DE102006018279A1

DE102006018279A1 - Vorrichtung zum Andocken von Behältern miteinander oder von Behältern mit Arbeitsgeräten oder von Behältern mit Rohrleitungen

Info

Publication number: DE102006018279A1
Application number: DE200610018279
Authority: DE
Inventors: Lorenz Bohle; Robert Stauvermann; Rüdiger Waldmann; Jochen Dr. Thies; Thorsten Wesselmann
Original assignee: L B Bohle Pharmatechnik GmbH
Current assignee: L.B. BOHLE MASCHINEN + VERFAHREN GMBH, 59320 E, DE
Priority date: 2006-04-20
Filing date: 2006-04-20
Publication date: 2007-10-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Andocken eines eine mit einem Behälterverschlußstück verschließbare Auslaßöffnung aufweisenden Behälters an eine mit einem Geräteverschlußstück verschließbare Übergabeöffnung, wobei das Behälterverschlußstück und das Geräteverschlußstück mit ihren jeweiligen Außenseiten aneinander zur Anlage bringbar und in aneinander angelegtem Zustand aus einer Schließstellung, in der sie einen durch die Auslaßöffnung und Übergabeöffnung gebildeten Übergabekanal verschließen, in eine Öffnungsstellung bewegbar sind, in der sie zumindest einen Teil des Querschnittes des Übergabekanals freigeben, wobei der Randbereich der Auslaßöffnung und der Übergabeöffnung jeweils eine Dichtung trägt, wobei die Dichtungen aus einem hochfesten und hochsteifen Kunststoff bestehen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrrichtung zum Koppeln von zwei Behältern oder Leitungen od. dgl. entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
In der pharmazeutischen Industrie ist es notwendig, Behälter oder Leitungen so miteinander zu koppeln, daß in einem der Behälter vorhandenes fließfähiges Produkt in den anderen Behälter oder eine Leitung überführt werden kann, ohne daß das Produkt mit der Außenatmosphäre in Berührung kommt. Um zu gewährleisten, daß das Innere der zu koppelnden Behälter oder Leitungen oder Geräte erst dann geöffnet wird, wenn die beiden Behälter oder Leitungen miteinander gekoppelt sind, sind in den an den jeweiligen Behälter oder Leitungen vorgesehenen Rohrstutzen Schließklappen vorgesehen, die mittels je eines eigenen Antriebes betätigt werden, wobei sie in der einen Schließstellung den Rohrstutzen im wesentlichen abdichten, d. h. verschließen und in der anderen Offenstellung den Durchfluß für das zu übergebende Medium freigeben.
In der DE 43 42 962 C1 wird eine Vorrichtung zum Kuppeln von Behältnissen beschrieben, wobei im Endbereich der beiden miteinander zu koppelnden Stutzen je eine Drehklappe angeordnet ist, die zur Freigabe der Auslauföffnung bzw. zur Freigabe der Einlauföffnung innerhalb der Stutzen gedreht werden kann. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die Fuge im Bereich der aneinander anliegenden Verschlußteller unmittelbar in den Gutstrom gelangt und vom Gutstrom beaufschlagt wird, so daß hier ein Ansetzen und Anlagern von Material erfolgen kann, das nur schwierig zu entfernen ist. In dem miteinander in Kontakt kommenden Endbereich der Stutzen, die die Durchflußöffnung definieren, liegt die als Drehklappe ausgebildete Verschlußklappe, die aus den beiden zusammenarbeitenden Verschlußklappen besteht, an einer Dichtung an, die als Dichtwulst ausgebildet ist und insgesamt aus elastischem Material besteht. Hierbei tritt der Nachteil ein, daß bei der Drehbewegung der Klappe das an der Umfangskante der Klappe befindliche Gut in die elastische Dichtung eingepreßt wird, es also zu einer Verschmutzung des Dichtungsbereiches durch die Kraft der bewegten Klappe kommt, wobei diese Verschmutzung anschließend sehr schwer zu entfernen ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, bei der dieses Einpressen von dem zu behandelnden Gut in einen Dichtbereich ausgeschlossen wird.
Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Lehre des Hauptanspruches gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen erläutert.
Mit anderen Worten ausgedrückt wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die zusammenwirkenden Dichtungen aus einem hochfesten und hochsteifen Kunststoff bestehen.
Es kommt also ein technisches Elastomer zum Einsatz, wobei diese Kunststoffe vorzugsweise aus der Gruppe der aromatischen Polyetherketone oder Polyethylenterephtalate ausgewählt werden.
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der aus der Gruppe der aromatischen Polyetherketone ausgewählte Kunststoff unter der Bezeichnung PEEK eingesetzt wird, der einen Zugelastizitätsmodul von 4.400 MPa aufweist. Bei diesem Kunststoff handelt es sich um einen hochfesten und hochsteifen Werkstoff, der eine hohe Dauerschwingfestigkeit aufweist. Auch die Schlagzähigkeit ist gut und dieser Werkstoff ist gegen Säuren, Laugen, Öle, Fette usw. resistent.
Da in den zu behandelnden Behältern üblicherweise pharmazeutische Produkte transportiert werden, eignet sich dieser spezielle hochreine Kunststoff, der im Prinzip auch für Implantatanwendungen eingesetzt wird, gut für derartige pharmazeutische Produkte.
Kommt ein Kunststoff aus der Gruppe der Polyethylenterephthalate zum Einsatz, so wird ein PET-TX Kunststoff eingesetzt, der einen Zugelastizitätsmodul von 3.450 MPa und eine Kugeldruckhärte von 160 N/mm² aufweist.
Bei der Bestimmung der Kugeldruckhärte wird diese an einem 10 mm dicken Probekörper gemessen. Bei der Bestimmung des Elastizitätsmoduls betrug die Prüfgeschwindigkeit 1 mm/Min.
In Verbindung mit dem hochfesten und hochsteifen Kunststoff wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Dichtungen auf ihrer Innenseite konkav ausgebildet sind, und zwar mit einem Radius, der dem halben Durchmesser der Verschlußstücke entspricht. Hierdurch wird mit großer Sicherheit vermieden, daß sich die Randkanten der Verschlußstücke in die Dichtung einpressen können, sondern vielmehr erfolgt ein Abschaben von Material an den Randkanten und an der Dichtung, so daß das im Stand der Technik nachteilige Einpressen des Materials in die Dichtung mit Sicherheit vermieden wird.
Um das im Bereich der aneinander anliegenden Dichtflächen der Dichtungen möglicherweise vorhandenes Gut zu entfernen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Dichtungen in der zur Anlage gebrachten Schließstellung der Verschlußstücke mit Dichtflächen aneinander anliegen, wobei wenigstens in einer Dichtfläche eine Nut ausgearbeitet ist, die umtaufend sein kann oder aus zwei Teilnuten bestehen kann, die über Saugkanäle mit einer Unterdruckquelle in Verbindung steht oder stehen. Hierdurch werden möglicherweise vorhandene Materialpartikelchen abgesaugt.
Beim Aufeinandersetzen der miteinander zu verbindenden Bauteile sind im Stand der Technik Zentrierbolzen vorgesehen, die in Zentrieröffnungen eingreifen. Im Stand der Technik wird dabei so vorgegangen, daß hier ein Verschrauben der beiden miteinander in Kontakt zu bringenden Bauteile erfolgt, indem sich die Zentrierbolzen in ein entsprechendes, an der Innenseite der Zentrieröffnungen vorgesehenes Gewinde einschrauben. Dieser Aufwand ist erheblich, und der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, diesen Aufwand einerseits zu vermeiden, andererseits aber sicherzustellen, daß ein dichtes aneinander Anliegen der miteinander in Kontakt kommenden Flächen erreicht wird.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die beiden Flächen durch ein Vakuum fest aufeinander ziehbar sind, also nicht mehr ein Verschrauben erfolgt, sondern das Vakuum zieht die Flächen dicht aufeinander, wobei das Vakuum während des ganzen Übergabevorganges des zu behandelnden Gutes aufrecht erhalten wird.
