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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Füllvorrichtung zum Abfüllen einer definierten Menge eines Produkts in ein Gefäß, insbesondere bei pharmazeutischen Anwendungen.
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In der Pharmaindustrie müssen beispielsweise verschiedene flüssige Wirkstoffe in definierten Mengen mit sehr engen Toleranzen in Behälter, z.B. Fläschchen oder Ähnliches, abgefüllt werden. Derartige Abfüllvorgänge werden häufig mittels eines sogenannten Zeit-Druck-Systems durchgeführt. Hierbei muss ein Einlernen des Systems vorgenommen werden, um eine Einlernkurve zu ermitteln, wobei bei einer konstanten Füllzeit in einem festgelegten Druckbereich mehrere Messpunkte angefahren werden und eine dosierte Füllmenge ermittelt wird. Die ermittelte Einlernkurve ist dabei jeweils nur für die jeweiligen geometrischen Verhältnisse des Füllsystems gültig. Die bisherigen Zeit-Druck-Füllsysteme werden üblicherweise mit einer Vielzahl von Edelstahlbauteilen betrieben. Da in der Pharmaindustrie häufig ein Produktwechsel auftritt, muss vor einem Abfüllvorgang für ein neues Produkt ein Reinigungsdurchgang erfolgen. Dieser Reinigungsvorgang kann mehrere Stunden dauern, insbesondere wenn vorher toxische Produkte oder gefährliche Medikamente abgefüllt wurden. Aus der
EP 2 279 121 B1 ist ferner eine Füllvorrichtung bekannt, bei der ein Beutel, eine Füllnadel und ein Schlauch eine Baugruppe bilden, die als Einwegartikel ausgebildet ist. Hierdurch kann insbesondere bei einer Produktumstellung ein aufwändiger Reinigungsvorgang, zumindest für Teile der Füllvorrichtung, vermieden werden, da hier Einwegprodukte eingesetzt werden. Die Verwendung von flexiblen Beuteln ist allerdings tendenziell eher für kleinere Produktmengen und Drücke geeignet. Weiterhin muss eine separate Druckerzeugungsvorrichtung vorgesehen werden, um den Beutel unter Druck zu setzen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Füllvorrichtung zum Abfüllen einer definierten Menge eines Produkts mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass auch große Produktmengen verarbeitet werden können. Auch können die Produkte mit größeren Drücken, insbesondere größer als 105 Pa, verarbeitet werden und die Ausbringung und Genauigkeit kann verbessert werden. Weiterhin kann auf aufwändige Reinigungsvorgänge bei einer Produktumstellung verzichtet werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Füllvorrichtung einen Vorlagebehälter, einen Schlauch und eine Füllnadel umfasst, welche eine Einweg-Baugruppe bilden. Der Vorlagebehälter umfasst einen ersten Anschluss zum Zuführen des Produkts, einen zweiten Anschluss zum Zuführen eines unter Druck stehenden Druckmediums, insbesondere eines Gases, und einen dritten Anschluss zur Abgabe des Produkts, wobei die Anschlüsse einstückig am Vorlagebehälter vorgesehen sind, so dass die Anschlüsse und der Vorlagebehälter ein einziges Bauteil bilden. Es sei angemerkt, dass auch eine Vielzahl von Anschlüssen zur Abgabe des Produkts vorgesehen sein können. Der Vorlagebehälter und die Anschlüsse sind dabei aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Weiterhin ist eine Druckbeaufschlagungseinrichtung vorgesehen, welche das Druckmedium, welches dem Vorlagebehälter zugeführt wird, unter Druck setzt. Erfindungsgemäß sind somit Hauptbestandteile der Fülleinrichtung als Einwegartikel ausgebildet, so dass nach einem erfolgten Abfüllvorgang diese entsorgt werden können. Da die Druckbeaufschlagungseinrichtung nicht mit dem abzufüllenden Produkt in Kontakt kommt, kann diese ohne Reinigung wiederverwendet werden. Somit können sehr kurze Umrüstzeiten bei der Füllvorrichtung realisiert werden.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Besonders bevorzugt ist der Vorlagebehälter zylindrisch ausgebildet und umfasst einen Mantelbereich, einen Deckelbereich und einen Bodenbereich.
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Weiter bevorzugt ist der erste Anschluss am Deckelbereich und der zweite Anschluss am Bodenbereich vorgesehen. Somit kann das Zuführen des Produkts und das Zuführen des Druckgases an zwei einander gegenüberliegenden Positionen des Vorlagebehälters erfolgen. Alternativ sind die Anschlüsse am Mantelbereich angeordnet.
