ITPN940017A1 - Macchina per il lavaggio, la sterilizzazione, l'asciugatura e il trattamento con additivi di piccoli componenti per l'industria - Google Patents

Description

Descrizione della domanda di brevetto per invenzione industriale per il trovato dal titolo:

"MACCHINA PER IL AVAGGIO LA STERILIZZAZIONE, L’ASCIUGATURA E IL TRATTAMENTO CON ADDITIVI, DI PICCOLI COMPONENTI PER L’INDUSTRIA CHIMICO-FARMACEUTICA”

La presente invenzione concerne una macchina per lavare, sterilizzare, asciugare e trattare con additivi, i piccoli componenti in metallo o in materiale elastomerico utilizzati nell'industria chimico—farmacaeutica, quali ad esempio i tappi in gomma per i flaconi di confezionamento dei prodotti farmaceutici, gli stantuffi per le siringhe sterilizzate monouso o le capsule metalliche per la sigillatura dei contenitori farmaceutici.

Sono già note macchine che consentono di effettuare in parte o per intero tutti i trattamenti sopraelencati,

Uno dei tipi più diffusi di queste macchine, comprende una vasca a tenuta ermetica nella quale è supportato, in modo girevole attorno ad un asse orizzontale, un cesto che alloggia i componenti farmaceutici da sottoporre a trattamento, come ad esempio descritto nei brevetto tedesco n, 3.248.555,

La vasca comprende inoltre aperture per il carico e lo scarico dei componenti farmaceutici nonché condutture di adduzione e di scarico dei fluidi di trattamento che sono costituiti, in modo noto, da acqua, vapore, aria calda e da miscele di additivi lubrificanti,

Nelle macchine note, la capacità di carico del cesto viene raramente sfruttata in modo razionale, Infatti, i migliori risultati di trattamento si ottengono solo con carichi ridotti del cesto, In caso contrario, i componenti da trattare si accumulano sui fondo del cesto, ostacolano il passaggio dei fluidi di trattamento e pregiudicano il corretto funzionamento della macchina.

La riduzione del carico provoca però una moltiplicazione irrazionale dei cicli di lavoro della macchina e degli interventi del personale addetto alle operazioni di carico e scarico della vasca di lavaggio.

Inoltre, l’incremento dei ritmi di lavoro della macchina provoca un indesiderato aumento dei costi energetici e delle spese di manutenzione della macchina.

Per ridurre l’influsso delle limitazioni di carico e per strutturare le macchine in modo più economico vengono impiegati dei cesti provvisti internamente di setti radiali di movimentazione del carico, Questi setti vengono realizzati con un andamento rettilineo e/o elicoidale e svolgono la funzione di rimescolare i componenti farmaceutici per esporli il più possibile ai fluidi di trattamento come ad esempio descritto nel già citato brevetto tedesco n, 3.248.555,

I setti di movimentazione presentano però gli svantaggi di complicare la fabbricazione dei cesto e di raccogliere e trattenere sulla loro superficie i residui dei vari trattamenti effettuati dalia macchina,

Da rilevare che questi setti sono di difficile pulizia perché non possono essere asportati dal cesto e perchè possiedono forme molto complicate che generano zone di difficile e persino impossibile accessibilità.

Un ulteriore svantaggio delle macchine note risiede nel fatto che i componenti introdotti nel cesto devono essere tutti del medesimo tipo anche quando i trattamenti effettuati dalla macchina potrebbero essere adatti a più tipi di componenti farmaceutici.

Ciò è dovuto al fatto che ciascun tipo di componente farmaceutico deve essere inviato al luogo d'impiego in modo separato e all'interno di appositi contenitori sterili che sono destinati ad alimentare direttamente le macchine tappatrici e confezionatrici dell'industria chiniico—farmaceutica.

Questa esigenza è particolarmente svantaggiosa quando devono essere trattati dei componenti in quantità così modeste da rendere antieconomico l'impiego della macchina, Infine, c‘è da rilevare che le macchine note vengono usualmente caricate mediante laboriose operazioni manuali. In particolare, il personale addetto alla macchina deve raggiungere la bocca di carico della vasca con l'ausilio di scale o di impalcature mobili e deve vuotare il recipiente dei componenti farmaceutici direttamente nell'apertura di carico del cesto.

