CN101500895B - 用于自由流动或可倾倒的散状材料的容器上的配料分配元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种位于用于可流动的或可倾倒的散装材料的容器(10，11)上的配料分配元件(30)，所述容器(10，11)具有伸入到配料元件(30)中的排出接管(12)，所述配料分配元件(30)包括：位于面向容器(10，11)侧的进入开口(32)；夹持结构(42)和/或快速固定装置(44)，所述夹持结构(42)和/或快速固定装置(44)用于排出接管(12)与配料分配元件(30)之间的可释放连接；位于背向容器(10，11)侧的缝形排出开口(34)；位于排出接管(12)与进入开口(32)之间的环形间隙(22)；在进入开口(32)与排出开口(34)之间延伸的壁(36)，所述壁(36)具有内侧(37)和外侧(38)；以及单独的或储存在排出接管(12)的区域的箔形材料(20)，特别是塑料或弹性膜管或膜部分。为了未污染的使用和简单的清洁，建议进入开口(32)、壁(36)的内侧(37)和缝形排出开口(34)覆盖有箔形材料(20)。此外，提出了一种用于充填自由流动或可倾倒的散装材料的方法，其中，软管形状的箔形材料(20)经由环形间隙(22)被给送到配料分配元件(30)中；然后，所述软管形状的箔形材料被引导通过配料分配元件(30)；以及最后，通过缝形排出开口(34)被拉出到配料分配元件(30)的外部。

Description

用于自由流动或可倾倒的散状材料的容器上的配料分配元件

技术领域

本发明涉及一种位于用于自由流动或可倾倒的散装材料的容器上的配料分配元件，且它还涉及一种用于充填自由流动或可倾倒的散装材料的方法。

背景技术

在大量的粉末或颗粒状的不同原料在一个或多个混合-和/或精制过程中被放在一起以形成最终制品的应用场合中，采用配料分配元件。可提及到的具有这些过程的示例是化学和制药工业。尽管在实验室中的开发阶段配方可由最少的量混合而成，但最终制品的大规模生产涉及的是工业量，因为这是实现足够大的规模、进而经济制造的唯一途径。尤其是在制药化学中，所使用的仪器和装置的无菌状态是重要性仅次于原料纯度的一个因素，因为仅有严格的质量管理才能确保质量标准得到保持，至今，这在几乎所有工业阶段的检验过程内均已被建立。在这点上，特别重要的是，在设备已经过各种卫生测试和功能检查之后，在设备可投入操作之前，所涉及的设备在使用之后立即经受清洁程序，其中一些清洁程序极其昂贵。在化学制品的生产、特别是在药物的制造中特别关键的是，原料和中间制品向中间储存容器和/或混合容器的转移、以及在制造过程结束时向运输-或储存容器的转移。

为了即使在量大时也能够尽可能准确地分配限定量的配方组分，人们使用具有可变的排出开口的配料分配元件。这些配料分配元件不仅可设置在容器之间，而且可设置在软管内，以便根据配料分配过程中所需的精度和速度提供人工或自动控制制品流的能力。

使用这种类型的配料分配元件的问题在于，在充填-或分配过程中，至少元件的内侧持续地接触正被分配的制品。这样，要么必须针对每种要被分配的物质使用特殊的配料分配元件以延长使用时间，要么在每个分配过程之后执行配料分配元件的清洁和检查，尤其是鉴于上述质量标准，目的是防止交叉污染。

另外要注意的是，在完成分配过程之后、或在移除已被充填的容器之后，充填装置的使用者可在一定时段内接触被分配的制品。例如如果在配料分配元件中仍具有制品残留物、和/或如果具有形成灰尘的趋势的粉状制品正被分配，就会发生上述情况。在这种情况下，使用者不可避免地会遭到污染，从而他/她的健康可由于与其皮肤、黏膜或呼吸道的接触而受到危害。

为了消除上述方面的问题以及为了尽可能地降低相关危险，在EP0835829中提出了一种用于袋的倾倒装置，其具有内袋和外袋(所谓的散装袋)，其中所述装置包括用于散装袋的保持器装置，且具有内管和外管的双管装置在保持器装置的下方对中地设置。在内管中，该倾倒装置优选具有可上下移动的抓持装置，所述抓持装置用于抓持内袋的底部，且可借助于从外部操作的拉动装置从上位置拉到下位置。

