CN110861935A - 一种无菌进料阀 - Google Patents

Abstract

一种无菌进料阀，其包括一个外壳，一个穿设在所述外壳中的进料组件。所述外壳包括一个圆筒状的进料壳体，一个设置在所述进料壳体中的进料腔室，两个分别嵌装在所述进料壳体两端的端盖，两个开对应开设在所述进料壳体外壁的进出料口，以及两个分别设置在所述进料壳体的外壁上且与所述进料腔室连通的进出料筒。所述进料组件包括一个沿进料壳体轴向穿设在所述进料腔室中的转轴，一个设置在套设在所述转轴上且与所述进料腔室间隙配合的进料叶轮，以及一个设置在所述进料壳体一端的旋转驱动机构。本无菌进料阀减少进出料口与进出料筒之间的结构死角，避免物料残留和细菌滋生，而且结合双向气密封结构，以利于物料无菌进料以及后期进料腔室的清洗。

Description

一种无菌进料阀

技术领域

本发明属于机械技术领域，特别是一种无菌进料阀。

背景技术

在药品生产中，由于对生产洁净度的要求越来越高，很多药品的生产都涉及到了整个生产系统的无菌环境要求，因此粉碎设备在整个无菌系统中的在线清洗(CIP)和在线蒸汽灭菌(SIP)上对粉碎设备的各部件清洗无死角，清洗、灭菌无泄露的要求就非常严苛。

例如，中国专利公开的一种用于锤式粉碎机的往复式进料装置，申请号CN201721444623.3，其包括一个导料筒、一个设置在该导料筒内的拨料阀、以及一个设置在所述导料筒的外侧且与所述拨料阀连接的往复式驱动装置。所述导料筒包括一个筒体，以及两个设置在筒体上的穿孔。所述两个穿孔的中心轴线重合并与所述筒体的中心轴线垂直。所述拨料阀包括一个与往复式驱动装置连接的转轴，以及至少四个且为偶数个间隔设置在所述转轴上的阀片。所述转轴转动设置在所述穿孔上并由所述往复式驱动装置驱动，在垂直于所述转轴的截面上。所述阀片中任意两个相邻的阀片之间的夹角皆相等。

上述的方案下料均匀且控制了进料量，使物料有效的研磨。但是可以想的到是，为了保证拨料阀的在导料筒中的通过性，阀片只有呈水平状态时能够封闭导料筒，下料时物料容易掉落，下料均匀性有待提高，而且进料阀结构呈一体式结构，整体密封性差，尤其是转轴穿设在进料腔室中，由于转轴的长时间与壳体相对转动，转轴周向外侧与壳体之间容易产生间隙，导致在清洗(CIP)、蒸汽灭菌(SIP)时密封性无法达到完全密封，达不到无菌生产的效果。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种无菌进料阀，以解决上述问题。

一种无菌进料阀，其包括一个外壳，一个穿设在所述外壳中的进料组件。所述外壳包括一个圆筒状的进料壳体，一个设置在所述进料壳体中的进料腔室，两个分别嵌装在所述进料壳体两端的端盖，两个开对应开设在所述进料壳体外壁的进出料口，以及两个分别设置在所述进料壳体的外壁上且与所述进料腔室连通的进出料筒。所述进料组件包括一个沿进料壳体轴向穿设在所述进料腔室中的转轴，一个设置在套设在所述转轴上且与所述进料腔室间隙配合的进料叶轮，以及一个设置在所述进料壳体一端的旋转驱动机构，所述转轴的一端穿过所述端盖且与所述旋转驱动机构连接。所述进出料口包括两个沿所述进料壳体轴向平行设置的横向条形装配边，以及两个沿所述进料壳体周向对称设置在两个横向条形装配边之间的纵向弧形装配边，所述进出料筒靠近所述进出料口的一端与所述进出料口相匹配。所述端盖包括一个连接盘，一个设置在所述连接盘一侧中部的内筒部，一个封闭所述内筒部远离连接盘一端的内筒盖，以及一个与内筒部同心设置的外筒部。所述端盖与转轴之间设有一个双向密封结构，所述双向密封结构包括一个贯穿所述连接盘至内筒部的安装槽，一个嵌装在所述安装槽中且套设在转轴上的双唇密封圈，一个设置在所述双唇密封圈内壁与转轴之间的密封腔室，两个穿设在每个端盖中且与外界连通的水气通道，以及至少两个能够一一连通所述水气通道与所述密封腔室的连接孔。当向两个水气通道中同时向内充入压缩空气时，所述密封腔室的气压分别大于内筒部中的气压和进料腔室的气压，当向任意一个水气通道中向内灌入水或者充入蒸汽时，水或者蒸汽即从另外一个水气通道中放出。