Con queste modalità di trattamento possono verificarsi pericolosi infortuni del personale addetto al carico della macchina, inoltre, possono venire inavvertitamente introdotti nel cesto anche le polveri e/o eventuali corpi estranei depositatisi sui componenti da trattare e sul fondo del loro recipiente di trasporto, E‘ chiaro che una eventuale trascuratezza in fase di carico può pregiudicare anche i risultati finali del trattamento.

Sarebbe quindi auspicabile realizzare una macchina per il lavaggio, la sterilizzazione, l'asciugatura e il trattamento con opportuni additivi, di piccoli componenti per l'industria chimico-farmaceutica, che consenta di ovviare, in modo semplice e razionale, agli inconvenienti sopra descritti,

In particolare, lo scopo principale dell'invenzione è quello di realizzare una macchina del tipo anzidetto che consenta di sfruttare il maggior spazio possibile all'interno del cesto senza pregiudicare i risultati finali del trattamento permettendo inoltre il trattamento contemporaneo di diversi tipi di componenti farmaceutici garantendo la loro separazione tipologica.

Tra gli scopi dell'invenzione vi è anche quello di proporre una macchina il cui cesto di lavaggio sia di costruzione semplice e sia provvisto di parti interne di movimentazione e separazione dei componenti farmaceutici che possano essere vantaggiosamente asportate dalla macchina cosi da permettere una completa accessibilità a tutte quelle parti che necessitano di periodiche operazioni di ispezione e pulizia.

Infine, un ulteriore scopo dell'invenzione è quello di ottenere una macchina equipaggiata di un dispositivo di caricamento che consenta di evitare possibili pericolosi incidenti al personale addetto alla macchina e che sia in grado di effettuare una separazione sia pur grossolana, dei componenti da trattare nella macchina dalle polveri e dai corpi estranei che si sono depositati sopra di essi e sul fondo del loro recipiente di trasporto e caricamento.

Questi ed altri scopi vengono raggiunti, secondo l'invenzione, con una macchina avente le caratteristiche in seguito rivendicate.

Per meglio comprendere le caratteristiche ed i vantaggi conseguibili con la macchina formante oggetto della presente invenzione, la stessa, a solo titolo esemplificativo e non limitativo viene qui di seguito descritta facendo riferimento al disegno allegato nel quale viene rappresentata con una vista laterale schematica e parzialmente sezionata.

La macchina 10 comprende un basamento 11 che supporta una vasca 12 a tenuta ermetica.

Nella vasca 12 έ supportato, in modo girevole attorno ad un asse orizzontale, un cesto 13 per i componenti farmaceutici da sottoporre a trattamento,

La vasca 12 presenta un'apertura superiore di carico 14 ed una apertura inferiore di scarico 15 che sono posizionate su lati opposti della macchina 10 e sono ambedue provviste di rispettivi portelli di chiusura ermetica 16,17,

Dette aperture di carico 14 e scarico 15 sono poste rispettivamente al di sopra e al di sotto del piano orizzontale che attraversa il centro della vasca 12 e sono spostate da esso per un angolo di circa 30°,

In modo noto e non mostrato, la vasca 12 è anche provvista di condutture di adduzione e di scarico dei fluidi di trattamento che sono generalmente costituiti da acqua, vapore, aria calda di essicazione e da miscele lubrificanti al silicone,

I fluidi di trattamento vengono inviati nella vasca 12 in condizioni di temperatura e di pressione che sono regolate da noti dispositivi di comando e di controllo della macchina 10.

Il funzionamento dei dispositivi di comando e di controllo è predeterminato da un opportuno dispositivo di programmazione, anche esso di tipo noto, che può essere impostato dall'utente in funzione di caratteristiche dei componenti da trattare.

