BR112020004359A2

BR112020004359A2 - dispositivo para produção e enchimento de produtos de recipiente

Info

Publication number: BR112020004359A2
Application number: BR112020004359-1A
Authority: BR
Inventors: Sven Schneider; Dmitri Kirchmaier; Markus Mayr
Original assignee: Kocher-Plastik Maschinenbau Gmbh
Priority date: 2017-09-20
Filing date: 2018-09-06
Publication date: 2020-09-08
Also published as: CN111094133A; EP3684696A1; ES2914730T3; KR102557523B1; KR20200054995A; BR112020004359B1; CN111094133B; WO2019057502A1; US20200230860A1; DE102017008803A1; EP3684696B1

Abstract

A presente invenção refere-se a um dispositivo para produção e enchimento de produtos de recipiente, em que ao menos um tubo (19) de material sintético plastificado é extrudável em uma forma (7) aberta a partir de uma cabeça de extrusão (13) ao longo de uma guia de tubo, sendo que por meio de ao menos um mandril de enchimento (1), que se estende ao menos em uma posição funcional pela cabeça de extrusão (13), um material de enchimento pode ser introduzido no respectivo recipiente e por meio de ao menos um dispositivo de alimentação de gás de processo (21, 23) gás de processo pode ser introduzido no interior do tubo (19), sendo que o dispositivo de alimentação de gás de processo (21, 23) apresenta dentro da cabeça de extrusão (13) um canal de guia (21) se estendendo ao longo do lado externo do mandril de enchimento (1), é caracterizado pelo fato de que ao menos uma parte do gás de processo introduzido é guiado ao longo de ao menos uma guia de gás de descarga (35) predeterminável, que é separada do respectivo canal de guia (21), pela cabeça de extrusão (13).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSI-

TIVO PARA PRODUÇÃO E ENCHIMENTO DE PRODUTOS DE RECIPIENTE".

[0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo para produ- ção e enchimento de produtos de recipiente com as características no preâmbulo da reivindicação 1.

[0002] Dispositivos desse tipo são estado atual da técnica. O docu- mento WO 2009/ 152979 mostra um dispositivo operando pelo conhe- cido bottelpack®-System, que possibilita uma formatação automatizada (sopragem ou formatação a vácuo), enchimento e fechamento de recipientes de maneira econômica. Quando devam ser enchidos produ- tos sensíveis nos mencionados recipientes, por exemplo produtos farmacêuticos, devem ser atendidos os padrões internacionais para a embalagem asséptica. Para atender às satisfações, gás de processo como ar de suporte, que é usado para a estabilização da condução do segmento de tubo livre entre cabeça de extrusão e formatado no interior do tubo, é usado ar estéril, de modo que é formado um assim chamado compartimento de enchimento estéril (ASR), em que o ar estéril forma uma proteção contra a penetração germes, até que o término do pro- cesso de enchimento de partes formatadas tenha encerrado, para se formar por um operação de vácuo-soldagem combinada o desejado fechamento da cabeça do recipiente.

[0003] A DE 1 479 698 descreve um dispositivo para a produção e enchimento de produtos de recipiente com as características no preâmbulo da reivindicação 1, em que ao menos um tubo de material sintético plastificado é extrudável em uma forma aberta a partir de uma cabeça de extrusão ao menos de uma condução de cubo, sendo que por meio de ao menos um mandril de enchimento, que se estende ao menos em uma posição funcional pela cabeça de extrusão, um material de enchimento é introduzível em um recipiente respectivo e por meio de ao menos um dispositivo de alimentação de gás de processo pode ser introduzido no interior do tubo, sendo que o dispositivo de alimentação de gás de processo apresenta dentro da cabeça de extrusão um canal de guia se estendendo ao longo do lado externo do mandril de enchi- mento.

[0004] Um outro dispositivo desse tipo parte da DE 1 180 301.

