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Die
Erfindung betrifft eine Probenflasche, insbesondere eine Milchprobenflasche.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Probenahme mit einer
solchen Probenflasche.
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Bei
der Milchannahme bei einem Milchlieferanten werden am Milchsammelwagen
regelmäßig Proben
genommen, um die Milchgüte
im Labor zu ermitteln. Die im Labor ermittelten Werte werden für die Vergütung des
Lieferanten herangezogen, wobei der Lieferant umso mehr Entgelt
erhält,
je höher
die Qualität
der Milch ist.
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Daneben
werden die Milchproben in der Regel auch im Hinblick auf sogenannte
Hemmstoffe in der Milch analysiert. Hemmstoffe sind insbesondere Antibiotika,
beispielsweise Penicillin, die den Kühen verabreicht werden, und
die sich in der Milch wiederfinden können. Diese Hemmstoffe können unter
Umständen
eine gesundheitliche Gefahr für
den Verbraucher darstellen. Dabei kann eine einzige mit Hemmstoffen
belastete Lieferung die gesamte Tankladung des Milchsammelwagens
für die
Weiterverarbeitung unbrauchbar machen.
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Die
Folgeschäden
einer hemmstoffverunreinigten Milchlieferung muss üblicherweise
der verursachende Lieferant tragen. In diesem Zusammenhang kommt
es häufig
zu gerichtlichen Auseinandersetzungen, bei denen die Integrität und/oder
die korrekte Zuordnung der Probe angezweifelt wird. Vor diesem Hintergrund
ist es verständlich,
dass ein Bedarf nach einer weitestgehend manipulationssicheren Pro benflasche
für Milchproben
und einem weitestgehend manipulationssicheren Probenahmeverfahren
besteht.
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Es
ist bereits eine Vielzahl von unterschiedlichen Probenflaschen auf
dem Markt erhältlich,
die sich insbesondere in der Ausführung der Flaschenverschlüsse unterscheiden.
So sind beispielsweise Probenflaschen mit einem Schnappdeckelverschluss und
Probenflaschen mit einem durchstechbaren Kunststoffverschluss bekannt,
der sich nach dem Durchstechen mit einer Injektionskanüle aufgrund seiner
Elastizität
wieder verschließt.
Daneben sind auch Probenflaschen bekannt, welche die genannten Verschlusseinrichtungen
kombinieren, d.h. die einen Klappdeckel mit Schnappverschluss aufweisen,
in welchem eine durchstechbare Kunststoffmembran angeordnet ist.
Schließlich
sind auch Probenflaschen mit Schraubverschluss bekannt.
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Alle
diese bekannten Probenflaschen sind jedoch allenfalls bedingt manipulationssicher.
Daneben kann es bei den bekannten Probenflaschen, beispielsweise
durch unbeabsichtigtes Hineinfassen, gegebenenfalls zu einer unerwünschten
Keimverschleppung kommen.
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Eine
weitere Probenflasche ist beispielsweise aus der
EP 0 411 274 A2 bekannt.
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Bei
der Probenahme mit einer bekannten Probenflasche wird die Probenflasche
in der Regel fabrikneu oder gereinigt vom Milchprüflabor oder
der Molkerei an das Sammelfahrzeug geliefert und dort in einem Transportbehälter gelagert.
Sofern ein Klappdeckel vorgesehen ist, wird die Probenflasche beim Lieferanten
geöffnet
und zum Befüllen
unter die Probenahmeeinrichtung gestellt. Im einfachsten Fall kann
die Probenflasche auch mit einer Kelle befüllt werden. Sofern eine selbstschließende Kunststoffmembran
vorgesehen ist, die auch als Membranstöpsel bezeichnet werden kann,
wird die Probenflasche unter die Injektionskanüle gestellt und die Flasche zum
Durchstechen der Membran angehoben oder die Injektionskanüle abgesenkt.
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Im
Anschluss an die Befüllung
wird die Probenflasche in den Transportbehälter zurückgestellt und zur Untersuchung
in das Labor transportiert. Zur Analyse im Labor wird der Deckel
der Probenflasche geöffnet
oder entfernt. Die in der Probenflasche enthaltene Probe kann dann
mehreren Analysen unterzogen werden und insbesondere mehrere Analysestationen
durchlaufen. Nach der Analyse kann die Probenflasche vernichtet,
insbesondere geschreddert werden. Sofern die Probenflasche als Mehrwegflasche
ausgebildet ist, kann diese gereinigt werden und anschließend wieder
mit einem Membranstöpsel verstöpselt werden.
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Eine
weitere Probenflasche ist aus der
US 5,133,470 bekannt.
Diese bekannte Probenflasche weist ein zweifaches Siegel auf. Ein
erstes Siegel wird beim Fertigungsprozess angebracht und soll die Integrität des Probenbehälters bis
zur Befüllung
sicherstellen. Dieses erste Siegel weist ein pfeilartiges Widerhakenelement
auf, mittels dem ein Deckel der Probenflasche am Flaschenkörper der
Probenflasche festgelegt ist. Wird der Deckel geöffnet, so bricht das Widerhakenelement
an einer Sollbruchstelle, wobei dieser Bruch durch einen Indikator
visualisiert wird.
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Das
zweite Siegel dient dazu, die Flasche nach der Befüllung erneut
zu versiegeln. Dieses zweite Siegel weist ebenfalls Widerhakenelemente auf.
Beim Öffnen
der befüllten
Flasche auf dem Rücktransport
würde dieses
zweite Siegel reißen.
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Die
aus der
US 5,133,470 bekannte
Probenflasche bietet jedoch unter bestimmten Umständen nur
bedingt Schutz gegen eine Manipulation der Probe vor oder während der
Probenahme. So wird beispielsweise das erste Siegel bereits vor
der eigentlichen Probenahme gebrochen, wodurch es zu einer Kontamination
der Probenflasche vor dem Einfüllen der
Probe kommen kann. Insbesondere kann das Siegel unbemerkt nach dem
sogenannten "Tourbeginn" des Milchsammelwagens
gebrochen werden. Daneben kann das erste Siegel unter Umständen durch
Zusammendrücken,
beispielsweise mit einer Pinzette oder einem Kugelschreiber, manipuliert
werden.
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Das
zweite Siegel wird nach der Probenahme vom Sammelwagenfahrer angebracht.
Auch hier besteht die Gefahr einer Manipulation, die entweder unbeabsichtigt,
beispielsweise durch versehentliches Hineinfassen oder Zubodenwerfen
der Flasche, oder beabsichtigt, beispielsweise durch Austausch der Probe
oder Hinzugeben von Zusatzstoffen, erfolgen kann.
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Aus
der WO 02/21425 A2 ist es bekannt, eine Probenflasche zur Identifikation
mit einer elektromagnetisch auslesbaren Identifikationseinrichtung,
einem sogenannten RFID TAG, zu versehen. Die
US 5,670,117 offenbart einen Behälter, an
dem ein Barcode angebracht ist.
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Die
US 5,395,006 , die
DE 698 10 777 T2 ,
die
DE 32 01 691 A1 ,
die
US 4,190,173 , die
DE 76 10 107 U1 und
die
US 4,643,881 offenbaren
Drehverschlüsse
für Behälter. Zur
Bildung der Drehverschlüsse
sind jeweils zwei Deckelteile vorgesehen, die jeweils mit zumindest
einer Öffnung
versehen sind. Durch Drehung des einen Deckelteils am anderen Deckelteil
können
die Öffnungen
zum Öffnen
des Behälters
in eine fluchtende Position und zum Schließen des Behälters in eine versetzte Position
gebracht werden.
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Die
US 5,582,222 und die
US 3,792,803 lehren Verschlussvorrichtungen
mit flächigen
Deckelelementen, mit denen Durchgangsöffnungen abdeckbar sind. Gemäß der
US 3,792,803 ist ein Schiebedeckel vorgesehen,
gemäß der
US 5,582,222 alternativ
ein Schiebedeckel oder ein Drehdeckel.
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Aus
der
DE 34 00 660 A1 ist
ein kugelhahnartiger Verschlusskopf für Behältnisse, insbesondere für Tuben,
bekannt. Der Verschlusskopf weist einen verschwenkbar gelagerten
Ventilkörper
mit einem Durchgangskanal auf, welcher in Offenstellung des Ventilkörpers zwei
offene Enden eines Lagergehäuses
für den
Ventilkörper
miteinander verbindet und in Verschlussstellung im Wesentlichen
quer dazu liegt.
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Die
US 5,738,236 offenbart einen
Getränkebehälter, der
ein Deckelelement und ein relativ hierzu drehbares Verschlusselement
aufweist. Das Deckelelement weist zwei Durchgangsöffnungen
und das drehbare Verschlusselement eine Durchgangsöffnung auf,
wobei die Öffnung
am Verschlusselement an den Öffnungen
am Deckelelement angeordnet werden kann, um einen Fluiddurchgang
zu gewährleisten.
