CN104169412B - 袋锁定机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及袋锁定机构，其包括设有第一抵接表面(116)的固定锁定器件(106)、可在锁定位置与释放位置之间移动的可动锁定器件(108；208)、以及布置在可动锁定器件(108；208)上的第二抵接表面(118；218)。固定锁定器件(106)通过其构造来至少部分地限定受限的锁定空间(114)，在该受限的锁定空间(114)中，可动锁定器件(108；208)可在锁定位置与释放位置之间移动。

Description

袋锁定机构
技术领域
本发明涉及袋锁定机构，且具体地涉及根据权利要求1的前序部分的袋锁定机构。其还涉及配备有袋锁定机构的生物反应器。
袋锁定机构布置成锁定和固定用于不同应用例如在摇动的托盘生物反应器中的袋。当袋布置在摇动(波动)托盘上时，袋锁定机构在托盘往复移动时将袋保持在托盘上的大致固定的位置。
背景技术
不同类型的袋锁定机构是已知的。在用于垂直地悬挂枕头式袋的一种已知锁定机构中，袋从锁定机构的一侧滑动到轨道中的位置。当袋含有流体时，袋较重且难以提升和处理。因此，难以在设有此类已知锁定机构的布置中安装和拆下袋。
另一个已知的袋锁定机构用于WAVETM生物反应器系统(GE Healthcare LifeSciences)的托盘中。该已知机构具有由偏心手柄触动的可动夹具。当将袋安装到锁定机构中时，可动夹具必须由安装袋的操作者提升。可动夹具的提升和袋在夹具下的滑动必须同时执行，这对于操作者而言困难。WO 00/66706 A1中还公开了相同考虑应用的类似的夹具机构。
文献US6461853公开了一种用于刚性平底托盘中的柔性袋的锁定机构，其包括柔性弹性线缆，该柔性弹性线缆具有在各端处的夹持装置和钩环带条(hook-loop tapestrips)。在使用中时，柔性袋制备在托盘上，且弹性线缆通过使用夹具而使在托盘的边缘上的袋上变直，且通过使用钩/环带条将变直的线缆安装到袋的顶网的上表面上。变直的线缆能够将袋的顶网保持在固定位置。
尽管存在此类现有技术的袋锁定机构，仍需要一种容易、快速且安全地处理的改善且更有效的锁定机构。袋锁定机构应也应当容易清洁。
当操作者将袋固定和锁定在袋锁定机构中时，重要地是，袋容易地配合在锁定机构中，而不会卡住。袋安装到锁定机构中还必须对操作者而言人体工程正确，且因此安装必须容易、快速且安全地执行。由于袋可包含用于化学过程的流体，故还重要的是使用的设备容易清洁。
发明内容
由本发明解决的一个目标问题在于实现容易、快速且安全处理的袋锁定机构。
由本发明的解决的另一个目标问题在于实现容易清洁的袋锁定机构。
以上这些目标由根据权利要求1的袋锁定机构实现。
当可动锁定器件在由固定锁定器件限定的受限的锁定空间中的锁定位置与释放位置之间移动时，实现了针对袋的快速锁定机构，其在施加力时自动锁定。锁定机构使得有可能通过将其推入锁定机构中来附接和锁定袋。当袋从锁定机构移除时，连接到可动锁定器件上的手柄释放袋。
因此，本发明包括将在下文阐明的描述中列举的构造的特征、元件的组合和部分的布置，且本发明的范围将在权利要求中指出。
在第二方面中，本发明还公开了一种生物反应器，其包括具有至少一个自动锁定袋锁定机构的可动托盘和具有在设在袋的一个侧缘处的中空接缝中的至少一个杆的柔性塑料袋，其中袋锁定在锁定机构中。自动锁定袋锁定机构允许在装载和卸载生物反应器时甚至较大且较重的袋的快速、容易且安全的处理。其还允许了生物反应器的容易清洁。这些目标通过如权利要求中所述的生物反应器实现。
附图说明
本发明的其它方面、优点和特征可从参照附图的本发明的示例性实施例的以下详细描述中得出。
图1示出了处于锁定位置的根据本发明的袋锁定机构的第一实施例的截面视图，
图2示出了处于释放位置的根据本发明的袋锁定机构的第一实施例的截面视图，
图3为设有根据本发明的袋锁定机构的第一实施例的托盘的截面视图，
图4示出了图3中的托盘的透视图，
图5以不同角度示出了图3中的托盘的透视图，以及
图6示出了根据本发明的袋锁定机构的第二实施例的截面视图。
具体实施方式
