Gefriertrocknungsanlage

Abstract

 Gegenstand der Erfindung ist eine Gefriertrocknungsanlage mit einer Anzahl in einer Produktkammer angeordneter, vertikal verstellbar gehaltener Stellplatten und mit einer Vorrichtung zum vertikalen Verstellen der Stellplatten. Eine Gefriertrocknungsanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Abstände benachbarter Stellplatten auf die Höhe des zu trocknenden Gefriergutes derart einstellbar sind, so dass eine effektive und gleichmäßige Gerfriertrocknung des Produktgutes erreicht wird und dass die an der darüber liegenden Stellplatte anhaftenden Vials ohne umzufallen auf die Stellplatte zurück gelangen können, wird durch eine Verstellvorrichtung (14) zum stufenlosen Einstellen der Abstände benachbarter Stellplatten (12) erreicht.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gefriertrocknungsanlage mit einer Anzahl in einer Produktkammer angeordneter, vertikal verstellbar gehaltener Stellplatten und mit einer Vorrichtung zum vertikalen Verstellen der Stellplatten.

[0002] Zum Gefriertrocknen von Produktgut, häufig von Medikamenten, wird das zu trocknende Produkt in kleinen Fläschchen, sogenannten Vials, gefüllt. Diese Viais werden dann auf den in der Produktkammer einer Gefriertrocknungsanlage vorgesehenen Stellplatten platziert. Die einzelnen Stellplatten sind in der Höhe verstellbar, zum einen um die Stellplatten auf das Niveau der Beschickungsöffnung zu platzieren und zum anderen, um Vials oder der Beschickungsöffnung zu platzieren und zum anderen, um Vials oder andere Behälter unterschiedlicher Größe aufnehmen zu können. Hierzu ist der Abstand zwischen benachbarten Stellplatten über einen aufwändigen Mechanismus in zwei Stufen einstellbar. In der Praxis treten zwei Effekte ein:

a) Die über den Vials liegende Stellplatte wird zum Temperieren des Produkt-gutes verwendet. Allerdings ist der Wirkungsgrad beim Temperieren um so schlechter, je weiter die Stellplatte vom Produktgut entfernt ist. Bei einem großen Abstand ist eine Temperierung über Konvektion nur schlecht möglich, da eine Wärmeübertragung zu viel zeit in Anspruch nehmen würde. Auch eine Temperierung über Strahlung leidet bei einem zu großen Abstand, da das Produkt hierbei auch Fremdflächen "sieht", die keinen Beitrag zur Temperierung leisten. Auch führt ein zu hoher Abstand der oberen Stellplatte zu einer ungleichmäßigen Temperierung des Produkt-gutes, da das auf der Stellplatte aufstehende Produktgut von unten, unter anderem aufgrund der großen Nähe zur Stellplatte, sehr gut gekühlt wird, während die Oberseite der Vials aufgrund des großen Abstandes zu der darüber liegenden Stellplatte deutlich weniger gekühlt wird. Eine solche ungleichmäßige Kühlung bewirkt auch eine sehr viel schlechtere Gefriertrocknung mit der Folge, dass das in den Vials befindliche Medikament unterschiedliche Qualitäten aufweist.

b) Nach Abschluss des Gefriertrocknungsprozesses werden sämtliche Stellplatten über die Vorrichtung zum vertikalen Verstellen der Stellplatten ganz eng zusammengefahren und dabei drückt die obere Stellplatte den Verschluss in das jeweilige Vial und verschließt diesen. Dabei kommt es immer wieder vor, dass einige Vials mit ihrem Verschluss an der oberen Stellplatte anhaften bleiben, so dass diese Vials beim Auseinanderfahren der Stellplatten von der eigentlichen Stellplatte abgehoben werden. Beim Entladen der Produktkammer fallen diese Vials dann herunter kippen um und verhindern ein geordnetes Entladen der gesamten Stellplatte. Nicht nur dass dadurch das Entladen der Stellplatte erschwert wird, so muss das umgekippte Vial häufig auch herausgenommen und entsorgt werden, da es nicht mehr den Hygienevorschriften entspricht.

