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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpvorrichtung für ein insbesondere pharmazeutisches Produkt, die eine Pumpenantriebseinrichtung und einen Pumpenkopf umfasst.
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Eine derartige Pumpvorrichtung kommt zum Beispiel in einer Maschine zum Verarbeiten flüssiger pharmazeutischer Produkte zum Einsatz. Das Produkt wird durch eine Schlauchleitung gefördert und einer Befüllstation zugeführt, an der das Produkt über beispielsweise nadelförmige Füllelemente in pharmazeutische Behälter gefüllt wird, zum Beispiel Vials, Spritzen, Karpulen oder Ampullen. Beim Verarbeiten pharmazeutischer Produkte herrschen sehr hohe Hygienestandards, beispielsweise in Bezug auf Sterilität, Reinigbarkeit, Abrieb von Materialien etc. Pumpvorrichtungen sind daher herkömmlich üblicherweise in einem Reinraum angeordnet, für den die Hygienestandards eingehalten werden können. Allerdings ist die Handhabung von Pumpvorrichtungen im Reinraum erschwert, weil dieser nicht oder nur schwer zugänglich ist. Umbauten sowie Wartungs- oder Anpassungsaufgaben sind aus diesem Grund zeitraubend und unterbrechen die Fertigungskette.
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Beim Verarbeiten von toxischen oder gar hochtoxischen Produkten besteht ferner die Gefahr einer Kontamination der Pumpvorrichtung bei unsachgemäßer Handhabung oder bei einem technischen Defekt, bei der beziehungsweise bei dem das Produkt unerwünschterweise aus der Schlauchleitung austreten und in Kontakt mit der Pumpvorrichtung gelangen kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Pumpvorrichtung für ein insbesondere pharmazeutisches Produkt bereitzustellen, mit dem bei vorzugsweise vereinfachter Handhabung Hygienestandards auf einfachere Weise eingehalten werden können.
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Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Pumpvorrichtung für ein insbesondere pharmazeutisches Produkt gelöst, die eine Pumpenantriebseinrichtung und einen Pumpenkopf umfasst, wobei die Pumpenantriebseinrichtung eine Antriebseinheit, einen von dieser um eine Antriebsachse drehend antreibbaren Antriebskörper und einen Stützkörper zum Abstützen direkt oder indirekt an einem Trennelement umfasst, insbesondere einer Trennwand, wobei der Pumpenkopf einen Grundkörper zum Abstützen am Trennelement, eine Schlauchaufnahme zum Aufnehmen einer das Produkt führenden Schlauchleitung, einen Pumpaktor zum Einwirken auf den Schlauch und einen um eine Abtriebsachse drehbaren Abtriebskörper umfasst, der mit dem Pumpaktor in Wirkverbindung steht, wobei die Pumpenantriebseinrichtung und der Pumpenkopf an einander abgewandten Seiten des Trennelementes abstützbar sind, und wobei der Antriebskörper und der Abtriebskörper eine jeweilige Magnetanordnung mit Magnetelementen umfassen, die zum Übertragen einer Antriebskraft der Antriebseinheit auf den Pumpaktor durch das Trennelement hindurch zusammenwirken.
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Die erfindungsgemäße Pumpvorrichtung weist insbesondere zwei Komponenten auf, nämlich eine Pumpenantriebseinrichtung und einen Pumpenkopf. Im bestimmungsgemäßen Gebrauch der Pumpvorrichtung, auf den nachfolgend eingegangen wird, sind die Pumpenantriebseinrichtung und der Pumpenkopf voneinander beabstandet, wobei zwischen ihnen ein Trennelement angeordnet sein kann, beispielsweise eine Trennwand. Das Trennelement kann optional Bestandteil der Pumpvorrichtung sein. Die Pumpenantriebseinrichtung und der Pumpenkopf sind im bestimmungsgemäßen Gebrauch insbesondere direkt oder indirekt an einander abgewandten Seiten des Trennelementes abstützbar. Eine Antriebskraft kann über die Magnetanordnungen des Antriebskörpers und des Abtriebskörpers durch das Trennelement hindurch übertragen werden.
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In die vorliegende Erfindung fließt die Überlegung mit ein, dass es wünschenswert ist, beim Verarbeiten pharmazeutischer Produkte, speziell toxischer oder hochtoxischer Produkte, möglichst wenige Komponenten in einer Kammer der Befüllmaschine zu positionieren, wobei die Kammer insbesondere einen Reinraum bildet. Die vorliegende Erfindung bietet die Möglichkeit, die Pumpenantriebseinrichtung außerhalb der Kammer zu positionieren und den Pumpenkopf innerhalb der Kammer, wobei die Wandung der Kammer das Trennelement bildet. Die Zonentrennung zwischen Reinraum und Außenseite der Kammer kann auf diese Weise konstruktiv einfach gewährleistet werden, und bei der Pumpvorrichtung ist in gewisser Weise ebenfalls eine Zonentrennung vollzogen. Die Pumpenantriebseinrichtung kann zum Beispiel für Wartungszwecke einfach zugänglich einschließlich Anschlusskabeln außerhalb der Kammer angeordnet sein. Der Pumpenkopf zum Fördern des Produkts ist innerhalb der Kammer angeordnet und nimmt die Schlauchleitung auf, durch die hindurch das Produkt mittels des Pumpaktors förderbar ist. Die Antriebskraft kann infolge der Magnetkraft durch die Wandung hindurch übertragen werden.
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Die Erfindung bietet ferner den Vorteil, dass bei einer möglichen Kontamination durch austretendes Produkt nur der Pumpenkopf betroffen ist, wohingegen die Pumpenantriebseinrichtung unbeschadet bleibt.
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Es besteht vorteilhafterweise die Möglichkeit, den Pumpenkopf für die Einmalverwendung (single use) auszubilden, zum Verarbeiten eines bestimmten Produktes. Bei einem Produktwechsel kann der Pumpenkopf zum Beispiel durch einen andersartigen Pumpenkopf ersetzt werden.
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Vorteilhafterweise kann die Pumpvorrichtung in beliebiger Orientierung bezüglich der Schwerkraftrichtung eingesetzt werden.
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Als vorteilhaft kann es sich erweisen, wenn über die zusammenwirkenden Magnetelemente der Pumpenkopf durch das Trennelement hindurch an der Pumpenantriebseinrichtung halterbar ist. Dadurch bieten die Magnetanordnungen nicht nur die Möglichkeit, die Antriebskraft auf den Pumpaktor zu übertragen, sondern auch die Möglichkeit, eine Haltekraft auf den Pumpenkopf auszuüben.
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Insbesondere ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Pumpenkopf frei von einer Verbindung mit dem Trennelement ist und allein über die Magnetelemente am Trennelement in Position halterbar ist. Dadurch kann eine konstruktiv einfache Ausgestaltung erzielt werden, bei der Verbindungselemente zum Verbinden des Pumpenkopfes mit dem Trennelement eingespart werden können. Über die Magnetanordnungen wird somit sowohl der Pumpaktor angetrieben als auch der Pumpenkopf gehalten und dadurch die Verbindung zwischen der Pumpenantriebseinrichtung und dem Pumpenkopf durch das Trennelement hindurch gewährleistet. Vorzugsweise besteht sogar die Möglichkeit, die Pumpvorrichtung bei dieser Ausführungsform an einem vertikal ausgerichteten Trennelement zu halten, wobei beispielsweise die Pumpenantriebseinrichtung und der Pumpenkopf horizontal vom Trennelement abstehen.
