-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abfüllen einer vorgebbaren Menge eines Füllguts in Form eines fluiden Mediums in mindestens ein Behältnis, zumindest bestehend aus einem Abgabebehälter mit dem Füllgut und einer Fluidführung zwischen dem Abgabebehälter und dem jeweiligen Behältnis, in die eine Verteileinrichtung geschaltet, ist zwecks Abgabe einer anteiligen Füllgutmenge an das jeweilige Behältnis über mindestens ein Füllrohr.
-
Durch
DE 199 51 555 A1 ist eine Abfülleinrichtung zum dosierten Abfüllen einer Flüssigkeit in Behälter bekannt, mit einer Druckmesseinrichtung für die abzufüllende Flüssigkeit und einer die Befüllung der Behälter steuernden Dosiersteuereinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, zur Befüllung eines Behälters in einer Zeit-Druck-Dosierbetriebsart einen Flüssigkeitsstrom in diesen Behälter für eine vom gemessenen Flüssigkeitsdruck abhängige Zeitdauer freizugeben. Ferner ist eine Wiegeeinrichtung vorgesehen, um während der Befüllung eines Behälters dessen Gewicht zu messen, so dass es möglich ist, einen Abfüllbetrieb wahlweise nach dem Zeit-Druck-Dosierprinzip oder nach dem Wäge-Dosierprinzip vorzunehmen, was es ermöglicht für jeden Einzelfall, auf das jeweils günstigere Dosierprinzip zurückzugreifen.
-
Durch
DE 101 52 234 A1 ist eine Vorrichtung zum Dosieren einer Flüssigkeit in Behälter bekannt, mit einem die Flüssigkeit speichernden Verteilerelement, von dem Füllleitungen zu den zu befüllenden Behältern abzweigen, wobei jedem Behälter mindestens zwei Füllrohre zugeordnet sind, die gleichzeitig die Flüssigkeit in den jeweiligen Behälter dosieren, was eine hohe Füllleistung mit sich bringt.
-
Durch
DE 10 2014 202 123 A1 ist eine Füllvorrichtung zum Abfüllen einer definierten Menge eines Produkts in ein Behältnis bekannt, umfassend
- - einen Vorlagebehälter, welcher einen ersten Anschluss zum Zuführen des Produkts, einen zweiten Anschluss zum Zuführen eines Druckmediums, insbesondere in Form eines Gases, und mindestens einen Abgabeanschluss zum Abgeben des Produkts aufweist,
- - einen Schlauch,
- - eine Füllnadel, wobei die Füllnadel über den Schlauch mit dem Abgabeanschluss verbunden ist, und
- - eine Druckbeaufschlagungseinrichtung, welche mit dem zweiten Anschluss verbunden ist,
- - wobei der Vorlagebehälter, der Schlauch und die Füllnadel eine Einweg-Baugruppe bilden, welche als Einwegprodukt ausgebildet ist,
- - wobei der Vorlagebehälter, der erste Anschluss und der zweite Anschluss als einteiliges Bauteil vorgesehen sind, und
- - wobei der Vorlagebehälter und die Anschlüsse aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sind.
-
Demgemäß sind Hauptbestandteile der Fülleinrichtung als Einwegartikel ausgebildet, so dass diese nach einem erfolgreichen Abfüllvorgang zwanglos entsorgt werden können, was aufwendige Reinigungsvorgänge überflüssig macht. Eine vergleichbare Füllvorrichtung ist auch in
EP 2 279 121 B1 aufgezeigt.
-
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Beibehalten der Vorteile der bekannten Lösungen diese weiter zu verbessern. Eine dahingehende Aufgabe löst eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit.