图1示出了袋锁定机构100的第一实施例。在公开的第一实施例中，锁定机构100与用于袋104的托盘102整体结合，但还有可能的是将根据本发明的锁定机构100布置在其它器件上，例如壁或搁架。锁定机构100包括一起布置成锁定和保持袋104的固定锁定器件106和可动锁定器件108。袋104可为柔性塑料袋，如，可任意处理的WAVE袋、生物反应袋、滤袋、枕头式袋等。作为优选，袋为可任意处理的袋。
可动锁定器件108可在锁定位置与释放位置之间移动。在图1中，可动锁定器件108定位在锁定位置，其中袋104锁定在固定锁定器件106与可动锁定器件108之间。袋104可为大致矩形或正方形，且至少一个杆110如大致圆柱形杆容纳在设于袋104的一个侧缘112处的中空接缝中。固定锁定器件106通过其构造来至少部分地限定受限的锁定空间114，其中可动锁定器件108可在锁定位置与释放位置之间移动。可动锁定器件108可移动到受限的锁定空间114中以到达锁定位置，且其可移出受限的锁定空间114以到达释放位置。
可动锁定器件108可在锁定位置基本上位于受限的锁定空间114内。在释放位置，可动锁定器件可位于受限的锁定空间114内侧、部分内侧或外侧。具有在受限的锁定空间中可动的锁定器件的一个优点在于锁定机构可在没有可能对摇动托盘有安全风险的任何突出的外部夹具或其它突出部分的情况下制造。另一个优点在于机构的清洁通过缺少外部夹具或其它突出部分来促进。该机构容易制造，且能够在摇动托盘上保持容积达到至少50L或100L的重的液体填充袋。
固定锁定器件106设有第一抵接表面116，且可动锁定器件108设有第二抵接表面118。固定锁定器件106设有抵接肩部120，第一抵接表面116至少部分地布置在抵接肩部120上。第一抵接表面116构造有第一腔122，且第二抵接表面118构造有第二腔124。第一腔122和第二腔124具有大致相等的形状。作为优选，第一腔122和第二腔124两者具有大致对应于整体结合到袋104中的杆110的半径的半径。然而，第一腔122和第二腔124还可具有适于收纳整体结合到袋104中的杆110的另一形状。杆110抵接第一抵接表面116和第二抵接表面118，且当力沿远离锁定机构100的方向施加到袋104上时，由于第一抵接表面116和第二抵接表面118的构造和固定锁定器件106的抵接肩部120的构造，故杆110将不会离开受限的锁定空间114。具有杆110的袋104因此由可动锁定器件108和固定锁定器件106接合，且因此由该机构锁定就位。
根据本发明的第一实施例，可动锁定器件108布置成在锁定位置与释放位置之间枢转移动。可动锁定器件108因此布置在轴128上。弹簧器件126布置成将可动锁定器件108推动到锁定位置。弹簧器件126例如可为扭力弹簧，如，螺旋扭力弹簧，其可布置成使得轴128延伸穿过弹簧。
在图2中，可动锁定器件108已经移动到释放位置。手柄130布置在可动锁定器件108上，通过该手柄130，可动锁定器件108可通过施加在手柄130上的力来在锁定位置与释放位置之间移动。作为优选，可动锁定器件108由操作者移动，该操作者使用其手来人工地移动手柄130。袋104的杆110现在可离开受限的锁定空间114。该布置的优点在于仅需要较轻的力施加到手柄上以便释放袋和杆。
可动锁定器件108优选设有控制表面132，力可施加到该表面上，以使可动锁定器件108沿一个方向移动至释放位置。当待由锁定机构100锁定的袋104被按压抵靠控制表面132时，可动锁定器件108沿一个方向朝释放位置移动，且使具有杆110的袋104进入固定锁定器件106与可动锁定器件108之间的受限的锁定空间114中。当袋104已经进入固定锁定器件106与可动锁定器件108之间的受限的锁定空间114中时，袋104在控制表面132上滑动且滑动到可动锁定器件108的第二抵接表面118上。弹簧器件126的力将使可动锁定器件108自动地返回至锁定位置，且袋104锁定在固定锁定器件106与可动锁定器件108之间。换言之，可动锁定器件108布置成通过使具有杆110的袋104进入受限的锁定空间114中来在作用于控制表面132时沿一个方向朝释放位置移动。当可动锁定器件108布置成具有被推入锁定位置的弹簧器件126时，实现了自动锁定机构。其优点在于袋可容易地锁定就位，而没有任何手柄的操作。这使操作者的双手自由用于定位袋和杆，这对于较大和较重的袋尤其有利。
图3在截面视图中示出了托盘102。托盘102设有根据本发明的两个锁定机构100。托盘102具有大致正方形，且两个锁定机构100布置在托盘102的对置边缘134上。大致矩形或正方形的袋104置于托盘102上，且通过锁定机构100而锁定在两个对置的侧缘112上。为了将袋104锁定在袋104的相对的侧缘112处，每个接缝的至少一个杆110容纳在设于袋104的两个相对的侧缘112处的中空接缝中。杆110布置成与袋104的两个对置的平行的侧缘112大致平行。
在图4中，以透视公开了托盘102，以便露出托盘102的上侧136。布置在托盘102的对置侧缘134上的锁定机构100具有大致对应于托盘的相应侧缘134的长度的纵向延伸和长度。锁定机构100的可动锁定器件108在图4中成对布置，且可由布置在托盘102的转角处的手柄130单独地移动。该构造使得有可能将两个袋104布置在托盘102中，且各个袋104可独立地通过公共固定锁定器件106和独立可动锁定器件108来独立地锁定到托盘102上。在图4中，托盘102的一侧上的两个可动锁定器件108在释放位置，且托盘102的另一侧上的两个可动锁定器件108处于锁定位置。
在图5中，托盘102从另一个方向以透视公开，以便露出托盘102的下侧138。锁定机构100设有保持器件140，保持器件140布置成将可动锁定器件108保持在释放位置。当使可动锁定器件108移动至释放位置时，保持器件140在手柄130到达端部位置时自动地触动，其中可动锁定器件108已到达释放位置。保持器件140可为摩擦锁或卡扣锁。当大于保持器件140的摩擦力或卡扣力的力施加到手柄130上时，可动锁定器件108沿一个方向移动至锁定位置。不同于保持器件140的摩擦力或卡扣力的施加到手柄130上来释放可动锁定器件108的力可沿可动锁定器件108的移动方向的方向施加，或沿垂直于所述方向的方向施加，这取决于保持器件140的构造。
图6示出了根据本发明的锁定机构200的第二实施例。在该第二实施例中，可动锁定器件208布置成在锁定位置与释放位置之间大致线性移动。当将由锁定机构200锁定的袋104朝控制表面232被推动时，可动锁定器件208沿线性方向远离固定锁定器件206移动至释放位置，且使袋104进入固定锁定器件106与可动锁定器件208之间的受限的锁定空间114中。当袋104已经进入固定锁定器件106与可动锁定器件208之间的受限的锁定空间114中时，具有杆110的袋104在控制表面232上滑动且滑动到可动锁定器件208的第二抵接表面218上。弹簧器件226的力将使可动锁定器件208沿大致线性的方向朝固定锁定器件106返回且回到锁定位置，以便具有杆110的袋104锁定在固定锁定器件106与可动锁定器件208之间。还在该实施例中，有可能具有用于将可动锁定器件208手动移动至释放位置的手柄(未示出)。
在本发明的第二个实施例中，公开了生物反应器，其包括可动托盘102，托盘102配备有至少一个自动锁定袋锁定机构。自动闭合袋锁定机构布置成收纳具有在中空接缝中的杆110的袋104，且将其锁定就位。其通常包括a)可动锁定器件，如闩锁件，其为弹簧加载的，且提供第一抵接表面，以及b)提供第二抵接表面的不可动锁定器件。当收纳具有杆的袋时，可动锁定器件退回，且然后通过弹簧作用移回锁定位置，使得袋和杆由可动锁定器件和不可动锁定器件的第一抵接表面和第二抵接表面接合。该机构还可包括用于将可动锁定器件手动移动至释放位置的手柄130。自动锁定袋锁定机构可为如以上任何实施例中描述的袋锁定机构100；200。
生物反应器还可包括锁定在至少一个锁定机构中的柔性塑料袋104，其中塑料袋具有中空接缝中的至少一个杆110，接缝设在袋104的一个侧缘112处。如上文所述，具有杆的袋可插入锁定机构中，且锁定在第一抵接表面与第二抵接表面之间。该袋可有利地配备有一个或多个端口，以用于引入细胞培养介质、细胞、营养物、气体和其它试剂。在有利实施例中，托盘具有在托盘的相对侧处的两个锁定机构，且袋具有设在袋的相对侧缘处的两个中空接缝，其中一个杆插入各个中空接缝中。具有杆的袋的侧缘然后可插入和锁定在锁定机构中来将袋固定就位。在细胞培养期间，托盘移动来提供搅拌，且因此将防止袋在托盘上滑动。在完成培养之后，锁定机构的手柄可作用成释放袋。在特定实施例中，托盘布置成围绕轴线(未示出)枢转，这允许了通过摇动来搅拌。

