Beschreibung

Titel

Füllvorrichtung zum Abfüllen eines fließfähigen Mediums

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Füllvorrichtung zum Abfüllen eines fließfähigen

Mediums, insbesondere einer Flüssigkeit für eine pharmazeutische Anwendung.

Füllvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Beispielsweise für pharmazeutische Anwendungen ist es notwendig, dass eine genaue Dosierung eines flüssigen Medikaments in eine Spritze oder eine

Ampulle o. ä. erfolgt. Hierzu wird das einzufüllende Medikament in einem unter Druck stehenden Behälter gespeichert und über eine Leitung und eine Einfüllnadel in das Behältnis abgefüllt. Hierbei ist eine Drossel in der Leitung vorgesehen, an welcher ein Druckabfall auftritt, um eine möglichst genaue Dosierung des flüssigen Medikaments in das Behältnis zu erreichen. Die Drossel wird hierbei vorzugsweise aus Metall oder auch aus Kunststoff hergestellt und muss, um einen gewünschten Druckabfall zu erzeugen, einen vorbestimmten Durchmesser aufweisen. Da die Füllvorrichtung jedoch für unterschiedliche Medikamente verwendet wird, welche auch in unterschiedliche Behältnisse eingefüllt werden müssen, muss so eine große Anzahl unterschiedlicher Drosseln mit verschiedenen Durchmessern vorgehalten werden, um unterschiedliche

Medien abfüllen zu können. Ferner tritt im pharmazeutischen Bereich weiter das Problem auf, dass derartige Drosseln und Leitungen häufig nur für eine Medikamentencharge benutzbar sind und dann entsorgt werden müssen, um Verunreinigungen bei einer nachfolgenden Abfüllung zu vermeiden. Von daher ist die bekannte Füllvorrich- tung sehr kostenintensiv, wenn unterschiedliche Medien mit der gleichen Füllvorrichtung abgefüllt werden sollen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Füllvorrichtung zum Abfüllen eines fließfähigen Mediums mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass sie

auch bei Abfüllung unterschiedlicher Medien sehr kostengünstig und einfach bereitgestellt werden kann. Auch für den Fall, dass das abfüllende Medium es bedingt, dass Teile des Füllpfades entsorgt werden müssen, kann die erfindungsgemäße Füllvorrichtung sehr kostengünstig arbeiten. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Füllvorrichtung ein Schlauchelement umfasst, welches Teil des Füllpfades ist und das Medium von einem Speicher zum Behältnis führt, und eine Drosseleinrichtung umfasst, welche am Schlauchelement angeordnet ist. Die Drosseleinrichtung ist dabei am Schlauchelement angeordnet und reduziert den Innendurchmesser des Schlauches für eine Drosselwirkung, wobei die Reduzierung des Innendurchmessers des Schlauches derart erfolgt, dass der reduzierte Innendurchmesser kreisförmig ist. Hierdurch kann eine sehr genaue Einstellung des Innendurchmessers und somit der Drosselwirkung in diesem Bereich erreicht werden.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.

Vorzugsweise ist die Drosseleinrichtung an der Außenseite des Schlauchelements angeordnet. Dadurch kann die Drosseleinrichtung wieder verwendet werden, auch wenn beispielsweise der Schlauch oder andere Teile des Füllpfades entsorgt werden müssen. Die Drosseleinrichtung kann dabei an einer beliebigen Stelle an der Außenseite des Schlauchelements positioniert werden.

Besonders bevorzugt ist die Drosseleinrichtung dabei lösbar an der Außenseite des Schlauchs befestigt. Hierzu kann die Drosseleinrichtung beispielsweise kleine vorstehende Halteelemente aufweisen, welche eine Fixierung am Schlauch ermöglichen, oh- ne dass der Schlauch beschädigt wird.

