CN102140014B - 一种药用整盘式小玻瓶在线清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种药用整盘式小玻瓶在线清洗装置，采用整盘→粗洗→甩干→精洗的方式对药用整盘式小玻瓶进行清洗，特别是粗洗时采用压力注水和超声波同时清洗，使玻瓶在一种三维清洗的状态下进行粗洗，使玻瓶内污渍及附着物能彻底清洗干净，采用上述方法和装置本发明具有超声波洗涤效果好，碎瓶、破损率低，洗完后小玻瓶内水份不残留，效率高等优点。

Description

一种药用整盘式小玻瓶在线清洗装置

技术领域

本发明涉及一种在线清洗装置，特别是一种药用整盘式小玻瓶在线清洗装置。

背景技术

小玻瓶概指目前在我国制药行业广泛使用的注射剂瓶（俗称安瓿瓶，规格从1ml～20ml）、抗生素瓶（俗称西林瓶，规格从1ml～30ml）、口服液瓶（规格从5ml～30ml）。在线清洗系指按GMP要求对灌封前的包装容量通过超声波粗洗，水气交互冲洗以达到澄明度要求，满足灌封需要。

目前，国内外对药用小玻璃瓶在线清洗主要采用立式进瓶，单瓶翻转清洗法，该方法主要工艺如下：

待洗小玻瓶→网带→淋水→超声波洗涤→螺杆分瓶→进入清洗转盘→第一次冲循环过滤水→第二次冲循环过滤水→过滤压缩空气吹干→冲过滤注射用水→第二次过滤压缩空气→第三次过滤压缩空气→进入出瓶星轮。

采用上述方法主要缺陷：

1）小玻瓶预淋水不均匀，影响超声波洗涤效果。

由于玻瓶口径差异及排列的不规格性，水很难灌满，影响超声波洗涤效果，同时由于未灌满水的瓶受浮力影响导致碎瓶致使后续灌封工序澄明度不合格及药液中存在的小的玻屑而影响产品质量。

2）受该工艺方法影响，玻瓶过渡环节太多，在各个工艺环节上容易碎瓶，破损率高。

3）洗完后的小玻瓶有时容易残留较多的水份。

4）整体效率偏低。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足而提供一种超声波洗涤效果好，碎瓶、破损率低，洗完后小玻瓶内水份不残留，效率高的药用整盘式小玻瓶在线清洗装置。

一种药用整盘式小玻瓶在线清洗装置，包括机架、升降拍水组、水箱组、甩水组、冲水冲气组、推瓶组、管路组、电控组，所述机架上安装有水箱组、推瓶组、管路组和电控组，所述水箱组内安装有升降拍水组、甩水组和冲水冲气组，所述水箱组包括超声波水箱和清洗腔，所述超声波水箱通过精洗通道与所述清洗腔连通，所述清洗腔上还设有与所述精洗通道对应的出口，所述推瓶组安装在所述机架上并且所述推瓶组的推盘块对应所述精洗通道，所述超声波水箱内设有低于所述精洗通道的上水位开关和补偿水管，所述上水位开关的下方设有下水位开关，所述超声波水箱内下水位开关的下方安装有超声波换能器，所述超声波水箱靠近底部的位置设有加热管和热电耦，所述补偿水管与所述管路组连接；

所述升降拍水组包括安装在超声波水箱底板上的导向座、升降气缸以及安装在所述导向座和升降气缸上的升降拍水装置，所述升降拍水装置包括拍打注水气缸、拍水板、压瓶气缸、压瓶块、盘装玻瓶、压盖、升降框架，所述升降框架下侧的中部固定在升降气缸上且两侧通过导向轴安装在导向座内，所述升降框架上设有盘装玻瓶进口，所述升降框架的盘装玻瓶进口上设有第一感应开关，所述升降框架上安装有盘装玻瓶，所述升降框架上还安装有设置在盘装玻瓶上方的压瓶气缸和拍打注水气缸，所述压瓶气缸的活塞端连接有压盖和压瓶块，所述拍打注水气缸的活塞端连接有拍水板，所述升降框架上所述拍水板的上方安装有第二感应开关；

所述甩水组包括甩水压盖、甩水框架、轴承座、转轴、皮带轮、驱动电机和皮带，所述清洗腔在所述精洗通道和所述出口的下方均设有安装孔，所述甩水组通过两轴承座安装在所述安装孔之间，所述转轴安装在所述轴承座内，所述甩水框架固装在所述转轴上，所述甩水压盖安装在所述甩水框架的上方，所述转轴的一端安装有皮带轮，所述皮带轮通过皮带与安装在所述机架上的驱动电机输出轴连接；

