一种液态西林瓶灌装机的充氮结构的制作方法

1.本发明涉及一种液态西林瓶灌装机的充氮结构。


背景技术：

2.对于许多使用充氮工艺的注射液品种来说，测量残余含氧量变得至关重要，这也已经成为通过注射剂一致性评价的重要质量指标。因此许多药厂对注射剂残氧量指标提出了更高的要求，特别是针对脂肪乳、氨基酸等易氧化制剂，残氧量是影响其产品保质期的主要因素。若注射液中的残氧量达不到内控标准，则产品可能会因为残留的氧气影响产品的稳定性，严重的甚至会发生变质。研究发现通过控制包装内气体成分的比例能够显著抑制以氧气为底物的氧化反应，从而有效延长产品保质期或改善保存质量，而氮气保护的效果取决于注射剂包装内残留氧气的浓度。针对注射剂的包装品为西林瓶，要以充氮来实现西林瓶较低残氧量指标还存在以下问题：
3.1.灌装量的多样性造成充氮装置布局不易；
4.2.如何削弱隔离器a级层流风对灌装前、后的西林瓶充氮置换后残氧量指标的影响；
5.3.如何将灌前充氮、灌后充氮时的氮气均布分配至各个工位上的西林瓶，保证单头灌针氮气灌充量的均一性十分困难；
6.4.如何确保压塞前氮气保护氮幕内各处气流的均一性、各处氮气压力的稳定性；
7.5.上顶式压塞处机械结构的复杂性、空间局限性、规格多样性使压塞工位处的氮气保护结构较难实现；
8.6.上塞处胶塞底部孔内的氮气置换及压塞前胶塞的氮气保护对残氧量指标是容易忽视的挑战。


技术实现要素：

9.本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种液态西林瓶灌装机的充氮结构，它能有效降低西林瓶的残氧量，保证了药品质量，延长药品的保质期。
10.本发明的目的是这样实现的：一种液态西林瓶灌装机的充氮结构，包括自前至后依次设在机架上的灌前充氮模块、灌装工位、灌后充氮模块、呈s形的灌后氮幕保护模块和压塞工位；设在压塞工位旁的上塞通道上设置胶塞氮气置换模块；所述压塞工位设置压塞氮气置换模块；其中，
11.所述灌前充氮模块集成在灌装针架上并随灌装曲线作同步升降；
12.所述灌后充氮模块安装在独立的升降机构上；所述灌后充氮模块和灌前充氮模块的结构相同并包括充氮针架、氮气管、氮气分配管、数个充氮针和数根氮气软管；其中，所述升降机构设在机架上；所述充氮针架包括固定在升降机构上的针架连杆和连接在针架连杆前端的矩形针架板，该针架板的前端面上间隔地开设数个凹槽，数个凹槽的间距与西林瓶输送带上西林瓶的间距适配并正好对准西林瓶输送带上的西林瓶；所述氮气管穿设在所述
针架连杆上，该氮气管的一端与氮气储灌连接；所述氮气分配管固定在所述针架板的顶面后部，该氮气分配管上沿长度方向间隔地开设数个氮气分配孔，该氮气分配管的两头通过软管三通与所述氮气管的另一端连接；数个充氮针各自通过支架一一对应地嵌装在所述针架板上的数个凹槽内；数根氮气软管的一端一一对应地与数个充氮针的上端连接，数根氮气软管的另一端一一对应与所述氮气分配管上数个氮气分配孔连接；
13.所述灌后氮幕保护模块设在灌后西林瓶输送带的上方并包括氮幕充气槽、氮幕折流板、氮幕均流板和两块氮幕储气槽侧壁；其中，所述氮幕充气槽呈倒u形并包括氮幕顶板和两块连接在氮幕顶板的两侧端的充气槽侧壁；所述氮幕顶板上沿西林瓶的输送路径间隔地开设若干氮幕进气口；所述氮幕折流板水平向地设在氮幕充气槽的高度中部，该氮幕折流板的两侧与两块充气槽侧壁之间均留有通气空隙；所述氮幕均流板跨接在两块充气槽侧壁的底面之间，该氮幕均流板上沿西林瓶的输送路径间隔地开设多排出气孔；两块氮幕储气槽侧壁对称地连接在所述氮幕均流板的两侧端，并与氮幕均流板构成倒u形的氮幕储气槽，该两块储气槽侧壁均为向内倾斜的圆弧曲面板，使西林瓶的瓶口处于氮幕储气槽内；
