CN115042412A - 一种连续式吹灌封一体机调压装置 - Google Patents

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CN115042412A CN202210681265.7A CN202210681265A CN115042412A CN 115042412 A CN115042412 A CN 115042412A CN 202210681265 A CN202210681265 A CN 202210681265A CN 115042412 A CN115042412 A CN 115042412A
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许海文
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Abstract

本发明公开了一种连续式吹灌封一体机调压装置，包括挤出模头、设置在挤出模头底部的用于挤出胶胚的胶胚出口、设置在挤出模头上方的第一密封座、贯穿第一密封座和挤出模头的灌针、用于将一个胶胚成型成塑料安瓿联排的成型模具和用于连通气源和胶胚出口的气体流道，气体流道上设有用于控制气源压力的气源调压阀，气源调压阀的下游与胶胚的内部连通并形成腔室，气源调压阀的下游设有用于调节胶胚内气压的胶胚调压阀和用于测定胶胚内的压力的压力传感器，胶胚调压阀根据压力传感器的信号实现对胶胚内气压的调节。确保胶胚在挤出、吹气、成型、灌装和密封过程中，胶胚内支撑气体的压力稳定，保证胶胚壁厚均匀，塑料安瓿联排美观。

Description

一种连续式吹灌封一体机调压装置
技术领域
本发明属于制药设备技术领域，尤其涉及一种连续式吹灌封一体机调压装置。
背景技术
连续式吹灌封一体机对安瓿瓶进行生产时，通过将塑料原料放入至挤出机内加热至熔融态，挤出机将熔融态胶体传递至成型灌封系统内进行安瓿瓶的成型，灌装以及封口，从而制成安瓿瓶。例如申请号为CN202111132132.6的一种吹灌封设备；申请号为CN202111132142.X的一种多工位吹灌封设备；申请号为CN201380063958.9的用于由塑料原料制造容器制品的设备；申请号为CN200980101755.8的用于由塑料制造吹塑成型的容器产品的设备；在胶胚吹气、模具合模、灌针上下运动以及灌药过程中均会产生胶胚内部压差变化，无法精准保证塑料安瓿在成形前管状胶胚的壁厚均匀性，从而导致加大塑料安瓿克重的误差以及影响塑料安瓿的美观。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够实现胶胚支撑气体的连续在线调定的连续式吹灌封一体机调压装置。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种连续式吹灌封一体机调压装置，包括挤出模头、设置在挤出模头底部的用于挤出胶胚的胶胚出口、设置在挤出模头上方的第一密封座、贯穿第一密封座和挤出模头的灌针、用于将一个胶胚成型成塑料安瓿联排的成型模具和用于连通气源和胶胚出口的气体流道，气体流道上设有用于控制气源压力的气源调压阀，气源调压阀的下游与胶胚的内部连通并形成腔室，气源调压阀的下游设有用于调节胶胚内气压的胶胚调压阀和用于测定胶胚内的压力的压力传感器，胶胚调压阀根据压力传感器的信号实现对胶胚内气压的调节。确保胶胚在挤出、吹气、成型、灌装和密封过程中，胶胚内支撑气体的压力稳定，保证胶胚壁厚均匀，塑料安瓿联排美观。
作为上述技术方案的进一步改进：气体流道包括充气通道和充气管，充气管上设有气源调压阀、胶胚调压阀、压力传感器和流量计，便于调试和观察。
