ES2953033T3 - Diafragma activo/pasivo mejorado para una válvula de transferencia de material - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un diafragma activo (52; 72; 82) para una puerta activa (51; 71; 81) adaptada para el cierre hermético de un conducto, definiendo el diafragma (52; 72; 82) una superficie de soporte (520). ; 820) dispuestos en un plano π1; un eje geométrico (a) sustancialmente perpendicular al plano π1; y un eje de rotación (r) sustancialmente paralelo al plano π1; comprendiendo el diafragma (52; 72; 82): un hueco (521; 821), comprendido dentro de la superficie de soporte (520; 820); y un conducto de succión (523; 823) adaptado para poner en comunicación el hueco (521; 821) con un aspirador (53; 73; 83) externo al diafragma (52; 72; 82). puerta (51; 71; 81) para el cierre hermético de un conducto y un sistema de transferencia estéril que comprende una puerta activa (51; 71; 81) y una puerta pasiva (61). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Diafragma activo/pasivo mejorado para una válvula de transferencia de material

La presente invención se refiere a un diafragma activo mejorado para una válvula, en particular para una válvula con una abertura de bisagra, de mariposa o de disco.

En algunos sectores tecnológicos como, por ejemplo, el sector farmacéutico, es necesario realizar algunos procesos dentro de áreas clasificadas en condiciones totalmente estériles. En este contexto, a menudo surge la necesidad de mover piezas de una primera estación de trabajo a una segunda estación de trabajo, sin comprometer la esterilidad de las propias piezas.

A modo de ejemplo no limitativo, se considera a continuación la necesidad de trasladar los tapones desde una autoclave (primera estación de trabajo) a una máquina de llenado (segunda estación de trabajo).

Más concretamente, dentro de la máquina de llenado, los tapones se utilizan para cerrar botellas, una vez que han sido llenadas con el producto relacionado. Como debe garantizarse la esterilidad absoluta del producto, los propios tapones deben esterilizarse de uso. La esterilización tiene lugar en una autoclave que generalmente es una máquina separada de la máquina de llenado.

US 2017/247132 A1, US 2015/053881 A1, CH 695 425 A5, US 5783156 A y US 5884660 A divulgan diafragmas activos conocidos. En particular, CH 695 425 A5 divulga un diafragma activo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Las soluciones conocidas se describirán ahora con referencia a las figuras 1 a 18, en las que 50 indica una autoclave, 60 indica un tanque de transferencia y 70 indica una máquina de llenado.

De forma conocida, los tapones 80 se cargan en una cesta dentro de la autoclave 50.

Este último, además de las puertas por donde se cargan los materiales desde el exterior, comprende una puerta 51 de descarga cerrada por una válvula de mariposa también conocida como válvula de "diafragma" o de "disco". Dicha puerta, que suele ser circular, comprende un diafragma motorizado (conocido como diafragma 52 activo) que está adaptado para girar alrededor de 90° para pasar de una posición en la que cierra la puerta 51 a una posición en la que libera el paso de la propia puerta.

Para el movimiento de los tapones 80 todavía de forma conocida, se utilizan tanques 60 de transferencia apropiados. Estos tanques tienen una puerta 61 adaptada para conectarse a la puerta 51 de descarga de la autoclave 50 y muy similar a la misma. Una diferencia entre la puerta 51 de descarga de la autoclave y la del tanque es que en esta última el diafragma no está motorizado (por lo que se conoce como diafragma 62 pasivo). El diafragma 62 pasivo al igual que el activo 52 también puede girar entre una posición de cierre y una posición de apertura del tanque 60.

Cuando los tapones 80 se han cargado en la cesta de la autoclave 50, la puerta 61 del tanque se coloca junto a la puerta 51 de descarga de la autoclave (ver figuras 4 y 7) y posteriormente las dos puertas 51 y 61 se conectan entre sí (figuras 5 y 8). Dicha conexión debe garantizar la hermeticidad, lo que implica un aislamiento total entre el interior de la autoclave y el ambiente exterior. Una vez realizada la conexión, se gira el diafragma 52 activo arrastrando consigo el diafragma 62 pasivo en posición de apertura (figuras 6 y 9). De esta forma, el interior del tanque 60 y el interior de la autoclave 50 crean un único espacio de trabajo.

Por lo tanto, el ciclo de esterilización realizado por la autoclave 50 es capaz de esterilizar no solo lo que está dentro de la autoclave 50 (típicamente los tapones 80), sino también el interior del tanque 60 y las superficies expuestas de los dos diafragmas, activo 52 y pasivo 62

Al final del ciclo de esterilización, los tapones 80 se descargan de la cesta y, pasando por las dos puertas acopladas, se recogen en el tanque 60 (figura 10).

En este punto, el diafragma 52 activo se lleva a la posición de cierre, para restablecer la separación hermética entre la autoclave 50 y el tanque 60 y entre ambos dispositivos y el ambiente externo (figura 11).

El cierre hermético provisto por la puerta 61 del tanque 60 permite que éste sea desconectado de la autoclave 50 (figura 12) y trasladado a otras estaciones del ciclo productivo, por ejemplo, una estación de almacenamiento o a la máquina 70 de llenado que se describirá a continuación.

La máquina 70 comprende una puerta 71 de carga, como la puerta 51 de descarga descrita anteriormente para la autoclave 50.

