CN111094133B - 用于制造和填充容器产品的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造和填充容器产品的设备，其中，至少一个由塑化的塑料材料构成的软管(19)可从挤出头(13)沿软管引导部被挤出到打开的模具(7)中，填充物可借助至少一个填充芯棒(1)被引入相应容器中，该填充芯棒至少在功能位置中延伸穿过挤出头(13)，工艺气体可借助至少一个工艺气体供应装置(21、23)被引入软管(19)内部，所述工艺气体供应装置(21、23)包括在挤出头(13)内沿填充芯棒(1)外侧延伸的引导通道(21)，其特征在于，至少一部分引入的工艺气体沿至少一个可预定的排气引导部(35)穿过挤出头(13)被排出，该排气引导部与相应的引导通道(21)分开。

Description

用于制造和填充容器产品的设备
技术领域
本发明涉及一种用于制造和填充容器产品的设备。
背景技术
这种类型的设备是现有技术。文献WO 2009/152979示出一种按照已知的
Figure GDA0003233069580000011
系统工作的设备，该设备能够以经济的方式实现自动成型(吹塑或真空成型)、填充和封闭容器。如果应将敏感产品、如药品填充到上述容器中，则需要满足无菌包装的国际标准。为了满足该标准，作为辅助空气(其被引入软管内部以稳定对在挤出头和模具之间的自由软管区段的引导)，工艺气体使用无菌空气，从而形成所谓的填充无菌空间(ASR)，在其中无菌空气一直形成有效保护以防细菌入侵，直到填充过程结束后模具的可动模具部件闭合，以便通过组合式真空焊接过程形成所希望的容器头部封闭。
DE 1479698描述了一种用于制造和填充容器产品的设备，其中，至少一个由塑化的塑料材料构成的软管可从挤出头沿软管引导部被挤出到打开的模具中，填充物可借助至少一个填充芯棒被引入相应容器中，该填充芯棒至少在功能位置中延伸穿过挤出头，并且工艺气体可借助至少一个工艺气体供应装置被引入软管内部，所述工艺气体供应装置在挤出头内包括沿填充芯棒外侧延伸的引导通道。
这种类型的另一种设备由DE 1180301公开。
发明内容
基于该现有技术，本发明的任务在于提供一种有利的、开头所提类型的设备，该设备可以特别可靠且经济的方式用于制造用于制药或诊断目的的容器并且该设备能够相应于官方规定在填充位置附近对软管内部所需的清洁室等级进行至少部分连续的且有代表性的测量。
根据本发明，本发明的重要特征在于：至少一部分附加引入的工艺气体从软管内部沿至少一个可预定的排气引导部穿过挤出头被排出，该排气引导部与相应的工艺气体供应部分开。因此，无须中断设备的制造过程就通过排气引导部提供来自软管内部空间的测试气体量，可对该测试气体量进行分析，以便例如证明符合有关清洁室等级、残余氧含量等的规定。作为工艺气体可使用无菌空气或例如在对氧气敏感的填充物的情况下使用惰性气体、如氮气或氩气。
排气引导部的存在开启了设置至少一个另外的工艺气体供应装置的可能性，借助该另外的工艺气体供应装置可将附加的工艺气体经由至少一个另外的工艺气体供应部优选在软管内表面附近引入软管内部。因此，可将相对于根据现有技术的纯辅助空气显著增加的气体量引入软管中并且因此能实现特别有效的调节以稳定软管的成型和引导。此外由此还可通过对工艺气体进行有针对性地调温来直接影响软管内侧的温度。另外，可通过选择工艺气体的通过量和流速来调设软管内部的流动剖面。当引入附加的工艺气体时，有利的是可设置至少一个另外的排气引导部，借助该另外的排气引导部除了排出分析量之外还可排出工艺气体。
在此有利的是可这样设置，使得所使用的排气引导部的数量至少部分地比工艺气体供应部的数量多至少一个。
有利的是，在所述排气引导部中的至少一个排气引导部上可连接负压发生装置，该负压发生装置能够以对于稳定软管成型和引导最佳的程度受调节地抽吸工艺气体并且向气体分析装置、颗粒计数器等提供恒定的、受调节的气体量。
在特别有利的实施例中，相应一个工艺气体供应部至少部分地在相应填充芯棒和支架壳体之间延伸，在支架壳体中填充芯棒可纵向移动地被引导，该一个工艺气体供应部的各部分过渡到分支的功能通道中，这些功能通道在支架壳体中延伸并以封锁的方式阻止可能不纯的环境空气进入工艺气体供应部并因此进入软管内部。
有利的是可这样设置，使得为物理和/或化学分析目的而设置的至少一个排气引导部以其一端通入挤出头中的一个分支腔，该分支腔被填充芯棒贯穿，并且至少来自软管内部的工艺气体进入该分支腔。