-
Dadurch, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 in die Fluidführung eine Einschleuseinrichtung geschaltet ist, die bei Betätigung das Einschleusen mindestens eines weiteren Fluids in Teile der Fluidführung ermöglicht, besteht die Möglichkeit ein Füll-Dosier-System zu realisieren, bei dem Teile als Einwegkomponenten einer kostengünstigen Entsorgung unterliegen, wobei andere, werthaltigere Komponenten, wie Fluidpumpen und Füllrohre sowie gegebenenfalls Dosier- und/oder Verteileinrichtungen, im Rahmen eines üblichen Betriebsablaufes vor und/oder nach der Produktion befüllter Behälter eine Reinigung und/oder Sterilisation erhalten, um ihren langandauernden Einsatz sicherstellen zu können oder diese vor der Entsorgung zu dekontaminieren, was in beiden Fällen Kosten sparen hilft. Insbesondere können Komponenten der Vorrichtung, wie beispielsweise Beutel, Sterilkonnektoren und Schlauchleitungen als Einwegmaterial konzipiert werden. Ferner wird die erfindungsgemäße Vorrichtung als Ganzes in einer Form-, Füll- und Schließvorrichtung als Teil einer zugehörigen BFS-Maschine im Rahmen der Herstellung von geformten, befüllten und verschlossenen Behältnissen einschließlich Druckgradienten geformten Ampullen und blasgeformten Flaschen installiert. Solche BFS-Maschinen sind beispielsweise aus
DE 10 2020 004 564 A1 ,
DE 10 2020 002 077 A1 ,
WO 2009/152979 A1 und
EP 2 909 000 B1 bekannt, so dass hierauf nicht näher eingegangen wird.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Einschleuseinrichtung ein Mehrwegeventil, insbesondere in Form eines 3-Wegeventiles aufweist, das in einer Schaltstellung die Fluidführung zwischen dem Abgabebehälter und der Verteileinrichtung freigibt und in einer weiteren Schaltstellung diese Fluidführung sperrt und eine weitere Fluidführung zwischen einer Abgabeeinrichtung für das jeweilige weitere Fluid und den Füllrohren freigibt. Je nach Ausgestaltung des Mehrwegeventiles kann dieses nur einmalig oder vorzugsweise mehrmalig umschaltbar sein, um in wieder trennbarer Weise eine Abfülleinrichtung mit den Füllrohren für die einzelnen Behältnisse mit einer zentralen Versorgungseinrichtung für Reinigungs- und/oder Sterilfluid zu verbinden. Dergestalt ist eine ortsgebundene Reinigung möglich, was fachsprachlich auch mit Cleaning in Place (ClP) bezeichnet ist und es definitionsgemäß ermöglicht, eine fluidführende Anlage ohne wesentliche Demontage auf ihren produktberührenden Flächen zu reinigen bzw. zu sterilisieren.
-
Alternativ oder zusätzlich steht auch eine Sterilisierung vor Ort zur Verfügung, was fachsprachlich als Sterilisation in Place (SIP) bezeichnet ist und wiederum Sterilisationsverfahren in verfahrenstechnischen Anlagen betrifft, bei dem erneut alle produktberührenden Flächen der Anlage ohne wesentliche Demontage sterilisiert werden. Dabei kommt regelmäßig Heißdampf mit Temperaturen von 120 bis 135°C oder eine Sterilisierung mit Hilfe spezieller Chemikalien in Frage. Insbesondere kann vor Beginn der Abfüllung mit dem vom Abgabebehälter stammenden Füllgut, eine Sterilisation eines Teils der Füllleitungen und der Füllrohre durch Dampf in einer Ventilstellung erfolgen, wobei dann anschließend nach Umschalten des Mehrwegeventiles in eine andere Ventilstellung unmittelbar nachfolgend die Abfüllung des Füllgutes beginnen kann. Nach Beendigung der Produktabfüllung kann dann das Mehrwegeventil wieder in die erste Stellung zurückgeschaltet werden, so dass erneut Füllleitungen und Füllrohre im Rahmen einer mikrobiologischen Inaktivierung sterilisiert werden können. In jedem Fall können dann die Füllleitungen sicher und kostengünstig entsorgt werden, wohingegen die verhältnismäßig teuren Füllrohre aus Metall, die für wärmeempfindliche Füllgüter bevorzugt einen Kühlmantel aufweisen können, auch nach einem Ausbau aus der BFS-Maschine gefahrlos wiederverwendet werden können. Anstelle der CIP/SIP-Fluide kann als weiteres Fluid auch ein sonstiges Hilfsfluid und/oder ein weiteres Füllgut zugeführt werden.
