DE19708864A1

DE19708864A1 - Evacuation and sealing device for small containers with sealing plugs

Info

Publication number: DE19708864A1
Application number: DE1997108864
Authority: DE
Inventors: Karl Brechel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-03-05
Filing date: 1997-03-05
Publication date: 1998-09-10
Also published as: GB2322851A; SE9800682L; ITMI980360A1; GB9803788D0; SE9800682D0; IT1298445B1

Description

State of the art

Die Erfindung betrifft eine Evakuier- und Verschließeinrich tung für einen Verschlußstopfen aufweisende Kleinbehälter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Evakuier- und Verschließeinrichtungen werden insbesondere in der phar mazeutischen Industrie für Kleinbehälter wie Vials o.a. ver wendet. Um zu verhindern, daß der Verschlußstopfen während des Evakuierens des Kleinbehälters von dem den Verschluß stopfen haltenden Sauger abfällt muß an dem Sauger ein rela tiv hoher Unterdruck anliegen, da der Saugerunterdruck und der in der Evakuierkammer herrschende Unterdruck einander entgegenwirken. Da ein derartig hoher Unterdruck am Sauger aber, zum Beispiel während des Übernehmens des Verschluß stopfens von einer Bereitstellungseinrichtung weder erfor derlich noch gegebenenfalls sinnvoll ist, bauen bekannte Evakuier- und Verschließeinrichtungen aufgrund zusätzlicher Druckregeleinrichtungen relativ aufwendig, bzw. sie müssen einen höheren Unterdruck bereitstellen, als dies für den ei gentlichen Evakuiervorgang des Kleinbehälters erforderlich ist. Ferner sind nicht gattungsgemäße Evakuier- und Ver schließeinrichtungen bekannt, die den Verschlußstopfen mit tels mechanischen Haltezangen halten. Derartige Evakuier- und Verschließeinrichtungen sind jedoch aufwendig aufgebaut, haben einen relativ hohen Platzbedarf und sind bezüglich ei nes sterilen Betriebs kritisch.The invention relates to an evacuation and sealing device device for a small container having a sealing plug according to the preamble of claim 1. Such evacuation and locking devices are particularly in the phar pharmaceutical industry for small containers such as vials or similar ver turns. To prevent the sealing plug from the evacuation of the small container from which the closure plug holding the vacuum cleaner falls off on the vacuum cleaner a rela tiv high vacuum because the suction vacuum and the negative pressure prevailing in the evacuation chamber counteract. Because such a high vacuum on the vacuum cleaner but, for example, while taking over the lock stopper from a supply device neither required which is still useful, build known ones Evacuation and closing devices due to additional Pressure control devices relatively expensive, or they have to provide a higher vacuum than this for the egg Evacuation of the small container is required is. Furthermore, evacuation and Ver known locking devices that the plug with hold with mechanical holding pliers. Such evacuation and closing devices are complex, have a relatively large amount of space and are egg critical sterile operation.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Evakuier- und Verschließeinrichtung für einen Verschlußstopfen aufweisende Kleinbehälter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß ein sicheres Festhalten des Verschlußstop fens in der Evakuierkammer während des Evakuierens des Kleinbehälters möglich ist. Insbesondere wird am Sauger kein höherer Unterdruck benötigt, als dies zum Evakuieren des Kleinbehälters erforderlich ist. Dadurch ist die erfindungs gemäße Evakuier- und Verschließeinrichtung relativ einfach aufgebaut, da der zum Evakuieren des Kleinbehälters erfor derliche Unterdruck für die Konzipierung der Unterdruckquel le maßgeblich ist.The evacuation and sealing device for a small container with the plug characteristic features of claim 1 has in contrast the advantage that a secure hold of the lock stop fens in the evacuation chamber during the evacuation of the Small container is possible. In particular, there is no sucker higher vacuum than required to evacuate the Small container is required. This is the fiction appropriate evacuation and sealing device relatively simple built up, because it needs to evacuate the small container vacuum for the design of the vacuum source le is decisive.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der erfin dungsgemäßen Evakuier- und Verschließeinrichtung für einen Verschlußstopfen aufweisende Kleinbehälter ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.Further advantages and advantageous further developments of the inventions Evacuation and sealing device according to the invention for one Small containers with sealing plugs result from the dependent claims and the description.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Evakuier- und Ver schließeinrichtung für einen Verschlußstopfen aufweisende Kleinbehälter in einem Längsschnitt.An embodiment of the invention is in the drawing shown and is described in more detail in the following description explained. The only figure shows an evacuation and ver Closing device for a sealing plug Small container in a longitudinal section.

