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Dokumentenidentifikation DE10360551A1 28.07.2005
Titel Vorrichtung zum Einbringen und/oder Ausbringen eines Gegenstandes, insbesondere eines Behälters, in einen bzw. aus einem Arbeitsraum
Anmelder Robert Bosch GmbH, 70469 Stuttgart, DE
Erfinder Burger, Kurt, 71292 Friolzheim, DE;
Ruland, Eberhard, 73630 Remshalden, DE;
Lemke, Kuno, 74321 Bietigheim-Bissingen, DE;
Weber, Helmut, 71384 Weinstadt, DE;
Busch, Olaf, 74564 Crailsheim, DE;
Haegele, Hartmut, 71701 Schwieberdingen, DE;
Rauschnabel, Johannes, 74532 Ilshofen, DE;
Gensheimer, Michael, 70191 Stuttgart, DE;
Braeuninger, Marc, 91541 Rothenburg, DE;
Feichtinger, Jochen, 74189 Weinsberg, DE
DE-Anmeldedatum 22.12.2003
DE-Aktenzeichen 10360551
Offenlegungstag 28.07.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.07.2005
IPC-Hauptklasse B65G 49/00
Zusammenfassung Es wird eine Vorrichtung zum Einbringen und/oder Ausbringen eines Gegenstandes (11), insbesondere eines Behälters, in einen bzw. aus einem ersten Arbeitsraum (12) vorgeschlagen, mit einer Schleuse (15), die den ersten Arbeitsraum (12) von einem unter einem abweichenden Atmosphäre stehenden, zweiten Arbeitsraum (13) trennt, wobei die Schleuse (15) ein Gehäuse (16), einen Schleusenraum (17) sowie eine Fördereinrichtung (21) mit mindestens einer Förderaufnahme (28) für den Gegenstand (11) aufweist, so dass der Gegenstand (11) von einer Aufnahmeseite zu einer Abgabeseite der Schleuse (15) förderbar ist. Die Schleuse (15) ist mit einer Sterilgasleitung (41) verbunden, über die die mindestens eine Förderaufnahme (28) der Fördereinrichtung (21) mit einem sterilen Gas flutbar ist (Figur 2).

Beschreibung[de]
Stand der Technik

Die Erfindung geht von einer Vorrichtung zum Einbringen und/oder Ausbringen eines Gegenstandes, insbesondere eines Behälters, in einen bzw. aus einem Arbeitsraum gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art aus.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der deutschen Patentschrift DE 100 31 800 C2 bekannt und dient zum Überführen von flaschenartigen Behältern aus einem unter Atmosphärendruck stehenden Raum in einen unter Vakuum stehenden Behandlungsraum, in dem die Behälter mit einer Beschichtung versehen werden.

Die bekannte Vorrichtung umfasst eine Schleuseneinrichtung, die den Behandlungsraum von dem unter Atmosphärendruck stehenden Raum trennt und mittels der die Behälter transferiert werden. Die Schleusenvorrichtung umfasst eine an einem Gehäuse aufgehängte Fördereinrichtung, die als Förderrad bzw. Schleusenrad ausgebildet ist und Aufnahmen bzw. Schleusenkammern für die flaschenartigen Behälter aufweist. Das Förderrad wirkt mit Sternrädern zusammen, die zur Übergabe der flaschenartigen Behälter dienen. Mittels des Schleusenrades sind die Behälter von einer mit einem der Sternräder zusammenwirkenden Aufnahmeseite zu einer mit einem anderen der Sternräder zusammenwirkenden Abgabeseite der Schleuse förderbar. Die Schleuseneinrichtung ist jedoch nicht zum Einsatz unter sterilen Bedingungen geeignet, da eine Vorsterilisation der Vorrichtung nur nach einem aufwändigen Zerlegen der Einrichtung durchgeführt werden könnte. Auch eine Sterilität während des Betriebs der Vorrichtung kann nicht gewährleistet werden.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einbringen und/oder Ausbringen eines Gegenstandes, insbesondere eines Behälters, in einen bzw. aus einem Arbeitsraum mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, bei welcher Vorrichtung die Schleuse mit einer Sterilgasleitung verbunden ist, über die die mindestens eine Förderaufnahme der Fördereinrichtung mit einem sterilen Gas flutbar ist, hat den Vorteil, dass die Förderaufnahme der Fördereinrichtung bei Bedarf einer Biodekontamination unterzogen werden können. Die Sterilgasleitung gewährleistet, dass eine Sterilität der Schleuse über die Betriebsdauer der Vorrichtung aufrechterhalten werden kann.

