本发明涉及用于装载或卸载冷冻干燥机等的组件。

冷冻干燥机通常包含压力容器，其具有用于接受多个器皿或小 瓶的冷冻干燥室，这些器皿或小瓶通常包含有待冷冻干燥的无菌材 料。为了接近腔室以便自动装载和拆卸小瓶，则要通过腔室的壁或 主门上形成的矩形开口或槽口。槽口被槽口门关闭，槽口门和腔室 一起形成围绕槽口的真空密封。

为了将小瓶插入到腔室中，通过沿着导轨移动槽口门而使槽口 门相对于槽口垂直升高。相对槽口门设置的装载机构将小瓶从传送 带推动到腔室的支架上。小瓶可并排装载到支架上面，一次可装载 许多排，或一次装满整个支架。接着撤回装载机构，并关闭槽口门， 从而可对小瓶的内容物进行冷冻干燥。接下来，可利用卸载机构， 通常按照与其装载到腔室中相同的方式(并排或逐个支架地)从腔室中 取走小瓶。

药品冷冻干燥机通常至少部分地容纳在清洁的房间内，并且将 装载和卸载机构定位在无菌环境中，例如清洁的房间环境附近的隔 离室中。这些装载和卸载机构的尺寸可能会极大地影响冷冻干燥机 底座的整个尺寸。由于保持无菌环境的费用通常随着尺寸而增加， 而传统的装载和卸载机构通常需要大约2m2和1m2的占地面积，这可 能极大地增加了运行成本。

至少本发明的优选实施例的一个目的是提供用于装载或卸载冷 冻干燥机的机构，其可显著地减小冷冻干燥机整个底座的总体尺寸。

在第一方面，本发明提供了一种用于将小瓶装载到冷冻干燥机 等腔室中或从腔室中卸载小瓶的组件，该组件包括用于与小瓶相接 合的杆，以及用于执行杆的侧向运动的装置，其特征在于，在杆的 缩回位置中，移动装置的至少一部分缠绕在轮上，该组件包括用于 使轮旋转而使移动装置从轮上展开并执行杆运动的驱动装置。

此处所用的用语″轮″指的是任何可绕轴线旋转的结构。

因此，本发明可提供一种用于从冷冻干燥机的腔室中卸载小瓶 或将小瓶装载到冷冻干燥机的腔室中的紧凑组件，其可显著地减小 冷冻干燥机的底座的整个尺寸。

为了提供一种紧凑组件，与在杆的伸展位置相比，在杆的缩回 位置中，将有更大比例的移动装置缠绕在轮上。在缩回位置，移动 装置优选在轮上缠绕至少180°，更优选在轮上缠绕至少270°。

移动装置的所述至少一部分优选包括缠绕在轮上的链条或其它 多个相连构件，链条连接在用于与杆相接合的推杆头上。在该优选 的实施例中，相连构件铰接在一起，并且采用管状构件的形式，其 各端铰接在相应的相邻管状构件上。利用这个结构，用于为轮的驱 动装置提供控制信号的导线等就可便利地穿过管状构件。轮优选采 用链轮的形式，其具有多个径向延伸的齿，其齿形设置成可接受链 条的铰链。

该组件优选包括在链轮旋转期间用于引导移动装置的引导装 置。引导装置可设置成使链条的构件相对于杆对准，例如当其从链 轮上展开时与杆正交。引导装置可包括绕链轮的至少一部分延伸的 导轨，链条携带多个用于与导轨相接合的滚子。例如，滚子可设于 各管状构件的一端或朝向各管状构件的一端。

为了将链轮和驱动装置与隔离室等无菌环境隔离开来，链轮和 驱动装置优选定位在具有开口的外壳中，移动装置在轮旋转期间穿 过该开口。当链条随着链轮的旋转而穿过开口时，可提供波纹管等 等，以便将链条与环境大气隔离开来。这些波纹管可以很方便地由 塑料材料组成。

本发明还提供了一种包括腔室和至少一个前述组件的冷冻干燥 机。可在腔室的一侧提供一个组件，用于将小瓶装载到腔室中，并 可在腔室的另一侧提供另一组件，用于从腔室中卸载小瓶。