-
Entfällt die Anforderung zur Sterilisation und/oder Reinigung wie vorstehend vorgestellt, kann auch vereinfacht als Mehrwegehahn ein 3-Wegehahn zum Einsatz kommen, der entweder eine Zufuhrleitung für Reinigungsmittel der Versorgungseinrichtung oder die Füll- und Produktleitungen mit den Füllrohren verbindet.
-
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass in die Fluidführung mindestens eine Fluidfördereinheit geschaltet ist, bevorzugt in Form einer Schlauch- oder Peristaltikpumpe. Dahingehende Fluidpumpen haben den Vorteil, dass es sich grundsätzlich um eine Verdrängerpumpe handelt, bei der das zu fördernde Medium durch äußere mechanische Verformung eines flexiblen Schlauches mittels Pumpenkörper durch diesen hindurchgedrückt wird, so dass die Möglichkeit besteht, den Schlauch gleichfalls als Einwegkomponente konzipiert aus der Fluidpumpe zu entfernen und dabei die mechanischen Baukomponenten der Schlauchpumpe beizubehalten, die dann mit erneutem Einsetzen eines das Füllgut führenden Schlauches in den Pumpenkörper erneut funktionsfähig werden.
-
Anstelle der aufgezeigten Schlauchpumpe kann auch eine Membranpumpe oder Drehkolbenpumpe zum Einsatz kommen.
-
Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Fluidfördereinheit, insbesondere in Form der Schlauchpumpe, im Zulauf zwischen dem Abgabebehälter und der Einschleuseinrichtung und/oder zwischen der Verteileinrichtung und dem jeweilig abzufüllenden Behältnis geschaltet ist. Bevorzugt ist dabei weiter vorgesehen, dass zum Befüllen des jeweiligen Behältnisses mindestens ein Füllrohr dient, das in Fluidförderrichtung gesehen anströmseitig am Ende der Fluidführung in Richtung des zu füllenden Behältnis angeordnet ist.
-
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass im Nebenzweig an den Abgabebehälter ein Probeentnahmebehälter, bevorzugt in Form eines Beutels, anschließbar ist. Dergestalt lässt sich auch während des aktiven Füllbetriebes eine Fluidprobe aus dem jeweiligen Abgabebehälter abströmseitig entnehmen, um den Prozess zu überwachen, insbesondere um festzustellen, ob die Produktqualität des Abgabefluids in Form des Füllgutes gewährleistet ist.
-
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass der Abgabebehälter aus einem Folienbeutel gebildet ist, der vorzugsweise über einen weiteren Nebenzweig nachgefüllt werden kann. Dergestalt kann ein einzelner Abgabebehälter bei fortlaufender Produktentnahme auch wieder fortlaufend nachgefüllt werden, so dass mit nur einem Abgabebehälter ein längerer Füllprozess für das jeweilige Behältnis vonstattengehen kann, insbesondere wenn der Nachfüllbehälter volumetrisch sehr viel größer ist als der Abgabebehälter. Auch besteht die Möglichkeit über den Nebenzweig ein weiteres fluides Produkt dem jeweiligen Füllgut im Abgabebehälter im Bedarfsfall zuzuführen, so dass eine Mischung von verschiedenen Fluiden respektive Medien auf der Abgabeseite entsteht.
-
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass eine Belüftungseinrichtung in die Fluidzufuhr mit dem einen fluiden Medium geschaltet ist, vorzugsweise in Form eines Beutels, der zur Belüftung fluidführend mit einem Produktspeicher der Verteileinrichtung in Verbindung steht. Dergestalt lässt sich die Anlage hermetisch entlüften, was die Prozesssicherheit erhöht und ein ungewolltes Einbringen von Partikelverschmutzung inklusive von Keimen verhindern hilft.
-
Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass mindestens eine Sensoreinheit, vorzugsweise in Form eines Druckwertaufnehmers, die Fluidführung überwacht und vorzugsweise an den Produktspeicher der Verteileinrichtung angeschlossen ist. Dank des jeweiligen Sensors, insbesondere in Form eines Druckwertmessers, lässt sich die Füllgutabgabe in das jeweilige Behältnis gezielt überwachen und steuern, so dass bei einem befüllten Behältnis die weitere Produktabgabe, beispielsweise unter Einsatz der Verteil- und/oder Dosiereinrichtung, unterbrochen wird bis ein erneuter Abfüllvorgang vonstattengeht.