Besonders bevorzugt umfasst die Drosseleinrichtung ein Grundteil und ein bewegliches Spannteil, welches sich in Wirkverbindung mit dem Grundteil befindet. Das Grundteil umfasst dabei einen ortsfesten Haltebereich und einen flexiblen Bereich, wo- bei der flexible Bereich mit dem beweglichen Spannteil in Kontakt bringbar ist, um den

Innendurchmesser des Schlauches zu verändern. Der flexible Bereich des Grundteils ermöglicht es dabei, dass eine Veränderung des Innendurchmessers des Schlauches kontinuierlich erfolgen kann. Dadurch kann die Drosseleinrichtung auf alle möglichen Innendurchmesser eingestellt werden.

Vorzugsweise umfasst der flexible Bereich des Grundteils eine Vielzahl von Fingern, welche gleichmäßig entlang eines Umfangs des Grundteils angeordnet sind. Die Vielzahl von Fingern können dabei ihre Position in Radialrichtung ändern, um eine stufenlose Durchmesseränderung des Schlauches zu ermöglichen. Um eine möglichst ge- naue Durchmesseränderung des Innendurchmessers des Schlauches zu erreichen, sind möglichst viele flexible Finger vorgesehen.

Weiter bevorzugt umfasst das Spannteil einen sich verjüngenden Bereich, insbesondere einen konischen Bereich, welcher mit dem flexiblen Bereich in Kontakt bringbar ist. Dadurch wird auf einfache Weise die Positionsänderung des flexiblen Bereichs erreicht, wodurch die Durchmesseränderung des Schlauches resultiert.

Um eine möglichst genaue und stufenlose Verstellung des Innendurchmessers des Schlauches zu ermöglichen, ist das Grundteil mit dem beweglichen Teil mittels einer Gewindeverbindung verbunden. Die Gewindeverbindung ist vorzugsweise als Feingewinde ausgebildet. Somit kann durch Verdrehen des beweglichen Teils relativ zum Grundteil eine Veränderung der Position des flexiblen Bereichs des Grundteils erreicht werden, um eine änderung des Innendurchmessers des Schlauches zu ermöglichen.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Grundteil mit dem beweglichen Teil mittels einer Rastverbindung verbunden. Dadurch kann eine änderung des Innendurchmessers des Schlauchelements in Schritten entsprechend den Rastschritten erfolgen. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass auf einfache Weise exakte, vorbestimmte Innendurchmesser des Schlauchelements eingestellt werden können.

Weiter bevorzugt ist das bewegliche Teil zweiteilig aus einem zylindrischen ersten Teil und einem zweiten Teil mit sich verjüngendem Bereich gebildet, wobei der erste Teil formschlüssig mit dem zweiten Teil verbunden ist. Hierdurch kann das bewegliche Teil besonders kostengünstig bereitgestellt werden. Die Antriebseinrichtung ist vorzugsweise ein Elektromotor.

Weiter bevorzugt umfasst die Füllvorrichtung ferner eine Antriebseinrichtung, um eine Relativverstellung zwischen dem Grundteil und dem beweglichen Spannteil vorzuneh- men. Hierdurch kann eine automatisierte Einstellung der benötigten Drosselwirkung an der Drosseleinrichtung erhalten werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Füllvorrichtung eine Drosseleinrichtung, einen Zylinder, einen mit dem Zylinder verbundenen ersten Endteil, einen mit dem Zylinder verbundenen zweiten Endteil und ein zwischen dem ersten Endteil und dem zweiten Endteil angeordnetes verformbares zweites Schlauchstück, welche an der Außenseite des Schlauchelements einen Druckraum bilden, um mittels eines in den Druckraum zugeführten, unter Druck stehenden Mediums eine kreisförmige änderung des Innendurchmessers des Schlauchelements zu ermöglichen. Dadurch kann eine Drosselung durch ein außen am Schlauchelement wirkendes, unter Druck stehendes Medium, insbesondere eine Flüssigkeit wie Wasser, erreicht werden.

Die erfindungsgemäße Füllvorrichtung wird vorzugsweise zur Abfüllung von pharmazeutischen Produkten, insbesondere von flüssigen Medikamenten oder Lösungen ver- wendet. Sollte nach einer Abfüllung ein Austausch des Füllpfades notwendig sein, muss erfindungsgemäß nur das Schlauchelement ersetzt werden. Die Drosseleinrichtung kann dabei wiederverwendet werden.

