CN103418190B - 用于屏障系统的过滤器单元 - Google Patents

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Abstract

本发明建议了一种用于装入到隔离器或净化室的回风通道或者排气通道中的过滤器单元（1），包括：一过滤器封闭装置（22），用于与一隔离器（2）或者净化室连接；一与该过滤器封闭装置（22）连接的过滤器（20），其中，该过滤器封闭装置（22）具有至少一个带有至少一个开口（50）的过滤器法兰（24）；至少一个用于打开和闭合所述开口（50）的盖（40），其中，为了运动所述盖（40），所述过滤器单元（1）在内部包括至少一个活塞接收部（26）和至少一个在此能够相对运动的活塞（34），该活塞可运动地支承在所述活塞接收部（26）中。

Description

用于屏障系统的过滤器单元
技术领域
本发明涉及一种用于装入到屏障系统中的回风通道或者排气通道的过滤器单元。
背景技术
尤其在包装和装填例如液态的或者粉末状的药品时，为了保护产品及为了保护人员既使用隔离器也使用净化室。高活性的有效物质的数量在制药工业中持续地上升。为了保护操作人员，需要合适的过滤器级别和过滤器装置。在这里优选使用所谓的袋进/袋出式过滤器系统，所述系统除了本身的空气过滤外还允许无污染的过滤器更换。除了过滤器外，用于过滤器的空气通道通常也受到污染。因此存在清洁这些空气通道的必要性。这里所说的是就地清洗过程(Wash-in-Place-Prozess)。这种就地清洗过程通常借助空气通道中的被固定安装的喷淋头来进行。作为清洗介质使用大规模净化的水。在更换过滤器时，过滤器为了替换可用覆盖装置封闭并且必要时被清除掉。对此，例如参阅US 4,266,955。文献DE 199 47 781C1示出一种示例性的隔离器。
由WO 2010/088782A1已经公开了一种过滤器装置，用于具有用于暂时接收处理物品的工作腔的、被气流流过的设备。该过滤器装置具有可更换的、具有一设置在入口上的过滤器接头的过滤器单元，该过滤器接头被指定用于可拆卸地对接在一该工作腔上所具有的腔接头上，该腔接头位于排出口上。此外，设置有一用于封闭入口的过滤器盖、一用于清洁流经该排出口和入口的气流的过滤器插入件和一用于排出流过该过滤器插入件的气流的出口。为了使该过滤器盖运动，在入口处封闭的与其打开的位置之间设置一主轴机构，该主轴机构构成过滤器单元的集成的组成部分。该主轴机构具有定位在过滤器插入件外部的端部件，该端部件用于产生主轴机构的推动运动。该端部件对于操作人员必须是可手动或者借助于工具自由接近的，用于操作该主轴机构。在一个设备中，通常设置有多个可更换的过滤器单元，这些过滤器单元必须被分别单独地操作以封闭过滤器盖。这是非常耗费时间的。
发明内容
按照本发明，提出了一种用于装入到一个屏障系统的回风通道或者排气通道中的过滤器单元，包括：一过滤器封闭装置，用于使该过滤器单元与一屏障系统连接，一与该过滤器封闭装置在流体技术上相连接的过滤器，其中，该过滤器封闭装置具有至少一个带有至少一个开口的过滤器法兰，至少一个盖，用于打开和闭合所述开口，其中，为了使所述盖运动，所述过滤器单元在内部包括至少一个活塞接收部和一个能够相对于该活塞接收部运动的活塞，该活塞被可运动地支承在所述活塞接收部中，其中，所述过滤器单元具有能够通过所述盖封闭的内室。
本发明所基于的任务在于，进一步改进所建议的过滤器单元。该任务通过上述技术方案中的特征解决。
与此相比，根据本发明上述技术方案特征的、用于屏障系统的过滤器单元具有优点，即，使盖运动的机构被这样构造，使得也可同时进行多个过滤器单元的自动操作。这例如可通过压力操作装置、电动的或者电磁的调节装置实现。此外，调节机构可被相对紧凑地并且优选部分地集成到盖中。该机构的操作优选通过用过压或者负压加载一集成的活塞接收部来实现。该活塞接收部的突出之处在于，它是整个系统的整体组成部分、即过滤器元件。在净化室或者隔离器中，可优选设置多个这样的过滤器装置，这些过滤器装置在整个系统的内部可被控制用于打开或者闭合过滤器盖。由此使得操作人员的工作变得容易，因为可在防护门闭合时实现操作。费事的装配工作可以被最小化。