[0003] Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Gefriertrocknungsanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Abstände benachbarter Stellplatten auf die Höhe des zu trocknenden Gefriergutes derart einstellbar sind, dass eine effektive und gleichmäßige Gerfriertrocknung des Produktgutes erreicht wird und dass die an der darüber liegenden Stellplatte anhaftenden Vials ohne umzufallen auf die Stellplatte zurück gelangen können.

[0004] Als technische Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Gefriertrocknungsanlage gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Gefriertrocknungsanlage sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

[0005] Eine nach dieser technischen Lehre ausgebildete Gefriertrocknungsanlage hat den Vorteil, dass durch das stufenlose Einstellen der Abstände der Stellplatten die Abstände der jeweiligen Größe der Vials oder der benutzten Behälter optimal eingestellt werden kann. Dabei sollte der Abstand zwischen der Stellplatte und den Vials so gering gewählt werden, dass die an der oberen Stellplatte anhaftenden Vials beim Herunterfallen nicht umkippen können. Auch sollte der Abstand so gering gewählt werden, dass die obere Stellplatte eine gute Temperierwirkung auf die Vials ausübt, um eine gleichmäßige Gefriertrocknung des Produktgutes zu erreichen.

[0006] In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Stellplatten gleichmäßig verstellt. Dies hat den Vorteil, dass beim Zusammenschieben der Stellplatten zwecks Eindrücken der Verschlüsse in die Vials eine gleichmäßige Bewegung vorherrscht, da ansonsten die Gefahr droht, die Vials einer ganzen Stellplatte umkippen und somit unbrauchbar werden.

[0007] In noch einer bevorzugten Ausführungsform kann die Stellvorrichtung die Stellplatten schräg stellen. Dies hat den Vorteil, dass an den Stellplatten anhaftendes Kondensat gut abfließen kann, was neben der Hygiene auch die Wärmeleitung und somit die Effektivität der Reinigung und Sterilisation steigert.

[0008] In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist in der Verstellvorrichtung ein verschwenkbar gelagerter Hebel vorgesehen, welcher über Haltestangen mit den einzelnen Stellplatten verbunden ist. Dabei bewirkt ein Verdrehen des Hebels um einen Drehpunkt, dass sämtliche, sich an den Haltestangen befindlichen Stellplatten, in die entsprechende Richtung bewegen. Da die Haltestangen in unterschiedlichem Abstand zum Drehpunkt montiert sind und da der Hebel an der jeweiligen Stelle einen unterschiedlichen Weg zurücklegt bewirkt dies, dass auch die an der jeweiligen Haltestange befindliche Stellplatte unterschiedlich weit hochgehoben wird. Hierdurch wird erreicht, dass bei einem Verschwenken des Hebels um beispielweise 90° die oberste Stellplatte nur einen vergleichsweise kurzen Weg zurücklegt, während die nächste Stellplatte schon einen größeren Weg zurücklegt und während die unterste Stellplatte den weitesten Weg zurücklegt. Hierdurch wird erreicht, dass sich sämtliche Stellplatten unterschiedlich weit bewegen mit der Folge, dass der Abstand zwischen benachbarten Stellplatten hierdurch im Wesentlichen konstant gehalten werden kann.

[0009] Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Gefriertrocknungsanlage ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung und den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter. Es zeigen:

Fig. 1

eine schematisch dargestellte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Gefriertrocknungsanlage mit maximal beabstandeten Stellplatten;

Fig. 2

eine Draufsicht auf die Gefriertrocknungsanlage gemäß Fig. 1;

Fig. 3

eine Seitenansicht der Gefriertrocknungsanlage gemäß Fig. 1, mit minimal beabstandeten Stellplatten;

Fig. 4

eine Seitenansicht der Gefriertrocknungsanlage gemäß Fig. 1, mit schräg gestellten beabstandeten Stellplatten;

Fig. 5

einen Hebel mit den Haltestangen einer Verstellvorrichtung der Gefriertrocknungsanlage gemäß Fig. 1.

