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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches
1 näher
definierten Art und ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen
Vorrichtung.
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Bei
aus der Praxis bekannten Herstellprozessen, wie Produktionsprozessen
in der Chemie, Pharmazie, Biologie, Medizin, Elektronik, Feinmechanik,
Optik usw., stellen Staub, Keime, Bakterien, Späne, Partikel und andere Schwebstoffe
in der Umgebungsluft einer Produktionsumgebung bzw. eines Arbeitsbereiches
Hindernisse bei der Umsetzung einer gewünschten bzw. erforderlichen
Produktqualität bzw.
Produktreinheit dar.
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Die
Umgebungsluft in einer mittleren Großstadt weist im Schnitt eine
Partikelzahl von 100 bis 200 Millionen pro Ku bikfuß Umluft
auf, wobei ein Kubikfuß Umluft
28,3 dm3 entspricht. Bei vielen Produktionsprozessen
ist es daher erforderlich, die Beladung der Luft im Produktionsbereich
durch Luftreinigungsanlagen im Vergleich zu herkömmlicher Umgebungsluft erheblich
zu reduzieren bzw. sogar sterile Umgebungsbedingungen im Arbeitsbereich
einzustellen. Um diese Ziele umsetzen zu können, ist dazu übergegangen
worden, künstliche
Produktionsbedingungen durch den Einsatz der so genannten Reinraumtechnik
zu schaffen.
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Im
Allgemeinen wird unter einem Reinraum ein in sich abgeschlossener
Raum verstanden, in dem exakt definierte Klimaverhältnisse
herrschen und in welchem eine bestimmte vorgegebene Konzentration
von Partikeln und Mikroorganismen nicht überschritten werden darf. Dabei
wird nach Reinraumklassen mit konkreter Definition unterschieden, die
in Richtlinien exakt festgelegt ist, wobei die Anzahl der Partikel
entscheidend ist, die maximal in der Raumluft enthalten sein dürfen. Eine
Reinheitsklasse ist dabei umso höher,
je niedriger diese Anzahl ist.
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Die
Einrichtung und der laufende Unterhalt von Reinräumen ist nachteilhafterweise
mit hohen Kosten verbunden. Deshalb ist in verschiedenen Bereichen
die Tendenz zu beobachten, nicht mehr den kompletten Produktionsbereich
mit der kostenintensiven Reinraumtechnik auszuführen, sondern lediglich bestimmte
Arbeitsbereiche der Produktion mit einer hohen Reinheitsqualität zu betreiben.
Der restliche Produktionsbereich, der die Umgebung des Arbeitbereiches
darstellt, wird mit einer kostengünstigeren, d.h. einer niedrigeren
Reinheitsqualität,
betrieben.
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Derartige
aus der Praxis bekannte Vorrichtungen sind unter anderem so genannte
Isolatoren, mit Hilfe welcher ein Produktionsort gegenüber seiner
Umgebung isoliert ist. Im Inneren derartiger Isolatoren herrschen
während
der Produktion bei sehr hohen Produktanforderungen sterile Produktionsbedingungen,
die durch ein kontinuierliches Zuführen von gereinigter und steriler
Zuluft in den Arbeitsbereich des Isolators während des gesamten Produktionsprozesses
gewährleistet
werden. Dazu wird das in den Arbeitsbereich des Isolators zugeführte gasförmige Fluid
jeweils über
eine so genannte Sterilfiltereinrichtung geführt, mittels der sämtliche
den Produktionsprozess beeinträchtigende
Anteile aus dem dem Arbeitsbereich zuzuführenden Fluid, wie Keime, Bakterien
oder dergleichen, ausgefiltert werden. Anschließend wird das Fluid in gereinigtem
Zustand dem Arbeitsbereich des Isolators.