作为上述技术方案的进一步改进：充气通道包括第一分支通道和多条第二分支通道，第一分支通道沿第一密封座水平方向贯通设置，充气管连接第一分支通道的两端，第一分支通道的上端设有密封导套，第二分支通道设置在第一密封座和灌针之间并沿灌针的轴向方向贯穿挤出模头，密封导套套设在灌针上并密封充气通道的第二分支通道的一端，第二分支通道的另一端连通胶胚的内部，用于在生产过程中对胶胚提供支撑气体。
作为上述技术方案的进一步改进：挤出模头的上端设有第二密封座，灌针贯穿第二密封座，第二分支通道沿灌针的轴向方向依次连通第一密封座、第二密封座和挤出模头，第二密封座套设在第一密封座的下端部的外侧，第二密封座与第一密封座之间设有气密封组件，气密封组件设置在第二压块上，第二压块与第一密封座之间设有导向套，第二压块与第二密封座之间设有第二密封圈，满足生产、灭菌时灌针位置的需要，便于充气通道灭菌。
作为上述技术方案的进一步改进：第一密封座为T型，便于套接至第二密封座内，使气体沿灌针的轴向方向，经过第一密封座、第二密封座、挤出模头，到达胶胚内部，结构简单、可靠。
作为上述技术方案的进一步改进：灌针的端部包括椭圆形端面和设置在椭圆形端面下方的出液口，协助成型模具完成瓶体成型，并对成型瓶体进行灌装。
作为上述技术方案的进一步改进：第一密封座的上端设有第一压块，第一压块抵设在密封导套的上端，避免密封导套滑出。
作为上述技术方案的进一步改进：第一压块的上端面与下端面均设有密封圈，确保灭菌时对充气通道密封到位。
作为上述技术方案的进一步改进：成型模具与胶胚出口之间设有光电检测开关，光电检测开关检测胶胚的形状，当检测到胶胚形状变化时将根据检测信号调节胶胚调压阀，通过调整胶胚内支撑气压，维持胶胚形状。
作为上述技术方案的进一步改进：气源调压阀为手动调压阀，胶胚调压阀为伺服比例阀，手动调压阀调节气源到所需气压后，控制气流以稳定气压输送，伺服比例阀根据压力传感器信号，自动快速调节管胚内气压。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的连续式吹灌封一体机调压装置，包括挤出模头、设置在挤出模头底部的用于挤出胶胚的胶胚出口、设置在挤出模头上方的第一密封座、贯穿第一密封座和挤出模头的灌针、用于将一个胶胚成型成塑料安瓿联排的成型模具和用于连通气源和胶胚出口的气体流道，气体流道上设有用于控制气源压力的气源调压阀，气源调压阀的下游与胶胚的内部连通并形成腔室，气源调压阀的下游设有用于调节胶胚内气压的胶胚调压阀和用于测定胶胚内的压力的压力传感器，胶胚调压阀根据压力传感器的信号实现对胶胚内气压的调节。挤出模头持续挤出胶胚，挤出模头与灌针之间形成的充气通道对胶胚提供支撑气体，挤出模头下方的成型模具夹持胶胚对胶胚进行瓶身成型，灌针对成型出的瓶身进行灌装，而后成型模具成型出瓶头，最终形成完整的塑料安瓿联排。
在连续挤出、吹气、成型、灌装和密封过程中，用于控制气源压力的气源调压阀，避免气源波动影响到胶胚内部压力，保证稳定的气体来源，气源调压阀的下游与胶胚的内部连通并形成腔室，设置在气源调压阀下游的压力传感器检测到的压力即为胶胚内部压力，当胶胚内部压力受设备动作影响产生变动，压力传感器能够检测到信号并将检测信号用于控制胶胚调压阀进行充气、放气，实现胶胚支撑气体的连续在线调定，保证胶胚壁厚均匀，形成美观的塑料安瓿联排。
附图说明
图1为本发明连续式吹灌封一体机调压装置的结构示意图；
图2为密封座、灌针、挤出模头和气体流道的结构示意图；
图3为图2中A区域的结构示意图；
图4为图2中B区域的结构示意图；
图5为图2中C区域的结构示意图；
图6为图2中D区域的结构示意图；
图7为单模连续式吹灌封一体机的结构示意图；
图8为多模连续式吹灌封一体机的结构示意图；
