DE10154702A1

DE10154702A1 - Filtermodulverpackung

Info

Publication number: DE10154702A1
Application number: DE2001154702
Authority: DE
Inventors: Fritz Reulecke; Guenter Pradel
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius AG
Priority date: 2001-11-09
Filing date: 2001-11-09
Publication date: 2003-05-28
Anticipated expiration: 2021-11-10
Also published as: DE20216668U1; DE10154702B4

Abstract

Filtermodulverpackung, insbesondere wiederverwendbare Verpackungshülse für steril filtrierende Filtermodule, im Wesentlichen bestehend aus mindestens zwei miteinander lösbar verbindbaren, nach innen steril abschließenden Hülsenelementen, wobei die Hülsenelemente jeweils eine vorgebbare Baugröße aufweisen, so dass durch Zusammenfügen der Hülsenelemente die Verpackungshülse mit einem Hülsenraum vorgebbarer Größe, mit mindestens einem in einem Hülsenendbereich angeordneten Freiraum vorgebbarer Größe bildbar ist, und wobei der Freiraum so ausgebildet ist, dass bei Filtermodulen unterschiedlicher Baugröße ein freibleibender Mindestabstand zwischen Filtermodul und einer benachbarten Stirnfläche im Hülsenendbereich sichergestellt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtermodulverpackung, insbesondere eine wiederverwendbare Verpackungshülse für steril filtrierende Filtermodule, im Wesentlichen bestehend aus mindestens zwei miteinander lösbar verbindbaren, nach innen steril abschließenden Hülsenelementen.
Steril filtrierende Filtermodule werden in den verschiedensten Bauarten, beispielsweise als Filterkerzen, Filtercapsulen, Wickelmodule, Filterkassetten, oder als anschlussfertige Filtereinheiten, wie etwa als sogenannte Disposables hergestellt. Die Verpackung der Filtermodule stellt einen erheblichen Kostenfaktor bei der Filterherstellung dar. Durch die große Menge anfallender Filterverpackungen und zusätzlicher Umverpackungen entsteht zudem eine hohe Umweltbelastung. Daher kommt neben der Wirtschaftlichkeit auch der Umweltfreundlichkeit der Verpackungen eine zunehmende Bedeutung zu.
Es ist üblich die Filtermodule entweder in dichten (s. beispielsweise US 4,727,705, DE 299 08 080 U1) oder in für Sterilisationsmedien durchlässige Plastikbeutel zu verpacken. Die Sterilisation der Filtermodule geschieht bei den dicht verschlossenen Beuteln durch Autoklavieren oder Bestrahlung mit Gammastrahlen und bei den durchlässigen Beuteln durch Einwirken von Sterilisationsgasen, wie Wasserdampf oder Äthylenoxidgas.
Als problematisch zeigt sich das Handling der Filtermodulverpackungen. Das Auspacken der Filtermodule aus den Plastikbeuteln und Kartons ist für den Kunden relativ umständlich. Die Plastikbeutel werden als Einwegartikel verwendet, die beim Kunden von den Filtermodulen getrennt und entsorgt werden. Dadurch entsteht eine hohe Umweltbelastung. Meist kommen als zusätzlicher Abfall Kartons als Umverpackungen hinzu. Bei der Fertigung der Filtermodule hat sich das Einbeuteln und Endverpacken in Kartons, das in räumlich getrennten Vorgängen geschieht, zudem als unwirtschaftlich erwiesen.
Aus der DE 37 24 803 ist eine Verpackung in Form einer Depotkapsel zur Aufnahme eines Einmal-Filterhalters bekannt, der als einzelverpackter Einmal-Filterhalter sterilisiert wird. Die Depotkapsel ist als zweiteiliges Kunststoffgehäuse aus einem Gehäuseoberteil und einem Gehäuseunterteil hergestellt. Die beiden Gehäuseteile sind über einen Drehverschluss verbindbar und lösbar. Die Wandungen der Gehäuseteile können eine Begasungs- und Entlüftungsöffnung zur Sterilisierung des Filterhalters aufweisen. Diese Öffnung kann nach einer Entgasung verschweißt oder mit Folie verschlossen werden. Im Hinblick auf eine Wiederverwertbarkeit ist auch ein Verschluss der Öffnung über einen Stopfen oder einen Dorn möglich. Der gebrauchte Filterhalter kann nach Gebrauch in die Depotkapsel zurückgelegt und wieder verschlossen werden.