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Vor
dem eigentlichen Produktionsprozess werden sowohl der Arbeitsbereich
des Isolators als auch die dem Arbeitsbereich in Strömungsrichtung vorgeschaltete
Sterilfiltereinrichtung durch Zuführen eines so genannten Sterilisierfluides,
das beispielsweise einem Gemisch aus gereinigter Trockenluft und
Wasserstoffperoxidgas entspricht, während einer Sterilisierphase
sterilisiert. Im Anschluss an diese Sterilisierphase des Arbeitsbereiches
und der Sterilfiltereinrichtung wird ein so genanntes Spülgas bzw. Spülfluid durch
die Sterilfiltereinrichtung und den Arbeitsbereich des Isolators
geführt,
um das Sterilisierfluid vor Produktionsbeginn aus der Vorrichtung
auszubringen.
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Dabei
ist jedoch von Nachteil, dass die Sterilfiltereinrichtung einer
Vorrichtung am Ende der Sterilisierphase derart mit dem Sterilisierfluid
gesättigt ist,
dass der Ausbringvorgang des Sterilisierfluides aus der Sterilfiltereinrichtung
erheblich mehr Zeit erfordert, als das Sterilisierfluid aus dem
Arbeitsbereich des Isolators auszubringen, weshalb derartige Produktionsanlagen
unerwünschterweise
durch lange Ausfallzeiten gekennzeichnet sind.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
und ein Verfahren zur Verfügung
zu stellen, mittels welchen sterile Produktionsbedingungen in einem
Arbeitsbereich sicher gewährleistet
sind und mittels welchen die Produktionsbedingungen innerhalb kurzer
Zeit einstellbar sind.
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Vorteile der
Erfindung
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches
1 und mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches
10 gelöst.
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Durch
den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1, bei
der die Zuführleitung eine
die Sterilfiltereinrichtung umgehende und zum Arbeitsbereich führende Bypassleitung
aufweist und bei der im Bereich zwischen der Bypassleitung und dem
Arbeitsbereich wenigstens eine weitere Sterilfiltereinrichtung vorgesehen
ist, über
die wenigstens der Arbeitsbereich sterilisierbar ist, und durch
die Anwendung des erfindungs gemäßen Verfahrens
gemäß Patentanspruch
10 wird die Dauer einer sich an eine Sterilisierphase der Vorrichtung
anschließende Spülphase der
Vorrichtung im Vergleich zu aus der Praxis bekannten Vorrichtungen
vorteilhafterweise verkürzt.
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Dies
wird dadurch erreicht, dass der Arbeitsbereich der Vorrichtung über die
weitere bzw. zweite Sterilfiltereinrichtung sterilisiert wird und
die erste Sterilfiltereinrichtung nur solange mit Sterilisierfluid beaufschlagt
wird, bis sie sterilisiert ist. Damit weist die erste Sterilfiltereinrichtung
am Ende der Sterilisierphase der Vorrichtung nur einen geringen
Sättigungsgrad
an Sterilisierfluid auf. Dies führt
dazu, dass die Spülphase
der ersten Sterilfiltereinrichtung im Vergleich zur zweiten Sterilfiltereinrichtung
verkürzt
ist.
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Nach
der Sterilisierphase der Vorrichtung über die zweite Sterilfiltereinrichtung
ist der Arbeitsbereich der Vorrichtung über die erste Sterilfiltereinrichtung
mit Fluid bzw. einem Spülfluid
spülbar,
um das Sterilisiergas aus dem Arbeitsbereich sowie den beiden Sterilfiltereinrichtungen
zu entfernen, wobei in der Vorrichtung bereits zu einem Zeitpunkt
mit der Produktion begonnen werden kann, zu dem sowohl der Arbeitsbereich
als auch die erste Sterilfiltereinrichtung frei von Sterilisierfluid
sind und die zweite Sterilfiltereinrichtung noch mit Sterilisierfluid
beladen ist.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach
der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, der Zeichnung und den
Patentansprüchen.
