EP3362367A1 - Befüllvorrichtung zum befüllen eimes medizinischen beutels, verfahren zum herstellen einer derartigen befüllvorrichtung sowie anlage zum herstellen von mit fluiden befüllten medizinischen beuteln - Google Patents

Befüllvorrichtung zum befüllen eimes medizinischen beutels, verfahren zum herstellen einer derartigen befüllvorrichtung sowie anlage zum herstellen von mit fluiden befüllten medizinischen beuteln

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Publication number
EP3362367A1
EP3362367A1 EP16757544.8A EP16757544A EP3362367A1 EP 3362367 A1 EP3362367 A1 EP 3362367A1 EP 16757544 A EP16757544 A EP 16757544A EP 3362367 A1 EP3362367 A1 EP 3362367A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
fluid
filling device
filling
fluid channels
base body
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16757544.8A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Klein
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Kiefel GmbH
Original Assignee
Kiefel GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Kiefel GmbH filed Critical Kiefel GmbH
Publication of EP3362367A1 publication Critical patent/EP3362367A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B39/00—Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers
    • B65B39/001—Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers with flow cut-off means, e.g. valves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61J—CONTAINERS SPECIALLY ADAPTED FOR MEDICAL OR PHARMACEUTICAL PURPOSES; DEVICES OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR BRINGING PHARMACEUTICAL PRODUCTS INTO PARTICULAR PHYSICAL OR ADMINISTERING FORMS; DEVICES FOR ADMINISTERING FOOD OR MEDICINES ORALLY; BABY COMFORTERS; DEVICES FOR RECEIVING SPITTLE
    • A61J1/00—Containers specially adapted for medical or pharmaceutical purposes
    • A61J1/05—Containers specially adapted for medical or pharmaceutical purposes for collecting, storing or administering blood, plasma or medical fluids ; Infusion or perfusion containers
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M39/00—Tubes, tube connectors, tube couplings, valves, access sites or the like, specially adapted for medical use
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B39/00—Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers
    • B65B2039/009—Multiple outlets

Definitions

  • FILLING DEVICE FOR FILLING A MEDICAL BAG METHOD FOR PRODUCING SUCH A FILLING DEVICE, AND APPARATUS FOR PRODUCING MEDICAL BAGS FILLED WITH FLUID
  • the invention relates to a filling device for filling a medical bag with fluids, comprising a base body with fluid channels and valve seats to which valve devices can be arranged in order to adjust fluid volume flows flowing through the fluid channels.
  • the invention relates to a method for producing a filling device for filling a medical bag, in which a base body of the filling device is provided with fluid channels for conducting fluids to be handled with respect to the medical bag and with valve seats for adjusting fluid flow rates.
  • the invention further relates to a system for producing fluid-filled medical bags with a device for producing the medical bags, with a device for filling the manufactured medical bags and with a device for closing the filled medical bags.
  • generic filling devices are known from the prior art. These generic filling devices generally comprise a main body to which one or more filling needles, which can be inserted into an access port of the medical bag, record. Furthermore, the base body is penetrated by fluid channels, by means of which in particular the fluids to be introduced into the medical bag are conducted from an incoming supply line to the respective filling needle. A release or closing of these fluid channels is usually via diaphragm valves, which on the Main body of the filling device are attached. In this respect, the main body has one or more valve seats, on which the diaphragm valves are arranged such that the respective corresponding fluid channel can be closed or released or opened with them.
  • valve seat or the diaphragm valve in this case sits either somewhere on the path of the respective fluid channel, or in the immediate vicinity of the filling to the medical bag or in the immediate vicinity seen in the flow direction in front of the filling needle.
  • the latter variant is preferable, since significantly less dead space between the diaphragm valve or valve seat and the filling point or the filling needle is present, whereby the filling of the medical bag can be better controlled.
  • both the valve seats and the filling needle, required fluid media connections for connecting the incoming supply line and just the corresponding fluid channels between these components are integrated on the main body.
  • a filling device constructed in this way in which a basic body equipped in this way is preferably fed cyclically to or removed from a port of a medical bag to be filled, has proven itself in practice.
  • the invention is therefore based on the object of further developing generic filling devices such that the clock rates are optimized with regard to the filling device, so that at least the filling device is as far as possible no decisive limiting factor in a system for the production of medical bags, even if the main body with additional fluid channels and valve seats or the like.
  • the object of the invention is achieved by a filling device for filling a medical bag with fluids comprising a base body with fluid channels and valve seats, to which valve devices can be arranged in order to adjust fluid volume flows flowing through the fluid channels, wherein the filling device is characterized in that that the base body is at least partially produced by means of an additive manufacturing process.
  • the bases are made by conventional subtractive manufacturing techniques, such as milling, turning or eroding.
  • subtractive manufacturing techniques such as milling, turning or eroding.
  • the basic body can be made particularly compact by means of additive manufacturing processes, even if a large number of additional fluid channels, for example for gas filling or evacuation of the medical bag, are present on the base body.
  • additive manufacturing methods are characterized in particular by the fact that materials for producing a component can be added essentially in layers, for example.
  • production processes which are based on joining methods such as welding, soldering or the like, for example in order to fasten a connection flange for fluid supply lines or the like to the base body, can preferably be completely dispensed with by means of such additive manufacturing methods.
  • almost any additive manufacturing process can be used, as will be described later by way of example.
  • the main body of the filling device for filling a medical bag by means of such an additive manufacturing process can be built much more compact and thus weight-reduced, whereby this body is significantly cheaper to accelerate. In turn, this can be achieved with the present filling device and higher cycle times on a suitably equipped plant for producing and filling generic medical bag.
  • basic body in the present case describes a massively configured filling block element which is movable relative to a medical bag and at least partially embodies the fluid channels and the valve seats.
  • cycle times in the context of the invention describes processes in which the main body of the filling is introduced for the purpose of filling or evacuating a medical bag to this medical bag, then then performed on the medical bag filling and / or evacuation operations are, and after completion of such filling or evacuation operations of the main body is removed again from the thus treated medical bag, so that in particular the Behellblock at the filling a further medical bag can be supplied.
  • the object of the invention is also achieved by a filling device for filling a medical bag with fluids comprising a base body with fluid channels and valve seats, to which valve devices can be arranged to adjust fluid volume flows flowing through the fluid channels, whereby the filling device is characterized characterized in that running within the body fluid channels are at least partially arcuate.
  • the relevant fluid channels are designed arcuate, they can be passed significantly closer running within the body together, so that due to the body can be made more compact overall, which in turn advantageously allows a reduction in weight, so in terms of the filling less masses must be accelerated. As a result, shorter cycle times are also achieved with regard to the filling device.
  • the corresponding arcuately designed fluid channels are formed edge-free in contrast to the prior art can, so that such curves curved with curved or curved fluid channels of fluids much streamlined and thus less turbulence can flow through, resulting in shorter filling times.
  • This also makes it possible to optimize the cycle times in the sense of the invention. So far, corresponding fluid channels were introduced through holes in the body, with two holes must penetrate in order to design a corresponding curve on a fluid channel can.
  • both solutions enable additional fluid channels to be accommodated compactly in the base body, whereby further functions of the filling device, such as a bag control, etc., can be made structurally very simple by means of the base body produced in the present case.
  • all essential functions can be realized with regard to a filling device in a Be Heilllblockelement, such as filling, blowing for generating a headspace, vacuum drawing or the like with respect to the medical bag.
  • a preferred embodiment provides that at least one of the fluid channels is designed to be continuously curved.
  • a continuously curved fluid channel edge formation within the fluid channel can be prevented.
  • the fluid passages provided on the main body are in this case preferably also entirely free of edges or free from flow stalling.
  • this also enables a reliable complete emptying of the fluid channels, for example after a cleaning, so that the risk of contamination by dirt particles or the like of, in particular, fluids to be introduced into the medical bag can be further significantly reduced.
  • At least one of the fluid channels is designed to be more than 50%, preferably more than 80%, curved.
  • a fluid channel provided on the main body can be made more aerodynamic if the length of a curved section of one of the fluid channels is more than 50%, preferably more than 100%, of the length of a straight section of this fluid channel.
