CN104956198B - 接口和流体传送系统 - Google Patents
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Abstract
流体传送系统(100)包括传送装置(104)和接口装置(102)。传送装置(104)包括流体传送构件(164)以及用于将流体传送构件(164)与接口装置(102)对准的传送联接构件(125)。接口装置(102)包括储存器端口(108)、流体传送构件接纳器(144)、接口联接构件(124)和储存器阀(110)。接口联接构件(124)被构造成关闭流体传送构件接纳器(144)以及联接至传送联接构件(125)并打开流体传送构件接纳器(144)以收纳流体传送构件(164)。储存器阀(110)例如滑动密封件被构造成将储存器端口(108)从流体传送构件接纳器(144)关闭以及在流体传送构件(164)位于流体传送构件接纳器(144)中时将储存器端口(108)向流体传送构件(164)打开。流体传送构件(164)可以包括被构造成打开和关闭储存器端口(108)的柱塞组件。
Description
相关申请
本申请要求2012年12月17日提交的美国临时申请No.61/738,265的权益。上述申请的全部教导通过引证的方式纳入本文。
背景技术
当今在市场上有许多灭菌和无菌取样系统。取样系统常常通过卫生连接件(典型地,直径为0.75”、1.5”或2”的标准端口)连接至器皿。一些系统由阀机构致动,而其他系统采用针将隔膜刺穿。一般来说,能够被取得的样品的数量可能受到如下方面中的任意方面限制:隔膜的尺寸(在行业中在一个部位多次刺穿一般是不接受的)、能够被附接至器皿的容器(袋、瓶子等)的尺寸和数量、以及附接至卫生连接件的管件的尺寸(直径)。当特定过程需要更大数量的样品(例如,多于10个样品)时,能够通过歧管附接取样系统。然而,通过歧管进行附接产生了不期望的停滞容积(也被称为滞留区),并且需要冲洗步骤,这会对给定过程增加成本和复杂性。
许多当前取样系统的缺点是它们需要过度处理,这是因为所有单次使用的取样容器必须在过程开始之前立刻预先附装。
发明内容
本发明涉及一种用于传送流体的系统和相应的方法,所述流体为液体或气体。本发明提供了能够在处理系统诸如传统的钢系统(例如,罐或管件)或一次性系统(例如生物反应袋)中使用的接口装置和传送装置。所述接口装置既可以提供用于对接口装置和处理系统的配合点进行就地蒸汽消毒(还被称为“就地蒸汽处理”(SIP))或就地清洁(CIP)(例如利用化学制剂)的装置,又可以提供用于与所述传送装置形成无菌连接的装置。所述传送装置选择性地联接至所述接口装置,并且可以提供在使用之后可以丢弃而不进行清洁的预灭菌的下游区域或部件。当被联接或分离时,所述接口装置和传送装置均相对于外部环境关闭。
本发明的示例实施方式能够以无菌方式处理流体,诸如对于制药、生物技术和食品、饮料和化妆品行业可能需要的那样。无菌流体传送被设计成防止有害的经常是危险的微生物(诸如细菌)以及环境污染物(诸如灰尘、污物等等)进入流体储存器,例如生产用蒸汽中的管件或保持终端产品的罐。本发明的实施方式可以用来从储存器抽取样品以检查微生物污染,例如用于质量控制或过程控制,以将材料传送到所述储存器或从所述储存器传送材料,以便向生物反应器添加产品成分(例如介质或缓冲剂),更一般地说,本发明的实施方式可以用来提供接近储存器的内容物的装置,例如为了引入探头或传感器。
根据本发明的示例实施方式的一种流体传送系统包括待固定至储存器的接口装置和待选择性地联接至所述接口装置的传送装置。所述传送装置包括流体传送构件以及用于将所述流体传送构件与接口装置对准的传送联接构件。所述接口装置包括储存器端口、流体传送构件接纳器、接口联接构件和储存器阀。所述接口联接构件被构造成将所述流体传送构件接纳器关闭,并且被构造成联接至所述传送联接构件并打开所述流体传送构件接纳器以收纳所述流体传送构件。所述储存器阀被构造成将所述储存器端口从所述流体传送构件接纳器关闭,并且只有在所述流体传送构件位于所述流体传送构件接纳器中时才将所述储存器端口向所述流体传送构件打开。
所述流体传送系统可以包括传送构件锁定元件,以在所述储存器端口打开时将所述传送构件保持在所述流体传送构件接纳器中就位。
在一个实施方式中,所述流体传送构件包括柱塞组件,该柱塞组件被构造成打开和关闭所述接口装置的所述储存器端口。所述接口装置的所述储存器阀可包括滑动密封件,例如线性滑动的滑动密封件。还可以包括密封件锁定元件,以将所述滑动密封件保持在将所述储存器端口关闭的位置,直到所述密封件锁定元件被所述柱塞组件释放。
所述联接构件可以包括相应的滑动元件,所述滑动元件具有相应的开口以收纳所述流体传送构件。所述滑动元件可以为盘,并且可以被构造成旋转以使所述开口与所述传送构件对准。所述盘可以包括被构造成旋转地联接所述盘的相应配合面。还可以包括轴环,该轴环用于使所述盘旋转而与所述传送构件对准并且利用所述轴环的旋转将所述联接构件锁定在一起。在一个实施方式中,所述柱塞组件包括以可滑动的方式布置在外部柱塞中的中间柱塞,所述外部柱塞被构造成延伸通过所述滑动元件例如盘的开口以防止所述中间柱塞与所述联接构件接触。所述柱塞组件可以进一步包括以可滑动的方式布置在所述中间柱塞中的内部柱塞。所述内部柱塞、所述外部柱塞和所述中间柱塞协作以提供从所述储存器端口到传送端口的流体路径。
所述传送装置可以进一步包括互锁件,该互锁件被构造成与所述传送联接构件的盘一起旋转,所述互锁件防止所述传送构件在所述盘中的所述开口与所述传送装置的所述本体的所述钻孔对准之前朝向所述传送联接构件延伸。所述传送构件可以被构造成在所述传送构件延伸通过所述联接构件时维持所述传送构件和所述联接构件的所述盘之间的间隙。
所述接口装置可以包括储存器端口以及具有贯穿的孔的滑动密封件,该孔初始时不与所述储存器端口对准以将所述储存器端口关闭。进一步,所述接口装置可以进一步包括将所述滑动密封件保持就位以关闭所述储存器端口的密封件锁定元件。所述传送装置可以具有位于其中的柱塞,该柱塞延伸通过所述滑动密封件,例如以便将密封件锁定元件释放。所述滑动密封件之后能够滑动以将所述孔和所述柱塞与所述储存器端口对准。所述柱塞被构造成密封所述储存器端口或打开所述储存器端口以提供从所述储存器端口到传送端口的流体路径。所述柱塞可以被构造成移动所述滑动密封件以打开或关闭所述储存器端口。
所述接口装置可以包括用于移动所述储存器阀(例如,所述滑动密封件)的致动机构。在一个实施方式中,所述致动机构包括轴向凸轮,以使所述储存器阀利用所述致动机构的第一旋转运动而竖直移动。所述第一旋转运动只有在所述传送构件(例如,所述柱塞)位于所述传送构件接纳器中时才使所述储存器阀移动。所述致动机构可以进一步包括旋转凸轮,以利用所述致动机构的第二旋转运动引起水平移动。所述水平移动使所述传送构件的阀移动以控制流体流动,例如,从所述储存器端口到所述传送端口的流体流动。
根据本发明的示例实施方式的一种传送流体的方法包括:提供接口装置,该接口装置包括:储存器端口、储存器阀和流体传送构件接纳器。该方法进一步包括:将传送装置的流体传送构件与所述接口装置对准;打开所述流体传送构件接纳器以收纳所述流体传送构件;以及在所述流体传送构件位于所述流体传送构件接纳器中的情况下,致动所述储存器阀以将所述储存器端口向所述流体传送构件打开。
所述传送流体的方法可以包括致动所述储存器阀以将所述储存器端口从所述流体传送接纳器关闭,并且可以进一步包括从所述流体传送构件接纳器撤回所述流体传送构件以及关闭所述流体传送构件接纳器。所述储存器阀可以包括滑动密封件,并且致动所述阀可以包括线性地滑动所述滑动密封件。该方法可以进一步包括利用密封件锁定元件将所述滑动密封件保持就位以关闭所述储存器端口,直到所述密封件锁定元件被释放。例如,所述滑动密封件具有贯穿的孔,并且该方法进一步包括使所述流体传送构件延伸通过所述孔以释放所述密封件锁定元件。所述方法可以包括使所述流体传送构件延伸穿过所述孔以释放所述密封件锁定元件。在一个实施方式中,致动所述储存器阀包括滑动所述滑动密封件以将所述孔和所述传送构件与所述储存器端口对准。致动所述储存器阀可以包括利用所述流体传送构件的移动致动所述储存器阀。
另外,所述传送流体的方法可以包括将所述传送装置的传送联接构件联接至所述接口装置的接口联接构件。所述联接构件可以包括相应的盘,所述盘具有相应的开口以收纳所述传送构件。打开所述流体传送构件接纳器包括使所述盘旋转以使所述开口与所述流体传送构件对准。所述方法可以进一步包括旋转地联接所述盘。
在一个实施方式中,所述方法进一步包括在所述储存器端口打开时利用传送构件锁定元件将所述传送构件保持在所述流体传送构件接纳器中就位。
根据本发明的示例实施方式的一种传送流体的方法包括提供接口装置,该接口装置包括储存器端口和具有贯穿的孔的滑动密封件。所述孔初始时不与所述储存器端口对准以将所述储存器端口关闭。密封件锁定元件可以将所述滑动密封件保持就位以关闭所述储存器端口。该方法进一步包括:使传送装置的柱塞延伸通过所述滑动密封件中的所述孔,例如以释放所述密封件锁定元件;滑动所述滑动密封件以将所述孔和所述柱塞与所述储存器端口对准;以及利用所述柱塞打开所述储存器端口以提供从所述储存器端口到传送端口的流体路径。
在一个实施方式中,所述方法进一步包括利用所述柱塞密封所述储存器端口。
根据本发明的示例实施方式的一种用于传送流体的系统包括接口装置,该接口装置包括用于将所述接口装置安装至储存器的安装板和密封元件。所述安装板包括储存器端口。所述密封元件能够在打开位置和关闭位置之间移动。当该密封元件位于关闭位置时,该密封元件关闭所述储存器端口,由此防止流体通过所述储存器端口流动。所述系统进一步包括传送装置,该传送装置包括具有贯穿的钻孔的传送本体和以可滑动的方式布置在所述传送本体的所述钻孔中的柱塞组件。该柱塞组件具有前柱塞端口并能操作成在所述前柱塞端口和传送端口之间提供流体路径。所述柱塞组件与所述密封元件协作以在所述密封元件位于所述打开位置时允许通过所述流体路径将流体传送到所述储存器内或从所述储存器传送出。所述传送装置为正被传送的流体维持无菌路径。
在一个实施方式中,所述密封元件是滑动阀。所述密封元件和所述安装板能够限定蒸汽可清洁表面,该蒸汽可清洁表面在所述密封元件位于所述关闭位置时暴露于所述储存器的内部。另外,所述密封元件可以具有用于收纳所述柱塞组件的孔。
在一个实施方式中,所述柱塞组件包括能够在打开位置和关闭位置之间移动以控制流体流过所述前柱塞端口的阀。所述柱塞组件可以包括内部柱塞,该内部柱塞能操作成使所述阀在所述打开位置和关闭位置之间移动。所述阀可以包括位于所述内部柱塞处的密封件,例如插塞密封件或径向密封件,该密封件被构造成在所述阀位于所述关闭位置时密封所述前柱塞端口。另外,所述柱塞组件可以包括具有贯穿的钻孔的中间柱塞,并且所述内部柱塞可以以可滑动的方式布置在所述中间柱塞的所述钻孔中。在一些实施方式中,所述中间柱塞包括所述前柱塞端口。所述柱塞组件可以进一步包括以可滑动的方式布置在所述传送本体的所述钻孔中的外部柱塞,所述外部柱塞具有贯穿的钻孔,并且所述中间柱塞可以以可滑动的方式布置在所述外部柱塞的所述钻孔中。所述中间柱塞和所述外部柱塞中的每个都包括流体端口。所述柱塞组件可以能操作成将所述流体端口与所述传送端口对准,以在所述前柱塞端口和所述传送端口之间提供所述流体路径。在一个实施方式中,所述装置进一步包括一个或多个引导件,诸如在槽中行进的销,以限制所述中间柱塞和所述外部柱塞相对于彼此以及相对于所述传送端口的移动。
所述传送端口可以联接至容器,以允许在所述储存器和所述容器之间传送流体。在一个实施方式中,所述传送装置的所述本体包括所述传送端口。另选地,所述柱塞组件可以包括所述传送端口。
在一个实施方式中,所述接口装置能操作成利用所述密封元件的移动而移动所述前柱塞端口,以将所述前柱塞端口与所述储存器端口对准。另选地,所述接口装置可以能操作成利用所述前柱塞端口的移动而移动所述密封元件以将所述密封元件和所述前柱塞端口与所述储存器端口对准。所述接口装置可以进一步包括密封件锁定元件,该密封件锁定元件被构造成将所述密封元件保持在关闭位置。所述密封元件可以被构造成与所述传送装置协作以释放所述密封件锁定元件,所述密封元件之后能够移动到打开位置。例如,所述密封件锁定元件可以包括销,该销被构造成接合所述密封元件并防止所述密封元件移动,直到所述销通过所述柱塞组件移位为止。所述接口装置可以进一步包括柱塞组件锁定元件,该柱塞组件锁定元件被构造成在所述密封元件位于所述打开位置时防止所述前柱塞端口从所述储存器端口移开。所述柱塞组件锁定元件包括被构造成接合所述柱塞组件中的凹槽的销。
如上所述,所述传送装置可以包括用于将所述传送装置与所述接口装置对准的传送联接构件或元件。所述联接元件可以被构造成关闭所述本体,并且被构造成联接至所述接口装置并将所述本体向所述接口装置打开。所述接口装置可以包括接口联接构件或元件,该接口联接构件或元件被构造成联接至所述传送联接构件并打开所述传送装置。所述接口联接元件可以与所述密封元件一起移动。所述传送装置的柱塞组件可以被构造成延伸通过所述联接元件并与所述接口装置协作以允许通过所述流体路径传送流体。
在一个实施方式中,所述联接元件协作以打开或关闭通过所述联接元件的通道,打开的所述通道被构造成收纳所述柱塞组件。所述联接元件中的每个都可以包括具有贯穿的开口的盘。所述联接元件可以被构造成利用所述盘的旋转而打开和关闭所述通道。还可以包括轴环,该轴环用于使所述盘利用所述轴环的旋转而旋转。例如,所述轴环可以包括凸缘以接合所述盘中的一个盘并将所述轴环和所述盘旋转地联接。此外,所述盘可以包括被构造成旋转地联接所述盘的相应的配合面。
所述接口装置可以包括联接至所述安装板的密封件板,所述密封件板被构造成将所述密封元件定位为靠近所述储存器端口。所述接口装置可以进一步致动机构,以相对于所述安装板移动所述密封元件,并且还可以包括位于所述密封件板和所述安装板之间的密封件,例如,刮擦密封件,该密封件环绕所述密封元件。在一个实施方式中,所述密封件板可移动联接至所述安装板,并且所述致动机构可以被构造成相对于所述安装板移动所述密封件板,由此相对于所述安装板移动所述密封元件。
根据本发明的示例实施方式的一种用于传送流体的方法包括:提供接口装置,该接口装置包括位于安装板中的储存器端口和能够在打开位置和关闭位置之间移动的密封元件;将所述安装板连接至储存器。该方法进一步包括:将传送装置联接至所述接口装置,所述传送装置包括柱塞组件;将所述密封元件移动到所述打开位置以打开所述储存器端口;操作所述柱塞组件以在前柱塞端口和传送端口之间提供流体路径;以及使流体通过所述流体路径流入所述储存器或从所述储存器流出。
在一个实施方式中,所述密封元件和所述安装板限定蒸汽可清洁表面,该蒸汽可清洁表面在所述密封元件位于所述关闭位置时暴露于所述储存器的内部,并且该方法可以包括对所述储存器的内部和所述蒸汽可清洁表面进行灭菌。
