制作医用袋的方法和设备与流程

本发明涉及一种在设备中制作医用袋的方法以及一种用于制作医用袋的设备。

背景技术：

ep1780000a1公开了一种用于制作医用袋的方法和设备。

之后公布的de102014013729.5公开了一种通过将薄膜片插入设备进而制作袋的方法。

之后公布的pct/de2014/000153公开了一种可以被单独引入并移出输送路径的托架的应用。

本发明的任务在于创造出一种替代方案或进行改进。

技术实现要素：

依据本发明的第一方面，该任务通过在设备中以两层塑料薄膜和每袋至少一个部件来制作医用袋的方法得以完成，其具有用于部件的定位辅具组装和用于定位辅具的托架组装，其中定位辅具由托架承载，而托架则通过引导件在连续路径中移动，其中，所述设备具有部件应用站，适用于通过接合件将部件与塑料薄膜耦接(coupling)，该部件已通过托架由定位辅具将放置于站中，而部件则在站处与塑料薄膜相互接合；托架沿着连续路径被引导；该方法的特征在于，托架在其连续路径上交替地被引导，首先沿加工路径被引导，随后沿返回路径被引导，其中，托架在加工路径中具有间距，其在通过返回路径时加速形成更大的间距，然后再次制动以形成更小的间距以间歇通过加工路径。

下面，对术语进行解释：

“医用袋”是一种用于医疗技术领域的袋，例如输液袋，血袋，收集袋等。

两层“塑料薄膜”形成袋的上部和下部，其具有典型的袋形状，也就是说，至少在空着的状态下，其具有明显的二维形状。这两层薄膜通常熔接(welding)在一起，以便制作液密袋。

需要指明的是，除非上下文中明确或隐含地指出“正好一个……”、“正好两个……”等情况，在本专利申请的语境中，诸如“一”、“二”等不定冠词和数字通常应理解为其表示最小量，即“至少一个……”，“至少两个……”等。

例如，毫无疑问可以设想的是，可由两层以上塑料薄膜来制作医用袋。

所提到的“部件”，即通常每袋至少一个部件，可以根据袋的不同功能而有所变化。在填充注射液的医用袋的情形中，通常设有至少一个端口。端口的实例可以在wo2014/154195a1中找到。

在简单的情形下，“定位辅具”可以是比如用来接合部件的托架，或者抓住靠近部件部位的托架，但理想地是该托架与相应部件直接连接。

定位辅具由“托架”承载，也就是说，它们是各自由至少两个元件组成的组件。

托架通过“引导件”在“连续路径”中移动。“引导件”和“连续路径”既可以是物理实体，也可以是逻辑实体。所谓引导件，可以是比如导轨、缆线牵引等。而所谓连续路径，则可以是连续的路径，或是由不同的部分组成，其可以被例如机械地或电子地进行控制。

“部件应用站”可以是比如预熔接站、熔接接站或后熔接接站，或者也可以是组合站，例如熔接和切割的组合站。

“加工路径”具有多个站。

返回路径也可以具有一个或多个站，但无论在任何情况下，其站密度都较低，即每个路径的站较少。简单来讲，在加工路径中会发生多个加工步骤。而在返回路径中，则根本没有加工步骤，或仅有准备和后处理步骤，例如清洁步骤，但是在任何情况下都不会具有耦接加工步骤；或者在返回路径中发生一些加工步骤，但其数量在任何情况下都少于加工路径中的加工步骤。

在最简单的情形下，加工路径和返回路径可以被几何界定，即至少大体上如直线路径一样，在加工路径和返回路径之间进行一次反转。然而，这两条路线也可以是共同或独自更为复杂的。

通过加工路径的通道间歇性出现。对应于多个定位辅具的多个托架沿着加工路径间歇性移动。托架优选以同样的机器时钟脉冲沿着加工路径移动。

还可以由例如沿加工路径具有同一进给时钟脉冲的托架来界定加工路径。

无论在何种情形下，加工路径中的托架都具有较高的密度，即每个路径的托架数量较多。因此，加工路径中的托架平均间距小。例如，一个加工路径具有3m到10m的长度，当设备运作时，大约十到三十个或是更多的托架沿其长度进行布置。

因此，这样的设备需要大量的产品专用定位辅具。

为了减少产品专用定位辅具的数量，托架在通过加工路径之后加速以形成更大的间距，从而它们通过返回路径时在它们之间有更大的间距。换句话说，只有少数的产品专用定位辅具与其托架布置在返回路径中。

