PT2285728E - Dispositivo para enchimento de recipientes - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO PARA ENCHIMENTO DE RECIPIENTES" A invenção refere-se a um dispositivo para enchimento de recipientes, com uma unidade para alimentação de material de enchimento a pelo menos uma unidade de dosagem, a qual forma um trajeto de fluxo, no qual está pelo menos disposta uma válvula de dosagem aberta durante o espaço de tempo dos processo de dosagem, para o fornecimento de quantidades de dosagem de material de enchimento através de pelo menos um canal de enchimento em recipientes existentes, em que a unidade de dosagem no trajeto de fluxo apresenta a jusante da válvula de dosagem, uma unidade para a obtenção seletiva de um efeito de sucção no trajeto de fluxo, e em que uma unidade de acionamento está prevista, a qual ativa a unidade que gera o efeito de sucção em função de processos de dosagem que terminam através do fecho da válvula de dosagem.

Tal tipo de dispositivo é divulgado no documento US 5,193,593. Com o dispositivo divulgado, um recipiente é enchido com material aquoso de tal modo que na forma de unidade de dosagem é usada uma conduta longa e anelar com um trajeto de fluxo para a alimentação de líquido num recipiente com várias linhas e uma unidade que gera efeito de sucção nessas linhas. A conduta é introduzida num recipiente até ao seu fundo e, aquando do enchimento do recipiente com líquido, é movimentada no sentido ascendente de tal modo que a ponta da conduta é disposta imediatamente por cima do nível do líquido. Após terminar a alimentação do liquido através da conduta, e unidade de sucção é ativada, para remover o líquido da zona da linha. 2

No estado da técnica relevante é conhecido um sistema através da especificação da marca Bottelpack® que permite que uma forma automática (formas por bolhas ou vácuo), um enchimento e isolamento de um modo económico. Quando produtos sensíveis devem ser enchidos nos referidos recipientes, tais como produtos farmacêuticos, por um lado, as normas internacionais para embalamento assético têm de ser cumpridas, por outro lado, deve ser garantido que uma dosagem específica é enchida em cada processo de enchimento, em que a magnitude da quantidade de enchimento é observada com a máxima precisão, especialmente se se tratarem de produtos farmacêuticos altamente eficazes.

Para garantir o suficiente, num dispositivo que é divukgado no documento EP 0 418 080 Bl, é prevista uma válvula de dosagem para cada canal de enchimento, que está associado a um recipiente existente a ser enchido, a qual se abre e fecha de modo temporizado através de controlo eletromagnético, em que o tempo de abertura para cada processo de dosagem é selecionado de modo que durante o tempo de abertura, flui na válvula de dosagem a quantidade de dosagem desejada, no caso de pressão de tampão aplicada no material de enchimento existente num distribuidor de dosagem para disponibilização.

Com vista ao presente estado da técnica, a presente invenção tem como objetivo fornecer um dispositivo do tipo em consideração, o qual se destaca dos dispositivos do estado da técnica devido a uma precisão de dosagem aumentada. 3

De acordo com a invenção, esse objetivo é atingido através de um dispositivo com as caracteristicas da reivindicação 1, na sua totalidade.

Para além disso, existe uma particularidade essencial da invenção no facto de entre a válvula de dosagem e a conduta de enchimento ser prevista uma passagem calibrada que aperta o trajeto de fluxo durante o processo de dosagem, em que na área da passagem calibrada, está previsto um dispositivo de acionamento móvel que define a amplitude do trajeto de fluxo em função do seu posicionamento, o qual pode sobrepor-se numa posição que aumenta o trajeto de fluxo na passagem calibrada através da formação de um bypass, na ativação da unidade que gera o efeito de sucção. A passagem calibrada, que determina a quantidade de dosagem, na interação com o acionamento temporizado do tempo de abertura da válvula de dosagem, forma, em interação com o dispositivo de acionamento que define a largura do trajeto de fluxo, também parte da unidade que gera o efeito de sucção, cujo principio de funcionamento assenta no facto de o dispositivo de acionamento móvel formar um alargamento no trajeto de fluxo como bypass da passagem calibrada, pelo que resulta um aumento do volume interno do trajeto de fluxo e consequentemente um efeito de corrente em massa.