在一个实施方式中,所述柱塞组件包括用于打开或关闭所述前柱塞端口的阀。使所述流体通过所述流体路径流动包括利用所述阀将所述前柱塞端口打开。所述接口装置和所述传送装置可以进一步包括相应的联接元件,并且将所述传送装置联接至所述接口装置可以包括将所述联接元件对准。例如,将所述传送装置联接至所述接口装置可以包括旋转轴环以接合所述联接元件并将所述联接元件锁定在一起。将所述传送装置联接至所述接口装置可以进一步包括利用所述轴环的旋转打开通过所述联接元件的通道。
所述柱塞组件可以包括外部柱塞。操作所述柱塞组件可以包括朝向所述接口装置推动所述柱塞组件或其一部分(例如外部柱塞)通过打开的所述通道。另外,朝向所述接口装置推动所述外部柱塞包括扭转所述外部柱塞以解锁或锁定所述外部柱塞。所述柱塞组件可以进一步包括以可滑动的方式布置在所述外部柱塞中的中间柱塞,并且操作所述柱塞组件可以包括朝向所述接口装置推动所述中间柱塞以解锁所述密封元件。另外,将所述密封元件移动到所述打开位置可以包括在所述密封元件被所述中间柱塞解锁之后移动所述密封元件。所述柱塞组件可以进一步包括以可滑动的方式布置在所述中间柱塞中的内部柱塞,并且利用所述阀打开所述前柱塞端口包括例如通过拉动所述内部柱塞远离所述储存器端口而相对于所述中间柱塞移动所述内部柱塞。可以利用所述阀将所述前柱塞端口关闭,以禁止流体通过所述流体路径传送到所述储存器内或从所述储存器传送出。
该方法可以包括将容器连接至所述传送端口以允许在所述储存器和所述容器之间传送流体。另外,该方法可以包括将所述密封元件移动到所述关闭位置以及将所述传送装置从所述接口装置分离。
这里描述的用于传送流体的系统、方法和装置可以包括被构造成在所述流体路径和环境之间提供无菌屏障的一个或多个密封件。所述系统、方法和装置能够为正被传送的流体维持无菌路径或环境。
本发明的实施方式具有许多优点。使用如这里描述的包括接口装置和传送装置的流体传送系统从存储器进行流体无菌取样能够消除传统取样和样品后处理过程中的许多步骤。可以在开始进行取样的过程之后确定取样容器类型和尺寸,从而可增加灵活性。系统不需要管或歧管,这能够提供更组织化和有效的工作空间。接口装置的滑动阀不含有任何滞留空间,这能够减少或消除取样过程中的产品废物,由此使得本发明的实施方式适合于高价值取样应用。另外,滑动阀可以反复地打开和关闭,而不会将流体截留在阀中。有利的是,可以从过程获取大量样品(例如,50个样品),而无需将样品容器预先附装至接口装置。接口装置提供了封闭腔室,这种腔室是一种预先杀菌的清洁环境。接口装置能够将该清洁环境从肮脏的外部环境隔离。配合的旋转联接元件像外部柱塞一样帮助保持无菌性和过程完整性。柱塞组件允许利用受控容积测量容易进行样品启动,这对于高价值样品取样应用来说另一个有益之处。根据本发明的流体传送系统的另一个优点是没有刺穿针,这增加了过程和操作员的安全性。
附图说明
上述内容将从如下在附图中所示的本发明的示例实施方式的更具体的描述中变得明显,在附图中,在不同视图中相同的附图标记表示相同的零部件。附图不必是按照比例绘制的,而是重点在于图示本发明的实施方式。
图1A是根据本发明的一个实施方式的示例流体传送系统的示意图;
图1B是图示了图1A的系统的联接构件的剖视图,所述联接构件被联接并位于关闭位置;
图1C是图示了图1A的系统的联接构件的剖视图,所述联接构件被联接并位于打开位置;
图1D以分解图示出了本发明的实施方式;
图2A至图2E是图1D的系统的俯视图,图示了操作所述系统的过程;
图3A至图3E是图1D的系统的与图2A至图2E的俯视图对应的剖视图;
图3F是图3E的储存器端口和前柱塞端口的放大图;
图4A至图4C是图1D的系统的联接构件的俯视图,图示了联接两个装置的过程;
图5A至图5C是图1D的联接构件的与图4A至图4C的俯视图对应的剖视图;
图6以分解立体图示出了图1D的接口装置的、包括壳体和轴环的接口联接构件;
图7A至图7B是分别位于联接位置和非联接位置的图6的包括轴环和壳体的联接构件的正视图;
图8A是沿着图7A的线8A-8A的剖视图,图8B是沿着图7B的线8B-8B的剖视图,而图8C是沿着图7B的线8C-8C的剖视图;
图9以分解立体图示出了图1D的传送装置的、包括壳体的传送联接构件;
图10A至图10B是分别位于联接位置和非联接位置的图9的联接构件和壳体的正视图;
图11A是沿着图10A的线11A-11A的剖视图,图11B是沿着图10B的线11B-11B的剖视图,而图11C是沿着图10B的线11C-11C的剖视图;
图12示出了在设想应用中的本发明的一个实施方式;
图13示出了在另一个设想应用中的本发明的一个实施方式;
图14示出了在另一个设想应用中的本发明;
图15A以分解图示出了根据本发明的另一个实施方式的接口装置;
图15B至图15H是图15A的实施方式的相应的顶部立体图、底部立体图、左视图、右视图、正视图、俯视图和仰视图;
图16A以分解图示出了根据本发明的实施方式的传送装置;
图16B至图16H是图16A的实施方式的相应的顶部立体图、底部立体图、左视侧图、右视图、正视图、俯视图和仰视图;
图17A至图17G是包括图15A的接口装置和图16A的传送装置的系统的俯视图,图示了操作所述系统的过程;
图18A至图18G是图15A和图16A的装置的与图17A至图17G的俯视图对应的剖视图;
图18H是图17A的系统的传送装置的剖视图;
图18J是图17C的系统的传送装置的剖视图;
图18K是图18F的系统的储存器端口和前柱塞端口的放大图;
图18L是图18G的系统的储存器端口和前柱塞端口的放大图;
图18M是图17D的系统的剖视图;
图18N是图18M的前柱塞端口的放大图;
图18P是图17E的系统的剖视图;
图18R是图18P的系统的前柱塞端口的放大图;
图19A以分解图示出了根据本发明的另一个实施方式的接口装置;
图19B至图19H是图19A的实施方式的相应的顶部立体图、底部立体图、左视图、右视图、正视图、俯视图和仰视图;
图20A以分解图示出了根据本发明的实施方式的传送装置;
图20B至图20H是图20A的实施方式的相应的顶部立体图、底部立体图、左视图、右视图、正视图、俯视图和仰视图;
图21A至图21F是包括图19A的接口装置和图20A的传送装置的系统的俯视图,图示了操作所述系统的过程;
图22A是图21A的系统的剖视图;
图22B是图21A的系统的传送装置的剖视图;
图22C是图21B的系统的剖视图;
图22D是图21B的系统的传送装置的剖视图;
图22E是图21C的系统的剖视图;
图22F是图21C的系统的传送装置的剖视图;
图22G和图22S是图21D的系统的剖视图;
图22H是图21D的系统的传送装置的剖视图;
图22T是图22S的系统的放大图;
图22U是图22G的系统的储存器端口和前柱塞端口的放大图;
图22I、图22J和图22K是图21E的系统的剖视图;
图22L是图22K的系统的放大图;
图22Q是图22I的系统的储存器端口和前柱塞端口的放大图;
图22M、图22N和图22O是图21F的系统的剖视图;
图22P是图22O的系统的放大图;
图22R是图22M的系统的储存器端口和前柱塞端口的放大图。
具体实施方式
本发明的示例实施方式的描述如下。
图1A是根据本发明的一个实施方式的示例流体传送系统100的示意图。流体传送系统100包括待安装至储存器101的接口装置102和待被选择性地联接至接口装置102的传送装置104。接口装置102包括联接构件124,联接构件124包括具有开口128的滑动元件126。传送装置104包括联接元件或构件125,联接元件或构件125包括具有开口129的滑动元件127。在图1A中,接口装置102和传送装置104被示出为未联接。联接构件124和125位于各自的关闭位置,开口128不与接口装置102对准,并且开口129不与传送装置104对准。传送联接构件125被构造成联接至接口联接构件124。接口联接构件124和传送联接构件125协作而打开或关闭通过这些联接构件的通道。在所示的示例中,这些联接构件被构造成通过滑动元件125和127的旋转而将所述通道打开和关闭。
图1B图示了图1A的系统100的联接构件124和125,联接构件124和125被联接并位于关闭位置。如图所示,开口128和129没有与接口装置102和传送装置104对准。图1B对应于图3A和图5B,图3A和图5B图示了下面参照图3A和图5B描述的联接构件的附加细节。
图1C图示了图1A的系统的联接构件,所述联接构件被联接并位于打开位置。滑动元件126和127已经被旋转,使得开口128和129与接口装置102和传送装置104对准。当这些开口被对准时,联接构件124和125被锁定在一起并且在解锁之前不能被分离。如下面更详细地描述的,通过联接构件124和125的打开的通道能够例如收纳传送装置104的传送构件。该传送构件能够延伸穿过所述通道并与接口装置102协作,以允许将流体传送到储存器101内或从存储器101传送流体。如将在下面描述的,该接口装置可以包括滑动密封件110(图1D),滑动密封件110与所述传送构件协作以打开和关闭接口装置102的储存器端口108(图1D)。可以使用流体传送系统100例如从储存器101将流体取样到连接至传送装置104的取样容器中。将参照图12至图14描述流体传送系统(诸如系统100)的该设想应用以及其他设想应用。
所描述的流体传送系统的联接构件和传送构件被构造成允许用户连续地将无菌传送或取样装置连接至接口装置,同时保持接口装置“清洁”或不受污染。可以在不使用时将罩(未示出)放置在接口装置上以保持接口装置清洁,例如以保护接口装置免受接口装置的外部环境中可能存在的灰尘和污物。
接口装置102和传送装置104的联接构件也可以包括例如线性滑动联接元件。优选的是,流体传送系统被构造成使得联接构件沿着一个轴线滑动,而该系统的其他元件,例如接口装置的滑动密封件,沿着不同的例如正交轴线滑动。另选地,一个滑动运动可以是线性的,而另一个滑动动作可以是旋转的。在下面参照图1D描述的示例中,接口装置包括线性滑动阀,而联接构件包括旋转滑动元件,例如盘。
图1D示出了包括接口装置102和传送装置104的用于流体传送的示例系统100。该图以分解图示出了接口装置102和传送装置104的元件。虚线表示接口装置102的元件和传送装置104的元件之间的分离。
如图1D所示,接口装置102包括安装板106,以将接口装置102安装至储存器,例如生物反应器或不锈钢罐(未示出)。安装板106包括储存器端口108。如图所示,储存器端口108是延伸穿过安装板106的圆形开口。安装板106包括用于安装至储存器的已有端口的凸缘107。凸缘107能够具有标准尺寸,以装配标准端口,诸如TC端口或端口。
接口装置102包括密封元件110,密封元件110在打开位置和关闭位置之间可移动。密封元件110在该密封元件位于关闭位置时将储存器端口108关闭。如图所示,该密封元件是包括孔111的线性滑动阀。滑动密封元件110使孔111与储存器端口108对准则将储存器端口打开(另参见图3A至图3D)。相反,滑动密封元件110使孔111不与储存器端口108对准则将储存器端口关闭。该密封元件也可以例如是旋转滑动阀。
如图1D所示,接口装置102包括密封件锁定元件112,以将密封元件110保持在关闭位置。如图所示,密封件锁定元件112包括销114和弹性构件(例如弹簧)116。销114被构造成延伸到密封元件110的孔111内并防止密封元件的移动,直到销114通过传送装置104的传送构件——例如柱塞组件164(参见图3A至图3C)——移位。弹簧元件116将销114偏压成与密封元件110接合。当传送装置104的柱塞组件164延伸穿过密封元件110的孔111时,其使销114移位,由此释放密封件锁定元件112。一旦密封件锁定元件112被释放,则能够将密封元件110移动到打开位置,如参照图3C至图3E描述的那样。
接口装置102包括传送构件锁定元件,例如安装至板106的底部的柱塞组件锁定元件118,以防止传送装置的前柱塞端口166在密封元件位于打开位置时从储存器端口108移开。柱塞组件锁定元件118包括销120以接合柱塞组件164的凹槽186。当前柱塞端口166与储存器端口108对准时,弹簧122将销120强制推到凹槽186内。
接口装置102还包括密封件板144,密封件板144通过使用托架145可移动地联接至安装板106。如图所示,每个托架145包括接合密封件板144的侧轨道。密封件板被构造成将密封元件110定位为靠近储存器端口108。刮擦密封件146位于密封件板144和安装板106之间,并且设置在密封件板144中并由密封件板144承载(参见图3A)。刮擦密封件146环绕密封元件110。
接口装置102进一步包括致动机构148,致动机构148被安装至板106的顶部以相对于安装板106移动密封件板144。如图所示,致动机构148包括联接至螺钉152的手柄150,螺钉152联接至密封件板144。螺钉152包括螺纹153以与安装板106中的对应螺纹接合。优选的是,螺纹153是半圈螺纹。操作者能够使用手柄150相对于安装板106向上或向下滑动密封件板144,由此在打开位置和关闭位置之间移动密封元件110。尽管在图1D中示出了手动致动机构148,但是应该理解的是,自动致动也在本发明的范围内。此外,可以使用任何机械、气动、液压、磁性、电磁或其他合适的机构相对于安装板106移动密封件板144。
如图1D所示,接口装置102包括接口联接元件或构件124,以联接至传送装置104的传送联接元件或构件125。接口联接元件可与密封元件110一起移动。如图所示,接口联接元件128通过壳体130联接至密封件板144。壳体130和密封件板144可以形成为单一件。另选地,壳体130可以通过合适的手段连接、附接或紧固至密封件板144。壳体130和密封件板144协作而形成传送构件接纳器,该传送构件接纳器被构造成收纳传送装置的传送构件,例如传送装置104的柱塞组件164。如图所示,密封件板144包括被构造成收纳柱塞组件164的沟槽154。
接口联接元件124和传送联接元件125协作以打开或关闭通过所述联接元件的通道。打开的通道被构造成用来收纳柱塞组件164。如图所示,联接元件124和125包括各自的盘126和127。如下面将更详细地描述的,盘126和127包括各自的开口128和129,并且联接元件被构造成利用所述盘的旋转来打开和关闭所述通道。盘126和127包括各自的配合面132和133以旋转地联接所述盘。轴环134包括凸缘136以接合盘126、127中的一个并将轴环134旋转地联接至盘,使得轴环134的旋转使得盘旋转。如图所示,凸缘136包括六边形开口,该六边形开口被构造成接合盘127的相应的六边形部分。
如图1D所示,传送装置104包括本体160,本体160具有延伸穿过本体160的长度的钻孔161。本体160连接至壳体131,壳体131被构造成收纳盘127。另选的是,本体160和壳体131可以形成为一个零件。传送端口162设置在本体160上。以可滑动的方式布置在钻孔161中的是传送构件或柱塞组件164。如图所示,柱塞组件164包括内部柱塞170、中间柱塞172和外部柱塞174。柱塞组件164能操作成在前柱塞端口166和传送端口162之间提供流体路径。柱塞组件164与接口装置102的密封元件110协作以允许在密封元件110位于打开位置时通过所述流体路径将流体传送到储存器内或从储存器传送出来。接口装置102能操作成利用密封元件110的移动而移动柱塞组件164的前柱塞端口166以将前柱塞端口166与储存器端口108对准。