现在将参照附图来描述本发明的优选特征，其中：

图1是冷冻干燥机的第一实施例的平面图；

图2(A)和(B)显示了准备装载到图1所示冷冻干燥机中的小瓶的 相应设置；

图3是用于图1冷冻干燥机的推动杆的促动机构的侧视图，其 中促动机构处于缩回状态；

图4是图3所示促动机构处于伸展状态时的侧视图；

图5是与图3和图4中所示相类似的、但用于较宽推杆的促动 机构的后视图；

图6是用于从图1所示冷冻干燥机中卸载小瓶的组件一部分的 透视图；

图7是用于将小瓶装载到图1所示冷冻干燥机中和/或从冷冻干 燥机中卸载小瓶的组件的部分截面图，其中传动杆处于下面位置； 和

图8是冷冻干燥机的第二实施例的平面图。

参照图1，冷冻干燥机10包括腔室12，其具有在腔室12的前 壁上形成的槽口(未显示)，其可用于使小瓶装载到腔室12的支架14 上，并可从中卸载小瓶。槽口可被相对于腔室12移动的槽口门16 关闭。腔室12包括许多支架14，利用支架定位机构(未显示)可使各 支架在腔室12中升起和下降。为了装载支架，最初将支架下降到腔 室的下面部分，并且首先将最上面的支架移动到装载位置。在已经 装载定位了支架之后，机构自动地升起装载有小瓶的支架，从而可 使下一支架移动到装载位置。这种移动顺序持续，直到腔室装载完 成时为止。为了使腔室卸载，可使装载顺序反向，使最下面的支架 首先卸载。

用于装载和卸载腔室12的组件由若干个模块组成，这些模块由 位于隔离室18中的支撑构架来支撑。该组件可实现利用所接受的来 自充填机的小瓶来自动装载冷冻干燥机10，以及将那些小瓶从冷冻 干燥机中自动卸载，以便随后传送到压盖机中。

支撑构架用螺栓固定在冷冻干燥机10的框架上，并且固定在隔 离室的底面上。支撑构架由强度好的不锈钢板构成。在隔离室18中， 支撑构架和用于装载和卸载腔室的组件的模块的外表面设计成可易 于够到，以便利用例如蒸发的过氧化氢来就地进行清洗和灭菌。

现在将描述用于对腔室12进行装载和卸载的组件的模块。

进给传送带20收集来自位于隔离室外部的充填机(未显示)的小 瓶，并将小瓶传送到安装在支撑构架上的进给星形轮22上。合适的 引导装置确保在进给传送带20与进给星形轮22之间的平滑过渡， 实现进给星形轮22的正确供给。对于易于倾倒的较小的小瓶，可在 进给星形轮22的上游提供机械丢弃系统，以便丢弃跌落的小瓶。进 给传送带20由定位在支撑构架下面的电动机来驱动。

进给星形轮22用于将从进给传送带所接受的小瓶定位在推动传 送带24上。进给星形轮22和推动传送带24由定位在支撑构架下面 的相应伺服电动机来驱动。进给星形轮22的转速可与推动传送带24 的速度同步。对进给星形轮22相对于推动传送带24的起动、加速、 减速和制动的控制可用于将所需数量的小瓶传送到推动传送带24， 以及用于控制那些小瓶的间距。

装载推杆26将小瓶从推动传送带24推动到聚集台28的上面。 如图2(A)中所示，可对进给星形轮22和推动传送带24的运动进行 控制，使得聚集在推动传送带上的每一排小瓶沿侧向地从前一排移 动一段等于小瓶宽度一半的距离。这可使聚集台28上的多排小瓶紧 凑地组合起来。如图2(B)中所示，当将两排分开的小瓶组装载到宽 的支架14上，进给星形轮22可在这两排小瓶中形成位于排宽度中 点处的间隙，其等于支架引导器30的宽度。参照图1，装载推动器 26包括推杆32和连接在推杆32上的电动机促动机构34，其用于使 推杆32向腔室12移动，从而将一排小瓶推动到聚集台28上，并且 接下来用于使推杆32缩回，从而可聚集另一排小瓶。对于冷的支架 装载，推杆32可设有用于促动安全杆36的机构，其防止小瓶在被 推动到聚集台28上时跌落。

参看图3至图5，用于使推杆32向腔室移动的促动机构34包括 推杆头100和链条102，链条102由缠绕在链轮106上的相连构件104 组成。在图3所示的实施例中，链条102包括任意数量(图3中显示 为六个，但是链条能够包括许多个相连构件104)的细长管状构件 104，其于各端108，110处铰接在相应的相邻构件104上。链轮106 包括多个各自用于与相应链条102的铰链114相接合的齿112。管状 构件104的末端108，110设计成使得链条102只能在一个方向上弯 曲。

提供了电动机用于驱动链轮106旋转，链轮106和电动机包含 在外壳118中，外壳118具有开口120，当机构34处于图3中所示 的缩回位置时，推杆头100穿过开口120而伸出，并且当链轮106 旋转而使管状构件展开并使推杆32移动到腔室12中时，管状构件104 穿过该开口120。机构34的伸展位置如图4中所示。塑料波纹管(未 显示)可用于将管状构件104与该机构的保留在外壳118中的那一部 分隔离开，其中波纹管的一端连接在外壳118上，而波纹管的另一 端连接在例如推杆头100上，使得波纹管随着机构34从缩回位置开 始旋转而伸展开来。可提供一种系统，以用于周期性地检查波纹管 的完整性，从而确保没有物质从外壳泄漏到无菌环境中。导线122 可穿过推杆头100和一个或多个管状构件104，用于给电动机116传 送控制信号来控制链轮106的旋转。