Na medida em que a jusante da válvula de dosagem se prevê uma unidade de acionamento, através da qual pode ser obtido um efeito de sucção no trajeto de fluxo, aquando da conclusão de processos de dosagem respetivos, nomeadamente através do fecho de uma válvula de dosagem existente, surge na conclusão do processo de dosagem um efeito de sucção no canal de enchimento, o qual provoca uma sucção de retorno 4 de líquido remanescente a partir do canal de enchimento, ou pelo menos reduz um gotejamento posterior de líquido. De qualquer das formas, obtém-se desta forma um de precisão máxima de dosagem.

De um modo vantajoso, a disposição a ser aqui considerada, garante que o dispositivo de gera o efeito de sucção é formado por uma válvula de bypass na forma de uma válvula de membrana cuja membrana que forma o membro de controlo móvel delimita a passagem calibrada, com um dos seus lados fechados do trajeto fluxo, e em que pode ser assente uma pressão negativa no seu outro lado de fecho para a obtenção do efeito de sucção, para permitir à membrana um movimento articulado que alargar o trajeto de fluxo, cuja elevação resulta no efeito de sucção no canal de enchimento. Em tal tipo de forma de realização, a unidade que gera o efeito de sucção caracteriza-se através de uma configuração particularmente simples.

De acordo com uma forma vantajosa, a válvula de dosagem também pode ser formada por uma válvula de membrana.

Uma configuração particularmente compacta e simples da unidade de dosagem pode ser atingida quando a válvula de dosagem e a válvula de bypass a jusante são válvulas de membrana as quais são controladas através de uma membrana comum que se projeta ao longo do trajeto de fluxo.

De modo a suportar o movimento da membrana, tanto na válvula de dosagem, como também na válvula de bypass, para a posição de repouso, ou seja, para a respetiva posição de fecho, para produzir movimentos de articulação a partir da posição de repouso, são aplicadas pressões positivas 5 alternadas na forma de pressão de fecho e pressões negativas na forma de pressões de abertura, no lado de controlo da membrana que está oposto ao lado de fecho, na válvula de dosagem em questão e na válvula de bypass em questão, através de canais de controlo associados.

Neste caso, de um modo vantajoso, a instalação pode ser feita de modo a que para uma quantidade de canais de enchimento, estejam agrupadas respetivamente unidades de dosagem a eles associadas num bloco de dosagem, em que os lados de entrada das respetivas válvulas de dosagem estão ligados uns nos outros através de um distribuidor de material de enchimento comum que se encontra sob pressão de tampão.

Em tal tipo de forma de construção, pode fornecer-se no bloco de dosagem, uma membrana comum a todas as unidades de dosagem, a qual está associada às válvulas de dosagem e válvulas de bypass.

Em estado de funcionamento com tal tipo de bloco de dosagem, a membrana pode ser ativada em conjunto nas válvulas de bypass, por um canal de controlo comum, enquanto que para os lados de controlo da membrana na válvulas de dosagem, para cada canal de enchimento, prevê-se um canal de controlo próprio para a pressão e pressão negativa.

Seguidamente, a invenção será descrita em mais pormenor com referência a uma forma de realização apresentada nos desenhos. Os desenhos mostram: 6 A Fig. 1 mostra uma vista lateral apenas do bloco de dosagem, apresentada de modo detalhado em metade do tamanho, contrariamente a uma forma de realização prática, o qual compreende distribuidores de enchimento associados de uma forma de realização do dispositivo de acordo com a invenção; A Fig. 2 é uma vista em corte, ilustrada em oposição à Fig. 1, a qual corresponde à linga de corte II-II da Fig. 1; A Fig. 3 mostra uma secção vertical ilustrada de modo esquemático e simplificado de um dispositivo para a produção e enchimento de recipientes, em que é mostrado um canal de enchimento, o qual é incluído numa saída de canal de enchimento existente do bloco de dosagem da Fig. 1 e Fig. 2, e

As Figs. 4a a 4c são um esboço esquemático para efeitos de clarificação da forma de construção e de funcionamento da unidade de válvulas de dosagem, de acordo com o exemplo de realização da invenção.

