-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Gefriertrocknungsanlage mit
einer Anzahl in einer Produktkammer angeordneter, vertikal verstellbar
gehaltener Stellplatten und mit einer Vorrichtung zum vertikalen
Verstellen der Stellplatten.
-
Zum
Gefriertrocknen von Produktgut, häufig von Medikamenten, wird
das zu trocknende Produkt in kleinen Fläschchen, sogenannten Vials,
gefüllt. Diese
Vials werden dann auf den in der Produktkammer einer Gefriertrocknungsanlage
vorgesehenen Stellplatten platziert. Die einzelnen Stellplatten
sind in der Höhe
verstellbar, zum einen um die Stellplatten auf das Niveau der Beschickungsöffnung zu
platzieren und zum anderen, um Vials oder andere Behälter unterschiedlicher
Größe aufnehmen
zu können.
Hierzu ist der Abstand zwischen benachbarten Stellplatten über einen
aufwändigen
Mechanismus in zwei Stufen einstellbar. In der Praxis treten zwei
Effekte ein:
- a) Die über den Vials liegende Stellplatte
wird zum Temperieren des Produkt-gutes verwendet. Allerdings ist
der Wirkungsgrad beim Temperieren um so schlechter, je weiter die
Stellplatte vom Produktgut entfernt ist. Bei einem großen Abstand
ist eine Temperierung über
Konvektion nur schlecht möglich,
da eine Wärmeübertragung
zu viel zeit in Anspruch nehmen würde. Auch eine Temperierung über Strahlung
leidet bei einem zu großen Abstand,
da das Produkt hierbei auch Fremdflächen "sieht", die keinen Beitrag zur Temperierung leisten.
Auch führt
ein zu hoher Abstand der oberen Stellplatte zu einer ungleichmäßigen Temperierung
des Produktgutes, da das auf der Stellplatte aufstehende Produktgut
von unten, unter anderem aufgrund der großen Nähe zur Stellplatte, sehr gut
gekühlt
wird, während
die Oberseite der Vials aufgrund des großen Abstandes zu der darüber liegenden
Stellplatte deutlich weniger gekühlt
wird. Eine solche ungleichmäßige Kühlung bewirkt
auch eine sehr viel schlechtere Gefriertrocknung mit der Folge,
dass das in den Vials befindliche Medikament unterschiedliche Qualitäten aufweist.
- b) Nach Abschluss des Gefriertrocknungsprozesses werden sämtliche
Stellplatten über
die Vorrichtung zum vertikalen Verstellen der Stellplatten ganz
eng zusammengefahren und dabei drückt die obere Stellplatte den
Verschluss in das jeweilige Vial und verschließt diesen. Dabei kommt es immer
wieder vor, dass einige Vials mit ihrem Verschluss an der oberen
Stellplatte anhaften bleiben, so dass diese Vials beim Auseinanderfahren der
Stellplatten von der eigentlichen Stellplatte abgehoben werden.
Beim Entladen der Produktkammer fallen diese Vials dann herunter
kippen um und verhindern ein geordnetes Entladen der gesamten Stellplatte.
Nicht nur dass dadurch das Entladen der Stellplatte erschwert wird,
so muss das umgekippte Vial häufig
auch herausgenommen und entsorgt werden, da es nicht mehr den Hygienevorschriften
entspricht.
-
Davon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde,
eine Gefriertrocknungsanlage der eingangs genannten Art zu schaffen,
bei der die Abstände
benachbarter Stellplatten auf die Höhe des zu trocknenden Gefriergutes
derart einstellbar sind, dass eine effektive und gleichmäßige Gerfriertrocknung
des Produktgutes erreicht wird und dass die an der darüber liegenden
Stellplatte anhaftenden Vials ohne umzufallen auf die Stellplatte
zurück
gelangen können.
-
Als
technische Lösung
dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Gefriertrocknungsanlage
gemäß den Merkmalen
des Anspruches 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen dieser
Gefriertrocknungsanlage sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
-
Eine
nach dieser technischen Lehre ausgebildete Gefriertrocknungsanlage
hat den Vorteil, dass durch das stufenlose Einstellen der Abstände der Stellplatten
die Abstände
der jeweiligen Größe der Vials
oder der benutzten Behälter
optimal eingestellt werden kann. Dabei sollte der Abstand zwischen
der Stellplatte und den Vials so gering gewählt werden, dass die an der
oberen Stellplatte anhaftenden Vials beim Herunterfallen nicht umkippen
können.
