DE8708670U1 - Abfüllmaschine für flüssige oder pastöse Pharmazeutika, Therapeutika o.dgl. - Google Patents

Description

Anmelder; Stuttgart, den 22.06.1987

Groninger & Co. GmbH Gm 1192 R/Gu Hofäckerstraße 9
7180 Crailsheim

Vertreter:

Kohler-Schwindling-Späth
Patentanwälte
Hohentwielstraße 41
7000 Stuttgart 1

Abfüllmaschine für flüssige oder pastöse Pharmazeutika, Therapeütika oder dergleichen

Die Erfindung betrifft eine Abfüllmaschine für flüssige oder pastöse Kosmetika, Phärmazeutika oder dergleichen mit einer Pumpe, die einen Zylinder und einen in diesem relativ zum Zylinder verschiebbar geführten Kolben aufweist, wobei die Terschiebbewegung im wesentlichen senkrecht verläuft, and wobei ein Boden des Zylinders die Pumpe nach unten hin abschließt.

Abfüllmaschinen, insbesondere der eingangs beschriebenen Art, müssen die Möglichkeit einer Reinigung bieten, sei es· anläßlich eines Wechsels des abzufüllenden Produkts oder aus hygienischen Gründen. Bei herkömmlichen Abfüllmaschinen der" eingangs beschriebenen Art ist zum Reinigen der Pumpe ein Zerlegen der Pumpe erforderlich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abfüllmaschine der eingangs geschilderten Art zu schaffen, bei der ein Zerlegen der Pumpe nicht r j erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß durch den Boden ein Kanal führt, der durch eine Absperrvorrichtung verschließbar ist

Die Absperrvorrichtung ist beim normalen Abfüllbetrieb geschlossen. Wird ein Reinigen der Pumpe erforderlich, so wird dem Sauganschluß der Pumpe Reinigungsflüssigkeit zuge-^ führt und es wird die Absperrvorrichtung geöffnet. Die Pumpe wird angetrieben, so daß die zum Reinigen dienende Flüssigkeit einerseits durch die Pumpe gefördert wird und andererseits durch den im Boden des Zylinders vorgesehenen Kanal C abfließt. Dabei kann es erforderlich sein, die Absperrvorrichtung vor Beginn eines Saughubs der Pumpe zu schließen, damit die Pumpe die Reinigungsflüssigkeit durch ihren Sauganschluß ansaugt, aber nicht bereits verunreinigte Reinigungsflüssigkeit aus dem Kanal im Boden, des Ventils ansaugt. Vorzugsweise handelt es sich bei der Absperrvorrichtung um eine &feeaer"bare Vorrichtung, insbesondere um ein durch Premdenergie steuerbares Ventil.

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Bei einer Aüsführungsf orni der Erfindung weist das Ventil ein durch elastische Spannmittel in seine Schließstellung vorgespanntes bewegliches Ventilteil auf, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß durch einen unzulässigen Überdruck innerhalb der Pumpe das Ventil geöffnet werden kann. Die elastischen Spannmittel können beispielsweise durch Federn gebildet sein, die ein festes Ventilelement gegen seinen Ventilsitz drücken, oder aber es ist das Ventil durch Druckluft betätigbar, wobei die Druckluft selbst wegen ihrer Kompressibilität als elastisches Spannmittel dient * Das oben beschriebene Schließen der Absperrvorrichtung beim Saughub der Pumpe kann insbesondere bei Betätigung des Ventils durch Druckluft dadurch leicht verwirklicht werden, daß beim normalen Abfüllbetfieb das bewegliche Ventilteil durch einen verhältnismäßig hohen Luftdruck beaufschlagt ist, so daß mit Ausnahme des Falles von Störungen das Ventil beim normalen Abfüllbetrieb nicht aufgedrückt werden kann, und daß beim Reinigungsbetrieb der Luftdruck so weit abgesenkt wird, daß das Ventil beim Druckhub des Kolbens sich Öffnet und beim Saughub sish wieder schließt. Stattdessen kann das Ventil duroh die Duckluft gesteuert werden.