WO2005/056443中描述了一种用于在不引起污染的情况下倾倒和充填用于可倾倒的材料的柔性容器的装置。所述装置使用箔软管作为要被倾倒的容器与连接软管或进入开口之间的连接件。在充填/倾倒过程之后，箔软管被系住，并与柔性容器和/或被充填的容器一起被分离，而且污染的箔软管被处理掉。

在DE19806932A1中，示出了一种用于从将可倾倒的材料从储存容器无污染地传送到传输容器的装置，其中，在储存容器的配备有封闭装置的排出接管处，设有可连接到传输容器的可更换的凸缘。

DE2660519C2中提供了一种用于充填软管形状的容器的装置。容器储存在充填装置的区域，且在充填过程中被拉到充填装置上。在它们已被充填之后，软管形状的容器被封闭，并如示例中所示地像食品包装那样保持在制品上。

上述装置具有多种不足。尽管在所有装置中尽可能地防止了充填材料的意外漏出，因此，很大程度上降低了对周围空间和相关人员的污染，但在提出的所有装置中，充填材料在转移-或充填过程中与充填装置和/或配料分配元件接触。因此，在上述类型的装置已在重要应用场合使用之后，需要清洁或净化整个充填-或配料分配装置。合适的清洁过程需耗费大量时间和费用，而且在充填-或配料分配装置可再次投入操作之前要进行一系列检查。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种可在不引起污染的情况下使用且可快速、容易和经济地进行清洁的配料分配元件。

根据本发明，提出了一种设置在自由流动或可倾倒的材料的容器上的配料分配元件，所述容器具有伸入到配料分配元件中的排出接管。所述配料分配元件包括：位于面向容器侧的进入开口；夹持结构和/或快速固定装置，所述夹持结构和/或快速固定装置用于排出接管与配料分配元件之间的可释放连接；位于背向容器侧的缝形排出开口；位于排出接管与进入开口之间的环形间隙；在进入开口与排出开口之间延伸的壁，所述壁具有内侧和外侧；以及储存在排出接管的区域的箔形材料，特别是聚合物箔。容器可以是排出接管稳固连接、例如焊接到上面的储料器。作为进一步的可能性，配料分配元件也可以设置在成漏斗形状的容器上，袋可插入所述漏斗的充填接管中，或所述漏斗可设置在大料仓的排出开口的下方。

进一步提出，进入开口、壁的内侧、和缝形排出开口衬有箔形材料。

在本发明的一个优选实施例中，储存的箔形材料具有连续软管(endlesshose)的形式。作为另一种可能性，材料也可以以单个软管段的形式储存。在将配料分配元件设定在位之前或在分配过程之前，软管段可拉动经过或通过配料分配元件，且可同样储存在容器的排出接管的区域。还可储存连续箔软管，所述连续箔软管在限定的位置具有穿孔，且通过撕裂分离成各段。在另一优选实施例中，可设想储存成连续带的形式的箔形材料，所述连续带仅在使用点处，即，当箔形材料被导入到排出接管与进入开口之间的环形间隙中时，通过焊缝沿长度方向接合边缘而被焊接成软管。当使用连续软管或连续箔时，有利地在开口中的一个开口的区域设置箔分离装置，以确保脏的软管段在新的软管段被拉入之前的清洁分离。根据正被使用的箔材料，分离可例如使用刀或热金属丝执行。

除了提出的这些配置形式以外，当然可想到利用沿着一个端部边缘的附加焊缝将箔软管本身形成为配料要充填到的袋，所述袋在充填过程之后通过上述分离装置或例如利用夹持装置被封闭。

为了确保被传递通过配料分配元件的软管形状的箔形材料、软管段或箔袋在充填-或分配过程中不滑掉或被从配料分配元件上拉掉，证明特别有利的是，特别是利用至少一个夹具、快速固定装置、夹持带、软管夹和/或张拉带以可释放的方式将箔形材料与排出接管连接。这些夹具或快速固定装置可固定到配料分配元件本身上，从而同时用于通过将配料分配元件夹持到排出接管上而固定配料分配元件，或它们可被构造成具有夹持装置的合适固定作用的单独的圆形带或环的形状。