密度的差异，以及托架数量在加工路径和返回路径中的差异取决于托架在返回路径中的加速度。在加速度很大的情况下，即托架通过返回路径时速度很快时，甚至可能在返回路径中仅间距设置有很少的托架或甚至一个托架都没有；间歇性是因为托架也必须间歇地通过返回路径。

为了加速通过返回路径，建议托架沿着返回路径被引导从而连续移动。

在这方面，需要指出的是，返回路径和加工路径不一定需要具有相同的长度。反而还可以设想的是，例如，将加工路径设置在设备的正侧并且返回路径设置在设备的背侧。不过，一个或另一个站也可以设置在设备的背侧，例如用来清洁定位辅具或封堵管状部件或端口。在这种情形下，本专利申请意义上的两种不同路径都可以视作返回路径：首先，具有各个站的整个返回路径，其次，更重要的，只用于返回运动而没有任何站的返回路径。这种没有任何站的简单返回路径的大小可以占据加工路径的三分之一以上，二分之一以上，三分之二以上，四分之三以上或者甚至更大一部分。

如果返回路径和加工路径是平行的，那么对于设备来讲，几何星座(geometricconstellation)将是特别有利的。

由于设想沿着加工路径有间歇性的薄膜进给，尽管如此，建议沿着加工路径的托架与间歇性进给的薄膜相互耦接，并在沿着返回路径返回时分离。

通过这种方式，支撑件可以沿着加工路径进行高精度移动，从而支撑件的必要驱动可以简单地通过薄膜进给的必要驱动来执行。

然而，支撑件并不完全依赖于薄膜进给，因为它们需要从其上分离以便返回。

通过机械耦接构件可以沿加工路径将托架与间歇性薄膜进给进行耦接。

例如，可以驱动机械耦接构件，使其能够来回移动或以被动的方式进行耦接和分离。在特别简单的情形下，机械耦接构件可以由间歇性薄膜进给驱动器上的抓夹(catch)所夹带。

特别地，可以设想的是，抓夹固定在静止循环带上，而静止循环带可以通过例如皮带驱动器或链驱动器来驱动。

另外，可以设想的是，加工路径中的支撑件由单独的驱动工具，尤其是电机或永磁体来进行驱动，以便实现其间歇性驱动和进给。

如果支撑件通过磁力来实现移动和停止，那么永磁体将特别适用。

特别是在磁力驱动支撑件的情形下，建议通过闭环控制，由控制器检查驱动磁场发生器的当前位置和/或设备中支撑件的位置，从而将它们调整至所需值。

作为一般规则，应指出的是，在本专利申请的语境中，每当提及“控制”时，便是旨在揭示“闭环控制”这一技术上更精确的实施例；另一方面，当提及“闭环控制”时，也旨在揭示“控制”。除非在相应段落中明确提到了揭示的只是开环控制或闭环控制，否则这种情况将适用于全文，

对于加工路径，提出通过电子耦接来耦接支撑件。

电子耦接的特征在于，控制器以机械物理或虚拟的方式来记录位置传感器，另一方面，将耦接托架作为实际值进行记录，并将它们彼此进行调整。

还可以控制第一支撑件的位置，然后再控制相对于第一支撑件的额外支撑件。这种电子耦接也称为主从耦接。

支撑件优选通过这样的控制器耦接到虚拟主机上。

在该实施例中，可以对虚拟主机的位置和速度进行控制，而多个从属支撑件则相对于虚拟主机进行耦接。

该实施例的优点在于虚拟主机没有质量惯性，因为它没有质量。因此，可以通过任意所需速度和加速度来控制虚拟主机的位置和速度。另一方面，从属物理支持件将因虚拟主机的高精度控制而受益。

对于通过返回路径，支撑件可以与机械系统相耦接从而进行快速输送，其包括例如线性电动机，带(例如摩擦带)或推杆(pusher)。它们可以沿着返回路径移动支撑件，特别是通过摩擦或强制接合(positiveengagement)的方式，其速度远高于支撑件沿加工路径移动的速度，特别是包括站中各种加工所占用的时间，但是理想的是甚至比支撑件在加工路径中各站之间的移动速度要更快。

由于返回路径优选设置在设备的背侧，所以在设备背侧对定位辅具进行清洁是非常合适的。

关于定位辅具，建议它们将部件定位在两层塑料薄膜之间，并且通过部件应用站的耦接处理过程将部件与两层塑料薄膜连接为一体。

热熔接或超声波熔接工艺特别适用于耦接加工。因此，建议在部件应用站之前先通过主动加热器对部件进行预热处理。

当定位辅具为杆状时，将特别适用于定位和输送部件。如果使用中心电极作为定位辅具，那么这一点就会变得尤为明显。在praxi(德文)中这些也经常被称之为心轴。诸如心轴的杆状定位辅具可以轴向地被引入到为此目的而设置的部件的凹口中。