进一步地，所述外筒部与所述进料壳体之间还设有一个卡箍件，所述卡箍件、端盖、进料壳体三者之间设有一个卡箍连接结构。

进一步地，所述卡箍连接结构包括一个设置在所述进料壳体的端部且向外延伸的环形凸肩，一个设置在所述外筒部远离连接盘的一端的周向外侧且向外延伸的环形凸块，以及一个设置在所述卡箍件内壁上的凹槽，所述卡箍件套设在所述端盖与所述进料壳体两者周向外侧，所述环形凸肩与环形凸块均卡入至凹槽中且所述环形凸肩抵接在所述环形凸块上。

进一步地，所述进料叶轮包括一个套设在所述转轴上的阀芯，以及至少三个呈圆周分布在阀芯上且与所述进料腔室间隙配合的阀片，所述阀片呈矩形片状，进料叶轮的搅动半径搅动所形成的圆柱体与进料腔室相匹配。

进一步地，所述内筒部中还嵌装有一个套设在所述转轴上且位于内筒部中远离的轴套。

进一步地，所述进料叶轮的轴向长度大于所述横向条形装配边的长度。

进一步地，所述纵向弧形装配边沿所述进料壳体中心轴的弧心角小于180°。

进一步地，所述转轴包括分别穿设在两侧端盖中的一个主动轴以及一个从动轴，所述主动轴的一端与旋转驱动机构连接，主动轴另一端向内穿过内筒部且与进料叶轮连接，所述从动轴的一端设有向外延伸的限位凸肩且限位在所述轴套远离连接盘的一侧，从动轴另一端向内穿过内筒部且与进料叶轮连接。

进一步地，所述双唇密封圈外壁与凹槽侧壁之间设有两个位于连接孔两侧的内密封槽，所述内密封槽中设有内密封圈，所述内密封圈被挤压在所述双唇密封圈外壁与凹槽侧壁之间。

进一步地，所述连接盘与进料壳体内壁之间设有一个密封缺口，所述密封缺口中设有一个外密封圈，所述外密封圈被挤压在所述连接盘与进料壳体内壁之间。

进一步地，所述环形凸肩与环形凸块之间设有一个卡箍密封槽，所述卡箍密封槽中设有一个卡箍密封圈且所述卡箍密封圈被挤压在环形凸肩与环形凸块之间。

与现有技术相比，本发明提供的一种无菌进料阀采用矩形孔状进出料口的结构设计代替原有的圆孔状进出料口以及圆锥状进出料筒的结构，以利于进出料筒的定位焊接连接，可避免进料组件转动与进料壳体或者进出料筒之间形成结构干涉，同时减少了进出料筒与进出料口连接处的结构死角，避免物料进料残留和细菌滋生，而且结合双向气密封结构，实现进料组件与进料腔室之间的双向密封，以利于进料过程中的物料无菌进料以及后期无菌进料阀的内部清洗。

附图说明

图1为本发明提供的一种无菌进料阀的结构示意图。

图2为图1的无菌进料阀所具有的轴向剖面结构示意图。

图3为图1的无菌进料阀所具有的A区域局部放大示意图。

图4为图1的无菌进料阀所具有的B区域局部放大示意图。

图5为图1的无菌进料阀所具有的径向剖面结构示意图。

图6为图1的无菌进料阀所具有的进出料口的结构示意图。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。

请参阅图1至图6，其为本发明提供的一种无菌进料阀的结构示意图。一种无菌进料阀，其包括一个外壳10，一个穿设在所述外壳10中的进料组件20。可以想到的是，所述无菌进料阀还包括其他一些功能组件以及具体结构，例如电源组件，安装结构，密封结构等，其均为本领域技术人员所习知的技术，故在此不再一一详细说明。

