DE3320848C2 - - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Beschickung in Kombination mit einem Gefriertrocknungsautoklaven, in welcher der Autoklav eine Gefriertrockenkammer mit einer Tür, einem Boden und einem sich in der Kammer befindlichen Gestell von Halteplatten für Gefäße aufweist, die ein zu gefriertrocknendes Produkt enthalten, wobei das Plattengestell zusammenlegbar ist und zu einer kompakten Paketanordnung zusammengerückt und zu einer ausgedehnten Anordnung ausgebreitet werden kann, bei der die Halteplatten in einem vorbestimmten senkrechten Abstand zueinander angeordnet werden, der zum Dazwischenladen der Gefäße ausreicht, wobei der Autoklav ein Getriebe zur Einstellung der Anordnung des Plattengestells aufweist.

Aus der FR 14 63 168 ist eine Plattenvorrichtung für die Benutzung in einem Gefriertrocknungsautomaten bekannt, die an verschiedene Höhen abdichtender Behälter für ein zu gefrier­ trocknendes Produkt angepaßt werden kann. Die bekannte Platten­ vorrichtung weist einen Rahmen auf, der an zwei gegenüber­ liegenden Seiten in der Nachbarschaft seiner vier Ecken mit vier drehbaren Achsen versehen ist. An diesen Achsen sind mehrere Tragstifte angeordnet, auf denen die einzelnen Platten aufgelegt sind.

Zur Veränderung des Plattenabstandes werden sämtliche Tragstifte durch Drehen der Achsen aus dem Plattenbereich entfernt, worauf die Platten auf das Niveau der höchsten Platte von einer Antriebseinrichtung angehoben werden und nach einem Einschieben der Tragstifte durch Verdrehen der Achsen in den Plattenbereich abgesenkt werden, wobei jede Platte auf dem ihr zugeordneten Tragstift zur Anlage kommt. Danach können Gefäße in die verschiedenen Ebenen des Plattengestells eingeschoben werden, wozu sämtliche Plattenebenen von außen zugänglich sein müssen.

Wenn das aus der FR 14 63 168 bekannte Platten­ gestell in einem Gefriertrocknungsautoklaven beschickt werden soll, muß dieser eine Tür mit einer Öffnung haben, deren Höhe der Höhe des Plattengestells entspricht. Solche Gefrier­ trocknungsautoklaven haben den Nachteil, daß, wenn die Tür zum Beschicken oder Entladen der Platten geöffnet ist, ein großer Wärmeaustausch zwischen der Gefriertrockenkammer und der äußeren Umgebung erfolgt. Dies bewirkt eine unerwünschte Kondensation in der Kammer, welche eine viel tiefere Temperatur als die Umgebung aufweist. Außerdem kann die Bedienungsperson von einer großen Menge kalter Luft getroffen werden, die aus der Kammer ausströmt, wenn sie die Tür öffnet.

Des weiteren sind diese bekannten Vorrichtungen regelmäßig ziemlich hoch, so daß es sehr schwierig für die Bedienungsperson ist, die höheren Platten zu beladen, insbesondere wenn die zu beladenden Gefäße ode Tragbretter besonders groß oder schwer sind.

Die Beschickungs- und Entladearbeiten zwischen aufeinander­ folgenden Arbeitsphasen sind außerdem unerwünscht lang, weil nach dem Schließen der Tür nach dem Beschicken die gewählte Temperatur innerhalb der Vorrichtung aufs neue erreicht werden muß. Dies ist besonders ein Hauptnachteil bei den größeren Vorrichtungen, da ja eine größere Menge von Energie benötigt wird, um wiederum die verlangte niedrige Temperatur zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Beschickung in Kombination mit einem Gefriertrocknungsautoklaven zu schaffen, welche Kombination derart konstruiert und dimen­ sioniert ist, daß sie eine drastische Herabsetzung der Totzeiten während der Phase der Beschickung der Produkthalteplatten ermöglicht und gleichzeitig die Bildung von Kondenswasser im Inneren der Kammer und insbesondere auf den kalten Oberflächen der Produkthalteplatten stark herabsetzt, so daß sehr instabile Produkte dadurch nicht beeinflußt werden. Weiter soll die Erfindung eine rasche und geregelte Beschickung der Produkt­ halteplatten ermöglichen und bei Gefriertrocknungsanlagen bekannter Bauart verwendbar sein, ohne dabei diese Anlagen wesentlich abändern zu müssen und vor allem einen geringen Platzbedarf aufweisen und praktisch und zuverlässig arbeiten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ein­ richtung außerhalb des Autoklaven mit einer Ladefläche versehen ist, auf der die in die Gefriertrockenkammer einzuführenden Gefäße angeordnet sind, wobei die Ladefläche eine Beschickungs­ höhe für die Gefriertrockenkammer bestimmt, und daß der Autoklav auf der genannten Beschickungshöhe eine schließbare Öffnung für den Durchgang der zu beladenden Gefäße besitzt, wobei die Höhe der Öffnung mindestens so groß gewählt ist, wie der vorbestimmte senkrechte Abstand zwischen den Halteplatten, wobei die Beschickungshöhe mit dem Niveau der oberen Halteplatte übereinstimmt, wenn das Plattengestell zu der kompakten Paket­ anordnung zusammengerückt ist und auf dem Boden der Gefrier­ trockenkammer aufsitzt.