优选地，所述另外的工艺气体供应部的自由端在与所述一个排气引导部通入分支腔的一侧相对置的一侧上通入分支腔。至少一个另外的工艺气体供应部可侧向通入分支腔。
此外在这种情况下，所述排气引导部中的至少一个排气引导部可优选连接至可调节的负压发生装置并且侧向于且平行于所述一个另外的工艺气体供应部地通入分支腔。
有利的是，至少一个排气引导部也可通到软管的内侧并且可设置为通道状地延伸穿过挤出头且平行于填充芯棒延伸。
附图说明
下面参考附图中示出的实施例详细阐述本发明。附图如下：
图1示出根据现有技术的按照
Figure GDA0003233069580000031
系统工作的设备的一部分的垂直剖面图，其中仅示出填充芯棒的区域，其唯一可见的填充芯棒以其填充针状端部延伸到具有可动模具部件的模具中；
图2示出相应于图1的视图，其中示出根据本发明的设备的第一种实施例；
图3和4示出根据本发明的设备的第二和第三种实施例的相应视图。
具体实施方式
图1示出已知的用于通过吹塑或真空成型制造和填充容器产品的设备中的设备部分，该设备部分基本上相应于如在背景技术中提到的WO 2009/152979A1的图5所示的设备部分。如该图所示，仅可见垂直于图平面设置成一排的多个填充装置中的一个唯一的填充芯棒1，该填充芯棒以这种设备中常见的方式可受控移动到不同选定的运行位置中地支承在支架壳体3中。图1示出可见的填充芯棒1，其处于用于填充过程的前移的运行位置，在此填充针状变细的端部区段5前移到在头部侧尚未闭合的模具7中。在一种旋转木马式布置结构中，在此各单个模具部件在一假想的圆弧轨迹10上成对地相向彼此运动以形成一个闭合的制造模具并且为了打开模具而再次运动离开彼此。为了从端部区段5计量地输出填充物，每个填充芯棒1具有一个设置在中央的功能通道11。可从(未示出的)中央填充物管路以这种设备中常见的方式向中央通道11供应相应待填充产品的可控计量单元。
挤出头13(通常也称为软管头)支承在支架壳体3上，所述挤出头在其端面15上以本身已知的方式具有环形的挤出喷嘴17，软管19在运行中从所述挤出喷嘴离开并由塑化的塑料材料制成，该塑料材料由(未示出的)挤出机装置供应到挤出头13。由于这种挤出机装置以及挤出头13的结构、如以按照
Figure GDA0003233069580000041
方法工作的装置的形式本身是已知的，因此在这方面不需要详细说明。
为了在软管19从挤压喷嘴17到模具7的延伸段中稳定自由软管的成型和引导，以已知的方式设置所谓的工艺气体供应装置或者说辅助空气装置。其具有一个在支架壳体3和挤出头13内沿填充芯棒1外侧延伸的引导通道21，该引导通道从位于支架壳体3的套筒状端部件25上的入口23开始沿相应填充芯棒1的外侧一直延伸到挤出头13端面15上的出口27。通过使无菌工艺气体或无菌辅助空气经由出口27流入软管19内部，该软管在其从挤出头13到模具7的延伸段中形成一个封闭空间29，软管内部形成一个填充无菌空间，在其内部执行整个制造过程，即直到在被填装的容器上形成头部封闭，这通过闭合模具7的相关头部钳来完成。由于模具7的相应机构本身是已知的，因此在附图中仅示意性简化整体以附图标记7表示的模具7，即没有分别示出主模具部件和头部模具部件。为了保护引导通道21免受环境空气进入，在支架壳体3的端部件25中设置有横向延伸的功能通道31，这些功能通道与引导通道21连接并且辅助空气或工艺气体可经由这些功能通道自由流出。在支架壳体3的端部件25的外端部上设有用于工艺气体的附加自由流出通道33。
无法为了分析目的接近软管19内的气体空间29，工艺气体供应通道21的大长度和工艺气体或辅助空气的小体积流量也增大了生产可靠且精确控制软管的难度。
图2至4示出根据本发明的设备的各种实施例。它们在挤出头中——并且因此紧邻软管内壁地——具有用于纯无菌工艺气体的附加的短的供应和/或排出引导部以及分支腔。一方面，图2的第一种实施例与图1所示的现有技术的不同之处在于：附加地设置一个排气引导部35，该排气引导部在其大部分长度上平行于在挤出头13和支架壳体3的邻接区段37内的填充芯棒1延伸，以排气出口39从区段37离开并且在入口侧通入挤出头13中的一个分支腔41中。另一方面，图2的示例与现有技术的不同之处在于：存在另外两个工艺气体供应部43和45，它们从工艺气体入口42和44开始并且平行于填充芯棒1地延伸穿过挤出头13并在紧邻挤出喷嘴17之处通入软管19的内部空间29。通过受调节地引入附加工艺气体流，有代表性的气体量从空间29进入分支腔41并经由该分支腔进入排气引导部35并且因此可在其排气出口39处移除。因此，在设备运行期间持续提供具有代表性成分的气体量(样本气体)，其可为了分析目的而被抽吸，例如以证明设备符合要求的清洁度等级或——例如在对氧气敏感的填充物的情况下——软管中的残留氧气浓度足够低。在排气出口39上可为此连接用于物理和/或化学分析目的的相应测量装置(未示出)、如颗粒计数器。
