技术领域
[0001] 本
发明涉及一种相应
权利要求1前序部分的特征的用于冷冻干燥设备的装载和/或卸载装置。
背景技术
[0002] 这种装置已由本
申请人2009年10月12日的德国
专利申请102009049142.2-16公开。
[0003] 冷冻干燥方法用于热敏物品、例如制药和生化产品、食物等，其中，干燥物品首先被冷冻，结晶的
冰在
真空下由该物品
升华并且在
冷凝器上重新作为冰析出。为此目的，干燥过程的压
力、
温度和其它参数根据产品特定的升华压力曲线来控制和监视，以便获得可再生产的干燥产物。升华所需
能量一般通过加热供给。
[0004] 冷冻干燥设备在很多情况下设计用于不连续的运行并且主要包括干燥室和冷凝器室，所述冷凝器室与干燥室经由可封闭的开口连接，干燥物品被容纳在许多干燥容器、瓶、安瓿或盘子中，它们被安置在干燥室中的放置面上，以便进行干燥。在干燥室中，许多这种放置面间隔开地竖直可移动地上下重叠地设置在
支架中。在干燥过程中，须根据冷冻干燥设备的大小将分别包含一定量的干燥物品的大量干燥容器输入到干燥室中并且在干燥过程结束之后再次取出，无论对于干燥容器的装载还是卸载，使用自动工作的设备都是常见的。现在，就设备而言在订购时就必须要确定是用手还是借助相应的自动化工作的装置来进行装载和/或卸载。目前，无法或仅在高昂的
费用下才能将待手动地装载和/或卸载的冷冻干燥设备改装为集成的自动化方法。
[0005] 考虑到干燥物品的温度敏感性，但特别是因为与干燥物品
接触的所有设备部件的完美无菌条件的实现必要性，在设计装载和卸载装置时必须特别注意如何在无菌制造的观点下实现装置的特点和作用方式。
发明内容
[0006] 本发明的任务是如下构造开头所提类型的装置来代替相关主要申请102009049142.2-16的技术方案，使得除了机械简单的结构（其也可无需大成本地在根据本发明提供的室上后续配备）之外，尤为重视无菌的观点，因此维护和清洁工作可简单地进行。该任务在这种装置中通过权利要求1特征部分的特征得以解决。
[0007] 所述装置的主要部件、即滑座和与放置面无关的两个导向件位于干燥室中，所述滑座支承在导向件上，导向件在装载和卸载进行的移动方向两侧构成固定的导向棱边，并且滑座构成横向于该移动方向延伸的可移动的导向棱边。滑座根据装载或卸载始终能够移动到干燥容器的相应侧，以施加推进作用。特别有利的是，导向件不仅向待移动的干燥容器施加导向作用，而且还用于支承滑座。优选被封装且光滑壁状构造的部件易于清洁并且尤其可蒸气消毒或通过其它消毒方法消毒。滑座在任何情况下与驱动装置连接。
[0008] 配置给滑座的驱动装置构造为直线
电机，其初级部件在结构上集成到滑座的导向件中并且其由一系列
永磁体构成的次级部件与滑座连接。这种驱动装置与冷冻干燥设备的开头所述的运行条件最佳匹配，因为它即使在极端条件下也可无摩擦、无维护且无干扰地工作并且几乎不会产生磨损。优选设置两个次级部件，其分别设置在滑座的侧向端部上，相应的初级部件设置安装在两个导向件中。
[0009] 两种部件、即初级部件和次级部件可制造为外侧完全平滑壁状的构件，其电磁功能元件
气密封装地设置，从而可实现特别简单的清洁、尤其是消毒。
[0010] 配置给滑座的线性驱动装置的一个/多个初级部件与外部的位于干燥室外部的
控制器在控制技术上的连接在最简单的情况下可通过
导线组实现，该导线组与导向件连接并且经由真空密封的壁贯穿部通到外部空间中。但为了节省导线，考虑到污染，也可与此相反多重使用一个导线，其同时用于能量传输以及数据传输。
[0011] 滑座和导向件都在一个略微高于处于装载或卸载
位置中的放置面所在平面的平面中。在任何情况下，滑座和导向件都构成导向棱边，所述导向棱边垂直于放置面延伸并且构成用于干燥容器的大平面平滑的贴靠部。
[0012] 权利要求2至5的特征针对导向件的另一种方案。这些导向件并不是位于卸载或装载位置中的放置面的组成部件并且它们的相对位置因此可横向于所述运动方向进行调节。另外，导向件沿其平行于所述运动方向延伸的纵向方向可整体移动，或者导向件分别分段地构造，其中至少各单个分段构造成可移动的。可移动性的含义在于可使滑座移动通过装载或卸载开口，由此滑座可在卸载期间使干燥容器移出干燥室且移动到已位于那里的卸载台上，或者可在装载期间移动到在干燥容器后面的位置中，从而可向干燥室方向施加推进作用。此外，分段的意义在于在装载或卸载过程之外在导向件的区域中形成间隙，以避免在干燥过程期间与容纳在干燥室中的放置面的支架的部件产生碰撞。
[0013] 根据权利要求6的特征，引导件也可用于支承两个滑座。在此情况下，可这样实施卸载以及加载，使得由其中一个沿相应的推进方向看位于干燥容器后面的滑座施加推进作用，相反，由另一滑座施加反向保持作用。以这种方式在短的周期内改善干燥容器的竖立
稳定性。
[0014] 根据权利要求7和8的特征，装载和卸载装置包括设置在干燥室外部的、可竖直和可选地可
水平移动的桥接件，该桥接件构成与下游的输送装置的连接件。桥接件用于与处于卸载位置中的放置面共同作用，并且导向件或其分段可在纵向上这样移动，使得可通过滑座实现推进作用直到桥接件上。
[0015] 根据权利要求9的特征，桥接件也可用于装载。
[0016] 权利要求10和11的特征针对用于装载的桥接件的方案，该桥接件基本上相应于用于卸载的桥接件，即该桥接件可竖直且可选地水平移动地设置并且在装载位置中与直接邻接该桥接件的待装载的放置面在同一平面上延伸。重要的是，在此情况下导向件或其分段也可这样移动，使得滑座首先可移动到竖立于桥接件上的干燥容器的后面的位置中，以便能够向放置面方向对干燥容器施加推进作用。导向件或其分段可通过设置在干燥室之外的分段延续，以提供滑座的相应的可移动性。
[0017] 权利要求12的措施以与权利要求5的措施相同的方式用于改进干燥容器尤其是在大的、容纳有多个干燥容器的放置面上的可移动性。通过这种方式尤其考虑干燥容器不是彼此连续地、而是在留有间隙的情况下竖立着，否则在移动时会引起卡住和翻倒的危险。
[0018] 权利要求13和14的措施针对改进放置面例如在装载或卸载位置中的
定位的精确性。通常仅在使用待液压操作的板支架的情况下才仅能有限地实现精确定位。
[0019] 通过使用所述托架系统、尤其是实现放置面的与板支架无关的高度位置得到的另一优点在于：例如在卸载站中，各放置面之间的竖直距离可匹配干燥容器的高度。已知干燥容器在真空下借助
橡胶塞封闭，在插入塞子之后干燥容器可通过所述橡胶塞附着到位于其上方的放置面上，这种情况至少妨碍有规则地从干燥室中输出干燥容器。根据本发明，与此相反，可设定橡胶塞和位于其上方的放置面之间的小间距并且干燥容器因此可不受橡胶塞附着干扰地移出干燥室。
[0020] 根据本发明的装置的其它有利的实施方式在权利要求15至18中给出。在根据权利要求18的实施方式中，第二滑座可占据初始位置或实现对干燥容器的反向保持作用。
[0021] 借助上述实施方式可知，由少量的、可无菌简单操作的部件组成的装载和/或卸载装置也特别适合于现有冷冻干燥设备的分阶段的改装或者说升级。这得到下面的事实支持和帮助，即，其部件不与放置面接触。
[0022] 尤其可规定，滑座与次级部件构成无源单元，其与整个系统没有电或机械连接并且为了清洁目的可从导向件中取出。
附图说明
[0023] 下面参考附图详细说明本发明。附图如下：
[0024] 图1为具有根据本发明的卸载装置的冷冻干燥设备的干燥室的垂直截面；
[0025] 图2为根据图1的干燥室的相应于截面II-II的水平截面；
[0026] 图3为根据图1的干燥室在卸载过程开始时的透视图；
[0027] 图4、5分别为卸载装置在卸载过程开始时的依次相继阶段的透视图；
[0028] 图6为根据本发明的卸载装置的一种变型方案的视图；
[0029] 图7、8分别为根据图6的卸载装置在卸载过程中的依次相继阶段的俯视图。
具体实施方式
[0030] 图1以剖面图示出冷冻干燥设备的干燥室1，在其前侧2中有一个未在图中示出的可封闭的用于装载或卸载干燥容器5的开口。干燥室1以已知的方式与冷凝器室连接，但在此不再详细说明。
[0031] 由放置面构成的组件位于在干燥室1之中，所述放置面以已知的方式竖直可移动地保持在支架4中。放置面3用于竖立放置分别含有干燥物质的干燥容器5，其在干燥过程结束之后可被取出干燥室1。用附图标记6表示放置面3'的高度位置，其相应于该放置面的卸载位置。重要的是，这样设置支架4所有放置面3的竖直可调性，使得每个放置面3都可移动到相应于卸载位置的高度位置6中。
[0032] 下面首先补充地参考图2来说明根据本发明的卸载装置的结构和作用方式，在图2中对应地示出与图1的功能元件一致的功能元件。
[0033] 在根据所示
实施例的近似矩形的放置面3'的两侧延伸直线形板条状的导向件7，其包括多个彼此间隔开的分段。这些分段在纵向上可相对移动地设置，以致它们可在端面上彼此贴靠，即构成连续的导向件。另一方面，分段可移动到端面彼此间隔开的位置中，以致支架4的紧邻放置面3'的侧向边缘延伸的结构元件不受导向件7阻挡。导向件7位于平行于放置面3'的高度水平并且略高于该高度水平的高度水平上。导向件构成用于在卸载期间待向前侧2方向移动的干燥容器5的侧向的导向棱边。
[0034] 此外，导向件7可平行于放置面3'的平面并且横向于该放置面的纵向方向移动，以适配干燥容器5的不同尺寸。导向件应在卸载周期中始终贴靠在侧向的导向件7上，因此导向件7的侧向间距始终根据干燥容器5的例如直径的偶数倍设定并且可靠防止了翻倒、夹住或卡住。导向件7在纵向和横向上以及平行于放置面的移动通过驱动装置16、17进行，所述驱动装置设置在干燥室1之外并且在干燥室中分别在移动方向上通过不锈
钢波纹管密封。
[0035] 用附图标记8表示滑座，其板条状地垂直于导向件7延伸，并且在图2中示出其最后面的停靠位置。滑座8在放置面3'的整个宽度上延伸并且在卸载过程中构成向前侧2方向移动的、用于贴靠在竖立于放置面3'上的干燥容器5的导向棱边。滑座相应地与在下面还将说明的驱动装置作用连接。这样设计该滑座，使得其可补偿导向件7的不同间距。
[0036] 滑座的驱动装置构造为线性驱动装置并且由两个直线电机构成，其每一个都包括在结构上集成到导向件7中的初级部件和用附图标记18表示的直接侧向支承滑座8的细长的次级部件，其包含由具有沿纵向交替极性的永磁体构成的组件，次级部件可滑动地支承在相应导向件7上。在停靠位置中，次级部件18可被部分容纳在干燥室1的壁的
管接头10中，所述管接头此外可构造为观察窗。根据初级部件的
磁性垂直于滑座8的移动方向8'定位的电磁激活的区段的设置来设定导向件7的分段的长度尺寸。
[0037] 两个直线电机的能量供应例如可经由容纳在柔性的真空密封的
不锈钢波纹管（未示出）中的导线实现，该导线与两个导向件7的两个初级部件连接并且通过干燥室1的真空密封的、容纳所述波纹管的壁贯穿部连接到外部控制器上（未示出）。由于两个直线电机由多个可移动的分段构成，所以这些分段彼此之间同样也与不锈钢波纹管（未示出）连接。经由该导线或导线组可同时传递控制
信号以及表述滑座位置的信号。
[0038] 图中未示出多个保持装置，其彼此间隔开地在放置面3'下面在该放置面的侧向边缘区域中延伸并且与驱动装置16作用连接。借助驱动装置16，保持装置可在从下方作用到放置面3'的朝向该保持装置的一侧上的第一位置和不具有所述从下方作用的第二位置之间移动。保持装置在此可与导向件7共同移动。因此，如果放置面3'借助支架4稍微向下移动，同时例如横向于输送方向8'彼此相对置的保持装置处于这样的一个位置中——在该位置放置面3'的所述一侧被从下方作用——，那么未从下面被作用的放置面3'的另一侧随支架4的结构元件一起进一步下降，从而导致放置面3'的例如2°至3°的倾斜位置，该倾斜位置对于清洁目的是有利的。
[0039] 下面补充地参考图3至5（其中相同的功能元件也一致地表示）借助卸载过程来说明装置的作用方式。
[0040] 用附图标记12来表示桥接件，该桥接件被设置成距干燥室1的前侧2稍小间距地可沿箭头13的方向竖直地和/或沿箭头13'的方向水平地移动。桥接件12与另外的在此未示出的用于输出被卸载的干燥容器5的输送装置共同作用并且在图3中位于其原始位置中。滑座8位于其停靠位置或相对于前侧2位于其最后面的位置中。出于简化视图的原因，未示出在干燥室1的前
侧壁中的可封闭的开口。
[0041] 在根据图4的视图中，桥接件12移动到这样的位置中，在其中放置面3'位于其卸载位置中，并且桥接件12直接贴靠在放置板3'的朝向该桥接件的边缘3″上，在通常情况下、即在放置面3沿箭头13的方向竖直移动时该桥接件需要沿箭头13'的方向朝放置面3'稍微水平移动。
[0042] 接着，滑座8通过两个直线电机的控制向前侧2方向移动，使得放置面3'上的干燥容器5最终能够越过该放置面的前侧边缘3″移动到桥接件12上，如图5所示。
[0043] 桥接件12接着返回到其图3所示的原始位置中。
[0044] 先前所示作用方式的重要前提在于，这样确定两侧导向件7的尺寸，使得滑座8如图5所示可移动到桥接件12上的位置中。这可通过沿该方向可移动地构造导向件7或至少其分段来实现。
[0045] 作为替换方案，桥接件12也可配有导向件，该导向件可补充导向件7的作用并且可以是被引导的输送装置的组成部分。
[0046] 尤其由图5可见，两个直线电机中的每一个直线电机的次级部件18包括中空结构，该中空结构在外侧包围相应构造的导向件7并且以该方式实现导向作用。在该中空结构中纳入次级部件的永磁体，其与导向件7的初级部件的磁激活部分直接对置，从而实现推进作用。
[0047] 驱动装置16和17还用于在输入和输出干燥容器5时将导向件7置于振动中。由于提高了移动过程期间在放置面上的竖立可靠性，所以该措施改进了干燥容器尤其是在大放置面上的可移动性。
[0048] 上述的分别配置给放置面3'的边缘区域且与驱动装置16连接的保持装置能够整体地移动到从下面作用到放置面3'上的位置中，使得放置面3'保持在定义的高度上。保持装置的该运动因此可借助导向件7进行。这是尤为有利的，因为以这种方式可精确地调整在待卸载的放置面和直接位于该放置面上方的放置面之间的垂直间距。通过这种方式更易于考虑竖立的干燥容器的不同尺寸。
[0049] 一旦干燥容器5从放置面3'经由桥接件12的输出完成，则装有待卸载的干燥容器5的另一放置面3可移动到卸载位置中，接着重复先前描述的过程。
[0050] 出于清洁和/或消毒的目的，可以以最简单的方式将卸载装置的主要部件、尤其是滑座8从干燥室1中取出并重新装入干燥室中。
[0051] 这些部件完全设置在干燥室1中，更确切地说，这些部件除了卸载过程之外不会嵌入放置面3的上方和/或下方的空间中。
[0052] 放置面3不需要侧向的与放置面固定连接的导向板条，因为仅在卸载过程或装载过程中需要施加侧向导向作用。这通过两个侧向的、同时通过次级部件18支承滑座8的导向件7来实现。这意味着，可使用完全平滑的、可在无菌观点下简单操作的放置面3。
