专利名称：用于手套孔的安全装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于生物、化学、医药用途的容纳或阻挡系统，并且本发明尤其涉及用于带有手套的开口(即所谓的“手套孔”)的保护系统。
背景技术：
已知的是，手套孔包括开口，套筒手套固定至所述开口，并且手套孔固定至刚性或柔性容纳外壳的大体透明的面板，以 使得外面的操作人员能够以安全并且隔绝的方式处理位于外壳内的物体。通常，手套孔用于容纳结构的面板或壁，所述容纳结构为例如隔离装置、RABS (限制进入阻隔系统)、用来使得处理区域与周围环境分开的“手套箱”，以用于保护处理区域免受来自外面的污染物的影响，或者相反，以用于保护周围环境免受在处理区域中的有害且危险产品的影响。在药物领域中，上述容纳系统(隔离装置、RABS)的使用是已知的，它们与用于在受控氛围中通常在无菌和/或消毒条件下包装药品的自动机器相关联。在这种情况下，使用手套孔使得操作人员能够在包装过程期间接近该机器的操作单元和机构，例如以便进行维护和/或恢复操作，从而保持处理区域的无菌性不受影响。出于安全原因，为了避免事故和伤害，在机器运行时操作人员不能接近机器的手套部件或操作单元。为了防止这种事情意外发生，设有用来使得机器停机的安全系统。上述安全系统通常包括光电元件阻隔装置，其光束布置成交叉于手套孔的开口。这样，将手或手臂插入在手套内使得光电元件的光束断开，这然后发出警报和停机信号。光电元件可以按照这样一种方式布置在容纳室内，以便仅通过将手或手臂插入在手套内来致动。这种类型的安全系统的优点在于，仅在操作人员实际干涉的情况下才使得机器停机。但是，这种系统在操作人员安全性方面会有问题。实际上，为了能够正确操作(即不会产生出错误读取)，光电元件需要定位在距壁的第一最小距离处。同时，在操作人员能够接触到机器的运动部件之前，光电元件必须定位在距离机器的第二最小距离处以便使得机器能够停止。实际上已知的是，该机器不会随着光电元件致动而瞬时并且同时停止。这种安全系统并不总是能够使用，因为有时容纳室没有提供足够的空间来确保能够保证第一和第二最小距离。另外，在容纳室经受自动清洁循环和消毒循环(CIP/SIP)的情况下，需要使用合适的尤其昂贵并且复杂的光电元件。将光电元件定位在容纳室外面也是已知的。在该情况下，通常在保持第一最小距离方面不存在困难，并且与前面的解决方案相比也增大了第二最小距离。可以通过将手插入到手套中或者通过打开保护手套孔的外罩或舱室门来致动光电元件。然而，这些光电元件也会偶然地由于操作人员太靠近其上设有光电元件的壁或者由于保护舱室门没有完全关闭而意外致动(通过中断相应的光束)。
发明内容
本发明的目的在于改进已知的用于手套孔的安全系统，尤其是用于与在受控氛围中包装药品的自动机器相联的容纳室(containment booth)上使用的手套孔的安全系统。另一个目的在于提供用于手套孔的安全系统，该安全系统能够在这样一种时刻产生出用于使得包装机停机的警报信号，从而防止穿戴着手套的操作人员接触到机器的仍在运动的部件。还有一个目的在于设计一种不会意外致动而仅在操作人员确实使用该手套的情况下致动的、用于手套孔的安全系统。还有一个目的在于设计出一种具有减小的整体尺寸的安全系统。这些以及还有其它目的是通过根据下面给出的权利要求中任一项所述的用于手套孔的安全系统来实现的。
本发明可以参照附图得到更好地理解和实施，这些附图通过非限制性例子的方式示出了本发明的一些实施例，其中:图1为应用于手套孔并且处于关闭位置中的本发明安全装置的正视图；图2为根据图1的I1-1I线剖开的局部横截面；图3为图1中·的安全装置的侧视图；图4为图3的放大细节，示出了安全装置的铰链部件；图5为图1的放大细节，示出了处于关闭位置中的安全装置的铰链部件；图6为图5的铰链部件的局部横截面；图7和图8为正视图，示出了图1的关闭装置的打开顺序。
