DE102011101510A1

DE102011101510A1 - Abdichtung und Verfahren zur als Sterilbarriere wirkenden Abdichtung sowie Verwendung eines Haftklebers

Info

Publication number: DE102011101510A1
Application number: DE102011101510A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Sartorius Stedim Biotech GmbH
Current assignee: Sartorius Stedim Biotech GmbH
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2012-11-15
Anticipated expiration: 2031-05-14
Also published as: EP2707421A1; DE102011101510A8; WO2012156001A1; DE202012004481U1; DE102011101510B4

Abstract

Abdichtung als Sterilbarriere zwischen einem ersten Teil und einem zweiten Teil, die gegeneinander verschieblich ausgebildet sind, wobei ein Haftkleber als umlaufende, dehnbare Dichtung zwischen den Teilen angeordnet ist. Verfahren zur als Sterilbarriere wirkenden Abdichtung zwischen einem ersten Teil und einem zweiten Teil, die gegeneinander verschieblich ausgebildet sind, wobei in einem ersten Schritt auf die Mantelfläche des ersten Teils ein umlaufender Strang aus Haftkleber in einer vorgegebenen Position aufgebracht wird, und wobei in einem zweiten Schritt das zweite Teil so auf dem ersten Teil positioniert wird, dass der Haftkleber an der Stirnfläche des zweiten Teils haftet. Verwendung eines Haftklebers als eine als Sterilbarriere umlaufende dehnbare Dichtung zwischen einem ersten Teil und einem zweiten Teil, die gegeneinander verschieblich ausgebildet sind.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Abdichtung als Sterilbarriere zwischen einem ersten Teil und einem zweiten Teil, die gegeneinander verschieblich ausgebildet sind.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur als Sterilbarriere wirkenden Abdichtung zwischen einem ersten Teil und einem zweiten Teil, die gegeneinander verschieblich ausgebildet sind.
Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung eines Haftklebers.
Stand der Technik
Im chemischen, pharmazeutischen und biopharmazeutischen Bereich werden häufig Abdichtungen benötigt, die zwei in einem gewissen Rahmen gegeneinander verschiebliche Teile so abdichten, dass die Abdichtung als Sterilbarriere wirkt und zuverlässig eine Passage von Bakterien und Keimen bzw. Mikroorganismen zwischen den Teilen verhindert. Solche beweglichen Teile können z. B. Teile von Zu- oder Abflussvorrichtungen von Bioreaktoren sein oder beispielsweise kann eines der verschieblichen Teile eine Aufnahme eines Sensors sein, der über das bewegliche Teil positionierbar ist.
Eine seit langem bekannte Lösung zur Abdichtung zweier gegeneinander verschiebbarer Teile ist ein Faltenbalg, der beispielsweise mithilfe von Schellen die beiden relativ zueinander zu verschiebenden Teile abdichtet.
Nachteilig bei dieser Lösung ist die Größe des Faltenbalges. Insbesondere bei kleinen Abmessungen ist es schwer, einen kleinen Faltenbalg herzustellen und diesen an den ineinander zu verschiebenden Teilen zu befestigen. Auch benötigt der Faltenbalg seitlich der zu verschiebenden Teile Platz für die Falten seines Balges, der aus Konstruktionsgründen nicht immer vorhanden ist.
Aus der DE 10 2007 000 792 A1 ist eine mit Klebstoff beschichtete dehnbare Folie (Streckfolie) für das Abdichten bei einem Gebäude bekannt, die um 200% in beide Raumrichtungen plastisch dehnbar ist, ohne zu zerreißen.
Nachteilig dabei ist, dass diese Folie nur bei flachen und ebenen Oberflächen gute Ergebnisse bringt. Beim Vorhandensein von Ecken und Krümmungen ist eine sichere Anbringung und Abdichtung praktisch nicht möglich.
Weiterhin sind beispielsweise aus der DE 42 06 676 A1 selbstklebend ausgerüstete und drucksensitiv eingestellte Kleberbänder bekannt. Hierbei sind Klebebandfolien einseitig mit einem Haftkleber bzw. drucksensitiven Kleber (pressure sensitive adhesive) bekannt. Drucksensitiv heißt dabei, dass die Klebewirkung ohne Temperaturerhöhung oder zuzusetzende Additive durch einfache Druckeinwirkung erzielt wird (selbstklebend).
Unterschiedliche Typen solcher Kleber sind dem Fachmann bekannt und werden für permanente oder wiederlösbare Verbindungen genutzt. Die Anwendungen reichen von Kleben einer Schutzfolie als Kratzschutz über Notizzettel bis zu transdermalen Medikamentenpflastern.