本发明的优选实施例的设计方案在容器的排出接管与配料分配元件的进入开口之间包括成短的管状部分的形式的中间部件，箔形材料被传递通过中间部件。中间部件在一端具有圆形密封套，所述圆形密封套另外地固定箔形材料。密封套可被构造成唇部的形状，其由弹性材料形成，且被滑行接触地在排出接管上推动。也可使用塑料夹持结构，所述塑料夹持结构可借助于气动致动器或通过快速固定装置或夹持螺钉固定。而且，可设置成沿封闭圆延伸的软管的形式的密封结构，所述密封结构连接到中间部件，且被膨胀，以夹持中间部件和/或箔形材料。该密封结构在这种情况下可被接收在U形结构中，所述U形结构具有焊接在上面或被弯折出的一侧或两侧的延伸部，使得U形结构同时形成中间部件。

上述夹持和固定装置当然可用于在本发明的情况下涉及的所有夹持和固定需要，且不仅限于用于上述中间部件。

本发明还包括一种用于将自由流动或可倾倒的散装材料充填到接收器中的方法。根据本方法，软管形状的箔形材料首先通过环形间隙给送，所述环形间隙位于非固定条件下的配料分配元件与伸入配料分配元件中的排出接管之间；然后，箔软管被传递通过配料分配元件，最后，通过缝形排出开口传递到配料分配元件的外部。这样，进入开口、壁的内侧、和配料分配元件的缝形排出开口覆盖有箔形材料。箔形材料优选利用夹具连接到排出接管。为此，可使用上面已经描述的所有夹持-和固定装置。根据本发明的一个实施例，如果使用成带的形式的箔形材料，作为本方法的一部分，在带已通过环形间隙被导入之后、它被传递通过配料分配元件之前，带被焊接起来形成箔软管，以防止配料漏出。如果分配危险性低的材料，或如果不是必须满足特殊的卫生要求，也可在不将箔带焊接起来的情况下使用箔带，如果箔带的边缘具有足够的重叠量。

作为一种优选概念，另外的中间部件嵌设在排出接管与配料分配元件之间。在配料分配元件已被移除后，特别是配备有已经在前面描述的塑料密封套或其他夹持-或固定装置的中间部件将箔软管在其位置处固定在排出接管上，以及便于箔软管的移除或更换。

如果根据上述描述使用了经合适加衬的配料分配元件，则配料分配元件决不会与要被分配的制品形成接触，因此不会被制品弄脏和/或污染。因此，整个配料分配装置的清洁、以及所需的分解可被省掉，因为在准备新的分配-或充填过程中，仅简单地将新的、未使用的软管段拉到配料分配元件中即可。这节省了原本需要的大范围清洁所需的时间，使得显著降低了全面卫生-和功能检查所需的相关的附加人力成本以及花费。所提出的方法在操作人员、特别是清洁工人的危险性方面还得到了显著改善。在传统的配料分配元件和/或装置中，需要特别地注意保护工作人员和环境，尤其在涉及危险性物质时。这例如意味着，所使用的配料分配装置必须被带到特殊的空间实施清洁，它们可能必须使用特殊的清洁设备和清洁物质进行处理，以及最终的费水和/或用过的清洁物质必须被分离以进行处理。

通过利用本发明和应用根据本发明的方法，省去了相当大的人力和费用，因为仅有与制品接触的箔软管或箔软管段才需要在分配任务已完成或容器已完全被倒空之后进行处理。

此外，本发明使得可在大容器、例如料仓中执行所谓的就地清洁(CIP)过程，这意味着容器被保持在位且未被拆开进行清洁。虽然以前必须完全分解所使用的配料分配元件以清除清洁试剂或冲洗出的制品残留物、以及必须在下一次使用之前执行上述检查，但该工作现在不再需要，这是因为仅剩下要做的是移除或处理覆盖配料分配元件的箔软管或箔软管段。