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Die Magnetanordnungen sind beispielsweise als Multipolanordnungen ausgebildet, wobei der Antriebskörper und der Abtriebskörper, bei fluchtender Antriebsachse und Abtriebsachse, in einer Mehrzahl von Winkelrelativstellungen, bezogen auf die Achsen, miteinander koppelbar sind. Dies erleichtert beispielsweise die Handhabung der Pumpvorrichtung. Bezogen auf die Achsen sind die Magnetelemente so am Antriebskörper und am Abtriebskörper angeordnet, dass mehr als nur eine Relativstellung dieser beiden Körper eingenommen werden kann, um die Kopplung zu gewährleisten. Beispielsweise sind zwei oder mehr Relativstellungen denkbar. Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass sich die Art und Anordnung der Magnetelemente am Antriebskörper und am Abtriebskörper über einen jeweiligen Winkelabstand von 120°, 90°, 72° oder 60° wiederholen, so dass zum Beispiel drei, vier, fünf bzw. sechs Winkelrelativstellungen möglich sind, in denen der Antriebskörper und der Abtriebskörper jeweils miteinander koppeln können. Andere Winkelabstände als die hier beispielhaft genannten sind denkbar.
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Günstig kann es sein, wenn der Pumpenkopf bei fluchtender Antriebsachse und Abtriebsachse über die Magnetanordnungen in beliebiger Winkelrelativstellung, bezogen auf die Achsen, an der Pumpenantriebseinrichtung halterbar ist, durch das Trennelement hindurch. Denkbar ist zum Beispiel, dass der Pumpenkopf bei geeigneter Ausrichtung der Achsen lediglich am Trennelement „anzudocken“ ist und sowohl die Halterung als auch die Übertragung der Antriebskraft durch magnetischen Eingriff der Magnetanordnungen miteinander sichergestellt ist. Wünschenswert ist hierbei eine beliebige Orientierung des Pumpenkopfes im Hinblick auf einen besonders vielseitigen Einsatz der Pumpvorrichtung.
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Die Magnetanordnungen sind bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung jeweils als Halbach-Arrays der Magnetelemente ausgebildet. Es zeigt sich in der Praxis, dass auf diese Weise eine zuverlässige Kopplung der Magnetanordnungen miteinander sichergestellt werden kann.
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Als vorteilhaft erweist es sich, wenn der Pumpenkopf eine pharmagerechte Ausgestaltung aufweist, insbesondere für den Einsatz in einem Reinraum mit toxischen oder hochtoxischen pharmazeutischen Produkten.
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Günstigerweise ist der Pumpenkopf zerstörungsfrei mit einer Reinigungsflüssigkeit abwaschbar, insbesondere mit Wasser. Die Erfindung ermöglicht vorzugsweise WIP (Washing-in-Place)-Anwendungen. Beispielsweise wird zwischen einzelnen Produktionszyklen eine Reinigung einer den Pumpenkopf aufnehmenden Kammer durch Abwaschen mit einer Reinigungsflüssigkeit vorgenommen. Der Pumpenkopf kann mit abgewaschen werden und muss der Kammer nicht entnommen werden. Dies erleichtert die Handhabung und hilft es, Totzeiten möglichst gering zu halten.
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Vorteilhafterweise ist der Pumpenkopf zerstörungsfrei sterilisierbar, zum Beispiel in einer Dampfsterilisationskammer und/oder durch Strahlensterilisation.
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Der Pumpenkopf kann zum Beispiel eine Welle umfassen, die drehfest mit dem Abtriebskörper und mit dem Pumpaktor verbunden ist. Über die Welle, die zum Beispiel die Abtriebsachse definiert, kann die Kraft vom Abtriebskörper auf den Pumpaktor übertragen werden.
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Vorzugsweise ist der Abtriebskörper und/oder die Welle am Grundkörper über mindestens ein Lagerelement um die Abtriebsachse drehbar gelagert. Auf diese Weise wird eine langlebige zuverlässige Funktion des Pumpenkopfes sichergestellt. Denkbar ist der Einsatz eines Wälzlagers und/oder eines Gleitlagers. Beispielsweise kommt ein Radialrillenkugellager zum Einsatz. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umgibt das Lagerelement den Abtriebskörper und ist an einer Schulter des Grundkörpers abgestützt.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn der Grundkörper einen Rahmen und/oder eine Bodenwand umfasst oder ausbildet, der der Pumpenantriebseinrichtung zugewandt einen an das Trennelement anlegbaren Rand bildet, wobei der Rahmen einen den Abtriebskörper aufnehmenden Aufnahmeraum einfasst. Über den Rand und/oder die Bodenwand kann sich der Grundkörper am Trennelement abstützen. Der Abtriebskörper ist innerhalb des Rahmens angeordnet. Vorzugsweise ist der Rahmen entlang des gesamten Umfangs um den Aufnahmeraum geschlossen, wodurch der Abtriebskörper vor äußerer Einwirkung geschützt ist. Die Bodenwand kann zum Beispiel den Aufnahmeraum dem Trennelement zugewandt abschließen. Der Rand und/oder die Bodenwand ist vorzugsweise planar ausgestaltet, zum flächigen Anliegen am Trennelement.
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Der Grundkörper umfasst vorteilhafterweise ein den Aufnahmeraum zur Seite des Pumpaktors überdeckendes Abdeckelement, wobei der Abtriebskörper oder eine mit dem Abtriebskörper verbundene Welle eine Durchgangsöffnung des Abdeckelementes durchgreift und an der dem Aufnahmeraum abgewandten Seite des Rahmens mit dem Pumpaktor verbunden ist. Über das Abdeckelement wird beispielsweise der Abtriebskörper von dem Raumbereich am Grundkörper getrennt, an oder in dem der Pumpaktor und die Schlauchleitung angeordnet sind. Vorzugsweise ist dadurch die Möglichkeit gegeben, bei austretendem Produkt eine Verschmutzung auf diesen Raumbereich zu beschränken und eine Verschmutzung des Abtriebskörpers zu vermeiden. Das Abdeckelement ist beispielsweise als Deckenwand ausgestaltet, die sich über die gesamte Öffnung des Rahmens erstreckt.
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Vorzugsweise ist mindestens ein Dichtelement für eine Abdichtung zwischen dem Abdeckelement und dem Rahmen vorgesehen.
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Alternativ oder ergänzend ist vorzugsweise mindestens ein Dichtelement für eine Abdichtung zwischen dem Abtriebskörper oder der Welle und dem Rand der Durchgangsöffnung vorgesehen.
