CN1965208A - 冷冻干燥器 - Google Patents

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Abstract

一种冷冻干燥器(10)包括一个具有矩形槽口的腔室(12)，小瓶子(86)通过该槽口插入到腔室(12)中。用于对腔室(12)装载和/或卸载的组件包括跨越该槽口延伸的传送杆(42)。该杆(42)被枢转地安装在第一与第二平板弹簧(46)、(48)的每一端，每个弹簧被绕在各自可旋转地安装的位于靠近槽口的卷轴(50、52)上。设置驱动装置以同步地旋转卷轴(50、52)以产生杆(42)进入和从腔室(12)出来的运动并用于选择性地旋转卷轴(50、52)以便升高或降低杆(42)。

Description

冷冻干燥器
本发明涉及装载和/或卸载冷冻干燥器等的组件。
冷冻干燥器典型地包括具有冷冻干燥腔室的压力容器用以接受若干个包含要冷冻干燥的无菌材料的容器或小瓶子。为自动装载和取出小瓶子的腔室的入口是经过在壁或在腔室的主要门中形成的矩形开口，或槽口。该槽口被腔室的槽口门所封闭，该门在槽口的周围形成真空密封。
为了能将小瓶子插入腔室中，通过沿导向轨道移动槽口门相对于槽口垂直地升起槽口门。对着槽口门设置的装载机构将小瓶子从转送器推到腔室的搁板上。可以将小瓶子并排装载到一搁板上，每次许多排，或者一次完全装载满搁板。接着撤回装载机构同时关闭槽口门以便能使小瓶子的内含物被冷冻干燥。接着可以从腔室取出小瓶子，典型地是以与它们被装入腔室中的相同方式(并排地或逐一搁板地)，使用卸载机构。
药物的冷冻干燥器通常至少部分地放在洁净室中，具有放在无菌环境中的装置与卸载机构，例如隔离室，邻近洁净室环境。这些装载与卸载机构的尺寸对冷冻干燥器占地面积的整个尺寸起很大影响。由于通常维护无菌环境的费用随尺寸而增加，典型地分别需要2平米与1平米左右的地面空间的普通装载和卸载机构可能明显地增加运行费用。尽管将这些机构的一部分放在隔离室的外面能有助于减少隔离室内占地面积的大小，但是从外面移到无菌环境中的部件将要求使用波动管等来密封，以保持隔离室的无菌状态。此外，永久放在腔室内的卸载机构的那些部件，诸如用于将小瓶子推回输送器上的推杆，必须能够耐受冷冻燥器在使用过程中腔室内主要的状态。
至少本发明的优选实施例的一个目标是提供装载和/或卸载冷冻干燥器的机构，该机构能够明显减少冷冻干燥器的整个占地面积的尺寸同时它能够容易地包括在无菌环境内。
在第一方面，本发明提供用于将小瓶子装载到和/或从冷冻干燥器等的腔室卸载的组件，该组件包括结合小瓶子并使之运动的传送杆，以及移动杆的装置，其特征在于该移动装置包括第一和第二对卷材细长弹性构件，将卷材连接到传送杆的装置，这样传送杆在其每一端被枢转地连接到各对卷材上，以及同步松开卷材的驱动装置以使杆横向运动并有选择地使每对卷材相对于另一个卷绕或松开以提升该杆。
因此本发明能够提供从冷冻干燥器的腔室卸载小瓶子或者装载小瓶子进入并继而从冷冻干燥腔室的同一侧卸载小瓶子。由于该组件能容易地包括在无菌环境，例如隔离室，中，因此可以免除波动管或其它这类机构的使用。此外，能使冷冻干燥器使用仅在一侧设置的装置可以装载和卸载可以显著地减小冷冻干燥器的占地面积的整个尺寸。
驱动装置最好包括同步旋转每一对卷材以使杆横向运动的装置，以及有选择地影响每对卷材之间的相对旋转运动以提升杆的装置，例如，每个卷材可以被卷绕在各自的卷轴上，用设置的驱动装置旋转该卷轴以移动杆。该二卷材最好由若干个绕卷轴延伸的辊子保持在二卷轴上，这些棍了当它们被松开以使杆运动时还起导向该卷轴的作用。此外还可设置呈位于传送杆任一侧上的槽口形式的导向装置，每个卷材的自由端被置于各自的槽口内。这些槽口可以是固定的，或者可以是至少部分选择性地可在使用和迭置位置之间移动。例如，当传送杆已从腔室撤回时，腔室内的槽口的部件可以被缩回以使干燥器的搁板被升高或降低，例如，能使另一搁板按要求被装载或卸载。
