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Stand der Technik
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung zur Reinigung
einer Maschine, insbesondere einer Kapselfüllmaschine, welche pulver- oder
gelförmige
Medien, insbesondere Medikamente, in Kapseln abfüllt.
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Pulverförmige oder
gelförmige
Medikamente werden beispielsweise mittels Kapselfüllmaschinen in
Kapseln abgefüllt.
Die Kapseln weisen hierbei ein Unterteil und ein Oberteil auf, wobei
die Maschine das Unterteil mit dem Medikament befüllt und
in einem nächsten
Schritt das Oberteil über
das Unterteil übergestülpt wird.
Während
des Füllvorgangs
können
hierbei Verunreinigungen der Maschine auftreten. Die Kapselfüllmaschinen
sind dabei üblicherweise
mit einer vollständigen
Verkleidung versehen, wobei im Innenraum der Kapselfüllmaschine
ein leichter Unterdruck herrscht, um zu verhindern, dass eventuell
gefährliche
Stoffe, welche Bestandteil der abzufüllenden Medikamente sind, zur
Außenseite
gelangen. Von daher ist es bekannt, stationäre Sprüheinheiten im Inneren der Kapselfüllmaschine
anzuordnen, welche zur Reinigung der Maschine verwendet werden. Hierbei
muss eine Vielzahl von Sprüheinheiten
positioniert werden, und zwar derart, dass kein oder nur wenig Sprühschatten
entsteht, in welchem keine Reinigung der Maschine erfolgt. Allerdings
können
die Kapselfüllmaschinen
einen relativ komplexen Aufbau aufweisen, so dass eine Vielzahl
von Sprüheinheiten verbaut
werden muss, um möglichst
einen geringen Sprühschatten
aufzuweisen. Von daher sind die stationären Reinigungseinheiten sehr
aufwendig und teuer. Ferner ergibt sich durch die Anordnung einer Vielzahl
von Sprüheinheiten
auch eine Doppelreinigung von einer Vielzahl von Bereichen, so dass
ein Verbrauch an Reinigungsmittel und Abwasser in unnötiger Weise
gesteigert wird.
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Vorteile der Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung
mit den Merkmalen des Patentspruchs 1 weist demgegenüber den
Vorteil auf, dass sie das Vorhandensein eines Sprühschattens,
d. h., von Bereichen einer Maschine, welche nicht oder nicht gut
gereinigt werden können,
signifikant vermindert. Ferner kann die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung
sicherstellen, dass nur ein geringer Verbrauch an Reinigungsmedium
notwendig ist und somit auch die Menge von kontaminiertem Abwasser
reduziert werden kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die
Reinigungsvorrichtung eine Zuleitungseinheit zum Zuführen eines
Reinigungsmediums, eine Reinigungseinheit, welche mit der Zuleitungseinheit verbunden
ist, und einen Antrieb umfasst. Die Reinigungseinheit ist dabei
an einem Lager gelagert und um eine Drehachse des Lagers drehbar
angeordnet. Der Antrieb ist dabei ausgelegt, die Reinigungseinheit
um die Drehachse des Lagers zu drehen. Dadurch wird es erfindungsgemäß möglich, dass
die Reinigungseinheit während
des Reinigungsvorgangsvorgangs gedreht wird, wobei die Reinigungseinheit
um 360° oder
auch nur um einen vorbestimmten kleineren Winkel gedreht werden
kann. Durch die erfindungsgemäße Idee
des Drehens der Reinigungseinheit können somit Sprühschatten
bei einer Reinigung der Maschine vermieden werden.