过滤器更换的突出之处在于，这种更换在具有危险物质的周围环境中具有高度的安全性，因为过滤器封闭装置可以非常简单和可靠。在选择运动机构时，过滤器元件被符合目的地这样实施，使得它们在缺少辅助能量例如电、压力、真空时被弹簧操作地自动闭合并且将在原始空气侧所包含的危险物质可靠地封装在过滤器中。
通过将操作机构集成到过滤器元件中，还降低了空间需求。恰恰通过运动机构内置的设置，还可减少费事的清洁。此外，改进了无菌系统中的装入可能性，因为封闭机构设置在过滤器元件中，而并不在本身的处理室中。所不希望的被覆盖的面由此可被最大程度地排除。此外，没有任何附加材料被带入到该屏障系统/隔离器中，用于实现所提及的处理，因为所述材料和组件都是过滤器元件的部分。
进一步符合目的的改进方案由其它说明书中给出。
附图说明
多个实施例被示出在附图中并且后续地被更详细地描述。
示出：
图1根据这些实施例的具有按照本发明的过滤器单元的屏障系统，
图2具有过滤器单元的第一实施例的剖面图，该过滤器单元的盖被向着法兰内侧地密封，
图3第一实施例的立体示意图，
图4在打开状态中的另一实施例的立体示意图，其中，过滤器单元的盖向外相对法兰密封，
图5在关闭状态中的、根据图4的第二实施例的剖面图，
图6具有多个开口的另一实施例，这些开口可相对于盖从法兰的内侧封闭地设置，
图7根据图6的实施例的横截面。
具体实施方式
按照图1介绍根据本发明的、具有根据本发明的过滤器单元1的屏障系统2。
该屏障系统2具有被密封地封闭的加工室4。用于液态的或者粉末状药物的装填机5位于该加工室4中。这些药物被装填到容器6中。通过使用者的抓取通过手套作用部7实现。没有示出例如用于容器6的进口闸和出口闸。在双层玻璃板之间构造有回风通道3a。替代双层玻璃板地，回风通道3b也可被不同地构造，例如构造为分开的金属板结构。回风通道3a，3b从过滤器单元1通到一个另外的单元中，例如通到一个LF单元13中。以粗箭头表示屏障系统2中的空气流8。空气流8从过滤器单元1的空气出口侧10经过回风通道3a，3b流向LF单元13。
图2示出了根据第一实施例的过滤器单元1。可更换的过滤器单元1包括一个过滤器20，该过滤器在该实施例中被示例性地表示为圆柱形的筒。过滤器20与一个过滤器封闭装置22固定地连接。过滤器封闭装置22由一个管状部件构成并且被部分地用作为未详细标示的、在轴向方向上用于过滤器20的圆形端面的圆筒形支承面。同时，过滤器封闭装置22由于稍大的内半径在轴向方向上覆盖过滤器20的上部外侧面。过滤器封闭装置22包括一个活塞接收部26，该活塞接收部通过一个固定装置28与过滤器封闭装置22连接。活塞接收部26的轴线基本上平行于一个盖40的运动方向地定向。在活塞接收部26的端面上设置有用于一个管道32的接头30。管道32延伸经过过滤器20的内室并且径向地穿过过滤器封闭装置22的壳体面向外通向一个外部的接头33。通过该接头33，可更换的过滤器单元1与一个设置在屏障系统2的壳体上的主管道相连接。
活塞接收部26用于活塞34的导向。在活塞接收部26与活塞34之间设有一活塞导向装置36，例如以活塞导向环36的形式。此外，在活塞34与活塞接收部26之间设置至少一个密封装置48，优选为两个活塞密封环形式的密封装置48。替代地，活塞导向装置和/或活塞密封装置可被直接集成在活塞34中，尤其是在塑料注射成型件的情况下。活塞接收部26在该区域中至少部分地包围活塞34。活塞34相对于活塞接收部26通过一个压簧38被在轴向方向上预夹紧。为此，弹簧38支撑在活塞34的闭合端面上及活塞接收部26的相对置的端面上。活塞34在朝向接头30的侧上是敞开的，而在背向接头30的端面上是闭合的。活塞34在背向活塞接收部26的侧上与盖40或者与盖40的部分相连接。盖40具有基本上圆形的结构。盖40的中部区域相对于盖40的边缘区域突出，即，向着相对于过滤器20相反设置的方向突出。活塞34至少部分地布置在盖40的突出的中部区域中，使得过滤器封闭装置22可相对窄地构造。盖40的背向过滤器20的面在闭合状态下密封地并且齐平地覆盖在过滤器法兰24内侧上的开口50，如在图2中所示。