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Zeichnung
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In
der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen
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1 eine
schematische Längsschnittansicht
der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2 eine
stark schematisierte Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung von oben;
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3 eine
zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer 2 entsprechenden Ansicht;
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4 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
bei der die erste Sterilfiltereinrichtung von der zweiten Sterilfiltereinrichtung
teilweise umgeben ist; und
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5 eine
vierte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
bei der die erste Sterilfiltereinrichtung von der zweiten Sterilfiltereinrichtung vollumfänglich umgeben
ist.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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Bezug
nehmend auf 1 ist eine Vorrichtung 1 dargestellt,
in der besondere Produktionsprozesse, wie beispielsweise die Abfüllung von
Lebensmitteln oder Pharmazeutika durchführbar sind. Dabei ist ein Arbeitsbereich
bzw. ein Produktionsbereich 2 gegenüber seiner Umgebung 3 durch
ein Gehäuse 4 abgeschirmt.
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Die
Vorrichtung 1 ist in 1 in einem
stark schematisierten Längsschnitt
gezeigt und weist ein Leitungsnetz 5 mit mehreren Steuerventileinrichtungen 6 bis 9 auf.
Das Leitungsnetz 5 umfasst sowohl eine Zuführleitung 10 als
auch eine Abführleitung 11, um
Fluide in den Arbeitsbereich 2 einzuleiten und aus diesem
abzuführen.
Zwischen der Zuführleitung 10 und
dem Arbeitsbereich 2 ist eine erste Sterilfiltereinrichtung 12 angeordnet, über die
ein durch die Zuführleitung 10 in
das Gehäuse 4 eingeleitetes
Fluid vor Eintritt in den Arbeitsbereich 2 von in dem Arbeitsbereich 2 unerwünschten
Anteilen gereinigt werden kann.
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Des
Weiteren ist die Zuführleitung 10 mit
einer Bypassleitung 13 ausgebildet, die in einen Gehäusevorraum 19 des
Gehäuses 4 mündet, welcher von
dem der ersten Sterilfiltereinrichtung 12 zugeordneten
Gehäusevorraum 18 des
Gehäuses 4 durch eine
Gehäusetrennwand 26 separiert
ist. Die Gehäusetrennwand 26 trennt
sowohl die beiden Gehäusevorräume 18 und 19 als
auch die beiden Sterilfiltereinrichtungen 12 und 14 oberhalb
eines Verteilerraumes 15 derart voneinander, das ein Austausch
von jeweils über
das Leitungsnetz 5 in die beiden Gehäusevorräume 18 und 19 und
anschließend
in die beiden Sterilfiltereinrichtungen 12 und 14 zugeführtem Fluid
vor Eintritt in den Verteilerraum 15 unterbunden ist.
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Das über die
Bypassleitung 13 in den zweiten Gehäusevorraum 19 der
Vorrichtung 1 eingeleitete Fluid wird vor Eintritt in den
Arbeitsbereich 2 durch eine zweite Sterilfilterein richtung 14 geführt und
dabei in der gleichen Art und Weise wie beim Durchströmen der
ersten Sterilfiltereinrichtung 12 gereinigt.
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Zwischen
den beiden Sterilfiltereinrichtungen 12 und 14 und
dem Produktionsbereich 2 ist ein von den Sterilfiltereinrichtungen 12 und 14 und
einer porösen
Trennwand 16 begrenzter Verteilerraum 15 ausgebildet,
in dem ein jeweils über
die erste Sterilfiltereinrichtung 12 oder die zweite Sterilfiltereinrichtung 14 in
den Verteilerraum 15 eintretender Fluidstrom vor Eintritt
in den Arbeitsbereich 2 über die gesamte Länge des
Arbeitsbereiches 2 der Vorrichtung 1 verteilt
wird und in dem ein Druckausgleich stattfindet. Anschließend durchströmt das in
den Verteilerraum 15 zugeführte Fluid aufgrund eines anliegenden
Druckgefälles
die poröse
Trennwand 16 und tritt in den Arbeitsbereich 2 ein.
Die poröse
Trennwand 16 ist vorliegend als eine Glasscheibe ausgeführt und kann
selbstverständlich
auch aus anderen geeigneten Materialien, wie Kunststoff oder Metall
hergestellt sein.
