DD220582A1

DD220582A1 - Vorrichtung zur kontinuierlichen dosierung und abfuellung kleiner fluessigkeitsmengen

Info

Publication number: DD220582A1
Application number: DD25919984A
Authority: DD
Inventors: Joachim Schlueter
Original assignee: Bezirksinstitut F Blutspende U
Priority date: 1984-01-04
Filing date: 1984-01-04
Publication date: 1985-04-03

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Dosierung und Abfuellung kleiner Fluessigkeitsmengen, vorzugsweise fuer Mengen bis 500 ml, insbesondere unter aseptischen Bedingungen. Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer entsprechenden Vorrichtung mit hoher Systemzuverlaessigkeit bei einem geringen materiellen Aufwand. Dies wird mit einer Vorrichtung erreicht, bei der der durch den Stroemungsdruck einer Fluessigkeit bewirkte Hub des Kolbens einer handelsueblichen Injektionsspritze durch Steuerung des Zu- und Ablaufes ueber Magnetventile mittels elektronischer Abreissoszillatoren begrenzt wird. Die konstruktive Gestaltung ist dabei so gewaehlt, dass die Vorrichtung mit Ausnahmen der abnehmbar gestalteten elektrischen und elektronischen Steuerelemente ohne weitere Demontage dampfsterilisierbar ist. Zur Einstellung einer genauen und reproduzierbaren Dosierung sind die verwendeten Abreissoszillatoren verschiebbar angeordnet. Die erfindungsgemaesse Konzeption gewaehrleistet eine hohe Systemzuverlaessigkeit und bietet insbesondere auch die Moeglichkeit, die von den verwendeten Abreissoszillatoren gelieferten Impulse mit Hilfe allgemein ueblicher Techniken der Elektronik bzw. Mikroelektronik zur weiteren Automatisierung des Abfuellvorganges auszunutzen. Fig. 1

Description

Hierzu T Seite Zeichnungen ' .

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Dosierung und Abfüllung kleiner Flüssigkeitsmengen, vorzugsweise für Mengen bis 500ml, insbesondere unter aseptischen Bedingungen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen .· . s

Es sind Vorrichtungen zum Dosieren und Abfüllen von Flüssigkeiten auf der Basis direkt angetriebener Kolbenpumpen bekannt.

Mit diesen Vorrichtungen lassen sich nur geringe Flüssigkeitsmengen mit hoher Genauigkeit abfüllen. Die Möglichkeiten der Sterilisation solcher Vorrichtungen sind auf Grund ihrer mechanischen Konstruktion stark'eingeschränkt.

Es sind weiterhin optoelektronische Hubkolbenpumpen mit hohem materiellen Aufwand sowie elektrodengesteuerte ' ' ' Hubkolbensysteme, die unmittelbaren Kontakt zum abzufüllenden Medium haben, zur Abfüllung und Dosierung von Flüssigkeiten bekannt.

Zur Dosierung und Abfüllung steriler Medien wurde bereits eine Vorrichtung vorgeschlagen, die auf der Grundlage einer durch Magnetschalter bewirkten, ventilgesteuerten Druckregelung eines besonders praeparierten, horizontal freilaufenden Kolbens arbeitet (DD-PS 79 116).

Nachteilig ist bei dieser Lösung insbesondere der hohe apparative Aufwand durch den Einsatz nichttypischer bzw. nicht standardisierter Bauelemente, die geringe Zuverlässigkeit von Magnetschaltersystemen, u.a. verursacht durch die mögliche Rotationsbewegung des Kolbens, sowie die nur sehr umständlich zu realisierenden Möglichkeiten zur Variation der Abfüllmengen unter Beibehaltung der optimalen Genauigkeit der Dosierung.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Dosierung und Abfüllung kleiner Flüssigkeitsmengeri, mit deren Einsatz eine genaue und reproduzierbare Dosierung und Abfüllung insbesondere unter aseptischen Bedingungen mit einem geringen materiellen Aufwand realisiert wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Dosierung und Abfüllung kleiner Flüssigkeitsmengen zu schaffen, die einerseits den Anforderungen mindestens eines Sterilisations-Verfahrens genügt, und die andererseits bei einem einfachen Aufbau und einer unproblematischen Umstellung auf die jeweils geforderte Dosierungsmenge eine hohe Systemzuverlässigkeit garantiert.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung dadurch gelöst, daß der durch den Strömur.gsdruck einer Flüssigkeit bewirkte Hub des Kolbens einer handelsüblichen Infektionsspritze durch Steuerung des Zu- bzw. Ablaufes über Magnetventile mitteis elektronischer Abreißosziilatoren auf der Basis von Ring- oder Schlitzinitiatoren eingestellt wird, um eine genaue und reproduzierbare, kontinuierliche Dosierung und Abfüllung der jeweils vorliegenden Flüssigkeit zu erreichen. Die konstruktive Gestaltung gemäß der Erfindung erfolgt dabei so, daß die Vorrichtung mit Ausnahme der abnehmbar gestalteten elektrischen und elektronischen Steuerelemente ohne weitere Demontage dampfsterilisierbar ist.