Ferner sind Stoppelemente vorgesehen, welche die Drehung des Verschlusselementes
begrenzen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Probenflasche und ein Verfahren zur Probenahme
mit solch einer Probenflasche anzugeben, die eine besonders hohe
Manipulationssicherheit gewährleisten.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Probenflasche mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein
Verfahren zur Probenahme mit den Merkmalen des Anspruchs 18 gelöst. Bevorzugte
Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Eine
Probenflasche, insbesondere eine Milchprobenflasche, besitzt einen
Flaschenkörper,
in dem ein Aufnahmeraum zur Aufnahme einer Probe ausgebildet ist,
wobei der Flaschenkörper
eine Entnahmeöffnung
aufweist, einem am Flaschenkörper angeordneten
ersten Deckel zum lösbaren
Verschließen
der Entnahmeöffnung
und Abschließen
des Aufnahmeraumes, wobei im ersten Deckel eine erste Durchgangsöffnung in
den Aufnahmeraum ausgebildet ist, einem zweiten Deckel mit einer
zweiten Durchgangsöffnung,
wobei wenigstens ein Teil des zweiten Deckels derart in einer Betriebsbewegungsrichtung
bewegbar mit dem ersten Deckel in Wirkverbindung steht, dass durch
diese Bewegung die beiden Durchgangsöffnungen aus einer Befüllposition, in
der sie sich zumindest teilweise in Deckung befinden, in eine weitere
Position bringbar sind, in der sie versetzt sind und die erste Durchgangsöffnung im ersten
Deckel durch den zweiten Deckel abgeschlossen wird, und einer als
Rücklaufsperre
ausgebildeten Sperreinrichtung, die eine der Betriebsbewegungsrichtung
entgegengerichtete Bewegung des zweiten Deckels sperrt, wobei ein
Scharnier vorhanden ist, mit dem der erste Deckel am Flaschenkörper angelenkt
ist, und wobei eine Verschlusseinrichtung, insbesondere ein Rastverschluss,
vorhanden ist, mit welcher der erste Deckel bei geschlossener Entnahmeöffnung manipulationsfest
und nicht ohne Zerstörung
oder visuelle Veränderung
der Verschlusseinrichtung bei deren Öffnung am Flaschenkörper festlegbar
ist.
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An
der Probenflasche sind zwei Deckel vorhanden wobei wenigstens ein
Teil des zweiten Deckels bewegbar am ersten Deckel gelagert ist.
Sowohl der erste Deckel als auch der zweite Deckel weisen dabei
je mindestens eine Durchgangs öffnung auf.
Durch Bewegung, insbesondere Verschiebung und/oder Drehung, wenigstens
eines Teils des zweiten Deckels am ersten Deckel ist es möglich, die
beiden Durchgangsöffnungen
in eine Befüllposition
zu bringen, in der diese beiden Durchgangsöffnungen zumindest bereichsweise
fluchten. In dieser Position ist eine Befüllung des Aufnahmeraums im
Flaschenkörper
durch die beiden Durchgangsöffnungen
hindurch möglich.
Durch Weiterbewegen, beispielsweise Weiterdrehen, des zweiten Deckels
im Anschluss an den Befüllvorgang
kommt es zu einem Versatz der Durchgangsöffnungen und die in den Aufnahmeraum führende erste
Durchgangsöffnung
im ersten Deckel wird durch den zweiten Deckel abgeschlossen.
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Ein
Einfüllen
oder ein Entnehmen von Flüssigkeit
durch die Durchgangsöffnungen
hindurch ist in diesem Zustand nicht mehr möglich.
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Darüber hinaus
ist eine Sperreinrichtung vorhanden die eine Bewegung, insbesondere
Drehung, des zweiten Deckels am ersten Deckel lediglich in einer
Betriebsbewegungsrichtung, beispielsweise in einem Betriebsdrehsinn,
erlaubt, eine Bewegung des zweiten Deckels in einer der Betriebsbewegungsrichtung
entgegengerichteten Bewegungsrichtung hingegen sperrt. Hierdurch
wird sichergestellt, dass der zweite Deckel nicht wieder unbemerkt
in die Befüllposition
zurückgebracht
werden kann, nachdem dieser beim Abschluss der Befüllung aus
der Befüllposition herausbewegt
wurde.
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Bei
der Probenflasche ist der Befüllzustand einfach
und schnell anhand der Position, insbesondere der Drehposition,
des zweiten Deckels am ersten Deckel erkennbar. Im Gegensatz zu
den vorbekannten Klappdeckel-Pro benflaschen, bei denen der Füllzustand
lediglich am möglicherweise
schwer erkennbaren Bruch einzelner Siegel wahrnehmbar ist, ist nunmehr
eine erheblich bessere Manipulationssicherheit gegeben. Die im Hinblick
auf eine Manipulation gegebenenfalls relevante Sperreinrichtung
kann dabei einfach und manipulationssicher in einen Bereich der
Probenflasche verlegt werden, der von außen nicht zugänglich ist.
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Bei
einer vorbekannten Klappdeckelflasche wird die Einfüllöffnung in
den Aufnahmeraum erst mit Aufklappen des Klappdeckels geschaffen
und somit ist ein Anschluss an eine Probenahmeeinrichtung grundsätzlich erst
nach dem Aufklappen des Deckels möglich. Somit besteht hier zwischen
dem Zeitpunkt des Aufklappens des Deckels und dem Beginn des eigentlichen
Einfüllvorganges
die Möglichkeit
er Probenmanipulation. Im Gegensatz hierzu kann nunmehr die zweite
Durchgangsöffnung
bereits bei nicht fluchtenden Durchgangsöffnungen an die Probenahmeeinrichtung
angeschlossen werden und erst dann durch Bewegung des zweiten Deckels
relativ zum ersten Deckel eine Fluidverbindung in den Aufnahmeraum
hergestellt werden. Bei diesem Vorgehen steht der Aufnahmeraum zu
keiner Zeit nach außen hin
offen, wodurch eine Probenmanipulation weiter erschwert wird.
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Der
Begriff einer Bewegung wenigstens eines Teils des zweiten Deckels
gegenüber
dem ersten Deckel ist hier allgemein zu verstehen. Insbesondere kann
es sich um eine reine Drehung, eine reine lineare Verschiebung oder
eine Kombination dieser Bewegungen handeln. Beispielsweise kann
auch ein Verschiebeweg längs
einer Kurve realisiert werden.
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Die
Ausführung
des Probenflaschenverschlusses in Form eines Drehverschlusses erlaubt darüber hinaus
eine besonders einfache automatische, halbautomatische und/oder
manuelle Befüllung.
Darüber
hinaus kann bei einer erfindungsgemäßen Probenflasche die Integrität der Probenflasche
in besonders einfacher Weise automatisch, insbesondere elektronisch, überprüft werden.
Die Drehbetätigung
des zweiten Deckels sowie die Zuführung der Probe in die Probenflasche
kann grundsätzlich
sowohl automatisiert als auch händisch
durchgeführt werden,
wobei jedoch bei letzterem das Sicherheitsniveau tiefer liegen kann.
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Die
Probenflasche ist grundsätzlich
zur Aufnahme verschiedenartigster fester, flüssiger und/oder gasförmiger Proben
geeignet. Besonders geeignet ist die Flasche jedoch für flüssige Proben, insbesondere
für Milchproben.
Die erfindungsgemäße Probenflasche
kann grundsätzlich
als Einwegflasche oder als Mehrwegflasche verwendet werden.
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Um
ein besonders schnelles Befüllen
der Probenflaschen zu ermöglichen,
ist es vorteilhaft, dass die beiden Durchgangsöffnungen durch Drehung des
zweiten Deckels in einer Einfüllposition
vollständig
in Deckung bringbar sind. Die beiden Durchgangsöffnungen können grundsätzlich gleich oder unterschiedlich
querschnittsgroß ausgebildet
sein. Vorteilhafterweise sind die Durchgangsöffnungen im Querschnitt rund,
insbesondere zumindest annähernd
kreisförmig.
Eine besonders robuste Probenflasche kann dadurch erhalten werden,
dass diese ein Kunststoffmaterial, insbesondere Polypropylen und/oder
ein Polypropylen-Derivat aufweist. Sofern die Probenflasche zur
Aufnahme lichtempfindlicher Proben dienen soll, kann insbesondere
vorgesehen sein, dass sie bevorzugt braun eingefärbt ist, wodurch gegebenenfalls
auch die Lichtechtheit und Beständigkeit
der Probenflasche selbst verbessert werden kann. Geeigneterweise
ist am Flaschenkörper eine
Volumenskala angebracht. Sofern die Probenflasche ein Kunststoffmaterial
aufweist, kann die Volumenskala insbesondere bei der Flaschenherstellung
eingespritzt werden.
