技术领域
[0001] 本发明涉及恒压灌装技术领域，尤其是涉及一种动态密封的旋转式恒压灌装装置。
相关背景技术
[0002] 灌装机是制药行业液体制剂药品生产工艺过程中的关键质量控制点，灌装机的结构方式及产能、准确计量和清洗消毒使用方便是制药行业液体制剂灌装生产中需要重点关注的技术问题，现有旋转式灌装机的灌装方式普遍采用的是重力自流式灌装，参照附图1，该方式是通过药液自流计时控制来保证药液的灌装计量；贮液罐非密闭式运行(进液管静止不转且与贮液罐脱开5～10mm的距离、贮液罐随机器主体转盘一起旋转)，进液冲击会导致液面波动较大，罐内药液自重压力值变化也较大，导致装量误差控制不太精确，特别是最后会存在大量的灌装尾液，药液浪费相当严重，且贮液罐和灌装管路只能进行静态在线清洗和静态在线消毒灭菌。而如果采用旋转接头进行灌装，旋转接头摩擦久后产生的摩擦物会影响药液品质；其次，旋转接头的零件众多，也会影响药液品质，同时也不易清洗和灭菌。
具体实施方式
[0022] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023] 参照附图3和附图4，本实施例提供了一种动态密封的旋转式恒压灌装装置，包括恒压罐1，恒压罐1的底部可拆卸连接有第一摩擦座2，第一摩擦座2的下方设有能够旋转的灌装机构3，灌装机构3上设有伸入第一摩擦座2内的第二摩擦座4，第一摩擦座2和第二摩擦座4分别设有第一锥面021和第二锥面041，第二锥面041与第一锥面021之间为线接触，能够有效减少摩擦面积和摩擦阻力，第一锥面021和第二锥面041之间的距离由其连接位置处向下逐渐增大，恒压罐1上滑动设置有多个定位杆5，恒压罐1只能沿定位杆5上下浮动，确保第二摩擦座4旋转时，第一摩擦座2和第二摩擦座4时刻保持同轴设置；恒压罐1上设有弹簧6，弹簧6用于给第一锥面021施加向下的压力，以保证第一锥面021和第二锥面041能够有效密封又能够尽可能减少锥面摩擦力，以延长第一摩擦座2和第二摩擦座4的使用寿命。具体的，锥面密封的压力大小来源于恒压罐1与内部药液的自重以及弹簧6的压力之和，确保恒压罐1内有压力的情况下也能有效对第一锥面021和第二锥面041进行密封。恒压罐1的出液口
011通过第一摩擦座2与第二摩擦座4连通，第一摩擦座2的硬度小于第二摩擦座4的硬度，在摩擦中第一锥面021首先磨损，该设置确保第一锥面021和第二锥面041长时间摩擦后仍一直保持着线接触状态。本发明中，恒压罐1和第一摩擦座2静止不动，灌装机构3带动第二摩擦座4在第一摩擦座2内旋转，该结构设计使恒压罐1与进液管15不需要分离，能够实现恒压灌装。本发明中，通过设计第一锥面021和第二锥面041之间为线接触，第一锥面021和第二锥面041之间的距离由其连接位置处向下逐渐增大，在配合定位杆5和弹簧6，以及第一摩擦座2的硬度小于第二摩擦座4的硬度的结构设计，在恒压罐1有压力的情况下，实现了第一锥面021和第二锥面041动态密封，解决了现有旋转式灌装机贮液罐14不能加压灌装的问题，该设计提高了旋转式灌装机的产能和装量精度(装量精度：≤±0.5％)，且不留残存尾液，减少了药液的浪费。在长时间使用后，第一锥面021和第二锥面041仍然能够保持着线接触的状态以及维持着较好的密封性，锥面摩擦产生的碎屑会从第一锥面021和第二锥面041之间的间隙向下排出，确保药液灌装符合GMP要求。其次，整体结构简单，与液体接触的只有第一摩擦座2和第二摩擦座4，且使用中能够始终保持着锥面上端密封接触，不留清洗和灭菌死角。第四，可拆卸结构设计的第一摩擦座2方便后期维护。
[0024] 作为本发明的另一种实施方式：参照附图2，恒压罐1上固定有支撑板7，定位杆5与支撑板7滑动连接，弹簧6位于支撑板7上方的定位杆5上，定位杆5在弹簧6的上方螺纹连接有调节螺母8，定位杆5固定在机架13上。弹簧6的压力大小可通过调节螺母8调整合适，保证既能密封好不漏液又能尽可能减少锥面摩擦力，以延长摩擦座的使用寿命。
[0025] 具体的，定位杆5上的调节螺母8为两个。
[0026] 作为本发明的另一种实施方式：定位杆5在支撑板7的下方螺纹连接有限位螺母9，限位螺母9用于对支撑板7进行限位，防止工作过程中第一摩擦座2过度向下移动。
[0027] 作为本发明的另一种实施方式：调节螺母8和支撑板7之间设有伸缩管12，弹簧6位于伸缩管12内。