具体实施例方式参照图1至8，附图标记I示出了安全装置1，该安全装置I与包括有手套(未示出)的手套孔30连接。手套孔30具有椭圆形形状，并且应用于已知类型并且在这些附图中未示出的外壳或容纳室的固定壁32，该外壳或容纳室与用于在受控(无菌或消毒)氛围中包装药品的自动机器相联。该装置包括舱室门2，舱室门通过铰链部件3可转动地固定至手套孔30的外部框架31，以便分别在关闭位置C和打开位置A之间绕着轴线X转动，以便防止或允许进入到手套孔30中并且因此进入到容纳室的内部。该装置还包括传感器部件20，该传感器部件20与手套孔30相关联，并布置成用于在关闭位置C中接合和/或检测舱室门2的邻接部分4，并且在所述邻接部分4没有接合传感器部件20时尤其是在舱室门2没有处于关闭位置C中时产生出警报和自动停机信号。而且舱室门2可以在关闭位置C和升起的中间位置B之间沿着轴线X轴向地运动，在所述中间位置中邻接部分4不接合传感器部件20，因此这控制着自动机器的停止。由于舱室门2在关闭位置C和中间位置B之间的有限的轴向运动，应该指出的是，在中间位置B中舱室门2如何总是防止进入到手套孔30中同时确保机器停止。换句话说，安全装置I使得自动机器甚至在舱室门2打开之前也能够停止，从而能够实现操作人员安全的全部优点并且只有在实际需要时使得机器停止，从而避免了意外停止。舱室门2包括例如具有均匀厚度的平坦的中央主体12，该平坦的中央主体12的形状基本上对应于手套孔30的开口的形状，以便在关闭位置C中完全阻挡从开口中穿过。邻接部分4具有细长的形状并且例如从中央主体12向下横向地延伸以形成某种杆，该杆的自由端能够与传感器部件20相互作用。铰链部件3包括枢轴部件5，该枢轴部件固定至外部框架31并且设有枢销6，该枢销6布置成用于与舱室门2的叉形部件7、8接合，以便绕轴线X可转动并且沿轴线X可滑动地支承叉形部件。叉形部件包括一对附件7、8，所述一对附件7、8与中央主体12连接并且设有相应的通孔，这些通孔适于可转动并且可滑动地容纳枢销6的相对端部。舱室门2设有辊子9，所述辊子9安装成自由转动并且布置成用于与制成在枢销部件5上的凸轮部件10、11接合。辊子9和凸轮部件10、11构成用于使得舱室门2在其绕着所述轴线X打开/关闭的转动期间轴向运动。辊子9包括例如按照悬臂的方式安装在支承轴19上的滚珠轴承，所述支承轴固定至舱室门2的中央主体12 (参见图5和6)。枢轴部件5包括例如通过螺钉固定至一起的第一元件15和第二元件16。第一元件15设有具有适于容纳枢销6的中央部分的贯通底座的支承部分15a和用于例如通过螺钉连接至手套孔30的外部框架31的支承部分15b。枢销6例如通过作用在制成于所述枢销6上的环形沟槽18的一对埋头螺钉17和作用在第一元件15的相对的壁上的一对紧固螺母22而轴向地定位并且连接至第一元件15(参见图6)。第二元件16设有包括凹槽11和滚道10的凸轮部件。凹槽11布置成用来在舱室门2的关闭位置中容纳并盛放辊子9。滚道10包括向下倾斜的机加工表面，辊子9可以在该机加工表面上滚动以便将舱室门2从其中所 述辊子9与凹槽10脱离接合的中间位置B轴向地引导至打开位置A，以及将舱室门2从打开位置A轴向地引导至中间位置B。由于滚道10的向下倾斜和舱室门2的重量，舱室门2 (通过重力)转动成打开并且保持在打开位置A中，而无需由操作人员干涉。在这些附图中未示出的该装置的型式中，滚道10从凹槽11向上倾斜，从而舱室门2通过重力的作用转动成关闭并且趋向于从打开位置A运动到中间位置B，然后运动到关闭位置C，而无需由操作人员干涉。枢销部件5的第二元件16还设有另外的凸轮部件40、41，该另外的凸轮部件40、41与所述凸轮部件10、11基本上相同，并且相对于和所述轴线X垂直的中间参考平面H而与所述凸轮部件10、11对称。这样，铰链部件3使得舱室门2能够无区别地安装在手套孔30的左侧上或右侧上。实际上，在这些附图中所示的安装结构中(尤其参见图7和8)，其中舱室门固定至手套孔30的外部框架31的左侧上，并且绕着轴线X顺时针转动以便打开，凸轮部件10、11能够与辊子9协同地使舱室门2轴向运动。另一方面，在将舱室门2固定至外部框架31的右侧上时，枢轴部件相对于这些附图翻转安装(即绕着与由壁32限定的平面垂直的轴线转动180° )，并且另外的凸轮部件40、41使得舱室门2能够进行轴向运动。舱室门2又将绕着轴线X转动180°进行安装。传感器部件20通过锚固部件21例如在位于手套孔30下方的区域中固定至不动的支承框架33，容纳室的壁32安装在该支承框架33上。