DE19640664C1

DE19640664C1 - Vorrichtung zum Abfüllen einer unter Druck stehenden Flüssigkeit

Info

Publication number: DE19640664C1
Application number: DE19640664A
Authority: DE
Inventors: Werner Mayer; Helmut Ludwig
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-10-02
Filing date: 1996-10-02
Publication date: 1998-02-05
Anticipated expiration: 2016-10-03
Also published as: EP0874754A1; KR19990064097A; US6024251A; CN1204992A; WO1998014372A1; CN1106320C; JP2000501363A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abfüllen einer unter Druck stehenden Flüssigkeit in Verpackungsbehälter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie aus der DE 43 41 934 A1 bekannt geworden ist. Diese Vorrichtung weist einen unter Gasdruck stehenden Vorratsbehälter für eine Flüssigkeit auf, der über eine Versorgungsleitung mit einem Verteiler verbunden ist, an dem wiederum den Verpackungsbehältern zugeordnete Füllventile angeschlossen sind.

Um zu vermeiden, daß in der Flüssigkeit enthaltene Keime, insbesondere bei pharmazeutischen Produkten, in die Verpackungsbehälter gelangen, ist es bekannt, die Flüssigkeit vor dem Abfüllen durch einen Sterilfilter zu leiten. Damit nach dem Passieren des Sterilfilters keine weiteren Keime in die Flüssigkeit gelangen können ist der Sterilfilter möglichst nahe an den Abfüllorganen bzw. den Füllventilen angeordnet. Aus Platz- und Handhabungsgründen ist es jedoch in den meisten Fällen nicht möglich, den Sterilfilter im Strömungsweg zwischen dem Verteiler und den Füllventilen anzuordnen, vielmehr befindet er sich unmittelbar vor dem Verteiler.

Die üblicherweise verwendeten, Keramik enthaltenden Sterilfilter haben jedoch den Nachteil, daß diese, sobald sie in Durchströmrichtung lediglich mit einem Gasdruck beaufschlagt werden, d. h., daß keine Flüssigkeit mehr im Sterilfilter vorhanden ist, absperrend wirken. Erst bei einem sehr viel höheren Gasdruck, für den der Betrieb der Vorrichtung ansonsten nicht ausgelegt ist, wird die Absperrwirkung wieder aufgehoben. Das bedeutet, daß bei den oben erwähnten gattungsgemäßen Vorrichtungen, die einen Vorratsbehälter und einen Verteiler und zusätzlich einen vorgeschalteten Sterilfilter aufweisen, zwar der Vorratsbehälter vollständig entleert werden kann, daß aufgrund der oben erwähnten Sperrwirkung des Sterilfilters jedoch Flüssigkeit im Verteiler verbleibt, die aufgrund des dort nur noch herrschenden geringen Flüssigkeitsdrucks nicht mehr abgefüllt werden kann. Insbesondere bei teueren pharmazeutischen Produkten stellt diese im Verteiler verbleibende Flüssigkeit einen erheblichen Kostenfaktor dar, der den Betrieb der Vorrichtung, und somit den Preis des Endproduktes belastet.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abfüllen einer unter Druck stehenden Flüssigkeit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß auch die im Verteiler beim Entleeren des Vorratsbehälters verbleibende Flüssigkeitsmenge zum Abfüllen der Verpackungsbehälter verwendet werden kann. Dadurch wird der Betrieb der Vorrichtung kostengünstiger. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Verteiler einen separaten Druckanschluß aufweist, so daß die im Verteiler befindliche Flüssigkeit von einem vom Druck des Vorratsbehälters unabhängigen zweiten Gasdruck beaufschlagt ist.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abfüllen einer unter Druck stehenden Flüssigkeit ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt, und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die

Fig. 1 eine erste Vorrichtung zum Abfüllen einer unter Druck stehenden Flüssigkeit in einer schematischen Darstellung, und die

