-
Abfüllvorrichtung für Ampullen od. dgl.
-
Für viele, vor allem medizinische Zwecke ist es notwendig, kleine
Gefäße, etwa in Form von Zylinderampullen, mit einer Flüssigkeit vollständig und
blasenfrei zu füllen. Hierbei ist insbesondere die Vermeidung von Luftblasen sehr
wichtig, weil ihr Vorhandensein unter Umständen den Inhalt der Gefäße gefährdet
oder zu Störungen bei der Entnahme führt. Im Falle von Injektionsflüssigkeiten kann
zudem der Patient durch die Luftblasen gefährdet werden.
-
Bei den bisher üblichen Abfüllvorrichtungen für einschlägige Zwecke
ist eine sichere Blasenfreiheit meist nicht zu erreichen, so daß anschließend an
die Füllung ein umständliches Prüfverfahren und Aussortieren nötig wird. Eine weitere
Schwierigkeit ergibt sich daraus, daß das Volumen der zu füllenden Gefäße nicht
immer gleich ist. Es muß daher, um eine vollständige Füllung zu erzielen, mit einem
Überschuß von Flüssigkeit gearbeitet werden. Hierzu werden no malerweise sogenannte
Füllköpfe verwendet, die dicht auf das Gefäß aufgesetzt werden und durch welche
mittels einer Düse Flüssigkeit in das Gefäß gespritzt wird, wobei ein etwaiger Überschuß
an Flüssigkeit durch ein kleines Ventil des Füllkopfes abgeleitet wird.
-
Auch dieses Einspritzen der Flüssigkeit mittels einer Düse führt stets
zu Blasenbildung. Hinzu kommt, daß die Dosierung der Flüssigkeit über eine Pumpe
vorgenommen werden muß, wobei ebenfalls während des Saughubes Luft aus dem
Vorratsgefäß
mit angesaugt werden kann, die dann in das Gefäß gelangt.
-
Es ist vorgeschlagen worden, zur Verbesserung der bekannten Füllsysteme
eine Hohlnadel zu benutzen, die in das zu füllende Gefäß versenkt werden kann. Hierbei
wird zwischen der vorerwähnten Pumpe und der Nadel ein Rückschlagventil angeordnet,
bei dessen Schließung sich notwendigerweise die in der Nadel befindliche Flüssigkeit
etwas zurückzieht, was ein Ansaugen von Luft in die Nadel zur Folge hat. Auch eine
solche Vorrichtung arbeitet demgemäß nicht einwandfrei.
-
Die Erfindung betrifft eine neuartige Abfüllvorrichtung für Ampullen
od. dgl., die frei von den geschilderten Nachteilen ist. Ausgehend von einer Anordnung,
bei der ein auf das zu füllende Gefäß aufzusetzender, ein Uberlaufventil enthaltender
Füllkopf und eine in das Gefäß tauchende Füllnadel benutzt wird, besteht der Erfindungsgedanke
darin, daß die im Füllkopf gleitbar angeordnete Fülluadel fest mit dem Gehäuse eines
an einen Flüssigkeitsbehälter angeschlossenen Füllventils verbunden ist, das mittels
einer Hubvorrichtung in Achsrichtung der Nadel entsprechend dem Füllgrad des Gefäßes
verstellt werden kann und am oberen Ende des Füllhubes geschlossen und am unteren
Ende geöffnet wird.
-
In weiterer Ausbildung besteht die Erfindung darin, daß unter Verzicht
auf eine Pumpe eine Füllnadel verwendet wird, die sich vom Boden des zu füllenden
Gefäßes aus mit zunehmender Füllung allmählich nach oben bewegt, und zwar derart,
daß daß ihre Mündung stets unter dem jeweiligen Flüssi gkeitsspiegel bbeibt. Diese
Nadelbewegung wird in einfacher und fehlerfreier Weise durch ein Getriebe, etwa
eine Nockenscheibe, gesteuert, das zügleich das Füllventil schaltet, wobei naturgemäß
Vorsofge dafür getroffen sein kann, daß mit diesen Vorgängen in geeignetem funktionellem
Ablauf zugleich die Drehung der die zu füllenden Gefäße tragenden Teller od. dgl.
gekoppelt ist.
-
Zur weiteren Verdeutlichung des Erfindungsgedankens ist in der Zeichnung
ein Ausführungsbeispiel dargestellt.
-
Fig. I veranschaulicht die erfindungsgemäße Abfüllvorrichfung in
Seitenansicht; Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch das Füll-. ventil; Fig. 3 stellt
einen Längsschnitt durch den Füllkopf dar.
-
In Fig. I ist mit 5 die Tischplatte eines Gestells bezeichnet, an
dessen einer Seite eine vertikale Strebe 6 befestigt ist. Auf der Tischplatte befindet
sich ein Rundläufer7, der die zu füllenden Gefäße 8, 9 in üblicher Anordnung trägt.
