DE102016213847A1 - Filling device with improved peristaltic pump - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Füllvorrichtung zum Abfüllen einer definierten Menge eines Produkts (10), umfassend eine Schlauchanordnung (5), umfassend eine erste Drei-Wege-Einrichtung (20) mit einem ersten Zuleitungsbereich (21), einem ersten Ableitungsbereich (22) und einem ersten flexiblen Druckbereich (23), welche miteinander in Fluidverbindung stehen, und eine Linear-Schlauchpumpe (7) mit einer Quetscheinrichtung (8), wobei die Linear-Schlauchpumpe (7) eingerichtet ist, mittels einer Linear-Bewegung (A) in der ersten Drei-Wege-Einrichtung (20) einen Druck aufzubauen und einen Unterdruck zu erzeugen.The present invention relates to a filling device for filling a defined quantity of a product (10) comprising a hose assembly (5) comprising a first three-way device (20) having a first supply region (21), a first discharge region (22) and a first flexible pressure region (23), which are in fluid communication with each other, and a linear tube pump (7) with a squeezing device (8), wherein the linear tube pump (7) is arranged by means of a linear movement (A) in the first three-way device (20) to build up a pressure and to generate a negative pressure.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Füllvorrichtung zum Abfüllen einer definierten Menge eines Produkts, insbesondere eines pharmazeutischen Produkts, mittels einer Schlauchpumpe.The present invention relates to a filling device for filling a defined amount of a product, in particular a pharmaceutical product, by means of a peristaltic pump.
In der Pharmaindustrie müssen verschiedene, insbesondere flüssige Wirkstoffe, in definierten Mengen mit sehr engen Toleranzen in Behältnisse, wie z.B. Flaschen oder Vials oder ähnliches, abgefüllt werden. Hierbei sind Füllsysteme bekannt, welche einen Edelstahlbehälter aufweisen, in welchem das abzufüllende Produkt eingefüllt wird und über Leitungen zu einem Verteilerrohr oder dgl. führt, an welchem eine oder mehrere Abfülleinrichtungen in Form von Schläuchen, an deren Ende jeweils eine Füllnadel angeordnet ist, vorgesehen sind. Auch ist hierbei eine Drossel angeordnet, durch welche der abzufüllende Wirkstoff hindurchgeführt wird. Die Drosseln müssen dabei je nach Anwendung ausgewählt werden und sind Bauteile mit engsten Toleranzen, um eine hohe Genauigkeit bei der Abfüllung sicherzustellen. Von daher sind derartige Drosseln sehr teuer. Da in der pharmazeutischen Industrie häufig wechselnde Produkte abgefüllt werden, müssen Kreuzkontaminationen verhindert werden. Dies erfordert einen hohen Reinigungsaufwand und insbesondere bei Sterilprodukten einen sehr großen Aufwand. Von daher werden auch verstärkt Einwegprodukte verwendet. Eine derartige Füllvorrichtung mit einer als Einwegartikel ausgebildeten Baugruppe zur Abfüllung ist aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Füllvorrichtung zum Abfüllen einer definierten Menge eines Produkts mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass eine exakte Abfüllung vorbestimmter Mengen möglich ist, so dass die erfindungsgemäße Füllvorrichtung insbesondere bei der Abfüllung von medizinischen Produkten verwendbar ist. Insbesondere bei der Abfüllung von kleinen Füllmengen kann eine verbesserte Abfüllleistung erreicht werden. Die erfindungsgemäße Füllvorrichtung weist ferner einen eigenen Ansaugtakt auf, so dass eine Unabhängigkeit von einem Zustand einer Produktvorlage vorhanden ist. Weiterhin kann erfindungsgemäß eine gleiche Ausbringung wie bei konventionellen Kolbenpumpen erreicht werden, ohne dass hierbei die bei Kolbenpumpen teure und aufwendige Notwendigkeit einer Abdichtung vorhanden ist. Ferner kann eine schnelle Umstellung einer Abfüllung auf ein anderes Produkt durchgeführt werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Füllvorrichtung eine Schlauchanordnung umfasst, welche eine erste Drei-Wege-Einrichtung mit einem ersten Zuleitungsbereich, einem ersten Ableitungsbereich und einem ersten flexiblen Druckbereich aufweist. Die drei Bereiche der Drei-Wege-Einrichtung befinden sich dabei in Fluidverbindung miteinander. Ferner ist eine Linear-Schlauchpumpe mit einer Quetscheinrichtung vorgesehen, wobei die Linear-Schlauchpumpe eingerichtet ist, mittels einer Linearbewegung am flexiblen Druckbereich abwechselnd in der Drei-Wege-Einrichtung einen Druck aufzubauen und einen Unterdruck zu erzeugen. Somit kann ein Ansaugtakt und Drucktakt (Ausschiebetakt) realisiert werden, so dass eine sehr genaue Mengenförderung des zu fördernden Produkts möglich ist.The filling device according to the invention for filling a defined amount of a product with the features of claim 