Aufgabenstellung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Abdichtung zwischen zwei gegeneinander verschieblichen Teilen als Sterilbarriere zur Verfügung zu stellen, die einfach und geringvolumig ausgebildet ist und eine Passage von Bakterien und Keimen zuverlässig verhindert.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein entsprechendes Verfahren zur als Sterilbarriere wirkenden Abdichtung zwischen den gegeneinander verschieblichen Teilen anzugeben.
Darstellung der Erfindung
Diese Aufgabe bezüglich der Abdichtung wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass ein Haftkleber als umlaufende, dehnbare Dichtung zwischen den Teilen angeordnet ist.
Dadurch, dass ein Haftkleber als umlaufende, dehnbare Dichtung zwischen den Teilen angeordnet ist, wird durch das Haften des Klebers an den beiden Teilen zum einen eine zuverlässige Sterilbarriere gebildet, die eine Passage von Bakterien und Keimen zuverlässig verhindert, und zum anderen wird durch den Haftkleber im Bereich seiner Dehnbarkeit die Verschiebbarkeit der beiden Teile gegeneinander gewährleistet.
Dabei ist die Abdichtung einfach und kleinvolumig ausgebildet. So hat sich überraschenderweise gezeigt, dass auf eine Folie als Trägermaterial für den Haftkleber gänzlich verzichtet werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haftet die dehnbare Dichtung einerseits in einem Teilbereich auf einer Mantelfläche des ersten Teils und andererseits auf einer benachbarten Stirnfläche des zweiten Teils. Dadurch, dass die Dichtung mit beiden Teilen festhaftend verbunden ist, dehnt sich die Dichtung beim Auseinanderziehen der beiden Teile und gewährt dabei deren Verschiebbarkeit und Aufrechterhaltung der Sterilbarriere.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Teile in ihrem verschieblichen Bereich konzentrisch zueinander angeordnet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Haftkleber als ein drucksensitiver Klebstoff auf Acrylatbasis ausgebildet. Obwohl grundsätzlich auch andere dauerelastische Kleber mit geeigneter Dehnung als Haftkleber eingesetzt werden können, hat sich ein drucksensitiver Klebstoff auf Acrylatbasis besonders bewährt. Ein solcher Klebstoff wird beispielsweise von der Firma 3M unter der Bezeichnung „Scotch-Weld49” als Haft- bzw. PSA-Kleber angeboten.
Die Aufgabe bezüglich des Verfahrens wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 5 dadurch gelöst, dass in einem ersten Schritt auf die Mantelfläche des ersten Teils ein umlaufender Strang aus Haftkleber in einer vorgegebenen Position aufgebracht wird, und dass in einem zweiten Schritt das zweite Teil so auf dem ersten Teil positioniert wird, dass der Haftkleber an der Stirnfläche des zweiten Teils haftet.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann einfach und sicher der Kleber auf das erste Teil aufgebracht und durch Aufstecken des zweiten Teils dieses so positioniert werden, dass der Haftkleber nicht nur auf der Mantelfläche des ersten Teils sondern auch auf der Stirnfläche des zweiten Teils haftet.
Die Aufgabe bezüglich des Verfahrens wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 6 weiterhin dadurch gelöst, dass die beiden Teile in eine vorbestimmte Position zusammengesteckt werden und dass ein umlaufender Strang von Haftkleber aufgebracht wird, der einerseits an einer Mantelfläche des ersten Teils und andererseits an einer Stirnfläche des zweiten Teils haftet. Diese Lösung ist insbesondere für ein zweites Teil geeignet, das auf eine Mantelfläche des ersten Teils aufgeschoben wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Verfahren wird der Haftkleber in flüssiger Form mit einem Injektionswerkzeug appliziert. Nach dem Aufbringen eines Haftklebers werden gewisse Ablüftzeiten benötigt, in denen der Haftkleber seine vorgesehene Viskosität und Elastizität erreicht.
Die Aufgabe bezüglich der Abdichtung wird weiterhin durch die Verwendung eines Haftklebers als eine als Sterilbarriere wirkende umlaufende dehnbare Dichtung zwischen einem ersten Teil und einem zweiten Teil, die gegeneinander verschiebblich ausgebildet sind, gelöst.
Durch den Verzicht auf eine Folie als Trägermaterial wird überraschenderweise eine dehnbare Dichtung mit ausreichender Festigkeit erzielt die einfach und sicher anzubringen ist und zuverlässig als Sterilbarriere wirkt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haftet der Haftkleber einerseits an einem umlaufenden Teilbereich des Mantels des ersten Teils und andererseits an einer Stirnfläche des zweiten Teils.