Durch diese Ausgestaltung werden die Gefäße oder Tragbretter auf einer Beschickungshöhe beschickt, was einen großen Vorteil hin­ sichtlich der Leistungsfähigkeit bringt, weil die Bedienungs­ person die Beschickung beschleunigen kann und weil auch eine automatische Beschickung leicht vorgesehen werden kann.

Weiterhin bietet die erfindungsgemäße Einrichtung zur Beschickung eines Gefriertrocknungsautoklaven verbesserte Arbeitsbedingungen für die Bedienungsperson, da die Gefäße oder Tragbretter auf der geeigneten Beschickungshöhe beschickt werden können. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß bei den größeren Vorrichtungen die Gefäße und insbesondere die Tragbretter sehr schwer und groß sein können.

Ein weiterer wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Öffnung der Haupttür zwischen den Arbeitszyklen nicht geöffnet werden muß, wie dies bei bekannten Vorrichtungen erforderlich ist, so daß die Bedienungsperson nicht von einer so großen Menge kalter Luft getroffen wird, wie dies bei einer weitgeöffneten Vorrichtung der Fall ist. Durch die im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen relativ kleine Beschickungsöffnung kommt es in der Kammer zu keiner bedeutsamen Kondensation durch ausgetauschte Luft.

Aus den oben angeführten Vorteilen ergibt sich ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung. Dieser Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine verminderte Energie erforderlich ist, um die Vorrichtung für eine neue Behandlungsphase vorzubereiten. Die Energieeinsparung ist sehr bedeutend, insbesondere bei den größeren Vorrichtungen. Sie beruht auf dem geringeren Luft­ austausch in der Gefriertrocknungskammer während der Beschickungsphase aufgrund der kleineren Abmessungen der Öffnungen und auf der durch die günstigeren Arbeitsbedingungen erzielten verminderten Ladungszeit.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 im Mittelvertikalschnitt eine Gefriertrocknungskammer, die mit einem zusammenlegbaren Gestell von im ausgedehnten Zustand im Abstand zueinander angeordnet und mit einem Betätigungszylinder/ Kolbenanordnung verbundenen Produkthalteplatten versehen und für die Zusammenarbeit mit der Beschickungseinrichtung angepaßt ist,

Fig. 2 die Kammer gem. Fig. 1 mit auf dem Boden der Kammer paketartig vereinigten Produkthalteplatten,

Fig. 3 eine Darstellung der Kammer gemäß den vorher­ gehenden Figuren mit offener Tür oder Abdeckplatte, mit Ladefläche und verschiebbarem Beschickungswagen, die gemeinsam die Einrichtung bilden,

Fig. 4 eine Darstellung wie Fig. 3 in der Beschickungs­ phase der ersten oberen Ladeplatte des auf dem Boden vereinigten Plattenpaketes und

Fig. 5 eine Darstellung wie Fig. 4 in der Beschickungs­ phase der zweiten Platte des Gestells bei zusammengezogenem unterliegendem Paketteil.

Die Beschickungsein­ richtung ist einer Gefriertrockenkammer 1 zugeordnet, welche ein zusammenlegbares Gestell von Halteplatten 2, 2 a, 2 b usw. enthält, die von elastischen oder teleskopischen Zugstangen 3, 3 a abgestützt und somit auf dem Boden der Kammer zu einem Paket (Fig. 2), das auf Abstützungen 4 des Bodens aufsitzt, vereinigt werden können. Die einzelnen Halteplatten 2, 2 a usw. sind mittels einer Zylinder-Kolben-Anordnung 5 mittels Öldruck anhebbar (und absenkbar), deren Kolbenstange 6 mit der ersten Halteplatte 2 mittels einer Kompensationsplatte 7 verbunden ist. Die Gefriertrockenkammer 1 weist normalerweise eine über ihre ganze Höhe reichende Tür 8 auf, um in an sich bekannter Weise das Gestell einführen und das Innere warten zu können.