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Nachdem
das Fluid aus der porösen
Trennwand 16 ausgetreten ist, durchströmt es den Arbeitsbereich 2 ausgehend
von der Trennwand 16 von oben nach unten in Richtung einer
Begrenzungsfläche 17 vorzugsweise
nach dem so genannten Laminar-Flow-Prinzip,
so dass in dem Arbeitsbereich 2 eine turbulenzarme laminare
Verdrängungsströmung vorliegt.
Das bedeutet, dass mittels des Laminar-Flow-Prinzips die in den
beiden Sterilfiltereinrichtungen 12 und 14 gereinigte
Luft bzw. Fluid turbulenzarm durch den Arbeitsbereich geführt wird,
um den Arbeitsbereich 2 als Sterilraum zur Verfügung stellen zu
können.
Dabei wird die Luft von oben in den Arbeitsbereich 2 zugeführt und
im Bereich der unteren Begrenzungsfläche 17 des Arbeitsbereiches 2 in Richtung
der Abführleitung 11 parallel
zur Begrenzungsfläche 17 aus
dem Arbeitsbereich 2 abgeführt.
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Um
im Arbeitsbereich 2 der Vorrichtung 1 die für die erwünschte Produktgüte erforderlichen
Produktionsbedingungen, d. h. vorzugsweise sterile Produktionsbedingungen,
einstellen zu können,
wird die Vorrichtung 1 zunächst über die Zuführleitung 10 mit einem
Sterilisierfluid gespült.
Vorliegend wird als Sterilisierfluid ein Gasgemisch verwendet, welches
aus einem staubfreien bzw. gereinigten und getrockneten Luftstrom
und einem in den Luftstrom in einem vordefinierten Verhältnis zudosierten
Wasserstoffperoxidgasstrom gebildet ist.
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Dieses
Sterilisierfluid wird bei geöffneter
erster Steuerventileinrichtung 6 über die Zuführleitung 10 und die
Bypassleitung 13 in den von dem Gehäuse 4 und der zweiten
Sterilfiltereinrichtung 14 begrenzten zweiten Gehäusevorraum 19 eingeleitet. Von
dort aus strömt
das Sterilisierfluid über
die zweite Sterilfiltereinrichtung 14 in den Verteilerraum 15 und verteilt
sich über
die gesamte Breite des Verteilerraumes 15 oberhalb des
Arbeitsbereiches 2, bevor es durch die poröse Trennwand 16 in
den Arbeitsbereich 2 in der vorbeschriebenen Art und Weise
eingeleitet wird und mit einem laminaren Strömungsprofil durch den Arbeitsbereich 2 strömt.
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Auf
diese Art und Weise wird der gesamte Arbeitsbereich 2 sowie
die zweite Sterilfiltereinrichtung 14 durch das Sterilisierfluid
sterilisiert. Gleichzeitig ist es für den späteren Produktionsbetrieb der Vorrichtung 1 erforderlich,
dass auch die erste Sterilfiltereinrichtung 12 sterilisiert
wird. Dies wird dadurch erreicht, indem das Sterilisierfluid auch
durch die erste Sterilfiltereinrichtung 12 geführt wird.
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Dazu
wird ein Teil des zugeführten
Sterilisierfluides während
der Sterilisierphase des Arbeitsbereiches 2 bei geöffneter
erster Steuerventileinrichtung 6 und bei geöffneter
vierter Ventilsteuereinrichtung 9 sowie bei geschlossener
dritter Steuerventileinrichtung 8 über die Bypassleitung 13,
den zweiten Gehäusevorraum 19 des
Gehäuses 4 und
die zweite Sterilfiltereinrichtung 14 in den Verteilerraum 15 und von
dort durch die erste Sterilfiltereinrichtung 12 in den
ersten Gehäusevorraum 18 des
Gehäuses 4 geführt, bevor
es über
einen Leitungsabschnitt 20 der Zuführleitung 10 als Abluft über eine
zweite Abluftleitung 25 aus dem Leitungsnetz 5 abgeführt wird.