Die Vorrichtung nach der Erfindung eignet sich insbesondere zum Überführen eines bzw. mehrerer Gegenstände aus einem unter Vakuum stehenden Raum in einen unter Atmosphärendruck stehenden Raum, der beispielsweise als Reinraum ausgeführt ist. Die Vorrichtung kann aber auch zum Überführen von Gegenständen aus einem unter Atmosphärendruck stehenden Raum in einen unter Vakuum stehenden Raum genutzt werden. Beim Überführen von Gegenständen in den Reinraum wird die Förderaufnahme der Fördereinrichtung zweckmäßigerweise unmittelbar vor dem Ausbringen des Gegenstandes aus der Schleuse mit dem sterilen Gas geflutet.

Um eine Vorsterilisierung der Schleuse der Vorrichtung nach der Erfindung zu ermöglichen, ist diese bei einer bevorzugten Ausführungsform derart ausgelegt, dass innerhalb der Schleuse liegende Flächen, die im Betrieb der Vorrichtung aneinander liegen oder einen geringen Abstand zueinander haben, mittels einer geeigneten Freistelleinrichtung freigestellt werden kann. Damit können vor der Inbetriebnahme der Vorrichtung sämtliche innerhalb der Schleuse liegenden Flächen sterilisiert werden. Es ist so im Wesentlichen gewährleistet, dass etwaig vorhandene Keime zwischen im Betrieb aneinander grenzenden Bauteilen innerhalb der Schleuse beseitigt werden können. Durch eine hermetische Abdichtung der Schleuse und die Sterilgasleitung ist ein steriler Betrieb der Schleuse möglich.

Die Fördereinrichtung der Schleuse, mit der Gegenstände von einer Einschleusöffnung zu einer Ausschleusöffnung transportiert werden, kann in vielfältiger Weise ausgeführt sein. Beispielsweise kann die Fördereinrichtung ein Förderrad oder auch ein Schieber sein.

Wenn die Fördereinrichtung als Förderrad ausgelegt ist, ist sie vorzugsweise über eine Magnetkupplung angetrieben, so dass im Betrieb der Schleuse eine hermetisch dichte Einleitung eines Drehmomentes auf eine Antriebswelle des Förderrads gewährleistet ist.

Um während des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglichst wenige, gegebenenfalls kontaminierend wirkende Partikel zu generieren, ist die Antriebswelle des Förderrads vorzugsweise an offenen, trocken laufenden Kugellagern gelagert. Vorzugsweise wird auch auf schleifende Dichtelemente für die Antriebswelle verzichtet.

Durch diesen Aufbau wird der bei reibenden und/oder schleifenden Dichtungen übliche Verschleiß und somit auch die Partikelgenerierung minimiert. Durch eine ausschließliche Druckbelastung von Dichtelementen im Bereich von Schleusenöffnungen kann ebenfalls eine Generierung von Partikeln vermieden werden.

Bei einer Ausbildung der Fördereinrichtung als Schieber kann dieser kolbenartig ausgebildet und an dem Gehäuse der Schleuse geführt sein. Eine derartige Fördereinrichtung hat eine geometrisch einfache Form und ist auf kostengünstige Weise herstellbar.

Damit der Schieber druckdicht in dem Gehäuse der Schleuse geführt werden kann, ist er vorzugsweise mit einem Faltenbalg verbunden, an dem ein Betätigungsmittel für den Schieber angreift.

Der Schieber kann zwei Förderaufnahmen haben, so dass der Schleuse gleichzeitig ein Gegenstand zuführbar und ein Gegenstand entnehmbar ist. Die Schleuse hat dann an der Abgabeseite vorzugsweise zwei Abgabeöffnungen, von denen jeweils eine mit einer der Förderaufnahmen des Schiebers zusammenwirkt.

Insbesondere im Falle einer rotierenden Fördereinrichtung kann diese zur Verringerung der Massenträgheit aus Kunststoff gefertigt sein. Kunststoff ist jedoch transparent für elektromagnetische Strahlung. In diesem Falle ist es vorteilhaft, wenn die Förderaufnahme der aus Kunststoff gefertigten Fördereinrichtung von einem elektrisch leitfähigen, beispielsweise becherförmigen Einlegeteil begrenzt ist, welches als Abschirmung für elektromagnetische Strahlung dient.

Wenn einer der Arbeitsräume ein unter Vakuum stehender Raum ist, weist die Vorrichtung nach der Erfindung zweckmäßigerweise eine Vakuumpumpe zum Evakuieren der mindestens einen Förderaufnahme auf.