所述冲水冲气组包括针盘板、冲水冲气架，所述冲水冲气架安装在所述清洗腔的底部的机架上并且安装在所述冲水冲气架上的所述针盘板设置在所述甩水框架的正下方，所述冲水冲气架上安装有导向轴，所述针盘板通过固装在针盘板下方的导向座安装在所述导向轴上，所述冲水冲气架上安装有驱动气缸，所述驱动气缸的活塞端与所述针盘板连接并且可推动所述针盘板在所述导向轴上滑动，所述针盘板上设有多个阵列排布的、且与所述盘装玻瓶排列方式对应的冲嘴，所述冲嘴与冲气管和冲水管的输出端连接，所述冲气管和冲水管的输入端与所述管路组连接；

所述推瓶组包括推盘块、推瓶气缸、推瓶支架，所述推瓶支架安装在所述机架上，所述推瓶支架上安装有所述推瓶气缸，所述推瓶气缸的活塞端连接推盘块，所述推盘块的位置刚好与所述精洗通道对应，所述推瓶支架上设有第三感应开关62、第四感应开关64、第五感应开关65。

上述装置中，所述冲嘴由3个注射针头组成圆型冲嘴构成。

上述装置中，所述上水位开关与所述下水位之间间隔50～100mm。

上述装置中，所述甩水压盖与盘装玻瓶的瓶口之间距离为2～4mm。

采用上述方案，本发明具有如下优点：

1）超声波洗涤效果佳：

由于采用拍打注水方式，注水效果较淋水方式要好得多，在超声波粗洗中，由原工艺方式中的静态洗涤变为动态洗涤。

超声波发出类正弦波在水平方向对瓶壁进行洗涤，拍打注水在垂直方向对玻瓶清洗，使玻瓶在一种三维清洗的状态下进行粗洗，使玻瓶内污渍及附着物能彻底清洗干净。

2）精洗后澄明度更好：

整盘式小玻瓶清洗法在每一次冲水冲气后增加了一道离心甩干程序，使本次冲水后残余废水彻底甩干后再进入后一道冲水、冲气，确保玻瓶清洁度。

3）残余水份少：

整盘式小玻瓶清洗法在完成水气交替清洗后，整盘以每分钟0-200r的速度变速运动。将玻瓶甩干。

4）整盘式清洗，效率高，破损率低。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图。

图2图1的剖视图。

图3为本发明装置机架的结构示意图。

图4为本发明装置升降拍水组的结构示意图。

图5为本发明装置水箱组的结构示意图。

图6为本发明装置甩水组的结构示意图。

图7为本发明装置冲水冲气组的结构示意图。

图8为本发明装置推瓶组的结构示意图。

图9为本发明装置针盘板的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

一种药用整盘式小玻瓶在线清洗法，其特征在于包括如下步骤：

a：整盘：将待清洗小玻瓶整列排布，瓶口朝上放置于周转盘内，形成盘装玻瓶；

b：粗洗：将步骤a中的盘装玻瓶置于装满水的超声波池内，使得盘装玻瓶的瓶口朝上且瓶口没入水中离水面20～100mm，采用压力注水的方式向小玻瓶内注水，同时开启超声波水池内的超声波换能器15～45S后，完成粗洗；

c：甩干：将步骤b初洗后的盘装玻瓶进行离心甩干；

d：精洗：将步骤c甩干后的盘装玻瓶依次进行冲过滤水、冲过滤气、离心甩干，循环2～4次，完成清洗。

上述方法中，所述步骤c和步骤d中离心甩干的方式为，将盘装玻瓶以每分钟0～200r的速度作变速旋转。

上述方法中，所述步骤d中冲过滤水和冲过滤气采用将3个注射针头组合成圆型冲嘴喷出直径为φ6～φ9的圆型水柱或气柱对每个小玻瓶内进行冲水冲气清洗。

上述方法中，所述步骤b中的采用压力注水的方式为拍打水面破坏水的平衡方式。

上述方法中，周转盘由盘及挡板组成，所述盘为一面开口三面折边的盒，挡板可自由拆卸，并于各边开透水孔若干。

如图1、2所示，本发明的装置由机架1、升降拍水组2、水箱组3、甩水组4、冲水冲气组5、推瓶组6、管路组7、电控组8等组成。

如图3所示，所述机架由台板11、台面板12、撑架13、底板14、接水盘16、放水管15、可调支脚17等组成。其功能主要是为整机提供一个可靠、稳定的安装平台。

机架1为本装置安装的基体，水箱组3，冲水冲气组5，管路组7通过螺栓固定在机架1的接水盘16上，升降拍水组2由固定于水箱组3底板上的两处导向座28及升降气缸29连为一体，推瓶组6固定于机架1的台面板2上，控制组8通过铰链固定于机架1侧面。