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Die
Unteransprüche
zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Die
Reinigungseinheit umfasst vorzugsweise ein Ringelement, wobei am
Ringelement wenigstens ein Sprüharm
mit einer Sprühöffnung zum
Aussprühen
des Reinigungsmediums angeordnet ist. Das Ringelement ist daher
besonders bevorzugt als geschlossener Ring ausgebildet. Um eine
einfache Zuleitung des Reinigungsmediums zur Reinigungseinheit zu
ermöglichen,
umfasst die Zuleitungseinheit weiter bevorzugt flexible Leitungen,
z. B. Schläuche. Alternativ
kann die Zuleitungseinheit auch das Reinigungsmedium in einer senkrechten
Richtung zur Reinigungseinheit zuführen, wobei die Zuleitungseinheit oberhalb
der Reinigungseinheit angeordnet ist und das Reinigungsmedium dabei
eine kurze Wegstrecke ohne Führung
in einer Leitung zwischen der Zuleitungseinheit und der Reinigungseinheit
zurücklegt.
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Weiter
bevorzugt umfasst die Reinigungsvorrichtung einen Zentralsprüharm, welcher
innerhalb des Reinigungselements angeordnet ist, und welcher separat
mit der Zuleitungseinheit verbunden ist. Hierbei ist der Zentralsprüharm ebenfalls
drehbar angeordnet.
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Vorzugsweise
ist eine Drehachse des Zentralsprüharms und ein Drehachse des
Ringelements parallel zueinander angeordnet. Mit anderen Worten, fallen
die beiden Drehachse des Zentralsprüharms und des Ringelements
nicht zusammen. Der Zentralsprüharm
hat dabei insbesondere den Vorteil, dass eine Reinigung von Bauteilen
der Maschine nun auf einfache Weise von zwei Seiten möglich ist,
da der Zentralsprüharm
in einer Radialrichtung nach außen sprühen kann
und das Ringelement in einer Radialrichtung nach innen sprühen kann.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Gestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst
die Reinigungsvorrichtung eine Steuereinrichtung, welche ausgelegt
ist, eine Drehung des Ringelements unabhängig von einer Drehung des
Zentralsprüharms
zu steuern. Die Steuereinrichtung kann hierbei insbesondere unterschiedliche
Drehgeschwindigkeiten vorsehen und/oder auch unterschiedliche Drehrichtungen
des Zentralsprüharms
und des Ringelements vorsehen. Auch kann die Steuereinrichtung beispielsweise
an besonders stark verschmutzten Stellen der Maschine bestimmen,
dass eine größere Menge
an Reinigungsmedium in diesem Bereich ausgesprüht wird, wobei das Ringelement
und/oder der Zentralsprüharm
an einer Position stehen bleibt.
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Um
eine möglichst
schnelle und effektive Reinigung zu ermöglichen, sind am Ringelement
vorzugsweise mehrere Sprüharme,
insbesondere drei Sprüharme,
angeordnet. Hierdurch kann auch sichergestellt werden, dass das
Ringelement nicht um 360°,
sondern nur um eine Winkelbereich, welcher dem Quotienten von 360:
Anzahl der Sprüharme
entspricht, geschwenkt wird. Bei drei Sprüharmen wäre somit ein Drehwinkel von
120° ausreichend.
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Weiter
bevorzugt umfasst der Zentralsprüharm
und/oder jeder Sprüharm
des Ringelements an einem freien Ende eine Rotationseinrichtung,
an welcher eine Düse
für das
Aussprühen
des Reinigungsmediums angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, dass
sich die Düse,
aus welcher das Reinigungsmedium ausgesprüht wird, zusätzlich zur
Drehung eines Sprüharms
noch um sich selbst drehen kann. Hierdurch wird ein weiterer Freiheitsgrad
für das
Ausrichten eines Sprühstrahls
erhalten. Vorzugsweise wird die Rotationseinrichtung dabei selbstständig durch einen
Druck des Reinigungsmediums rotiert.
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Weiter
bevorzugt sind an dem Zentralsprüharm
und/oder den Sprüharmen
des Ringelements mehrere Düsen
an unterschiedlichen Positionen in der jeweiligen Längsrichtung
der Sprüharme
angeordnet. Hierdurch ist es möglich,
dass eine Reinigung auf unterschiedlichen Ebenen ausgeführt wird.
