製造和裝灌容器的方法和設備的製作方法

2023-06-20 17:16:01 4

專利名稱：製造和裝灌容器的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種製造和裝灌容器的方法，其中將至少一個增塑的塑料材料軟管擠出到一打開的模具內，軟管在其前伸端在合模時被焊接，形成容器底部，軟管在模具上方藉助於切斷元件切斷，以形成一裝入口，將模具連同具有敞開的裝入口的軟管移動到裝灌位置，在此位置上在通過產生一作用在軟管上並使它擴展的壓力梯度在模具內形成容器後，裝灌和接著封閉此容器，其中軟管的裝入口至少在從其形成到對所屬容器裝灌為止在一殺菌室下方通過一殺菌擋板(sterilebarrier)覆蓋。此外本發明涉及一種用來實施這種方法的設備。
背景技術：
在有關現有技術中已知一種商標名稱為bottelpack的製造方法和製造裝置，它們使得可以用經濟的方式方法自動地成型(吹塑式真空成形)、裝灌和封閉容器。如果需要向所述容器內裝灌高敏感的產品，例如醫藥產品，這時應該滿足無菌包裝的國際標準，如果模具移動到灌裝位置，模具在所謂的灌裝殺菌室下閉合，殺菌空氣在容器敞開的裝入口上方流動並形成對細菌侵入的有效防護。直至灌裝過程結束後模具的可動的頂爪閉合，以便通過複合的真空焊接過程，形成所希望的容器頂封。上述灌裝殺菌室及其用於容器的殺菌灌裝的裝置在現有技術中是已知的，例如以DE 196 48 087 A1或US 6,098,676的形式。
裝入口在裝灌位置通過灌裝殺菌室得到有效的防護，而在模具從所形成的軟管在擠出機噴嘴下方被切斷並形成裝入口的擠出位置直至到達裝灌位置的移動運動期間敞開的裝入口沒有完全受到保護，即使上述過程在一淨化室內進行。換言之，在模具向裝灌位置運動期間具有裝入口的軟管形成一在頂面上開口的容器。為了提高殺菌可靠性，在DE 100 63 282 A1中作為這一類型的現有技術已經推薦了一種方法和裝置，它們用來在模具向裝灌位置運動期間通過殺菌擋板遮蓋軟管的裝入口。已知殺菌擋板由一可與切斷軟管的切斷元件一起運動的可加熱的板構成，它加熱到一殺菌溫度，尤其是120℃以上。這裡可運動的殺菌擋板處於這樣的位置並且具有這樣的尺寸，使它在切斷元件的工作位置時處於模具移向裝灌位置的運動軌跡之上，並遮蓋裝入口，而且直至它到達灌裝殺菌室為止。
用這種已知方案不僅避免在模具到達灌裝殺菌室之前在軟管被切斷後異物可能落入敞開的裝入口內，而且在這個工藝階段內殺菌擋板還防止細菌接近裝入口，因此在這方面已經非常完全地達到了所希望的無菌性。

發明內容
從這種最新的現有技術出發本發明的目的是，在改善在容器裝入口區域內的無菌性方面進一步優化已知方案，以便也可以將藥品/醫藥應用領域內的高敏感產品殺菌/無菌地裝入容器內。上述目的通過具有權利要求1總體特徵的方法以及具有權利要求9特徵的設備實現。
在按權利要求1和權利要求9特徵部分的本發明的方法以及所屬設備中藉助於殺菌擋板將至少一種殺菌介質通過介質輸送裝置向容器裝入口方向輸送，通過這種方法這樣地立即保證在用切斷元件(切片)切斷軟管後的殺菌性(高無菌度)，即殺菌介質至少在裝入口上方吹拂，因此任何種類的細菌都偏離裝入口，或者說根本不可能向裝入口方向前進。
尤其是考慮採用殺菌空氣和/或氮氣和/或其他介質如其他惰性氣氣、過氧化氫或類似介質作為殺菌介質，它們由介質輸送裝置輸送到裝入口。這裡介質輸送裝置可以用預先規定的壓力將相應的殺菌介質向裝入口方向輸送，和/或一抽吸裝置作為介質輸送裝置的一部分用負壓支持上述輸送方向，其中抽吸裝置還將多餘的殺菌介質從裝入口位置從模具裝置中向外輸出，但是尤其是抽吸非活性的(non viable)顆粒。殺菌介質如蒸汽或過氧化氫用來對殺菌擋板和介質輸送裝置的輸入管進行殺菌。經網的殺菌化尤其是在相應的操作之前進行，但是也可以以斷續的時間間隔在生產間歇期間進行。也可以採用尤其是惰性氣體形式的殺菌介質來裝灌容器，例如如果其產品成分對氧氣敏感的話。
