CN115298298A

CN115298298A - 一次性容器的传感器紧固

Info

Publication number: CN115298298A
Application number: CN202180022007.1A
Authority: CN
Inventors: 迪特马尔·弗鲁豪夫; 安德烈亚斯·克鲁姆布霍尔茨; 拉尔夫·莱辛格
Original assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date: 2020-03-20
Filing date: 2021-03-08
Publication date: 2022-11-04
Also published as: DE102020107763A1; US20230145032A1; EP4121504A1; WO2021185609A1

Abstract

本发明涉及一种用于将传感器(5)以可拆卸方式紧固到一次性容器(8)的设备(1)，该传感器用于确定并且/或者监测介质的至少一个过程变量，其中该设备(1)和所述一次性容器(8)的器壁之间存在连接，并且其中，该设备(1)包括紧固单元(4)，该紧固单元用于将所述传感器(5)以可拆卸方式紧固到所述一次性容器(8)。本发明还涉及具有根据本发明所述的设备(1)的一次性容器(8)。

Description

一次性容器的传感器紧固

技术领域

本发明涉及一种用于将传感器以可拆卸方式紧固到一次性容器的设备，该传感器用于确定并且/或者监测介质的至少一个过程变量，并且本发明涉及一种具有该设备的一次性容器。

背景技术

许多工业过程，特别是制药、生物、生化或生物技术过程，越来越多地使用所谓的一次性过程解决方案进行，例如在具有一次性技术的过程工厂中。此类过程工厂包括构造为一次性容器(用后即抛生物反应器或一次性生物反应器或一次性部件)的管线或反应器。这种一次性容器可以是例如柔性容器，例如袋子、软管或发酵罐。一些一次性容器，例如生物反应器或发酵罐，具有可以设计为软管的进料和排放管线，或者也可以将坚硬的管段插入其中作为进料和排放管线。

一次性技术的一个优点是一次性容器在每个过程结束时被丢弃。通过这种方式，避免大量的清洁和消毒过程。特别是，使用一次性容器可以防止交叉污染的风险，从而提高过程安全性。

为了监视在一次性容器中执行的过程，记录了包含在一次性容器中的介质的各种物理和/或化学过程变量。在这种情况下，使用现有技术中本身已知的多种传感器。然而，对于一次性技术领域的使用，传感器必须满足各种特定要求。

一方面，许多使用一次性容器的过程必须在不连接环境的情况下运行，即它们形成封闭系统。因此，习惯上要么将使用的传感器引入一次性容器(侵入式传感器)，要么将它们从外部紧固到一次性容器(非侵入式传感器)。虽然在侵入式传感器的情况下更容易实现与介质的耦合，但非侵入式传感器的一个优点是：它们原则上可以使用若干次，即用于若干一次性容器，并且对无菌的要求可以是更容易得到满足。

相比而言，在非侵入式传感器的情况下，将传感器紧固到一次性容器上是有问题的。这些通常由塑料制成的柔性容器仅具有低机械尺寸稳定性。因此，不容易实现可重复和可拆卸的紧固。

发明内容

因此，本发明的目的是为与一次性容器一起使用的非侵入式传感器提供可靠的紧固选项。

该目的通过根据权利要求1所述的设备和根据权利要求13所述的一次性容器实现。有利的实施例列在从属权利要求中。

关于该设备，本发明的目的通过一种用于将传感器以可拆卸方式紧固到一次性容器的设备来实现，该传感器用于确定并且/或者监测介质的至少一个过程变量，其中在该设备和该一次性容器的器壁之间存在连接，并且其中，该设备包括用于将该传感器以可拆卸方式紧固到一次性容器的紧固单元。

因为紧固单元使得传感器能够以可拆卸方式紧固到一次性容器，所以可以以非破坏性方式将该传感器从该一次性容器中移除。因此，传感器可以使用若干次。该设备本身连接到一次性容器的器壁。

在一个实施例中，该设备包括连接单元，该连接单元用于产生该设备与该一次性容器的器壁的连接。该连接单元尤其用于确保与一次性容器的可靠并且可重复的连接。因此，例如可以避免传感器和一次性容器的器壁之间的接触表面的区域中的空腔。

在这方面，如果该连接单元用于在一次性容器的器壁的接触区域中确保一体连接、特别是平面的一体连接，则是有利的。该连接单元特别设计成使得在该一次性容器和该设备之间不出现空隙或空腔。优选地是，该设备在整个接触区域以完全覆盖的方式连接到该一次性容器。

如果该连接单元具有用于产生与该一次性容器的器壁的连接的接触表面，则也是有利的。该接触表面可以适当地适应于相应的传感器和在每种情况下使用的测量原理。适应该一次性容器的几何形状也是可能的。

进一步有利的是，连接单元具有用于产生粘性结合或硫化的装置。相应地是，该设备通过粘性结合或通过硫化紧固到该一次性容器。

该设备的另一实施例规定，该设备的至少一个部件可以与该一次性容器一起生产，特别是其中，该部件和该一次性容器可以一体生产。在这种情况下，不需要为了将该设备连接到该一次性容器的器壁而对该一次性容器进行后续修改。

另一实施例规定，紧固单元用于在传感器和设备之间产生摩擦连接和/或形状配合连接。以这种方式，可以确保该传感器稳定并且牢固耐用地紧固到该一次性容器。

关于紧固单元，如果它具有用于产生卡扣、闩锁、螺钉或卡口连接、至少一个导轨或弹簧钩的装置，则是有利的。

进一步有利的是，紧固单元具有至少两个紧固部件。在这种情况下，例如，第一紧固部件可以与该设备相关联，而第二紧固部件与该传感器相关联，特别是与传感器的外壳相关联。然而，在其它实施例中，两个紧固部件也可以都与该设备相关联。

例如，在螺钉连接的情况下，紧固单元可以具有形式为用于具有外螺纹的传感器的保持器的第一紧固部件和对应于第一紧固部件的、呈联结螺母形式的第二紧固部件。然而，在卡口连接的情况下，第一紧固部件可以包括狭槽，而第二紧固部件具有用于在两个紧固部件之间产生连接时锁入狭槽中的钮扣状物。类似的考虑适用于还为其它紧固装置提供至少两个紧固部件的情况。

另一实施例规定，该连接单元包括扁平的基部元件，其中该基部元件的第一表面的表面轮廓被设计成对应于该一次性容器的器壁。在另一个实施例中，基部元件可以是连接单元的一部分。

如果设备和一次性容器之间的连接至少部分地在基部元件的第一表面的区域中产生，则是有利的。第一表面可以具有平面和至少部分弯曲的表面轮廓。关于相应的几何形状，许多不同的变体，例如圆形或矩形横截面区域也是可以想到的。紧固单元则优选地布置在该基部元件的第二表面的区域中。

由于平面设计，不具有高度尺寸稳定性的容器的器壁可以以平面方式连接到基部元件。因此，该基部元件用于避免该连接的区域中的空隙或空腔。

关于基部元件，如果基部元件被设计成平板的形式，则是有利的。如果该基部元件具有通孔，当该传感器紧固到设备时，该传感器布置在该通孔中，则也是有利的。以这种方式，该传感器的部件，特别是该传感器的传感器单元的部件，可以直接布置在该一次性容器的器壁上。根据所使用的测量原理，这可以显著提高能够实现的测量灵敏度和测量精度。

本发明的目的进一步通过一次性容器来实现，该一次性容器具有根据所述实施例中的至少一个实施例的根据本发明的设备。

应当注意的是，结合根据本发明的设备描述的实施例也可以比照适用于根据本发明的一次性容器，并且反之亦然。

总之，根据本发明的设备或根据本发明的一次性容器的使用允许将非侵入式传感器稳定并且可重复地紧固到一次性容器。通过根据本发明的解决方案，可以避免传感器与一次性容器之间和/或设备与一次性容器之间的空隙或空腔。此外，该设备的特征在于，根据本发明的一次性容器、设备以及传感器的布置可以以特别节省空间的方式，尤其是以能够堆叠的方式实施。也可以保证传感器相对于一次性容器的高定位精度。最后，根据本发明的解决方案提供的优点是，提供了一种用于将非侵入式传感器紧固到一次性容器的易于标准化的选项，从而使得传感器能够容易地针对不同的过程或应用进行互换。

附图说明

参考以下附图更详细地解释本发明及其有利实施例：示出以下：

图1是根据本发明的设备的不同视图，该设备具有紧固单元和连接单元，该紧固单元具有用于产生闩锁连接的装置，该连接单元具有矩形基部元件，

图2是类似于图1的根据本发明的设备的第二实施例，其中该基部元件具有通孔，以及

图3是根据本发明的设备的不同视图，该设备具有紧固单元和连接单元，该紧固单元具有用于产生卡口连接的装置，并且该连接单元具有圆形基部元件。

在图中，相同的元件具有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的设备1的第一实施例的三个透视图。设备1包括用于在设备1和一次性容器8之间产生连接的连接单元2，该连接单元2在所示实施例中被设计为具有圆化边缘的矩形平板形式的基部元件3。然而，想到了许多其它几何形状也可以用于基部元件3，它们也落入本发明的范围内。例如，基部元件3的表面可以设计为平面的或至少部分弯曲的，所选横截面区域的几何形状和尺寸是可变的，并且圆化边缘也只是可选的并且绝不是绝对必需的。

与一次性容器8的连接在基部元件3的第一表面O1的区域中进行，并且在此可以通过粘性结合来实现。替代性地是，例如也可以进行硫化。第一表面O1因此形成连接单元2的接触表面。

设备1的紧固单元4包括两个紧固部件4a和4b。第一紧固部件4a与设备1相关联并且固定地布置在该基部元件的第二表面O2上。第二紧固部件4b与传感器5的外壳6相关联，该传感器5还具有呈连接电缆形式的电触点7。其它传感器7也可以设计成没有连接电缆7。对于所示的变体，第一紧固部件4a包括具有两个导轨的保持器，这些导轨具有用于接合锁钩的凹部，所述锁钩又是第二紧固部件4b的一部分。然而，用于将传感器5紧固到设备1上的许多其它变体是可以想到的，所有这些都落入本发明的范围内。

与图1相比不同，对于根据图2的设备1的实施例，基部元件3具有通孔3a。因此，对于该实施例，基部元件3具有框架的功能。传感器5的传感器单元因此直接与一次性容器8的器壁接触。

所示的图示使得设备1和传感器5能够以特别扁平的方式布置在一次性容器8上，即设备1和传感器5一起具有相对较低的高度。

在根据图3的实施例中，基部元件3是圆形的。与前述实施例的情况一样，紧固单元4包括两个紧固部件4a和4b。与图1和图2相比不同，此处的紧固单元4包括用于产生卡口连接的装置。这允许传感器5相对于设备1和一次性容器8的精确轴向布置。第一紧固部件4a还具有保持器。该保持器中引入两个狭槽，当第二紧固部件连接到第一紧固部件4a时，第二紧固部件4b的钮扣状物闩锁到所述狭槽中，并且第二紧固部件4b被构造为联结螺母的形式。

附图标记

1 设备

2 连接单元

O1、O2 连接元件的第一表面、第二表面

3 基部元件

3a 基部元件的通孔

4 紧固单元

4a、4b 第一紧固部件、第二紧固部件

5 传感器

6 外壳

7 连接电缆

8 一次性容器

Claims

1.一种用于将传感器(5)以可拆卸方式紧固到一次性容器(8)的设备(1)，所述传感器用于确定并且/或者监测介质的至少一个过程变量，

其中，所述设备(1)与所述一次性容器(8)的器壁之间存在连接，并且

其中，所述设备(1)包括紧固单元(4)，所述紧固单元(4)用于将所述传感器(5)以可拆卸方式紧固到所述一次性容器(8)。

2.根据权利要求1所述的设备(1)，

包括连接单元(2)，所述连接单元(2)用于产生所述设备(1)与所述一次性容器(8)的所述器壁的所述连接。

3.根据权利要求2所述的设备(1)，

其中，所述连接单元(2)用于确保在所述一次性容器(8)的所述器壁的接触区域中的一体连接，尤其是平面的一体连接。

4.根据权利要求2或3所述的设备(1)；

其中，所述连接单元(2)具有用于产生与所述一次性容器(8)的所述器壁的所述连接的接触表面。

5.根据权利要求2-4中一项所述的设备(1)，

其中，所述连接单元(2)具有用于产生粘性结合或硫化的装置。

6.根据权利要求1所述的设备，

其中，所述设备(1)的至少一个部件能够与所述一次性容器(8)一起生产，特别是其中，所述部件和所述一次性容器(8)能够一体生产。

7.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(1)，

其中，所述紧固单元(4)用于在所述传感器(5)和所述设备(1)之间产生摩擦连接和/或形状配合连接。

8.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(1)，

其中，所述紧固单元(4)具有用于产生卡扣、闩锁、螺钉或卡口连接、至少一个导轨或弹簧钩的装置。

9.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(1)，

其中，所述紧固单元(4)具有至少两个紧固部件(4a、4b)。

10.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(1)，

其中，所述连接单元(2)包括扁平的基部元件(3)，其中，所述基部元件的第一表面(O1)的表面轮廓被设计成对应于所述一次性容器(8)的所述器壁。

11.根据权利要求10所述的设备(1)，

其中，所述设备(1)和所述一次性容器(8)之间的所述连接至少部分地产生在所述基部元件(3)的所述第一表面(O1)的区域中，并且/或者其中，所述紧固单元(4)被布置在所述基部元件(3)的第二表面(O2)的区域中。

12.根据权利要求10或11中至少一项所述的设备(1)，

其中，所述基部元件(3)被设计成平板的形式。

13.根据权利要求10-12中至少一项所述的设备(1)，

其中，所述基部元件(3)具有通孔(3a)，当所述传感器(5)被紧固到所述设备(1)时，所述传感器(5)被布置在所述通孔中。

14.一种一次性容器(8)，具有根据前述权利要求中至少一项所述的设备(1)。