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Bei
einer besonders bevorzugten Variante der Probenflasche steht der
zweite Deckel derart in einem Betriebsdrehsinn drehbar mit dem ersten
Deckel in Wirkverbindung, dass durch diese Drehung die beiden Durchgangsöffnungen
zumindest teilweise in Deckung bringbar und/oder aus der zumindest teilweisen
Deckung bringbar sind. Bei dieser Variante ist die Sperreinrichtung
dann so ausgebildet, dass eine dem Betriebsdrehsinn entgegengerichtete
Drehung des zweiten Deckels gesperrt wird. Eine solche Variante,
bei der der zweite Deckel bevorzugt einteilig ausgebildet ist, ist
aufgrund der rotierenden Bewegung besonders betriebssicher.
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Es
ist aber auch möglich,
den zweiten Deckel mehrteilig auszubilden. Der zweite Deckel kann
dann insbesondere ein mit dem ersten Deckel fest zu verbindendes
Deckelgrundteil und ein bewegliches Abdeckteil aufweisen, wobei
die zweite Durchgangsöffnung
in dem beweglichen Abdeckteil gebildet ist.
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Beispielsweise
kann das Abdeckteil plattenartig zur Anordnung zwischen dem ersten
Deckel und dem Deckelgrundteil des zweiten Deckels ausgebildet sein.
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Ein
Vorteil der Variante mit einem mehrteiligen zweiten Deckel ist beispielsweise,
dass man bei geeigneter For mung des Deckelgrundteils sehr leicht erkennen
kann, in welchem Zustand, beispielsweise also Ausgangsposition oder
Entnahmeposition, sich das Abdeckteil gegenüber dem Deckelgrundteil und damit
dem ersten Deckel befindet.
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Zweckmäßig wird
dabei das Abdeckteil zwischen dem ersten Deckel und dem Deckelgrundteil entlang
eines Bewegungswegs geführt
gelagert. Auf diese Weise wird ein robuster Aufbau und eine hohe Betriebssicherheit
erreicht.
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Die
Sperreinrichtung, die auch als richtungsgeschaltete Kupplung, Freilauf
oder Rücklaufsperre bezeichnet
werden kann, kann grundsätzlich
beliebig ausgeführt
sein. So kann beispielsweise ein Klemmrollenfreilauf und/oder Klemmkörperfreilauf
vorgesehen sein. Eine besonders einfache und wirtschaftliche Probenflasche
ist jedoch dadurch gegeben, dass die Sperreinrichtung einen Klinkenfreilauf
aufweist. Ein solcher Klinkenfreilauf, der auch als Ratsche bezeichnet
werden kann, weist zumindest eine Sperrklinke auf, die in lediglich
einer Drehrichtung formschlüssig
mitnimmt.
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Sofern
ein Klinkenfreilauf vorgesehen ist, ist es besonders vorteilhaft,
dass dieser Klinkenfreilauf zumindest eine Ausnehmung, die am ersten
Deckel angeordnet ist, sowie zumindest eine Sperrklinke aufweist,
die am zweiten Deckel, insbesondere einstückig mit diesem, ausgebildet
ist. Grundsätzlich kann
die zumindest eine Sperrklinke aber auch am ersten Deckel, bevorzugt
einstückig
mit diesem, vorgesehen sein, und die mindestens eine Ausnehmung am
zweiten Deckel. Es können
ferner sowohl am ersten Deckel als auch am zweiten Deckel Sperrklinken und
Ausnehmungen vorgesehen sein. Vorteilhafterweise sind mehrere Ausnehmungen
und/oder Sperrklinken vorhanden. Zur Betätigung der zumindest einen
Sperrklinke kann grundsätzlich
eine Federeinrichtung vorgesehen sein. Die zumindest eine Sperrklinke
kann aber auch mit einer zum Sperren ausreichend hohen Eigenelastizität ausgebildet
sein. Die zumindest eine Sperrklinke ist geeigneterweise als Fahne
mit bevorzugt etwa rechteckigem Außenumfang ausgebildet, die
winklig vom ersten Deckel und/oder vom zweiten Deckel hervorsteht.
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Um
zu verhindern, dass der zweite Deckel nach der Befüllung des
Aufnahmeraumes unbemerkt einmal oder mehrmals vollständig im
Betriebsdrehsinn herumgedreht wird und die Durchgangsöffnungen
dadurch erneut in Deckung gebracht werden, kann beispielsweise ein
als Band vorherbestimmter Länge
oder anderweitig ausgeführtes
Siegel vorgesehen sein, dass beim Überschreiten eines vorherbestimmten
Drehwinkels äußerlich
sichtbar bricht. Besonders bevorzugt ist es jedoch, dass eine Anschlageinrichtung
vorgesehen ist, welche die Drehung des zweiten Deckels im Betriebsdrehsinn
begrenzt. Diese Anschlageinrichtung kann beispielsweise einen an
einem der beiden Deckel angeordneten Anschlagsteg oder sonstigen
Vorsprung aufweisen, der bei Erreichen eines maximal vorgesehenen Drehwinkels
an einer entsprechenden Anlagefläche am
jeweils anderen Deckel zur Anlage kommt. Um die Manipulationssicherheit
weiter zu erhöhen,
können
auch mehrere Stege oder Vorsprünge
vorgesehen sein. Der Steg oder Vorsprung ist vorteilhafterweise
an demjenigen Deckel angeordnet, an dem auch die Sperrklinke vorgesehen
ist. Insbesondere kann der Steg oder Vorsprung am zweiten Deckel
angeordnet sein.
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Grundsätzlich kann
die Sperreinrichtung mit lediglich zwei Rastpositonen ausgebildet
sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass die beiden Durchgangsöffnungen
in einem Drehwinkelbe reich des zweiten Deckels zwischen der im Betriebsdrehsinn
ersten und der zweiten Rastposition miteinander fluchten und bei
Drehwinkeln oberhalb der zweiten Rastposition gegeneinander versetzt
sind. Unter einer Rastposition kann dabei eine solche Position des
zweiten Deckels verstanden werden, bei der die Sperreinrichtung
bei einem dem Betriebsdrehsinn entgegengerichteten Drehmoment sofort
sperrt, ohne dass zunächst
ein nennenswerter, dem Betriebsdrehsinn entgegengerichteter Rücklauf des
zweiten Deckels stattfindet. In den Rastpositionen ist somit kein
Einrollweg der Sperreinrichtung mehr gegeben. Gemäß dieser
Ausführungsform
mit zwei Rastpositionen befindet sich der zweite Deckel bereits
vor der Probenahme beim Lieferanten in einer Abfüllposition mit fluchtenden
Durchgangsöffnungen.
Daher ist es vorteilhaft, dass eine weitere Deckeleinrichtung, beispielsweise
eine durchstechbare Membran, vorgesehen ist, welche die erste und/oder
die zweite Durchgangsöffnung
abschließt.
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Besonders
bevorzugt ist jedoch, dass die Sperreinrichtung drei Rastpositionen
für die
Drehung des zweiten Deckels aufweist. Insbesondere kann dabei vorgesehen
sein, dass sich die beiden Durchgangsöffnungen lediglich dann überschneiden,
wenn sich der zweite Deckel in einem Abfüllbereich befindet, der zwischen
der im Betriebsdrehsinn zweiten und der dritten Rastpositionen angeordnet
ist. Gemäß dieser
Ausführungsform
befindet sich der zweite Deckel bei der Anlieferung zur Probenahme
bevorzugt in einem Einsetzbereich, der zwischen der in Drehrichtung
ersten und der zweiten Rastposition angeordnet ist, und in dem sich
die beiden Durchgangsöffnungen
nicht überdecken.
Durch Drehung des zweiten Deckels im Betriebsdrehsinn kann die zweite Rastposition überschritten
und der zweite Deckel in den Abfüllbereich
gebracht werden, in dem die beiden Durchgangsöffnungen zur Deckung kommen können. Durch
weitere Drehung im Betriebsdrehsinn kann schließlich die dritte Rastposition überschritten werden
und der sogenannte Entnahmebereich erreicht werden, in dem wiederum
keine Deckung der beiden Durchgangsöffnungen besteht und somit
ein Nachinjizieren nicht möglich
ist. Eine weitere Drehung des zweiten Deckels aus dem Entnahmebereich
heraus kann dabei durch die Anschlageinrichtung verhindert werden.
Außer
durch die mindestens eine Sperrklinke kann die erste Rastpostion
auch durch einen Anschlag definiert sein, insbesondere durch den
denselben Anschlagsteg, der auch den maximalen Drehwinkel im Betriebsdrehsinn
vorgibt.
