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Vorrichtung zur Kaltfüllung von Aerosolbehältern.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kaltfüllung von Aerosolbehältern. Bei
der sog. Kaltfullung wird das mit dem Treibmittel gemischte Aerosolgut bei Temperaturen
unter dem Siedepunkt des Treibmittels ohne Druck in den Aerosolbehälter gefüllt.
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Es ist bekannt, eine Abfüllvorrichtung flir das übliche Kaltfüllverfahren
mit einem nicht druckdichten Vorratsbehälter flir das Abfüllgut auszubilden, an
den durch eine Rohrleitung die automatisch dosierende Abfülldüse angeschlossen ist.
Der Vorratsbehälter wird in der Weise beschickt, daß zunächst etwa die Hälfte des
Treibgases9 das ein Kühlaggregat durchströmt, in den Behälter geleitet wird, woraufhin
das eigentliche Aerosolgut, z. Bo die konzentrierte suspension eines medizinischen
Wirkstoffs in
Treibgas, und schließlich der Rest des Treibgases
eingebracht wird. Auf diese Weise entateht das im folgenden mit "Abfüllgut" bezeichnete
Gemisch aus Treibgas und eigentlichem Aerosolgut. Für die notwendige Durchmischung
eorgt eine innerhalb des Vor ratsbehälters angebrachte Pumpe, die gleichseitig die
aufgabe bat, das abzufüllende Gemisch in ein ebenfalls innerhalb des Vorratsbehälters
angebrachtes Niveaugefäß su pumpen, dessen Flüssigkeitssäule dann die Fließgeschwindigkeit
regelt, Bei dieaer herkömmhohen Vorrichtung ist ea notwendig, stets das geseite,
im VorrAtsbehälter befindliche Gemisch aua Treibgas und Aerosolgut (Abfüllgut) auf
Temperaturen unter desi Siedepunkt des Treibgases su halten0 Dafür ist ein nach
außen isoliertes System von Kühlschlangen vorgesehen, das den Vorratsbehälter umgibt
Dieser Nachteil wird durch die erfindungsgemäße Abflillvorrichtung sur Kaltfüllung
von Asrosolbehältern beseitigt, die gekennzeichnet ist durch einen nichtgekühlten,
unter Druck stehenden Vorratsbehälter, der aus einem an sich bekannten Druckgefäß
besteht, und einer davon räumlich getrennten, gekühlten Abfülleinrichtung mit einem
Expansionsgefäß, einem Kühlschlangensystem
und einem davon umgebenen
Äbfüllgefäß mit Niveauregelung.
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Die erfindungagemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß. nicht mehr
das gesamte Abfüllgut im Vorratsbehälter ständig unter großem Energieaufwand au9
tiefer Temperatur gehalten werden muß. Auch ketnn daher bei Ausfall. des Kälteaggregats
das Abfüllgut beliebig lange im Vorratsbehälter aufbewahrt werden. Ein weiterer
Vorteil ist, daß beliebig große oder auch mehrere Vorratsbehälter ohne großen Aufwand
nebeneinander an diese Anlage angeschlossen werden können, da derartige Druckbehälter
wesentlich einfacher in ihrem Aufbau sind als die bisher verwendeten, mit einem
aufwendigen und zu isolierenden Kühlschlangensystem umgebenen Behälter. es ermöglicht
eine Steigerung der Abfüllkapazität nach Bederf ohne große Mehrkosten, die Füllungen
weiterer Vorratsbehälter während der Leerung des ersten, d.h. eine Ersparnis an
Zeit und Arbeitsaufwand, und schließlich einen reibungslosen Ubergang auf die Abfilliwig
eines anders zusammengesetzten Abfüllgute durch einfachen Anschluß eines anderen
Vorratsbehälters an. die Abfüllvorrichtung. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ergibt sich durch den Wegfall der bisher im Vorratsbehälter beSindlichen
Mischpumpe
aufgrund der räumlichen Trennung von Yorratsbehälter
und Abfülleinrichtung, da auf diese Weiee nicht mehr die Gefahr besteht, daß das
Abfüllgut mit den Dichtungsmaterialien oder Schmierstoffen des Pumpenaggregats in
Berührung kommt. Dies ist insbesondere bei medizinischen Aerosolen von großer Bedeutung
Weiterhin ergibt sich der Vorteil einer beschtlichen Energiekostenersparnis dadurch,
daß das Abfüllgut durch Expansion in der Abfülleinrichtung bereits vorgekühlt wird
und daß jeweils nur die Menge gekühlt werden muß, die gerade abgeftillt werden soll.