柱塞组件164包括阀构件168,阀构件168可在打开位置和关闭位置之间移动以控制流体通过前柱塞端口166的流动。内部柱塞170以可滑动的方式布置在中间柱塞172的钻孔173中。内部柱塞包括手柄184并能操作成在打开位置和关闭位置之间移动阀构件168。如图所示,前柱塞端口166设置在中间柱塞172的前部处。中间柱塞172以可滑动的方式布置在外部柱塞174的钻孔175中。外部柱塞174又以可滑动的方式布置在传送装置104的本体160的钻孔161中。外部柱塞174被构造成延伸穿过联接构件124和125,到达接口装置102内,以使得中间柱塞和内部柱塞向非无菌或“肮脏”的表面(例如连接元件124和125的配合面132和133)的暴露最小。中间柱塞172被构造成给流体传送提供流体路径。内部柱塞被构造成提供阀门。
传送装置104能够为正被传送的流体提供无菌路径。为此,传送装置104包括被构造成在流体路径和环境之间提供无菌屏障的一个或多个密封件。如图1D所示,传送装置104包括密封件190、192和194,在该实施方式中,这些密封件是O型环。内部柱塞170、中间柱塞172和外部柱塞174均包括相应的凹槽或沟槽191、193和195以安置相应的密封件190、192和194。如这里描述的,可以设置附加的密封件。
图2A至图2E和图3A至图3E是图1D的系统100的相应的俯视图和剖视图,图示了操作用于传送流体的系统100的过程。在图2A和图3A中,系统100被示出为位于关闭位置。储存器阀或滑动密封件110位于将储存器端口108密封的关闭位置。如图所示,滑动密封件110的孔111不与储存器端口108对准,从而将储存器端口关闭。密封件锁定元件112的销114将滑动密封件110保持在将储存器端口108关闭的位置,直到密封件锁定元件被释放。密封元件110和安装板106能够限定蒸汽可清洁表面302,蒸汽可清洁表面302在密封元件位于关闭位置时暴露于储存器的内部。
如图2A和图3A所示,传送装置104的流体传送构件,即柱塞组件164,已经与接口装置102对准。传送装置104的传送联接构件125被联接至接口装置102的接口联接构件124。盘126和127的配合面132和133彼此抵靠,并且盘被旋转地联接。然而,盘尚未被旋转,并且它们的开口128、129(图1D)不与传送装置104或接口装置102对准。因而,没有贯穿联接构件124和125的通道来收纳传送构件,即柱塞组件164。接口装置102的流体传送构件接纳器——即密封件板144——像传送装置104的本体160一样被关闭。
在图2B和图3B中,盘126和127中的开口与传送构件(即柱塞组件164)对准,并且传送构件延伸穿过这些开口。被旋转地联接的盘126和127利用轴环134而旋转以使相应的开口128和129与流体传送构件接纳器和流体传送构件对准,由此形成一通道,流体传送构件能够延伸穿过该通道。下面参照图4A至图4C和图5A至图5C提供关于联接构件的盘的进一步的细节。外部柱塞174被构造成延伸穿过开口128和129,以防止中间柱塞172与联接构件124和125接触,联接构件124和125的配合表面132和133在联接所述装置之前暴露于环境。外部柱塞174用作套筒以防护中间柱塞172,包括前柱塞端口166。优选的是,系统100被构造成在外部柱塞174延伸穿过开口126和127时提供空气间隙308,该空气间隙将外部柱塞174的前部与联接构件124和125以及接口装置102分开。空气间隙的作用是避免与潜在的受污染表面接触。
如图3B所示,中间柱塞172包括流体端口306,外部柱塞174包括流体端口304。柱塞组件164可以操作成将流体端口304和306与传送端口162对准,以在前柱塞端口166(图1D)和传送端口162之间提供流体路径。如图所示,将外部柱塞174延伸穿过开口128和129以及在传送本体160内旋转或扭转外部柱塞的组合致使流体端口304与传送端口162对准。然而,流体端口306尚未被对准。传送装置包括引导件176和178以限制中间柱塞172和外部柱塞174相对于彼此以及相对于传送端口162的移动。引导件180限制内部柱塞相对于中间柱塞的移动。在所示的实施方式中,所述引导件包括销和槽,所述销和槽协作而限制行程长度,并且限制或防止旋转,例如以便将端口304、306和162对准。例如,引导件178包括位于中间柱塞172上的销312以及位于外部柱塞174上的槽314。柱塞174的槽314限制行程并防止在槽中的销312旋转,由此限制行程并防止中间柱塞172相对于外部柱塞174旋转。如图所示,引导件176包括位于传送本体160中的槽316,槽316与外部柱塞174上的销(未示出)协作。槽316包括两个弯(参见图2B),这两个弯可以用来将外部柱塞174锁定在两个位置。为了将外部柱塞174延伸穿过联接构件124和125,操作员必须首先相对于传送本体160扭转外部柱塞174以将柱塞解锁。操作员然后可以通过使销通过轴向槽316行进而朝向接口装置推动外部柱塞174,以使外部柱塞延伸穿过联接构件。操作员然后可以利用另一个扭转动作将外部柱塞锁定在延伸位置。
柱塞锁182防止操作员在朝向接口装置推动外部柱塞174的同时使中间柱塞172相对于外部柱塞174前进。如图2B和图3B所示,柱塞锁182可以是在外部柱塞174的手柄318和中间柱塞172的手柄320之间延伸的可移除夹(另参见图1D)。
在图2C和图3C中,内部柱塞170和中间柱塞172已经前进到接口装置102中。为了使柱塞前进,将柱塞锁182(图2B和图3B)移除。如图所示,内部柱塞170和中间柱塞172延伸穿过滑动密封件110的孔111。销114已经被从孔111推动,由此压缩弹簧116而将密封件锁定元件112释放。中间柱塞172的流体端口306现在与外部柱塞174的流体端口304和传送端口162对准。
在图2D和图3D中,储存器阀即滑动密封件110被致动。通过将内部柱塞170和中间柱塞172定位在流体传送构件接纳器144处,储存器阀110被致动以打开储存器端口108通向流体传送构件接纳器144。在该实施方式中,通过使用致动机构148线性地滑动滑动密封件110来致动所述阀。操作员可以转动手柄150以向下滑动密封件板144。这将滑动密封件110向下滑动以将孔111、内部柱塞170以及中间柱塞172与储存器端口108对准。尽管孔111现在与储存器端口108对准,但是柱塞组件164的插塞密封件168将储存器端口108密封。如图所示,插塞密封件168位于内部柱塞170的前端处并位于中间柱塞172内。传送构件锁定元件118使中间柱塞172保持就位。
在图2E和图3E中,内部柱塞170从储存器端口108移开,从而将储存器端口打开。例如,操作员可以在手柄184上拉动以将内部柱塞170从储存器端口108移开,由此使密封件插塞168从储存器端口移开,这将储存器端口打开。引导件180限制内部柱塞170的移动。如图所示,引导件180包括位于中间柱塞172中的槽318,槽318与内部柱塞170上的销320协作。利用内部柱塞170将储存器端口108打开,这提供了从储存器端口108到传送端口162的流体路径,如下面参照图3F所描述的。
图3F是图3E的储存器端口和前柱塞端口的放大图。插塞密封件168是阀构件,该阀构件与接口装置的安装板106的阀座324协作以打开和关闭储存器端口108。另外,密封件168和中间柱塞172还形成了用来打开和关闭柱塞组件164的前柱塞端口166的阀。如图所示,插塞密封件168还是与中间柱塞172的阀座322协作的阀构件。将密封件插塞168从储存器端口108(以及阀座322)移开,这将前柱塞端口166打开,由此允许流体流动通过流体路径。流体现在能够从储存器端口108通过由内部柱塞170和中间柱塞172限定的通路310以及对准的流体端口304和306流动到传送端口162(图3E),反之亦然。如图所示,通路310包括位于内部柱塞170和中间柱塞172的内部之间的空间。当储存器端口108打开时,传送构件锁定元件118的销120将中间柱塞172保持在接口装置的流体传送构件接纳器即密封件板144中就位。该特征防止中间柱塞172由于例如操作员失误而意外退出,并且有助于在流体传送过程中保持流体路径的完整性。
返回到图3E,内部柱塞170的密封件或O型环190分隔开足够远,以防止在内部柱塞在中间柱塞172中移动时发生过度擦拭。这分别适合于中间柱塞172和外部柱塞174的密封件或O型环192和194。防止过度擦拭有助于维持无菌流体路径。
一旦流体传送完成,则可以朝向储存器端口108将内部柱塞170推回来,以用密封件插塞168将储存器端口密封。然后可以致动储存器阀110以通过使用致动机构148向上移动滑动密封件110将储存器端口从流体传送接纳器144关闭。可以将柱塞组件164从流体传送构件接纳器和接口装置102收回。一旦柱塞组件164被收回,则可以使盘126和127向回旋转以将流体传送构件接纳器和本体160关闭。
图4A至图4C和图5A至图5C是系统100的联接构件或元件的相应的俯视图和剖视图,图示了将传送装置104联接至接口装置102的过程。这些图示出了位于接口装置102的壳体130中的联接构件124和位于传送装置的壳体131中的联接构件125。
在图4A和图5A中,联接构件124和125被示出为位于关闭位置。接口装置102的壳体130中的开口502被盘126关闭,盘126位于壳体130中,使得开口128不与开口502对准。传送装置104的壳体131中的开口503被盘127关闭,盘127位于壳体131中,使得盘127的开口129不与开口503对准。轴环134被示出为联接至壳体130。该轴环包括用于收纳壳体130的块状部504的沟槽506和用于收纳壳体131的块状部505的沟槽507(另参见图8B至图8C)。还示出了轴环134的凸缘136和盘126和127的配合面132和133。
在图4B和图5B中,传送装置104的传送联接构件125被联接至接口装置102的接口联接构件124。这些联接构件尚未被锁定,因为轴环134还没有被旋转成与接口装置的块状部505接合。开口502和503仍然被关闭。盘126和127的配合面132和133分别彼此抵靠,并且所述盘被旋转地联接。盘126和127借助于配合面132和133的配合特征而被旋转地联接,如下面参照图6和图9所描述的那样。
在图5C中,盘126和127相对于壳体130和131移动即旋转,使得盘126和127的开口128和129与接口装置的开口502以及传送装置的开口503对准。对准的孔形成了贯穿联接构件124和125的通道508以收纳传送构件(未示出),例如柱塞组件164(图1D)。如图4C和图5C中所示,轴环134相对于壳体130和132旋转。通过轴环134的旋转,轴环134的沟槽506和507接合块状部504和505并将壳体130和131锁定在一起,由此将盘126和127锁定在一起。另外,轴环134的凸缘136接合盘127,使得盘127利用轴环134的旋转而旋转。因为盘127旋转地联接至盘126,在盘127旋转的同时盘126也旋转。因而,轴环134的旋转使得传送装置104联接并锁定至接口装置102,并使得贯穿联接元件的通道508打开。因此,当通道508打开时,传送装置104和接口装置102通过壳体130和131锁定在一起并且不能被分离,直到进行解锁。
图6示出了图1D的接口装置102的联接构件124和壳体130。联接构件124包括盘126、密封件138、弹簧140和卡合环142。在该实施方式中,壳体130是具有前部和后部的柱体,前部是敞开的以收纳盘126,而后部除了开口502之外是关闭的。如图所示,密封件138是安置在盘126的周边中的凹槽内的O型环。当盘126位于壳体130中时,密封件138在盘126和壳体130之间提供了周边密封件(参见图8A至图8C)。
如图6所示,传送联接构件124的盘126包括凸起或键602,凸起或键602被构造成装配在接口联接构件125的盘127的对应的孔或键槽904(图9)内。如图所示,该盘还包括用来收纳接口联接构件125的盘127的对应凸起或键902的孔或键槽604。壳体130包括对准元件606和608以将壳体130与传送装置的对应壳体(例如壳体131,图9)对准。如图所示,元件606是装配到壳体131的槽或键槽906(图9)中的突出部或键,而元件608是用来收纳壳体131的突出部或键908(图9)的槽或键槽。
图7A至图7B和图8A至图8C是位于壳体130中的联接构件124的相应的正视图和剖视图。在图7A和图8A中,联接构件124被示出为位于壳体130中处于打开位置(另参见图5C)。盘126的开口128与壳体130的开口502对准。卡合环142被构造成通过将弹簧定位在卡合环142和盘126的前表面之间而将盘保持在壳体130中。卡合环142被构造成如图所示装配在壳体130中的凹槽内。弹簧140将盘126推靠在壳体130的后部上。卡合环142、弹簧140和O型环138的构造允许盘126可在壳体130中旋转,同时维持盘和壳体之间的密封。
在图7B和图8B至图8C中,联接元件124被示出为位于壳体130中处于关闭位置。盘126被旋转成使得开口128不与开口502对准(图8C),盘126由此将从壳体130的前部对开口502的接近关闭(图8B至图8C)。如图7B中所示,与图7A中所示的打开位置相比,盘126逆时针旋转135度。轴环134(包括凸缘136)也旋转135度。然而,应该注意的是,在该实施方式中,如图所示的轴环134的旋转不会导致盘126旋转,除非该盘被联接至传送装置的盘127。其原因在于,轴环134的凸缘136没有接合盘126,如例如能在图8B中看到的。图7B中所示的接口联接构件124的关闭位置对应于图5A中所示的关闭位置。
图9示出了图1的传送装置104的联接构件125和壳体131。联接构件125包括盘127、密封件139、弹簧141和卡合环143。在该实施方式中,壳体131是具有前部和后部的柱体,前部是打开的以收纳盘127,而后部除了开口503之外是关闭的。如图所示,密封件139是安置在盘127的周边中的凹槽内的O型环。当盘127位于壳体131中时,密封件139提供了盘127和壳体131之间的周边密封(参见图10A至图10C)。还示出了凸起或键902和孔或键槽904,以将盘127旋转地联接至接口联接构件124的盘126。
类似于壳体130,壳体131包括对准元件,以便于传送装置与接口装置对准并防止这些装置的不正确联接。如图9所示,壳体131包括对准元件906和908,以将壳体131与传送装置的对应壳体例如壳体130对准。如图所示,元件906是装配到壳体130的槽或键槽606(图6)中的突出部或键,而元件908是收纳壳体130的突出部或键608(图6)的槽或键槽。