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Grundsätzlich wäre es möglich, den
ersten Deckel fest am Flaschenkörper,
insbesondere einstückig
mit diesem vorzusehen. Zur Entnahme der Probe aus der Probenflasche
für die
Probenanalyse könnte
dann beispielsweise vorgesehen sein, den Flaschenkörper und/oder
die beiden Deckel anzubohren oder anderweitig unter Materialabtragung eine Öffnung herzustellen.
Eine besonders einfache Probenentnahme wird nach der Erfindung jedoch
dadurch ermöglicht,
dass der Flaschenkörper
eine Entnahmeöffnung
aufweist, die mit dem ersten Deckel lösbar verschließbar ist.
Gemäß dieser
Ausführungsform
kann also zum Zugriff auf die Probe im Aufnahmeraum der Probenflasche
zu Analysezwecken der erste Deckel, insbesondere mitsamt dem zweiten Deckel,
unter Freigabe der Entnahmeöffnung
entfernt werden. Insbesondere wenn die Probenflasche als Mehrwegflasche
ausgeführt
ist, kann der Flaschenkörper
mit dem ersten Deckel wiederverschließbar ausgebildet sein. Sofern
die Probe unmittelbar innerhalb der Probenflasche analysiert werden soll,
kann die Entnahme öffnung
auch als Zugriffsöffnung
zur Zufuhr von Analysegeräten
und/oder Reagenzien ausgebildet sein. Geeigneterweise dient die Entnahmeöffnung jedoch
der Entnahme der Probe aus der Probenflasche. Vorteilhafterweise
ist die Entnahmeöffnung
ausreichend groß,
so dass ein Rührwerk
eingefahren werden kann, welches die Probe, insbesondere die Milch,
durchmischt. Der erste Deckel ist vorteilhafterweise als Klappdeckel
ausgebildet. In diesem Fall können
die beiden Deckel als Kombinations-Dreh-Klappdeckel bezeichnet werden.
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Zur
weiteren Verbesserung der Manipulationssicherheit ist es erfindungsgemäß, dass
eine Verschlusseinrichtung, insbesondere ein Rastverschluss vorgesehen
ist, mit welcher der erste Deckel bei geschlossener Entnahmeöffnung manipulationsfest
am Flaschenkörper
festlegbar ist. Unter der Manipulationsfestigkeit wird dabei verstanden,
dass die Verschlusseinrichtung, nachdem sie einmal geschlossen wurde,
ohne Zerstörung
oder zumindest visuelle Veränderung
der Verschlusseinrichtung jedenfalls manuell nicht wieder geöffnet werden
kann. Die Verschlusseinrichtung kann somit auch als zerstörend trennbare
Verschlusseinrichtung bezeichnet werden. Zum Erreichen der Manipulationsfestigkeit
kann die Verschlusseinrichtung beispielsweise einen Widerhaken aufweisen,
der zum Verschließen
durch eine korrespondierende Öffnung
geführt
wird. Ein solcher Widerhaken kann insbesondere kopfseitig an einem Verschlussbolzen
vorgesehen sein. Zum Öffnen
der Verschlusseinrichtung kann in diesem Fall beispielsweise der
Verschlussbolzen durchtrennt werden. Die Verschlusseinrichtung kann
auch eine oder mehrere Sollbruchstellen aufweisen.
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Um
ein besonders sicheres Verschließen der Entnahmeöffnung zu
gewährleisten,
ist die Probenflasche so ausgeführt,
dass ein Scharnier, insbesondere ein Film scharnier, vorgesehen ist,
mit dem der erste Deckel am Flaschenkörper angelenkt ist. Ein solches
Filmscharnier kann insbesondere durch eine flexible, dünnwandige
Gelenkrille in einem Verbindungsteil zwischen dem ersten Deckel
und dem Flaschenkörper
ausgebildet sein. Bevorzugt ist das Scharnier als verjüngtes Kundstoffbändchen ausgestaltet.
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Grundsätzlich kann
der zweite Deckel in beliebiger Weise am ersten Deckel angeordnet
sein, wobei jedoch zum sicheren Verschließen der Probenflasche der zweite
Deckel bei nicht fluchtenden Durchgangsöffnungen im Allgemeinen dichtend
am ersten Deckel anliegen muss. Besonders vorteilhaft ist es, dass
der erste Deckel topfartig ausgebildet ist, und dass der zweite
Deckel im ersten Deckel angeordnet ist. Bei einer solchen Anordnung
ist der zweite Deckel durch den ersten Deckel besonders gut gegen
eine versehentliche Drehbetätigung
geschützt. Vorteilhafterweise
ist zumindest der zweite Deckel mit einem zumindest annähernd kreisrunden
Umfang ausgebildet.
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Eine
besonders einfach betätigbare
Probenflasche ist dadurch gekennzeichnet, dass am zweiten Deckel
ein insbesondere quer, beispielsweise radial oder diagonal, verlaufender
Betätigungssteg
zur drehenden Betätigung
des zweiten Deckels vorgesehen ist. Dieser Steg kann zum Drehen
des zweiten Deckels beispielsweise händisch gegriffen werden oder mit
einer mechanischen Dreheinrichtung, beispielsweise formschlüssig, umfasst
werden. Der Betätigungssteg
kann auch zur Darstellung, insbesondere Visualisierung, der Drehposition
des zweiten Deckels am ersten Deckel dienen. Zur weiter verbesserten
Visualisierung der Drehposition können am ersten Deckel beispielsweise
als Vorsprünge
oder Farbmarkierungen ausgebildete Positionsmarken angebracht sein.
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Eine
besonders sicher befüllbare
Probenflasche kann dadurch gegeben sein, dass, insbesondere stirnseitig
am Betätigungssteg,
eine Einfüllhülse mit
einem darin verlaufenden Einfüllkanal
vorgesehen ist, der mit der zweiten Durchgangsöffnung in Fluidverbindung steht.
Diese Einfüllhülse steht
geeigneterweise in Axialrichtung am zweiten Deckel vor und kann
dem Anschluss einer Probenahmeeinrichtung dienen.
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Die
Manipulationssicherheit der Probenflasche kann dadurch erhöht werden,
dass am zweiten Deckel eine durchstoßbare Membran angeordnet ist, welche
die zweite Durchgangsöffnung
abdeckt. Die Membran kann dabei insbesondere am Einfüllkanal angeordnet
sein. Die durchstoßbare
Membran gibt die zweite Öffnung
frei, sobald die Membran mit einer Injektionsvorrichtung, beispielsweise
einer Injektionskanüle
oder einer Injektionsnadel, beaufschlagt wird. Die Membran kann
beispielsweise Sollbruchstellen aufweisen und insbesondere geschlitzt
sein. Bevorzugt weist die Membran Silikon auf. Alternativ oder zusätzlich kann
auch an der ersten Durchgangsöffnung
eine Membran vorgesehen sein.
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Um
die Dichtigkeit der Probenflasche zu erhöhen, kann am zweiten Deckel
eine insbesondere gewölbtflächig ausgebildete
Dichtung zum Abdichten der ersten Durchgangsöffnung vorgesehen sein. Unter
einer gewölbtflächigen Dichtung
kann dabei eine flächige
Dichtung verstanden werden, die zum Eingriff in die erste Durchgangsöffnung konvex
am zweiten Deckel hervorsteht. Die Dichtung kann insbesondere einen
Kugelsitz in der zweiten Durchgangsöffnung bilden. Vorteilhafterweise
ist die Dichtung so am zweiten Deckel angeordnet, dass sie im Entnahmebereich
des zweiten Deckels dichtend an der ersten Durchgangsöffnung anliegt.
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Insbesondere
zur automatischen oder halbautomatischen Befüllung der Probenflasche kann vorgesehen
sein, dass am Flaschenkörper
zumindest ein Vorsprung, insbesondere ein Haltesteg, und/oder eine
Vertiefung zum formschlüssigen
Halten des Flaschenkörpers
in einer Flaschenaufnahme vorgesehen ist. Durch einen solchen Vorsprung
und durch eine solche Vertiefung kann auch ein im Querschnitt ansonsten
runder Flaschenkörper
formschlüssig
in der Flaschenaufnahme gehalten werden. Geeigneterweise verläuft der
Steg in Axialrichtung des Flaschenkörpers.
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Um
eine besonders zuverlässige
Zuordnung der Proben zu ermöglichen,
ist es vorteilhaft, dass, insbesondere am Flaschenkörper, eine
Halteeinrichtung für
ein TAG ausgebildet ist. Um eine Manipulaton durch Austauschen des
TAGs zu erschweren, kann die Halteeinrichtung zur manipulationsfesten Halterung
des TAGs ausgebildet sein. Hierzu kann die Halteeinrichtung beispielsweise
einen Rastverschluss mit einem Widerhaken aufweisen. Der TAG ist
geeigneterweise als Radio Frequency Identificaton (RFID) TAG ausgebildet,
der einen elektronischen Schreib-Lesespeicher aufweist, welcher
mittels elektromagnetischer Wellen beschreibbar und/oder auslesbar
ist. Zur Identifizierung kann auf der Probenflasche auch ein Barcode
angebracht, beispielsweise aufgedruckt, sein.
