EP1726901A2

EP1726901A2 - Freeze drying plant

Info

Publication number: EP1726901A2
Application number: EP06008739A
Authority: EP
Inventors: Hans-Georg Hof
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-05-28
Filing date: 2006-04-27
Publication date: 2006-11-29
Also published as: EP1726901A3; DE102005024539B4; DE102005024539A1

Abstract

A freeze-drying assembly has a cabinet with a number of height-adjustable shelves. The infinitely variable interval between shelves is varied by a single height-adjustment mechanism (14). The interval between adjacent shelves remains essentially identical. The height adjustment mechanism can also incline the shelves. The height-adjustment mechanism has levers (20), each moving about its own pivot point (24). Each lever supports a number of hanging rods (22), each supporting one end of a shelf (12). The lower end of the hanging rod may be shifted left or right as required. Two levers are attached to a common shaft.

Description

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.The present invention relates to a freeze-drying plant with a number arranged in a product chamber, vertically adjustable held control panels and with a device for vertical adjustment of the control panels.

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.

For the freeze-drying of product goods, often medicines, the product to be dried is filled in small vials. These viais are then placed on the shelves provided in the product chamber of a freeze dryer. The individual control panels are adjustable in height, on the one hand to place the control panels on the level of the feed opening and on the other to vials or to place the feed opening and on the other to accommodate vials or other containers of different sizes. For this purpose, the distance between adjacent control panels via an elaborate mechanism in two stages is adjustable. In practice, two effects occur:

a) The plate above the vials is used for tempering the product good. However, the efficiency of tempering is the worse, the farther the plate is removed from the product. At a large distance, a convection cooling is only possible with difficulty, since a heat transfer would take too much time. A tempering by radiation suffers too large a distance, because the product also "sees" foreign surfaces, which make no contribution to the temperature. Too high a distance of the upper shelf leads to a non-uniform temperature of the product good, because the upstanding on the shelf product from the bottom, among other things because of the close proximity to the shelf, is very well cooled, while the top of the vials due to the large Distance to the overlying shelf much less cooled. Such non-uniform cooling also causes a much worse freeze-drying with the result that the drug contained in the vials has different qualities.
b) After the completion of the freeze-drying process, all control panels are moved very close together via the device for vertical adjustment of the control panels, while the upper control panel pushes the closure into the respective vial and closes it. It happens again and again that some vials with their closure remain attached to the upper shelf, so that these vials are lifted when moving apart of the adjusting plates of the actual setting plate. When unloading the product chamber, these vials then fall over and prevent orderly unloading of the entire shelf. Not only that thereby the unloading of the control plate is difficult, so the upset vial often has to be taken out and disposed of, since it no longer meets the hygiene requirements.

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.On this basis, the present invention, the object of the invention to provide a freeze-drying plant of the type mentioned, in which the distances between adjacent panels on the height of the food to be dried are adjustable so that an effective and uniform freeze-drying of the product is achieved and that the on the overlying shelf adhering vials without falling over can get back to the shelf.

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.As a technical solution to this problem, a freeze-drying plant according to the features of claim 1 is proposed according to the invention. Advantageous developments of this freeze-drying plant can be found in the dependent claims.

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.A trained according to this technical teaching freeze dryer has the advantage that the distances of the respective size of the vials or the container used can be optimally adjusted by the continuous adjustment of the distances of the adjusting plates. In this case, the distance between the control plate and the vials should be chosen so small that the adhering to the upper plate vials can not tip over when dropped. Also, the distance should be chosen so small that the upper plate exerts a good tempering effect on the vials to achieve a uniform freeze-drying of the product.

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.In a preferred embodiment, the adjusting plates are adjusted uniformly. This has the advantage that during the pushing together of the adjusting plates for the purpose of pushing the closures into the vials a uniform movement prevails, since otherwise the danger threatens to overturn the vials of an entire setting plate and thus become unusable.

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.In yet a preferred embodiment, the adjusting device can make the adjusting plates inclined. This has the advantage that adhering to the panels condensate drain well, which in addition to the hygiene and the heat conduction and thus the effectiveness of cleaning and sterilization increases.

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.In a very particularly preferred embodiment, a pivotably mounted lever is provided in the adjusting device, which is connected via holding rods with the individual adjusting plates. In this case, a rotation of the lever about a pivot point causes all, located on the support rods adjusting plates to move in the appropriate direction. Since the support rods are mounted at different distances from the fulcrum and because the lever travels a different path at the respective location, this also causes the positioning plate located on the respective support rod to be raised to different heights. This ensures that when pivoting the lever to, for example, 90 °, the top shelf only covers a comparatively short distance, while the next shelf already covers a longer way and while the bottom shelf travels the longest way. In this way, it is achieved that all adjusting plates move differently far with the result that the distance between adjacent adjusting plates can thereby be kept essentially constant.

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.

Further advantages of the freeze-drying plant according to the invention will become apparent from the accompanying drawings and the embodiments described below. Likewise, according to the invention, the above-mentioned features and those which are still further developed can be used individually or in any desired combinations with one another. The mentioned embodiments are not to be understood as an exhaustive list, but rather have exemplary character. Show it:

Fig. 1: a schematically illustrated side view of a freeze dryer according to the invention with maximally spaced control panels;
Fig. 2: a plan view of the freeze-drying plant of FIG. 1;
Fig. 3: a side view of the freeze-drying plant of Figure 1, with minimally spaced control panels.
Fig. 4: a side view of the freeze-drying plant of Figure 1, with obliquely spaced actuating plates.
Fig. 5: a lever with the support rods of an adjusting device of the freeze-drying plant according to FIG. 1.

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.In Figures 1 and 2, an embodiment of a freeze-drying plant according to the invention is shown. This comprises a product chamber 10 in which a number of adjusting plates 12 are placed, wherein the adjusting plates are vertically displaceable over not shown here device for vertical adjustment of the adjusting plates 12. In addition, in the product chamber 10, an adjusting device 14 for continuously adjusting the distances of adjacent parking plates 12 is provided. This adjusting device 14 comprises two lifting cylinders 16 and two shafts 18 arranged in parallel, as well as four levers 20 and a number of holding rods 22 attached to the levers 20, wherein a lifting cylinder 16 drives exactly one shaft 18 and wherein on each shaft 18 two levers 20 are fastened ,

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.The shafts 18 are dimensioned so long that they protrude beyond the adjusting plates 12. At the two free ends of the shafts 18, the lever 20 are mounted, which extend beyond the center of the adjusting plates 12. The shafts 18 are of different lengths, so that the levers 20 do not abut each other, but are guided past each other. At each lever 20 a number of support rods are pivotally supported, each of these support rods 22 of the same lever 20 is connected to another actuator plate 12. The support rod 22 is pivotally mounted both on the adjusting plate 12, and on the lever 20. Because the parking plates 12 are far different from the top mounted lever 20, the support rods 22 are of different lengths. In this case, the support rods 22 are arranged lengthwise, with the shortest support rod 22 is placed directly at the pivot point 24 of the lever 20. In addition to the shortest support rod 22 then the next larger support rod 22 is attached to the lever 20 and so on, so that the longest support rod 22 is placed at the outer end of the lever 20. Each of the adjusting plates 12 is connected via four holding rods 22 with each of the four levers 20, so that a good fastening of the adjusting plates is ensured.

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.The support rods 22 are loosely held in the lever 20 and can be moved vertically relative to the lever 20 as needed. This is the case in particular when the device for vertical adjustment of the adjusting plates 12 stacks some or all of the adjusting plates 12, for example, on the bottom of the product chamber 10. In this case, the distance of adjacent parking plates 12 is so small that the support rods 22 would bend, they could not be moved out of its holder on the lever 20 and upwards. When pulling apart the adjusting plates 12, the lever 20 move back up and detect the support rods 22 at its head 23 and thus also take the adjusting plate 12 with upwards.

