SE446967B

SE446967B - Filler

Info

Publication number: SE446967B
Application number: SE8403159A
Authority: SE
Inventors: P Lofgren; N Arthun
Original assignee: Steridose Systems Ab
Priority date: 1983-06-27
Filing date: 1984-06-13
Publication date: 1986-10-20
Also published as: SE8403159L; SE8403159D0

Abstract

Filler for sterile filling of containers. A flexible mid-point reservoir (14) is set into the dosage chamber (11) and is exposed to external overpressure and negative pressure. The filled goods are sucked into the mid-point reservoir and pressed out into the final storage container.A device for fine adjustment of chamber volume has the form of an adjustable diaphragm (33).<IMAGE>

Description

446 967 utloppet försett med en andra ventilanordning, samt stäng- nings- och öppningsfunktionerna för ventílanordningarna är så taktreglerade relativt undertryck- resp. övertryck- källans kommunicerande förbindelse med öppningarna, att undertryck uppkommer i den flexibla behållaren när under- tryckskällan expanderar den flexibla behållaren., _ Utloppet är anordnat att sättas i förbindelse med nämnda, fyllgodset slutligen mottagande behållare, och i 'utloppsledningen ingår en vakuummeringsanordning, som är anordnad att avlägsna luft innan fyllgodset överförs från den flexibla behållaren till den nämnda behållaren. 446 967 the outlet is provided with a second valve device, and the closing and opening functions of the valve devices are thus rate-controlled relative to negative pressure resp. the communicating connection of the overpressure source to the openings, that negative pressure arises in the flexible container when the underpressure source expands the flexible container. The outlet is arranged to be connected to said container finally receiving the filling, is arranged to remove air before the filling material is transferred from the flexible container to said container.

Overföringen av fyllgods sker med användning av över- tryckkällan.The transfer of filling material takes place using the source of overpressure.

I en speciellt föredragen utföringsform är den nämnda behållaren av samma typ och identisk med den flexibla be- laren.In a particularly preferred embodiment, the said container is of the same type and identical to the flexible container.

Kammaren är lämpligen utformad i ett av två huvudsakli- gen identiska halvor bestående, öppningsbart hus.The chamber is suitably designed in an openable housing consisting of two substantially identical halves.

Ett fyllningsvolymen noggrant bestämmande, ställbart membran ingår lämpligen i huset och bildar åtminstone del av en kammarvägg. I I en annan utföringsform av uppfinningen omfattar behållaren ett par av behållardelar, av vilka åtminstone den ena med bibehållande av inre miljö är placerbar till anliggning mot det inre av den andra behållardelen.A filling volume accurately determining, adjustable membrane is suitably included in the housing and forms at least part of a chamber wall. In another embodiment of the invention, the container comprises a pair of container parts, at least one of which, while maintaining the internal environment, can be placed for abutment against the interior of the other container part.

Den andra behållardelen är företrädesvis utförd som en stel halvsfär.The second container part is preferably designed as a rigid hemisphere.

Den första behållardelen är därvid utförd som ett med randen av den halvsfäriska bebållardelen förenat membran.The first container part is then designed as a membrane connected to the edge of the hemispherical container part.

I en föredragen utföringsform har membranet en yta 7 väsentligen lika med innerytan av den stela halvsfären.In a preferred embodiment, the membrane has a surface 7 substantially equal to the inner surface of the rigid hemisphere.

Det har visat sig fördelaktigt att göra membranet tunnare i randområdet än i dess centrala parti.It has proved advantageous to make the membrane thinner in the edge area than in its central portion.

En i sammanhanget intressant finjusteringsanordning är åstadkommen genom att kammaren är utförd med runtomgående, mot nämnda ena behållardel, åtminstone utefter väsentligen hela övergångsområdet mellan de två behållardelarna ansätt- bar finjusteringsanordning. y (vf 446 967 I en vidareutveckling av uppfinningen är kammaren utformad att motta volymbestämmande insatser i den del därav där den första behållardelen är avsedd att placeras.A fine-tuning device which is interesting in this context is achieved in that the chamber is designed with a circumferential device which can be arranged at least along substantially the entire transition area between the two container parts, towards said one container part. y (vf 446 967 In a further development of the invention, the chamber is designed to receive volume-determining inserts in the part thereof where the first container part is intended to be placed.

Varje insats har en till anliggning mot membranet ansättbar form svarande mot membranets naturliga rullnings~ tillstànd vid aktuell volym.Each insert has a shape suitable for abutment against the membrane, corresponding to the natural rolling state of the membrane at the current volume.