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Weiter
bevorzugt ist der Zentralsprüharm
an einem Bodenbereich einer zu reinigenden Maschine drehbar gelagert
und das Ringelement ist an einem oberen Bereich, z. B. einem Deckel,
der zu reinigenden Maschine gelagert. Hierbei kann auf einfache Weise
eine unabhängige
Drehung des Zentralsprüharms
und des Ringelements ausgeführt
werden.
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Die
vorliegenden Erfindung betrifft ferner eine Abfüllmaschine, insbesondere eine
Kapselabfüllmaschine,
welche insbesondere Medikamente oder andere toxische Produkte abfüllt, und
eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung
umfasst. In der Abfüllmaschine
herrscht dabei vorzugsweise ein Unterdruck, wobei die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung
problemlos auch bei einem Vorhandensein eines Unterdrucks in einem
geschlossenen Bereich der Abfüllmaschine
eingesetzt werden kann. Dadurch wird vermieden, dass durch Öffnen des
Unterdrucksbereichs zur Reinigung die Gefahr besteht, dass toxische
Stoffe nach außen
gelangen können. Die
bei der Reinigung weggespülten
toxischen Stoffe können
dabei auf einfache Weise mit dem zu entsorgenden Abwasser entsorgt
werden, ohne dass eine Gefährdung
von Personen oder der Umgebung der Maschine besteht.
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Zeichnung
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Nachfolgend
wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im
Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
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1 eine
vereinfachte schematische, perspektivische Ansicht einer Abfüllmaschine
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung,
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2 eine
Draufsicht der in 1 gezeigten Abfüllmaschine,
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3 eine
perspektivische Ansicht einer Reinigungseinheit gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel,
und
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4 eine
schematische Schnittansicht einer Übergabe von Reinigungsmedium
von einem Schlauch zu einem Sprüharm.
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Bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 eine
Reinigungseinrichtung 2 für eine Kapselfüllmaschine 1 im
Detail beschrieben.
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1 zeigt
schematisch eine perspektivische Ansicht einer Kapselfüllmaschine 1,
welche Medikamente, insbesondere in Pulverform, in Kapseln abfüllt. Die
Kapselfüllmaschine 1 umfasst
dabei vier teilweise abnehmbare Wände 9 und einen Boden 10 sowie
einen Deckel, welcher in den Abbildungen nicht dargestellt ist.
Hierdurch wird ein Innenraum 12 gebildet, in welchem eine
Vielzahl von Bauteilen 11 angeordnet sind, welche das Abfüllen der
Kapseln übernehmen.
Diese Bauteile 11 sind dabei nach dem Abfüllen einer
Charge zu reinigen, um Verunreinigungen und/oder Kontaminationen
der Bauteile 11 zu entfernen. Dadurch ist die Kapselfüllmaschine 1 nach einer
Reinigung wieder für
einen neuen Einsatz, beispielsweise eines anderen abzufüllenden
Medikaments, verwendbar. Um hierbei ein Austreten des abzufüllenden
Produkts nach außen
zu vermeiden, wird während
der Abfüllung üblicherweise
ein Unterdruck im Innenraum 12 erzeugt.
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Im
Innenraum 12 der Kapselfüllmaschine 1 ist ferner
eine Zuleitungseinheit 3 und eine Reinigungseinheit 2 angeordnet.
Die Reinigungseinheit 2 umfasst, wie in 3 gezeigt,
ein umlaufendes Ringelement 20, welches in einem oberen
Bereich des Innenraums 12 angeordnet ist. Am Ringelement 20 ist
ein erster Sprüharm 21,
ein zweiter Sprüharm 22 und
einer dritter Sprüharm 23 angeordnet.
Die drei Sprüharme
sind dabei senkrecht zu einer Ebene, in welcher das Ringelement
liegt, nach unten gerichtet angeordnet. Jeder der drei Sprüharme 21, 22, 23 umfasst
an seinem freien Ende ein Rotationselement 21a, 22a, 23a,
an welchem jeweils eine Düse 6 angeordnet
ist. Ferner sind entlang der Längsrichtung
der Sprüharme 21, 22, 23 noch
eine Vielzahl von weiteren Düsen 6 vorgesehen,
welche in unterschiedlichen radialen Richtungen am Sprüharm angeordnet sind.
