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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Handhaben von Behältern, insbesondere unter
sterilen Bedingungen.
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Die
Vorrichtungen zum Handhaben von Behältern unter sterilen Bedingungen,
beispielsweise zum Befüllen
von Flaschen oder dergleichen, sind als geschlossener Transportweg
ausgestaltet, um auch unter automatisierten Bedingungen eine Reinstrecke zwischen
einer Sterilisierungsstation und beispielsweise einer Füllstation
sicherzustellen. Das Problem bei diesen Vorrichtungen besteht darin,
dass bei einem Maschinenstillstand die gerade behandelten Behälter durch
den zwangsweise verlängerten
Sterilisierungsprozess (Einfluss von chemischen Sterilisierungsmitteln
und/oder der Temperatur) unbrauchbar werden, so dass sie nicht mehr
durch die Anlage befördert
werden sollten. Dies ist besonders gravierend bei Kunststoffbehältern. Weiterhin
muss verhindert werden, dass beispielsweise durch Unterschreiten von
Grenzwerten verschiedener Prozessparameter, z. B. der Temperatur,
der Konzentration eines chemischen Sterilisierungsmittels und/oder
der Durchflussgeschwindigkeit und damit der Verweildauer, der Behälter nicht
vollständig
sterilisiert wird und deshalb nicht weiter durch die anschließenden sterilen
Sektionen befördert
werden sollte, um die nachfolgenden sterilen Sektionen nicht zu
kontaminieren.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Handhaben
von Behältern
bereitzustellen, bei der es möglich
ist, Behälter
bei Versagen einer der Handhabungsstationen vorzeitig aus dem Transportweg
zu nehmen.
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Die
Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist
es auf einfache Weise möglich,
Behälter
an beliebiger Stelle auszuschleusen, ohne dass die Gefahr besteht,
dass fehlerhafte Behälter
in den Weitertransport gelangen oder nachfolgende Stationen kontaminiert
werden.
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Bevorzugt
ist die erfindungsgemäße Behälterschleuse
zwischen einer Sterilisierungsstation und einer nachfolgenden Weiterbehandlungsstation
angeordnet.
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Durch
die Fangeinrichtung ist die Behälterschleuse
in der Lage, den Behälter
automatisch einzufangen und abzuführen.
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Bevorzugt
ist der Behälterschleuse
ein Abnehmer für
den Behälter
vom Transportweg zugeordnet, der die Behälter aus den Halterungen löst, falls die
Halterungen nicht selbsttätig
zu öffnen
sind.
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Der
Abnehmer ist bevorzugt an der Fangeinrichtung angeordnet.
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Die
Fangeinrichtung enthält
einen Anlaufbereich für
die Behälter,
der in einen Auslaufbereich mündet,
wobei zumindest der Auslaufbereich auf eine Schwerkraft auf den
Behälter
ausgelegt ist.
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Bevorzugt
ist die Behälterschleuse
gegen die Umgebung abschließbar,
um bei Nichtgebrauch eine solche Kontaminierungsquelle für die Behälter auszuschließen.
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Zusätzlich oder
alternativ zur abschließbaren Behälterschleuse
ist eine Absaugung vorgesehen, um das Eindringen von Keimen zu verhindern.
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Bevorzugt
befindet sich die Behälterschleuse
an einer Abzweigung vom normalen Transportweg der Behälter zwischen
den Stationen, so dass sie den normalen Betrieb der Vorrichtung
so wenig wie möglich
stört.
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Enthalten
die Handhabungsstationen Transportsterne, so ist die Behälterschleuse
bevorzugt an einem nicht vom Transportweg eingenommenen Teil eines
solches Transportsterns angeordnet.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäß ausgerüstete Vorrichtung zum Handhaben
von Behältern
unter sterilen Bedingungen,
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2 einen
schematischen Längsschnitt durch
eine erfindungsgemäße Behälterschleuse,
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3 eine
perspektivische Darstellung einer Fangeinrichtung der erfindungsgemäßen Behälterschleuse,
und
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4 eine
schematische Darstellung der Schließeinrichtung der Behälterschleuse
gemäß 2.
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1 zeigt
in schematischer Darstellung in Draufsicht ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1,
die im dargestellten Ausführungsbeispiel
als Sterilisierungs- und
Behälterfülleinrichtung,
beispielsweise für
Flaschen, insbesondere Kunststoff-Flaschen ausgebildet ist. Die
Vorrichtung 1 ist aus einer Vielzahl von Förder-, Transfer- und Behandlungssternen
aufgebaut, die einen Transportweg TW durch die Vorrichtung 1 definieren.
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Die
Vorrichtung 1 enthält
im dargestellten Ausführungsbeispiel
einen Einlauf mit einer Flaschenschleuse 2, die in eine
durch ein Gehäuse 3 mit unterem
Abschluss 3a (z. B. Tisch) definierten Reinraumkammer R
führt,
in der die nachfolgenden Transporteinrichtungen angeordnet sind.