Description of the embodiment

Die in der Fig. 1 dargestellte Evakuier- und Verschließein richtung 10 ist Bestandteil einer Reinigungs-, Befüll- und Verschließanlage in der pharmazeutischen Industrie, und dient zum Evakuieren und Verschließen von Kleinbehältern wie Fläschchen 1, Vials o. ä. mit einem Verschlußstopfen 2. Dazu weist die Evakuier- und Verschließeinrichtung 10 ein im we sentlichen hülsenförmig ausgebildetes Evakuierwerkzeug 11 mit zwei Bohrungsabschnitten 12, 13 auf. In dem dem Fläsch chen 1 abgewandten ersten Bohrungsabschnitt 12 ist ein Vaku umstempel 14 mittels zweier Gleitlager 16, 17 auf- und abbe weglich geführt. Ferner sind im Bereich des ersten Bohrungs abschnittes 12 zwei Dichtungen 18, 19 vorgesehen, die den Vakuumstempel 14 zum ersten Bohrungsabschnitt 12 hin abdich ten. An dem in den zweiten Bohrungsabschnitt 13 ragenden En de 21 des Vakuumstempels 14 ist ein Sauger 22 angeordnet, der über eine zentrisch im Vakuumstempel 14 ausgebildete Saugbohrung 23 mit einer nicht dargestellten Unterdruckquel le verbunden ist.The evacuation and closing device 10 shown in FIG. 1 is part of a cleaning, filling and closing system in the pharmaceutical industry, and is used for evacuating and closing small containers such as vials 1 , vials or the like with a sealing plug 2 . For this purpose, the evacuation and closing device 10 has an essentially sleeve-shaped evacuation tool 11 with two bore sections 12 , 13 . In the first hole section 12 facing away from the bottle 1 , a vacuum stamp 14 is moved up and down by means of two slide bearings 16 , 17 . Further, the first hole portion 12, two seals 18, 19 are provided, the first bore portion 12 towards waterproofing th. An is the vacuum die 14 which projects into the second bore portion 13 En de 21 of the vacuum temple 14 are arranged a sucker 22 in the region, the above a suction bore 23 formed centrally in the vacuum stamp 14 is connected to a vacuum source (not shown).

An dem dem Fläschchen 1 zugewandten Ende des zweiten Boh rungsabschnitts 13 ist an dessen Innenseite eine radial um laufende Flaschenhalsdichtung 24 angeordnet, die mittels ei nes in der Wandung 25 des zweiten Bohrungsabschnitts 13 aus gebildeten Anschlusses 26 mit einer ebenfalls nicht dar gestellten Überdruckquelle verbunden ist.At the end facing the vial 1 of the second drilling portion 13 , a radially circumferential bottle neck seal 24 is arranged on the inside thereof, which is connected by means of egg nes in the wall 25 of the second bore portion 13 from the formed connection 26 with a pressure source, also not shown.