当部件是熔接端口，用作端口的管状件或者截止阀(breakingvalve)时，无论如何，它们都具有管状形状，其独立于管的横截面，例如圆形或特别是菱形，或具有圆形的边缘。

在设备的背侧，部件可以插至中心电极上，或者可以通过不同的方式将部件装配于定位辅具。设备的背侧特别合适，因为它还可以包括总是占据大量空间的部件进给装置。此外，特别是对于制作医用袋而言，一般都需要做到易于清洁，从而便于触及。

在部件通过加热站进行主动预热处理的情形下，建议加热站也设置在设备的背侧。

为了快速且精确地输送托架，建议托架以浮动的方式被引导并容纳于各个具有定心单元(centeringunit)的站的加工路径中。

托架的浮动引导件，例如(特别是在不同轴向上)具有几毫米间隙(play)的引导件，可以使得托架通过低价悬架(suspension)或基床(bedding)得以快速推进。在这种情况下，为了实现部件的高定位精度，每个站仅必须包括一个或少量的定心单元即可。

托架可以通过导轨来引导。

市场上有多种导轨系统可供选择，例如位于90537feucht,germany的hepcomotiondeutschland公司。本发明的原型使用了该公司具有接地v槽的导轨。

在优选实施例中，可以设想的是，托架分段沿着连续路径在导轨中被引导并分段从导轨中移出，特别是用于引导方向的改变。

本发明人提出一个概念，沿着加工路径和返回路径，各自使用一个线性导轨来进行长距离线性输送，以实现对托架的引导。

为了引导方向上的变化，即在设备两个正侧上引导两个方向的反转，优选将托架从导轨中引出(比如用抽出的方式)，然后例如通过反转站来实现反转，然后将托架重新引入到背侧导轨中去。

当然，还可以设想的是，只有加工路径和返回路径其中之一配备有导轨。

自然也可以设想，只有一部分加工路径和/或一部分返回路径配置有导轨。

依据本发明的第二方面，该任务可以通过将医用袋制作设备上的定位辅具组装进行更换的方法完成，上述方法中，被置换的定位辅具从连续路径中取出，而新的定位辅具则加入到连续路径中。

如果定位辅具(尤其连同其托架)都引导在导轨中的话，那么这种方法将特别容易实现。

可以设想的是，定位辅具分组同步地或全部同步地从连续路径中单独接连被取出，而优选以同样的方式对其进行更换。

因此，例如，可以将定位辅具按顺序从托架上移出，或者将定位辅具同托架一起按顺序驱动至临时路径暂停区或定位辅具更换区。

如果托架和定位辅具经过智能涉及，可以手动甚至机械地对定位辅具进行更换，而不需要向两个定位辅具组装提供两个托架组装。本发明的优选实施例向几个定位辅具组装仅提供一个托架组装；或向至少两个(优选至少三个)定位辅具组装提供两个托架组装。

无论在何种情形下，优选实施例在设备中配置的托架组装数量皆少于定位辅具组装数量。

为了更换定位辅具，可以将托架进行替换；或者要替换的定位辅具可以从托架上移出，然后将新的定位辅具插至相同的托架上。

如果定位辅具与托架一起进行更换，建议托架通过一个转轨(shunt)从连续路径被引导下来，而新的定位辅具与其托架则优选通过一个不同的转轨被引入到连续路径中。

在本发明的第三方面中，该任务可以通过以两层塑料薄膜和每袋至少一个部件来制作医用袋的设备完成，其具有用于部件的定位辅具组装和用于定位辅具的托架组装，定位辅具由托架承载，并且该设备具有用于引导托架在连续路径中移动的引导件，其中，该设备具有用于将部件与塑料薄膜耦接的部件应用站，该部件借助托架通过定位辅具被引入到站内；其中该设备的特征在于具有控制装置，尤其是闭环控制装置，其可操作地与托架的输送相连接并用来引导托架在其连续路径上交替式地移动，首先沿加工路径移动，然后沿返回路径移动，以使其加速，在通过返回路径时形成较大的间距，并使其减速，在间歇性通过加工路径时再次形成较小的间距。