Claims (18)

1.一种袋锁定机构，包括：
设有第一抵接表面(116)的固定锁定器件(106)，
能够在锁定位置与释放位置之间移动的可动锁定器件(108；208)，以及
布置在所述可动锁定器件(108；208)上的第二抵接表面(118；218)，
其特征在于，
所述固定锁定器件(106)通过其构造来至少部分地限定受限的锁定空间(114)，在该受限的锁定空间(114)中，所述可动锁定器件(108；208)能够在所述锁定位置与所述释放位置之间移动；
所述可动锁定器件设置有控制表面，所述可动锁定器件布置成通过使具有杆的袋进入所述受限的锁定空间中来在作用于所述控制表面时沿一个方向朝释放位置移动。
2.根据权利要求1所述的袋锁定机构，其特征在于，所述可动锁定器件(108；208)能够移动至所述受限的锁定空间(114)中以到达所述锁定位置，且能够移出所述受限的锁定空间(114)以到达所述释放位置。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的袋锁定机构，其特征在于，处于所述锁定位置的所述可动锁定器件(108)基本上位于所述受限的锁定空间(114)内。
4.根据权利要求1所述的袋锁定机构，其特征在于，所述固定锁定器件(106)设有抵接肩部(120)，所述第一抵接表面(116)至少部分地布置在该抵接肩部(120)。
5.根据权利要求1或2所述的袋锁定机构，其特征在于，所述第一抵接表面(116)构造有第一腔(122)，所述第二抵接表面(118；218)构造有第二腔(124)，以及所述第一腔(122)和所述第二腔(124)具有大致相等的形状。
6.根据权利要求5所述的袋锁定机构，其特征在于，所述第一腔(122)和所述第二腔(124)所具有的形状大致对应于整体结合到待锁定在所述袋锁定机构(100；200)中的所述袋(104)的侧缘(112)处的杆(110)的形状。
7.根据权利要求1或2所述的袋锁定机构，其特征在于，所述可动锁定器件(108)布置成在所述锁定位置与所述释放位置之间枢转移动。
8.根据权利要求1或2所述的袋锁定机构，其特征在于，所述可动锁定器件(208)布置成在所述锁定位置与所述释放位置之间大致线性地移动。
9.根据权利要求1或2所述的袋锁定机构，其特征在于，弹簧器件(126；216)布置成将所述可动锁定器件(108；208)推入所述锁定位置。
10.根据权利要求1或2所述的袋锁定机构，其特征在于，手柄(130)布置在所述可动锁定器件(108；208)上，通过所述手柄(130)，所述可动锁定器件(108；208)能够通过施加到所述手柄(130)上的力而在所述锁定位置与所述释放位置之间移动。
11.根据权利要求1或2所述的袋锁定机构，其特征在于，所述可动锁定器件(108；208)设有控制表面(132；232)，力能够施加到所述控制表面(132；232)上来使所述可动锁定器件(108；208)沿一个方向移动至所述释放位置。
12.根据权利要求1或2所述的袋锁定机构，其特征在于，保持器件(140)布置成将所述可动锁定器件(108；208)保持在所述释放位置。
13.根据权利要求1或2所述的袋锁定机构，其特征在于，所述袋锁定机构(100；200)与用于袋(104)的托盘(102)整体结合。
14.根据权利要求1或2所述的袋锁定机构，其特征在于，适于收纳具有在中空接缝中的至少一个杆(110)的柔性塑料袋，所述中空接缝设在所述柔性塑料袋的一个侧缘(112)处。
15.一种生物反应器，包括具有至少一个如权利要求1所述的袋锁定机构的可动托盘(102)，所述袋锁定机构布置成收纳具有在中空接缝中的至少一个杆(110)的柔性塑料袋，所述中空接缝设在所述柔性塑料袋的一个侧缘(112)处。
16.根据权利要求15所述的生物反应器，其特征在于，所述生物反应器还包括柔性塑料袋，其中所述柔性塑料袋锁定于所述袋锁定机构。
17.根据权利要求15或权利要求16所述的生物反应器，其特征在于，所述托盘布置成围绕轴线枢转。
18.根据权利要求15或16所述的生物反应器，其特征在于，所述袋锁定机构根据权利要求1至权利要求14中任一项限定。
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