Cuando los tapones 80 deben cargarse en la máquina 70 de llenado, la puerta 61 del tanque se coloca junto a la puerta 71 de carga (figura 13) y posteriormente las dos puertas 61 y 71 se conectan entre sí (figura 14). Dicha conexión debe garantizar la hermeticidad, lo que implica un aislamiento total entre el interior de la máquina 70 de llenado y el ambiente exterior. Una vez realizada la conexión, se gira el diafragma 72 activo arrastrando con él el diafragma 62 pasivo en posición de apertura (figura 15), de manera que el interior del tanque 60 y el interior de la máquina 70 de llenado crean un único espacio de trabajo.

Por tanto, los tapones 80 se descargan gradualmente del tanque 60 y, pasando por las dos puertas acopladas, se cargan en la máquina 70 de llenado (figura 16).

En este punto, el diafragma 72 activo se lleva a la posición de cierre, para restablecer la separación hermética entre la máquina 70 de llenado y el tanque 60 y entre ambos dispositivos y el ambiente externo (figura 17). El cierre hermético que proporcionan las puertas 61 con 62 y 71 con 72 permite desconectar finalmente el tanque 60 de la máquina 70 de llenado (figura 18).

Aunque ampliamente apreciado, el sistema que se acaba de describir no está exento de inconvenientes. En particular, como comprenderá fácilmente un experto en la materia, un punto extremadamente delicado es el acoplamiento entre los diafragmas 52 y 72 activos y el diafragma 62 pasivo. De hecho, dicho acoplamiento es extremadamente delicado desde el punto de vista del mantenimiento de la esterilidad total dentro de los espacios de trabajo.

Sin embargo, en dicho sistema, la funcionalidad de las juntas puede verse comprometida, por ejemplo, en el caso de que un cuerpo extraño, aunque sea pequeño, quede atrapado entre las juntas, o en el que una junta se dañe. En ese caso, se abriría una brecha que pondría en comunicación el espacio de trabajo con una zona contaminada comprendida entre los dos diafragmas. Dicha zona no está destinada a ser esterilizada, sino que simplemente debe sellarse para confinar los contaminantes que alberga en su interior.

Como puede entender fácilmente un experto en la materia, una funcionalidad de las juntas comprometida o limitada provoca un problema menos grave en el caso de que el tanque 60 de transferencia esté acoplado a la autoclave 50. De hecho, en ese caso, una vez abiertas las puertas 51 y 61, se realiza el ciclo de esterilización y se esterilizan todas las superficies expuestas. La presencia de una brecha entre las juntas expondría por tanto a la esterilización, aunque de forma no deseada e ineficaz, también la zona contaminada comprendida entre los dos diafragmas.

Muy diferente es el caso en el que la funcionalidad de las juntas se ve comprometida o limitada cuando el tanque 60 de transferencia está acoplado a la máquina 70 de llenado. De hecho, en ese caso la brecha permitiría el paso de contaminantes entre la zona contaminada y el espacio de trabajo, que debe permanecer estéril.

El principal problema de las soluciones conocidas es que no es posible tener ningún control sobre la funcionalidad efectiva de las juntas.

Naturalmente, un problema que implique la contaminación del espacio de trabajo solo se detectaría a posteriori y provocaría la destrucción de todo el lote de producto.

El objeto de la invención en las realizaciones primera y segunda es, por lo tanto, el de superar, al menos parcialmente, los inconvenientes indicados anteriormente en relación con la técnica anterior.

Más específicamente, una tarea de la invención es la de poner a disposición un diafragma activo mejorado que permita controlar la funcionalidad efectiva de las juntas relativas. Otro cometido de la invención es el de poner a disposición un diafragma activo mejorado que mantenga la funcionalidad de los diafragmas activos del tipo conocido.

El objetivo y las funciones indicadas anteriormente se alcanzan mediante un diafragma activo según la reivindicación 1, una puerta activa según la reivindicación 6 y un sistema de transferencia estéril según la reivindicación 11.

Otras características ventajosas se describen en las reivindicaciones dependientes.

Las características y ventajas adicionales de la invención se desprenderán de la descripción que se hace a continuación de algunos modos de realización representados a título de ejemplo no limitativo con referencia a los dibujos adjuntos.

- la figura 1 representa esquemáticamente una vista frontal de una autoclave y un tanque de transferencia conectados entre sí;

- la figura 2 representa esquemáticamente una vista frontal de un tanque de transferencia;

- la figura 3 representa esquemáticamente una vista frontal de una máquina de llenado y un tanque de transferencia conectados entre sí;

- la figura 4 representa esquemáticamente una sección transversal de las puertas de la autoclave y de un tanque uno al lado del otro;

- la figura 5 representa esquemáticamente una sección transversal de las puertas de la autoclave y de un tanque conectados entre sí en la configuración cerrada;

- la figura 6 muestra las puertas de la figura 5 en la configuración abierta;

- las figuras 7 a 12 representan esquemáticamente los pasos posteriores de descarga de tapones estériles desde una autoclave a un tanque de transferencia;

- las figuras 13 a 18 representan esquemáticamente los pasos posteriores de cargar tapones estériles desde un tanque de transferencia a una máquina de llenado;

- la figura 19 representa una primera realización de la invención en una vista similar a la de la figura 5;

- la figura 20 representa una sección a lo largo de la línea XX-XX de la figura 19;

- la figura 21 representa un detalle de la figura 19;

- la figura 22 representa una vista ampliada del detalle indicado con XXII en la figura 21;

- la figura 23 representa una vista axial de un diafragma activo según la invención; y

- la figura 24 representa una vista en perspectiva de un diafragma activo según la invención.