Fig. 2 einen Verteiler eines zweiten Ausführungsbeispiels, ebenfalls in einer schematischen Darstellung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 10 zum Abfüllen einer Flüssigkeit 1 weist einen Produktbehälter 11 für die Flüssigkeit 1 auf. An dem Produktbehälter 11 ist eine erste Druckleitung 12 angeschlossen, die mit einer nicht dargestellten Druckquelle verbunden ist, und die die im Produktbehälter 11 befindliche Flüssigkeit 1 mit einem ersten Gasdruck P1 beaufschlagt. Vom Grund 13 des Produktbehälters 11 geht eine Versorgungsleitung 14 aus, die in einem Verteiler 15 mündet. In der Versorgungsleitung 14 sind in Strömungsrichtung der Flüssigkeit 1 betrachtet ein Absperrventil 17 und ein Sterilfilter 18 zwischengeschaltet, wobei der Sterilfilter 18 im unmittelbaren Bereich vor dem Verteiler 15 angeordnet ist.

Auf der Oberseite des zylindrisch ausgebildeten Verteilers 15 mündet eine zweite Druckleitung 19, über die die im Verteiler 15 befindliche Flüssigkeit 1 mit einem zweiten Gasdruck P2 beaufschlagt ist. In einer Seiten- oder Mantelwand 21 des Verteilers 15 sind ein erster Füllstandsensor 22 zum Erfassen eines oberen Flüssigkeitsstandes, und ein zweiter Füllstandsensor 23 zum Erfassen eines unteren Flüssigkeitsstandes angeordnet. Die beiden Füllstandsensoren 22, 23 sind mit der Steuereinrichtung der Vorrichtung 10 gekoppelt. Mit dem Verteiler 15 ist ebenfalls ein Drucksensor 24 verbunden, der den im Verteiler 15 herrschenden Gesamtdruck P in der Flüssigkeit 1, bestehend aus dem hydrostatischen Druckanteil der Flüssigkeit 1, und dem Gasdruckanteil P2 erfaßt. Vom Grund des Verteilers 15 gehen Füllschläuche 25 aus, die mit jeweils einem auf- und abbewegbaren Füllventil 26 verbunden sind. Jedes Füllventil 26 ist einem nicht dargestellten Verpackungsbehälter, beispielsweise einem Vial, einer Ampulle o. ä. zugeordnet.

Die Verpackungsbehälter werden auf an sich bekannte Weise taktweise den Füllventilen 26 zum Befüllen mit einer bestimmten Flüssigkeitsmenge zugefördert, und nach dem Befüllen weitergefördert. Das Dosieren der Flüssigkeitsmenge wird mittels der Steuereinrichtung der Vorrichtung 10 unter Berücksichtigung des vom Drucksensor 24 erfaßten Gesamtdrucks P der Flüssigkeit 1 geregelt.

Wenn der Flüssigkeitsstand der Flüssigkeit 1 im Verteiler 15 den vom zweiten Füllstandsensor 23 erfaßten unteren Füllstand unterschritten hat, wird von der Steuereinrichtung der Vorrichtung 10 das Absperrventil 17 geöffnet, so daß Flüssigkeit 1 vom Produktbehälter 11 in den Verteiler 15 nachfließen kann. Dazu ist es erforderlich, daß der Gasdruck P1 zusammen mit dem bis zur Mündung am Verteiler 15 anstehenden hydrostatischen Flüssigkeitsdruck größer ist als der im Verteiler 15 herrschende Gasdruck P2. Diese Bedingung muß auch zum vollständigen Entleeren des Produktbehälters 11 erfüllt sein. Diese Bedingungen lassen sich trotz des Druckverlustes durch den Sterilfilter 18 in der Regel dann erreichen, wenn der Gasdruck P1 größer ist als der Gasdruck P2.

