第二部分药物灌装机构48张幻灯片.ppt
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1、2.1 概述概述流体计量包装流体计量包装灌装机分类灌装机分类阀式阀式量杯式量杯式等分圆槽式等分圆槽式 旋转阀式等压灌装机构旋转阀式等压灌装机构截止阀式等压灌装机构截止阀式等压灌装机构单室式真空灌装机构单室式真空灌装机构多室式真空灌装机构多室式真空灌装机构活塞式压力灌装机构活塞式压力灌装机构活塞活塞-旋塞式灌装机构旋塞式灌装机构活塞泵式压力灌装机构活塞泵式压力灌装机构齿轮泵式压力灌装机构齿轮泵式压力灌装机构.2.2 常压灌装机构常压灌装机构2.3 等压灌装机构等压灌装机构2.4 真空灌装机构真空灌装机构2.5 压力灌装机构压力灌装机构 2-1 2-1 概述概述 灌装容器形状和大小差异灌装容器形状
2、和大小差异 (玻璃瓶、塑料瓶、塑料袋等)(玻璃瓶、塑料瓶、塑料袋等);各种药物的物理各种药物的物理化学性质不同化学性质不同 所用的灌装机械和灌装方法也有所不同所用的灌装机械和灌装方法也有所不同 灌装机种类多样灌装机种类多样。流体、半流体药剂的计量包装?流体、半流体药剂的计量包装?在药物制剂生产中,有许多药物如水针、输液、糖在药物制剂生产中,有许多药物如水针、输液、糖浆、软膏等都需经一定的机构进行计量灌装。浆、软膏等都需经一定的机构进行计量灌装。将(半)流体药物制剂分装入包装容器的器械称为将(半)流体药物制剂分装入包装容器的器械称为灌装机灌装机(构构)。2-1 2-1 概述续概述续 按分装容器输
3、送形式分:旋转型和直线型灌装机;按分装容器输送形式分:旋转型和直线型灌装机;按灌装连续性分:有间歇式和连续式灌装机;按灌装连续性分:有间歇式和连续式灌装机;(为提高灌装生产率,常采用(为提高灌装生产率,常采用连续灌装机型连续灌装机型)按自动化程度分:有手工、半自动灌装、自动灌装;按自动化程度分:有手工、半自动灌装、自动灌装;按灌装工作时的压力,灌装机构可分为:按灌装工作时的压力,灌装机构可分为:常压灌装机构常压灌装机构 等压装灌机构等压装灌机构 真空灌装机构真空灌装机构 加压灌装机构加压灌装机构.灌装机分类灌装机分类图3-1图3-1.2-2 2-2 常压灌装机构常压灌装机构 常压灌装常压灌装是
4、在标准大气压力下,药物依靠自重产是在标准大气压力下,药物依靠自重产生流动而从计量筒或贮液槽灌入包装容器的灌装方式,生流动而从计量筒或贮液槽灌入包装容器的灌装方式,所以又称为重力灌装。所以又称为重力灌装。单阀式单阀式截止阀式截止阀式量杯式量杯式等分圆槽式等分圆槽式 .阀式阀式 常用常用灌装机构有灌装机构有:单阀式灌装器单阀式灌装器 图32 单阀式灌装器1-接头;2-螺帽;3-套筒;4-橡皮环;5-管;6-阀门;7-弹簧结构如图结构如图工作工作过程过程(当容器上升时(当容器上升时当容器下降时当容器下降时);工作原理:工作原理:利用容器的升降使灌装利用容器的升降使灌装单阀开闭,并通过插入容单阀开闭,
5、并通过插入容器内的排气管位置的高低器内的排气管位置的高低控制灌装量。改变排气口控制灌装量。改变排气口伸入瓶中的位置,便能调伸入瓶中的位置,便能调节瓶内液面高度。节瓶内液面高度。特点:特点:优点是灌装液面的高度优点是灌装液面的高度一致,显得整齐美观;一致,显得整齐美观;缺点是灌装量受容器的缺点是灌装量受容器的影响较大影响较大 。工作过程-详容器上升时容器上升时容器口紧压橡皮环容器口紧压橡皮环4 橡皮套筒橡皮套筒3沿接头沿接头1上升,弹簧上升,弹簧7被压缩被压缩 在套筒下面与碟阀在套筒下面与碟阀6之间形成环状间隙,之间形成环状间隙,即阀门打开即阀门打开 液料靠自重,由贮液箱沿着排气管液料靠自重,由
