具有改进的质量的玻璃管元件制造技术

本发明专利技术涉及一种玻璃管元件，包括至少一个呈空心圆柱形式的区段，其中该区段具有至少一个壳体，该壳体围成至少一个管腔；其中能够限定出在该壳体背离管腔的表面上延伸的至少一个路径；其中该路径延伸穿过壳体的至少一个第一区域以及壳体的至少一个第二区域，在该第一区域中应力值位于第一区间内，并且在该第二区域中应力值位于第二区间内。表面上和/或下方的应力模式设计成使得存在不同的应力区域的玻璃管元件特别适合于后续加工。这种设计方案尤其在不同区域对称布置时表明玻璃管元件具有特别高的质量。有特别高的质量。有特别高的质量。

【技术实现步骤摘要】
具有改进的质量的玻璃管元件


[0001]本专利技术涉及一种玻璃管元件。

技术介绍

[0002]玻璃管元件在许多不同的行业中广泛用作基本部件。对此的一个原因是玻 璃管元件具有以下优点：玻璃管元件可以至少部分地在随后的处理链中以多种 不同的方式方便且容易地重塑。只需几个不同的玻璃管元件作为基本部件就可 以生产出多种不同的产品。这使得能够以可控的成本和广泛可用的技术手段提 供灵活多样的产品范围。
[0003]特别是在药物容器领域中，玻璃管元件作为西林瓶、注射器等的基本部件 特别受人关注。此外，玻璃可以制造成使其不含诸如Pb、As和Cd的有毒成分 并具有高化学稳定性和高化学惰性。由于玻璃的高化学稳定性，可以消除或至少 减少玻璃管元件的玻璃壁(或壳体)的物质沉淀或泄漏，这尤其表明玻璃管元件 非常适合制药领域。
[0004]除了在设计选择上的高自由度外，很明显，玻璃管元件具有优良的性能， 以与药物组合物一起用作药物容器的基本部件。
[0005]然而，对药物容器的要求很高。并且因此对玻璃管元件的要求也很高。为 了满足各自的规格，特别要求各基本部件具有统一的设计，几何参数要控制在严 格的范围内。这样，可以确保基于玻璃管元件制造的产品(例如注射器)本身没 有意外的张紧，并且不会与其稍后应连接的其他部件(例如盖等)错配。这通常 允许产品与其他部件的安全交互，以及产品的安全处理。
[0006]否则，在生产过程中或使用期间可能会出现危急情况。产品(例如药物容 器)的破损可能会发生。因此，可能会损失容器中保存的药物组合物，另外，可 能会给处理该药物容器的人员带来危险。
[0007]因而，对药物容器的质量要求同样也适用于呈玻璃管元件形式的基本部件。 到目前为止，已经确定了各种各样的玻璃管元件几何参数，可以对玻璃管元件进 行优化以获得高质量的玻璃管元件。
[0008]然而，因为对质量的要求在不断提高，所以有必要进一步提高药物容器的 质量，因此也有必要提高玻璃管元件的质量。