图3示出根据本发明的设备的第二种实施例。该实施例与图2的示例的区别在于：设置两个附加的排气引导部51和53，它们分别从在挤出头13端面15上紧邻挤出喷嘴17的开口55或57开始平行于填充芯棒1延伸到壳体区段37上的排气出口59或61。如在图2的示例中那样，设有一个附加的工艺气体供应部43，其从工艺气体入口42开始并且以其主要部分在挤出头13中平行于填充芯棒1延伸。与图2的示例的另一区别在于：所述附加的工艺气体供应部43不直接通向软管19中的内部空间29，而是在与排气引导部35的入口相对置的一侧上通入分支腔41。无菌工艺气体的一部分从分支腔41进入软管19的内部空间29，而另一部分流入引导通道21并且因此作为屏障阻挡来自位于分支腔41上方的设备部件的潜在杂质。
图4示出根据本发明的设备的第三种实施例。该第三实施例与图3的示例的区别在于：不仅所述排气引导部35和所述附加的工艺气体供应部43通入分支腔41，而且另一排气引导部71也通入分支腔41。与工艺气体供应部43一样，附加的排气引导部71以其主要部分在挤出头13内平行于填充芯棒1延伸并在壳体区段37中的排气出口73处离开。在排气出口73上连接有未示出的负压发生装置，该负压发生装置能够实现受控的抽吸并且因此能调设希望的压力水平，在该压力水平下在运行中在排气出口39处提供用于分析的的样本气体量，同时通过引入的附加工艺气体稳定地引导包围空间29的软管19。
相比于现有技术中仅使用辅助空气，根据本发明的实施方式还可实现显著增加的气体流速。因此可有针对性地调设软管内部29中的流动剖面。这可有利地用于所描述的分析目的、用于有效冲洗软管内部29或还用于精细调设软管内部表面的温度。这通过对供应的无菌工艺气体进行预调温并且调设其通过量和流速来实现并且对于通过焊接可靠封闭已填充的容器非常重要。
通过根据本发明增加的气体通过量例如能够可靠且直接地排出在填充过程中可能出现的填充物的气溶胶或爆炸性蒸气并且能够可选地通过排气出口39处的测量装置对其进行检测和分析。
此外，根据本发明的实施方式有利地允许同时且选择性地使用不同的和/或不同条件的工艺气体。因此，例如对于可能形成爆炸性混合物的填充物，可通过供应部21仅供应空气并且同时通过供应部43供应(可选地预调温的)惰性气体、如氮气、二氧化碳或氩气。这一方面确保防爆，另一方面减少对惰性气体的需求，这降低了制造成本。

Claims (18)

1.用于制造和填充容器产品的设备，其中，至少一个由塑化的塑料材料构成的软管(19)能够从挤出头(13)沿软管引导部被挤出到打开的模具(7)中，填充物能够借助至少一个填充芯棒(1)被引入相应的容器中，所述填充芯棒至少在功能位置中延伸穿过挤出头(13)，工艺气体能够借助至少一个工艺气体供应装置被引入软管(19)内部，所述工艺气体供应装置包括在挤出头(13)内沿填充芯棒(1)外侧延伸的引导通道(21)，至少一部分引入的工艺气体沿至少一个可预定的排气引导部(35)穿过挤出头(13)被排出，所述排气引导部与相应的引导通道(21)分开，其特征在于，设有至少一个另外的工艺气体供应装置，借助所述至少一个另外的工艺气体供应装置，附加的工艺气体能够经由至少一个另外的工艺气体供应部(43、45)在从挤出头(13)离开的位置处在软管的内侧(29)附近引入软管(19)内部。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述工艺气体能够可预调温地被供应。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，通过所述引导通道(21)和所述另外的工艺气体供应部(43、45)能够同时引入不同种类的和/或不同条件的工艺气体。