Nachteilig bei der bekannten Verpackung wirkt sich aus, dass sie nur für die Aufnahme einer bestimmten Bauart von Filterhaltern mit gleichen Abmessungen geeignet ist. Dadurch ist die Vielseitigkeit der Verpackung stark eingeschränkt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Verpackung für Filtermodule zu entwickeln, die in ihrer Verwendbarkeit flexibler bzw. vielseitiger ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass die Hülsenelemente jeweils eine vorgebbare Baugröße aufweisen, so dass durch Zusammenfügen der Hülsenelemente die Verpackungshülse mit einem Hülsenraum vorgebbarer Größe, mit mindestens einem, in einem Hülsenendbereich angeordneten Freiraum vorgebbarer Größe bildbar ist, und dass der Freiraum so ausgebildet ist, dass bei Filtermodulen unterschiedlicher Baugröße ein freibleibender Mindestabstand zwischen Filtermodul und einer benachbarten Stirnfläche im Hülsenendbereich sichergestellt ist.
Dadurch, dass Hülsenelemente vorgebbarer Baugröße, d. h. mit vorgebbarer Länge und Durchmesser verwendet werden, kann die Hülse optimal an Filtermodule verschiedener Größe und Bauweise angepasst werden. Der vorgesehene Freiraum, vorzugsweise jeweils ein Freiraum im Hülsenendbereich der Hülse, ermöglicht die Aufnahme, und durch Beibehaltung eines Mindestabstands zur Stirnseite am Hülsenabschluss eine sichere Lagerung, von Filtermodulen mit unterschiedlichen Anschlussadaptern in die gleiche Verpackungshülse. Der Freiraum kann aber auch, wenn logistisch und wirtschaftlich sinnvoll, den unterschiedlichen Anschlussausführungen angepasst werden. Die Verpackungshülsen werden für unterschiedliche Filtermodulbaugrößen ausgeführt. Dabei können Hülsenelemente gleicher oder unterschiedlicher Länge untereinander kombiniert werden, um mit geringem Aufwand eine Vielzahl verschieden großer Hülsenräume bereitzustellen. Die Verpackung ist somit in hohem Maße universell einsetzbar. Der Fertigungsprozess lässt sich mit relativ geringem Aufwand automatisieren. Zudem ist die Hülsenverpackung kostengünstiger als das Verpacken in Beuteln mit zusätzlichen Kartons. Die Verpackungshülse ist daher besonders wirtschaftlich in der Herstellung und im Vertrieb. Gleichzeitig sind die Hülsen einfach im Handling für den Kunden und erfüllen als wiederverwendbare Verpackung die Anforderungen an ein umweltfreundliches Produkt. Dazu können sie vom Hersteller zurückgenommen und einer erneuten Verwendung zugeführt werden. Durch die erfindungsgemäße Verpackung wird ein erhöhter Transportschutz für die empfindlichen Filtermodule und eine Einsparung an Lagervolumen von mindestens 10% erreicht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Freiraum durch mindestens ein, an mindestens einem Hülsenelement angeordnetes Fixierelement, durch welches das Filtermodul innerhalb des Hülsenraums fixierbar ist, festlegbar. Das Fixierelement kann als Haltenocken ausgebildet sein.
Durch die Fixierung des Filtermoduls wird ein Verrutschen innerhalb des Hülsenraums verhindert. Dazu ist vorzugsweise an den zwei Hülsenelementen jeweils ein Haltenocken vorgesehen. Zwischen den beiden Haltenocken wird das Filtermodul sicher gehalten. Dabei ragen ggf. vorhandene Anschlussadapter des Moduls in die sich anschließenden Freiräume.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Verpackungshülse drei Hülsenelemente auf, derart, dass ein drittes Hülsenelement als ein Mittelteil und die beiden Hülsenelemente als jeweils ein Endteil ausgebildet sind.
Eine dreiteilige Verpackungshülse mit einem Mittelteil erhöht die Vielzahl der Kombinationsmöglichkeiten und verbessert somit die Verwendbarkeit der Verpackung weiter.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist mindestens ein als Endteil ausgebildetes Hülsenelement ein an der Stirnfläche angeordnetes Belüftungsfilter auf.