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Vorzugsweise ist dieser Vorratsbehälter der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einem preßluft betriebenen Rührer versehen, dessen Zu- und Ableitungsrohr gasdicht
in den Behälterdeckel eingebaut ist, Damit entfällt die übliche störanfällige Stopfbuchse
als Rührerabdichtung und der Druckbehälter kann trotz des von außen in Gang zu setzenden
Rührers auch bei hohen Drücken völlig dicht gbhalten werden.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der variablen Niveauregelung wird
durch einen Ultraschall-Schwingkopf zur Regelung des Flüssigkeiteniveaus im Abfüllgefäß
der Abfülleinrichtung Verkörpert. mit kann eine exakte bne
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des Abfüllguts erreicht werden, was besonders bei medizinischen Aerosolen wichtig
ist, und die Niveauregelung kann in einfacher Weise variiert werden.
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Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in der beiliegenden
Zeichnung dargestellt, in ders Figur 1 ein. teilweise aufgdeckte Ansicht des Vorratsbehältere
gemäß der Erfindung, Figur 2 ein Querschnitt durch die Abf2lleinrichtung gemäß der
Erfindung und Pigur 3 eine schematische Darstellung der gesamten serosolabfüllanlege
ist, In den Vorratsbehälter der Pigur 1 wird nach Abnehmen des Deckele 12 das Aerosolgut,
s;. Be die Suspension eines medizinischen Wirkstoffs, eingebracht. Der Behälter
wird verschlossen und aber den Anschluß 1 wird mittels einer Treibgaspumpe Moh Öffnen
des Absperrhahns 14 das Treibgas ohne jede vorherige Kühlung von unten durch die
Zuleitung 13 in den Behälter gedrückt. Dies hat den Vorteil, daß im Gegensatz zu
der bisherigen Vorrichtung eine
sorgfältige Durchmischung ereicht
wird, da das konzentrierte Aerosolgut auf diese Weise kontinuierlich mit Treibgas
verdünnt wird. Zweckmäßigerweise öffnet man den Absperrhahn 8 am Entlüftungsstutzen
7 des Deckels 12 dabei für einen Moment, um die von der Dempfphase des Treibmittels
verdrängte Luft des Behälters entweichen zu lassen, wodurch auch möglicherweise
Vorhandene Feuch tigkeit entfernt wird. Der Vorratsbehälter nach Figur 1 ist mit
einem durch Freßluft betriebenen Rührer versehen.
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Dieser besteht aus dem in den Behälterdeckel 12 eingebauten Preßluftmotor
2, dem die Preßluft durch swei starr und gasdicht in den Deckel 12 eingebaute Rohrleitungen
5 und 6 zu- und abgeftihrt wird, einer mittels der Kupplung 50 eingehängten Rtlhrstange
3, dem Rührblatt 4 und dem Rührpropeller 19.
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Der Proßluftrührer wird gleichseitig mit der Einbringung des Treibgases
in Gang gesetzt und bewirkt zusätzlich eine schnellere und noch gründlichere Durchmischung
von Jerosolgut und Treibgas. Nach Beendigung der Treibgasbeschickung wird der @bsperrhahn
14 der Leitung 13 wieder geschlossen.
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Das fertige Abfüllgut kann in dem Vorratsbehälter bis su seiner Ibfullung
beliebig lange gelagert werden, wobei infolge des gasdichten Einbaus des Rührers
keine Treibgasverluste auftreten können.
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Der Deckel 12 liegt durch die Deckelverschlüsse 11 und die Behälterdichtung
20 dichtend auf dem Vorratsbehälter und ist mit einem Manometer 10 und einem Sicherheitsventil
9 versehen.
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Die Abfülleinrichtung nach Figur 2 ist von dem Vorratsbehälter getrennt.