如图4所示，升降拍水组2包括安装在超声波水箱32底板上的导向座28及升降气缸29，升降气缸29驱动升降拍水装置绕导向轴20作上下运动，升降拍水装置包括拍打注水气缸21、拍水板22、压瓶气缸23、压瓶块24、盘装玻瓶25、压盖26、升降框架27，所述升降框架27下侧的中部固定在升降气缸29上且两侧通过导向轴20安装在导向座28内，所述升降框架27上设有进口，所述升降框架27的进口上设有第一感应开关201，所述升降框架27上安装有盘装玻瓶25，所述升降框架27上还安装有设置在盘装玻瓶25上方的压瓶气缸23和拍打注水气缸21，所述压瓶气缸23的活塞端连接有压盖26和压瓶块24，所述拍打注水气缸21的活塞端连接有拍水板22，所述升降框架27上所述拍水板的上方安装有第二感应开关202，其主要运动过程如下：

首先将盘装玻瓶25推入升降框架27，第一感应开关201感应到后，压盖26与压瓶块24在压瓶气缸23的驱动下，将盘装玻瓶25压紧，压紧的概念是指盘装玻瓶25下潜至超声波池内时，不会因水的浮力而至玻瓶发生位移，由于压瓶气缸23的下压，第二感应开关202信号脱开，升降气缸29驱动升降拍水装置沿导向轴20轴线方向向下运动，至水淹过玻瓶20～100mm后停止，拍打注水气缸21驱动拍水板22以每分种20～50次频率作频繁上下运动，以破坏水的平衡方式向玻瓶内注水，同时置于超声波水箱32内的超声波换能器31开始对玻瓶进行超声波洗涤。15～45S后，升降气缸29驱动升降拍水装置沿导向轴20轴线方向向上运动到位。粗洗完成。

如图5所示，所述水箱组3由超声波换能器31、超声波水箱32、上水位开关33、下水位开关34，加热管35、热电耦36、补偿水管37及清洗腔38支架39等组成。水箱组3通过支架39固定于机架1的底板14上，所述安装孔30对称设置在所述清洗腔上，并且两安装孔30同轴设置作为甩水组4轴承座42安装基位。

整机运行前，应先将超声波水箱32加水至上水位开关33自动浮起。启动加热管35开始动运行加热，热电耦36感应到系统设置的温度后，加热管35停止运行。当水位降至下水位开关34下垂时，超声波换能器31停止运行。补偿水管37在外部作用下补充入水至上水位开关33自动浮起后停止运行。形成一套自动补、供、停自动运行系统。清洗腔38为甩水提供一个可靠的安装平台。

如图6所示，所述甩水组4包括甩水压盖41.甩水框架43，皮带轮44，驱动电机45及皮带46。甩水框架43中转轴47通过轴承座42安装于水箱组3的清洗腔38内，盘装玻瓶25绕甩水框架43的轴心线作旋转运动。甩水压盖与盘装玻瓶的瓶口之间距离为2～4mm，保证在旋转过程中，盘装玻瓶25不会由于惯性甩出或者造成破损。盘装玻瓶25在超声波水箱32内经超声波洗涤并注满水后由推瓶组6上的第五感应开关感应到升降拍水组2上升降框架27的上升到位，然后控制推瓶气缸63、推盘块61将升降框架27上的盘装玻瓶25推至甩水框架43中，驱动电机45通过皮带轮44及皮带46驱动盘装玻瓶25、甩水压盖41、甩水框架43以0～200r/min作变速运动。将盘装玻瓶25玻瓶内外水甩干。