考虑到本发明的第一方面，以上已经解释了，由于此种星座，所必须提供的单独适配的定位辅具的部件的数量比之前设备制作医用袋时所必需的数量要少。

因此，建议设备具有用于执行本发明第一和/或第二方面所述方法的工具。

托架优选具有明显的二维平面形状。也就是说，托架平面延伸的两个维度尺寸一起达到托架厚度尺寸的至少三倍，优选为至少五倍。

特别地，托架可以成形为类似于圆盘。

类似圆盘的形状在其上侧或下侧留有相对较大的紧固表面。因此，驱动可以连接至其中一面，例如抓夹或抓夹耦接器；在另一面上，则可以设置用于定位辅具的支撑件。

因此，托架首先具有承载侧，以便在其上承载定位辅具。

引导件优选具有沿连续路径的导轨。

特别地，如果配备了导轨，引导件可以具有循环输送链。

如果设备具有用于在每个中心电极上进行插管的插管站，以便随后通过在塑料薄膜层中的管中熔接从而在袋中定位并形成端口，则该设备便对应于本发明的优选实施例，当然其前提条件是，中心电极由支撑件承载，其中设备具有一个正侧，一个背侧，以及位于二者之间的两个面侧；连续路径沿着设备的正侧和背侧延伸，并且在两个面侧上各自具有转弯单元。其中，设备正侧具有用于制作和可能填充医用袋的各种站，其中引导件用于在正侧以正侧速度间歇性地将中心电极在各站间进行移动，并在背侧引导支撑件朝向插管站的方向返回。

毫无疑问的是，正侧速度要低于托架沿设备背侧的速度。

已经提到，引导件可以具有多个电控磁体，其中支撑件可以是磁控的，并且设备中配置有闭环控制，其将支撑件的实际位置调整到需要的位置。

为了使得输送过程中支撑件的摩擦损失最小，建议支撑件沿着连续路径设置有滑动/滚动轴承。

每个支撑件可以与一个或多个定位辅具咬接(snap-in)。

由于必须仅设置一个支撑件组装或者(在任何情形下)比定位辅具少的支撑件，所以建议设计能够以非破坏性方式与支撑件分开的定位辅具。使用咬接锁定可以实现此目的。其他类型的连接当然也是可以的；然而，咬接锁定的最大优点在于可以在很短的时间内连接定位辅具和支撑件；其在任何情形下都要比(同样可以达到此目的的)螺纹耦接的方法要更快。

在咬接锁定和非咬接锁定的情况下，建议配置侧向于连续路径的支撑件，支撑件具有用于定位辅具的销钉凹口，而定位辅具具有插入销钉凹口中销钉。

特别地，销钉相反于弹簧张力插入销钉凹口中。通过这种耦接，无论是否是咬接，弹簧张力的力都可以使定位辅具保持在销钉凹口内。

为了方便更换定位辅具，建议配置用于使栓钉轴向滑动的喷射器，并以这种方式喷出定位辅具。

理想的是，喷射器设置为定位辅具沿着其通过或者其沿着定位辅具通过，从而实现喷射。或者，每个支撑件都可具有喷射器。

附图说明

下面，将参照附图，通过示例性实施例的方式对本发明进行详细的解释，附图中：

图1是第一设备概念的俯视图示意图；

图2是第二设备概念的模拟视图；

图3是用于定位辅具的销钉的纵向截面，其侧向于托架被夹持在销钉凹口内。

附图标记列表：

1-第一设备概念；

2-连续路径；

3-加工路径；

4-加工方向；

5-第一面侧；

6-第一反转机构；

7-返回路径；

8-返回方向；

9-第二反转机构；

10-支撑件；

11-磁场发生器；

12-正侧；

13-背侧；

14-进给至返回路径；

15-间距；

20-第二设备概念；

21-附加磁场发生器；

30-销钉；

31-销钉凹口；

32-心轴托架；

33-心轴；

34-套筒；

35-锁止垫圈；

36-止动肩；

37-弹簧滑肩；

38-第二套筒；

39-平面螺旋弹簧；

40-作用冲程。

具体实施方式

图1中用于制作医用袋的设备的第一设备概念1以心轴形式来移动定位辅具，心轴设置在支撑件上并与支撑件一同沿着连续路径2进行输送，第一设备概念1包括在加工方向4上沿加工路径3的第一线性输送，然后是位于第一面侧5上的第一反转机构6，随后是用于快速移动的返回方向8的返回路径7，然后是第二反转机构9。

形成为基本体(以实例的方式编号，未详细示出)的托架10在加工路径3和返回路径7中的一个导轨上被引导，并由滚子侧向支撑。在第一面侧5和第二面侧上均设置有一个反转机构，其各自表示为转向单元。

同步于薄片进给，支撑件10通过推动器在加工方向4上主动前进。为此，支撑件10在加工方向4上彼此邻接成排，并被推入到加工路径3的末端，也就是第一面侧5上第一反转机构6的起始端。