Zeichnung

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Füllvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:

Figur 1 eine schematische Ansicht einer Füllvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Figur 2 eine schematische Ansicht einer Drosseleinrichtung der Füllvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Zustand ohne Drosselwirkung,

Figur 3 eine schematische Ansicht der in Figur 2 gezeigten Drosseleinrichtung in einem Zustand mit Drosselwirkung, und

Figur 4 eine schematische Ansicht einer Drosseleinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Zustand mit Drosselwirkung.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 eine Füllvorrichtung 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.

Wie in Figur 1 schematisch dargestellt, umfasst die Füllvorrichtung 1 einen Speicher 2 zur Speicherung eines fließfähigen Mediums 3 und einen Füllpfad 4, um das fließfähige Medium 3 zu einem Behältnis 5 zuzuführen. Das fließfähige Medium 3 ist dabei in diesem Ausführungsbeispiel ein flüssiges Medikament. Der Füllpfad 4 umfasst ein Schlauchelement 6, in welchem ein Ventil 7 angeordnet ist. Ferner ist am Schlauch- element 6 eine Drosseleinrichtung 8 angeordnet. Das Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Füllnadel, durch welche ein Abfüllen des fließfähigen Mediums 3 in das Behältnis 5 erfolgt. Dies ist in Figur 1 durch den Pfeil A angedeutet. In Figur 1 ist ein Behältnis 5 gerade mit einem fließfähigen Medium 3 befüllt worden. Der Pfeil B in Figur 1 deutet an, dass leere Behältnisse mit einer nicht gezeigten Transporteinrichtung zugeführt werden und nach dem Befüllen zu einer nachfolgenden Schließstation transportiert werden, um verschlossen zu werden. Anschließend kann noch eine Packstation zur Verpackung der befüllten Behältnisse folgen.

Die Figuren 2 und 3 zeigen im Detail die Drosseleinheit 8. Wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, ist die Drosseleinheit 8 an einer Außenseite des Schlauchelements 6 angeordnet. Die Drosseleinheit 8 umfasst ein feststehendes Grundteil 10 und ein bewegliches Spannteil 20. Das Grundteil 10 umfasst dabei einen ortsfesten Haltebereich 11 und einen flexiblen Bereich 12. Der flexible Bereich 12 umfasst dabei eine Vielzahl von am Haltebereich 11 flexiblen angeordneten Fingern, welche entlang eines Um- fangs des Grundteils in jeweils gleichem Abstand angeordnet sind. Der ortsfeste Haltebereich 11 ist dabei vorzugsweise mittels einer Presspassung mit dem Schlauchelement 6 verbunden. Das Spannteil 20 umfasst einen zylindrischen ersten Teil 21 und einen zweiten Teil 22 mit einem sich verjüngenden Bereich 23. Der zylindrische erste Teil 21 ist dabei formschlüssig mit dem zweiten Teil 22 verbunden und mittels eines Si-

cherungsrings 24 an diesem gesichert. Der sich verjüngende Bereich 23 ist in diesem Ausführungsbeispiel konisch und befindet sich mit dem flexiblen Bereich 12 des Grundteils 10 in Kontakt. Es sei angemerkt, dass das erste Teil 21 und das zweite Teil 22 auch als ein einstückiges Teil ausgebildet sein können. Figur 2 zeigt dabei einen Zu- stand der Drosseleinrichtung 8, bei welchem keine Drosselung des fließfähigen Mediums vorgenommen wird, und Figur 3 zeigt einen Zustand der Drosseleinrichtung 8, bei welchem eine Drosselung des fließfähigen Mediums vorgenommen wird.