机构34还装备了在链轮106旋转时用于引导推杆头100和管状 构件104的引导器。这可确保当推杆32移动到腔室12中时，机构34 相对于推杆32正确地对准。该引导器包括最初用于引导推杆头100、 之后随着管状构件104从链轮106上展开而用于引导管状构件104 的滚子124，以及如图3中所示至少部分地围绕链轮126延伸的导轨 126，导轨126用于在链轮106旋转期间使管状构件104相对于滚子 124对准。各管状构件104在其一端带有用于与导轨126相接合的滚 子128。

还提供了许多传感器130，其通过检测设于链轮106上的检测点 而用于检测机构是处于原位置、完全伸展的位置和完全缩回的位置 中的哪一个位置中。

图5显示了用于移动更宽推杆的双促动机构，这种机构包括两 个各自安装在相应链轮106上的管状构件阵列，链轮106可由单个 电动机116同时地驱动旋转。

回到图1，聚集台28是定位在推动传送带24附近的固定板，并 形成了桥板模块的一部分，其可使小瓶从推动传送带24传递到待装 载的支架14上。桥板模块还包括桥板38和中间板40。

如图6中所示，中间板40定位在冷冻干燥机腔室12中，处于 与支架14的装载位置相同的高度，并且可以自动地水平地移动离开 处在装载位置的已装满的或空的支架14，从而可使支架在腔室12中 升高或降低。所述支架可设有例如定位销等装置，其与中间板40中 的孔或凹穴相接合，以便确保当将支架操纵到装载位置时，在支架14 和中间板40之间实现精确的水平对准。

桥板38定位在聚集台28和中间板40之间。桥板38从图6中 所示的装载高出的位置相对于聚集台28和中间板40旋转，使得桥 板38部分穿过槽口而延伸到腔室12中，从而可使桥板38校准，并 与腔室12中的中间板40以及腔室12外部的聚集台28水平地对准。 桥板38和中间板40具有带型面的边缘，所述带型面的边缘在桥板 与中间板40旋转到位时配合在一起。用于使桥板38旋转并使中间 板40水平移动的机构定位在桥板38之下。桥板38的回到升起位置 的旋转可使槽口门16关闭。

图6还显示了组件的传动杆42，其在图1所示实施例中用于使 腔室12卸载。传动杆42基本上沿着支架14的宽度而延伸，并且于 各端连接到卷筒组件44上，用于执行传动杆42出入腔室12的运动， 并且用于使传动杆42上升和下降。各卷筒组件44包括两个不锈钢 的弹簧带46，48。每个上面的(如图7中所示)弹簧带46缠绕在上面的 圆筒50上，并且每个下面的弹簧带48缠绕在下面的圆筒52上，各 卷筒组件44的上面圆筒和下面圆筒50，52是同轴的。弹簧带46，48 通过绕圆筒50，52延伸并且从安装板56上悬垂出来的滚子54而保持 在圆筒上，安装板56通过固定构件60而连接在传动轴58上。

各卷筒组件44的弹簧带46，48的自由端通过连接构件62而连接 在传动杆42上，连接构件62安装在传动杆42上，并基本上在与其 正交方向上延伸。下面弹簧带48的自由端刚性地连接在第一连杆64 上，第一连杆64通过枢轴66而枢轴旋转地连接在连接构件62上。 上面弹簧带46的自由端刚性地连接在第二连杆68上。第二连杆68 通过枢轴72而枢轴旋转地连接在连杆臂70上，连杆臂则通过枢轴74 而连接在连接构件62上。

当线圈从圆筒上展开时，第一和第二连杆68，64的运动由定位在 传动杆42各侧上的引导构件76，78，80，82来引导。各引导构件包括上 面槽口和下面槽口，第一连杆68以及上面弹簧带46的自由端的运 动受到上面槽口的引导，并且第二连杆64以及下面弹簧带48的自 由端的运动受到下面槽口的引导。引导构件76连接在聚集台28的 两侧，引导构件78连接在桥板38的两侧，并且引导构件80连接在 中间板40的两侧。引导构件82可在装载位置和展开位置之间移动， 如图6中所示在装载位置时，引导构件82与支架14间隔开，以容 许支架14在腔室12中升起或下降，在展开位置时，引导构件82和 引导构件80是共线的。当将小瓶装载到腔室12中以及从腔室12中 卸载时，引导构件76，78，80和82还用于引导所述多排小瓶。