-
Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass in die Fluidführung mindestens ein Sterilfilter geschaltet ist, der etwaige Kontaminanten aus dem Fluid verlässlich entfernt.
-
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass am Ausgang des jeweiligen Füllrohres ein Sammelbehälter anbringbar ist, insbesondere zur Aufnahme von über die Einschleuseinrichtung eingebrachtem weiterem Fluid, und dass der Sammelbehälter einen Ausgang für das jeweils weitere Fluid aufweist. Dergestalt lassen sich an zentraler Stelle über den Sammelbehälter die Reinigungs- und/oder Sterilmedien für eine weitere Behandlung respektive Entsorgung an zentraler Stelle sammeln.
-
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass zumindest der Abgabebehälter und Teile der Fluidführung sowie die Einschleuseinrichtung als Einmalprodukt konzipiert sind und die Füllrohre zur Mehrfachverwendung ausgelegt sind. Demgemäß ist ein ausufernder, kostenintensiver Einsatz von Einwegmaterialien vermieden. Bei infektiösen Füllgütern, wie Impfstoffen, oder toxischen Füllgütern sind die genannten Einwegkomponenten nach deren Verwendung in kritischer Weise verunreinigt, was eine Entsorgung als Sondermüll notwendig macht.
-
Dadurch, dass erfindungsgemäß ein Füll-Dosier-System Verwendung findet, das zumindest teilweise Einwegkomponenten einsetzt, jedoch zumindest für einen Teil der Füllleitungen und BFS-Füllrohre eine Reinigung und/oder Dampfsterilisation in eingebautem Zustand vorsieht, ist zum einen vor Beginn der eigentlichen Produktabfüllung eine sichere Sterilisation der Füllleitungen und der Füllrohre ermöglicht und zum anderen nach Beendigung der Produktabfüllung deren sichere Inaktivierung. Somit fällt deutlich weniger kontaminierte Einwegabfall an und die teuren Füllrohre, die vorzugsweise aus Stahl hergestellt sind und typischerweise Längen zwischen 20 und 120 cm aufweisen, können ohne Weiteres wiederverwendet werden.
-
Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand von Ausführungsbeispielen nach der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Symboldarstellung die
- 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abfülleinrichtung;
- 2 eine jeweils der 1 entsprechende Symboldarstellung mit den einzelnen Komponenten der Vorrichtung, mit mittels Fülldornen abzufüllenden Behältnissen bzw. mit auf den Fülldornen aufgesetztem Sammelbehälter; und
- 3 eine perspektivische Ansicht auf eine Reihe von Füllrohren, wobei das zuvorderst gezeigte Füllrohr teilweise im Längsschnitt dargestellt ist.
-
Die 1 zeigt eine Vorrichtung zum Abfüllen einer vorgebbaren Menge eines Füllguts 10 in Form eines fluiden Mediums in mindestens ein Behältnis 12, wobei die Lösung nach der 1 das Abfüllen von zwei Behältnissen 12 exemplarisch betrifft. Es versteht sich, dass auch eine größere Anzahl von Behältnissen 12 für eine dahingehende Abfüllung vorgesehen sein kann. Für den dahingehenden Abgabe- oder Abfüllvorgang ist ein Abgabebehälter 14 mit dem Füllgut 10 vorgesehen und ferner ist in eine als Ganzes mit 16 bezeichnete Fluidführung zwischen dem Abgabebehälter 14 und dem jeweiligen Behältnis 12 eine Verteileinrichtung 18 geschaltet zwecks Abgabe einer anteiligen Füllgutmenge an das jeweilige Behältnis 12 über mindestens ein zugeordnetes Füllrohr 20.