Några utföringsformer av uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, där Fig. 1 i delvis sektionsvy visar en doseringsanordning med tillhörande kringutrustning, Fig. 2 är ett snitt längs linjen II - II i Fig. l, Fig. 3 är en schematisk vy avseende den fyllgodsmottagande behållaren och tillhörande anslutningar, Fig. 4 visar den fyllgodsmottagande behållaren, som kan vara av samma slag och identisk med den flexibla behållaren i doseringsanordningen, Fig. 5 visar i tvärsnitt ytterligare en utföringsform av en behållare, som i detta fall är delvis flexibel, dels i utgångsläge resp. under fyllning (med streckade linjer), Fig. 6 visar behållaren i fyllt tillstånd resp. under töm- ning (med streckade linjer), Fig. 7 visar behållaren placerad i en fyllningsanordning, Fig. 8 visar fyllningsanordningen med volymfinjusterings- anordning, och Fig. 9 visar fyllningsanordningen med volymbestämmande insats I doseringsanordningen 10 i Fig. 1 är utbildad en doserkammare 11 av i Fig. 2 visat tvärsnitt. Kammaren är åstadkommen av två hushalvor 12 och 13. Dessa är med enkelt handgrepp isärförbara för inplacering av en flexibel behål- lare 14 i kammaren ll. Medel (ej visade) finns även för an- slutning av en öppning hos behållaren 14 till inloppet 15 resp. utloppet 16 till/från kammaren 11. Anslutningen är gjord så att den flexibla behållaren kommunicerar med in- loppet resp. utloppet utan läckage. Sådan kommunicerande förbindelse styrs på förutbestämt sätt medelst stäng- och öppningsbara solenoidventiler 17, 18. 446 967 4 Hushalvorna 12, 13 bildar i den i Fig. 2 visade posi- tionen, från omgivningen väsentligen fullständigt avtätad doserkammare ll. Kammarväggarna är utformade med kanaler 19, vilka via ett antal öppningar 20 kommunicerar med kam- maren 11. Kanalerna 19 står i förbindelse med en samlings- ledning 21, som leder till ett ventilstyrt anslutningsdon 22. Under styrning av en solenoidventil 23 stängs/öppnas förbindelsen 24 till en undertryckkälla (vakuumkälla), och under styrning av en solenoidventil 25 stängs/öppnas för- bindelsen 26 till en övertryckkälla (tryekluftkälla).Some embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows in partial sectional view a dosing device with associated peripheral equipment, Fig. 2 is a section along the line II - II in Fig. 1, Fig. 3 is a schematic Fig. 4 shows the filling receiving container, which may be of the same type and identical to the flexible container in the dosing device, Fig. 5 shows in cross section another embodiment of a container, which in this case is partly flexible, partly in initial position resp. during filling (with dashed lines), Fig. 6 shows the container in the filled state resp. during emptying (with dashed lines), Fig. 7 shows the container placed in a filling device, Fig. 8 shows the filling device with volume adjustment device, and Fig. 9 shows the filling device with volume-determining insert In the dosing device 10 in Fig. 1 a dosing chamber is formed 11 of the cross section shown in Fig. 2. The chamber is provided by two housing halves 12 and 13. These can be separated with a simple hand grip for placing a flexible container 14 in the chamber 11. Means (not shown) are also available for connecting an opening of the container 14 to the inlet 15 resp. the outlet 16 to / from the chamber 11. The connection is made so that the flexible container communicates with the inlet resp. the outlet without leakage. Such communicating connection is controlled in a predetermined manner by means of closable and openable solenoid valves 17, 18. 446 967 4 The housing halves 12, 13 form in the position shown in Fig. 2, from the surroundings substantially completely sealed dosing chamber 11. The chamber walls are formed with channels 19, which via a number of openings 20 communicate with the chamber 11. The channels 19 are connected to a manifold 21, which leads to a valve-controlled connector 22. Under the control of a solenoid valve 23, the connection is closed / opened. 24 to a source of negative pressure (vacuum source), and under the control of a solenoid valve 25, the connection 26 is closed / opened to a source of overpressure (source of compressed air).

