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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Gefriertrocknungsanlage mit wenigstens einer Produktkammer, die wenigstens zwei, innerhalb der Produktkammer angeordnete, verstellbare Auflagemittel umfasst. Zudem umfasst die Gefriertrocknungsanlage wenigstens eine mit den Auflagemitteln zusammenwirkende Verstellvorrichtung zum Verstellen des Abstands der wenigstens zwei Auflagemittel zueinander. Die Gefriertrocknungsanlage umfasst zusätzlich wenigstens ein Antriebsmittel zum Bewegen der Auflagemittel, welches außerhalb der Produktkammer angeordnet ist. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verstellen des Abstands der wenigstens zwei Auflagemittel der Gefriertrocknungsanlage zueinander.
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Die Schrift
EP 1 726 901 A1 offenbart eine Gefriertrocknungsanlage mit, innerhalb der Produktkammer angeordneten, vertikal gehaltenen Stellplatten als Auflagemittel für Behältnisse. Zudem umfasst die Gefriertrocknungsanlage als Aktuatoren zwei voneinander unabhängige Hubzylinder, die innerhalb der Produktkammer angeordnet sind und über die die Auflagemittel vertikal, stufenlos verstellt werden können. Über separate Antriebseinheiten, die innerhalb der Produktkammer angeordnet sind, können die Stellplatten rauf und runter bewegt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gefriertrocknungsanlage zu entwickeln, bei der die Stellplattenverstellung einfacher und sicherer ausgeführt ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Gefriertrocknungsanlage gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Zudem wird ein Verfahren vorgeschlagen, welches durch die Gefriertrocknungsanlage ausgeführt wird.
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Die Gefriertrocknungsanlage nach Anspruch 1 umfasst eine Produktkammer mit wenigstens zwei, innerhalb der Produktkammer angeordneten, verstellbaren Auflagemitteln. Mit den Auflagemitteln können hierbei z.B. Stellplatten zum Lagern von wenigstens einem, mittels der Gefriertrocknungsanlage zu trocknendem Produkt, welches in kleinen Behältnissen, sogenannten Vials, abgefüllt ist, gemeint sein. Zusätzlich umfasst die Gefriertrocknungsanlage wenigstens eine mit den Auflagemitteln zusammenwirkende Verstellvorrichtung zum Verstellen des Abstands der wenigstens zwei Auflagemittel. Die Gefriertrocknungsanlage nach Anspruch 1 umfasst zudem ein Antriebsmittel zum Bewegen der wenigstens zwei Auflagemittel. Vorzugsweise ist hierbei die Bewegung der Auflagemittel in vertikale Richtung gemeint. Das Antriebsmittel ist hierbei außerhalb der Produktkammer angeordnet und stellt vorzugsweise einen hydraulischen, pneumatischen oder motorisierten Linearantrieb dar. Dies kann z.B. ein Hydraulikzylinder sein. Diese Antriebsmittel beinhalten jedoch oft Maschinenteile, bei denen das Risiko des Austritts von Öl besteht. Die Produktkammer einer Gefriertrocknungsanlage ist jedoch möglichst steril zu halten. Mit dem erfindungsgemäßen Aufbau und der Antriebseinheit außerhalb der Gefriertrocknungsanlage, würde sich ein einfacher Aufbau mit einer möglichst steril gehaltenen Produktkammer ergeben. Vorzugsweise betätigt das Antriebsmittel die Verstellvorrichtung zum Verstellen des Abstands der wenigstens zwei Auflagemittel.
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Bevorzugt umfasst die Verstellvorrichtung der Gefriertrocknungsanlage zusätzlich eine Druckplatte, die dazu ausgebildet ist, von dem wenigstens einen Antriebsmittel bewegt zu werden. Die Druckplatte ist hierbei oberhalb der Auflagemittel angeordnet und dient bei Gefriertrocknungsanlagen auch dazu, die Kraft, welche zum Hineindrücken der Verschlüsse der Behältnisse von oben nötig ist, gleichmäßig über die Fläche zu verteilen. Die Verstellvorrichtung kann zusätzlich einen mit der Druckplatte verbundenen Hebel umfassen. Weiter bevorzugt umfasst die Gefriertrocknungsanlage wenigstens zwei Haltemittel zum Halten von je einem der wenigstens zwei Auflagemittel, wobei der wenigstens eine Hebel mit den Haltemitteln verbunden ist. Hierbei kann vorzugsweise wenigstens ein Anschlag der Verstellvorrichtung vorgesehen sein, der auf den wenigstens einen Hebel einwirkt. Ein bevorzugt mechanischer Anschlag bietet somit den Vorteil, dass einfach, ohne zusätzliche Aktuatoren in der Produktkammer ein Hebel bedient werden kann. Hierzu kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Hebel und der wenigstens eine Anschlag relativ beweglich zueinander angeordnet sind.