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Günstig ist es, wenn der Abtriebskörper von einer Bodenwand des Grundkörpers oder in einem Anlegezustand des Pumpenkopfes am Trennelement über einen Zwischenraum vom Trennelement beabstandet ist. Dies kann zum Beispiel dadurch erzielt werden, dass der Abtriebskörper relativ zu einer vom vorstehend genannten Rand definierten Kontaktebene des Grundkörpers zurückbleibt oder der Zwischenraum zwischen dem Abtriebskörper und der Bodenwand vorgesehen ist. Dadurch kann der Abtriebskörper ohne Kontakt mit der Trennwand oder der Bodenwand reibungsfrei rotieren. Der Zwischenraum ist vorzugsweise schmal, insbesondere weniger als ungefähr 2 mm, vorzugsweise weniger als ungefähr 1 mm.
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Der Abtriebskörper weist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein dem Trennelement zugewandtes Aufnahmeelement auf, das eine Mehrzahl von Aufnahmen für die Magnetelemente umfasst, und ein mit dem Aufnahmeelement verbundenes Verbindungselement, das direkt oder indirekt mit dem Pumpaktor verbunden ist. Dies bietet vorzugsweise die Möglichkeit einer konstruktiv einfachen Anpassung oder Skalierung der Pumpvorrichtung. Beispielsweise können verschiedenartige Aufnahmeelemente vorgesehen sein, die sich hinsichtlich der Magnetanordnung voneinander unterscheiden und zum Beispiel für unterschiedliche Einsätze der Pumpvorrichtung - insbesondere bei Trennelementen verschiedener Stärke - zum Einsatz kommen können.
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Das Verbindungselement ist zum Beispiel mit der vorstehend genannten Welle verbunden, insbesondere über einen Spannsatz. Alternativ kann das Verbindungselement zum Beispiel direkt mit dem Pumpaktor verbunden sein.
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Vorteilhafterweise ist das Aufnahmeelement lösbar mit dem Verbindungselement verbunden und vom Verbindungselement vorzugsweise von der dem Verbindungselement abgewandten Seite lösbar. Dadurch kann handhabungsfreundlich auf das Aufnahmeelement zugegriffen werden.
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Die Magnetelemente sind vorteilhafterweise formschlüssig in den Aufnahmen angeordnet und darin insbesondere durch Verpressen und/oder durch Verklebung gehalten.
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Zum Schutz der Magnetelemente kann vorgesehen sein, dass diese an mindestens einer Seite und vorzugsweise zwei Seiten die Aufnahmen über ein Abdeckelement überdeckt sind.
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Das Aufnahmeelement und/oder das Verbindungselement sind vorteilhafterweise scheibenförmig oder ringförmig ausgestaltet, wobei die Magnetelemente in Umfangsrichtung der Abtriebsachse angeordnet sind. Bei ringförmiger Ausgestaltung kann die Masse des Abtriebskörpers verhältnismäßig gering gehalten werden. Die Anordnung der Magnetelemente in Umfangsrichtung der Abtriebsachse an dem Ring erlaubt es, bei kompakter Bauform ein hinreichend hohes Drehmoment zu erzielen.
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Nachfolgend wird auf die Konfiguration der Pumpenantriebseinrichtung in bevorzugter Ausführungsform der Erfindung eingegangen.
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Die Pumpenantriebseinrichtung umfasst vorzugsweise eine am Stützkörper über mindestens ein Lagerelement drehbar gelagerte Welle, die drehfest mit dem Antriebskörper verbunden ist und über ein Kopplungselement mit einer Antriebswelle der Antriebseinheit gekoppelt ist oder von der Antriebseinheit umfasst ist. Beispielsweise bildet der Stützkörper einen ein- oder mehrteiligen Block mit mindestens einem Lagerelement für eine zuverlässige Lagerung der Welle. Die Welle kann die Antriebswelle der Antriebseinheit oder gesondert von dieser gebildet sein.
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Vorgesehen sind beispielsweise zwei axial voneinander beabstandete Lagerelemente für eine besonders zuverlässige Lagerung der Welle.
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Das mindestens eine Lagerelement kann ein Wälzlager sein oder umfassen oder alternativ ein Gleitlager. Als Wälzlager kann zum Beispiel ein Radialrillenkugellager und/oder ein Schrägkugellager zum Einsatz kommen.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Stützkörper am Trennelement direkt festgelegt oder festlegbar ist.
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Bei einer andersartigen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Stützkörper indirekt über mindestens ein Halteteil am Trennelement festgelegt oder festlegbar ist und sich dadurch indirekt am Trennelement abstützen kann. Beispielsweise ist das Halteteil fest mit dem Trennelement verbunden und bietet die Möglichkeit der Anbindung für den Stützkörper. Die Verbindung des Halteteils mit dem Trennelement kann beispielsweise durch Verschrauben erfolgen. Die Verbindung zwischen dem Halteteil und dem Stützkörper erfolgt bei einer bevorzugten Ausführungsform durch Verschrauben.
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Vorzugsweise ist der Stützkörper am Halteteil bei indirekter Befestigung am Trennelement oder am Trennelement bei direkter Befestigung daran lösbar festgelegt oder festlegbar. Dies bietet zum Beispiel die Möglichkeit einer einfachen Montage oder Demontage, zum Beispiel für Wartungszwecke. Denkbar ist auch, dass das Halteteil eine universelle Plattform für verschiedenartige Pumpenantriebseinrichtungen bereitstellt, die wahlweise mit dem Trennelement verbunden werden können.
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Das mindestens eine Halteteil ist oder umfasst zum Beispiel ein(en) Sockel, an dem der Stützkörper anliegt und der mit dem Trennelement verbunden ist, wobei der Antriebskörper seitlich neben dem mindestens einen Halteteil positioniert ist und über ein der Antriebseinheit abgewandtes Ende des Stützkörpers hinausragt. Bei der Demontage des Stützkörpers vom mindestens einen Halteteil kann der Antriebskörper dadurch auf einfache Weise erreicht werden, beispielsweise für Wartungszwecke. Zum Beispiel sind zwei oder mehr Halteteile vorgesehen, zwischen denen der Abtriebskörper positioniert und dadurch besser gegenüber äu-ßerer Einwirkung geschützt ist.
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Vorgesehen sein kann, dass der Stützkörper an einer dem Antriebskörper abgewandten Seite einen Flansch umfasst oder bildet und über diesen Flansch an einem Gehäuse der Antriebseinheit anliegt, wobei eine Welle der Pumpenantriebseinrichtung in einer Durchgangsöffnung des Stützkörpers verläuft. Die Antriebseinheit ist mit dem Flansch beispielsweise lösbar verbunden, wodurch die Komponenten der Pumpenantriebseinrichtung vielseitig einsetzbar sind. Beispielsweise können verschiedene Antriebseinheiten mit demselben Stützkörper je nach Bedarf kombiniert werden. Innerhalb der Durchgangsöffnung sind zum Beispiel die Welle der Antriebseinheit, das vorstehend genannte Kopplungselement und die mit dem Antriebskörper verbundene Welle angeordnet.