传感器部件20为例如为感应式、电容式或磁式的接触传感器或者接近传感器，并且包括能够检测固定至邻接部分4的自由端的被动元件14的主动式传感器。传感器部件20可以与已知类型并且未示出的包装机的控制单元连接，以便在主动式传感器没有检测到被动元件14的存在时(即在舱室门2没有处于关闭位置C中时)发送至少警报和自动停机信号。应该指出的是，本发明的安全装置I可以适于任意类型、形状和尺寸的手套孔，因为舱室门2可以进行适当地成型。该安全装置I还适于安装在容纳系统(例如现存的并且操作的隔离装置、RABS或类似物)上。另外，该安全装置I可以应用于安装在例如作为检查/维护门的一部分的可动壁32上的手套孔。在可动壁32的情况下，在舱室门2处于关闭位置C中时传感器部件20也能够检测舱室门2的打开和门的打开。具体参照图1、7和8，处于关闭位置C中的安全装置I的舱室门2关闭通向手套孔30的通道，以便防止手或手指插入固定至手套孔30并且布置在容纳室内的手套(未示出)中。在该位置中，邻接部分4的被动元件14面对并且基本上邻接在用来检测被动元件14存在的主动式传感器20上。应该指出的是，在该关闭位置C中，舱室门受到进一步的机械阻挡并且由于容纳在凸轮部件的凹槽11中的辊子9而不能转动成打开。这样，防止了舱室门2意外打开。基本上，辊子9和凹槽11用作处于关闭位置C中的舱室门2的阻挡系统。为了打开舱室门2，在第一步中需要提升舱室门2，S卩，使舱室门沿着轴线X向上运动到中间位置B，然后在第二步中，在辊子9搁置在凸轮部件的滚道10上的情况下使得舱室门绕着轴线X转动例如顺时针转动到打开位置A。
在第二步期间，在滚道10适当倾斜的帮助下，舱室门2转动并且轴向向下运动。在打开位置A中的舱室门2在轴向上低于中间位置B，以便确保舱室门2保持打开，而无需操作人员干涉。同样，通过舱室门的重量，通过转动而打开基本上自动地进行。为了关闭舱室门2，需要逆向地重复上述两个步骤，从而在从打开位置A向中间位置B的转动步骤中施加足够的力以克服舱室门2的作用在凸轮部件上的重量分量。应该指出的是，在打开中，一旦舱室门2上升至中间位置B，主动式传感器20停止检测邻接部分4的被动元件14的存在，并且在舱室门2转动从而形成通向手套孔30的虽然只是最小的通道之前，产生出警报和自动停机信号。操作人员完成将舱室门2打开、将手插入到手套中并且可能地到达在该机器中的部分或部件所需的时间总是远大于一旦已经接收到传感器部件的警报和停机信号机器完全停止所需的停止时间。这样，在任何操作条件下都确保了操作人员的安全性。在本发明的范围内可以对所披露的安全系统作出许多改变。在未示出的实施方案中，舱室门2可以按照悬臂的方式安装在与手套孔30的外部框架31相距适当的距离处，以便使得手套在舱室门2处于关闭位置中的情况下也能够从容纳室离开。传感器部件20也将按照悬臂的方式适当地安装在支承框架33上，以正确地邻接在舱室门2的邻接部分4上。可选的是，舱室门2的尺寸可以小于相应手套孔30的尺寸，从而使手套孔30的一部分保留打开，手套能够从手套孔30中离开但是手不能插入手套孔30。在手套从手套孔30离开的实施方案中，这些实施方案进一步延迟了手插入到容纳室内部，从而实现了操作人员安全的优点，例如因为机械具有相对较长的停止时间。
另外，在未示出的另一个实施方案中，也可以将另外的安全装置连接至支承框架33，以阻挡舱室门2并且防止通过手套孔30进入到自动机器中。该另外的安全装置有利地可以包括枢销，它可以进行自动控制，适于与形成在舱室门2中的相应底座联接以阻挡处于关闭位置C中的舱室门2。该另外的安全装置有利地应用在经受热处理(例如热清洁和/或消毒循环)的自动机器中，对此处出于安全原因，防止操作人员进入机器必须持续机器冷却所需的时间。可以有利地控制枢销以在经过一定时间之后使舱室门的底座脱离接合。在这个实施方案中， 即使在设法使得舱室门2提升以打开舱室门2的情况，也能够通过该另外的安全装置将舱室门2自动地阻挡在关闭位置C中。
权利要求
1.用于手套孔的安全装置(1)，包括舱室门(2)，该舱室门通过铰链部件(3)可转动地固定至手套孔(30)的外部框架(31)，以便绕轴线(X)在关闭位置(C)和打开位置(A)之间转动，从而分别防止或允许进入所述手套孔(30 );传感器部件(20 )，该传感器部件能够与所述手套孔(30 )相联并布置成用于在所述关闭位置(C)中接合并检测所述舱室门(2 )的邻接部分(4)，并且该传感器部件在所述邻接部分(4)没有接合所述传感器部件(20)时、尤其在所述舱室门(2)没有处于所述关闭位置(C)中时，产生出警报信号。