Aus der Einlaufschleuse 2 werden die Behälter von
einem ersten Transferstern T1 in eine Vorwärmstation 4 übergeben.
Die Vorwärmstation 4 enthält einen
zweiten Transferstern T2, der die Behälter vom ersten Transferstern
T1 übernimmt
und an einen ersten Vorwärmstern
V1 übergibt.
Auf diesem werden die Behälter
auf eine erste Temperatur vorgewärmt.
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Vom
ersten Vorwärmstern
V1 gelangen die Behälter über einen
dritten Transferstern T3 auf einen zweiten Vorwärmstern V2 zum Erwärmen der Behälter auf
eine zweite, höhere
Temperatur. Der zweite Vorwärmstern
V2 übergibt
die vorgewärmten Behälter einem
vierten Transferstern T4, der sie in die eigentliche Sterilisierungsstation 5 einschleust. Die
Sterilisierungsstation enthält
einen Sterilisierungsstern S, auf dem die Behälter einer Sterilisierungsbehandlung
mit chemischen Mitteln, wie beispielsweise Wasserstoffperoxid oder
Peressigsäure oder
dergleichen, unterworfen werden. Aus der Sterilisierungsstation 5 gelangen
die Behälter
in eine Ausblasstation 6, in der Reste der Sterilisierungsmittel entfernt
werden. Insbesondere gelangen die Behälter aus der Sterilisierungsstation 5 auf
einen fünften Transferstern
T5, der sie einem ersten Ausblasstern A1 übergibt. Vom Ausblasstern A1
gelangt der Behälter über einen
sechsten Transferstern T6 auf einen zweiten Ausblasstern A2, von
dort über
einen siebten Transferstern T7 auf einen dritten Ausblasstern A3, von
dort über
einen achten Transferstern T8 auf einen vierten Ausblasstern A4,
der sie auf einen neunten Transferstern T9 der Ausblasstation 6 übergibt. Das
Ausblasen in der Ausblasstation 6 erfolgt unter sich schrittweise
verringernder Temperatur bzw. unter kühlenden Bedingungen, wobei
am Ausblasstern A1 die höchste
und am Ausblasstern A4 die niedrigste Temperatur herrscht.
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Der
neunte Transferstern T9 übergibt
den Behälter
einer Füllstation 7,
die einen weiteren Stern, einen Befüllstern F, enthält. Die
Behälter
werden im Befüllstern
gefüllt
und verlassen den Befüllstern über weitere
Transfersterne T10, T11 und T12 einer Auslaufschleuse 8 und
gelangen anschließend
aus der Vorrichtung 1 heraus und können einer Weiterverarbeitung
zugeführt,
beispielsweise mit einem Etikett versehen und/oder verpackt werden.
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Um
bei Fehlern im Betriebsablauf die Behälter vorzeitig dem Reinraum
R entnehmen zu können, ist
erfindungsgemäß wenigstens
eine Behälterschleuse 9 vorgesehen.
Die Behälterschleuse 9 kann an
einem oder mehreren Punkten im Transportweg TW vorgesehen sein,
wo eine erhöhte
Gefahr einer Fehlfunktion und/oder die größten Schäden bei einer Fehlfunktion
zu befürchten
sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist eine Behälterschleuse 9 zwischen
der Sterilisierungsstation 5 und einer nachfolgenden Weiterbehandlung
in der Ausblasstation 6 vorgesehen. Um vor dem Ausschleusen
die größte Menge
an chemischen Sterilisierungsmitteln zu entfernen, befindet sich
die Behälterschleuse 9 am
ersten Ausblasstern A1 der Ausblasstation 6. Die Behälterschleuse 9 ist
an einer Abzweigung 10 des Transportweges TW vorgesehen,
die im korrekten Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 von
den Behältern
nicht durchlaufen wird. Bei Einsatz von Fördersternen befindet sich somit
die Behälterschleuse 9 an
einer Stelle nach dem normalerweise zu erfolgenden Überleiten
der Behälter
von diesem Transportstern auf einen benachbarten Transportstern.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel
befindet sich die Behälterschleuse 9 am
ersten Ausblasstern A1 zwischen den Transfersternen T5 und T6 an
einer nicht vom Transportweg TW eingenommenen Stellung.
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Wie
die 2 bis 4 zeigen, enthält die Behälterschleuse 9 eine
im Reinraum R angeordnete Fangeinrichtung 11, die im dargestellten
Ausführungsbeispiel
zumindest bereichsweise als Fangkorb (3) mit luftdurchlässigen Wänden ausgebildet ist.
Die Fangeinrichtung 11 enthält einen Einlaufbereich 11a,
der sich in Richtung des Abzweig-Förderweges 10 erstreckt
und so angeordnet ist, dass die Behälter durch den ersten Ausblasstern
A1 in die Fangeinrichtung 11 eingeführt werden. Anschließend gelangen
die Behälter
in den Wirkungsbereich eines Abnehmers 12, der in geeigneter,
auf die Halterungen, mit denen die Behälter im normalen Transportweg
TW gehalten werden, abgestimmter Weise ausgebildet ist, so dass
er in der Lage ist, die Halterung zu lösen und die Behälter vom
Ausblastern A1 abzunehmen (indem er z. B. die Behälter aus
den üblichen Klammern
zieht). Wenn der jeweilige Förderstern bzw.
die Abzweigung 10 vom Transportweg die Möglichkeit
einer selbsttätigen Öffnung der
Halterungen bietet, so kann der Abnehmer 12 ggf. weggelassen werden.
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Die
vom Abnehmer 12 aus ihren Halterungen gelösten Behälter fallen
schwerkraftbedingt in einen Ausgangbereich 11b und anschließend durch
eine Ausgabeöffnung 13 aus
der Fangeinrichtung 11 heraus. Bevorzugt kann die Öffnung 13 durch
einen Schließmechanismus 14 (4)
verschlossen werden, beispielsweise bei idealen Betriebsbedingungen oder zum
Reinigen und Sterilisieren der Vorrichtung 1 oder dergleichen.
Der Schließmechanismus 14 enthält im dargestellten
Ausführungsbeispiel
eine in geeigneter Weise, z. B. durch einen Hubzylinder 15a mit
Gestänge 15b automatisch
betätigbare
Klappe 15, die an die Öffnung 13 heran
und von ihr weggeschwenkt werden kann. Die Fangeinrichtung 11 ist mit
ihrem oberen Bereich 11a innerhalb des Reinraums R angeordnet
und ragt mit ihrem unteren Bereich 11b nach unten durch
den Bodenbereich 3a (Tisch) hindurch.
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Die
Fangeinrichtung 11 ist, wie bereits erwähnt, als Korb, d. h. luftdurchlässig ausgebildet,
so dass im Auslaufbereich 11b, unterhalb des Bodens 3a,
eine Absaugung 16 (2) angeschlossen
werden kann. Die Absaugung 16 enthält ein Sauggehäuse 17,
das den unteren Auslaufbereich 11b der Fangeinrichtung 11 zwischen
dem Bodenbereich 3a und der Öffnung 13 umgibt.
Durch die Absaugung wird sowohl Luft aus dem Reinraum R als auch
aus der Umgebung angesaugt, so dass kein Luftaustausch zwischen
der Umgebung und dem Reinraum R stattfindet.
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Unterhalb
der Öffnung 13 kann
ein geeignetes Transportmittel 18 zum Abtransport der ausgeschleusten
Behälter
angeordnet werden, was beispielsweise der dargestellte Rollcontainer,
jedoch auch ein Förderband
oder dergleichen sein kann. Das Transportmittel 18 ist
mit einer Einrichtung 19 versehen, mit der eventuell noch
anhaftendes, chemisches Sterilisierungsmittel neutralisiert bzw.
entfernt werden kann. Die Einrichtung 19 ist im dargestellten
Ausführungsbeispiel
als Sprühkopf
ausgebildet, der die ausgeschleusten und durch die Öffnung 13 herausgefallenen
Behälter
besprüht.
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In
Abwandlung des beschriebenen und bezeichneten Ausführungsbeispiels
kann die erfindungsgemäße Behälterschleuse
auch bei Vorrichtungen eingesetzt werden, die nicht oder nur teilweise unter
Reinraumbedingungen arbeiten. Die dargestellte Vorrichtung ist weiterhin
nur als unverbindliches Ausführungsbeispiel
zu verstehen, wobei sich für
verschiedene Anlageleistungen, Behältergrößen und Entkeimungsleistungen
sowie der unterschiedlichen Anforderungen an den Rückstand
im Behälter unterschiedliche
Anlagekonfigurationen ergeben können.
So kann beispielsweise anstelle des zweiten Vorwärmsterns ein Behandlungsstern
zur Behältersterilisation
positioniert werden. Die Sterilisierungsstation kann an die unterschiedlichen
Sterilisationsbedingungen und -anforderungen, beispielsweise auf die
Länge des
zu durchlaufenden Wegs oder dergleichen, angepasst werden. Die Ausblasstation
kann mit mehr oder mit weniger Ausblassternen versehen sein. Bei
Vorrichtungen mit höherer
Leistung können anstelle
der Vorwärmsterne
und/oder der Ausblassterne auch Behandlungskarusselle eingesetzt
werden. Generell kann die Erfindung auch bei anderen Vorrichtungen
eingesetzt werden, wie z. B. einer Behälterherstellungsmaschine, die
direkt mit dem Einlauf über
einen Transferstern geblockt ist. Die Schließeinrichtung für die Behälterschleuse
kann ggf. entfallen, oder kann durch andere Konstruktionen, wie
beispielsweise einen Schieber oder einen manuell betätigbaren
Absperrmechanismus ersetzt werden. Die Behälterschleuse ist auch bei nicht aseptischen
Anlagen sinnvoll, beispielsweise zwischen einer Behälterherstell-
und einer Behälterabfüllmaschine,
um zu verhindern, dass fehlerhaft hergestellte Behälter in
die Abfüllmaschine
gelangen.