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Weiter bevorzugt umfasst die Füllvorrichtung eine Vielzahl von Abgabeanschlüssen, welche am Vorlagebehälter vorgesehen sind. Die Abgabeanschlüsse sind vorzugsweise am Mantelbereich, insbesondere in Reihe am Mantelbereich, angeordnet.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Füllvorrichtung ferner ein erstes Absperrventil, welches am Schlauch vorgesehen ist. Das Absperrventil ist dabei vorzugsweise eine Schlauchquetsche. Das Absperrventil ist vorzugsweise ebenfalls als Einwegprodukt vorgesehen oder alternativ, nicht produktberührend, beispielsweise, wenn es als Schlauchquetsche ausgebildet ist, kann es auch mehrfach verwendet werden und jeweils an den neuen Schlauch der nachfolgenden Produktlinie angefügt werden.
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Weiter bevorzugt umfasst die Füllvorrichtung ein zweites Absperrventil, welches in einer Zuleitung des Produkts angeordnet ist. Vorzugsweise umfasst die Füllvorrichtung ferner ein drittes Absperrventil, welches in einer Druckleitung der Druckbeaufschlagungseinrichtung angeordnet ist. Durch die Verwendung von Absperrventilen kann dadurch eine sehr exakte und wiederholbare Füllung der Behälter ermöglicht werden, da beispielsweise beim Füllvorgang jeweils die Absperrventile geschlossen werden können. Dadurch haben beispielsweise Druckschwankungen in der Druckbeaufschlagungseinrichtung keinen Einfluss auf die abgefüllte Menge.
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Vorzugsweise sind das zweite und/oder dritte Absperrventil ebenfalls als Einwegprodukt ausgebildet.
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Weiter bevorzugt umfasst die Füllvorrichtung eine Druckmessvorrichtung, um einen Druck des Druckmediums, mit welchem das Produkt beaufschlagt wird, zu erfassen. Die Druckmessvorrichtung ist vorzugsweise an der Druckleitung zum Zuleiten des Druckmediums angeordnet oder direkt am Vorlagebehälter angeordnet. Weiter bevorzugt ist die Druckmessvorrichtung Teil der Einweg-Baugruppe.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind der erste und zweite Anschluss am Vorlagebehälter in unterschiedlichen Höhen am Vorlagebehälter angeordnet. Insbesondere ist der Anschluss für das Druckmedium höher am Vorlagebehälter angeordnet als der Anschluss des Produkts. Dadurch wird sicher vermieden, dass Druckmedium unerwünschterweise in den Abfüllbereich, d.h., den Schlauch und die Füllnadel der Füllvorrichtung, gelangt und somit zu einer fehlerhaften Abfüllung führt.
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Weiter bevorzugt ist der zweite Anschluss zum Zuführen des Druckmediums mittels einer Membran verschlossen, so dass verhindert wird, dass ein direkter Kontakt zwischen dem abzufüllenden Produkt und dem Gas zur Druckbeaufschlagung vorhanden ist.
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Vorzugsweise ist bei der Füllvorrichtung der Vorlagebehälter zur Niveauregulierung an einer Wägeeinrichtung angebracht.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer Filterkartusche aus Kunststoff als Vorlagebehälter in einer erfindungsgemäßen Füllvorrichtung.
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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 schematische Ansicht einer Füllvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 1 eine Füllvorrichtung 1 zum Abfüllen einer definierten Menge eines Produkts in ein Gefäß 2 im Detail beschrieben.
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Die Füllvorrichtung 1 umfasst einen Vorlagebehälter 3, welcher aus Kunststoff hergestellt ist. Der Vorlagebehälter 3 umfasst einen zylindrischen Körper 30, einen Boden 31 und einen Deckel 32. Der Vorlagebehälter 3 kann beispielsweise ein Gehäuse einer Kunststofffilterkartusche sein.
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Der Vorlagebehälter 3 umfasst ferner einen ersten Anschluss 33 und einen zweiten Anschluss 34. Der erste Anschluss 33 ist dabei am Boden 31 angeordnet und der zweite Anschluss 34 ist am Deckel 32 angeordnet. Die beiden Anschlüsse 33, 34 sind einstückig mit dem Vorlagebehälter 3 gebildet und somit auch aus dem gleichen Kunststoffmaterial hergestellt. Der Vorlagebehälter 3 umfasst ferner zwei oder mehr Abgabeanschlüsse 35, welche am zylindrischen Körper 30 angeordnet sind und ebenfalls einstückig mit dem Vorlagebehälter 3 gebildet sind.
