CN102564807A - 取样容器及其应用以及取样方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种取样容器及其应用以及使用取样容器从容器填充系统中抽取媒质样本的方法，取样容器在从容器填充系统中抽取媒质样本的过程中用于接收媒质，其中容器包括封闭的基底区域、与基底区域邻接并基本与基底区域正交延伸的外周壁及与基底区域相对并与外周壁邻接的填充区域，填充区域包括基本与基底区域正交延伸并具有填充开口的容器瓶颈，外螺纹设置在容器瓶颈的外圆周上，至少部分的外螺纹具有44到46mm之间的外径、41到43mm之间的内径以及倒圆的棱边，至少部分的倒圆的棱边的半径为0.95到1.05mm之间，在取样的过程中，至少部分容器瓶颈安装在取样头的接收装置内，这样，相对于周围环境以媒质密封的方式密封容器，其中，所述容器由塑料材料制成。

Description

取样容器及其应用以及取样方法

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的容器，在从容器填充系统中抽取媒质样本的过程中，该容器用于接收媒质。

背景技术

现有技术中，在从容器填充系统中抽取媒质样本的过程中，公开了多种用于接收媒质的容器或瓶子，但是这些容器通常由玻璃制成，在填充过程中该玻璃具有分裂和破裂的特性，比如由于过大的压力或真空而造成。

由于这些容器的开口以这种方式安装在取样头的接收装置内，所以在通风口内使用无菌过滤器以气密的方式或几乎气密的方式相对于外部环境密封这些容器，同时采样人允许要抽取样本的媒质通过连接线从连接到填充系统的取样旋塞中流入取样头内，并因此流入容器中，由于所述容器中产生超压或真空，容器可能会损坏，或者甚至以爆裂的方式裂开，这取决于将冷媒质还是热媒质引入该容器中。

在移动要抽取样本的媒质的过程中，玻璃碎片四处飞溅可严重伤害靠近或者直接位于容器上面的采样人。

为了避免对采样人造成任何上述身体上的伤害，比如在现有技术领域中使用了塑料盖，在进行取样过程之前，将塑料盖放置在玻璃瓶上，如果瓶子爆炸的话，这可保护采样人不受到四处飞溅的玻璃碎片的伤害。

然而，破坏取样容器后，也不能再使用样本本身，这是因为容器和相应的玻璃碎片污染了该样本，该样本不能再用于分析。尤其从冷藏无菌容器填充系统中取样时这非常关键，因为在这种情况下，出于产品安全的考虑，在整个生产阶段必须更详细地分析该系统的微生物状态。此外，使用塑料盖进行的爆炸试验显示不能完全防止玻璃碎片从塑料盖中溅出，这是因为未将塑料盖帽紧紧地拴在容器或螺纹接头上，造成玻璃碎片也渗入该螺纹接头和塑料盖之间，任何玻璃碎片都会伤害采样人。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种容器，该容器用于比如在从容器填充系统中抽取媒质样本的过程中接收媒质，当超压或真空时，该容器也不会爆炸或裂碎，因此在取样的过程中，取样装置没有风险，而且所获得的媒质样本不被污染，因此，任何时候都可及时分析该样本。

通过如权利要求1所述的一种容器，本发明实现了上述目的。

根据本发明的用于在从容器填充系统中抽取媒质样本的过程中接收媒质的所述容器，包括：封闭的基底区域、与基底区域邻接并基本与基底区域正交延伸的外周壁、以及与基底区域相对并与外周壁邻接的填充区域。该填充区域本身还包括基本与基底区域正交延伸并具有填充开口的容器瓶颈，其中，至少部分的外螺纹设置在容器瓶颈的外圆周上。外螺纹具有44到46mm之间的外径、41到43mm之间的内径以及倒圆的棱边，至少部分的倒圆的棱边的半径(曲率半径)为0.95到1.05mm之间。而且在取样的过程中，至少部分的容器瓶颈或外螺纹能够安装在取样头的接收装置内，这样相对于周围环境以媒质密封的方式密封该容器。此外，本发明的容器由塑料材料制成。