  • At least one of the fluid channels has a variable cross section along its longitudinal extension, further advantageous flow effects with regard to the fluids at the device II can be achieved.
  • a variable inner diameter for example, different flow velocities can be achieved within a fluid channel provided on the main body.
  • variable cross section widens continuously or continuously.
  • variable cross section relates to the total length of the respective fluid channel.
  • variable cross section relates only to a partial section of the fluid channel, wherein the partial section is for example more than 30% or more than 50%, preferably more than 80%, of the total length of the fluid channel concerned.
  • At least one of the fluid channels is conically configured in sections, whereby approximately different pressures or flow velocities can be achieved within a fluid channel, without actuation of a valve device associated with this fluid channel.
  • a weight reduction on the base body can also be achieved if at least one of the fluid channels protrudes beyond a side wall of the base body.
  • Such material-free or component-free spaces between individual fluid channels can be achieved in many different ways. It is especially easy however, to generate such gaps in the context of an additive manufacturing process.
  • valve seats for corresponding valve devices can be made particularly simple and therefore cost-effective on the base body, if the valve seats are at least partially produced by means of an additive manufacturing process.
  • fastening devices for fastening valve devices to the base body are at least partially produced by means of an additive manufacturing method, the production of the base body or of the present filling device can be further simplified.
  • fluid accesses and / or fluid outlets are generated at least partially by means of an additive manufacturing process.
  • fluid access describes in the context of the invention, for example, a connection to the base body, by means of which fluid supply lines or the like of the filling device can be connected to the main body.
  • fluid outlets in the context of the invention in contrast to this connection possibilities, by means of which, for example, filling needles or the like of the filling device can be attached to the body.
  • More favorable flow conditions can be created on the base body, if the fluid facing surfaces of the fluid channels, the valve seats, the fluid access and / or the fluid outlets are at least partially generated by means of an additive manufacturing process.
  • the fluid channels are partially configured by pipe segments which project beyond side walls of the body, said pipe segments and the body are at least partially produced jointly by an additive manufacturing process.
  • the main body of the present filling device can be made even more complex if the main body has connection devices for connecting fluid supply lines or filling elements for interacting with the medical bag, these connecting devices and the basic body being at least partially produced together by means of an additive manufacturing process.
  • the basic body of the present filling device can be made even more compact if a plurality of connection devices are arranged next to one another on a common support beam element, wherein this common support beam element and the base body are at least partially produced jointly by means of an additive manufacturing process. If a plurality of connection devices are arranged on the common support beam element, these connection devices can moreover be provided in a very stable and combined manner on the base body.
  • the common support beam element may in this case be structurally connected to the main body even by pipe segments projecting beyond the side walls of the main body.
  • the common support beam element is arranged by means of an additional holder part on the base body, said additional holder part, the support beam element and the base body are generated at least partially together by means of an additive manufacturing process. Due to the additional holder part, the support beam element can also be arranged and held reliably on the base body, independently of the strength of the tube segments.
  • the base body can be produced particularly advantageously if the additive manufacturing method comprises a 3D printing method, a 3D laser sintering method or the like.
  • SLM method laser melting methods
  • the basic body is made of informal or shape-neutral materials.
  • the term "main body" particularly includes fluid channels, valve seats, fluid accesses, fluid outlets, fastening devices for fastening valve devices, tube segments projecting over side walls and / or connection devices or the like mentioned above.
  • Formless materials are for the purposes of the invention, for example, liquids, powders or the like, wherein form-neutral materials are band, wire or the like executed.
  • the powder bed processes include, for example, selective laser melting (SLM), selective laser sintering (SLS), selective heat sintering (SHS), binder jetting (solidification of powder material by means of binder) and electron beam melting (EBM).
  • SLM selective laser melting
  • SLS selective laser sintering
  • SHS selective heat sintering
  • EBM electron beam melting
  • Free space methods include fused depositing modeling (FDM), laminated object modeling (LOM), cladding, wax deposition modeling (WDM), contour crafting, cold injection molding, and electron beam welding EBW).
  • FDM fused depositing modeling
  • LOM laminated object modeling
  • WDM wax deposition modeling
  • EBW electron beam welding
  • the liquid material methods include, for example, stereolithography (SLA) and micro SLA, digital light processing (DLP) and liquid composite molding (LCM).
  • SLA stereolithography
  • DLP digital light processing
  • LCD liquid composite molding
  • the main body of the present Befullvorraum can be particularly simple, so both constructively and procedurally simple, with very high quality fluid channels produced when the body is at least generated around the fluid channels around successively.
  • a further variant of the method provides that the main body, the fluid channels, the valve seats and / or fluid inlets and outlets arranged on the main body are produced by means of a single manufacturing process, so that the production of the basic body of the present single-type filling device is significantly further simplified. If the base body is at least partially made from a data set for operating a single production plant, the production of the filling device can be further simplified considerably.
  • the object of the invention is achieved by a system for producing fluid-filled medical bags with a device for producing the medical bags, with a device for filling the manufactured medical bags and with a device for closing the filled medical bags
  • the system is characterized in particular by a filling device according to one of the features described here.
  • the fluid channels can be formed as short as possible in particular by their curved or arcuate configuration.
  • Additive manufacturing processes already require very high surface qualities, which is very advantageous especially on surfaces interacting with fluids.
  • the cyclically docking or undocking of filling elements, in particular filling needles, can take place particularly quickly by means of the presently configured filling device, particularly with regard to the advantageously designed base body, since considerably lower masses have to be moved with respect to the present base body, as a result of which cycle times are significant can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of the filling device
  • Figure 2 schematically shows a perspective view of the base body
  • FIGS. 1 and 2 shows schematically a plan view of that shown in FIGS. 1 and 2
  • the body The body;
  • Figure 4 schematically shows a partially sectioned side view of the in Figures 1 to
  • a filling device 1 for filling a medical bag (not shown here) is at least partially in particular with respect to their relative to this medical bag cyclically displaceable body 2 shown at a plant 3 for producing filled with medical fluid pouches.
  • the main body 2 of the filling device 1 in the context of the invention, constitutes a solid filling block 4, which can be displaced linearly relative to this medical bag or a corresponding bag holding device (not shown) for docking of filling elements 5 to the medical bag to be filled.
  • the filling elements 5 are designed in this embodiment as Be Pavllnadel imagery 6.
  • the main body 2 or the massive Beglallblock 4 has a plurality of fluid channels
  • valve devices 12 (numbered only by way of example), on which valve devices 12 (numbered only as an example) are arranged.
  • valve devices 12 are in this embodiment as diaphragm valves 13 (only exemplified), wherein on the present base 2 a total of five such valve devices 12 and diaphragm valves 13 are arranged, as well as in the illustration of Figure 1 is clearly visible.
  • fastening devices (not explicitly shown here) for fastening the valve devices 12 are provided on the base body 2, wherein such fastening devices may be of different nature.
  • such fastening devices comprise threaded bores into which screws of the valve devices 12 can be screwed in order to fasten the valve devices 12 to the base body 2.
  • such fastening devices can have centering means by means of which the valve devices 12 can be defined, for example against rotation, on the base body 2.
  • the base body 2 is produced by means of an additive manufacturing process, wherein this base body 2 is produced by means of a 3D laser sintering method, wherein in particular the fluid channels 10 are arranged very compact side by side within the base body 2 and generally on the base body 2.
  • the base body 2 is constructed to be particularly compact, so that smaller masses have to be moved with respect to the docking and undocking on the medical bag, which in turn can decisively shorten cycle times.
  • the fluid channels 10 can be much easier into the base body 2 are introduced, since this otherwise required subtractive manufacturing process such as drilling, can be completely eliminated.
  • the fluid channels 10 can also be flow-optimized, since they are generated free of edges by means of the additive manufacturing process in the region of curves 15 (only explicitly numbered), as are clearly recognizable, for example, as shown in FIG.
  • the fluid channels 10 extending in particular within the basic body 2 are designed in an arcuate manner, that is to say curved, whereby fluids which are to be passed through the fluid channels 10 can flow again in a more optimized way through the fluid channels 10.
  • the fluid channels 10 arcuately over its entire length, that is curved, configured, whereby the individual fluid channels can be realized even with complicated geometries close or very close to each other on the base body 2, whereby this naturally very compact and therefore with a lower mass can be provided.