Des Weiteren kann die Vorrichtung nach der Erfindung Dichtschieber aufweisen, die beispielsweise zum Dichten des ersten und/oder des zweiten Arbeitsraums gegenüber der Förderaufnahme und auch zum Dichten der Förderaufnahme gegenüber dem Schleusenraum der Schleuse dienen können.

Wenn zwischen den einzelnen Bauteilen der Schleuse Spalte vorliegen und in einem der durch die Schleuse getrennten Räume elektromagnetische Strahlung eingesetzt wird, weist die Vorrichtung nach der Erfindung zur Erzielung einer Dichtheit gegenüber elektromagnetischer Strahlung mindestens ein elektromagnetisches Dichtelement für elektromagnetische Strahlung auf, das die Spalte zwischen den betreffenden Bauteilen der Schleuse elektromagnetisch leitend verbindet und so gegen den Austritt elektromagnetischer Strahlung abdichtet. Ein elektromagnetisches Dichtelement besteht beispielsweise aus einem O-Ring, das mit einem Drahtgeflecht bzw. -gewebe versehen ist.

Wenn der mittels der Vorrichtung zu transferierende Gegenstand ein Behälter ist und in einen unter Vakuum stehenden Arbeitsraum eingebracht werden soll, kann in der Förderaufnahme ein in den Behälter eintauchender Dorn angeordnet sein, der das zu evakuierende Volumen in der Förderaufnahme verringert. Der Dorn, der bolzenartig ausgebildet sein kann, greift beispielsweise berührungslos in den Behälter ein.

Zur Erhöhung einer Dichtwirkung kann das Gehäuse der Schleuse, das in Richtung einer Trennwand zwischen den beiden Arbeitsräumen offen ausgeführt sein kann, mittels einer Feder gegen die Trennwand vorgespannt sein.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist vorzugsweise so ausgelegt, dass sie eine Entnahmeeinrichtung aufweist, die dichtend mit dem Gehäuse der Schleuse verbindbar ist und die Gegenstände einer nachgeschalteten Fördereinrichtung zuführen kann.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung nach der Erfin- dung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

1 einen Längsschnitt durch eine Vakuumschleuse mit einer rotierend angetriebenen Fördereinrichtung;

2 einen Schnitt durch die Vakuumschleuse nach 1 entlang der Linie II-II in 1;

3 einen Schnitt durch eine Vakuumschleuse mit einem Schieber als Fördereinrichtung;

4 einen Längsschnitt durch eine Vakuumschleuse mit einer kolbenartigen Fördereinrichtung bei der Zufuhr eines Behälters; und

5 die Fördereinrichtung nach 4 bei der Entnahme eines Behälters.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In den 1 und 2 ist eine Vorrichtung 10 zum Transfer von flaschenartigen Behältern 11 aus einem unter Vakuum stehenden, ersten Arbeitsraum 12 in einen unter Atmosphärendruck stehenden und einen zweiten Arbeitsraum darstellenden Reinraum 13 dargestellt. In dem Reinraum 13 werden die Behälter 11 befüllt. Der erste Arbeitsraum 12 und der Reinraum 13 sind durch eine Trennwand 14 voneinander getrennt.

Die Vorrichtung 10 umfasst eine Schleuse 15, die mit einem Gehäuse 16 versehen ist, das einen zylindrischen Schleusenraum 17 aufweist, der stirnseitig jeweils von einem Deckel 18 bzw. 19 verschlossen ist.

Der Schleusenraum 17 ist axial von einer Welle 20 durchgriffen, auf der ein als Fördereinrichtung dienender Behältnisrotor bzw. ein Förderrad 21 sitzt und die über Kugellager 22 und 23 an den Deckeln 18 und 19 gelagert ist. Die Welle 20 durchgreift den Deckel 19 und ist mit einem eine Magnetkupplung umfassenden Antrieb 24 verbunden, der ein Antriebsgehäuse 25, einen äußeren Dauermagneten 26 und einen inneren Dauermagneten 27 aufweist. Das Antriebsgehäuse 26 ist mit dem Deckel 19 verschraubt.

Der Behältnisrotor 21 weist im vorliegenden Fall vier Reihen von Förderaufnahmen 28 auf, die zylindrisch ausgebildet sind und jeweils zur Aufnahme eines Behälters 11 dienen, wobei die einzelnen Reihen der Förderaufnahmen 28 hier jeweils um 90° zueinander versetzt sind. Alternativ können auch mehr oder weniger Reihen an Förderaufnahmen an dem Behältnisrotor ausgebildet sein.