图10A至图10B和图11A至图11C是位于壳体131中的联接构件125的相应的正视图和剖视图。在图10A和图11A中,联接构件125被示出为位于壳体131中处于打开位置(另参见图5C)。盘127的开口129与壳体131的开口503对准。卡合环143被构造成将盘127保持在壳体131中。如图所示,卡合环143装配在壳体131的凹槽内。弹簧141定位在卡合环143和盘127的前表面之间以将盘127推靠在壳体131的后部上。卡合环143、弹簧141和O型环139的构造允许盘127在壳体313中是可旋转的,同时维持盘和壳体之间的密封。该构造与以上针对图6的盘126所描述的构造一样。
在图10B和图11B至图11C中,联接构件125被示出为位于壳体131中处于关闭位置。盘127被旋转成使得开口129不与壳体131的开口503对准(图11C),盘127由此从壳体131的前部将对开口503的接近关闭(图11B至图11C)。如图10B中所示,与图10A中所示的打开位置相比,盘127被顺时针旋转135度。图11B中所示的传送联接构件125的关闭位置对应于图5A中所示的关闭位置。
图12示出了在设想应用中的本发明的示例系统1200。系统1200的接口装置1202被安装至罐或生物反应器1201。系统1200的传送装置1204被联接至接口装置1202。可以如这里针对系统100描述的那样操作系统1200以在罐或生物反应器1201和连接至传送装置1204的传送端口1206的容器1208之间传送流体。例如,可以将一个或多个样品从生物反应器1201收集到容器1208,容器1208可以是收集袋。此外,可以将第一样品收集在样品容器1208中,然后将样品容器1208分离并替换为第二样品容器(未示出)。然后将第二样品收集到第二样品容器中。
图13示出了另一个设想应用中的本发明的示例系统1300,其中储存器是一管。系统1300的接口装置1302通过管连接件1310安装至过程流1301。系统1300的传送装置1304被联接至接口装置1302。容器1308被连接至传送装置1304的传送端口1306。可以按照这里针对系统100描述的那样操作系统1300,以在过程流1301和容器1308之间传送流体。例如,可以将流体从容器1308引入到过程流1301内。另选地,可以将流体从过程流1301移除(例如取样)并收集在容器1308中。
图14示出了在设想应用中的本发明的示例系统1400。接口装置1402在制造过程中被安装至生物反应器1401。多个装置1404A、1404B和1410中的任一个可以在该过程期间逐次联接至系统1400的接口装置1402。例如,流体传送装置1404A和1404B可以连续地联接至接口装置1402,以从生物反应器1401将连续的样品取到样品容器1408A和1408B内。与在图12中所示的示例中一样,样品容器1408A和1408B被联接至传送装置1404A和1404B的相应的传送端口1406A和1406。接口装置1402还可以用来将装置1410联接至生物反应器1401,但不是为了传送流体,而是给装置1401提供对生物反应器中的过程或产品的接近。例如,装置1410可以包括探头或传感器,诸如温度探头或pH传感器,所述探头或传感器需要接近生物反应器1401中的过程或产品。
图15A至图15H图示了根据本发明的另一个实施方式的流体传送系统1700(图17A至图17G)的接口装置1502,图16A至图16H图示了流体传送系统1700的传送装置1604。系统1700在许多方面与以上描述的系统100的类似点在于,该系统包括具有旋转盘的联接构件,并且传送装置包括延伸穿过所述联接构件以与接口装置的滑动密封件协作的传送构件。然而,系统1700与系统100的不同之处在于,传送构件例如仅包括延伸穿过联接构件的两个柱塞。另外,系统1700包括旋转柱塞互锁件,该旋转柱塞互锁件防止所述柱塞被向前推动,直到联接构件的盘被完全旋转就位。另一个不同之处是,系统1700采用外部管或支座来选择性地移动柱塞中的一个或二者。其他区别从如下描述将变得清楚。
如图15A中所示,接口装置1502包括安装板1506,以接口装置1502安装至储存器,例如生物反应器或不锈钢罐(未示出)。安装板1506包括储存器端口1508。如图所示,储存器端口1508是延伸穿过安装板1506的圆形开口。安装板1506包括用于安装至储存器的已有端口的凸缘1507。凸缘1507可以具有标准尺寸以装配标准端口,诸如如图所示的TC端口或端口。
接口装置1502包括可在打开位置和关闭位置之间移动的密封元件1510。密封元件1510在该密封元件位于关闭位置时将储存器端口1508关闭。如图所示,该密封元件是包括孔1511的线性滑动阀。滑动密封元件1510以使孔1511与储存器端口1508对准则将该储存器端口打开(另参见图18A至图18G)。相反,滑动密封元件1510使孔1511不与储存器端口1508对准则将该储存器端口关闭。该密封元件还可以是例如旋转滑动阀。
如图15A所示,密封元件1510位于具有孔1557的载体或壳体1556中,孔1557与密封元件的孔1511对准。接口装置1502还包括通过使用螺钉1555联接至安装板1506的密封件板1544。该密封件板被构造成将载体1556定位为靠近储存器端口1508并因而将密封元件1510定位为靠近储存器端口1508。载体1556以可滑动的方式布置在密封件板1544中(参见图18A)。密封件1546环绕密封元件1510和载体1556并且位于密封件板1544和安装板1506之间。密封件1546被设置在密封件板144中并由密封件板1544承载(参见图18A)。
接口装置1502进一步包括致动机构1548,致动机构1548安装至壳体1530的顶部以相对于密封件板1544和安装板1506移动壳体1530。如图所示,致动机构1548包括手柄1550,手柄1550联接至与密封件板1544联接的致动螺钉1552。致动螺钉1552包括螺纹1553以接合例如通过螺钉1555安装至壳体1530的螺母1551上的对应螺纹。优选的是,螺纹1553是半圈螺纹。操作员可以使用手柄1550相对于密封件板1544和安装板1506向上或向下移动壳体1530,以由此在打开位置和关闭位置之间移动密封元件1510。然而,当壳体1530向上或向下移动时密封元件1510将不移动,除非传送构件位于该密封元件的孔1511中以向上或向下驱动密封元件。尽管在图15A中示出了手动致动机构1548,但是应该理解的是,自动致动也在本发明的范围内。此外,可以使用任何机械、气动、液压、磁性、电磁或其他合适的机构相对于安装板1506移动壳体1530。
如图15A所示,接口装置1502包括接口联接元件或构件1524,以联接至传送装置1604(图16A)的传送联接元件或构件1625(图16A)。该接口联接元件可与密封元件1510一起移动。接口联接元件1524联接至壳体1530,壳体1530又通过托架1545以可滑动的方式联接至密封件板1544。托架1545能够通过螺钉或螺栓1555紧固至壳体1530,如图所示。每个托架1545接合密封件板1544中的相应的槽1547。然而,壳体1530可以通过其他适当的手段可移动地联接至密封件板1544。壳体1530和密封件板1544协作以形成传送构件接纳器,该传送构件接纳器被构造成收纳传送装置的传送构件,例如传送装置1604的柱塞组件1664(图16A)。如图所示,密封件板1544包括被构造成收纳柱塞组件1664的通路或开口1554。密封件1558(例如刮擦密封件)位于密封件板1544和壳体1530之间,并且设置在密封件板1544中并由密封件板1544承载(参见图18A)。密封件1558环绕密封件板的开口1554。
类似于参照图1A至图1D和图4A至图5C描述的联接元件124和125,接口联接元件1524和传送联接元件1625协作以打开或关闭通过这些联接元件的通道。打开的通道被构造成收纳传送构件例如柱塞组件1664。
如图15A至图15B和图16A至图16B所示,联接元件1524和1625包括相应的盘1526和1527、波状弹簧1540和1641以及卡合环1542和1643。卡合环1542被构造成将盘1526保持在壳体1530中,其中弹簧1540位于卡合环和盘1526的前表面之间。卡合环1643被构造成将盘1627保持在壳体1631中。类似于参照图1A至图1D描述的盘126和127,盘1526和1627包括相应的开口1528和1629,并且联接元件被构造成利用盘的旋转将通过所述联接元件的通道打开和关闭。盘1526和1627包括相应的配合面1532和1633以旋转地连接所述盘。联接至盘1627的轴环1634(图16A至图16B)包括凸缘1636以接合盘1526并将轴环1634旋转地联接至这些盘,使得轴环1634的旋转使这些盘旋转。在该实施方式中,轴环1634和盘1627可以形成为单个件。如图所示,凸缘1636包括六边形开口,该六边形开口被构造成接合盘1526的对应的六边形部分。
如图16A所示,传送装置1604包括具有钻孔1661的本体1660,钻孔1661延伸穿过本体1660的长度。本体1660在一端连接至引导元件1675,并在另一端连接至被构造成收纳盘1627的壳体1631。如图所示,本体1660通过螺钉1655连接至壳体1631和引导元件1675,但是可以通过其他合适的手段连接或附接至该壳体或引导元件。另选地,本体1660和壳体1631、该本体和引导元件1675或它们全部一起可以形成为单个件。密封件1669位于本体1660和壳体1631之间,设置在本体1660中并由本体1660承载。以可滑动的方式布置在本体1660的钻孔1661中的是传送构件或柱塞组件1664(参见图18A)。如图所示,柱塞组件1664包括内部柱塞1670、外部柱塞1672和外部管或手柄支座1673。内部柱塞1670的后端通过卡合环1671联接至手柄支座1673。该联接将手柄支座和内部柱塞的平移锁定,但是允许手柄支座相对于内部柱塞进行相对旋转。传送端口1662设置在手柄支座1673上。柱塞组件1664能操作成提供前柱塞端口1666和传送端口1662之间的流体路径。
柱塞组件1664与接口装置1502的密封元件1510(图15A)协作,以允许在密封元件1510位于打开位置时通过所述流体路径将流体传送到储存器内或从储存器将流体传送出来。接口装置1502能操作成利用密封元件1510的移动来移动柱塞组件1664,并因而移动前柱塞端口1666,以将前柱塞端口1666与储存器端口1508对准。
接口装置1502包括传送构件锁定元件——例如位于密封件板1544处的柱塞组件锁定元件1518——以在密封元件位于打开位置时防止传送装置的前柱塞端口1666(图16A)从储存器端口1508移开。柱塞组件锁定元件1518包括斜坡1520(图18N和图18R)以接合柱塞组件1664的翼部1686(图16A和图18N)。一旦将柱塞组件1664插入接口装置1502并向下移动,斜坡1520就接合翼部1686并防止将柱塞组件1664从接口装置1502拉出,如参照图18R进一步描述的那样。
返回来参照图16A,柱塞组件1664包括阀构件1668,阀构件1668可在打开位置和关闭位置之间移动以控制流体流过前柱塞端口1666。内部柱塞1670以可滑动的方式布置在外部柱塞1672的钻孔1674内。通过手柄支座1673联接至手柄1684的内部柱塞能操作成使阀构件1668在打开位置和关闭位置之间移动。如图所示,前柱塞端口1666设置在外部柱塞1672的前部处。外部柱塞1672以可滑动的方式布置在传送装置1604的本体1660的钻孔1661中。外部柱塞1672被构造成延伸穿过联接构件1625和1524(图15A)并进入接口装置1502,如下面将描述的那样。系统1700被构造成在外部柱塞1672和联接元件之间提供空气间隙,以使得外部柱塞和内部柱塞向非无菌或“肮脏”表面(例如联接元件1524和1625的配合面1532和1633)的暴露最小。外部柱塞1672被构造成与内部柱塞1670协作以提供用于流体传送的流体路径。内部柱塞1670被构造成与外部柱塞1672协作以提供阀门。
如图16A所示,传送装置1604包括引导件1676和1678以限制外部柱塞1672和外部管或手柄支座1673相对于彼此以及相对于引导元件1675的移动。当内部柱塞被操作成将前柱塞端口1666打开和关闭时,引导件1680限制内部柱塞1670相对于外部柱塞1672的移动。在所示的实施方式中,所述引导件包括槽,所述槽与销协作以行程长度和限制或防止旋转。例如,引导件1678包括位于外部管或手柄支座1673上的槽,该槽与外部柱塞1672上的销1677协作。如图所示,引导件1676包括位于引导元件1675中的槽,该槽与外部柱塞1672上的销或突出部1699协作。引导元件1675的槽限制销1699在该槽中的行程并防止销1699在该槽中旋转,由此限制外部柱塞1672相对于本体1660的行程并防止外部柱塞1672相对于本体1660旋转。另外,销1699的尺寸大小被设置成使得其能够在槽1676中行进,但是不能进入槽1680(参见图16B和图17A)。
传送装置1604能够为正被传送的流体保持无菌路径。为此,传送装置1604包括被构造成在流体路径和环境之间提供无菌屏障的一个或多个密封件。如图16A所示,传送装置1604包括密封件1690、1692和1694,在该实施方式中,这些密封件是O型环。内部柱塞1670包括凸缘1691以安置在密封件1690。外部柱塞1672和壳体1660均包括相应的凹槽或沟槽1693和1695(图18A)以安置相应的密封件1692和1694。如这里描述的,可以设置附加的密封件。
图17A至图17G是包括图15A的接口装置1502和图16A的传送装置1604的系统1700的俯视图,示出了操作系统1700以如这里描述的例如将流体传送到储存器中或从储存器传送出流体的过程。图18A至图18G是图15A和图16A的装置的与图17A至图17G的俯视图对应的剖视图。
在图17A和图18A中,系统1700的接口装置1502和传送装置1604被示出位于分离以及关闭位置。储存器阀或滑动密封件1510位于将储存器端口1508密封的关闭位置。如图所示,滑动密封件1510的孔1511不与储存器端口1508对准以将储存器端口关闭。密封元件1510和安装板1506能够限定蒸汽可清洁表面1702,蒸汽可清洁表面1702在所述密封元件位于关闭位置时暴露于储存器的内部。
如图17B和图18B所示,传送装置1604的流体传送构件即柱塞组件1664已经与接口装置1502对准。传送装置1604的传送联接构件1625被联接至接口装置1502的接口联接构件1524。盘1526和1627的配合面1523和1633(图17A和图18A)抵靠彼此,并且盘被旋转地联接。然而,这些盘尚未被旋转,并且它们的开口1528、1629(图15A和图16A)没有与传送装置1604或接口装置1502对准。因而,没有通过联接构件1524和1625的通道来收纳传送构件即柱塞组件1664。接口装置1502的流体传送构件接纳器(即密封件板1544)如传送装置1604的本体1660一样被关闭。
联接构件1524和1625的盘1526和1627的对准和旋转分别类似于以上参照图4A至图4C和图5A至图5C描述的盘126和127的对准和旋转。然而,该实施方式中的联接构件包括相应的盘锁定构件,以防止盘旋转,直到盘被联接至彼此并且盘锁定构件被释放为止。如图16A和图18A所示,传送装置1604的盘锁定构件包括销1658,销1658被弹簧1659偏压到盘1627的孔1732(图18A)中,以防止盘1627相对于壳体1631旋转。弹簧加载的销1658可通过从接口联接构件1526的配合面1532(另参见图15B)突出的凸起或销1730而移位。如图15A所示,接口装置1502的盘锁定构件包括销1558,销1558被弹簧1559偏压到盘1526的孔1736(参见图15A、图15H)内,以防止盘1526相对于壳体1530旋转。弹簧加载的销1558可通过从传送联接构件1627的配合面1633突出的凸起1734(参见图16A、图16H)而移位。因而,当被联接在一起时,接口联接构件1524将传送装置1604的盘锁定构件释放,而传送联接构件1625将接口装置1502的盘锁定构件释放。该安全特征防止盘1526和1627中的任一个的意外旋转,由此防止将传送装置或接口装置不必要地打开。
在图17C和图18C中,盘1526和1627中的开口与传送构件即柱塞组件1664对准。使用轴环1634来使旋转地联接的盘1526和1627旋转,以使相应的开口1528和1629与流体传送构件接纳器1544和流体传送构件1664对准,由此形成一通道,流体传送构件能够延伸穿过该通道。外部柱塞1672被构造成优选不接触联接构件1524和1625的相应盘1526和1627地延伸穿过开口1528和1629,在将所述装置联接之前,盘1526和1527的配合面1532和1633暴露于环境。如图18N所示,系统1700被构造成在外部柱塞1672延伸穿过开口1528和1629时维持空气间隙1708,空气间隙1708将外部柱塞1672与相应的联接构件1524和1625的盘1526和1627分离开。空气间隙的作用是避免与潜在被污染的表面接触。
传送装置1604包括柱塞锁定元件或互锁件1682。在传送装置1604没有联接至接口装置时和盘1627没有被旋转而将开口1629与传送装置的钻孔对准时,互锁件1682防止操作员使传送构件即外部柱塞1672朝向传送联接元件的盘1627相对于本体1660前进。如图16A和图18H至图18J所示,柱塞互锁件1682是圆柱形元件,该圆柱形元件具有纵向切口或凹槽1681并且安置在传送装置1604的本体1660中。柱塞互锁件1682通过带键的杆旋转地联接至盘1627。在锁定状态下(图18A和图18H),切口1681不与外部柱塞1672对准,并且互锁件1682部分阻挡传送装置的钻孔1661。当盘1627被旋转而将开口1629与传送构件对准时,互锁件1682与盘一起旋转,由此将互锁件1682的切口1681与外部柱塞1672和钻孔1661对准以允许外部柱塞经过互锁件(图18C和图18J)。
在图17D和图18D中,内部柱塞1670和外部柱塞1672已经通过朝向接口装置1502推动手柄1684前进到接口装置1502中。如图所示,内部柱塞1670和外部柱塞1672延伸穿过滑动密封件1510的孔1511。
在图17E和图18E中,储存器阀即滑动密封件1510被致动。在内部柱塞1670和外部柱塞1672定位在流体传送构件接纳器1544的情况下,将储存器阀1510致动以打开存储器端口1508通向流体传送构件接纳器1544。在该实施方式中,通过使用致动机构1548线性地滑动滑动密封件1510来致动所述阀。操作员可以通过手柄1550转动致动螺钉1552以相对于密封件板1544向下移动壳体1530。因为壳体1530已经通过联接构件1525和1626联接至传送装置1604,移动壳体1530则移动包括内部柱塞1670和外部柱塞1672的传送装置1604。柱塞1672向下驱动滑动密封件1510以将孔1511和内部柱塞1670和1672与储存器端口1508对准。尽管孔1511现在与储存器端口1508对准,但是柱塞组件1664的密封件1668仍将储存器端口1508密封。如图所示,密封件1668位于内部柱塞1670的前端并位于外部柱塞1672内(另参见图18K)。
当外部柱塞1672通过致动机构1548向下驱动时,传送构件锁定元件1518将传送构件的外部柱塞1672保持就位,如图18P和图18R所示。当外部柱塞被向下推动时,翼部1686骑跨在锁定元件1518的斜坡1520上。斜坡1520推动翼部1686,并因而将外部柱塞1672向前推动到密封元件1510内而抵靠储存器端口1508。这抵靠密封元件1510和储存器端口1508对外部柱塞1672施加预载荷以确保紧密密封。这还降低了可能积累在柱塞组件的前柱塞端口1666的前方的流体量。当储存器端口1508被打开时,传送构件锁定元件1518的斜坡1520将外部柱塞1672保持在接口装置1502的流体传送构件接纳器(即密封件板1544)中就位。该特征防止例如由于操作员失误而意外将外部柱塞1672拽出,并且有助于在流体传送过程中维持流体路径的完整性。
在图17F和图18F中,手柄1684和手柄支座1673已经相对于引导元件1675、内部柱塞1670和外部柱塞1672旋转。手柄1684的销1720现在位于槽1716中。手柄支座1673的旋转已经将外部柱塞1672的销1677(图16A)从手柄支座1673的引导槽1678(图16A)释放,从而将手柄支座从外部柱塞1672释放。手柄支座现在可以相对于外部柱塞1672来回滑动。因为内部柱塞1670保持联接至手柄支座1673,所以操作员使用手柄1684将内部柱塞1670从储存器端口移开,如下面将描述的那样。在图18F中,内部柱塞1670还没有从储存器端口1508移开,并且存储器端口和前柱塞端口1666被关闭,如在图18K中可以更清楚地看到的,图18K是图18F的储存器端口1508和前柱塞端口1666的放大图。
在图17G和图18G中,内部柱塞1670被从储存器端口1508移开并且储存器端口被打开。例如,操作员可以在手柄1684上拉动以将内部柱塞1670从储存器端口1508移开,由此将密封件1668从储存器端口移开,这将储存器端口打开。引导件1680限制了内部柱塞1670的移动。如图所示,引导件1680包括位于引导元件1675中的槽1718,槽1718与手柄1684上的销1720(图16A)协作。通过内部柱塞1670将储存器端口1508打开,这提供了从储存器端口1508到传送端口1662的流体路径,如下面参照图18L描述的那样。
图18L是图18G的储存器端口1508和前柱塞端口1666的放大图,示出了打开的储存器端口和前柱塞端口。密封件1668是阀构件,该阀构件与接口装置的安装板1506的阀座1724协作以打开和关闭储存器端口1508。另外,密封件1668和外部柱塞1672也形成了用于打开和关闭柱塞组件1664的前柱塞端口1666的阀。如图所示,密封件1668还是与外部柱塞1672的阀座1722协作的阀构件。密封件1668与阀座1722形成了径向剪切密封。剪切密封可以避免颗粒例如血小板被捕获在阀构件和阀座上。将密封件1668从储存器端口1508(并从阀座1722)移开,这将前柱塞端口1666打开,由此允许流体流过流体路径。流体现在可以通过由内部柱塞1670和外部柱塞1672限定的通路1710从储存器端口1508流动到传送端口1662(图18G),反之亦然。如图所示,通路1710包括沿着内部柱塞1670的长度的通路或凹槽,该通路或凹槽提供供流体在内部柱塞1670和外部柱塞1672的内侧之间流动的空间。
返回到图18G,外部柱塞1672的密封件或O型环1690被间隔开足够远以防止在手柄支座1673相对于外部柱塞1672移动时过度擦拭。防止过度擦拭有助于维持无菌流体路径。
一旦流体传送完成,则可以朝向储存器端口1508将内部柱塞1670推回来以停止流体流过前柱塞端口1666,并且利用密封件1668将储存器端口密封。储存器阀1510然后可以被致动以通过使用致动机构1548向上移动滑动密封件1510从流体传送接纳器1544将储存器端口关闭。柱塞组件1664可以从流体传送构件接纳器和接口装置1502退回。一旦柱塞组件1664被收回,则可以将盘1526和1627向回旋转以将接口装置的流体传送构件接纳器1544和传送装置的本体1660二者都关闭。
如图19A至图19H图示了接口装置1902,图20A至图20H图示了根据本发明的另一个实施方式的流体传送系统2100(图21A至图21F)的传送装置2004。系统2100在许多方面与以上描述的系统100和系统1700类似点在于,该系统包括具有旋转盘的联接构件,并且传送装置包括延伸穿过联接构件以与接口装置的滑动密封件协作的传送构件。然而,系统2100与系统100的不同之处在于,传送构件例如仅包括延伸穿过所述的联接构件两个柱塞,类似于以上描述的流体传送系统1700。另外,如以上针对传送系统1700所描述的,系统2100包括旋转柱塞互锁件,该旋转柱塞互锁件防止柱塞被向前推动,直到联接构件的盘被完全旋转就位。系统2100与系统1700的不同之处在于,系统2100包括改进的致动机构,该致动机构包括用于竖直移动的凸轮和用于水平移动的另一个凸轮。用户可以旋转系统2100的致动机构的单个手柄来竖直移动滑动阀,并通过内部柱塞的水平移动打开流量控制阀。这简化了操作员对系统的使用,并且确保了各种阀和密封件的移动的正确时机。其他区别将从以下的描述中变得清楚。
如图19A所示,接口装置1902包括安装板1906,以将接口装置安装至储存器例如生物反应器或不锈钢罐(未示出)。安装板1906包括储存器端口1908。如图所示,储存器端口1908是延伸穿过安装板1906的圆形开口。安装板1906包括用于安装至储存器的已有端口的凸缘1907。凸缘1907可以具有标准尺寸以装配标准端口,诸如如图所示的TC端口或端口。
接口装置1902包括密封元件1910,密封元件1910可在打开位置和关闭位置之间移动。密封元件1910在该密封元件位于关闭位置时将储存器端口1908关闭。如图所示,该密封元件为包括孔1911的线性滑动阀。使密封元件1910滑动以使孔1911与储存器端口1908对准则将储存器端口打开(另参见图22G、图22I、图22Q和图22U)。相反,使密封元件1910滑动以使孔1911不与储存器端口1908对准则将储存器端口关闭。该密封元件还可以例如是旋转滑动阀。
如图19A中所示,密封元件1910位于具有孔1957的载体或壳体1956中,孔1957与密封元件的孔1911对准。接口装置1902还包括密封件板1944,密封件板1944通过使用螺钉1955联接至安装板1906。该密封件板被构造成用来将载体1956并因而将密封元件1910定位为靠近储存器端口1908。载体1956以可滑动的方式布置在框架1943中,框架1943装配在密封件板1944中(参见图22A)。密封件1946环绕密封元件1910和载体1956,并位于密封件板1944和安装板1906之间。密封件1946设置在密封件板1944中并由密封件板1944承载(参见图22A和图22U)。
接口装置1902进一步包括壳体1930,和安装至壳体1930的顶部的致动机构1948以使该壳体相对于密封件板1944和安装板1906移动。如图所示,致动机构1948包括联接至凸轮机构(轴向凸轮1952、径向凸轮1980)的手柄1950,该凸轮机构联接至密封件板1944。径向凸轮1980包括轴1981,轴1981延伸穿过密封件板1944中的孔1992,并且径向凸轮1980通过螺钉1949联接至轴向凸轮1952和手柄1950。密封件板1944在开口1992处承载O型环1993以提供密封。轴向凸轮1952包括螺纹1953a,以接合凸轮嵌件1951中的对应的凸轮随动件(例如,齿),凸轮嵌件1951例如通过螺钉1955安装至壳体1930。优选的是,螺纹1553a是四分之一圈螺纹。操作员可以使用手柄1550相对于密封件板1944和安装板1906向上或向下移动壳体1930,以由此使密封元件1910在打开位置和关闭之间移动。然而,当壳体1930向上或向下移动时,密封元件1910不会移动,除非传送构件位于密封元件的孔1911中以向上或向下驱动密封元件。尽管在图19A中示出了手动致动机构1948,但是应该理解的是,自动致动也在本发明的范围内。此外,可以使用任何机械、气动、液压、磁性、电磁或其他合适的机构来相对于安装板1906移动壳体1930。
如图19A中所示,接口装置1902包括接口联接元件或构件1924,以联接至传送装置2004(参见图20A)的传送联接元件或构件2025(图20A)。接口联接元件可与密封元件1910一起移动。接口联接元件1924被联接至壳体1930,壳体1930又通过托架1945以可滑动的方式联接至密封件板1944。托架1945可以如图所示通过螺钉或螺栓1955紧固至壳体1930。每个托架1945都接合密封件板1944中的相应槽1947。然而,壳体1930可以通过其他合适的手段可移动地联接至密封件板1944。壳体1930和密封件板1944协作而形成传送构件接纳器,该传送构件接纳器被构造成收纳传送装置的传送构件,例如传送装置2004的柱塞组件2064(图20A)。如图所示,密封件板1944包括被构造成收纳柱塞组件2064的通路或开口1954。密封件1958例如刮擦密封件定位在密封件板1944和壳体1930之间,并且被设置在密封件板1944中并由密封件板1944承载(参见图22A和图22U)。密封件1958环绕密封件板的开口1954。
类似于参照图1A至1D和图4A至图5C描述的联接元件124和125以及系统1700的联接元件1524和1625,接口联接元件1924和传送联接元件2025协作以打开或关闭通过这些联接元件的通道。打开的通道被构造成收纳传送构件例如柱塞组件2064。
如图19A至图19B和图20A至图20B所示,联接元件1924和2025包括相应的盘1926和2027、波状弹簧1940和2041、以及卡合环1942和2043。卡合环1942被构造成将盘1926保持在壳体1930中,同时弹簧1940定位在卡合环和盘1926的前表面之间。卡合环2043被构造成将盘2027保持在壳体2031中。类似于参照图1A至图1D描述的盘126和127,盘1926和2027包括相应的开口1928和2029,并且联接元件被构造成通过这些盘的旋转而打开和关闭所述通道。盘1926和2027包括相应的配合面1932和2033以旋转地将所述盘联接。联接至盘2027的轴环2034(图20A至图20B)包括凸缘2036以接合盘1926并将轴环2034旋转地联接至所述盘,从而使得轴环2034的旋转使所述盘旋转。在该实施方式中,轴环2034和盘2027能够形成为单个件。如图所示,凸缘2036包括六边形开口,该六边形开口被构造成与盘1926的对应的六边形部分接合。
如图20A中所示,传送装置2004包括具有钻孔2061的本体2060,钻孔2061延伸穿过本体2060的长度。本体2060在一端连接至引导元件2075,在另一个端连接至被构造成收纳盘2027的壳体2031。如图所示,本体2060通过螺钉2055连接至壳体2031和引导元件2075,但是可以通过合适的手段连接或附接至壳体或引导元件。另选地,本体2060和壳体2031、本体和引导元件2075或它们的全部一起可以形成单个件。如图所示,密封件2069定位在本体2060和壳体2031之间,设置在本体2060中并由本体2060承载。以可滑动的方式布置在本体2060的钻孔2061中的是传送构件(即柱塞组件)2064(参见图22A)。如图所示,柱塞组件2064包括两件式内部柱塞2070、外部柱塞2072、和外部管或手柄支座2073。外部柱塞2072的后端通过卡合配合件2071连接至外部管2073。外部柱塞2072的前端包括前柱塞端口2066。传送端口2062设置在柱塞组件的外部管2073上。如图所示,传送端口2062包括被附接至外部管2073的倒钩配件。位于倒钩配件和管2073之间的O型环提供了密封附接。柱塞组件2064能操作成提供前柱塞端口2066和传送端口2062之间的流体路径。
柱塞组件2064与接口装置1902的密封元件1910(图19A)协作以允许在密封元件1910位于打开位置时将流体通过流体路径传送到储存器内或从储存器内传送出。接口装置1902能操作成通过密封元件1910的移动移动柱塞组件2064并因此移动前柱塞端口2066,以将前柱塞端口2066与储存器端口1908对准。
接口装置1902包括传送构件锁定元件——例如位于密封件板1944(图19A)处的柱塞组件锁定元件1918——以防止在该密封元件位于打开位置时传送装置的前柱塞端口2066(图20A)从储存器端口1908移开。柱塞组件锁定元件1918包括斜坡1920(图22L和图22T)以接合柱塞组件2064的槽2086(图20A和图22T)。一旦柱塞组件2064已经被插入接口装置1902并竖直地移动而与储存器端口1908对准,斜坡1920就接合槽2086并向参照图22L进一步描述的那样防止柱塞组件2064被拉出接口装置1902。
返回到图20A,柱塞组件2064包括阀构件2068,阀构件2068可在打开位置和关闭位置之间移动以控制流体流过前柱塞端口2066。内部柱塞2070以可滑动的方式布置在外部柱塞2070中并位于外部管2073的钻孔2074中。相对于外部柱塞2072和外部管2073可滑动的内部柱塞能操作成使阀构件2068在打开位置和关闭位置之间移动。如图所示,前柱塞端口2066设置在外部柱塞2072的前部处。外部柱塞2072以可滑动的方式布置在传送装置2004的本体2060的钻孔2061中。外部柱塞2072被构造成延伸穿过联接构件2025和1924(图19A)并进入接口装置1902内,如下面将描述的那样。包括接口装置1902和传送装置2004的系统2100被构造成在外部柱塞2072和联接元件之间提供空气间隙,以使得外部柱塞和内部柱塞向非无菌或“肮脏”表面(例如联接元件1924和2025的配合面1932和2033)的暴露最小。外部柱塞2072(包括外部管2073)被构造成与内部柱塞2070协作以提供用于流体传送的流体路径。内部柱塞2070被构造成与外部柱塞2072协作以提供阀门。
如图20A所示,传送装置2004包括引导件2076以限制外部柱塞2072和外部管或手柄支座2073相对于引导元件2075的移动。在所示的实施方式中,该引导件包括槽,该槽与销协作以限制行程长度并限制或防止旋转。如图所示,引导件2076包括位于引导元件2075中的槽,该槽与外部管2073上的突出部2099协作。引导元件2075的槽限制在该槽中的销2099的行程并防止在该槽中的销2099的旋转,由此限制外部管2073相对于本体2060的行程并防止外部管2073相对于本体2060的旋转。
传送装置2004能够为正被传送的流体保持无菌路径。为此,传送装置2004包括被构造成在该流体路径和环境之间提供无菌屏障的一个或多个密封件。如图20A中所示,传送装置2004包括在该实施方式中为O型环的密封件2090、2092和2094。内部柱塞2070包括相应的凹槽(沟槽)2091和2093以安置密封件2090和2092。壳体2060包括用于密封件2094的凹槽(沟槽)2095(图22A)。如这里所述的,可以使用附加的密封件。
图21A至图21F是包括图19A的接口装置1902和图20A的传送装置2004的系统2100的俯视图,图示了操作系统2100以如这里描述的例如将流体传送到储存器内或从储存器传送出的过程。图22A至图22U是图19A和图20A的装置的与图21A至图21F的俯视图对应的剖视图。
在图21A和图22A中,系统2100的接口装置1902和传送装置2004被示出为位于分离和关闭位置。储存器阀(即滑动密封件)1910位于将储存器端口1908密封的关闭位置。如图所示,滑动密封件1910的孔1911没有与储存器端口1908对准以关闭储存器端口。密封元件1910和安装板1906能够限定蒸汽可清洁表面2102,蒸汽可清洁表面2102在密封元件位于关闭位置时暴露于储存器的内部。
如图21B和图22C所示,传送装置2004的流体传送构件即柱塞组件2064已经与接口装置1902对准。传送装置2004的传送联接构件2025被联接至接口装置1902的接口联接构件1924。盘1926和2027的配合面1932和2033(图21A和22A)抵靠彼此,并且这些盘被旋转地联接。然而,这些盘尚未旋转,并且它们的开口1928、2029(图19A和图20A)不与传送装置2004或接口装置1902对准。因而,没有通过联接构件1924和2025的通道来收纳传送构件即柱塞组件2064。接口装置1902的流体传送构件接纳器(即密封件板1944)如传动装置1604的本体1660一样被关闭。
联接构件1924和2025的盘1926和2027的对准和旋转分别类似于以上参照图4A至图4C和图5A至图5C描述的盘126和127的对准和旋转。然而,该实施方式中的联接构件包括相应的盘锁定构件,以防止在这些盘被联接至彼此并且所述盘锁定构件被释放之前这些盘旋转。如图20A和图22A中所示,传送装置2004的盘锁定构件包括销2058,销2058被弹簧2059偏压到盘2027的孔2132(图22A)内以防止盘2027相对于壳体2031旋转。弹簧加载的销2058可通过从接口联接构件1926(另参见图19B)的配合面1932突出的凸起或销2130而移位。如图19A所示,接口装置1902的盘锁定构件包括销1958,销1958被弹簧1959偏压到盘1926的孔2136(参见图19A、图19H)内,以防止盘1926相对于壳体1930旋转。弹簧加载的销1958通过从传送联接构件2027的配合面2033突出的凸起2134(参见图20A、图20H)而移位。因而,当被联接在一起时,接口联接构件1924释放传送装置2004的盘锁定构件,并且传送联接构件2025释放接口装置1902的盘锁定构件。该安全特征防止了盘1926和2027中的任一个意外旋转,由此防止传送装置或接口装置的不必要打开。
在图21C和图22E中,盘1926和2027中的开口与传送构件即柱塞组件2064对准。利用轴环2034来使被旋转地联接的盘1926和2027旋转,以使相应的开口1928和2029与流体传送构件接纳器1944和流体传送构件2064对准,由此形成一通道,流体传送构件能够延伸穿过该通道。外部柱塞2072(包括外部管2073)被构造优选不与联接构件1924和2025的相应盘1926和2027接触地延伸穿过开口1928和2029,盘1926和2027的配合表面1932和2033在联接所述装置之前暴露于环境。如图22S所示,系统2100被构造成在外部柱塞2072和外部管2073延伸穿过开口1928和2029时维持空气间隙2108,该空气间隙将外部柱塞2072和外部管2073与相应的联接构件1924和2025的盘1926和2027分离开。空气间隙的作用是避免与潜在的受污染表面接触。
类似于以上描述的传送装置1604,传送装置2004包括柱塞锁定元件或互锁件2082。互锁件2082防止在传送装置2004没有连接至接口装置和盘2027尚未旋转而将开口2029与传送装置的钻孔对准时操作员使传送构件例如外部柱塞2072朝向传送联接元件的盘2027相对于本体2060前进。如图20A和图20B所示,柱塞互锁件2081是圆柱形元件,该圆柱形元件具有纵向切口或凹槽2081并且安置在传送装置2004的本体2060中。柱塞互锁件2082通过带键的杆(例如参见图20A和图22E)旋转地联接至盘2027。在锁定状态中(参见图22A和图22B),切口2081不与外部柱塞2072对准,并且互锁件2082部分阻挡传送装置的钻孔2061。当盘2027被旋转而将开口2029与传送构件对准时,互锁件2082与盘一起旋转,由此将互锁件2082的切口2081与外部柱塞2072和钻孔2061对准,与允许外部柱塞经过互锁件(图22E和图22F)。
在图21D以及图22G和图22S中的对应剖视图中,内部柱塞2070和外部柱塞2072已经通过朝向接口装置1902推动手柄2084而前进到接口装置1902内。图22U是图22G的系统的储存器端口和前柱塞端口的放大图。如图所示,内部柱塞2070和外部柱塞2072延伸穿过滑动密封件1910的孔1911。
在图21E中以及图22I、图22J和图22K的对应剖视图中,储存器阀即滑动密封件1910被致动。在内部柱塞2070和外部柱塞2072位于流体传送构件接纳器1944中的情况下,储存器阀1910被致动而打开储存器端口1908通向流体传送构件接纳器1944。在该实施方式中,通过使用致动机构1948线性地滑动滑动密封件1910来致动所述阀。操作员能够通过手柄1950转动轴向凸轮1952以相对于密封件板1944向上移动壳体1930。在所示的示例中,沿着逆时针方向的90度转动将壳体向上移动到合适高度以将传送装置2004的内部柱塞和外部柱塞与储存器端口1908对准。因为壳体1930已经通过联接构件1925和2026联接至传送装置2004,所以移动壳体1930则移动包括内部柱塞2070和外部柱塞2072的传送装置2004。柱塞2072向上驱动滑动密封件1910以将孔1911以及延伸穿过孔1911的内部柱塞2070和外部柱塞2072与储存器端口1908对准。尽管孔1911现在与储存器端口1908对准,但是柱塞组件1664的密封件2068仍将储存器端口1908密封。如图所示,密封件2068位于内部柱塞2070的前端并位于外部柱塞2072内(另参见图22Q)。
当通过致动机构1948向上驱动外部柱塞2072(包括外部管2073)时,传送构件锁定元件1918将传送构件的外部柱塞2072保持就位,如图22K和图22L中所示。当外部柱塞2072(包括外部管2073)被向上推动时,槽2086骑跨在锁定元件1918的斜坡1920上。斜坡1920将槽2086并因而将外部柱塞2072向前推动到密封元件1910内并抵靠储存器端口1908。这抵靠密封元件1910和储存器端口1908向外部柱塞2072预加载荷,以确保紧密密封。这还减少了可能积累在柱塞组件的前柱塞端口2066的前部中的流体量。当储存器端口1908打开时,传送构件锁定元件1918的斜坡1920将外部柱塞2072在接口装置1902的流体传送构件接纳器即密封件板1944中保持就位。该特征防止了例如由于操作员失误而意外将外部柱塞2072退回,并且有助于在流体传送过程中维持流体路径的完整性。
如图22K和图22L所示,当外部柱塞2072(包括外部管2073)被向上驱动时,内部柱塞2070的耳部2085接合轭部1986。因为内部柱塞2070现在被可移动地联接至轭部1986,所以操作员能够如下面将描述的那样使用手柄1950使旋转凸轮1980旋转,以驱动轭部1986将内部柱塞2070从储存器端口移开。在图22K和图22L中,内部柱塞2070还没有从储存器端口1908移开,并且储存器端口和前柱塞端口2066是关闭的,如在图22Q中更清楚地看到的,图22Q是图22K的储存器端口1908和前柱塞端口2066的放大图。
致动机构1948包括致动手柄1950、用于竖直移动的轴向凸轮1952和用于水平移动的旋转凸轮1980(参见图19A和图22G)。所述手柄和凸轮例如如图所示利用螺钉1949或其他合适手段紧固在一起,从而手柄的旋转使得两个凸轮旋转。轴向凸轮1952包括螺纹1953a。凸轮嵌件1951的齿(例如,凸轮随动件)骑跨在螺纹中,从而轴向凸轮的旋转致使凸轮嵌件利用该凸轮的旋转而沿着该凸轮向上或向下移动。凸轮1952还具有位于螺纹1953a的上端的水平凹槽1953b。凸轮嵌件1951的齿在位于水平凹槽1953中时停住不动。这样,在齿位于水平凹槽1953b中时凸轮的旋转不会导致凸轮嵌件竖直移动。旋转凸轮1980包括上表面1982和下表面1984。这些表面被构造成与轭部1986上的对应的上表面和下表面接合以驱动所述轭部。
开始时,对于图19A、图21A和图22A中所示的示例,致动机构的手柄1950并且因而凸轮位于0度旋转。在第一运动中,当手柄1950和凸轮1952和1980从0度旋转到90度时,轴向凸轮1952通过凸轮嵌件191的凸轮随动件(例如,参见图21E和图22I)的作用而使本体(壳体)1930向上移动。当本体1930向上移动(因此柱塞组件也向上移动)时,内部柱塞2070的耳部2085移动到轭部1986的腿部1988之间的位置(参见图22L)。旋转凸轮1980的上表面和下表面都成形和构造成在旋转凸轮从0度旋转到90度时不推靠在轭部1986上。在第二运动中,当手柄1950和凸轮1952和1980从90度旋转到180度时(参见例如图21F和图22M),位于螺纹1953a的末端的水平凹槽1953b(图19A)使嵌件1951的凸轮随动件并因而使本体1930留在原地不动。然而,旋转凸轮的上表面1982将轭部1986推动到枢轴1990(图19A)上方,从而使轭部的腿部1988远离储存器端口1908摆动(例如,参见图22O和22P)。抓住内部柱塞的耳部2085的腿部驱动所述耳部远离储存器端口1905,由此将内部柱塞1970拉离储存器端口,由此打开前柱塞端口2066和储存器端口1908。
因而,在第一旋转运动过程中,例如在一个方向上从0度旋转到90度的过程中或在相反方向上从90度旋转到0度的过程中,旋转凸轮1980停止不动,也就是说,该凸轮旋转,但是旋转凸轮的表面不驱动椅子状的轭部1986。在第二旋转运动过程中,例如在90和180度之间的旋转过程中,当在一个方向上(例如从90度到180度)进行旋转时,上凸轮表面1982将轭部1986推动到枢轴1990(图19A)上方,而在相反方向上(例如从180度到90度)进行旋转时,下凸轮表面1984将轭部1986推动到枢轴下方。在凸轮的第二旋转运动过程中,轭部1986不是自由枢转的。致动机构的旋转凸轮1980被构造成形状配合地驱动轭部1986,从而既移动内部柱塞1970以打开储存器端口1908(以及前柱塞端口2066),又移动内部柱塞关闭储存器端口(以及前柱塞端口)。