卷筒组件44的传动轴58连接在公共的伺服电动机上，其定位 在支撑构架18的下面。各传动轴58直接连接在相应卷筒组件44的 上面圆筒50上，圆筒50，52设置成可使上面圆筒50的旋转导致组件 44的圆筒50，52同步旋转。这可使上面和下面的弹簧带46，48根据要 求而同时从圆筒50，52上展开，或者缠绕在圆筒50，52上，从而使传 动杆42移动到腔室12中，或从腔室12中移出。下面圆筒52还可 通过例如设于支撑构架18下面的短行程气缸而相对于上面圆筒独立 地旋转，从而实现传动杆42的下降和上升。

现在返回到图1，用于装载和卸载腔室12的组件还包括向外供 给的传送带96，其用于收集来自推动传送带24的小瓶。合适的引导 装置(未显示)确保在这些传送带之间的平滑过渡。向外供给的传送带 96由定位在支撑构架18之下的可调速电动机来驱动。

现在将描述利用图1中所示的组件而用于装载腔室12的典型顺 序。

首先，升起槽口门16，以容许小瓶经由腔室壁上形成的槽口而 插入到腔室12中。桥板38从图3中所示的升起位置开始旋转，从 而在聚集台28和冷冻干燥机的中间板40之间形成桥接。当待装载 的第一支架14已经定位在装载位置时，中间板40对接在支架14上， 并且将可动引导构件移动到图1中所示的展开位置。

来自填装线路上的小瓶到达进给传送带20，进给传送带20用作 缓冲器。当传感器检测到缓冲器中的小瓶数量足够时，进给星形轮22 将所需数量的小瓶运输到同步的推动传送带24上。这个机构消除了 由于小瓶的直径公差而造成的线性误差。链轮106进行逆时针方向 旋转，从而造成推杆32将整排小瓶向前推动，而抵靠在聚集板28 上的前排小瓶(如果有的话)上，并且将整组小瓶向前推动一段相当于 一个小瓶直径的距离。之后，使链轮106顺时针旋转，以撤回推杆32， 从而准备向前推动下一排小瓶。当已经装配了足以填满支架14的小 瓶排时，使链轮106逆时针旋转，以便促使推杆32推挤聚集板28 和桥板38之间的组件间隙，并将组件定位在支架14上。作为备选， 对于冷的支架填充，可将小瓶一排接一排地推动到支架14上，或者 将多排小瓶一次性地推到支架14上。

在推杆32缩回之后，将可动引导构件82升起，并使桥板38旋 转，从而可使冷冻干燥机将下一个空支架定位在用于装载的位置。 在定位该支架的同时，可装配下一排小瓶。

重复该工序，直到装载了最后的支架时为止。当所有的支架都 装载了小瓶时，将可动引导构件82升起，使中间板40缩回，升起 桥板38，并关闭槽口门16。

在上面描述的实施例中，传动杆42用于随后从腔室12中卸载 小瓶。在图8所示的第二实施例中，第二推杆32a和促动机构34a设 于腔室12与推杆32及促动机构34相对的一侧上，用于从腔室12 中卸载小瓶。由于推杆32a在冷冻干燥工艺期间定位在腔室12中， 因此，推杆32a由能够承受典型的冷冻干燥条件的材料形成，所述冷 冻干燥条件例如为温度高达80℃的水和温度高达121℃的蒸汽。还 提供了不锈钢的波纹管(未显示)，其用于隔离冷冻干燥机的环境，当 推杆32a处于完全缩回的位置时，机构34a的推杆头部分延伸到腔室 12中。此外，在这个实施例中，可动引导构件82由相似形状的引导 构件98取代，所述引导构件98固定在各支架14上，用于在将小瓶 装载到腔室12中以及从腔室12中卸载小瓶时引导小瓶。

现在将描述利用图8中所示的组件来卸载腔室12的典型顺序。 首先，升起槽口门16，以容许小瓶经由腔室壁上形成的槽口而从腔 室12中取走。当待卸载的第一支架14已经定位在装载位置时，将 中间板40对接在支架14上。之后，将桥板38旋转到水平位置，从 而在聚集台28和冷冻干燥机的中间板40之间形成桥接。然后将机 构34a的链轮旋转，而导致推杆32a将小瓶组从腔室12推出到推动 传送带24上。之后推杆32a缩回，并分离开中间板40，从而使冷冻 干燥机将下一个支架定位在用于卸载的位置。重复该循环，直到已 经卸载了最后的支架为止，此时升起桥板38，并降下槽口门16以关 闭槽口。

总之，冷冻干燥机包括具有矩形槽口的腔室，通过该槽口可将 小瓶插入到该腔室中。用于装载腔室的组件包括延伸跨过槽口以便 与待插入到腔室中的小瓶相接合的杆。该杆连接在用于使杆侧向地 移动而出入腔室的机构上。在杆的缩回位置，该机构的至少一部分 缠绕在链轮上。链轮的旋转使该机构展开，从而将杆移动到腔室中。