6、贮液箱沿着排气管5外外壁流入容器壁流入容器 容器内气体通过管容器内气体通过管5排出,直到液面上排出,直到液面上升至排气管升至排气管5的下口的下口 瓶内气体无法通过排气管排出而使灌瓶内气体无法通过排气管排出而使灌装停止装停止 (但按连通管原理)(但按连通管原理)此时排气管中液面继续上升、直至与此时排气管中液面继续上升、直至与贮液箱的液面等高为止。贮液箱的液面等高为止。当瓶子下降时当瓶子下降时 弹簧弹簧7的作用的作用 阀门自动关闭,灌装器立即恢复初始状态阀门自动关闭,灌装器立即恢复初始状态 排气管内的少量药液流入容器中,灌装到此结束排气管内的少量药液流入容器中,灌装到此结束。截止阀式灌装机构截止阀
7、式灌装机构 结构如图结构如图工作工作过程过程(容器上升时(容器上升时 ,容器下降时容器下降时)工作原理工作原理:利用容器的升降使起计利用容器的升降使起计量和灌装作用的两个阀按量和灌装作用的两个阀按一定顺序开闭,从而完成一定顺序开闭,从而完成一定体积溶液的计量和灌一定体积溶液的计量和灌装。装。特点:特点:灌装量可调,灌装量可调,结构较复杂结构较复杂。13-8-4-1一起运动一起运动9空套在芯轴空套在芯轴3上上12与芯轴装在一起与芯轴装在一起工作过程:工作过程:容器上升容器上升顶起锥形接头顶起锥形接头13 框架框架8、推杆、推杆4与横梁与横梁1一起上升一起上升 压簧压簧6使截止阀门使截止阀门9也向
8、上运动而关闭上计量口也向上运动而关闭上计量口 a、b两室与贮液槽两室与贮液槽2隔离隔离 计量结束计量结束 容器使接头容器使接头13带动横梁等继续上升直到将芯轴带动横梁等继续上升直到将芯轴3抬起抬起 锥形阀锥形阀12随芯轴随芯轴3上升而打开下灌装口上升而打开下灌装口 a、b两室的药液流入容器中两室的药液流入容器中 实现定量灌装,瓶内的气体由接头实现定量灌装,瓶内的气体由接头13上的小孔逸出。上的小孔逸出。药液全部流人容器中,药液全部流人容器中,容器开始下降容器开始下降 压簧压簧7作用使锥形接头作用使锥形接头13、框架、框架8、推杆、推杆4及横梁及横梁1一起下降一起下降 弹簧弹簧6使锥形阀使锥形阀
9、12及芯轴及芯轴3复位而关闭下灌装口复位而关闭下灌装口 灌装结束灌装结束 容器继续下降,压簧容器继续下降,压簧7使框架、横梁使框架、横梁1等继续下行等继续下行 使带套筒的截止阀门使带套筒的截止阀门9下移而打开上计量口下移而打开上计量口 a、b两室与贮液槽再次相通两室与贮液槽再次相通 下一次计量开始下一次计量开始。量杯式灌装机构量杯式灌装机构 结构如图结构如图工作工作过程过程(容器上升时容器上升时下降时下降时)工作原理:工作原理:量杯式定量灌装机构是利量杯式定量灌装机构是利用容器的升降使一定容积的用容器的升降使一定容积的量杯量取药液,再通过灌装量杯量取药液,再通过灌装阀将药液灌装到容器中,达阀将
10、药液灌装到容器中,达到定量灌装的目的到定量灌装的目的。工作过程容器上升容器上升顶起接头顶起接头8弹簧弹簧7被压缩,量杯被压缩,量杯2随随 接头接头8上升而被顶出液面上升而被顶出液面此时阀体此时阀体3上的连接通道上的连接通道 与量杯的上下两个小孔接通与量杯的上下两个小孔接通量杯中的药液靠自重流入容器量杯中的药液靠自重流入容器实现定量灌装。实现定量灌装。容器下降容器下降时,弹簧时,弹簧7使接头使接头8下降下降量杯与灌装阀体之间的通道被切断量杯与灌装阀体之间的通道被切断量杯又下沉到贮液槽液面下量取药液量杯又下沉到贮液槽液面下量取药液准备下一次计量灌装准备下一次计量灌装。等分圆槽定量灌装机构等分圆槽定