[0005] Partindo desse estado atual da técnica, tem a invenção por objetivo disponibilizar um dispositivo vantajoso do gênero mencionado no início, que possa ser usado, de modo particularmente seguro e econômico, para a produção de recipientes para fins farmacêuticos ou diagnósticos e que possibilite, atendendo às prescrições das autori- dades, uma medição ao menos parcialmente contínua e representativa da classe de compartimento puro requerido do interior de tubo próximo a uma posição de enchimento.

[0006] De acordo com a invenção, esse objetivo é alcançado por um dispositivo, que apresenta as características da reivindicação 1 em sua totalidade.

[0007] Segundo a parte caracterizante da reivindicação, há uma particularidade essencial da invenção no sentido de que ao menos uma parte do gás de processo adicionalmente introduzido a partir do interior do tubo ao longo de ao menos uma condução de gás de saída previsível, que é separada da respectiva alimentação de gás de processo, é des- carregada pela cabeça de extrusão. Com isso resulta, sem que a opera- ção de produção do dispositivo precise ser interrompida, através da condução de gás de descarga uma disposição de quantidade de gás de teste proveniente do compartimento dentro do tubo, que é analisável por exemplo para a comprovação da observação das prescrições referentes a classe de compartimento puro, teor de oxigênio restante ou seme- lhante. Como gás de processo pode ser usado ar estéril ou – por exem- plo em materiais de enchimento sensíveis a oxigênio – um gás inerte,

como nitrogênio ou argônio.

[0008] A presença do gás de descarga abre a possibilidade de prever ao menos um outro dispositivo alimentador de gás de processo, por meio do qual gás de processo pode ser levado, por ao menos uma outra alimentação de gás de processo, ao interior do tubo, de prefe- rência próximo à superfície interna do tubo. Com isso uma quantidade essencialmente grande de gás – em comparação com o ar de suporte puro conforme o estado atual da técnica – pode ser introduzido no tubo e, assim, possível uma regulagem particularmente efetiva para esta- bilização da formação e condução do tubo. Além disso, assim pode ser obtida, por têmpera específica do gás de processo, também uma influência direta sobre a temperatura do lado interior do tubo. Além disso, mediante seleção de taxa de passagem e velocidade de fluxo do gás de processo pode ser ajustado o perfil de fluxo no interior do tubo. Quando da introdução de gás de processo adicional, vantajosamente pode estar presente ao menos uma outra condução de gás de de des- carga, por meio da qual gás de processo pode ser descarregado adicio- nalmente à quantidade de análise.

[0009] A disposição pode ser ainda de tal maneira vantajosa que ao menos parcialmente o número das conduções de gás de descarga usadas seja ao menos um número maior do que o número das alimen- tações de gás de processo.

[0010] Vantajosamente, a ao menos um dispositivo produtor das conduções de gás de descarga pode estar conectada uma subpressão, que possibilite uma aspiração regulada de gás de processo em uma extensão ótima para a estabilização da formação e condução do tubo, bem como forneça quantidades de gás constantes, reguladas, aos aparelhos de análise de gás, contadores de partículas, etc.

[0011] Em exemplos de execução particularmente vantajosos, a respectivamente uma alimentação de gás de processo se estende ao menos parcialmente entre o respectivo mandril de enchimento e um alojamento de suporte, em que o mandril de enchimento é guiado longitudinalmente deslocável, sendo que partes desses canais de fun- ção em si derivados, se estendendo no alojamento de suporte, ultrapas- sam uma guia de gás de processo, evitando por bloqueio a entrada de ar ambiente potencialmente impuro na guia de gás de processo e, com isso, no interior do tubo.

[0012] Vantajosamente, a disposição pode ser tal que ao menos uma guia de gás de descarga, que é prevista para fins físicos e/ou químicos, desemboque com sua uma extremidade livre em uma câmara de derivação na cabeça de extrusão, que é alcançada pelo mandril de enchimento, e penetra no ao menos gás de processo do lado interno do tubo.

[0013] Vantajosamente, uma extremidade livre da outra alimentação de gás de processo desemboca na câmara de derivação no lado que se contrapõe ao lado em que uma condução de gás de descarga desemboca na câmara de derivação. Na câmara de derivação pode desembocar lateralmente ao menos uma outra alimentação de gás de processo.