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Der wenigstens eine Anschlag ist vorzugsweise an einer seitlichen Wand der Produktkammer angeordnet. Somit wird nicht unnötig Platz in der Produktkammer verbraucht und die Anschläge haben eine stabile Möglichkeit zur Halterung an der Seitenwand der Produktkammer. Zum anderen sind die Anschläge somit häufig ohne Verdeckung durch andere Maschinenteile, einfach zur z.B. Instandhaltung erreichbar.
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Vorzugsweise ist der wenigstens eine Anschlag relativ zu der Produktkammer beweglich ausgebildet. Somit lassen sich unterschiedliche Positionen für die Anschläge relativ zu der Produktkammer vorsehen.
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Bevorzugt ist ein Drehpunkt des Hebels seitlich an der Druckplatte angeordnet. Mit Drehpunkt ist hierbei der Punkt gemeint, um den sich der Hebel als starrer Körper drehen kann. Es kann sich hierbei z.B. um ein zweites Auflager handeln. Somit lässt sich eine einfache Verbindung zwischen Druckplatte und Hebel der Verstellvorrichtung erreichen.
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Weiter bevorzugt repräsentiert der wenigstens eine Hebel einen zweiseitigen Hebel. Der Hebel ist somit als eine Art Wippe mit zwei Hebelarmen ausgebildet, deren zwei Hebelarme um einen Drehpunkt drehbar sind. Ein erster Hebelarm des zweiseitigen Hebels ist dazu ausgebildet, die wenigstens zwei Haltemittel zu halten. Hierzu liegt der erste Hebelarm bevorzugt auf einem mit der Druckplatte verbundenen Auflager auf und wird durch dieses abgestützt. Der zweite Hebelarm des zweiseitigen Hebels wirkt mit dem wenigstens einen Anschlag zusammen. Dies bietet den Vorteil, dass der zweiseitige Hebel somit gleich zwei Funktionen erfüllen kann und dass eine stufenlose Verstellung der Auflagemittel ermöglicht wird.
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Vorzugsweise umfasst die Verstellvorrichtung wenigstens zwei Anschläge, die innerhalb der Produktkammer angeordnet sind. Weiterhin vorzugsweise umfasst die Verstellvorrichtung wenigstens zwei mit der Druckplatte verbundene zweiseitige Hebel, wobei die wenigstens zwei zweiseitigen Hebel mit den Haltemitteln verbunden sind. Somit ergäbe sich eine gleichmäßige Verstellung der Auflagemittel. Weiterhin bevorzugt sind hierbei die wenigstens zwei Anschläge beweglich in der Produktkammer angeordnet. Somit wären unterschiedliche Abstände der Auflagemittel mit unterschiedlichen Stellungen der Auflagemittel möglich. Beispielsweise wäre somit eine Schrägstellung der Auflagemittel ermöglicht.
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Die Erfindung weist zusätzlich ein Verfahren auf, welches zum Verstellen eines Abstands von wenigstens zwei, innerhalb einer Produktkammer einer Gefriertrocknungsanlage angeordneten, verstellbaren Auflagemitteln dient. Hierbei wird in einem ersten Verfahrensschritt wenigstens ein außerhalb der Produktkammer der Gefriertrocknungsanlage angeordnetes Antriebsmittel angesteuert. Darauf folgend werden in einem zweiten Verfahrensschritt wenigstens zwei, innerhalb der Produktkammer angeordnete, verstellbare Auflagemittel mittels des Antriebsmittels bewegt. In einem dritten Verfahrensschritt wird der Abstand der wenigstens zwei Auflagemittel der Gefriertrocknungsanlage zueinander mittels einer mit den Auflagemitteln zusammenwirkenden Verstellvorrichtung verstellt.
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Figurenliste
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- 1a zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gefriertrocknungsanlage, bei der eine Anzahl von Auflagemitteln gestapelt ist.
- 1b zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gefriertrocknungsanlage mit einem maximalen Abstand der Auflagemittel zueinander.
- 1c zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gefriertrocknungsanlage mit einem reduzierten Abstand der Auflagemittel zueinander.
- 1d zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gefriertrocknungsanlage mit einer Bewegung von zwei Anschlägen innerhalb der Produktkammer von oben nach unten.