I Fig. 3 visas en fyllgodsmottagande behållare (påse) 27, som är ansluten till en ledning 28 från utloppet 16 i Fig. l. Påsen, som kan vara av i Fíg. 4 visat slag, är tätt, men kommunicerande förbindbar med ledningen 28 medelst en presshylsa 29, som lämpligen har ett spår i vilket en påsen uppbärande gaffel 30 upptas.Fig. 3 shows a container receiving bag (bag) 27, which is connected to a line 28 from the outlet 16 in Fig. 1. The bag, which may be off in Figs. 4, is tight, but communicatively connectable to the conduit 28 by means of a press sleeve 29, which suitably has a groove in which a bag carrying fork 30 is received.

En vakuumventil 31 och ett därmed förbundet tunt rör 32 ombesörjer erforderlig evakuering av luft i ledningen 28 innan fyllgods överförs till påsen 27, som företrädesvis är en sterilpåse och där alltså den sterila miljön inte får brytas då ledningen 28 sätts i kommunicerande förbindelse med påsen. ' I den sektionerade delen i Fig. 1 visas ett ställbart membran 33 avsett att finjustera den av kammaren ll defini- erade volymen. Justeringen åstadkoms i det visade utfö- ringsexemplet medelst ett mikrometerskruvarrangemang 34.A vacuum valve 31 and a thin tube 32 connected thereto provide the necessary evacuation of air in the line 28 before the stuffing is transferred to the bag 27, which is preferably a sterile bag and where the sterile environment must not be broken when the line 28 is connected to the bag. The sectioned part in Fig. 1 shows an adjustable diaphragm 33 intended to fine-tune the volume defined by the chamber 11. The adjustment is accomplished in the illustrated embodiment by means of a micrometer screw arrangement 34.

Kammaren 35 innanför membranet kan trycksättas via en led- ning 36.The chamber 35 inside the diaphragm can be pressurized via a line 36.

Kammarvolymen, finjusterad medelst membranet 33, be- stämmer fyllvolymen hos den flexibla påsen 14 och därmed även fyllvolymen hos påsen 27. Påsarna 14 och 27 är lämp- ligen av samma typ och identiska.The chamber volume, fine-tuned by means of the membrane 33, determines the filling volume of the flexible bag 14 and thus also the filling volume of the bag 27. The bags 14 and 27 are suitably of the same type and identical.

Funktionen för arrangemanget är i stort den följande.The function of the arrangement is largely the following.

Påsen 14 expanderar mot kammarens ll väggar och membranet 33 under förmedling av den tryckskillnad som undertryckan- slutningen 24 åstadkommer via ledningen 21, kanalerna 19 och öppningarna 20. Härvid är ventilen 18 stängd och givet- vis även ventilen 25. Ventilen 17 är öppen, och det under- 446 967 tryck som skapas inuti påsen l4 medför att fyllgods från ett magasin (ej visat) sugs in i påsen 14 via inloppet 15.The bag 14 expands against the walls of the chamber 11 and the diaphragm 33 while conveying the pressure difference which the negative pressure connection 24 produces via the line 21, the channels 19 and the openings 20. Hereby the valve 18 is closed and of course also the valve 25. The valve 17 is open, and the negative pressure created inside the bag 14 causes filling material from a magazine (not shown) to be sucked into the bag 14 via the inlet 15.

Fyllgodset är normalt i vätskefas och strömmar obehindrat in i påsen tills att avsedd volym erhållits.The filling material is normally in the liquid phase and flows unhindered into the bag until the intended volume has been obtained.

Härefter stängs ventilen 17. Med ventilen 18 öppen och ledningen 21, kanalerna 19 och öppningarna 20 i kommunice- rande förbindelse med högtryckanslutningen 26, pressas fyllgodset ut genom utloppet 16. Detta är förbundet med den till behållaren 27 (påsen) förande ledningen 28. Ledningen 28 har evakuerats innan fyllgodset ankommer, innebärande att påsens 27 inre ej kontamineras med luft.Then the valve 17 is closed. With the valve 18 open and the line 21, the channels 19 and the openings 20 in communicating connection with the high-pressure connection 26, the filling material is pressed out through the outlet 16. This is connected to the line 28 leading to the container 27 (bag). 28 has been evacuated before the filling goods arrive, meaning that the interior of the bag 27 is not contaminated with air.

Genom att systemet initialt körs några gånger utan fyllning i sterilpåsar tillförsäkras att systemet kondi- tioneras så att det uppfyller högt ställda krav på hygien.By initially running the system a few times without filling in sterile bags, it is ensured that the system is conditioned so that it meets high standards of hygiene.

Avsaknaden på deplacementkolvar och liknande mekaniska ar- rangemang tillförsäkrar bibehållen steril miljö utan besvärlig rengörinqsprocedur.The lack of displacement pistons and similar mechanical arrangements ensures that a sterile environment is maintained without a cumbersome cleaning procedure.