[0014] Além disso, então, ao menos uma das guias de gás de des- carga pode, de preferência, estar disposta no dispositivo regulável, produzindo a subpressão, e desembocar lateralmente como paralela- mente a uma outra alimentação de gás de processo na câmara de derivação.

[0015] Vantajosamente, também, ao menos uma guia de gás de descarga pode desembocar no lado interno do tubo e alcançar a cabeça de extrusão à maneira de canal bem como ficar disposta se estendendo paralelamente ao mandril de enchimento.

[0016] A invenção será explicada em detalhes a seguir, com base em exemplos de execução representados no desenho. Mostram:

[0017] Fig. 1 um corte vertical de uma parte de um dispositivo operando pelo bottelpack®-System segundo o estado atual da técnica, em que apenas a região dos mandris de enchimento está representada, cuja única extremidade visível se estende um uma extremidade do tipo fio de enchimento se estende para dentro de uma forma com partes de forma móveis;

[0018] Fig. 2 uma representação correspondente à fig. 1, em que está representado um primeiro exemplo de execução do dispositivo de acordo com a invenção; e

[0019] Fig. 3 e 4 correspondentes representações de um segundo respec. terceiro exemplo de execução do dispositivo de acordo com a invenção.

[0020] A fig. 1 mostra de um dispositivo conhecido para a produção e enchimento de produtos de recipiente por formas de sopragem ou vácuo uma parte de dispositivo, que corresponde essencialmente à parte de dispositivo, como mostrada na fig. 5 da WO 2009/152 979 A1 mencionada no estado atual da técnica. Como nessa figura de uma pluralidade de dispositivos de enchimento, que ficam dispostos em uma fileira perpendicular ao plano do desenho, se pode ver apenas um único mandril de enchimento 1, que da maneira usual em tais dispositivos está montado deslocável em um alojamento de suporte 3 controlado em distintas posições operacionais selecionadas. A fig. 1 mostra o mandril de enchimento 1 visível em uma posição operacional avançada para uma operação de enchimento, em que o segmento extremo 5 afilado à maneira de agulha de enchimento está avançado em uma forma 7 ainda não fechada do lado da cabeça. Em uma disposição do tipo carrossel, então, partes de forma individuais 9 são movidas aos pares sobrepostas em uma trilha de arco de círculo 10, para formarem uma forma de produção fechada, e para abertura da forma são novamente movidas em separação. Para uma emissão dosada de material de enchimento do segmento extremo 5 apresenta cada mandril de enchimento 1 um canal de enchimento 11 posicionado centralmente. Da maneira usual em tais dispositivos, os canais de enchimento 11 podem ser fornecidos por um conduto de material de enchimento central (não mostrado) com unidades de dosagem controláveis do produto a ser respectivamente enchido.

[0021] No alojamento de suporte 3 está montada uma cabeça de extrusão 13 – frequentemente também designada como cabeça de tubo -, que apresenta em sua área frontal 15 de maneira em si conhecida um bocal de extrusão 17 em forma de anel, do qual sai em operação um tubo 19, que é formado de material sintético plastificado, que é alimentado à cabeça de extrusão 13 a partir de um dispositivo de extru- são (não mostrado). Como tais dispositivos de extrusão, assim como a modalidade de construção da cabeça de extrusão 13, são em si conhe- cidos, principalmente em forma de dispositivos operando pelo processo bottelpack®, é dispensada uma explicação mais detalhada dos detalhes com relação a isso.