  • the length of a curved section 18 is more than 100% of the length of a straight section 19 of this fluid channel 10, as illustrated by way of example only with reference to FIG.
  • the base body 2 comprises at least one fluid channel 10 which has a variable cross section 21 along its longitudinal extension 20 (see, for example, FIG. 4).
  • fluid channels 10 on the base body 2 has a variable inside diameter.
  • this is a continuously variable cross-section 21, wherein the respective fluid channel in the form of a funnel - in the main flow direction of the respective fluid - continuously widens.
  • the fluid channels 10 are arranged entirely within the base body 2 or alternatively at least partially outside the base body 2.
  • the fluid channels 1 0 is arranged to extend completely outside the main body 2.
  • the fluid channels 10 are arranged both partially within the main body 2 and partially outside the main body 2, wherein in particular here the respective fluid channel 10 projects beyond one of the side walls 25 (numbered only by way of example) of the main body 2.
  • sidewalls generally encompasses any outer boundary (not separately numbered here) of the main body 2, ie also describes the front, back, upper and lower sides as well as other sides of the main body 2. Furthermore, with regard to a weight reduction of the main body 2, it is such that intermediate spaces 26 existing between individual fluid channels 10 (only explicitly numbered) are material-free, so that masses to be accelerated are significantly reduced again with regard to the main body 2.
  • the basic body 2 shown in FIGS. 1 to 4 is entirely produced with regard to its fluid channels 10 by means of an additive manufacturing process.
  • valve seats 1 1 are produced on the base body 2 by means of the additive manufacturing process. Even the not shown fastening means of the valve means 12 are produced by means of the additive manufacturing process.
  • the base body 2 comprises a total of five fluid accesses 27 (only explicitly numbered) and a total of two fluid outlets 28, which are likewise all produced by means of the additive manufacturing process.
  • the fluid access 27 and the fluid outlets 28 in this case generally embody connection devices 29 of the main body 2.
  • At least four of these fluid accesses 27 are configured as upper connection devices 29A, which are arranged next to one another on a common support beam element 30.
  • the support beam member 30 is additionally attached for reasons of stability by means of an additional holder part 31 on the base body 2. In this respect, this results in a very solid and compact connection unit.
  • connection devices 29 serve to connect fluid supply lines, wherein the connection devices 29A or fluid accesses 27 for gaseous fluids arranged on the common support beam element 30 are provided, and the connection device 29B arranged below the support beam element 30 is provided for a liquid fluid.
  • fluid access 27 and the fluid outlets 28 and all related terminal devices 29 are generated by the additive manufacturing process.

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Abstract

Um Befüllvorrichtungen zum Befüllen eines medizinischen Beutels insbesondere hinsichtlich eines massiven Grundkörpers bzw. massiven Befüllblocks weiterzuentwickeln, schlägt die Erfindung eine Befüllvorrichtung zum Befüllen eines medizinischen Beutels mit Fluiden umfassend einen Grundkörper mit Fluidkanälen und Ventilsitzen vor, an welchen Ventileinrichtungen anordenbar sind, um durch die Fluidkanäle hindurch strömende Fluidvolumenströme einzustellen, wobei der Grundkörper zumindest teilweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens erzeugt ist.

Description

BEFÜLLVORRICHTUNG ZUM BEFÜLLEN EINES MEDIZINISCHEN BEUTELS, VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINER DERARTIGEN BEFULLVORRICHTUNG SOWIE ANLAGE ZUM HERSTELLEN VON MIT FLUIDEN BEFÜLLTEN MEDIZINISCHEN BEUTELN
Die Erfindung betrifft eine Befullvorrichtung zum Befüllen eines medizinischen Beutels mit Fluiden umfassend einen Grundkörper mit Fluidkanälen und Ventilsitzen, an welchen Ventileinrichtungen anordenbar sind, um durch die Fluidkanäle hindurch strömende Fluidvolumenströme einzustellen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Befüllvorrichtung zum Befüllen eines medizinischen Beutels, bei welchem ein Grundkörper der Befullvorrichtung mit Fluidkanälen zum Leiten von gegenüber dem medizinischen Beutel zu handhabenden Fluiden und mit Ventilsitzen zum Einstellen von Fluidvolumenströmen ausgestattet wird.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Anlage zum Herstellen von mit Fluiden befüllten medizinischen Beuteln mit einer Vorrichtung zum Herstellen der medizinischen Beutel, mit einer Vorrichtung zum Befüllen der hergestellten medizinischen Beutel und mit einer Vorrichtung zum Verschließen der befüllten medizinischen Beutel.
Insbesondere gattungsgemäße Befüllvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Diese gattungsgemäßen Befüllvorrichtungen umfassen in der Regel einen Grundkörper, an welchem eine oder mehrere Befüllnadeln, die in einen Zugangsport des medizinischen Beutels eingesteckt werden können, aufnehmen. Ferner ist die Grundkörper mit Fluidkanälen durchdrungen, mittels welchen in den medizinischen Beutel insbesondere einzubringende Fluide von einer zulaufenden Versorgungsleitung bis an die jeweilige Befüllnadel geleitet werden. Ein Freigeben bzw. Verschließen dieser Fluidkanäle erfolgt üblicherweise über Membranventile, welche an dem Grundkörper der Befüllvorrichtung befestigt sind. Insofern verfügt der Grundkörper über einen oder mehrere Ventilsitze, an welchen die Membranventile derart angeordnet sind, dass mit ihnen der jeweils korrespondierende Fluidkanal verschlossen oder freigegeben bzw. geöffnet kann. Der Ventilsitz bzw. das Membranventil sitzt hierbei entweder irgendwo an der Strecke des jeweiligen Fluidkanals, oder aber in unmittelbarer Nähe der Befüllstelle zum medizinischen Beutel bzw. in unmittelbarer Nähe in Strömungsrichtung gesehen vor der Befüllnadel. In der Regel ist letztere Variante vorzuziehen, da erheblich weniger Totraum zwischen dem Membranventil bzw. Ventilsitz und der Befüllstelle bzw. der Befüllnadel vorhanden ist, wodurch die Befüllung des medizinischen Beutels besser kontrolliert werden kann. Insofern sind an dem Grundkörper sowohl die Ventilsitze als auch die Befüllnadel, erforderliche Fluidmedienanschlüsse zum Anschließen der zulaufenden Versorgungsleitung und eben die entsprechenden Fluidkanäle zwischen diesen Komponenten integriert. Eine derart aufgebaute Befüllvorrichtung, bei welcher ein so ausgerüsteter Grundkörper vorzugsweise taktweise einem Port eines zu befüllenden medizinischen Beutels zugeführt bzw. von diesem entfernt wird, hat sich in der Praxis gut bewährt.
Jedoch werden im Rahmen optimierter Verfahren bzw. Anlagen zum Herstellen, Befüllen und Bereitstellen von befüllten medizinischen Beutel immer höhere Taktraten erwartet, sodass auch die Taktzeiten der Befüllvorrichtung entsprechend verbessert bzw. optimiert werden müssen.
Darüber hinaus erfordern auch steigende Anforderungen an den befüllten Beutel höhere Ansprüche an die Befüllvorrichtung bzw. insbesondere an deren Grundkörper, da die medizinischen Beutel oftmals zusätzlich in unterschiedlicher Abfolge evakuiert und/oder mit Gas befüllt werden müssen. Dies bedeutet in Gänze, dass für ein solches Gasbefüllen bzw. Evakuieren zusätzliche Fluidleitungen, und Membranventile bzw. Ventilsitze in den Grundkörper integriert werden müssen, wodurch das Grundkörper aber immer größer und damit schwer baut.
