用于粉末产品的配量装置的制作方法

本发明涉及一种用于将产品配量给料到容器内的装置，并且其具体涉及一种配量装置，该配料装置布置成用于在自动包装机中将粉末产品配量给料到容器内并且能够容易地清洗和灭菌。本发明还涉及一种清洁、特别是清洗上述配量装置的方法。

背景技术：

在已知和用于药品、化妆品和食品领域的用于以粉末产品填充容器的自动包装机中，已知使用设有计量螺杆或阿基米德螺杆的容量型配量装置，该计量螺杆或阿基米德螺杆布置成用于从储器或料斗中获取产品并将其配量给料到容器内。实际上，计量螺杆具有：沿着相应的纵向延伸轴线一个螺旋槽，该螺旋槽限定贯通的圆柱形管道，其中所述计量螺杆以小的游隙插入；用于容纳和移动产品的一个空腔，所述空腔具有针对单位长度或螺距的精确且已建立的容积。因此，通过围绕纵向轴线以确定的角度旋转计量螺杆，可以将限定的且精确配量的产品向前移动相应的行程，限定的且精确配量的产品通过圆柱形管道的端部开孔流出并落入下方容器内。

计量螺杆的尺寸和形状(内径和外径、螺旋槽的螺距)根据容器中要进行的配量剂量和将被配量的粉末产品的类型来选择。

计量螺杆的旋转运动通常是间歇性的并且与包装机中容器的前进运动相协调。

计量螺杆通过通常为电动的旋转发动机直接地或通过间置减速器单元来旋转，该旋转发动机布置在配量装置或包装机内部。

在料斗内部，可以提供围绕计量螺杆旋转的混合元件，混合元件提供混合并使粉末产品更多地滑动，粉末产品由计量螺杆获取并通过贯通的圆柱形管道向外输送。

在特别是用于胃肠外使用的药品的包装中，药品法规必须要求配量装置(计量螺杆，圆柱形管道，料斗，混合元件等)的与产品接触的所有元件、组件、部件和表面都是完全清洁和灭菌的，以免损害配量和包装过程的无菌性。为此目的，在每个生产批次之后，必须对配料装置进行适当的清洗和灭菌，特别是为了去除先前包装产品的每一残留物或每一微量。

通常情况下，配量装置从包装机拆卸下来并与其分离，在此将其拆卸为因此可以被单独清洗和灭菌的单个部件和组件。一旦清洗和灭菌，则将配量装置再次安装到包装机上。

然而，这些程序是非常复杂、费力且耗时的，特别是如果包装机设有与周围外部环境密封地分离的密闭绝缘体，该密闭绝缘体是位于包装机内部的一容积，在该容积内发生填充和包装过程，则这样的容积即使在配量装置的拆卸/安装过程中也必须保持是一体的和隔离的。

为了解决这种缺点，已知就地清洗和灭菌系统和程序(所谓的cip/sip(就地清洗/就地灭菌)工艺)，按序地将清洗和灭菌流体的输入提供到在安装在包装机上的配量装置内部。然而，这些结果在用于液体产品的配量装置的情况下是有效的，因为在粉末产品的情况下，尽管它们是水溶性的，但是由于存在具有特殊几何构型和形状的元件作为计量螺杆和混合器，因此清洗/灭菌液的简单输入不能保证必要的清洁和灭菌，特别是不能保证产品残留物和微量产品的完全去除。

实际上，在功能上，粉末产品倾向于积聚和聚集、粘附在装置的部件和组件的表面上，特别是在配量计量螺杆的螺旋槽内。此外，特别是在用于微量配量剂量的小尺寸计量螺杆的情况下，由于计量螺杆和计量螺杆插入其中的相应圆柱形管道之间的非常小的游隙，清洗流体通过是困难的并且因此难以获得适当和正确的清洁。

技术实现要素：

本发明的一个目的是改进已知的配量装置，该配量装置可以与自动包装机相关联，用于将粉末产品配量给料到容器内。

另一个目的是实现一种用于粉末产品的配量装置，该配量装置可以快速、完全和最佳的方式清洁，特别是清洗，而无需从包装机中取出和/或甚至部分拆卸，特别是经受就地清洗过程，即所谓的cip或wip。