Zur tbftlllung wird der Absperrhahn 15 der Leitung 17 (Figur i) geöffnet. Das unter
Druck stehende Abftillgut strömt durch eine Öffnung 16 im Vorratsbehälter in die
Leitung 17 und an einem Schauglas 18 vorbei über den Anschluß 52 und die Abfüllgutzuführung
41 an ein Magnet ventil 21 der zuvor gektihlten Abfülleinrichtung. Das Magnetventil
21 wird mit Hilfe eines elektrischen Impulses autosatisoh geöffnet und das Abfüllgut
gelangt in das Expansionsgefäß 51, wo es infolge der Volumenvergrößerung vorgeklihlt
wirdO Von dort ans s strömt ea durch ein Kühlschlangensystem 30 durch einen tangential
angebrachten Öffnungsstutzen 36 in das Abfüllgefäß 37 drucklos ein Sobald ein vorbestimmtes
Niveau im Abftillgefäß 37 erreicht wird, schließt das Magnetventil 21 selbsttätig
ab und der Zulauf des Abfüllguts wird unterbrochen. Das kalte Abfilllgut im Abfüllgefäß
37 wird durch einen Rührer mit dem Rührerantrieb 25 und dem Rtihrerblatt 29 in Bewegung
gehalten, bei der Durchgang des Rtlhrerstabs 28 durch den Behälterdeckel mittels
einer Stopfbuchse 40 abgedichtet ist, und somit wird eine etwaige
Entmischung
eines Suspensions-Abfüllguts verhindert.
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Außerdem trägt ate. Durchmischung zur besseren Kühlung des Abfüllguts
bei0 Wird das Magnetdosierventil 34 mit der Abfülldüse 35 das durch die Abfüllgutstichleitung
53 mit dem Abfüllgefäß 37 in Verbindung isto zur Entnahme des abfüllguts geöffnet,
ao senkt sich der Flüssigkeitsspiegel im Abfüllgefäß 37 und lUst den Impuls zur
Öffnung des Magnetventils 21 ausO Das Abfüllgefäß 37 wird in der zuvor beschriebenen
Weise automatisch nachgefüllt und die Zufuhr des Abfttllguts nach Erreichen des
ursprünglichen Flüssigkeitsniveaus wiederum durch einen Impuls unterbrochen Die
Steuerung des Flüssig keitsniveaus im Abftlllgefäß 37 kann mechanisch mit Hilfe
eines Schwimmers vorzugsweise jedoch durch einen Ultra schall-Schwingkopf reguliert
werden Der im Gefäß 37 installierte Schwingkopf 27 schwingt im unbedeckten Zustand
mit einer definierten Frequenz. Wird der Schwingkopf 27 mit dem Abfüllgut bedeckt,
so wird die Schwingung unterbrochen und über ein Relais das Magnetventil 21 geschlossen.
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Sobald der Flüssigkeitsspiegel unter den Schwingkopf 27 absinkt, wird
das Magnetventil 21 über dieses Relais geöffnet. Die Niveaudifferenz zwischen öffnen
und Schließen des Magnetventils 21 kann variabel eingestellt werden.
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Das ca0 1 1 fassende Abfüllgefäß 37 ist in einem mit Kühlsole 33 gefüllten
Behälter eingeschlossen. Die das Gefäß 37 umgebenden Kühlschlangen 30 liegen ebenfalls
im Solebad 33, das durch die Leitung 32 tot der in Fig. 3 schematisch dargestellten
Kühlvorrichtung zugeführt und über den Kühlsole-Überlaufstutzen 31 su dieser abgeführt
wird. Der mittels der Verschlußeinrichtungen 49 befestigte Deckel 39 liegt durch
die Behälterdichtung 38 dichtend auf dem Kunststoffring 23, z. B. einem Teflonring,
de wiederum auf dem Öffnungsrand des Abfüllgefäßes 37 aufliegt. Dieser Kunststoffring
23 dient zur Isolierung deu Abfüllgefäßes 37 von dem außerhalb der Isolierung 24
gelegenen Deckel 390 Eine am Gefäßdeckel 39 angebrachte Trocknungsvorrichtung 26,
z.B. aus Silikagel oder Stickstoffbasis, ist für die Trocknung der Behälteratmung
während des Abfüllens vorgesehen. Weiterhin ist durch den Deckel und die teolierung
ein Temperaturfühler 22 in den Abfüllbehälter eingeführt.
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Zur Kälteerzeugung für das Kühlschlangensystem 30 dient eine Ubliche
Kühlvorrichtung, wie sie schematisch in Figur 3 mit dem Bezugszeichen Q dargestellt
ist. Dies Kühlvorrichtung a hat die Aufgabe, ständig die relativ geringe Menge von
Sole im Behälter zu erneuern bzw. auf tiefer Temperatur zu halten
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht nur für das Kaltfüllverfahren, sondern auch
für das Druckfüllverfahren von Aerosolhehältern geeignet, da der Behalter gemäß
der Figur 1 als gasdichter, nicht durch Feuchtigkeit gefährdeter Druckbehälter ausgebildet
ist. Weiterhin kann dieser Vorratsbehälter auch sur billigen Herstellung und Abfüllung
nicht handelsüblicher Treibgasgemische benutzt werden.