[0028] 第一摩擦座2与恒压罐1可拆卸连接的一种实施方式：第一摩擦座2的外侧设有压套10，压套10的下端设有压板0101，第一摩擦座2位于压板0101的上方，压套10通过螺栓与恒压罐1固定，第一摩擦座2通过按压的方式固定在压套10和恒压罐1之间。拧下螺栓，取下压套10，然后将第一摩擦座2从压套10内取出，该结构设计方便更换第一摩擦座2。
[0029] 作为本发明的另一种实施方式：第一摩擦座2与恒压罐1之间设有第一密封圈11，该结构设计用于确保第一摩擦座2与恒压罐1之间的密封性能。
[0030] 作为本发明的另一种实施方式：第一摩擦座2的内侧在第一锥面021的上方设有第三锥面022，第三锥面022的倾斜方向和第一锥面021的倾斜方向相反，该结构设计能有效减少清洗和灭菌死角。
[0031] 作为本发明的另一种实施方式：第二摩擦座4通过螺栓固定在灌装机构3上，该结构设计方便后期更换第二摩擦座4。
[0032] 作为本发明的另一种实施方式：第二摩擦座4与灌装机构3之间设有第二密封圈，该结构设计用于确保第二摩擦座4与灌装机构3之间的密封性能。
[0033] 作为本发明的另一种实施方式：第二摩擦座4的内侧的上端设有第四锥面042，第四锥面042的倾斜方向和第二锥面041的倾斜方向相反，该结构设计能有效减少清洗和灭菌死角。
[0034] 作为本发明的另一种实施方式：第一摩擦座2的材质为聚醚醚酮，第二摩擦座4的材质为不锈钢。该结构设计确保其能够满足三个要求，第一满足药液灌装品质需求，第二满足耐磨性，第三满足第一锥面021能够先于第二锥面041磨损。
[0035] 作为本发明的另一种实施方式：第一摩擦座2的锥角为40°，第二摩擦座4的锥角为38°。
[0036] 作为本发明的另一种实施方式：第一摩擦座2的下端设有与压板0101相适配的插槽，第一摩擦座2的底部与压板0101的底部平齐。
[0037] 本发明中，恒压罐1不旋转，方便罐内进气加压变为恒压，利于提高灌装机产能。下方不锈钢的第二摩擦座4做旋转圆周运动，摩擦密封面为锥面上端线接触，减少了摩擦面积和摩擦阻力。机械手在进瓶拨轮上依次夹取瓶子，依次进入相对应的灌装工位，进行恒压计量灌装。恒压罐1内的压力通过程序控制保持相对恒定，药液通过隔膜阀开启后进行瓶内灌装。
[0038] 恒压罐1恒压控制原理：高精度的液位探测仪、进液用的气动隔膜比例阀(PID控制)、进洁净压缩空气用的气动比例阀(PID控制)、精确反馈压力大小的压力传感器以及清洗用的喷淋球、各气动隔膜阀、安全阀等元器件通过卫生级快卡连接在相应的接口上，液(水、汽)、电、气介质接通以后，通过预先参数设定(液位、压力、温度)和电、气元件的联合反馈精密控制，液面气压减少了液面进液冲击波动，保证罐体底部的液体综合压力值(罐内液体自重压力与罐内液体上部的洁净压缩空气压力之和)恒定不变，从而保证连通灌装头的灌装管道内流通的液体压力值稳定不变，只需在操作屏上精确调整好每个灌装头的液体灌装时间就可以控制好每个灌装头的精确灌装计量，在操作屏上进行清洗和灭菌及其他参数设定和简单操作，即可进行清洗和灭菌流程，控制和调节使用方便，大容量和小容量液体灌装机都可适用，性能稳定可靠。
[0039] 由于是控制罐体底部的液体综合压力值恒定，灌装最后阶段液面下降时则液面上部进气比例阀(PID控制)补气增加，从而可以保证罐体内的药液全部灌装完毕，没有残存尾液，减少了药液的浪费。
[0040] 本发明获得了如下有益效果；
[0041] (1)本发明的恒压灌装装置的动静配合采用38°与40°锥面密封技术，始终保持配合锥面上端密封接触，不留清洗和灭菌死角，配合锥面下端为间隙配合，便于配合锥面摩擦排屑。
[0042] (2)锥面密封的压力大小来源于恒压罐1与内部药液的自重以及三根定位柱上的弹簧6的压力之和，弹簧6的压力大小可通过调节螺母8调整合适，保证既能密封好不漏液又能尽可能减少锥面摩擦力，以延长摩擦座的使用寿命。
[0043] (3)本发明的恒压罐1为固定不旋转，方便罐内进气加压恒压，提高了灌装机产能和装量精度(装量精度：≤±0.5％)，且不留残存尾液，减少了药液的浪费。下方的第二摩擦座4做旋转圆周运动，摩擦密封面为锥面上端线接触，减少了摩擦面积和摩擦阻力。
[0044] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