Größere Maße und speziell höhere Gewichte wirken sich aber negativ auf die erzielbaren Taktraten bzw. Taktzeiten aus.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Befüllvorrichtungen derart weiterzuentwickeln, dass die Taktraten hinsichtlich der Befüllvorrichtung optimiert werden, sodass zumindest die Befüllvorrichtung möglichst kein ausschlaggebender limitierender Faktor in einer Anlage zum Herstellen von medizinischen Beuteln darstellt, selbst wenn der Grundkörper mit zusätzlichen Fluidkanälen und Ventilsitzen oder dergleichen ausgestattet ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird nach einem ersten Aspekt von einer Befüllvorrichtung zum Befüllen eines medizinischen Beutels mit Fluiden umfassend einen Grundkörper mit Fluidkanälen und Ventilsitzen gelöst, an welchen Ventileinrichtungen anordenbar sind, um durch die Fluidkanäle hindurch strömende Fluidvolumenströme einzustellen, wobei sich die Befüllvorrichtung dadurch auszeichnet, dass der Grundkörper zumindest teilweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens erzeugt ist.
Zurzeit werden derartige Grundkörper mit herkömmlichen subtraktiven Fertigungsverfahren hergestellt, wie etwa Fräsen, Drehen oder Erodieren. Mit zunehmender Komplexität des Grundkörpers wird es jedoch immer schwieriger, einen gattungsgemäßen Grundkörper wirtschaftlich herzustellen. Zudem gestaltet es sich als besonders schwierig, mehrere Fluidkanäle auf engstem Raum in den Grundkörper einzubringen, mit der Folge, dass derartige Grundkörper immer größer bauen. Hierdurch müssen jedoch auch mehr Massen beschleunigt werden, was sich wiederum negativ auf erzielbare Taktzeiten hinsichtlich der Befüllvorrichtung zum Befüllen von medizinischen Beuteln auswirkt. Im Gegensatz zu den herkömmlichen subtraktiven Fertigungsverfahren gelingt es mittels additiver Fertigungsverfahren den Grundkörper besonders kompakt bereitzustellen, selbst wenn an dem Grundkörper eine Vielzahl an zusätzlichen Fluidkanälen beispielsweise zum Gasbefüllen bzw. Evakuieren des medizinischen Beutels vorhanden sind.
Derartige additive Fertigungsverfahren zeichnen sich im Gegensatz zu klassischen subtraktiven Fertigungsverfahren, wie etwa Fräsen, Bohren, Drehen, Erodieren oder dergleichen, insbesondere dadurch aus, dass Werkstoffe zur Erzeugung eines Bauteils beispielsweise im Wesentlichen schichtweise hinzugefügt werden können. Durch solche additiven Fertigungsverfahren können vorliegend auch Fertigungsprozesse bevorzugt vollständig entfallen, welche auf Fügeverfahren wie etwa Schweißen, Löten oder dergleichen basieren, beispielsweise um einen Anschlussflansch für Fluidzulaufleitungen oder dergleichen an dem Grundkörper zu befestigen. Vorliegend können nahezu jegliche additiven Fertigungsverfahren zur Anwendung kommen, wie später noch exemplarisch beschrieben ist.
Jedenfalls kann der Grundkörper der Befüllvorrichtung zum Befüllen eines medizinischen Beutels mittels eines solchen additiven Fertigungsverfahrens wesentlich kompakter und damit gewichtsreduzierter gebaut werden, wodurch dieser Grundkörper auch signifikant günstiger zu beschleunigen ist. Hierdurch wiederum lassen sich mit der vorliegenden Befüllvorrichtung auch höhere Taktzeiten an einer entsprechend ausgerüsteten Anlage zum Herstellen und Befüllen gattungsgemäßer medizinischer Beutel erzielen.
Der Begriff„Grundkörper" beschreibt vorliegend ein gegenüber einem medizinischen Beutel bewegliches, massiv ausgebildetes Befüllblockelement, welches die Fluidkanäle und die Ventilsitze zumindest teilweise verkörpert. Im Sinne der vorliegenden Erfindung können die Ausdrücke Grundkörper und Befüllblockelement synonym verwendet werden. Die Begrifflichkeit „Taktzeiten" beschreibt im Sinne der Erfindung Vorgänge, bei welchen der Grundkörper der Befüllvorrichtung zum Zwecke des Befüllens bzw. auch des Evakuierens eines medizinischen Beutels an diesen medizinischen Beutel herangeführt wird, anschließend dann an dem medizinischen Beutel Befüll- und/oder Evakuierungsvorgänge durchgeführt werden, und nach Abschluss derartiger Befüll- bzw. Evakuierungsvorgänge der Grundkörper wieder von dem derart behandelten medizinischen Beutel entfernt wird, sodass insbesondere dem Befüllblock an der Befüllvorrichtung ein weiterer medizinischer Beutel zugeführt werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird nach einem weiteren Aspekt ferner auch von einer Befüllvorrichtung zum Befüllen eines medizinischen Beutels mit Fluiden umfassend einen Grundkörper mit Fluidkanälen und Ventilsitzen gelöst, an welchen Ventileinrichtungen anordenbar sind, um durch die Fluidkanäle hindurch strömende Fluidvolumenströme einzustellen, wobei sich die Befüllvorrichtung dadurch auszeichnet, dass innerhalb des Grundkörpers verlaufende Fluidkanäle zumindest teilweise bogenförmig ausgestaltet sind.
Dadurch, dass die diesbezüglichen Fluidkanäle bogenförmig ausgestaltet sind, können sie innerhalb des Grundkörpers signifikant enger verlaufend aneinander vorbeigeführt werden, sodass hierdurch bedingt der Grundkörper insgesamt kompakter gebaut werden kann, was wiederum vorteilhafterweise eine Gewichtsreduzierung ermöglicht, sodass hinsichtlich der Befüllvorrichtung weniger Massen beschleunigt werden müssen. Hierdurch werden hinsichtlich der Befüllvorrichtung ebenfalls kürzere Taktzeiten erzielt.
Beispielweise sind parallel oder windschief zueinander verlaufende oder sich kreuzende Fluidkanäle weniger als 10 mm, vorzugsweise weniger als 5 mm, voneinander beabstandet an dem Grundkörper angeordnet.
Besonders vorteilhaft ist es, dass die entsprechend bogenförmig ausgestalteten Fluidkanäle im Gegensatz zu dem Stand der Technik kantenfrei ausgebildet werden können, so dass derartig mit Kurven gebogene bzw. gekrümmte Fluidkanäle von Fluiden wesentlich strömungsgünstiger und damit verwirbelungsärmer durchströmt werden können, wodurch sich kürzere Befüllzeiten ergeben. Auch hierdurch gelingt eine Optimierung der Taktzeiten im Sinne der Erfindung. Bisher wurden entsprechende Fluidkanäle durch Bohrungen in den Grundkörper eingebracht, wobei sich zwei Bohrungen durchdringen müssen, um eine entsprechende Kurve an einem Fluidkanal ausgestalten zu können.
Gehen zwei Bohrlöcher bzw. Bohrungen an dem Grundkörper jedoch derart ineinander über, dass der Fluidkanal nicht lediglich gerade ausgeführt ist, kommt es immer zu einer Kantenbildung, an welcher sich Turbulenzen in einem den Fluidkanal durchströmenden Fluidvolumenstrom ergeben, wodurch sich die Befüllzeiten verschlechtern. Dies ist vorliegend jedoch ausgeschlossen.
Im Allgemeinen können mit den vorgeschlagenen Lösungen hinsichtlich der Fluidvolumenströme ungünstige Abrisskannten innerhalb der Fluidkanäle vermieden werden.
Darüber hinaus ermöglichen beide Lösungen zusätzliche Fluidkanäle in dem Grundkörper kompakt unterzubringen, wodurch mittels des vorliegend erzeugten Grundkörpers weitere Funktionen der Befüllvorrichtung, wie etwa eine Beutelkontrolle usw., baulich sehr einfach ermöglicht werden können. Mit vorliegendem Grundkörper können alle wesentlichen Funktionen hinsichtlich einer Befüllvorrichtung in einem Befüllblockelement verwirklicht werden, wie beispielsweise Befüllen, Ausblasen zum Erzeugen eines Headspace, Vakuumziehen oder dergleichen bezüglich des medizinischen Beutels.
Insofern sieht eine bevorzugte Ausführungsvariante vor, dass zumindest einer der Fluidkanäle stetig gekrümmt ausgestaltet ist. Durch einen stetig gekrümmten Fluidkanal kann eine Kantenbildung innerhalb des Fluidkanals verhindert werden. Insofern sind die an dem Grundkörper vorgesehenen Fluidkanäle vorliegend bevorzugt auch zur Gänze kantenfrei bzw. strömungsabrissfrei ausgebildet.
