[发明专利]用于CIP/SIP的配量单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种配量装置，尤其是一种活塞-缸型容积式配量装置，其可与自动充填机相连，用于配量确定和精确量液体。

背景技术

在药品、化妆品和食品领域，容积式活塞泵的使用是公知的，它们被安装在充填机上，用于把各种粘度的流体产品配量到容器中，例如瓶子、小瓶、安瓿等。

在也称为计量泵或者注射器的此类装置中，活塞在形成于中空管状体(称为缸)中的配量室内作线性往复运动。在活塞冲程过程中，活塞能够吸入一定量的液体产品接着进行配送，所述量是冲程和配量室直径的函数。待配量的产品分别通过入口和出口进入和排出配量室。入口连接至与产品罐相连的供应导管，而出口连接至例如与配量喷嘴或套管相连的排放导管，用于把产品配量到容器内。

外部通断阀设置在供应导管和排放导管上，用以在注射器工作时交替地关闭和/或打开供应导管和排放导管。

一些替代了外部阀的配量注射器包括切换装置，切换装置设置在配量室内，被控制用于与活塞的直线运动同步地将配量室交替地连接到供应导管和排放导管。这种切换装置可由插入到配量室内的旋转阀构成，该旋转阀能够开闭入口和出口。

替代地，已知有配量注射器，其中，切换装置形成在活塞上，因此被称为活塞阀。在此情况下，除了轴向滑动以外，活塞还能够围绕其纵轴线转动预定角度，以使配量室交替地与供应导管和排放导管连通。

在配量注射器中，尤其是在药品领域，活塞冲程的精度对配量的精度和准确度非常关键。同样，活塞阀的转动精度对保证正确的吸入和排放待配量产品很必要。

在设有分离的旋转活塞和阀的配量注射器中，缸两端开放，以便使活塞和阀能连接至不同的驱动元件，这些驱动元件分别使活塞线性往复运动和使阀转动。

在设置有活塞阀的配量注射器中，活塞阀的顶端部或底端部连接至驱动元件，驱动元件不仅转动活塞而且线性地移动活塞。

已知的充填机包括支撑框架，用于支撑多个配量注射器，并且还支撑活塞和/或阀的各驱动元件(如果设在配量注射器上方)。

支撑框架包括成型座，配量注射器能插入座内，并能一般通过固定支架而可拆卸地锁定在座内，这些支架可用螺钉或者三夹钳(tri-clamp)型快速装配连接件而螺固在支撑框架上。

已知的支撑框架能够保证配量装置的精确和牢固支撑，但是需要付出辛苦和复杂的装卸过程，装卸过程还要求使用两个操作员。如果配量注射器与在消毒或灭菌环境中工作的充填机相连，并因此将设置有容纳舱，从而只能通过设置有手套(“手套口”)的开口进入封装产品的处理区；在这种情况下，上述装卸过程将更为复杂和不方便。

当驱动元件设置在注射器上方时，驱动元件容纳在适当的容纳壳体中，因为它们包括电机、传动机构和运动机构、传感器等，出于清洁和卫生的目的必须将它们与处理区隔离开。

然而，上述容纳壳体的尺寸和位置有一些缺点，包括不易进入处理区和不便于接近位于处理区的操作装置，如果上述机械元件和部件发生故障或损坏就需要进入处理区内部(如果处理区是无菌的话将会危害无菌性)以进行维护。此外，如果消毒和/或灭菌处理区受到灭菌空气流的冲刷，那么上述容纳壳体的尺寸和位置导致空气流在配量区域偏离或者改变，并且由于配量注射器的活塞的运动，会有产生微粒并且微粒被气流带入下面的容器内从而污染容器的风险。

为了克服这些缺点，尤其是在药品包装领域，当前的趋势是提供可以从底部进行转动和直线移动的配量注射器，以便使相应的移动元件位于充填机基座内。

为此目的，驱动轴伸出充填机基座，并通过滑移式接头而可拆卸地连接至注射器活塞下端，该接头为线性运动和转动的传动提供必要的精度，同时能够允许安装和拆卸注射器。

特别地，上述接头通常包括T形元件，其固定在活塞端部并容纳在具有互补形状的座内，座形成在驱动轴上端。该T形元件可以横向于(一般是垂直于)活塞的移动方向在座内滑动。用这种方式，T形元件可以分别插入座内和从座上拆卸下来，以便使注射器连接或者脱离移动元件。然而，为了使T形元件在活塞的任何工作位置都能够从座上拆卸下来，活塞杆的长度必须能使杆下端始终保持在缸外部。

由于活塞长度相当大，因此这种配量注射器很大，很难操纵，重要的是很难安装和拆卸。而且，支撑上述配量装置所需的支撑框架的尺寸和所占空间很大，从而很大地限制了充填机处理区的易接近性。

已知的配量注射器通常用不锈钢制成，不锈钢是一种适合接触药品和/或食品并能经受清洁和灭菌程序的材料。