根据使用的箔软管，存在两种用于将箔软管从配料分配元件上移除的可能方式。如果使用单个箔软管段，在分配-、倒空-或清洁过程之后的第一步骤是，松开配料分配元件上的夹具或快速固定元件并将配料分配元件从排出接管上拉掉。此时，软管在配料分配元件上方被系住。如果使用的是具有密封套的中间部件，则中间部件沿向着储存容器的方向在排出接管上向回滑动。如果在中间部件上使用的是软管形状的可膨胀密封结构而不是密封套，可膨胀的密封结构首先通过设置在密封结构上的气动阀收缩，然后如上所述地向回滑动。如果箔软管利用单独的固定-或夹持装置、例如包括快速固定装置或固定螺钉的环或带固定在排出接管上，则单独的固定-或夹持装置同样必须被松开。接着，从配料分配元件的缝形排出开口突出的软管段必须被系住，以防止仍存在于软管中的自由流动或可倾倒的材料的进一步的逸出。此时，配料分配元件可被从软管拉掉，且软管此时可完全从排出接管移除，以进行处理。如果使用的是储存在排出接管的区域的连续的箔软管，则过程是类似的，但不是完全拉掉污染的软管段，而是仅需要根据再次要用的未污染的软管段从供给源前拉足够长的箔软管。

附图说明

在本发明的优选实施例的下面描述中，提供了本发明的进一步的优点、结构特征和区别特征，但并不意味着任何限制。下面的描述是参照未按比例绘制的示意图示进行的，附图包括：

图1示出了用于可倾倒的散装材料的储料器上的根据本发明的配料分配元件的优选实施例；

图2以剖视图局部示出了位于中间部件上的圆形可膨胀密封结构的实施例，所述密封结构用于将中间部件夹持在储料器的排出接管上；

图3示出了位于用于可倾倒的材料的漏斗上的根据本发明的配料分配元件的优选实施例，其中中间部件被构造成接管；

图4示出了位于用于可倾倒的材料的储料器上的根据本发明的配料分配元件的优选实施例，其中，箔形材料一起焊接在袋中；

图5a和5b示出了从上方看时的用于起夹持作用的装置的实施例；以及

图6同样以俯视图示出了可膨胀密封结构的实施例。

具体实施方式

在图1的实施例中，配料分配元件30固定到用于可倾倒的散装材料的储料器10上。成连续软管的形式的箔形材料20储存在排出接管12的区域。配料分配元件30借助于夹具40紧保持在排出接管12的下部分中。在固定配料分配元件30之前，箔形材料20通过环形间隙22穿入配料分配元件30中并穿过配料分配元件30。因此，内侧覆盖有箔形材料20，进入开口32也是这样。由于箔形材料20被穿过缝形排出开口34到达配料分配元件30的外部，排出开口34同样覆盖有箔形材料，使得配料分配元件30根本不会与可倾倒的材料直接接触。尽管箔形材料通过缝形排出开口，但缝形排出开口继续执行其功能，且在处理过程中确保自由流动或可倾倒的散装材料的正确分配以及确保制品流的正确切断。

图2示出了位于中间部件50上的密封结构41的实施例，所述中间部件设置在储料器10的排出接管12与配料分配元件30之间。密封结构41被构造成具有夹持面46的圆形、软管形密封结构41。密封结构41的第一目的是将箔形材料20挤压在排出接管12上。作为该压缩作用的附加结果，产生密封中间部件50和加装到中间部件50上的配料分配元件30的密封作用。密封作用源于：通过使用密封结构41的软管形结构，密封结构41的膨胀水平可通过气动阀48被控制。密封结构41被接收在由U形轨制成的夹持结构42中，中间部件50作为焊接在上面的或弯折出的延伸部形成在夹持结构42上。夹持结构可将中间部件50夹持到排出接管12。该设计提供了夹具40，所述夹具40用于将配料分配元件30固定到中间部件50。夹具40包括固定螺钉43和夹持面46。具有夹持面46的这些夹具40中的多个夹具设置在中间部件50的圆周区域。通过应用固定螺钉43，夹持面46在向着中间部件50的外部35的方向上移动，使得它们将箔形材料20和配料分配元件30夹持在中间部件50上。同时，环形间隙22被显著封闭。