[0022] Para a estabilização da livre formação e guia de tubo no decurso do tubo 19 pelo bocal de extrusão 17 na forma 7 é previsto, de maneira conhecida, um assim chamado dispositivo de alimentação de gás de processo respectivamente dispositivo de ar de suporte. Este apresenta um canal de guia 21, se estendendo dentro do alojamento de suporte 3 e da cabeça de extrusão 13 ao longo do lado externo do mandril de enchimento 1, que partindo de uma entrada 23, que se encontra em uma parte extrema 25 do tipo luva do alojamento de suporte 3, se estende ao longo do lado externo do respectivo mandril de enchimento 1 até uma embocadura de saída 27 na área frontal 15 da cabeça de extrusão 13. Por entrada em corrente de gás de processo estéril ou ar de suporte estéril pela embocadura de saída 27 no interior do tubo 19, que em seu trajeto da cabeça de extrusão 13 para a forma

7 forma um compartimento 29 fechado, constitui o interior do tubo o compartimento estéril de enchimento, dentro do qual é executada a operação de produção total, isto é, até à formação do fechamento da cabeça no recipiente enchido, o que é realizado por fechamento das correspondentes costas de cabeça da forma 7. Como correspondentes mecanismos da forma 7 são em si conhecidos, no desenho está repre- sentada a forma designada com 7 no desenho como um todo apenas esquematicamente, de modo simples, portanto sem representação especial de partes de forma principais e partes de forma de cabeça. Para blindar o canal de guia 21 contra a entrada de ar ambiente, na parte extrema 25 do alojamento de suporte 3 estão previstos canais de função 31 se estendendo transversalmente, que estão unidos com o canal de guia 21 e pelos quais o ar de suporte ou gás de processo pode escoar livremente. Canais de escoamento 33 livres, adicionais, para gás de processo estão previstos na extremidade exterior da parte extrema 25 do alojamento de suporte 3.

[0023] O compartimento de gás 29 dentro do tubo 19 não está acessível para fins de análise, mas o grande comprimento do canal 21 aduzindo gás de processo e os pequenos volumes de gás de processo ou ar de suporte 10 dificultam um controle da execução do tubo preciso e seguro em produção.

[0024] As figs. 2 a 4 mostram exemplos de execução do dispositivo de acordo com a invenção. Eles apresentam na cabeça de extrusão – e com isso nas proximidades imediatas da parede interna do tubo – adicionais guias curtas de alimentação ou descarga para gás de processo estéril, puro, bem como câmaras de derivação. O primeiro exemplo de execução da fig. 2 se distingue do estado atual da técnica mostrado na fig. 1, de um lado, pelo fato de que adicionalmente está prevista uma guia de gás de descarga 35, que se estende em uma grande parte de seu comprimento paralela ao mandril de enchimento 1 dentro da cabeça de extrusão 13 e do segmento 37 seguinte do alojamento de suporte 3, com sai com uma saída de gás de descarga 39 do segmento 37 e desemboca no lado de entrada em uma câmara de derivação 41 na cabeça de extrusão 13. De outro lado, o exemplo da fig. 2 se distingue do estado atual da técnica pela presença de duas outras alimentações de gás de processo 43 e 45, que a partir de entradas de gás de processo 42 respec. 44 e paralelamente ao mandril de enchimento 1, se estendem pela cabeça de extrusão 13 e desem- bocam no compartimento 29 interno do tubo 19, bem próximos ao bocal de extrusão 17. Mediante introdução regulada das correntes de gás de processo adicionais, uma representativa quantidade de gás do compar- timento 29 passa à câmara de derivação 41 e por ela para dentro da guia de gás de descarga 35 e pode ser assim alojada em sua saída de gás de descarga 39. Com isso, durante a operação do dispositivo continuamente está disponível uma quantidade de gás (gás de amostra) com composição representativa, que é aspirável para fins de análise, por exemplo para comprovar que o dispositivo satisfaz a classe de pureza requerida ou – por exemplo com materiais de enchimento sensíveis a oxigênio – a concentração de oxigênio restante no tubo é suficientemente baixa. Na saída de gás de descarga 39, para isso, um correspondente aparelho de medição (não reproduzido), pode ser previsto para fins de análise física e/ou química, por exemplo um contador de partículas.