In einer ersten Betriebsstellung der Flaschenhalsdichtung 24 ist diese nicht mit Überdruck beaufschlagt, so daß der Hals bereich 3 des Fläschchens 1 in den Bohrungsabschnitt 13 ein führbar ist. In einer zweiten Betriebsstellung der Flaschen halsdichtung 24, bei der diese mit Überdruck beaufschlagt ist, dichtet die Flaschenhalsdichtung 24 durch ihren nunmehr vergrößerten Querschnitt den Halsbereich 3 ab, so daß inner halb des zweiten Bohrungsabschnitts 13 eine Vakuumkammer 27 zum Evakuieren des Fläschchens 1 ausgebildet ist. Zur Erzeu gung und Steuerung des Vakuums in der Vakuumkammer 27 sind in der Wandung 25 des Bohrungsabschnitts 13 ein Druckaufneh meranschluß 28 und ein Vakuumanschluß 29 ausgebildet.In a first operating position of the bottle neck seal 24 , this is not subjected to excess pressure, so that the neck area 3 of the vial 1 can be guided into the bore section 13 . In a second operating position of the bottle neck seal 24, at which this is acted upon with pressure, the bottle neck seal 24 seals by their now enlarged cross-section from the neck portion 3 so that inner half of the second bore portion 13 of a vacuum chamber 27 is formed for the evacuation of the vial. 1 To generate and control the vacuum in the vacuum chamber 27 , a Druckaufneh meranschluß 28 and a vacuum port 29 are formed in the wall 25 of the bore portion 13 .

Um zu verhindern, daß ab einem gewissen Unterdruck in der Vakuumkammer 27 der Verschlußstopfen 2 vom Sauger 22 abfällt und auf die Öffnung des Fläschchens 1 gelangt, sind in dem Grund 31 des zweiten Bohrungsabschnitts 13 mehrere elasti sche Halteelemente in Form von Flachfedern 32 befestigt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei auf einem Teil kreisdurchmesser 33 in jeweils gleichmäßigen Winkelabständen voneinander angeordnete Flachfedern 32 vorgesehen, die in Richtung des Fläschchens 1 ragen. Anstelle von Flachfedern 32 ist jedoch selbstverständlich auch der Einsatz von Stab federn möglich. Um die Flachfedern 32 verschiedenen Anwen dungsfällen bzw. Verschlußstopfen 2 anzupassen sind diese bevorzugt austauschbar, zum Beispiel mittels Schraubverbin dungen, am Grund 31 befestigt. Jede der Flachfedern 32 ist zweifach abgewinkelt, so daß jeweils drei Abschnitte 34, 35, 36 ausgebildet werden. Die ersten Abschnitte 34 erstrecken sich parallel zum Vakuumstempel 14 in einem gegenseitigen Ab stand voneinander, der etwas größer ist als der Durchmesser D des Verschlußstopfens 2. Die sich in Richtung des Fläsch chens 1 anschließenden zweiten Abschnitte 35 der Flachfedern 32 sind zum Verschlußstopfen 2 hin abgewinkelt. Sie dienen als Auflage- bzw. Rückhaltefläche für den Verschlußstopfen 2, wenn sich dieser teilweise im Bereich der ersten Ab schnitte 34 befindet. In dieser in der Figur dargestellten Lage des Verschlußstopfens 2 liegt die bei verschlossenem Fläschchen 1 auf dem Flaschenrand 4 aufliegende Unterseite 5 des Verschlußstopfens 2 auf den zweiten Abschnitten 35 der Flachfedern 32 auf. Die dritten Abschnitte 36 der Flachfe dern 32 sind zum Bohrungsabschnitt 13 hin gebogen und haben eine derartige Länge, daß sie auf der dem Fläschchen 1 zuge wandten Seite wenigstens eine Stelle mit einem gegenseitigen Abstand voneinander aufweisen, der größer ist als der Durch messer D des Verschlußstopfens 2.In order to prevent that from a certain negative pressure in the vacuum chamber 27 of the sealing plug 2 drops from the teat 22 and reaches the opening of the vial 1 , a plurality of elastic holding elements in the form of flat springs 32 are fastened in the base 31 of the second bore section 13 . In the illustrated embodiment, three flat springs 32 are provided on a partial circular diameter 33 , each at uniform angular distances from one another, which project in the direction of the vial 1 . Instead of flat springs 32 , the use of rod springs is of course also possible. In order to adapt the flat springs 32 to different applications or sealing plugs 2 , these are preferably interchangeable, for example by means of screw connections, fastened to the base 31 . Each of the flat springs 32 is angled twice, so that three sections 34 , 35 , 36 are formed. The first sections 34 extend parallel to the vacuum stamp 14 in a mutual Ab stood from each other, which is slightly larger than the diameter D of the sealing plug. 2 The adjoining in the direction of the bottle 1 , the second sections 35 of the flat springs 32 are angled toward the sealing plug 2 . They serve as a support or retention surface for the sealing plug 2 when it is partially in the area of the first sections 34 from . In this position of the closure plug 2 shown in the figure, the underside 5 of the closure plug 2 resting on the bottle rim 4 when the bottle 1 is closed lies on the second sections 35 of the flat springs 32 . The third portions 36 of the Flachfe countries 32 are bent toward the bore portion 13 and have such a length that they on the vial 1 facing side having at least one station with a mutual distance from one another which is greater than the diameter D of the sealing plug 2nd