Daneben ist auf der Tischplatte eine Führungsschiene 10 befestigt, die mittels einer
Konsole In eine zu ihr parallele, axial verschiebliche Tragsytange I2 hält.
-
Diese Tragstange ist durch die Tischplatte hindurch nach unten weitergeführt
und dort gelenkig mit einem Doppelhebel 13 verbunden, der, in der Konsole 14 schwenkbar
gelagert, an seinem freien Ende I5 der Wirkung einer Nockenscheibe I6 ausgesetzt
ist. Die letztere kann etwa mittels eines Schneckengetriebes I7 über Riemenscheiben
I8 kontinuierlich angetrieben werden, derart, daß sich die Tragstange 12 in gleichbleibendem
Rhythmus auf und ab bewegt.
-
Mit der Tragstange I2 arbeiten zwei Organe zusammen, nämlich das
Füllventil 19 und der Füllkopf 20. Letzterer wird von einem Halter 2I getragen,
der mittels einer Büchse 2^2 frei gleitend auf der Tragstange I2 gelagert ist, wobei
ein Arm 23 der Büchse 22 mit dem unteren Ende einer Druckfeder 24 zusammenarbeitet,
die sich noch bis zu einem verstellbaren Anschlag 25 um die Führungsschiene windet.
Dies bedeutet, daß der Füllkopf 20 auf der Tragstange 12 nach oben nur gegen die
Wirkung der Feder 24 verschieblich ist, wohingegen die Bewegung des Füllkopfes nach
unten (verursacht durch das Eigengewicht des Füllkopfes und durch den Druck der
Feder 24) durch einen ebenfalls verstellbaren Ring 26 begrenzt wird.
-
Auf der Tragstange 12 sitzt ein verstellbarer Ring 27. Wird demgemäß
die Tragstange durch den Hebel 13 nach oben geschoben, so gelangt schließlich der
Ring 27 an den Arm 23 und nimmt demgemäß während des weiteren Hubes den Füllkopf
20 mit, ein Vorgang, der sich periodisch abspielt, sooft ein Gefäß g gefüllt ist
und die Scheibe 7 weitergedreht wird, bis das nächste Gefäß unter dem Füllkopf 20
steht und dieser beim Rückgang der Tragschiene 12 gesenkt und auf das neue Gefäß
aufgesetzt wird.
-
Das Füllventil 19 ist über eine Schelle 28 fest mit der Tragstange
12 verbunden, und eine bewegliche Leitung 29 an den Vorratsbehälter 30 angeschlossen.
Zum Verständnis seiner Funktion ist auf Fig. 2 der Zeichnung zu verweisen. Das Ventil
weist hiernach ein Gehäuse 3I auf, in welches ein den Ventilsitz 32 tragender, durchbohrter
Stutzen 33 eingeschraubt ist, in dessen unterem Teil fest verankert die Füllnadel
34 sitzt. Diese Füllnadel geht frei gleitend durch den Füllkopf 20 hindurch und
ragt in das zu füllende Gefäß 9 hinein.
-
Am oberen Ende des Ventilgehäuses 3I sitzt eine innen konische, z.
B. gerändelte Überwurfmutter 35, wobei das von ihr umschlossene Ende des Gehäuses
3I SO beschaffen, z. B. geschlitzt ist daß es durch die Überwurfmutter fest zusammengepreßt
werden kann. Von oben greift in das Gehäuse 3I eine Gleitstange 36, die sich nach
oben durch einen an der Führungsschiene 10 befestigten Halter 37 (Fig. I) fortsetzt.
-
Während am unteren Ende der Gleitstange 36 der mit dem Sitz 32 zusammenarbeitende
Ventilkörper 38 befestigt oder ausgebildet ist, trägt die Gleitstange weiter oben
zwei verstellbare Anschläge 39 und 40, deren ersterer über einen Flansch 41 mit
einer dem Halter 37 anliegenden Druckfeder 42 zusammenzuarbeiten vermag. Gleitstange
36 und Ventilgehäuse 3I sind mit gleitender Reibung aufeinandergepaßt, derart, daß
beim Fehlen besonderer Widerstände das von der Tragstange 12 über die Konsole oder
Schelle 28 nach
oben geschobene Ventilgehäuse 31 die Gleitstange
36 mitnimmt, während beim Verhindern der Gleitstange 36 an einer weiteren Bewegung
nach oben das Gehäuse 3I über die Stange hinweggleitet, derart also, daß der Ventilkörper
38 auf der Fläche 32 zur Auflage gelangt und damit das Füllventil schließt.