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Dabei
ist die vierte Steuerventileinrichtung 9 für einen
vordefinierten Zeitraum, innerhalb dem die erste Sterilfiltereinrichtung 12 sicher
von dem die erste Sterilfiltereinrichtung 12 durchströmenden Sterilisierfluid
sterilisiert ist und nach dem nur eine geringe Sättigung der ersten Sterilfiltereinrichtung 12 mit
dem Sterilisierfluid vorliegt, geöffnet. Wenn dieser Zustand
der ersten Sterilfiltereinrichtung 12 erreicht ist, wird
die vierte Steuerventileinrichtung 9 geschlossen und die
erste Sterilfiltereinrich tung 12 wird während der Sterilisierphase
nicht mehr von dem Sterilisierfluid durchströmt.
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Alternativ
hierzu besteht selbstverständlich auch
die Möglichkeit,
die erste Sterilfiltereinrichtung 12 ausgehend von dem
Leitungsabschnitt 20 der Zuführleitung 10 direkt
mit Sterilisierfluid zu beaufschlagen, wobei hierfür die vierte
Steuerventileinrichtung 9 geschlossen und die dritte Steuerventileinrichtung 8 geöffnet ist.
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In
diesem Zustand der Vorrichtung 1 wird der über die
Zuführleitung 10 zugeführte Volumenstrom des
Sterilisierfluides über
die zweite Steuerventileinrichtung 8 und den Leitungsabschnitt 20 in
den ersten Gehäusevorraum 18 des
Gehäuses 4 eingeleitet.
Anschließend
durchströmt
der in den ersten Gehäusevorraum 18 zugeführte Volumenstrom
des Sterilisierfluides die erste Sterilfiltereinrichtung 12 und
verteilt sich in dem Verteilerraum 15.
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Gleichzeitig
besteht bei letztgenannter Alternative zum Sterilisieren der ersten
Sterilfiltereinrichtung 12 nunmehr die Möglichkeit,
die erste Steuerventileinrichtung 6 entweder zu öffnen oder
zu schließen
und das über
die erste Sterilfiltereinrichtung 12 geführte Sterilisierfluid über den
Arbeitsbereich 2 oder die zweite Sterilfiltereinrichtung 14 aus
dem Gehäuse 4 auszuspülen. So
wird das über
die erste Sterilfiltereinrichtung 12 in den Verteilerraum 15 zugeführte Sterilisierfluid
bei geschlossener erster Steuerventileinrichtung 6 und
bei geöffneter
zweiter Steuerventileinrichtung 7 über die zweite Sterilfiltereinrichtung 14, den
zweiten Gehäusevorraum 19 und
die zweite Steuerventileinrichtung 7 als Abluft aus der Vorrichtung 1 abgeleitet.
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Am
Ende der Sterilisierphase der beiden Sterilfiltereinrichtungen 12 und 14,
des Verteilerraumes 15 und des Arbeitsbereiches 2 wird
dem während
einer Spülphase
der Vorrichtung 1 über
die Zuführleitung 10 zugeführten Luftstrom
kein gasförmiges Wasserstoffperoxid
mehr zugesetzt, so dass über
die Zuführleitung 10 lediglich
der gereinigte und getrocknete Luftstrom in das Gehäuse 4 eingeleitet
wird.
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Durch
diese Vorgehensweise soll das während
der Sterilisierphase in das Gehäuse 4 eingeleitete
Sterilisierfluid aus dem Produktionsbereich und auch aus den beiden
Sterilfiltereinrichtungen 12 und 14 entfernt werden,
da der eigentliche Produktionsprozess unter einer nicht von dem
Sterilisierfluid kontaminierten Atmosphäre durchgeführt werden soll.