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.In FIGS. 1 and 2, the levers 20 are pivoted downwards so far that the distance between two adjacent adjusting plates 12 is maximum. Now, if the lifting cylinder 16 is actuated, so pivot the shafts 18, the lever 20 by a certain angle. In this case, the various parking plates 12 are also pulled over the support rods 22 upwards, so that the distance between adjacent parking plates 12 is reduced. Since the individual support rods 22 perform a different circular motion due to their defined position on the lever 20, the lower control panels 12 are pulled much further than, for example, the uppermost control panel 12. Thus, it is achieved that the distance of all the control panels 12 to each other by about the reduced by the same amount.

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.Figure 3 shows the lever 20 in the opposite extreme position, wherein the adjusting plates 12 are maximally pulled together here. At the same time it can be seen in Fig. 3 that the adjusting plates are driven together with the adjusting device along the column 26 down. About separate drives, the entire unit of adjusting plates 12 and, adjusting 14 are moved within the product chamber 10 up and down.

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.Since the adjusting device 14 has two independent lifting cylinders 16, the two shafts 18 can also be pivoted differently. This causes the adjusting plates 12 do not adjust horizontally, but are skewed, as can be seen in Figure 4.

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.The lever 20 shown in Fig. 5 shows that the support rods 22 are held relative to the lever 20 slidably and pivotally. In this case, the support rod 22 depends with its head 23 in a rounded recess in the lever.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Produktkammerproduct chamber
1212: Stellplattenadjustable shelves
1414: Verstellvorrichtungadjustment
1616: Hubzylinderlifting cylinder
1818: Wellewave
2020: Hebellever
2222: HaltestangeHandrail
2323: Kopfhead
2424: Drehpunktpivot point
2626: Säulepillar

Claims

Freeze-drying plant with a number of vertically adjustable adjustable plates arranged in a product chamber and with a device for vertical adjustment of the positioning plates,
marked by
an adjusting device (14) for continuously adjusting the distances of adjacent adjusting plates (12).

Freeze-drying plant according to claim 1,
characterized,
that the adjusting device (14) essentially adjusts the distances of all the adjusting plates (12) alike.

Freeze-drying plant according to one of the preceding claims,
characterized,
that the adjusting device (14) can set the adjusting plates (12) at an angle.

Freeze-drying plant according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the adjusting device (14) comprises at least one lever (20) pivotably mounted about a pivot point (24), with a number of support rods (22) being mounted on each lever (20), and each support bar (22) of a lever (20 ) is connected to another actuator plate (12).

Freeze-drying plant according to claim 4,
characterized,
in that the holding rods (22) are mounted next to one another on the lever (20), with the holding bar (22) closest to the pivot point (24) leading to the uppermost setting plate (12), while the second closest holding bar (22) leading to the second upper setting plate (12). leads and so on.

Freeze-drying plant according to one of claims 4 or 5,
characterized,
in that the holding rods (22) are pivotably held both on the lever (20) and on the adjusting plate (12).

Freeze-drying plant according to one of claims 4 to 6,
characterized,
that the holding rods (22) are held vertically movable on the lever (20).

Freeze-drying plant according to one of claims 4 to 7,
characterized,
in that the at least one lever (20) is pivotable via a lifting cylinder (16).

Freeze-drying plant according to one of claims 4 to 8,
characterized,
in that the adjusting device (14) comprises three or four levers (20), each adjusting plate (12) being held by three or four holding bars (22), and each of the three or four holding bars (22) of a setting plate (12) being of one other lever (20) is held.

Freeze-drying plant according to claim 9,
characterized,
in that two levers (20) are connected via a common shaft (18).

Freeze-drying plant according to claim 10,
characterized,
in that the adjusting device (14) comprises two lifting cylinders (16), each lifting cylinder (16) actuating a shaft (18).