在本發明方法及設備的另一種優良方案中，做成板狀遮蓋元件的殺菌擋板與用來切斷塑料軟管的切斷元件一起前後移動，或者與製造模具的零件同步運動。


下面藉助於兩個實施例按照附圖詳細說明本發明的方法及裝置。其以不按比例的原理圖表示圖1a，b，c製造裝置第一個實施例的主要部分的透視圖；圖2a，b，c一有所不同的製造裝置的第二個實施例的主要部分的透視圖。
具體實施例方式
圖1和2表示一用吹塑成形法製造塑料容器的設備，其中藉助於擠出裝置10在模具16的兩個半模14之間由熔化的塑料材料擠出一軟管12，在圖1a中表示模具在開啟狀態，在圖1b和1c中表示在合模狀態。在軟管12擠入開啟的模具16後，軟管12在擠出裝置10的噴嘴出口和模具16的頂面之間用刀片28切斷。圖1b、1c表示模具16在合模狀態，這裡構成由軟管12形成的容器的主體的形狀的零件亦即半模14這樣地合攏，使得軟管12下端處的底面焊邊進行一焊接過程，以便使軟管12沿底面焊縫(未畫出)閉合。
圖1c表示模具16在裝灌位置，模具相對於在圖1a、1b中所示的對準擠出裝置10的位置側向移動到這個位置。此前通過藉助於一未畫出的吹塑芯軸將吹塑空氣通入敞開的裝入口18吹入的方法形成的容器(未示出)在這個裝灌位置通過裝入口18裝灌相應的裝灌物。這裡圖1c表示為此目的插入相應的裝入口18內的灌裝芯軸20的末端。在圖1c中灌裝芯軸20的垂直升降運動用雙箭頭22表示，同時模具16的側嚮往復運動用雙箭頭24表示，模具16兩個半模14可能的開、合模運動用雙箭頭26表示。代替灌裝芯軸20和此前插入的吹塑芯軸(未示出)也可以藉助於一複合的吹塑灌裝芯軸進行容器的成形和灌裝。所示模具16不局限於製造一或兩個容器，而是通常製造並排排成一列的大量容器，這裡為了表示方便起見僅僅說明一個容器的製造過程。
在圖1c中所示的裝灌位置模具位於一所謂的灌裝殺菌室(ASR)之下，它在圖中未詳細畫出，並起裝入口18的殺菌屏蔽作用，裝入口通過此前軟管12的切斷過程形成。在容器灌裝後灌裝芯軸向上退出，模具16的仍張開的可運動的上焊爪或頂爪(未畫出)合攏，以促使容器頸部成型，和/或同時通過焊接將所述頸部封閉。上述製造工序是常見的並且是已經提到過的bottelpack的內容。
圖1a表示各個擠出的軟管12在切斷以前的運行狀態，其中用作切斷元件28的可加熱的刀片以一規定的距離或零距離地安裝在一板狀遮蓋元件30的前端上，此遮蓋元件用作殺菌擋板，切斷元件28和遮蓋元件30一起沿用雙箭頭32表示的方向往復運動，而且從一按圖1a的基本位置向按圖1b的工作位置移動或反之。
藉助於板狀遮蓋元件30形式的殺菌擋板，殺菌介質34可以藉助於一整體用36表示的介質輸送裝置向裝入口18方向輸送。這裡考慮用殺菌空氣和/或氮氣和/或其他介質如其他惰性氣體、過氧化氫等等作為殺菌介質34，它們被介質輸送裝置36帶到相應的裝入口18。為了輸送相應的殺菌介質34，板狀遮蓋元件30具有朝裝灌口18方向的介質流出部位38，它們作為介質輸送裝置36的一部分並且在板30上做成一種類型的穿孔，並允許相應介質通過入口部位40朝裝入口18方向輸入，其中上述殺菌介質34向裝入口18方向吹送。同樣是介質輸送裝置組成部分的上述入口部位40設置在遮蓋元件30的後部區域內，而且是在遮蓋元件30帶有切斷元件或刀片28的窄端面的相對一側上。殺菌介質特別是殺菌空氣藉助於高壓向遮板30並穿過介質流出部位38向裝入口18的方向輸送。
為了在用裝置進行固有的生產之前對經網殺菌，使所用的蒸汽或其他合適的介質如過氧化氫穿過帶有其開口的經網連同輸入管。接著為了固有的生產將殺菌介質通過殺菌擋板輸入裝入口。如果為了使用殺菌擋板採用惰性氣體，例如氮氣，作為殺菌介質，它還可以用來，用惰性氣體裝灌容器，例如如果要裝入容器的產品本身對氧氣敏感的話，這是有意義的。