Das Gehäuse 16 der Schleuse 15 hat an seiner der Trennwand 14 zugewandten Seite eine Schleusenöffnung 29, die mit einem Durchbruch 30 der Trennwand 14 fluchtet und über die dem Behältnisrotor 21 aus dem Behandlungsraum 12 Behälter 11 zugeführt werden können. Im vorliegenden Fall erfolgt der Transport der Behälter 11 aus dem Behandlungsraum 12 in den Behältnisrotor 21 mittels eines schwenkbar gelagerten Rechens 31. Grundsätzlich kann aber jede geeignete Transporteinrichtung, beispielsweise auch eine Förderschnecke eingesetzt werden.

Am Boden des Schleusengehäuses 16 ist eine sich in Axialrichtung der Welle 20 erstreckende, im Wesentlichen rechteckige Ausgabeöffnung 32 ausgebildet, in welcher in dem in den 1 und 2 dargestellten Zustand eine erste Dichteinheit 33 zur Dichtung des Schleusenraums 17 gegenüber den vor der Ausgabeöffnung 32 angeordneten Förderaufnahmen 28 und eine zweite Dichteinheit 34 zur Dichtung der vor der Ausgabeöffnung 32 angeordneten Förderaufnahmen 28 gegenüber dem zweiten Arbeitsraum 13 angeordnet sind. Die zweite Dichteinheit 34 dient des Weiteren als Transportelement bei der Entnahme der Behälter 11 aus der Schleuse 15.

Die Dichteinheit 33 weist an ihrer in Dichtstellung an den Rotor 21 grenzenden Stirnseite ein als Gasdichtung dienendes, erstes Dichtelement 35 und ein als elektromagnetische Dichtung ausgebildetes zweites Dichtelement 36 auf. Das erste Dichtelement 35 ist als einfacher O-Ring ausgebildet.

Des Weiteren trägt das erste Dichtelement 33 an seiner der Außenwand des Gehäuses 16 zugewandten Fläche ein als Gasdichtung dienendes und als O-Ring ausgebildetes drittes, Dichtelement 37 und ein als elektromagnetische Dichtung dienendes, viertes Dichtelement 38. Die Dichtelemente 37 und 38 liegen in der in den 1 und 2- dargestellten Dichtstellung an dem Gehäuse 16 an.

Zwischen der ersten Dichteinheit 32 und der zweiten Dichteinheit 33 sind des Weiteren ein fünftes Dichtelement 39 und ein sechstes Dichtelement 40 angeordnet. Das fünfte Dichtelement 39 stellt wiederum eine Gasdichtung und das sechste Dichtelement 40 stellt wiederum eine elektromagnetische Dichtung dar.

Des Weiteren mündet in die erste Dichteinheit 33 eine Gasleitung 41, die mit den Förderaufnahmen 28 verbunden ist, die vor der Ausgabeöffnung 32 in Position gebracht sind. Die Gasleitung 41 ist einerseits mit einer Vakuumpumpe 42 und andererseits über ein Ventil 43 mit einer hier nicht näher dargestellten Sterilgasquelle verbunden ist. Bei geöffnetem Ventil 43 dient die Gasleitung 41 als Sterilgasleitung.

Die in den 1 und 2 dargestellte Vorrichtung 10 arbeitet in nachfolgend beschriebener Weise.

In einem ersten Schritt werden sechs in einer Reihe angeordnete und liegende Behälter 11 über den Schleuseneinlass 29 mittels des Rechens 31 in sechs hinter dem Schleuseneinlass 29 angeordnete Förderaufnahmen 28 einer Förderaufnahmenreihe des Behältnisrotors 21 eingeschoben.

In einem zweiten Schritt wird der Behältnisrotor 21 um 90° gedreht, so dass die Behälter 11 stehen. Während des Drehens verhindern die Dichtelemente 37 und 39, dass Luft in den unter Vakuum stehenden Schleusenraum 17 eindringt. Gleichzeitig verhindern die Dichtelemente 38 und 40 ein Austreten einer elektromagnetischen Strahlung aus dem Schleusenraum 17.

In einem dritten Schritt werden die Dichteinheiten 33 und 34 gemeinsam in Richtung der Welle 20 verfahren, so dass die Dichteinheit 33 an dem Behältnisrotor 21 anliegen und die gegenüber der Ausgabeöffnung 32 angeordneten Förderaufnahmen 28 gegen den evakuierten Schleusenraum 17 abdichten. Die Dichtelemente 39 und 40 dichten die Förderaufnahmen 28 gegen den Reinraum 13 ab. Ein Austreten von elektromagnetischer Strahlung aus der Schleuse 15 in den Reinraum 13 verhindern die Dichtelemente 36 und 38.