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Vorteilhafterweise ist der Antriebskörper in einem Verbindungszustand der Pumpenantriebseinrichtung mit dem Trennelement über einen Zwischenraum vom Trennelement beabstandet. Auf den Vorteil einer derartigen Ausgestaltung wurde bereits im Zusammenhang mit dem Pumpenkopf eingegangen. Eine vom mindestens einen Halteteil oder Stützkörper definierte Kontaktebene ragt zum Beispiel über den Antriebskörper hinaus, der hinter der Kontaktebene zurückbleibt.
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Der Zwischenraum ist vorteilhafterweise kleiner als ungefähr 2 mm, noch bevorzugter kleiner als ungefähr 1 mm breit.
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Der Antriebskörper kann vorzugsweise ein dem Trennelement zugewandtes Aufnahmeelement umfassen, das eine Mehrzahl von Aufnahmen für die Magnetelemente umfasst, und ein mit dem Aufnahmeelement verbundenes Verbindungselement, das mit der Antriebseinheit gekoppelt ist und insbesondere mit der Welle drehfest verbunden ist. Auf den Vorteil und bevorzugte Ausgestaltungen des Aufnahmeelementes und des Verbindungselementes wurde bereits im Zusammenhang mit dem Abtriebskörper eingegangen. Auf obige Ausführungen wird verwiesen.
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Das Aufnahmeelement ist vorteilhafterweise lösbar mit dem Verbindungselement verbunden und vom Verbindungselement vorzugsweise von der dem Verbindungselement abgewandten Seite lösbar.
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Die Magnetelemente sind beispielsweise formschlüssig in den Aufnahmen angeordnet und darin insbesondere durch Verpressen und/oder Verklebung gehalten.
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Vorgesehen sein kann ein Abdeckelement an mindestens einer Seite zum Verschließen der Aufnahmen und Überdecken der Magnetelemente, bevorzugt zwei Abdeckelemente.
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Das Aufnahmeelement und/oder das Verbindungselement ist vorzugsweise scheibenförmig oder ringförmig ausgestaltet, wobei die Magnetelemente in Umfangsrichtung der Antriebsachse angeordnet sind.
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Vorgesehen sein kann, dass die Aufnahmeelemente des Antriebskörpers und des Abtriebskörpers als Gleichteile ausgebildet sind. Dies vereinfacht die Konstruktion der Pumpvorrichtung.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Pumpvorrichtung eine Peristaltikpumpe, wobei die Schlauchaufnahme eine nutförmige Ausnehmung für die Schlauchleitung umfasst, und wobei der Pumpaktor innerhalb der Schlauchaufnahme angeordnet ist und mindestens ein Andrückelement umfasst, das bei einer Drehung um die Abtriebsachse in quetschendem Eingriff mit der Schlauchleitung steht. Beispielsweise wird die Schlauchleitung in eine um die Abtriebsachse verlaufende nutförmige Ausnehmung eingelegt, wobei der Pumpaktor radial innerhalb der Schlauchleitung angeordnet ist. Bei einer Drehung des Pumpaktors quetscht das mindestens eine Andrückelement die Schlauchleitung und fördert dadurch das Produkt.
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Vorgesehen sein kann, dass der Pumpaktor eine Mehrzahl von Andrückelementen umfasst. Die Andrückelemente sind vorteilhafterweise bezüglich der Abtriebsachse um gleiche Winkelabstände voneinander beabstandet.
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Das mindestens eine Andrückelement ist zum Beispiel ein Walzenkörper, der an einem Rotor des Pumpaktors um eine parallel zur Abtriebsachse ausgerichtete Drehachse drehbar gelagert ist.
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Vorteilhafterweise ist der Pumpaktor und/oder die Schlauchaufnahme am Pumpenkopf lösbar gehalten. Dies bietet die Möglichkeit, je nach Anwendung und Bedarf, den Pumpaktor und/oder die Schlauchaufnahme zu tauschen, ohne dass hierfür die gesamte Pumpvorrichtung oder auch nur der gesamte Pumpenkopf getauscht werden müssen.
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Die Pumpvorrichtung kann zum Beispiel eine Einschlauchpumpe oder eine Mehrschlauchpumpe (beispielsweise Zweischlauchpumpe) sein. Die Schlauchaufnahme kann zu diesem Zweck zur Aufnahme eines Schlauches oder zwei oder mehr Schläuchen ausgebildet sein, wobei die Schläuche zum Beispiel in axialer Richtung übereinander in den Pumpenkopf eingelegt sein können.
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Der Pumpenkopf kann zum Beispiel einen von einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung und umgekehrt überführbaren Abdeckkörper umfassen, der in der Schließstellung den Pumpaktor und/oder die Schlauchaufnahme überdeckt und in der Öffnungsstellung freigibt. Im Gebrauch nimmt der Abdeckkörper insbesondere die Schließstellung zum Schutz der Schlauchaufnahme und des Pumpaktors ein. Beispielsweise für den Tausch des Pumpaktors und/oder der Schlauchaufnahme kann der Abdeckkörper in die Öffnungsstellung überführt werden. Vorteilhafterweise kann der Abdeckkörper manuell und/oder werkzeuglos geöffnet und geschlossen werden.
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Bei einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Pumpvorrichtung eine Mehrzahl von Pumpenköpfen umfasst, die wahlweise mit der Pumpenantriebseinrichtung koppelbar sind. Dadurch weist die Pumpvorrichtung eine hohe Vielseitigkeit auf, wobei die Pumpenköpfe insbesondere voneinander unterschiedlich sein können, um eine Anpassung der Pumpvorrichtung an jeweilige Anwendungen zu ermöglichen. Der jeweilige Pumpenkopf kann über die Magnetanordnung mit der Pumpenantriebseinrichtung insbesondere durch das Trennelement hindurch gekoppelt werden.
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Nach dem Gesagten kann die erfindungsgemäße Pumpvorrichtung insbesondere mindestens einen Pumpenkopf umfassen, wobei eine Mehrzahl von Pumpenköpfen denkbar ist.
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Verschiedenartige Pumpenköpfe können zum Beispiel die Ausbildung der Pumpvorrichtung als Einschlauchpumpe oder als Mehrschlauchpumpe ermöglichen. Alternativ kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass ein Pumpenkopf durch Tausch der Schlauchaufnahme und/oder des Pumpaktors von einer Einschlauchpumpe in eine Mehrschlauchpumpe umgebaut werden kann.
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Wie eingangs erwähnt, betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Pumpanordnung.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Pumpanordnung zur Verwendung in einer Maschine, insbesondere einer Befüllmaschine für pharmazeutische Produkte oder als Bestandteil einer derartigen Maschine, bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Pumpanordnung gelöst, umfassend eine Kammer, die eine das Trennelement bildende Wandung und einen für diese eingefassten Innenraum umfasst und mindestens eine Pumpvorrichtung der vorstehend beschriebenen Art, wobei die Pumpenantriebseinrichtung außerhalb der Kammer angeordnet ist und an der Wandung festgelegt ist, und wobei der Pumpenkopf im Innenraum angeordnet ist und mit der Pumpenantriebseinrichtung über die Magnetelemente in Wirkverbindung steht.
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Die Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit der Erläuterung der erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung erwähnt wurden, können bei der erfindungsgemäßen Pumpanordnung ebenfalls erzielt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Pumpanordnung ergeben sich durch vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung. Diesbezüglich wird auf die voranstehenden Ausführungen verwiesen.