1 has the advantage over that an exact filling of predetermined amounts is possible, so that the filling device according to the invention can be used in particular in the filling of medical products. In particular, in the filling of small quantities improved filling performance can be achieved. The filling device according to the invention also has its own intake stroke, so that an independence from a state of a product template is present. Furthermore, according to the invention, a same output as in conventional piston pumps can be achieved without the costly and expensive need for a seal being present in piston pumps. Furthermore, a quick changeover of a bottling to another product can be carried out. This is inventively achieved in that the filling device comprises a hose assembly which has a first three-way device with a first supply region, a first discharge region and a first flexible pressure region. The three regions of the three-way device are in fluid communication with each other. Furthermore, a linear peristaltic pump is provided with a squeezing device, wherein the linear tube pump is set up by means of a linear movement at the flexible pressure area alternately in the three-way device to build up a pressure and to generate a negative pressure. Thus, an intake stroke and pressure stroke (Ausschiebetakt) can be realized, so that a very accurate quantity promotion of the product to be conveyed is possible.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.
Vorzugsweise umfasst die Quetscheinrichtung der Linear-Schlauchpumpe ein bewegbares Linearelement mit einem Wandbereich und einer Walkeinrichtung, insbesondere einem Walkzylinder. Der erste flexible Druckbereich der Drei-Wege-Einrichtung ist dabei zwischen dem Wandbereich und der Walkeinrichtung angeordnet. Das bewegbare Linearelement ist dabei relativ zum ersten flexiblen Druckbereich bewegbar, so dass der Druckaufbau und die Unterdruckerzeugung in der Schlauchanordnung ermöglicht wird. The squeezing device of the linear peristaltic pump preferably comprises a movable linear element with a wall region and a rolling device, in particular a walking cylinder. The first flexible pressure region of the three-way device is arranged between the wall region and the Walkeinrichtung. The movable linear element is movable relative to the first flexible pressure range, so that the pressure build-up and the negative pressure generation in the hose assembly is made possible.
Weiter bevorzugt umfasst die Linear-Schlauchpumpe eine Führungseinrichtung, an welcher das Linearelement geführt ist. Die Führungseinrichtung umfasst dabei besonders bevorzugt zwei parallel zueinander angeordnete Stangen oder dgl. Somit kann eine sichere Linear-Bewegung des Linearelements entlang der Führungseinrichtung ermöglicht werden.More preferably, the linear peristaltic pump comprises a guide device on which the linear element is guided. In this case, the guide device particularly preferably comprises two rods or the like arranged parallel to one another. Thus, a secure linear movement of the linear element along the guide device can be made possible.
Weiter bevorzugt weist das bewegbare Linearelement einen ersten und zweiten Schenkelbereich auf, wobei der Walkzylinder am Linearelement zwischen den beiden Schenkelbereichen gelagert ist.More preferably, the movable linear element has a first and second leg region, wherein the milling cylinder is mounted on the linear element between the two leg regions.
Ein besonders einfacher und kostengünstiger Aufbau ist möglich, wenn die Füllvorrichtung ferner ein erstes Rückschlagventil und ein zweites Rückschlagventil umfasst. Das erste Rückschlagventil ist im ersten Zuleitungsbereich der Schlauchanordnung angeordnet und das zweite Rückschlagventil ist im ersten Ableitungsbereich der Schlauchanordnung angeordnet. Beim ersten Rückschlagventil ist dabei eine Durchlassrichtung in Richtung zum ersten flexiblen Druckbereich vorgesehen und eine Durchlassrichtung des zweiten Rückschlagventils ist ausgehend vom ersten flexiblen Druckbereich in Auslassrichtung zum Ableitungsbereich.A particularly simple and inexpensive construction is possible if the filling device further comprises a first check valve and a second check valve. The first check valve is arranged in the first supply area of the hose arrangement and the second check valve is arranged in the first discharge area of the hose arrangement. In this case, a passage direction in the direction of the first flexible pressure region is provided in the first check valve and a Passage direction of the second check valve is from the first flexible pressure area in the outlet direction to the discharge area.