另一个目的是提供一种配量装置和一种清洁方法，其能够将粉末产品从装置内部的部件、元件和表面完全去除，确保精确和完全的清洗。

在本发明的一个第一方面，提供一种根据权利要求1所述的配量装置。

在本发明的一个第二方面，提供一种根据权利要求9所述的用于配量装置的清洁方法。

附图说明

参考示出示例性和非限制性实施例的附图，将更好地理解和实现本发明，其中：

-图1是本发明的配量装置在清洁配置中的剖视图；

-图2是图1装置的放大细节，具体示出一个清洗歧管；

-图3是图1装置的连接元件的放大剖视图。

具体实施方式

参考图1至图3，示出配量装置1，其布置成用于在自动包装机中将粉末产品配量给料到容器内，该自动包装机可用于药品、化妆品或食品领域。

配量装置1包括料斗2，料斗2设有一个或多个内部空腔3，例如相邻并且并排放置的两个内部空腔3，每个内部空腔3布置成容纳粉末产品并且包括具有供应管道5的下部部分4，所述供应管道5具有用于待被分配的产品流出到容器中的端部开孔5a。

装置1还包括一个或多个计量螺杆8，例如两个计量螺杆8，每个计量螺杆8在相应的内部空腔3和相应的供应管道5内围绕相应的旋转轴线x旋转并且沿着相应的旋转轴线x延伸。

更确切地，料斗2的每个内部空腔3包括具有大致圆柱形形状的上部部分6以及具有大致圆锥形形状并朝向供应管道5会聚的上述下部部分4。后者即供应管道5包括内部贯通座5b，特别是圆柱形的，布置成接收相应的计量螺杆8的操作端8a并与操作端8a配合以将产品配量给料到容器内。

在料斗2的每个内部空腔3内部还设有相应的混合元件9，该混合元件9是已知类型的并且在本文中未详细描述，该混合元件9围绕相应的计量螺杆8旋转，特别是与计量螺杆8的旋转轴线x同轴旋转，并且该混合元件9设置成混合粉末产品并使其更多地滑动。

配量装置1还包括清洗歧管20，清洗歧管20设有一个或多个入口开口21，例如两个，并且在数量上与计量螺杆8和相对供应管道5的数量相等，并且在其内部包含已知类型的在附图中未详细示出的超声波发生器50。

在配量装置1的一个清洁配置c中，清洗歧管20连接到料斗2，特别是将入口开口21密封地联接到相应的供应管道5，以便接收和容纳在清洁程序(在下面的描述中更好地描述)中引入到料斗2中的清洗液体35。

清洗歧管例如具有基本上圆柱形的细长形状并且包括内部隔室26，内部隔室26布置成容纳超声波发生器50。后者即超声波发生器50可以在清洁过程中被激活，以便通过由超声波发生器50产生的交变压力波31来在清洗液体中产生显微粒径的空气或蒸汽气泡或空腔30。上述空气或蒸汽气泡或空腔30通过供应管道5朝向内部空腔3传播，并且用于通过内爆而将粘附在配量装置1的内表面上、特别是粘附在计量螺杆8的表面上、在其螺旋槽中的粉末产品的残留物分离和/或分裂。

供应单元51连接到超声波发生器50，以将振荡功率传递给超声波发生器。在所示的实施例中，供应单元51也包含在清洗歧管20内，并且包括高频电波发生器和转换器或换能器，例如压电类型的转换器或换能器，其将电波转换成被传递到为超声波发生器50的振荡部件的超声波机械振荡或振动。还可以提供一个放大器或增强器，其间置于转换器和超声波发生器50之间，并且布置成用于放大机械振荡的宽度。超声波发生器50的超声波机械振动在清洗液体35中产生交变压力波31。

为了在清洁配置c中将每个入口开口21与相应的供应管道5可移除地联接，提供相应的连接元件10。后者即连接元件10包括第一座11和第一联接部分12，第一座11布置成密封地接收相应的供应管道5，而第一联接部分12适于抵接清洗歧管20的相应入口开口21的第二联接部分22。第一座11基本上包括贯通的圆柱形空腔，圆柱形空腔设有一个或多个第二环形座13，所述第二环形座13能够容纳相应的密封垫圈28，所述密封垫圈28布置成弹性地抵接供应管道5的外壁5c，以便当供应管道5插入到连接元件的第一座11中并且连接元件10固定到入口开口21时在外部环境中密封地隔离清洗歧管20的内部并因此隔离料斗2的内部。

第一和第二联接部分12，22例如形成“标准快速卡箍连接(tri-clamp)”型的已知连接，并且通过闭合夹具25可相互可逆地锁定。连接元件10还包括收集隔室14，收集隔室14基本围绕第一座11布置并且设有用于气泡30的出口开口15，出口开口15可在清洁配置c中经由连接管27连接到料斗2的内部空腔3。