在图21F以及图22M和图22O的对应剖视图中,内部柱塞2070从储存器端口1908移开,并且储存器端口被打开。如上所述,操作员可以转动手柄1950以将内部柱塞2070从储存器端口1908移开,由此将密封件2068从储存器端口移开,这将储存器端口打开。利用内部柱塞2070将储存器端口1908打开,这提供了如下参照图22R描述的从储存器端口1908到传送端口2062的流体路径。
图22R是图22M的储存器端口1908和前柱塞端口2066的放大图,示出了打开的储存器端口和前柱塞端口。密封件2068类似于以上参照图18L描述的密封件1668,并且以与密封件1668相同的方式发挥作用。密封件2068是阀构件,该阀构件与接口装置的安装板1906的阀座协作以打开和关闭储存器端口1908。另外,密封件2068和外部柱塞2072也形成了用于打开和关闭柱塞组件2064的前柱塞端口2066的阀。如图所示,密封件2068还是与外部柱塞2072的阀座协作的阀构件。密封件2068与外部柱塞的阀座形成了径向剪切密封。该剪切密封能够避免颗粒(例如,血小板)卡在阀构件和阀座中。将密封件2068从储存器端口1908移开(并从阀座移开),这将前柱塞端口2068打开,由此允许流体通过流体路径流动。流体现在能够通过内部柱塞2070中的通路(例如,钻孔2110)从储存器端口1908流到传送端口2062(图22M),该通路与由内部柱塞2070和外部管2073限定的通路2111(图22N)流体连通。在该示例中,类似于图18L中所示的通路1710,通路2111包括沿着内部柱塞2070的长度的通路或凹槽,该通路或凹槽提供用于流体在内部柱塞2070和外部管2073内部之间流动的空间。
图22R示出了内部柱塞2070的密封件或O型环2090和2092,所述密封件或O型环有助于无菌流体路径的保持。所述O型环能够被间隔开足够远以防止在内部柱塞2070相对于外部柱塞2072和外部管2073移动时发生过度擦拭。
一旦流体传送完成,则可以将内部柱塞2070朝向储存器端口1908推回,以停止流体通过前柱塞端口2066的流动并利用密封件2068将储存器端口密封。这是打开前柱塞端口的反向操作,用户仅需要在顺时针方向上将致动手柄1950旋转90度。然后可以致动储存器阀1910以通过利用致动机构1948向下移动滑动密封件1910将储存器端口从流体传送接纳器1944关闭。这可以通过致动手柄1950的进一步90度转动来完成。可以将柱塞组件2064从流体传送构件接纳器和接口装置1902退出。一旦将柱塞组件2064退出,则可以将盘1926和2027向回旋转以将接口装置的流体传送构件接纳器1944和传送装置的本体2060都关闭。
这里描述的装置,例如接口装置102、1502和1902以及传送装置104、1604和2004可以由金属或塑料形成。优选的是,所述传送装置由塑料材料形成,并且可以通过加工相应的部件然后施加必要的密封件等形成,或者通过单独地模制相应的部件并且利用必要的密封件和其他部件将它们组装在一起而形成。
这里描述的装置可以由能够进行一些类型的灭菌(例如蒸汽、加压蒸汽、化学制品或辐射)的任何材料制成。优选的是,整个装置由相同材料制成,并且能够经受所选择的杀菌条件。这里描述的装置的合适材料包括但不限于:聚烯烃(例如聚乙烯或聚丙烯)、聚碳酸酯、聚苯乙烯、EVA共聚物、聚氯乙烯、PVDF、PTFE、热塑性氟聚合物(诸如PFA和PTFE)、PEI(聚醚酰亚胺)、PEEK、PEK、聚砜、聚芳基砜、聚烷氧基砜、聚醚砜、聚苯醚、聚苯撑硫(polyphenylenesulphide)以及上述材料的混合物、以及热固性材料,诸如环氧树脂、聚氨酯、氰尿酸酯等。
本发明的实施方式的密封件(其可以采取O型环、垫圈、插塞密封件等形式)能够由各种通常用于制造弹性密封件的材料制成。这些材料包括但不限于:天然橡胶、合成橡胶(硅橡胶,包括可室温硫化的硅橡胶、催化(例如通过铂催化剂)硅橡胶等)、热塑性弹性体(诸如)、弹性体、聚烯烃(诸如聚乙烯或聚丙烯,特别是含有通过发泡剂或夹带气体(诸如二氧化碳)而引入的气泡的那些聚烯烃)、PTFE树脂、热塑性氟聚合物树脂(诸如PFA和MFA树脂(可从Ausimont,USAof Thorofare,N.J.and E.I.DuPont de Nemoursof Wilmington,Del.获得))、聚氨酯橡胶(特别是闭孔泡沫聚氨酯橡胶)、PVDF树脂、弹性体、EPDM橡胶、KALREZ树脂以及上述材料的混合物。用于模制就位的密封件的合适材料可以是可固化橡胶,诸如可室温硫化硅橡胶、热塑性弹性体(诸如弹性体)、聚烯烃(诸如聚乙烯或聚丙烯,特别是含有通过发泡剂或夹带气体(诸如二氧化碳)而引入的气泡的那些聚烯烃)以及弹性氟聚合物。
在这些装置中使用的其他材料优选还有FDA等级成分,诸如FDA等级橡胶和硅树脂、PTFE树脂等。
这里引用的全部专利、公开的申请和引用文献的教导都通过引证而全部纳入。
尽管已经参照本发明的示例实施方式具体示出并描述了本发明,但是本领域技术人员将理解,在不脱离由所附权利要求包含的发明范围的情况下,可以在所述事实方式中进行各种形式和细节上的改变。还应该认识到,已经描述的装置的各种技术特征可以以各种方式进行组合以产生许多附加的实施方式。
Claims (114)
1.一种传送装置,该传送装置包括:
本体,该本体具有贯穿的钻孔;
联接构件,该联接构件被构造成关闭所述本体,并且被构造成联接至接口装置并将所述本体向所述接口装置打开;以及
传送构件,该传送构件以可滑动的方式布置在所述本体的所述钻孔中,所述传送构件被构造成延伸通过所述联接构件并且与所述接口装置协作以打开所述接口装置的储存器端口,
所述联接构件包括盘,所述盘具有开口以收纳所述传送构件,所述盘被构造成旋转以使所述开口与所述钻孔对准,从而允许所述传送构件延伸通过所述开口而进入所述接口装置中,所述盘的旋转轴线平行于所述本体的所述钻孔;并且
所述传送装置进一步包括互锁件,该互锁件被构造成与所述联接构件的所述盘一起旋转,所述互锁件防止所述传送构件在所述盘中的所述开口与所述本体的所述钻孔对准之前朝向所述联接构件延伸。
2.根据权利要求1所述的传送装置,其中,所述盘被构造成联接至轴环以使所述盘利用所述轴环的旋转而旋转。
3.根据权利要求1所述的传送装置,其中,所述盘包括配合面,所述配合面被构造成将所述盘旋转地联接至所述接口装置的对应盘,使得所述盘一起旋转。
4.根据权利要求1所述的传送装置,其中,所述传送构件包括柱塞组件。
5.根据权利要求4所述的传送装置,其中,所述柱塞组件包括以可滑动的方式布置在中间柱塞内的内部柱塞,所述内部柱塞和所述中间柱塞协作以提供从所述储存器端口到传送端口的流体路径。
6.根据权利要求5所述的传送装置,其中,所述柱塞组件进一步包括外部柱塞,所述中间柱塞以可滑动的方式布置在所述外部柱塞中,所述外部柱塞被构造成延伸通过所述开口以防止所述中间柱塞与所述联接构件接触。
7.根据权利要求5所述的传送装置,该传送装置进一步包括一个或多个密封件,所述一个或多个密封件被构造成在环境和所述流体路径之间提供无菌屏障,所述传送装置为正在通过所述流体路径传送的流体维持无菌路径。
8.根据权利要求1所述的传送装置,其中,所述传送构件被构造成在所述传送构件延伸通过所述联接构件时维持所述传送构件和所述联接构件的所述盘之间的间隙。
9.一种接口装置,该接口装置包括:
储存器端口;
传送构件接纳器;
接口联接构件,该接口联接构件被构造成关闭所述传送构件接纳器,并且被构造成联接至传送联接构件并打开所述传送构件接纳器以收纳传送构件;
储存器阀,该储存器阀被构造成将所述储存器端口从所述传送构件接纳器关闭,并且只有在传送构件位于所述传送构件接纳器和所述储存器阀中时才将所述储存器端口向所述传送构件接纳器打开;以及
传送构件锁定元件,以在所述储存器端口打开时将所述传送构件保持在所述传送构件接纳器中就位。
10.一种流体传送系统,该流体传送系统包括:
传送装置,该传送装置包括:
传送构件;以及
传送联接构件,该传送联接构件用于将所述传送构件与接口装置对准;以及接口装置,该接口装置包括:
储存器端口;
传送构件接纳器;
接口联接构件,该接口联接构件被构造成关闭所述传送构件接纳器,并且被构造成联接至所述传送联接构件并打开所述传送构件接纳器以收纳所述传送构件;
储存器阀,该储存器阀被构造成将所述储存器端口从所述传送构件接纳器关闭,并且只有在所述传送构件位于所述传送构件接纳器和所述储存器阀中时才将所述储存器端口向所述传送构件接纳器打开;以及
传送构件锁定元件,以在所述储存器端口打开时将所述传送构件保持在所述传送构件接纳器中就位。
11.根据权利要求9所述的接口装置或根据权利要求10所述的流体传送系统,其中,所述传送构件包括被构造成打开和关闭所述储存器端口的柱塞组件。
12.根据权利要求11所述的接口装置或流体传送系统,其中,所述储存器阀包括滑动密封件。
13.根据权利要求12所述的接口装置或流体传送系统,其中,所述滑动密封件线性地滑动。
14.根据权利要求12所述的接口装置或流体传送系统,所述接口装置进一步包括密封件锁定元件,该密封件锁定元件用于将所述滑动密封件锁定就位以关闭所述储存器端口,直到所述密封件锁定元件被所述柱塞组件释放。
15.根据权利要求11所述的接口装置或流体传送系统,其中,所述接口联接构件和所述传送联接构件均包括滑动元件,所述滑动元件具有开口以收纳所述传送构件。
16.根据权利要求15所述的接口装置或流体传送系统,其中,所述滑动元件是被构造成旋转以使所述接口联接构件和所述传送联接构件的所述滑动元件的所述开口与所述传送构件对准的盘。
17.根据权利要求16所述的接口装置或流体传送系统,其中,所述盘包括被构造成将所述盘旋转地联接的相应配合面,使得所述盘一起旋转。
18.根据权利要求16所述的接口装置或流体传送系统,所述接口装置进一步包括轴环,该轴环用于使所述盘旋转而与所述传送构件对准并且利用所述轴环的旋转而将所述接口联接构件和所述传送联接构件锁定在一起。
19.根据权利要求15所述的接口装置或流体传送系统,其中,所述柱塞组件包括以可滑动的方式布置在外部柱塞中的中间柱塞,所述外部柱塞被构造成延伸通过所述接口联接构件和所述传送联接构件的所述滑动元件的所述开口以防止所述中间柱塞与所述接口联接构件和所述传送联接构件接触。
20.根据权利要求19所述的接口装置或流体传送系统,其中,所述柱塞组件进一步包括以可滑动的方式布置在所述中间柱塞中的内部柱塞,所述内部柱塞、所述外部柱塞和所述中间柱塞协作以提供从所述储存器端口到传送端口的流体路径。
21.根据权利要求9所述的接口装置或根据权利要求10所述的流体传送系统,其中,所述传送构件被构造成移动所述储存器阀以打开和关闭所述储存器端口。
22.根据权利要求9所述的接口装置或根据权利要求10所述的流体传送系统,所述接口装置进一步包括用于移动所述储存器阀的致动机构。
23.根据权利要求22所述的接口装置或流体传送系统,其中,所述致动机构包括轴向凸轮,以使所述储存器阀利用所述致动机构的第一旋转运动而竖直移动。
24.根据权利要求23所述的接口装置或流体传送系统,其中,所述第一旋转运动只有在所述传送构件位于所述传送构件接纳器中时才使所述储存器阀移动。
25.根据权利要求23所述的接口装置或流体传送系统,其中,所述致动机构进一步包括旋转凸轮,以利用所述致动机构的第二旋转运动引起水平移动。
26.根据权利要求25所述的接口装置或流体传送系统,其中,所述水平移动使所述传送构件的阀移动以控制流体流动。
27.一种传送流体的方法,该方法包括:
提供接口装置,该接口装置包括:
储存器端口;
储存器阀,该储存器阀包括滑动密封件,该滑动密封件具有贯穿的孔;和
流体传送构件接纳器;
将传送装置的流体传送构件与所述接口装置对准;
打开所述流体传送构件接纳器以收纳所述流体传送构件;以及
在所述流体传送构件位于所述流体传送构件接纳器中并且延伸通过所述滑动密封件的所述孔的情况下,致动所述储存器阀以将所述储存器端口向所述流体传送构件打开。
28.根据权利要求27所述的方法,该方法进一步包括致动所述储存器阀以将所述储存器端口从所述流体传送构件接纳器关闭。
29.根据权利要求28所述的方法,该方法进一步包括:
从所述流体传送构件接纳器撤回所述流体传送构件;以及
关闭所述流体传送构件接纳器。
30.根据权利要求27所述的方法,其中,致动所述储存器阀包括线性地滑动所述滑动密封件。
31.根据权利要求27所述的方法,该方法进一步包括利用密封件锁定元件将所述滑动密封件保持就位以关闭所述储存器端口,直到所述密封件锁定元件被释放。
32.根据权利要求31所述的方法,其该方法进一步包括使所述流体传送构件延伸通过所述孔以释放所述密封件锁定元件。
33.根据权利要求32所述的方法,其中,致动所述储存器阀包括滑动所述滑动密封件以将所述孔和所述传送构件与所述储存器端口对准。
34.根据权利要求27所述的方法,该方法进一步包括将所述传送装置的传送联接构件联接至所述接口装置的接口联接构件。
35.根据权利要求34所述的方法,其中,所述接口联接构件和所述传送联接构件均包括盘,所述盘具有开口以收纳所述传送构件。
36.根据权利要求35所述的方法,其中,打开所述流体传送构件接纳器包括使所述盘旋转以使所述开口与所述流体传送构件对准。
37.根据权利要求36所述的方法,该方法进一步包括旋转地联接所述盘。
38.根据权利要求27所述的方法,该方法进一步包括在所述储存器端口打开时利用传送构件锁定元件将所述传送构件保持在所述流体传送构件接纳器中就位。
39.根据权利要求27所述的方法,其中,致动所述储存器阀包括利用所述流体传送构件的移动致动所述储存器阀。
40.一种流体传送装置,该流体传送装置包括:
本体,该本体具有贯穿的钻孔;
联接元件,该联接元件被构造成关闭所述本体,并且被构造成联接至接口装置并将所述本体向所述接口装置打开;
柱塞组件,该柱塞组件以可滑动的方式布置在所述本体的所述钻孔中,所述柱塞组件具有前柱塞端口并能操作成在所述前柱塞端口和传送端口之间提供流体路径,所述柱塞组件被构造成延伸通过所述联接元件并与所述接口装置协作以允许通过所述流体路径传送流体,所述柱塞组件包括能够在打开位置和关闭位置之间移动以控制流体流过所述前柱塞端口的阀,所述柱塞组件进一步包括能操作成使所述阀在所述打开位置和所述关闭位置之间移动的内部柱塞;以及
一个或多个密封件,所述一个或多个密封件在环境和所述流体路径之间提供无菌屏障,所述传送装置为正被传送的流体维持无菌路径。
41.根据权利要求40所述的流体传送装置,其中,所述阀包括位于所述内部柱塞处的密封件,该密封件被构造成在所述阀位于所述关闭位置时密封所述前柱塞端口。