An dieser bekannten Kammerausführung ist die Einrichtung angebracht, welche die Anordnung einer schließbaren Öffnung 9 als Hilfstür vorsieht, die in der unteren Zone der Tür 8 ausgebildet und längs ihrer Unterseite 10 angelenkt ist, so daß sie nach unten umgeklappt werden kann. Die Position der Hilfstür und ihre Abmessungen sind derart gewählt, daß das Plattenpaket sichtbar und folglich zugänglich ist, wenn dieses auf dem Boden der Gefriertrockenkammer 1 vereinigt ist. Damit der Außenluftum­ tausch auf ein Minimum reduziert wird, kann die Höhe des durch die Öffnung 9 gebildeten Durchganges dem senkrechten Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Halteplatten des zusammenlegbaren Gestells entsprechen, wenn dieses sich in dem ausgedehnten Zustand befindet. In einer der offenen Hilfstür gegenüber­ liegenden Stellung ist eine in Fig. 3 allgemein mit 11 bezeichneten Ladefläche in fixer Höhe, u. zw. in einer Höhe entsprechend jener der ersten Halteplatte 2 des zusammengezogenen Pakets der auf dem Boden vereinigten Halteplatten, vorgesehen. Diese Ladefläche 11 ist teilweise auskragend von einem Wagen 12 gehalten, der unten geführt und an der Außenwand der Tür 8 anhakbar ist und dessen obere Fläche derart dimensioniert ist, daß sie eine Gruppe von Tragbrettern oder Gefäßen 13 aufnehmen kann, die mit den die zu gefriertrocknenden Produkte enthaltenden Fläschchen gefüllt sind, und deren Gesamtfläche der Nutzfläche einer jeden Halteplatte entspricht. Auf diese Weise kann (wie später näher ausgeführt wird) jede Halteplatte beschickt werden, indem man manuell die gesamte Ladung des Wagens 12 auf die auf die Höhe der Ebene des Wagens 12 gebrachte Halteplatte schiebt. Nicht gezeigte auf den Tragbrettern angeordnete Distanzhalter gewährleisten, daß der gewünschte Abstand zwischen den Tragbrettern oder Gefäßen 13 erhalten wird.

Des weiteren ist ein Getriebe zur Bewegung der einzelnen Halteplatten vorgesehen, welches dafür sorgt, daß jede Halteplatte des Pakets angehoben und für eine Zeit, die ausreicht, die Halteplatte zu beladen, in der Höhe der Ladefläche 11 angehalten wird. Dieses Getriebe weist die Zylinder-Kolben-Anordnung 5 auf, die von einer Hydraulikzentraleinheit 14 und Positionsfühlern 15 betätigt wird, welche in an sich bekannter Weise einem Photozellen­ schalter 16 oder dgl. zugeordnet sind; dieser ist seinerseits mit einer elektrischen Steuerungseinheit 17 verbunden, welche die Hydraulikzentraleinheit 14 intermittierend in Tätigkeit setzt, um jede Halteplatte des unteren Paketteils anzuheben und in der Beladungsposition anzuhalten.

In Fig. 4 ist die Beladungsphase der ersten Halteplatte 2, d. h. der ersten Platte des Pakets, bei von der Kolbenstange 6 der oberen Zylinder-Kolben-Anordnung 5 angehoben gehaltener Kompensations- oder Pufferplatte 7 gezeigt, wogegen die Fig. 5 die Beladungsphase der zweiten Halte­ platte 2 a veranschaulicht, die auf die Höhe der Wagenebene in einem Abstand zur ersten bereits beladenen und angehobenen Halte­ platte gleich der Länge der die aufeinanderfolgenden Halteplatten verbindenden Zugstangen 3, 3 a gebracht wurde, der ausreicht, die Gefäße oder Tragbretter 13 auf die Halteplatte aufzuladen.

Die oben beschriebene Beladungseinrichtung wird auf folgende Weise benützt: Nach der Anordnung der Halteplatten in Form eines unteren zusammengerückten Paketes und nach Öffnen der Hilfstüre wird der Wagen 12 derart angeordnet, daß sich seine Ladefläche anliegend und in der Höhe der ersten oberen Halteplatte des Pakets unter der Kompensationsplatte 7 befindet, wenn das Platten­ gestell zu einem Paket auf dem Kammerboden zusammengezogen ist; sodann wird die Kompensationsplatte 7 von der Kolbenstange 6 mittels der Hydraulikzentraleinheit 14 so weit angehoben, daß eine ausreichende Ladeöffnung zwischen derselben und der ersten Halte­ platte entsteht. Die Gefäße oder Tragbretter 13 mit dem Produkt werden auf der Ladefläche 11 des Wagens 12 in einer Anzahl, die ausreicht, die Fläche der Halteplatte zu bedecken, angeordnet und sodann insgesamt manuell auf die Halteplatte geschoben. Hierauf wird mittels der genannten Hebe- und Anhalteeinrichtungen die Anhebung der Halteplatten derart vorgenommen, daß die zweite Halteplatte des Pakets (Fig. 5) die Ladefläche 11, mit stabiler Anhaltung, erreicht, worauf ein weiterer Block von Gefäßen oder Tragbrettern 13 vom Wagen 12 auf die Halteplatte geschoben wird. Diese Vorgänge werden für die anderen Halteplatten wiederholt, bis der Gefriertrockner vollständig beladen ist. Schließlich wird die Öffnung 9 geschlossen und nach Entfernung des Wagens 12 der Gefriertrocknungszyklus eingeschaltet.