因此，不仅仅是容器或瓶子的外周壁、基底区域和填充区域由塑料材料制成，而且容器瓶颈也优选地由塑料材料制成，在该容器瓶颈上，优选地通过切割或滚压或安装该外螺纹，并且该外螺纹也由塑料材料制成或形成。

因此，优选地，本发明的容器为一体成型。

然而，容器瓶颈和/或外螺纹可由金属材料形成，并且比如在二次成型过程(Overmoulding Process)中，可将该容器瓶颈和/或外螺纹设置在容器的填充区域上。

进一步地，容器瓶颈也可以不具有外螺纹，但具有内螺纹，比如，螺纹的类型取决于接收装置的结构设计或者取决于容器的密封圈。

换言之，如果接收装置本身具有外螺纹可旋入的内螺纹，则容器瓶颈具有外螺纹，而将容器旋入接收装置中。

相应地，本发明的容器的密封圈也可具有内螺纹，该内螺纹在结构上与接收装置的内螺纹对应。

本发明的容器也可以不通过接收装置而连接到取样头，而是直接连接到取样头中。

为此，如果取样头也具有本发明的容器可旋入的内螺纹，那么这是有利的。

可选地，如果取样头具有本发明的容器的外螺纹不可旋入的内螺纹，那么能够将转接构件安装在本发明的容器和取样头之间，因此该转接构件包括可旋入取样头内螺纹的外螺纹。

优选地，本发明的容器由聚交酯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯或其组合制成。然而，本发明的容器不限于此处所指定的塑料材料。相反，应注意的是，本发明的容器可以由市场上可购买到的任何适合用于接收媒质的容器的塑料材料制成。

此外，该容器也可以不仅仅由塑料材料制成，还比如由传统塑料材料的混合物或组合装配(Combined Assembly)制成，只要这些塑料材料可互相连接并用于接收媒质的容器。

换言之，比如基底区域可由与外周壁的塑料材料不同的塑料材料制成，而且依次可由与填充区域或容器瓶颈的材料不同的塑料材料制成。或者，容器也可为多层结构。

进一步地，可优选地热压处理本发明的容器，即，本发明的容器可被杀菌，比如通过热压罐(autoclave)，也就是可气密密封的压力容器，因此该容器必须耐压耐温，以便在灭菌的过程中不变形。

此外，本发明的容器优选地可耐至少2巴的压力，更优选地可耐至少6.5巴的压力，比如，为了在从填充系统中移除样本媒质的过程中不爆炸，因此在将样本媒质装入本发明的容器中时不爆炸。

进一步地，本发明的容器的特征在于该容器优选地也耐真空，因此比如在填充热样本媒质的过程中，容器或容器壁不变形或撕裂。

比如，通过预设的壁厚可实现该目的。其中，本发明的容器的外周壁的壁厚比如在0.3到1mm之间，优选地，在0.4到0.5mm之间，而本发明的容器的至少部分基底区域的壁厚比本发明的容器的外周壁的壁部更厚。

然而，该容器的壁厚也可能远远大于1mm(高达5mm)，以抵抗填充过程中造成的容器变形或爆炸。

因此，在采取样本媒质的过程中和采取样本媒质之后，即将超压或真空用于容器的过程中，本发明的容器没有损坏的分裂区域。因此，本发明的容器飞溅的碎片不会伤害采样人，或者处理本发明的容器时，比如从取样头中移除本发明的容器的过程中，不会伤害采样人。

在优选实施例中，本发明的容器的容量至少为2升，即使少于2升，比如1升或者0.75升、0.5升或者0.3升以及更少均有可能，该容量也可大于2升，比如2.5升、3升或者5升甚至更多也有可能。

根据又一优选实施例，容器瓶颈包括壁部或外周壁，在填充开口的区域内，该壁部或外周壁的端子边缘基本与壁部正交，以便安装相应的密封构件而提供媒质密封。

换言之，以平面或平坦的方式设计该端子边缘，以便相应的密封构件或相应的密封垫圈可轻易地位于该边缘之上，而相对于围绕该容器的周围环境密封该媒质，并将该媒质装入容器内。