- la figura 25 representa una vista en sección transversal de una segunda realización de un diafragma activo según la invención;

- la figura 26a representa una vista ampliada del detalle indicado con XXVI en la figura 25, en relación con la etapa de transferencia de material estéril entre el tanque y la máquina de llenado;

- la figura 26b representa la junta de la figura 19, en relación con la etapa de transferencia de material estéril desde el tanque a la autoclave de esterilización;

- las figuras 27 a 32 representan esquemáticamente los pasos posteriores de carga de tapones estériles desde un tanque de transferencia a una máquina de llenado en la segunda realización del diafragma activo según la invención; - la figura 33 representa una vista exterior del diafragma activo de la figura 32 en la configuración cerrada que comprende medios de apertura manual;

- la figura 34 representa una vista axial del diafragma activo de la figura 25 que comprende medios de apertura automática.

Con referencia a las figuras adjuntas, 50 indica una autoclave, 60 indica un tanque de transferencia y 70 indica una máquina de llenado. Tanto la autoclave 50 como la máquina 70 de llenado según la invención comprenden una puerta, indicada con 51 y 71, respectivamente. Cada una de tales puertas, adaptada para cerrar herméticamente el conducto en cuyo extremo está montada, comprende un disco o diafragma 52; 72. Por razones de conveniencia, solo el diafragma 52 se describirá con más detalle a continuación, ya que en la primera realización el diafragma 72 es exactamente igual.

El diafragma 52 activo según una primera realización según la invención define:

- una superficie 520 de apoyo dispuesta en n1 ;

- un eje geométrico a sustancialmente perpendicular al plano n1 ; y

- un eje de rotación r sensiblemente perpendicular al plano n1 ;

y comprende:

- un hueco 521 comprendido dentro de la superficie 520 de apoyo;

- un medio 522 para la transmisión de un torque alrededor del eje de rotación r; y

- un conducto 523 de succión adaptado para poner en comunicación el hueco 521 con un aspirador 53 exterior al diafragma 52.

Según la invención, el diafragma tiene forma circular. Véase, por ejemplo, la figura 23. En ese caso el eje geométrico a está definido unívocamente. De la misma manera, sin embargo, es posible definir un eje geométrico a también en cualquier otro caso.

El eje de rotación r es paralelo a la superficie 520 de apoyo y al plano n i definido por ella.

Dicho eje r también está preferiblemente distanciado del plano n i, en particular se traslada hacia el interior de la puerta 5 l. Además, según algunas realizaciones, el eje de rotación r también se traslada con respecto al eje geométrico a. Según la invención, los dos ejes a y r están oblicuos entre sí. Como se describirá más adelante con mayor detalle, estas soluciones geométricas permiten algunas ventajas funcionales en la puerta 51.

Además, en esta primera realización de la invención, el eje de giro r pasa por el interior de la zona A definida por la superficie 520 de apoyo del diafragma 52 activo.

Como se describió anteriormente, el diafragma 52 activo según la primera realización de la invención comprende un hueco 521 completamente comprendido dentro de la superficie 52o de apoyo. En otras palabras, el hueco 521 se puede definir como una superficie cóncava ahuecada dentro del cuerpo del diafragma 52, en el que el perímetro de la superficie cóncava se encuentra en el plano n1 y está completamente comprendido dentro de la superficie 520 de apoyo.

En algunos ejemplos, el hueco 521 ocupa entre el 70% y el 98% de la superficie del diafragma 52 activo adaptado para acoplarse con el diafragma pasivo. Según la invención, el hueco 521 ocupa entre el 80% y el 90% de dicha superficie. En las realizaciones mostradas en las figuras anexas, en las que el diafragma 52 activo tiene forma circular, la superficie 520 de apoyo adopta la forma de una corona circular cuya circunferencia interna actúa como el perímetro del hueco 521. En otras palabras, el hueco 521 ocupa el 100% de la superficie interna de la corona circular definida por la superficie 520 de apoyo, definiendo con su propia concavidad un volumen.

El medio 522 de transmisión del torque permite poner en rotación el diafragma 52 con respecto a la puerta 51. En las realizaciones mostradas en las figuras adjuntas, dicho medio 522 adopta la forma de un orificio con un perfil acanalado (véanse en particular las figuras 20, 23 y 24). Naturalmente, un experto en la materia puede elegir fácilmente otros medios para obtener el mismo efecto.

Según la invención, el conducto 523 de succión está dispuesto al menos parcialmente a lo largo del eje r. Como se describirá más adelante con más detalle, tal solución permite obtener una conexión simple entre el conducto 523 de succión proporcionado en el diagrama 52 y el aspirador 53. De hecho, la conexión debe permitir la rotación del diafragma 52 entre la posición de cierre y la posición de apertura. El diafragma 52 comprende preferentemente una junta 524 periférica adaptada para definir, en estado no deformado, una superficie 5240 de apoyo axial, dispuesta en un plano n2 paralelo al plano n1 y distanciado del mismo. En particular, el plano n2 de la superficie 5240 de apoyo axial se traslada con respecto al plano n1 hacia el exterior de la puerta 51. En otras palabras, el plano n2 y el eje de rotación r están en lados opuestos del plano n1.