Vorzugsweise ist das Ventil als Membranventil ausgebildet, dessen aus einem elastischen Gummi oder Kunststoff hergestellte Membran auf ihrer Unterseite von Druckluft beauf-"schlagbar ist, wogegen ihre Oberseite in ihrem durch Druckluft verformten Zustand das dem Pumperiinnefen abgewandte Ende des Kanals verschließt. Dabei ist vorzugsweise die Anlagefläche, an der die verformte Membran zur Anlage kommt, so ausgebildet, daß die Membran nicht mit scharfen Kanten in Berührung kommt, die zu einer Beschädigung der Membran führen könnten *

Bei einer Aüsführungsform der Erfindung ist der Zylinder in seiner Längsrichtung feststehend ausgebildet, und die Relativbewegung zwischen Kolben und Zylinder in Längsrichtung wird ausschließlich durch eine den Kolben antreibende Antriebsvorrichtung erzeugt. Der Vorteil liegt dabei darin, daß ein Ablauf der Absperrvorrichtung durch starre Leitungen mit einem zentralen Abfluß der Maschine verbunden werden kann. Auch die saugseitige Verbindung der Pumpe mit dem P Füllgutbehälter kann starr sein. Weiter ist von Vorteil, daß ^?· der Druckanschluß der Pumpe während des Betriebs der Abfüllmaschine auf konstanter Höhe bleibt, wodurch das Abfüllen beispielsweise in Flaschen vereinfacht werden kann.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung, bei der die Pumpe j einen Kolben aufweist, der relativ zum Zylinder drehbar ist

und dabei je nach seiner Drehstellung den Sauganschluß oder den Druckanschluß versperrt, so daß bei diesen Anschlüssen keine Ventile vorgesehen werden müssen, ist vorgesehen, daß die Antriebsvorrichtung so ausgebildet ist, daß sie den Kolben stets in der gleichen Drehrichtung relativ zum Zylinder antreibt, wogegen bei bekannten Abfüllmaschinen der ( ) Kolben lediglich eine hin- und hergehende Schwenkbewegung, beispielsweise mit einem Schwenkwink&l von 90° ausführt. Der Vorteil liegt darin, daß sich die Antriebsvorrichtung besonders eirfach verwirklichen läßt. Weiter ist von Vorteil, daß beim Reinigungsbetrieb die gesamte Innenfläche des Zylinders mit der Reinigungsflüssigkeit in Verbindung kommt und daher eine besonders wirkungsvolle Reinigung möglich ist=

Die Antriebsvorrichtung kann vorteilhaft so ausgebildet sein, daß sie ein auf einer Kolbenstange der Pumpe drehfest angeordnetes, aber relativ zur Kolbenstange verschiebbares

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Antriebsrad, vorzugsweise Zahnrad aufweist, das selbst in der Maschine unverschiebbar angeordnet ist, und daß über dieses Zahnrad die Antriebsenergie für die Drehbewegung des Kolbens zugeführt wird.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung greift die Kolbenstange mit einem Gleitstück oder einer Rolle in eine Führungskurve ein, wobei Gleitstück and Führungskurve relativ zueinander beweglich sind und die Führungskurve so verläuft, daß sie bei der genannten Relativbewegung den Kolben in seiner Längsrichtung in einer hin- und hergehenden Bewegung antreibt. Diese Ausführungsform läßt sica besonders einfach auch bei solchen Abfüllmaschinen verwirklichen, bei denen eine Mehrzahl von Pumpen auf einem Träger angeordnet ist, der um eine vertikale Achse drehbar gelagert ist, wobei die Führungskurve dann im wesentlichen eine Kreisbahn sein kann, die gegenüber der Horizontalebene schräg verläuft und durch deren Mittelpunkt die Drehachse des Trägers verläuft.