Die oben beschriebene Evakuier- und Verschließeinrichtung 10 arbeitet wie folgt: Zum Aufnehmen eines Verschlußstopfens 2 wird das Evakuierwerkzeug 11 oberhalb einer an sich bekann ten Verschlußstopfenzuführeinrichtung positioniert und mit einem Verschlußstopfen 2 ausgerichtet. Dann wird der Vakuum stempel 14 nach unten aus dem zweiten Bohrungsabschnitt 13 verfahren, bis dessen Sauger 22 in Wirkverbindung mit dem Verschlußstopfen 2 ist. Anschließend wird der Sauger 22 über die mit ihm verbundene Unterdruckquelle aktiviert, so daß der Verschlußstopfen 2 vom Sauger 22 festgehalten wird. Nun mehr wird der Vakuumstempel 14 wieder in seine ursprüngli che, angehobene Position angehoben. Dies führt dazu, daß der Verschlußstopfen 2 bei seiner Aufwärtsbewegung zwischen die dritten Abschnitte 36 der Flachfedern 32 gelangt, wobei die Flachfedern 32 zuerst elastisch aufgebogen, und nachdem der Verschlußstopfen 2 in den Bereich der ersten und zweiten Ab schnitte 34, 35 angehoben ist, wieder in ihre ursprüngliche Position zurückfedern. Wesentlich dabei ist, daß der Unter druck am Sauger 22 derart groß ist, daß der Verschlußstopfen 2 beim Aufbiegen der Flachfedern 32 während des Passierens der dritten Abschnitte 36 nicht vom Sauger 22 abfällt.The evacuation and sealing device 10 described above works as follows: To receive a sealing plug 2 , the evacuation tool 11 is positioned above a sealing plug feed device known per se and aligned with a sealing plug 2 . Then the vacuum stamp 14 is moved downward from the second bore section 13 until its sucker 22 is in operative connection with the sealing plug 2 . Then the suction device 22 is activated via the vacuum source connected to it, so that the sealing plug 2 is held by the suction device 22 . Now the vacuum stamp 14 is raised again in its original, raised position. This leads to the fact that the sealing plug 2 passes between the third sections 36 of the flat springs 32 during its upward movement, the flat springs 32 being elastically bent up first, and after the sealing plug 2 is raised in the region of the first and second sections 34 , 35 , again spring back to its original position. It is essential that the negative pressure is so great on the sucker 22 so that the stopper 2 does not fall from the teat 22 during bending of the flat springs 32 during the passage of the third portions 36th

Das oben beschriebene Anheben bzw. Einführen des Verschluß stopfens 2 in das Evakuierwerkzeug 11 findet bevorzugt wäh rend einer Überführungsphase der Evakuier- und Ver schließeinrichtung 10 von der angeführten Verschlußstopfen zuführeinrichtung in eine Lage oberhalb des zu evakuierenden und zu verschließenden, und vorab mit einem Produkt befüll ten Fläschchens 1 statt. Ist die Überführphase abgeschlos sen, wird das Evakuierwerkzeug 11 abgesenkt, bis sich der Halsbereich 3 des Fläschchens 1 innerhalb des zweiten Boh rungsabschnitts 13 befindet. In dieser Lage wird die Fla schenhalsdichtung 24 aktiviert, so daß diese gegen den Hals bereich 3 dichtend anliegt. Anschließend wird über den Vaku umanschluß 29 ein Unterdruck in der Vakuumkammer 27 erzeugt, so daß insbesondere die im Kopfbereich des Fläschchens 1 oberhalb des Produkts befindliche Luft abgesaugt wird.The above-described lifting or insertion of the closure plug 2 into the evacuation tool 11 preferably takes place during a transfer phase of the evacuation and closure device 10 from the closure plug feed device mentioned into a position above the area to be evacuated and closed, and filled beforehand with a product vial 1 instead. If the transfer phase is completed, the evacuation tool 11 is lowered until the neck region 3 of the vial 1 is within the second drilling section 13 . In this position, the bottle neck seal 24 is activated so that it rests against the neck area 3 in a sealing manner. Subsequently, a vacuum is generated in the vacuum chamber 27 via the vacuum connection 29 , so that in particular the air located in the head region of the vial 1 above the product is extracted.

Infolge des in der Vakuumkammer 27 herrschenden Unterdrucks wird auf den Verschlußstopfen 2 eine Kraft erzeugt, die ent gegen der Haltekraft des Saugers 22 wirkt. Die Haltekraft auf den Verschlußstopfen 2 am Sauger 22 wird jedoch durch die Flachfedern 32 unterstützt bzw. verstärkt, deren zweite Abschnitte 35 zusammen mit der Elastizität der Flachfedern 32 für den Verschlußstopfen 2 als Rückhaltemittel wirken. Erfindungswesentlich ist, daß durch die Flachfedern 32 ver mieden wird, daß der Verschlußstopfen 2 während des Evakuie ren auf das Fläschchen 1 fällt. Sobald der eigentliche Eva kuiervorgang des Fläschchens 1 abgeschlossen ist, wird der Vakuumstempel 14 zum Verschließen des Fläschchens 1 mit dem Verschlußstopfen 2 wieder nach unten in Richtung des Fläsch chens 1 verfahren, wobei der Verschlußstopfen 2 teilweise in den Halsbereich 3 eingedrückt wird, bis das Fläschchen 1 in gewünschter Weise vom Verschlußstopfen 2 verschlossen ist. Zuletzt wird die Unterdruckquelle am Sauger 22 wieder abge schaltet und das Evakuierwerkzeug 11 bei deaktivierter Fla schenhalsdichtung 24 nach oben verfahren, so daß das Fläsch chen 1 freigegeben wird.As a result of the negative pressure prevailing in the vacuum chamber 27 , a force is generated on the sealing plug 2 , which acts against the holding force of the suction device 22 . The holding force on the sealing plug 2 on the teat 22 is, however, supported or reinforced by the flat springs 32 , the second sections 35 of which, together with the elasticity of the flat springs 32, act as a retaining means for the sealing plug 2 . It is essential to the invention that the flat springs 32 prevent the sealing plug 2 from falling onto the bottle 1 during evacuation. As soon as the actual evacuating process of the vial 1 has been completed, the vacuum stamp 14 for closing the vial 1 with the sealing plug 2 is moved back down in the direction of the vial 1 , the sealing plug 2 being partially pressed into the neck area 3 until the vial 1 is closed in the desired manner by the plug 2 . Finally, the vacuum source on the vacuum cleaner 22 is switched off again and the evacuation tool 11 moves with the bottle neck seal 24 deactivated so that the bottle 1 is released.

Ergänzend wird darauf hingewiesen, daß es im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel auch denkbar ist, den Vakuumstempel 14 auch soweit anzuheben, daß der Verschlußstopfen 2 vollstän dig im ersten Abschnitt 34 der Flachfedern 32 angeordnet ist. In diesem Fall kann es bei entsprechendem Unterdruck in der Vakuumkammer 27 zum Abfallen des Verschlußstopfens 2 vom Sauger 22 kommen. In diesem Fall muß die Geometrie der Flachfedern 32 bzw. deren Elastizität so ausgelegt sein, daß ein Durchfallen bis auf das Fläschchen 1 vermieden wird.In addition, it is pointed out that, in contrast to the exemplary embodiment, it is also conceivable to also raise the vacuum stamp 14 to such an extent that the sealing plug 2 is arranged completely in the first section 34 of the flat springs 32 . In this case, with a corresponding negative pressure in the vacuum chamber 27, the closure plug 2 can fall off the suction device 22 . In this case, the geometry of the flat springs 32 or their elasticity must be designed such that falling through to the vial 1 is avoided.

Weiterhin können anstelle von Federelementen oder Flachfe dern 32 auch andere Arten, Formen und Anordnungen von ela stischen Halteelementen verwendet werden. Wesentlich ist le diglich, daß ein mechanisch wirkendes Rückhaltemittel wäh rend des Evakuierens des Kleinbehälters auf den Verschluß stopfen einwirkt, und diesem am Herabfallen auf den Kleinbe hälter hindert.Furthermore, other types, shapes and arrangements of ela-elastic holding elements can be used instead of spring elements or Flachfe 32 . It is le diglich that a mechanically acting retention means acts during the evacuation of the small container on the stopper, and prevents it from falling onto the small container.

Bei der im Ausführungsbeispiel beschriebenen Anordnung wurde davon ausgegangen, daß es sich bei dem Verschlußstopfen 2 um einen relativ starren Körper handelt, während die Flachfe dern 32 im Gegensatz dazu relativ elastische Körper sind. In der pharmazeutischen Verpackungsindustrie werden daneben je doch auch Gummistopfen bzw. elastische Verschlußkörper ver wendet. In diesem Fall können die zum Beispiel als drei auf der Innenfläche des dritten Abschnitts 36 in gleichmäßen Winkelabständen angeordneten und als Haltenocken ausgebilde ten Rückhaltemittel für den Verschlußkörper starrer als der Verschlußkörper ausgebildet sein. Das bedeutet, daß der Ver schlußkörper beim Passieren der Rückhaltemittel verformt, und beispielsweise vom Rückhaltemittel eingeklemmt wird.In the arrangement described in the embodiment, it was assumed that the sealing plug 2 is a relatively rigid body, while the flat springs 32, in contrast, are relatively elastic bodies. In the pharmaceutical packaging industry, rubber stoppers and elastic closure bodies are also used. In this case, for example as three on the inner surface of the third section 36 arranged at equal angular intervals and designed as retaining cams th retaining means for the closure body can be made more rigid than the closure body. This means that the closure body is deformed as it passes through the retaining means, and is, for example, pinched by the retaining means.

Claims

1. Evacuation and sealing device ( 10 ) for a sealing plug ( 2 ) with small container ( 1 ), with an opening for receiving the small container neck ( 3 ) pointing to the vacuum chamber ( 27 ), in alignment with the opening. and movable stamp ( 14 ) is guided, on the side facing the opening a first holding element for the sealing plug ( 2 ) in the form of a suction cup ( 22 ) is arranged, characterized in that in the vacuum chamber ( 27 ) at least a second holding element ( 32 ) for the sealing plug ( 2 ) is arranged, which acts in an upper position of the stamp ( 14 ) on the sealing plug ( 2 ) and the sealing plug ( 2 ) to prevent it from falling down under the sealing plug ( 2 ) small container ( 1 ) in the direction of the suction cup ( 22 ).

2. Evacuation and sealing device according to claim 1, characterized in that the second holding element ( 32 ) is designed such that it plastically deforms the sealing plug ( 2 ) for holding in the vacuum chamber ( 27 ).

3. Evacuation and closing device according to claim 1, characterized in that the holding element consists of at least one elastic body ( 32 ) which is deformable by the closure body ( 2 ).

4. Evacuation and closing device according to claim 1 or 3, characterized in that the holding element consists of little least three at regular angular intervals arranged spring elements ( 32 ).

5. Evacuation and sealing device according to claim 4, characterized in that the spring elements ( 32 ) each have several different angled sections ( 34 , 35 , 36 ), of which a section ( 35 ) has a bearing and backing surface for the sealing plug ( 2 ) trains.

6. Evacuation and closing device according to claim 4 or 5, characterized in that the spring elements ( 32 ) are arranged interchangeably.