技术实现思路

[0009]因而，本专利技术的目的是提供质量提高的玻璃管元件，其特别适合用作为了 根据制药行业的需要进行重塑等进一步加工的基本部件。本专利技术的又一目的是 提供这种玻璃管元件的用途和一种用于生产这种玻璃管元件的方法。
[0010]根据本专利技术的第一方面解决了该问题，其中玻璃管元件包括：至少一个呈空心圆柱形式的区段，其中该区段具有至少一个壳体，该壳体围 成至少一个管腔；其中能够限定出在该壳体背离管腔的表面上延伸的至少一个路径；
其中该路径延伸穿过壳体的至少一个第一区域以及壳体的至少一个第二区 域，在该第一区域中应力值位于第一区间内，并且在该第二区域中应力值位于第 二区间内。
[0011]因此，本专利技术基于令人惊讶的发现玻璃管元件的质量得到了提高，因此， 如果将表面上和/或下方的应力模式设计成使得存在不同的应力区域，则玻璃管 元件特别适合于后续加工，例如至少部分重塑。已经发现，这种设计方案尤其在 不同区域对称布置时表明玻璃管元件具有特别高的质量。
[0012]专利技术人发现，为了提高第一和第二区域的分布对称性，增加了玻璃产品的 强度。令人惊讶的是，提高的对称性反过来又提高了玻璃管元件的质量。结果， 专利技术人发现，质量的提高伴随着几何参数(例如玻璃管元件的直度)的改进。显 而易见的是，直度的改进使得能够提高用于后续制造步骤的可用性，以及提高玻 璃管元件与其他元件组合的可用性。这是因为例如改善了可相互联接性。改善的 应力模式还允许以更可靠和安全的方式将玻璃管元件分成子元件。
[0013]本专利技术构思允许能够以令人惊讶的、可靠且廉价的方式获得高质量玻璃管 元件，从而获得基于这种玻璃管元件的高质量产品。
[0014]在优选实施例中，应力为机械应力。公认地，术语“(圆柱体/玻璃管元件 的)壳体”和“(圆柱体/玻璃管元件的)壁”在这里用作同义词。
[0015]公认地，术语“(壳体的)外表面”和“(壳体的)背离管腔的表面”在这 里用作同义词。
[0016]公认地，优选地，这里的每个“应力值”指的是一个差值Δσ，其为轴向应 力值σ
轴向
与径向应力值σ
径向
之差。于是，轴向和径向参照玻璃管元件的中心轴 线限定。
[0017]实际上，由于径向应力值相对于轴向应力值通常较小，因此从实用角度来 看可以忽略不计。此外，轴向应力通常是用于评估玻璃管元件的质量(例如关于 断裂强度)的相关应力。
[0018]公认地，本领域技术人员知道如何测量不同表面区域的应力值。例如，测 量表面区域的应力值可以包括光学测量。在这方面，借助于与各个表面点相切的 光线(如激光束)在不同点处依次对各个表面区域进行扫描或光栅化，并测量该 光线的光学延迟。每个光学延迟又可以例如通过维尔泰姆定律(Wertheim Law) 转换为应力值。
[0019]本领域技术人员知道，可以将光学延迟值转换成相应的机械应力值。特别 是可以使用“维尔泰姆定律”来完成此任务，即其中是光学 延迟，C是应力光学常数，Δσ是沿玻璃管元件中心轴线(即轴向)的应力和垂 直于玻璃管元件中心轴线(即径向)的应力之间的应力差，d是光学测量过程中 光线所穿过的样品的厚度。
[0020]这意味着应力光学常数限定为相应玻璃材料的材料特性。通过测量具有限 定应力参数的样品的光学延迟可以确定应力光学常数。
[0021]优选地，应力光学常数具有在2.2TPa
‑1和4TPa
‑1之间的值。
[0022]在优选实施例中，可替代地或附加地，根据题为“用于测量玻璃应力
‑
光学 系数的标准测试方法”的ASTM标准C770
‑
l6中描述的程序C(玻璃盘法，GlassDisc Method)(其内容通过引用全部并入本文)可以测量应力光学常数。
[0023]因此，通过在许多点处对所关注的表面区域进行扫描/光栅化并随后应用维 尔泰姆定律，就可以获得该表面区域的应力值。
[0024]例如，对于光学测量，光线具有线性偏振，该线性偏振与玻璃管元件的中 心轴线围成45度角。例如，光线具有630nm、633nm或635nm的光波长。例如， 环境温度为室温。
[0025]下面结合图1更详细地描述了光学测量，为了避免不必要的重复，可以参 考本申请的对应部分。
[0026]在一个实施例中，可替代地或附加地，优选的是，路径优选在该玻璃管元 件的整个长度或其区段上遵循至少一条相交线，该相交线能够通过包括该玻璃 管元件的整个中心轴线的平面与壳体背离管腔的表面的相交而获得。
[0027]如果路径平行于玻璃管元件的中心轴线延伸，则可以限定不同区域在纵向 上的排列，这在主要或尤其在该方向上存在应力模式变化的情况下可能特别有 用。