Preferiblemente, las superficies 520 y 5240 de apoyo son planas (como se ilustra en las figuras). El hecho de que la superficie de apoyo axial de la junta 524 periférica sobresalga respecto a la superficie 520 de apoyo del diafragma 52 permite que la propia junta experimente una compresión en la dirección axial cuando el diafragma 52 activo está acoplado al diafragma 62 pasivo del tanque. La compresión de la junta 524 periférica es necesaria para garantizar el correcto funcionamiento y por tanto la hermeticidad. En particular, la hermeticidad entre las dos puertas 51 y 61 también está garantizada por una junta 529 insertada en un hueco especial de la puerta 51. Dicha junta 529 se activa soplando aire comprimido sobre la parte posterior del hueco, una vez obtenido el contacto entre las puertas 51 y 61. Con su compresión sobre la puerta 61, la activación de la junta 529 garantiza tanto la hermeticidad como la conexión mecánica gracias a la fuerza de fricción entre las partes. Al final del ciclo, al retirar el aire comprimido la junta 529 vuelve de forma independiente a la situación de reposo permitiendo la separación entre las puertas 51 y 61.

El diafragma también comprende preferiblemente una junta 524 periférica adaptada para definir una superficie 5241 de apoyo al menos parcialmente radial. En las realizaciones ilustradas en las figuras adjuntas, la misma junta 524 periférica define tanto la superficie 5240 de apoyo axial como la superficie 5241 de apoyo al menos parcialmente radial. Esta solución permite una mayor simplicidad constructiva. Sin embargo, como comprenderá fácilmente un experto en la materia, es posible proporcionar dos juntas periféricas diferentes, cada una dedicada a una de las dos tareas. La junta 524 periférica está hecha preferiblemente de material elastomérico y, aún más preferiblemente, de material elastomérico a base de silicona. Dicho material, que permite obtener un excelente rendimiento de sellado, también está adaptado para sufrir los ciclos de esterilización de la autoclave sin degradarse. Como se ha descrito anteriormente, con referencia a la primera realización de la invención, el diafragma 72 activo de la máquina de llenado es exactamente igual al descrito antes. Los elementos comprendidos en el diafragma 72 activo están indicados en las figuras con referencias similares a las utilizadas para los elementos del diafragma 52 activo, con la única diferencia de que la primera cifra es 7 en lugar de 5.

Según otro aspecto, la invención se refiere a una puerta 51 activa o 71 para el cierre hermético de un conducto, típicamente el conducto de descarga de la autoclave 50 o el conducto de carga de la máquina 70 de llenado. Solo la puerta 51 se describirá en detalle aquí y más adelante, por conveniencia, ya que la puerta 72 es exactamente igual, con la única excepción de la orientación con respecto a la fuerza de gravedad (comparar figuras 1 y 3), sin embargo, la orientación no tiene efecto sobre las otras características técnicas descritas en la presente memoria.

La puerta 51 activa comprende un diafragma 52 en una de las realizaciones descritas anteriormente. Además, la puerta 51 comprende un medio para soportar el diafragma 52 de forma giratoria alrededor del eje de rotación r. Como puede verse en las figuras 19 y 20, dichos medios pueden comprender ventajosamente pines desmontables adaptados para soportar rotatoriamente el diafragma 52. La puerta 51 activa también comprende un medio 512 para transmitir un torque alrededor del eje de rotación r; tales medios 512 deben estar adaptados para cooperar con los medios 522 presentes en el diafragma 52. Por ejemplo, uno de los dos pines que soportan el diafragma 52, puede estar al menos parcialmente ranurado, de manera adecuada para encajar en el orificio con un perfil ranurado previsto en el diafragma 52.

Además, la puerta 51 activa comprende un conducto 513 de succión adaptado para constituir una extensión del conducto 523 de succión del diafragma 52. El conducto 513 de succión está dispuesto preferiblemente a lo largo del eje de rotación r, es decir, dentro de uno de los dos pines 510 que soportan el diafragma 52. Tal solución permite que el conducto 523 de succión del diafragma 52 se extienda fácilmente cuando este último está dispuesto al menos parcialmente a lo largo del eje de rotación r. La puerta también puede comprender un aspirador 53 conectado al conducto 513 de succión de la puerta 51 y, a través de éste, al conducto 523 de succión del diafragma 52. Preferiblemente, el aspirador 53 también comprende un circuito 530 de control adaptado para medir el volumen y/o el caudal y/o el nivel de vacío del fluido aspirado por el aspirador 53.

Como se mencionó anteriormente, el diafragma 52 comprende preferiblemente una junta 524 periférica adaptada para definir una superficie 5241 de apoyo al menos parcialmente radial. En ese caso, la puerta 51 comprende una superficie de tope adaptada para definir un soporte al menos parcialmente radial para la superficie 5241 de apoyo al menos parcialmente radial del diafragma 52. La compresión al menos parcialmente radial de la junta 524 permite el cierre hermético de la puerta 51.

Como se mencionó anteriormente, la puerta 71 activa de la máquina de llenado es exactamente igual a la descrita anteriormente. La única diferencia entre las dos puertas reside en el hecho de que la puerta 51 de descarga de la autoclave está girada hacia abajo, para aprovechar ventajosamente la fuerza de la gravedad para descargar los tapones 80. En caso contrario, la puerta 71 de carga de la máquina de llenado está girada hacia arriba, para poder aprovechar ventajosamente la fuerza de la gravedad para la descarga de los tapones 80. Los elementos que comprende la puerta 71 activa se indican en las figuras con referencias similares a las utilizadas para los elementos de la puerta 51, con la única diferencia de que la primera cifra es 7 en lugar de 5.