Auch sollte der Abstand so gering gewählt werden, dass die obere
Stellplatte eine gute Temperierwirkung auf die Vials ausübt, um eine
gleichmäßige Gefriertrocknung
des Produktgutes zu erreichen.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
werden die Stellplatten gleichmäßig verstellt.
Dies hat den Vorteil, dass beim Zusammenschieben der Stellplatten
zwecks Eindrücken
der Verschlüsse
in die Vials eine gleichmäßige Bewegung
vorherrscht, da ansonsten die Gefahr droht, die Vials einer ganzen Stellplatte
umkippen und somit unbrauchbar werden.
-
In
noch einer bevorzugten Ausführungsform kann
die Stellvorrichtung die Stellplatten schräg stellen. Dies hat den Vorteil,
dass an den Stellplatten anhaftendes Kondensat gut abfließen kann,
was neben der Hygiene auch die Wärmeleitung
und somit die Effektivität
der Reinigung und Sterilisation steigert.
-
In
einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist in der Verstellvorrichtung
ein verschwenkbar gelagerter Hebel vorgesehen, welcher über Haltestangen
mit den einzelnen Stellplatten verbunden ist. Dabei bewirkt ein
Verdrehen des Hebels um einen Drehpunkt, dass sämtliche, sich an den Haltestangen
befindlichen Stellplatten, in die entsprechende Richtung bewegen.
Da die Haltestangen in unterschiedlichem Abstand zum Drehpunkt montiert
sind und da der Hebel an der jeweiligen Stelle einen unterschiedlichen
Weg zurücklegt
bewirkt dies, dass auch die an der jeweiligen Haltestange befindliche
Stellplatte unterschiedlich weit hochgehoben wird. Hierdurch wird
erreicht, dass bei einem Verschwenken des Hebels um beispielweise
90° die oberste
Stellplatte nur einen vergleichsweise kurzen Weg zurücklegt,
während
die nächste
Stellplatte schon einen größeren Weg
zurücklegt
und während die
unterste Stellplatte den weitesten Weg zurücklegt. Hierdurch wird erreicht,
dass sich sämtliche Stellplatten
unterschiedlich weit bewegen mit der Folge, dass der Abstand zwischen
benachbarten Stellplatten hierdurch im Wesentlichen konstant gehalten werden
kann.
-
Weitere
Vorteile der erfindungsgemäßen Gefriertrocknungsanlage
ergeben sich aus der beigefügten
Zeichnung und den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen. Ebenso können die
vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils
einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden.
Die erwähnten
Ausführungsformen
sind nicht als abschließende
Aufzählung
zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter. Es zeigen:
-
1 eine
schematisch dargestellte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Gefriertrocknungsanlage
mit maximal beabstandeten Stellplatten;
-
2 eine
Draufsicht auf die Gefriertrocknungsanlage gemäß 1;
-
3 eine
Seitenansicht der Gefriertrocknungsanlage gemäß 1, mit minimal
beabstandeten Stellplatten;
-
4 eine
Seitenansicht der Gefriertrocknungsanlage gemäß 1, mit schräg gestellten
beabstandeten Stellplatten;
-
5 einen
Hebel mit den Haltestangen einer Verstellvorrichtung der Gefriertrocknungsanlage gemäß 1.
-
In
den 1 und 2 ist eine Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Gefriertrocknungsanlage
dargestellt. Diese umfasst eine Produktkammer 10 in der
eine Anzahl von Stellplatten 12 platziert sind, wobei die
Stellplatten über
hier nicht näher
dargestellte Vorrichtung zum vertikalen Verstellen der Stellplatten 12 vertikal
verschiebbar sind. Außerdem
ist in der Produktkammer 10 eine Verstellvorrichtung 14 zum
stufenlosen Einstellen der Abstände
benachbarter Stellplatten 12 vorgesehen. Diese Verstellvorrichtung 14 umfasst
zwei Hubzylinder 16 und zwei parallel angeordnete Wellen 18,
genauso wie vier Hebel 20 und eine Anzahl an den Hebeln 20 angebrachte
Haltestangen 22, wobei ein Hubzylinder 16 genau
eine Welle 18 antreibt und wobei an jeder Welle 18 zwei
Hebel 20 befestigt sind.
-
Die
Wellen 18 sind so lang dimensioniert, dass sie über die
Stellplatten 12 hinausragen. An den beiden freien Enden
der Wellen 18 sind die Hebel 20 angebracht, die
bis über
die Mitte der Stellplatten 12 hinausreichen. Dabei sind
die Wellen 18 unterschiedlich lang ausgebildet, so dass
die Hebel 20 nicht aneinander stoßen, sondern aneinander vorbei
geführt werden.