Um ein weiteres Verschmutzen dieses Bereiches zu vermeiden, sind die Zentrieröffnungen und die diese durchdringenden Zentrierbolzen jeweils durch eine Schutzhaube gemäß der Erfindung abgedeckt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen dabei in
1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, in
2 in größerem Maßstab eine der beiden bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Einsatz kommenden Dichtung und in
3 in einer auseinandergezogenen Darstellungsweise die erfindungsgemäße Vorrichtung.
In 1 ist ein Behälterverschlußstück 1 gezeichnet, durch das eine Auslaßöffnung 3 verschlossen werden kann. Ein Geräteverschlußstück 2 verschließt eine Übergabeöffnung 4, wobei das Behälterverschlußstück 1 und das Geräteverschlußstück 2 mit ihren jeweiligen Außenseiten 5, 6 aneinander zur Anlage bringbar sind. In dem aneinander angelegten Zustand können nunmehr diese beiden Verschlußstücke 1 und 2 aus der in 1 dargestellten Schließstellung, in der sie den durch die Auslaßöffnung 3 und die Übergabeöffnung 4 gebildeten Übergabekanal K verschließen, in eine Öffnungstellung bewegt werden, in der sie also senkrecht in diesem Übergabekanal stehen und somit zumindest einen Teil des Querschnittes des Übergabekanals K freigeben. Im Randbereich dieses Übergabekanals sind sowohl im Bereich der Übergabeöffnung 4 wie auch der Auslaßöffnung 3 Dichtungen 7 und 8 angeordnet. Diese Dichtungen 7 und 8 bestehen im Unterschied zum Stand der Technik nicht aus einem elastischen Werkstoff, wie beispielsweise Gummi oder gummiähnlichem Material, sondern aus einem hochfesten und hochsteifen Kunststoff, wie er für technische Einsatzzwecke bekannt ist.
Hierbei kommen Kunststoffe aus der Gruppe der aromatischen Polyetherketone und aus der Gruppe der Polyethylenterephthalate zum Einsatz, die einerseits unter der Bezeichnung PEEK, andererseits unter der Bezeichnung PET-TX bekannt sind und einen Elastizitätsmodul von 4.400 MPa bzw. 3.450 MPa aufweisen und eine Kugeldruckhärte von 230 N/mm² bzw. 160 N/mm² besitzen.
Insbesondere die Kunststoffe mit der Bezeichnung PEEK kommen auch im medizinischen Bereich, beispielsweise zur Herstellung von Implantaten, zum Einsatz, sind also besonders geeignet, um hier bei Behältern zum Einsatz zu kommen, in denen pharmazeutische Produkte transportiert werden.
Wie aus der Zeichnung deutlich zu ersehen ist, sind die Dichtungen 7 und 8 auf der zum Übergabekanal K gerichteten Seite konkav ausgebildet und weisen eine Wölbung mit einem Radius auf. Der Radius entspricht der Hälfte des Durchmessers der Verschlußstücke 1 und 2.
In 2 ist die Dichtung 8 gemäß 1 in größerem Maße dargestellt und es ist erkennbar, daß an der Oberseite dieser Dichtung, d. h. also an den miteinander in Kontakt kommenden Dichtflächen 9 und 10, in der Dichtung 8 Nuten ausgearbeitet sind. Diese Nuten stehen über einen Saugkanal 12 bzw. 14 mit einem weiteren Kanal 17, 18 in Verbindung, in dem ein Vakuum herrscht, so daß nunmehr Material, das an der Oberseite 9, 10 der Dichtung vorhanden sein könnte, in die Nuten 11 eingesaugt wird und abgesaugt wird.