Finalmente, la invención se refiere a un sistema de transferencia estéril que comprende una primera puerta 51 o 71 activa y una segunda puerta 61 pasiva de un tanque 60. A continuación, sólo se seguirá considerando la puerta 51, ya que la puerta 71 es exactamente igual a la descrita con referencia a la primera realización de la invención.

La puerta 51 activa se puede disponer de acuerdo con cualquiera de las realizaciones descritas anteriormente. La puerta 61 pasiva está adaptada para conectarse mecánicamente a la puerta 51 activa y comprende un diafragma 62 pasivo adaptado para cerrar herméticamente la puerta 61 pasiva. El diafragma 62 pasivo comprende además una superficie 620 de tope adaptada para definir un soporte axial para la superficie 5240 de apoyo de la junta 524 del diafragma 52 de la puerta 51 activa.

La conexión mecánica entre la puerta 51 activa y la puerta 61 pasiva permite definir un único conducto que actúa como conducto de descarga de la autoclave 50 y como conducto de carga del tanque 60.

Tal conexión puede tener lugar con sistemas conocidos que permiten obtener una separación hermética entre el interior del conducto y el entorno exterior. Dentro del conducto así obtenido se produce el acoplamiento entre el diafragma 52 activo y el diafragma 62 pasivo, de manera que se forma un solo diafragma para una sola válvula de mariposa (o de "disco"). De hecho, en sus rotaciones posteriores, el diafragma 52 activo arrastra también al diafragma 62 pasivo provocando la apertura o el cierre del conducto. Como se ha descrito anteriormente, según algunas realizaciones del diafragma 52 activo, el eje de giro r está retraído respecto al plano n1 y/o el eje de giro r está descentrado respecto al eje geométrico a del diafragma. Tales características geométricas particulares del diafragma 52 activo permiten, una vez que éste se gira a la posición abierta, minimizar las dimensiones dentro del conducto.

En el sistema según la invención, cuando la junta 524 del diafragma 52 activo descansa sobre la superficie 620 de tope, el espacio definido dentro de la junta 524 por el hueco 521 y por los conductos 523 y 513 de succión está separado del entorno del conducto. La activación del aspirador 53 implica que dentro de dicho espacio se crea un cierto grado de vacío, de manera que la presión externa presiona los dos diafragmas 52 y 62 uno contra el otro. Aunque mínima, la distancia entre el plano n2 y el plano n2 permite comprimir la junta en dirección axial para que funcione lo mejor posible.

Además, la presencia de un hueco 521 que ocupa sustancialmente toda la superficie de apoyo permite una mayor eficiencia, ya que la presión negativa para crear el vacío es menor respecto a tener una pluralidad de orificios de aspiración y el vacío se distribuye de forma más uniforme, permitiendo así un mejor acoplamiento entre los dos diafragmas. El acoplamiento entre los dos diafragmas 52 y 62 se obtiene por tanto mediante la succión del fluido (típicamente aire) contenido entre ellos. Pero la aplicación de la succión no tiene únicamente por objeto obtener una conexión mecánica entre los dos diafragmas. De hecho, la presencia del circuito 530 de control permite verificar en todo momento la plena funcionalidad de la junta 524.

De hecho, cuando se activa el aspirador, el circuito 530 de control mide el volumen y/o caudal del fluido aspirado y/o el valor de vacío y compara tal medida con una serie de valores precargados. En el caso de que un cuerpo extraño quede atrapado entre la junta 524 y la superficie 620 de tope, o también en el caso de que la junta 524 esté dañada, el circuito 530 de control detectaría una anomalía. De hecho, en ese caso el aire presente en el conducto tendría libre acceso a través de la junta 524. Por tanto, a modo de ejemplo, el circuito 530 de control detectaría que el volumen de fluido aspirado supera el valor precargado y/o detectaría que el caudal de fluido aspirado continúa en el tiempo para mantener un valor superior al precargado y el nivel de vacío no alcanza el valor fijado.

Como se mencionó anteriormente, el sistema de transferencia estéril entre la puerta 51 activa de la autoclave y la puerta 61 pasiva del tanque 60 es exactamente igual al sistema de transferencia estéril entre la puerta 71 activa de la máquina 70 de llenado y la puerta 61 pasiva del tanque 60 descrito en la primera realización de la invención.

La única diferencia sigue estando relacionada con la orientación de las puertas activas.

El sistema según la invención permite por lo tanto detectar un fallo de hermeticidad de las juntas 524 y 724 antes de que este problema pueda afectar a la esterilidad del lote de productos en proceso. De hecho, en el caso de que se detecte una anomalía, es posible interrumpir el procedimiento de transferencia del tapón 80 para verificar el problema y posiblemente solucionarlo. Como ya se mencionó, según la técnica anterior, el problema relacionado con el mal funcionamiento de las juntas es particularmente importante en el caso de transferencia del tanque 60 a la máquina 70 de llenado. De hecho, en ese caso, no estando previstos ciclos de esterilización como ocurriría en cambio en la autoclave 50, el problema en la junta 724 implicaría la contaminación del lote que se está procesando. Las figuras 25 a 34 representan una segunda realización del diafragma 82 activo presente en la puerta 81 activa de una máquina 70 de llenado (la misma que la descrita anteriormente).

