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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung
zum Einwiegen von Komponenten in einen Sammelbehälter nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1, insbesondere zum Einwiegen chemischer, pharmazeutischer oder ähnlicher
Komponenten zur Herstellung einer spezifischen Mischung aus den
eingewogenen Komponenten.
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Nach dem Stand der Technik können die
einzelnen Komponenten in konkret portionierten Mengen in den Sammelbehälter eingefüllt werden.
In der Großproduktion
ist es bekannt, die einzelnen Komponenten aus Großgebinden über eine
Waageeinrichtung in den Sammelbehälter einzuwiegen.
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So ist eine Einrichtung bekannt (www.anag.ch/produkte/
dosicon/container/container d.htm), bei der eine Vielzahl von Großcontainern
auf einem Gestell gelagert werden können und der Sammelbehälter, in
den einzelne Komponenten aus der Vielzahl von Großcontainern
in bestimmter Menge eingewogen werden sollen, unter den Großcontainern
positioniert werden kann. Der Sammelbehälter lagert dabei auf einer
fahrbaren Waageeinrichtung.
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Die
DE 297 14 643 U1 gibt eine Verwiegeeinrichtung
für ein
eine oder mehrere Komponenten enthaltenes Aufgabegut an. Die Verwiegeeinrichtung
ist oberhalb der zu befüllenden
Einrichtung angeordnet und weist koaxial zu einem Sammeltrichter
eine Vielzahl von Wiegetrichtern auf, in die Zuführstutzen für die jeweiligen Komponenten
einmünden.
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Zugehörig zu den Wiegetrichtern sind
Wägezellen,
die auf einer gemeinsamen Tragplatte angeordnet sind, so dass eine
Auswiegung der jeweils in den Wiegetrichtern eingefüllten Komponente
erfolgen kann. Über
Dosierschnecken werden die ausgewogenen Komponenten in den zentrischen
Sammeltrichter befördert
und fallen von dort in die zu befüllende Einrichtung.
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Der Erfindung liegt damit als Aufgabe
zugrunde, eine Einrichtung zum Einwiegen von Komponenten in einen
Sammelbehälter
anzugeben, die einen kompakten und platzsparenden Aufbau ermöglicht.
Die Einrichtung soll vorzugsweise auch in Räumen mit geringer Höhe einsetzbar
sein.
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Die Erfindung löst die Aufgabe durch die im kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet und werden
nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der
Erfindung, einschließlich
der Zeichnung, näher
dargestellt.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung besteht aus
einer Anordnung, bei der ein Sammelbehälter zum Einwiegen der Komponenten
positioniert ist, dass die Behältern
peripher zum Sammelbehälter angeordnet
sind und dass mindestens zwei bewegbare Transfereinrichtung vorhanden
sind, die mit der Einfüllöffnung am
Sammelbehälter
und mit einer oder mehreren der Auslassöffnungen an den Behältern verbunden
werden können.
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Die Anordnung des Sammelbehälters kann dabei
zentrisch zu den Behältern
erfolgen oder auch an die örtlichen
Gegebenheiten angepasst werden. Wesentlich ist eine periphere Anordnung
der Behälter
zum Sammelbehälter.
Als Behälter wird
im vorliegenden Fall die positionierte Einheit verstanden, in der
ein Produkt zum Transfer in den Sammelbehälter vorrätig gehalten wird. Im Einzelnen
kann das ein konkreter Behälter
sein, der transportabel oder stationär und befüllbar ist, oder es ist ein
Bigbag, der in eine stationäre
Behälteraufnahme
eingesetzt ist.
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Als vorteilhafte Weiterbildungen
kann, mindestens eine Waageeinrichtung innerhalb der Transfereinrichtung
oder unterhalb des Sammelbehälters vorgesehen
sein.
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Nach Anspruch 4 ist es vorteilhaft,
an der Transfereinrichtung eine Fördereinrichtung vorzusehen,
mit der die jeweilige Komponente aus der unteren Position an der
Auslauföffnung
eines Behälters zum
Transfer in die Einfüllöffnung am
Sammelbehälter
in eine höhere
Position befördert
werden kann. Dadurch ist es möglich,
die Behälter
in einer Höhe
zu lagern, bei der sich die Einfüllöffnung oberhalb
der Auslauföffnung
befindet. Der Vorteil besteht dabei insbesondere darin, dass die
Einrichtung auch in Räumen
mit relativ geringer Raumhöhe
eingesetzt werden kann.
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Als Fördereinrichtung können dabei
bekannte Einrichtungen, z.B. mechanische Fördereinrichtungen, pneumatische
Druckfördereinrichtungen oder
Saugeinrichtungen eingesetzt werden.
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Die Transfereinrichtung kann entsprechend der örtlichen
Gegebenheiten an einer vertikalen Tragsäule, z.B. in Form einer Hub-
und Schwenkeinrichtung, auf Schienen oder an einem Hängegerüst gelagert
sein. Entsprechend der technologischen Erfordernisse ist die jeweilige
Transfereinrichtung derart ausgebildet, dass im erforderlichen Maß eine vertikale
Bewegbarkeit, und/oder eine radiale Bewegbarkeit und/oder eine horizontale
Schwenkbarkeit gewährleistet
ist.
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Insbesondere bei Anwendungen in der
chemischen oder pharmazeutischen Industrie ist es erforderlich,
die einzelnen Komponenten sehr genau und getrennt von einander in
den Sammelbehälter einzuwiegen.
Dafür ist
es vorteilhaft, nach Anspruch 8 zugehörig zu jedem Behälter oder
jeder stationären Behälteraufnahme
eine Transfereinrichtung vorzusehen. Die verschiedenen Komponenten
kommen dann nicht bereits innerhalb der Transfereinrichtung miteinander
in Kontakt und die Transfereinrichtungen können unabhängig voneinander gereinigt
werden.
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Neben kleinen Einrichtungen, mit
denen grundsätzlich
nur geringe Mengen in den Sammelbehälter eingewogen werden sollen,
z.B. bei Laboranlagen, ist die Einrichtung in der Praxis zum Einwiegen von
Komponenten im Bereich oberhalb von 5 kg vorgesehen. Dabei kann
es erforderlich sein, dass z.B. ein spezifischer Wirkstoff in kleinen
Mengen von weniger als 5 kg eingewogen werden soll. Dann ist es vorteilhaft,
entsprechend Anspruch 9 mindestens eine Kleinkomponenten-Transfereinrichtung
vorzusehen, die eine Feinwaage zum Einwiegen von Kleinkomponenten
kleiner 5 kg aufweist und mit der Einfüllöffnung am Sammelbehälter verbunden
werden kann.
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Die Einrichtung kann in der Anwendung
mit weiteren als solche bekannten Einrichtungen kombiniert werden.
Dazu gehören
z.B. Staubabscheider, blendenartige Verschlüsse zur Vermeidung eines unbeabsichtigten
Austritts von Staub der Komponenten. Auch die Waageeinrichtung kann
nach dem Stand der Technik an die gegeben Verhältnisse angepasst werden.
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Die wesentlichen Vorteile der Erfindung
bestehen darin, dass die Einrichtung leicht an die technologischen
Vorgaben und die gegebenen Raumverhältnisse angepasst werden kann.
Insbesondere in Räumen
mit geringer Höhe
kann die Einrichtung vorteilhaft eingesetzt werden.
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Ebenfalls kann die Einrichtung in
der Großproduktion
vorteilhaft als zentrale Komponenten-Einwaageeinrichtung eingesetzt
werden. Dabei kann praktisch das gesamte Komponentenspektrum einer Fertigungsstätte in einer
Vielzahl von Behältern
vorrätig
gehalten werden und eine Vielzahl unterschiedlicher Sammelbehälter kann
nacheinander je nach technologischer Aufgabe mit unterschiedlichen
Komponenten befällt
werden.
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Die Erfindung wird nachstehend an
einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Mit
der beispielhaften Einrichtung können
bis zu fünf
unterschiedliche Komponenten aus fünf Behältern und eine Kleinkomponente
wahlweise und in definierter Portionierung in einen Sammelbehälter eingebracht
werden.
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Die zugehörige Zeichnung zeigt in 1 in einer Draufsicht einen Überblick über die
räumliche Anordnung
der Einrichtung. 2 zeigt
den Schnitt A-A in 1,
d.h. eine Seitenansicht auf einen Teil der Einrichtung. 3 zeigt eine Kleinkomponenten-Transfereinrichtung.
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Die in 1 dargestellte
Einrichtung zeigt eine Anordnung innerhalb einer pharmazeutischen Produktionsstätte. In
einem separaten Einwaageraum 1 ist zentral ein Sammelbehälter 2 positioniert. In
einer kreisförmigen
Anordnung sind peripher zum Sammelbehälter 2 fünf Behälteraufnahmen 3 bis 7 angeordnet,
in die jeweils ein Behälter 8 bis 12 in Form
eines Bigbag mit einer spezifischen Komponente gehaltert werden
kann. Zur besseren Übersichtlichkeit
sind in 1 die Behälter 8 bis 12 entsprechend
der in 2 dargestellen
Position außerhalb
der Behälteraufnahmen 3 bis 7 dargestellt,
d.h. die Behälter 8 bis 12 befinden
sich jeweils kurz vor dem Einsetzen in die Behälteraufnahmen 3 bis 7.
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Zugeordnet zu jeder der Behälteraufnahmen 3 bis 7 ist
je eine Hub- und Schwenkeinrichtung 13 bis 17 mit
je einer Transfereinrichtung 21 (2). Mit Kreisbögen 22 sind die Bewegungsräume der
Transfereinrichtungen 21 angedeutet. Wird eine Komponente
relativ zu den anderen Komponenten technologisch in einer besonders
großen
Menge benötigt, kann
es auch ausreichend sein, mehrere der Behälter 8 bis 12 mit
der gleichen Komponente nur über eine
Transfereinrichtung 21 mit dem Sammelbehälter 2 zu
verbinden.
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In 1 ist
weiterhin ein Steuerraum 18, ein Zuführraum 19 für die Behälter 8 bis 12 und
ein Zuführraum 20 für den Sammelbehälter 2 dargestellt.
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In 2 ist
dargestellt, dass der Sammelbehälter 2 auf
einer Aufnahmevorrichtung 44 am Boden des Raumes gelagert
ist. An der Hub- und Schwenkeinrichtung 13 ist die Transfereinrichtung 21 mit
Mitteln des Standes der Technik in der Höhe verstellbar, radial verschiebbar
und schwenkbar gelagert. Die Behälteraufnahme 3 lagert
ebenfalls auf dem Boden des Raumes und besteht aus einem Gestell 23,
mit einem Aufnahmetrichter 24, einer Absperrklappe 25, einem
Vibrationssieb 26 und einem Saugschuh 27.
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Seitlich zur Behälteraufnahme 3 ist
in Strichzeichnung der Behälter 8 in
Form eines Bigbag kurz vor dem Einsetzen in die Behälteraufnahme 3 dargestellt.
Der Behälter 8 ist
an einer verfahrbaren Hebeeinrichtung 28 angehangen und
kann damit in die Behälteraufnahme 3 und
in den Aufnahmetrichter 24 aufgesetzt werden.
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Die Transfereinrichtung 21 besteht
im Wesentlichen aus einem Einfüllstutzen 29,
der zum Befüllen
des Sammelbehälters 2 über dessen
Einfüllöffnung 30 positioniert
werden kann, einem Schneckenförderer 31,
einer allgemein bekannten Saugeinrichtung mit einem Puffergefäß 32,
das über
einen Schlauch 33 mit dem Saugschuh 27 verbunden
ist, und einer Bewegungsvorrichtung 34, zum Heben und Schwenken
der Transfereinrichtung 21 mit dem Einfüllstutzen 29. Der
Einfüllstutzen 29 ist
von einer Absaugeinrichtung 47 umgeben, die mit einer nicht
dargestellten zentralen Einrichtung zur Staubabsaugung verbunden
ist. Dadurch wird verhindert, dass möglicher Staub unerwünscht in
die Umgebung gelangt. Unterhalb des Einfüllstutzens 29 ist
ein schwenkbarer Rieselschutz 45 vorgesehen.
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Die Waageeinrichtung ist im Ausführungsbeispiel
in der Aufnahmevorrichtung 44 für den Sammelbehälter 2,
in Form von Druckmesszellen integriert und in der Zeichnung nicht
näher dargestellt. Die
Waageeinrichtung selbst entspricht dem Stand der Technik.