[0025] A fig. 3 mostra um segundo exemplo de execução do dispositivo de acordo com a invenção. Este se distingue do exemplo da fig. 2 pelo fato de que estão previstas duas guias de gás de descarga 51 e 53 adicionais, que a partir respectivamente de uma embocadura 55 ou 57, que estão posicionadas na área frontal 15 da cabeça de extrusão 13 bem vizinhas ao bocal de extrusão 17, se estendem paralelamente ao mandril 1 ao longo de saídas de gás de descarga 59 respec. 61 no segmento de alojamento 37. Como no exemplo da fig. 2 está prevista uma alimentação de gás de processo 43 adicionais, que parte da entrada de gás de processo 42 e se estende com sua parte principal na cabeça de extrusão 13 paralelamente ao mandril de enchimento 1. Uma outra diferença do exemplo da fig. 2 consiste em que a guia de gás de processo 43 adicional não conduz diretamente ao compartimento interno 29 no tubo 19, mas sim desemboca na câmara de derivação 41 no lado, que se contrapõe ao lado da embocadura das guias de gás de descarga 35. Da câmara de derivação 41 uma parte do gás de processo estéril passa para o compartimento interno 20 do tubo 19, enquanto que uma outra parte flui para o canal de guia 21 e assim atua como barreira contra impurezas potenciais das partes do dispo- sitivo que se encontram acima da câmara de derivação 41.

[0026] A fig. 4 mostra um terceiro exemplo de execução do disposi- tivo de acordo com a invenção. Este se distingue do exemplo da fig. 3 pelo fato de que na câmara de derivação 41 desembocam não apenas a condução de gás de descarga 35 e a alimentação de gás de processo adicional 43, mas sim uma outra descarga de gás de descarga 71 desemboca na câmara de derivação 41. Como a condução de gás de processo 43 a condução de gás de descarga 71 adicional com sua parte principal se estende dentro da cabeça de extrusão 13 paralelamente ao mandril de enchimento 1 e sai em uma saída de gás de descarga 73 no segmento de alojamento 37. Na saída de gás de descarga 73 está conectado um dispositivo gerando subpressão, não mostrado, que possibilita uma aspiração e, com isso, o ajuste de um nível de pressão desejado, em que em operação na saída de gás de descarga 39 está disponível uma quantidade de gás de amostra para fins de análise, com condução estável, simultaneamente mantida pelo gás de processo adicional introduzido do tubo 19 encerrando o compartimento 29.

[0027] As execuções de acordo com a invenção possibilitam ainda

– em comparação com o ar de suporte usado exclusivamente no estado atual da técnica – taxar fluxo de gás nitidamente elevado. Com isso, o perfil de fluxo no interior do tubo 29 pode ser especificamente ajustado. Isso é vantajosamente empregável para os fins de análise descritos, para o enxague eficiente do interior do tubo 29 ou também para o ajuste fino da temperatura da superfície interna do tubo. Isso é conseguido pela pré-têmpera do gás de processo estéril aduzido e pelo ajuste de sua taxa de passagem e validade de fluxo e é importante para o seguro fechamento dos recipientes cheios por soldagem.

[0028] Pelas elevadas taxas de passagem de gás de acordo com a invenção podem, por exemplo, aerossóis ou vapores explosivos do material de enchimento, que podem ocorrer quando da operação de enchimento, ser seguramente e diretamente descarregados e ser detec- tados e analisados opcionalmente por um aparelho de medição na saída de gás de descarga 39.

[0029] Além disso, as execuções de acordo com a invneção possibi- litam vantajosamente empregar simultaneamente e seletivamente gases de processo diversos e/ou condicionados em diversos tipos. Assim – por exemplo para materiais de enchimento, que podem formar misturas explosivas – pela alimentação 21 pode ser alimentado apenas ar e simultaneamente pelas alimentações 43 um gás inerte – opcional- mente pré-temperado – como nitrogênio, dióxido de carbono ou argônio. Isso garante, de um lado, a proteção contra explosão e, de outro lado, reduz a demanda de gás inerte, o que resulta em custos de produção menores.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo para produção e enchimento de produtos de recipiente, em que ao menos um tubo (19) de material sintético plastifi- cado é extrudável em uma forma (7) aberta a partir de uma cabeça de extrusão (13) ao longo de uma guia de tubo, sendo que por meio de ao menos um mandril de enchimento (1), que se estende ao menos em uma posição funcional pela cabeça de extrusão (13), um material de enchimento pode ser introduzido no respectivo recipiente e por meio de ao menos um dispositivo de alimentação de gás de processo (21, 23) gás de processo pode ser introduzido no interior do tubo (19), sendo que o dispositivo de alimentação de gás de processo (21, 23) apresenta dentro da cabeça de extrusão (13) um canal de guia (21) se estendendo ao longo do lado externo do mandril de enchimento (1), caracterizado pelo fato de que ao menos uma parte do gás de processo introduzido é guiado ao longo de ao menos uma guia de gás de descarga (35) predeterminável, que é separada do respectivo canal de guia (21), pela cabeça de extrusão (13).