连接装置最好包括每一个被连接到传送杆的各末端并基本上垂直该传送杆的第一和第二连接构件，通过第一联结构件将每对的第一卷材连接到连接构件，同时通过第二联结构将每对的第二卷材连接到连接构件。每个第一卷材最好刚性地连接到各自的第一联结构件，以每个第一联结构件枢转地连接到各自的连接构件。每个第二卷材最好刚性地连接到各自的第二联结构件，每个第二联结构通过各自的枢转地连接到第二联结构件与连接构件二者的臂枢转地连接到各自的连接构件。这能使第二卷材相对于第一卷材卷绕或松开以使杆升高。
传送杆的一个表面最好具有第一肩部因而用以在腔室的装载过程中稳定结合的小瓶子，以及第二肩部因而用以在腔室的卸载过程中稳定结合的小瓶子。
每个窄长的构件最好包括一弹性带，例如平板弹簧。
在第二方面，本发明提供一个冷冻干燥器，它包括如前述的腔室和一个组件用以，最好通过在腔室的壁中设置的槽口，将小瓶子装载到腔室中和/或从腔室中取出小瓶子。
现在将参考附图描述本发明的优选特征，
其中：
图1是冷冻干燥器的第一实施例的平面视图；
图2(a)和(b)说明准备装载到图1的冷冻干燥器中的小瓶子的各个排列；
图3是用于装载小瓶子到图1的冷冻干燥器中和/或从其卸载小瓶子的组件的零件的透视图；
图4是通过装载小瓶子到图1的冷冻干燥器中和/或从其卸载小瓶子的组件的一部分的横剖面，其中传送杆处在下面的位置；
图5是图4所示的组件的部分的俯视图，其中传送杆处在升高的位置。
图6是图3的相同透视图，表示导向构件82处在使用的位置。
图7(a)和(b)是在装载和从冷冻干燥器卸载的过程中组件的传送杆在各个不同位置处的侧视图；
图8(a)至(i)是从冷冻干燥器卸载小瓶子的过程中组件的顺序透视图；以及
图9是冷冻干燥器的第二实施例的平面视图。
参照图1，冷冻干燥器10包括一个腔室12(相对于图1的平面垂直地延伸)具有在腔室12的前壁中形成的槽口(未表示)以便能使小瓶子装载到腔室12的搁板14上或从其卸载。该槽口可被一个相对于腔室12可运动的槽口门16关闭。该腔室12包括若干块搁板14，该搁板的每一块可以使用搁板定位机构(未表示)在腔室12中升高或降低。为装载搁板，该搁板初始被叠置在腔室的下面部分，同时最上面的搁板首先移动到装载位置。在那块搁板被装载后，机构自动地升起装载了的搁板以便能使下一块搁板被移到装载位置。将移动顺序继续到完成腔室的装载。为卸载该腔室，将装载顺序反过来，首先卸载最下面的搁板。
由处于隔离室18中的支撑框架的几个模块形成装载和卸载腔室12的组件。该组件能够将从填放机械接受的小瓶子自动装载冷冻干燥器10，并从冷冻干燥器自动卸载那些小瓶子以便后来输送到加盖机械。该支撑框架用螺栓拧到冷冻干燥器10上，并拧到隔离室的地板上。由结实的不锈钢板构成支撑框架。在隔离室18内，用以装载和卸载腔室的组件的支撑框架和模块被设计成使之能，例如，使用蒸发的过氧化氢容易地清洁和无菌化。
现在将描述装载或卸载腔室12的组件的模块。
喂入输送器20汇集来自位于隔离室外面的填放机械(未表示)的小瓶子并将小瓶子输送到安装在支撑框架上的喂入星形轮22，适当的导向确保喂入输送器20与喂入星形轮22之间有平滑过渡和喂入星形轮22的正确送进。对于附属的较小的瓶子，可以在喂入星形轮22的上游设置机械的剔除系统以剔除下落的小瓶子。位于支撑框架下面的电动机驱动喂入传送器20。
喂入星形轮22用作将从入口输送器接受的小瓶子放置到推动器输送器24上。该喂入星形轮22和推动器输送器24由各自的位于支撑框架下面伺服电机驱动。喂入星形轮22的旋转速度可以与推动器输送器24的速度同步，可以使用喂入星形轮22相对于推动器输送器24的起动、加速、减速和停止的控制以输送要求的数量的小瓶子输送到推动器输送器24上同时以控制那些瓶子的间距。