为了在闭合状态下可靠地密封盖40，设置有封闭密封装置46，该封闭密封装置布置在过滤器法兰24与盖40的外侧面之间。例如可将封闭密封装置46嵌入盖40上的一个槽中。在该外侧面上、即在背向过滤器20的面上，过滤器法兰24具有一个外部法兰密封件42和一个内部法兰密封件44。由此，在安装状态下实现了过滤器单元1与安装地点、例如屏障系统2的壳体或双层板的密封连接。
根据图3示出了在打开状态中的、示出在图2中的过滤器单元1。以箭头18表示出空气导流。空气在盖40下方通过开口50到达过滤器单元1的内室中，并且穿过过滤器20继续向回风通道3流出。从该示图也可得出，在打开状态中，活塞34靠碰在活塞接收部26的端面上。为此，通过管道32和接头30产生负压，该负压将活塞34和与其连接的盖40吸向活塞接收部26的端面。在这里产生的力大于压簧38的弹簧力，从而实现了逆着该弹簧力的运动。由此，压簧38被预夹紧或者压缩。如果这样产生的负压例如在故障情况中崩溃，则弹簧38将盖40置于闭合状态中。由此，在故障情况下不会出现过滤器单元1的未定义的打开状态。活塞34和活塞接收部26的内侧面构成一个压力室31。通过该压力室31中的压力情况可以控制活塞34与活塞接收部26之间的相对运动。
根据图4和5的实施例与根据图2和3的实施例的差别在于，盖4覆盖法兰24的背向过滤器20的面。开口50被盖40的朝向过滤器20定向的内侧面封闭。在打开状态中，如在图4中示出的那样，盖40被从过滤器20和法兰24移除。该实施方式的特别之处在于，过滤器法兰24或者过滤器封闭装置22的最小化的结构深度。在该实施例中，活塞34在装配时与盖40的一个杆41固定地连接，例如通过旋拧连接或者粘接。活塞34被套筒形地构造并且借助一个内部的环43在一侧包围盖40的圆柱形的杆41，用于实现固定的连接。在远离盖40的一侧上，活塞40具有闭合的底部47，该底部具有比内部的环43更大的半径。从该底部47的外侧面开始，一个外部的环45轴向地向着盖40的方向延伸，该外部的环在根据图4的打开状态中与活塞接收部26的突出部27配合作用。活塞接收部26在背向过滤器20的侧上具有一个具有更大直径的区域，活塞34的环45在该区域中被导向。在阶梯状的突出部27的后面，活塞接收部26的直径较小，使得突出部27可用作为用于外部的环45的端面的支承面。在突出部27的拐角中可设置一个密封装置或者止挡37，用于相对于过滤器20的内室密封活塞接收部26的内室或者用作在活塞34与活塞接收部26之间所定义的止挡面。在内部的环43、外部的环45和活塞接收部26之间设有弹簧38。管道32在活塞接收部26的那个具有较小直径的区域中径向地通到中间室中，弹簧38也被设置在该中间室中。该中间室用作为压力室31，从而可通过该中间室的压力情况控制活塞34(及由此盖40)相对于接收部26的运动。压力的控制例如可液压地或者气动地实现。
根据图6或7的实施例在原理上类似于根据图2和3的实施例。其差别在于，在法兰24中设置有多个开口50。它们例如可扇形地构造。在盖40的中心区域中，在法兰上也设有一个圆形的开口50。通过唯一的盖40，可封闭五个开口50。为此，盖40的形状相应于这些待封闭的开口50的形状。在任何情况下这样选择盖的形状，使得所有的开口50能够被可靠地封闭。
图7示出了打开状态。活塞34的背向过滤器20的端面也能够封闭中间的开口50。封闭其余四个开口50的盖40同样与活塞34相连接。在这里，可以是一个圆的盖40或者是四个扇形的区段，这些区段可分别单独地封闭四个扇形的开口。活塞接收部26又地点固定地与过滤器封闭装置22或者过滤器法兰24通过固定装置28相连接。由此相应地，盖40的形状不相同并且对于待过滤介质的流入到过滤器单元1中的流入条件具有直接的影响。此外，该实施例的突出之处在于过滤器法兰24的小的结构深度。
过滤器单元1被构造为回风过滤器，该回风过滤器直接设置在回风通道3的开口中，以便能够实现相对在加工室4中的待抽吸的壳体气密的并且可简单操作的夹紧。过滤器单元1还包括具有密封的、在原始空气侧或者空气入口侧9上可重新封闭的盖40的过滤器20。盖40被这样构造，使得该盖被弹簧操作地闭合并且通过集成的密封装置46在原始空气侧密封过滤器单元1。由此，过滤器单元1中的污染侧或者受污染的体积可被可靠地封装。
为了安全地运用对操作者有危险的物质，在屏障系统2可被打开之前，可清洁整个加工室4和盖40的朝向该加工室4的面。为了更换过滤器20，必须换掉整个的过滤器单元1。
为了更换，过滤器单元1仅仅被从壳体上拆卸并且可能地应确保安全。在这里，安全性还可以提高，其方式是，在拆卸之后例如将过滤器单元1包装到保护膜中或者容器中。随后，可以装配新的过滤器单元1。
为了操作盖40的运动机构，至少设置有活塞34和活塞接收部26。活塞接收部26的内室优选相对于过滤器单元1的内室压力密封地构造并且构成压力室31。这由相应的密封装置48确保，这些密封装置设置在活塞34与活塞接收部26之间。通过压力室31中的压力情况，可以控制活塞34相对于活塞接收部26的运动。为此，在压力室31上设置接头30。管道32通过接头30通入到压力室31中。通过该至少一个管道32可以控制压力室31中的压力情况。管道32通到过滤器单元1的外侧面上。在那里，它可通过外部的接头33与在屏障系统2的壳体中连通的主管道相连接。多个过滤器单元1在安装状态中可被连接在该主管道上，并且由此必要时也被同时打开或者闭合。活塞34和活塞接收部26例如可圆柱形地构造。然而，在原理上也可考虑其它的形状。
通过活塞34和活塞接收部26的相对运动来移动盖40。为此在这些实施例中，活塞34与盖40连接。然而在原理上，活塞导向装置26也可与盖40连接，而活塞34固定地与过滤器封闭装置22、过滤器法兰24或者过滤器20连接。在任何情况下重要的是，活塞34和活塞接收部26作为整体的组成部分设置在可更换的过滤器单元1的内室中。为了操作活塞34和活塞接收部26，外部的接头33作为唯一的接口被设置用作通向主管道的连接装置。
活塞34与活塞接收部26之间的相对运动可以以不同的方式产生。可考虑例如应用液压单元，使得可设置一个液压管道作为管道32。同样可借助于负压或者过压工作。
完全也可考虑活塞34和活塞导向部26的可电地或者电磁地操作的调节。
盖40相对于开口50的运动也可以以其它方式实现。例如可以在盖40中还设置有其它的开口，这些开口通过旋转而与用于通过空气流18的开口50形成重合，而在开口50的封闭期间可通过盖40的闭合部分覆盖。由此，也可替代轴向运动地产生旋转运动。也可以考虑旋转运动和往复运动的叠加。在这里，活塞34和活塞导向装置36可以通过螺纹原理相互形成连接。例如在盖40上旋转时，盖进行轴向运动。
过滤器封闭装置22包括过滤器法兰24，通过该过滤器法兰可以建立与尤其是屏障系统2的壳体或者类似部件的连接。为此，例如设置有用于螺旋件或者其它连接元件的接收部。
过滤器装置1尤其适用于例如用于净化室、隔离器、安全外壳系统或者所谓的cRABS(closed Restricted Access Barrier System，封闭式限制进入的屏障系统)的屏障系统1的使用。示例性地在根据图1的实施例中示出隔离器的使用。

Claims (15)

1.用于装入到一个屏障系统(2)的回风通道或者排气通道(3)中的过滤器单元(1)，包括：
一过滤器封闭装置(22)，用于使该过滤器单元(1)与一屏障系统(2)连接，
一与该过滤器封闭装置(22)在流体技术上相连接的过滤器(20)，其中，该过滤器封闭装置(22)具有至少一个带有至少一个开口(50)的过滤器法兰(24)，
至少一个盖(40)，用于打开和闭合所述开口(50)，
其特征在于，为了使所述盖(40)运动，所述过滤器单元(1)在内部包括至少一个活塞接收部(26)和一个能够相对于该活塞接收部运动的活塞(34)，该活塞被可运动地支承在所述活塞接收部(26)中，其中，所述过滤器单元(1)具有能够通过所述盖(40)封闭的内室。
2.根据权利要求1所述的过滤器单元，其特征在于，在所述过滤器单元(1)的内部设有至少一个管道(32)，用于控制活塞(34)与活塞接收部(26)之间的相对运动。
3.根据权利要求2所述的过滤器单元，其特征在于，所述活塞接收部(26)包括至少一个接头(30)，所述管道(32)通过所述接头与所述活塞接收部(26)相连接。
4.根据权利要求2或3所述的过滤器单元，其特征在于，该过滤器单元包括至少一个外部的接头(33)，通过该外部的接头(33)可使在所述过滤器单元(1)内部的、用于控制活塞(34)与活塞接收部(26)之间的相对运动的管道(32)与屏障系统(2)或者净化室中的主管道相连接。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤器单元，其特征在于，所述接收部(26)和所述活塞(34)通过一弹簧相对彼此预夹紧。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤器单元，其特征在于，所述活塞接收部(26)通过一固定装置(28)与所述过滤器封闭装置(22)和/或所述过滤器法兰(24)相连接。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤器单元，其特征在于，在活塞(34)与活塞接收部(26)之间设置至少一个密封装置(48)和/或一个活塞导向装置(36)。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤器单元，其特征在于，所述活塞接收部(26)或者所述活塞(34)与所述盖(40)相连接。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤器单元，其特征在于，所述盖(40)以其朝向所述过滤器(20)的面封闭所述开口(50)。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤器单元，其特征在于，所述盖(40)以其背向所述过滤器(20)的面封闭所述开口(50)。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤器单元，其特征在于，在所述过滤器法兰(24)上设置至少一个封闭密封装置(46)。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤器单元，其特征在于，可电地、液压地或气动地操作来使所述接收部(26)和所述活塞(34)相对运动。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤器单元，其特征在于，所述盖(40)被在往复-和/或在旋转运动中操作，用于封闭所述开口(50)。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤器单元，其特征在于，设置有多个开口(50)，所述盖(40)至少部分地封闭这些开口。
15.根据权利要求5所述的过滤器单元，其特征在于，所述弹簧是一压簧(38)。
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