Die Verwendung der Rückschlagventile hat dabei den Vorteil, dass diese sehr einfach und kostengünstig bereitgestellt werden können und eine Ansteuerung der Rückschlagventile ausschließlich durch die Bewegung des Linearelements durch Erzeugung von Unterdruck oder Überdruck ermöglicht wird.The use of the check valves has the advantage that they can be provided very easily and inexpensively and a control of the check valves is made possible only by the movement of the linear element by generating negative pressure or overpressure.
Bevorzugt umfasst die Schlauchanordnung ein Filterelement, welches an einem freien Ende des ersten flexiblen Druckbereichs angeordnet ist. Das Filterelement stellt dabei eine Sterilität des Innenbereichs der Schlauchanordnung sicher, da Luft, welche während des Fördervorgangs bei der Bewegung des Linearelements durch das Filterelement in den flexiblen Druckbereich der Schlauchanordnung angesaugt wird bzw. ausgestoßen wird, steril gehalten wird. Preferably, the hose assembly comprises a filter element which is arranged at a free end of the first flexible pressure region. The filter element ensures a sterility of the inner region of the hose assembly, since air, which is sucked or ejected during the conveying process during the movement of the linear member through the filter element into the flexible pressure region of the hose assembly, is kept sterile.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Füllvorrichtung ferner eine zweite Drei-Wege-Einrichtung. Die zweite Drei-Wege-Einrichtung umfasst einen zweiten Druckbereich, einen zweiten Zuleitungsbereich und einen zweiten Ableitungsbereich, welche miteinander in Fluidverbindung stehen. Die Linear-Schlauchpumpe ist dabei bevorzugt nur am ersten flexiblen Druckbereich angeordnet und das freie Ende des ersten flexiblen Druckbereichs ist mit dem freien Ende des zweiten flexiblen Druckbereichs verbunden. Somit kann bei einer Linear-Bewegung des Linearelements in beide Richtungen jeweils abwechselnd ein Druck in der ersten und zweite Drei-Wege-Einrichtung aufgebaut werden. Durch die Verwendung von zwei Drei-Wege-Einrichtungen ist es möglich, dass abwechselnd in der ersten und zweiten Drei-Wege-Einrichtung jeweils eine Druckerzeugung und eine Unterdruckerzeugung erfolgt. Hierdurch kann das Prinzip einer doppelt wirkenden Pumpe auf die Linear-Schlauchpumpe übertragen werden. Es sei ferner angemerkt, dass der zweite Druckbereich nicht zwingend als flexibler Bereich vorgesehen sein muss.According to a further preferred embodiment of the invention, the filling device further comprises a second three-way device. The second three-way device comprises a second pressure region, a second supply region and a second discharge region, which are in fluid communication with each other. The linear peristaltic pump is preferably arranged only at the first flexible pressure region and the free end of the first flexible pressure region is connected to the free end of the second flexible pressure region. Thus, in a linear movement of the linear element in both directions alternately a pressure in the first and second three-way device can be constructed. By using two three-way devices, it is possible for pressure generation and negative pressure generation to take place alternately in the first and second three-way devices. As a result, the principle of a double-acting pump can be transferred to the linear hose pump. It should also be noted that the second pressure range does not necessarily have to be provided as a flexible area.
Besonders bevorzugt umfasst die zweite Drei-Wege-Einrichtung ein drittes Rückschlagventil, welches in dem zweiten Zuleitungsbereich angeordnet ist und ein viertes Rückschlagventil, welches im zweiten Ableitungsbereich angeordnet ist.Particularly preferably, the second three-way device comprises a third check valve, which is arranged in the second supply region and a fourth check valve, which is arranged in the second discharge region.
