用于工业机器的进入开口的闭合设备

摘要

一种用于工业机器的进入开口(A)的闭合设备(1)，包括门(2)，该门可以通过相应的致动器(3)的作用而移动，该致动器包括支撑至少两个相互相对的滑轮(5)的机动轴(4)，该至少两个相互相对的滑轮用于卷绕连接到门(2)的相应的大体上上部和外部的部分的柔性元件(6)；致动器(3)大体上在轴(4)的中间区段处包括至少一个第三空转滑轮(7)，用于卷绕连接到门(2)的大体上上部和中央的部分的至少一个第三柔性元件(8)；第三滑轮(7)设置有至少一个位置传感器(7a、7b)，用于检测第三柔性元件(8)的展开。

说明书

本发明涉及一种用于工业机器的进入开口的闭合设备(closure apparatus)。

在一些装置中，特别是在适用于容器(例如，瓶子、注射器、小瓶、卡普尔瓶以及类似物)的消毒和/或去热原的装置中，经常需要防止装置的内部和外部之间的连通，例如，消毒通道和填充站之间的连通。

例如，如果需要对装置的内部隔室(容器将被输送到该内部隔室中)进行消毒操作，则有必要使该隔室与外部环境完全隔离，以便避免消毒期间或消毒后可能发生的潜在污染。

众所周知，当需要隔离其内部容积时(例如，在消毒操作期间或之后)，采取滑动式开闭器，滑动式开闭器适合于闭合旨在用于消毒的站的进入开口/离开开口。

这些开闭器的主要问题中的一个问题在于以下风险，在闭合平移期间，开闭器发生错位，导致它们的下边缘与开口的下边界不匹配，妨碍正确和完全的闭合。显然，在开闭器的下边缘和开口的下边界之间的通路端口或间隙的存在导致颗粒、灰尘(因此也可能是细菌、微生物或孢子)进入的可能性，这可能损害内腔的无菌性。

更具体地说，背景技术中固有的最重要的技术问题与大体上不可能具有关于门所呈现的实际位置的确定性信息有关。知道门的位置对于门所隔离的机器的正确操作以及对于机器的操作关联而言是极其重要的，并且无论阻塞门是否可能妨碍到正确且完全地闭合，这种情况都会出现。

事实上，有时需要检查和验证门的在门和固定定位器之间不提供任何邻接的位置(因此，例如，中间位置，其允许布置用于联接两个机器的部件)。

可以插入接触传感器(仅仅是为了检测定位器上的“邻接”)，该传感器提供闭合器的下边缘和开口的下边界之间接触的证据。然而，这些传感器经受因容器和/或内腔的消毒而产生的极高温度并因此经受可能在短时间内损坏它们的高的热应力。

另一方面，采用适合在高温下操作的传感器导致成本大幅增加，因为这些传感器是具有有限普及性的复杂部件。

本发明的目的是通过提供一种用于工业机器的进入开口的闭合设备来解决上面描述的问题，该闭合设备允许相对于应用中所关注的预定构型来检查门的正确布置。

在这个目的内，本发明的目标是提出一种用于工业机器的进入开口的闭合设备，该闭合设备确保开口的完全闭合。

本发明的另一个目标是提出一种用于工业机器的进入开口的闭合设备，该闭合设备适合于承受极高的工作温度。

本发明的另一个目标是提出一种用于工业机器的进入开口的闭合设备，该闭合设备是与已知类型的闭合设备的类型大体上不同的类型并具有与已知类型的闭合设备的操作模式大体上不同的操作模式。

本发明的另一个目标是提供一种用于工业机器的进入开口的闭合设备，该闭合设备具有适中的成本、在实践中提供起来相对简单并且在应用中是安全的。

在下文中将变得更明显的该目的以及这些目标和其它目标通过根据权利要求1的用于工业机器的进入开口的闭合设备而实现。

依据通过非限制性示例在附图中示出的根据本发明的用于工业机器的进入开口的闭合设备的优选的但不排他的实施方案的描述，本发明的另外的特征和优点将变得更明显，在附图中：

图1是根据本发明的闭合设备和进入工业机器的相应的开口的透视图；

图2是图1的设备和相应的进入开口的正视图；

图3是图2的放大比例的细节的正视图；

图4是沿图3中所示的线IV-IV截取的截面图。

参考附图，参考编号1总体表示用于工业机器的进入开口A的闭合设备。

有利地，闭合设备1可以应用于进入开口A，该进入开口A连接消毒通道和填充站，消毒通道适合于对容器进行消毒，填充站适合于用制品(其优选为药物)填充所述容器。

设备1包括可移动的门2和致动器3，该致动器3适合于使门2在用于部分或全部闭合开口A的工作位置(active position)和用于不干涉开口A的非工作位置(inactiveposition)之间移动，在该非工作位置，门2相对于开口A大体上升高。

致动器3包括机动轴(motorized shaft)4，机动轴4在其端部处支撑至少两个彼此相对的滑轮5。

设备1还包括第一柔性元件和第二柔性元件6，第一柔性元件和第二柔性元件6连接到门2的相应的大体上上部且外部的部分。滑轮5预设成用于卷绕第一柔性元件和第二柔性元件6。

有效地，致动器3还包括大体上在轴4的中间区段处的至少一个第三空转滑轮7。

设备1包括第三柔性元件8，该第三柔性元件8与门2的大体上上部且中央的部分成一体。第三空转滑轮7适合于卷绕第三柔性元件8。

第三滑轮7设置有至少一个位置传感器7a、7b，用于检测第三柔性元件8的退绕，这对应于门2的部分对开口A所做出的闭合。

实际上，一旦已经(通过位置传感器7a、7b)验证第三柔性元件8已经从相应的空转滑轮7退绕了预设量(与处于工作位置的门相匹配的退绕，例如其中门2的下边缘与开口A的下边界对齐)，实际上可以确定门2处于工作位置，例如可以确定开口A完全且正确地闭合。

一旦滑轮5已经将相应的第一柔性元件和第二柔性元件6退绕了对应于工作位置的量，门2的中央部分(由滑轮7的位置传感器7a、7b监测的第三柔性元件8连接到该中央部分)将其自身布置在正确的工作位置例如用于闭合开口A的这一事实需要门2的横向端部也正确地处于工作位置，例如与所述开口A对齐。

门2相对于开口A的任何倾斜实际上将导致门的边缘中的一个在开口A的下边界的邻接定位器上对齐地布置(放置)。结果将是，门2的相对边缘将相对于开口A的下边界的邻接定位器升高：不可避免地，门2的中心线也将相对于开口A的下边界的邻接定位器至少部分升高，并且因此位置传感器7a、7b将不能够确认闭合(这是因为，由于门2的下边缘与开口A的下边界分离并且特别是门2的下边缘未放置在邻接定位器上，所以第三柔性元件8将不能够从相应的滑轮7退绕预定的量)。

更具体地(见图1、2和图3)，传感器7a、7b包括固定部分7a和被动可移动部分7b，固定部分7a设置有特定的电源，被动可移动部分7b与滑轮7成一体(并因此可以随滑轮一起旋转)。固定部分7a适合于在固定部分7a和可移动部分7b彼此面对时检测可移动部分7b。

详细地，可移动部分7b连接到滑轮7的侧壁。

因此，滑轮7的旋转导致可移动部分7b与固定部分7a连续且不间断地对齐，从而有可能检查到在高度上相互间隔大体上是滑轮7的座圈(race)的周长的倍数的距离的任何位置。

如果还需要借助传感器7a、7b检查门2的另外的位置(高度)，则可以以与附图中所示的对齐不同的对齐来安装另外的固定部分7a。

还可以为滑轮7提供与传感器7a、7b大体上相同的第二传感器，该第二传感器包括可移动部分，该可移动部分在与其上安装有传感器7a、7b的可移动部分7b的侧壁相对的侧壁处一体地连接到滑轮7。第二传感器还包括固定部分，该固定部分相对于滑轮7布置在与传感器7a、7b的固定部分7b相对的一侧上并且适合于在固定部分和可移动部分彼此面对时检测可移动部分。