Modifikationer och alternativ är givetvis möjliga.Modifications and alternatives are of course possible.

Exempelvis kan ett filter 37 (Fig. l) placeras mellan doserkammaren 11 och behållaren pà trycksidan.For example, a filter 37 (Fig. 1) can be placed between the dosing chamber 11 and the container on the pressure side.

Mellan filter och första kammaren kan anordnas en elektronisk bubbelpunktsmätare 38. Digitalt kan då läsas bubbelpunktstrycket samt fyllningstryck och högsta tryck (peak) för varje fyllningsslag.An electronic bubble point meter 38 can be arranged between the filter and the first chamber. The bubble point pressure can then be read digitally, as well as the filling pressure and maximum pressure (peak) for each filling stroke.

Skrivare kopplas lämpligen till utrustningen och registrerar bubbelpunkt, högsta tryck och varje fyllnings- slag.Printers are conveniently connected to the equipment and record the bubble point, maximum pressure and each type of filling.

Bubbelpunkten uppmätes med den flexibla behållaren i sig själv utan att utrustningen behöver tillföras någon gas eller liknande utifrån.The bubble point is measured with the flexible container itself without the need to supply the equipment with any gas or the like from the outside.

I Fig. 5 visas en behållare enligt en andra utförings- form av uppfinningen. Behållaren 39 omfattar en första flexibel behållardel eller membran 40 samt en andra, väsentligen som en stel halvsfär utförd behållardel 41.Fig. 5 shows a container according to a second embodiment of the invention. The container 39 comprises a first flexible container part or membrane 40 and a second container part 41, substantially as a rigid hemisphere.

Behållardelarna är företrädesvis tillverkade var för sig och därefter förseglade samman längs sina randområden till bildande av en tät sammanfogningsrand 43.The container parts are preferably manufactured separately and then sealed together along their edge areas to form a tight joining edge 43.

Stöddelen 41 görs lämpligen halvsfärisk och utformas ~ ..._- 446 967 med anslutningshals 42. Godstjockleken hos stöddelen görs av enkelhets skäl lämpligen homogen.The support part 41 is suitably made hemispherical and is designed with connecting neck 42. The thickness of the material of the support part is suitably made homogeneous for simplicity.

Membranet 40 är däremot utfört med varierande gods- tjocklek, pâ så sätt att dess randomràde 40a har mindre tjocklek än dess centrala parti 40b. Arean hos membranet är dessutom så vald att den väsentligen överensstämmer med den halvsfäriska stöddelens innerarea.The membrane 40, on the other hand, is made with varying material thickness, in such a way that its edge area 40a has a smaller thickness than its central portion 40b. In addition, the area of the membrane is so selected that it substantially corresponds to the inner area of the hemispherical support member.

I utgångsläget anligger membranet 40 mot stöddelen.In the initial position, the membrane 40 abuts against the support part.

Alltefter som fyllningen av behållaren 39 fortskrider, rul- las membranet 40 upp och antar i varje ögonblick sitt "naturliga" upprullningstillstând, som primärt bestäms av den aktuella godstjocklekvariationen. Med streckade linjer 40 visas ett sådant tillstànd under pågående fyllning.As the filling of the container 39 progresses, the membrane 40 is rolled up and assumes at any moment its "natural" winding state, which is primarily determined by the actual material thickness variation. Dashed lines 40 show such a condition during filling.

I Fig. 6 visas med heldragna linjer membranets 40 till- stånd vid helt fylld behållare. Med streckade linjer visas membranets tillstånd under tömning._Aven i detta fall antas ett "normalt" upprullningstillstând (eller inrullnings- tillstând) bestämt av godstjocklekvariationen.Fig. 6 shows in solid lines the condition of the membrane 40 when the container is completely filled. Dashed lines show the condition of the membrane during emptying. Even in this case, a "normal" winding condition (or rolling-in condition) is assumed determined by the wall thickness variation.