14.所述胶塞氮气置换模块包括设在上塞通道内侧的胶塞氮幕充气槽和胶塞氮幕储气槽；其中，所述上塞通道的中心沿上塞路径开设对准胶塞的底部凹槽的透气槽；所述胶塞氮幕充气槽与所述氮幕充气槽的结构相同；所述胶塞氮幕储气槽包括储气槽顶板、u形槽板和竖向折流板；所述储气槽顶板固定在胶塞氮幕充气槽的底面，该储气槽顶板的中心沿上塞路径开设进气槽；所述u形槽板的宽度等于胶塞氮幕进气槽的宽度与上塞通道的宽度之和，该u形槽板的内侧壁的顶端与储气槽顶板的内侧端连接，该u形槽板的外侧壁的顶端与所述上塞通道的外侧端连接；所述竖向折流板与所述储气槽顶板的外侧端连接，该竖向折流板的底端与u形槽板的底板之间留有通气间隙；
15.所述压塞氮气置换模块包括横截面呈矩形的储气室、上压塞氮幕均流板和下压塞氮幕均流板；所述储气室的高度中部通过横隔板将储气室分隔成上部的屏蔽氮幕储气室和下部的针形氮幕储气室；所述屏蔽氮幕储气室的顶板上开设屏蔽氮幕进气口，该屏蔽氮幕储气室的外侧壁的中部开设环状的屏蔽氮幕喷气口；所述针形氮幕储气室的内侧壁的上部开设针形氮幕进气口，该针形氮幕储气室的外侧壁的中部开设一排针形氮幕喷气口；所述上压塞氮幕均流板和下压塞氮幕均流板一一对应地垂直连接在横隔板的顶面中部和底面中部；所述上压塞氮幕均流板的顶端与屏蔽氮幕储气室的顶板之间留有通气间隙；所述下压塞氮幕均流板的底端与针形氮幕储气室的底板之间也留有通气间隙。
16.上述的液态西林瓶灌装机的充氮结构，其中，所述针架板上的凹槽的数量为八个。
17.本发明的液态西林瓶灌装机的充氮结构具有以下特点：。
18.1)采用灌装前充氮和灌装后充氮对西林瓶内的空气进行氮气置换，并采用压塞前的灌后氮幕保护，和设在压塞工位处的针形氮幕保护和屏蔽氮幕保护，以及设在上塞通道上的胶塞氮气置换等模块，全程覆盖西林瓶在药液灌装及压塞的主体过程及整体运瓶通路，有效保证了药品质量，延长药品的保质期；
19.2)独特的灌装前充氮和灌装后充氮的氮气分配装置，和氮幕内部设计有独特的“迷宫式”氮气分流结构，从而保证各工段的氮气分布均一稳定；
20.3)将康达效应原理应用于氮幕保护，有效地削弱了隔离器a级层流风对于灌装后的西林瓶充氮置换后残氧量指标的影响，将外界层流风引往其他区域，从而屏蔽外界层流
的干扰；
21.4)依据各工段对氮气需求量的特殊性，特别是灌前的空瓶氮气置换，灌装后的液面顶空置换，胶塞底部凹槽内的残余氧气的微量置换，对氮气的流量、介质压力需求不一，各工位可设计独立的氮气压力和流量调节装置，以兼容各工位对氮气需求量的不同需求。
附图说明
22.图1是本发明的液态西林瓶灌装机的俯视图；
23.图2是本发明的液态西林瓶灌装机的充氮结构中灌后充氮模块的结构示意图；
24.图3是本发明的液态西林瓶灌装机的充氮结构中灌后氮幕保护模块的横截面图；
25.图4是本发明的液态西林瓶灌装机的充氮结构中胶塞氮气置换模块的横截面图；
26.图5是本发明的液态西林瓶灌装机的充氮结构中压塞氮气置换模块的横截面图。
具体实施方式
27.下面将结合附图对本发明作进一步说明。