凭借所描述的解决方案和致动器3的特定形状，因此可以确定地检查门2是否正确地布置在工作位置中，例如布置在用于闭合开口A的位置中。

根据在实践和应用中毫无疑问具有实际意义的特定实施方案，至少一个第三空转滑轮7与弹性卷绕器9相关联。

弹性卷绕器9设计成弹性地迫使相应的柔性元件8在相应第三滑轮7上卷绕旋转。

由弹性卷绕器9产生的弹性力矩使得引起相应的柔性元件8在相应的第三滑轮7上的卷绕旋转。该弹性力矩确保柔性元件8从不松弛。

然而，该弹性力矩小于由门2的重量(通过相应的柔性元件8)产生的力矩，该力矩反而引起用于使相应的柔性元件8从第三滑轮7退绕的旋转(门2由于重力事实上趋于下降，直到它停留在开口A的边界的所提到的邻接定位器上；退绕了预定量的柔性元件6和柔性元件8的存在反而允许使门2悬挂)。

弹性卷绕器9执行基本任务，允许监测门2的中心线(弹性卷绕器9连接到该中心线)所达到的高度，从而提供特定的信息，根据该信息可以检测和推断导致门2的倾斜布置的任何卡塞的存在。如果门2在下降期间卡塞(并因此门的横向边缘中的一个抵靠在门2可以在其内滑动的导向元件中的一个的表面上)，则弹性卷绕器9实际上指示门2的中央部分所布置的精确高度，从而确定所述高度是否是预定高度。如果检测到的高度不是预定高度，则可以推断出已经发生了故障(例如卡塞)。然后将可以通过致动滑轮5作用于第一柔性元件和第二柔性元件6，以便释放门2(相对于卡塞构型)并且恢复理想的对齐状态。

认为有用地指出，机动轴4可以有效地联接到由相应的控制和管理单元提供动力的齿轮马达10。

因此，通过控制和管理单元，可以致动门2的下降和上升，以及致动执行这种下降和上升的速度。

当门2卡塞时，控制和管理单元(通过从位置传感器7a、7b接收对应于开口A的闭合失败的信号)因此可以致动第一柔性元件和第二柔性元件6中的任何一个或两者在相应的滑轮5上短暂地卷绕，这恢复了门2的正确对齐。在短暂卷绕之后，该单元将能够再次致动第一柔性元件和第二柔性元件6从滑轮5退绕，从而门2下降，直到开口A闭合(如通过空转滑轮7的位置传感器7a、7b来验证)。

如果相应的刚性杆11插在柔性元件6和柔性元件8中的每一个与门2的相应的大体上上部的部分之间，则可以确保门2的运动(滑动)更有规律性且更具线性，杆11具有联接到门2的下端部(提供具有至少一个自由度的联接，以便允许门2相对于其连接的杆11旋转，这是大大降低门2卡塞的风险的状态)和联接到对应柔性元件6、8的端部部分的上端部。

此外，杆11允许操作者并且特别是安装技术人员以简单的方式执行用于调节门2的位置的操作。特别地，可以提供螺纹部分(或其它可调节的联接器)的存在，以便执行这样的调节，该调节允许门2在下边缘水平对齐的情况下布置，从而一旦第一柔性元件和第二柔性元件6已经退绕，门2就处于应用中所关注的精确位置。

为了允许闭合设备1在工业机器上的安装步骤中容易调节，可以使螺纹互连组件12介于每个杆11的上端部和对应柔性元件6、8的对应端部部分之间，以用于调节杆11和柔性元件6、8的相互距离。