Seguidamente, a invenção será descrita a título de exemplo em que o dispositivo inclui uma variedade de dispositivos de dosagem, nomeadamente, conforme ilustrado na Fig. 1, quinze unidades de dosagem 5, as quais estão agrupadas num bloco de dosagem comum 1. A partir de um distribuidor de material de enchimento comum 3, no qual se encontra o líquido a ser enchido sob pressão de tampão aplicada, cada unidade de dosagem 5 no interior do bloco de dosagem 1 obtém o líquido de material de enchimento através de uma conduta de alimentação 7, em que apenas uma se encontra estimada na Fig. 1. Em funcionamento, as unidades de dosagem 5 fornecem as quantidades de dosagem, respetivamente a uma conduta de enchimento 9 associada 7 (também não numerada na Fig. 1). Cada conduta de enchimento 9 conduz até um dispositivo ilustrado na Fig. 1, para a produção e enchimento de recipientes, por exemplo, um dispositivo correspondente ao sistema conhecido Bottelpack®. A partir de tal dispositivo, é apenas ilustrada de modo esquemático na Fig. 3 uma unidade de produção e de enchimento. Tal como se pode observar a partir desta Fig., cada uma destas unidades apresenta um mandril de enchimento 11, no qual se encontra previsto, na extremidade superior da Fig., uma cabeça de alimentação 13 para a alimentação de canais no mandril de enchimento 11 com meios de enchimento. Tal como mostrado pela Fig. 3, na cabeça de alimentação 13, uma conduta de enchimento existente 9 encontra-se em ligação com um canal de material de enchimento 15 que decorre centralmente no mandril de enchimento 11. 0 material de enchimento alimentado de modo doseado através de respetivas condutas de enchimento 9, penetra na extremidade inferior 17 do tipo bocal de enchimento pertencente ao mandril de enchimento 11, para o enchimento de um recipiente respetivo 19, o qual foi concebido numa unidade de moldagem 21 do tipo mencionado para o sistema Bottelpack® a partir de uma pasta de material sintético 23, que foi obtido através de uma cabeça de extrusão 25, a partir de material sintético plastificado.