11、量灌装机构 结构结构工作过程:工作过程:打开阀门打开阀门4 4,配好的药液以,配好的药液以恒定流量由高位流入匀速转动恒定流量由高位流入匀速转动的等分圆槽的等分圆槽 每一分格的等量药液经漏每一分格的等量药液经漏斗灌人同步转动的容器中斗灌人同步转动的容器中 完成定量灌装完成定量灌装 接近传送带时药液全部流人接近传送带时药液全部流人容器内,然后,容器被输送至容器内,然后,容器被输送至下一工位。下一工位。转盘转盘1与等分圆槽同步旋转;与等分圆槽同步旋转;半圆槽与上方漏斗一一对应。半圆槽与上方漏斗一一对应。原理、特点工作原理工作原理:等分圆槽与转盘同步匀速转动,等分圆槽与转盘同步匀速转动,使流人每一分格
12、的药液量相等,再使流人每一分格的药液量相等,再通过漏斗将定量药液灌人由转盘带通过漏斗将定量药液灌人由转盘带动的容器中,从而实现定量灌装。动的容器中,从而实现定量灌装。特点:特点:a、结构简单、结构简单 b、灌装量和灌装速率可调、灌装量和灌装速率可调(调阀门、等分圆槽转速)调阀门、等分圆槽转速)c、生产能力调节范围较大(、生产能力调节范围较大(2060瓶瓶/分)但受漏斗流分)但受漏斗流速限制,一般也只能达速限制,一般也只能达50瓶分左右。瓶分左右。d、灌装过程无机械摩擦,可保证药液不受粒子污染,、灌装过程无机械摩擦,可保证药液不受粒子污染,但灌装过程敞开暴露,须有层流净化环境但灌装过程敞开暴露,
13、须有层流净化环境。2-3 等压灌装机构等压灌装机构 等压法灌装是在高于大气压力的条件下进行灌装的。等压法灌装是在高于大气压力的条件下进行灌装的。灌装时先将待灌装容器充气,使容器内压力与计量简或灌装时先将待灌装容器充气,使容器内压力与计量简或贮液槽中的压力相等,然后依靠液体自重进行灌装。贮液槽中的压力相等,然后依靠液体自重进行灌装。等压法灌装适用于含气液料,如气雾剂、杀虫剂等:等压法灌装适用于含气液料,如气雾剂、杀虫剂等:(药剂中含有一定量的气体,(药剂中含有一定量的气体,以防大量气泡和贮存气体的损失;以防大量气泡和贮存气体的损失;另外,瓶子等容器歪斜,可能被冲倒或打碎。另外,瓶子等容器歪斜,可
14、能被冲倒或打碎。)典型机构:典型机构:旋转阀式等压灌装机构旋转阀式等压灌装机构 截止阀式等压灌装机构截止阀式等压灌装机构.旋转阀式等旋转阀式等压灌装机构压灌装机构结构结构工作原理:工作原理:利用旋转阀先利用旋转阀先后接通气路和液后接通气路和液路,使灌装工作路,使灌装工作在容器中压力与在容器中压力与贮液槽压力相同贮液槽压力相同条件下进行。条件下进行。工作工作过程过程(充(充压压灌装)灌装)特点:特点:a、容器内液面高度由气口、容器内液面高度由气口11在容器中的位置决定。在容器中的位置决定。b、具有止灌功能(安全小球、具有止灌功能(安全小球2)。工作过程:工作过程:转动操纵杆转动操纵杆6,接通与阀
15、体,接通与阀体3的气路的气路 气体由液槽经阀体气体由液槽经阀体3、旋转阀、旋转阀4进入容器进入容器 容器中气压与药液槽气压相同(容器中气压与药液槽气压相同(充压充压););在保证气路接通条件下,再转动阀在保证气路接通条件下,再转动阀4接通药液通道接通药液通道 药液从贮液槽经阀体药液从贮液槽经阀体3、旋转阀、旋转阀4进入容器(进入容器(灌装灌装)(此时容器中气体通过气口(此时容器中气体通过气口11和气路回至药液槽)和气路回至药液槽)当液面到达气口当液面到达气口11时,瓶内气体无法排出时,瓶内气体无法排出 灌装停止灌装停止。再反转旋转阀再反转旋转阀4并恢复至初始位置并恢复至初始位置 先后切断液路和