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o gás de processo é alimentado pré-temperável.

3. Dispositivo de acordo com reivindicação 1 ou 2, carac- terizado pelo fato de que está presente um outro dispositivo de alimen- tação de gás de processo, por meio do qual gás de processo adicional por ser legado por ao menos uma outra alimentação de gás de processo (43) ao interior do tubo (19) de preferência próximo a seu lado interno (29) no ponto da saída da cabeça de extrusão (13).

4. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindi- cações precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo canal de guia (21) e pela guia de gás de processo (43) gases de processo ao menos parcialmente de tipo diferente e/ou diferentemente condicionados, de preferência ar e um gás inerte, pode ser introduzidos.

5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes, caracterizado pelo fato de que ao menos uma outra guia de gás de descarga (51, 53) está presente, por meio da qual o gás de processo pode ser descarregado ao menos parcialmente do interior do tubo (19) de preferência de seu lado interno (29).

6. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes, caracterizado pelo fato de que ao menos parcial- mente o número das guia de gás de descarga (21, 35,51, 53, 71) usadas é ao menos uma vez maior do que o número das alimentações de gás de processo (43, 45).

7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes, caracterizado pelo fato de que em ao menos uma das guias de gás de descarga (35, 51, 53, 71) está conectado um dispositivo produzindo subpressão de preferência regulável.

8. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes, caracterizado pelo fato de que a ao menos uma (35) das guias de gás de descarga (35, 51, 53, 71) é conectável um aparelho de medição, especialmetne para análise física e/ou química.

9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que se trata no aparelho de medição de um aparelho contador de partículas.

10. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes, caracterizado pelo fato de que ao menos uma corren- te parcial do gás de processo de uma câmara de derivação (41) entra no respectivo canal de guia (21), que se estende ao menos parcialmente entre o respectivo mandril de enchimento (1) e o alojamento de suporte (3), em que o mandril de enchimento (1) é guiado longitudinalmente deslocável, e sai por canais de função (31), se estendendo no aloja- mento de suporte (3), e impede de modo bloqueante a entrada de ar ambiente.

11. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes, caracterizado pelo fato de que ao menos uma guia de gás de descarga (35) desemboca com uma de suas extremidades em uma câmara de derivação (41) na cabeça de extrusão, que é atra- vessada pelo mandril de enchimento (1) e em que penetra ao menos o gás de processo do interior do tubo (19).

12. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes, caracterizado pelo fato de que uma extremidade da outra guia de gás de processo (43) desemboca na câmara de derivação (41) no lado que se contrapõe ao lado em que desemboca uma guia de descarga (35) na câmara de derivação (41).

13. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes, caracterizado pelo fato de que a ao menos uma outra guia de gás de descarga (71) desemboca lateralmente na câmara de derivação (41).

14. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes, caracterizado pelo fato de que ao menos uma (35, 71) das guias de descarga de gás (35, 51, 53, 71) está conectada de preferência ao dispositivo produtor de subpressão e desemboca lateral- mente como paralelamente a uma outra guia de gás de processo (43) na câmara de derivação (41).

15. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes, caracterizado pelo fato de que ao menos uma guia de gás de descarga (51, 53) desemboca no lado interno (29) do tubo (19) e atravessa à maneira de canal a cabeça de extrusão (13) bem como fica disposta se estendendo paralela aos mandris de enchimento (1).