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Das
Verfahren zur Probenahme wird mit einer erfindungsgemäßen Probenflasche
durchgeführt. Das
Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass
- – die Probenflasche
axial in eine Flaschenaufnahme eingeführt wird,
- – die
Probenflasche in der Flaschenaufnahme wenigstens in einer Richtung,
insbesondere drehfest, festgelegt wird,
- – die
Position des zweiten Deckels am ersten Deckel und/oder die Integrität einer
an der zweiten Durchgangsöffnung
angeordneten Membran bestimmt wird,
- – beim
Nichtvorliegen einer vorher bestimmten Startposition des zweiten
Deckels und/oder beim Vorliegen einer beschädigten Membran ein Fehlersignal
ausgegeben und die Befüllung
abgebrochen wird und ansonsten
- – wenigstens
ein Teil des zweiten Deckels in einen Abfüllbereich bewegt, insbesondere
gedreht, wird, in dem die erste Durchgangsöffnung mit der zweiten Durchgangsöffnung zumindest
teilweise in Deckung ist,
- – anschließend, insbesondere
unter Durchstoßung
der Membran, durch die in Deckung befindlichen Durchgangsöffnungen
eine Probe in die Probenflasche eingefüllt wird,
- – der
zweite Deckel anschließend
in einen Entnahmebereich bewegt, insbesondere gedreht wird, in welchem
der zweite Deckel die erste Durchgangsöffnung abdichtet, und
- – anschließend die
Probenflasche aus der Flaschenaufnahme freigegeben wird.
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Entsprechend
den bevorzugten Varianten der Probenflasche, bei der der zweite
Deckel gegenüber
dem ersten Deckel drehbar angeordnet ist, besteht eine besonders
bevorzugte Variante des Verfahrens darin, dass die Probenflasche
zunächst
in der Flaschenaufnahme drehfest festgelegt wird, dass die Drehposition
des zweiten Deckels am ersten Deckel und/oder die Integrität einer
an der zweiten Durchgangsöffnung
angeordneten Membran bestimmt wird, dass der zweite Deckel in den
Abfüllbereich
gedreht wird und dass der zweite Deckel nach Einfüllen der
Probe in den Entnahmebereich gedreht wird.
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Grundsätzlich ist
aber auch möglich,
dass ein Abdeckteil des zweiten Deckels von einer Ausgangsposition über den
Abfüllbereich
in den Entnahmebereich verschoben wird.
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Die
Probenflasche wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, die
schematisch in den Figuren dargestellt sind. In den Figuren zeigen:
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1 bis 3 Verschiedene
perspektivische Explosionsdarstellungen einer erfindungsgemäßen Probenflasche
bei gelöstem
zweiten Deckel und gelöstem
TAG;
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4 eine
Explosionsdarstellung von der Seite der Probenflasche der 1 bis 3;
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5 eine
geschnittene Seitenansicht in Explosionsdarstellung der Probenflasche
der 1 bis 4;
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6 eine
perspektivische Ansicht der zusammengefügten Probenflasche der 1 bis 5 im
Transportzustand vor der Probenahme;
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7 eine
Draufsicht der Probenflasche der 1 bis 6 zur
Erläuterung
der verschiedenen Drehpositionen des zweiten Deckels;
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8 und 9 geschnittene
Detailseitenansichen des zweiten Deckels im Bereich der zweiten
Durchgangsöffnung
bei Durchstoßung
einer Membran;
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10 eine
Seitenansicht einer Probenflasche beim Einführen in eine Flaschenaufnahme;
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11 eine
Seitenansicht einer Probenflasche in einer Flaschenaufnahme mit
aufgesetzter Probenahmeeinrichtung;
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12 eine
Draufsicht einer ersten Variante einer Probenflasche mit mehrteiligem
zweiten Deckel,
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13 eine
Draufsicht einer zweiten Variante der erfindungsgemäßen Probenflasche
mit mehrteiligem zweiten Deckel; und
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14 eine
Draufsicht der Probenflasche aus 13, bei
der der zweite Deckel in der Entnahmeposition ist.
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Gleichwirkende
Elemente sind durchgehend mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Eine
Ausführungsform
einer Probenflasche ist in den 1 bis 11 dargestellt.
Die Probenflasche weist einen Flaschenkörper 1 mit einem zylindermantelartigen
Mantelelement 2 auf, das in seinem unteren Bereich von
einem kreisscheibenartigen Bodenelement 3 abgeschlossen
wird. Durch das Mantelelement 2 und das Bodenelement 3 ist
im Inneren des Flaschenkörpers 1 ein
zylindrischer Aufnahmeraum 6 gebildet. An der oberen Stirnseite
des Mantelelements 2 ist der Flaschenkörper 1 unter Bildung
einer im Querschnitt des Flaschenkörpers 1 kreisförmigen Entnahmeöffnung 7 offen
ausgeführt.
Durch diese Entnahmeöffnung 7 können eine
Probe in den Aufnahmeraum 6 eingeführt werden, die Probe aus dem
Aufnahmeraum 6 entnommen werden und Probenanalyseeinrichtungen
in den Aufnahmeraum 6 eingeführt werden.
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Zum
fluiddichten Verschließen
des Aufnahmeraums 6 ist die Entnahmeöffnung 7 bis zur Analyse
der Probe im Labor durch einen ersten Deckel 10 verschlossen.
Dieser erste Deckel 10 ist als Klappdeckel ausgeführt, der
mittels eines Filmscharniers 18 am Mantelelement 2 des
Flaschenkörpers 1 schwenkbar
gelagert ist. Das Filmscharnier 18 weist dabei ein Kunststoffbändchen auf,
an dem mittig eine Wandstärkeverjüngung ausgebildet
ist, an welcher das Filmscharnier 18 biegbar ist.
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An
der dem Filmscharnier 18 radial gegenüberliegenden Seite des Flaschenkörpers 1 ist
eine Verschlusseinrichtung 30 vorgesehen, mittels welcher
der erste Deckel 10 unter Abdichtung der Entnahmeöffnung 7 am
Mantelelement 2 festlegbar ist. Wie insbesondere den 1, 3 und 4 entnommen
werden kann, weist die Verschlusseinrichtung 30 eine Haltelasche 32 auf,
die im oberen Bereich des Flaschenkörpers 1 radial am
Mantelelement 2 hervorsteht. Die Verschlusseinrichtung 30 weist
ferner eine Anhebelasche 34 auf, die radial am mit etwa
kreisförmigen
Außenumfang
ausgebildeten ersten Deckel 10 hervorsteht. Die beiden
Laschen 32, 34 sowie das Filmscharnier 18 sind
so angeordnet, dass bei geschlossenem ersten Deckel 10 die Anhebelasche 34 axial
oberhalb der Haltelasche 32 angeordnet ist. An der Haltelasche 32 ist
ein nach oben in Axialrichtung des Flaschenkörpers 1 verlaufender
Verschlussbolzen 36 vorgesehen. Dieser Verschlussbolzen 36 weist
einen pilzförmig
ausgeführten
Kopf 37 auf, der bei geschlossenem ersten Deckel 10 zum
Verriegeln der Verschlusseinrichtung 30 durch eine Verschlussöffnung in
der Anhebelasche 34 durchsteht. Der pilzförmige Kopf 37 ist,
wie auch die gesamte Probenflasche, aus einem elastischen Kunststoff
hergestellt. Aufgrund dieser Elastizität wird der pilzförmige Kopf 37 beim
Durchgang durch die Verschlussöffnung
zum Verriegeln zusammengedrückt
und kann so durch die durchmesserkleinere Verschlussöffnung hindurch
gelangen. Ein Entfernen des Verschlussbolzens 36 aus der
Anhebelasche 34 ist jedoch ohne dessen Zerstörung oder
zumindest visuelle Veränderung
ohne Hilfsmittel nicht möglich, da
der pilzförmige
Kopf 37 mit seiner Unterseite flächig auf der Anhebelasche 34 aufliegt.
Der pilzförmige
Kopf 37 funktioniert somit als Widerhaken, durch den ein
manipulationsfester Verschluss gebildet wird.
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Eine
Zerstörung
des Verschlussbolzens 36 zur Öffnung des ersten Deckels 10 kann
insbesondere visuell oder elektronisch detektiert werden. Um das Öffnen der
Verschlusseinrichtung 30 und somit des Deckels 10 unter
Zerstörung
des Verschlussbolzens 36 zu erleichtern, ist an diesem
eine Sollbruchstelle 39 ausgebildet, an welcher der Verschlussbolzen 36 mit
geringerer Materialstärke
ausgebildet ist. Darüber
hinaus können
auch an der Haltelasche 32, an der Anhebelasche 34 und/oder
am Filmscharnier 18 Sollbruchstellen vorgesehen sein.