然而，在通过第一反转机构6之后，支撑件10通过线性电机驱动器(未详细示出，但是以可控磁场发生器11的实例方式表示)被快速引导返回。

虽然在第一设备概念1中，加工路径3和返回路径7具有相同长度，即，与设备正侧12与设备背侧13完全相等的长度，但是在返回路径7中的支撑件10在返回方向8上被加速，从而它们离开入口14进入到返回路径的速度要比其他来自第一反转机构6的支撑件10穿过加工路径3后进入入口14的速度要快。因此，支撑件10之间的间距15增加。换句话说，在所示出的极简化的概念中，加工路径3中的正侧12上具有六个支撑件10，而在长度相同的返回路径7中仅具有两个支撑件10。

因此，产品专用支撑件10组成的必要组装基本上整体位于加工路径3中。换句话说，相比于执行接合过程和其他制作过程的路径3中必需的数量，在整个连续路径2中所必须的额外支撑件10的数量是非常少的。

通过图2中的第二设备概念20，该设备基本上具有与上述设备相同的结构。然而，沿着加工路径3，还配置了由额外的磁场发生器21(通过实例的方式编号)激励的主动进给。线性电机技术可以具有两个主要的部分线路，其中一部分线路用于进给输送，而另一部分线路则用于快速移动的返回输送。

图3中的销钉(peg)30置于销钉凹口(pegrecess)31中。

销钉凹口31设计为在循环侧上固定于支撑件(未示出)。然后分别驱动销钉凹口31或其支撑件以实现定位辅具(未示出)的定位。

销钉30整体连接到定位辅具，例如心轴支撑件32。而心轴支撑件32则带有中央电极33。

销钉凹口31具有套筒34，其中设置有锁止垫圈(lockwasher)35以使其不能发生滑动。

销钉30的一侧具有止动肩36，另一侧具有弹簧滑肩37。

此外，销钉凹口31具有第二套筒38，第二套筒38可轴向滑动抵靠平面螺旋弹簧39。

因此，第二套筒38具有抵抗平面螺旋弹簧39作用力的作用冲程40。

为了将心轴支撑件32与其销钉30定位于销钉凹口31中，从而定位于支撑件(未示出)上，销钉30轴向插入销钉凹口31中。一旦弹簧滑肩37抵靠锁止垫圈35，此目的所需的力便增加。这样便使得弹簧滑肩37以至于整个销钉30在销钉凹口31中实现啮合。

在这个位置，由于锁止垫圈35和弹簧滑肩37的几何形状以及组成材料，心轴支撑件32连同其心轴30整体地得到支撑。

如果需要，可以提供抓取机构以减少克服最大力之后所必要的滑动力。例如，为此目的，弹簧滑肩37的后侧必须再次变平。

如果心轴支撑件32组装从支撑件(未示出)组装中弹出，并且新的心轴支撑件组装或其他定位辅具插入托架中的销钉凹口31内，则便可以优选机械地启动第二套筒38以抵抗平面螺旋弹簧39的弹簧力。为此，例如可以启动曲柄。由于第二套筒38的轴向移动，一旦弹簧滑肩37和锁止垫圈35之间的夹紧力消散，套筒38将弹出销钉30。然后便可以轻易地移出心轴支撑件，并插入其他定位辅具。

换句话说：

这里公开的制袋器，也就是用于制作袋的设备，使用心轴作为定位辅具。不同于将心轴固定在皮带或链条或其他类型的固定组件上，该布置如下所示：

该心轴体现为可以为基本是刚性的引导件(例如，线性引导或仅通过如磁力驱动系统中的限制板粗略引导)上移动的单独圆盘(puck)或托架。产品特定的心轴位于这些托架上。

中心电极或是整体拧入到圆盘中，或是通过快速更换附件得以固定。当样品交换时，整个支撑件(包括引导件)和心轴可以被移出或驱动到存储导轨或缓冲存储器中。或者，在快速更换附件的情形下，只有上部分被再次夹住(reclipped)。

组件的结构类似于循环流或者相似物。

通过该过程，托架通过薄片进给被推入到该过程。为此，薄片进给通过卡销或不同类型的耦接构件将心轴支撑件耦接到薄片进给。

通过主动机构(例如线性电机技术，诸如摩擦带或具有耦接构件的带，推杆等)来实现过程结束时的返回。

在返回行程中，可以按照惯例进行中心电极的清洁，管或端口的插塞，预热等操作。

该设备适用于使用高频熔接和热接触熔接的袋的制作方法。