如果按照按圖1b的視圖軟管12通過切斷元件28切斷，因此亦即遮蓋元件30位於其最前端的移動位置，這樣兩個半模14之間的分型面至少在裝入口18區域內也一起被遮蓋，那麼便發生對於裝入口18特有的防護。這樣在操作介質輸送裝置36時，殺菌介質被沿容器縱軸的縱向上的高壓朝裝入口18方向吹送到裝入口18內。如果在遮蓋元件30內設置相應的輸送部位，那麼還存在這樣的可能性，即通過吹入殺菌介質34並同時接著通過介質輸送裝置36的另一部分抽出的方法，從而衝洗容器內部和因此裝入口18。然而殺菌介質的輸入可以完全與介質輸送裝置36的上述部分的抽吸功率無關地進行。
介質輸送裝置36可以具有一總體上用42表示的抽吸裝置，尤其是一種真空裝置的形式，它用預先規定的負壓通過中央抽吸部位44沿箭頭方向從裝入口18輸出相應殺菌介質34。上述抽吸裝置作為介質輸送裝置36的一部分主要用來，抽吸在軟管切斷時形成的非活性(non-viable)顆粒。這裡也可以抽吸多餘的殺菌介質，並從裝置中排出。其中在通過高壓從孔中流出的介質量和被抽吸裝置42吸走的介質量之間最好存在平衡。
在圖中通過中央抽吸部位44排出的可能性用箭頭相應地表示，此外抽吸或真空裝置42框架形地以相互直角設置的框架件46的形式包圍板狀遮蓋元件30，但是此外它們允許遮蓋元件30形式的殺菌擋板進出。
為了達到特別好的殺菌效果，輸入具有滿足殺菌條件的溫度的殺菌介質34，例如殺菌介質具有120℃以上尤其是在150℃至200℃範圍內的溫度。附加地或二者擇一地也可以將殺菌擋板和因此尤其是用優質鋼材料製成的遮蓋元件30加熱到上述溫度範圍。如果抽吸裝置42具有足夠的潛在功率，那麼便不必通過泵或鼓風裝置輸入介質34。而是在某些情況下抽吸功率足以保證介質輸入和因此流過相應的裝入口18。
如果按照按圖1b所示，通過切斷元件28切斷軟管段以便形成裝入口，那麼閉合的模具16便來到按照按圖1c所示的裝灌位置，其中在此如上所述，通過灌裝殺菌室(ASR)確保殺菌可靠性。在模具回到按圖1a的起始狀態後，軟管段便可以重新擠入半模14的成型部分內，以形成容器。
按圖2a、2b和2c的實施形式完全類似於按圖1a、1b和1c的第一種實施形式，僅僅說明與上述按圖1的實施例的主要區別。在修改過的方案中，遮蓋元件30形式的殺菌擋板與切斷元件28在空間上分開，因此可以獨立於它運動。其中遮蓋元件30最好配設於至少一個半模，可按圖2b的視圖所示，兩個半模14可以移動到殺菌擋板下方，其中這裡可以進行遮蓋元件30和半模14之間的同步運動。在上述配置的情況下，在模具16移動到如圖2c所示的裝灌位置時，遮蓋元件30形式的殺菌擋板便顯而易見地一起移動。但是在按圖2a、2b和2c的實施形式中也存在這樣的可能性，即實現以下運動順序，亦即模具移動到切斷元件28(刀片)處，切斷元件在這裡切斷作為殺菌擋板的板並且同步引導此板(和按圖1的視圖一樣)。接著模具連同板狀遮蓋元件30行駛到裝灌位置。到達那裡後，板向後移動，從而使吹塑和灌裝芯軸可以移入開口18內。在容器沿其頂面封閉後，開啟的模具連同作為殺菌擋板的板一起重新退回到起始位置，或者說軟管位置。
此外在按圖2的實施形式中切斷元件28按垂直布局設置在同一高度上，但是最好在遮蓋元件30的下方。
本發明的方法最好用來同時製造多個尤其是安瓿瓶形狀的小體積容器，其中容器的形成通過吹塑或特別是在容積非常小的容器時也通過真空成形進行。
權利要求
1.一種用來製造和裝灌容器的方法，其中將至少一根增塑的塑料材料軟管(12)擠入一開啟的模具(16)內，在此模具(16)閉合時軟管(12)在其前伸端焊接，以形成容器底部，軟管(12)在模具上方藉助於一切斷元件(28)切斷，以形成一裝入口(18)，模具(16)連同具有敞開的裝入口(18)的軟管(12)移動到一裝灌位置，在這個位置上，在通過在模具(16)內產生作用在軟管(12)上的並使其擴張的壓力梯度而形成容器之後，裝灌和接著封閉所述容器，其中軟管(12)的裝入口(18)至少在從其形成直至對所屬容器進行裝灌為止在一殺菌室下方通過殺菌擋板(30)遮蓋，其特徵為藉助於殺菌擋板(30)通過一介質輸送裝置(36)將至少一種殺菌介質(34)向裝入口(18)方向輸送。