Im Allgemeinen ermöglicht dies auch eine betriebssichere vollständige Entleerung der Fluidkanäle beispielsweise nach einer Reinigung, sodass die Gefahr einer Kontamination durch Schmutzpartikel oder dergleichen von insbesondere in den medizinischen Beutel einzubringenden Fluiden weiter signifikant reduziert werden kann.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn zumindest einer der Fluidkanäle bezogen auf seine Gesamtlänge mehr als 50 %, vorzugsweise mehr als 80 %, gekrümmt ausgestaltet ist.
Während mit herkömmlichen subtraktiven Fertigungsverfahren lediglich eckige Fluidkanäle hergestellt werden können, um eine Kurve an dem Fluidkanal auszugestalten, ist es vorliegend vorteilhaft, wenn die Kurve mit einem größeren Radius ausgestaltet ist. Somit ist es möglich, dass die Fluidkanäle signifikant strömungsgünstiger ausgestaltet werden können, wodurch die vorstehend bereits genannten Vorteile erzielt werden können.
Ein an dem Grundkörper vorgesehener Fluidkanal kann strömungsgünstiger ausgestaltet sein, wenn die Länge eines gekrümmten Abschnitts eines der Fluidkanäle mehr als 50 %, vorzugsweise mehr als 100 %, der Länge eines geraden Abschnitts dieses Fluidkanals beträgt.
Weist zumindest einer der Fluidkanäle entlang seiner Längserstreckung einen veränderlichen Querschnitt auf, können weitere vorteilhafte Strömungseffekte hinsichtlich der Fluide an der Befu II Vorrichtung erzielt werden. Mittels eines derartig veränderlichen Innendurchmessers können beispielsweise unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten innerhalb eines an dem Grundkörper vorgesehen Fluidkanals erzielt werden.
Bevorzugt erweitert sich der veränderliche Querschnitt kontinuierlich bzw. stetig.
Beispielsweise betrifft der veränderliche Querschnitt die Gesamtlänge des jeweiligen Fluidkanals.
Oder aber der veränderliche Querschnitt bezieht sich lediglich auf einen Teilabschnitt des Fluidkanals, wobei der Teilabschnitt beispielsweise mehr als 30 % oder mehr als 50 %, bevorzugt mehr als 80 %, der Gesamtlänge des betroffenen Fluidkanals beträgt.
Beispielsweise ist zumindest einer der Fluidkanäle streckenweise konisch ausgestaltet, wodurch innerhalb eines Fluidkanals etwa unterschiedliche Drücke oder Strömungsgeschwindigkeiten erzielt werden können, ohne Betätigung einer diesem Fluidkanal zugeordneten Ventileinrichtung.
Darüber hinaus kann eine Gewichtsreduzierung an dem Grundkörper auch dadurch erzielt werden, wenn zumindest einer der Fluidkanäle über eine Seitenwand des Grundkörpers hinauskragt.
Hierbei ist ein über die Seitenwand des Grundkörpers hinauskragende Fluidkanalabschnitt dann nicht mehr von dem kompletten Grundkörper umgeben, sodass sich allein hierdurch bereits eine erhebliche Gewichtsreduzierung erzielen lässt.
Darüber hinaus kann an der Befüllvorrichtung insbesondere hinsichtlich des Grundkörpers eine weitere Gewichtsreduzierung erzielt werden, wenn zwischen Fluidkanälen vorhandene Zwischenräume zumindest teilweise materialfrei bzw. bauteilfrei sind.
Derartige materialfreie bzw. bauteilfreie Zwischenräume zwischen einzelnen Fluidkanälen können auf unterschiedlichste Weise erzielt werden. Besonders einfach ist es jedoch, solche Zwischenräume im Rahmen eines additiven Fertigungsverfahrens zu erzeugen.
Jedenfalls kann hinsichtlich des Grundkörpers eine nahezu beliebige Leitungsführung der Fluidkanäle erzielt werden, wenn die Fluidkanäle zumindest teilweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens erzeugt sind. Auch Ventilsitze für entsprechende Ventileinrichtungen können an dem Grundkörper vorliegend besonders einfach und daher kostengünstig hergestellt werden, wenn die Ventilsitze zumindest teilweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens erzeugt sind.
Sind darüber hinaus Befestigungseinrichtungen zum Befestigen von Ventileinrichtungen an dem Grundkörper zumindest teilweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens erzeugt, kann die Herstellung des Grundkörpers bzw. der vorliegenden Befüllvorrichtung weiter vereinfacht werden.
Zweckmäßig ist es auch, wenn Fluidzugänge und/oder Fluidabgänge zumindest teilweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens erzeugt sind. Der Begriff „Fluidzugänge" beschreibt im Sinne der Erfindung beispielsweise einen Anschluss an dem Grundkörper, mittels welchem Fluidzulaufleitungen oder dergleichen der Befüllvorrichtung an dem Grundkörper angeschlossen werden können.
Die Begrifflichkeit„Fluidabgänge" beschreibt im Sinne der Erfindung im Gegensatz hierzu Anschlussmöglichkeiten, mittels welchen beispielsweise Befüllnadeln oder dergleichen der Befüllvorrichtung an dem Grundkörper befestigt werden können.
Günstigere Strömungsverhältnisse können an dem Grundkörper geschaffen werden, wenn den Fluiden zugewandte Flächen der Fluidkanäle, der Ventilsitze, der Fluidzugänge und/oder der Fluidabgänge zumindest teilweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens erzeugt sind. Speziell um über die Seitenwand des Grundkörpers hinauskragende Fluidkanäle konstruktiv einfach herzustellen, ist es vorteilhaft, wenn die Fluidkanäle teilweise durch Rohrsegmente ausgestaltet sind, welche über Seitenwände des Grundkörpers hinauskragen, wobei diese Rohrsegmente und der Grundkörper zumindest teilweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens gemeinsam erzeugt sind. Der Grundkörper der vorliegenden Befüllvorrichtung kann noch komplexer ausgestaltet werden, wenn der Grundkörper Anschlusseinrichtungen zum Anschließen von Fluidzuleitungen oder von Befüllelementen zum Wechselwirken mit dem medizinischen Beutel aufweist, wobei diese Anschlusseinrichtungen und der Grundkörper zumindest teilweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens gemeinsam erzeugt sind.
Der Grundkörper der vorliegenden Befüllvorrichtung kann noch kompakter gebaut werden, wenn mehrere Anschlusseinrichtungen an einem gemeinsamen Tragbalkenelement nebeneinander angeordnet sind, wobei dieses gemeinsame Tragbalkenelement und der Grundkörper zumindest teilweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens gemeinsam erzeugt sind. Sind mehrere Anschlusseinrichtungen an dem gemeinsamen Tragbalkenelement angeordnet, können diese Anschlusseinrichtungen zudem sehr stabil und zusammengefasst an dem Grundkörper vorgesehen sein.
Das gemeinsame Tragbalkenelement kann hierbei allein schon durch über die Seitenwände des Grundkörpers hinauskragende Rohrsegmente mit dem Grundkörper konstruktiv verbunden sein.
Zweckmäßigerweise ist das gemeinsame Tragbalkenelement mittels eines zusätzlichen Halterteils an dem Grundkörper angeordnet, wobei dieses zusätzliche Halterteil, das Tragbalkenelement und der Grundkörper zumindest teilweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens gemeinsam erzeugt sind. Durch das zusätzliche Halterteil kann das Tragbalkenelement auch unabhängig von der Festigkeit der Rohrsegmente betriebssicher an dem Grundkörper angeordnet und gehaltert werden.
Hierbei sind auch andere Kombinationen von generativ hergestellten Bereichen des Grundkörpers möglich.
Wie Eingangs bereits erwähnt, versteht es sich, dass im Sinne der Erfindung unterschiedliche additive Fertigungsverfahren eingesetzt werden können.
Vorliegend hat es sich herausgestellt, dass der Grundkörper besonders vorteilhaft erzeugt werden kann, wenn das additive Fertigungsverfahren ein 3D-Druck-Verfahren, ein 3D-Lasersinter- Verfahren oder dergleichen umfasst.