- 1e zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gefriertrocknungsanlage mit einer Schrägstellung der Auflagemittel.
- 2 zeigt einen Ablauf eines Verfahrens zum Verstellen eines Abstands von wenigstens zwei Auflagemitteln einer Gefriertrocknungsanlage.
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Ausführungsbeispiele
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1 zeigt schemenhaft einen Aufbau der erfindungsgemäßen Gefriertrocknungsanlage 200. Die Gefriertrocknungsanlage 200 umfasst hierbei eine Produktkammer 20, innerhalb der verstellbare Stellplatten als Auflagemittel 70a, 70b, 70c, 70d und 70e aufeinander gestapelt, angeordnet sind. Mit den Auflagemitteln 70a, 70b, 70c, 70d und 70e ist eine Verstellvorrichtung über Haltemittel 80a, 80b, 80c, 80d, 80e, 80f, 80g, 80h, 80i und 80j verbunden, die mit den Auflagemitteln 70a, 70b, 70c, 70d und 70e zusammenwirkt und zum Verstellen des Abstands der Auflagemittel 70a, 70b, 70c, 70d, 70e und 70f zueinander dient.
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Die Haltemittel 80a, 80b, 80c, 80d, 80e, 80f, 80g, 80h, 80i und 80j sind in dieser Ausführungsform der Gefriertrocknungsanlage 200 als Haltestangen ausgebildet sind, die zum Halten der Auflagemittel 70a, 70b, 70c, 70d und 70e dienen.
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Die Verstellvorrichtung umfasst in dieser Ausführungsform eine Druckplatte 100, an der seitlich zwei zweiseitige Hebel 40a und 40b als Wippe angeordnet sind. Der zweiseitige Hebel 40b ist um einen Drehpunkt 120a drehbar gelagert und besitzt einen ersten Hebelarm 55a und einen zweiten Hebelarm 55b. Der Drehpunkt 120a ist hierbei seitlich an der Druckplatte angeordnet. Der Hebel 40a ist um den Drehpunkt 120b drehbar gelagert und besitzt ebenfalls einen ersten Hebelarm 45a und einen zweiten Hebelarm 45b, wobei diese hier gleich lang wie die ersten Hebelarme 55a und 55b sind. Der Drehpunkt 120b ist hierbei ebenfalls seitlich an der Druckplatte angeordnet. Die ersten Hebelarme 45a und 55a sind jeweils auf einem Auflager 110a und 110b abgestützt, sodass sich die zweitseitigen Hebel 40a und 40b in einer horizontalen Position befinden. Die Haltemittel 80a, 80b, 80c, 80d, 80e, 80f, 80g, 80h, 80i und 80j sind mit den zweiseitigen Hebeln 40a und 40b verbunden und eine gleiche Anzahl von Haltemitteln 80a, 80b, 80c, 80d, 80e, 80f, 80g, 80h, 80i und 80j sind jeweils einem Hebel 40a und 40b zugeordnet. Je ein Haltemittel 80a, 80b, 80c, 80d, 80e, 80f, 80g, 80h, 80i und 80j der zugeordneten Hebel 40a und 40b halten ein zugehöriges Auflagemittel 70a, 70b, 70c, 70d und 70e. Die Haltestangen, die somit die Auflagemittel 70a, 70b, 70c, 70d und 70e als Paare halten, sind als Paare jeweils gleich lang ausgebildet. Unterschiedliche Paare besitzen jedoch unterschiedliche Stangenlängen. Die längsten Haltestangen als Haltemittel 80e und 80j halten das im Stapel der Auflagemittel 70a, 70b, 70c, 70d und 70e unterstete angeordnete Auflagemittel 70e und die kürzesten Haltestangen als Auflagemittel 80a und 80f das oberste angeordnete Auflagemittel 70a. Die längsten Haltestangen als Auflagemittel 80e und 80j sind am weitesten von dem jeweiligen Drehpunkt 120a und 120b entfernt und die kürzesten Haltestangen als Auflagemittel 80a und 80f am nächsten zu dem jeweiligen Drehpunkt 120a und 120b angeordnet.
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Zudem umfasst die Verstellvorrichtung einen Kolben 10 eines Hydraulikzylinders, wobei der Hydraulikzylinder als Antriebsmittel 25 außerhalb der Produktkammer 20 angeordnet ist. Der Hydraulikzylinder als Antriebsmittel 25 ist dazu ausgebildet, über dessen Kolben die Auflagemittel 70a, 70b, 70c, 70d und 70e in vertikaler Richtung rauf und runter zu bewegen und die Verstellvorrichtung zum Verstellen des Abstands der Auflagemittel 70a, 70b, 70c, 70d und 70e zu betätigen. An der Außenseite der Produktkammer 20 sind Anschläge 30a und 30b angeordnet, die auf die zweiseitigen Hebel 40a und 40b einwirken können. Am Boden der Produktkammer 20 ist ein Tisch 90 angeordnet, auf dem der Stapel von Auflagemitteln 70a, 70b, 70c, 70d und 70e abgesetzt wird.
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1b zeigt die Gefriertrocknungsanlage 200 aus Figur 1a, wobei die Auflagemittel 70a, 70b, 70c, 70d und 70e mittels der Haltestangen als Haltemittel 80a, 80b, 80c, 80d, 80e, 80f, 80g, 80h, 80i und 80j im Unterschied hier innerhalb der Produktkammer in einem maximalen Abstand zueinander gehalten werden. Die Haltemittel 80a, 80b, 80c, 80d, 80e, 80f, 80g, 80h, 80i und 80j werden wiederum mittels der ersten Hebelarme 45a und 45b der zweiseitigen Hebel 40a und 40b gehalten. Der außerhalb der Produktkammer 20 angeordnete Hydraulikzylinder als Antriebsmittel 25 hat seinen Kolben hier im Unterschied zu 1a weiter eingefahren und somit die Auflagemittel 70a, 70b, 70c, 70d und 70e vertikal nach oben bewegt. Auf den Stellplatten als Auflagemittel 70a, 70b, 70c, 70d und 70e sind Behältnisse 190 angeordnet, die Produkte, welche gefriergetrocknet werden sollen, enthalten. Die Anschläge 30a und 30b sind relativ beweglich zu den zweiseitigen Hebeln 40a und 40b angeordnet und auf dieser 1b berührt der Anschlag 30a den zweiten Hebelarm 55b des zweitseitigen Hebels 40b und der Anschlag 30b berührt den zweiten Hebelarm 45b des zweitseitigen Hebels 40a, ohne jedoch schon eine Kraft auf den Hebel zu übertragen.
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1c zeigt die Gefriertrocknungsanlage 200 aus Figur 1a und Figur 1b, wobei die Auflagemittel 70a, 70b, 70c, 70d und 70e mittels der Stangen als Haltemittel 80a, 80b, 80c, 80d, 80e, 80f, 80g, 80h, 80i und 80j im Unterschied hier in einem reduzierten Abstand zueinander gehalten werden. Der außerhalb der Produktkammer 20 angeordnete Hydraulikzylinder als Antriebsmittel 25 hat seinen Kolben hier im Unterschied zu 1a und 1b noch weiter eingefahren und somit die Auflagemittel 70a, 70b, 70c, 70d und 70e noch weiter vertikal nach oben bewegt. Durch die Aufwärtsbewegung der Auflagemittel 70a, 70b, 70c, 70d und 70e und der Verstellvorrichtung überträgt auf dieser 1c wirken der Anschlag 30a und der zweite Hebelarm 55b zusammen, indem der Anschlag 30a eine Kraft auf den zweiten Hebelarm 55b des zweitseitigen Hebels 40b überträgt. Gleichermaßen wirken der Anschlag 30b und der zweite Hebelarm 45b zusammen, indem der Anschlag 30b eine gleich große Kraft auf den zweiten Hebelarm 45b des zweitseitigen Hebels 40a überträgt. Die zweiseitigen Hebel 40a und 40b werden somit um einen Drehwinkel 35b gedreht. Die Haltemittel 80a, 80b, 80c, 80d, 80e, 80f, 80g, 80h, 80i und 80j sind hierbei so mit den zweiseitigen Hebeln 40a und 40b verbunden, dass sie bei Schrägstellung der zweiseitigen Hebel 40a und 40b ebenfalls leicht schräg gestellt sind.
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1d zeigt die Gefriertrockungsanlage 200 aus den Figuren 1a, 1b und 1c, wobei hierbei im Unterschied die zwei Anschläge 30a und 30b gleichmäßig beweglich an der Außenwand der Produktkammer 20 angeordnet sind. Die Anschläge können nach unten auf die Positionen 32a und 32b oder nach oben auf die Positionen 31a und 31b bewegt werden. Es ergibt sich hierbei ein möglicher Verfahrweg 34 für die zwei dargestellten Anschläge.