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In entsprechender Weise kann eine
Waageeinrichtung auch in der Transfereinrichtung 21 angeordnet
werden.
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3 zeigt
eine Kleinkomponenten-Transfereinrichtung 35 an einem beweglichen
Tragarm 36, der an einer entsprechenden Hub- und Schwenkeinrichtung
gehaltert ist, und unabhängig
von den Transfereinrichtungen 21 (2) mit einem Einfüllstutzen 29 über der
Einfüllöffnung 30
am Sammelbehälter 2 positioniert
werden kann. Der besseren Übersichtlichkeit
ist die Kleinkomponenten-Transfereinrichtung 35 in den 1 und 2 nicht dargestellt.
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Ein Befülltrichter 38 lagert
in einem Grundrahmen 37 auf Druckmesszellen 39 in
der Art einer Feinwaage. Der Befülltrichter 38 kann
mit einem Deckel 42 verschlossen werden. Die Zuführung einer Kleinkomponente
in den Befülltrichter 38 erfolgt
beispielsweise manuell. Über
eine Absaugleitung 41 und Absaugsegmente 43 neben
dem Befülltrichter 38 ist
die Kleinkomponenten-Transfereinrichtung 35 mit der zentralen
Einrichtung zur Staubabsaugung verbunden.
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Oberhalb des Einfüllstutzens 29 ist
eine Verschlussklappe 40 angeordnet. Weiterhin ist am Einfüllstutzen 29 eine
Absaugeinrichtung 46 vorgesehen und unterhalb des Einfüllstutzens 29 ist
ein schwenkbarer Rieselschutz 45 vorhanden, mit dem das
unbeabsichtigte Austreten der Kleinkomponente in den Einfüllraum 1 verhindert
werden soll.
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Nachfolgend wird die Einrichtung
in einem technologischen Prozess näher dargestellt.
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Die Behälter 8 bis 12 werden
in Form von Bigbags über
den Zuführraum 19 in
den Einwaageraum 1 eingebracht und mittels der Hebeeinrichtungen 28 in
die Behälteraufnahmen 3 bis 7 eingesetzt. Damit
stehen die für
die aktuellen technologischen Prozesse benötigten Komponenten zur Verfügung.
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Der Sammelbehälter 2 wird über den
Zuführraum 20 in
den Einwaageraum 1 zugeführt und in die Aufnahmevorrichtung 44 eingesetzt.
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Im Steuerraum 18 wird über eine
Steuereinrichtung festgelegt, welche Komponenten aus welchen Behältern 8 bis 12,
in welcher Reihenfolge und in welchen Mengen in den Sammelbehälter 2 eingewogen
werden sollen. Diese Festlegung erfolgt über ein Programm für automatische
Prozesse, wobei in der Folge die einzelnen Transfereinrichtungen 21,
die zugehörigen
Hub- und Schwenkeinrichtungen 13 bis 17 sowie
die entsprechenden Elemente der Kleinkomponenten-Transfereinrichtung 35 automatisch angesteuert
werden.
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Beispielsweise soll zuerst eine Komponente A
aus dem Behälter 9 in
der Menge von 130 kg, danach eine Komponente B aus dem Behälter 10 in
der Menge von 22 kg und eine Komponente C aus dem Behälter 8 in
der Menge von 52 kg eingewogen werden. Dazu werden die zugehörigen Transfereinrichtungen 21 und
die entsprechenden Hub- und Schwenkeinrichtungen 13 bis 17 nacheinander
angesteuert und über
der Einfüllöffnung 30 des
Sammelbehälters 2 positioniert.
Zuerst wird die Komponente A eingefüllt. Dazu wird die Absperrklappe 25 geöffnet und
das Vibrationssieb 26 in Betrieb gesetzt, wodurch die Komponente
A bis zum Saugschuh 27 gefördert wird. Danach gelangt
die Komponente A in den Wirkbereich der Saugeinrichtung und durch
den Schlauch 33 über
das Puffergefäß 32 bis
zum Schneckenförderer 31 und
zur Auslassöffnung
am Einfüllstutzen 29 sowie
danach über
die Einfüllöffnung 30 in den
Sammelbehälter 2.