装载推送器26将小瓶子从推动器输送器24推送到积聚工作台28上。如图2(a)所示，可以控制喂入星形轮22和推动器输送器24的运动因此积聚在推动器上的小瓶子的每一排横向地被从前一排位移等于瓶子宽度的二分之一的量。这能使在积聚工作台28上的小瓶子的排紧凑。如图2(b)所示，当在宽的搁板14上装载两个分开的小瓶子的组合时喂入星形轮22可以在小瓶子的两排中形成间隙，该间隙是在宽度等效于搁板导轨30的宽度的排的中间。参照图1，装载推动器26包括推动器杆32和连接到推动器杆32的机动的致动机构34以便向着腔室12移动推动器杆32以将一排小瓶子推到积聚工作台28上并继而缩回推动器杆32以便能积聚小瓶子的另一排。对于常温搁板装载，推动器杆32可以设置致动一安全杆36的机构，该安全杆防止当小瓶子被推到积聚工作台28上时下落。
该积聚工作台28是位于邻近推动器输送器24的固定板并构成桥板模块的一部分，该桥板模块能使小瓶子从推动器输送器24转移到要装载的搁板上14。该桥板模块包括一块桥板38和一块中间板40。
如图3所示，该中间板40在冷冻干燥器腔室12内处于与搁板14的装载位置的相同的水平，同时能够自动地水平移离在装载位置处的装填满的或空的搁板14，以便能在腔室12内使搁板升高或降低。该搁板可以设置诸如销钉等装置，该销钉与中间板40中的对应孔或凹槽结合以确保当搁板运动到装载位置时搁板14与中间板40之间的准确水平对准。
桥板38处于积聚工作台28与中间板40之间。该桥板38可以相对于积聚工作台28和中间板40从图3所示的装载、升高位置旋转所以桥板38的一部分经过槽口延伸到腔室中以便能使桥板38记数和水平地对准腔室12内的中间板40与腔室12外的积聚工作台28二者。桥板38和中间板40具有成型的边缘，当旋转桥板进入位置时该边缘与中间板40配合在一起。旋转桥板38和水平移动中间板40的机构位于该桥板38的下面。桥板38回到升高位置的旋转能使用槽口门16被关闭。
图3还表示组件的传输杆42，在图1所示的实施例中，该杆起卸载腔室12的作用。该传输杆42基本上延伸搁板14的宽度，同时在每一端被连接到卷轴组件44用以使传输杆42运动到腔室12中和从腔室12运动出，同时也用于升高和降低传输杆42。每个卷轴组件44包括两个不锈钢弹性带46、48。每个上带46(如图所示)卷绕在上鼓轮50上，而每个下带则绕下鼓轮52卷绕，每个卷轴组件44的上和下鼓轮50、52是同轴的。也参照图5，通过绕鼓轮50、52延伸并从由一固定构件60连接到驱动轴58的安装板垂挂的滚子54保持在鼓轮上。
每个卷轴组件44的条带46、48的自由端通过安装到传输杆42的连接构件62连接到传输杆42并基本上从其垂直延伸。下条带48的自由端刚性地连接到第一联结构件64，该第一联结构件64通过枢轴66枢转地连接到连接构件62。上条带46的自由端刚性地连接到第二联结构件68。该第二联结构件68通过枢轴72枢转地连接到联结臂70，该联结臂转而通过枢轴74枢转地连接构件62。
当卷材从鼓轮松开时第一和第二联结构件68、64的运动由位于传输杆42的每一侧的导向构件76、78、80、82导向。每个导向构件包括上和下槽口，第一联结构件68的运动，并因此上条带68的自由端，被上槽口导向同时第二联结构件64的运动，并因此下条带48的自由端，被下槽口导向，导向构件76安装在积聚工作台28的两侧，导向构件78安装在桥板38的两侧，而导向构件80被安装在中间板40的两侧。在此实施例中，导向构件82可在，如图3所示的，迭置位置和，如图6所示的，使用位置之间移动，在该迭置位置它们与搁板14分开以允许搁板14在腔室12内升高或降低，在该使用位置导向构件82与导向构件80同一直线。另一选择，导向构件82可以被固定。导向构件76、78、80和82当小瓶子排被装入和从腔室12卸载时也起导向它们的作用。
卷轴组件44的驱动轴58被连接到位于支撑框架18下面的共用伺服电机。每个驱动轴58被直接地连接到各个卷轴组件44的上鼓轮50，鼓轮50、52被构造成使得上鼓轮50的旋转造成组件44的鼓轮50、52二者同步旋转，这就能使得上和下条带46、48同时从鼓轮50、52松开或卷绕到鼓轮50、52上，以便按需要将传输杆42移入腔室12或从其移出。下鼓轮52也可以独立于上鼓轮旋转，例如，由设置在支撑框架18下面的短行程气缸或伺服电机，以使传输杆42降低或升高。
传输杆42可以采用的不同位置如图7所示。在图7(a)所示的装载位置中，传输杆42位于小瓶子的各排前面以便能使第一贴合表面84接触小瓶子第一排86并推动那些排到腔室12中。在此位置，当各排被推入腔室12中时传输杆42的第一肩部88起防止小瓶子第一排86下落的作用。在图7(b)所示的传输位置中，下条带48已经被相对于上条带46卷绕以便绕枢轴66逆时针旋转连接构件62(如图7所示)并因此使传输杆42提升到传输位置。当处于此抬起位置时，通过同步地松开卷轴组件44的上和下条带46、48可以在腔室12中小瓶子的顶的上面移动传输杆42。在图7(c)所示的卸载位置中，相对于上条带46进一步卷绕下条带48以便进一步逆时针绕枢轴66旋转连接构件62并因此降低传输杆42。在此位置，传输杆42的第二贴合表面90接触腔室12中的末一排小瓶子以从腔室12拉出小瓶子，当小瓶子从腔室12被撤出时以传输杆42的第二肩部92起防止小瓶子末一排下落的作用。在图7(d)所示的末一排卸载位置，传输杆返回到图7(a)所示的位置，此外第三贴合表面94，处于与第一贴合表面84相对的传输杆42的表面，进入与要被卸载的腔室12的最后一块搁板的末一排小瓶子87接触。
现在回到图1，装载和卸载腔室12的组件还包括送出输送器96用以汇集来自推动器输送器24的小瓶子。适当的导向(未表示)确保这些输送器之间的平滑过渡。该送出输送器96由位于支撑框架18下面的可调节速度的电机驱动。
现在将描述使用图1所示组件以装载腔室12的典型顺序。为了装载冷搁板，可采用不同的装载顺序。
首先，抬起槽口门16以使小瓶子能经过腔室壁中形成的槽口插入腔室12中。从图3所示的抬起的位置旋转桥板38以便在积聚工作台28与冷冻干燥器中间板40之间产生一桥。当要装载的第一搁板14已经被置于装载位置时，中间板40被缩回到该搁板14，同时将可移动的导向构件82移到图6所示的使用的位置。
来自填装线上的小瓶子抵达喂入输送器20，该输送器起缓冲器的作用。当传感器监测到在缓冲器中小瓶子的数量足够时，喂入星形轮22将要求数量的瓶子输送到同步的推动器传输器24。此机构消除由瓶子直径的容差造成的线性误差。装载推动器26推动小瓶子完整的排向前靠住在积聚板28上的先前的小瓶子排(如果有的话)，并向前推动整个排以一个瓶子直径的等效量。当装填一搁板14的足够的小瓶子排已经组合好，装载推动器26将该组合推离积聚板28和桥板38并将组合放到搁板14上。另一选择是，为常温的搁板装填，小瓶子可以一排一排地从推动器输送器24直接推到搁板14上。或者可以一次将许多排推到搁板14上。
在装载推动器26缩回之后，可移动的导向构件82被抬起，中间板40被从搁板14伸出同时旋转桥板38以便能使冷冻干燥器放置下一个空的待装载的搁板。在定位了搁板的同时组合小瓶子的下一排。
重复该顺序直到装载了最后一个搁板。当所有的搁板已经装载小瓶子，抬起可移动的导向构件82，缩回中间板40，抬起桥板38并关闭槽口门16。
现在将描述使用图1所示的组件卸载腔室12的典型顺序，在图8(a)至8(i)所示的卸载过程中使用桥板38和传输杆的运动，为简化起见，该图8(a)至8(i)仅表示小瓶子的单排。
首先抬起槽口门16以便能经过在腔室壁中形成的槽口从腔室12取出小瓶子。当要卸载的第一搁板14处于装载位置时，将可移动的导向构件82移到使用位置，如图8(a)所示。然后，将桥板38从图8(a)所示的抬起的位置旋转到图8(b)所示的水平位置以在积聚工作台28与冻干燥器中间板40之间产生一桥，同时中间板40缩进到搁板14。
以传输杆处在抬起的位置，如图8(b)所示，每个卷轴组件44的条带46、48被同步地松开以移动小瓶子组合超过小瓶子87的末一排如图8(c)所示，然后将传输杆42降低到卸载位置如图8(d)所示。然后每个卷轴组件的条带46、48同步地卷绕以使传输杆第二贴合表面90接触小瓶子排87以便从腔室12向着推动器输送器24拉动小瓶子组合。
当小瓶子的末一排到达推动器输送器24时，传输杆42返回到抬起的位置如图8(a)所示。抬起可移动的导向构件82，同时中间板40伸出以使冷冻干燥器能放置下一搁板以便卸载。
重复此循环直到末一搁板被卸载。当来自小瓶子组合的末一排小瓶子保留在积聚工作台28上时，如图8(e)所示，将传输杆42抬起到如图8(f)所示的位置同时在传输杆42被降低到如图8(h)所示的末一排卸载位置之前向腔室12移到图8(g)所示的位置。最后，同步地卷绕每个卷轴组件44的条带46、48以将最末一排87推到推动器输送器24上，如图8(i)所示。抬起可移动的导向构件82，缩回中间板40，抬起桥板38并关闭槽口门16。
在图1所示的实施例中，仅使用传输杆从腔室12卸载小瓶子。在图9所示的第二实施例中，也使用传输杆42以将小瓶子装载到腔室12中。在此实施例中，不再需要第一实施例的机动的致动机构34，因为只需要推动器杆32具有一短的行程，足够将小瓶子的一排从推动器输送器24传输到积聚工作台上。现在移动推动器杆32的机构可以方便地容纳在支撑框架18的下面。这能提供冷冻干燥器10的整个占地面积的尺寸的进一步减小。

Claims (18)

1、一种将小瓶子装载到冷冻干燥器等的腔室中和或从其卸载小瓶子的组件，该组件包括结合小瓶子以使其产生运动的传输杆，以及为移动该杆的装置，其特征在于该移动装置包括第一与第二对细长弹性构件的卷材，为将该卷材连接到传输杆的连接装置，这样在其每一端该传输杆被枢转地连接到各对卷材上，以及同步地松开卷材以使杆产生横向运动和有选择地相对于另一个卷绕或松开每对卷材的一个的驱动装置以便抬起该杆。
2、根据权利要求1的组件，其中驱动装置包括为同步地旋转每一对卷材以产生杆的横向运动的装置，以及为选择性地在每对卷材之间产生相对的旋转运动以抬起杆的装置。
3、根据权利要求1或2的组件，其中每个卷材被卷绕在各自的卷轴上，设置驱动装置以旋转卷轴以移动杆。
4、根据权利要求3的组件，包括将卷材保持在卷轴上的装置。
5、根据权利要求4的组件，其中保持装置包括若干个绕卷轴延伸的辊子。
6、根据前述权利要求任意一款的组件，包括为在松开的过程中对卷材自由端导向的导向装置。
7、根据权利要求6的组件，其中导向装置包括位于传输杆任一侧的槽口，每个卷材的自由端被置于各自的槽口内。
8、根据权利要求6和7的组件，其中至少导向装置的一部分是可选择地在使用与叠置位置之间移动。
9、根据前述权利要求任意一款的组件，其中连接装置包括第一与第二连接构件，其中每一个连接到传输杆的各端并基本上垂直于传输杆延伸。
10、根据权利要求9的组件，其中每对卷材的第一卷材通过第一联结构件连接到连接构件而每对卷材的第二卷材通过第二联结构件连接到连接构件。
11、根据权利要求10的组件，其中每个第一卷材刚性地连接到各自的第一联结构件，每个第一联结构件被枢转地连接到各自的连接构件。
12、根据权利要求10或11的组件，其中每个第二卷材刚性地连接到各自的第二联结构件，每个第二联结构件被枢转地通过各自的臂连接到各自的连接构件，该臂被枢转地连接到第二联结构件与连接构件二者。
13、根据权利要求10至12任意一款的组件，其中第二卷材相对于第一卷材卷绕或松开以使杆抬起。
14、根据前述权利要求任意一款的组件，其中传输杆的一个表面具有第一肩部用以在腔室的装载过程中稳定结合的小瓶子，而第二肩部用以在腔室的卸载过程中稳定结合的小瓶子。
15、根据前述权利要求任意一款的组件，其中每个细长的构件包括一弹性带。
16、根据前述权利要求任意一款的组件，其中每个细长的构件包括一平板弹簧。
17、一种冷冻干燥器，其包括一个腔室和根据前述权利要求任意一款的、用以装载小瓶子到腔室中和/或从其取出小瓶子的组件。
18、根据权利要求17的冷冻干燥器，其中组件设置成用以经在腔室中设置的槽口装载和/或卸载该腔室。
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