Das Grundteil 10 und das Spannteil 20 sind über eine Gewindeverbindung 13 mitein- ander verbunden. über die Gewindeverbindung 13 kann dabei eine Relativbewegung zwischen dem Grundteil 10 und dem Spannteil 20 ausgeführt werden, wobei das Grundteil 10 ortsfest verbleibt. Die Gewindeverbindung 13 ist ein Feingewinde, so dass durch Drehen des Spannteils 20 gegenüber dem Grundteil 10 der sich verjüngende Bereich 23 sich langsam auf den flexiblen Bereich 12 schiebt. Dadurch werden die Finger des flexiblen Bereichs 12 nach innen gedrückt, wodurch eine Reduzierung des

Innendurchmessers des Schlauchelements 6 erfolgt. Wie ein Vergleich zwischen den Figuren 2 und 3 zeigt, wird dabei der Innendurchmesser des Schlauchs 6 von einem Ausgangszustand mit einem Innendurchmesser Dl auf einen Zustand mit einem Innendurchmesser D2 reduziert. Durch die Vielzahl der am Außenumfang des Schlauch- elements 6 angeordneten Finger wird dabei eine Durchmesserreduzierung derart erreicht, dass der verengte Durchfluss am Schlauchelement 6 kreisförmig verbleibt. Dadurch kann ein exakter Druckabfall an dem reduzierten Innendurchmesser erreicht werden, so dass eine genaue Dosierung des fließfähigen Mediums 3 möglich ist. Da es sich bei dem abzufüllenden fließfähigen Medium in diesem Ausführungsbeispiel um ein flüssiges Medikament handelt, muss eine höchst genaue Dosierung erreicht werden.

Um hierbei eine exakte Einstellung des Innendurchmessers und damit des Druckabfalls an der Drosseleinrichtung zu ermöglichen, ist an einer Außenseite des Grundteils 10 eine Markierung 14 vorgesehen. Somit kann durch Verdrehen des Spannteils 20 relativ zum Grundteil 10 eine vorbestimmte Drosselwirkung an der Drosseleinrichtung 8 erreicht werden, so dass eine nicht gezeigte Steuereinrichtung in Abhängigkeit von einer öffnungszeit des Ventils 7 eine exakte Zumessung von fließfähigem Medium 3 in das Behältnis 5 ermöglicht wird.

Wenn der Füllvorgang beendet ist, kann durch einfaches Zurückdrehen des Spindel-

teils 20 auf dem Grundteil 10 der Innendurchmesser des Schlauchelements 6 im Bereich der Drosseleinrichtung 8 wieder in den Ausgangszustand zurückgestellt werden. Die Finger des flexiblen Bereichs 12 stellen sich dabei aufgrund ihrer Eigenelastizität wieder in den in Figur 2 gezeigten Ausgangszustand zurück. Gleiches gilt für das aus einem Elastomermaterial hergestellte Schlauchelement 6. Sollte insbesondere aufgrund einer Aggressivität des fließfähigen Mediums 3 ein Austausch des Füllpfades 4 notwendig sein, muss erfindungsgemäß lediglich der Schlauch 6 und gegebenenfalls das Ventil 7 und die Füllnadel 9 ausgetauscht werden. Die Drosseleinrichtung 8 kann einfach vom Schlauchelement 6 abgezogen werden und für einen nächsten Füllvor- gang auf ein neues Schlauchelement 6 aufgezogen werden und wieder verwendet werden. Im Vergleich mit dem Stand der Technik muss somit einerseits nicht der komplette Füllpfad 4 der Füllvorrichtung 1 entsorgt werden, sondern die Drosseleinrichtung 8 kann wieder verwendet werden. Auch in dem Fall, in dem der Füllpfad 4 nicht entsorgt werden muss, sondern für einen erneuten Füllvorgang verwendet werden kann, kann die Drosseleinrichtung 8 problemlos auf einen neuen Innendurchmesser D2 im

Schlauchelement 6 eingestellt werden. Somit ist es nicht notwendig, dass wie im Stand der Technik eine Vielzahl von unterschiedlichen Drosseleinrichtungen 8 vorgehalten werden muss, welche dann bei einer Abfüllung eines anderen Mediums gegebenenfalls aufwendig ausgetauscht werden müssen. Die erfindungsgemäße Füllvorrichtung weist in diesem Fall eine reduzierte Teilezahl zur Verstellung der Drosseleinrichtung 8 auf.