Das oben geschilderte Antriebsrad für die Drehbewegung des Kolbens kann bei einer solchen Maschine in einfacher Weise durch ein am Träger gelagertes weiteres Zahnrad angetrieben werden, das seinerseits mit einem ortsfesten Zahnrad oder Zahnkranz der Maschine gekoppelt ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung anhand der Zeichnung, die e-findungswesentliehe Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können die einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Ausfuhrühgaförm der Erfindung verwirklicht äöiri. Ea zeigen5

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Pig. 1 Einen Längsschnitt durch eine Abfüllmaschine,

Pig. 2 einen Längsschnitt durch ein Pumpe der Abfüllmaschine.

In Fig. 1 weist durch Abfüllmaschine 1 ein auf einem Fußboden 2 stehendes Maschinengestell 3 auf, in dem ein Drehtisch 6 um eine vertikale Achse 8, die die Achse der Maschine bildet, drehbar gelagert ist. Der Drehtisch 6 ist zur Aufnahme von zu füllenden Behältern vorgesehen, im Beispiel von Flaschen 7· Der Drehtisch 6 bildet mit seinem radial innenliegenden Bereich einen Träger für eine Mehrzahl von Pumpen 20, die mit dem Drehtisch 6 umlaufen. Unterhalb des Drehtisches 6 ist gleichachsig zur Achse 8 ein Zahnrad 22 drehfest angeordnet. Gemeinsam mit dem Drehtisch 6 ist ein im oberen Teil der Abfüllmaschine angeordneter Maschinenteil 24 drehbar. Im oberen Teil des Maschinengestells 3 ist eine Führungsbahn 26 ortsfest angeordnet, die durch ein zu einem Kreisring gebogenes U-Profil gebildet ist, dessen Schenkel nach innen ragen, und die insgesamt schräg gestellt ist. Der Neigungswinkel ist zur Einstellung des Hubs der Pumpen 20 veränderbar«

Die Pumpen 20 (vergleiche auch Fig. 2) weisen einen am Drehtisch 6 befestigten Zylinder 30 auf, der im Beispiel aus Stahl besteht und in dem ein Kolben 32, im Beispiel aus Keramik, in Längsrichtung des Zylinders, also vertikal, verschiebbar und gleichzeitig drehbar angeordnet ist. Der Kolben 32 weist in seinem oberen Bereich einen vollen, der inneren Kreisform des Zylinders 30 angepassten Querschnitt auf, und erweist in äeittem unteren Teil eine sich in Längsrichtung des Kolbens erstreckende und auf ihrer Länge sich

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zur Innenfläche des Zylinders 30 öffnende Aussparung 34 auf, die auch, mit dem mittleren Bereich eines Bodens 36 des Zylinders, der mit dem Zylinder 30 fest ver-schraubt ist, in Verbindung ist. Etwa auf halber Höhe des Zylinders 30 sind in diesem diametral gegenüberliegend ein Saugstutzen 38 und ein Druckstutzen 39 vorgesehen. Die Punktion als Saugstutzen und Druckstutzen wird lediglich durch geeignete Kombination der Verschiebebewegung des Kolbens mit seiner Drehbewegung bewirkt.

Der Boden 36 weist einen in seiner Mitte vertikal nach unten verlaufenden Kanal 42 auf, an dessen unteren Endbereich eine Absperrvorrichtung 44 angeschraubt ist, die im Beispiel durch ein durch Druckluft steuerbares Membranventil 46 gebildet wird. Das Membranventil weist eine Luftkammer 43 auf, die mit einem Druckluftanschluß 49 in Verbindung steht. Die Luftkammer 48 ist oben durch eine Gummimembrane 50 abgeschlossen, die mit ihrem Rand im Gehäuse der Absperrvorrichtung 44 verankert ist. In dem in Pig. 2 gezeigten Zustand, in dem keine Druckluft dem Anschluß 49 zugeführt wird, befindet sich die Membran 50 in einem Abstand von einem Rohrstutzen 52, der eine Portsetzung des Kanals 42 bildet. Die der Membran 50 zugewandte Stirnseite 53 des Rohrstutzens 52 ist insgesamt leicht konkav gekrümmt und der Rand zwischen dieser konkaven Fläche und der zylindrischen Außenfläche des Rohrstutzens 52 ist in nicht dargestellter Weise abgerundet. Wenn dem Anschluß 49 Druckluft zugeführt wird, so wird die Membran 50 nach oben durchgebogen und verschließt dadurch die Öffnung des Rohrstutzena 52 und somit den Kanal 42, wobei einerseits eine satte Anlage an der konkav gekrümmten Stirnfläche 54 gewährleistet ist, andererseits nicht die Gefahr besteht, daß die Membran 50 im