Particularidades mais detalhadas das unidades de dosagem 5 combinadas no bloco de dosagem 1, são observadas a partir das Figs. 2 e 4. Tal como pode ser observado, num trajeto de fluxo 27, que decorre entre a conduta de alimentação 7 e a conduta de enchimento 9, encontram-se duas válvulas controladas uma por trás da outra, nomeadamente uma válvula 8 de dosagem a montante 29 e uma válvula de bypass colocada a jusante 31, de modo oposto à anterior. Ambas as válvulas são válvulas de membrana para uma membrana 33 que é acionada de modo pneumático para movimentos de articulação e avanço. A membrana 33 que é concebida vantajosamente num material sintético como o PTFE, ou um material de borracha, é comum a tanto ambas as válvulas 29 e 31 de uma unidade de dosagem 5, como também de unidades de dosagem completas 5 no interior do bloco de dosagem 1, ou seja, as membranas 33 projetam-se ao longo da área do comprimento do bloco de dosagem 1. Cada válvula de dosagem 29 possui uma ligação pneumática própria 35 para um carregamento individual do lado de acionamento 37 em válvulas de dosagem respetivas 29 com pressão ou pressão negativa. Na Fig. 1 não são completamente numeradas as ligações pneumáticas 35. As válvulas de bypass 31 possuem na totalidade uma ligação pneumática 39 comum a todas, para que o lado de acionamento 37 da membrana 33 nas respetivas válvulas de bypass 21 seja carregado com pressão ou pressão negativa. 0 modo de funcionamento das unidades de dosagem 5 torna-se mais evidente a partir das Figs. 4a a 4d. Tal como mostrado, na válvula de dosagem 29 e válvula de bypass 31, do lado do acionamento 37 da membrana 33, encontra-se respetivamente um espaço do tipo segmento esférico 43, no qual uma área plana da membrana 33 pode ser articulada, quando através da ligação pneumática 35 ou 39 é aplicada pressão negativa no lado de acionamento 37, pelo que o lado de fecho oposto 45 da membrana 33 é elevado a partir da posição de fecho e é articulado para o interior do espaço respetivo 43, o que aciona a abertura da válvula existente 29 ou 31. A Fig. 4a mostra a válvula de dosagem 29 na posição de fecho, enquanto e válvula de bypass 31 está 9 aberta. A Fig. 4b mostra a válvula de dosagem 29 aberta, enquanto que a válvula de bypass 31 se encontra fechada. A Fig. 4c mostra ambas as válvulas 29 e 31 na posição fechada, en quanto que a Fig. 4d mostra novamente a válvula de dosagem 29 fechada e a válvula de bypass 31 aberta. Na válvula de bypass 31 encontra-se, no trajeto de fluxo 27 respetivamente, uma passagem calibrada 41. A Fig 4a mostra a posição de repouso da unidade antes de um processo respetivo de dosagem, em que a válvula de dosagem 29 se encontra ainda fechada, enquanto que a válvula de bypass 31 se encontra na posição aberta. Nesta posição aberta da válvula de bypass 31, na qual a membrana 33 está articulada no interior do espaço do tipo segmento esférico 43, o trajeto do fluxo 27 encontra-se, contrariamente ao estado da válvula de bypass fechada 31, essencialmente alargado de modo correspondente ao volume da câmara respetiva 43. No estado aberto da válvula de bypass 31, é disponibilizada para o trajeto de fluxo não apenas a passagem através da passagem calibrada 41. A Fig. 4b evidencia o processo de dosagem, no qual a válvula de dosagem 29 está aberta, enquanto que a válvula de bypass 31 está fechada, para que a dimensão de passagem da passagem calibrada 41, conjuntamente com o tempo de abertura temporizado da válvula de dosagem 29, estabeleça a quantidade de dosagem.

As Figs. 4c e 4d evidenciam a conclusão de um processo de dosagem através do fecho da válvula de dosagem 29 (Fig. 4c) . Após conseguido o fecho da válvula de dosagem 29, a válvula de bypass 31 é aberta, de modo correspondente à Fig. 4d. 0 movimento correspondente de articulação da membrana 33 no espaço do tipo segmento esférico 43 leva a um alargamento essencial do trajeto de fluxo 27 na válvula de bypass 31. Este movimento de elevação da membrana 33 10 obtém, no fecho da válvula de dosagem 29, um efeito de sucção, através do qual resulta uma aspiração do liquido da conduta de enchimento 9 a jusante.

Tal como já mencionado, a determinação da quantidade de dosagem é conseguida através do acionamento da duração de abertura da respetiva válvula de dosagem 29 através da ligação pneumática individual 35. A obtenção do efeito de sucção nas condutas de enchimento 9 pode ocorrer para unidades de dosagem completas 5 em simultâneo, na medida em que a sua ligação pneumática comum 39 é acionada.

Deve ser ainda mencionado que, para medidas de limpeza e esterilização habituais, como normalmente são efetuadas antes do inicio das fases de produção, as válvulas de dosagem 29 e válvulas de bypass 31 são acionadas na posição de abertura. Dessa forma, o trajeto de fluxo 27 não calibrado é disponibilizado para a corrente do agente de limpeza e esterilização, portanto, a partir do distribuidor de material de enchimento 3, ao longo da conduta de alimentação 7, unidade de dosagem 5, conduta de enchimento 9, até ao canal de material de enchimento 15 de um mandril de enchimento 11 respetivo existente.