Insbesondere Laser-Schmelz-Verfahren (SLM- Verfahren) eignen sich darüber hinaus ebenfalls im Sinne der Erfindung eingesetzt zu werden.
Eine bevorzugte Ausführungsvariante sieht demnach auch vor, dass der Grundkörper aus formlosen oder formneutralen Materialien hergestellt ist. Vorliegend bezieht die Bezeichnung „Grundkörper" insbesondere Fluidkanäle, Ventilsitze, Fluidzugänge, Fluidabgänge, Befestigungseinrichtungen zum Befestigen von Ventileinrichtungen, über Seitenwände hinauskragende Rohrsegmente und/oder zuvor genannter Anschlusseinrichtungen oder dergleichen ein.
Formlose Materialien sind im Sinne der Erfindung beispielsweise Flüssigkeiten, Pulver oder ähnliches, wobei formneutrale Materialien band-, drahtförmig oder dergleichen ausgeführt sind.
Bezüglich des vorstehend genannten 3D-Druck-Verfahrens kann verfahrenstechnisch etwa zwischen Pulverbettverfahren, Freiraumverfahren und Flüssigmaterialverfahren unterschieden werden. Zu den Pulverbettverfahren zählen etwa selektives Laserschmelzen (SLM), selektives Lasersintern (SLS), selectiv heat sintering (SHS), binder jetting (Verfestigen von Pulvermaterial mittels Binder) sowie Elektronenstrahlschmelzen (electron beam melting = EBM).
Zu den Freiraumverfahren zählen etwa fused depositing modeling (FDM) oder auch fused filament fabrication (FFF), laminated object modeling (LOM), Auftragsschweißen bzw. cladding, wax deposition modeling (WDM), contour crafting, Kaltspritzgießen sowie Elektronenstrahlschmelzen (electron beam welding = EBW).
Zu den Flüssigmaterialverfahren zählen beispielsweise Stereolithographie (SLA) und Mikro-SLA, digital light processing (DLP) und liquid composite moulding (LCM). Insofern wird die Aufgabe der Erfindung auch von einem Verfahren zum Herstellen einer Befullvorrichtung zum Befüllen eines medizinischen Beutels gelöst, bei welchem ein Grundkörper der Befullvorrichtung mit Fluidkanälen zum Leiten von gegenüber dem medizinischen Beutel zu handhabenden Fluiden und mit Ventilsitzen zum Einstellen von Fluidvolumenströmen ausgestattet wird, wobei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, dass der Grundkörper zumindest teilweise generativ erzeugt wird.
Der Grundkörper der vorliegenden Befullvorrichtung kann besonders einfach, also sowohl konstruktiv als auch verfahrenstechnisch einfach, mit qualitativ sehr hochwertigen Fluidkanälen hergestellt werden, wenn der Grundkörper zumindest um die Fluidkanäle herum sukzessiv erzeugt wird. Eine weitere Verfahrensvariante sieht vor, dass der Grundkörper, die Fluidkanäle, die Ventilsitze und/oder an dem Grundkörper angeordnete Fluidzugänge und Fluidabgänge mittels eines einzigen Fertigungsverfahrens erzeugt werden, sodass sich die Herstellung insbesondere des Grundkörpers der vorliegenden Befullvorrichtung mit einer einzigen Fertigungsart weiter signifikant vereinfacht. Wird der Grundkörper zumindest teilweise aus einem Datensatz zum Betreiben einer einzigen Fertigungsanlage heraus gefertigt, kann die Herstellung der Befüllvorrichtung weiter erheblich vereinfacht werden.
Vorzugsweise wird zum Erzeugen des Grundkörpers lediglich ein einziger Datensatz benötigt, in welchem jegliche Informationen zum Erzeugen der Fluidkanäle, der Ventilsitze usw. an dem Grundkörper enthalten sind.
Darüber hinaus wird die Aufgabe der Erfindung von einer Anlage zum Herstellen von mit Fluiden befüllten medizinischen Beuteln mit einer Vorrichtung zum Herstellen der medizinischen Beutel, mit einer Vorrichtung zum Befüllen der hergestellten medizinischen Beutel und mit einer Vorrichtung zum Verschließen der befüllten medizinischen Beutel gelöst, wobei sich die Anlage insbesondere durch eine Befüllvorrichtung nach einem der hier beschriebenen Merkmale auszeichnet.
Mittels der vorliegenden Erfindung kann nahezu jegliche Bauform und Leitungsführung hinsichtlich der Fluidkanäle innerhalb bzw. an dem Grundkörper ermöglicht werden. Insofern ergeben sich hier signifikant weniger Einschränkungen der Komplexität, welche bei den bisher angewendeten subtraktiven Fertigungsverfahren noch vorhanden sind.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, dass alle erforderlichen Ventileinrichtungen auf kleinstem Raum unmittelbar auf dem Grundkörper angeordnet werden können.
Ferner sind strömungsgünstigste Gestaltungsmöglichkeiten der vorliegenden Fluidkanäle oder dergleichen problemlos möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, dass die Fluidkanäle insbesondere durch ihre geschwungene bzw. bogenförmige Ausgestaltung kürzest möglich ausgebildet werden können. Additive Fertigungsverfahren bedingen bereits sehr hohe Oberflächengüten, was insbesondere an mit Fluiden wechselwirkenden Flächen sehr vorteilhaft ist.
Mit entsprechenden Nachbearbeitungen können noch höhere Oberflächengüten erzielt werden.
Das taktweise An- bzw. Abdocken von Befüllelementen, wie insbesondere Befüllnadeln, kann mittels der vorliegend ausgestalteten Befüllvorrichtung insbesondere hinsichtlich des vorteilhaft ausgebildeten Grundkörpers, an der Anlage besonders schnell erfolgen, da hinsichtlich des vorliegenden Grundkörpers wesentlich geringere Massen bewegt werden müssen, wodurch diesbezügliche Taktzeiten signifikant reduziert werden können.
Weitere Merkmale, Effekte und Vorteile vorliegender Erfindung werden anhand anliegender Zeichnung und nachfolgender Beschreibung erläutert, in welchen beispielhaft eine Befüllvorrichtung insbesondere hinsichtlich ihres durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellten bzw. erzeugten Grundkörpers dargestellt und beschrieben ist.
In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 schematisch eine perspektivische Modellansicht der Befüllvorrichtung;
Figur 2 schematisch eine perspektivische Ansicht des Grundkörpers;
Figur 3 schematisch eine Aufsicht des in den Figuren 1 und 2 gezeigten
Grundkörpers; und
Figur 4 schematisch eine teilweise geschnittene Seitenansicht des in den Figuren 1 bis
3 gezeigten Grundkörpers.
Gemäß der Darstellung nach der Figur 1 ist eine Befüllvorrichtung 1 zum Befüllen eines medizinischen Beutels (hier nicht dargestellt) zumindest teilweise insbesondere hinsichtlich ihres gegenüber diesem medizinischen Beutel taktweise verlagerbaren Grundkörpers 2 an einer Anlage 3 zum Herstellen von mit Fluiden befüllten medizinischen Beuteln dargestellt.
Der Grundkörper 2 der Befüllvorrichtung 1 stellt im Sinne der Erfindung einen massiven Befüllblock 4 dar, welcher zum Andocken von Befüllelementen 5 an den zu befüllenden medizinischen Beutel linear gegenüber diesem medizinischen Beutel bzw. einer entsprechenden Beutelhalteeinrichtung (nicht gezeigt) verlagerbar ist. Die Befüllelemente 5 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Befüllnadelelemente 6 ausgeführt.
Der Grundkörper 2 bzw. der massive Befüllblock 4 weist eine Vielzahl an Fluidkanälen
10 (nur exemplarisch beziffert, siehe insbesondere Figuren 3 und 4) sowie Ventilsitze
11 (nur exemplarisch beziffert) auf, an welchen Ventileinrichtungen 12 (nur exemplarisch beziffert) angeordnet sind.