Il cesto 13 è mosso in rotazione da dispositivi di azionamento e di trasmissione del movimento, anch'essi noti e non mostrati, ed é sostanzialmente costituito da una struttura di forma cilindrica in cui sono asportabiImente alloggiati più cestelli 18 disposti radialmente affiancati tra loro (nella figura sono mostrati solo i cestelli posizionati in corrispondenza delle aperture di carico 14 e scarico 15 della vasca 12),

La struttura del cesto 13 è sostanzialmente costituita da una fascia cilindrica interna 19, adiacente all'albero di rotazione 20 del cesto 13 da una fascia cilindrica esterna 21, adiacente alla parete periferica della vasca 12, che sono tra loro collegate da traverse radiali non mostrate nel disegno,

Ciascun cestello 18 è sostanzialmente costituito da una tasca, in lamiera di acciaio inossidabile opportunamente forata, conformata in modo da sviluppare due pareti piane fra loro discretamente convergenti reciprocamente verso il fondo in cui si raccordano con un tratto raggiato e che risultano inoltre chiuse sui fianchi da due corrispondenti pareti laterali,

Ciascun cestello 18 è atto ad essere asportabilmente collegato alle fasce interna 13 ed esterna 21 della struttura del cesto 13 mediante dispositivi di fissaggio in sè noti e non mostrati.

Il caricatore 27 è costituito da un contenitore cilindrico che risulta posizionato verticalmente al di sopra dell'apertura di carico 14 della vasca 12.

Nell’estremità superiore del caricatore 27 sono ricavati, in posizione affiancata, i bocchettoni di entrata e di uscita del flusso d'aria,

L‘estremità inferiore del caricatore 27 comunica, attraverso una prima valvola a saracinesca 29 ed una successiva valvola a farfalla 30, con uno scivolo 31 orientato verso l’apertura di carico 14 della vasca 12, Il contenitore cilindrico del caricatore 27 è a volume predeterminato ed è equipaggiato con un dispostivo di controllo automatico della quantità di componenti farmaceutici 25 presente nel caricatore 27.

Il dispositivo di controllo automatico, potrà essere costituito per esempio da una fotocellula 32, che nel modo di seguito descritto interrompe il flusso di alimentazione verso il caricatore 27 quando i componenti farmaceutici 25 raggiungono il volume ottimale da introdurre in un singolo cestello 18.

Il valore ottimale è prestabilito in modo tale che i fluidi di trattamento possano raggiungere tutti i componenti 25 alloggiati nel cestello 18 senza essere ostacolati da accumuli di carico.

Il lato aperto di ciascun cestello 18 è provvisto di uno sportello di chiusura 22 incernierato attorno ad un asse orizzontale di rotazione e provvisto di mezzi di bloccaggio in chiusura 23 del tipo a chiavistello scorrevole o a leva oscillante.

L'inserimento e il disinserimento di tali mezzi di bloccaggio 23 dello sportello 22 dei cestello 18 viene effettuato mediante dispositivi di attuazione 24 che sono posti sia a monte che a valle delle aperture di carico 14 e scarico 15 della vasca 12.

Secondo una preferita forma di realizzazione, tali dispositivi di attuazione 24 sono costituiti da camme disposte sulla parete interna della vasca 12 e atte ad essere azionate per inserire e disinserire gli elementi di bloccaggio 23 dello sportello 22 del cestello 18 nonché per aprire e richiudere detto sportello 22.

Il caricamento dei componenti farmaceutici 25 entro i cestelli 18 viene effettuato mediante un dispositivo autornatico che comprende un serbatoio di prelievo 2b, un caricatore 27 e una pompa per vuoto 28 che sono tra loro collegati da un opportuno condotto pneumatico.

Il serbatoio di prelievo 25 presenta una forma ad imbuto ed il suo fondo è collegato pneumaticamente all'estremità superiore del caricatore 27,

La pompa 28 è collegata al lato superiore del caricatore 27 e produce una depressione sufficiente a spostare i componenti farmaceutici 25 dal serbatoio di prelievo 26 al caricatore 27,

Prove di laboratorio hanno dimostrato che la particolare conformazione a "trappola" del caricatore 27 e la posizione affiancata dei bocchettoni di arrivo e di uscita dell'aria nel caricatore 27 consentono di rimuovere, dai componenti 25, notevoli frazioni di polveri e di piccoli corpi estranei, infatti, i componenti 25 che pervengono dal condotto di entrata 33 si depositano per gravità sul fondo del caricatore 27 mentre le particelle di polvere ed eventuali piccoli corpi estranei vengono catturate dal flusso d'aria che imbocca il condotto d'uscita 34.