Lisboa, 28 de Outubro de 2011

Claims (9)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo para preenchimento de recipientes, compreendendo uma unidade (7) para alimentar material de enchimento a pelo menos uma unidade de dosagem (5) que forma um trajeto de fluxo (27), contendo disposta uma válvula de dosagem (29) que pode ser aberta pelo menos para a duração dos processos de dosagem, de modo a distribuir as quantidades de dosagem do material de enchimento através de pelo menos uma conduta de enchimento (9), para o interior de recipientes (19) existentes, em que a referida unidade de dosagem (5) compreende um elemento (31, 33, 43) que está disposto no trajeto de fluxo (27) a jusante da válvula de dosagem (29), para a produção seletiva de um efeito de sucção no trajeto do fluxo (27), e em que um mecanismo de acionamento (39) está previsto, o qual ativa o elemento (31, 33, 43) que produz o efeito de sucção, de acordo com processos de dosagem respetivamente completos através do fecho da válvula de dosagem (29), caracterizado por entre a válvula de dosagem (29) e a conduta de enchimento (9) estar prevista uma passagem calibrada (41) que calibra o trajeto de fluxo (27) durante processos de dosagem e por na área da passagem calibrada (41) se encontrar previsto um dispositivo de comando (33) móvel, que define a largura do trajeto de fluxo (27) em função do seu posicionamento, o qual pode ser sobreposto, aquando da ativação da unidade que gera o efeito de sucção (31, 33, 43), numa posição alargada do trajeto de fluxo (27) na passagem calibrada (41) através da formação de um bypass. 2

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a unidade que gera o efeito de sucção apresentar uma válvula de bypass (31) do tipo de válvula de membrana, cuja membrana (33), que forma o dispositivo de comando móvel, delimita o trajeto de fluxo (27) na passagem calibrada (41), com o seu lado de fecho (45), e em cujo lado oposto de acionamento (37) para a obtenção do efeito de sucção, é aplicada uma pressão negativa, para permitir à membrana (33) um movimento de articulação que alarga o trajeto de fluxo (27), cuja elevação gera o efeito de sucção na conduta de enchimento (9).

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a válvula de dosagem (29) ser formada através da válvula de uma membrana.

4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a válvula de dosagem (29) e a válvula de bypass carregada (31) serem válvulas de membrana, as quais são acionadas através de uma membrana comum (33 ) que se projeta ao longo do trajeto de fluxo (27).

5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por no lado de acionamento (37' ) da membrana (33), que está oposto ao lado de fecho (45) , na válvula de «dosagem existente (29), e na válvula de bypass (31), poder ser aplicada seletivamente pressão positiva como pressão de fecho e pressão negativa como pressão de abertura, através de condutas de comando associadas (35, 39). 3

6. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por para uma quantidade de condutas de enchimento (9), serem combinadas respetivamente unidades de dosagem associadas (5) num bloco de dosagem (1), em que os lados de entrada da respetiva válvula de dosagem (29) estão ligados a um distribuidor de material de enchimento (3) comum, o qual se encontra sob pressão de tampão aplicada.

7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por no bloco de dosagem (1) se encontrar prevista uma membrana (33) comum a todas as unidades de dosagem (5), a qual está associada às válvulas de dosagem (29) e válvulas de bypass (31).

8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por para o lado de acionamento (37) da membrana (33) na válvula de dosagem (29), para cada conduta de enchimento (9), estarem previstas, para cada uma, unidades de comando (35) para pressão e pressão negativa.

9 . Dispositivo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o lado de acionamento (37) da membrana (33 ) nas válvulas de bypass (31) ter associada uma cablagem (39) na forma de unidade de comando, através da qual pode ser aplicada pressão negativa, para uma ativação homogénea das respetivas unidades que geram o efeito de sucção. Lisboa, 28 de Outubro de 2011