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Die Kammer kann insbesondere eine Reinraumkammer sein, wobei der Innenraum einen höheren Sterilitätsgrad aufweist als ein die Kammer umgebender Außenraum. Beim Abfüllen von pharmazeutischen Substanzen kann die Reinraumkammer zum Beispiel die Reinraumklasse A gemäß EG-GMP-Leitfaden, Annex 1 aufweisen.
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Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen:
- 1: eine schematische Darstellung einer Befüllmaschine für pharmazeutische Produkte, umfassend eine erfindungsgemäße Pumpanordnung mit erfindungsgemäßen Pumpvorrichtungen;
- 2: eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung;
- 3: eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 in 2 in einer Teildarstellung der Pumpvorrichtung;
- 4: eine vergrößerte Darstellung von Detail A in 3;
- 5: eine Darstellung entsprechend 4, wobei die Schnittebene längs der Linie 5-5 in 3 verläuft;
- 6: eine Explosionsdarstellung der Pumpvorrichtung aus 2 in einer Teilansicht;
- 7: perspektivische Darstellungen von Aufnahmekörpern und Abdeckelementen der Pumpvorrichtung aus 2; und
- 8: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung in bevorzugter Ausführungsform.
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1 zeigt in schematischer Darstellung eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 100 belegte Befüllmaschine. Die Befüllmaschine 100 ist zum Verarbeiten von schematisch dargestellten pharmazeutischen Behältern 102 vorgesehen. Die Behälter 102 sind zum Beispiel Vials, Spritzen, Karpulen oder Ampullen.
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Die Befüllmaschine 100 umfasst eine Mehrzahl von Verarbeitungsstationen 104, die vorliegend insbesondere eine Befüllstation 106 umfassen. An der Befüllstation 106 werden die Behälter 102 mit einem pharmazeutischen Produkt in flüssiger Form befüllt. Zu diesem Zweck umfasst die Befüllstation 106 zum Beispiel nadelförmige Füllelemente 108.
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Zur Zufuhr des Produktes umfasst die Befüllmaschine 100 eine erfindungsgemäße Pumpanordnung 110, vorliegend in bevorzugter Ausführungsform. Die Pumpanordnung 110 umfasst ihrerseits mindestens eine erfindungsgemäße Pumpvorrichtung 112. Vorliegend sind beispielsweise vier Pumpvorrichtungen 112 vorgesehen, wobei diese Anzahl nicht-einschränkend ist.
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Die Pumpanordnung 110 umfasst ferner ein Trennelement 114. Das Trennelement 114 ist vorliegend durch eine Wandung 116 an der Befüllmaschine 100 gebildet. Die Wandung 116 fasst einen Innenraum 118 ein, in dem Verarbeitungsstationen 104 angeordnet sind und die einen Außenraum 120 vom Innenraum 118 trennt.
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Die Pumpanordnung 110 umfasst auf oben beschriebene Weise eine Kammer 122 mit der Wandung 116 und dem Innenraum 118. Vorliegend ist die Kammer 122 eine Reinraumkammer (beispielsweise mit Reinraumklasse A), die einen höheren Sterilitätsgrad aufweist als der Außenraum 120.
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Die Befüllmaschine 100 ist beispielsweise zum Verarbeiten toxischer oder hochtoxischer pharmazeutischer Produkte vorgesehen und eingerichtet, an die sehr hohe Hygieneanforderungen bestehen. Es ist daher wünschenswert, dass die Produkte nicht außerhalb der Kammer 122 gelangen. Bei austretendem Produkt soll eine etwaige Beschädigung nach Möglichkeit auf innerhalb der Kammer 122 angeordnete Komponenten der Befüllmaschine 100 beschränkt werden.
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Die Wandung 116 ist beispielsweise aus einem pharmagerechten Material gefertigt, insbesondere Edelstahl. Vorzugsweise kommt eine Wandstärke für die Wandung 116 von ungefähr 1 bis 3 mm zum Einsatz.
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Nachfolgend wird auf die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung 112 eingegangen.
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Die Pumpvorrichtung 112 umfasst eine Pumpenantriebseinrichtung 124 und einen Pumpenkopf 126. Die Pumpvorrichtung 112 ist so ausgestaltet, dass der Pumpenkopf 126 räumlich getrennt von der Pumpenantriebseinrichtung 124 gebildet ist und mit dieser jedoch über nachfolgend erläuterte Magnetanordnungen in Wirkverbindung steht, wenn die Pumpvorrichtung 112 bestimmungsgemäß eingesetzt ist.
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Der Pumpenkopf 126 ist insgesamt pharmagerecht ausgestaltet und vorzugsweise zerstörungsfrei sterilisierbar und/oder mit einer Reinigungsflüssigkeit abwaschbar, insbesondere Wasser.
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Der Pumpenkopf 126 ist im Innenraum 118 angeordnet und liegt, wie nachfolgend erläutert, an der Wandung 116 an, die eine Trennwand 117 zwischen dem Pumpenkopf 126 und der Pumpenantriebseinrichtung 124 bildet.
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Ein beispielsweise beutelförmiger Vorratsbehälter 128 zum Bevorraten des abzufüllenden Produktes ist im Innenraum 118 angeordnet. Über eine Fluidleitung, vorliegend ausgestaltet als Schlauchleitung 130, wird das Produkt dem Pumpenkopf 126 zugeführt. Das Produkt wird von der Pumpvorrichtung 112 weiter zu einem jeweiligen Füllelement 108 gefördert und dort abgefüllt.
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Bei der Pumpvorrichtung 112 handelt es sich um eine Peristaltikpumpe, bei der das Produkt durch Quetschen der Schlauchleitung 130 gefördert wird.
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Die Pumpenantriebseinrichtung 124 ist im Außenraum 120 angeordnet und dient zum Antrieb des Pumpenkopfs 126 mittels einer insbesondere elektrisch ausgestalteten Antriebseinheit 132. Anschlussleitungen 134 sind hygienetechnisch vorteilhaft und vorzugsweise einfach zugänglich im Außenraum 120 verlegt.
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Im vorliegenden Fall umfasst die Pumpenantriebseinrichtung 124 zum Abstützen mittelbar an der Trennwand 117 und für die Befestigung der Antriebseinheit einen Stützkörper 136. Der Stützkörper weist eine beispielsweise zentrale Durchgangsöffnung 138 auf. Vorliegend ist der Stützkörper 138 von rechteckigem Querschnitt, der jedoch auch andersartig sein könnte.
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Einem Antriebsmotor 140 der Antriebseinheit 132 zugewandt umfasst der Stützkörper 136 einen Flansch 142, an dem der Antriebsmotor 140 anliegt. Eine Verbindung erfolgt beispielsweise durch Verschraubung.
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Der Stützkörper 136 umfasst vorliegend zwei Segmente 144, 146. Das erste Segment 144 umfasst den Flansch 142. In Richtung auf die Trennwand 117 ist das erste Segment 144 mit dem einen Lagerblock 148 bildenden zweiten Segment 146 verbunden.