In einem vierten Schritt werden die gegenüber der Ausgabeöffnung 32 angeordneten Förderaufnahmen 28 über das Ventil 43 und die nun als Sterilgasleitung dienende Gasleitung 41 mit Sterilluft geflutet und auf Atmosphärendruck gebracht, der auch in dem Reinraum 13 herrscht.

In einem sechsten Schritt fährt die zweite Dichteinheit 34 nach unten weg und transportiert die auf ihr stehenden Behälter 11 aus der Schleuse 15 heraus. Die Behälter 11 können dann beispielsweise einer Füllmaschine zugeführt werden.

In einem sechsten Schritt fährt die zweite Dichteinheit 14 wieder in Richtung des Behältnisrotors 21, so dass die Förderaufnahmen 28 gegenüber dem Reinraum 13 gedichtet sind.

In einem siebten Schritt werden die gegenüber der Ausgabeöffnung 32 angeordneten Förderaufnahmen 28 nach Schließen des Ventils 43 mittels der Vakuumpumpe 42 evakuiert.

Anschließend werden die Dichteinheiten 33 und 34 in einem achten Schritt so in der der Welle abgewandten Richtung verfahren, dass der evakuierte Schleusenraum 17 mit den Förderaufnahmen 28 verbunden ist, die der Ausgabeöffnung 32 des Gehäuses 16 gegenüberstehen. Dabei dichten die Dichtelemente 37 und 39 die Förderaufnahmen 28 gegenüber dem Reinraum 13 ab. Eine Abschirmung der elektromagnetischen Strahlung erfolgt mittels der Dichtelemente 38 und 40.

Anschließend erfolgt eine Wiederholung der Schritte 1 bis 8.

Eine Befüllung des Behältnisrotors 21 mit Behältern 11 über die Schleusenöffnung 29 kann während der Durchführung der Schritte 3 bis 8 erfolgen.

Eine im Wesentlichen entsprechend der Vorrichtung nach den 1 und 2 ausgebildete Vorrichtung kann auch so ausgelegt sein, dass Behälter stehend eingeschleust werden und bei einer Rotation des Behältnisrotors zum Liegen gebracht und in dieser Position aus der Schleuse ausgebracht werden. Auch ist es denkbar, dass Behälter aus einem unter Atmosphäre stehenden Raum in ein Vakuum eingeschleust werden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Behältnisrotor 21 aus Metall gefertigt. Alternativ kann der Behältnisrotor aber auch aus Kunststoff gefertigt sein, wobei dann die Förderaufnahmen 28 jeweils von einem als elektromagnetische Abschirmung dienenden, becherartigen Einlegeteil aus Metall begrenzt sind.

Zur Vorsterilisation der Vorrichtung 10 bzw. der Schleuse 15 werden die Dichteinheiten 33 und 34 so freigestellt, dass sie sich nicht berühren und auch nicht an dem Gehäuse 16 anliegen. Dann wird die Schleuse 15 mit einem zur Bindekontamination geeigneten Gas, wie Wasserstoffperoxid, Wasserdampf (Sattdampf) oder Ethylenoxid, geflutet. Durch diese Vorsterilisation und durch das während des Betriebes erfolgende Befluten der Förderaufnahmen 28 mit Sterilluft sowie durch die Magnetkupplung ist über die Betriebszeit der Vorrichtung 10 eine Sterilität der Schleuse 15 gewährleistet. Insbesondere die Magnetkupplung ermöglicht eine hermetische Abdichtung.

In 3 ist eine Vorrichtung 50 zum Transfer von Behältern 11 aus einem unter Vakuum stehenden, ersten Arbeitsraum 12 in einen als Reinraum ausgeführten, zweiten Arbeitsraum 13 dargestellt. In dem zweiten Arbeitsraum 13 ist beispielsweise eine Befüllstation für Behältnisse 11 angeordnet. Die beiden Arbeitsräume 12 und 13 sind durch eine Trennwand 14 voneinander getrennt.

Die Vorrichtung 50 umfasst eine Schleuse 51, die einen von der Trennwand 14 gebildeten Schleuseneinlass 29 sowie zwei an einem Gehäuse 52 ausgebildete Schleusenauslässe 53 und 54 aufweist.

In dem Gehäuse 52 der Schleuse 51 ist ein über eine Stange 55 angetriebener Schieber 56 geführt, der eine Fördereinrichtung darstellt und zwei Förderaufnahmen 57 und 58 aufweist, die zylindrisch ausgebildet und quer zur Schieberichtung des Schiebers 56 ausgerichtet sind.

Des Weiteren weist das Gehäuse 52 der Schleuse 51 zwei Gaseinlässe 60 und 61 auf, die jeweils mit einer Gasleitung 62 bzw. 63 verbunden sind, wobei die Gasleitung 62 mit einem ersten Belüftungsventil 64, das mit einer hier nicht näher dargestellten Sterilluftquelle verbunden ist, und die Gasleitung 63 mit einem zweiten Belüftungsventil 65 in Verbindung steht, das ebenfalls mit der Sterilluftquelle verbunden ist. Die Gasleitungen 62 und 63 sind des Weiteren über jeweils ein Sperrventil 66 bzw. 67 mit einer Vakuumpumpe 68 verbunden, so dass die Gaseinlässe 60 und 61 wahlweise mit Sterilluft beaufschlagt oder unter Vakuum gesetzt werden können.

Zur Dichtung einer Schleusenkammer 69 der Schleuse 51 gegenüber dem Reinraum 13 ist das Gehäuse 52 mittels einer federartigen Einrichtung 70 gegen die Trennwand 14 gepresst.

Zwischen dem Schieber 56 und der Trennwand 14 liegt ein fächiger, niederohmiger elektrischer Kontakt vor.

Alternativ ist es auch denkbar, dass der Schieber 56 aus Kunststoff gefertigt ist oder mit einer verschleißfesten Beschichtung und/oder einer Beschichtung mit niedrigem Reibungskoeffizienten versehen ist, um eine Reibung zwischen dem Schieber 56 und der Trennwand bzw. dem Gehäuse 52 zu verringern. Eine Dichtheit gegenüber elektromagnetischer Strahlung kann in diesem Fall durch konstruktive Maßnahmen, wie einem zusätzlichen Abschirmgehäuse erreicht werden.

Die in 3 dargestellte Vorrichtung 50 arbeitet in nachfolgend beschriebener Weise.

Zunächst wird über den Schleuseneinlass 30 ein flaschenartiges Behältnis 11 in die erste Förderaufnahme 57 eingebracht. Dann wird der Schieber 56 so verfahren, dass die Förderaufnahme 57 vor dem Schleusenauslass 54 zur Anordnung kommt. Während des Verfahrens des Schiebers 56 wird die Förderaufnahme 57 über das Belüftungsventil 64, die als Sterilgasleitung dienende Gasleitung 62 und den Gaseinlass 60 mit Sterilluft beaufschlagt, wobei das Sperrventil 66 geschlossen ist. Gleichzeitig wird die zweite Förderaufnahme 58 mittels der Vakuumpumpe 68 bei geöffnetem Sperrventil 67 und geschlossenem Belüftungsventil 65 über die Gasleitung 63 und den Gaseinlass 61 evakuiert. Der Schieber 56 ist so ausgebildet, dass der Schleuseneinlass 30 bei seiner Bewegung stets von den beiden Schleusenauslässen 53 und 54 getrennt ist.

Wenn die Förderaufnahme 57 vor dem Schleusenauslass 54 angeordnet ist, wird der in dieser angeordnete Behälter 11 entnommen und über den Schleuseneinlass 30 ein weiterer Behälter 11 in die Förderaufnahme 58 eingefördert. Bei dem hierauf folgenden Verschieben des Schiebers 56 erfolgt eine Evakuierung der Förderaufnahme 57 und eine Belüftung der mit dem weiteren Behälter 11 befüllten Förderaufnahme 58 durch entsprechende Schaltung der Ventile 64, 65, 66 und 67.

Eine im Wesentlichen entsprechend der Vorrichtung nach 3 ausgebildete Vorrichtung kann auch so ausgelegt sein, dass Behälter stehend eingeschleust werden. Auch ist es denkbar, dass Behälter aus einem unter Atmosphärendruck stehenden Behälter in ein Vakuum eingeschleust werden.

Zur Durchführung einer Vorsterilisation der Vorrichtung 50 werden die sich berührenden Flächen der Schleuse 51 freigestellt, und zwar derart, dass die federartige Fixiereinrichtung 70 gelöst und der Schieber 56 von der Trennwand 14 und das Gehäuse 54 von dem Schieber 56 abgehoben wird. Dabei wird zwischen den ebenen Flächen der einzelnen Bauteile 14, 56 und 52 ein Spalt erzeugt, der hinreichend groß ist, so dass die Bauteile 14, 52 und 56 der Schleuse 51 voll- ständig mit einem Biodekontaminationsmittel, wie Wasserstoffperoxid, umströmt werden können.

Durch die Bauweise des Vorrichtung nach 3 ist es auch möglich, die Schleuse einer automatisierte Grobreinigung, beispielsweise nach dem sogenannten Wash-Down-Verfahren, zu unterziehen.

In den 4 und 5 ist eine Vorrichtung 80 dargestellt, die zum Transfer von flaschenartigen Behältern 11 aus einer Vakuumkammer 12 in einen Reinraum 13 dient, der unter Atmosphärendruck steht. Die Vakuumkammer 12 und der Reinraum 13 sind durch eine Trennwand 14 voneinander getrennt.

Die Vorrichtung 80 umfasst eine Schleuse 82 mit einem Gehäuse 81, das mit der Trennwand 14 verbunden ist und einen Schleusenraum 83 aufweist. Der Schleusenraum 83 ist zylindrisch ausgebildet und dient zur Führung eines zylindrischen Kolbens 84, der über eine Druckstange 85 mit einem Faltenbalg 86 verbunden ist. Der Faltenbalg 86 ist wiederum mit einer hier nicht näher dargestellten Antriebseinrichtung für die Druckstange 85 verbunden.

Der Kolben 84 bildet eine Fördereinrichtung und hat hierzu eine im Wesentlichen korrespondierend zu der Form der Behälter 11 ausgebildete Förderaufnahme 87, in der ein Behälter 11 liegend förderbar ist.

Die Schleuse 82 hat des Weiteren einen seiner Aufnahmeseite zugeordneten, so genannten Hochheber 88, mittels dessen ein Behälter 11 in liegender Weise in den Förderraum 87 eingebracht werden kann.

Abgabeseitig hat die Schleuse 82 des Weiteren einen so genannten Absenker 89, der in eine Auslassöffnung 90 des Gehäuses 81 einbringbar ist und in angehobener Stellung über eine Gasdichtung 91 und eine Mikrowellendichtung 92 an dem Gehäuse 81 anliegt.

An dem Kolben 84 sind ebenfalls eine Gasdichtung 93 und eine Mikrowellendichtung 94 angeordnet, die in der in 5 dargestellten Stellung, d. h. in Ausgabestellung an dem Gehäuse 81 der Schleuse 82 anliegen.

Der Kolben 84 hat an seiner dem Faltenbalg 86 zugewandten Stirnseite des Weiteren eine als O-Ring ausgebildete Dichtung 95.

Der Schleusenraum 83 ist über eine Öffnung 96 mit einer als Sterilgasleitung dienenden Gasleitung 97 verbunden, die einerseits über ein Gaseinlassventil 98 mit einer nicht näher dargestellten Sterilgasquelle und andererseits über ein Absperrventil 99 mit einer Vakuumpumpe 42 verbunden ist.

Die in den 4 und 5 dargestellte Vorrichtung 80 arbeitet in nachfolgend beschriebener Weise.

Zum Transfer aus der Vakuumkammer 12 in den Reinraum 13 wird ein Behälter 11 mittels des Hochhebers 88 in die Förderaufnahme 87 geführt. Daraufhin wird der Kolben 84 in das Gehäuse 81 eingeschoben, bis der Behälter 11 vollständig in dem Schleusenraum 83 angeordnet ist. Dann fährt der Hochheber 88 nach unten weg und der Kolben 84 transportiert den Behälter 11 bis zu der Auslassöffnung 90 des Gehäuses 81, d. h. bis zu dem Absenker 89. Nun dichtet die Gasdichtung 93 die Vakuumkammer 12 gegenüber dem Atmosphärendruck ab. Die Mikrowellendichtung 94 dichtet den Reinraum gegenüber Mikrowellen ab. Der bisher unter Vakuum stehende Schleusenraum 83 wird nun über das Belüftungsventil 98 und die als Sterilgasleitung dienende Gasleitung 97 mit Sterilluft geflutet. Dann transportiert der Absenker 89 das Behältnis 11 nach unten, wo es von einer nachfolgenden Transporteinrichtung übernommen wird. Der Absenker 89 fährt anschließend nach oben, so dass er über die Dichtungen 91 und 92 ein weiteres Eindringen von Luft in den Schleusenraum 83 und ein Austreten von Mikrowellen verhindert. Mittels der Vakuumpumpe wird der Schleusenraum 83 dann bei geöffnetem Absperrventil 99 und geschlossenem Belüftungsventil 98 evakuiert. Der Kolben 84 wird in seine in 4 dargestellte Ausgangsstellung zurückgefahren. Dann wird ein neuer, liegender Behälter 11 mittels des Hochhebers 88 in die Förderaufnahme 87 eingebracht.

Die Dichtung 95 dient dazu, dass beim Evakuieren des Schleusenraums 83 keine Evakuierung des von dem Faltenbalg 86 eingeschlossenen Volumens erfolgen muss, da dieser beim Fluten nicht geflutet wird.