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Die Füllvorrichtung 1 umfasst ferner Schläuche 4, an deren freien Enden jeweils eine Füllnadel 5 angeordnet ist. Die Schläuche 4 sind dabei jeweils an einem Abgabeanschluss 35 angeordnet. Die Schläuche 4 sind aus einem Elastomermaterial hergestellt und an jedem der Schläuche 4 ist ein erstes Absperrventil 11 vorgesehen. Das erste Absperrventil 11 kann beispielsweise eine Schlauchquetsche sein.
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Die Füllvorrichtung 1 umfasst ferner ein Produktreservoir 7, in welchem ein abzufüllendes Produkt 6 angeordnet ist. Das abzufüllende Produkt 6 ist dabei über eine Zuleitung 14 mit dem Vorlagebehälter 3 verbunden. Die Zuleitung 14 mündet dabei am ersten Anschluss 33.
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Die Füllvorrichtung 1 umfasst ferner eine Gas-Druckbeaufschlagungseinrichtung 8, welche über eine Druckleitung 15 mit dem Vorlagebehälter 3 verbunden ist. Die Druckleitung 15 mündet dabei am zweiten Anschluss 34. Um zu vermeiden, dass das Gas in direkten Kontakt mit dem Produkt 6 kommt, ist eine Membran 10 am zweiten Anschluss 34 angeordnet.
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Ferner umfasst die Füllvorrichtung 1 einen Drucksensor 9, welcher an der Druckleitung 15 angeordnet ist, um einen Druck des Druckmediums (Gas) zu überwachen.
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Ein zweites Absperrventil 12 ist in der Zuleitung 14 vom Produktreservoir 7 zum Vorlagebehälter 3 angeordnet. Ein drittes Absperrventil 13 ist in der Druckleitung 15 zwischen der Gas-Druckbeaufschlagungseinrichtung 8 und dem Vorlagebehälter 3 angeordnet.
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Erfindungsgemäß bilden nun der Vorlagebehälter 3, die Schläuche 4 und die Füllnadeln 5 eine Einweg-Baugruppe, d.h., diese sind als Einwegprodukt ausgebildet und werden nach Gebrauch entsorgt. Dadurch entfällt ein aufwändiger Reinigungsvorgang für den Vorlagebehälter 3, die Schläuche 4 und die Füllnadeln 5.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, wird somit beim beschriebenen Ausführungsbeispiel das abzufüllende Produkt 6 erst im Vorlagebehälter 3 unter Druck gesetzt und nicht schon im Produktreservoir 7. Während des Abfüllvorgangs ist dabei das zweite Absperrventil 12 geschlossen, so dass die Gas-Druckbeaufschlagungseinrichtung 8 einen entsprechenden Gasdruck über den zweiten Anschluss 34 in den Innenbereich des Vorlagebehälters 3 aufbringen kann. Über eine entsprechende zeitliche Öffnung der ersten Absperrventile 11 kann somit eine Füllung der Behältnisse 2 erfolgen. Der Druck wird dabei über den Drucksensor 9 überwacht.
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Nach erfolgtem Befüllen der Behältnisse 2 werden die ersten Absperrventile 11 wieder geschlossen und das zweite Absperrventil 12 wird wieder geöffnet, so dass abzufüllendes Produkt 6 vom Produktreservoir 7 in den Vorlagebehälter 3 nachströmen kann. Dieses Nachströmen kann beispielsweise mittels einer Fördereinrichtung, z.B. einer Pumpe oder dergleichen, erfolgen, oder, wie in 1 gezeigt, durch Schwerkraft, indem das Produktreservoir 7 über dem Vorlagebehälter 3 angeordnet wird. Damit während des Nachfüllens des Vorlagebehälters 3 nicht gegen den Gasdruck gearbeitet werden muss, wird vorzugsweise das dritte Absperrventil 13 während des Nachfüllvorgangs geschlossen, oder kann mittels eines partiellen Überdrucks im Produktreservoir 7, ohne das Absperrventil 13 schließen zu müssen, gearbeitet werden.
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Nachdem eine Charge abgefüllt wurde, kann somit die gesamte Einweg-Baugruppe, umfassend den Vorlagebehälter 3, die Schläuche 4 und die Füllnadeln 5, entsorgt werden. Das Produktreservoir 7 und die Zuleitung 14 können entweder gereinigt werden, oder ein neues Produktreservoir wird mitsamt neuer Zuleitung 14 bereitgestellt, um das nächste Produkt abzufüllen. Es sei ferner angemerkt, dass es auch möglich ist, dass die Zuleitung 14 als Einwegprodukt vorgesehen wird. Die Zuleitung 14 kann dabei z.B. auch ein Schlauch oder dergleichen sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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