清洗歧管20包括用于在配量装置1的清洗过程期间和/或之后清洗液体35流出的第一排出开口23和一个第二排出开口24，该第二排出开口24用于在用清洗液体35填充清洗歧管的一个填充步骤期间可能存在于清洗歧管20中的空气的流出。为此目的，在清洗歧管20的下端部处，与入口开口21基本相对地形成第一排出开口23，以允许液体通过重力从清洗歧管20完全流出，将后者即清洗歧管20安装在料斗2上，清洗歧管相对于水平面的倾斜度在1°和5°之间，特别是2°。

不同地，第二排出开口24形成在清洗歧管20的上端部处，使得(在歧管倾斜安装的情况下)空气能够流出并且因此防止在用清洗液体35填充清洗歧管期间在清洗歧管20内形成气泡或气袋。

超声波发生器50和与其连接的电源单元51完全插入到清洗歧管20的内部隔室26内。具体地，超声波发生器50布置在供应管道5下方并且具有横向于计量螺杆8的旋转轴线x的纵向轴线y。优选地，超声波发生器50布置成使其自身的纵向轴线y位于通过计量螺杆8的旋转轴线x的垂直平面上。在图中所示的包括两个计量螺杆8的优选实施例中，超声波发生器50的纵向轴线y位于通过两个计量螺杆8的旋转轴线x的垂直平面上。通常情况下，对于包括多个计量螺杆8和相应的多个入口开口21的配量装置而言，这种计量螺杆8和入口开口21布置在超声波发生器50上方，沿其超声波发生器50的纵向轴线y对准。

超声波发生器50具有这样的尺寸和/或它以如此的方式定位在清洗歧管20内部，使得由其产生的压力波31沿着超声波发生器50的纵向轴线y以正弦运动振荡，在如图2中所示并且如在以下描述中更好地描述的那样在入口开口21处具有正压力峰值并且因此在供应管道5处具有正压力峰值。

在生产后的清洁或清洗程序中在图1-3的清洁配置c中，本发明的配量装置1的功能提供清洗歧管20到料斗2的连接。这种连接通过连接元件10将料斗2的供应管道5联接到清洗歧管20的相应入口开口而实现。后者即连接元件10密封地连接到入口开口21，入口开口21联接相应的第一和第二联接部分12，22，然后通过闭合夹具25将它们卡住。

因此，连接元件10的出口开口15通过相应的连接管27连接到料斗2的内部空腔3。

在一个超声波清洗步骤中，料斗2和歧管完全充满清洗液体35。为此目的，清洗歧管20的第一排出开口23例如通过未示出的第一相应的阀封闭，以避免液体流出，同时第二排出开口24保持打开以使空气能够从清洗歧管20流出的必要的一段时间，并且因此通过一个未示出的相应第二阀封闭。

一旦用清洗液体35填充发生并完成，超声波发生器50就被激活，以便在清洗歧管20内产生交变的压力波31，压力波31通过空化作用在清洗液体35中产生空气或蒸汽气泡或空腔30，其通过供应管道5朝向料斗2的内部空腔3向上传播。气泡30不稳定并且它们在短时间内内爆，产生能够分离和/或分裂粘附在配量装置的内表面上以及特别是粘附在计量螺杆8和供给管道5的内部贯通座5b的表面上的残留物和/或产品附聚物的局部高强度冲击波。

必须注意的是，超声波发生器50在清洗歧管20内的尺寸和/或位置是如此的以至于使得由超声波发生器50产生并沿着后者即超声波发生器50的纵向轴线y以正弦运动振荡的压力波31在入口开口21处具有正压力峰值并且因此在供应管道5处具有正压力峰值。换言之，计量螺杆8(以及因此相应的入口开口21)垂直地布置在产生压力波31的正压力峰值的超声波发生器50部分的上方。因此，空化效应和气泡形成30在上述供应管道5处更加剧烈，所述供应管道5在发挥作用期间受到上述气泡30的显著流动的影响。

每个连接元件10内部的收集隔室14通过出口开口15和连接管27连接到料斗的内部空腔3，收集隔室14防止在供应管道5的端部开口5a处形成气泡30的屏障或垫，屏障或垫会防止后者即气泡30通过内部贯通座5b向上移动。更确切地，收集隔室14将一部分气泡30朝向内部空腔3输送，因此其余部分能够通过供应管道5向上上升。在供应管道5内部，由于这样产生的冲击波，一部分气泡30内爆分离和分裂可能存在于计量螺杆8和内部贯通座5b的表面上的产品的残留物。气泡30的剩余部分进一步沿着相应内部空腔3中的供应管道5向上移动，以内爆影响计量螺杆8的中心部分和混合元件9的末端部分。