Dabei wird gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Haftkleber ein drucksensitiver Klebstoff auf Acrylatbasis verwendet wird.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft veranschaulicht sind.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen zeigen:
1: eine Seitenansicht im Schnitt zweier ineinander geschobener Teile mit einer umlaufenden dehnbaren Dichtung in ungedehnter Stellung;
2: eine Seitenansicht im Schnitt der beiden Teile von 1 mit dehnbarer Dichtung in gedehnter Stellung;
3: eine Seitenansicht im Schnitt zweier weiterer ineinander geschobener Teile mit einer innen liegenden dehnbaren Dichtung in ungedehnter Stellung und
4: eine Seitenansicht im Schnitt der beiden Teile von 3 in gedehnter Stellung der umlaufenden Dichtung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Eine Abdichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einem ersten Teil 2, einem zweiten Teil 3 und einer dehnbaren Dichtung 4.
Im Ausführungsbeispiel der 1 und 2 besteht das erste Teil 2 aus einer Befestigungsplatte 5 und einem zylindrischen Ansatz 6 mit einer Mantelfläche 7. Das erste Teil 2 kann mit seiner Befestigungsplatte 5 an einem nicht dargestellten Behälter, beispielsweise einem flexiblen Bioreaktor geschweißt sein. Das zweite Teil 3 weist einen zylindrischen Ansatz 8, der mit seiner Innenfläche 9 auf der Mantelfläche 7 des Ansatzes 6 längsverschieblich geführt wird, auf.
Im Ausführungsbeispiel weist das zweite Teil 3 einen zylindrischen Innenansatz 10 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Sensors auf. Der nicht dargestellte Sensor wird in dem Innenansatz 10 fixiert und kann durch eine Längsverschiebung des zweiten Teiles 3 gegenüber dem ersten Teil 2 positioniert werden. Die dehnbare Dichtung 4 besteht aus einem Haftkleber 11, der einerseits an einem umlaufenden Teilbereich 12 der Mantelfläche 7 und andererseits an einer Stirnfläche 13 des Ansatzes 8 des zweiten Teils 3 haftet.
2 zeigt die Abdichtung 1 mit maximal gedehnter Dichtung 4 in einer herausgezogenen Stellung des zweiten Teils 3 aus dem ersten Teil 2. Durch nicht dargestellte Anschläge kann sichergestellt werden, dass die vorgesehenen Endstellungen der beiden Teile 2, 3 nicht überschritten werden. Dadurch wird insbesondere auch eine Überlastung der Dichtung 4 verhindert. Als Haftkleber 11 wird im Ausführungsbeispiel ein PSA-Klebstoff auf Acrylatbasis verwendet, wie er beispielsweise von der Firma 3M als „Scotch-Weld49” bekannt ist. Zur Montage kann das zweite Teil 3 auf das erste Teil 2 aufgesteckt und in seine vorgesehene Position gebracht werden. Anschließend wird mit einem Injektionswerkzeug der Haftkleber 11 als umlaufender Strang aufgebracht, so dass der Haftkleber in dem Teilbereich 12 der Mantelfläche 7 des ersten Teils 2 einerseits und an der Stirnfläche 13 des Ansatzes 8 des zweiten Teils 3 andererseits haftet. Nach einer vorbestimmten Ablüftzeit ist die Dichtung 4 belastbar.
Die 3 und 4 zeigen ein zweites Beispiel einer Abdichtung 1', bei der das erste Teil 2' einen inneren Ansatz 14 aufweist, der in einem Abstand von einem konzentrisch angeordneten äußeren Ansatz 15 umgeben ist. Das zweite Teil 3' weist den Ansatz 8' auf, der mit seiner Innenfläche 9' auf der Mantelfläche 16 des inneren Ansatzes 14 geführt wird. Zur Montage wird mit einem Injektionswerkzeug der Haftkleber 11' als umlaufender Strang in den von den Ansätzen 14, 15 gebildeten Zwischenraum eingeführt, so dass der Haftkleber 11' in der vorgesehenen Position sowohl an der Mantelfläche 16 des inneren Ansatzes 14 als auch in einem Teilbereich 18 an einer inneren Mantelfläche 17 des äußeren Ansatzes 15 haftet. Anschließend wird das zweite Teil 3' über den inneren Ansatz 14 in das erste Teil 2' soweit eingeführt, dass der Haftkleber 11' an der Stirnfläche 13' des Ansatzes 8' haftet.
4 zeigt die dehnbare Dichtung 4' in ihrer gedehnten Stellung; also mit herausgezogenem zweiten Teil 3'.
Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum an Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben. Insbesondere wird der Fachmann weitere dauerelastische Kleber für die Verwendung als dehnbare Dichtung in Erwägung ziehen.
Bezugszeichenliste