所述外壳10包括一个圆筒状的进料壳体11，一个设置在所述进料壳体11中的进料腔室12，两个分别嵌装在所述进料壳体11两端的端盖13，两个开对应开设在所述进料壳体11外壁的进出料口14，以及两个分别设置在所述进料壳体11的外壁上且与所述进料腔室12连通的进出料筒15。所述进出料口14包括两个沿所述进料壳体11轴向平行设置的横向条形装配边141，以及两个沿所述进料壳体11周向对称设置在两个横向条形装配边141之间的纵向弧形装配边142。所述进出料口14的矩形状结构设计，以利于进出料筒15的定位焊接连接。所述纵向弧形装配边142沿所述进料壳体11中心轴的弧心角小于180°，该结构可避免进料组件20转动与进料壳体11或者进出料筒15之间形成结构干涉。所述进出料筒15靠近所述进出料口14的一端与所述进出料口14相匹配。所述进出料筒15远离壳体的一端设有法兰盘，并可以通过法兰盘与其他进料管道连接，以提高装置的无菌性。可以想到的是，进出料筒15的结构设计，可以减少进出料筒15与进出料口14连接处的死角，避免物料进料残留和细菌滋生，同时利于后期无菌进料阀的清洗。所述端盖13包括一个连接盘131，一个设置在所述连接盘131一侧中部的内筒部132，一个封闭所述内筒部132远离连接盘131一端的内筒盖133，以及一个与内筒部132同心设置的外筒部134。所述连接盘131嵌装在所述进料壳体11的轴向两端且所述连接盘131的周向外壁抵接在所述进料壳体11的内壁上，所述外筒部134的外壁紧贴所述进料壳体11的内壁，进一步地，所述连接盘131与进料壳体11内壁之间设有一个密封缺口331，所述密封缺口331中设有一个外密封圈332，所述外密封圈332被挤压在所述连接盘131与进料壳体11内壁之间，即实现进料腔室12与端盖13之间的内侧端密封。

所述进料组件20包括一个沿进料壳体11轴向穿设在所述进料腔室12中的转轴21，一个设置在套设在所述转轴21上且与所述进料腔室12间隙配合的进料叶轮22，以及一个设置在所述进料壳体11一端的旋转驱动机构23，所述转轴21的一端穿过所述端盖13且与所述旋转驱动机构23连接。所述进料叶轮22的轴向长度大于所述横向条形装配边141的长度，即保证进出料筒15进入进料腔室12中的物料都能经过进料叶轮22的分离落料，进料腔室12无死角结构，同时进料叶轮22无法从进出料筒15处脱离进料腔室12。所述进料叶轮22包括一个套设在所述转轴21上的阀芯221，以及至少三个呈圆周分布在阀芯221上且与所述进料腔室12间隙配合的阀片222，所述阀片222呈矩形片状，进料叶轮22的搅动半径搅动所形成的圆柱体与进料腔室12相匹配。在进料叶轮22转动过程中至一个阀片222转动至水平状态时，该水平状态阀片222与相邻上端的阀片222两者与进料腔室12内壁之间形成一个封闭的进料空间223，物料不会移动掉落至其他进料空间223中，该进料方式下料均匀，物料下料量可控。所述转轴21包括分别穿设在两侧端盖13中的一个主动轴211以及一个从动轴212，转轴21采用分段式转轴21传动，两侧的端盖13可以独立拆装，以便于无菌进料阀的拆装，整体结构之间结构更加紧凑，便于设置转轴21上的密封结构，以提高转轴21外侧的密封效果，所述主动轴211的一端与旋转驱动机构23连接，主动轴211另一端向内穿过内筒部132且与进料叶轮22连接，所述从动轴212的一端设有向外延伸的限位凸肩213且限位在所述轴套远离连接盘131的一侧，从动轴212另一端向内穿过内筒部132且与进料叶轮22连接，所述内筒部132中还嵌装有一个套设在所述转轴21上且位于内筒部132中远离的轴套50。可以想到的是，所述主动轴211与进料叶轮22的连接端以及从动轴212与进料叶轮22的连接端均设有密封结构，所述旋转驱动机构23驱动主动轴211旋转，带动进料叶轮22转动，所述进料叶轮22传动至从动轴212从而使从动轴212转动。