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Über den Lagerblock 148 stützt sich der Stützkörper 136 auf mindestens einem Halteteil 150 ab. Vorliegend sind zwei relativ zueinander beabstandete Halteteile 150 vorgesehen.
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Die Halteteile 150 bilden jeweils Sockel 152, auf denen der Stützkörper 136 aufliegt und über die er sich mittelbar an der Trennwand 117 abstützt. Eine Verbindung zwischen dem Stützkörper 136 und dem Halteteil 150 erfolgt beispielsweise durch Verschraubung. Insbesondere ist die Verbindung vorzugsweise lösbar, um die Pumpenantriebseinrichtung 124 von der Trennwand 117 zu lösen, wobei die Halteteile 150 mit der Trennwand 117 verbunden bleiben können. Die Verbindung der Halteteile 150 mit der Trennwand 117 erfolgt beispielsweise durch Verschraubung.
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Zwischen den Halteteilen 150 ist ein Aufnahmeraum 154 gebildet.
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Die Antriebseinheit 132 umfasst eine Antriebswelle 156, die eine Antriebsachse 158 definiert. Die Antriebswelle 156 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel über ein Kopplungselement 160 mit einer am Lagerblock 148 um die Antriebsachse 158 drehbar gelagerten Welle 162 drehfest verbunden.
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Die Welle 162 ist ihrerseits drehfest mit einem Antriebskörper 164 der Pumpenantriebseinrichtung 124 verbunden, so dass der Antriebskörper 164 insgesamt mittels des Antriebsmotors 140 um die Antriebsachse 158 rotieren kann. Das Bezugszeichen 166 bezeichnet einen Spannsatz zur Verbindung der Welle 162 mit dem Antriebskörper 164.
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Zur Lagerung der Welle 162 ist mindestens ein Lagerelement vorgesehen, vorliegend zwei axial voneinander beabstandete Lagerelemente 168, 170. Das Lagerelement 168 ist zum Beispiel ein Schrägkugellager und vorliegend dem Antriebsmotor 140 zugewandt. Das Lagerelement 170 ist zum Beispiel ein Radialrillenkugellager und vorliegend der Trennwand 117 zugewandt.
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Wie insbesondere aus den 5 bis 7 hervorgeht, ist der Antriebskörper 164 im vorliegenden Fall mehrteilig ausgebildet.
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Der Antriebskörper 164 umfasst ein Aufnahmeelement 172 an der der Trennwand 117 zugewandten und ein Verbindungselement 174 an der dem Antriebsmotor 140 zugewandten Seite. Das Verbindungselement 174 ist über den Spannsatz 166 mit der Welle 162 verbunden.
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Die Verbindung des Aufnahmeelementes 172 und des Verbindungselementes 174 miteinander erfolgt beispielsweise durch Verschraubung. Vorzugsweise ist die Verbindung lösbar, damit das Aufnahmeelement 172 bei Bedarf vom Verbindungselement 174 getrennt werden kann. Dies kann zum Beispiel für Wartungszwecke und/oder Anpassungen der Pumpvorrichtung 112 an verschiedenartige Aufgaben wünschenswert sein.
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Das Aufnahmeelement 172 und das Verbindungselement 174 sind vorliegend beide ringförmig und koaxial zueinander ausgerichtet.
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Das Aufnahmeelement 172 dient zur Aufnahme einer Magnetanordnung 176, die eine Mehrzahl von Magnetelementen 178 umfasst. Die Magnetelemente 178 sind radial außenseitig am Aufnahmeelement 172 angeordnet und in dort gebildeten Aufnahmen 180 positioniert. Die Fixierung kann zum Beispiel über Verpressung und/oder Verklebung erfolgen.
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Abdeckelemente 182 (7) sind vorzugsweise vorgesehen, mit denen die Magnetelemente 178 in den Aufnahmen 180 überdeckt sind. Vorliegend sind axial zu beiden Seiten des Aufnahmeelementes 172 Abdeckelemente 182 vorhanden.
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Die Magnetelemente 178 bilden ein sogenanntes Halbach-Array, so dass die Magnetanordnung 176 eine Multipolanordnung von Magnetelementen 178 ist.
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Wie aus 7 weiter hervorgeht, wiederholt sich das Muster der Magnetelemente 178 in Umfangsrichtung um die Antriebsachse 158. Vorliegend sind vier Wiederholungen vorgesehen, so dass insgesamt fünf identische Anordnungen von Magnetelementen 178 vorgesehen sind, jeweils mit einem Winkelabstand von 72° bezüglich der Antriebsachse 158.
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Die Magnetelemente 178 sind folgendermaßen angeordnet: Beginnend mit einem ersten Magnetelement 178 mit Orientierung von Nord- und Südpol in axialer Richtung folgt ein weiteres Magnetelement 178 in der Umfangsrichtung, bei dem der Nord- und Südpol in Umfangsrichtung orientiert sind. Das folgende Magnetelement 178 ist gegenüber dem erstgenannten Magnetelement 178 axial umgepolt, und das vierte Magnetelement 178 gegenüber dem zweitgenannten Magnetelement 178 in der Umfangsrichtung umgepolt.
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Wie insbesondere aus den 3 bis 6 deutlich wird, umfasst der Pumpenkopf 126 einen Grundkörper 184. Der Grundkörper 184 weist vorliegend einen ersten Abschnitt 186 auf, der im Wesentlichen von quaderförmiger Außenkontur ist, und einen zweiten Abschnitt 188. Der Abschnitt 188 steht vom Abschnitt 186 in von der Trennwand 117 wegweisender Richtung ab. Der Abschnitt 186 bildet einen Rahmen 190. Der Rahmen 190 weist einen im Wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt auf und fasst einen Aufnahmeraum 192 ein, der zu der der Trennwand 117 zugewandten Seite über eine Bodenwand 191 geschlossen ist.
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Der Trennwand 117 zugewandt, umfasst der Rahmen 190 einen Rand 194. Über die Bodenwand 191 und den Rand 194 liegt der Grundkörper 184 an der Trennwand 117 an, im vorliegenden Fall flächig.
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Der Aufnahmeraum 192 ist im Abstand zur Bodenwand 191 geschlossen. Zu diesem Zweck weist der Pumpenkopf 126 ein Abdeckelement 196 auf. Vorliegend bildet das Abdeckelement 196 einen oberen Abschluss des Abschnittes 186 ( 3).
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Ein Dichtelement 198, beispielsweise in Gestalt eines O-Rings, dichtet zwischen dem Abdeckelement 196 und dem Rahmen 190.
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Im Abdeckelement 196 ist eine zentrale Durchgangsöffnung 200 gebildet.
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An der dem Aufnahmeraum 192 abgewandten Seite des Grundkörpers 184 ist eine Schlauchaufnahme 202 zum Aufnehmen der Schlauchleitung 130 angeordnet. Die Schlauchaufnahme 202 umfasst eine nutförmige Ausnehmung 204, in die die Schlauchleitung 130 unter Bildung einer Schlinge vorzugsweise formschlüssig eingelegt werden kann. Die Schlauchaufnahme 202 bildet zu diesem Zweck einen Rahmen 206 mit einer Einführöffnung 208 für die Schlauchleitung 130.