Das Belüftungsfilter ermöglicht das direkte Sterilisieren in der endgültigen Verpackung. Ein zusätzlicher äußerer Sterilisierungsbeutel ist nicht notwendig. Das Filtermodul kann dadurch im Produktionsprozess direkt verpackt werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Belüftungsfilter als eine hydrophobe Filtermembran ausgebildet.
Hydrophobe Filtermembranen eignen sich besonders zur Einführung des Sterilisierungsmediums in die Verpackungshülse. Sie stehen mit verschiedenen Porendurchmessern im µm-Bereich, die das Sterilisierungsmedium durchlassen, aber undurchlässig für Mikroorganismen sind, zur Verfügung. Durch geeignete Wahl der Porengröße kann der Sterilisierungsprozess in Güte und Geschwindigkeit optimiert werden. Grundsätzlich ist es auch möglich die Filtermembran bei Bedarf auszutauschen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist auf das Belüftungsfilter eine Sicherungskappe aufsetzbar.
Die aufsetzbare Sicherungskappe, bzw. die Kappen, falls an beiden Enden der Hülse ein Belüftungsfilter eingesetzt ist, schützt das eingesetzte Belüftungsfilter vor äußeren Beschädigungen. Dadurch können einzelne Filtermodule, ohne weitere Umverpackung versendet werden. Andererseits können bei Mehrfachverpackungen, d. h. mehrere Einzelpackungen befinden sich in einer Umverpackung, die Sicherungskappen entfallen. Dadurch werden die Kosten der Verpackung weiter reduziert.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Sicherungskappe mindestens eine Be- und Entlüftungsöffnung und einen Anschluss für eine Sterilisationsmediumzuführung auf.
Über diese Zuführung kann zwangsweise Sterilisationsmedium und Entgasungsmedium in die Verpackung hinein und herausgeführt werden, um den Sterilisierungsvorgang zu beschleunigen, der üblicherweise, wenn man die verpackten Filtermodule der Einwirkung des Sterilisationsmediums, beispielsweise Äthylenoxid, und anschließend der Einwirkung der Luft überlässt, 20 Stunden oder mehr dauert.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Hülsenelemente als zylinderförmige Hülsen mit einer kreisrunden Grundfläche ausgeformt. Sie können aber auch mit einer ovalen oder eckigen Grundfläche ausgeformt sein.
Die Kreisrunde Grundform entspricht der Grundform der häufig verwendeten Filterkerzen. Durch die verschiedenen möglichen Grundformen sind die Verpackungshülsen aber auch für ovale oder eckige Filtermodule optimal nutzbar.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Hülsenelemente an ihren offenen Enden Verschraubungsteilbereiche auf, mit denen die Hülsenelemente miteinander luft- und flüssigkeitsdicht verschraubbar sind. Die Hülsenelemente können aber auch steckbar ausgeführt sein.
Die Verschraubung bietet sich für die kreisrunde Hülsenform als einfache und sichere Verbindungsvorrichtung an, während bei von der Kreisform abweichenden Hülsengrundfläche eine Steckverbindung eine kostengünstige und konstruktiv einfache Verbindungsvorrichtung zwischen den Hülsenelementen bildet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Verpackungshülse aus Polypropylen hergestellt. Sie kann aber auch aus anderen Kunststoffen hergestellt sein.
Viele Filtermodule, insbesondere Filterkerzen, werden überwiegend aus Polypropylen hergestellt. Bei einer Verwendung von Verpackungshülsen aus dem gleichen Material wie die Filtermodule selbst, können die verbrauchten und in die Hülsen zurückgelegten Filtermodule, zusammen mit dieser ohne Stofftrennung entsorgt oder einem Recyclingprozess zugeführt werden. Dadurch wird die Umweltfreundlichkeit der Verpackungshülsen, auch wenn sie nicht wiederverwendet werden, verbessert. Analog können auch Verpackungshülsen aus anderen Kunststoffen verwendet werden, wenn Filtermodule aus diesen anderen Kunststoffen zur Verpackung kommen.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Verpackungshülse in einem Blasformverfahren hergestellt. Sie kann auch in einem Spritzgussverfahren hergestellt sein.