An jedem Hebel 20 sind eine Anzahl von Haltestangen schwenkbar
gehalten, wobei jede dieser Haltestangen 22 desselben Hebels 20 mit
einer anderen Stellplatte 12 verbunden ist. Die Haltestange 22 ist
sowohl an der Stellplatte 12, als auch am Hebel 20 schwenkbar
gelagert. Weil die Stellplatten 12 unterschiedlich weit
von dem oben angebrachten Hebel 20 entfernt sind, sind
auch die Haltestangen 22 unter-schiedlich lang. Dabei sind
die Haltestangen 22 der Länge nach geordnet, wobei die
kürzeste
Haltestange 22 unmittelbar am Drehpunkt 24 des
Hebels 20 platziert ist. Neben der kürzesten Haltestange 22 ist dann
die nächst
größere Haltestange 22 am
Hebel 20 angebracht und so weiter, so dass die längste Haltestange 22 am äußeren Ende
des Hebels 20 platziert ist. Jede der Stellplatten 12 ist über vier
Haltestangen 22 mit jedem der vier Hebel 20 verbunden,
so dass eine gute Befestigung der Stellplatten gewährleistet ist.
-
Die
Haltestangen 22 sind lose im Hebel 20 gehalten
und können
bei Bedarf vertikal gegenüber dem
Hebel 20 verschoben werden. Dies ist insbesondere dann
der Fall, wenn die Vorrichtung zum vertikalen Verstellen der Stellplatten 12 einige
oder alle Stellplatten 12 beispielsweise auf den Boden
der Produktkammer 10 stapelt. Dabei wird der Abstand benachbarter
Stellplatten 12 so klein, dass die Haltestangen 22 verbiegen
würden,
könnten
sie nicht aus ihrer Halterung am Hebel 20 heraus und nach
oben bewegt werden. Beim auseinanderziehen der Stellplatten 12 bewegen
sich die Hebel 20 wieder nach oben und erfassen die Haltestangen 22 an
ihrem Kopf 23 und nehmen damit auch die Stellplatte 12 mit nach
oben.
-
In
den 1 und 2 sind die Hebel 20 soweit
nach unten geschwenkt, dass der Abstand zwischen zwei benachbarten
Stellplatten 12 maximal ist. Werden nun die Hubzylinder 16 betätigt, so
verschwenken die Wellen 18 die Hebel 20 um einen
bestimmten Winkel. Dabei werden die verschiedenen Stellplatten 12 über die
Haltestangen 22 ebenfalls nach oben gezogen, so dass sich
der Abstand zwischen benachbarten Stellplatten 12 verringert.
Da die einzelnen Haltestangen 22 aufgrund ihrer definierten Position
auf dem Hebel 20 eine unterschiedlich lange Kreisbewegung
vollziehen werden die unteren Stellplatten 12 sehr viel
weiter hochgezogen, als beispielsweise die oberste Stellplatte 12.
Somit wird erreicht, dass sich der Abstand sämtlicher Stellplatten 12 zueinander
um etwa den gleichen Betrag verringert.
-
3 zeigt
die Hebel 20 in der entgegengesetzten Extremposition, wobei
die Stellplatten 12 hier maximal zusammengezogen sind.
Gleichzeitig ist in 3 zu erkennen, dass die Stellplatten
zusammen mit der Verstellvorrichtung entlang der Säule 26 nach unten
gefahren sind. Über
separate Antriebe kann die gesamte Einheit aus Stellplatten 12 und
Verstellvorrichtung 14 innerhalb der Produktkammer 10 rauf und
runter bewegt werden.
-
Da
die Verstellvorrichtung 14 zwei voneinander unabhängige Hubzylinder 16 besitzt
können
die beiden Wellen 18 auch unterschiedlich verschwenkt werden.
Dies bewirkt, dass sich die Stellplatten 12 nicht horizontal
verstellen, sondern schief gestellt werden, wie dies in 4 zu
erkennen ist.
-
Der
in 5 dargestellte Hebel 20 zeigt, dass die
Haltestangen 22 gegenüber
dem Hebel 20 verschiebbar und schwenkbar gehalten sind.
Dabei hängt
die Haltestange 22 mit ihrem Kopf 23 in einer gerundeten
Aussparung im Hebel.
-
- 10
- Produktkammer
- 12
- Stellplatten
- 14
- Verstellvorrichtung
- 16
- Hubzylinder
- 18
- Welle
- 20
- Hebel
- 22
- Haltestange
- 23
- Kopf
- 24
- Drehpunkt
- 26
- Säule