图3示出了根据本发明的配料分配元件30的另一优选实施例。与图1的情况不同，配料分配元件30未加装到储料器10，而是封闭漏斗11的排出接管12，所述排出接管12用于将不同配方组分充填到接收器中，例如在化学工业中。除了配料分配元件30，示出的漏斗11包括被构造成接管的中间部件50。在面向漏斗入口13的端部处，中间部件50具有密封套52，借此，一方面，在排出接管12的区域被作为连续软管储存的箔形材料20在排出接管12上保持在位，另一方面，中间部件50又可被夹持在排出接管12上。中间部件50的背向漏斗入口13的端部伸入配料分配元件中。配料分配元件30借助于快速固定装置44可释放地连接到中间部件50。箔形材料20已被拉动通过环形间隙22和通过中间部件50进入配料分配元件30中、以及进一步通过缝形排出开口34拉到外部。因此，它覆盖中间部件50的进入开口33、中间部件50的壁39和配料分配元件30的壁37、以及其缝形出口34。在示出的示例中，从缝形出口34伸出的箔形材料20连接到要充填的容器60。该连接借助于带状夹持结构42固定，所述带状夹持结构42在容器60的进入开口61的区域通过快速固定装置44在张力作用下保持。

在充填过程完成之后，漏斗根据需要或按指定要被清洁。作为第一步骤，配料分配元件30的缝形出口34被关闭。然后，箔形材料20被系住并在配料分配元件30下方分离或焊接起来。从而，容器60同时被封闭且可被移除。接着，缝形出口34再次被打开，以允许清洁剂流出。在已完成清洁过程之后，配料分配元件30的缝形出口34被关闭，且从缝形出口34伸出的箔形材料20的端部被紧密地系住。在释放快速固定装置44之后，配料分配元件30被从中间部件50拉脱。作为安全预防措施，箔形材料20可再次在中间部件50下方被系住。中间部件50现沿向着漏斗入口13的方向在排出接管12上滑动，同时箔形材料20沿相反的方向被拉动通过中间部件50，直到在排出接管12下方可获得足够量的未使用的箔形材料20。箔形材料20的污染部分被系住、分离和除掉。在降低中间部件50、固定配料分配元件30和将箔形材料通过缝形出口34拉出之后，可开始新的分配过程。配料分配元件30，类似于中间件50，不与配料直接接触，因此不必通过劳动量大和昂贵的过程清洁和/或阻止污染，从而在使用之后可几乎马上用于随后的分配过程。

图4中的配料分配元件30用在可倾倒的材料的储料器10上。箔形材料20作为连续软管储存在排出接管12的区域。配料分配元件30借助于带式夹具被紧密地保持在排出接管12的下部分上。软管带49的张紧通过张紧张拉螺钉72产生。箔形材料20通过环形间隙22被导入到配料分配元件30中，并穿过配料分配元件30。这样，内侧37、进入开口32和缝形排出开口34衬有箔形材料20。缝形排出开口34尽管被箔形材料20穿过也可继续执行其功能，且确保可倾倒的材料的正确分配、以及制品流需要时的切断。在图4的实施例中，箔形材料20另外具有焊接底部接缝63。通过使用焊接底部接缝63，袋62由箔形材料20形成，以形成用于正分配的材料的接收器。在分配过程已完成后，箔形材料20在它离开缝形排出开口34的下方被轻轻地焊接在一起，从而，一方面已充填的袋62被封闭，另一方面，产生底部接缝63用于下一要充填的袋。为了在焊接之后尽可能低地污染环境，在分配过程之后和焊接之前，箔形材料20另外可在配料分配元件30下方被系住。对于不太重要的可倾倒的材料，底部接缝63当然也可以焊接以外的方式产生。如果使用合适的箔形材料20，例如可设想用手持缝袋机缝合底部接缝63。

图5a示出了可用于所有夹持任务的夹持带49，所述夹持带49处于本发明的范围内。夹持带49的端部78在带张拉器74的区域重叠，且借助于张拉螺钉72被拉紧。在一个或多个张拉带49已在配料分配元件30、中间部件50、容器60和/或排出接管12上的合适位置处被放置在位之后，产生固定作用。