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Die
Anhebelasche 34 ist im Querschnitt des Flaschenkörpers 1 flächengrößer als
die Haltelasche 32 ausgebildet. Auf der Höhe der Haltelasche 32 ist am
Mantelelement 2 des Flaschenkörpers 1 ein Haltering 44 vorgesehen,
der das Mantelelement 2 ringartig umläuft. Um die manuelle Öffnung des
ersten Deckels 10 zu erleichtern, ist der Haltering 44 an
seiner Oberseite mit einer radial eben verlaufenden Haltefläche ausgebildet.
Wie insbesondere aus 5 erkennbar ist, greift der
geschlossene erste Deckel 10 über Dichtlippen 13 am
oberseitigen Kragen des Flaschenkörpers 1 ein und dichtet
dabei die Entnahmeöffnung 7 ab.
Der erste Deckel 10 ist kappenartig im Querschnitt durchmessergrößer als
das Mantelelement 2 an der Entnahmeöffnung 7 ausgebildet.
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Der
erste Deckel 10 wird grundsätzlich erst im Analyselabor
geöffnet.
Bevor die Analyse freigegeben wird, ist es möglich, die Integrität der Probenflasche,
insbesondere der Verschlusseinrichtung 30, z.B. vollautomatisch
zu überprüfen.
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Der
als Verschlusskappe ausgebildete erste Deckel 10 weist
mittig eine topfartige Vertiefung 17 auf, die bei geschlossenem
Deckel 10 in den Aufnahmeraum 6 des Flaschenkörpers 1 hineinragt.
In den ersten Deckel 10 wird, beispielsweise durch Verpressen
während
oder nach dem Produktionsprozess, ein zweiter Deckel 20 derart
drehbar integriert, dass dieser zweite Deckel 20 in der
topfartigen Vertiefung 17 aufgenommen ist.
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Wie
insbesondere in den 1 bis 3 zu erkennen
ist, weist der zweite Deckel 20 eine Topfform mit einer
zylindermantelartigen Seitenwand 26 und einer bodenseitig
hieran angeordneten, kreisscheibenartigen Bodenwand 27 auf.
An der Seitenwand 26 ist dabei eine Sperrklinke 25 vorgesehen, die
einstückig
mit dem zweiten Deckel 20 ausgebildet ist und winkelig
aus der Seitenwand 26 hervorsteht. In einer zylindermantelartigen
Seitenwand 16 der topfartigen Vertiefung 17 des
ersten Deckels 10 sind drei Ausnehmungen 15, 15', 15'' vorgesehen, die mit der Sperrklinke 25 korrespondieren.
Die Ausnehmungen 15, 15', 15'' sind
dabei durch keilartige Wandstärkenverjüngungen
der Seitenwand 16 gebildet. Die Sperrklinke 25 und
die Ausnehmungen 15, 15', 15'' bilden
eine Sperreinrichtung, welche die Drehung des zweiten Deckels 20 lediglich
in einer Betriebsdrehrichtung ermöglicht. Wie insbesondere 7 zu
entnehmen ist, ist diese Betriebsdrehrichtung im vorliegenden Beispiel
im Gegenuhrzeigersinn gegeben.
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Um
eine vollständige
Umdrehung des zweiten Deckels 20 am ersten Deckel 10 im
Betriebsdrehsinn zu verhindern, ist eine Anschlageinrichtung vorgesehen.
Wie insbesondere den 1 und 2 zu entnehmen
ist, weist diese Anschlageinrichtung einen Anschlagsteg 52 auf,
der axial an der Seitenwand 26 des zweiten Deckels 20 verläuft. Der
Anschlagsteg 52 ist dabei auf der der Sperrklinke 25 gegenüberliegenden
Seite des zweiten Deckels 20 angeordnet. Wie insbesondere
in den 2 und 5 erkennbar ist, weist die Anschlageinrichtung
darüber hinaus
eine Anschlagfläche 53 auf,
die durch eine stufenartige Wanddickenverstärkung an der Seitenwand 16 des
ersten Deckels 10 ausgebildet ist. Wird der zweite Deckel 20 bis
zu einem vorher bestimmten, maximalen Drehwinkel α gedreht,
so kommt der Anschlagsteg 52 an der Anschlagfläche 53 zur
Anlage und eine weitere Drehung des zweiten Deckels 20 wird
verhindert.
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Wie
insbesondere aus den 2, 8 und 9 hervorgeht,
befindet sich im Innenbereich des zweiten Deckels 20 auf
der Bodenwand 27 eine in Axialrichtung verlaufende Einfüllhülse 56,
die auch als Kanüleneinführung bezeichnet
werden kann. In dieser Einfüllhülse 56 ist
ein zylindrischer Einfüllkanal 57 ausgebildet,
in den eine Kanüle 59 zum
Einfüllen der
Probe eingeführt
werden kann. Die Einfüllhülse 56 ist
im Auslieferzustand mit einer Membran 50 verschlossen,
die ein Kunststoffmaterial aufweist. An der Bodenwand 27 des
zweiten Deckels 20 ist im Anschluss an die Einfüllhülse 56 ein
radial verlaufender Betätigungssteg 23,
der auch als Betätigungseingriff bezeichnet
werden kann, vorgesehen. Mittels dieses Betätigungssteges 23 kann
der zweite Deckel 20 händisch
oder automatisch gedreht werden.
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Die
Sperreinrichtung mit ihrer Sperrklinke 25 und ihren drei
Ausnehmungen 15, 15', 15'' definiert drei Rastpositionen
R1, R2, R3 des zweiten Deckels 20. Dies ist in 7 dargestellt.
Diese Rastpositionen R1, R2, R3 zeichnen sich dadurch aus, dass nach
deren Überschreiten
im Betriebsdrehsinn ein Zurückdrehen
des zweiten Deckels 20 in der dem Betriebdrehsinn entgegegengerichteten
Drehrichtung nicht mehr möglich
ist. In den Rastpositionen R1, R2, R3 greift die Sperrklinke 25 jeweils
in eine der drei Ausnehmungen 15, 15', 15'' ein.
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Zwischen
den Rastpositionen R1, R2 und R3 sind verschiedene Bereiche für den Drehwinkel α des zweiten
Deckels 20 am ersten Deckel 10 gegeben. Befindet
sich der zweite Deckel 20 zwischen der ersten Rastposition
R1 und der zweiten Rastposition R2, so befindet er sich im Einsetzbereich
I. In dieser Anordnung wird die Probenflasche ausgeliefert. Befindet
sich der zweite Deckel 20 zwischen der zweiten Rastposition
R2 und der dritten Rastposition R3, so befindet er sich der Deckel 20 im
Abfüllbereich
II. In diesem Abfüllbereich
II ist, wie unten näher
erläutert, ein
Flüssigkeitsdurchgang
durch die beiden Deckel 10, 20 hindurch in den
Aufnahmeraum 6 hinein möglich.
Befindet sich der zweite Deckel 20 zwischen der dritten
Rastposition R3 und einer maximalen Anschlagsposition, in der der
Anschlagsteg 52 an der Anschlagfläche 53 zur Anlage
kommt, so befindet sich der zweite Deckel 20 in einem Entnahmebereich III,
in welchem der Aufnahmeraum 6 wieder verschlossen ist.
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In
einer Bodenwand 19 der topfartigen Vertiefung 17 des
exsten Deckels 10 ist eine außermittige Durchgangsöffnung 11 mit
kreisförmigen
Querschnitt vorgesehen. Diese erste Durchgangsöffnung 11 führt durch
den geschlossenen ersten Deckel 10 hindurch in den Aufnahmeraum 6.
Darüber
hinaus ist in der Bodenwand 27 des zweiten Deckels 20 eine ebenfalls
außermittige,
im Querschnitt kreisförmige, zweite
Durchgangsöffnung 22 vorgesehen.
Die Einfüllhülse 56 ist
dabei so am zweiten Deckel 20 angeordnet, dass der hierin
gebildete Einfüllkanal 57 mit der
zweiten Durchgangsöffnung 22 fluchtet.
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Im
Einsetzbereich I und im Entnahmebereich III wird die Bodenwand 27 des
zweiten Deckels 20 flächig
gegen die Bodenwand 19 des Deckels 10 gepresst
und die erste Durchgangsöffnung 11 des
ersten Deckels 10 durch die Bodenwand 27 des zweiten Deckels 20 abgedichtet.
Dies ist in 8 dargestellt, welche den zweiten
Deckel 20 im Einsetzbereich I zeigt. Zur weiteren Abdichtung
können
darüber
hinaus Dichtlippen vorgesehen sein. Insbesondere kann an der Bodenwand 27,
wie in 5 dargestellt, eine flächige und konvex von der Bodenwand 27 hervorstehende
Dichtung 28 vorgesehen sein, die einem Kugelsitz in der
ersten Durchgangsöffnung 11 bildet. Bevorzugt
sind zwei Dichtungen 28 vorgesehen, welche die erste Durchgangsöffnung 11 sowohl
im Einsetzbereich I als auch im Entnahmebereich III abdichten.
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Im
Abfüllbereich
II, der zwischen dem Einsetzbereich I und dem Entnahmebereich III
angeordnet ist, befinden sich die beiden Durchgangsöffnungen 11 und 22 zumindest
teilweise in Deckung, d.h. sie fluchten in Axialrichtung. Hierdurch
ist es im Abfüllbereich
II möglich,
Flüssigkeit
durch die beiden Deckel 10, 20 hindurch in den
Aufnahmeraum 6 einzufüllen.
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Die
gezeigte Probenflasche kann grundsätzlich sowohl als Einwegflasche
als auch als Mehrwegflasche konzipiert sein, wobei die Verwendung
von Mehrwegflaschen grundsätzlich
mit einem gewissen Mehraufwand, insbesondere im Hinblick auf die
Reinigung, verbunden ist.
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Um
die Probenflasche eindeutig einem Lieferanten zuordnen zu können, ist
an dieser im Bodenbereich des Flaschenkörpers 1 ein als TAG 70,
insbesondere als Radio Frequency Identification (RFID) TAG ausgebildeter,
elektronischer Schreib-Lesespeicher angebracht. Dieser TAG 70 wird
vor, während und/oder
nach dem Befüllen
beschrieben und/oder ausgelesen. Vorteilhafterweise gelangt ein
gültiger Datensatz
nur dann auf den TAG 70, wenn eine ordnungsgemäße Probenahme
nachgewiesen wurde.
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Wie
insbesondere aus den 3 und 5 hervorgeht,
ist zur Halterung des TAGs 70 am Bodenelement 3 des
Flaschenkörpers 1 eine
Halteeinrichtung 71 vorgesehen. Diese Halteeinrichtung 71 weist
eine ringartige Halterung 74 auf, in welche der zylindrische
TAG 70 einsetzbar ist. Daneben weist die Halteeinrichtung 71 einen
Bolzen 76 auf, der mittig am Bodenelement 3 axial
hervorsteht, und der bei in die Haltung 74 eingesetztem
TAG 70 durch eine zentrische Bohrung 73 im TAG 70 hindurchsteht.
Der Bolzen 76 verfügt über einen
pilzartig ausgebildeten Widerhaken 78 sowie über eine
Sollbruchstelle 77. Diese Sollbruchstelle 77 wird
beim Entfernen des TAGs 70 gebrochen und eine Manipulation
somit nachweisbar. Wie insbesondere in 3 erkennbar ist,
sind im Mantelelement 2 Öffnungen 79 und in
der ringartigen Halterung 74 Öffnungen 80 vorgesehen, wobei
die Öffnungen 79 mit
den Öffnungen 80 radial fluchten.
Diese Öffnungen 79, 80 dienen
zur Einführung
eines Lösewerkzeuges,
insbesondere eines Stößels, zum
Entfernen des TAGs 70. Zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit
kann der TAG 70 wiederverwertet werden.
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Außer zur
Einführung
eines Lösewerkzeugs können die Öffnungen 79 im
Mantelelement 2 auch zur Orientierung der Probenflasche
dienen, insbesondere bei der Analyse der Probe im Labor. Die Öffnungen 79 können, um
eine 180°-Fehlpositionierung der
Flasche zu vermeiden, auch nicht diagonal gegenüberliegend, sondern etwas dazu
versetzt angeordnet werden.
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Die 8 und 9 zeigen
eine Detailansicht einer Membran 50, welche den Einfüllkanal 57 der
Einfüllhülse 56 überspannt.
Diese Membran 50 ist über
ein als Filmscharnier ausgebildetes Scharnier 51 so am
Kragen der als Einfüllhülse 56 ausgebildeten
Kanülenaufnahme
angeordnet, dass sie nach dem Durchstechen mit einer Kanüle 59 am
Kragen der Einfüllhülse 56 verbleibt.
Zum definierten Durchstoßen
der Membran 50 ist diese darüber hinaus mit einer Sollbruchstelle 49 ausgebildet.
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Der
Ablauf einer typischen Probenahme gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
ist insbesondere in den 10, 11 und 7 dargestellt, wobei
im Folgenden auch auf die verbleibenden Figuren Bezug genommen wird.
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Zu
Beginn der Probenahme wird die Probenflasche mit ihrem Flaschenkörper 1,
wie durch den Pfeil in 10 dargestellt, axial in eine
topfartig ausgebildete Flaschenaufnahme 60 eingeführt. Im
Bodenbereich der Flaschenaufnahme 60 kann dabei ein RFID-Leser 90 angeordnet
sein, der mit dem TAG 70 elektromagnetisch kommuniziert.
Am Mantelelement 2 des Flaschenkörpers 1 sind axial
verlaufende Haltestege 41, 41' vorgesehen, die formschlüssig in
korrespondierende Aussparungen 62 einrasten, welche im
Inneren der Flaschenaufnahme 60 vorgesehen sind. Durch
den formschlüssigen
Eingriff der Haltestege 41, 41' in die Aussparungen 62 wird
der Flaschenkörper 1 drehfest
in der Flaschenaufnahme 60 festgelegt.
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Nachdem
der Flaschenkörper 1 in
der Flaschenaufnahme 60 gehaltert wurde, wird die Flaschenaufnahme 60,
beispielsweise durch eine Drehbewegung, nach oben geschoben. Der
obere Bereich des Flaschenkörpers 1 mit
den Deckeln 10 und 20 gelangt hierdurch in eine
komplementär
ausgebildete Probenah meeinrichtung 66, die auch als Kanülen-Injektions-Dreheinrichtung
bezeichnet werden kann. Dieser Zustand ist in 11 dargestellt.
Vorteilhafterweise sind die Flaschenaufnahme 60 und die
Probenahmeeinrichtung 66 so ausgebildet, dass sie die Probenflasche
in diesem Zustand zumindest annähernd
vollständig
umgeben und so vor einer manuellen Manipulation schützen. Die
Flaschenaufnahme 60 und die Probenflasche können dabei
bevorzugt transparent oder mit Sichtöffnungen ausgebildet sein,
damit der Probenfluss, insbesondere der Milchfluss, und/oder die
Probenfunktionalität
beobachtet werden kann.
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Nachdem
die Probenflasche an der Probenahmeeinrichtung 66 angeordnet
wurde, wird mittels Sensoren 67, 67', die an der Probenahmeneinrichtung 66 vorgesehen
sind, ermittelt, ob sich der zweite Deckel 20 im Einsetzbereich
I befindet und ob die Membran 50 intakt ist. Sollte der
zweite Deckel 20 bereits vorab betätigt worden sein und er sich
im Abfüllbereich
II oder im Entnahmebereich III befinden, so kann dies anhand der
Position des Betätigungssteges 23 und/oder
der Einfüllhülse 56 nachgewiesen
werden. Insbesondere kann ein fehlender Formschluss zu diesen Elementen
nachgewiesen werden. Ist die Drehposition des zweiten Deckels 20 inkorrekt oder
die Membran 50 beschädigt,
so wird die Probenahme von einer Steuerung abgebrochen.
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Bei
richtiger Stellung des zweiten Deckels 20 im Einsetzbereich
I der Flasche wird die Kanüle 59, die
oberhalb des Einfüllkanals 57 angeordnet
ist, abgesenkt und durchstößt die Membran 50.
Nun wird der Flaschenkörper 1 zusammen
mit dem ersten Deckel 10 gedreht, während der zweite Deckel 20,
insbesondere an dem Betätigungssteg 23,
mittels der Probenahmeeinrichtung 66 festgehalten wird.
Die Drehung des Fla schenkörpers 1 kann
dabei beispielsweise durch Drehung der Flaschenaufnahme 60 erfolgen,
wobei diese Drehung über
die Haltestege 41, 41' an den Flaschenkörper 1 weitergegeben wird.
Der Flaschenkörper 1 wird
soweit gedreht, bis die Rastposition R2 überschritten ist und sich der zweite
Deckel 20 im Abfüllbereich
II befindet, in welchem der Einfüllkanal 57 mit
der ersten Durchgangsöffnung 11 fluchtet.
Durch Einrasten der Sperrklinke 25 in die Ausnehmung 15' wird ein Zurückdrehen
des zweiten Deckels 20 in den Einsetzbereich I verhindert.
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Während der
Drehung des Flaschenkörpers 1 in
den Abfüllbereich
II oder im Anschluss an diese Drehung kann die Kanüle 59 abgesenkt
und/oder der Flaschenkörper 1 durch
Anheben der Flaschenaufnahme 60 angehoben werden. Hierdurch
dringt die Kanüle 59 weiter
in den Einfüllkanal 57 ein.