-
Die 3 zeigt zuvorderst einen von einem Kühlfluid durchflossenen, optional vorgesehenen Kühlmantel 21 für das jeweilige Füllrohr 20. Der Kühlmantel 21 umfasst dabei in konzentrischer Weise eine mittig angeordnete zentrale und fluidführende hohlzylindrische Füllnadel 23, wobei der Kühlmantel 21 mit seiner kanalartigen Kühlmittelführung nach außen hin von einem Gehäusemantel 25 dicht umschlossen ist. Ein Aufschraubteil 29, das auf ein freies Gewindeendstück 31 des Füllrohres 20 aufschraubbar ist, weist bodenseitig als Dichtmittel einen sogenannten Quadring 33 auf. Ferner ist das Aufschraubteil 29 außenumfangsseitig mit einem weiteren Dichtmittel, insbesondere in Form eines elastomeren Dichtringes 35 umgeben, der bevorzugt an einer nach außen führenden Schnittstelle zwischen Aufschraubteil 29 und Gewindeendstück 31 angeordnet ist. Durch das Aufschrauben des Aufschraubteils 29 auf das Gewindeendstück 31 wird der Quadring 33 komprimiert, welcher sowohl flächig als auch radial abdichtet und somit eine Trennung zum unsterilen „Kapillarbereich“ der Füllnadel 23 erlaubt. Ferner umfasst die Füllnadel 23 in konzentrischer Anordnung unter Anlage ein rohrförmiges Inlay 37, das bevorzugt als dünnwandiger Schlauch ausgebildet ist und bevorzugt einer Einmalverwendung dient. Der dahingehend dünnwandig konzipierte Inlay-Schlauch 37 besteht aus Kunststoffmaterial, insbesondere in Form von PTFE oder COC/COP und kann durch Herausziehen aus der Füllnadel 23 entfernt und anschließend nach Neuaustausch entsorgt werden. Der gezeigte Abgabebehälter 14 wird fachsprachlich auch als sogenannter Vorlagebehälter mit dem aufgenommenen Füllgut 10 bezeichnet.
-
In die Fluidführung 16 ist eine Einschleuseinrichtung 22 geschaltet, die bei entsprechender Betätigung das Einschleusen mindestens eines weiteren Fluids in Teile 24 der Fluidführung 16 ermöglicht.
-
Die Einschleuseinrichtung 22 weist ein Mehrwegeventil in Form eines 3-Wegeventiles 26 auf, das mit seinem üblichen hydraulischen Schaltplansymbol in 1 wiedergegeben ist. In seiner einen Schaltstellung gibt das 3-Wegeventil 26 die Fluidführung 16 zwischen dem Abgabebehälter 14 und der Verteileinrichtung 18 frei und in einer weiteren Schaltstellung wird diese Fluidführung gesperrt und eine weitere Fluidführung 27 zwischen einer Abgabeeinrichtung (nicht dargestellt) für das jeweilige weitere Fluid und den Füllrohren 20 freigegeben. Hierfür ist das 3-Wegeventil 26 mit einer Fluidleitung 28 über einen üblichen Sterilkonnektor 30 an den Anschluss der nicht dargestellten Abgabeeinrichtung angeschlossen, die beispielsweise der Abgabe von sogenannten CIP- und/oder SIP-Medien in fluider Form dient, die also sowohl flüssig als auch gasförmig sein können. Solche Abgabeeinrichtungen für CIP/SIP-Medien sind üblich, so dass an dieser Stelle hierauf nicht mehr eingegangen wird. Die angesprochene Abgabeeinrichtung kann aber bedarfsweise auch ein wie auch immer geartetes Hilfsfluid in die Fluidführung 16 bei entsprechend sinnfällig geschaltetem Wegeventil 26 einbringen. Anstelle eines 3-Wegeventiles 26 kann auch ein sonstiges Mehrwegeventil zum Einsatz kommen, beispielsweise ein 4-Wegeventil (nicht dargestellt), mit zwei weiteren Anschlussmöglichkeiten für die Zufuhr geeigneter Medien, so dass beispielsweise ein Anschluss der Zufuhr eines CIP-Mediums dient und der andere Anschluss der Zufuhr eines SIP-Mediums. Insoweit besteht dann mittels der schaltbaren Einschleuseinrichtung 22 die Möglichkeit der wahlweisen Zufuhr verschiedenster Medien, getrennt voneinander, in die eigentliche Fluidführung 16 zwischen dem Abgabebehälter 14 und dem jeweiligen Behältnis 12.