1, 1': Abdichtung
2, 2': erstes Teil
3, 3': zweites Teil
4, 4': dehnbare Dichtung
5: Befestigungsplatte von 2
6: Ansatz von 2
7: Mantelfläche von 2
8, 8': Ansatz von 3
9, 9': Innenfläche von 3
10: Innenansatz von 3
11, 11': Haftkleber
12: Teilbereich von 7
13, 13': Stirnfläche
14: innerer Ansatz von 2'
15: äußerer Ansatz von 2'
16: Mantelfläche von 14
17: innere Mantelfläche von 15
18: Teilbereich von 16

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102007000792 A1 [0007]
DE 4206676 A1 [0009]

Claims

Abdichtung (1, 1') als Sterilbarriere zwischen einem ersten Teil (2, 2') und einem zweiten Teil (3, 3'), die gegeneinander verschieblich ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Haftkleber (11, 11') als umlaufende, dehnbare Dichtung (4, 4') zwischen den Teilen (2, 2', 3, 3') angeordnet ist.
Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dehnbare Dichtung (4, 4') einerseits in einem Teilbereich (12, 18) auf einer Mantelfläche (7, 16) des ersten Teils (2, 2') und andererseits auf einer benachbarten Stirnfläche (13, 13') des zweiten Teils (3, 3') haftet.
Abdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (2, 2', 3, 3') in ihrem verschieblichen Bereich konzentrisch zueinander angeordnet sind.
Abdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Haftkleber (11, 11') ein drucksensitiver Klebstoff auf Acrylatbasis ist.
Verfahren zur als Sterilbarriere wirkenden Abdichtung (1, 1') zwischen einem ersten Teil (2, 2') und einem zweiten Teil (3, 3'), die gegeneinander verschieblich ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt auf die Mantelfläche (7, 16) des ersten Teils (2, 2') ein umlaufender Strang aus Haftkleber (11, 11') in einer vorgegebenen Position aufgebracht wird, und dass in einem zweiten Schritt das zweite Teil (3, 3') so auf dem ersten Teil (2, 2') positioniert wird, dass der Haftkleber (11, 11') an der Stirnfläche (13, 13') des zweiten Teils (3, 3') haftet.
Verfahren zur als Sterilbarriere wirkenden Abdichtung (1, 1') zwischen einem ersten Teil (2, 2') und einem zweiten Teil (3, 3'), die gegeneinander verschieblich ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (2, 2', 3, 3') in eine vorbestimmte Position zusammengesteckt werden und dass ein umlaufender Strang von Haftkleber (11, 11') aufgebracht wird, der einerseits an einer Mantelfläche (7, 16) des ersten Teils (2, 2') und andererseits an einer Stirnfläche (13, 13') des zweiten Teils (3, 3') haftet.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Haftkleber (11, 11') mit einem Injektionswerkzeug appliziert wird.
Verwendung eines Haftklebers (11, 11') als eine als Sterilbarriere umlaufende dehnbare Dichtung (4, 4') zwischen einem ersten Teil (2, 2') und einem zweiten Teil (3, 3'), die gegeneinander verschieblich ausgebildet sind.
Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Haftkleber (11, 11') einerseits an einem umlaufenden Teilbereich (12, 18) der Mantelfläche (7, 16) des ersten Teils (2, 2') und andererseits an einer Stirnfläche (13, 13') des zweiten Teils (3, 3') haftet.
Verwendung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Haftkleber (11, 11') ein drucksensitiver Klebstoff auf Acrylatbasis verwendet wird.