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Die Schlauchaufnahme 202 kann auf den Abschnitt 186 aufgesetzt und seitlich neben dem überstehenden Abschnitt 188 positioniert werden.
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Radial innerhalb der Schlauchaufnahme 202 ist ein Pumpaktor 210 des Pumpenkopfes 126 angeordnet. Der Pumpaktor 210 umfasst einen Rotor 212 und mindestens ein daran gehaltenes Andrückelement 214. Im vorliegenden Fall sind vier im gleichmäßigen Winkelabstand zueinander angeordnete Andrückelemente 214 vorgesehen.
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Ein jeweiliges Andrückelement 214 ist walzenförmig ausgebildet und am Rotor 212 um eine Drehachse 216 drehbar gelagert.
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Die Achse 216 ist parallel zu einer Abtriebsachse 218 des Pumpenkopfes 126 ausgerichtet. Im bestimmungsgemäßen Gebrauch der Pumpvorrichtung 112 fluchtet die Abtriebsachse 218 mit der Antriebsachse 158 (4 und 5).
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Der Pumpaktor 210 ist wie nachfolgend erläutert um die Abtriebsachse 218 drehbar. Dabei stehen die Andrückelemente 214 in quetschendem Eingriff mit der Schlauchleitung 130, um das pharmazeutische Produkt durch diese zu fördern.
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Zum Übertragen einer Antriebskraft am Antriebskörper 164 auf den Pumpaktor 210 umfasst der Pumpenkopf 126 einen Abtriebskörper 220, der mit dem Pumpaktor 210 in Wirkverbindung steht. Im vorliegenden Fall ist der Abtriebskörper 220 drehfest mit einer die Abtriebsachse 218 definierenden Welle 222 verbunden. Die Welle 222 ist ihrerseits drehfest mit dem Pumpaktor 210 verbunden.
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Ein Dichtelement 223, vorliegend ein Wellendichtring, dichtet zwischen der Welle 222 und dem Rand der Durchgangsöffnung 200.
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Wie insbesondere aus den 3 bis 5 hervorgeht, weist der Abtriebskörper 220 im vorliegenden Beispiel ein Aufnahmeelement 224 und ein Verbindungselement 226 auf. Das Verbindungselement 226 ist zum Beispiel über einen Spannsatz 228 mit der Welle 222 verbunden.
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Das Aufnahmeelement 224 und das Verbindungselement 226 sind miteinander bevorzugt lösbar verbunden, beispielsweise durch Verschraubung, und vorliegend koaxial zueinander ausgerichtet.
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In funktioneller Hinsicht ist der Abtriebskörper 220 gleichartig zum Antriebskörper 164 ausgestaltet. Insbesondere sind vorliegend die Aufnahmeelemente 224 und 172 in funktioneller Hinsicht Gleichteile, so dass diesbezüglich auf obige Ausführungen verwiesen werden kann.
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Auch beim Abtriebskörper 220 ist das Aufnahmeelement 224 zum Aufnehmen einer Magnetanordnung 230 mit Magnetelementen 232 vorgesehen. In Bezug auf deren Ausgestaltungen und Anordnungen im Aufnahmeelement 224 wird auf obige Erläuterungen verwiesen.
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Das Verbindungselement 226 ist, korrespondierend zum Verbindungselement 174, ringförmig ausgestaltet.
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Ein Lagerelement 234 des Pumpenkopfes 126 ist vorgesehen, um den Abtriebskörper 220 am Grundkörper 184 zu lagern. Vorliegend kommt als Lagerelement 234 ein Radialrillenkugellager zum Einsatz, das das Verbindungselement 226 ringförmig umgibt und sich an einer Schulter des Rahmens 190 abstützt.
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Vorgesehen sein kann, dass alternativ oder ergänzend die Welle 222 über ein Lagerelement relativ zum Grundkörper 184 drehbar gelagert ist.
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Der Abtriebskörper 220 ist vorliegend im Aufnahmeraum 192 angeordnet. Der Rahmen 190 umgibt den Aufnahmeraum 192 entlang des gesamten Außenumfangs. Über den Rahmen 190 und die Bodenwand 191 ist der Abtriebskörper 220 gegenüber äußerer Einwirkung geschützt.
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Gegenüber dem Pumpaktor 210 ist der Abtriebskörper 220 durch das Abdeckelement 196 und das Dichtelement 198 geschützt. Bei schadhafter Schlauchleitung 130 gelangt das pharmazeutische Produkt vorzugsweise nicht in den Aufnahmeraum 192, so dass günstigerweise der Pumpenkopf 126 nicht vollständig entsorgt werden muss. Beispielsweise können lediglich die Schlauchaufnahme 202 und der Pumpaktor 210 entsorgt und gegen neue Komponenten ausgetauscht werden.
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Im bestimmungsgemäßen Gebrauch der Pumpvorrichtung 112 stützt sich die Pumpenantriebseinrichtung 124 an der Trennwand 117 ab. Zwischen der Trennwand 117 und dem Aufnahmeelement 172 ist ein Zwischenraum 236 gebildet. Die Breite des Zwischenraums 236 beträgt vorzugsweise weniger als 1 mm. Infolge des Zwischenraums 236 wird eine Reibung zwischen dem Aufnahmeelement 172 und der Trennwand 117 vermieden.
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Die Kontaktebene der Pumpenantriebseinrichtung 124 zur Anlage an der Trennwand 117 wird durch die Halteteile 150 definiert.
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In entsprechender Weise stützt sich der Grundkörper 184 über den Rand 194 und die Bodenwand 191 an der der Pumpenantriebseinrichtung 124 abgewandten Seite an der Trennwand 117 ab. Zwischen der Bodenwand 191 und dem Aufnahmeelement 224 ist ebenfalls ein Zwischenraum 236 zur Vermeidung einer Reibung vorhanden.
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Bei bestimmungsgemäßem Einsatz wird die Antriebskraft des Antriebsmotors 140 über die Antriebswelle 156, die Welle 162 und den Antriebskörper 164 auf den Abtriebskörper 220 übertragen. Zu diesem Zweck wirken die Magnetanordnungen 176 und 230 durch die Trennwand 117 hindurch kontaktfrei zusammen.
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Die von der Trennwand 117 bewirkte Zonentrennung zwischen dem sterilen Innenraum 118 und dem weniger sterilen Außenraum 120 wird bei der Pumpvorrichtung 112 gewissermaßen dadurch umgesetzt, dass der Pumpenkopf 126 räumlich getrennt von der Pumpenantriebseinrichtung 124 ist, eine Antriebskraft jedoch trotzdem übertragen werden kann.
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Über den Abtriebskörper 220 und die Welle 222 wird die Antriebskraft auf den Pumpaktor 210 übertragen.
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Der Antriebskörper 164 und der Abtriebskörper 220 können in einer Mehrzahl von Winkelrelativstellungen bezüglich der Achsen 158, 218 miteinander koppeln, da sich die Anordnungen der Magnetelemente 178, 232 in Umfangsrichtung der Achsen 158 218 periodisch wiederholen. Vorliegend gibt es fünf derer Winkelrelativstellungen.