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An
dieser Stelle kommt die vorgenannte erfindungsgemäße Vorgehensweise,
dass der Arbeitsbereich 2 durch über die zweite Sterilfiltereinrichtung 14 zugeführtes Sterilisierfluid
sterilisiert wurde, voll zum Tragen, da die ebenfalls sterilisierte
erste Sterilfiltereinrichtung 12 nur in geringem Umfang
mit Sterilisierfluid beladen ist und bereits nach kurzer Spüldauer mit
dem reinen Luftstrom frei von Sterilisierfluid ist. Sobald die erste
Sterilfiltereinrichtung 12, der Verteilerraum 15 und
der Arbeitsbereich 2 frei von Sterilisierfluid sind, kann
die Produktion im Arbeitsbereich 2 aufgenommen werden.
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Die
erste Steuerventileinrichtung 6 und die vierte Steuerventileinrichtung 9 werden
während
der Spülphase
der Vorrichtung 1 geschlossen. Gleichzeitig werden die
zweite Steuerventileinrichtung 7 und die dritte Steuerventileinrichtung 8 geöffnet, so
dass der über
die Zuführleitung 10 zugeführte Luftstrom über den
Leitungsabschnitt 20 in den ersten Gehäusevorraum 18 einströmt und anschließend durch
die erste Sterilfiltereinrichtung 12 in den Verteilerraum 15 gelangt.
Von dort aus strömt
ein Teil des reinen Luftstroms durch die poröse Trennwand 16 in
den Arbeitsbereich 2 und wird über die Abführleitung 11 aus dem
Gehäuse 4 abgeführt. Gleichzeitig
durchströmt der
andere Teil des in den Verteilerraum 15 eingeleiteten Luftstromes
zum Regenerieren der zweiten Sterilfiltereinrichtung 14 von
dem Sterilisierfluid die zweite Sterilfiltereinrichtung 14 in
Richtung des zweiten Gehäusevorraumes 19 und
wird von dort über
die zweite Steuerventileinrichtung 7 und eine Abluftleitung 24 als
Abluft aus dem Gehäuse 4 abgeführt.
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Um
die nunmehr in dem Arbeitsbereich 2 der Vorrichtung 1 erreichten
Produktionsbedingungen während
der Produktion aufrecht erhalten zu können, wird bei laufender Produktion
weiterhin ein gewisser gereinigter Trockenluftstrom über die
Zuführleitung 10,
die erste Sterilfiltereinrichtung 12, den Verteilerraum 15 und
die Trennwand 16 in den Arbeitsbereich 2 eingebracht,
um im Arbeitsbereich 2 einen Überdruck zu erzeugen. Aufgrund
des Überdrucks
im Arbeitsbereich 2 wird im Bereich von Undichtigkeiten und
auch von Öffnungen
des Arbeitsbereiches 2, über welche ein zu bearbeitendes
oder zu verarbeitendes Produkt aus der Umgebung 3 der Vorrichtung 1 in
den Arbeitsbereich 2 eingebracht wird, je weils ein aus
dem Arbeitsbereich 2 in Richtung der Umgebung 3 der
Vorrichtung 1 strömender
Luftstrom erzeugt, mittels dem ein Eintreten von Partikeln und Keimen
aus der Umgebung 3 in den Arbeitsbereich 2 vermieden
wird.
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Diese
an sich aus der Praxis bekannte Vorgehensweise zur Reinhaltung des
Arbeitsbereiches 2 während
der Produktion wird nunmehr dazu verwendet, die zweite Sterilfiltereinrichtung 14,
die im Vergleich zu der ersten Sterilfiltereinrichtung 12 stärker mit
Sterilisierfluid beladen ist und deshalb erst zu einem späteren Zeitpunkt
als die erste Sterilfiltereinrichtung 12 von dem zugeführten reinen
Luftstrom regeneriert ist, während
der Produktion weiter mit dem in das Gehäuse 4 eingeleiteten
reinen Luftstrom spülen
und das Sterilisierfluid bei laufender Produktion aus der zweiten
Sterilfiltereinrichtung 14 abzuführen.