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Bereich der die zylindrische Außenfläche des Rohrstutzens "begrenzenden Kante beschädigt wird.

Ein oberhalb der Membran 50 liegender Raum 54 der Membranventils 46 steht mit einem Ablaufrohr 56 in Verbindung. Bei geöffneten Membranventil 46 kann Flüssigkeit, die durch den Kanal 42 in den oberen Raum 54 fließt, durch das Abflußrohr 56 abfließen.

obere Ende des Kolbens 32 ist mit einer Kolbenstange 60 verbunden, die eine Nut-Federverbindung 62 trägt, mit deren Hilfe ein Antriebsrand 64 im oberen Bereich der Maschine mit der Kolbenstange 60 und daher dem Kolben 32 drehfest verbunden ist, wobei jedoch die Kolbenstange und somit der Kolben eine vertikale Bewegung ausführen kann, obwohl das Antriebsrad 64, das als Zahnrad ausgebildet ist, in seiner Höhe unveränderlich in dem Maschinenteil 24 gelagert ist. Das Zahnrad 64 ist mit einem weiteren Zahnrad 66 in Eingriff, <?as ebenfalls am Maschinenteil 24 gelagert ist, und das Zahnrad 66 ist mit einem mit dem ortsfesten Zahnrad 22 in Eingriff befindlichen Zahnrad 68 durch eine Verbindungstange ( ) 69 drehfest gekoppelt. Die Teilkreisdurchmesser der Zahnräder 64 und 66 verhalten sich wie 2:1, und die Teilkreisdurchmesser der Zahnräder 68 und 22 verhalten sich wie 1:2. Dies fühlt dazu, daß dann, wenn sich der Drehtisch 6 dreht und eine Pumpe 20 die ina linken Teil der Fig. 1 gezeigte Stellung des Zylinders (im angehobenen Zustand und mit dem Sauganschluß verbunden) aufweist, nacn Mnem halben Umlauf des Drehtische 6 bei der selben Pumpe der Kolben 32 die im rechten Teil der 7ig. 1 sichtbare Stellung zeigt (im vollstänig abgesenkten Zustand und mit dem Druckstutzen in Verbindung). Die Verschiebung in der Höhe bei der ISf&huüg

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des Drehtisches 6 wird dadurch erreicht_s daß ift die Führungsbahn 26 ein am oberen Endbereich der Kolbenstange angebrachtes Führungstüok 70 eingreift.

Pig* 1 zeigt die Abfüllmaschine im nomalen Abfüllbetrieb, dabei sind die Absperrvorrichtungen 44 durch Zufuhr von Druckluft zu allen Anschlüssen 49 im gesperrten Zustand. Während des Abfüllbetriebs fließt von einem zentral gelege-,nen Behälter 72 das flüssige öder pastb'se Abfüllgut zu den Anschlußstutzen 38 der einzelnen Pumpen und wird von diesen in die Flaschen eingefüllt.