Nel condotto di uscita 34 è interposto un opportuno deviatore di flusso 40 atto a far sì che l'aspirazione della pompa 28 venga deviata per le ragioni di seguito esposte, dal caricatore 27 all'ambiente esterno e viceversa.

Le polveri ed i piccoli corpi estranei trasportati dal flusso d’aria possono venire raccolte da un opportuno separatore 37 posto a monte della pompa per vuoto 28, La macchina 10 secondo l'invenzione funziona nel modo seguente.

Si fà rilevare in primo luogo che, come di seguito esposto, durante tutta l’operazione di carico, la valvola a farfalla 30 è disposta in apertura e solo la valvola a saracinesca 23 viene comandata cicliclamente in apertura e chiusura. All'inizio della fase di caricamento il dispositivo di programmazione della macchina 10 comanda il cesto 13 a ruotare ciclicamente in senso antiorario nella macchina mostrata in figura, Gli intervalli ciclici saranno regolati in modo tale che ad ogni sosta del cesto 13 la bocca di carico di un relativo cestello 18 risulti posizionata in corrispondenza dell'apertura di carico 14 della vasca 12 e ai di sotto dello scivolo 31 del caricatore 27.

Appena un cestello 18 risulta così posizionato vengono comandati i dispositivi di attuazione 24, disposti a monte dell'apertura di carico 14, nella posizione di apertura dello sportello 22 del cestello 18 stesso.

Precedentemente il deviatore di flusso 40 sarà stato comandato a passare dalla posizione di aspirazione di aria direttamente dall'ambiente esterno, all’aspirazione nel caricatore 27, In tal modo i componenti farmaceutici 25 vengono aspirati dal serbatoio di prelievo 26 e si depositano nel caricatore 27 che risulta chiuso dalla valvola a saracinesca 29 ed appena hanno raggiunto la quantità desiderata, segnalata dalla fotocellula 32, questa comanda il deviatore di flusso a disporsi nuovamente nella posizione di aspirazione dall'esterno interrompendo invece l'aspirazione del caricatore 27 e quindi l'adduzione in esso di ulteriori componenti formaceutici 25,

A questo punto viene comandata in apertura la valvola a saracinesca 29 cosicché, la quantità desiderata di componenti farmaceutici 25 raccoltisi, come detto nel caricatore 27, potrà scendere nel cestello sottostante. Viene quindi comandata in chiusura la valvola a saracinesca 29 e contemporaneamente viene comandato il deviatore di flusso 40 a deviare l'aspirazione nel caricatore 27 così da ottenere nello stesso modo precedentemente descritto, un nuovo riempimento dello stesso con i componenti farmaceutici 25.

Sempre contemporaneamente vengono comandati anche i dispositivi di attuazione 24 posti a valle dell'apertura di carico 14, a richiudere lo sportello 22 del cestello 18 che risulta caricato, quindi viene nuovamente comandato il cesto 13 a ruotare in modo da disporre un altro cestello 18 nella posizione di caricamento.

Si ripete quindi un nuovo ciclo di caricamento di un successivo cestello 18 che si ripeterà nel modo sopradescritto ed il tutto proseguirà fino a completare il caricamento desiderato dei cestelli 18.

Ultimato il caricamento, si interrompono i comandi dei cicli parziali di caricamento dei singoli cestelli 18 e viene comandata in chiusura anche la valvola a farfalla 30 così da ottenere una tenuta ermetica che permette l'esecuzione delle successive fasi di lavaggio, sterilizzazione, lubrificazione dei detti componenti farmaceutici 25 durante almeno parte delle quali, particolarmente nella fase di sterilizzazione, la vasca 12 risulta internamente discretamente pressurizzata.