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Damit
wird im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen und herkömmlichen
Vorgehensweisen zum Sterilisieren von Vorrichtungen und dem anschließenden Regenerieren
der sterilisierten Sterilfiltereinrichtungen ein wesentlicher Zeitvorteil
erreicht, da die erste Sterilfiltereinrichtung 12, welche
den eigentlichen Produktionsfilter darstellt, nur mit der Menge
an Sterilisierfluid beaufschlagt wird, die zum Sterilisieren der
ersten Sterilfiltereinrichtung 12 erforderlich ist. Die
weitere Menge an Sterilisierfluid, welche zum Sterilisieren des
Arbeitsbereiches 2 der Vorrichtung 1 erforderlich
ist und zu einer wesentlich höheren
Sättigung
der ersten Sterilfiltereinrichtung 12 führen würde, wird erfindungsgemäß über die
zweite Sterilfiltereinrichtung 14 in den Arbeitsbereich 2 geführt, so
dass dieser nach Beendi gung der Sterilisierphase den für die erste
Sterilfiltereinrichtung 12 unerwünscht hohen Sättigungsgrad
bzw. Beladungsgrad an Sterilisierfluid aufweist.
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Aufgrund
der nunmehr während
des Produktionsbetriebes der Vorrichtung 1 möglichen
Regeneration der zweiten Sterilfiltereinrichtung 14 über den über die
erste Sterilfiltereinrichtung 12 zugeführten reinen und getrockneten
Luftstrom wird eine sich an die Sterilisierphase anschließende Spülphase im Vergleich
zu aus der Praxis bekannten Vorrichtung für den Produktionsfilter bzw.
die erste Sterilfiltereinrichtung 12 wesentlich verkürzt.
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Eine
weitere Zeitersparnis wird dadurch erreicht, dass das Leitungsnetz 5 jeweils
auf der dem Gehäuse 4 abgewandten
Seite der zweiten Steuerventileinrichtung 7 und der vierten
Steuerventileinrichtung 9 jeweils mit einem Gebläse 21 bzw. 22 ausgeführt ist, über welche
Fluid aus dem Gehäuse 4 bzw.
den Gehäusevorräumen 18 bzw. 19 absaugbar ist.
Die Gebläse 21 und 22 werden
jeweils dann eingesetzt, wenn der für den jeweils gewünschten
Vorgang erforderliche Druckunterschied im Gehäuse 4 nicht erreicht
wird.
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Zusätzlich wird
mit der erfindungsgemäß ausgeführten Vorrichtung 1 eine
höhere
Sterilisiersicherheit erreicht, weil die beiden Sterilfiltereinrichtungen 12 und 14 jederzeit
den unsterilen Bereich von dem sterilen Bereich der Vorrichtung 1 trennen,
da es ausgehend von der Zuführleitung 10 keine
die Sterilfiltereinrichtungen 12 und 14 umgehenden
Bypässe zu
dem Arbeitsbereich 2 gibt.
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Der
während
der Sterilisierphase zugeführte Sterilisierfluidstrom
kann wahlweise in einem geschlossenen Kreislauf durch die Vorrichtung 1 geführt werden
oder jeweils nach dem Austritt aus dem Gehäuse 4 der Vorrichtung 1 als
Abluft in entsprechende Apparaturen, in denen der mit dem Wasserstoffperoxidgas
versetzte Luftstrom vor der Abgabe an die Umgebung 3 vom Wasserstoffperoxidgas
gereinigt wird, eingeleitet werden.
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Wird
das Sterilisierfluid im Kreislauf geführt, wird in den Sterilisierfluidstrom
der in der Vorrichtung 1 zum Sterilisieren verbrauchte Anteil des
Wasserstoffperoxidgases entsprechend nachdosiert, so dass das Sterilisierfluid
permanent mit derselben Konzentration an Wasserstoffperoxidgas durch
das Gehäuse 4 geführt wird
und der angestrebte Sterilisierungsgrad in der Anlage sicher erreicht
wird.