Die Reinigungseinheit 2 umfasst ferner einen Zentralsprüharm 24,
welcher im Inneren des Ringelements 20 angeordnet ist.
Wie insbesondere aus 1 ersichtlich ist, ist der Zentralsprüharm 24 drehbar
auf einer Drehscheibe 8 angeordnet. Hierbei dreht sich
der Zentralsprüharm 24 um
eine Drehachse D2.
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Das
Ringelement 20 ist über
eine erste Verbindungsleitung 7a und eine zweite Verbindungsleitung 7b mit
einem mittig zum Ringelement 20 angeordneten Lager 5 verbunden.
Das Lager 5 umfasst im Wesentlichen eine Buchse, in welcher
eine Welle gelagert ist. An einem mittleren Bereich des Lagers 5 ist ein
Anschluss 51 angeordnet, über welchen das Reinigungsmedium
mittels der Zuleitungseinheit 3 zugeführt wird.
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Wie
aus 2 ersichtlich ist, ist der Anschluss 51 über einen
Schlauch 32 mit einer Pumpen- und Bevorratungseinheit 30 zur
Bevorratung des Reinigungsmediums verbunden. Ausgehend von dem Anschluss 51 gehen
jeweils separate Leitungen einerseits zur ersten Verbindungsleitung 7a und
andererseits zur zweiten Verbindungsleitung 7b, welche
das Reinigungsmedium dann in das Ringelement 20 zuführen. Das
Lager 5 ist dabei an dem nicht gezeigten Deckel der Maschine
drehbar aufgehängt, so
dass sich das Ringelement 20, wie durch den Doppelpfeil
B in 2 angedeutet, in zwei Richtungen drehen kann.
Für eine
bessere Übersichtlichkeit sind
in 1 der Antrieb 4 mit Zahnriemen und die Pumpen-
und Bevorratungseinheit 30 mit den Schläuchen 31 und 32 nicht
dargestellt.
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Um
die Drehung des Ringelements 20 auszuführen, ist ein Antrieb 4 vorgesehen,
welcher sich über
einen Zahnriemen 40 mit einer an einem Ende der Welle des
Lagers 5 vorgesehenen Verzahnung 41 in Eingriff
befindet, um eine Rotation des Antriebs 4 auf die Welle
und über
die Verbindungsleitungen 7a, 7b auf das Ringelement 20 zu übertragen.
Der Antrieb 4 ist beispielsweise ein Elektromotor. Hierbei sei
angemerkt, dass vorzugsweise aus Gründen einer verbesserten Stabilität die beiden
Verbindungsleitungen 7a und 7b derart angeordnet
sind, dass sie sich an der Welle einander gegenüberliegen. Wie durch den Doppelpfeil
A in 2 angedeutet, kann der Antrieb 4 den
Zahnriemen 40 vorwärts
und rückwärts antreiben,
so dass eine Drehung des Ringelements 20 in beide Richtungen
möglich
ist.
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Die
Pumpen- und Bevorratungseinheit 30 ist ferner über einen
Schlauch 31 mit dem Zentralsprüharm 24 verbunden.
Der Zentralsprüharm 24 dreht sich,
wie durch den Pfeil C in 2 angedeutet, nur in eine Richtung.
Wie aus 2 ersichtlich ist, fallen dabei
eine Drehachse D1 des Ringelements 20 und eine Drehachse
D2 des Zentralsprüharms 24 auseinander.
Die beiden Drehachse D1 und D2 sind hierbei parallel zueinander
angeordnet.
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4 zeigt
im Schnitt das Übergeben
des Reinigungsmediums vom Schlauch 31 auf den rotierbar
angeordneten Zentralsprüharm 24.
Um hierbei ein Verdrehen bzw. ein Verdrillen des Schlauchs 31 zu
vermeiden, muss für
die Übergabe
des Reinigungsmediums eine offene Übergabe stattfinden. Dies ist
erfindungsgemäß derart
gelöst,
dass der Zentralsprüharm 24 an
seinem oberen Bereich eine flanschartige Erweiterung 24a aufweist,
die sich in einem geringen Abstand in Radialrichtung zum Schlauch 31 befindet.
Der Schlauch 31 ist dabei etwas in die flanschartige Erweiterung 24a eingeführt. Somit
kann der Zentralsprüharm 24 sich
frei drehen und trotzdem eine Übergabe
des Reinigungsmediums erfolgen, ohne dass eine ständige Leckage
in dem freien Bereich zwischen dem Zentralsprüharm 24 und dem Schlauch 31 auftritt.
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Ein
Durchmesser des Ringelements 20 ist dabei derart gewählt, dass
das Ringelement möglichst
groß ist
und sich nahe den Schutzwänden 9 der Kapselfüllmaschine 1 befindet.
Hierdurch kann sichergestellt werden, dass sich die meisten zu reinigenden
Bauteile 11 der Kapselfüllmaschine
in Radialrichtung innerhalb des Ringelements 20 befinden. Dadurch
können
die Sprüharme 21, 22, 23 des
Ringelements 20 in Radialrichtung von außen nach
innen sprühen,
wobei durch die Rotationselemente 21a, 22a, 23a der
Sprüharme 21, 22, 23 die
Sprührichtung auch
geändert
werden kann bzw. sich die Sprührichtung
während
des Reinigungsvorgangs kontinuierlich ändert, da sich die Rotationselemente
selbsttätig durch
den Druck des Reinigungsmittels drehen. Die Sprührichtung des Zentralsprüharms 24 ist
dabei hauptsächlich
von innen nach außen,
so dass die zu reinigenden Bauteile 11 von verschiedenen
Richtungen aus besprüht
werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass bei der Reinigung
kein Sprühschatten,
d. h., ein Bereich der Kapselfüllmaschine, welcher
nicht mit dem Reinigungsmedium besprüht werden kann, auftritt.
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Eine
nicht gezeigte Steuereinrichtung der Reinigungseinheit 2 kann
dabei derart das Antreiben des Ringelements 20 und des
Zentralsprüharms 24 ausführen, dass
eine Drehung mit gleichen oder unterschiedlichen Geschwindigkeiten
vorgenommen wird bzw. eine Drehung nur über vorbestimmte Winkelbereiche
vorgenommen wird. Beispielsweise kann, da das Ringelement 20 drei
Sprüharme 21, 22, 23 aufweist,
eine Drehung des Ringelements 20 auf einem Winkel von 120° beschränkt werden,
da dann jeder der Sprüharme 21, 22, 23 einen
Sektor von 120° abdeckt,
so dass nach Besprühen
des 120°-Sektors
eine Umkehrung der Drehrichtung erfolgen kann. Ferner kann die Steuereinrichtung
sicherstellen, dass das Reinigungsmedium auch gezielt auf besonders
stark verschmutzte Stellen aufgebracht werden kann, wobei im Extremfall
ein Unterbrechen einer Drehbewegung vorgenommen werden kann. Bei
weniger verschmutzten Stellen kann dagegen eine Bewegungsgeschwindigkeit
der Reinigungseinheit erhöht
werden. Auch durch die selbstrotierenden Rotationselemente 21a, 22a, 23a am
Ende der Sprüharme 21, 22, 23 wird
sichergestellt, dass die Bauteile 11 der Kapselfüllmaschine von
verschiedensten Richtungen aus besprüht werden kann.
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Somit
kann eine Reinigung der Kapselfüllmaschine
deutlich schneller erfolgen, so dass Stillstandszeiten der Maschine
aufgrund von Reinigungen der Maschine reduziert werden können. Auch kann
durch die Vermeidung von Sprühschatten
eine deutlich verbesserte Reinigungswirkung erzielt werden. Ferner
ermöglicht
die erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung
auch, dass das einzusetzende Reinigungsmittel minimiert werden kann,
was auch eine reduzierte Menge an Abwasser, welches nach der Reinigung
kontaminiert sein kann, möglich
macht.