Mit dem Blasformverfahren können insbesondere Hülsenformen für spezielle Filtermodule, wie beispielsweise dem SARTOCON® der Firma Sartorius AG, Göttingen, günstig hergestellt werden. Das Spritzgussverfahren ermöglicht eine einfache und günstige Herstellung von eckigen Hülsen, beispielsweise für Flachfilter.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Hülsenelemente eine an vorgebbare Stabilitätsanforderungen anpassbare Wandstärke auf.
Durch geeignete Wahl der Wandstärke der Hülse kann einerseits die Stabilität und damit der Schutz des verpackten Filtermoduls verbessert werden, andererseits kann bei geringeren Anforderungen an die Verpackung eine geringere Wandstärke gewählt werden, wodurch eine Gewichts- und Materialersparnis und damit eine Kostensenkung erzielt wird.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 Eine Verpackungshülse mit einem Filtermodul in einer Seitenansicht im Längsschnitt und
Fig. 2 die Verpackungshülse von Fig. 1 in einer Draufsicht ohne Filtermodul.
Eine Filtermodulverpackung besteht im Wesentlichen aus einer mehrteiligen Verpackungshülse 1 mit einem Hülsenraum 8 vorgebbarer Größe.
Fig. 1 zeigt die Verpackungshülse 1, aufgebaut aus zwei, über einen Verschraubungsteilbereich 6 miteinender luft- und flüssigkeitsdicht verschraubte Hülsenelemente 7, 7'. In dem Hülsenraum 8 befindet sich ein als Filterkerze ausgebildetes Filtermodul 9. Filtermodul 9 und Verpackungshülse 1 sind vorteilhaft aus Polypropylen hergestellt. Das Filtermodul 9 ist durch zwei als Haltenocken 2 ausgebildete Fixierelemente 13 in dem Hülsenraum 8 fixiert. An den Enden des Filtermoduls 9 ist je eine Anschlussadapter 10, 10' angeordnet. Die Anschlussadapter 10, 10' ragen in je einen, in einem Hülsenendbereich 11 angeordneten Freiraum 3, 3'. Die Größe des Hülsenraums 8 ist durch die Baulänge der beiden Hülsenelemente 7, 7' bestimmt. Innerhalb des Hülsenraums 8 befinden sich die Freiräume 3, 3', deren Größe durch die Lage der Haltenocken 2 festgelegt ist. Die Haltenocken 2 sind vorteilhaft als Ausformungen in den Wandungen der Hülsenelemente 7, 7' ausgebildet. In je einer Stirnfläche 12 der Hülsenelemente 7, 7' ist je ein Belüftungsfilter 4 zur Zuführung eines Sterilisationsmediums eingesetzt. Vorteilhaft sind die Belüftungsfilter 4 zurückversetzt in die Stirnfläche 12 der Hülsenelemente 7, 7' eingesetzt, um sie vor Beschädigungen zu schützen Die Porengröße der Filter 4 ist höchstens 0,4 µm, vorzugsweise ist sie kleiner als 0,2 µm, so dass das Sterilisationsmedium, beispielsweise Äthylenoxid in die Hülse 1 eindringen kann, kontaminierende Mikroorganismen hingegen sicher zurückgehalten werden. Das Filtermodul 9 kann in der Hülse 1 mit einem bekannten Sterilisierungsverfahren behandelt werden. Auf die Belüftungsfilter 4 ist jeweils eine Sicherungskappe 5 aufgesetzt. Diese Sicherungskappen 5 dienen als geschlossene Kappen als Transportschutz für die Belüftungsfilter 4. Es können jedoch auch aufsteckbar Kappe mit Öffnungen verwendet werden, über die zwangsweise Sterilisationsmedium ins Innere der Hülse 1 geführt wird, um den Sterilisierungsvorgang zu beschleunigen. Durch die Fixierung des Filtermoduls 9 und eine entsprechende Wahl des Freiraums 3, 3' ist eine Berührung und Beschädigung der empfindlichen Belüftungsfilter 4 ausgeschlossen. Die Freiräume 3, 3' sind den Abmessungen und Anschlüssen des zu verpackenden Moduls durch die entsprechende Vorgabe der Baugröße der Hülsenelemente 7, 7' angepasst. Bezugszeichenliste 1 Verpackungshülse
2 Haltenocken
3, 3' Freiraum
4 Belüftungsfilter
5 Sicherungskappe
6 Verschraubungsteilbereich
7, 7' Hülsenelement
8 Hülsenraum
9 Filtermodul
10, 10' Anschlussadapter
11 Hülsenendbereich
12 Stirnfläche
13 Fixierelement