4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，通过所述引导通道(21)和所述另外的工艺气体供应部(43、45)能够同时引入空气和惰性气体。
5.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，设有至少一个另外的排气引导部(51、53、71)，通过所述至少一个另外的排气引导部，所述工艺气体能够至少部分地从软管(19)内部排出。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，通过所述至少一个另外的排气引导部，所述工艺气体能够至少部分地从软管的内侧(29)排出。
7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所使用的排气引导部(35)和另外的排气引导部(51、53、71)的数量比所述另外的工艺气体供应部(43、45)的数量多至少一个。
8.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，在所述排气引导部(35)和另外的排气引导部(51、53、71)中的至少一个排气引导部(35、71)上连接负压发生装置。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述负压发生装置是可调节的负压发生装置。
10.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，在所述排气引导部(35)和另外的排气引导部(51、53、71)中的至少一个排气引导部(35)上能够连接测量装置。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述测量装置是用于物理和/或化学分析的测量装置。
12.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述测量装置是颗粒计数器。
13.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，工艺气体的至少一个分流从分支腔(41)进入相应的引导通道(21)并且通过在支架壳体(3)中延伸的功能通道(31)离开并以封锁的方式阻止环境空气的进入，所述相应的引导通道至少部分地在相应的填充芯棒(1)和支架壳体(3)之间延伸，填充芯棒(1)在所述支架壳体中可纵向移动地被引导。
14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，至少一个排气引导部(35)以其一端通入挤出头(13)中的分支腔(41)，该分支腔被填充芯棒(1)贯穿，并且至少来自软管(19)内部的工艺气体进入该分支腔。
15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述另外的工艺气体供应部(43、45)的一端在与所述至少一个排气引导部(35)通入分支腔(41)的一侧相对置的一侧上通入分支腔(41)。
16.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，设有至少一个另外的排气引导部(51、53、71)，通过所述至少一个另外的排气引导部，所述工艺气体能够至少部分地从软管(19)内部排出，所述至少一个另外的排气引导部中的至少一个排气引导部(71)侧向通入分支腔(41)。
17.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，设有至少一个另外的排气引导部(51、53、71)，通过所述至少一个另外的排气引导部，所述工艺气体能够至少部分地从软管(19)内部排出，所述排气引导部(35)和另外的排气引导部(51、53、71)中的至少一个排气引导部(35、71)连接至负压发生装置并且以侧向于且平行于所述另外的工艺气体供应部(43、45)的方式通入分支腔(41)。
18.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述至少一个另外的排气引导部中的至少一个排气引导部(51、53)通到软管(19)的内侧(29)并且设置为通道状地延伸穿过挤出头(13)且平行于填充芯棒(1)延伸。
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