-
Wie sich weiter aus der 1 ergibt, ist in die Fluidführung 16 in Abströmrichtung vor der Einschleuseinrichtung 22 gesehen eine Fluidfördereinheit 32 geschaltet, bevorzugt in Form einer marktüblichen Schlauch- oder Peristaltikpumpe, wobei der Einfachheit halber weder das durch das Pumpengehäuse hindurchgeführte flexible Schlauchstück gezeigt ist noch die Verdrängerkörper der Fluidpumpe respektive Fluidfördereinheit 32, die unter Einsatz des Verdrängerprinzips Fluid innerhalb des flexiblen Pumpen-Schlauchstückes von einem Eingang 34 der Pumpe 32 zu ihrem Ausgang 36 bewegt. Insoweit ist im gezeigten Ausführungsbeispiel nach der 1 die Fluidfördereinheit 32 im Zulauf zwischen dem Abgabebehälter 14 und der Einschleuseinrichtung 22 in die Fluidführung 16 mit ihren einzelnen Rohr- und Schlauchstücken geschaltet.
-
Ferner schließt sich an den Ausgang 36 der Fluidfördereinheit 32 ein optional vorgesehener Sterilfilter 38 an, der ausgangsseitig über eine Eingangsleitung 40 an die Fluidzufuhr der Einschleuseinrichtung 22 angeschlossen ist, die das Füllgut 10 vom Abgabebehälter 14 führt. Der Abgabebehälter 14 wiederum ist mit seiner bodenseitigen Abgabeleitung 42 in einer schwerkraftunterstützten Abgabelinie über einen weiteren Sterilkonnektor 44 in wieder trennbarer Weise an eine flexible Fluidleitung 45 vorgebbarer Länge angeschlossen, die auf den Eingang 34 der Fluidfördereinheit 32 führt.
-
Die Teile 24 der Fluidführung 16 sind über eine trennbare Koppelstelle 46 derart miteinander fluidführend verbunden, dass die Verteileinrichtung 18 an eine Anschlussstelle des 3-Wegeventiles 26 angeschlossen ist. Die Verteileinrichtung 18 weist einen Produktspeicher 48 für das Füllgut 10 auf, an den sich in Fluidströmungsrichtung gesehen eine Dosiereinheit 50 anschließt zur dosierten Abgabe von Füllgut 10 an die einzelnen Behältnisse 12 über die beiden Füllrohre 20, die an ihrer einen freien Stirnseite in Richtung der Dosiereinheit 50 ausmünden und in der anderen Richtung in die Behälteröffnungen 52 der Behältnisse 12 ansatzweise eintauchen. Eine solche Dosiereinheit 50 im Rahmen der Realisierung einer Verteileinrichtung 18 ist exemplarisch in
EP 2 285 728 B1 aufgezeigt. Dahingehend ist zwischen jeweils einem Dosierventil (nicht dargestellt) der Dosiereinheit 50 und dem angeschlossenen Füllrohr 20 eine den Strömungsweg während Dosiervorgängen verengende Drosselstelle vorhanden, wobei im Bereich dieser Drosselstelle ein bewegbares, in Abhängigkeit von seiner Lageeinstellung die Weite des Strömungsweges definierendes Steuerglied vorhanden ist, das bei Aktivierung der die Sogwirkung erzeugenden Einrichtung in eine den Strömungsweg an der Drosselstelle durch Bilden eines Bypasses erweiternde Stellung überführbar ist. Die dahingehenden, nicht dargestellten Komponenten, wie sie detailliert in
EP 2 285 728 B1 aufgezeigt sind, lassen sich für ein dosiertes Abgeben einer vorgebbaren Menge von Füllgut 10 mittels eines Druckwertaufnehmers 54 auf der Oberseite des Produktspeichers 48 definiert ansteuern, so dass eine exakte Mengenabgabe an Füllgut 10 in das jeweilige Behältnis 12 erreicht ist. Es versteht sich, dass für jedes Behältnis 12 bevorzugt ein solches Dosierventil nebst Füllrohr 20 vorhanden ist.