图9为气源调压阀的结构示意图。
图中本发明的附图标号说明：1、挤出模头；2、胶胚出口；3、灌针；4、充气通道；5、充气管；6、气源调压阀；7、胶胚调压阀；8、压力传感器；9、流量计；10、第一密封座；11、密封圈；12、密封导套；13、第二密封座；14、气密封组件；15、第一压块；16、成型模具；17、光电检测开关；18、胶胚；19、进气口；20、压力表；21、压力调节旋钮；22、椭圆形端面；23、出液口；24、第一分支通道；25、第二分支通道；26、第二压块；27、导向套；28、第二密封圈。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，连续式吹灌封一体机调压装置，包括挤出模头1、设置在挤出模头1底部的用于挤出胶胚18的胶胚出口2、设置在挤出模头1上方的第一密封座10、贯穿第一密封座10和挤出模头1的灌针3、用于将一个胶胚18成型成塑料安瓿联排的成型模具16和用于连通气源和胶胚出口2的气体流道，气体流道上设有用于控制气源压力的气源调压阀6，气源调压阀6的下游与胶胚18的内部连通并形成腔室，气源调压阀6的下游设有用于调节胶胚18内气压的胶胚调压阀7和用于测定胶胚18内的压力的压力传感器8，胶胚调压阀7根据压力传感器8的信号实现对胶胚18内气压的调节，气源调压阀6为手动调压阀，胶胚调压阀7为伺服比例阀，手动调压阀调节气源到所需气压后，控制气体以稳定气压输送，伺服比例阀根据压力传感器8信号，自动快速调节胶胚18内气压。确保胶胚18在挤出、吹气、成型、灌装和密封过程中，胶胚18内支撑气体的压力稳定，保证胶胚18壁厚均匀，塑料安瓿联排美观。
气体流道包括充气通道4和充气管5，手动调压阀、伺服比例阀、压力传感器8和流量计9均设置在充气管5上，由于通过管道连接，安装有手动调压阀、伺服比例阀、压力传感器8和流量计的充气管5的部分远离了结构集成的灌装模块，设置在液压箱体内，人员操作空间更大，方便人员对手动调压阀进行操作调整到所需气压，同时便于安装，且便于人员通过流量计9观察气体流量情况。
在另一实施例中，压力传感器8为微型无线的气压传感器，通过将压力传感器8安装在挤出模头1底部位于胶胚出口2和灌针3之间的位置，此时压力传感器8直接检测到胶胚18内部的压力，快速且精准检测胶胚18内气压。
手动调压阀包括连接在充气管5上的进气口19和排气口(图中未示出)，排气口设置在于进气口19相对的一侧，手动调压阀通过进气口和排气口连接在充气管5上，设置在阀体上的压力调节旋钮21和压力表20，为保障稳定供应无菌气体至胶胚18内部支撑胶胚18，充气管5上设有过滤器(图中未示出)，确保气体无菌性，通过调节手动调压阀上的压力调节旋钮21，并观察压力表20的显示数据，对充气管内气体进行调压，确保进入胶胚18内部气体的稳定性。
沿充气管5内的气流方向，在充气管5上，手动调压阀依次连接伺服比例阀、压力传感器8和流量计9，压力传感器8检测充气管5内压力，吹灌封一体机生产过程中，胶胚18底部始终被密封，充气管5与胶胚18内部连通形成腔室，压力传感器8检测到的气压即为胶胚18内气压，控制系统将接收到的压力传感器8检测信号进行处理、转换成电压或电流信号传递给伺服比例阀，伺服比例阀按给定的输入电压或电流信号连续地按比例地远距离地控制流体的方向、压力和流量，实现胶胚18支撑气体的连续在线调定。
如图1所示，胶胚出口2的下端设有成型模具16，成型模具16与胶胚出口2之间设有光电检测开关17，光电检测开关17检测胶胚18的形状，在检测到胶胚18形状变化时将根据检测信号调节胶胚调压阀7，通过调整胶胚18内支撑气压，维持胶胚18形状。
如图2、图3、图4、图5、图6所示：沿灌针3轴向方向，灌针3依次穿过第一密封座10、第二密封座13、挤出模头1、胶胚出口2，灌针3的下端部包括椭圆形端面22和设置在椭圆形端面22下方的出液口23。当灌针3进行灌装时，灌针3位于胶胚18内部，灌针3端部的出液口23伸入至成型模具16中。灌针3与第一密封座10、第二密封座13、挤出模头1和胶胚出口2之间形成有沿灌针3外表面设置的充气通道4，充气通道4与灌针3内部的填充芯轴相分离，填充芯轴的底部端口即为出液口23。
充气通道4包括第一分支通道24和多条第二分支通道25，第一分支通道24沿第一密封座10水平方向贯通设置，即第一分支通道24沿灌针3的径向方向设置，充气管5连接第一分支通道25的两端，第一分支通道24的上端设有密封导套12，密封导套12套设在灌针3上并密封充气通道4的第二分支通道25的一端，第二分支通道25设置在第一密封座10和灌针3之间并沿灌针3的轴向方向贯穿挤出模头1，第二分支通道25的另一端连通胶胚18的内部，用于在生产过程中对胶胚18提供支撑气体。第一密封座10的上端设有第一压块15，第一压块15抵设在密封导套12的上端，第一压块15的上端面与下端面均设有密封圈11，确保在灭菌的时候能够对充气通道4密封到位，充气管5连接第一分支通道24的两端。将一个胶胚18成型成塑料安瓿联排，每一个安瓿瓶体都有一根对应的灌针3进行灌液，多根灌针3穿过第一密封座10，每根灌针3均穿过第二分支通道25、第一分支通道24，其中，每根灌针3均与第一密封座10之间形成第二分支通道25，即存在多条第二分支通道25；每根灌针3均穿过第一分支通道24，仅存在一条第一分支通道24。
挤出模头1的上端设有第二密封座13，灌针3贯穿第二密封座13，第二分支通道25沿灌针3的轴向方向依次连通第一密封座10、第二密封座13和挤出模头1，第二密封座13套设在第一密封座10的下端部的外侧，第一密封座10为T型结构，即第一密封座10的下端部穿插在第二密封座13内部，第二密封座13与第一密封座10之间设有气密封组件14，气密封组件14设置在第二压块26上，第二压块26与第一密封座10之间设有导向套27，第二压块26与第二密封座之间设有第二密封圈28。
在连续式吹灌封一体机的停机、生产、灭菌过程中，灌针3位于不同位置。停机时：灌针3位于最高位即位于挤出机内部，避免灌针3长时间裸露在外部环境中，整体结构更为简洁、美观，降低污染风险。
生产过程中：灌针3的位置位于最低位；聚丙烯材质通常用于成型出注射液用的瓶口较大的安瓿联排，在瓶身容器成型时，灌针3的端部的椭圆形端面22对瓶身模具上端面进行密封，协助完成瓶身模具抽真空成型瓶身，而后灌针3上升解除对瓶身的密封后由灌针3的出液口23对瓶体进行灌装。灌针3在灌装过程中在小范围内进行升降运动，灌针3相对第一密封座10具有相对位移，第一密封座10与灌针3之间的密封导套12没有完全密封而是具有一定间隙，密封导套12可以对灌针3的小范围运动起到导向和定位作用，避免灌针3偏移。
灭菌过程中：第一密封座10的第一压块15抵设在密封导套12的上端，第一压块15的上端面与下端面均设有密封圈11，灌针3的安装座(图中未示出)压设在第一压块15的上端面并通过密封圈11实现密封，第一密封座10的上端面抵接第一压块15的下端面并通过密封圈11实现密封，第一密封座10与灌针3之间的充气通道4被完全密封使得蒸汽可以通过，第二密封座13套设在第一密封座10的下端部的外侧，第二密封座13与第一密封座10之间通过电磁阀控制气密封组件14的充气密封圈进行充气实现密封，灌针3与第二密封座13之间形成的充气通道4的一端被完全密封，使得蒸汽可以通过充气通道到达挤出模头1的胶胚出口2，在胶胚出口2的下方对接有灭菌杯(图中未示出)，通过灭菌杯实现对蒸汽的排放，从而实现对充气通道4的灭菌。