16、气路先后切断液路和气路 容器下降并送走,灌装循环容器下降并送走,灌装循环结束结束。截截止止阀阀式式等等压压灌灌装装系系统统图3-7 40-8型自动灌装机灌装系统 灌装器灌装器截止阀式等压灌装器截止阀式等压灌装器 图3-8 截止阀式等压灌装器 1-气阀;2-液阀;3-关阀触柱;4-排气触柱;5-针阀;6-通气杆;7-下液锥块;8-中罩;9-顶杆;10、11-弹簧;12-连杆 结构结构工作工作过程过程 特点:特点:(1)止灌(不能形成等压)止灌(不能形成等压)(2)整体消毒(用消毒罩)整体消毒(用消毒罩)(3)下料锥块下料锥块7,缓冲注液。,缓冲注液。(4)排气触拄排气触拄4排气:排气:a.避免压
17、力突降而损失避免压力突降而损失CO2;b.保证液阀在容器离开前关闭;保证液阀在容器离开前关闭;c.使通气杆内药液逐渐回流。使通气杆内药液逐渐回流。(5)灌装与外界空气接触机会较灌装与外界空气接触机会较少少。容器未上升时容器未上升时 气阀气阀1在弹簧在弹簧10和自重作用下,和自重作用下,液阀在气体压力、液体压力、自重作用下都液阀在气体压力、液体压力、自重作用下都处于关闭状态;(此时弹簧处于关闭状态;(此时弹簧10、11受压)受压)容器上升时,中罩使容器正位并一起上升容器上升时,中罩使容器正位并一起上升 中罩突台碰到顶杆中罩突台碰到顶杆9后再带动连杆后再带动连杆12上升(此时弹簧上升(此时弹簧10
18、压缩)压缩)打开气阀,立即向容器内充气、打开气阀,立即向容器内充气、建立等压建立等压。容器内的气压与贮液箱内气压相等时容器内的气压与贮液箱内气压相等时 液阀所受上下压力平衡,弹簧液阀所受上下压力平衡,弹簧11因压力减小而伸长因压力减小而伸长 液阀体向上运动液阀体向上运动 从而从而打开液阀打开液阀,药液靠自重向容器内灌装。,药液靠自重向容器内灌装。当容器内液面上升到通气杆下端口时当容器内液面上升到通气杆下端口时 通气杆气孔被药液封死,容器内气体无法回到贮液箱通气杆气孔被药液封死,容器内气体无法回到贮液箱 但根据连通器原理,液面将沿着通气杆孔上升但根据连通器原理,液面将沿着通气杆孔上升 直至与贮液
19、箱内液面高度相等为止,直至与贮液箱内液面高度相等为止,灌装停止灌装停止。(另外,在阀头与阀体间有段(另外,在阀头与阀体间有段U形液流通道,使容器内气体也无法直接通过贮形液流通道,使容器内气体也无法直接通过贮液箱内药液而回到贮液箱气相空间,所以有一些压缩空气被封在容器中。)液箱内药液而回到贮液箱气相空间,所以有一些压缩空气被封在容器中。)工作过程工作过程工作过程工作过程当灌装器完成上述灌装过程后当灌装器完成上述灌装过程后 关阀触往关阀触往3在其旋转轨迹上的凸轮挡块作用下动作在其旋转轨迹上的凸轮挡块作用下动作 推开顶杆推开顶杆9上的小球上的小球 在弹簧在弹簧10和自重作用下,和自重作用下,气阀下降
20、关闭气阀下降关闭 排气触柱排气触柱4在其旋转轨迹上的凸轮挡块作用下动作在其旋转轨迹上的凸轮挡块作用下动作 打开排气通道,排出容器内剩余的压缩空气打开排气通道,排出容器内剩余的压缩空气 在贮液箱内气压、液压、自重作用下在贮液箱内气压、液压、自重作用下液阀关闭液阀关闭。容器随托盘下降容器随托盘下降 中罩靠自重沿其导柱下降至初始位置中罩靠自重沿其导柱下降至初始位置 小球在受关阀触柱小球在受关阀触柱3内弹簧作用恢复原位内弹簧作用恢复原位 至此一个工作至此一个工作循环结束循环结束。2-4 真空灌装机构真空灌装机构 真空法灌装是在低于大气压的条件下进行灌装的。真空法灌装是在低于大气压的条件下进行灌装的。真