-
Wie sich weiter aus der 1 ergibt, ist auf der Oberseite des Produktspeichers 48 eine Belüftungseinrichtung 56 in die Fluidzufuhr mit dem einen fluiden Medium in Form des Füllgutes 10 in Richtung des jeweiligen Behältnis 12 geschaltet, wobei die Belüftungseinrichtung 56 bevorzugt die Form eines tauschbaren Beutels 58 aufweist, der zur Belüftung permanent fluidführend mit dem Produktspeicher 48 der Verteileinrichtung 18 in Verbindung steht. Zum Tauschen des jeweiligen Beutels 58 ist dieser wiederum über einen weiteren Sterilkonnektor 60 nebst zugehörigen Leitungsabschnitten 62 fluidführend und abnehmbar an die Oberseite des Produktspeichers 48 angeschlossen.
-
Des Weiteren ist der Abgabe- oder Vorlagebehälter 14 ausgangsseitig im Rahmen einer weiteren, vorzugsweise trennbaren Fluidverbindung 64 mit einem beutelartigen Probeentnahmebehälter 66 verbindbar, der eine probeweise Entnahme von Füllgut 10 aus dem Abgabebehälter 14 ermöglicht, um nähere Überprüfungen durchführen zu können, beispielsweise um derart die Produktqualität des Füllguts 10 zu überwachen. Des Weiteren ist für eine sterile Führung das jeweilige Füllrohr 20 in ein gestellartiges Maschinenteil 68 aufgenommen, das Bestandteil einer sogenannten Form-, Füll- und Schließvorrichtung einer zugehörigen BFS-Maschine sein kann.
-
Mit der Vorrichtung nach der 1 lassen sich vor und/oder nach dem Abfüllen des jeweiligen Behältnisses 12 mit dem Füllgut 10 aus dem Abgabebehälter 14 ein Reinigungs- und/oder Sterilisiervorgang durchführen, in dem die zugehörige Abgabeeinrichtung für CIP/SIP-Medien über die Betätigung der ventilartigen Einschleuseinrichtung 22 diese Medien in das Gesamtsystem einbringt. Des Weiteren ist vorgesehen, dass alle füllgutberührenden Komponenten der Abgabe- oder Abfüllvorrichtung, die abströmseitig vor der Einschleuseinrichtung 22 liegen bis auf die mechanischen Pumpenteile der Fluidfördereinheit 32 als Einwegkomponenten zu entsorgen sind, insbesondere in Form der beiden gezeigten Beutel 14 und 66 sowie aller fluidführenden Leitungen nebst dem Sterilkonnektor 44 und dem Sterilfilter 38. Im Bedarfsfall kann auch die Einschleuseinrichtung 22 als Einmalbauteil konzipiert zusammen mit den sonstigen Komponenten der gesamten Fluidführung 16 entsorgt werden, etwa bis zum Sterilkonnektor 30 nebst der Koppelstelle 46. Die hinter der Koppelstelle 46 anströmseitig liegenden Komponenten der Vorrichtung, wie insbesondere die Dosiereinheit 50 mit dem Produktspeicher 48 sowie die Maschinenteile 68 nebst den beiden Füllrohren 20 und dem Drucksensor 54 sollen aber in jedem Fall für die weitere Nutzung beibehalten werden, da diese entsprechend kostenintensiv in der Anschaffung sind. In jedem Fall kann aber auch die beutelförmige Belüftungseinrichtung 56 nebst dem einen Leitungsabschnitt 62 bis zum Sterilkonnektor 60 einschließlich desselben als Einwegkomponenten unmittelbar entsorgt werden.
-
Die nachfolgende Ausführungsform nach der 2 wird nur noch insofern erläutert als sie sich wesentlich von dem vorangehenden Ausführungsbeispiel nach der 1 unterscheidet. Dabei werden jeweils dieselben Bauteile und Komponenten mit denselben Bezugszeichen versehen, wie für 1 verwendet, und die hierzu getroffenen Ausführungen gelten dann entsprechend auch für die Ausgestaltung nach der 2.