[0010] In den Figuren 1 und 2 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gefriertrocknungsanlage dargestellt. Diese umfasst eine Produktkammer 10 in der eine Anzahl von Stellplatten 12 platziert sind, wobei die Stellplatten über hier nicht näher dargestellte Vorrichtung zum vertikalen Verstellen der Stellplatten 12 vertikal verschiebbar sind. Außerdem ist in der Produktkammer 10 eine Verstellvorrichtung 14 zum stufenlosen Einstellen der Abstände benachbarter Stellplatten 12 vorgesehen. Diese Verstellvorrichtung 14 umfasst zwei Hubzylinder 16 und zwei parallel angeordnete Wellen 18, genauso wie vier Hebel 20 und eine Anzahl an den Hebeln 20 angebrachte Haltestangen 22, wobei ein Hubzylinder 16 genau eine Welle 18 antreibt und wobei an jeder Welle 18 zwei Hebel 20 befestigt sind.

[0011] Die Wellen 18 sind so lang dimensioniert, dass sie über die Stellplatten 12 hinausragen. An den beiden freien Enden der Wellen 18 sind die Hebel 20 angebracht, die bis über die Mitte der Stellplatten 12 hinausreichen. Dabei sind die Wellen 18 unterschiedlich lang ausgebildet, so dass die Hebel 20 nicht aneinander stoßen, sondern aneinander vorbei geführt werden. An jedem Hebel 20 sind eine Anzahl von Haltestangen schwenkbar gehalten, wobei jede dieser Haltestangen 22 desselben Hebels 20 mit einer anderen Stellplatte 12 verbunden ist. Die Haltestange 22 ist sowohl an der Stellplatte 12, als auch am Hebel 20 schwenkbar gelagert. Weil die Stellplatten 12 unterschiedlich weit von dem oben angebrachten Hebel 20 entfernt sind, sind auch die Haltestangen 22 unterschiedlich lang. Dabei sind die Haltestangen 22 der Länge nach geordnet, wobei die kürzeste Haltestange 22 unmittelbar am Drehpunkt 24 des Hebels 20 platziert ist. Neben der kürzesten Haltestange 22 ist dann die nächst größere Haltestange 22 am Hebel 20 angebracht und so weiter, so dass die längste Haltestange 22 am äußeren Ende des Hebels 20 platziert ist. Jede der Stellplatten 12 ist über vier Haltestangen 22 mit jedem der vier Hebel 20 verbunden, so dass eine gute Befestigung der Stellplatten gewährleistet ist.

[0012] Die Haltestangen 22 sind lose im Hebel 20 gehalten und können bei Bedarf vertikal gegenüber dem Hebel 20 verschoben werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Vorrichtung zum vertikalen Verstellen der Stellplatten 12 einige oder alle Stellplatten 12 beispielsweise auf den Boden der Produktkammer 10 stapelt. Dabei wird der Abstand benachbarter Stellplatten 12 so klein, dass die Haltestangen 22 verbiegen würden, könnten sie nicht aus ihrer Halterung am Hebel 20 heraus und nach oben bewegt werden. Beim auseinanderziehen der Stellplatten 12 bewegen sich die Hebel 20 wieder nach oben und erfassen die Haltestangen 22 an ihrem Kopf 23 und nehmen damit auch die Stellplatte 12 mit nach oben.

[0013] In den Fig. 1 und 2 sind die Hebel 20 soweit nach unten geschwenkt, dass der Abstand zwischen zwei benachbarten Stellplatten 12 maximal ist. Werden nun die Hubzylinder 16 betätigt, so verschwenken die Wellen 18 die Hebel 20 um einen bestimmten Winkel. Dabei werden die verschiedenen Stellplatten 12 über die Haltestangen 22 ebenfalls nach oben gezogen, so dass sich der Abstand zwischen benachbarten Stellplatten 12 verringert. Da die einzelnen Haltestangen 22 aufgrund ihrer definierten Position auf dem Hebel 20 eine unterschiedlich lange Kreisbewegung vollziehen werden die unteren Stellplatten 12 sehr viel weiter hochgezogen, als beispielsweise die oberste Stellplatte 12. Somit wird erreicht, dass sich der Abstand sämtlicher Stellplatten 12 zueinander um etwa den gleichen Betrag verringert.