所述端盖13与转轴21之间设有一个双向密封结构40，所述双向密封结构40包括一个贯穿所述连接盘131至内筒部132的安装槽41，一个嵌装在所述安装槽41中且套设在转轴21上的双唇密封圈42，一个设置在所述双唇密封圈42内壁与转轴21之间的密封腔室43，两个穿设在每个端盖13中且与外界连通的水气通道44，以及至少两个能够一一连通所述水气通道44与所述密封腔室43的连接孔45。所述水气通道44，连接孔45密封腔室43三者之间形成一个密封腔室43与外界连通的水气回路。当向两个水气通道44中同时向内充入压缩空气时，所述密封腔室43的气压分别大于内筒部132中的气压和进料腔室12的气压，形成双唇密封圈42在转轴21转动时上的双侧气密封，隔绝了在进料腔室12中的物料泄漏至进料组件20中，同时也避免了进料组件20中的异物泄漏至进料腔室12中，保证进料过程中无菌性。另外，短期时间内清洗进料阀无需拆卸进料阀结构即可进行在线清洗(CIP)和在线蒸汽灭菌(SIP)，即通过在进料腔室12采用浸泡清洗液清洁、蒸汽清洁等方式对进料腔室12清洁，由于进料腔室12的无死角结构设计以及进料组件20上双向气密封结构40，即可实现进料腔室12的残留物料的清洗，避免细菌滋生，从而最终实现进料腔室的无菌性。可以想到的是，为保证水气回路的密封性，所述双唇密封圈42外壁与安装槽41侧壁之间设有两个位于连接孔45两侧的内密封槽421，所述内密封槽421中设有内密封圈422，所述内密封圈422被挤压在所述双唇密封圈42外壁与安装槽41侧壁之间，即实现水气管道与连接孔45连通的密封性。

长期时间内清洗无菌进料阀，也需要对双向密封结构40进行清洗，只需向任意一个水气通道44中向内灌入水或者充入蒸汽时，水或者蒸汽从另外一个水气通道44中放出，即实现了双向密封结构40的自清洁操作。

所述外筒部134与所述进料壳体11之间还设有一个卡箍件30，所述卡箍件30、端盖13、进料壳体11三者之间设有一个卡箍连接结构31。所述卡箍连接结构31包括一个设置在所述进料壳体11的端部且向外延伸的环形凸肩311，一个设置在所述外筒部134远离连接盘131的一端的周向外侧且向外延伸的环形凸块312，以及一个设置在所述卡箍件30内壁上的凹槽313，所述卡箍件30套设在所述端盖13与所述进料壳体11两者周向外侧，所述环形凸肩311与环形凸块312均卡入至凹槽313中且所述环形凸肩311抵接在所述环形凸块312上。所述卡箍件30为现有结构，呈圆环形状，其包括两个分离式的弧形卡箍接口，一个紧固螺栓，所述凹槽313即设置在所述卡箍件30的内侧。两个弧形卡箍结构的一端活动连接，所述紧固螺栓依次穿过弧形卡箍接口的另一端且连接两个弧形卡箍接口，当紧固螺栓不断旋入弧形卡箍接口时，形成的圆环半径越小，迫使卡箍件30挤压环形凸肩311抵接在环形凸块312上。所述环形凸肩311与环形凸块312之间设有一个卡箍密封槽321，所述卡箍密封槽321中设有一个卡箍密封圈322且所述卡箍密封圈322被挤压在环形凸肩311与环形凸块312之间。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种无菌进料阀，其特征在于：所述无菌进料阀包括一个外壳，一个穿设在所述外壳中的进料组件，所述外壳包括一个圆筒状的进料壳体，一个设置在所述进料壳体中的进料腔室，两个分别嵌装在所述进料壳体两端的端盖，两个开对应开设在所述进料壳体外壁的进出料口，以及两个分别设置在所述进料壳体的外壁上且与所述进料腔室连通的进出料筒，所述进料组件包括一个沿进料壳体轴向穿设在所述进料腔室中的转轴，一个设置在套设在所述转轴上且与所述进料腔室间隙配合的进料叶轮，以及一个设置在所述进料壳体一端的旋转驱动机构，所述转轴的一端穿过所述端盖且与所述旋转驱动机构连接，所述进出料口包括两个沿所述进料壳体轴向平行设置的横向条形装配边，以及两个沿所述进料壳体周向对称设置在两个横向条形装配边之间的纵向弧形装配边，所述进出料筒靠近所述进出料口的一端与所述进出料口相匹配，所述端盖包括一个连接盘，一个设置在所述连接盘一侧中部的内筒部，一个封闭所述内筒部远离连接盘一端的内筒盖，以及一个与内筒部同心设置的外筒部，所述端盖与转轴之间设有一个双向密封结构，所述双向密封结构包括一个贯穿所述连接盘至内筒部的安装槽，一个嵌装在所述安装槽中且套设在转轴上的双唇密封圈，一个设置在所述双唇密封圈内壁与转轴之间的密封腔室，两个穿设在每个端盖中且与外界连通的水气通道，以及至少两个能够一一连通所述水气通道与所述密封腔室的连接孔。