-
Bei der Ausführungsform nach der 2 ist in Blickrichtung gesehen auf der rechten Seite der Abgabebehälter 14 über einen zusätzlichen Sterilkonnektor 70 im Nebenzweig 72 an einen Vorratsbehälter (nicht dargestellt) anschließbar, der im Bedarfsfall fluides Füllgut 10 in den Abgabebehälter 14 weiterleiten kann, der insoweit einen Puffer ausbildet, wenn der nicht dargestellte Vorratsbehälter im entleerten Zustand gegen einen befüllten Neubehälter zu tauschen ist, wobei dahingehend der Vorratsbehälter ein deutlich größeres Volumen für die Aufnahme von Füllgut aufweisen kann als Abgabebehälter 14.
-
Des Weiteren ist die Verteileinrichtung 18 nach der
2 in vereinfachter Form ausgebildet und kann aus einer Art Verteilschiene gebildet sein, wie sie beispielhaft in
DE 101 52 234 A1 aufgezeigt ist. Insoweit ist bevorzugt die Verteileinrichtung 18 als Einweg-Verteilerblock ausgebildet und kann mit den sonstigen Einwegkomponenten entsprechend zusammen entsorgt werden.
-
Weiter unterschiedlich ist, dass jedem Füllrohr 20 eine eigene Fluidfördereinheit 32 oder Pumpe zugeordnet ist, die zwischen der Ausgangsseite der Verteileinrichtung 18 und der Eingangsseite der Füllrohre 20 jeweils angeordnet ist. Die möglichen Fluidströmungsrichtungen sind in der 2 des besseren Verständnisses wegen mit Pfeilen wiedergegeben.
-
Wie sich des Weiteren aus der 2 ergibt, kann nach Entfernen der befüllten Behältnisse 12 und nach deren kopfseitigem Verschließen, ein Sammelbehälter 74 durchaus auch automatisiert auf die freien Enden der Füllrohre 20 aufgeschoben oder aufgesetzt werden, um dergestalt bei einem Reinigungs- und/oder Sterilisiervorgang das zugehörige CIP/SIP-Fluid im Sammelbehälter 74 für die spätere Verwendung respektive Entsorgung sammeln zu können, wobei der Sammelbehälter 74 an seiner Unterseite eine zentrale Abflussstelle 76 aufweisen kann zwecks definiertem Abfließen der CIP/SIP-Medien. Ansonsten baut die Lösung nach der 2 vergleichbar zu der Abgabelösung nach der 1 auf.
-
Insgesamt ist mit den Abfüll- oder Abgabevorrichtungen nach den 1, 2 bis 3 ein sinnvoller Kompromiss gefunden zwischen der Verwendung von kostengünstigen Einwegkomponenten, die einfach zu entsorgen sind und teuren Mehrfachverwendungskomponenten, wie den Füllrohren aus Edelstahl.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung, insbesondere für Füllgüter, die mit metallischen Innenoberflächen der Füllrohre inkompatibel sind, besteht auch die Möglichkeit die einzelnen Füllrohre 20 mit den sogenannten fluidgängigen Inlays 37 in Form Kunststoffschläuchen, beispielsweise aus PTFE, Silikon oder COC/COP zu versehen, die der Innenkontur des zugeordneten Füllrohres 20 nachfolgen und die gleichfalls als Einwegkomponenten konzipiert sind. Deren Abdichtung zum Füllrohr 20 erfolgt bevorzugt über Schraubverbindungen und elastomere Dichtungsringe, beispielsweise Rundschnurringe mit unterschiedlichen Querschnitten wie O-Ringe, X-Ringe oder Quadringe 33.
-
Die Länge der Füllrohre 20, insbesondere für das BFS-Verfahren, beträgt zwischen 20 cm und 120 cm, bevorzugt zwischen 25 cm und 100 cm, wobei erfindungsgemäß die Füllnadel 23 mit dem Inlay 37 bevorzugt etwas länger als eines der Füllrohre 20 ist, so dass es über die Füllrohre 20 abströmseitig hinausragt, was in der 3 gezeigt ist.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 199 51 555 A1 [0002]
- DE 101 52 234 A1 [0003, 0035]
- DE 10 2014 202 123 A1 [0004]
- EP 2 279 121 B1 [0005]
- DE 10 2020 004 564 A1 [0007]
- DE 10 2020 002 077 A1 [0007]
- WO 2009/152979 A1 [0007]
- EP 2 909 000 B1 [0007]
- EP 2 285 728 B1 [0029]