2.按權利要求1的方法，其特徵為作為殺菌介質(34)的殺菌空氣和/或其他介質如惰性氣體、過氧化氫或類似介質由介質輸送裝置(36)向裝入口(18)方向輸送。
3.按權利要求1或2的方法，其特徵為介質輸送裝置(36)以預先規定的高壓將相應的殺菌介質(34)向裝入口(18)方向輸送。
4.按權利要求1至3之任一項的方法，其特徵為藉助於一尤其是真空裝置形式的抽吸裝置(42)抽吸特別是非活性(non viable)的顆粒。
5.按權利要求1至4之任一項的方法，其特徵為殺菌擋板設計成板狀遮蓋元件(30)，它在軟管(12)被切斷後遮蓋裝入口(18)並給其提供殺菌介質(34)，至少直至容器在殺菌室(ASR)之下擴張之後進行灌裝為止。
6.按權利要求5的方法，其特徵為遮蓋元件(30)和用來切斷塑料軟管(12)的切斷元件(28)一起運動，或者與模具(16)的零件這樣同步運動，使得最好在灌裝容器時遮蓋元件(30)才釋放裝入口(18)。
7.按權利要求1至6之任一項的方法，其特徵為藉助於介質輸送裝置(36)通過裝入口(18)用相應的介質(34)衝淋或部分灌裝容器。
8.按權利要求1至7之任一項的方法，其特徵為殺菌擋板和/或殺菌介質(34)是可加熱的，尤其是加熱到120℃以上的溫度，最好在150℃至200℃範圍內。
9.一種用來製造和灌裝容器的設備，具有至少一個具有可運動的模具壁的模具(16)，至少一個增塑的塑料材料軟管(12)可擠入此模具內，此模具的模具件(14)可以閉合，以便通過在它上面的焊邊使軟管(12)的前伸端焊接，以形成容器底面；一用來產生作用在軟管上的並使軟管擴張的壓力梯度的裝置，以使容器在模具壁上成形；一可運動的切斷元件(28)，它可在一退回的基本位置(圖1a；圖2a)和一工作位置之間(圖1c；圖2c)之間運動，以便通過在模具(16)上方切斷軟管(12)形成裝入口(18)；以及一用來將模具(16)移動到一裝灌位置(圖1b；圖2b)的移動裝置，以便通過裝入口(18)灌裝容器，其中容器的灌裝在殺菌室(ASR)下方進行，並且軟管(12)的裝入口(18)至少從其形成到所屬容器在殺菌室(ASR)下方灌裝為止通過一殺菌擋板(30)遮蓋，其特徵為藉助於殺菌擋板(30)可將至少一種殺菌介質(34)通過介質輸送裝置(36)向裝入口(18)方向輸送。
10.按權利要求9的裝置，其特徵為殺菌擋板設計成板狀遮蓋元件(30)，它朝裝入口(18)方向配備介質流出部位(38)，並配備至少一個用來通過介質輸送裝置(36)輸入相應介質的輸入部位(40)。
11.按權利要求10的裝置，其特徵為設置一尤其是真空裝置形式的抽吸裝置(42)，它至少在遮蓋元件(30)的一個位置框形地包圍遮蓋元件，並且是介質輸送裝置(36)的一部分。
全文摘要
本發明涉及一種用來製造和灌裝容器的方法及裝置，其中至少一個增塑的塑料材料軟管(12)可擠入開啟的模具(16)內，在模具(16)閉合時軟管(12)在其前端處焊接，以形成容器底面，軟管(12)在模具上方藉助於一切斷元件(28)切斷，形成一裝入口(18)，模具(16)連同具有敞開的裝入口(18)的軟管(12)移動到一裝灌位置，在這個位置上，在通過在模具(16)內產生一作用在軟管(12)上並使它擴張的壓力梯度而形成容器後，灌裝並接著封閉容器。其中軟管(12)的裝入口(18)至少從其形成到對所屬容器進行灌裝為止在一殺菌室下方通過殺菌擋板(30)遮蓋。藉助於殺菌擋板(30)將至少一種殺菌介質(34)通過介質輸送裝置(36)向裝入口(18)方向輸送，由此達到高的無菌性。
文檔編號B65B9/24GK1906088SQ200480040680
公開日2007年1月31日 申請日期2004年12月27日 優先權日2004年1月30日
發明者貝恩德·漢森 申請人:貝恩德·漢森