-
Die Arbeitsweise des Füllventils ist nach vorstehendem so eingerichtet,
daß sich beim Hochgehen der Tragstange I2 zunächst das ganze Ventil ohne Veränderung
seines inneren Abstandes nach oben bewegt und dann die Füllnadel 34, die zunächst
weit in das Gefäß hineinragt, allmählich herauszieht, dies allerdings mit der Maßgabe,
daß die Nadelmündung 43 stets etwas unter dem Flüssigkeitsspiegel des Gefäßes bleibt.
Wenn schließlich die Gleitstange 36 bei sinngemäßer Einstellung der Anschläge 26,
27 und 39 mittels des letzteren Anschlages gegen den Teller 41 anliegt, wird bei
weiterem Aufwärtshub des Ventils in der schon angegebenen Weise das Gehäuse 3I über
die Stange 36 hinweggeschoben, bis das Ventil geschlossen ist, so daß der Füllprozeß
beendigt wird.
-
Das weitere Anheben der Gleitstange 36 gegen den gefederten Anschlag
41 geschieht also bei geschlossenem Füllventil. Die Füllnadel wird hierbei über
die Zylinderampulle oder Flasche hinausgehoben.
-
Zugleich tritt in dieser Phase des Arbeitszyklus das schon geschilderte
Anheben des Füllkopfes 20 ein, so daß die Scheibe 7 weitergedreht werden kann.
-
Wandert die Tragstange I2 wieder nach unten, so drückt ihrerseits
die Feder 24 den Füllkopf 20 auf das nächste Gefäß, während die Schelle 28 das Ventilgehäuse
31 nach unten zieht. Durch diese Bewegung wird die Gleitstange 36 so lange mitgenommen,
bis ihr oberer Anschlag 40 sich gegen den Halter 37 legt, worauf der weitere Niedergang
des Ventilgehäuses - infolge des Zurückbleibens der Gleitstange 36 - ein Offnen
des Ventils bewirkt.
-
In Fig. 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform des Füllkopfes 20 veranschaulicht.
Das eigentliche, auf den zu füllenden Behälter aufzusetzende Mundstück ist mit 44
bezeichnet. Durch eine Gummiauflage 45 desselben ist die Füllnadel 34 frei gleitend
hindurchgeführt. Eine Nebenleitung 46 verbindet die Mittelbohrung47 des Mundstückes
mit dem überlaufventil 48, das vorgesehen werden muß, um den tSberschuß an Flüssigkeit
abzuleiten, mit dem das Füllventil rg arbeitet, um eine vollständige Füllung des
Gefäßes zu gewährleisten.
-
Der Ventilkörper des Überlaufventils besteht aus einem Blelkern 49
und einem Kunststoffüberzug 50 und ist frei gleitend in einer Führung 51 geführt.
-
Während bei bekannten Überlaufventilen von Abfüllvorrichtungen der
Ventilkörper horizontal beweglich ist, ist der Hub des Ventils gemäß Fig. 3 senkrecht
angeordnet. Das Überlaufventil wird durch den Flüssigkeitsdruck geöffnet, während
beim Aufhören dieses Druckes der schwere Ventilkörper 49 durch sein Eigengewicht
absinkt und das Ventil schließt. Naturgemäß erweist es sich hierbei als ein großer
Vorteil, daß mit der abzufüllenden Flüssigkeit keine metallischen Teile des Überlaufventils
in Berührung kommen, und das Federn oder sonstige Schaltelemente für dieses Ventil
entbehrlich sind.
-
Die Abfüllvorrichtung gemäß der Erfindung läßt sich konstruktiv auch
anders als im Zeichnungsbeispiel gestalten. In allen Fällen wird hierbei infolge
des Fehlens einer Pumpe ein völlig blasenfreies Abfüllen gewährleistet. Durch die
Verstellbarkeit der Anschläge 25, 26, 27, 39 und 40 läßt sich das Gerät, dessen
Betätigung durch die Steuerscheibe I6 denkbar einfach ist, an die verschiedensten
Behältergrößen bequem und genau anpassen.
-
PATENTANSPREYCHE: I. Abfüllvorrichtung für Ampullen od. dgl. mit
einem auf das zu füllende Gefäß aufzusetzenden, ein Uberlaufventil enthaltenden
Füllkopf und einer in dasselbe tauchenden Füllnadel, dadurch gekennzeichnet, daß
die im Füllkopf (20) gleitbar angeordnete Füllnadel (34) fest mit dem Gehäuse (3I)
eines an einen Flüssigkeitsbehälter (30) angeschlossenen Füllventils (I9) verbunden
ist, das mittels einer Hubvorrichtung (I6, I3) in Achsrichtung der Nadel entsprechend
dem Füllgrad des Gefäßes (g) verstellt werden kann und am oberen Ende des Füllhubes
geschlossen und am unteren Ende geöffnet wird.