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Dabei kann jede beliebige Injektionsspritze problemlos eingesetzt oder gegebenenfalls ausgetauscht werden. Dadurch lassen sich Flüssigkeitsmengen bis zu 500ml bei Einsatz einer entsprechenden Spritze mit optimaler Genauigkeit abfüllen. Durch die verschiebbare Anordnung der eingesetzten Abreißoszillatoren in Form von Ring- oder Schlitzinitiatoren ist es überdies möglich, das abzufüllende Volumen innerhalb des Fassungsvermögens der jeweiligen Spritze stufenlos einzustellen. Der Einsatz der genannten Abreißoszillatoren bewirkt eine höhe Systemzuverlässigkeit und bietet insbesondere auch die Möglichkeit, die gelieferten Impulse mit Hilfe handelsüblicher Techniken der Elektronik bzw. Mikroelektronik zur weiteren Automatisierung des Abfüllvorganges auszunutzen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: die schematische Darstellung der Vorrichtung gemäß der Erfindung, Fig.2: die Schaltungsanordnung zur Steuerung des Abfüllvorganges mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung weist eine Grundplatte 16 mit Mitteln zur Aufnahme einer Injektionsspritze 1 von der Größe der zu bemessenden Dosis auf. Dabei ist die Injektionsspritze 1 auslaufseitig flüssigkeitsdicht mit einem T-Stück 2 verbunden, an dessen freien Anschlüssen das Einlaßmagnetventil 3 bzw. das Auslaufmagnetventil 4 angeschlossen sind. Beide Magnetventile sind mit abnehmbaren Elektromagneten 5; 6 verseherk-Am Kolben 7 der Injektionsspritze 1 ist ein auswechselbares Joch 8 befestigt, auf dem sich zwei metallische Indikatoren 9; 10 befinden. Zur rotationsfreien Rückführung des Kolbens 7 sind zwei entsprechend dimensionierte Zugfedern 11 am Joch 8 und an der Grundplatte 16 befestigt. Die Grundplätte 16 ist weiterhin mit zwei Schlitzen 12; 13 versehen, in'-denen jeweils ein Abreißoszillator 14; 15 in Form eines Ring-oder Schlitzinitiators verschieb-und abnehmbar angeordnet ist.

Beim Einschalten der Stromversorgung 24 fließt bei Undefinierter Lage des Spritzenkolbens 7 über den Ruhekontakt 17 des Laststromrelais 18 Strom durch den Elektromagneten 6 des Auslaufmagnetventiles 4 und bewirkt dessen Öffnung. Der Spritzenkolben wird durch die Kraft der Zugfedern 11 auf den Boden der Injektionsspritze 1 gezogen/Dabei gelangt der metallische Indikator 10 in den Wirkungsbereich des Abreißoszillators 15. Der Abreißoszillator besteht aus einem Ringinitiator, aufgebaut mit der monolithisch integrierten Schaltung A 301, an den eine mit einem Transistor bestückte Leistungsschaltstufe 19 gekoppelt ist. Das Aussetzen des Abreißoszillators 15 bewirkt das Anziehen des Laststromrelais 18- Dabei wird der Arbeitskontakt 20 sowie der über den Ruhekontakt 22 geführte Arbeitskontakt 23 geschlossen und das Laststromrelais verharrt in Selbsthaltung. Mit Öffnung des Ruhekontaktes 17 wird der Elektromagnet 6 stromlos und das Auslaufmagnetventil4 schließt, während der Elektromagnet 5 über den Arbeitskontakt 20 Strom erhält und das Einlaßmagnetventil 3 öffnet. Die unter Druck stehende Flüssigkeit strömt über das Einlaßmagnetventil 3 in die Spritze 1 und drückt deren Kolben 7 und damit auch den am Joch befestigten, zugehörigen metallischen indikator 9 in den Wirkungsbereich des Abreißoszillators 14, der wie der Abreißoszillator 15 aufgebaut ist und voh dem ein Unterbrecherrelais 21 angesteuert wird. Mit dem Anziehen des Relais 21 öffnet der Ruhekontakt 22 und Unterbricht die Selbsthaltung des Laststromrelais 18. Das Laststromrelais 18 fällt ab und unterbricht durch Öffnen des Arbeitskontaktes 20 den Stromfluß in den Elektromagneten 5. Das Einlaßmagnetventil 3 schließt während der Elektromagnet 6 über den Ruhekontakt 17 des Laststromreläis 18 Strom erhält und das Auslaiifmagnetventil 4 öffnet. . ' ...· . .;...' ; . -.' ' -.'.' ' ' ' ' '-.[

Die exakt dosierte Flüssigkeit strömt aus und der Kolben 7 der Injektionsspritze 1 wird einmal durch sein Eigengewicht, und zum anderen durch die Kraft der Zugfedern 11 in seine Ausgangslage zurückgeführt. Der Zyklus wird neu gestartet. Dabei ist die Abfüllgeschwindigkeit vom Druck der abzufüllenden Lösung abhängig und kann über diesen Druck reguliert werden. Nach beendeter Abfüllung wird die Vorrichtung in entsprechender Arbeitsweise gespült und kann nach Abnahme der Elektromagneten 5; 6 und der Abreißoszillatoren 14; 15 ohne weitere Demontage dampfsterilisiert werden. Entsprechend der zu dosierenden Portionen und der erforderlichen Dosiergenauigkeit kann jede beliebige Injektionsspritze u.a. nach vorheriger Entfernung des Kanuelenkonus eingesetzt werden.