类似地，通过连接管27到达内部空腔3的气泡30抵靠内部空腔3的内壁并抵靠混合元件9的中心部分影响并内爆，从而有助于分离和/或分裂可能离开这些元件表面的产品残留物。

为了促进沿着供应管道5的由超声波发生器50产生的气泡30的上升，相应的计量螺杆8可以绕其自身的旋转轴线x旋转，其旋转方向与在产品配量给料中使用的旋转方向相反，即将气泡30推向内部空腔3。

为了促进由超声波发生器50在清洗液体中产生的气泡30的内爆，料斗2和清洗歧管20与外部环境密封隔离并且承受高于大气压的内部压力。

在预定的时间流逝之后，超声波发生器50被停用，并且通过打开作用在相应的第一阀上的歧管的第一排出开口23来清空料斗2和清洗歧管20。

在超声波清洗步骤之前，清洗程序可以设想到初步清洗步骤，在初步清洗步骤中将清洗液体引入到料斗2内部，例如通过一个或多个喷射球，并使其流动通过内部空腔3、供应管道5和清洗歧管20，清洗液体从清洗歧管20通过歧管的由第一阀保持打开的第一排出开口23而流出。清洗液体的流动通过配量装置1持续一段规定的时间，以在生产完成后去除大部分残留粉末产品。具体地，这种清洗类型使得能够将产品从料斗2的内部空腔3去除以及将计量螺杆8的螺旋槽内的产品的最大部分去除。

一旦超声清洗步骤结束，可以执行配量装置1的其他清洗循环或步骤(例如，通过歧管的前述第一排出开口23朝向料斗2输送清洗液体)，以完成清洗程序。

一旦清洗程序完成，可以通过已知的方式和系统(例如通过蒸汽)进行灭菌程序(sip)。

由于使用内部设有超声波发生器50的清洗歧管20，因此可以快速、完全和最佳的方式清洁、特别是清洗本发明的配量装置1，而无需从包装机中取出和/或甚至仅部分地拆卸下来。实际上，清洗歧管20可以快速且容易地安装在料斗2上，特别是将供应管道5引入到钩到岐管20的入口开口21的相应连接元件10的第一座11中。将连接元件10的出口开口15连接到料斗2的内部空腔3的连接管27也易于安装。

将清洗歧管20从料斗2拆卸下来同样快速和容易。

超声波发生器50的使用允许将粉末产品从装置内部特别是在配量计量螺杆和相关的供应管道处的部件、元件和表面完全去除，从而确保精确和完全的清洗。

实际上，超声波发生器50在被激活时在歧管20内部的清洗液体中产生交变的压力波31，其基本上通过空化作用产生空气或蒸汽气泡或空腔3。空气或蒸汽气泡或空腔30特别地在供应管道5中传播并在其中内爆，它们产生局部的高强度冲击波，高强度冲击波能够将粘附到计量装置的内表面上、特别是粘附到计量螺杆8和供应管道5的内部贯通座5b的表面上的可能的残留物和/或产物附聚物分离和/或分裂。

根据本发明的用于清洁上述配量装置1的方法包括以下步骤：

-通过将料斗2的供应管道5密封地联接到清洗歧管20的相应入口开口21而将清洗歧管20连接到料斗2；

-用清洗液体35填充料斗2和清洗歧管20；

-激活清洗歧管20内部的超声波发生器50以产生交变的压力波31，交变的压力波31能够在清洗液体35中产生气泡或空腔30，所述气泡或空腔30通过供应管道5朝向料斗2的内部空腔3传播并且通过内爆而产生冲击波，所述冲击波适于将粘附到配量装置1的内表面上、特别是粘附到计量螺杆8的表面的粉末产品残留物和/或附聚物分离和/或分裂。

该方法还设置成使得在超声波发生器50的驱动期间，料斗2和清洗歧管20与外部环境密封地隔离并且设定在高于大气压的内部压力下以促进所述气泡30的内爆。

在超声波发生器50的驱动期间，还设置成使得每个计量螺杆8围绕其自身的旋转轴线x在其相应的供应管道5中旋转，以促进气泡30向上通过供应管道5朝向内部空腔3移动。

该方法还设置成在超声波发生器50被激活之前将超声波发生器50以如此的方式定位在计量螺杆8中，使得由超声波发生器50产生并且沿着其纵向轴线y以正弦运动振荡的压力波在入口开口21处以及在供应管道5处具有正压力峰值，以便在上述供应管道5和相对计量螺杆8处获得更强烈的气泡30形成。

根据该方法，任选地设置成使得清洗液体流动通过料斗2和清洗歧管20以在填充之前清洗并且至少部分地去除所述粉末产品的残留物。