在一种实施例中，当灌针3位于最低位时对充气管5道进行灭菌，灌针3的安装座位于最下方，因此灌针3的安装座可以压设至第一压块15的上端面并通过密封圈11实现密封，由灌针3的升降决定灭菌过程的密封；在灌装过程中，灌针3下降至最低位置时灌针3的安装座压设在第一压块15的上方，此时由灌针3的端部的椭圆形端面22对瓶身模具上端面进行密封，协助完成瓶身模具抽真空成型瓶身，而后灌针3上移一段距离进行灌液；第一密封座10可以直接连接挤出模头1，仅设置一个第一密封座即可，在此种实施例中，灭菌杯需完全覆盖住伸出挤出模头1的灌装行程的灌针3。
在另一种实施例中，当灌针3位于最高位(位于挤出模头1内部)或中间位置(低于灌针3位于挤出模头1内的位置，高于灌针3灌装时的位置)，对充气管5道进行灭菌，此时灌针3的安装座位于第一密封座10上方，第一密封座10上升移动至第一位置，使灌针3的安装座可以压设至第一压块15的上端面并通过密封圈11实现对第一密封座10与灌针3之间的充气通道4的密封。为避免灌装时第一密封座10干涉灌针3的移动，第一密封座10在灌装时下降到第二位置。生产过程中：第一密封座10需要有升降行程，充气通道4需与外界保持密封以将无菌气体输入胶胚18内支撑胶胚18，因此第一密封座10为T型且第一密封座10的下端部可移动的穿插在第二密封座13内部，第二密封座13与第一密封座10之间设有气密封组件14并密封充气通道4的一端。通过设置两个密封座，在灭菌时灭菌杯无需太长，结构更为简单、方便灭菌。
连续式吹灌封一体机包括如图5所示的单模连续式吹灌封一体机和如图6所示的多模连续式吹灌封一体机。
如图5所示的单模连续式吹灌封一体机的使用方法的具体步骤如下：挤出机将塑料原料转变为塑料流体，挤出模头1将塑料流体挤出为胶胚18，胶胚18的横截面为腰圆形封闭结构；升降机构带动夹持组件夹持胶胚18进行封底并随胶胚18同步下降，瓶身模具合模并随胶胚18同步下降成型出瓶身，夹持组件打开，灌针3下降至设定位置进行灌装，灌装完成后复位；封口模具合模成型出瓶头，升降机构带动夹持组件，封口模具和瓶身模具随胶胚18同步下降至设定位置；瓶身模具开模，升降机构带动夹持组件夹持成型后的瓶体，封口模具开模；升降机构带动封口模具和瓶身模具上升至初始位置，升降机构带动夹持组件移动至初始位置；循环进行夹持、成型、灌装、密封动作。
如图6所示的多模连续式吹灌封一体机的使用方法步骤如下：挤出机将塑料原料转变为塑料流体，挤出模头1将塑料流体挤出为胶胚18，胶胚18的横截面为腰圆形封闭结构；各单独的瓶身模具和封口模具在一个圆弧轨道上成对地相互相向运动，以便形成一个闭合的成型模具16，并且为了打开模具而重新相互移开，瓶身模具合模并随胶胚18同步下降成型出瓶身，灌针3进行灌装，封口模具进行封口；循环进行成型、灌装、密封动作。
在生产过程中，胶胚18底部被密封，充气管5通过充气通道4连通胶胚18内部，充气管5与胶胚18内部之间形成密闭腔室，设置在充气管5上的压力传感器8检测到的气体压力信号即为胶胚18内部压力信号。胶胚18持续挤出，充气管5持续对胶胚18内部提供支撑气体，成型模具16合模时对进入成型模具16的胶胚18的外壁进行真空吸附，使胶胚18贴合模具的内腔形成安瓿联排的形状，胶胚18下端产生形变会对胶胚18内部的气压产生影响，此时压力传感器8检测到胶胚18内压力变动信号，控制伺服比例阀调压；当成型的安瓿联排的瓶口较大即瓶身模具和封口模具交接处的形封面较大，瓶身的成型过程中灌针3下降，利用灌针3的与安瓿瓶形封面结构匹配的椭圆形端面22对成型模具16的瓶口部分实现密封，瓶身模具抽真空完成瓶身成型，而后灌针3上升进行灌装，瓶身内部气压会因成型和灌装过程产生变动从而影响胶胚18内部气压变动，灌针3在胶胚18内部上下移动也会影响到胶胚18内部气压变动，此时压力传感器8检测到胶胚18内压力变动信号，控制伺服比例阀调压，保证成形前管状胶胚18的壁厚均匀性，降低塑料安瓿克重的误差以及确保塑料安瓿的美观。