In einer die Übergabeöffnung K umgebenden Fläche 23 sind Zentrierbolzen 15 und 16 fest angeordnet und stehen nach oben, d. h. in Richtung des anzukoppelnden Bauteiles vor.
Das anzukoppelnde Bauteil weist ebenfalls eine Fläche 24 auf, die aber mit entsprechenden Zentrieröffnungen 21, 22 ausgerüstet ist, in die die Zentrierbolzen 15, 16 eintreten können. Sind die Zentrierbolzen in die Zentrieröffnungen eingetreten und liegen die beiden Flächen 23, 24 dicht aneinander an, wird zwischen die beiden Flächen ein Hochvakuum erzeugt, durch das nunmehr die beiden Flächen 23 und 24 fest aufeinander aufgezogen werden.
Die Fläche 24 trägt die Zentrieröffnungen 22 und 21 umgebend und abschirmend Schutzhauben 19 und 20, so daß ein Verschmutzen in diesem Bereich ausgeschaltet und das Vakuum sicher gehalten werden kann.
Die Flächen 23 und 24 sind relativ groß ausgebildet, so daß auch das Vakuum über eine große Fläche wirksam werden kann.
In 3 ist der Antrieb für die Verschlußstücke mit A bezeichnet.

Claims

Vorrichtung zum Andocken eines eine mit einem Behälterverschlußstück (1) verschließbare Auslaßöffnung (3) aufweisenden Behälters an eine mit einem Geräteverschlußstück (2) verschließbare Übergabeöffnung (4), wobei das Behälterverschlußstück (1) und das Gerätever schlußstück (2) mit ihren jeweiligen Außenseiten (5, 6) aneinander zur Anlage bringbar und in aneinander angelegtem Zustand aus einer Schließstellung, in der sie einen durch die Auslaßöffnung (3) und Übergabeöffnung (4) gebildeten Übergabekanal (K) verschließen in einer Öffnungstellung bewegbar sind, in der sie zumindest einen Teil des Querschnittes des Übergabekanales (K) freigeben, wobei der Randbereich der Auslaßöffnung (3) und der Übergabeöffnung (4) jeweils eine Dichtung (7, 8) trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (7, 8) aus einem hochfesten und hochsteifen Kunststoff bestehen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen aus einem Kunststoff aus der Gruppe der aromatischen Polyetherketone oder Polyethylenterephthalate bestehen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Gruppe der aromatischen Polyetherketone ausgewählte Kunststoff unter der Bezeichnung PEEK bekannt ist und einen Zugelastizitätsmodul von 4.400 MPa aufweist und eine Kugeldruckhärte von 230 N/mm² aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff aus der Gruppe der Polyethylenterephthalate unter der Bezeichnung PET-TX bekannt ist und einen Zugelastizitätsmodul von 3.450 MPa und eine Kugeldruckhärte von 160 N/mm² aufweist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (7, 8) auf ihrer Innenseite konkav ausgebildet sind mit einem Radius (r), der dem halben Durchmesser der Verschlußstücke (1, 2) entspricht.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (7, 8) in der zur Anlage gebrachten Schließstellung der Verschlußstücke (1, 2) mit Dichtflächen (9, 10) aneinander anliegen, wobei in einer Dichtfläche, z. B. der Dichtung (8), Nuten (11) ausgearbeitet sind, die über Saugkanäle (12, 14) und (17, 18) mit einer Unterdruckquelle in Verbindung stehen.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche mit Zentrierbolzen (15 und (16), die auf einer die Übergabeöffnung (4) definierenden Fläche (23) angeordnet sind und die mit Zentrieröffnungen (21, 22) in einer die Auslauföffnung (3) definierenden Fläche (24) zusammenwirken können, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Flächen (23, 24) durch ein Vakuum fest aufeinander ziehbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrieröffnungen (21, 22) und die diese durchdringenden Zentrierbolzen (15, 16) durch jeweils eine Schutzhaube (19, 20) abgedeckt sind.