I Fig. 7 visas behållaren 39 placerad i doseringsanord- ningen 10. De båda halvorna hos denna definierar väsent- ligen identiska inre hàlrum l0a och lOb. Det senare hâlrum- met understödjer membranets 40 naturliga upprullning g (inrullning). _ I Fig. 8 visas en möjlighet att utnyttja den undre formhalvan 10b för finjustering. Dess övre väggdel l0c är förtunnad och utförd som ett flexibelt, periferiellt runt- omgående anslagselement l0c. Detta är förskjutbart väsent- ligen genom rullning svarande mot membranets naturliga rullning genom vertikal förskjutning av delen l0b i pilens 43 riktning.Fig. 7 shows the container 39 placed in the dosing device 10. The two halves thereof define substantially identical internal cavities 10a and 10b. The latter cavity supports the natural winding g (roll-in) of the membrane 40. Fig. 8 shows a possibility to use the lower mold half 10b for fine adjustment. Its upper wall part 10c is thinned and designed as a flexible, circumferentially circumferential abutment element 10c. This is displaceable substantially by rolling corresponding to the natural rolling of the diaphragm by vertically displacing the part 10b in the direction of the arrow 43.

Fig. 9 visar en metod att vid en och samma volym hos behållaren 39, erbjuda möjlighet till annan dosering än maxvolym. För detta syfte finns en volymbestämmande insats 44 placerad i hàlrummet 10. Den yta 45 hos denna insats som är avsedd att anligga mot membranet 40 har en form svarande mot membranets naturliga upprullningsform/inrullningsform vid aktuell volym.Fig. 9 shows a method of offering, at one and the same volume of the container 39, the possibility of a dosage other than the maximum volume. For this purpose, a volume-determining insert 44 is placed in the cavity 10. The surface 45 of this insert which is intended to abut against the membrane 40 has a shape corresponding to the natural winding / winding shape of the membrane at the current volume.

Med dessa volymbestämmande insatser kan ett brett 446 967 volymßmràde täckas med en och samma doseringsanordning 10 och behållare 39.With these volume-determining inserts, a wide 446,967 volume range can be covered with one and the same dosing device 10 and container 39.

Claims

446 967 PATENT REQUIREMENTS

Device for filling containers (27), comprising dosing chambers (11) with inlet (15) and outlet (16) and means (24, 26) for feeding resp. discharge of filling goods to / from the dosing chamber, characterized by operable, at least partially flexible container (14) operable in the chamber, operable to the inlet (15) and the outlet (16), and in that said inlet / discharge means comprises the pressure in-house determining bodies (23, 24; 25, 26).

Device according to claim 1, characterized in that the pressure-determining means comprise a source, preferably a compressed air, vacuum source for negative pressure resp. overpressure, which via openings (20) in the chamber walls are arranged to communicate with the interior of the chamber in a predetermined sequence.

Device according to claim 2, characterized in that the inlet is provided with a first valve device (17), that the outlet is provided with a second valve device (18), and that the closing and opening functions of the valve devices are so rate-controlled relative negative pressure resp. the communicating connection of the overpressure source with the openings (20), that underpressure arises in the flexible container (14) when the underpressure source expands the flexible container.

Device according to claim 3, characterized in that the outlet (16) is arranged to be connected to said container (27) finally receiving the filling material, and that in the outlet line a vacuuming device (31) is included, which is arranged to remove air before the filling material is transferred from the flexible container (14) to the said container (27). - 'h 446 967

Device according to claim 4, characterized in that the source of overpressure (26) is arranged to effect said transmission.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that said container (27) is of the same type and identical to the flexible container (14).

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the chamber is formed by two substantially identical housing halves (12, 13) which are separable for mounting / dismounting the flexible berial (14).

Device according to one or more of the preceding claims, characterized by a volume-determining, adjustable membrane (33), which forms at least part of a chamber wall.

Device according to claim 1, characterized in that the container (39) comprises a pair of container parts (40, 41), at least one of which (40) while maintaining the inner container environment can be placed for abutment against the interior of the container. the second container part (41).

Device according to claim 9, characterized in that the second container part is designed as a rigid hemisphere (41).

11. ll. Device according to claim 10, characterized in that the first container part is designed as a membrane (40) connected to the edge (43) of the hemispherical container part.

Device according to claim ll, characterized in that the membrane (40) has a surface substantially equal to the inner surface of the rigid hemisphere (41).

Device according to claim 12, characterized in that the membrane (40) is thinner in the edge area (40a) than in its central portion (40b). 446 967 10

Device according to claim 9, characterized in that the chamber is formed with circumferential, towards said one container part (40), at least along substantially the entire transition area between the two container parts a fine adjusting device (10c, 43).

Device according to claim 9, characterized in that the chamber is designed to receive volume-determining inserts (44) in the part thereof where said first container part (40) is intended to be placed.

Device according to claims 13 and 15, characterized in that each insert (44) has a shape suitable for abutment against the membrane (40) corresponding to the natural rolling state of the membrane at the current volume.