Wenn eine Reinigung sämtlicher mit dem abzufüllenden Gut in Berührung kommender Teile der Abfüllmaschine 1 erforderlich ist, so wird nach Entfernen des Abfüllguts dem Inneren des Behälters 72 über eine Dusche 74 Reinigungsflüssigkeit zugeführt,, und es wird nun diese beim weiteren Betrieb der Pumpe gefördert. Im Ausführungsbeispiel wird gleichzeitig die Druckluftzufuhr zu den Anschlüssen 49 unterbrochen, so daß sich die Membranventile 46 öffnen. Abfüllrohre 74, sogenannte Nadeln, die mit den Druckstutzen 39 der Pumpen 20 ( ' verbunden sind, werden vor Aufnahme des Reinigungsbetriebs mit einem nicht dargestellten Ablauf in Verbindung gebracht. Die Reinigungsflüssigkeit durchströmt nun, von den Saugstutzen 38 der Pumpen kommend, den gesamten Innenraum der Pumpe{ auch den Druckstutzen 39 und. das mit diesem verbundene &idiagr;

Abfüllrohr und fließt auch durch den Kanal 42 im Boden 36 | des Ventils ab. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Strömungswiderstand des Kanals 42 verhältnismäßig hoch ist, so daß beim Saughub der Pumpe nicht bereits verunreinigte ]

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Reinigungsflüssigkeit aus äem Kanal 42 in die Pumpe zUrückgesaugt wird, falls erforderlich _t kann, wie oben beschrieben, beim Saughub der Pumpe die Absperrvorrichtung 44 geschlossen werden*

Sämtliche Ablaufrohre 56 der Abfüllmaschine 1 führen zu einem zentralen Ablauf 80 und von dort zu einem Auslauf 82j wo das verbrauchte Reinigungsmittel die Abfüllmaschine 1

verläßt*
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Bei der kontinuierlichen Drehbewegung des Drehtisches 6 werden die Kolben der verschiedenen Pumpen mit gleichbleibender Geschwindigkeit stets in der gleichen Drehrichtung rotierend angetrieben.

Die Abfüllmaschine kann auch für andere Produkte als pharmazeutische oder therapeutische Produkte verwendet werden.

Claims (6)

Schutzansprüche

1. Abfüllmaschine für flüssige oder pastöse Kosmetika, Pharmazeutika oder dergleichen mit einer Pumt>e, die einen Zylinder und einen in diesem relativ zum Zylinder verschiebbar geführten Kolben aufweist, wobei die VprSchiebbewegung im wesentlichen senkrecht verläuft,

r-x und wobei ein Boden des Zylinders die Pumpe nach unten

hin abschließt, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Boden (36) ein Kanal (42) führt, de.? durch eine Absperrvorrichtung (44) verschließbar ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dia Absperrvorrichtung (44) ein Ventil aufweist, dessen bewegliches Ventilteil in der Sperrstellung durch elastische Spannmittel gehalten ist, derart, daß das Ventil durch einen Überdruck in der Pumpe geöffnet werden kann.

3· Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein durch ein Fluid betätigbares Membranventil (46) ist.

4« Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (30) in seiner Längsrichtung unbeweglich ist, und daß der Kolben (32) mit einer ihn in Längsrichtung bewegenden Antriebsvorrichtung gekoppelt ist.

5· Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Kolben relativ zürn Zylinder verdrehbar ist und

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je nach seiner Drehstellung die Saugleitung oder I Druckleitung der Pumpe absperrt, dadurch gekennzeich-

I net, daß die Antriebsvorrichtung für den Kolben (32)

I derart ausgebildet ist, daß sie den Kolben stets in

§ der gleichen Richtung dreht.

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6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennze' .,-hnet, daß

mit dem Kolben (32) eine Kolbenstange (60) verbunden

I ('} ist, die mit einem ITührungsstück (70) in eine Kuri'en-

; führung (26) eingreift, wobei die Kurvenführung rela-

I tiv zum Mihrungsstück auer zur Längsrichtung der

Kolbenstange beweglich ist, derart, daß bei dieser Relativbewegung der Kolben in einer auf- und abgehen-■ den Bewegung angetrieben wird.

f 7· Maschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch

&Iacgr; gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung ein auf

|i der Kolbenstange drehfest, aber verschiebbar befestig-

I tes Antriebsrad (64) aufweist, das in Längsrichtung

der Kolbenstange unbeweglich gehalten ist.

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