42.根据权利要求41所述的流体传送装置,其中,所述柱塞组件进一步包括中间柱塞,该中间柱塞具有贯穿的钻孔,并且其中,所述内部柱塞以可滑动的方式布置在所述中间柱塞的所述钻孔中。
43.根据权利要求42所述的流体传送装置,其中,所述中间柱塞包括所述前柱塞端口。
44.根据权利要求43所述的流体传送装置,其中,所述柱塞组件进一步包括以可滑动的方式布置在所述本体的所述钻孔中的外部柱塞,所述外部柱塞具有贯穿的钻孔,并且其中,所述中间柱塞以可滑动的方式布置在所述外部柱塞的所述钻孔中。
45.根据权利要求44所述的流体传送装置,其中,所述中间柱塞和所述外部柱塞中的每个都包括流体端口,所述柱塞组件能操作成将所述流体端口与所述传送端口对准,以在所述前柱塞端口和所述传送端口之间提供所述流体路径。
46.根据权利要求45所述的流体传送装置,该流体传送装置进一步包括引导件,以限制所述中间柱塞和所述外部柱塞相对于彼此以及相对于所述传送端口的移动。
47.根据权利要求40所述的流体传送装置,其中,所述传送端口被构造成联接至容器,以允许通过所述流体路径将流体传送到所述容器内或从所述容器传送出。
48.根据权利要求47所述的流体传送装置,其中,所述本体包括所述传送端口。
49.根据权利要求40所述的流体传送装置,其中,所述联接元件包括滑动元件,该滑动元件具有用于收纳所述柱塞组件的开口。
50.根据权利要求49所述的流体传送装置,其中,所述滑动元件是被构造成旋转以使所述开口与所述钻孔对准的盘。
51.根据权利要求50所述的流体传送装置,其中,所述盘被构造成联接至轴环以使所述盘利用所述轴环的旋转而旋转。
52.根据权利要求51所述的流体传送装置,其中,所述盘包括配合面,所述配合面被构造成将所述盘旋转地联接至所述接口装置的对应盘。
53.一种接口装置,该接口装置包括:
安装板,该安装板用于将所述接口装置安装至储存器,所述安装板包括储存器端口;
密封元件,该密封元件能够在打开位置和关闭位置之间移动,所述密封元件在位于所述关闭位置时防止流体流过所述储存器端口;以及
联接元件,该联接元件能够与所述密封元件一起移动并且被构造成关闭所述接口装置,并被构造成联接至传送装置并打开所述接口装置,
所述密封元件被构造成收纳所述传送装置,所述密封元件之后能够移动到所述打开位置。
54.根据权利要求53所述的接口装置,该接口装置进一步包括将所述密封元件保持在所述关闭位置的密封件锁定元件,并且其中,所述密封元件包括用于收纳所述传送装置以将所述密封件锁定元件释放的孔。
55.根据权利要求53所述的接口装置,其中,所述接口装置能操作成利用所述密封元件的移动而移动所述传送装置,以将所述传送装置的端口与所述储存器端口对准。
56.一种用于传送流体的系统,该系统包括:
接口装置,该接口装置包括:
安装板,该安装板用于将所述接口装置安装至储存器,所述安装板包括储存器端口;和
密封元件,该密封元件能够在打开位置和关闭位置之间移动,所述密封元件在所述密封元件位于所述关闭位置时关闭所述储存器端口,所述密封元件具有贯穿的孔;以及
传送装置,该传送装置包括:
传送本体,该传送本体具有贯穿的钻孔;和
柱塞组件,该柱塞组件以可滑动的方式布置在所述传送本体的所述钻孔中,所述柱塞组件具有前柱塞端口并能操作成在所述前柱塞端口和传送端口之间提供流体路径;
所述柱塞组件与所述密封元件协作以在所述柱塞组件延伸通过所述密封元件中的所述孔以及所述密封元件位于所述打开位置时允许通过所述流体路径将流体传送到所述储存器内或从所述储存器传送出,所述传送装置为正被传送的流体维持无菌路径。
57.根据权利要求53所述的接口装置或根据权利要求56所述的系统,其中,所述密封元件是滑动阀。
58.根据权利要求53所述的接口装置或根据权利要求56所述的系统,其中,所述密封元件和所述安装板限定蒸汽可清洁表面,该蒸汽可清洁表面在所述密封元件位于所述关闭位置时暴露于所述储存器的内部。
59.根据权利要求53所述的接口装置或根据权利要求56所述的系统,所述接口装置进一步包括用于相对于所述安装板移动所述密封元件的致动机构。
60.根据权利要求59所述的接口装置或系统,其中,所述致动机构包括轴向凸轮,以利用所述致动机构的第一旋转运动使所述密封元件竖直移动。
61.根据权利要求60所述的接口装置或系统,其中,所述第一旋转运动只有在所述传送装置位于所述密封元件中时才使所述密封元件相对于所述安装板移动。
62.根据权利要求60所述的接口装置或系统,其中,所述致动机构进一步包括旋转凸轮,以利用所述致动机构的第二旋转运动引起水平移动。
63.根据权利要求62所述的接口装置或系统,其中,所述水平移动使所述传送装置的阀移动以控制流体流动。
64.根据权利要求56所述的系统,其中,所述柱塞组件包括能够在打开位置和关闭位置之间移动以控制流体流过所述前柱塞端口的阀。
65.根据权利要求64所述的系统,其中,所述柱塞组件包括内部柱塞,该内部柱塞能操作成使所述阀在所述打开位置和所述关闭位置之间移动。
66.根据权利要求65所述的系统,其中,所述阀包括位于所述内部柱塞处的密封件,该密封件被构造成在所述阀位于所述关闭位置时将所述前柱塞端口密封。
67.根据权利要求66所述的系统,其中,所述柱塞组件进一步包括中间柱塞,该中间柱塞具有贯穿的钻孔,并且其中,所述内部柱塞以可滑动的方式布置在所述中间柱塞的所述钻孔中。
68.根据权利要求67所述的系统,其中,所述中间柱塞包括所述前柱塞端口。
69.根据权利要求67所述的系统,其中,所述柱塞组件进一步包括以可滑动的方式布置在所述传送本体的所述钻孔中的外部柱塞,所述外部柱塞具有贯穿的钻孔,并且其中,所述中间柱塞以可滑动的方式布置在所述外部柱塞的所述钻孔中。
70.根据权利要求69所述的系统,其中,所述中间柱塞和所述外部柱塞中的每个都包括流体端口,所述柱塞组件能操作成将所述流体端口与所述传送端口对准,以在所述前柱塞端口和所述传送端口之间提供所述流体路径。
71.根据权利要求70所述的系统,其中,所述传送装置包括引导件,以限制所述中间柱塞和所述外部柱塞相对于彼此以及相对于所述传送端口的移动。
72.根据权利要求56所述的系统,其中,所述接口装置能操作成利用所述密封元件的移动使所述前柱塞端口移动,以将所述前柱塞端口与所述储存器端口对准。
73.根据权利要求56所述的系统,其中,所述接口装置进一步包括密封件锁定元件,该密封件锁定元件被构造成将所述密封元件保持在所述关闭位置。
74.根据权利要求73所述的系统,其中,所述密封件锁定元件包括销,该销被构造成接合所述密封元件并防止所述密封元件移动,直到所述销通过所述柱塞组件移位为止。
75.根据权利要求56所述的系统,其中,所述接口装置进一步包括柱塞组件锁定元件,该柱塞组件锁定元件被构造成在所述密封元件位于所述打开位置时防止所述前柱塞端口从所述储存器端口移开。
76.根据权利要求75所述的系统,其中,所述柱塞组件锁定元件包括被构造成接合所述柱塞组件中的凹槽的销。
77.根据权利要求56所述的系统,其中,所述传送端口联接至容器以允许在所述储存器和所述容器之间传送流体。
78.根据权利要求56所述的系统,其中,所述传送本体包括所述传送端口。
79.根据权利要求56所述的系统,其中,所述传送装置进一步包括用于将所述传送装置与所述接口装置对准的传送联接元件。
80.根据权利要求79所述的系统,其中,所述接口装置进一步包括用于联接至所述传送联接元件的接口联接元件。
81.根据权利要求80所述的系统,其中,所述接口联接元件能够与所述密封元件一起移动。
82.根据权利要求80所述的系统,其中,所述接口联接元件和所述传送联接元件协作以打开或关闭通过所述接口联接元件和所述传送联接元件的通道,打开的所述通道被构造成收纳所述柱塞组件。
83.根据权利要求82所述的系统,其中,所述接口联接元件和所述传送联接元件中的每个都包括具有贯穿的开口的盘,所述接口联接元件和所述传送联接元件被构造成利用所述盘的旋转而打开和关闭所述通道。
84.根据权利要求83所述的系统,该系统进一步轴环,该轴环用于使所述盘利用所述轴环的旋转而旋转。
85.根据权利要求84所述的系统,其中,所述轴环包括凸缘以接合所述盘中的一个盘并将所述轴环和所述盘旋转地联接。
86.根据权利要求85所述的系统,其中,所述盘包括被构造成旋转地联接所述盘的相应的配合面。
87.根据权利要求56所述的系统,其中,所述接口装置包括联接至所述安装板的密封件板,所述密封件板被构造成将所述密封元件定位为靠近所述储存器端口。
88.根据权利要求87所述的系统,其中,所述接口装置包括位于所述密封件板和所述安装板之间的密封件,该密封件环绕所述密封元件。
89.根据权利要求56所述的系统,该系统进一步包括一个或多个密封件,所述一个或多个密封件被构造成在所述流体路径和环境之间提供无菌屏障。
90.一种用于传送流体的方法,该方法包括:
提供接口装置,该接口装置包括:
安装板,该安装板包括储存器端口;和
密封元件,该密封元件能够在打开位置和关闭位置之间移动,所述密封元件具有贯穿的孔;
将所述安装板连接至储存器;
将传送装置联接至所述接口装置,所述传送装置包括延伸到所述密封元件的所述孔中的柱塞组件;
在所述柱塞组件位于所述密封元件的所述孔中的情况下,将所述密封元件移动到所述打开位置以打开所述储存器端口;
操作所述柱塞组件以在前柱塞端口和传送端口之间提供流体路径;以及
使流体通过所述流体路径流入所述储存器或从所述储存器流出。
91.根据权利要求90所述的方法,其中,所述密封元件和所述安装板限定蒸汽可清洁表面,该蒸汽可清洁表面在所述密封元件位于所述关闭位置时暴露于所述储存器的内部,并且该方法进一步包括对所述储存器的内部和所述蒸汽可清洁表面进行灭菌。
92.根据权利要求90所述的方法,其中,所述柱塞组件包括用于打开或关闭所述前柱塞端口的阀,并且其中,使所述流体通过所述流体路径流动包括利用所述阀将所述前柱塞端口打开。
93.根据权利要求92所述的方法,其中,所述接口装置和所述传送装置进一步包括相应的联接元件,并且其中,将所述传送装置联接至所述接口装置包括将所述联接元件对准。
94.根据权利要求93所述的方法,其中,将所述传送装置联接至所述接口装置包括旋转轴环以接合所述联接元件并将所述联接元件锁定在一起。
95.根据权利要求94所述的方法,其中,将所述传送装置联接至所述接口装置进一步包括利用所述轴环的旋转打开通过所述联接元件的通道。
96.根据权利要求95所述的方法,其中,所述柱塞组件包括外部柱塞,并且其中,操作所述柱塞组件包括朝向所述接口装置推动所述外部柱塞通过打开的所述通道。
97.根据权利要求96所述的方法,其中,朝向所述接口装置推动所述外部柱塞包括扭转所述外部柱塞以解锁或锁定所述外部柱塞。
98.根据权利要求96所述的方法,其中,所述柱塞组件进一步包括以可滑动的方式布置在所述外部柱塞中的中间柱塞,并且其中,操作所述柱塞组件包括朝向所述接口装置推动所述中间柱塞以解锁所述密封元件。
99.根据权利要求98所述的方法,其中,将所述密封元件移动到所述打开位置包括在所述密封元件被所述中间柱塞解锁之后移动所述密封元件。
100.根据权利要求98所述的方法,其中,所述柱塞组件包括以可滑动的方式布置在所述中间柱塞中的内部柱塞,并且其中,利用所述阀打开所述前柱塞端口包括相对于所述中间柱塞移动所述内部柱塞。
101.根据权利要求100所述的方法,其中,利用所述阀打开所述前柱塞端口包括拉动所述内部柱塞远离所述储存器端口。
102.根据权利要求92所述的方法,该方法进一步包括利用所述阀将所述前柱塞端口关闭,以禁止流体通过所述流体路径传送到所述储存器内或从所述储存器传送出。
103.根据权利要求92所述的方法,该方法进一步包括将容器连接至所述传送端口以允许在所述储存器和所述容器之间传送流体。
104.根据权利要求92所述的方法,该方法进一步包括:
将所述密封元件移动到所述关闭位置;以及
将所述传送装置从所述接口装置分离。
105.一种传送装置,该传送装置包括:
传送端口;和
柱塞组件,该柱塞组件能够延伸通过接口装置的滑动密封件中的孔,所述柱塞组件被构造成移动所述滑动密封件以使所述孔和所述柱塞组件与所述接口装置的储存器端口对准,所述柱塞组件进一步被构造成密封所述储存器端口或打开所述储存器端口以提供从所述储存器端口到所述传送端口的流体路径,所述柱塞组件包括能够在打开位置和关闭位置之间移动以控制流体流过所述流体路径的阀,所述柱塞组件进一步包括能操作成使所述阀在所述打开位置和所述关闭位置之间移动的内部柱塞。
106.一种接口装置,该接口装置包括:
储存器端口;以及
滑动密封件,该滑动密封件具有贯穿的孔,该孔初始时不与所述储存器端口对准以将所述储存器端口关闭;
所述滑动密封件被构造成收纳延伸通过所述滑动密封件中的所述孔的柱塞,所述滑动密封件之后能够滑动以将所述孔和所述柱塞与所述储存器端口对准,所述柱塞被构造成密封所述储存器端口或打开所述储存器端口以提供从所述储存器端口到传送端口的流体路径。
107.根据权利要求106所述的接口装置,该接口装置进一步包括密封件锁定元件,该密封件锁定元件将所述滑动密封件保持就位以关闭所述储存器端口,所述密封件锁定元件能够通过所述柱塞释放。
108.根据权利要求106所述的接口装置,其中,所述柱塞被构造成移动所述滑动密封件以打开或关闭所述储存器端口。
109.一种流体传送系统,该流体传送系统包括:
接口装置,该接口装置包括:
储存器端口;
滑动密封件,该滑动密封件具有贯穿的孔,该孔初始时不与所述储存器端口对准以将所述储存器端口关闭;以及
传送装置,该传送装置中具有延伸通过所述滑动密封件的柱塞,所述滑动密封件之后能够滑动以将所述孔和所述柱塞与所述储存器端口对准,所述柱塞被构造成密封所述储存器端口或打开所述储存器端口以提供从所述储存器端口到传送端口的流体路径。
110.根据权利要求109所述的流体传送系统,该流体传送系统进一步包括密封件锁定元件,该密封件锁定元件将所述滑动密封件保持就位以关闭所述储存器端口,并且其中,所述柱塞被构造成延伸通过所述滑动密封件中的所述孔以释放所述密封件锁定元件。
111.根据权利要求109所述的流体传送系统,其中,所述柱塞被构造成移动所述滑动密封件以打开或关闭所述储存器端口。
112.一种传送流体的方法,该方法包括:
提供接口装置,该接口装置包括:
储存器端口;和
滑动密封件,该滑动密封件具有贯穿的孔,该孔初始时不与所述储存器端口对准以将所述储存器端口关闭;
使传送装置的柱塞延伸通过所述滑动密封件中的所述孔;
滑动所述滑动密封件以将所述孔和所述柱塞与所述储存器端口对准;以及
利用所述柱塞打开所述储存器端口以提供从所述储存器端口到传送端口的流体路径。
113.根据权利要求112所述的方法,该方法进一步包括利用所述柱塞密封所述储存器端口。
114.根据权利要求112所述的方法,该方法进一步包括利用密封件锁定元件将所述滑动密封件保持就位以关闭所述储存器端口,并且其中,所述柱塞延伸通过所述滑动密封件中的所述孔以释放所述密封件锁定元件。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |