EP3847406A1 - Cooling plate assembly and method - Google Patents
Cooling plate assembly and methodInfo
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- EP3847406A1 EP3847406A1 EP19765642.4A EP19765642A EP3847406A1 EP 3847406 A1 EP3847406 A1 EP 3847406A1 EP 19765642 A EP19765642 A EP 19765642A EP 3847406 A1 EP3847406 A1 EP 3847406A1
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- EP
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- cooling plate
- containers
- cooling
- hollow body
- plate arrangement
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D15/00—Devices not covered by group F25D11/00 or F25D13/00, e.g. non-self-contained movable devices
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D21/00—Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D31/00—Other cooling or freezing apparatus
- F25D31/001—Plate freezers
Definitions
- US 4898294 discloses frozen food containers for dispensing on an airplane.
- the invention provides a body of containers to be temperature-controlled, wherein holding devices are provided in the hollow body for holding the containers in the hollow body at a distance are arranged so that at least one cooling plate can be introduced and removed via the opening between the containers.
- This body according to the invention makes it possible to arrange the containers to be cooled in a particularly simple manner in such a way that the insertion of the cooling plate arrangement can be carried out particularly easily and quickly.
- the cooling plate arrangement can be introduced by moving the carrier of the at least one cooling plate relative to the body. In principle, it is not relevant in the context of the invention whether the body is moved and the cooling plate arrangement is at rest, the cooling plate arrangement is moved and the body is at rest or both move relative to one another.
- the containers can directly contain the material to be frozen or it can be provided that the single use bags, bottles or tanks mentioned are arranged in the containers.
- the containers can be designed in particular as in the international application WO2018129576, the disclosure of which is made to in relation to the design of the container and the objects arranged therein (for example lining foam, arrangement of the single-use bag).
- the cooling plates can have a substantially rectangular base area, which represents a particularly simple embodiment of the invention.
- the cooling plates can only be mounted on the edge.
- the cooling plates can only be supported on one side at the edge.
- a circumferential storage device (for example in the form of a frame projecting from the carrier) can also be used if it is designed in such a way that the cooling plates can be inserted into the hollow body and removed from the hollow body by moving the carrier.
- the storage of the cooling plates for example in the form of a frame, must, however, be carried out in such a way that the ability to insert and remove at least one cooling plate according to the invention is possible, for example by making the frame thin enough.
- a plurality of cooling plates mounted on the carrier can be provided, which overlap and are free from one another. “Overlapping” can be understood to mean that the cooling plates overlap in a view along an axis perpendicular to the planes of the cooling plates.
- the overlapping cooling plates can essentially be arranged one above the other.
- the cooling plates are mounted so as to be movable substantially perpendicular to the surface area of the cooling plates in order to make contact between the cooling plates and the containers after the cooling plates have been introduced into the hollow body.
- This can be used particularly simply in combination with cooling plates arranged essentially one above the other, as a result of which the contact can be established by lifting and the force of gravity can ensure that the plates are automatically reset.
- a moving device can be provided for moving the cooling plates. Similar to the cooling plates, this can be mounted on the carrier and can be inserted into the body. This makes it particularly easy to provide the lifting function - or general movement function - in the body, without each body having to have a movement device separately.
- the holding devices for the containers according to the invention can be designed as projections in the hollow body for supporting the containers. This applies in particular if the containers are essentially arranged one above the other. The containers then simply rest on the projections and are particularly easy to lift, for example by means of a lifting device. This makes it particularly easy to make contact with the cooling plates and the containers.
- the holding devices do not necessarily have to be designed as projections.
- the containers can be held over clamps or other fastening devices, which can preferably be moved over rails.
- the projections can be arranged parallel to an insertion direction for the containers.
- the hollow body can preferably be made of a heat-insulating material in order to make cooling as efficient as possible.
- This also has the advantage that the frozen material in the containers remains in a frozen state for some time even after the cooling plate arrangement has been removed. This makes it particularly easy to bridge periods in which further temperature control is not immediately possible, for example around the body in one spend refrigerated storage or, in special cases, carry out the actual transport immediately. In tests by the applicant, two hours could easily be bridged before being transferred to a temperature-controlled warehouse.
- a further advantage of the body according to the invention is that the body itself can also be used to transport the containers.
- the body can rest on a pallet, for example, which is particularly easy to move using the storage technology available in most cases.
- a movement device can also be introduced into the hollow body in order to implement the cooling plates in a particularly simple manner in order to produce a contact.
- a free space can be provided in the hollow body for the movement device to be inserted and removed.
- Fig. 3 shows the arrangement according to the invention as a cooling plate arrangement
- cooling plates 2 of the cooling plate arrangement 1 protrude freely from the carrier 3, the cooling plates 2 being mounted in such a way that they are accessible on three sides.
- the cooling plates 2 are each individually or all at the same time, the height of which can be displaced in parallel, so that the distance between the cooling plates 2 individually or all distances together can be changed.
- These cooling plates 2 transmit the cold or heat directly to the goods to be frozen or thawed.
- the cooling and heating power for the plate supply can come from an aggregate (device 7) connected to the supports 3.
- the device 7 can be integrated in the carrier 3 or can be designed separately thereon.
- the containers 8 are containers or housings as disclosed in the international application WO2018129576.
- the (single-use) bags lie in a shell (housing) which is equipped with a foam on the edge and in the tube area, which absorbs the volume expansion of the liquid during the freezing process and then hardens.
- the filled-frozen-expanded pouch is immobilized, thus preventing any movement in the frozen state. Since movement of the plastic materials would lead to breaks, this is advantageous.
- Figure 1 b corresponds to that of Figure 1 a, but is a side view.
- 1 c represents an alternative embodiment of the mounting of the cooling plates 2 on the carrier 3.
- the body is completely closed, is located on a load carrier, preferably a pallet, and has an opening 4 for inserting the cooling plates 2 and for conveying liquid in and out. This is done preferably, but not exclusively, with sterile connectors (e.g. CPC Colder ASQG).
- a load carrier preferably a pallet
- sterile connectors e.g. CPC Colder ASQG
- the cooling plates 2 are in their lower rest position.
- the container 8 in the body 10 as well.
- the two assemblies (cooling plate arrangement 1, body 10) can be moved together manually, but preferably automatically (FIG. 3). This is made possible, for example, by the fact that the distance between the individual containers 8 is greater than a plate thickness, that is to say there is an additional distance so that the merging is possible. Then it is advantageous to bring the cooling plates 2 and containers 8 together and to make contact so that an efficient heat / cold transfer is possible. This is done by lifting the bottom cooling plate 2. This is done with a direct plate drive (motion drive 6), preferably with its own force application, preferably a scissor lift or a jack under the lowest cooling plate.
- motion drive 6 preferably with its own force application, preferably a scissor lift or a jack under the lowest cooling plate.
- the cooling plates 2 and container 8 are pushed up until the top container 8 exerts pressure on the top cooling plate 2. This ensures that the entire compression cascade has run through and that there is contact between the cooling plate 2 and the container 8 at every point.
- the end point of this process is a compressed package of cooling plates 2 and containers 8. This is then frozen and / or thawed, preferably in an automated manner. After this process, the contacting process can run backwards, then the containers 8 and the cooling plates 2 lower again into the respective lower resting point and can be separated from one another easily, preferably automatically.
- a - preferably heat-insulating - closure cover is then attached to the body 10 above the opening 4 in order to protect the interior.
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Abstract
Description
Kühlplattenanordnung und Verfahren Cooling plate assembly and method
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlplattenordnung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 , einen Korpus gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 9 sowie ein Verfahren zum temperieren, insbesondere Einfrieren und/oder Auftauen, von in Behältern vorliegendem Material, insbesondere einer Flüssigkeit. The present invention relates to a cooling plate arrangement according to the features of the preamble of claim 1, a body according to the features of the preamble of claim 9 and a method for tempering, in particular freezing and / or thawing, material present in containers, in particular a liquid.
Die US 4898294 offenbart Behälter für gefrorene Lebensmittel für die Ausgabe in einem Flugzeug. US 4898294 discloses frozen food containers for dispensing on an airplane.
Die US 2003/0080126 A1 offenbart ein System zum kontrollierten Einfrieren und Auftauen von biopharmazeutischem Material. Dabei kommen stets fest verbaute Kühlplatten zum Einsatz. US 2003/0080126 A1 discloses a system for the controlled freezing and thawing of biopharmaceutical material. Fixed cooling plates are always used.
Beim pharmazeutischen, insbesondre biopharmazeutischen, Produktionsprozess ist es Stand der Technik das erzeugte Material, insbesondere eine erzeugte Flüssigkeit, in relativ großen Mengen einzufrieren und in gefrorenem Zustand zu jener Anlage zu bringen, in dem das Portionieren oder Abfüllen - also allgemein Konfektionieren - der Gebinde für die Endabnehmer (Patienten) oder für den Gebrauch durch das medizinische Personal vorgenommen wird. In the pharmaceutical, in particular biopharmaceutical, production process, it is state of the art to freeze the material produced, in particular a liquid produced, in relatively large quantities and to bring it to the plant in a frozen state in which the packaging or filling - i.e. generally packaging - of the containers for the end user (patient) or for use by medical personnel.
Dabei werden zum Beispiel Flaschen bis zu einem Fassungsvolumen von 101 oder sogenannte Single Use-Beutel (engl auch Single Use Bag) mit einem Fassungsvolumen bis zu 161 eingefroren. Bekannt ist es auch Edelstahltanks zu verwenden, worin das hergestellte Produkt eingefroren wird. Bei den erwähnten Single Use-Beuteln handelt es sich im Wesentlichen um flexible, vorzugsweise aus Kunststoff gefertigte, Beutel, die nach Möglichkeit nicht nur flüssigkeitsdicht sind, sondern auch vor beispielsweise Kontaminationen so gut wie möglich schützen. For example, bottles with a capacity of 101 or so-called single-use bags with a capacity of up to 161 are frozen. It is also known to use stainless steel tanks in which the product produced is frozen. The single-use bags mentioned are essentially flexible bags, preferably made of plastic, which are not only liquid-tight if possible, but also protect as well as possible from contamination, for example.
Problematisch bei der Vorgehensweise nach diesem Stand der Technik ist es, dass die Einweggebinde (Flaschen, Single Use-Beutel) per Hand in eine Vorrichtung zum Einfrieren verbracht werden müssen und nach dem Einfrieren auch wieder von Hand entnommen werden müssen. Theoretisch gäbe es natürlich die Alternative, diese Arbeiten zu automatisieren, was jedoch einen sehr hohen Aufwand nach sich ziehen würde. The problem with the procedure according to this prior art is that the disposable containers (bottles, single-use bags) have to be put into a device for freezing by hand and after the freezing also again by hand must be removed. In theory, of course, there would be an alternative to automate this work, which would, however, involve a great deal of effort.
Bei im Prinzip wiederverwendbaren Edelstahltanks gibt es außerdem die Problematik, dass das Gewicht sehr hoch ist und dass eine zufriedenstellende Dekontaminierung/Sterilisierung in vielen Fällen nur sehr schwer zu bewerkstelligen ist. In the case of stainless steel tanks which are in principle reusable, there is also the problem that the weight is very high and that satisfactory decontamination / sterilization is in many cases very difficult to achieve.
Die vorliegende Erfindung hat es sich deshalb zur Aufgabe gemacht, Verfahren und/oder Vorrichtungen bereit zu stellen, mit deren Hilfe das Einfrieren und/oder der Transport von Materialien, insbesondere Flüssigkeiten oder Zwischenprodukte oder Endprodukte des biopharmazeutischen Produktionsprozesses, zu vereinfachen ist. The object of the present invention is therefore to provide methods and / or devices by means of which the freezing and / or the transport of materials, in particular liquids or intermediate products or end products of the biopharmaceutical production process, can be simplified.
In Bezug auf die Kühlplattenanordnung wird dies durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht. Dadurch, dass die zumindest eine Kühlplatte in ihrer Flächenerstreckung frei vom Träger weg ragt, sodass die zumindest eine Kühlplatte durch Bewegen des Trägers über eine Öffnung in einen Hohlkörper einbringbar und aus dem Hohlkörper ausbringbar sind, müssen nicht mehr die Einweggebinde in eine entsprechende Vorrichtung hineingegeben oder verbracht werden, sondern die zumindest eine Kühlplatte kann in jenen Hohlkörper eingebracht werden, in welchem die Behälter für das Material (beispielsweise mit den erwähnten Einweggebinden) bereits angeordnet sind. With regard to the cooling plate arrangement, this is achieved by the features of claim 1. Due to the fact that the at least one cooling plate protrudes freely from the carrier in its surface extension, so that the at least one cooling plate can be inserted into a hollow body and can be brought out of the hollow body by moving the carrier, the disposable containers no longer have to be placed in a corresponding device or are brought, but the at least one cooling plate can be inserted into the hollow body in which the containers for the material (for example with the aforementioned disposable containers) are already arranged.
Das seit jeher bekannten Konzept einer Kühlkammer zum Einfrieren wird also vollständig aufgelöst und durch ein auf die speziellen Anforderungen des biopharmazeutischen Produktionsprozesses angepasste Ausführung ersetzt. The concept of a cooling chamber for freezing, which has always been known, is therefore completely dissolved and replaced by a version adapted to the special requirements of the biopharmaceutical production process.
Anwendbar ist die Erfindung aber stets dann, wenn das Handhaben des einzufrierenden Gutes nicht erwünscht ist (weil beispielsweise wie beim biopharmazeutischen Produktionsprozess die Sterilität oder Integrität des Materials bzw. des Beutels eingeführt werden könnten). However, the invention is always applicable when handling the goods to be frozen is not desired (because, for example, as in the biopharmaceutical production process, the sterility or integrity of the material or the bag could be introduced).
Komplementär zur erfindungsgemäßen Kühlplattenanordnung sieht die Erfindung einen Korpus von zu temperierenden Behältern vor, wobei im Hohlkörper Haltevorrichtungen zum beabstandeten Halten der Behälter im Hohlkörper vorgesehen sind, welche so angeordnet sind, dass über die Öffnung zwischen den Behältern zumindest eine Kühlplatte einbringbar und ausbringbar sind. Durch diesen erfindungsgemäßen Korpus ist es möglich, die zu kühlenden Behälter auf besonders einfache Weise so anzuordnen, dass das Einführen der Kühlplattenanordnung besonders einfach und schnell zu erledigen ist. Es ist zu erwähnen, dass das Einbringen der Kühlplattenanordnung durch Bewegen des Trägers der zumindest einen Kühlplatte relativ zum Korpus geschehen kann. Dabei ist es im Rahmen der Erfindung prinzipiell nicht relevant, ob der Korpus bewegt wird und die Kühlplattenanordnung ruht, die Kühlplattenanordnung bewegt wird und der Korpus ruht oder sich beide relativ zueinander bewegen. Complementary to the cooling plate arrangement according to the invention, the invention provides a body of containers to be temperature-controlled, wherein holding devices are provided in the hollow body for holding the containers in the hollow body at a distance are arranged so that at least one cooling plate can be introduced and removed via the opening between the containers. This body according to the invention makes it possible to arrange the containers to be cooled in a particularly simple manner in such a way that the insertion of the cooling plate arrangement can be carried out particularly easily and quickly. It should be mentioned that the cooling plate arrangement can be introduced by moving the carrier of the at least one cooling plate relative to the body. In principle, it is not relevant in the context of the invention whether the body is moved and the cooling plate arrangement is at rest, the cooling plate arrangement is moved and the body is at rest or both move relative to one another.
Es ist noch zu erwähnen, dass die Kühlplattenanordnung über zumindest zwei Kühlplatten verfügen kann, dass aber im Regelfall mehr Kühlplatten zum Einsatz kommen werden. Durch zwei Kühlplatten kann sichergestellt werden, dass ein zu kühlender Behälter beidseitig gekühlt wird. Prinzipiell denkbar sind natürlich auch Ausführungen mit nur einer einzigen Kühlplatte. Ebenso ist es möglich, dass mit der Kühlplattenanordnung nur ein einziger Behälter pro Einfriervorgang gekühlt wird. Im Regelfall werden es natürlich mehr sein. It should also be mentioned that the cooling plate arrangement can have at least two cooling plates, but that as a rule more cooling plates will be used. Two cooling plates can ensure that a container to be cooled is cooled on both sides. Designs with only a single cooling plate are of course also conceivable in principle. It is also possible for the cooling plate arrangement to cool only a single container per freezing process. As a rule, there will of course be more.
Um den Text möglichst lesbar zu gestalten, wird die zumindest eine Kühlplatte mit dem Ausdruck „Kühlplatten“ in Plural bezeichnet, wobei die Bedeutung auch immer die „zumindest eine Kühlplatte“ beinhaltet. In order to make the text as readable as possible, the at least one cooling plate is referred to in plural with the expression “cooling plates”, the meaning always including the “at least one cooling plate”.
Die Behälter können das einzufrierende Material direkt enthalten oder es kann vorgesehen sein, dass die erwähnten Single Use-Beutel, Flaschen oder Tanks in den Behältern angeordnet sind. Die Behälter können insbesondere wie in der internationalen Anmeldung WO2018129576 ausgebildet sein, auf deren Offenbarung in Bezug auf die Ausbildung des Behälters und den darin angeordneten Objekten (bspw. auskleidender Schaum, Anordnung des Single Use-Beutels) verwiesen wird. The containers can directly contain the material to be frozen or it can be provided that the single use bags, bottles or tanks mentioned are arranged in the containers. The containers can be designed in particular as in the international application WO2018129576, the disclosure of which is made to in relation to the design of the container and the objects arranged therein (for example lining foam, arrangement of the single-use bag).
Es sei außerdem erwähnt, dass die Kühlplatten nicht vollkommen eben sein müssen. In gewissen Situationen kann es durchaus von Vorteil sein gekrümmte oder andersartig geformte Platten einzusetzen. Grundsätzlich werden unter Platten Körper verstanden, deren Flächenausdehnung um ein vielfaches größer ist als die Dicke. Grundsätzlich kann das Verhältnis eines charakteristischen Maßes der Flächenausdehnung und der Plattendicke größer als 2, bevorzugt größer als 10 und besonders bevorzugt größer als 20, sein. It should also be noted that the cooling plates do not have to be completely flat. In certain situations it can be an advantage to use curved or other shaped plates. Basically, slabs are understood to be bodies whose surface area is many times larger than the thickness. Basically, the ratio of a characteristic measure of the surface area and the Plate thickness greater than 2, preferably greater than 10 and particularly preferably greater than 20.
Ein Kernaspekt der Erfindung ist es, dass die Kühlplatten der Kühlplattenanordnung so freitragend gelagert sind, dass sie in jenen Raum einbringbar sind, in welchem die zu kühlenden Behälter bereits vorhanden sind. A key aspect of the invention is that the cooling plates of the cooling plate arrangement are mounted so that they can be inserted into the space in which the containers to be cooled are already present.
Es ist zu erwähnen, dass die Erfindung nicht nur zum Einfrieren des Materials in den Behältern verwendet werden kann, sondern auch zum - vorzugsweise temperaturgeführten - Auftauen von gefrorenem Material in den Behältern. It should be noted that the invention can be used not only to freeze the material in the containers, but also to thaw frozen material in the containers, preferably temperature-controlled.
Prinzipiell ist die Erfindung sogar zum Erhitzen einzusetzen. Statt Kühlplatten können dann Heizplatten oder allgemein formuliert Temperierplatten, eingesetzt werden. In principle, the invention can even be used for heating. Instead of cooling plates, heating plates or generally formulated temperature control plates can be used.
Schutz begehrt wird außerdem für eine Anordnung mit einer erfindungsgemäßen Kühlplattenanordnung und einem erfindungsgemäßen Korpus. Protection is also sought for an arrangement with a cooling plate arrangement according to the invention and a body according to the invention.
Schutz wird ebenfalls für ein Verfahren zum Temperieren, insbesondere Einfrieren und/oder Auftauen von in den Behältern vorliegendem Material, insbesondere einer Flüssigkeit, gemäß den Merkmalen des Anspruchs 17 begehrt. Protection is also sought for a method for tempering, in particular freezing and / or thawing material present in the containers, in particular a liquid, according to the features of claim 17.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. Further advantageous developments of the invention are defined in the dependent claims.
Die Kühlplatten können eine im Wesentlichen rechteckige Grundfläche aufweisen, was eine besonders einfache Ausführung der Erfindung darstellt. The cooling plates can have a substantially rectangular base area, which represents a particularly simple embodiment of the invention.
Die Kühlplatten können ausschließlich randseitig gelagert sein. Beispielsweise können die Kühlplatten nur an einer Seite am Rand gelagert sein. Eine umlaufende Lagerungsvorrichtung (bspw. in Form eines vom Träger wegragenden Rahmens) kann ebenfalls verwendet werden, wenn sie so ausgebildet ist, dass die Kühlplatten durch Bewegen des Trägers über die Öffnung in den Hohlkörper einbringbar und aus dem Hohlkörper ausbringbar sind. Die Lagerung der Kühlplatten, bspw. in Form eines Rahmens, muss aber so ausgeführt sein, dass die erfindungsgemäße Einbringbarkeit und Ausbringbarkeit der zumindest einen Kühlplatte möglich, bspw. indem der Rahmen dünn genug ausgeführt ist. The cooling plates can only be mounted on the edge. For example, the cooling plates can only be supported on one side at the edge. A circumferential storage device (for example in the form of a frame projecting from the carrier) can also be used if it is designed in such a way that the cooling plates can be inserted into the hollow body and removed from the hollow body by moving the carrier. The storage of the cooling plates, for example in the form of a frame, must, however, be carried out in such a way that the ability to insert and remove at least one cooling plate according to the invention is possible, for example by making the frame thin enough.
Prinzipiell wäre auch eine mittige Lagerung im Prinzip denkbar. Allerdings wird es dann schwer sein, die Vorrichtung so zu konstruieren, dass sich zwischen den Kühlplatten und den Behältern ein Kontakt ergibt, der die Wärm Übertragung von den Behältern zu den Kühlplatten - also den Entzug der Wärme aus den Behältern - unterstützt. In principle, central storage would also be conceivable in principle. However, it will then be difficult to design the device in such a way that there is contact between the cooling plates and the containers, which supports the heat transfer from the containers to the cooling plates - that is to say the removal of the heat from the containers.
Es können mehrere am Träger gelagerte Kühlplatten vorgesehen sein, die sich überlappen und gegeneinander freigestellt sind. Unter „Überlappen“ kann dabei verstanden werden, dass sich die Kühlplatten in einer Ansicht entlang einer auf die Ebenen der Kühlplatten senkrechten Achse überlappen. A plurality of cooling plates mounted on the carrier can be provided, which overlap and are free from one another. “Overlapping” can be understood to mean that the cooling plates overlap in a view along an axis perpendicular to the planes of the cooling plates.
Die sich überlappenden Kühlplatten können im Wesentlichen übereinander angeordnet sein. The overlapping cooling plates can essentially be arranged one above the other.
Es kann vorgesehen sein, dass die Kühlplatten im Wesentlichen senkrecht zur Flächenausdehnung der Kühlplatten beweglich gelagert sind, um nach dem Einbringen der Kühlplatten in den Hohlkörper eine Kontaktierung zwischen den Kühlplatten und den Behältern herzustellen. Besonders einfach kann dies in Kombination mit im Wesentlichen übereinander angeordneten Kühlplatten eingesetzt werden, wodurch der Kontakt durch Heben hergestellt werden kann und die Schwerkraft eine automatische Rückstellung der Platten sicherstellen kann. Zum Bewegen der Kühlplatten kann eine Bewegungsvorrichtung vorgesehen sein. Diese kann ähnlich wie die Kühlplatten am T räger gelagert sein und in den Korpus einführbar sein. Dadurch ist es besonders einfach möglich, die Hebefunktion - oder allgemeiner Bewegungsfunktion - im Korpus bereitzustellen, ohne dass jeder Korpus separat über eine Bewegungsvorrichtung verfügen muss. It can be provided that the cooling plates are mounted so as to be movable substantially perpendicular to the surface area of the cooling plates in order to make contact between the cooling plates and the containers after the cooling plates have been introduced into the hollow body. This can be used particularly simply in combination with cooling plates arranged essentially one above the other, as a result of which the contact can be established by lifting and the force of gravity can ensure that the plates are automatically reset. A moving device can be provided for moving the cooling plates. Similar to the cooling plates, this can be mounted on the carrier and can be inserted into the body. This makes it particularly easy to provide the lifting function - or general movement function - in the body, without each body having to have a movement device separately.
In einer besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung kann die Bewegungsvorrichtung als Scherenbühne ausgebildet sein. Die Kühlplatten können Temperierkanäle für ein Temperiermedium aufweisen und es kann eine Vorrichtung vorgesehen sein, mittels welcher das Temperiermedium temperiert und durch die Temperierkanäle gepumpt wird. Es sei darauf hingewiesen, dass unter dem Ausdruck„Temperieren“ sowohl Kühlen als auch Heizen sowie ein geregeltes oder gesteuertes Abfahren eines Temperaturprofils gemeint sein kann. Im Rahmen des Temperaturprofils kann selbstverständlich ein Einfrieren, ein Auftauen oder ein mehrmaliges Wechseln zwischen den beiden Phasenzuständen vorgesehen sein. In a particularly simple embodiment of the invention, the movement device can be designed as a scissor lift. The cooling plates can have temperature control channels for a temperature control medium and a device can be provided, by means of which the temperature control medium is temperature controlled and pumped through the temperature control channels. It should be pointed out that the term “tempering” can mean both cooling and heating and a regulated or controlled shutdown of a temperature profile. Freezing, thawing or repeated switching between the two phase states can of course be provided as part of the temperature profile.
Die erfindungsgemäßen Haltevorrichtungen für die Behälter können als Vorsprünge im Hohlkörper zum Unterstützen der Behälter ausgebildet sein. Das gilt insbesondere dann, wenn die Behälter im Wesentlichen übereinander angeordnet sind. Die Behälter liegen dann einfach auf den Vorsprüngen auf und sind beispielsweise durch eine Hebevorrichtung besonders einfach zu heben. Dadurch kann die Kontaktierung der Kühlplatten und der Behälter besonders einfach hergestellt werden. The holding devices for the containers according to the invention can be designed as projections in the hollow body for supporting the containers. This applies in particular if the containers are essentially arranged one above the other. The containers then simply rest on the projections and are particularly easy to lift, for example by means of a lifting device. This makes it particularly easy to make contact with the cooling plates and the containers.
Die Haltevorrichtungen müssen aber nicht unbedingt als Vorsprünge ausgebildet sein. Beispielsweise kann es durchaus vorgesehen sein, dass die Behälter jeweils in einer Anordnung nebeneinander im Hohlkörper vorliegen. Beispielsweise können die Behälter in einem solchen Fall über Klammern oder sonstige Befestigungsvorrichtungen gehalten werden, welche vorzugsweise über Schienen verfahrbar sind. The holding devices do not necessarily have to be designed as projections. For example, provision can be made for the containers to be arranged next to one another in the hollow body. In such a case, for example, the containers can be held over clamps or other fastening devices, which can preferably be moved over rails.
In einer besonders einfachen Ausführungsform können die Vorsprünge parallel zu einer Einbringrichtung für die Behälter angeordnet sein. In a particularly simple embodiment, the projections can be arranged parallel to an insertion direction for the containers.
Bereits angesprochen wurde die Möglichkeit des Herstellens eines Kontaktes zwischen den Kühlplatten und den Behältern, wobei es insbesondere vorgesehen sein kann, dass ein Kontaktieren zwischen allen benachbarten Behältern und Kühlplatten möglich ist. The possibility of establishing a contact between the cooling plates and the containers has already been mentioned, it being possible in particular to make contact between all adjacent containers and cooling plates possible.
Der Hohlkörper kann bevorzugt aus einem Wärme-isolierenden Material gefertigt sein, um das Kühlen so effizient wie möglich zu gestalten. Dies hat außerdem den Vorteil, dass das eingefrorene Material in den Behältern auch nach dem Ausbringen der Kühlplattenanordnung für einige Zeit von selbst in einem gefroren Zustand bleibt. Dadurch können besonders einfach Zeiträume überbrückt werden, in denen nicht sofort eine weitergehende Temperaturführung möglich ist, beispielsweise um den Korpus in ein gekühltes Lager zu verbringen oder in speziellen Fällen den eigentlichen Transport sofort durchzuführen. Bei Versuchen der Anmelderin konnten zwei Stunden bis zur Verbringung in ein temperaturgeführtes Lager ohne weiteres überbrückt werden. The hollow body can preferably be made of a heat-insulating material in order to make cooling as efficient as possible. This also has the advantage that the frozen material in the containers remains in a frozen state for some time even after the cooling plate arrangement has been removed. This makes it particularly easy to bridge periods in which further temperature control is not immediately possible, for example around the body in one spend refrigerated storage or, in special cases, carry out the actual transport immediately. In tests by the applicant, two hours could easily be bridged before being transferred to a temperature-controlled warehouse.
Demnach ist ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Korpus, dass der Korpus selbst auch zum Transport der Behälter dienen kann. Dafür kann der Korpus beispielsweise auf einer Palette aufliegen, die im Rahmen von in den meisten Fällen zur Verfügung stehender Lagertechnik besonders einfach zu bewegen sind. Accordingly, a further advantage of the body according to the invention is that the body itself can also be used to transport the containers. For this purpose, the body can rest on a pallet, for example, which is particularly easy to move using the storage technology available in most cases.
Außerdem kann sich für die Behälter durch den aus Wärme-isolierenden Material gefertigten Korpus eine Wärme-Isolierung zum kontrollierten Einfrieren gemäß der unveröffentlichten österreichischen Patenanmeldung A 50778/2017 ergeben. In addition, due to the body made of heat-insulating material, the containers can be thermally insulated for controlled freezing in accordance with the unpublished Austrian patent application A 50778/2017.
Die in dem Korpus angeordneten Behälter können vorzugsweise über Fortsätze auf den Vorsprüngen aufliegen, was die Wegstrecke verlängern kann, über welche die Behälter in dem Korpus anzuheben sind, indem die Fortsätze wesentlich dünner ausgeführt sind, als der Behälter selbst. The containers arranged in the body can preferably rest on the projections via extensions, which can extend the distance over which the containers are to be lifted in the body, in that the extensions are made much thinner than the container itself.
Es wurde schon angesprochen, dass in den Hohlkörper auch eine Bewegungsvorrichtung eingebracht werden kann, um ein Bewegen der Kühlplatten zum Herstellen einer Kontaktierung besonders einfach zu realisieren. Hierfür kann im Hohlkörper ein Freiraum für die einzubringende und auszubringende Bewegungsvorrichtung vorgesehen sein. It has already been mentioned that a movement device can also be introduced into the hollow body in order to implement the cooling plates in a particularly simple manner in order to produce a contact. For this purpose, a free space can be provided in the hollow body for the movement device to be inserted and removed.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Figuren und der dazugehörigen Figurenbeschreibung. Dabei zeigen: Further advantages and details of the invention result from the figures and the associated description of the figures. Show:
Fig. 1 a bis 1 c eine erfindungsgemäße Kühlplattenanordnung und einen erfindungsgemäßen Korpus in verschiedenen Ansichten 1 a to 1 c a cooling plate arrangement according to the invention and a body according to the invention in different views
Fig. 2a und 2b den erfindungsgemäßen Korpus für sich in verschiedenen Ansichten sowie 2a and 2b the body according to the invention in different views as well
Fig. 3 die erfindungsgemäße Anordnung als Kühlplattenanordnung und Fig. 3 shows the arrangement according to the invention as a cooling plate arrangement and
Korpus im eingeführten Zustand der Kühlplatten. Fig. 1 a (teilweise geschnittene perspektivische Ansicht): Kühlplatten 2 der Kühlplattenanordnung 1 ragen frei vom Träger 3 weg, wobei die Kühlplatten 2 so gelagert sind, dass sie an drei Seiten zugänglich sind. Die Kühlplatten 2 sind jeweils einzeln, oder alle gleichzeitig, in der Höhe parallel verschiebbar, damit der Abstand unter den Kühlplatten 2 einzeln oder alle Abstände gemeinsam, geändert werden können. Im Aufbau handelt es sich um mindestens zwei Kühlplatten 2 die parallel und höhenverschiebbar sind, in den meisten Fällen ist jedoch davon auszugehen, dass zwischen 5 und 10 Kühlplatten 2 zum Einsatz kommen. Diese Kühlplatten 2 übertragen die Kälte oder Wärme direkt an das zu frierende oder aufzutauende Gut. Die Kühl- und Wärmeleistung für die Plattenversorgung kann aus einem mit den Trägern 3 verbundenen Aggregat (Vorrichtung 7) kommen. Die Vorrichtung 7 kann in den Träger 3 integriert oder separat daran ausgeführt sein. Body in the inserted state of the cooling plates. 1 a (partially cut perspective view): cooling plates 2 of the cooling plate arrangement 1 protrude freely from the carrier 3, the cooling plates 2 being mounted in such a way that they are accessible on three sides. The cooling plates 2 are each individually or all at the same time, the height of which can be displaced in parallel, so that the distance between the cooling plates 2 individually or all distances together can be changed. In the construction there are at least two cooling plates 2 which are parallel and height-adjustable, but in most cases it can be assumed that between 5 and 10 cooling plates 2 are used. These cooling plates 2 transmit the cold or heat directly to the goods to be frozen or thawed. The cooling and heating power for the plate supply can come from an aggregate (device 7) connected to the supports 3. The device 7 can be integrated in the carrier 3 or can be designed separately thereon.
Die Kühlplatten 2 können aus Aluminium, Kupfer, oder bevorzugt aus Edelstahl gefertigt sein. Die Energieübertragung an die Kühlplatten 2 erfolgt mit Salzsole, Glykolverdünnungen oder bevorzugt Silikonöl als Temperiermedium. Die Gefriertemperatur kann bis zu -20°C reichen, in den meisten Fällen in der praktischen Anwendung jedoch bevorzugt zwischen -50°C und -80°C. The cooling plates 2 can be made of aluminum, copper, or preferably stainless steel. The energy transfer to the cooling plates 2 takes place with brine, glycol dilutions or preferably silicone oil as the temperature control medium. The freezing temperature can range up to -20 ° C, but in most cases in practice it is preferably between -50 ° C and -80 ° C.
Bei den Behältern 8 handelt es sich um Behälter bzw. Gehäuse, wie sie in der internationalen Anmeldung WO2018129576 offenbart sind. Insbesondere liegen die (Single Use) Beutel in einer Schale (Gehäuse), welche randseitig und im Schlauchbereich mit einem Schaum ausgestattet ist, welcher die Volumensausdehnung der Flüssigkeit beim Gefrierprozess aufnimmt und dann aushärtet. Dadurch wird der gefüllte-gefrorene-ausgedehnte Beutel immobilisiert, somit an jeglicher Bewegung in gefrorenem Zustand gehindert. Da Bewegung der Kunststoffmaterialien zu Brüchen führen würde, ist dies vorteilhaft. The containers 8 are containers or housings as disclosed in the international application WO2018129576. In particular, the (single-use) bags lie in a shell (housing) which is equipped with a foam on the edge and in the tube area, which absorbs the volume expansion of the liquid during the freezing process and then hardens. As a result, the filled-frozen-expanded pouch is immobilized, thus preventing any movement in the frozen state. Since movement of the plastic materials would lead to breaks, this is advantageous.
Die Darstellung der Fig.1 b entspricht jener der Fig. 1 a, ist aber eine Seitendarstellung. Fig. 1 c stellt eine alternative Ausführung der Lagerung der Kühlplatten 2 am Träger 3 dar. The representation of Figure 1 b corresponds to that of Figure 1 a, but is a side view. 1 c represents an alternative embodiment of the mounting of the cooling plates 2 on the carrier 3.
Fig. 2a: Das zu frierende/tauende Gut befindet sich in einen Hohlkörper 5 aufweisenden Korpus 10 aus Wärme-isolierendem Material. Dieses kann aus schaumförmigem Material, Kunststoffen oder Faserverbund bzw. Verbundwerkstoffen bestehen. Die Funktion desselben ist es, Stabilität für die Primärpackmittel (Behälter 8) zu geben, eine robuste Logistik zu ermöglichen und das Innere von äußeren Einflüssen zu isolieren (UV, Temperatur, Feuchtigkeit, Zugriff, etc... ). In diesem Korpus 10 befinden sich mehrere übereinander angebrachte Behälter 8, die es zu frieren/auftauen gilt. Diese einzelnen Behälter 8 liegen jeweils auf einem Vorsprung auf und sind einzeln nach oben verschiebbar. Diese Vorsprünge bilden die Haltevorrichtungen 9. Nach Wegfall der Kraft die nach oben schiebt, gehen die einzelnen Behälter durch die Schwerkraft wieder selbstständig in die untere Ruheposition zurück. Der Korpus ist komplett geschlossen, befindet sich auf einem Ladungsträger, bevorzugt einer Palette, und hat eine Öffnung 4, um die Kühlplatten 2 einzuführen und um Flüssigkeit hinein- bzw. hinauszubefördern. Dies geschieht bevorzugt, aber nicht ausschließlich, mit Sterilkonnektoren (z.B. CPC Colder ASQG). Fig. 2a: The goods to be frozen / thawed is in a hollow body 5 having a body 10 made of heat-insulating material. This can be made from foam Material, plastics or fiber composite or composite materials exist. Its function is to provide stability for the primary packaging (container 8), to enable robust logistics and to isolate the inside from external influences (UV, temperature, humidity, access, etc ...). In this body 10 there are a plurality of containers 8 which are arranged one above the other and which are to be frozen / thawed. These individual containers 8 each rest on a projection and can be moved individually upwards. These projections form the holding devices 9. After the force that pushes upwards ceases to exist, the individual containers automatically return to the lower rest position due to gravity. The body is completely closed, is located on a load carrier, preferably a pallet, and has an opening 4 for inserting the cooling plates 2 and for conveying liquid in and out. This is done preferably, but not exclusively, with sterile connectors (e.g. CPC Colder ASQG).
Fig. 2b entspricht Fig. 2a, ist aber eine Vorderansicht des Korpus 5. Deutlich erkennbar sind die Fortsätze 1 1 mit denen die Behälter 8 auf den als Vorsprüngen ausgebildeten Haltevorrichtungen 9 aufsitzen. FIG. 2b corresponds to FIG. 2a, but is a front view of the body 5. The extensions 11 with which the containers 8 are seated on the holding devices 9 designed as projections are clearly visible.
Zu Beginn des Frier/Tau-Prozesses befinden sich die Kühlplatten 2 in ihrer unteren Ruheposition. Die Behälter 8 im Korpus 10 ebenso. Die zwei Baugruppen (Kühlplattenanordnung 1 , Korpus 10) können manuell, bevorzugt aber automatisiert, zusammengefahren werden (Fig. 3). Dies wird beispielsweise dadurch ermöglicht, dass der Abstand der einzelnen Behälter 8 größer ist als eine Plattendicke, d.h. zusätzlich ein Extraabstand vorhanden ist, damit das Zusammenführen möglich ist. Dann ist es vorteilhaft die Kühlplatten 2 und Behälter 8 zusammenzubringen und zu kontaktieren, damit ein effizienter Wärme/Kälteübergang möglich wird. Dies geschieht dadurch, dass die unterste Kühlplatte 2 angehoben wird. Dies geschieht mit einem direkten Plattenantrieb (Bewegungsantrieb 6), bevorzugt mit einer eigenen Krafteinleitung, bevorzugt einer Scherenbühne oder eines Hebers unter der untersten Kühlplatte. Die Kühlplatten 2 und Behälter 8 werden solange nach oben geschoben, bis der oberste Behälter 8 Druck auf die oberste Kühlplatte 2 ausübt. Dadurch ist sichergestellt, dass die gesamte Komprimierungskaskade durchlaufen ist und an jeder Stelle Kontakt zwischen Kühlplatte 2 und Behälter 8 besteht. Der Endpunkt dieses Prozesses ist ein komprimiertes Paket aus Kühlplatten 2 und Behältern 8. Dieses wird dann gefroren und/oder getaut, bevorzugt in einer automatisierten Art und Weise. Nach diesem Prozess kann der Kontaktierungsvorgang rückwärts ablaufen, dann Senken sich die Behälter 8 und die Kühlplatten 2 wieder in den jeweiligen unteren Ruhepunkt und können leicht, bevorzugt automatisiert, voneinander getrennt werden. Auf dem Korpus 10 über der Öffnung 4 wird dann ein - vorzugsweise Wärme-isolierender - Verschlussdeckel angebracht, um das Innere zu schützen. At the beginning of the freeze / thaw process, the cooling plates 2 are in their lower rest position. The container 8 in the body 10 as well. The two assemblies (cooling plate arrangement 1, body 10) can be moved together manually, but preferably automatically (FIG. 3). This is made possible, for example, by the fact that the distance between the individual containers 8 is greater than a plate thickness, that is to say there is an additional distance so that the merging is possible. Then it is advantageous to bring the cooling plates 2 and containers 8 together and to make contact so that an efficient heat / cold transfer is possible. This is done by lifting the bottom cooling plate 2. This is done with a direct plate drive (motion drive 6), preferably with its own force application, preferably a scissor lift or a jack under the lowest cooling plate. The cooling plates 2 and container 8 are pushed up until the top container 8 exerts pressure on the top cooling plate 2. This ensures that the entire compression cascade has run through and that there is contact between the cooling plate 2 and the container 8 at every point. The end point of this process is a compressed package of cooling plates 2 and containers 8. This is then frozen and / or thawed, preferably in an automated manner. After this process, the contacting process can run backwards, then the containers 8 and the cooling plates 2 lower again into the respective lower resting point and can be separated from one another easily, preferably automatically. A - preferably heat-insulating - closure cover is then attached to the body 10 above the opening 4 in order to protect the interior.
Die Kühlplatten 2 und die Behälter 8 sowie die Haltevorrichtungen 9 und die Fortsätze 11 wurden in den einzelnen Figuren nicht immer mit einem Bezugszeichen versehen, um die Übersichtlichkeit der Figuren nicht zu beeinträchtigen. The cooling plates 2 and the containers 8 as well as the holding devices 9 and the extensions 11 have not always been provided with a reference symbol in the individual figures, in order not to impair the clarity of the figures.
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