Claims

1. Filtermodulverpackung, insbesondere wiederverwendbare Verpackungshülse für steril filtrierende Filtermodule, im Wesentlichen bestehend aus mindestens zwei miteinander lösbar verbindbaren, nach innen steril abschließenden Hülsenelementen dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenelemente (7, 7') jeweils eine vorgebbare Baugröße aufweisen, so dass durch Zusammenfügen der Hülsenelemente (7, 7') die Verpackungshülse (1) mit einem Hülsenraum (8) vorgebbarer Größe, mit mindestens einem, in einem Hülsenendbereich (11) angeordneten Freiraum (3, 3') vorgebbarer Größe bildbar ist, und dass der Freiraum (3, 3') so ausgebildet ist, dass bei Filtermodulen (9) unterschiedlicher Baugröße ein freibleibender Mindestabstand zwischen Filtermodul (9) und einer benachbarten Stirnfläche (12) im Hülsenendbereich (11) sichergestellt ist.

2. Filtermodulverpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Freiraum (3, 3') durch mindestens ein, an mindestens einem Hülsenelement (7, 7') angeordnetes Fixierelement (13), durch welches das Filtermodul (9) innerhalb des Hülsenraums (8) fixierbar ist, festlegbar ist.

3. Filtermodulverpackung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (13) als ein Haltenocken (2) ausgebildet ist.

4. Filtermodulverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungshülse (1) drei Hülsenelemente aufweist, derart, dass ein drittes Hülsenelement als ein Mittelteil und die beiden Hülsenelemente (7, 7') als jeweils ein Endteil ausgebildet sind.

5. Filtermodulverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein als Endteil ausgebildetes Hülsenelement (7, 7') ein an der Stirnfläche (12) angeordnetes Belüftungsfilter (4) aufweist.

6. Filtermodulverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Belüftungsfilter (4) als eine hydrophobe Filtermembran ausgebildet ist.

7. Filtermodulverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Belüftungsfilter (4) eine Sicherungskappe (5) aufsetzbar ist.

8. Filtermodulverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungskappe (5) mindestens eine Be- und Entlüftungsöffnung und einen Anschluss für eine Sterilisationsmediumzuführung aufweist.

9. Filtermodulverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenelemente (7, 7') als zylinderförmige Hülsen mit einer kreisrunden Grundfläche ausgeformt sind.

10. Filtermodulverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenelemente (7, 7') eine ovale Grundfläche aufweisen.

11. Filtermodulverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenelemente (7, 7') eine eckige Grundfläche aufweisen.

12. Filtermodulverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenelemente (7, 7') an ihren offenen Enden Verschraubungsteilbereiche (6) aufweisen, mit denen die Hülsenelemente (7, 7) miteinander luft- und flüssigkeitsdicht verschraubbar sind.

13. Filtermodulverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenelemente (7, 7') an ihren offenen Enden Steckteilbereiche aufweisen, über die die Hülsenelemente (7, 7) miteinander luft- und flüssigkeitsdicht steckbar sind.

14. Filtermodulverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungshülse (1) aus einem Kunststoff hergestellt ist.

15. Filtermodulverpackung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungshülse (1) aus Polypropylen hergestellt ist.

16. Filtermodulverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungshülse (1) in einem Blasformverfahren hergestellt ist.

17. Filtermodulverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungshülse (1) in einem Spritzgussverfahren hergestellt ist.

18. Filtermodulverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenelemente (7, 7') eine an vorgebbare Stabilitätsanforderungen angepasste Wandstärke aufweisen.