28.请参阅图1至图5，本发明的液态西林瓶灌装机的充氮结构，包括自前至后依次设在机架上的灌前充氮模块1、灌装工位10、灌后充氮模块2、呈s形的灌后氮幕保护模块3和压塞工位20；设在压塞工位20旁的上塞通道2a上设置胶塞氮气置换模块5；压塞工位20设置压塞氮气置换模块4。
29.灌前充氮模块1集成在灌装针架上并随灌装曲线作同步升降，对灌装前空的西林瓶30进行氮气置换；
30.灌后充氮模块3安装在独立的升降机构21上，以兼容不同瓶型、不同灌装液面的高度需求；灌后充氮模块2和灌前充氮模块1的结构相同并包括充氮针架、氮气管23、氮气分配管24、八个充氮针25、八根氮气软管26和软管三通27；其中，充氮针架包括固定在升降机构21上的针架连杆221和连接在针架连杆221前端的矩形针架板222，该针架板222的前端面上间隔地开设数个凹槽，数个凹槽的间距与西林瓶输送带上西林瓶的间距适配并正好对准西林瓶输送带上的西林瓶30；氮气管23穿设在针架连杆221上，该氮气管23的一端与氮气储灌连接；氮气分配管24固定在针架板222的顶面后部，该氮气分配管24上沿长度方向间隔地开设八个氮气分配孔，该氮气分配管24的两头通过软管三通27与氮气管23的另一端连接；八个充氮针25各自通过支架一一对应地嵌装在针架板222上的八个凹槽内；八根氮气软管26的一端一一对应地与数个充氮针25的上端连接，八根氮气软管26的另一端一一对应与氮气分配管24上八个氮气分配孔连接。
31.灌后充氮模块2和灌前充氮模块1的工作原理是：医用高纯氮气40依次经氮气管23、软管三通27进入氮气分配管24内，再通过八根氮气软管26送到八个充氮针25，由八个充氮针25一一对应地注入八个西林瓶30内，实现空瓶内的空气置换和灌装后瓶内液面顶部的空气置换，保证每个西林瓶30内的残氧量指标均一稳定。软管三通27的通径要大于氮气软管26的通径，以保证充足的氮气供应。
32.灌后氮幕保护模块3设在灌后西林瓶输送带的上方并包括氮幕充气槽32、氮幕折流板33、氮幕均流板34和两块氮幕储气槽侧壁35；其中，氮幕充气槽32呈倒u形并包括氮幕顶板321和两块连接在氮幕顶板321的两侧端的充气槽侧壁322；氮幕顶板321上沿西林瓶30
的输送路径间隔地开设若干氮幕进气口31；氮幕折流板33水平向地设在氮幕充气槽32的高度中部，该氮幕折流板33的两侧与两块充气槽侧壁322之间均留有通气空隙；氮幕均流板34跨接在两块充气槽侧壁322的底面之间，该氮幕均流板34上沿西林瓶的输送路径间隔地开设多排出气孔，每排出气孔的数量为三个；氮幕储气槽侧壁35对称地连接在氮幕均流板34的两侧端，并与氮幕均流板34构成倒u形的氮幕储气槽，该两块储气槽侧壁35均为向内倾斜的圆弧曲面板并具有“康达效应”，使西林瓶30的瓶口处于氮幕储气槽内；
33.灌后氮幕保护模块3的工作原理是：西林瓶30灌好药液3a后被输送到灌后氮幕保护模块3的下方；医用高纯氮气40从氮幕进气口31进入氮幕充气槽32，接着遇到氮幕折流板33后向氮幕折流板33的两侧至充气槽侧壁322之间的通气空隙导流至氮幕充气槽32的下部，并通过氮幕均流板34上的出气孔充入西林瓶30内，将西林瓶30内的液面顶部的空气3b被完全置换为高纯氮气40，同时外界层流风遇到储气槽侧壁35后被储气槽侧壁35的凹弧形曲面向远离西林瓶30的方向导出，从而隔绝外界层流风来影响西林瓶30的充氮效果。