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Bezug
nehmend auf die 2 bis 5 sind vier
Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in
einem stark schematisierten Querschnitt von oben gezeigt. Anhand
der Darstellungen der 2 bis 5 soll die
Variabilität
hinsichtlich der Anordnung und der Ausgestaltung der beiden Sterilfiltereinrichtungen 12 und 14 graphisch
wiedergegeben werden.
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So
ist die zweite Sterilfiltereinrichtung 14 bei der Ausführung der
Vorrichtung 1 gemäß 2 zwischen
einer Rückwand 23 der
Vorrichtung 1 und der ersten Sterilfiltereinrichtung 12 oberhalb
des in 2 nicht näher
dargestellten Verteilerraumes 15 angeordnet.
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Bei
der in 3 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 1 umgibt
die zweite Sterilfiltereinrichtung 14 die erste Sterilfiltereinrichtung 12 an drei
Seiten, wodurch eine gleichmäßigere Verteilung des über die
zweite Sterilfiltereinrichtung 14 während der Sterilisierphase
der Vorrichtung 1 in den Verteilerraum 15 einströmenden Sterilisierfluides
erreicht wird, wobei die in 4 und in 5 dargestellten Anordnungen
der beiden Sterilfiltereinrichtungen 12 und 14 diesen
Effekt weiter verstärken.
Bei der in 4 gezeigten Ausgestaltung der
Vorrichtung 1 ist die erste Sterilfiltereinrichtung 12 getrennt
ausgeführt,
wobei die beiden Teile der ersten Sterilfiltereinrichtung 12 von
der zweiten Sterilfiltereinrichtung 14 jeweils an drei
Seiten umgeben sind.
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Im
Unterschied dazu ist die erste Sterilfiltereinrichtung 12 bei
der Ausführung
der Vorrichtung gemäß 5 vollumfänglich von
der zweiten Sterilfiltereinrichtung 14 umgeben, so dass
das über
die zweite Sterilfiltereinrichtung 12 in den Verteilerraum 15 zugeführte Fluid
gleichmäßig vom äußeren Umfang
der Vorrichtung 1 in den mittleren Bereich des Verteilerraumes 15 führbar ist.
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Selbstverständlich liegt
es im Ermessen des Fachmannes die Querschnittsfläche der Vorrichtung 1 oberhalb
des Arbeitsbereiches 2 durch eine beliebige Anordnung der
beiden Sterilfiltereinrichtungen auszugestalten, wobei die jeweils
gewählte
Aufteilung in Abhängigkeit
des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles ausgewählt wird.
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Zusätzlich besteht
selbstverständlich
auch die Möglichkeit,
die beiden Sterilfiltereinrichtungen mit Filtermaterialien auszuführen, welche
am Ende der Sterilisierphase jeweils nur einen geringen Sättigungsgrad
an dem jeweils eingesetzten Sterilisierfluid aufweisen, um eine
möglichst
kurze sich an die Sterilisierphase der Vorrichtung anschließende Spülphase sowohl
für die
als Produktionsfilter vorgesehene erste Sterilfiltereinrichtung
als auch für
die zum sterilisieren des Arbeitsbereiches 2 vorgesehene zweite
Sterilfiltereinrichtung zu erreichen.
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Neben
einer zum Erreichen eines geringen Sättigungsgrades erforderlichen
Materialauswahl für die
Filterelemente der Filtereinrichtungen besteht auch die Möglichkeit,
die Sterilfiltereinrichtungen mit einer hinsichtlich des Sättigungsgrades
optimierten Bauform auszuführen.
Dabei kann es vorgesehen sein, dass die zweite Sterilfiltereinrichtung
als eine Membranfiltereinrichtung ausgeführt ist, die am Ende einer
Sterilisierphase eine geringere Beladung an Sterilisierfluid aufweist
als ein sogenannter Tiefenfilter, welcher im Vergleich zu Membranfiltereinrichtungen
durch höhere
Standzeiten sowie durch einen geringeren Druckverlust gekennzeichnet
sind und deshalb eine für
den Produktionsfilter bzw. die erste Sterilfiltereinrichtung günstige Bauform
darstellt.