[0028]在一个实施例中，可替代地或附加地，优选的是，路径优选在所述玻璃管 元件的整个外周或其至少一个区段上遵循至少一条相交线，该相交线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃管元件，包括：至少一个呈空心圆柱形式的区段，其中所述区段具有至少一个壳体，所述壳体围成至少一个管腔，其特征在于，能够限定至少一个在所述壳体背离所述管腔的表面上延伸的路径，其中所述路径延伸穿过所述壳体的至少一个第一区域以及所述壳体的至少一个第二区域，在所述第一区域，应力值位于第一区间内；在所述第二区域，应力值位于第二区间内。2.根据权利要求1所述的玻璃管元件，其特征在于，所述路径优选地在所述玻璃管元件的整个长度或其区段上遵循至少一条相交线，所述相交线能够通过包括所述玻璃管元件的整个中心轴线的平面与所述壳体背离所述管腔的表面的相交而获得，和/或其中所述路径优选地在所述玻璃管元件的整个外周或其所述至少一个区段上遵循至少一条相交线，所述相交线能够通过垂直于所述玻璃管元件的中心轴线的平面与所述壳体背离所述管腔的表面的相交而获得。3.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃管元件，其特征在于，在沿着所述路径的至少一个方向上，所述第二区域紧接所述第一区域之后。4.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃管元件，其特征在于，所述路径延伸穿过第一数个第一区域和第二数个第二区域，其中优选地，第一区域和第二区域在沿着所述路径的至少一个方向上重复交替出现，优选地直接连续出现，并且其中优选地，所述第一数个包括与所述第二数个相同数量的区域。5.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃管元件，其特征在于，在沿着所述路径的至少一个方向上，所述路径延伸穿过所述壳体的所述至少一个第一区域和至少一个第三区域，在所述至少一个第三区域，应力值位于第三区间内，其中优选地，在沿着所述路径的该方向上，所述第三区域(1)紧接所述第一区域之后和/或(2)布置在、优选为直接布置在所述第一区域和位于所述路径下游的下一个第一区域或第二区域之间。6.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃管元件，其特征在于，在沿着所述路径的至少一个方向上，在至少一个第二区域内、优选为在所有第二区域内，所述路径延伸穿过所述第二区域的多个连续子区域，其中每个子区域的应力值位于所述第二区间所包括的相应子区间之内，其中优选地，所述各个子区间的取值范围至少部分不同、至少部分相同、至少部分重叠和/或至少部分不重叠。7.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃管元件，其特征在于，所述不同区域沿所述路径布置，使得所述第二区域和/或所述第三区域中的至少一个区域设置成与至少一个第一区域、优选每个第一区域在直径方向上相对；和/或其中优选地，所述第一区间的取值范围与所述第二区间的取值范围不同和/或不重叠。8.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃管元件，
其特征在于，所述第一区间的值对应于压缩应力，所述第二区间的上边界的绝对值大于所述第一区间的最大绝对值，和/或其中所述第一区间包括在
‑
0.5MPa和
‑
10MPa之间、优选在
‑
1MPa和
‑
8MPa之间、更优选在
‑
1MPa和
‑
5MPa之间、
‑
4MPa和
‑
6MPa之间和/或
‑
3MPa和
‑
8MPa之间的取值范围，和/或所述第二区间对应于相对于所述第一区间的上至
‑
5MPa的、优选在
‑
0.5MPa和
‑
3MPa之间的、更优选在
‑
1MPa和
‑
2.5MPa之间的偏移量。9.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃管元件，其特征在于，所述路径位于所述第一区域和/或所述第二区域内的、特别是位于所述第二区域的所述子区域内的区段分别具有相同的长度。10.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃管元件，其特征在于，所述路径位于至少一个第二区域的所述子区域内的、特别是位于所有第二区域的所述子区域内的区段分别具有针对所有子区域特别限定的长度，所述子区域具有各自的子范...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：肖特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：