图5b中示出了夹持部件的另一实施例，图中示出了同样用作夹持部件的夹持带70。在夹持带70已在配料分配元件30、中间部件50、容器60和/或排出接管12的所需位置处被放置在位之后，通过施加张拉杠杆76产生固定作用。夹持带70的最终缩短产生夹持作用。

图6以俯视图示出了密封结构41。密封结构41被构造成具有夹持表面46的环形软管。密封结构41的厚度可借助于气动阀48通过膨胀或收缩进行控制。膨胀的密封结构41的最延展的情况在图6中以虚线示出。通过密封结构41的夹持表面46，因此箔形材料20可被挤压在排出接管12上或从排出接管12上释放。此外，压缩伴随着密封作用，在充填过程中，该密封作用防止正分配的材料的漏出。密封结构41被接收在由U形轨制成的夹持结构42中，中间部件50作为焊接在上面或弯折出的延伸部形成在夹持结构42上。

Claims (15)

1.一种位于用于自由流动或可倾倒的散装材料的容器(10，11)上的配料分配元件(30)，所述容器(10，11)具有伸入配料分配元件(30)中的排出接管(12)，包括：

-位于面向容器(10，11)侧的进入开口(32)；

-夹持结构(42)和/或快速固定装置(44)，所述夹持结构(42)和/或快速固定装置(44)用于排出接管(12)与配料分配元件(30)之间的可释放连接；

-位于背向容器(10，11)侧的缝形排出开口(34)；

-位于排出接管(12)与进入开口(32)之间的环形间隙(22)；

-在进入开口(32)与排出开口(34)之间延伸的壁(36)，所述壁(36)具有内侧(37)和外侧(38)；以及

-储存在排出接管(12)的区域的箔形材料(20)，

其特征在于，

进入开口(32)、壁(36)的内侧(37)、和缝形排出开口(34)覆盖有箔形材料(20)。

2.如权利要求1所述的配料分配元件(30)，其特征在于，箔形材料(20)被构造成连续软管。

3.如权利要求1所述的配料分配元件(30)，其特征在于，箔形材料(20)被构造成软管段。

4.如权利要求1所述的配料分配元件(30)，其特征在于，箔形材料(20)以连续箔带的形式储存。

5.如前面权利要求中任一所述的配料分配元件(30)，其特征在于，箔形材料(20)可释放地连接到排出接管(12)。

6.如权利要求1-4中任一所述的配料分配元件(30)，其特征在于，配料分配元件(30)包括位于开口(32，34)中的一个开口的区域的箔分离装置。

7.如权利要求4所述的配料分配元件(30)，其特征在于，配料分配元件(30)在进入开口(32)的区域包括箔焊接装置，所述箔焊接装置用于产生在箔中沿长度方向延伸的焊缝。

8.如权利要求1-4中任一所述的配料分配元件(30)，其特征在于，配料分配元件(30)在容器(10，11)的排出接管(12)与配料分配元件的进入开口之间的区域包括中间部件(50)，所述中间部件(50)被构造成短的管状部分。

9.如权利要求1-4中任一所述的配料分配元件(30)，其特征在于，所述箔形材料(20)是聚合物箔。

10.如权利要求1-4中任一所述的配料分配元件(30)，其特征在于，箔形材料(20)通过夹具(40)和/或快速固定装置(44)可释放地连接到排出接管(12)。

11.一种用于充填自由流动或可倾倒的散装材料的方法，其特征在于，

-软管形状的箔形材料(20)通过环形间隙(22)被给送到配料分配元件(30)中；

-然后，所述软管形状的箔形材料(20)被传递通过配料分配元件(30)；以及

-最后，通过缝形排出开口(34)被传递到配料分配元件(30)的外部。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，箔形材料(20)通过夹持作用连接到排出接管(12)。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，成带的形式的箔形材料(20)在已通过环形间隙(22)被导入之后、在被传递通过配料分配元件(30)之前被焊接起来形成软管。

14.如权利要求11、12或13所述的方法，其特征在于，附加的中间部件(50)设置在排出接管(12)与配料分配元件(30)之间，其中所述中间部件(50)配备有执行密封功能的夹持-和/或固定装置，和/或中间部件(50)被构造成短的管状部分。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述执行密封功能的夹持-和/或固定装置是密封套(52)。

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