Der in der Fig. 2 dargestellte Verteiler 15a einer zweiten Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich vom Verteiler 15 der Fig. 1 dadurch, daß der Verteiler 15a nunmehr rohrförmig ausgebildet ist, wobei die Haupterstreckungsrichtung des Verteilers 15a horizontal verläuft. Ferner weist der Verteiler 15a einen von einer Stirnseite ausgehenden, senkrecht nach oben ragenden Rohrabschnitt 27 auf, in dem die beiden Füllstandsensoren 22a, 23a angeordnet sind. Die zweite Druckleitung 19a mündet in der Oberseite des Rohrabschnitts 27, wohingegen die Versorgungsleitung 14a in Höhe des Verteilers 15a auf derselben Seite wie der Rohrabschnitt 27 im Verteiler 15a mündet.

Durch die nunmehr rohrförmige Ausbildung des Verteilers 15a können die Füllschläuche 25a kürzer als beim Verteiler 15 ausgebildet werden, da die Füllschläuche 25a unmittelbar über den Verpackungsbehältern angeordnet werden können. Daraus folgt, daß sich die Länge des Verteilers 15a an dem benötigten Raum für die jeweils taktweise zugeführten Verpackungsbehälter orientiert. Im Gegensatz dazu sind beim Verteiler 15 beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 infolge des zylindrischen (mit senkrechter Haupterstreckungsrichtung) Verteilers 15 längere bzw. kurvenförmig angeordnete Füllschläuche 25 erforderlich.

Darüber hinaus ermöglicht der Verteiler 15a aufgrund seiner Form Vorteile bezüglich einer Reinigung bei CIP (Clean in place) bzw. SIP (Sterile in place). Eine rohrförmige Ausbildung des Verteilers 15a ist insbesondere bei kleinen Füllmengen in den Verpackungsbehältern sinnvoll, bei denen auch nur ein geringes Gesamtvolumen des Verteilers 15 erforderlich ist.

Claims

1. Vorrichtung (10) zum Abfüllen einer unter Druck stehenden Flüssigkeit (1) in Verpackungsbehälter, wie Ampullen, Vials oder dergleichen, mit einem von einem ersten Gasdruck (P1) beaufschlagten Vorratsbehälter (11) für die Flüssigkeit (1), und mit einem mit Füllventileinrichtungen (25, 26; 25a, 26a) gekoppelten Verteiler (15; 15a), der mit dem Vorratsbehälter (11) über eine Versorgungsleitung (14; 14a) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Versorgungsleitung (14; 14a) zwischen dem Vorratsbehälter (11) und dem Verteiler (15; 15a) ein Filterelement (18) für die Flüssigkeit (1) angeordnet ist, und daß der Verteiler (15; 15a) einen zusätzlichen Druckanschluß (19; 19a) zum Beaufschlagen der im Verteiler (15; 15a) befindlichen Flüssigkeit (1) mit einem zweiten Gasdruck (P2) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Verteiler (15; 15a) wenigstens eine Füllstandsmeßeinrichtung (22, 23; 22a, 23a) angeordnet ist, die mit einem in der Versorgungsleitung (14; 14a) angeordneten Absperrventil (17) zusammenwirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Verteiler (15; 15a) ein Drucksensor (24; 24a) zum Erfassen eines Gasamtdrucks der Flüssigkeit (1) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (18) im Eingangsbereich des Verteilers (15; 15a) in der Versorgungsleitung (14; 14a) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (15) zylindrisch mit senkrechter Haupterstreckungsrichtung ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (15a) rohrförmig mit horizontaler Haupterstreckungsrichtung ausgebildet ist und daß der Verteiler (15a) einen auf der den Füllventileinrichtungen (25a, 26a) abgewandten Seite angeordneten, senkrecht nach oben ragenden Bereich (27) aufweist, in dem die wenigstens eine Füllstandsmeßeinrichtung (22a, 23a) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement ein Sterilfilter (18) ist.