为了将本发明的容器轻易地安装在取样头上或取样头内，能够使用适合于该用途的转接构件，转接构件以媒质密封的方式借助于接收装置将本发明的容器连接到取样头中。

转接构件优选为环形，并且优选由金属材料制成，该金属材料优选地非常牢固并且特征在于，比如抗热和抗腐蚀的等级高。

然而，转接构件也能够由陶瓷材料或者塑料材料制成。

转接构件优选地包括内部基本平坦的内壁和外壁，外壁上设置有外螺纹。

转接构件的外螺纹可对应于上述外螺纹的结构设计，或者也可为与容器的外螺纹在结构上不同的外螺纹。

然而，应注意的是，转接构件的外螺纹在结构设计上应对应于取样头的内螺纹，以确保将转接构件安装在取样头上。

转接构件的一侧安装在取样头上，但是转接构件的另一侧与第一侧相反，可安转在容器的填充开口的侧边上而被安装在填充开口之上。

上述密封构件优选地设置在转接构件和本发明的容器之间，相对于周围环境充分密封样本媒质而将该样本媒质填充到本发明的容器内。

在优选实施例中，该转接构件在第一侧包括基本为环形的密封座，转接构件通过密封座安装在取样头上。

密封座的特征优选在于，在转接构件的第一侧上，外壁延伸超过外周表面的内壁，或者内壁延伸超过外周表面的外壁，或者其特征在于外周表面的内外壁以这种方式延伸地更远，以便于内外壁之间形成凹槽，密封环可安装在该凹槽内。

转接构件的外周表面上以这种方式形成延伸得更长的凹槽和壁部或侧边，以便于密封环依然突出超过转接构件的外周表面，以确保密封相邻的取样头。

在又一优选实施例中，在与取样头上安装的第一侧相反的第二侧上，该转接构件包括基本径向朝外延伸的突出部。

比如，突出部可具有基本上为方形或椭圆形的剖面，然而，并未限制该突出部的形状。应注意的是，突出部可应用所有可想象的形状，只要这些形状比如能够稳定密封环或O形环或者能够将该环锁入预设的位置内。

在又一优选实施例中，转接构件因此包括基本上为柔性的第一密封环，该密封环可移动地安装在密封座内，并且该转接构件优选地还包括第二密封环，将该密封环安装在突出部的区域内。

比如市场上可购买到的O形环可用作密封环。

此外，除了公开了本发明的容器及可选地公开了转接构件，还公开了一种装置，该装置也包括接收装置，用于接收容器或用于将容器安装在转接构件上。

接收装置优选地大致为环形且包括内螺纹，可将内螺纹拧紧在容器的外螺纹上。

因此，内螺纹与容器的上述外螺纹的结构相对应。

接收装置因此构成中间构件，该构件以媒质密封的方式将本发明的容器连接到转接构件中，同时以媒质密封的方式将该转接构件旋入取样头中。

为此，接收装置优选包括贯通孔，用于引导通过转接构件的至少一部分。比如，可因此推动转接构件的外螺纹区域穿过接收装置，其中转接构件的外螺纹最后从接收装置中突出。

第二密封环设置在突出部上，具有密封环的突出部用于安装接收装置，由此第二密封环确保在接收装置和转接构件之间进行充分的媒质密封。

因此，通孔的内径基本上小于接收装置的内螺纹的内径，或者通孔的内径小于突出部的外径。

因此，防止转接构件滑动穿过接收构件内的贯穿孔。

接收装置优选由塑料材料制成，其中现有技术领域中已知的任何塑料材料可用于制成接收装置，只要这些材料适合于用作接收装置。

接收装置优选地由与容器相同的塑料材料制成。

然而，接收装置也可以比如由金属或陶瓷材料制成，虽然在这种情况下应当考虑该材料必须能够将接收构件旋入本发明的容器上。

此外，公开了该装置的应用，其中，优选使用已经杀菌的(优选在热压罐内)装置，该装置用于从容器填充系统内抽取媒质样本。在取样的过程中，以这种方式将至少部分的本发明的容器瓶颈安装在取样头的接收装置内，这样，相对于周围环境以媒质密封的方式或者以几乎媒质密封的方式密封该容器。

该装置本身优选地由本发明的容器、转接构件和接收装置构成，接收装置将转接构件与容器相连接，其中，转接构件安装在取样头上。

进一步地，提出了一种使用本发明的容器从容器填充系统中抽取媒质样本的方法，其中，将容器与至少一个转接构件相连接，以形成装置，将该装置优选地在热压罐内灭菌并且在冷却后首先安装在取样头上。然后打开优选连接到容器填充系统的管道中的取样旋塞，以便预设的取样容量从该系统中流入容器内。最后，一旦取样过程结束，优选地在从装置中拆卸容器并且用密封圈密闭容器之前，再次关闭取样旋塞，并将装置从取样头中移除。

取样头优选安装在连接线上，连接线与取样旋塞相连接。优选地，预设的取样容量基本上连续地流入容器内，即样本断断续续地流入容器内，比如每5分钟流入100ml。

连接线、取样头、转接构件、接收装置和本发明的容器也能够互相连接或组装在一起以形成装置，因此，在热压罐或者蒸汽灭菌器内也能够以装配的状态共同给他们灭菌。比如，为此，上述装置在灭菌前可事先包入铝箔内。

优选地，一旦在热压罐内互相连接的元件已经冷却，那么比如将该装置输送到容器填充系统的取样点中，然后，在大致无菌的周围条件下从铝箔中移除该装置，并且将该装置连接到取样旋塞中。

取样旋塞本身优选地安装在管道上，并且在连接上述装置之前将取样旋塞灭菌，尤其优选地通过循环饱和水蒸汽，或者通过用酒精溶液喷射或冲洗，并且比如通过使用本生灯(Bunsen Burner)。

一旦该装置安装在取样旋塞上，那么就用蒸汽处理该装置，然后打开旋塞，以便比如预设的或者小的取样容量可稳定并连续地流入本发明的容器内。

比如，如果移除了足以分析的媒质取样容量，那么将在大致无菌的周围条件下从取样旋塞中移除该装置之前，再关闭取样旋塞。

然后，在大致无菌的周围条件下，能够从安装在容器上的元件内拆卸本发明的容器，以便使用优选无菌密封头或盖密封该容器。

然而，在热压罐内，也能够在装配的状态下不给上述整个装置杀菌，但是，比如在铝箔中包装所有的元件(连接线、取样头、转接构件、接收装置和/或容器)，然后在热压罐内单独给所有的元件杀菌。

因此，也可从铝箔中仅仅打开单个元件，并且在取样点处将这些元件装配在一起。

附图说明

下面将结合附图的下列描述说明本发明其他优点、目标和性能，其中通过实例阐述了本发明的容器的实施例，该容器安装在取样头内。

附图中，功能相同的组成部分采用相同的附图标记来表示，而不必在所有附图中显示和描述这些组成部分。

附图中：

图1为取样装置和本发明的容器的实施例的示意图，该容器安装在取样装置的取样头内；

图2为本发明的容器的外螺纹实施例的结构示意图；

图3为接收装置的内螺纹实施例的结构示意图；以及

图4为转接构件的实施例的示意图。

附图标记说明

1容器               2基底区域

3外周壁             4填充区域

5容器瓶颈           5a外螺纹

5b内螺纹            6接收装置

7取样头             8连接片或连接线

9取样旋塞           10取样装置

17蒸汽连接点        20外螺纹边缘

21外螺纹的螺距      23内螺纹边缘

24内螺纹的螺距      30转接构件

31内壁              32外壁

33外螺纹            34密封座

35突出部            36第一密封环

37第二密封环

具体实施方式

根据本发明的图1所示的实施例中的容器1，包括：基底区域(Base Region)2、自基底区域2正交延伸的壁部(Wall)3或者外周壁(Peripheral Wall)3、以及以预设的角度从外周壁3向内延伸或延伸到容器内的填充区域(FillingRegion)4。容器瓶颈(Container Neck)5与填充区域4邻接，以该方式连接该瓶颈，以便与基底区域2相对，并且该瓶颈包括填充开口(此处未示出)。

在这种情况下，“正交”应理解为垂直或者基本上垂直，因此外周壁3和基底区域2形成直角。然而，外周壁3也能够首先径向朝外延伸，然后在容器1的上部区域内再径向朝内延伸，因此容器1包括外周凸面，该凸面膨胀并因此成型为凸瓶状。

外周壁3在容器1的上部区域内再径向朝外弯曲之前，也能够首先径向朝内延伸，因此容器1大致成型为沙漏状。

因此，容器1能够具有任意所需要的形状而不限于图1中所示的形状。

将外螺纹5a设置在容器瓶颈5的外圆周上，或者从容器瓶颈5的材料切割或滚压(Rolled)，或者优选地通过模制(Moulded)或浇注(Cast)成型。

因此，容器1一体成型。

将容器1安装在取样装置10上，该取样装置10至少包括取样头7、取样旋塞9和位于取样旋塞9和取样头7之间的连接片8，因此，取样头7的接收装置6至少围绕容器瓶颈5的上部区域或者至少部分地围绕外螺纹5a，但是优选地完全围绕。

此外，示出了安装在容器1上的转接构件30，通过接收装置6以媒质密封的方式将转接构件30固定在容器1上，并通过外螺纹(此处未示出)将转接构件30旋入具有内螺纹(此处未示出)的取样头7内。

因此，能够以媒质密封的方式相对于周围环境U密封容器1或容器1的进口，以防止比如周围空气污染样本媒质。

如果至少连接线8已经连接到取样旋塞9和取样头7，那么可从蒸汽连接点17馈送饱和水蒸汽，以便再次消除在连接过程中可能已经引入的任何细菌。

通过取样旋塞9从填充系统(此处未示出)中移除要抽取样本的媒质，取样旋塞9安装在该填充系统上，并通过连接片8或连接线8输送到取样头7中并且馈入容器1内，将容器1安装在取样头7上或者固定在其内。

也可热压处理耐压容器1，然后，耐压容器1装满样本媒质之后，再从取样头7的接收装置6中移除，并且将耐压容器1输送到相应的生产部门以分析该样本媒质。在装配的状态下优选地输送容器1和取样头7的装置，在无菌的周围条件下仅仅在生产部门打开该装置。

图2示出了容器1的外螺纹5a实施例的详细结构，其中示出了两个边缘20(顶峰)和螺距21的区域(低凹处)。外螺纹5a的倒圆的棱边20表示圆形螺纹，其中，边缘20的半径R₁大于边缘20过渡到螺距21的区域的半径R₂。

外径d总是大于内径d₁，从边缘20的外径d和螺距21的内径d₁的差值以及下面的公式来计算螺纹剖面深度c：

$c=\frac{b}{2}=\frac{P*k}{2},$

其中，从节数p和螺纹剖面结构k的常量中计算得出的螺纹剖面宽度b减半。

节圆直径d₂大约处于外径d和内径d₁之间，比如如下计算该节圆直径：

$d_2=d-P[\frac{\sqrt{3}}{2}+k(1-\sqrt{3})],$

其中，p为螺距，在该螺纹中，优选地，在3mm到5mm之间。

比如，如下所述，通过乘以螺纹剖面宽度b，也可计算边缘20的半径R₁：

R₁＝0.366*b.

图3示出了与图2相对应的结构，即内螺纹5b，其具有在结构上类似于外螺纹5a的设计。

根据图3a，内螺纹5b的边缘23为圆形，其半径R₁大于边缘23和螺距24之间的过渡区域的半径R₂。

内螺纹的内径D₁通常也小于内螺纹的外径D。

比如，螺纹剖面深度c或节圆直径D₂的计算适用于上述外直径的公式和计算方法。

图4示出了环形转接构件30的实施例，包括：基本平坦的内壁(SubstantiallyPlanar Inner Wall)31和外壁32。

外螺纹33设置在外壁32的外表面上，并且通过比如切割或者滚压(比如在金属转接构件的情况下)生成外螺纹，或者通过注塑(比如在塑料材料构件的情况下)模制成型。

外螺纹33在结构设计上可对应于上述外螺纹5a，或者可采用与外螺纹5a不同的结构来设计外螺纹33。

进一步地，转接构件30包括径向朝外延伸的突出部35，该突出部的剖面基本为方形，因此，密封环37可垂直安装在突出部35上，而不受到损害。可选地，突出部35也可直接密封在转接构件30上，而无需额外的密封环37。

另一密封环36或垫圈36垂直安装在螺纹33之上，并位于凹槽34内，该凹槽形成密封座34。外壁32垂直向上延伸超过内壁31而形成凹槽34。

与现有技术领域相比，只要本申请文件中所公开的所有特征单独地或者相结合具备新颖性，则申请人就保留要求这些特征对本发明必不可少的权利。

Claims (15)

1.一种在从容器填充系统中抽取媒质样本的过程中用于接收媒质的容器(1)，所述容器(1)包括：封闭的基底区域(2)、与所述基底区域(2)邻接并基本与所述基底区域(2)正交延伸的外周壁(3)、以及与所述基底区域(2)相对并与所述外周壁(3)邻接的填充区域(4)，所述填充区域包括基本与所述基底区域正交延伸并具有填充开口的容器瓶颈(5)，外螺纹(5a)设置在所述容器瓶颈(5)的外圆周上，至少部分的所述外螺纹(5a)具有44到46mm之间的外径、41到43mm之间的内径以及倒圆的棱边，至少部分的所述倒圆的棱边的半径为0.95到1.05mm之间，在取样的过程中，至少部分容器瓶颈(5)能够安装在取样头(7)的接收装置(6)内，这样相对于周围环境(U)以媒质密封的方式密封所述容器(1)，其特征在于，所述容器(1)由塑料材料制成。

2.根据权利要求1所述的容器(1)，其特征在于，所述容器(1)由聚交酯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯或其组合制成。

3.根据权利要求1或2所述的容器(1)，其特征在于，所述容器(1)能够被热压处理。

4.根据前述任一权利要求所述的容器(1)，其特征在于，所述容器(1)的至少部分基底区域(2)的壁厚比所述容器(1)的所述外周壁(3)的壁厚更厚。

5.根据前述任一权利要求所述的容器(1)，其特征在于，所述容器瓶颈(5)包括壁部，在所述填充开口的区域内，所述壁部设有基本与所述壁部正交的端子边缘，以安装与媒质密封相关的相应密封构件。

6.一种取样装置，包括根据前述任一权利要求所述的容器和转接构件(30)，其特征在于，所述转接构件(30)基本为环形。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述转接构件(30)包括内部基本平坦的内壁(31)和外壁(32)，所述外壁上设置有外螺纹(33)。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，在所述转接构件(30)和所述容器(1)之间设置有密封构件。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的装置，其特征在于，所述转接构件(30)包括基本上为柔性的第一密封环(36)，所述密封环可移动地安装在密封座(34)内。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述接收装置(6)包括能够拧紧在所述容器(1)的所述外螺纹(5a)上的内螺纹。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的装置，其特征在于，所述接收装置(6)由塑料材料制成。

12.一种根据权利要求6至11中任一项所述的装置的应用，其特征在于，使用已经杀菌的(优选在热压罐内)装置，所述装置用于从容器填充系统内抽取媒质样本，在取样的过程中，将所述容器(1)的至少部分所述容器瓶颈(5)安装在所述取样头(7)的所述接收装置(6)内，这样相对于周围环境(U)以媒质密封的方式密封所述容器(1)。

13.一种使用根据权利要求1至5中任一项所述的容器(1)从容器填充系统中抽取媒质样本的方法，其特征在于，将所述容器(1)与至少一个转接构件(30)相连接，以形成装置，将所述装置灭菌并且在冷却后将所述装置仅安装在取样头(7)上，然后打开取样旋塞，以便预设的取样容量流入所述容器(1)内，一旦取样过程结束，再次关闭所述取样旋塞，并从所述取样头(7)中移除所述装置。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，将所述装置在热压罐中灭菌。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，从所述装置中拆卸所述容器(1)并用密封圈密闭所述容器之前，从所述取样旋塞(9)中移除所述装置。

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