A continuación, se describen las diferencias únicamente con respecto a la descripción del primer modo de realización, mientras que para las características técnicas análogas se hace referencia a la descripción del primer modo de realización. Por lo tanto, en la siguiente descripción, el diafragma 62 pasivo adaptado para cerrar herméticamente la puerta 61 pasiva del tanque 60 de transferencia sigue siendo el mismo que el descrito anteriormente, con referencia a la primera realización. Además, lo que se describe con referencia a la puerta 81 activa de la máquina 70 de llenado, también es aplicable a la puerta activa de la autoclave 50 descrito anteriormente.

La figura 25 representa una sección transversal de las puertas de un tanque 60 de transferencia y de una máquina 70 de llenado conectadas entre sí en una configuración cerrada y sellada.

En esta segunda realización, el eje de rotación r es paralelo a la superficie 820 de apoyo y al plano n1 definido por ella.

Dicho eje r también está preferiblemente distanciado del plano n1, en particular se traslada hacia el interior de la puerta 81.

El diafragma 82 activo según la segunda realización de la invención define:

- una superficie 820 de apoyo dispuesta sobre un plano n1;

- un eje geométrico a sustancialmente perpendicular al plano n1 ; y

- un eje de rotación r sensiblemente perpendicular al plano n1 ;

el diafragma 82 comprende:

- un hueco 821 comprendido dentro de la superficie 820 de apoyo; y

- un conducto 823 de succión adaptado para poner en comunicación el hueco 821 con un aspirador 83 exterior al diafragma 82.

En la segunda realización de la invención, el eje de rotación r está presente en el borde (es decir, tangente al perímetro del diafragma 82) o fuera de la superficie del área A definida por la superficie 820 de apoyo del diafragma 82 activo. Cuando el diafragma 82 activo se acopla al diafragma 62 pasivo del tanque 60 de transferencia, dicha solución permite formar un solo diafragma de una sola válvula de apertura "de bisagra", como se representa en las figuras 28, 29, 30 y 31, en lugar de una válvula de mariposa como se describe con referencia a la primera realización.

Tal forma de apertura "de bisagra" permite el contacto de los materiales que se descargan (tapones de elastómero, virolas de aluminio, etc.) desde el tanque 60 de transferencia hacia el interior de la máquina 70 de llenado con la superficie perimetral de los respectivos diafragmas 62, 82 acoplados (desde la puerta 81), a prevenir y/o minimizar, situación a prevenir en los traslados estériles. Tal solución también hace posible crear una sección de descarga más grande que permita un mejor flujo de material esterilizado desde el tanque 60 de transferencia a la máquina 70 de llenado.

Preferiblemente, el conducto 823 de succión es sustancialmente perpendicular al plano n i.

La puerta 82 activa comprende un conducto 813 de succión adaptado para constituir una prolongación del conducto 823 de succión del diafragma 82. El conducto 813 de succión comprende preferentemente una manguera. Esta solución permite prevenir cualquier tipo de cierres giratorios y otros tipos de cierres, garantizando una succión efectiva para el hueco 821 con el grado de vacío requerido.

La puerta 81 también puede comprender un aspirador 53 conectado al conducto 813 de succión de la puerta 81 ya través de él a un conducto de succión como el conducto 823 del diafragma 82 descrito anteriormente. Preferiblemente, el aspirador 53 también comprende un circuito 530 de control adaptado para medir el volumen y/o el caudal y/o el grado de vacío del fluido aspirado por el aspirador 53.

En la segunda realización de la invención, la funcionalidad del vacío para el acoplamiento del disco 82 activo con el disco 62 pasivo permanece invariable. En ese caso, el vacío entre los diafragmas 62, 82, respectivamente del tanque 60 y la máquina 70 de llenado, ya no se realiza a través de un conducto 513 presente en el eje de rotación r del disco 52 activo sino a través de una manguera 813 conectada directamente al objetivo 82 activo con las ventajas anteriores.

En la primera y segunda realización de la invención, como se ilustra en las figuras 26a y 26b, además de la junta 529 descrita anteriormente (que tiene movimiento axial), también hay una junta 629 (similar a la junta 529) que se activa soplando aire comprimido en la parte posterior del hueco que la contiene. Tal activación de la junta 629 permite un movimiento radial que bloquea mecánicamente el disco 62 a la brida 61 garantizando el cierre hermético del tanque 60 durante la transferencia de material estéril. La junta 629 se desactiva quitando el aire comprimido, para permitir que la junta 629 regrese al hueco permitiendo la apertura y cierre del conjunto de la parte 52, 72, 82 activa y la parte 62 pasiva.

En la segunda realización con apertura "de bisagra" existe preferentemente un sistema 827 de seguridad configurado para evitar la apertura de la válvula 62, 82 en ausencia del tanque 60 que haría que el interior estéril de la máquina de llenado se pusiera en contacto con el nivel menos controlado del ambiente externo. El sistema 827 de seguridad está compuesto por un pequeño pin 828 activado por un pistón neumático. El pin 828 se puede mover a lo largo de una dirección sustancialmente paralela al plano n1 (cuando el diafragma 82 activo está en la posición de cierre de la puerta 81 de la máquina 70 de llenado). Cuando el pin 828 está retraído, permite la apertura de la puerta 81 activa, iniciando las actividades de descarga del material contenido en el tanque 60, sólo cuando se puede garantizar la presencia del tanque 60 y la consecución del vacío adecuado entre el disco 82 activo y el disco 62 pasivo.

