DE102017204752A1 - Freeze drying plant - Google Patents
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Abstract
Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß eine Gefriertrocknungsanlage (190), die eine Produktkammer (70) mit wenigstens zwei, innerhalb der Produktkammer (70) angeordneten, verstellbaren Auflagemitteln (80a, 80b, 80c, 80d, 80e, 80f, 80g) umfasst. Mit den Auflagemitteln (80a, 80b, 80c, 80d, 80e, 80f, 80g) können hierbei z.B. Stellplatten zum Lagern von wenigstens einem, mittels der Gefriertrocknungsanlage (190) zu trocknendem Produkt, welches in kleinen Behältnissen, sogenannten Vials, abgefüllt ist, gemeint sein. Zusätzlich umfasst die Gefriertrocknungsanlage (190) einen Aktuator (5) zum Verstellen des Abstands der wenigstens zwei Auflagemittel (80a, 80b, 80c, 80d, 80e, 80f, 80g) zueinander in eine Verstellrichtung. Die Verstellrichtung kennzeichnet also die Bewegungsrichtung der Auflagemittel (80a, 80b, 80c, 80d, 80e, 80f, 80g) bei Verstellung in Verstellrichtung. Mit dem Aktuator (5) ist hierbei eine Vorrichtung gemeint, die Steuersignale in zumeist mechanische Arbeit umsetzen kann. Die Gefriertrocknungsanlage (190) umfasst zudem ein Antriebsmittel (60) zum Bewegen der wenigstens zwei Auflagemittel (80a, 80b, 80c, 80d, 80e, 80f, 80g).According to the invention, a freeze-drying system (190) is proposed which comprises a product chamber (70) with at least two adjustable support means (80a, 80b, 80c, 80d, 80e, 80f, 80g) arranged within the product chamber (70). With the support means (80a, 80b, 80c, 80d, 80e, 80f, 80g) in this case, e.g. Stellplatten for storing at least one, by means of the freeze-drying plant (190) to be dried product, which is filled in small containers, so-called vials, meant. In addition, the freeze-drying system (190) comprises an actuator (5) for adjusting the distance of the at least two support means (80a, 80b, 80c, 80d, 80e, 80f, 80g) from one another in an adjustment direction. The adjustment direction thus characterizes the direction of movement of the support means (80a, 80b, 80c, 80d, 80e, 80f, 80g) during adjustment in the adjustment direction. With the actuator (5) in this case a device is meant, which can implement control signals in mostly mechanical work. The freeze-drying system (190) further comprises a drive means (60) for moving the at least two support means (80a, 80b, 80c, 80d, 80e, 80f, 80g).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Gefriertrocknungsanlage mit wenigstens einer Produktkammer, die wenigstens zwei, innerhalb der Produktkammer angeordneten, verstellbaren Auflagemitteln umfasst und mit wenigstens einem Aktuator zum Verstellen des Abstands der wenigstens zwei Auflagemittel zueinander in eine Verstellrichtung, sowie wenigstens einem Antriebsmittel zum Bewegen der wenigstens zwei Auflagemittel. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verstellen des Abstands der wenigstens zwei Auflagemittel der Gefriertrocknungsanlage.The invention relates to a freeze-drying plant having at least one product chamber, which comprises at least two, arranged within the product chamber, adjustable support means and at least one actuator for adjusting the distance of the at least two support means to each other in an adjustment direction, and at least one drive means for moving the at least two support means , In addition, the invention relates to a method for adjusting the distance of the at least two support means of the freeze-drying plant.
Die Schrift
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
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.To achieve the object, a freeze-drying plant according to the features of claim 1 is proposed according to the invention. In addition, a method is proposed, which is carried out by the freeze-drying plant.
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 einen Aktuator zum Verstellen des Abstands der wenigstens zwei Auflagemittel zueinander in eine Verstellrichtung. Die Verstellrichtung kennzeichnet also die Bewegungsrichtung der Auflagemittel bei Verstellung. Mit dem Aktuator ist hierbei eine Vorrichtung gemeint, die Steuersignale in zumeist mechanische Arbeit umsetzen kann. 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. Der Aktuator ist bei der Gefriertrocknungsanlage nach Anspruch 1 außerhalb der Produktkammer angeordnet. Somit ergibt sich ein einfacher Aufbau der Gefriertrocknungsanlage ohne Aktuatoren in der steril zu haltenden Produktkammer. Zudem ergibt sich hierbei der Vorteil, dass ein oft temperaturempfindlicher Aktuator nicht den großen Temperaturschwankungen in der Produktkammer während des Trocknungsprozesses ausgesetzt ist. Bevorzugt ist der Aktuator dazu ausgebildet, den Abstand der wenigstens zwei, innerhalb der Produktkammer angeordneten, verstellbaren Auflagemittel stufenlos zueinander zu verstellen. Somit kann der Abstand der Auflagemittel zueinander optimal eingestellt werden.The freeze-drying plant according to claim 1 comprises a product chamber with at least two, arranged within the product chamber, adjustable support means. In this case, with the support means, e.g. Stellplatten for storing at least one, by means of the freeze-drying plant to be dried product, which is filled in small containers, called vials, meant to be. In addition, the freeze-drying plant comprises an actuator for adjusting the distance of the at least two support means from one another in an adjustment direction. The adjustment thus marks the direction of movement of the support means during adjustment. With the actuator in this case a device is meant, which can implement control signals in mostly mechanical work. The freeze dryer according to claim 1 further comprises a drive means for moving the at least two support means. Preferably, the movement of the support means in the vertical direction is meant here. The actuator is arranged in the freeze dryer according to claim 1 outside the product chamber. This results in a simple construction of the freeze-drying plant without actuators in the product chamber to be kept sterile. In addition, this results in the advantage that an often temperature-sensitive actuator is not exposed to the large temperature fluctuations in the product chamber during the drying process. Preferably, the actuator is designed to adjust the distance of the at least two, arranged within the product chamber, adjustable support means continuously to each other. Thus, the distance of the support means to each other can be optimally adjusted.
Bevorzugt ist der Aktuator dazu ausgebildet, die wenigstens zwei Auflagemittel in Verstellrichtung so zueinander zu verstellen, dass die Auflagemittel wenigstens einen ersten oder zweiten Abstand zueinander besitzen. Die Auflagemittel nehmen also wenigstens zwei verstellbare Positionen relativ zueinander ein, wobei eine der beiden Positionen mit einem ersten oder zweiten Abstand der Auflagemittel zueinander, beispielsweise eine Schrägstellung der Platten darstellen kann. Durch diese Schrägstellung läuft das Wasser während der Reinigung der Anlage ab und muss nicht verdampft werden. Eine weitere Möglichkeit wäre, dass eine der wenigstens zwei Positionen mit einem ersten oder zweiten Abstand der Auflagemittel zueinander eine Trocknungsposition für Behältnisse repräsentiert. Die Auflagemittel befinden sich hierbei in horizontaler Stellung, sodass die Behältnisse dort gelagert werden können, ohne von den Auflagemitteln hinunterzufallen. Vorzugsweise gäbe es noch die Möglichkeit, dass eine der wenigstens zwei Positionen mit einem ersten oder zweiten Abstand zueinander, eine weitere Trocknungsposition für höhere Behältnisse repräsentiert. In diesem Fall wären wenigstens drei Auflagemittel notwendig wobei die obersten zwei Auflagemittel in einem minimalen Abstand zueinander gestapelt sind und sich das dritte Auflagemittel in einem maximalen Abstand zu diesem Stapel befindet. Der maximale Abstand dient hierbei zur Aufnahme der höherer Behältnisse bzw. Vials. Bevorzugt sind alle drei beschriebenen Positionen der wenigstens drei Auflagemittel mit einem ersten oder zweiten oder dritten Abstand zueinander möglich.Preferably, the actuator is designed to adjust the at least two support means in the adjustment direction to each other so that the support means have at least a first or second distance from each other. The support means thus take at least two adjustable positions relative to each other, wherein one of the two positions with a first or second distance of the support means to each other, for example, may represent an inclination of the plates. Due to this inclination, the water runs off during the cleaning of the system and does not have to be evaporated. Another possibility would be that one of the at least two positions with a first or second spacing of the support means from one another represents a drying position for containers. The support means are in this case in a horizontal position, so that the containers can be stored there without falling from the support means. Preferably, there would still be the possibility that one of the at least two positions with a first or second distance from one another represents a further drying position for higher containers. In this case, at least three support means would be necessary with the top two support means being stacked at a minimum distance from each other and the third support means being at a maximum distance from that stack. The maximum distance serves to accommodate the higher containers or vials. Preferably, all three described positions of the at least three support means with a first or second or third distance from each other are possible.
Vorzugsweise umfasst die Gefriertrocknungsanlage zusätzlich wenigstens zwei Haltemittel zum Halten der Auflagemittel. Diese Haltemittel sind bevorzugt als Haltestangen ausgeführt und dazu ausgebildet, die Auflagemittel in einer vertikalen, verstellbaren Position mit einem ersten oder zweiten Abstand der wenigstens zwei Auflagemittel zueinander zu halten. Die Gefriertrocknungsanlage umfasst zusätzlich vorzugsweise wenigstens einen, innerhalb der Produktkammer angeordneten Verstellschlitten, der mit diesen beschriebenen Haltemitteln zusammenwirkt. Der Verstellschlitten selbst ist mit einem, innerhalb der Produktkammer angeordneten Verstellmittel verbunden, welches dazu ausgebildet ist, den Verstellschlitten quer zu der Verstellrichtung zu verstellen. Der Aktuator ist hierbei dazu ausgebildet, auf das Verstellmittel einzuwirken. Ein Einwirken kann in diesem Fall zum Beispiel bedeuten, dass der Aktuator auf das Verstellmittel eine mechanische Kraft aufbringt. Bevorzugt sind hierbei der Aktuator und das Verstellmittel über einen Bowdenzug miteinander verbunden. Ein Bowdenzug repräsentiert in diesem Zusammenhang ein bewegliches Maschinenelement zur Übertragung einer mechanischen Bewegung bzw. einer Druck- oder Zugkraft mittels einer flexibel verlegbaren Kombination aus einem Drahtseil und einer in Verlaufsrichtung stabilen Hülle. Vorzugsweise ist der Bowdenzug innerhalb der Produktkammer zumindest teilweise mit einem Schutzschlauch umgeben. Dieser Schutzschlauch kann z.B. einen Wellenschlauch aus Edelstahl darstellen und dient einerseits als Schutz vor Beschädigung des Bowdenzugs und andererseits als Schutz gegen Ausdringen z.B. von Schmiermittel in die Produktkammer. Vorzugsweise ist der Bowdenzug vollständig innerhalb der Produktkammer mit dem Schutzschlauch umgeben, um einen optimalen Schutz zu garantieren. Bevorzugt ist der wenigstens eine Verstellschlitten dazu ausgebildet, den Abstand der wenigstens zwei Auflagemittel zueinander in Verstellrichtung in Abhängigkeit seines Verstellens mittels des Verstellmittels zu verstellen. Vorzugsweise verstellt sich hierbei der Verstellschlitten in horizontale Bewegungsrichtung. Bevorzugt umfasst das Verstellmittel ein vorderseitiges und ein rückseitiges Gehäuseteil, wobei das vorderseitige Gehäuseteil dazu ausgebildet ist, sich beim Verstellen des Verstellschlittens ebenfalls quer zu der Verstellrichtung zu verstellen. Über die Wirkkette Aktuator, Verstellmittel und Verstellschlitten wäre es also bei dieser Gefriertrocknungsanlage möglich, die Abstände der wenigstens zwei Auflagemittel zueinander einfach und stufenlos zu verstellen. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Gefriertrocknungsanlage vorzugsweise eine Druckplatte mit wenigstens einer Führungsschiene zum Führen des wenigstens einen Verstellschlittens quer zu der Verstellrichtung. 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. Alternativ hierzu umfasst die Gefriertrocknungsanlage bevorzugt wenigstens vier Verstellschlitten und wenigstens vier zugehörige Führungsschienen, wobei jeweils zwei Verstellschlitten auf gegenüberliegenden Außenseiten der Druckplatte auf zugehörigen wenigstens zwei Führungsschienen quer zu der Verstellrichtung geführt werden. Somit ergibt sich ein stabiles, gleichmäßiges Verstellen der Auflagemittel, welche vorzugsweise als Stellplatten ausgebildet sind, in Verstellrichtung.Preferably, the freeze-drying plant additionally comprises at least two holding means for holding the support means. These holding means are preferably designed as holding rods and designed to hold the support means in a vertical, adjustable position with a first or second spacing of the at least two support means to each other. In addition, the freeze-drying system preferably comprises at least one adjusting slide arranged within the product chamber, which interacts with the holding means described. The adjustment slide itself is connected to an adjustment means arranged within the product chamber, which is designed to adjust the adjustment slide transversely to the adjustment direction. The actuator is hereby designed to act on the adjusting means. An action in this case may mean, for example, that the actuator applies a mechanical force to the adjusting means. Preferably, in this case, the actuator and the adjusting means are connected to one another via a Bowden cable. A Bowden cable in this context represents a movable machine element for transmitting a mechanical movement or a compressive or tensile force by means of a flexibly deployable combination of a wire rope and a sheath stable in the direction. Preferably, the Bowden cable is at least partially surrounded within the product chamber with a protective tube. This protective hose can be, for example, a corrugated hose made of stainless steel and serves on the one hand as protection against damage to the Bowden cable and on the other hand as protection against expelling, for example, of lubricant in the product chamber. Preferably, the Bowden cable is completely surrounded within the product chamber with the protective tube to guarantee optimum protection. Preferably, the at least one adjusting slide is designed to adjust the distance of the at least two support means to one another in the adjustment direction as a function of its adjustment by means of the adjusting means. In this case, the adjustment slide preferably adjusts in the horizontal direction of movement. Preferably, the adjusting means comprises a front-side and a rear-side housing part, wherein the front-side housing part is adapted to also adjust when adjusting the Verstellschlittens transverse to the adjustment direction. About the chain of action actuator, adjustment and adjustment slide so it would be possible in this freeze-drying plant to adjust the distances between the at least two support means to each other easily and continuously. Alternatively or additionally, the freeze-drying system preferably comprises a pressure plate with at least one guide rail for guiding the at least one displacement slide transversely to the adjustment direction. The pressure plate is in this case arranged above the support means and is used in freeze-drying plants also to distribute the force which is necessary for pushing in the closures of the containers from above, evenly over the surface. Alternatively, the freeze-drying system preferably comprises at least four adjustment slides and at least four associated guide rails, wherein two adjustment slides are guided on opposite outer sides of the pressure plate on associated at least two guide rails transversely to the adjustment direction. This results in a stable, uniform adjustment of the support means, which are preferably designed as parking plates, in the adjustment.
Bevorzugt umfasst wenigstens ein Verstellschlitten wenigstens drei Lager zum Lagern der wenigstens zwei Haltemittel. Diese wenigstens drei Lager sind bevorzugt als Durchgangslöcher mit unterschiedlichen Durchmessern ausgebildet. Die Durchgangslöcher sind schnell und einfach herzustellen und zudem wird das entfernte Material schnell über den Ausgang des Loches entfernt. Die Haltemittel, welche vorzugsweise als Stangen ausgebildet sind, besitzen in diesem Zusammenhang auf Ihrer Länge verteilt ebenfalls unterschiedliche Durchmesser, wobei die Durchmesser der Durchgangslöcher zumindest teilweise kleiner als die Durchmesser der Stangen sind. Somit ergibt sich eine einfache Lagerung der Haltemittel. Vorzugsweise sind jedem der zwei Haltemittel jeweils wenigstens zwei Lager zum Lagern in einer ersten oder zweiten Lagerposition zugeordnet .Alternativ hierzu umfasst ein Verstellschlitten bevorzugt wenigstens sechs, insbesondere als Durchgangslöcher ausgebildete Lager zum Lagern der wenigstens zwei Haltemittel. Davon sind jeweils drei Lager einem der wenigstens zwei Haltemittel zugeordnet und von den weiteren drei Lagern, welche dem anderen der wenigstens zwei Haltemittel zugeordnet sind, über eine ebene Fläche getrennt. In diesem Fall wären die drei Lager zum Lagern der wenigstens zwei Haltemittel in wenigstens einer ersten oder zweiten oder dritten Lagerposition ausgebildet.Preferably, at least one adjusting slide comprises at least three bearings for supporting the at least two holding means. These at least three bearings are preferably designed as through holes with different diameters. The through-holes are quick and easy to make and, moreover, the removed material is quickly removed beyond the exit of the hole. The holding means, which are preferably designed as rods, in this context distributed over their length also have different diameters, wherein the diameters of the through holes are at least partially smaller than the diameter of the rods. This results in a simple storage of the holding means. Preferably, each of the two holding means are each assigned at least two bearings for storage in a first or second storage position. Alternatively, an adjusting slide preferably comprises at least six bearings, in particular designed as through holes, for supporting the at least two holding means. Of these, three bearings are assigned to one of the at least two holding means and separated from the other three bearings, which are assigned to the other of the at least two holding means, via a flat surface. In this case, the three bearings would be designed to support the at least two holding means in at least one of the first and second or third storage positions.
Vorzugsweise repräsentiert der Aktuator einen Linearantrieb. Der Linearantrieb kann hierbei beispielsweise elektrisch, hydraulisch oder auch pneumatisch ausgestaltet sein. Bevorzugt stellt der Linearantrieb hierbei einen pneumatischen Zylinder dar. Dieser kann schnell, ohne große Verzögerung auf Steuerungssignale reagieren. In Abhängigkeit der Stellung des Pneumatikzylinders werden die wenigstens zwei, innerhalb der Produktkammer angeordneten Auflagemittel zueinander in Verstellrichtung in einen ersten oder zweiten Abstand zueinander verstellt. Alternativ wäre es in diesem Zusammenhang bevorzugt, die Auflagemittel auch noch in einen dritten Abstand zueinander zu verstellen, wozu zwei, in Reihe geschaltete pneumatische Zylinder verwendet werden können.Preferably, the actuator represents a linear drive. The linear drive can be designed, for example, electrically, hydraulically or pneumatically. Preferably, the linear drive in this case represents a pneumatic cylinder. This can react quickly, without much delay to control signals. Depending on the position of the pneumatic cylinder, the at least two, arranged within the product chamber support means are mutually adjusted in the adjustment in a first or second distance from each other. Alternatively, it would be preferable in this context, the support means also still in a third distance from each other to adjust, for which purpose two, connected in series pneumatic cylinder can be used.
Die Erfindung weist zusätzlich ein Verfahren auf, welches zum Verstellen eines Abstands von wenigstens zwei Auflagemitteln einer Gefriertrocknungsanlage in eine Verstellrichtung dient und die dargestellte Vorrichtung verwendet. Hierbei wird in einem ersten Verfahrensschritt ein außerhalb der Produktkammer angeordneter Aktuator angesteuert. Daraufhin wirkt der Aktuator auf ein, innerhalb der Produktkammer angeordnetes Verstellmittel ein. In einem darauf folgenden Verfahrensschritt folgt in Abhängigkeit des Einwirkens des Aktuators auf das Verstellmittel, ein Verstellen wenigstens eines, innerhalb der Produktkammer angeordneten Verstellschlittens quer zu der Verstellrichtung. In einem darauf folgenden Verfahrensschritt folgt in Abhängigkeit des Verstellens des Verstellschlittens quer zu der Verstellrichtung, das Verstellen des Abstands der wenigstens zwei Auflagemittel der Gefriertrocknungsanlage in die Verstellrichtung.The invention additionally has a method which serves to adjust a distance of at least two support means of a freeze-drying installation in an adjustment direction and uses the illustrated device. Here, in a first method step, an actuator arranged outside the product chamber is actuated. Thereupon, the actuator acts on an adjusting means arranged within the product chamber. In a subsequent method step, depending on the action of the actuator on the adjusting means, an adjustment of at least one adjusting carriage arranged within the product chamber follows transversely to the adjusting direction. In a subsequent process step follows the adjustment of the distance of the., Depending on the adjustment of the adjusting slide transversely to the adjustment at least two support means of the freeze-drying plant in the adjustment.
Figurenlistelist of figures
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1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gefriertrocknungsanlage.1 shows an embodiment of a freeze-drying plant according to the invention. -
2 zeigt eine Ausführungsform eines Verstellmittels für einen Verstellrahmen der Gefriertrocknungsanlage.2 shows an embodiment of an adjustment means for an adjustment frame of the freeze-drying plant. -
3 zeigt eine Lagerung eines ersten und eines zweiten Haltemittels für die Auflagemittel in einer ersten Lagerposition.3 shows a storage of a first and a second holding means for the support means in a first storage position. -
4 zeigt eine Lagerung eines ersten und eines zweiten Haltemittels für die Auflagemittel in einer zweiten Lagerposition.4 shows a storage of a first and a second holding means for the support means in a second storage position. -
5 zeigt eine Lagerung eines ersten und eines zweiten Haltemittels für die Auflagemittel in einer dritten Lagerposition.5 shows a storage of a first and a second holding means for the support means in a third storage position. -
6 zeigt einen Ablauf eines Verfahrens zum Verstellen eines Abstands von wenigstens zwei Auflagemitteln einer Gefriertrocknungsanlage in eine Verstellrichtung,6 shows a sequence of a method for adjusting a distance of at least two support means of a freeze dryer in an adjustment,
Ausführungsbeispieleembodiments
Somit ergibt sich eine Anordnung der Auflagemittel, bei dem der Abstand zwischen den Auflagemitteln
Die Auflagemittel
Somit ergibt sich eine Anordnung der Auflagemittel
Grundsätzlich ist bei den auf
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Representative=s name: DREISS PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE |
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