Des Weiteren ist es denkbar, den Kolben 84 beim Einfahren und beim Ausfahren aus dem Gehäuse 81 zu drehen, so dass die Öffnung 87 oben liegt. Dann treten während des Einfahrens keine Reißkräfte zwischen dem Behälter 11 und dem Gehäuse 81 auf.

Auch ist es denkbar, mittels des Kolbens 84 eine oder auch mehrere stehende Behälter aus einem Raum in einen anderen Raum zu überführen. Auch kann der Behälter mittels einer entsprechenden Vorrichtung von oben in eine entsprechende Förderaufnahme eingebracht werden.

Eine im Wesentlichen entsprechend der Vorrichtung nach den 4 und 5 ausgebildete Vorrichtung kann auch so ausgelegt sein, dass Behälter stehend eingeschleust werden. Auch ist es denkbar, dass Behälter aus einem unter Atmosphärendruck stehenden Behälter in ein Vakuum eingeschleust werden.

Zur Vorsterilisation der Schleuse 82 werden der Hochheber 88 und der Absenker 89 so freigestellt, dass sie das Gehäuse 81 nicht berühren und alle Flächen, die innerhalb des Gehäuses 81 liegen, mit einem Biodekontaminationsmittel, wie Wasserstoffperoxid, beaufschlagt werden können. Durch ein langsames Bewegen des Kolbens 84 kann der Faltenbalg 86 ebenfalls sterilisiert werden. Der Kolben 84 wird bei der Bindekontamination vollständig ganz aus dem Gehäuse 81 gezogen.

Durch die Vorsterilisierung und das Fluten mit Sterilluft kann die Schleuse 82 während ihres Betriebs steril gehalten werden.


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zum Einbringen und/oder Ausbringen eines Gegenstandes (11), insbesondere eines Behälters, in einen bzw. aus einem ersten Arbeitsraum (12), mit einer Schleuse (15, 51, 82), die den ersten Arbeitsraum (12) von einem unter einem abweichenden Atmosphäre stehenden, zweiten Arbeitsraum (13) trennt, wobei die Schleuse (15, 51, 82) ein Gehäuse (16, 52, 81), einen Schleusenraum (17, 69, 83) sowie eine Fördereinrichtung (21, 56, 84) mit mindestens einer Förderaufnahme (28, 57, 58, 87) für den Gegenstand (11) aufweist, so dass der Gegenstand (11) von einer Aufnahmeseite zu einer Abgabeseite der Schleuse (15, 51, 82) förderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleuse (15, 51, 82) mit einer Sterilgasleitung (41, 62, 63, 97) verbunden ist, über die die mindestens eine Förderaufnahme (28, 57, 58, 87) der Fördereinrichtung (21, 56, 84) mit einem sterilen Gas flutbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Schleuse (15, 51, 82) liegende Flächen, die im Betrieb der Vorrichtung aneinander liegen, mittels einer Freistelleinrichtung freistellbar sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (21) ein Förderrad ist, das vorzugsweise über eine Magnetkupplung angetrieben ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebswelle (20) des Förderrads (21) an Kugellagern (22, 23) gelagert ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (56, 84) ein Schieber ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (84) kolbenartig ausgebildet ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (84) mit einem Faltenbalg (86) verbunden ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (56) zwei Förderaufnahmen (57, 58) hat, so dass der Schleuse (51) gleichzeitig ein Gegenstand (11) zuführbar und ein Gegenstand (11) entnehmbar ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung aus Kunststoff gefertigt ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderaufnahme der aus Kunststoff gefertigten Fördereinrichtung von einem elektrisch leitfähigen Einlegeteil begrenzt ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Vakuumpumpe (42) zum Evakuieren der mindestens einen Förderaufnahme (28, 57, 58, 87).
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen ersten Dichtschieber (56) zum Dichten des ersten und/oder des zweiten Arbeitsraums gegenüber der Förderaufnahme.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch einen zweiten Dichtschieber (33) zum Dichten der Förderaufnahme (28) gegenüber dem Schleusenraum (17).
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch mindestens ein elektromagnetisches Dichtelement (36, 38, 40, 92), das mindestens ein Spalt zwischen Bauteilen der Schleuse (15, 82) dichtet.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand ein Behälter ist und in der Förderaufnahme ein in den Behälter eintauchender Dorn angeordnet ist.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleusengehäuse (52) gegen eine Trennwand (14) zwischen dem ersten Arbeitsraum (12) und dem zweiten Arbeitsraum (13) vorgespannt ist.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch eine dichtend mit dem Gehäuse (16, 81) der Schleuse (15, 82) verbindbare Entnahmeeinrichtung (34, 89).
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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