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种连续式吹灌封一体机调压装置，其特征在于：包括挤出模头(1)、设置在挤出模头(1)底部的用于挤出胶胚(18)的胶胚出口(2)、设置在挤出模头(1)上方的第一密封座(10)、贯穿第一密封座(10)和挤出模头(1)的灌针(3)、用于将一个胶胚(18)成型成塑料安瓿联排的成型模具(16)和用于连通气源和胶胚出口(2)的气体流道，所述气体流道上设有用于控制气源压力的气源调压阀(6)，所述气源调压阀(6)的下游与所述胶胚(18)的内部连通并形成腔室，所述气源调压阀(6)的下游设有用于调节胶胚(18)内气压的胶胚调压阀(7)和用于测定胶胚(18)内的压力的压力传感器(8)，所述胶胚调压阀(7)根据压力传感器(8)的信号实现对胶胚(18)内气压的调节。
2.如权利要求1所述的一种连续式吹灌封一体机调压装置，其特征在于：所述气体流道包括充气通道(4)和充气管(5)，所述充气管(5)上设有气源调压阀(6)、胶胚调压阀(7)、压力传感器(8)和流量计(9)。
3.如权利要求2所述的一种连续式吹灌封一体机调压装置，其特征在于：所述充气通道(4)包括第一分支通道(24)和多条第二分支通道(25)，所述第一分支通道(24)沿第一密封座(10)水平方向贯通设置，所述充气管(5)连接第一分支通道(24)的两端，所述第一分支通道(24)的上端设有密封导套(12)，所述第二分支通道(25)设置在第一密封座(10)和灌针之间并沿灌针(3)的轴向方向贯穿挤出模头(1)，所述密封导套(12)套设在灌针(3)上并密封所述充气通道(4)的第二分支通道(25)的一端，所述第二分支通道(25)的另一端连通胶胚(18)的内部，用于在生产过程中对胶胚(18)提供支撑气体。
4.如权利要求3所述的一种连续式吹灌封一体机调压装置，其特征在于：所述挤出模头(1)的上端设有第二密封座(13)，所述灌针(3)贯穿所述第二密封座(13)，所述第二分支通道(25)沿灌针(3)的轴向方向依次连通第一密封座(10)、第二密封座(13)和挤出模头(1)，所述第二密封座(13)套设在第一密封座(10)的下端部的外侧，所述第二密封座(13)与第一密封座(10)之间设有气密封组件(14)，所述气密封组件(14)设置在第二压块(26)上，所述第二压块(26)与第一密封座(10)之间设有导向套(27)，所述第二压块(26)与第二密封座之间设有第二密封圈(28)。
5.如权利要求4所述的一种连续式吹灌封一体机调压装置，其特征在于：所述第一密封座(10)为T型。
6.如权利要求5所述的一种连续式吹灌封一体机调压装置，其特征在于：所述灌针(3)的端部包括椭圆形端面(22)和设置在椭圆形端面(22)下方的出液口(23)。
7.如权利要求3所述的一种连续式吹灌封一体机调压装置，其特征在于：所述第一密封座(10)的上端设有第一压块(15)，所述第一压块(15)抵设在密封导套(12)的上端。
8.如权利要求7所述的一种连续式吹灌封一体机调压装置，其特征在于：所述第一压块(15)的上端面与下端面均设有密封圈(11)。
9.如权利要求1所述的一种连续式吹灌封一体机调压装置，其特征在于：所述成型模具(16)与胶胚出口(2)之间设有光电检测开关(17)。
10.如权利要求1所述的一种连续式吹灌封一体机调压装置，其特征在于：所述气源调压阀(6)为手动调压阀，所述胶胚调压阀(7)为伺服比例阀。
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