Una vez que el diafragma 82 activo está acoplado herméticamente al pasivo 62 y el dispositivo 827 de seguridad está desbloqueado (pin 828 retraído), en el modo de apertura manual, un operador puede introducir su mano en la máquina 70 de llenado, convenientemente protegida del ambiente exterior a través de un medio conocido por un experto en la materia, y hacer girar la manija 825 de apertura del diafragma 82 activo.

Tal rotación permite que el patín 826 deslizante presente en el diafragma 82 se desacople del asiento correspondiente 830 presente en la proximidad de la puerta 81 de la máquina 70 de llenado, provocando la apertura "de bisagra" del diafragma 82 activo acoplado al diafragma 62 pasivo (rotación alrededor del pin 810).

La secuencia de actividades de descarga del tanque 60 de la máquina 70 de llenado, en la solución de apertura manual de la válvula 62, 82, se informa a continuación:

- acoplamiento del tanque 60 que contiene las piezas estériles con un sistema de movimiento;

- elevación del tanque 60 y acoplamiento a la máquina 70 de llenado;

- bloqueo automático de la brida del tanque 60 con la brida de la máquina 70 de llenado y activación microeléctrica, es decir, cuando es presionada por la brida del tanque, cierra el circuito eléctrico que permite la activación del sistema de vacío;

- activación del vacío que constriñe la parte 82 de diafragma activo a la parte 62 del diafragma pasivo;

- una vez alcanzado el vacío previsto, desbloqueo de la apertura de la puerta con activación del pistón 828 neumático (ver figuras 28, 29 y 30);

- apertura de la puerta (conjunto parte 82 activa y parte 62 pasiva) mediante giro manual de la manija 825 de apertura; - conexión manual del conducto de descarga a la puerta 81;

- activación de la válvula de descarga con la consiguiente descarga de material en la máquina 70 de llenado;

- después de la descarga, se realiza la secuencia inversa separando el tanque vacío de la máquina 70 de llenado. Como opción adicional a las actividades manuales antes mencionadas, incluyendo la apertura manual del diafragma 82 activo como se ha descrito anteriormente, existe una solución que solo contempla actividades automatizadas sin la intervención de un operador, que comprende la apertura automática del diafragma 82 activo a través de un medio 832 de apertura (figura 34).

La secuencia de actividades de descarga del tanque 60 de la máquina 70 de llenado, en la solución automática que comprende la apertura de la válvula 62, 82, se informa a continuación:

- acoplamiento del tanque 60 que contiene las piezas estériles con un sistema de movimiento;

- elevación del tanque 60 y acoplamiento a la máquina 70 de llenado;

- bloqueo automático de la brida del tanque 60 con la brida de la máquina 70 de llenado y activación del microcircuito eléctrico, que al ser presionado por la brida del tanque cierra el circuito eléctrico permitiendo la activación del vacío; - activación del vacío que constriñe la parte 82 de diafragma activa a la parte 62 de diafragma pasivo;

- una vez alcanzado el vacío previsto, desbloqueo de la apertura de la puerta con activación del pistón 828 neumático (ver figuras 27 a 32);

- apertura automática de la puerta (conjunto de parte 82 activa y parte 62 pasiva) por medio de un accionador apropiado 832 (figura 34);

- conexión automática por medio de un accionador apropiado de la tolva de descarga a la puerta 81;

- activación de la válvula de descarga con la consiguiente descarga de material en la máquina 70 de llenado;

- después de la descarga se realiza la secuencia inversa separando el tanque vacío de la máquina 70 de llenado. Como puede apreciar un experto en la materia, la presente invención supera muchos de los inconvenientes destacados anteriormente con referencia a la técnica anterior.

Más en particular, la invención proporciona un diafragma activo que permite controlar la funcionalidad efectiva de la junta y que, al mismo tiempo, mantiene las funcionalidades de los diafragmas activos del tipo conocido.

Preferiblemente, el diafragma 52, 72, 82 activo, está hecho de un material de metal inoxidable mientras que el diafragma 62 pasivo está hecho de material plástico.

Preferiblemente, el material plástico pertenece a la familia de las poliariletercetonas (por ejemplo, PAEK).

Los diafragmas pueden acoplarse entre sí aprovechando los imanes alojados en su interior y las correspondientes juntas dispuestas en el borde. Los imanes tienen la doble función de obtener el centrado y la adhesión entre los dos diafragmas. Las juntas tienen la función de garantizar el cierre hermético y así aislar el espacio de trabajo de la zona contaminada entre los dos diafragmas. Preferiblemente, dentro del material plástico del diafragma pasivo hay uno o más imanes permanentes. De esta manera, al mover el diafragma metálico activo hacia el diafragma plástico pasivo, el diafragma 52, 72, 82 activo y el diafragma 62 pasivo se centran y se atraen mutuamente. En caso de fallas en el sistema de succión, solo la fuerza magnética permite el cierre hermético del acoplamiento de los dos diafragmas.

La funcionalidad de los imanes enterrados en el material plástico del diafragma pasivo permite completar el ciclo de trabajo, aunque surja un problema de hermeticidad en las juntas.

Otra ventaja de tener el diafragma pasivo de material plástico proviene de la ligereza y por lo tanto de la posibilidad de solicitar menor potencia de succión para mantenerlo acoplado al diafragma activo.

Por lo tanto, la hermeticidad se crea con la combinación de la hermeticidad de la particular geometría de las juntas, la succión (efecto de vacío) y la fuerza magnética de atracción entre el diafragma activo y el pasivo.