34.胶塞氮气置换模块5包括设在上塞通道2a内侧的胶塞氮幕充气槽52和胶塞氮幕储气槽54；其中，上塞通道2a的中心沿上塞路径开设对准胶塞50的底部凹槽的透气槽；胶塞氮幕充气槽52与氮幕充气槽32的结构相同，胶塞氮幕充气槽52的顶板上开设氮气进气口51；胶塞氮幕充气槽52内设置胶塞氮幕折流板53；胶塞氮幕储气槽54包括储气槽顶板541、u形槽板542和竖向折流板543；储气槽顶板541固定在胶塞氮幕充气槽52的底面，该储气槽顶板541的中心沿上塞路径开设进气槽；u形槽板542的宽度等于胶塞氮幕进气槽52的宽度与上塞通道2a的宽度之和，使该u形槽板542的内侧壁的顶端与储气槽顶板541的内侧端连接，该u形槽板542的外侧壁的顶端与上塞通道2a的外侧端连接；竖向折流板543与储气槽顶板541的外侧端连接，该竖向折流板543的底端与u形槽板542的底板之间留有通气间隙。
35.考虑到进入压塞工位20前在上塞通道2a中的胶塞50的底部凹槽内存在氧气，会对西林瓶20的残氧量指标有影响，因此有必要在上塞通道2a中对胶塞50的底部凹槽内的空气进行氮气置换并加以屏蔽。
36.胶塞氮气置换模块5的工作原理是：高纯氮气40由胶塞氮气进气口51进入胶塞氮幕充气槽52内，其间在经过胶塞氮幕折流板53后在其表面向四周扩散，使得胶塞氮幕进气槽52内的氮气均一分布，然后经储气槽顶板541上开设的进气槽进入胶塞氮幕储气槽54，并经竖向折流板543进入上塞通道2a的下方，最后经上塞通道2a上的透气槽缓缓溢出，置换胶塞50底部凹槽内的残余氧气。该处特殊设计的胶塞孔氮气置换模块5，避免了藏匿在胶塞50的底部凹槽内的氧气被引入西林瓶30内，有效降低西林瓶内的残氧量。
37.压塞氮气置换模块4包括横截面呈矩形的储气室、上压塞氮幕均流板和下压塞氮幕均流板；其中，储气室的高度中部通过横隔板45将储气室分隔成上部的屏蔽氮幕储气室42和下部的针形氮幕储气室44；屏蔽氮幕储气室44的顶板上开设屏蔽氮幕进气口41，该屏蔽氮幕储气室42的外侧壁的中部开设环状的屏蔽氮幕喷气口420；针形氮幕储气室44的内侧壁的上部开设针形氮幕进气口43，该针形氮幕储气室的外侧壁的中部开设一排针形氮幕喷气口440；上压塞氮幕均流板46和下压塞氮幕均流板47一一对应地垂直连接在横隔板45的顶面中部和底面中部，上压塞氮幕均流板46的顶端与屏蔽氮幕储气室42的顶板之间留有通气间隙，下压塞氮幕均流板47的底端与针形氮幕储气室44的底板之间也留有通气间隙。
38.灌装药液3a后的西林瓶30在灌后充氮模块2及灌后氮幕保护模块3的持续性保护
下被星轮转移至压塞工位20处，为置换此间过程中无意引入的外界空气，在屏蔽氮幕进气口41和针形氮幕进气口43接入压力调节后的高纯氮气40，分别经过上压塞氮幕均流板46和下压塞氮幕均流板47后在其表面向四周扩散，使得屏蔽氮幕储气室42和针形氮幕储气室44内部各处的气源均一分布，并经由针形氮幕喷气口440注入到西林瓶30的药液3a的液面上方，在整个压塞环节西林瓶30内的药液3a均能持续地受到氮气40的保护，同时西林瓶30的瓶口上方设计有环状的屏蔽氮幕喷气口420，能在压塞全过程中屏蔽外界的层流风对压塞过程的负面干扰，保证药品质量。
39.以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。