Diese Ventileinrichtungen 12 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Membranventile 13 (nur exemplarisch beziffert) ausgeführt, wobei an dem vorliegenden Grundkörper 2 insgesamt fünf derartige Ventileinrichtungen 12 bzw. Membranventile 13 angeordnet sind, wie gemäß der Darstellung nach der Figur 1 gut erkennbar ist. Insofern sind an dem Grundkörper 2 auch Befestigungseinrichtungen (hier nicht explizit gezeigt) zum Befestigen der Ventileinrichtungen 12 vorgesehen, wobei derartige Befestigungseinrichtungen unterschiedlicher Natur sein können.
Beispielsweise umfassen solche Befestigungseinrichtungen Gewindebohrungen, in welche Schrauben der Ventileinrichtungen 12 eingedreht werden können, um die Ventileinrichtungen 12 an dem Grundkörper 2 zu befestigen. Ferner können derartige Befestigungseinrichtungen über Zentriermittel verfügen, mittels welchen die Ventileinrichtungen 12 definiert, beispielsweise verdrehsicher, an dem Grundkörper 2 angeordnet werden können.
Jedenfalls ist der Grundkörper 2 mittels eines additiven Fertigungsverfahrens erzeugt, wobei dieser Grundkörper 2 mit Hilfe eines 3D-Lasersinter-Verfahrens erzeugt ist, wobei insbesondere die Fluidkanäle 10 sehr kompakt nebeneinander innerhalb des Grundkörpers 2 und im Allgemeinen an dem Grundkörper 2 angeordnet sind.
Durch dieses dichte Aneinander! iegen der Fluidkanäle 10 baut der Grundkörper 2 besonders kompakt, sodass geringere Massen hinsichtlich des An- und Abdockens an dem medizinischen Beutel bewegt werden müssen, wodurch wiederum Taktzeiten entscheidend verkürzt werden können.
Hierdurch ist es möglich, mit Fluiden zu befüllende medizinische Beutel an der Anlage 3 wesentlich effektiver herzustellen, da durch die Befüllvorrichtung 1 die Arbeitstaktung zwischen der Vorrichtung zum Herstellen der medizinischen Beutel, der Vorrichtung zum Schließen der befüllten medizinischen Beutel usw. idealerweise nicht limitiert ist.
Darüber hinaus können die Fluidkanäle 10 wesentlich einfacher in den Grundkörper 2 eingebracht werden, da ein hierzu sonst benötigtes subtraktives Fertigungsverfahren wie beispielsweise Bohren, vollständig entfallen kann. Hierdurch können die Fluidkanäle 10 auch strömungsoptimiert werden, da sie mittels des additiven Fertigungsverfahrens im Bereich von Kurven 15 (nur explizit beziffert) kantenfrei erzeugt sind, wie sie beispielsweise gemäß der Darstellung nach der Figur 4 gut erkennbar sind.
Besonders vorteilhaft ist es, dass die insbesondere innerhalb des Grundkörpers 2 verlaufenden Fluidkanäle 10 bogenförmig, das heißt gekrümmt, ausgestaltet sind, wodurch durch die Fluidkanäle 10 hindurchzuleitende Fluide strömungstechnisch nochmals optimierter durch die Fluidkanäle 10 gelangen können.
Nur z. B. ist dies hinsichtlich des Fluidkanalkurvenabschnitts 16 gut dargestellt, da der Fluidkanal 10 in diesem Fluidkanalkurvenabschnitt 16 stetig gekrümmt ausgestaltet ist. Dies gilt umso mehr, wenn zumindest einer der Fluidkanäle 10 bezogen auf seine Gesamtlänge (hier nicht explizit eingezeichnet) mehr als 50 % oder besser noch mehr als 80 % gekrümmt, insbesondere stetig gekrümmt, ausgestaltet ist, da hierdurch Fluidkanäle 10 mit großen Radien gebogen realisiert werden können, wodurch die derart ausgestaltete Fluidkanäle passierende Fluide besonders turbulenzarm bis an die Befüllelemente 5 heran geleitet werden können.
Bevorzugt sind die Fluidkanäle 10 über ihre Gesamtlänge hin bogenförmig, das heißt gekrümmt, ausgestaltet, wodurch die einzelnen Fluidkanäle selbst bei komplizierteren Geometrien dicht bzw. sehr dicht beieinanderliegend an dem Grundkörper 2 verwirklicht werden können, wodurch dieser naturgemäß sehr kompakt und daher mit einer geringeren Masse bereitgestellt werden kann.
Beispielsweise beträgt die Länge eines gekrümmten Abschnitts 18 mehr als 100 % der Länge eines geraden Abschnitts 19 dieses Fluidkanals 10, wie dies nur hinsichtlich der Figur 4 beispielhaft beziffert dargestellt ist.
Darüber hinaus umfasst der Grundkörper 2 zumindest einen Fluidkanal 10, welcher entlang seiner Längserstreckung 20 (siehe beispielsweise Figur 4) einen veränderlichen Querschnitt 21 aufweist.
Mit anderen Worten bedeutet dies, dass Fluidkanäle 10 an dem Grundkörper 2 einen sich veränderlichen Innendurchmesser aufweist. Beispielsweise handelt es sich hierbei um einen sich stetig veränderlichen Querschnitt 21 , wobei sich der diesbezügliche Fluidkanal trichterförmig - etwa in Hauptströmungsrichtung des jeweiligen Fluids - kontinuierlich erweitert.
Vorliegend spielt es keine Rolle, wenn die Fluidkanäle 10 zur Gänze innerhalb des Grundkörpers 2 oder alternativ zumindest teilweise auch außerhalb des Grundkörpers 2 angeordnet sind. Je nach Ausfuhrungsvariante ist es ebenfalls möglich, wenn zumindest einer der Fluidkanäle 1 0 vollständig außerhalb des Grundkörpers 2 verlaufend angeordnet ist.
Bevorzugt sind die Fluidkanäle 10 jedoch sowohl teilweise innerhalb des Grundkörpers 2 als auch teilweise außerhalb des Grundkörpers 2 angeordnet, wobei insbesondere hier der jeweilige Fluidkanal 10 über eine der Seitenwände 25 (nur exemplarisch beziffert) des Grundkörpers 2 hinauskragt.
Der Vollständigkeit halber sei hier noch erläutert, dass der Begriff„Seitenwände" im Allgemeinen jegliche äußere Begrenzung (hier nicht gesondert beziffert) des Grundkörpers 2 erfasst, also auch Vorder-, Rück-, Ober- und Unterseiten sowie sonstige Seiten des Grundkörpers 2 beschreibt. Ferner ist es hinsichtlich einer Gewichtsreduzierung des Grundkörpers 2 so, dass zwischen einzelnen Fluidkanälen 10 vorhandene Zwischenräume 26 (nur explizit beziffert) materialfrei ausgestaltet sind, so dass hinsichtlich des Grundkörpers 2 zu beschleunigende Massen nochmals signifikant reduziert sind.
Der in den Figuren 1 bis 4 gezeigte Grundkörper 2 ist hinsichtlich seiner Fluidkanäle 10 zur Gänze mittels eines additiven Fertigungsverfahrens erzeugt.
Auch sämtliche Ventilsitze 1 1 sind an dem Grundkörper 2 mittels des additiven Fertigungsverfahrens erzeugt. Selbst die nicht weiter gezeigten Befestigungseinrichtungen der Ventileinrichtungen 12 sind mittels des additiven Fertigungsverfahrens erzeugt. Darüber hinaus umfasst der Grundkörper 2 zumindest in diesem Ausführungsbeispiel insgesamt fünf Fluidzugänge 27 (nur explizit beziffert) sowie insgesamt zwei Fluidabgänge 28, welche ebenfalls alle mittels des additiven Fertigungsverfahrens erzeugt sind.
Die Fluidzugänge 27 und die Fluidabgänge 28 verkörpern hierbei allgemein Anschlusseinrichtungen 29 des Grundkörpers 2.
Hiervon sind mindestens vier dieser Fluidzugänge 27 als obere Anschlusseinrichtungen 29A ausgestaltet, welche an einem gemeinsamen Tragbalkenelement 30 nebeneinander angeordnet sind.
Das Tragbalkenelement 30 ist aus Stabilitätsgründen mittels eines zusätzlichen Halterteils 31 an dem Grundkörper 2 zusätzlich befestigt. Insofern ergibt sich hierdurch eine sehr feste und kompakte Anschlusseinheit.