Además, los dos diafragmas o discos de la presente invención se ponen en contacto mediante un movimiento de acercamiento mutuo, sin que este se produzca tras un giro entre los dos diafragmas para obtener el cierre hermético que implica un deterioro con el tiempo.

La zona potencialmente no estéril (llamada anillo de preocupación) se separa de la zona estéril con un cierre que utiliza el material elastomérico de las juntas, activado con "aplastamiento" generado por la succión (o vacío) y la fuerza magnética. Preferiblemente, las superficies 520, 720 y 820 de apoyo son sustancialmente planas.

El diafragma activo de la presente invención garantiza una mayor eficiencia y uniformidad del sellado entre los dos diafragmas 52 y 62.

Esto también es posible gracias a la presencia de un hueco 521 delimitado perimetralmente por una junta 524 y que ocupa casi toda la superficie de apoyo. Cuando la junta 524 del diafragma 52 activo descansa sobre la superficie 620 de tope, el espacio definido dentro de la junta 524 por el hueco 521 y por los conductos 523 y 513 de succión se separa del entorno del conducto. La activación del aspirador 53 implica que dentro de dicho espacio se crea un grado uniforme de vacío, de manera que la presión externa presiona los dos diafragmas 52 y 62 uno contra el otro.

El experto en la materia podrá realizar modificaciones y/o sustituciones de los elementos descritos sin salirse por ello del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Un diafragma (52; 72; 82) activo para una puerta (51; 71; 81) activa adaptado para el cierre hermético de un conducto, definiendo el diafragma (52; 72; 82):

- una superficie (520; 820) de apoyo dispuesta en un plano n1;

- un eje geométrico a perpendicular al plano n1; y

- un eje de rotación r paralelo al plano n1;

comprendiendo el diafragma (52; 72; 82) activo:

- un hueco (521; 821), comprendido completamente en el interior de la superficie (520820) de apoyo; y

- un conducto (523; 823) de succión adaptado para poner en comunicación el hueco (521; 821) con un aspirador (53; 83) exterior al diafragma (52; 72; 82); en el que

los ejes a y r están oblicuos entre sí,

el conducto (523) de succión está dispuesto al menos parcialmente a lo largo del eje de rotación r; y el diafragma activo tiene forma circular; caracterizado porque

dicho hueco (521; 821) ocupa entre el 80% y el 90% de la superficie (520; 820) de apoyo del diafragma (52; 72; 82) activo.

2. El diafragma (52; 72; 82) según la reivindicación 1, que comprende además una junta (524; 824) periférica adaptada para definir, en estado no deformado, una superficie (5240; 8240) de apoyo axial dispuesta en un plano n2 paralelo al plano n1 y distanciado del mismo.

3. El diafragma (52; 72; 82) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una junta periférica (524; 824) adaptada para definir al menos una superficie (5241; 8241) de apoyo radial.

4. El diafragma (52; 72; 82) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en las que el conducto (813) de succión es perpendicular al plano n1.

5. El diafragma (52; 72; 82) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende medios (522; 822) para la transmisión de un torque alrededor del eje de rotación r.

6. Una puerta (51; 71; 81) activa para el cierre hermético de un conducto, que comprende un diafragma (52; 72; 82) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, la puerta (51; 71; 81) además que comprende:

- medios (510; 810) para llevar el diafragma (52; 72; 82) de forma giratoria alrededor del eje de rotación r; y - un conducto (813) de succión adaptado para constituir una prolongación del conducto (523; 823) de succión del diafragma (52; 72; 82).

7. La puerta (51; 71; 81) según la reivindicación 6, que comprende un diafragma (52; 72; 82) según la reivindicación 3, en la que la puerta (51; 71; 81) comprende una superficie de tope adaptada para definir al menos un soporte parcialmente radial para la superficie (5241) de apoyo al menos parcialmente radial del diafragma (52; 72; 82).

8. La puerta (51; 71; 81) según la reivindicación 6 o 7, que comprende medios (512; 812) para transmitir al diafragma (52; 72; 82) un torque alrededor del eje de rotación r, estando adaptados los medios (512; 812) de la puerta (51; 71; 81) para cooperar con los medios (522, 822) del diafragma (52; 72; 82).

9. La puerta (51; 71; 81) según la reivindicación 6, 7 u 8, que comprende además un aspirador (53) conectado al conducto (813) de succión.

10. La puerta (51; 71; 81) según la reivindicación 9, en la que el aspirador (53) comprende un circuito (530; 730) de control adaptado para medir el volumen y/o caudal del fluido aspirado por el aspirador (53) y comparar dichas medidas con una serie de valores precargados.

11. Un sistema de transferencia aséptica que comprende:

- una puerta (51; 71; 81) activa según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10 cuando depende directa o indirectamente de la reivindicación 2, y

- una puerta (61) pasiva adaptada para conectarse mecánicamente a la puerta (51; 71; 81) activa,

en el que la puerta (61) pasiva comprende dicho segundo diafragma (62), siendo dicho segundo diafragma (62) pasivo y adaptado para cerrar herméticamente la puerta (61) pasiva, comprendiendo además el diafragma (62) pasivo una superficie (620) de tope adaptada para definir un soporte axial para la superficie (5240) de apoyo axial, de la junta (524; 824) del diafragma (52; 72; 82) de la puerta (51; 71; 81) activa.

12. El sistema de transferencia aséptica de conformidad con la reivindicación 11, en el que el diafragma (62) pasivo cierra herméticamente la puerta (61) pasiva por medio de una junta (629) periférica.