Es ist offensichtlich, daß dieselbe Phasenfolge der Beladung der Halte­ platten in umgekehrten Sinne zur Entladung der einzelnen Halteplatten nach der Beendigung des Gefriertrocknungszyklus wiederholt werden kann; zu diesem Zweck genügt es, ineinander einhakbare Tragbretter oder Gefäße zu verwenden, so daß der durch die Gefäße gebildete Block herausgezogen und auf dem Wagen angeordnet werden kann, von dem die Gefäße sodann entfernt werden.

Claims (5)

1. Einrichtung zur Beschickung in Kombination mit einem Gefrier­ trocknungsautoklaven, in welcher der Autoklav eine Gefrier­ trockenkammer mit einer Tür, einem Boden und einem sich in der Kammer befindlichen Gestell von Halteplatten für Gefäße aufweist, die ein zu gefriertrocknendes Produkt enthalten, wobei das Plattengestell zusammenlegbar ist und zu einer kom­ pakten Paketanordnung zusammengerückt und zu einer ausge­ dehnten Anordnung ausgebreitet werden kann, bei der die Halteplatten in einem vorbestimmten senkrechten Abstand zueinander angeordnet werden, der zum Dazwischenladen der Gefäße ausreicht, wobei der Autoklav ein Getriebe zur Einstellung der Anordnung des Plattengestells aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung außerhalb des Autoklaven mit einer Lade­ fläche (11) versehen ist, auf der die in die Gefriertrocken­ kammer (1) einzuführenden Gefäße (13) angeordnet sind, wobei die Ladefläche (11) eine Beschickungshöhe für die Gefriertrockenkammer (1) bestimmt, und
daß der Autoklav auf der genannten Beschickungshöhe eine schließbare Öffnung für den Durchgang der zu beladenden Gefäße (13) besitzt,
wobei die Höhe der Öffnung mindestens so groß gewählt ist, wie der vorbestimmte senkrechte Abstand zwischen den Halteplatten (2),
wobei die Beschickungshöhe mit dem Niveau der oberen Halte­ platte (2) übereinstimmt, wenn das Plattengestell zu der kom­ pakten Paketanordnung zusammengerückt ist und auf dem Boden der Gefriertrockenkammer (1) aufsitzt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schließbare Öffnung im unteren Bereich der Tür (8) ausge­ bildet ist und eine völlige Sicht und den Zugang zum Platten­ gestell ermöglicht, wenn dieses auf dem Boden der Gefrier­ trockenkammer (1) aufsitzt, daß die Ladefläche (11) einen Wagen (12) zum Laden umfaßt, der neben der Öffnung lösbar angeordnet, geführt und in einer Stellung derart gehalten ist, daß er auf einer konstanten, im wesentlichen der Beschickungshöhe und dem Niveau der ersten oberen Halteplatte (2) des unteren Pakets entsprechenden Höhe bleibt, daß der Wagen (12) die Gefäße oder Tragbretter (13) für das zu gefriertrocknende Produkt in einer ausreichenden Anzahl und Abmessung zum Bedecken der ganzen nützlichen Fläche der Halteplatten (2) trägt, wobei die Gefäße oder Tragbretter (13) manuell auf die Halteplatten (2) schiebbar sind, wenn diese auf dem Niveau der fixen Ladefläche (11) auf­ einanderfolgend angehoben werden, und während der Be­ schickungszeit in dieser Stellung gehalten sind, und daß eine Vielzahl von Positions- und Fluchtungsfühlern (15) vorgesehen ist, die betriebsgemäß einer Steuerungseinheit (17) zur Kontrolle des die Form einer Zylinder-Kolben-Anordnung (5) aufweisenden Getriebes zugeordnet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür (9) der Öffnung nach unten umkippbar ist, und daß der Wagen (12) in axialer Richtung zur Öffnung geführt ist und außerhalb der Gefriertrockenkammer (1) angehakt werden kann.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positions- und Fluchtungsfühler (15) mindestens einen Foto­ zellenschalter (16) und einen jeweiligen Endfühler für die Bewegung aufweisen.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einem Ladungsblock angehörenden Gefäße oder Tragbretter (13) lösbar aneinanderhakbar sind, so daß sie blockweise aus dem Inneren der Gefriertrockenkammer (1) herausgezogen und auf den Wagen (12) geschoben werden können, sobald die Produktbehandlung in der Gefriertrockenkammer (1) beendet ist.