21、空法自动灌装机构的结构复杂,型式较多。真空法自动灌装机构的结构复杂,型式较多。根据灌装方式可分为两种类型:根据灌装方式可分为两种类型:单室式真空灌装机构单室式真空灌装机构 多室式真空灌装机构多室式真空灌装机构小结:小结:此两种方法相比,前一种系统结构较简单,但灌装速度较慢,此两种方法相比,前一种系统结构较简单,但灌装速度较慢,适用于灌装容易被空气腐蚀的产品;后一种系统结构较复杂,而灌适用于灌装容易被空气腐蚀的产品;后一种系统结构较复杂,而灌装速度较快。装速度较快。真空法灌装与其它方法相比,突出优点是真空法灌装与其它方法相比,突出优点是 (1 1)减少液体药物与空气的接触机会和防止药液的泄漏)减
22、少液体药物与空气的接触机会和防止药液的泄漏 (2 2)容器破损时具有自动停止灌装、减少产品损耗的特点)容器破损时具有自动停止灌装、减少产品损耗的特点 真空法灌装得到了广泛应用。真空法灌装得到了广泛应用。真空法灌装一般是先抽气真空法灌装一般是先抽气(包括灌装器中的气体包括灌装器中的气体),后灌装的,后灌装的 。单室式真空灌装机构单室式真空灌装机构 图图29(单室式单室式)真空灌装机构真空灌装机构 1-液管;2-贮液箱;3-浮子液位调节器;4-灌装器;5-支柱 6-托瓶盘;7-旋转盘;8-真空泵;9-真空管;10-瓶 容器和贮液箱都建立容器和贮液箱都建立真空,药液靠自重产真空,药液靠自重产生流动进
23、行灌装。生流动进行灌装。气室与贮液箱合在一气室与贮液箱合在一起,成为一室,整个起,成为一室,整个液面成为扩散面,液液面成为扩散面,液味易挥发,所以,称味易挥发,所以,称之为单室式真空灌装之为单室式真空灌装机构。机构。工作工作过程过程:(开始加液(开始加液抽真空抽真空灌药液灌药液结束结束灌装灌装).工作过程:工作过程:开始加液开始加液用泵或高位槽经进液管用泵或高位槽经进液管1向贮液箱向贮液箱2加液至既定液加液至既定液位;位;(箱内液位靠浮子液位调节器(箱内液位靠浮子液位调节器3进行控制)进行控制)抽真空抽真空加液后接通真空泵加液后接通真空泵8,经真空管,经真空管9抽气抽气贮液箱液面上部空间形成真
24、空室;贮液箱液面上部空间形成真空室;托盘托盘6带动容器上升顶起灌装器带动容器上升顶起灌装器4下部的接头下部的接头灌装器气阀被打开灌装器气阀被打开通过真空管使容器内也形成真空;通过真空管使容器内也形成真空;灌药液灌药液药液在自重力作用下注入容器中。药液在自重力作用下注入容器中。结束灌装结束灌装容器下降,灌装阀关闭。容器下降,灌装阀关闭。灌装器具体结构可参照图灌装器具体结构可参照图32单阀式灌装器结构。单阀式灌装器结构。多室式真空灌装机构多室式真空灌装机构 只在容器内建立真空,药液在贮液箱与容器的压差作只在容器内建立真空,药液在贮液箱与容器的压差作用下产生流动而完成灌装。用下产生流动而完成灌装。气
25、室与贮液箱分开,形成多室结构,所以,称为多室气室与贮液箱分开,形成多室结构,所以,称为多室式真空灌装机构。式真空灌装机构。多室式真空灌装机构比较复杂,但因灌装速度快,国多室式真空灌装机构比较复杂,但因灌装速度快,国内广泛应用。内广泛应用。常用常用机构:机构:例一例一:双室式真空灌装机构双室式真空灌装机构 例二例二:三室式真空灌装机构三室式真空灌装机构 .1-贮液槽;2-真空室;3-进液管;4-回流管;5-抽气管;6-灌装阀;7-橡皮碗头;8-阀体;9-瓶子顶杆;10-吸液管;11-吸气管;12-调整垫片;13-输液管;14吸气咀 例一例一 双室式真空灌装机构双室式真空灌装机构工作工作过程过程:
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