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1e zeigt die Gefriertrocknungsanlage 200 aus den Figuren 1a, 1b, 1c und 1d, wobei hierbei im Unterschied die zwei Anschläge 30a und 30b relativ zueinander beweglich an der Außenwand der Produktkammer 20 angeordnet sind. Der auf der 1e dargestellte linke Anschlag 30a kann nach unten über den Verfahrweg 35 auf die Position 33a bewegt werden, während der auf der 1e dargestellte rechte Anschlag 30b nicht bewegt wird. Somit ergibt sich eine unterschiedliche Zusammenwirkung der zwei Anschläge 33a und 30b mit den zweiten Hebelarmen 45b und 55b, indem die zwei zweiseitigen Hebel 40a und 40b unterschiedlich stark gedreht werden. Während der auf der 1e dargestellte linke zweiseitige Hebel 40b um einen Drehwinkel 65b gedreht wird, wird der auf der 1e dargestellte rechte zweiseitige Hebel 40a um einen Drehwinkel 65a gedreht. Die Drehwinkel 65a und 65b unterscheiden sich voneinander, wobei der Drehwinkel 65a in diesem Fall größer als der Drehwinkel 65b ist. Somit ergeben sich auf der linken dargestellten Seite größere Abstände der Auflagemittel 70a, 70b, 70c, 70d und 70e zueinander, als auf der rechten dargestellten Seite der 1e. Folglich ergibt sich für die Auflagemittel 70a, 70b, 70c, 70d und 70e eine leichte Schrägstellung, wobei das unterste Auflagemittel 70e am stärksten schräg gestellt und das oberste Auflagemittel 70a am schwächsten schräg gestellt ist.
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2 zeigt einen Verfahrensablauf zum Verstellen eines Abstands von wenigstens zwei, innerhalb einer Produktkammer einer Gefriertrocknungsanlage angeordneten, verstellbaren Auflagemitteln zueinander. Das Verfahren wird hierbei durch eine erfindungsgemäße Gefriertrocknungsanlage ausgeführt. Hierbei wird in einem ersten Verfahrensschritt 310 ein außerhalb der Produktkammer der Gefriertrocknungsanlage angeordnetes Antriebsmittel angesteuert. In einem darauf folgenden Verfahrensschritt 320 werden die wenigstens zwei verstellbaren Auflagemittel mittels des Antriebsmittels bewegt. In einem auf den Verfahrensschritt 320 folgenden Verfahrensschritt 390 wird der Abstand der wenigstens zwei Auflagemittel der Gefriertrocknungsanlage zueinander mittels einer mit den Auflagemitteln zusammenwirkenden Verstellvorrichtung verstellt. Optional wird hierbei der Abstand der Auflagemittel zueinander verstellt, indem das Antriebsmittel die Verstellvorrichtung betätigt.
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In einem auf den Verfahrensschritt 320 folgenden optionalen Verfahrensschritt 330 wird geprüft, ob ein erstes Steuerungssignal für wenigstens zwei innerhalb der Produktkammer angeordnete Anschläge der Verstellvorrichtung zu einer erwünschten Schrägstellung der Auflagemittel erfasst wurde. In Abhängigkeit des erfassten ersten Steuerungssignals für die wenigstens zwei Anschläge werden die Anschläge relativ zueinander bewegt. So werden in einem auf den Verfahrensschritt 330 folgenden optionalen Verfahrensschritt 340 die wenigstens zwei Anschläge relativ zueinander bewegt, falls das erste Steuerungssignal erfasst wurde. Falls das erste Steuerungssignal nicht erfasst wurde, werden in einem auf den Verfahrensschritt 330 folgenden optionalen Verfahrensschritt 350 die Anschläge nicht zueinander bewegt und verbleiben auf ihrer Position.
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Zusätzlich oder alternativ kann auch in einem auf den Verfahrensschritt 320 folgenden optionalen Verfahrensschritt 360 geprüft werden, ob ein zweites Steuerungssignal für wenigstens zwei, innerhalb der Produktkammer angeordnete Anschläge zu einer erwünschten Höhenverstellung der Auflagemittel innerhalb der Produktkammer erfasst wurde. In Abhängigkeit des erfassten zweiten Steuerungssignals für die wenigstens zwei Anschläge werden die Anschläge gleichmäßig zueinander innerhalb der Produktkammer bewegt. So werden in einem auf den Verfahrensschritt 360 folgenden optionalen Verfahrensschritt 370 die wenigstens zwei Anschläge gleichmäßig an beiden Seiten der Produktkammer hoch und runter bewegt. Falls das zweite Steuerungssignal nicht erfasst wurde, werden in einem auf den Verfahrensschritt 330 folgenden optionalen Verfahrensschritt 380 die Anschläge nicht bewegt und verbleiben auf ihrer Position.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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