Ultimate tutte le fasi operazionali desiderate, potrà infine avvenire lo scarico che si svolge nel seguente modo. Il dispositivo di programmazione comanda i dispositivi di attuazione 24 posti a monte dell'apertura di scarico 15 della vasca 12 che disattivano i dispositivi di bloccaggio 23 dello sportello 22 del cestello 18 che risulterà disposto posizionato in corrispondenza dell'apertura di scarico 15 della vasca 12 e comandano infine in apertura detto sportello 22 cosicché il carico del cestello 18 scende per gravità all'esterno della macchina 10.

Il lato di scarico della macchina 10 può essere alloggiato sia in un luogo asettico che in ambiente non sterilizzato. Nel primo caso, il personale addetto alle operazioni di scarico della macchina 10 apre ii portello di chiusura 17 e travasa i componenti 25 che fuoriescono dalla tramoggia 35 dell'apertura di scarico 15 direttamente in un apposito contenitore sterilizzato.

Nel secondo caso, all'apertura di scarico della tramoggia 35 può essere ermeticamente collegato, in modo noto in sé e mostrato nella figura, un contenitore sterilizzato 36 che riceve direttamente i componenti farmaceutici 25 scaricati dalla macchina 1D.

Il portello di chiusura 16 dell'apertura di carico 14 della macchina 10 viene quasi esclusivamente impiegato per effettuare le periodiche operazioni di pulizia e manutenzione della vasca 12 nonché per permettere di asportare i cestelli 18 dalla struttura del cesto 13, onde effettuarne una accurata pulizia.

Da quanto descritto, risulta evidente che la macchina 10 secondo l'invenzione raggiunge lo scopo principale di sfruttare il maggiore spazio possibile all'interno del cesto 13 senza pregiudicare i risultati finali del trattamento,

Con la suddivisione del carico in più cestelli 18 vengono raggiunti gli scopi di rendere più efficace l'azione dei fluidi di trattamento e di consentire il trattamento contemporaneo di più tipi separati di componenti farmaceutici 25.

La macchina 10 secondo l'invenzione raggiunge inoltre lo scopo di semplificare la costruzione del cesto 13 e di facilitare le periodiche operazioni di ispezione, manutenzione e pulizia della vasca 12 grazie all'asportabilità dei cestelli 18 dalla struttura del cesto 13,

Tra gli. scopi raggiunti dalla macchina 10 secondo l'invenzione è compreso anche quello di avere automatizzato la procedura di carico della macchina 10 con un dispositivo che oltre ad evitare incidenti al personale addetto alla macchina 10, definisce la quantità ottimale di carico da introdurre in vasca 12 e permette di ottenere una notevole asportazione di polvere e detriti dai componenti 25 che debbono essere sottoposti a trattamento.

Ovviamente, alla macchina 10 secondo l'invenzione potranno vanire apportate modifiche e varianti diverse senza peraltro uscire dall'ambito delle caratteristiche principali di seguito rivendicate,

Ad esempio, la struttura del cesto 13, la forma dei cestelli 18 e i dispositivi di attuazione 24 possono essere realizzati anche in modi diversi da quelli descritti a titolo esemplificativo.

Claims (4)