2.如权利要求1所述的无菌进料阀，其特征在于：所述外筒部与所述进料壳体之间还设有一个卡箍件，所述卡箍件、端盖、进料壳体三者之间设有一个卡箍连接结构。

3.如权利要求2所述的无菌进料阀，其特征在于：所述卡箍连接结构包括一个设置在所述进料壳体的端部且向外延伸的环形凸肩，一个设置在所述外筒部远离连接盘的一端的周向外侧且向外延伸的环形凸块，以及一个设置在所述卡箍件内壁上的凹槽，所述卡箍件套设在所述端盖与所述进料壳体两者周向外侧，所述环形凸肩与环形凸块均卡入至凹槽中且所述环形凸肩抵接在所述环形凸块上。

4.如权利要求1所述的无菌进料阀，其特征在于：所述进料叶轮包括一个套设在所述转轴上的阀芯，以及至少三个呈圆周分布在阀芯上且与所述进料腔室间隙配合的阀片，所述阀片呈矩形片状，进料叶轮的搅动半径搅动所形成的圆柱体与进料腔室相匹配。

5.如权利要求1所述的无菌进料阀，其特征在于：所述进料叶轮的轴向长度大于所述横向条形装配边的长度。

6.如权利要求1所述的无菌进料阀，其特征在于：所述纵向弧形装配边沿所述进料壳体中心轴的弧心角小于180°。

7.如权利要求4所述的无菌进料阀，其特征在于：所述转轴包括分别穿设在两侧端盖中的一个主动轴以及一个从动轴，所述主动轴的一端与旋转驱动机构连接，主动轴另一端向内穿过内筒部且与进料叶轮连接，所述从动轴的一端设有向外延伸的限位凸肩且限位在所述轴套远离连接盘的一侧，从动轴另一端向内穿过内筒部且与进料叶轮连接。

8.如权利要求3所述的无菌进料阀，其特征在于：所述双唇密封圈外壁与凹槽侧壁之间设有两个位于连接孔两侧的内密封槽，所述内密封槽中设有内密封圈，所述内密封圈被挤压在所述双唇密封圈外壁与凹槽侧壁之间。

9.如权利要求1所述的无菌进料阀，其特征在于：所述连接盘与进料壳体内壁之间设有一个密封缺口，所述密封缺口中设有一个外密封圈，所述外密封圈被挤压在所述连接盘与进料壳体内壁之间。

10.如权利要求1所述的无菌进料阀，其特征在于：所述内筒部中还嵌装有一个套设在所述转轴上且位于内筒部中远离的轴套。

Images