[0014] Figur 3 zeigt die Hebel 20 in der entgegengesetzten Extremposition, wobei die Stellplatten 12 hier maximal zusammengezogen sind. Gleichzeitig ist in Fig. 3 zu erkennen, dass die Stellplatten zusammen mit der Verstellvorrichtung entlang der Säule 26 nach unten gefahren sind. Über separate Antriebe kann die gesamte Einheit aus Stellplatten 12 und,Verstellvorrichtung 14 innerhalb der Produktkammer 10 rauf und runter bewegt werden.

[0015] Da die Verstellvorrichtung 14 zwei voneinander unabhängige Hubzylinder 16 besitzt können die beiden Wellen 18 auch unterschiedlich verschwenkt werden. Dies bewirkt, dass sich die Stellplatten 12 nicht horizontal verstellen, sondern schief gestellt werden, wie dies in Figur 4 zu erkennen ist.

[0016] Der in Fig. 5 dargestellte Hebel 20 zeigt, dass die Haltestangen 22 gegenüber dem Hebel 20 verschiebbar und schwenkbar gehalten sind. Dabei hängt die Haltestange 22 mit ihrem Kopf 23 in einer gerundeten Aussparung im Hebel.

Bezugszeichenliste:

[0017] 

10

Produktkammer

12

Stellplatten

14

Verstellvorrichtung

16

Hubzylinder

18

Welle

20

Hebel

22

Haltestange

23

Kopf

24

Drehpunkt

26

Säule

Ansprüche

1. Gefriertrocknungsanlage mit einer Anzahl in einer Produktkammer angeordneter, vertikal verstellbar gehaltener Stellplatten und mit einer Vorrichtung zum vertikalen Verstellen der Stellplatten,
gekennzeichnet durch
eine Verstellvorrichtung (14) zum stufenlosen Einstellen der Abstände benachbarter Stellplatten (12).

2. Gefriertrocknungsanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verstellvorrichtung (14) die Abstände aller Stellplatten (12) im wesentlichen gleichermaßen verstellt.

3. Gefriertrocknungsanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verstellvorrichtung (14) die Stellplatten (12) schräg stellen kann.

4. Gefriertrocknungsanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verstellvorrichtung (14) mindestens einen um einen Drehpunkt (24) schwenkbar gelagerten Hebel (20) umfasst, wobei an jedem Hebel (20) eine Anzahl von Haltestangen (22) angebracht sind, und wobei jede Haltestange (22) eines Hebels (20) mit einer anderen Stellplatte (12) verbunden ist.

5. Gefriertrocknungsanlage nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Haltestangen (22) nebeneinander am Hebel (20) angebracht sind, wobei die dem Drehpunkt (24) am Nächsten angebrachte Haltestange (22) zur obersten Stellplatte (12) führt, während die zweitnächste Haltestange (22) zur zweitobersten Stellplatte (12) führt und so weiter.

6. Gefriertrocknungsanlage nach einem der Ansprüche 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Haltestangen (22) sowohl am Hebel (20), als auch an der Stellplatte (12) schwenkbar gehalten sind.

7. Gefriertrocknungsanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Haltestangen (22) vertikal verschiebbar am Hebel (20) gehalten sind.

8. Gefriertrocknungsanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der mindestens eine Hebel (20) über einen Hubzylinder (16) schwenkbar ist.

9. Gefriertrocknungsanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verstellvorrichtung (14) drei oder vier Hebel (20) umfasst, wobei jede Stellplatte (12) mit drei oder vier Haltestangen (22) gehalten ist, und wobei jede der drei oder vier Haltestangen (22) einer Stellplatte (12) von einem anderen Hebel (20) gehalten ist.

10. Gefriertrocknungsanlage nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei Hebel (20) über eine gemeinsame Welle (18) verbunden sind.

11. Gefriertrocknungsanlage nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verstellvorrichtung (14) zwei Hubzylinder (16) umfasst, wobei jeder Hubzylinder (16) eine Welle (18) betätigt.

Zeichnung