[0053] 以上描述了卸载装置的设计，其包括平行于位于卸载位置中的放置面3'的侧向边缘可移动的滑座8，该滑座支承在侧向导向件7上，所述导向件在干燥容器5向桥接件12移动期间同时对干燥容器5施加导向作用。
[0054] 装载过程也可以以基本上完全类似的方式、即在使用所述部件的情况下进行。不同的设计也是可能的：使一组竖立在桥接件上的干燥容器进入到推移该组干燥容器的、支承在侧向导向件上的滑座的作用区域中，所述导向件同时向该组干燥容器施加侧向导向作用。
[0055] 尤其是为了稳定干燥容器的竖立位置，干燥容器在向干燥室的放置板上移动时可设置在两个支承于侧向导向件上的滑座之间，推进方向上的第一滑座施加反向保持作用。相反，在卸载过程中也可通过第二滑座实现这种反向保持作用，从而在干燥容器没有翻倒危险的情况下根据短的周期实现冷冻干燥设备的自动装载和卸载运行。
[0056] 先前描述的冷冻干燥设备的主要特征在于，装载和卸载过程均在其前侧2进行，因此干燥容器的装载和卸载在相反的移动方向上进行。但同样可实现“贯通运行”，其中，装载和卸载通过干燥室1的壁中彼此相对置的
门在相同的移动方向上进行。
[0057] 可见，自动装载和/或卸载装置的上述设计通过其机械作用方式简单且简洁地设计、便于维护且不会导致与冷冻干燥设备的其它运行发生冲突。
[0058] 在图1至5所示的实施例中，干燥容器5直接支承在放置面3、3'上。
[0059] 在图6至8中，相同的功能元件还以相同的附图标记来表示，其中未示出驱动装置，因为该驱动装置至少无需用于使导向件沿其纵向移动。干燥容器5成组地竖立在放置面3、3'上的矩形盘子14中，所述盘子14不仅在装载时也在卸载时可整体地操作一组干燥容器5。代替盘子14也可使
用例如矩形
框架。
[0060] 在该方案中，无需移动导向件7的分段，因此这些分段与干燥室1固定连接。滑座连同次级部件18在此能够驶过分段之间的间隙。
[0061] 图7示出卸载过程的开始，其中，盘子14或框架以一个纵向侧贴靠在滑座8的导向棱边上，通过滑座的控制盘子/框架沿滑座的运动方向8'向干燥室前侧2移动。桥接件12沿箭头13'的方向向干燥室1前侧2移动，直到进入在图6和8中示出的以桥接件12在放置面3'边缘3″上的贴靠为特征的位置中，从该位置起，盘子14或框架可从放置面3'移动到桥接件12上。
[0062] 在整个移动期间，盘子14在侧向上通过导向件7引导并且垂直于导向件向桥接件12方向通过滑座8引导。导向件7构成固定的导向棱边并且滑座8构成可移动的导向棱边。
[0063] 图6至8中所示的装载和卸载装置的方案在其它方面相应于图1至5所示的实施方式，因此可省去重复的描述。
[0064] 这种装置的根据本发明的设计尤其适合于以自动装载和卸载过程为目的模
块化升级现有装置，其方式是：依次安装构成与放置面无关的侧向导向棱边的导向件，所述导向件可侧向移动以匹配干燥容器的不同直径，所述导向件用作滑座的托架等。
[0065] 附图标记列表
[0066] 1 干燥室
[0067] 2 前侧
[0068] 3 放置面
[0069] 3' 放置面
[0070] 3″ 边缘
[0071] 4 支架
[0072] 5 干燥容器
[0073] 6 卸载位置
[0074] 7 导向件
[0075] 8 滑座
[0076] 8' 运动方向
[0077] 10 管接头
[0078] 12 桥接件
[0079] 13 运动方向
[0080] 13' 运动方向
[0081] 14 盘子/框架
[0082] 16 驱动装置
[0083] 17 驱动装置
[0084] 18 次级部件