如图7所示，所述冲水冲气组包括驱动气缸51，针盘板52、冲水冲气架53、冲气管54、冲水管55。通过冲水冲气架53对称于甩水框架43固定在机架1底板14上，冲气管54及冲水管55通过软管与管路组7连接，为冲水冲气提供水源及气源。针盘板52通过导向座57与固定于冲水冲气架53的导向轴56上形成滑动连接，当甩水框架43内盘装玻瓶25旋转并停至下位（即盘装玻瓶25内玻瓶瓶口朝下时），冲水管55、冲气管54通过管路水气对玻瓶进行交替冲洗，同时，安装于冲水冲气架53上的驱动气缸51驱动针盘板52绕导向轴轴线方向作往复移动。如图9所示，针盘板52上设有多个阵列排布的、且与所述盘装玻瓶25排列方式对应的冲嘴，冲嘴由三个注射针头组成，冲嘴能喷出一个直径为φ6～φ9左右的圆型水柱或气柱。当甩水组4停至玻瓶倒立位时，针盘板52通过冲气管54、冲水管55组成一个强大的水幕区和气幕区，对玻瓶内部进行冲水冲气清洗。如图8所示，所述推瓶组6包括推盘块61、第三感应开关62、推瓶气缸63，第四感应开关64、第五感应开关65及推瓶支架66。当整盘玻瓶从超声波水箱32内清洗完毕上行到位后，第五感应开关65感应到升降框架27上升到位信号，推盘块61在推瓶气缸63的驱动下，迅速将整盘玻瓶推至甩干框架43，第三感应开关62感应到推瓶气缸推到位后，推瓶气缸63驱动推盘块61快速返回，第四感应开关感应到推盘块61到位，停止推瓶气缸。

所述管路组主要为冲水冲气组提供过滤后的干净、水气，所述控制组由PLC、变频器、驱动器等组成，为系统提供程序运行指令。

作为本发明的一种方式，本发明装置所有接触清洗液的零部件均由304L不锈钢材料制造，整个精洗区密闭，使生产均为密闭环境中进行，装置上装有终端净化装置，使洗涤用水和压缩空气完全达到无菌洁净的洗涤要求，装置超声波换能器31采用强大功率浸入式换能器，在超声波处理时均为低噪音，功率可调，可适用不同规格的范围，超声波工作状态与主机同步。

本装置中的压瓶块24和甩水压盖41均采用高强高韧的编织网构成，透水透气性好。

本装置中驱动电机45采用大扭矩步进电机，专用运动控制模块调速。管路组中的水泵采用不锈钢水泵，水管内外壁抛光，易于清洗，补偿水管路上，纯净水管路和压宿过滤空气管路上装有电磁阀，以节约用水。超声波水池水温能自动控制，并由液面控制电器工作状态，防止加热管和超声波装置无水启动而损坏。本装置可采用人机界面触摸屏，屏幕上可显示运行状态，水气压和各种故障显示，并能自动故障诊断，提示分析故障原因和处理办法。（有普通按钮型和人机界面触摸屏两种可供选择）。

运行说明

将待清洗小玻瓶整列排布，瓶口朝上放置于周转盘内，形成盘装玻瓶25,送入升降框架27内后，压盘气缸23压紧，升降气缸29带动升降拍水装置自动下潜至超声波水池32，小玻瓶进入超声波水池32进行45s超声波洗涤，同时拍水板22在拍打注水气缸21作用下垂直注水，让粘附在小玻瓶内外壁上的污垢、微粒、尘渍通过水波的三维振荡而脱落，使小玻瓶受到最佳清洗效果，随后升降气缸29带动升降拍水装置上行到位，推瓶组6在推瓶气缸63作用下，将盘装玻瓶25准确地推至甩水组4内，甩水组4在驱动电机45的作用下高变速旋转将小玻瓶内水甩干后停至小玻瓶倒立位置，冲水冲气组5对小玻瓶第一次冲纯净过滤水，第一次冲过滤气。甩水组4再一次旋转，将水甩干后并停至倒立位，冲水冲气组5对小玻瓶第二次冲纯净过滤水，第二次冲过滤气。甩水组4再旋转，将水甩干后再停至倒立位，第三次冲过滤气，将小玻瓶瓶壁水滴吹干，这样通过两次纯净水及三次过滤气冲刷及吹干，小玻瓶实现了完全清洁。最后甩水组4旋转回正位，推瓶气缸63将盘装玻瓶25推出甩水组4和清洗腔38并在出瓶装置作用下带动盘装玻瓶25从出口302移出进入灭菌遂道内。

Claims (5)