Besonders bevorzugt weist die erste und/oder zweite Drei-Wege-Einrichtung einen gleichen Aufbau auf. Die erste und/oder zweite Drei-Wege-Einrichtung sind besonders bevorzugt in Gestalt einer Y-Form oder einer T-Form vorgesehen.Particularly preferably, the first and / or second three-way device has a same structure. The first and / or second three-way device are particularly preferably provided in the form of a Y-shape or a T-shape.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Füllvorrichtung ferner einen Beutel aus einem flexiblen Material, welcher mit dem abzufüllenden Produkt, insbesondere einem medizinischen Produkt, gefüllt ist, sowie eine Füllnadel oder dgl. Dabei bilden der Beutel, die Füllnadel und Schlauchanordnung eine Baugruppe, welche als Einwegartikel ausgebildet ist. Hierdurch ist es möglich, dass eine minimale Anzahl von produktberührenden Teilen vorhanden ist. Nach einem Abfüllvorgang können diese als Einwegartikel vorgesehenen Bauteile einfach entsorgt werden. Somit entfällt eine Reinigung derartiger Teile. Die Linear-Schlauchpumpe kann dabei wiederverwendet werden. Für eine neue Abfüllung muss hierbei lediglich der erste flexible Druckbereich der ersten Drei-Wege-Einrichtung in die Schlauchpumpe eingebracht werden. Dadurch ist die vorliegende Erfindung besonders bevorzugt für toxische Produkte bzw. Füllgüter geeignet, da der Produktpfad nicht gereinigt werden muss. Somit ist auch eine Gefahr einer Kreuzkontamination, welche bei zu reinigenden Bauteilen der Füllvorrichtung immer vorhanden wäre, nicht gegeben. Dadurch eignet sich die erfindungsgemäße Füllvorrichtung insbesondere für den pharmazeutischen Bereich.According to a further preferred embodiment of the invention, the filling device further comprises a bag made of a flexible material, which is filled with the product to be filled, in particular a medical product, and a filling needle or the like. In this case, the bag, the filling needle and tube assembly form an assembly, which is designed as a disposable article. This makes it possible that a minimum number of product-contacting parts is present. After a filling process, these provided as disposable items components can be easily disposed of. Thus eliminating a cleaning of such parts. The linear peristaltic pump can be reused. For a new filling here only the first flexible pressure range of the first three-way device must be introduced into the peristaltic pump. As a result, the present invention is particularly preferably suitable for toxic products or products, since the product path does not have to be cleaned. Thus, there is also no danger of cross contamination, which would always be present in components of the filling device to be cleaned. As a result, the filling device according to the invention is particularly suitable for the pharmaceutical sector.
Wenn der Beutel aus einem flexiblen Material vorgesehen ist, umfasst die Füllvorrichtung vorzugsweise ferner eine Entleereinrichtung, insbesondere eine Auspresseinrichtung mit wenigstens einer Rolle, wobei der Beutel derart an der wenigstens einen Rolle angeordnet ist, dass das im Beutel befindliche Produkt durch eine rotierende Bewegung der Rolle aus dem Beutel ausdrückbar ist.If the bag is made of a flexible material, the filling device preferably further comprises an emptying device, in particular a squeezing device with at least one roller, wherein the bag is arranged on the at least one roller such that the product in the bag by a rotating movement of the roller can be expressed from the bag.
Zeichnungdrawing
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same or functionally identical parts are denoted by the same reference numerals.
In der Zeichnung ist:In the drawing is:
Bevorzugte Ausführungsformen der ErfindungPreferred embodiments of the invention
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die
Wie aus
Der Beutel
Ferner ist als Entleereinrichtung eine Auspresseinheit
Am Beutel
An der Schlauchanordnung
Die Quetscheinrichtung
Die Schlauchanordnung
Der erste flexible Druckbereich
Die Quetscheinrichtung
Die erste Drei-Wege-Einrichtung
Die Funktion der Linear-Schlauchpumpe
Die abzufüllende Menge kann dabei exakt durch die Länge der linearen Bewegung des Linearelements
Wenn sich das Linearelement
Es sei ferner angemerkt, dass die Linear-Schlauchpumpe
Die Linearbewegung des Linearelements
Weiterhin sind der Beutel
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Owner name: SYNTEGON TECHNOLOGY GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: ROBERT BOSCH PACKAGING TECHNOLOGY GMBH, 71332 WAIBLINGEN, DE Owner name: SYNTEGON TECHNOLOGY GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: ROBERT BOSCH GMBH, 70469 STUTTGART, DE |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: DREISS PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |