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Verfahren und Vorrichtung zum Füllen eines Aerosolbehälters Die Erfindung
richtet sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Füllen eines Aerosolbehälters
mit einem Wirkstoff und einem als Treibmittel dienenden verflüssigten Gas, wobei
der Behälter mit einem lose aufgesetzten Ventilverschluß- in eine druckdichte Kammer
eingebracht, der Ventilverschluß abgenommen, der Behälter gefüllt und sodann der
Ventilverschluß auf den Behälter aufgesetzt wird.
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Zum Füllen solcher Druckbehälter mit einem Wirkstoff und einem Treibmittel
sowie zum anschließenden Verschließen der Behälter sind die verschiedensten Verfahren
in Anwendung, deren eines das sogenannte Kaltverfahren ist, bei welchem das Einfüllen
unter tiefen Temperaturen vor sich geht. Die durch starke Abkühlung bis unter ihren
Siedepunkt verflüssigten Treibgase werden ebenso wie der Wirkstoff in den offenen
Behälter eingefüllt. Dieses Verfahren ist leistungsfähig und schnell durchzuführen.
Es besitzt jedoch den Nachteil der hohen Verdampfungsverluste an Treibgas. Außerdem
ist die erforderliche Apparatur kostspielig.
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Eine andere Verfahrensweise ist das Einfüllen in den geschlossenen
Behälter, wobei die Gase entweder verflüssigt oder komprimiert durch ein Ventil
eingeführt werden, das zuvor an dem Behälter angebracht worden ist. Dabei kühlen
sich die Treibgase ab, und der Verlust an Treibgasen ist minimal. Dieses Verfahren
bietet weiterhin den Vorteil, daß auch Aerosole in wässeriger Lösung abgefüllt werden
können. Es ist jedoch in seiner Durchführung langsam und umständlich, und vielfach
werden die Ventile vom durchströmenden Gas beschädigt. Andererseits muß nach dem
Einfüllen des Gases die im Behälter verbleibende Luft entfernt werden.
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Ein weiteres vorbekanntes Verfahren bedient sich nach dem Einfüllen
des Wirkstoffes in den Behälter eines sogenannten Arbeitskopfes zum Einführen des
Gases. Dieser Arbeitskopf wird dicht auf den Behälter aufgesetzt und der Verschluß
betätigt, d. h. zunächst abgenommen und nach dem Füllvorgang wieder aufgesetzt.
Bei einer bekannten Vorrichtung sind zur Durchführung dieses Verfahrens zwei verschiedene
Füllstationen vorgesehen, um zunächst den Wirkstoff und getrennt davon das Treibmittel
einzuführen. Der apparative Aufwand ist dementsprechend hoch.
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Eine andere bekannte Anordnung befaßt sich speziell mit dem Füllen
von Behältern unter aseptischen Bedingungen, worauf die ganze Vorrichtung abgestellt
ist. Es kommt dabei entscheidend darauf an, den Behälter innen unter Druck zu setzen,
damit kein Schaum entsteht. Schließlich wird nach dem
Füllvorgang das Treibgas aus
dem Füllkopf abgeblasen, so daß der Treibmittelaufwand ein beträchtlicher und nur
durch die Besonderheit der Zweckbestimmung dieses Verfahrens gerechtfertigt ist.
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Angesichts dieser verschiedenen Nachteile der bekannten Füllverfahren
besteht das Bedürfnis nach einer Anordnung, die ebenso wirkungsvoll und wirts schaftlich
in ihrer Handhabung wie zuverlässig und billig im Betrieb ist und die schließlich
mit geringstem Aufwand einen automatischen Ablauf des Füllvorgangs zuläßt. Insbesondere
soll auf die aufwendigen Vakuum- und Kühlanlagen verzichtet werden.
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Zur Erreichung dieses Ziels sieht die Erfindung vor, daß vor dem
Füllen die Kammer mittels eines Druckgases unter einen oberhalb des Dampfdruckes
des Treibmittels liegenden Druck gesetzt, dieser Druck vor dem Verschließen des
Behälters etwa auf den Dampfdruck des Treibmittels herabgesetzt und schließlich
ganz abgebaut wird.
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Die Erfindung beschreitet damit einen von dem Bekannten in wesentlichen
Punkten abweichenden Weg, indem sie an Stelle eines Arbeitskopfes eine Druckkammer
verwendet, in die der zu füllende Behälter insgesamt eingesetzt wird, so daß zunächst
Druckbehälter der verschiedensten Art und Formen
in ein und derselben
Vorrichtung ohne weiteres gefüllt werden können. Das gleiche gilt für die Ausbildung
und Formgebung des Verschlusses, der ebensowenig wie die Behälteröffnung auf die
Ausbildung und Formgebung des Arbeitskopfes abgestellt werden muß.
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Das erfindungsgemäße Verfahren setzt die Verwendung eines Kompressors
voraus, der die erforderlichen Druckverhältnisse in der Kammer herstellt.
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Durch die im allgemeinen erfolgende Verwendung von Luft als Druckgas
sind die Aufwendungen hierfür gering.
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Die Unterdrucksetzung der Kammer führt dazu, daß der Druck oberhalb
des Siedepunktes des Treibgases liegt. Es kann daher die Verschlußvorrichtung vom
Behälter ohne weiteres abgenommen, und der Wirkstoff und das Treibgas gemeinsam
oder getrennt voneinander eingeführt werden. Die Herabsetzung des innerhalb der
Kammer herrschenden Drucks hat eine Erhöhung des Dampfdruckes des oder der in den
Behälter eingefüllten flüssigen Gase zur Folge, sodaß diezetwa noch im Behälter
vorhandene Luft ausgetrieben wird. Diese geringfügige Verdampfung kann entsprechend
der Natur der verwendeten Gase genau bemessen werden.
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Des weiteren richtet sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur
Durchführung des gekennzeichneten Verfahrens. Diese besteht aus einer auf eine zum
öffnen und Schließen bewegliche Plattform aufgesetzten Kammer, an deren oberem Ende
eine Düse für das Druckgas, Einspritzvorrichtungen für das Füllgut und eine den
Ventilverschluß aufnehmende Greiferzange vorgesehen sind.
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Die Greiferzange betätigt die auf der Behälteröffnung aufliegende
Verschlußanordnung. Sie senkt sich nach dem Einfüllen des Wirkstoffes und des Treibt
mittels mit dem Ventilverschluß herab. Der Füllvorgang und das Verschließen des
Behälters gehen dabei in einem Arbeitsgang vor sich. Die Greifervorrichtung ist
ohne weiteres an verschiedene Formen von Behälterverschlüssen anpaßbar.
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Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist die Plattform an einer
druckmittelgesteuerten Verstelleinrichtung angeordnet. Des weiteren kann erfindungsgemäß
die Einspritzvorrichtung verschiebbar angeordnet sein. Diese Anordnung umfaßt sowohl
zwei getrennte Einspritzvorrichtungen als auch eine Doppeleinspritzvorrichtung.
Zweckmäßig ist die Anordnung innerhalb der Arbeitskammer verschiebbar und auf den
Behälterrand aufsetzbar angeordnet.
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Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß das Einbringen des Wirkstoffes
und des Treibmittels durch eine gemeinsame Einspritzvorrichtung erfolgt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an Hand der schematischen
Zeichnung.
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Der Behälter 1 steht auf einer Plattform 2, die sich auf und ab bewegen
läßt und mittels der Dichtungen 4 eine Kammer 3 druckdicht abschließt. Der Ventilverschluß
5 liegt lose auf der Behälteröffnung auf.
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Sobald der Behälter 1 druckdicht in der Kammer 3 eingeschlossen ist,
senkt sich eine Greiferzange 6 in die Kammer, öffnet sich, ergreift den Ventilverschluß
5 und kehrt in ihre Ausgangslage zurück, wobei auch der Ventilverschluß 5 hochgezogen
wird.
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In diesem Augenblick strömt durch die Düse 7 Druckluft oder Druckgas
oder ein Dampf unter
einem vorbestimmten Druck in die Kammer 3. Der Druck ist so
bemessen, daß er den Druckunterschied zwischen dem in der Kammer 3 herrschenden
Druck und der Dampfspannung des Treibgases oder der Mischung aus Wirkstoff und Treibgas
im Behälter 1 übersteigt, ausgleicht oder beliebig gering hält. Daraufhin schieben
sich zwei Einspritzvorrichtungen 8 oder eine Einspritzvorrichtung mit zwei Leitungen
in die Kammer 3 bis an den Rand der Öffnung des Behälters 1 und leiten sowohl den
Wirkstoff als auch das Treibgas in das Behälterinnere.
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Weil nicht zur Erfindung gehörend, werden die Zuführungssysteme für
das Treibgas und für den Wirkstoff nicht im einzelnen dargestellt, ebenso nicht
der Mechanismus, der zum Verschieben der Einspritzvorrichtungen 8 dient. Auch werden
die Hub-und Senkvorrichtung für die Plattform 2, die etwa als Kolben eines Druckluftzylinders
ausgebildet sein kann, sowie die allgemein bekannten Systeme, die zum Dosieren und
Synchronisieren dienen, nicht näher erläutert.
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Nach dem Einfüllen des Wirkstoffes und des Treibgases senkt sich
die Greiferzange 6 mib dem Ventilverschluß 5 wieder herab und klemmt, schraubt oder
bördelt diesen auf den Behälterrand. Dann wird der Druck aus der Kammer 3 abgelassen
und die Plattform 2 mit dem gefüllten Behälter 1 abgesenkt.
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Soll die gegebenenfalls unerwünschte Luft aus dem gefüllten Behälter
1 entfernt werden, so wird nach dem Abfüllen oder vor dem Anbringen des Ventilverschlusses
5 mit dem Druckabbau in der Kammer 3 begonnen, so daß sich ein spürbarer Anstieg
des Dampfdruckes (der Dampfspannung) des in den Behälter 1 eingelassenen flüssigen
Gases ergibt. Diese leichte Verdampfung kann von Fall zu Fall, je nach der Art der
verwendeten Gase, genau experimentell abgestimmt werden und entfernt die Luft oberhalb
des flüssigen Gases. Auf diese Weise bildet der Luft ausstoß einen Bestandteil des
Arbeitsablaufes der Vorrichtung.
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Patentansprliche: 1. Verfahren zum Füllen eines Aerosolbehälters
mit einem Wirkstoff und einem als Tr'bmitbel dienenden verflüssigten Gas, wobei
der Behälter mit einem lose aufgesetzten Ventilverschluß in eine druckdichte Kammer
einem bracht, der Ventilverschluß abgenommen, der Behälter gefüllt und sodann der
Ventilversdbluß auf den Behälter aufgesetzt wird, d adurch gekennzeichnet, daß vor
dem Füllen die Kssn mer mittels eines Druckgases unter einen oberhalb des Dampfdruckes
des Treibmittels liegen den Druck gesetzt, dieser Druck vor dem Verschließen des
Behälters etwa auf den Dampfdradc des Treibmittels herabgesetzt und schlielich ganz
abgebaut wird.