1.一种药用整盘式小玻瓶在线清洗装置，其特征在于：包括机架（1）、升降拍水组（2）、水箱组（3）、甩水组（4）、冲水冲气组（5）、推瓶组（6）、管路组（7）、电控组（8），所述机架（1）上安装有水箱组（3）、推瓶组（6）、管路组（7）和电控组（8），所述水箱组（3）内安装有升降拍水组（2）、甩水组（4）和冲水冲气组（5），所述水箱组（3）包括超声波水箱（32）和清洗腔（38），所述超声波水箱（32）通过精洗通道（301）与所述清洗腔（38）连通，所述清洗腔（38）上还设有与所述精洗通道（301）对应的出口（302），所述推瓶组（6）的推盘块（61）对应所述精洗通道（301），所述超声波水箱（32）内设有低于所述精洗通道（301）的上水位开关（33）和补偿水管（37），所述上水位开关（33）的下方设有下水位开关（34），所述超声波水箱（32）内下水位开关（34）的下方安装有超声波换能器（31），所述超声波水箱（32）靠近底部的位置设有加热管（35）和热电耦（36），所述补偿水管（37）与所述管路组（7）连接；

所述升降拍水组（2）包括安装在超声波水箱（32）底板上的导向座（28）、升降气缸（29）以及安装在所述导向座（28）和升降气缸（29）上的升降拍水装置，所述升降拍水装置包括拍打注水气缸（21）、拍水板（22）、压瓶气缸（23）、压瓶块（24）、压盖（26）、升降框架（27），所述升降框架（27）下侧的中部固定在升降气缸（29）上且两侧通过导向轴（20）安装在导向座（28）内，所述升降框架（27）上设有盘装玻瓶进口，所述升降框架（27）的盘装玻瓶进口上设有第一感应开关（201），所述升降框架（27）上安装有盘装玻瓶（25），所述升降框架（27）上还安装有设置在盘装玻瓶（25）上方的压瓶气缸（23）和拍打注水气缸（21），所述压瓶气缸（23）的活塞端连接有压盖（26）和压瓶块（24），所述拍打注水气缸（21）的活塞端连接有拍水板（22），所述升降框架（27）上所述拍水板（22）的上方安装有第二感应开关（202）；

所述甩水组（4）包括甩水压盖（41）、甩水框架（43）、轴承座（42）、转轴（47）、皮带轮（44）、驱动电机（45）和皮带（46），所述清洗腔（38）在所述精洗通道（301）和所述出口（302）的下方均设有安装孔（30），所述甩水组（4）通过两轴承座（42）安装在所述安装孔（30）之间，所述转轴（47）安装在所述轴承座（42）内，所述甩水框架（43）固装在所述转轴（47）上，所述甩水压盖（41）安装在所述甩水框架（43）的上方，所述转轴（47）通过动力装置带动旋转；

所述冲水冲气组（5）包括针盘板（52）、冲水冲气架（53），所述冲水冲气架（53）安装在所述清洗腔（38）的底部的机架（1）上并且安装在所述冲水冲气架（53）上的所述针盘板（52）设置在所述甩水框架（43）的正下方，所述冲水冲气架（53）上安装有导向轴（56），所述针盘板（52）通过固装在针盘板（52）下方的导向座（57）安装在所述导向轴（56）上，所述冲水冲气架（53）上安装有驱动气缸（51），所述驱动气缸（51）的活塞端与所述针盘板（52）连接并且可推动所述针盘板（52）在所述导向轴（56）上滑动，所述针盘板（52）上设有多个阵列排布的、且与所述盘装玻瓶（25）排列方式对应的冲嘴，所述冲嘴与冲气管（54）和冲水管（55）的输出端连接，所述冲气管（54）和冲水管（55）的输入端与所述管路组（7）连接；

所述推瓶组（6）包括推盘块（61）、推瓶气缸（63）、推瓶支架（66），所述推瓶支架（66）安装在所述机架（1）上，所述推瓶支架（66）上安装有所述推瓶气缸（63），所述推瓶气缸（63）的活塞端连接推盘块（61），所述推盘块（61）的位置刚好与所述精洗通道（301）对应，所述推瓶支架（66）上设有第三感应开关（62）、第四感应开关（64）、第五感应开关（65）。

2.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于：所述冲嘴由3个注射针头组成圆型冲嘴构成。

3.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于：所述上水位开关（33）与所述下水位开关（34）之间间隔50～100mm。

4.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于：所述甩水压盖（41）与盘装玻瓶（25）的瓶口之间距离为2～4mm。

5.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于：所述转轴（47）的一端安装有皮带轮（44），所述皮带轮（44）通过皮带（46）与安装在所述机架（1）上的驱动电机（45）输出轴连接。

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