2.如权利要求I所述的装置，其中所述舱室门(2)能够沿所述轴线(X)在所述关闭位置(C)和升高的中间位置(B)之间轴向运动，在该升高的中间位置中，所述邻接部分(4)不接合所述传感器部件(20)。
3.如前面权利要求中任一项所述的装置，其中所述铰链部件(11)包括枢轴部件(5)，该枢轴部件固定至所述外部框架(31)并且设有枢销(6)，所述枢销布置成用于与所述舱室门(2)的叉形部件(7，8)接合，以便沿着所述轴线(X)可滑动地以及绕所述轴线可转动地支承叉形部件。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述舱室门(2)包括辊子(9)，所述辊子安装成能自由地转动并且布置成用于与形成在所述枢轴部件(5)上的凸轮部件(10，11)接合，所述辊子(9)和所述凸轮部件(10，11)构成为用于在所述关闭位置(C)中阻挡所述舱室门(2)以及在所述舱室门绕所述轴线(X)进行打开/关闭的转动期间使得所述舱室门(2)轴向地运动。
5.如权利要求4所述的装置，其中所述凸轮部件包括凹槽(11)，该凹槽适于在所述舱室门(2)的所述关闭位置(C)中容纳并盛放所述辊子(9)，以便将所述舱室门保持阻挡在所述关闭位置(C)中。
6.如权利要求5所述的装置，其中所述凸轮部件包括滚道(10)，所述滚道构成为用于将所述舱室门(2)从所述升起的中间位置(B)轴向地引导至所述打开位置(A)以及将所述舱室门(2)从所述打开位置(A)轴向地引导至所述升起的中间位置(B)，在所述升起的中间位置中所述辊子(9)与所述凹槽(10)脱离接合。
7.如权利要求4至6中任一项所述的装置，还包括另外的凸轮部件(40，41)，所述另外的凸轮部件与所述凸轮部件(10，11)基本上相同，并且相对于和所述轴线(X)垂直的中间参考平面(H)与所述凸轮部件对称。
8.如权利要求2至7中任一项所述的装置，其中所述舱室门(2)包括中央主体(12)，所述中央主体的形状基本上对应于所述手套孔(30)的开口的形状，以便防止在所述关闭位置(C)中以及在所述升高的中间位置(B)中通过所述手套孔。
9.如权利要求8所述的装置，其中所述邻接部分(4)具有细长的形状，并且从所述中央主体(12)横向地延伸。
10.如前面权利要求中任一项所述的装置，其中所述传感器部件(20)为尤其是感应式、电容式或磁式的接触传感器或接近传感器，并且所述传感器部件包括能够检测与所述邻接部分(4)的端部相联的被动元件(14)的主动式传感器。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述传感器部件(20)通过锚固部件(21)固定至不动的支承框架(33)，所述手套孔(30)的支承壁(32)安装在所述支承框架上，所述支承壁(32)相对于所述支承框架(33)是不动的或可动的。
12.与用于在受控氛围中包装药品的自动机器相联的容纳设备，所述容纳设备包括至少一个手套孔(30)，其特征在于，所述手套孔包括与所述手套孔(30)相联的、根据前面权利要求中任一项所述的安全装置(I)。
全文摘要
用于手套孔的安全装置(1)包括舱室门(2)，该舱室门通过铰链部件(3)可转动地固定至手套孔(30)的外部框架(31)，以便在关闭位置(C)和打开位置(A)之间转动，从而分别防止或允许通入到所述手套孔(30)中；传感器部件(20)，该传感器部件可应用于所述手套孔(30)并且布置成用于在所述关闭位置(C)中接合和/或检测所述舱室门(2)的邻接部分(4)，并且在所述邻接部分(4)没有接合所述传感器部件(10)时尤其在所述舱室门(2)没有处于所述关闭位置(C)中时产生出警报信号。
文档编号B25J21/02GK103237635SQ201180049623
公开日2013年8月7日 申请日期2011年10月5日 优先权日2010年10月15日
发明者L·萨斯萨特尔利 申请人:I.M.A.工业机械自动装置股份公司