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Die Bezugszeichen 237 kennzeichnen schematisch dargestellte Sensorelemente, um die Winkelstellung des Abtriebskörpers 220 um die Abtriebsachse 218 zu erfassen (3 und 4). Ein Sensorelement 237 kann ausreichend sein. Die Darstellung ist nur symbolisch. Die Sensorelemente 237 stehen der Rotation des Antriebskörpers 164 nicht entgegen. Im Abtriebskörper 220 kann zum Beispiel ein Magnetelement aufgenommen sein, das von einem Sensorelement 237 erfasst werden kann, um die Winkelstellung zu bestimmen.
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Von besonderem Vorteil ist bei der Erfindung ferner, dass über die Magnetanordnungen 176, 230 nicht nur die Übertragung der Antriebskraft möglich ist, sondern auch die Halterung des Pumpenkopfes 126 durch die Trennwand 117 hindurch an der Pumpenantriebseinrichtung 124. Es sind insbesondere keine Verbindungselemente vorgesehen, um den Pumpenkopf 126 an der Trennwand 117 festzulegen. Dies ermöglicht nicht nur eine einfache konstruktive Ausgestaltung der Pumpvorrichtung 112, sondern auch eine verbesserte Handhabung.
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Beispielsweise kann die Pumpenantriebseinrichtung 124 an der Trennwand 117 montiert bleiben, während zum Beispiel für Reinigungs- und Wartungszwecke der Pumpenkopf 126 lediglich entgegen der Magnetkraft von der Trennwand 117 gelöst werden kann. Umgekehrt kann der Pumpenkopf 126 handhabungsfreundlich im Innenraum an die Trennwand 117 „angedockt“ werden, wenn die Magnetanordnungen 176, 230 in magnetischen Eingriff miteinander geraten. Dabei erfolgt handhabungsfreundlich einfach eine automatische Ausrichtung des Pumpenkopfes 126 in korrekter Solllage.
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Wie insbesondere aus den 2, 3 und 6 hervorgeht, umfasst der Pumpenkopf 126 einen Abdeckkörper 238. Der Abdeckkörper 238 bildet einen Deckel 240, der in einer Schließstellung die Schlauchaufnahme 202 und den Pumpaktor 210 überdeckt. Der Deckel 240 kann in eine Öffnungsstellung überführt werden, so dass die Schlauchaufnahme 202 und der Pumpaktor 210 erforderlichenfalls dem Pumpenkopf 126 entnommen werden können. Auch zum Einsetzen der Schlauchleitung 130 wird der Deckel 240 in die Öffnungsstellung überführt.
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Der Deckel 240 ist am Grundkörper 184, vorliegend am Abschnitt 186, schwenkbar gelagert. Ein Sicherungselement 242, mit dem der Deckel 240 gegen unbeabsichtigtes Öffnen gesichert werden kann, ist beispielsweise am Abschnitt 188 angeordnet.
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Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf eine bevorzugte Ausführungsform mit nur einem Pumpaktor 210. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Pumpvorrichtung zwei oder mehr Pumpaktoren 210 umfasst, die zum Beispiel beide mit der Welle 222 drehfest gekoppelt sind. Mittels eines jeweiligen Pumpaktors 210 kann das Produkt durch eine jeweilige Schlauchleitung 130 gefördert werden.
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8 zeigt in schematischer Darstellung eine mit dem Bezugszeichen 244 belegte vorteilhaft Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung. Die im Zusammenhang mit der Pumpvorrichtung 112 erläuterten Eigenschaften und Vorteile gelten auch für die Pumpvorrichtung 244, so dass diesbezüglich auf die voranstehenden Ausführungen verwiesen werden kann. Die Pumpvorrichtung 244 kann Bestandteil einer erfindungsgemäßen Pumpanordnung sein.
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Die Pumpvorrichtung 244 umfasst die Pumpenantriebseinrichtung 124 und eine Mehrzahl von Pumpenköpfen, vorliegend den Pumpenkopf 126 und zwei weitere Pumpenköpfe 246, 248. Die Anzahl der Pumpenköpfe kann unterschiedlich sein.
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Die Pumpenköpfe 126, 246, 248 können insbesondere verschiedenartig ausgestaltet sein, beispielsweise im Hinblick auf verschiedenartige Anwendungen, die sich zum Beispiel durch die eingesetzte(n) Schlauchleitung(en) 130 voneinander unterscheiden können. Die Pumpenköpfe 126, 246, 248 sind über die jeweiligen Magnetanordnungen 176, 230 wahlweise mit der Pumpenantriebseinrichtung 124 koppelbar. Die Pumpvorrichtung 244 weist dadurch eine hohe Vielseitigkeit auf.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Befüllmaschine
- 102
- Behälter
- 104
- Verarbeitungsstation
- 106
- Befüllstation
- 108
- Füllelement
- 110
- Pumpanordnung
- 112
- Pumpvorrichtung
- 114
- Trennelement
- 116
- Wandung
- 117
- Trennwand
- 118
- Innenraum
- 120
- Außenraum
- 122
- Kammer
- 124
- Pumpenantriebseinrichtung
- 126
- Pumpenkopf
- 128
- Vorratsbehälter
- 130
- Schlauchleitung
- 132
- Antriebseinheit
- 134
- Anschlussleitung
- 136
- Stützkörper
- 138
- Durchgangsöffnung
- 140
- Antriebsmotor
- 142
- Flansch
- 144, 146
- Segment
- 148
- Lagerblock
- 150
- Halteteil
- 152
- Sockel
- 154
- Aufnahmeraum
- 156
- Antriebswelle
- 158
- Antriebsachse
- 160
- Kopplungselement
- 162
- Welle
- 164
- Antriebskörper
- 166
- Spannsatz
- 168, 170
- Lagerelement
- 172
- Aufnahmeelement
- 174
- Verbindungselement
- 176
- Magnetanordnung
- 178
- Magnetelement
- 180
- Aufnahme
- 182
- Abdeckelement
- 184
- Grundkörper
- 186, 188
- Abschnitt
- 190
- Rahmen
- 191
- Bodenwand
- 192
- Aufnahmeraum
- 194
- Rand
- 196
- Abdeckelement
- 198
- Dichtelement
- 200
- Durchgangsöffnung
- 202
- Schlauchaufnahme
- 204
- Ausnehmung
- 206
- Rahmen
- 208
- Einführöffnung
- 210
- Pumpaktor
- 212
- Rotor
- 214
- Andrückelement
- 216
- Drehachse
- 218
- Abtriebsachse
- 220
- Abtriebskörper
- 222
- Welle
- 223
- Dichtelement
- 224
- Aufnahmeelement
- 226
- Verbindungselement
- 228
- Spannsatz
- 230
- Magnetanordnung
- 232
- Magnetelement
- 234
- Lagerelement
- 236
- Zwischenraum
- 237
- Sensorelement
- 238
- Abdeckkörper
- 240
- Deckel
- 242
- Sicherungselement
- 244
- Pumpvorrichtung
- 246
- Pumpenkopf
- 248
- Pumpenkopf