Die Anschlusseinrichtungen 29 dienen hierbei zum Anschließen von Fluidzuleitungen, wobei die an dem gemeinsamen Tragbalkenelement 30 angeordneten Anschlusseinrichtungen 29A bzw. Fluidzugänge 27 für gasförmige Fluide vorgesehen sind, und die unterhalb des Tragbalkenelements 30 angeordnete Anschlusseinrichtung 29B ist für ein flüssiges Fluid vorgesehen.
Auch die Fluidzugänge 27 und die Fluidabgänge 28 bzw. alle diesbezüglichen Anschlusseinrichtungen 29 sind mittels des additiven Fertigungsverfahrens erzeugt.
Somit sind auch bevorzugt alle den Fluiden zugewandten Flächen 35 (hier nur beispielhaft hinsichtlich der Ventilsitze 11 beziffert) ebenfalls mittels des additiven Fertigungsverfahrens erzeugt. Zumindest in diesem Ausführungsbeispiel ist der Grundkörper 2 vollständig durch das additive Fertigungsverfahren erzeugt, wodurch es sowohl konstruktiv als auch verfahrenstechnisch besonders effektiv und damit auch kostengünstig hergestellt ist. An dieser Stelle sei explizit darauf hingewiesen, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen und/oder Figuren beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die erläuterten Merkmale, Effekte und Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen bzw. erzielen zu können.
Es versteht sich, dass es sich bei dem vorstehend erläuterten Ausfuhrungsbeispiel lediglich um eine erste Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befüllvorrichtung 1 bzw. insbesondere ihres Grundkörpers 2 handelt. Insofern beschränkt sich die Ausgestaltung der Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel.
Sämtliche in den Anmeldeunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Liste der verwendeten Bezugszeichen
1 Befüllvorrichtung
2 Grundkörper
3 Anlage
4 massiver Beiullblock bzw. Befullblockelement
5 Beftülelemente
6 Befüllnadelelemente
10 Fluidkanäle
1 1 Ventilsitze
12 Ventileinrichtungen
13 Membranventile
14 stetig gekrümmter Bogen
1 5 Kurve
16 Fluidkanalkurvenabschnitt
18 gekrümmter Abschnitt
19 gerader Abschnitt
20 Längserstreckung
21 Querschnitt
24 Rohrsegmente
25 Seitenwände
26 Zwischenräume
27 Fluidzugänge
28 Fluidabgänge
29 Anschlusseinrichtungen
29A obere Anschlusseinrichtungen
29B untere Anschlusseinrichtungen
29C zusätzliche Anschlusseinrichtungen
30 gemeinsames Tragbalkenelement zusätzliches Halteteil den Fluiden zugewandte Flächen

Claims

Befüllvorrichtung (1) zum Befüllen eines medizinischen Beutels mit Fluiden umfassend einen Grundkörper (2) mit Fluidkanälen (10) und Ventilsitzen (11), an welchen Ventileinrichtungen (12) anordenbar sind, um durch die Fluidkanäle (10) hindurch strömende Fluidvolumenströme einzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) zumindest teilweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens erzeugt ist.
Befüllvorrichtung (1) zum Befüllen eines medizinischen Beutels mit Fluiden umfassend einen Grundkörper (2) mit Fluidkanälen (10) und Ventilsitzen (11 ), an welchen Ventileinrichtungen (12) anordenbar sind, um durch die Fluidkanäle (10) hindurch strömende Fluidvolumenströme einzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Grundkörpers (2) verlaufende Fluidkanäle (10) zumindest teilweise bogenförmig (14) ausgestaltet sind.
Befüllvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Fluidkanäle (10) stetig gekrümmt ausgestaltet ist.
Befüllvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Fluidkanäle (10) bezogen auf seine Gesamtlänge mehr als 50 %, vorzugsweise mehr als 80 %, gekrümmt ausgestaltet ist.
Befüllvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge eines gekrümmten Abschnitts (18) eines der Fluidkanäle (10) mehr als 50 %, vorzugsweise mehr als 100%, der Länge eines geraden Anschnitts (19) dieses Fluidkanals (10) beträgt.
6. Befüllvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Fluidkanäle (10) entlang seiner Längserstreckung (20) einen veränderlichen Querschnitt (21 ) aufweist. 7. Befüllvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Fluidkanäle (10) über eine Seitenwand (25) des Grundkörpers (2) hinaus kragt.
8. Befüllvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Fluidkanälen (10) vorhandene Zwischenräume (26) zumindest teilweise materialfrei bzw. bauteilfrei sind.
9. Befüllvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidkanäle (10) zumindest teilweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens erzeugt sind.
10. Befüllvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilsitze (1 1 ) zumindest teilweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens erzeugt sind.
1 1. Befüllvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungseinrichtungen zum Befestigen von Ventileinrichtungen (12) an dem Grundkörper (2) zumindest teilweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens erzeugt sind.
12. Befüllvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Fluidzugänge (27) und/oder Fluidabgänge (28) zumindest teilweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens erzeugt sind.
13. Befüllvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass den Fluiden zugewandte Flächen (35) der Fluidkanäle (10), der Ventilsitze (1 1 ), der Fluidzugänge (27) und/oder der Fluidabgänge (28) zumindest teilweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens erzeugt sind.
14. Befüllvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidkanäle (10) teilweise durch Rohrsegmente (24) ausgestaltet sind, welche über Seitenwände (25) des Grundkörpers (2) hinaus kragen, wobei diese Rohrsegmente (24) und der Grundkörper (2) zumindest teilweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens gemeinsam erzeugt sind.
15. Befüllvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) Anschlusseinrichtungen (29, 29A, 29B, 29C) zum Anschließen von Fluidzuleitungen oder von Befüllelementen (5) zum Wechselwirken mit dem medizinischen Beutel aufweist, wobei diese Anschlusseinrichtungen (29, 29A, 29B, 29C) und der Grundkörper (2) zumindest teilweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens gemeinsam erzeugt sind.
16. Befüllvorrichtung (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Anschlusseinrichtungen (29, 29A) an einem gemeinsamen Tragbalkenelement
(30) nebeneinander angeordnet sind, wobei dieses gemeinsame Tragbalkenelement (30) und der Grundkörper (2) zumindest teilweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens gemeinsam erzeugt sind.
17. Befüllvorrichtung (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Tragebalkenelement (30) mittels eines zusätzlichen Halterteils (31) an dem Grundkörper (2) angeordnet ist, wobei dieses zusätzliche Halterteil (31), das Tragbalkenelement (30) und der Grundkörper (2) zumindest teilweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens gemeinsam erzeugt sind.
18. Befüllvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das additive Fertigungsverfahren ein 3D-Druck- Verfahren, ein 3D-Lasersinterverfahren oder dergleichen umfasst.
19. BefUllvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) aus formlosen oder formneutralen Materialien hergestellt ist. 20. Verfahren zum Herstellen einer BefUllvorrichtung (1 ) zum Befüllen eines medizinischen Beutels, bei welchem ein Grundköper (2) der BefUllvorrichtung (1) mit Fluidkanälen zum Leiten von gegenüber dem medizinischen Beutel zu handhabenden Fluiden und mit Ventilsitzen (1 1 ) zum Einstellen von Fluidvolumenströmen ausgestattet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) zumindest teilweise generativ erzeugt wird.
21 . Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) zumindest um die Fluidkanäle (10) herum sukzessiv erzeugt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2), die Fluidkanäle (10), die Ventilsitze (1 1 ) und/oder an dem Grundkörper (2) angeordnete Fluidzugänge (27) und Fluidabgänge (28) mittels eines einzigen Fertigungsverfahren (Fertigungsart) erzeugt werden.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) zumindest teilweise aus einem Datensatz zum Betreiben einer einzigen Fertigungsanlage heraus gefertigt wird. 24. Anlage (3) zum Herstellen von mit Fluiden befüllten medizinischen Beuteln mit einer Vorrichtung (1) zum Herstellen der medizinischen Beutel, mit einer Vorrichtung zum Befüllen der hergestellten medizinischen Beutel und mit einer Vorrichtung zum Verschließen der befüllten medizinischen Beutel, gekennzeichnet durch eine BefUllvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19.
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