Claims

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Erfindungsansprüche:

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Dosierung und Abfüllung kleiner Flüssigkeitsmengen unter Ausnutzung des Strömungsdruckes der abzufüllenden Flüssigkeit, gekennzeichnet dadurch, daß eine Injektionsspritze (1) von der Größe der zu bemessenden Abfüllung verwendet wird, die auslaufseitig flüssigkeitsdicht mit einem T-Stück (2) verbunden ist, dessen freie Anschlüsse mit einem Einlaßmagnetventil (3) bzw. einem Auslaufmagnetventil (4) belegt sind, während andererseits der Kolben (7) der Injektionsspritze (1) in einem auswechselbaren Joch (8) befestigt ist, an dessen Enden in Bewegungsrichtung gesehen alternativ zueinander oben bzw. unten zwei metallische Indikatoren (9; 10) angeordnet sind, die zuf Begrenzung des Koibenweges mit zwei in Schlitzen (12; 13) angeordneten, vorzugsweise als Ring-oder Schlitzinitiatoren ausgelegten Abreißoszillatoren (14; 15) so zusammenwirken, daß, ausgehend von der unteren Endstellung bei geöffnetem Einlaßmagnetventil (3) der Kolben (7) durch den Druck der einzufüllenden Flüssigkeit gegen die Kraft der Federn (11) nach oben gedruckt wird, bis der metallische Indikator (9) den oberen Abreißoszillator (14) erreicht und damit das Einlaßmagnetventil (3) schließt, während gleichzeitig das Auslaufmagnetventil (4) geöffnet wird und die Flüssigkeit durch Rückführung des Kolbens (7) mit Hilfe der Federn (11) aus der Injektionsspritze (1) in den jeweiligen Abfüllbehälter ., gedrückt Wird, bis der Kolben (7) seine untere Endstellung erreicht und der metallische Indikator (10) den unteren Abreißoszillator (15) ansteuert, so daß der Vorgang durch entsprechende Umsteuerung der Magnetventile wieder neu gestartet wird. , . .
2. Schaltungsanordnung zur kontinuierlichen Dosierung und Abfüllung kleiner Flüssigkeitsmengen, nach Punkt 1., gekennzeichnet dadurch, daß die beiden Magnetventile (3; 4) über zugehörige Elektromagneten (5; 6) betätigt werden, die ihrerseits alternativ von einem Ruhekontakt (17) bzw. einem Arbeitskontakt (20) eines Laststromrelais (18) angesteuert werden, wobei das Laststromrelais (18) dann über eine Leistungsschaltstufe (19) eingeschaltet und über einen Arbeitskontakt (23) in Selbsthaltung gehalten wird, wenn der Abreißoszillator (15) Kontakt zum metallischen Indikator (10) hat und damit

über den Arbeitskdntakt (20) den Elektromagneten (5) ansteuert und das Einlaßmagnetventil (3) öffnet, während der Abreißoszillatpr (14) bei Kontakt mit dem metallischen Indikator (9) in der jeweils eingestellten oberen EndsteNung des Kolbens (7) auf entsprechende Weise ein Unterbrecherrelais (21) ansteuert, dessen zugehöriger Ruhekontakt (22) den während der Öffnungszeit des Einlaßmagnetventiles (3Küber den Arbeitskontakt (23) geschlossen gehaltenen Selbsthaltezweig des Laststromrelais (18) unterbricht und mit dem Abfail des Laststromrelais (18) mit Öffnen des Arbeitskontaktes (20) das Einiaßmagnetventil (3) schließt und über den Ruhekontakt (17) den Elektromagneten (6) ansteuert und damit das Auslauf magnetventil (4) öffnet, wobei die Schaltungsanordnung so ausgelegt ist, daß der Kolben (7) der Injektionsspritze (1) nach dem Einschalten in jeder beliebigen Stellung zunächst zum unteren Anschlag geführt wird und der Dosier-bzw. Abfüllvorgang erst von dieser Position aus gestartet werden kann.
3. Schaltungsanordnung zur Dosierung und Abfüllung kleiner Flüssigkeitsmengen nach Punkt 1. und 2., gekennzeichnet dadurch, daß die Elektromagneten (5; 6) und die verwendeten Abreißoszillatoren (14; 15) abnehmbar gestaltet sind, so daß die Dosiereinrichtung gemäß der Erfindung ohne weitere Demontage dampfsterilisiert werden kann.