1. R I V E N I C A Z I O N I 1) Macchina. per il lavaggio, la sterilizzazione, l'asciugatura e il trattamento con additivi, di piccoli componenti per l'industria chimico-farmaceutica, in particolare tappi per i flaconi e simili, comprendente una vasca (12) a tenuta ermetica nella quale è alloggiato un cesto (13) per i detti piccoli componenti (25) da trattare che viene mosso in rotazione attorno ad un asse orizzontale (20) da dispositivi di azionamento in sè noti, detta vasca (12) presentando un'apertura superiore di carico (14) ed una apertura inferiore di scarico (15) nonché condutture di adduzione e di scarico del fluidi di trattamento che vengono inviati in detta vasca il2) in condizioni di temperatura e di pressione regolate da idonei dispositivi di comando, di controllo e di programmazione tutti in sé noti, detta macchina (10) essendo caratterizzata dal fatto di comprendere un dispositivo automatico di caricamento (26,27,28,25,30,31) atto a prelevare i detti piccoli componenti farmaceutici (25) da un serbatoio di prelievo (26) mediante un condotto in depressione per inviarli ad un caricatore (27) nel quale si effettua la separazione dei detti piccoli componenti (25) da polveri ed eventuali corpi estranei , nonché a preparare quantità misurate di piccoli componenti (25) da rilasciare nella vasca (12) attraverso detta apertura superiore di carico (14), e detto cesto (13) comprendendo una struttura cilindrica alloggiar!te asportabilmente una pluralità di cestelli (18) radialmente affiancati tra loro, ciascuno di detti cestelli (18) presentando un'apertura di carico sulla quale è articolato uno sportello (22) provvisto di mezzi di bloccaggio in chiusura (23) che sono asserviti a dispositivi di attuazione (24) posizionati a monte e a valle delle aperture di carico (14) e scarico (15) della vasca (12), detti dispositivi di attuazione (24) essendo atti ad aprire e a richiudere gli sportelli (22) dei cestelli (18) che, a determinati intervalli di rotazione del cesto (13), si posizionano in corrispondenza delle aperture di carico (14) e scarico (15) della vasca (12) rispettivamente durante le fasi di caricamento e di scaricamento della macchina (10).
2. 2) Macchina (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ciascuno di detti cestelli (13) è costituito da una tasca, in lamiera di acciaio inossidabile opportunamente forata o conformata in modo da sviluppare due pareti convergenti fra loro e raccordantesi nell'estremità ristretta con una parte raggiata le quali risulteranno chiuse lateralmente da corrispondenti pareti laterali, l'estremità più larga risultando aperta e provvista di uno sportello (22) incernierato attorno ad uno dei suoi bordi longitudinali e provvisto di mezzi di bloccaggio in chiusura (23) del tipo a chiavistello scorrevole o a leva oscillante, la parte più ristretta di ciascun cestello risultando disposta, nell'applicazione sulla macchina, verso l'asse di rotazione (20) del cesto (13), mentre quella più larga, risulta disposta verso la parete periferica della vasca (12).
3. 3) Macchina secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di attuazione (24) posizionati a monte e a valle delle aperture di, carico (14) e scarico (15) della vasca (12) sono costituiti preferibilmente da camme disposte sulla superficie interna della vasca (12) che vengono azionate opportunamente in modo da comandare il disinserimento dei detti mezzi di bloccaggio (23) degli sportelli (22) dei cestelli (18), l'apertura e la chiusura dei relativi sportelli (22) ed infine il reinserimento dei detti mezzi di bloccaggio (23), quando detti cestelli (18) si trovano progressivamente posizionati in corrispondenza delle aperture di carico (14) e di scarico (15) durante le fasi di caricamento e scaricemento della macchina (10).
4. 4) Macchina (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo automatico di caricamento comprende un serbatoio di prelievo (26), un caricatore (27) e una pompa per vuoto (28) collegati tra loro da un condotto pneumatico, detto caricatore (27) risultando costituito da un idoneo elemento tubolare cilindrico disposto verticalmente sopra l'apertura di carico (14), nell'estremità superiore del detto caricatore (27) essendo ricavati i bocchettoni di ingresso e di uscita del flusso d'aria che sono tra loro affiancati in modo che, durante la fase di caricamento della macchina (10), i componenti si depositino per gravità sul fondo del caricatore (27) mentre le polveri e i corpi estranei si allontanino con il flusso in uscita dal caricatore (27), l'estremità inferiore di detto caricatore (27) risultando comunicare attraverso una valvola a saracinesca (29) ed una successiva valvola a farfalla (30), con uno scivolo (31) orientato verso l'apertura di carico (14) della vasca (12), detto caricatore (27) comprendendo inoltre un dispositivo fotoelettrico (32) di controllo automatico della quantità di componenti farmaceutici (25) da introdurre in ogni singolo cestello (18), detto dispositivo fotoelettrico (32) essendo atto a comandare un deviatore (40) dell'aspirazione così da interromperla e conseguentemente interrompere il flusso di alimentazione dei detti componenti farmaceutici (25) nel detto caricatore (27) quando il loro volume raggiunge un valore prestabilito. Il tutto come sostanzialmente descritto ed illustrato e per gli scopi specificati,