Dabei kann vorgesehen werden, dass das Ende der Kanüle 59 die
erste Durchgangsöffnung 11 und
somit die Bodenwand 19 des ersten Deckels 10 durchdringt,
wodurch eine Verunreinigung im Bereich der Einfüllhülse 56 durch Spritzen
des Probenmaterials weitestgehend verhindert werden kann. Um ein
sicheres Einfüllen
zu gewährleisten,
kann die erste Durchgangsöffnung 11 größer sein
als die zweite Durchgangsöffnung 22.
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Ist
die Kanüle 59 durch
die erste Durchgangsöffnung 11 hindurchgeschoben
worden, so wird diese nach Beendigung der Probeneinfüllung in den
Aufnahmeraum 6 wieder soweit zurückgezogen, dass sie die erste
Durchgangsöffnung 11 nicht
mehr durchstößt. Die
Kanüle 59 kann
dabei vollständig
aus dem Einfüllkanal 57 herausgezogen
werden oder auch weiterhin in diesem Einfüllkanal 57 verbleiben. Ist
die Kanüle 59 hingegen
nicht durch die erste Durchgangsöffnung 11 abgesenkt
worden, so muss diese nicht zurückgezogen
werden, sondern kann im Einfüllkanal 57 verbleiben.
Die Kanüle 59 kann
aber auch vollständig
aus dem Einfüllkanal 57 herausgezogen
werden.
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Nun
wird der Flaschenkörper 1 mitsamt
dem Deckel 10 mittels der Flaschenaufnahme 60 über die Haltestege 41, 41' bei feststehendem
zweiten Deckel 20 so lange weitergedreht, bis die Sperrklinke 25 in die
Ausnehmung 15'' in Eingriff
kommt und somit die Rastposition R3 erreicht wird. Der zweite Deckel 20 befindet
sich nun im Entnahmebereich III. In diesem Entnahmebereich III wird
mittels der Anschlageinrichtung ein Weiterdrehen des zweiten Deckels 20 über einen
Maximaldrehwinkel hinaus verhindert. Ein Zurückdrehen wird hingegen durch
die Sperrklinke 25 verhindert. Der Deckel 20 kann
somit, von einem vorher bestimmten Spiel abgesehen, weder im Uhrzeigersinn
noch im Gegenuhrzeigersinn verdreht werden.
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Wird
durch Erhöhung
des Drehmoments am zweiten Deckel 20 dennoch versucht,
diesen zweiten Deckel 20 zu verdrehen, so führt dies
zu einer Zerstörung
der Probenflasche, beispielsweise an Sollbruchstellen am Betätigungssteg 23,
am Filmscharnier 18 und/oder an der Verschlusseinrichtung 30.
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Erst
bei Stellung des zweiten Deckels 20 im Entnahmebereich
III kann die Probenflasche wieder aus dem Bereich der Probenahmeneinrichtung 66, die
auch als Injektionsmechanismus bezeichnet werden kann, nach unten
entnommen werden. Um diese Wirkung zu erzielen, kann beispielsweise
ein geeigneter Verriegelungsmechanismus vorgesehen sein, der auf
das Filmscharnier 18 und/oder die Verschlusseinrichtung 30 zurückgreift.
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Ein
geeigneter Verriegelungsmechanismus weist beispielsweise an der
Probenahmeneinrichtung 66 eine in Umfangsrichtung des Flaschenkörpers 1 verlaufende
Nut auf, die mit axial nach unten verlaufenden Ausfräsungen ausgebildet
ist.
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Hierdurch
ist die Nut umgekehrt U-förmig ausgeformt.
Beim Einführen
der Flasche kommt der Flaschenkörper 1 über einen
korrespondierenden Vorsprung mit der Nut in Eingriff und wird von
dieser bei Drehung des Flaschenkörpers 1 axial
geführt.
Da der zweite Deckel 20 an seinem Betätigungssteg 23 an
der Probenahmeeinrichtung 66 fixiert ist und da aufgrund
der Sperreinrichtung der Flaschenkörper 1 nicht rückwärts gedreht
werden kann, kann der Flaschenkörper 1 erst
im Entnahmebereich III entnommen werden.
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Alternativ
oder zusätzlich
zur Drehung des Flaschenkörpers 1 kann
bei der Probenahme auch der zweite Deckel 20 gedreht werden,
wobei der Flaschenkörper 1 dann
gegebenenfalls drehfest festgelegt werden kann.
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Zur
Analyse der in der erfindungsgemäßen Probenflasche
enthaltenen Probe im Labor kann zunächst die Integrität der Flasche,
insbesondere der Verschlusseinrichtung 30, vollautomatisch überprüft werden.
Dies kann aufgrund der markanten Erkennungsmerkmale im Deckelbereich
beispielsweise mittels automatischer Bilderkennung erfolgen. Bei Zweifeln
an der Integrität
der Flasche kann diese dann zur weiteren visuellen Untersuchung
ausgeschleust werden. Unter Zuhilfenahme der Öffnungen 79 und/oder
der Haltestege 41, 41' kann die Probenflasche exakt positioniert
werden, wodurch die Bilderkennung erleichtert wird. Es können auch
andere Sensoren, beispielsweise Lichtleiter-Lichtschranken, zur
Detektion verwendet werden.
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Nachdem
die Integrität
der Flasche nachgewiesen wurde, wird der Verschlussbolzen 36 gelöst und der
gesamte erste Deckel 10 mitsamt dem daran angeordneten
zweiten Deckel 20 geöffnet
und angehoben. Durch die Entnahmeöffnung 7 kann dann
ein Rührwerk
eingetaucht werden und die Probe analysiert werden.
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Auch
nach Durchtrennen des Verschlussbolzens 36 verbleiben die
beiden Deckel 10, 20 über das Filmscharnier 18 am
Flaschenkörper 1.
Der erste Deckel 10 kann bei einer Mehrfachanalyse zwischen den
einzelnen Analyseschritten wieder geschlossen werden, um eine Kontamination
der Probe im Aufnahmeraum 6 zu vermeiden.
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12 zeigt
in Draufsicht eine Variante der Probenflasche, bei der der zweite
Deckel 20 mehrteilig, bestehend aus einem Deckelgrundteil 62 und
einem verschiebbar angeordneten Abdeckteil 63 gebildet
ist. Das Deckelgrundteil 62 ist fest mit dem ersten Deckel,
von welchem in den 12 bis 14 jeweils
nur das Filmscharnier 18 erkennbar ist, verbunden.
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In
dem Deckelgrundteil 62 ist quer verlaufend ein Langloch 64 gebildet,
in welchem das Abdeckteil 63 verschiebbar gelagert ist.
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Das
Abdeckteil 63 besteht im Wesentlichen aus einer Platte,
die zwischen dem ersten Deckel und dem Deckelgrundteil 62 verschiebbar
angeordnet ist, sowie einer darauf angebrachten Einfüllhülse 56,
die gleichzeitig die zweite Durchgangsöffnung 22 darstellt.
Bei dem in 12 gezeigten Beispiel sind an zwei
gegenüberliegenden
Seiten der Einfüllhülse 56 außerdem Betätigungsstege 23 angeordnet,
mit denen das Abdeckteil 63 als Teil des zweiten Deckels 20 linear
in einer Bewegungsrichtung manuell oder automatisiert verschoben
werden kann. Bei der in 12 gezeigten
Situation befindet sich das Abdeckteil 63 in der Ausgangsposition,
also im Anlieferungszustand.
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Die
in den 13 und 14 dargestellte Variante
unterscheidet sich von dem Beispiel aus 12 dadurch,
dass keine Betätigungsstege 23 vorgesehen
sind, sondern das Abdeckteil 63 über die Einfüllhülse 56 gegenüber dem
Deckelgrundteil 62 verschoben wird.
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13 zeigt
die Probenflasche in der Befüllposition.
Die Endposition, also der Entnahmezustand ist in 14 dargestellt.
Dort hat die Einfüllhülse 56 die
rechte Endposition des durch das Langloch 64 vorgegebenen
Wegs erreicht. Bei der in den 13 und 14 dargestellten
Ausführungsform
dient also die Einfüllhülse 56 zugleich
als Betätigungsschieber 23.
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Bei
den in den 12 bis 14 gezeigten Varianten
sind entlang des Verschiebewegs bevorzugt Sperrklinken als Sperreinrichtung
angeordnet.
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Ergänzend oder
alternativ hierzu können
an dem Deckelgrundteil 62, dem ersten Deckel und/oder dem
Abdeckteil 63 auch Verdickungen sowie an den jeweils angrenzenden
Teilen entsprechende Ausnehmungen als Rasteinrichtungen vorgesehen
sein. Die Verdickungen können
insbesondere halbkugelartig ausgebildet sein.