于或等于1.0mL且小于或等于30mL的瓶子。
32.一种形成药物容器的方法,该方法包括:
形成包含内表面、外表面和中心轴的玻璃管;
将玻璃管加热到升高的温度;以及
对经加热的玻璃管进行成形以形成玻璃容器的颈部和玻璃容器的凸缘,所述成形包括:
通过使得管的外表面与转变工具的成形表面进行接触来形成颈部,其中,在形成颈部的过程中,一部分的成形表面以不平行于玻璃管的中心轴的方式延伸从而使得在成形之后,至少在颈部的倾斜部分中的外表面朝向与凸缘相邻的中心轴向内倾斜。
33.如权利要求32所述的方法,其中,倾斜部分线性方式倾斜从而在颈部中形成锥形部。
34.如权利要求32所述的方法,其中,成形表面包括用于在颈部中靠近凸缘形成底切的凸部分。
35.如权利要求32所述的方法,其中,成形表面包括平行部分,当放置成与外表面接触时其平行于中心轴延伸从而在颈部中形成均匀厚度区域。
36.如权利要求35所述的方法,其中:
玻璃容器的凸缘包括下侧表面,以及
在平行部分与成形表面以不平行于中心轴的方式延伸的部分之间的边界布置成在形成颈部的过程中距离下侧表面至少1mm。
37.一种对药物容器进行帽盖的方法,其包括:
将密封元件***到药物玻璃容器的开口中,所述药物容器包括:
围绕了药物容器的内部体积的玻璃主体,所述玻璃主体包括:
延伸穿过内部体积的几何中心的中心轴;
在内表面与外表面之间延伸的壁厚度;
包含下侧表面的凸缘;
肩部;以及
在凸缘与肩部之间延伸的颈部,其中,在至少一部分的颈部中,外表面朝向中心轴向内延伸从而至少使得外表面的倾斜部分朝向中心轴向内倾斜与凸缘相邻;
使得帽盖抵靠住凸缘滑动从而使得一部分的帽盖朝向肩部延伸超过下侧表面;以及
通过采用帽盖工具将帽盖延伸超过下侧表面的部分按压靠住下侧表面来使得帽盖靠住下侧表面卷曲,其中,帽盖工具包括端表面,其在颈部上在低于凸缘的下侧表面至少1mm的地方与外表面接触。
38.如权利要求37所述的方法,其中,帽盖工具的端表面与外表面在接触区域上发生接触,所述接触区域与凸缘的下侧表面是偏离开的。
39.如权利要求37所述的方法,其中,药物容器包括覆盖了至少一部分的外表面的润滑涂层。
40.如权利要求39所述的方法,其中,端表面仅与颈部被润滑涂层覆盖的部分接触。
41.如权利要求37所述的方法,其中,帽盖工具包括:
呈角度表面,其在卷曲过程中平行于凸缘的下侧表面延伸,以及
在端表面与呈角度表面之间延伸的拐角。
42.如权利要求41所述的方法,其中,在卷曲过程中,拐角没有与颈部发生接触。
43.如权利要求37所述的方法,其中,在倾斜部分中,颈部中的外表面朝向中心轴向内延伸从而使得随着相对于下侧表面的距离的减小颈部中的壁厚度减小。
44.如权利要求37所述的方法,其中:
玻璃主体包括在颈部与凸缘的下侧表面之间延伸的过渡区域,以及
在卷曲过程中,帽盖工具没有与过渡区域发生接触。
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