Um eine weitere Verbesserung der Genauigkeit des Abfüllvorgangs zu erreichen, sei ferner angemerkt, dass insbesondere die Innendurchmesser des Schlauchelements 6 auf- grund von herstellungsbedingten Toleranzen unterschiedlich sein können. Daher wird vorzugsweise vor einer Verwendung eines neuen Schlauchelements ein Innendurchmesser mittels eines optischen Messsystems gemessen und einer Steuervorrichtung der Füllvorrichtung 1 übermittelt. Anhand des gemessenen Innendurchmessers kann somit eine exakte Einstellung der Drosseleinrichtung 8 mit dem für den Füllvorgang notwendigen Druckabfall an der Drosseleinrichtung ermöglicht werden.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Figur 4 eine Füllvorrichtung mit einer Drosseleinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind dabei mit den gleichen Be-

zugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet.

Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, ist die Drosseleinrichtung 8 des zweiten Ausführungsbeispiels ebenfalls außen am Schlauchelement 6 angeordnet. Die Drosseleinrichtung 8 des zweiten Ausführungsbeispiels umfasst dabei einen Druckraum 30, welcher an einem Außenbereich des Schlauchelements 6 durch einen Zylinder 31, ein erstes Endteil 32, ein zweites Endteil 33 und ein verformbares, zweites Schlauchstück 35 definiert wird. Das verformbare, zweite Schlauchstück 35 ist dabei an einem vorstehenden Bereich 32a des ersten Endteils 32 und an einem vorstehenden Bereich 33a des zweiten Endteils 33 mit- tels jeweils einer Schlauchschelle 36, 37 fixiert. Das verformbare zweite Schlauchstück 35 bildet dabei eine Trennwand zwischen dem Druckraum 30 und dem Schlauchelement 6. Die Drosseleinrichtung 8 ist auf dem Schlauchelement 6 dabei mittels einer Presspassung zwischen dem ersten und zweiten Endteil 32, 33 und dem Schlauchelement 6 fixiert. Im Zylinder 31 ist ferner eine öffnung 31a vorgesehen, an welcher ein Druckanschluss 34 angeordnet ist. Der Zylinder 31, das erste Endteil 32 und das zweite Endteil 33 sind vorzugsweise aus einem Metallmaterial hergestellt. Zwischen dem ersten Endteil 32 und dem Zylinder 31 ist eine erste Dichtung 38 vorgesehen und zwischen dem zweiten Endteil 33 und dem Zylinder 31 ist eine zweite Dichtung 39 vorgesehen. Somit ist der Druckraum 30 gegen die äußere Umgebung abgedichtet. Der Druckraum 30 legt sich somit ringförmig um einen äußeren Umfang des Schlauchelements 6. Wenn, wie in Figur 4 durch den Pfeil

P angedeutet, ein unter Druck stehendes Fluid, insbesondere Wasser, in den Druckraum 30 zugeführt wird, beginnt sich das zweite Schlauchstück 35, wie in Figur 4 dargestellt, zu verformen. Hierdurch erfolgt eine ringförmige Einschnürung des Schlauchelements 6 von einem ursprünglichen Durchmesser Dl auf einen Drosseldurchmesser D2. Der Durch- messer D2 hängt dabei insbesondere vom Druck im Druckraum 30 ab. Durch die Fixierung des verformbaren zweiten Schlauchstücks 34 jeweils an seinen beiden Enden mittels der Schlauchschellen 36, 37 erfolgt eine Verformung des zweiten Schlauchstücks 35 in einem Mittelbereich, wie in Figur 4 dargestellt. Somit erfolgt ebenfalls eine konzentrische Einschnürung des Schlauchelements 6, so dass eine Drosselwirkung am Schlauchele- ment 6 erreicht wird, ohne dass die Drosseleinheit dabei mit dem zu drosselnden Medium in Kontakt kommt. Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, so dass auf die dort gegebene Beschreibung verwiesen werden kann.