以这种方式，可以在安装时调节设备1(通过使位置传感器7a、7b的检测与通过门2对开口A的正确且确定的闭合精确地对应)。

借助于螺纹互连组件12，还可以执行考虑到由机械滞后现象导致的热膨胀和/或伸长的周期性调节。

应具体说明的是，柔性元件6、8中的每一个可以是优选地选自缆绳、绳索、皮带、链条以及类似物的类型。

根据在应用中的确实关注的实施方案，致动器3的机动轴4和滑轮5和滑轮7布置在工业机器的外部。

有利地，传感器7a、7b布置在工业机器的外部，例如布置在消毒通道的外部。

因此，应指出的是，机动轴4、滑轮5和滑轮7以及传感器7a、7b从不经受苛刻的热条件，该苛刻的热条件却在工业机器内部出现。

认为有必要具体说明的是，特别是参考毫无疑问具有实际意义的构造性解决方案，齿轮马达10、轴4以及致动器3的滑轮5和滑轮7与支撑板13成一体，支撑板13又被刚性联接并叠置在工业机器的上壁上。

板13和工业机器的上壁包括相应的孔14，用于柔性元件6和柔性元件8进入机器内并且在机器内滑动。

从致动的角度看(参考可以通过应用本发明的教导来执行的可能的构造性解决方案中的一个)，应具体说明的是，除了或替代检测门2对开口A所做出的完全闭合位置之外(这也可能在门2未抵靠在相应的定位器上的情况下发生)，对布置在工作位置和非工作位置之间的中间位置进行控制可能是有用的。

例如，在开口A介于消毒通道和填充站(消毒通道和填充站通过可移动的桥形件被可拆卸地连接)之间的情况下，控制门2位于桥形件正上方的中间位置可能是有利的。同样在该中间位置，门2不一定抵靠在相应的定位器上，并且事实上，门2通常悬挂在相应的第一柔性元件和第二柔性元件6上。在中间位置，门2设计成防止由操作者进入通道，但是在任何情况下，门2允许通道操作，特别是在初始工作步骤中，在该步骤中，容器被装载到消毒通道中，但是没有容器从通道中离开(该步骤可以持续甚至超过一个小时)：在该初始工作步骤期间，操作者可以在下游填充站执行维护操作，而没有用他/她的手进入通道的可能性，从而保持在安全的条件中。

有利地，本发明具有解决前面所描述的问题的优点，提出了一种用于工业机器的进入开口的闭合设备，该闭合设备允许相对于应用中所关注的预定位置来检查门的正确布置。

确定地，用于工业机器的进入开口A的闭合设备1可以进一步确保开口A的完全闭合。

这些结果通过使用空转滑轮7的位置传感器7a、7b执行的检测来实现，位置传感器7a、7b通过处于大体上中心的位置来确认门2相对于预定位置的正确放置，例如相对于开口A的下边界的邻接定位器的正确放置。

更一般地，位置传感器7a、7b确认门2的下中心边缘相对于标称位置(该标称位置可以对应于门2的完全或部分闭合开口A的位置)的正确放置，这允许推断整个门2是否处于正确位置。实际上，如果转动滑轮5以便使第一柔性元件和第二柔性元件6退绕正好对应于使门2处于(全部或部分)闭合位置的量，如果位置传感器7a、7b没有检测到门2的下中心边缘的正确标称位置，这将意味着门2已经被卡塞，且意味着，例如开口A没有被正确闭合。

有效地，闭合设备1适合于承受非常高的工作温度。位置传感器7a、7b和致动器3(唯一可能被高温损坏的部件)实际上布置在工业机器的外部，例如，布置在消毒通道的外部。

有益的是，闭合设备1是与已知类型的闭合设备的类型大体上不同的类型，并且具有与已知类型的闭合设备的操作模式大体上不同的操作模式。

方便地，闭合设备1在实践中提供起来相对简单，并且可以以适中的成本提供：这些特性使得该技术方案在应用中是安全的。

由此设想的本发明容许有多种修改和变化，所有这些修改和变化都在所附权利要求的范围内；所有的细节还可以由其它的技术上等效的要素代替。

在所示的示例性实施方案中，关于具体的示例给出的各个特性实际上可以与存在于其它示例性实施方案中的其它不同的特性互换。

在实践中，所使用的材料以及尺寸根据要求和技术现状可以是任意的。

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