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Der Rieselschutz 45 wird
vom Einfüllstutzen 29 weg
geschwenkt, wenn der Einfüllstutzen 29 über der
Einfüllöffnung 30 positioniert
ist. Das Austreten von Staub in die Umgebung wird durch die Absaugeinrichtung
46 am Einfüllstutzen 29 verhindert.
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Das Einfüllen erfolgt zu Beginn mit
hoher Geschwindigkeit und wird vor Erreichen der vorgesehenen Füllmenge
gedrosselt, damit die tatsächlichen Einfüllmengen
der einzelnen Komponenten A, B und C in den Sammelbehälter 2 über die
Waageeinrichtung unterhalb der Aufnahmevorrichtung 44 genau bestimmt
werden können.
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Nach dem Erreichen der vorgesehenen
Einfüllmenge
der Komponente A wird der aktuelle Füllvorgang gestoppt, der Rieselschutz 45 unter
den Einfüllstutzen 29 geschwenkt
und die aktuelle Transfereinrichtung 21 in eine Ruheposition
gebracht. Danach werden in der Reihenfolge die nächsten Transfereinrichtungen 21 mit
den entsprechenden Hub- und Schwenkeinrichtungen 13 bis 17 zum
Einfüllen der
Komponenten B oder C angesteuert und über der Einfüllöffnung 30 positioniert.
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Nach Abschluss des Einwiegens der
Komponenten A, B und C wird der Einfüllstutzen 29 an der gesondert
angeordneten Kleinkomponenten-Transfereinrichtung 35 mittels
des bewegbaren Tragarmes 36 über der Einfüllöffnung 30 positioniert.
Im Befülltrichter 38 befindet
sich eine definierte Menge von beispielsweise 1.700 Gramm einer
Kleinkomponente in der Art eines spezifischen Wirkstoffs, wobei
während
des Befüllens
des Befülltrichter 38 und
offenem Deckel 42 die Absaugleitung 41 ständig mit
der zentralen Einrichtung zur Staubabsaugung verbunden ist, damit
verhindert wird, dass die meist sehr wirksamen Kleinkomponenten
in die Umgebung gelangen. Über
die Druckmesszellen 39 kann genau festgestellt oder überwacht
werden, welche Menge der Kleinkomponente sich im Befülltrichter 38 befindet.
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Nach dem Öffnen der Verschlussklappe 40 wird
bei aktiver Absaugeinrichtung 47 die Kleinkomponente in
den Sammelbehälter 2 eingefüllt.
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Die Erfindung ist selbstverständlich nicht
auf das beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt. So
ist es ohne weiteres möglich,
die Einrichtung mit Mitteln des Standes der Technik an die örtlichen
Gegebenheiten anzupassen. Einzelne Elemente können in fachmännischer
Weise auch durch wirkungsgleiche Elemente ersetzt werden.
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Unter gegebenen technologischen Bedingungen
kann das Puffergefäß 32 auch
als Behälter eingesetzt
werden, d.h. eine entsprechende Komponente wird nicht aus einem
Behälter 8 bis 12 sondern aus
dem Puffergefäß 32 in
den Sammelbehälter
befördert.
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- 1
- Einwaageraum
- 2
- Sammelbehälter
- 3,4,
5, 6, 7
- Behalteraufnahme
- 8,9,
10, 11, 12
- Behalter
- 13,14,
15, 16, 17
- Hub-
und Schwenkeinrichtung
- 18
- Steuerraum
- 19
- Zuführraum
- 20
- Zuführraum
- 21
- Transfereinrichtung
- 22
- Kreisbogen
- 23
- Gestell
- 24
- Aufnahmetrichter
- 25
- Absperrklappe
- 26
- Vibrationssieb
- 27
- Saugschuh
- 28
- Hebeeinrichtung
- 29
- Einfüllstutzen
- 30
- Einfüllöffnung
- 31
- Schneckenförderer
- 32
- Puffergefäß
- 33
- Schlauch
- 34
- Bewegungsvorrichtung
- 35
- Kleinkomponenten-Transfereinrichtung
- 36
- Tragarm
- 37
- Grundrahmen
- 38
- Befülltrichter
- 39
- Druckmesszellen
- 40
- Verschlussklappe
- 41
- Absaugleitung
- 42
- Deckel
- 43
- Absaugsegmente
- 44
- Aufnahmevorrichtung
- 45
- Rieselschutz
- 46
- Absaugeinrichtung