DE60316214T2 - Beutelanordnung sowie deren Verwendung - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Erfindungsgebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Zufuhrbeutel und spezieller Zufuhrbeutel zur Abgabe von Komponenten und Verfahren der Verwendung.
  • 1a. Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß einem ersten Aspekt kann die Erfindung eine Zufuhrbeutelanordnung vorsehen, umfasssend: einen Zufuhrbeutel, umfassend einen Hauptteil, welcher ein Abteil umgrenzt und darin angeordnet eine trockene Zufuhrkomponente aufweist, wobei der Hauptteil ein erstes Ende mit einem daran ausgebildeten Auslass und ein entgegengesetztes zweites Ende aufweist; und einen Behälter, welcher abnehmbar mit dem Zufuhrbeutel gekoppelt ist; dadurch gekennzeichnet, dass der Zufuhrbeutel darüber hinaus umfasst: einen Lüftungsanschluss, welcher in wenigstens selektiver Fluidverbindung mit dem Abteil des Hauptteils steht; und ein Fluidrohr, welches ein erstes Ende in wenigstens selektiver Fluidverbindung mit dem Abteil des Hauptteils und ein entgegengesetztes zweites Ende, welches mit einer Fluidquelle zum Zuführen von Fluid zu dem Hauptteil gekoppelt ist, aufweist.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt kann die Erfindung ein Verfahren vorsehen, umfassend: Koppeln eines Auslasses eines Zufuhrbeutels mit einem Einlass eines Behälters, wobei der Zufuhrbeutel ein Abteil begrenzt, welches darin angeordnet ein trockenes Zufuhrmaterial aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren darüber hinaus umfasst: Abgeben des trockenen Zufuhrmaterials aus dem Zufuhrbeutel in den Behälter; und Abge ben eines Fluids in das Abteil eines Zufuhrbeutels, um Reste des trockenen Zufuhrmaterials innerhalb des Abteils in den Behälter zu spülen.
  • 2. Relevante Technologie
  • Kulturmedien, Puffer, Reagenzien und andere biologische Materialien (nachstehend „Basismaterialien") werden von Biotechnologieunternehmen in Forschung und Entwicklung umfangreich genutzt, wobei Vakzine erzeugt werden, Proteine hergestellt und gereinigt werden und andere biologische Materialien entwickelt werden. Um für ihre beabsichtigte Verwendung sicher und effektiv zu sein, müssen diese Basismaterialien rein und steril sein. Als solche werden Basismaterialien typischerweise von spezialisierten Herstellern oder Endverbrauchern hergestellt, welche große Investitionen in hoch entwickelte Einrichtungen und Anlagen getätigt haben. Solche Einrichtungen und Anlagen werden unter stark kontrollierten Verfahren betrieben, welche von der „Fond and Drug Administration" (FDA) und anderen ähnlichen Behörden reguliert werden.
  • Zum Beispiel werden die meisten der Basismaterialien in großen Edelstahltanks hydratisiert, wo aufbereitetes Nasser mit einer genauen Menge eines gewünschten Basismaterials in seiner Pulverform kombiniert wird. Es können auch einige Zusätze in flüssiger Form hinzugefügt werden. Ein spezieller Mischer wird dann verwendet, um die Komponenten zu der gewünschten Endlösung zu mischen. Sobald die Lösung hergestellt ist, wird die Lösung gefiltert und kann direkt verwendet werden oder zur Verfrachtung oder Aufbewahrung in sterile Behälter abgegeben und versiegelt werden. Das gesamte System wird typischerweise in einer Art von Reinraum betrieben.
  • Zwischen der Herstellung von verschiedenen Chargen von Materialien müssen die Mischtanks, Mischer und alle anderen wiederverwendbaren Komponenten, welche die Lösung berühren, sorgfältig gereinigt werden, um eine Kreuzkontamination zu vermeiden. Das Reinigen der strukturellen Komponenten ist arbeitsintensiv, zeitraubend und teuer. Beispielsweise kann abhängig von der strukturellen Komponente und dem hergestellten Material das Reinigen die Verwendung von chemischen Reinigungsmitteln, wie zum Beispiel Natriumhydroxid erfordern und kann auch eine Dampfsterilisierung erfordern. Die Verwendung von chemischen Reinigungsmitteln weist die zusätzliche Herausforderung auf, relativ gefährlich zu verwenden zu sein, und Reinigungswirkstoffe können schwierig und/oder teuer zu entsorgen sein, sobald sie verwendet wurden.
  • Aufgrund des großen Aufwands bei der Herstellung, dem Betrieb und der Unterhaltung der aufwändigen Systeme, welche bei der Herstellung von Basismaterialien verwendet werden, kaufen Biotechnologieunternehmen häufig die Basismaterialien in ihrer endgültigen Lösungsform. Es bestehen jedoch einige Nachteile dieser Strategie. Zum Beispiel sind die Basismaterialien in der Lösungsform hauptsächlich Wasser. Als solche können diese Materialien schwierig und teuer zu transportieren sein.
  • Darüber hinaus müssen, obwohl die pulverförmigen Basismaterialien für eine verlängerte Zeitspanne unter relativ umgebungsähnlichen Bedingungen aufbewahrt werden können, die endgültigen flüssigen Lösungen typischerweise unter gekühlten Bedingungen aufbewahrt werden und haben eine signifikant kürzere Haltbarkeit. Aufgrund der erforderlichen Kühlung kann eine Aufbewahrung von erheblichen Mengen der Basismaterialien in ihrer Lösungsform teuer sein.
  • Die EPA-Veröffentlichung EP-A-0 113 280 offenbart eine Vorrichtung zur Präparation und Abgabe einer Lösung, welche eine Flasche, die eine zu lösende Substanz enthält, und ein Rohr für Lösungsmittel, das mit der Substanz gemischt wird, beinhaltet. Die Flasche hat einen Stopfen, welcher einen starren hohlen Stab und einen verformbaren Kopf enthält, und das Rohr hat einen Kolben mit einem Durchgang dadurch. Wenn das Rohr auf der Oberseite der Flasche positioniert wird, spannt der Stab den Kolben, was das Lösungsmittel durch den Stab und in die Flasche drängt. Entweichen von Luft aus der Flasche wird über den verformbaren Kopf ermöglicht.
  • Was benötigt ist, sind folglich Systeme und Komponenten von solchen Systemen, welche es einem Endverbraucher ermöglichen, basierend auf seinen unmittelbaren Bedürfnissen seine eigenen Basismaterialien in Lösungsform zu hydratisieren, welche jedoch nicht die hochgradig regulierten und arbeitsintensiven Reinigungs- und Sterilisierungsprozesse erfordern, welche von typischen Herstellern verwendet werden. Solche Systeme würden es dem Endverbraucher ermöglichen, die Aufbewahrung von großen Mengen von Basismaterial in Lösungsform zu minimieren, während es ermöglicht wird, die Verwendung von pulverförmigen Basismaterialien, welche effizienter zu transportieren und aufzubewahren sind, zu maximieren. Hersteller könnten ebenfalls solche Systeme verwenden, um ihre Herstellungsprozesse zu vereinfachen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun lediglich beispielhaft und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen diskutiert.
  • 1 ist eine aufrissartige Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels eines Fluidpräparationssystems;
  • 2 ist eine Querschnittsaufsicht der Tankanordnung, welche entlang von Schnittlinien 2-2 der 1 ausgeführt ist;
  • 2A ist eine vergrößerte Schnittansicht der in 2 dargestellten Tankanordnung;
  • 3 ist eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht der Seitenwand der in 1 dargestellten Tankanordnung, welche Fluidkanäle veranschaulicht;
  • 4 ist eine Querschnittsseitenansicht der Tankanordnung, welche entlang von Schnittlinien 4-4 der 2 ausgeführt ist;
  • 5A ist eine Querschnittsseitenansicht der Tankanordnung, welche entlang von Schnittlinien 5-5 der 2 ausgeführt ist;
  • 5B ist dieselbe Querschnittsseitenansicht, welche in 5A dargestellt ist, wobei darin der Boden angehoben ist;
  • 6 ist eine aufrissartige Vorderansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels einer Tankanordnung;
  • 7 ist eine von oben gesehene Modellansicht der in 6 dargestellten Tankanordnung;
  • 8 ist eine auseinandergezogene perspektivische Detailansicht einer Mischbeutelanordnung;
  • 9 ist eine aufrissartige Seitenansicht eines Elements des in 8 dargestellten Mischbeutels;
  • 10A ist eine Querschnittsseitenansicht des oberen Endes des in 8 dargestellten Mischbeutels;
  • 10B ist eine Querschnittsseitenansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels des oberen Endes des in 8 dargestellten Mischbeutels;
  • 11 ist eine Querschnittsseitenansicht des unteren Endes des in 8 dargestellten Mischbeutels mit einem darin angeordneten Mischer;
  • 12 ist eine von oben gesehene Modellansicht des in 11 dargestellten Mischers;
  • 13A ist eine von unten gesehene perspektivische Ansicht des in 11 dargestellten Mischers;
  • 13B ist eine von unten gesehene perspektivische Ansicht des in 13A dargestellten Mischers, wobei dessen Klappen nach unten gebogen sind;
  • 14A ist eine Querschnittsseitenansicht des unteren Endes des in 8 dargestellten Mischbeutels, wobei darin ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Mischers angeordnet ist;
  • 14B ist eine Querschnittsseitenansicht des in 14A dargestellten Mischers in einer zweiten Position;
  • 15 ist eine von oben gesehene Modellansicht des in 14A dargestellten Mischers;
  • 16 ist eine von unten gesehene perspektivische Ansicht des in 14A dargestellten Mischers, wobei dessen Klappen nach unten gebogen sind;
  • 17 ist eine vergrößerte Querschnittsseitenansicht der Nabe des in 14A dargestellten Mischers;
  • 18A ist eine Querschnittsseitenansicht des unteren Endes des in 8 dargestellten Mischbeutels, wobei darin ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Mischers angeordnet ist;
  • 18B ist eine Querschnittsseitenansicht des in 18A dargestellten Mischers in einer zweiten Position;
  • 19 ist eine von oben gesehene Modellansicht des in 8 dargestellten Mischbeutels in einem zusammengelegten Zustand, welcher von einem Gurt begrenzt ist;
  • 20 ist eine aufrissartige Seitenansicht eines Zufuhrbeutels, welcher mit dem oberen Ende des in 8 dargestellten Zufuhrbeutels gekoppelt ist;
  • 21A ist eine von oben gesehene Modellansicht eines Reglers in einer offenen Position, welcher mit dem in 20 dargestellten Zufuhrbeutel betreibbar ist;
  • 21B ist eine von oben gesehene Modellansicht des in 21A dargestellten Reglers in einer geschlossenen Position;
  • 22 ist eine aufrissartige Seitenansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels des in 20 dargestellten Zufuhrbeutels;
  • 23 ist eine perspektivische Ansicht eines Anschlusses des in 22 dargestellten Zufuhrbeutels;
  • 24 ist eine aufrissartige Seitenansicht einer Sprühdüse, welche innerhalb eines Anschlusses des in 8 dargestellten Mischbeutels angeordnet ist;
  • 25 ist eine aufrissartige Seitenansicht der in 24 dargestellten Sprühdüse;
  • 26 ist eine Querschnittsseitenansicht der in 25 dargestellten Sprühdüse;
  • 27 ist eine perspektivische Ansicht einer Temperatursonde;
  • 28 ist eine Querschnittsteilansicht der in 27 dargestellten Temperatursonde;
  • 29 ist eine von oben gesehene Modellansicht des Sensors der in 28 dargestellten Temperatursonde;
  • 30 ist eine Querschnittsteilansicht der in 27 dargestellten Temperatursonde, welche an dem Boden der in 1 dargestellten Tankanordnung angebracht ist;
  • 31 ist eine schematische Darstellung der Filteranordnung des in 1 dargestellten Fluidpräparationssystems;
  • 32 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Drucksensoranordnung, welche im Zusammenhang mit dem in 31 dargestellten Filtersystem verwendet wird;
  • 33 ist eine Querschnittsseitenansicht der in 32 dargestellten Drucksensoranordnung in einem zusammengebauten Zustand;
  • 34 ist eine aufrissartige Seitenansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels einer Membran der in 32 dargestellten Drucksensoranordnung;
  • 35 ist eine aufrissartige Seitenansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels der in 34 dargestellten Membran;
  • 36 ist eine aufrissartige Seitenansicht einer Abgabeanordnung und einer Sammelanordnung, welche mit einem Sterilisator betreibbar sind;
  • 37 ist eine Querschnittsseitenansicht eines Füllrohrs der in 36 dargestellten Abgabeanordnung;
  • 38 ist eine Endansicht des in 37 dargestellten Füllrohrs;
  • 39 ist eine Querschnittsseitenansicht einer Kappe auf dem in 37 dargestellten Füllrohr;
  • 40 ist eine Querschnittsseitenansicht eines Füllanschlusses der in 36 dargestellten Sammelanordnung;
  • 41 ist eine perspektivische Ansicht eines Paars von benachbarten Sterilisatoren;
  • 42 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht der internen Komponenten des in 41 dargestellten Sterilisators;
  • 43 ist eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht des in 42 dargestellten Sterilisators;
  • 44 ist eine Querschnittsseitenansicht eines Kappenentferners;
  • 45 ist eine perspektivische Ansicht des Sterilisators von 43, wobei dessen Schiffchen in das Gehäuse bewegt sind;
  • 46 ist eine Querschnittsseitenansicht des Füllrohrs von 37, welches mit dem Sterilisator in einer vertikalen Fluchtung mit dem Kappenentferner angeordnet ist;
  • 47 ist eine Querschnittsseitenansicht der in 46 dargestellten Anordnung, wobei die Kappe des Füllrohrs mit dem Kappenentferner verbunden ist;
  • 48 ist eine Querschnittsseitenansicht der in 47 dargestellten Anordnung, wobei die Kappe von dem Füllrohr entfernt ist;
  • 49 ist eine perspektivische Ansicht des in 42 dargestellten Sterilisators, wobei der Füllanschluss damit gekoppelt ist;
  • 50 ist eine Querschnittsseitenansicht des in 48 dargestellten Füllrohrs, welches mit dem Füllanschluss gefluchtet ist; und
  • 51 ist eine Querschnittsseitenansicht des in 48 dargestellten Füllrohrs, welches mit dem Füllanschluss gekoppelt ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • In 1 dargestellt ist ein Ausführungsbeispiel eines Fluidpräparationssystems 10, welches Merkmale der vorliegenden Erfindung beinhaltet. Das Fluidpräparationssystem 10 wird verwendet zum Mischen von zwei oder mehr Komponenten, um eine homogene Lösung herzustellen, wobei wenigstens eine der Komponenten flüssig ist. Obwohl jede der Komponenten flüssig sein kann, ist bei einem typischen Ausführungsbeispiel eine Komponente ein im Wesentlichen trockenes Material, wie zum Beispiel eine Pulver-, Korn-, Körnchen- oder andere Feststoffform, während die andere Komponente eine Flüssigkeit ist, wie zum Beispiel Wasser. Das Fluidpräparationssystem 10 kann verwendet werden bei der Herstellung einer beliebigen Form von Lösung, einschließlich derjenigen, welche steril sind, und derjenigen, welche nicht steril sind. Bei einem typischen Ausführungsbeispiel wird das Fluidpräparationssystem 10 bei der Herstellung von Kulturmedien, Puffern, Reagenzien und anderen biologischen Materialien verwendet, welche steril sein können oder nicht.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Fluidpräparationsmittel 10 derart ausgestaltet, dass strukturelle Komponenten des Systems, welche in direktem Kontakt mit der Lösung sind, zum Wegwerfen sind. Folglich werden, wenn das Fluidpräparationssystem 10 zwischen der Herstellung von verschiedenen Chargen oder Typen von Lösungen verändert wird, die kontaminierten Komponenten einfach durch neue Komponenten ersetzt. Abhängig von der Komponente und der gewollten Lösung kann die neue Komponente steril oder nicht steril sein. Als Ergebnis können mehrere unterschiedliche Lösungen relativ schnell ohne die Ausfallzeit und den zusätzlichen Aufwand einer Sterilisierung oder Reinigung des Systems hergestellt werden. Bei anderen Ausführungsbeispielen können jedoch ausgewählte oder alle der Komponenten des Systems zur Sterilisierung und Wiederverwendung ausgestaltet sein.
  • Allgemein, obwohl nicht erforderlich oder ausschließlich, umfasst das Fluidpräparationssystem 10 eine Tankanordnung 20, welche auf einer Plattform 12 angebracht ist, eine Mischanordnung 200, welche wenigstens teilweise innerhalb der Tankanordnung 20 angeordnet ist, ein Filtersystem 500, welches in Fluidverbindung mit der Mischanordnung 200 steht, und ein Abgabesystem 700, welches in Fluidverbindung mit dem Filtersystem 500 steht.
  • Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel beinhaltet das Fluidpräparationssystem 10 eine bewegliche Plattform 12, auf welcher alle oder einige der Komponenten des Fluidpräparationssystems 10 angebracht sind. Falls erwünscht, können einige oder alle Systemkomponenten in einer Herstellungsanlage vor der Verfrachtung und Endmontage an einem Endbenutzerort auf der Plattform 12 angebracht werden. Das Flu idpräparationssystem 10 kann somit als eine modulare Einheit ausgebildet sein, welche relativ einfach zwischen verschiedenen Anlagen bewegt werden kann. Alternativ können die verschiedenen Komponenten an dem Endverbraucherort an der und/oder um die Plattform 12 angebracht werden. Es versteht sich, dass bei einem anderen Ausführungsbeispiel die Plattform 12 nicht erforderlich ist, und dass das Fluidpräparationssystem permanent oder anderweitig an einer Endverbraucheranlage zusammengebaut sein kann.
  • I. TANKANORDNUNG
  • A. SEITENWAND
  • Die Tankanordnung 20 umfasst eine Vielzahl von Beinen 22, welche von der Plattform 12 nach oben hervorstehen und eine ringförmige Seitenwand 24 stützen. Wie in 1 und 2 dargestellt, weist die Seitenwand 24 eine Innenfläche 26 und eine Außenfläche 28 auf, welche sich jeweils zwischen einem oberen Ende 30 und einem entgegengesetzten unteren Ende 32 erstrecken. Die Innenfläche 26 begrenzt wenigstens teilweise eine Kammer 60. Die Seitenwand 24 weist eine rohrartige Ausgestaltung auf, so dass das obere Ende 30 und untere Ende 32 offen sind.
  • Die Seitenwand 24 umfasst einen Hauptteilabschnitt 23 mit einem im Wesentlichen C-förmigen Querschnitt. Der Hauptteilabschnitt 22 endet an im Wesentlichen einander gegenüberliegend zugewandten Endplatten 54 und 56, wobei dazwischen ein Eingang 57 ausgebildet ist. Obwohl nicht erforderlich, erstreckt sich zwischen den Endplatten 54 und 56 an dem unteren Ende 32 starr eine Stützstrebe 58, um die Ringfestigkeit des Hauptteilabschnitts 23 zu erhöhen.
  • Der Hauptteilabschnitt 23 umfasst eine Außenwand 34, eine konzentrisch angeordnete Innenwand 36 und eine Mittelwand 38, welche konzentrisch zwischen der Außenwand 34 und der Innenwand 36 angeordnet ist. Jede der Wände 34, 36 und 38 ist mit jeder der Endplatten 54 und 36 verbunden. Zwischen der Außenwand 34 und der Mittelwand 38 ist eine Isolationsschicht 40 angeordnet. Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst die Isolationsschicht 40 eine chloridfreie Keramikfaser, welche in der Lage ist, Temperaturen bis zu 1300°C zu widerstehen. Andere herkömmliche Isolationstypen können ebenfalls verwendet werden. Sich zwischen der Mittelwand 38 und der Innenwand 36 erstreckend sind eine Vielzahl von beabstandeten Abstandhaltern 42 vorhanden. Die Abstandhalter 42 können Einzelteile oder von der Mittelwand 38 und/oder der Innenwand 36 hervorstehende Strukturen umfassen. Die Abstandhalter 42 gewährleisten eine strukturelle Stabilität für sowohl die Mittelwand 38 als auch die Innenwand 36, während Fluidkanäle 44 ausgebildet werden, welche es einem Fluid ermöglichen, zwischen der Mittelwand 38 und der Innenwand 36 und um die Abstandhalter 42 herum zu fließen.
  • Spezieller ist in 3 eine aufgeschnittene Ansicht dargestellt, welche die Außenseite der Innenwand 36 mit den davon hervorstehenden Abstandhaltern 42 zeigt. Die Innenwand 36, die Mittelwand 28 und die Außenwand 34 erstrecken sich jeweils zwischen und sind starr verbunden mit einer Oberplatte 70 und einer gegenüberliegenden Bodenplatte 72. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die zuvor diskutierte Stützstrebe 58 integral mit der Bodenplatte 72 ausgebildet sein. Wie nachfolgend genauer diskutiert wird, erstreckt sich durch den Hauptteilabschnitt 23 eine Vielzahl von vertikal ausgerichteten beabstandeten Schlitzen 68 von in Richtung der Bodenplat te 72 nach in Richtung der Oberplatte 70. Die Schlitze 68 teilen den Hauptteilabschnitt 23 allgemein in eine Vielzahl von Sektionen 74. Die Innenwand 36, die Mittelwand 38 und die Außenwand 34 sind jeweils auch mit Seitenplatten 76 und 78 verbunden, welche jede Seite jedes Schlitzes 68 begrenzen. Im Ergebnis sind die Fluidkanäle 44 in jeder Sektion 74 des Hauptteilabschnitts 23 geschlossen versiegelt.
  • Um eine Fluidverbindung zwischen Fluidkanälen 44 der jeweiligen Sektionen 74 zu erleichtern, erstreckt sich an dem oberen Ende 30 ein Übergangsrohr 80 zwischen den jeweiligen Sektionen 74. Jedes entgegengesetzte Ende des Übergangsrohrs 80 steht in Fluidverbindung mit einem entsprechenden Fluidkanal 44. Wie ebenfalls in 3 dargestellt, erstreckt sich eine Vielzahl von beabstandeten vertikal ausgerichteten Kanalrippen 82 zwischen der Innenwand 36 und der Mittelwand 38. Die Kanalrippen 82 sind derart positioniert, dass wenn Fluid radial um den Hauptteilabschnitt 23 herum fließt, das Fluid auch dazu gezwungen wird, auf einem sinusartigen Weg entlang der Höhe des Hauptteilabschnitts 23 zu fließen.
  • Wie in 1 und 2 dargestellt, ist speziell ein Fluideinlassrohr 62 an dem unteren Ende 32 benachbart zu der Endplatte 54 mit dem Hauptteilabschnitt 23 verbunden, während ein Fluidauslassrohr 64 an dem unteren Ende 32 benachbart zu der Endplatte 56 mit dem Hauptteilabschnitt 23 verbunden ist. Jedes von dem Einlassrohr 62 und dem Auslassrohr 64 steht in Fluidverbindung mit Fluidkanälen 44. Wenn Fluid in das Fluideinlassrohr 62 gepumpt wird, tritt das Fluid durch einen Einlassanschluss 66 in 3 in einen Fluidkanal 44 ein. Aufgrund dessen, dass es zwischen der Seitenplatte 76 und der Endplatte 54 eingegrenzt ist, bewegt sich das Fluid vertikal nach oben und um die Abstandhalter 42 herum.
  • Wenn das Fluid das obere Ende 30 erreicht, läuft das Fluid durch das Übergangsrohr 80 in die nächste benachbarte Sektion 74. Wenn sich das Fluid weiter um den Hauptteilabschnitt 23 herum in Richtung des Fluidauslassrohrs 64 bewegt, bewegt sich das Fluid weiter vertikal nach oben und unten, so dass es um die Kanalrippen 82 herum läuft. Sobald das Fluid das Fluidauslassrohr 64 erreicht und durch es aus dem Hauptteilabschnitt 23 entlassen wird, wird das Fluid dann abhängig von den gewünschten Betriebsparametern erwärmt oder gekühlt und dann durch das Fluideinlassrohr 61 wieder eingeführt. Bei einem Ausführungsbeispiel ist das durch die Fluidkanäle 44 laufende Fluid eine Mischung aus Wasser und Propylenglykol. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann das Fluid ein beliebiges Material sein, welches zum Heizen und/oder Kühlen verwendet werden kann.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind Mittel vorgesehen, um eine innerhalb der Kammer 60 der Tankanordnung 20 enthaltene Lösung selektiv zu heizen oder zu kühlen. Ein Beispiel von solchen Mitteln umfasst Fluidkanäle 44 und die zugehörige Struktur wie oben diskutiert. Wie nachfolgend genauer diskutiert wird, befindet sich während des Betriebs eine Lösung innerhalb der Kammer 60. Indem ein Fluid durch die Fluidkanäle 44 laufen gelassen wird, wobei das Fluid auf einer gewünschten Temperatur ist, wirkt das Fluid entweder als eine Wärmesenke, indem Energie durch die Innenwand 36 aus der Lösung gezogen wird, oder als eine Wärmequelle, indem Energie durch die Innenwand 36 in die Lösung eingeführt wird, wodurch die Lösung geheizt oder gekühlt wird.
  • Zum Teil dienen die Kanalrippen 82 dazu, das Fluid gleichförmig über die Außenfläche der Innenwand 36 zu verteilen, um gleichförmig die Temperatur der Lösung innerhalb der Kammer 60 zu steuern. Diesbezüglich können die Kanalrippen 82 und Fluidkanäle 44 ausgerichtet sein, um in einer Vielzahl von verschiedenen Wegen zu fließen. Ferner kann der Hauptteilabschnitt 32 ohne Kanalrippen 82 ausgebildet sein.
  • Bei noch einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel der Mittel zum selektiven Heizen und Kühlen können offene Fluidkanäle 44 durch eine Rohranordnung ersetzt werden, welche an der Innenseite, auf der Außenseite und/oder innerhalb der Innenwand 36 läuft. Die Rohranordnung ist dazu ausgestaltet, dass das Heiz- oder Kühlfluid durch sie hindurch fließt. Elektrische Heizelemente können ebenfalls an der Innenseite, an der Außenseite und/oder innerhalb der Innenwand 36 positioniert sein, um ein Heizen von Lösungen innerhalb der Kammer 60 zu erleichtern. Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Lösung innerhalb der Kammer 60 aus der Kammer 60 herausgepumpt werden, wo sie dann durch herkömmliche Systeme selektiv geheizt oder gekühlt wird, und dann zurück in die Kammer 60 geführt werden.
  • Wie in 1, 2 und 2A dargestellt, umfasst die Seitenwand 24 auch eine Tür 25, welche innerhalb des Eingangs 57 zwischen den Endplatten 54 und 56 angeordnet ist. Wie der Hauptteilabschnitt 23 umfasst die Tür 25 eine Außenwand 34 und eine Innenwand 36. Bei diesem Ausführungsbeispiel beinhaltet die Tür 25 jedoch keine Mittelwand 38. Stattdessen ist eine Isolationsschicht 40 zwischen den Wänden 34 und 36 angeordnet. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Tür 25 auch Fluidkanäle 24 beinhalten, welche mit dem Hauptteilabschnitt 23 über flexible Schlauchverbindungen in Verbindung stehen.
  • Ein vertikal ausgerichteter länglicher Sichtschlitz 46 erstreckt sich durch einen Abschnitt der Tür 25. Ein Fenster 48 ist innerhalb des Sichtschlitzes 46 angeordnet, um den Sichtschlitz 46 geschlossen zu versiegeln, jedoch eine ungehinderte Sicht der Kammer 60 zu gewährleisten. Die Tür 25 ist durch Gelenke 50 an dem Hauptteilabschnitt 23 angebracht. Ein Griff 52 ist an der Tür 25 ausgebildet, um eine Gelenkbewegung der Tür 25 zwischen einer offenen Position (nicht dargestellt), in welcher ein freier Zugang zu der Kammer 60 durch den offenen Eingang 57 bereitgestellt ist, und einer geschlossenen Position, in welcher die Tür 25 den Eingang 57 verschließt, zu erleichtern.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind Mittel bereitgestellt, um die Tür 25 in der geschlossenen Position selektiv zu verriegeln. Beispielhaft und nicht einschränkend ist wie in 2A und 4 dargestellt ein vertikal ausgerichtetes rohrartiges Gehäuse 90 beweglich entlang der Endplatte 56 des Hauptteilabschnitts 53 angebracht. Das Gehäuse 90 hat eine Vorderseite mit einer Vielzahl von daran ausgebildeten vertikal beabstandeten Anschlägen 102. Jeder Anschlag 102 weist eine Eingriffsfläche 104 auf, welche sich in Richtung der Kammer 60 neigt.
  • Ein Betätigungsstab 92 erstreckt sich in paralleler Ausrichtung damit durch das Gehäuse 90. Der Betätigungsstab 92 ist durch Bolzen 94 oder dergleichen starr an dem Gehäuse 90 befestigt und erstreckt sich zwischen einem ersten Ende 96 und einem entgegengesetzten zweiten Ende 98. Das erste Ende 96 des Betätigungsstabs 92 steht über das rohrartige Gehäuse 90 nach oben hervor. Das zweite Ende 98 des Betätigungsstabs 92 ist mit einem Hydraulikkolben 100 gekoppelt, welcher unterhalb der Stützstrebe 58 angeordnet ist. Indem selektiv der Hydraulikkolben 100 betätigt wird, wird der Betätigungsstab 92 selektiv angehoben und abgesenkt, was wiederum selektiv das Gehäuse 90 anhebt und absenkt.
  • Von einer Seitenfläche 105 der Tür 25 hervorstehend sind eine Vielzahl von vertikal ausgerichteten und beabstandeten Verriegelungsflanschen 106 vorhanden. Die Verriegelungsflansche 106 sind jeweils durch eine Lücke 108 getrennt. Um ein Verriegeln der Tür 25 zu erleichtern, wird der Betätigungsstab 92 in eine abgesenkte Position bewegt, und die Tür 25 wird in die geschlossene Position bewegt. In dieser Konfiguration sind die Verriegelungsflansche 106 zwischen den Anschlägen 102 angeordnet. Der Hydraulikkolben 100 wird dann verwendet, um den Betätigungsstab 92 anzuheben. Wenn dies getan wird, heben sich das Gehäuse 90 und die Anschläge 102 an, so dass die Eingrifffläche 104 jedes Anschlags 102 gegen einen entsprechenden Verriegelungsflansch 106 vorgespannt wird. Die Eingriffflächen 104 sind geneigt, so dass die Verriegelungsflansche 106 radial nach innen vorgespannt werden, wodurch die Tür 25 geschlossen verriegelt wird. Um diese Verriegelung weiter zu sichern, steht eine Platte 108 mit einem sich dadurch erstreckenden Loch von dem oberen Ende der Tür 25 hervor. Wenn die Tür 25 in der geschlossenen Position ist, ist das Loch in der Platte 108 mit der Betätigungsstange 92 gefluchtet. Wenn der Betätigungsstab 92 sich anhebt, bewegt sich das erste Ende 96 des Betätigungsstabs 92 durch das Loch in der Platte 108.
  • Es versteht sich, dass die Mittel zum selektiven Verriegeln der Tür 25 eine Vielzahl von alternativen Ausgestaltungen aufweisen können. Beispielhaft und nicht einschränkend kann der Hydraulikkolben 100 durch einen Pneumatikkolben, einen Getriebe- oder Riemenantrieb, eine Kurbel, eine Winde oder einen anderen Antriebsmechanismus ersetzt werden. Ferner versteht es sich, dass die Verriegelungsflansche 106 und Anschläge 102 vertauscht werden können oder durch eine Vielzahl von anderen herkömmlichen Verriegelungsteilen ersetzt werden können. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann eine Vielzahl von Schaften derart positioniert sein, dass sie selektiv von einem von der Tür 25 und dem Hauptteilabschnitt 23 in oder gegen das andere davon fahren. Handbetriebene Türriegel oder andere herkömmliche Verriegelungsstrukturen können ebenfalls verwendet werden.
  • B. BODEN
  • Zu 1 und 2 zurückkehrend, beinhaltet die Tankanordnung 20 darüber hinaus einen Boden 110, welcher innerhalb oder in Fluchtung mit der Innenseite der Seitenwand 24 angeordnet ist. Der Boden 110 umfasst einen im Wesentlichen flachen Grundboden 112. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Grundboden 112 kreisförmig und erstreckt sich bis zu einer Umfangskante 114. Wie nachfolgend genauer diskutiert wird, erstrecken sich eine Vielzahl von offenen Anschlusslöchern 116 durch den Grundboden 112. Ein zentrales Anschlussloch 117 erstreckt sich ebenfalls durch den Grundboden 112. Obwohl nicht erforderlich, sind auch eine Vielzahl von abgeschirmten Überlauflöchern 118 an dem Grundboden 112 ausgebildet.
  • Eine Umfangswand 120 neigt sich nach oben und außen von der Umfangskante 114 des Grundbodens 112 zu einer Endkante 122. Nach außen hervorstehend von der Endkante 122 ist eine Lippe 124 vorhanden. Die Lippe 124 ist entweder direkt gegen die Innenfläche der Seitenwand 24 vorgespannt oder endet direkt benachbart dazu. Außer der Lippe 124 sind der Rest des Bodens 110 und die Wände der Seitenwand 24 typischerweise aus einem Metall hergestellt, wie zum Beispiel Edelstahl. Die Lippe 124 ist hingegen typischerweise aus Polypropylen hergestellt, kann jedoch auch aus elastischen Materialien hergestellt sein, wie zum Beispiel Gummi, Silikon, Viton, Teflon und anderen formbaren Kunststoffen.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Boden 112 eine im Wesentlichen kegelstumpfartige Ausgestaltung. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann der Boden 112 vollständig flach, gekrümmt, pyramidenartig, konusartig oder von einer beliebigen anderen gewünschten Ausgestaltung sein, welche wie unten diskutiert einen Beutel halten kann. Darüber hinaus braucht der Boden 112 nicht kreisförmig zu sein, sondern kann vieleckig, elliptisch, unregelmäßig oder von einer beliebigen anderen gewünschten Ausgestaltung sein.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind Mittel vorgesehen, um den Boden 112 relativ zu der Seitenwand 24 selektiv anzuheben und abzusenken. Beispielhaft und nicht einschränkend ist an der Außenseite der Außenwand 24 in vertikaler Ausrichtung mit jedem Schlitz 68 davon drehbar angebracht ein Gewindeschaft 130 vorgesehen. Bei einem Ausführungsbeispiel ist ein Antrieb 132 an der Unterseite jedes Schafts 130 angebracht, um jeden Schaft 130 selektiv zu drehen. Ein Kragen 134 umgibt jeden Schaft 130 und steht damit in Gewindeeingriff, so dass eine Drehung jedes Schafts 130 bewirkt, dass jeder entsprechende Kragen 134 abhängig von der Drehrichtung in einer Schneckentriebkonfiguration sich in der Länge des Schafts 130 nach oben oder unten bewegt. Eine Strebe 136 erstreckt sich zwischen dem Boden 120 und jedem Kragen 134, so dass sie durch einen entsprechenden Schlitz 68 läuft. Als Ergebnis erleichtert eine gleichzeitige Drehung jedes Schafts 130 ein gleichförmiges Anheben und Absenken des Bodens 112 relativ zu der Seitenwand 224. Indem das Niveau des Bodens 112 eingestellt wird, wird die Größe der von der Seitenwand 24 und dem Boden 60 begrenzten Kammer 60 selektiv eingestellt, d.h. die Größe der Kammer 60 wird kleiner, wenn sich der Boden 112 anhebt.
  • Es versteht sich, dass die Mittel zum selektiven Anheben und Absenken des Bodens 112 eine Vielzahl von modifizierten und alternativen Ausgestaltungen umfassen können. Zum Beispiel kann, anstelle einen separaten Antrieb 132 für jeden Gewindeschaft 130 zu haben, ein einzelner Antrieb 132 verwendet werden, welcher durch Kraftübertragungen 140 (in 2 dargestellt) mit jedem separaten Gewindeschaft 130 verbunden ist. Bei noch weiteren Modifikationen können der Schaft 130 und die Kragen 134 ersetzt werden durch einen oder mehrere herkömmliche Kettentriebe, Riementriebe, Zahntriebe, hydraulische Hebevorrichtungen, pneumatische Hebevorrichtungen, Heber, Kurbeln, Winden, Rollensysteme und/oder Kombinationen davon und dergleichen, um die Streben 136 von der Außenseite der Seitenwand 24 aus selektiv anzuheben. Darüber hinaus können die oben diskutierten verschiedenartigen Hebevorrichtungen und Heber direkt unterhalb des Bodens 112 positioniert sein, um den Boden 112 selektiv anzuheben und abzusenken. Bei diesen Ausführungsbeispielen sind die Streben 136 und Schlitze 68 nicht erforderlich, können jedoch zur Stabilisierung verwendet werden.
  • C. SCHLITZABDECKUNGSANORDNUNG
  • Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind Mittel vorgesehen, um Abschnitte der Schlitze 68 innerhalb der Kammer 60 selektiv abzudecken und freizugeben. Wie nach folgend genauer diskutiert wird, ist es bei einem Ausführungsbeispiel erwünscht, weil ein Beutel oder andere Form von Einlage typischerweise innerhalb der Kammer 60 der Tankanordnung 20 angeordnet ist, dass eine Abdeckung über demjenigen Abschnitt der Schlitze 68 angeordnet wird, welcher oberhalb des Bodens 110 freiliegt, so dass der Beutel oder die Einlage sich nicht aus den Schlitzen 68 herausbeult oder daran verfängt und möglicherweise versagen. Wie in 5A und 5B dargestellt, umfasst ein Beispiel von solchen Mitteln eine Schlitzabdeckungsanordnung 149, welche eine längliche flexible Schlitzabdeckung 150 beinhaltet, welche ein erstes Ende 152 und ein entgegengesetztes zweites Ende 154 aufweist. Die Schlitzabdeckung 150 hat eine geringfügig größere Breite als der Schlitz 68 (wie in 2 zu sehen) und eine Dicke, welche typischerweise in einem Bereich zwischen ungefähr 2 mm bis ungefähr 10 mm liegt. Andere gewünschte Dicken können ebenfalls verwendet werden.
  • Das erste Ende 152 der Schlitzabdeckung 150 ist an oder benachbart zu der Lücke 124 des Bodens 110 an oder benachbart zu der Innenfläche 26 der Seitenwand 24 positioniert. Bei einem Ausführungsbeispiel ist wenigstens ein Abschnitt des ersten Endes 152 der Schlitzabdeckung 150 zwischen der Lippe 124 und der Seitenwand 24 angeordnet. Das erste Ende 152 der Schlitzabdeckung 150 wird durch eine Halterung 156 in Position gehalten, welche an der Strebe 136 angebracht ist. Alternativ kann die Schlitzabdeckung 150 direkt an dem Boden 110 oder der Strebe 136 angebracht sein. Ausgehend von dem ersten Ende 152 läuft die Schlitzabdeckung 150 frei nach oben, um beweglich und im Wesentlichen denjenigen Abschnitt des Schlitzes 68 oberhalb des Bodens 110 abzudecken. Eine abgerundete Halterung 158 ist an der Oberplatte 70 des Hauptteilabschnitts 23 angebracht. Die Schlitzabdeckung 150 läuft über die abgerundete Halterung 158 und läuft entlang der Außenseite der Seitenwand 24 nach unten zu dem zweiten Ende 154.
  • Die Schlitzabdeckungsanordnung 149 beinhaltet auch eine Spannfeder 159 und eine Leitung 160. Ein Ende der Spannfeder 159 ist mit dem zweiten Ende 154 der Schlitzabdeckung 150 verbunden. Ein erstes Ende 162 der Leitung 160 ist mit dem entgegengesetzten Ende der Spannfeder 158 verbunden. Die Leitung 160 erstreckt sich nach unten durch eine Halteschlaufe 164, welche an der Basisplatte 72 des Hauptteilabschnitts 23 angebracht ist. Ein zweites Ende 166 der Leitung 160 ist dann wieder mit der Strebe 136 verbunden, beispielsweise durch Verschraubung, Schweißen, eine Halterung oder dergleichen. Da die Schlitzabdeckungsanordnung 149 eine durchgängige Schleife bildet, wobei entgegengesetzte Enden mit der Strebe 136 verbunden sind, bewirkt ein Anheben oder Absenken des Bodens 110, das die Schlitzabdeckung 150 entlang des Schlitzes 68 bewegt und diesen kontinuierlich oberhalb der Lippe 124 des Bodens 110 bedeckt. Diese Ausgestaltung ermöglicht es jedoch auch, dass der Schlitz 68 unterhalb der Lippe 124 des Bodens 110 offen ist, um darin eine freie Bewegung der Strebe 136 zu ermöglichen.
  • Die Leitung 160 der Schlitzabdeckungsanordnung 149 kann ein Draht, ein Kabel, ein Seil oder dergleichen sein. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Leitung 160 durch dasselbe Material wie die Schlitzabdeckung 150 ersetzt sein. Die Leitung 160 wird einfach verwendet, um weniger hinderlich zu sein. Bei noch anderen Ausführungsbeispielen der Mittel kann eine federgespannte Spule, eine elektrische Winde oder dergleichen an der Oberseite oder Außenseite der Seitenwand 23 angeordnet sein, um die Schlitzabdeckung 150 selektiv zu erfassen und freizugeben, wenn der Boden 110 selektiv angehoben und abgesenkt wird.
  • D. MISCHERANTRIEBE
  • Wie in 1 dargestellt, ist sich durch das zentrale Anschlussloch 117 des Bodens 110 (2) erstreckend ein Mischschaft 208 vorhanden. Wie nachfolgend genauer diskutiert und dargestellt, ist innerhalb der Kammer 60 ein Mischer an dem ersten Ende des Mischschafts 208 angebracht. Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind Mittel vorgesehen, um den Mischschaft 208 selektiv anzuheben und abzusenken. Beispielhaft und nicht einschränkend erstreckt sich ein Rahmen 168 unterhalb des Bodens 110 und ist daran angebracht. An dem Rahmen 168 angebracht ist ein Hydraulikkolben 170, welcher auf einem Betätigungsstab 172 einwirkt. Eine Kupplung 176 verbindet wiederum den Betätigungsstab 172 entfernbar mit dem Mischschaft 208. Flexible Hydraulikschläuche 174 liefern dem Hydraulikkolben 170 ein Hydraulikfluid, um den Betätigungsstab 172 und somit den Mischschaft 208 anzuheben und abzusenken. Aufgrund dessen, dass der Hydraulikkolben 170 mittels des Rahmens 168 an dem Boden 110 angebracht ist, hebt sich und senkt sich der Hydraulikkolben 170 mit dem Boden 110.
  • Es versteht sich, dass zahlreiche alternative Ausführungsbeispiele der Mittel zum selektiven Anheben und Absenken des Mischschafts 208 existieren. Beispielhaft und nicht einschränkend kann der Hydraulikkolben 170 an der Plattform 12 oder einer Bodenfläche angebracht sein. Dieses Ausführungsbeispiel ist praktischer, wenn der Boden 110 feststehend ist. Darüber hinaus kann der Hydraulikkolben 170 durch zahlreiche andere Formen von Antrieben ersetzt werden, wie z.B. einen Pneumatikkolben, eine Drehkurbel, verschiedene Formen von Riemenantrieben, Kettenantriebe oder Zahnradantriebe oder andere wohlbekannte Mechanismen, welche ein wiederholtes Anheben und Absenken eines Schafts ermöglichen. Es versteht sich auch, dass solche Antriebe direkt mit dem Mischschaft 208 verbunden sein können oder damit durch den Betätigungsstab 172 verbunden sein können.
  • E. AUSGESTALTUNG MIT UNVERÄNDERLICHEM TANK
  • Bei alternativen Ausführungsbeispielen der Tankanordnung 20 versteht es sich, dass weder der Boden 110 einstellbar sein muss, noch die Tankanordnung 20 in der Lage sein muss, die darin angeordnete Lösung zu heizen oder kühlen. Zum Bespiel ist in 6 und 7 eine Tankanordnung 178 dargestellt. Die Tankanordnung 178 umfasst einen im Wesentlichen kegelstumpfartigen Boden 180 mit einer Vielzahl von Stützbeinen 182, welche sich davon nach unten erstrecken. Starr mit dem Umfang des Bodens 180 verbunden und sich davon nach oben erstreckend ist eine ringförmige Seitenwand 184 vorhanden. Der Boden 180 und die Seitenwand 184 begrenzen eine Kammer 183.
  • Der Boden 180 umfasst einen zentralen Grundboden 185 mit Anschlusslöchern 116 und einem zentralen Anschlussloch 117, welche sich dadurch erstrecken. Der Grundboden 185 hat eine sechseckige Ausgestaltung, welche an einer Vielzahl von Umfangskanten 186 endet. Eine trapezartig geformte Bodenplatte 187 erstreckt sich in einem Winkel von jeder Umfangskante 186 des Grundbodens 185 nach oben. Jede der Bodenplatten 187 ist, beispielsweise durch Schweißen, Verschraubung oder dergleichen, an den benachbarten Bodenplatten 187 befestigt. Der resultierende Boden 185 hat somit eine im Wesentlichen kegelstumpfartige Ausgestaltung mit einer Innenfläche, einer Au ßenfläche und einer Umfangskante, welche jeweils einen im Wesentlichen sechseckigen Querschnitt aufweisen.
  • Die Seitenwand 184 umfasst eine Vielzahl von Seitenplatten 188, welche jeweils eine im Wesentlichen rechteckige Ausgestaltung aufweisen. Jede Seitenplatte 188 ist starr mit einer äußeren Umfangskante einer entsprechenden Bodenplatte 187 verbunden und erstreckt sich davon nach oben. Wieder sind benachbarte Seitenplatten 188 miteinander und mit den Bodenplatten 187 verbunden, beispielsweise durch Schweißen, Verschraubung oder dergleichen. Die Seitenwand 184 hat somit eine Innenfläche und eine Außenfläche, welche jeweils entlang der Länge der Seitenwand 184 einen im Wesentlichen sechseckigen Querschnitt aufweisen.
  • Im Gegensatz zu der Tankanordnung 20 sind der Boden 180 und die Seitenwand 184 der Tankanordnung 178 aus massiven Platten aus Metall oder einem anderen Material hergestellt und begrenzen somit weder Fluidkanäle 44, noch weisen sie sich dadurch erstreckende Schlitze 68 auf. Darüber hinaus beinhaltet die Seitenwand 184 keine Tür und kein Fenster. Schließlich ist der Boden 180 starr mit der Seitenwand 184 verbunden und hebt oder senkt sich somit nicht relativ zu der Seitenwand 184.
  • Sowohl bei der Tankanordnung 20 als auch bei der Tankanordnung 178 können die Seitenwand und der Boden von einer beliebigen gewünschten Ausgestaltung sein, wie z.B. elliptisch, vieleckig, unregelmäßig oder von einer beliebigen anderen gewünschten Ausgestaltung. Der Boden hat typischerweise eine Ausgestaltung, welche komplementär zu der Seitenwand ist. Bei alternativen Ausführungsbeispielen versteht es sich, dass die verschiedenen Merkmale der Tankanordnungen 20 und 178 ver mischt und angepasst werden können, um eine Vielfalt von Tankanordnungsausgestaltungen mit verschiedenen Eigenschaften zu erzeugen. Zum Beispiel kann eine Tankanordnung dazu aufgebaut sein, eine Lösung zu heizen oder kühlen, jedoch einen feststehenden Boden aufweisen, welcher sich nicht anhebt oder absenkt. Darüber hinaus können Tankanordnungen mit zahlreichen verschiedenen Größen hergestellt werden. Zum Beispiel können Tankanordnungen hergestellt werden mit einer Kammer, welche ein Volumen von 20 Liter, 250 Liter, 500 Liter, 750 Liter, 1000 Liter 1500 Liter, 3000 Liter, 5000 Liter, 10000 Liter oder andere Größen aufweist. Zusätzlich kann das Fluidpräparationssystem 10 zwei oder mehr Tankanordnungen mit derselben oder einer unterschiedlichen Größe, Form und/oder Eigenschaften umfassen, welche auf oder abseits der Plattform 12 angebracht sind.
  • II. MISCHANORDNUNG
  • In 8 dargestellt ist ein Ausführungsbeispiel einer Mischanordnung 200. Allgemein, obwohl nicht erforderlich oder ausschließlich, umfasst die Mischanordnung 200 einen Mischbeutel 202, einen Mischer 204, welcher dazu ausgestaltet ist, innerhalb des Mischbeutels 202 angeordnet zu sein, und eine dehnbare rohrartige Dichtung 206, welche dazu ausgestaltet ist, eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Mischbeutel 202 und dem Mischer 204 bereitzustellen. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann der Mischschaft 208 wie zuvor diskutiert entweder ein Teil von oder separat von der Mischanordnung 200 sein.
  • A. MISCHBEUTEL
  • Wie in 8 dargestellt, umfasst der Mischbeutel 202 einen länglichen beutelartigen Hauptteil 203 mit einer Innenfläche 210 und einer Außenfläche 212. Die Innenfläche 210 umgrenzt ein Abteil 220. Spezieller umfasst der Hauptteil 203 eine Seitenwand 213, welche, wenn der Hauptteil 203 aufgebläht wird, einen im Wesentlichen kreisförmigen oder abgerundet vieleckigen Querschnitt aufweist, und welche sich zwischen einem oberen Ende 214 und einem entgegengesetzten unteren Ende 216 erstreckt. Das obere Ende 214 endet an einer oberen Endwand 215, während das untere Ende 216 an einer unteren Endwand 217 endet.
  • Der Hauptteil 203 besteht aus einem flexiblen wasserundurchlässigen Material, wie z.B. Polyethylen, Polyurethan oder anderen Polymerfolien, mit einer Dicke in einem Bereich zwischen ungefähr 0,1 mm bis ungefähr 5 mm, wobei ungefähr 0,2 mm bis ungefähr 2 mm üblicher sind. Andere Dicken können ebenfalls verwendet werden. Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Material für einen direkten Kontakt mit lebenden Zellen erprobt und ist in der Lage, eine Lösung steril zu halten. Bei einem solchen Ausführungsbeispiel sollte das Material auch sterilisierbar sein, wie z.B. durch ionisierende Strahlung. Beispiele von Materialien, welche verwendet werden können, sind offenbart in dem US-Patent Nr. 6,083,587 , welches am 4. Juli 2000 erteilt wurde, und der US-Patentanmeldungsveröffentlichung 2003-0077466 , eingereicht am 19. Oktober 2001.
  • Der Hauptteil 203 kann aus einem einlagigen Material bestehen oder kann zwei oder mehr Lagen umfassen, welche entweder miteinander versiegelt sind oder separat sind, um einen doppelwandigen Behälter auszubilden. Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst der Hauptteil 203 einen zweidimensionalen Beutel, wo bei zwei Materiallagen in einer überlappenden Beziehung positioniert sind und die zwei Lagen an ihren Umfängen miteinander verbunden sind, um ein internes Abteil 220 auszubilden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Hauptteil 203 jedoch einen dreidimensionalen Beutel, welcher nicht nur eine ringförmige Seitenwand 213 aufweist, sondern auch eine zweidimensionale obere Endwand 215 und eine zweidimensionale untere Endwand 217.
  • Der dreidimensionale Hauptteil 203 umfasst wie in 9 dargestellt eine Vielzahl, d.h. typischerweise drei oder mehr, einzelne Elemente 228. Jedes Element 228 ist im Wesentlichen identisch und umfasst einen Abschnitt der Seitenwand 213a, der oberen Endwand 215a und der unteren Endwand 217a. Entsprechende Umfangskanten jedes Elements 228 sind miteinander versäumt, um wie in 8 dargestellt Nähte 230 auszubilden. Die Nähte 230 sind unter Verwendung von in der Technik bekannten Verfahren ausgebildet, wie z.B. Wärmeenergien, RF-Energien, Schall- oder andere Versiegelungsenergien.
  • Bei alternativen Ausführungsbeispielen können die Elemente 228 in einer Vielzahl von verschiedenen Mustern ausgebildet sein. Eine weitere Offenbarung im Hinblick auf ein Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Beuteln ist offenbart in der US-Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2002-0131654 , eingereicht am 19. März 2001.
  • Indem einzelne Elemente 228 verwendet werden, versteht es sich, dass der Hauptteil 203 und somit der Mischbeutel 202 so hergestellt werden kann, dass er praktisch eine beliebige gewünschte Größe, Form und Ausgestaltung aufweist. Zum Beispiel kann der Mischbeutel 202 ausgebildet werden mit dem Abteil 220, welches dazu bemessen ist, 20 Liter, 250 Liter, 500 Li ter, 750 Liter, 1000 Liter, 1500 Liter, 3000 Liter, 5000 Liter, 10000 Liter oder andere gewünschte Mengen zu enthalten. Der Hauptteil 203 wird häufig aus vier oder sechs Elementen 228 hergestellt, abhängig von dem gewollten Volumen des Mischbeutels 202. Der Mischbeutel 202 passt sich einfach der Konfiguration der Tankanordnung 20 an, wenn er mit Lösung gefüllt wird. Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Mischbeutel 202 jedoch speziell dazu ausgestaltet sein, komplementär zu der Innenfläche der Tankanordnung 20 zu sein, welche die Kammer 60 umgrenzt. Wenn z.B. die Innenfläche der Seitenwand 24 eine sechseckige Konfiguration aufweist, kann der Mischbeutel 202 aus sechs Elementen hergestellt sein, so dass er einen im Wesentlichen sechseckigen Querschnitt aufweist.
  • In jedem Fall wird, wenn der Mischbeutel 202 innerhalb der Kammer 60 aufgenommen ist, der Hauptteil 203 gleichmäßig von dem Boden 110 und der Seitenwand 24 der Tankanordnung 20 unterstützt. Diese im Wesentlichen gleichförmige Unterstützung des Hauptteils 203 durch die Tankanordnung 20 hilft dabei, ein Versagen eines Mischbeutels 202 durch auf den Hauptteil 203 ausgeübte hydraulische Kräfte zu verhindern, wenn der Mischbeutel 202 mit einer Lösung gefüllt wird.
  • In 10A dargestellt, umfasst der Mischbeutel 202 ferner einen Zufuhranschluss 222, einen mit Widerhaken versehenen Fluidanschluss 224 und einen mit Widerhaken versehenen Druckanschluss 226, welche jeweils an der oberen Endwand 215 des Hauptteils 203 angebracht sind, so dass sie davon nach außen hervorstehen. Ein ringförmiger Flansch 223 umgibt das freie Ende des Zufuhranschlusses 222 und steht davon nach außen hervor. Ein Kanal 227 erstreckt sich durch jeden der Anschlüsse 222, 224 und 226, um eine Fluidverbindung zwischen dem Abteil 220 und der Außenseite bereitzustellen.
  • Eine flexible Verlängerungsmanschette 239 ist über dem Zufuhranschluss 222 aufgenommen und ist damit durch ein Band 241 verbunden. Ein rohrartiges Kupplungsstück 243 ist an dem entgegengesetzten Ende der Manschette 239 angebracht und ist daran ebenfalls durch ein Band 241 befestigt. Eine entfernbare Klemme 245 ist um die Verlängerungsmanschette 239 geschlossen, um die Fluidverbindung zwischen dem Abteil 220 und der Außenseite zu verschließen. Verlängerungsrohre 249 und 251 sind an die Anschlüsse 224 bzw. 226 gekoppelt. Ein Band 241 kann ebenfalls verwendet werden, um jede dieser Verbindungen zu sichern. Eine entfernbare Klemme 224 ist auch um jedes Rohr 249 und 251 geschlossen, um die Fluidverbindung zwischen dem Abteil 220 und der Außenseite zu verschließen.
  • In 10B dargestellt ist ein alternatives Ausführungsbeispiel, bei welchem ähnliche Elemente durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel wurden die Verlängerungsmanschette 239 und die Klemme 244 durch eine Abdeckplatte 232 ersetzt. Die Abdeckplatte 232 ist innerhalb des Abteils 220 angeordnet und ist mittels eines Knopfes 234 drehbar an oder benachbart zu dem Zufuhranschluss 222 angebracht. Die Abdeckplatte 232 kann gedreht werden, um den sich durch den Zufuhranschluss 232 erstreckenden Kanal 227 selektiv abzudecken oder freizulegen.
  • In 11 dargestellt, angebracht an der unteren Endwand 217 des Hauptteils 203, so dass er nach außen davon hervorsteht, ist ein mit Widerhaken versehener Aufblähanschluss 236, ein mit Widerhaken versehener Auslassanschluss 238 und ein mit Widerhaken versehener Einlassanschluss 240. Ein mit Widerhaken versehener Anbringungsanschluss 242 ist zentral an der unteren Endwand 217 angeordnet und steht in das Abteil 220 hervor. Ein Kanal 227 erstreckt sich auch durch jeden der Anschlüsse 236, 238, 240 und 242, um eine Fluidverbindung zwischen dem Abteil 220 und der Außenseite bereitzustellen. Falls erwünscht können Verlängerungsrohre mit Klemmen daran an den Anschlüssen 236, 238 und 240 angebracht werden, wie bei den Anschlüssen 224 und 226 diskutiert, um die Verbindung zu der Kammer 220 vor der Verwendung des Mischbeutels 202 zu verschließen.
  • Obwohl bei den oben diskutierten Ausführungsbeispielen der Mischbeutel 202 eine flexible beutelartige Ausgestaltung aufweist, versteht es sich, dass bei alternativen Ausführungsbeispielen der Mischbeutel 202 eine beliebige Art eines zusammenfaltbaren Behälters oder starren Behälters umfassen kann.
  • B. MISCHER
  • Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind Mittel vorgesehen, um eine flüssige Lösung innerhalb des Abteils 220 des Mischbeutels 202 mechanisch zu mischen. Beispielhaft und nicht einschränkend ist ein Mischer 204 innerhalb des Abteils 220 des Mischbeutels 202 angeordnet. Wie in 11 dargestellt, umfasst der Mischer 204 eine Basis 205 mit Klappen 264, welche daran angebracht sind. Spezieller umfasst die Basis 205 eine zentrale Nabe 246 mit einer Außenfläche 247, welche sich zwischen einem ersten Ende 248 und einem entgegengesetzten Ende 250 erstreckt. Das zweite Ende 250 endet an einer Endfläche mit einer daran ausgebildeten Gewindevertiefung 252. Widerhaken 254 umgeben die Nabe 246 an dem zweiten Ende 250 und stehen davon radial nach außen hervor.
  • Wie in 12 dargestellt, umfasst die Basis 205 ferner eine Vielzahl von beabstandeten Streben 256, welche an dem ersten Ende 248 von der Außenseite der Nabe 246 radial nach außen zu einem ringförmigen Rand 258 hervorstehen. Ein Rückhaltesieb 260, welches an oder von den Streben 256 gehalten wird, erstreckt sich zwischen der Nabe 246 und dem Rand 258. Das Rückhaltesieb 260 umgrenzt eine Vielzahl von Fluidöffnungen 259, welche zwischen der Nabe 246 und dem Rand 258 ausgebildet sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Rückhaltesieb 260 aus Draht oder einer anderen Schnur, welche zwischen den Streben 256 gespannt ist. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann das Rückhaltesieb 260 verschiedene Arten von Maschen, Vermattung, herkömmlichem Sieb, Platten mit Schlitzen, Löchern oder anderen Typen sich dadurch erstreckender Öffnungen oder ähnliche Arten von Strukturen umfassen, welche wie unten diskutiert Klappen 264 halten können, welche jedoch den Durchgang eines Fluids durch sie hindurch ermöglichen.
  • Wie in 11 und 13A dargestellt, erstrecken sich eine Vielzahl von beabstandeten Speichen 262 ebenfalls zwischen der Nabe 246 und dem Rand 258. Jede Speiche 262 ist gefluchtet mit einer entsprechenden Strebe 256, auf deren Seite, welche näher an dem zweiten Ende 250 der Nabe 246 ist. Zwischen jeder Speiche 262 und dem Rückhaltesieb 260 positioniert ist eine flexible keilförmige Klappe 264. Jede Klappe 264 hat ein spitzes Vorderende 266, welches an oder benachbart zu der Nabe 246 positioniert ist, und ein aufgeweitetes Hinterende 268, welches benachbart zu dem Rand 258 angeordnet ist. Jede Klappe 264 umfasst auch gegenüberliegende auseinanderlaufende Seiten 270 und 272, welche sich von dem Vorderende 266 zu dem Hinterende 268 erstrecken. Jede Klappe 264 ist so positioniert, dass eine entsprechende Speiche 262 sich zwischen dem Vorderende 266 und Hinterende 268 mittig zwischen den Seiten 270 und 272 erstreckt. Die Klappen 264 sind dazu ausgestaltet, zwischen der Nabe 246 und dem Rand 258 ausgebildete Fluidöffnungen vollständig oder zumindest im Wesentlichen abzudecken, wenn die Klappen 264 an dem Rückhaltesieb 260 ruhen. Bei einem Ausführungsbeispiel bestehen die Klappen 264 aus einer Lage aus Silikon mit einer Dicke in einem Bereich zwischen ungefähr 1 mm bis ungefähr 10 mm. Andere flexible Lagen aus einem Material wie z.B. Polyethylen oder Polyurethan mit einer Vielfalt von verschiedenen Dicken können ebenfalls verwendet werden.
  • Wie in 11 dargestellt, ist der Mischer 204 innerhalb des Abteils 220 des Mischbeutels 202 durch den Mischschaft 208 gehalten. Speziell weist der Mischschaft 208 ein mit einem Gewinde versehenes erstes Ende 278 und ein entgegengesetztes zweites Ende 280 auf. Das erste Ende 278 des Mischschafts 208 läuft verschiebbar durch den Kanal 227 des Anbringungsanschlusses 242 und ist dann in die Gewindevertiefung 252 der Nabe 246 geschraubt. Das zweite Ende 280 des Mischschafts 208 ist außerhalb des Mischbeutels 202 angeordnet.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind Mittel vorgesehen, um den Mischer 204 innerhalb des Abteils 220 des Mischbeutels 202 anzuheben und abzusenken, um die Lösung innerhalb des Abteils 220 zu mischen. Ein Ausführungsbeispiel von solchen Mitteln umfasst einen Mischschaft 208 wie oben diskutiert. Alternative Ausführungsbeispiele von solchen Mitteln beinhalten alternative Mischschäfte wie hierin offenbart.
  • Die vorliegende Erfindung beinhaltet auch Mittel, um es dem Mischschaft 208 zu ermöglichen, den Mischer 204 innerhalb des Abteils 220 des Beutels 202 anzuheben und abzusenken, während verhindert wird, dass Flüssigkeit aus dem Abteil 220 des Mischbeutels 202 entweicht. Beispielhaft und nicht einschränkend hat eine rohrartige Dichtung 206 ein erstes Ende 284, ein entgegengesetztes zweites Ende 286 und einen sich dazwischen erstreckenden ausdehnbaren Balgabschnitt 288. Das erste Ende 284 der Dichtung 206 umgibt das zweite Ende 250 der Nabe 246. Ein umlaufendes Band 290 wird verwendet, um die Verbindung auf eine flüssigkeitsdichte Weise zu sichern. Auf ähnliche Weise umgibt das zweite Ende 286 der Dichtung 206 die Anbringungsöffnung 242. Ein Band 292 wird ebenfalls verwendet, um diese Verbindung auf eine flüssigkeitsdichte Weise zu sichern.
  • In der in 11 dargestellten zusammengebauten Konfiguration kann der Mischschaft 208 frei innerhalb des Kanals 227 des Anbringungsanschlusses 242 gleiten, so dass durch selektives Anheben und Absenken des Mischschafts 208 von der Außenseite des Mischbeutels 202 aus der Mischer 204 entsprechend innerhalb des Abteils 202 relativ zu dem Mischbeutel 202 angehoben und abgesenkt wird. Der Balgabschnitt 288 der Dichtung 206 wird selektiv gedehnt und zusammengezogen, wenn der Mischschaft 208 relativ zu dem Mischbeutel 202 angehoben und abgesenkt wird, wodurch die abgedichtete Verbindung zwischen dem Mischer 204 und dem Anbringungsanschluss 242 beibehalten wird.
  • Wie nachfolgend näher diskutiert wird, wird ein Mischen einer Lösung innerhalb des Abteils 220 des Mischbeutels 202 bewerkstelligt, indem der Mischer 204 innerhalb des Abteils 220 wiederholt angehoben und abgesenkt wird. Wie in 13B dargestellt, läuft, wenn der Mischer 204 angehoben wird, Fluid innerhalb des Abteils 220 durch das Rückhaltesieb 260 und drückt gegen die Klappen 264, was bewirkt, dass die Seiten 270 und 272 der Klappen 264 an gegenüberliegenden Seiten der Speichen 262 sich nach unten biegen, wodurch es dem Mischer 204 ermöglicht wird, sich ohne eine wesentliche Störung durch das Fluid zu bewegen. Wenn der Mischer 204 beginnt, sich nach unten zu bewegen, wie in 13A dargestellt, drückt das Fluid die Klappen 264 gegen das Rückhaltesieb 260, so dass der Durchgang des Fluids durch die Fluidöffnungen 259 des Mischers 204 verhindert wird. Als solche bewirkt die Bewegung des Mischers 204 nach unten, dass das Fluid innerhalb des Abteils 220 nach unten, außen, oben und herum fließt, wie in 11 durch den Pfeil 294 dargestellt. Da der Vorgang des Anhebens und Absenkens des Mischers 204 wiederholt wird, mischt eine durch den Mischer 204 verursachte wirbelnde Bewegung der Lösung die Lösung.
  • Mischparameter können basierend auf der Menge und dem Typ der präparierten Lösung variiert werden. Zum Beispiel können die Hublänge, d.h. der vertikale Abstand, um welchen sich der Mischer 204 bewegt, und die Frequenz, d.h. die Anzahl von Malen, wie oft sich der Mischer 204 pro Zeiteinheit über die Hublänge bewegt, und die Beschleunigung und Verzögerung, d.h. die Geschwindigkeit, mit welcher der Mischer 204 startet und anhält, selektiv geregelt werden. Die Hublänge und Frequenz können nicht nur zwischen verschiedenen Chargen geändert werden, sondern können auch zu verschiedenen Zeitpunkten während des Mischens einer einzigen Charge verändert werden. Falls erwünscht, können darüber hinaus eine oder mehrere der Variablen während des Mischens kontinuierlich verändert werden.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel werden die Parameter so gesetzt, dass sie ein schnelles und gründliches Mischen der Komponenten ermöglichen und dennoch sanft genug sind, um Suspensionen für eine ausgedehnte Zeitspanne zu erhalten, ohne ein übermäßiges Schäumen herbeizuführen. Beispielhaft und nicht einschränkend ist bei einem Ausführungsbeispiel die Hublänge in einem Bereich zwischen 0,1 cm bis ungefähr 30 cm, wobei ungefähr 5 cm bis ungefähr 20 cm üblicher sind, während die Frequenz in einem Bereich zwischen 0,1 Hz bis ungefähr 4 Hz ist, wobei ungefähr 0,5 Hz bis ungefähr 2 Hz üblicher ist. Andere Parametereinstellungen können jedoch ebenfalls basierend auf der Ausgestaltung des Mischers und der Menge und dem Typ der präparierten Lösung verwendet werden.
  • Es versteht sich, dass die Mittel zum mechanischen Mischen einer flüssigen Lösung innerhalb des Abteils 220 des Mischbeutels 202 eine Vielzahl von Modifikationen oder alternativen Ausführungsbeispielen des Mischers 204 umfassen können. Zum Beispiel kann bei einem Ausführungsbeispiel der Mischer 204 umgedreht werden, so dass eine Verwirbelung in einer umgekehrten Richtung erzeugt wird. Darüber hinaus arbeiten die Klappen 264 einfach als ein Einwegventil. Es versteht sich, dass eine Vielzahl von alternativen Wegen besteht, Einwegventile an dem Mischer 204 auszubilden. Zum Beispiel können, anstelle flexible Klappen 264 zu nehmen, starre Klappen gelenkig an dem Mischer 204 angebracht sein. Darüber hinaus können pneumatische, hydraulische oder elektrische Schalter mit dem Mischer 204 gekoppelt sein, welche Einwegventile an dem Mischer 204 selektiv öffnen und schließen. Bei diesem Ausführungsbeispiel können die Einwegventile einfach Klappen umfassen, welche sich selektiv verschieben, um ein oder mehrere sich durch den Mischer 204 erstreckende Löcher selektiv zu öffnen oder schließen.
  • Bei einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel versteht es sich, dass der Mischer 204 ohne Einwegventile ausgebildet werden kann. Zum Beispiel kann der Mischer 204 eine starre oder flexible Platte ohne Öffnungen umfassen. Bei diesem Ausführungsbeispiel verwirbelt die Platte die Lösung oder mischt sie auf andere Weise, wenn sich die Platte in beide Richtungen bewegt. Bei noch weiteren Ausführungsbeispielen, kann die Platte darin unveränderliche Löcher oder Schlitze aufweisen, um die Bewegung des Fluids zu lenken. Auf ähnliche Weise kann der Mischer 204 einfach eine Vielzahl von feststehenden Flügeln oder Schaufeln umfassen, welche dazu ausgestaltet sein können, sich innerhalb des Mischbeutels 202 entweder zu drehen und/oder nach oben und unten zu bewegen, um die Lösung zu mischen. Bei noch weiteren Ausführungsbeispielen können zwei oder mehr Mischer 204 an dem Mischschaft 208 angebracht sein. Zum Beispiel können die Mischer 204 longitudinal entlang des Schafts 208 beabstandet sein.
  • Bei anderen Ausführungsbeispielen der Mittel zum Mischen können Mischer verwendet werden, welche nicht arbeiten, indem sie angehoben und abgesenkt werden. Zum Beispiel können achsgetriebene Blätter und magnetisch betriebene Rührstäbe, welche sich innerhalb des Mischbeutels 202 drehen, verwendet werden.
  • In 14A dargestellt ist ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Mischer 310. Der Mischer 310 umfasst eine Basis 312 mit damit verbundenen Klappen 314. Die Basis 312 hat eine im Wesentlichen kreisförmigen plattenartige Ausgestaltung mit einer oberen Fläche 316 und einer entgegengesetzten unteren Fläche 318. Wie in 15 dargestellt, beinhaltet die Basis 312 eine integral ausgebildete zentrale Nabe 322 und integral ausgebildete Streben 324, welche von der Nabe 322 nach außen zu einer Außenkante 326 hervorstehen. Die Streben 324 teilen die Basis 312 in eine Vielzahl von keilförmigen Sektionen 328. Innerhalb jeder Sektion 328 ausgebildet, um sich zwischen der oberen Fläche 316 und der unteren Fläche 318 zu erstrecken, sind eine Vielzahl von Fluidöffnungen 330.
  • Die Basis 312 ist typischerweise aus einem Polymermaterial hergestellt, wie z.B. hochdichtes Polyurethan oder Polyethylen, kann jedoch auch aus Metall, einem Verbundmaterial oder anderen gewünschten Materialien hergestellt sein. Die Basis 312 kann mit daran ausgebildeten Fluidöffnungen 330 geformt werden. Alternativ können die Basis 312 und/oder die Fluidöffnungen 330 ausgeschnitten werden. Bei einem Ausführungsbeispiel hat die Basis 312 eine Dicke zwischen den Flächen 316 und 318 in einem Bereich zwischen ungefähr 1 cm bis ungefähr 6 cm, wobei ungefähr 2 cm bis ungefähr 4 cm üblicher sind. Andere Abmessungen können abhängig von Größe und Verwendungsparametern ebenfalls verwendet werden.
  • Wie in 16 dargestellt, sind Klappen 314 an der unteren Fläche 318 der Basis 312 angebracht. Die Klappen 314 haben im Wesentlichen dieselbe Ausgestaltung wie die Klappen 264. Bei diesem Ausführungsbeispiel bestehen die Klappen 314 aus Polyethylenlagen mit einer Dicke in einem Bereich zwischen 0,1 mm bis ungefähr 5 mm, wobei ungefähr 0,2 mm bis ungefähr 2 mm üblicher sind. Abermals können andere Materialien und Dicken verwendet werden. Im Gegensatz zu dem Mischer 204, bei welchem die Klappen 264 von Speichen 262 in Position gehalten werden, sind die Klappen 314 direkt an die Basis 312 geschweißt. Das heißt jede Klappe 314 ist, wie z.B. durch Wärme, Schall, chemische Verschweißung oder dergleichen entlang einer Mittelachse 332 mit einer entsprechenden Strebe 324 verschweißt. Jede Klappe 314 ist dazu ausgestaltet, der Hälfte von jeder benachbarten Sektion 328 überlagert zu sein, wobei die Seitenkanten jeder Klappe 314 zum Biegen frei sind. Die Klappen 314 können somit auf dieselbe Weise arbeiten wie zuvor mit Bezug auf die Klappen 264 diskutiert.
  • Wie in 17 dargestellt, ist ein Sackloch 336 an der unteren Fläche 318 der Nabe 322 der Basis 312 ausgebildet. Das Sackloch 336 hat eine kegelstumpfartige Ausgestaltung, welche sich nach außen in Richtung der oberen Fläche 316 verjüngt. Die Verjüngung ist typischerweise in einem Bereich zwischen 1° bis ungefähr 10°, obwohl andere Winkel ebenfalls verwendet werden können. Ein rohrförmiger Verbinder 340 hat ein erstes Ende an der unteren Fläche 318 angeordnet, um das Sackloch 336 zu umgeben, und hat ein mit Widerhaken versehenes ringförmiges zweites Ende, welches davon nach unten hervorsteht. Der rohrförmige Verbinder 340 kann integral mit der Basis 312 ausgebildet sein oder damit verbunden sein.
  • Zu 14A zurückkehrend, hat ein rohrförmiger Anschluss 344 ein mit einem Flansch versehenes erstes Ende 346, welches an den Mischbeutel 202 geschweißt oder daran anderweitig befestigt ist, und hat mit Widerhaken versehenes zweites Ende 348, welches von dem Mischbeutel 202 nach außen hervorsteht. Eine rohrförmige Dichtung 350 hat ein erstes Ende 352 und ein entgegengesetztes zweites Ende 354. Das erste Ende 352 ist über das zweite Ende des rohrförmigen Verbinders 340 aufgenommen, um damit eine abgedichtete Verbindung auszubilden. Das zweite Ende 354 der Dichtung 350 ist durch den rohrförmigen Anschluss 344 geführt und dann von innen nach außen gewendet, um das mit Widerhaken versehene zweite Ende 348 des rohrförmigen Anschlusses 344 zu umschließen und damit eine abgedichtete Verbindung auszubilden. Die rohrförmige Dichtung 350 ist typischerweise ausgebildet aus einem Polymermaterial, wie z.B. Polyethylen, mit einer Dicke in einem Bereich zwischen ungefähr 0,5 mm bis ungefähr 10 mm, wobei ungefähr 0,75 mm bis ungefähr 3 mm üblicher sind. Andere flexible Materialien und Dicken können ebenfalls verwendet werden.
  • Ein Mischschaft 358 ist lösbar mit dem Mischer 310 verbunden dargestellt. Der Mischschaft 358 hat ein erstes Ende 360 und ein entgegengesetztes zweites Ende 362. Zu 17 zurückkehrend, steht eine rohrförmige Spannhülse 363 von dem ersten Ende 360 des Schafts 358 hervor. Die Spannhülse 363 hat eine Außenfläche 364 mit daran ausgebildeten Gewindegängen und eine Innenfläche 365, welche einen Sockel 366 umgibt. Eine Vielzahl von radial beabstandeten Schlitzen 376 erstreckt sich zwischen Flächen 364 und 365 entlang dessen Länge. Innerhalb des Sockels 366 angeordnet ist ein kegelstumpfförmiger Keil 368 mit einem ersten Ende 369 und einem entgegengesetzten zweiten Ende 370.
  • Bevor der Mischschaft 358 mit dem Mischer 310 gekoppelt wird, hat die Spannhülse 363 eine im Wesentlichen zylindrische Konfiguration, wobei der Sockel 366 dazu bemessen ist, nur das kleinere zweite Ende 370 des Keils 368 aufzunehmen. Während des Zusammenbaus wird das erste Ende 360 des Mischschafts 358 mit dem teilweise innerhalb des Sockels 366 aufgenommenen Keil 368 durch die rohrförmige Dichtung 350 und in das Sackloch 336 der Basis 312 geführt. Wenn die Spannhülse 363 weiter in das Sackloch 336 gedrückt wird, wird das erste Ende 369 des Keils 368 gegen den Boden des Sacklochs 336 vorgespannt. Nach und nach wird der Keil 368 weiter in den Sockel 366 gedrückt, was bewirkt, dass die Spannhülse 363 sich radial nach außen ausdehnt, so dass die Gewindeaußenfläche 364 der Spannhülse 363 an der Innenfläche des Sacklochs 336 in Eingriff kommt. Indem der Keil 368 weiter in die Spannhülse 363 gedrückt wird, wird das erste Ende 360 des Mischschafts 358 fest mit der Basis 312 verbunden. Sobald jedoch die Verwendung des Mischbeutels 202 abgeschlossen ist, kann der Mischschaft 358 gedreht werden, so dass die Spannhülse 363 von der Basis 312 abgeschraubt wird, wodurch eine Wiederverwendung des Mischschafts 358 ermöglicht wird.
  • Das obige Ausführungsbeispiel ermöglicht eine relativ einfache Anbringung des Mischschafts 358 an dem innerhalb des Mischbeutels 202 positionierten Mischer 310, ohne dass ein schräges Eindrehen in das Gewinde zu befürchten ist. Bei alternativen Ausführungsbeispielen versteht es sich jedoch, dass der Mischschaft 358 unter Verwendung von herkömmlichen Verbindungen, wie z.B. eines Gewindeeingriffs, mit dem Mischer 310 verbunden werden kann oder permanent an dem Mischer 310 befestigt sein kann.
  • Zu 14A zurückkehrend, kann, sobald der Mischschaft 358 an dem Mischer 310 befestigt ist, der Mischschaft 358 verwendet werden, um zum Mischen der Lösung innerhalb des Abteils 202 den Mischer 310 selektiv anzuheben und abzusenken. Im Gegensatz zu dem Ausdehnen und Zusammenziehen des Balgabschnitts 288 der rohrförmigen Dichtung 206 (9) wendet sich die rohrförmige Dichtung 350 wie in 14A und 14B dargestellt fortschreitend von innen nach außen und wendet sich dann zurück von außen nach innen, wenn der Schaft 358 angehoben und abgesenkt wird. Die rohrförmige Dichtung 350 ist somit ein weiteres Beispiel eines Mittels, um es einem Mischschaft zu ermöglichen, einen Mischer innerhalb des Abteils 220 des Beutels 202 anzuheben und abzusenken, während ein Entweichen von Flüssigkeit aus dem Abteil 220 des Mischbeutels 202 verhindert wird.
  • In 18A dargestellt ist ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel eines Mischers 374 mit einem daran angebrachten Schaft 376. Bei dem Mischer 374 und dem Mischer 310 ähnliche Elemente sind durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Der Mischer 374 ist im Wesentlichen identisch zu dem Mischer 310, außer dass die Basis 378 des Mischers 374 kein Sackloch 336 und keinen rohrförmigen Verbinder 340 enthält. Anstelle dessen hat die Basis 378 ein Durchgangsloch 380, welches durch die Nabe 322 ausgebildet ist. Ein Bolzen 381 ist an der oberen Fläche 316 der Basis 378 derart angeordnet, dass ein Gewindeschaft 382 davon innerhalb des Durchgangslochs 380 aufgenommen ist. Der Mischschaft 376 hat ein erstes Ende 383 und ein entgegengesetztes zweites Ende 384. Ein Gewindesockel ist innerhalb des ersten Endes 383 des Mischschafts 376 ausgespart. Das erste Ende 383 des Mischschafts 376 ist innerhalb des Durchgangslochs 380 positioniert und im Gewindeeingriff mit dem Bolzen 381. Ein ringförmiger Flansch 385 steht von dem Mischschaft 376 nach außen hervor und ist gegen die Bodenfläche der Basis 378 vorgespannt, wodurch verhindert wird, dass der Mischschaft 376 durch die Basis 378 durchgeführt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Mischschaft 376 dazu ausgestaltet, permanent an dem Mischer 374 angebracht zu sein. Wieder kann der Mischschaft 376 unter Verwendung eines beliebigen herkömmlichen Anbringungsmechanismus, wie z.B. Schweißen, integrale Ausbildungen, Schrauben, Klemmen und dergleichen, mit dem Mischer 374 verbunden sein.
  • An oder in Richtung des zweiten Endes 384 des Mischschafts 376 angebracht ist eine flexible Membran 388. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Membran 388 aus Polyurethan geformt. Andere flexible Materialien können ebenfalls verwendet wer den. Die Membran 388 hat eine hohle halbkugelförmige Ausgestaltung, welche eine äußere ringförmige Basis 389 mit einem davon nach außen hervorstehenden ringförmigen Flansch 390 beinhaltet. Der Flansch 390 ist, z.B. durch Schweißen oder andere herkömmliche Techniken, mit dem Mischbeutel 202 versiegelt, so dass die Membran 388 mit dem Abteil 220 des Mischbeutels 202 in Verbindung steht. Die Membran 388 beinhaltet auch einen zentralen Abschnitt 391 mit einer davon hervorstehenden rohrförmigen Hülse 392. Eine Vielzahl von Rippen 393 umgeben den Mischschaft 376 an oder in Richtung seines zweiten Endes 384 und stehen daran radial nach außen hervor. Die Hülse 392 der Membran 388 wird über die Rippen 393 geführt, so dass eine abgedichtete Verbindung zwischen dem Mischschaft 376 und der Membran 388 ausgebildet wird. Ein Band 394 kann um die Hülse 392 befestigt werden, um eine abgedichtete Verbindung sicherzustellen.
  • In dieser Konfiguration ist die Membran 388 ein weiteres Beispiel der Mittel, um es einem Mischschaft zu ermöglichen, einen Mischer innerhalb des Abteils 220 des Mischbeutels 202 anzuheben und abzusenken, während ein Entweichen von Flüssigkeit aus dem Abteil 220 des Mischbeutels 202 verhindert wird. Speziell, wie in 18A und 18B dargestellt, biegt sich die Membran 388 frei nach innen und außen, wenn der Mischschaft 376 selektiv angehoben und abgesenkt wird, um den Mischer 374 anzuheben und abzusenken, so dass eine freie Bewegung des Mischschafts 376 ermöglicht wird.
  • Es versteht sich, dass die verschiedenen Mischer, Schäfte und/oder Dichtungen und deren Komponenten vermischt und angepasst werden können, um eine Vielzahl von anderen alternativen Ausführungsbeispielen zu erzeugen. Es wird auch angemerkt, dass das erste Ende der Dichtungen 206 und 350 in ei ner abgedichteten Verbindung direkt an die Mischschäfte 208 bzw. 358 gekoppelt werden kann, im Gegensatz zu den entsprechenden Mischern.
  • III. POSITIONIEREN DER MISCHANORDNUNG IN EINER TANKANORDNUNG
  • Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Mischandordnung 200 als eine Wegwerfeinheit hergestellt und verkauft. Während der Herstellung wird, wie zuvor diskutiert, ein Teil der Elemente 228 miteinander versäumt. Vor dem vollständigen Versiegeln der Elemente 228 wird jedoch der Mischer 204 innerhalb des Abteils 220 positioniert. Die Dichtung 206 wird dann wie zuvor diskutiert zwischen den Mischer 204 und die Anbringungsöffnung 242 gekoppelt. Sobald die Dichtung 206 richtig angebracht ist, wird der Rest der Elemente 228 miteinander versäumt, um die Herstellung abzuschließen.
  • Wie in 19 dargestellt, wird der Mischbeutel 202 dann akkordeonartig zusammengefaltet und von einem Gurt 296 umschlossen. Sobald sie vollständig ist, kann die Mischanordnung 200 sterilisiert werden, wie z.B. durch ionisierende Strahlung oder andere herkömmliche Verfahren. Abhängig von der gewünschten Lösung und dem Herstellungsverfahren kann es jedoch nicht notwendig sein, die Mischanordnung 200 zu sterilisieren.
  • Der Mischschaft 208 kann an dem Mischer 204 angebracht werden, entweder bevor der Mischer 204 innerhalb des Abteils 220 des Mischbeutels 202 angeordnet wird oder zu einem beliebigen Zeitpunkt nachdem der Mischer 204 innerhalb des Abteils 220 versiegelt ist. Wie in 11 dargestellt, wird diese spätere Anbringung bewerkstelligt, indem einfach das erste Ende 278 des Mischschafts 208 von der Außenseite des Mischbeutels 202 bis durch die Mischöffnung 242 und die rohrförmige Dichtung 206 geführt wird und dann der Mischschaft 208 in den Mischer 204 geschraubt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Mischschaft 208 entweder nach Verwendung entsorgt werden oder entfernt und wiederverwendet werden.
  • Bei den Ausführungsbeispielen, bei welchen der Mischschaft 208 als wegwerfbar betrachtet wird, kann der Mischschaft 208 auf eine beliebige herkömmliche Weise, wie z.B. durch Anhaften, Schweißen, Presssitz, mit dem Mischer 204 verbunden werden, oder kann integral als ein Abschnitt der Nabe 246 ausgebildet sein. Wenn das erste Ende der Dichtung 206 anstelle mit dem Mischer 204 mit dem Mischschaft 208 gekoppelt ist, wird der Mischschaft 208 mit dem Mischer 204 gekoppelt, bevor er innerhalb des Abteils 220 versiegelt wird. Das zweite Ende des Mischschafts 208 wird dann nach unten durch die Dichtung 206 zu der Außenseite des Mischbeutels 202 geführt.
  • Die Mischer 310 und 374 werden ebenfalls vor dem vollständigen Versiegeln der Elemente 228 innerhalb des Abteils 220 des Mischbeutels 202 positioniert. Auf ähnliche Weise können auch die Mischschäfte 358 und 376 mit entsprechenden Mischern gekoppelt werden, entweder bevor oder nachdem die Mischer innerhalb des Abteils 220 versiegelt werden.
  • Wie zuvor diskutiert, kann der Mischbeutel 202 so hergestellt werden, dass er ein beliebiges gewünschtes Fluidvolumen enthält. Während der Verwendung bestimmt ein Hersteller zuerst, wie viel Lösung hergestellt werden soll. Basierend auf dieser Bestimmung wird eine Mischanordnung 200 entsprechend dem gewünschten Volumen ausgewählt. Basierend auf der Größe der ausgewählten Mischanordnung 200 wird der Boden 110 der Tankanordnung 20 entweder angehoben oder abgesenkt, so dass, wenn der Mischbeutel 202 innerhalb der Kammer 60 der Tankanordnung 20 vollständig aufgebläht oder gefüllt ist, die obere Endwand 215 des Mischbeutels 202 innerhalb des oberen Endes 30 der Tankanordnung 20 positioniert ist.
  • Soweit der Boden 110 in die gewünschte Position bewegt wurde, wird die Mischanordnung 200 durch den offenen Eingang 57 in die Kammer 60 der Tankanordnung 20 eingesetzt. Spezieller umfasst bei einem Ausführungsbeispiel das Fluidpräparationssystem 10, wie in 1 dargestellt, ferner eine Hebevorrichtung 400, welche auf der Plattform 12 angebracht ist. Die Hebevorrichtung 400 umfasst einen Turm 402 mit einem daran angebrachten Arm 404. Der Turm 402 weist eine longitudinale Achse 406 auf und ist dazu ausgestaltet, sich um eine solche Achse zu drehen. Auf ähnliche Weise ist der Arm 404 dazu ausgestaltet, sich selektiv entlang der Länge des Turms 402 anzuheben und abzusenken. An den Arm 404 angebracht ist eine Winde 408, welche mit einem Seil 410 betreibbar ist. An dem Ende des Seils 410 ist ein Verbinder 412 angebracht.
  • Um die Mischanordnung 200 innerhalb der Kammer 60 zu positionieren, werden der Arm 404 und/oder das Seil 408 abgesenkt, so dass der Verbinder 412 an dem Gurt 296 an der Mischanordnung 202 angebracht wird. Die Hebevorrichtung 400 wird dann verwendet, um die Mischanordnung 200 durch den Eingang 57 in die Kammer 60 zu führen. Die Mischanordnung 200 wird innerhalb der Kammer 60 abgesenkt, so dass, wenn die untere Endwand 217 des Mischbeutels 202 auf dem Grundboden 112 des Bodens 110 zu ruhen kommt, die Anschlüsse 236, 238 und 240 mit den Anschlusslöchern 116 fluchten. Auf ähnliche Weise wird der Mischschaft 208 mit dem zentralen Anschlussloch 117 gefluchtet und durch es hindurch geführt, um wie zuvor diskutiert durch die Kupplung 176 mit dem Betätigungsstab 172 ge koppelt zu werden. Sobald die Mischanordnung 200 innerhalb der Kammer 60 eingesetzt ist, wird der Gurt 296 entfernt und die Tür 25 wird geschlossen und verriegelt.
  • Als nächstes werden die sich durch die Anschlusslöcher 116 erstreckenden Anschlüsse mit verschiedenen Rohren gekoppelt. Zum Beispiel wird ein Abgaberohr 420 mit dem Auslassanschluss 238 gekoppelt. Das Abgaberohr 420 läuft durch ein erstes Ventil 422, eine Pumpe 424, ein zweites Ventil 426 oder ist damit gekoppelt und ist dann an ein Filtrationssystem 500 gekoppelt, welches unten detailliert diskutiert wird. Mit dem ersten Ventil 422 gekoppelt ist ein Probenrohr 428. Ein Rückführungsrohr 430 erstreckt sich zwischen dem zweiten Ventil 426 und dem Einlassanschluss 240.
  • Für den Ausdruck „Rohr", wie in der Beschreibung und den angefügten Ansprüchen verwendet, ist beabsichtigt, dass er herkömmlichen flexiblen Schlauch und Schlauchmaterial umfasst, welches relativ kostengünstig ist und, falls erwünscht, einfach zwischen der Herstellung verschiedener Chargen oder Typen von Lösung ersetzt werden kann. Für den Ausdruck „Rohr" ist es jedoch auch beabsichtigt, dass er starre Rohrleitungen und andere Formen von Leitungen umfasst, welche unveränderlich sein können und eine Sterilisierung zwischen der Herstellung zwischen verschiedenen Chargen oder Typen von Lösung erfordern.
  • Darüber hinaus ist es für den Ausdruck „Ventil", wie in der Beschreibung und den angefügten Ansprüchen verwendet, beabsichtigt, dass er breit jegliche Art oder Kombination von Mechanismen beinhaltet, welche ein selektives Verschließen eines Fluid- oder Gaswegs ermöglicht. Zum Beispiel kann das erste Ventil 422 eine T-Verbindung umfassen, welche mit zwei Abschnitten des Abgaberohrs 420 und Probenrohrs 428 gekoppelt ist, welche in Kombination mit einer externen Klemme wirken, wie z.B. eine herkömmliche Schlauchklemme, welche manuell oder anderweitig selektiv um entweder das Abgaberohr 420 oder Probenrohr 428 herum geschlossen werden können. Alternativ gibt es eine Vielzahl von anderen herkömmlichen Typen von elektrischen oder manuellen Ventilen, welche verwendet werden können. Die Verwendung von externen Klemmen oder anderen Formen von Ventilen, welche die Lösung nicht berühren, haben den Vorteil, dass sie ohne Sterilisierung wiederverwendet werden können. Jedoch können Ventile, welche die Lösung berühren, ebenfalls verwendet werden und dann entsorgt oder sterilisiert werden. Diesbezüglich kann die Pumpe 424 eine peristaltische Pumpe umfassen, wobei das Abgaberohr 420 durch sie hindurchgeführt ist, ohne dass die Lösung jemals die Pumpe berührt. Herkömmliche Pumpen können ebenfalls verwendet werden, jedoch wo die Lösung direkt die Pumpe berührt.
  • Mit dem Aufblähanschluss 236 gekoppelt ist ein Luftrohr 432. Das Luftrohr 432 ist mit einer Luftquelle gekoppelt. Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst die Luftquelle einen Kompressor oder eine gewisse Form von Tank, in welchem bereits Druckluft gespeichert ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Abschnitt der Plattform hohl und bildet einen großen Aufbewahrungstank für Druckluft. Ein Vorteil der Verwendung eines großen Aufbewahrungstanks zum Aufnehmen von Druckluft ist, dass es ein schnelles Aufblähen des Mischbeutels 202 ermöglicht. Indem die Plattform 12 als der Aufbewahrungstank verwendet wird, wird die Raumnutzung optimiert. Das Luftrohr 432 ist mittels eines Ventils 434 mit der Plattform 12 gekoppelt.
  • Sobald das Luftrohr 432 angekoppelt ist, wird Luft oder eine andere Form von Gas durch das Rohr 432 in das Abteil 220 geführt, um den Mischbeutel 202 innerhalb der Kammer 60 vollständig oder im Wesentlichen aufzublähen. Wie zuvor diskutiert, werden Klemmen 244 im Zusammenhang mit den Anschlüssen 222, 224 und 226 verwendet, um die Anschlüsse zu versiegeln, wodurch ein Aufblähen des Mischbeutels 202 ermöglicht wird. Alternativ können verschiedene Arten von Kappen, Dichtungen oder andere Arten von Sperren verwendet werden, um die Anschlüsse vorübergehend zu versiegeln. Wie in 20 dargestellt, ist ein Stützgestell 436 an dem oberen Ende 30 der Seitenwand 24 der Tankanordnung 20 angebracht oder positioniert, so dass es sich wenigstens teilweise über die Seitenwand 24 erstreckt. Eine entfernbare Klemme 438 wird verwendet, um den Zufuhranschluss 222 (10A) an dem Stützgestell 436 zu befestigen.
  • Sobald der Mischbeutel 202 aufgebläht und an dem Stützgestell 436 befestigt ist, wird eine Fluidleitung 440 entweder direkt oder durch ein Verlängerungsrohr 249 mit dem Fluidanschluss 242 gekoppelt. Die Fluidleitung 440 ist zur selektiven Zufuhr eines Fluids, wie z.B. verschiedene Formen von Wasser, in den Mischbeutel 202 ausgestaltet. Ein Druckregler 442 ist mit dem Druckanschluss 226 gekoppelt, wie z.B. durch das Verlängerungsrohr 251, um selektiv den Luftdruck innerhalb des Mischbeutels 202 innerhalb eines gewünschten Bereichs zu steuern. Diesbezüglich arbeitet der Druckregler 442 mit einer Lufteinlassleitung 444, welche mit einer Pumpe oder Druckgasquelle gekoppelt ist, um Luft oder andere Gase in den Mischbeutel 202 zu führen, und einer Luftauslassleitung 446, um es Luft zu ermöglichen, aus dem Mischbeutel 202 zu entweichen. Ein Filter 447 ist mit der Auslassleitung 446 gekoppelt, um eine partikelförmige Zufuhrkomponente innerhalb des Mischbeutels 202 daran zu hindern, mit der austretenden Luft zu entweichen.
  • Der oben beschriebene Prozess ist typisch für eine Positionierung eines relativ großen Mischbeutels innerhalb einer Tankanordnung mit einem beweglichen Boden. Für die in 6 und 7 dargestellte Tankanordnung 178, bei welcher der Boden an der Seitenwand befestigt ist, ist der Mischbeutel 202 typischerweise so bemessen, dass er ein Volumen aufweist, welches dem Volumen der Kammer der Tankanordnung entspricht. Allgemein können solche Systeme Fluidvolumina bis herunter zu 1/5 des Volumens des Mischbeutels effizient mischen. Zum Beispiel wird eine Tankanordnung 178 mit einer Kammer mit einem Volumen von 100 Litern typischerweise einen Mischbeutel mit einem Abteil mit einem Volumen von 100 Litern aufnehmen. Eine solche Anordnung könnte wiederum verwendet werden, um ein Lösungsvolumen im Bereich von ungefähr 20 Litern bis ungefähr 100 Liter effizient zu mischen.
  • Der Mischbeutel 202 wird in die Kammer der Tankanordnung 178 eingesetzt, indem er durch deren obere Öffnung abgesenkt wird. Dies kann entweder manuell oder durch Verwendung der Hebevorrichtung 400 bewerkstelligt werden. Falls erwünscht, kann der Zufuhranschluss 222 (10A) an dem Stützgestell 436 (20) befestigt werden, welches an der Oberseite der Tankanordnung 178 angebracht ist. Für kleine Mischbeutel braucht jedoch der Mischbeutel nicht innerhalb der Tankanordnung unterstützt zu werden.
  • Das Aufblähen des Mischbeutels 202 ist zum Teil hilfreich für die richtige Positionierung des Mischbeutels 202 innerhalb der Tankanordnung, zum Zugang und zum Verbinden verschiedener Strukturen an der Oberseite des Mischbeutels 202 und, wie nachfolgend genauer diskutiert wird, zum Erzeugen eines Gasüberdrucks, welcher dabei hilft, die trockene Materialkomponente in den Mischbeutel 202 zuzuführen. Insbesondere für kleinere Mischbeutel ist es jedoch nicht notwendig, den Mischbeutel aufzublähen. Darüber hinaus kann für kleinere Mischbeutel das Luftrohr 432 (1) weggelassen werden und der Mischbeutel einzig durch die Lufteinlassleitung 444 (20) aufgebläht werden.
  • IV. ZUFUHRBEUTEL
  • In 20 ist ein Zufuhrbeutel 450 dargestellt, welcher mit dem Mischbeutel 202 gekoppelt ist. Der Zufuhrbeutel 450 umfasst einen Hauptteil 452, welcher sich von einem oberen Ende 451 zu einem unteren Ende 453 erstreckt. Der Hauptteil 452 hat eine Innenfläche 484, welche ein Abteil 449 umgrenzt. Das Abteil 449 ist zumindest teilweise mit der Zufuhrkomponente gefüllt, welche typischerweise in Form eines Pulvermaterials, Kornmaterials oder anderen im Wesentlichen trockenen Materials vorliegt, welches fließfähig ist. Die Zufuhrkomponente kann auch in flüssiger Form vorliegen. Obwohl die Zufuhrkomponente ein beliebiges gewünschtes Material sein kann, umfasst bei einem Ausführungsbeispiel die Zufuhrkomponente Kulturmedien, Puffer oder Reagenzien in einer Pulverform.
  • Das untere Ende 453 des Hauptteils 452 verjüngt sich nach unten zu einer rohrförmigen Tülle 454. Die rohrförmige Tülle 454 begrenzt einen Auslass 455, welcher selektiv und entfernbar mit einer rohrförmigen Kupplung 243 gekoppelt ist. (Die rohrförmige Kupplung 243 wurde zuvor mit Bezug auf 10A diskutiert.) Diese Verbindung ermöglicht es der Zufuhrkomponente, von dem Zufuhrbeutel 450 zu dem Mischbeutel 202 zu laufen, und kann durch die Verwendung eines Bandes, eines Gurtes, einer Klemme oder dergleichen gesichert werden. Eine entfernbare Klemme 456 ist über die Tülle 454 geklemmt, um einen unerwünschten Durchgang der Zufuhrkomponente durch die Tülle 454 zu verhindern.
  • Der Zufuhrbeutel 450 umfasst ferner einen Griff 456, welcher an dem oberen Ende 451 des Hauptteils 452 positioniert ist, um den Zufuhrbeutel 450 zu halten. An dem oberen Ende 451 des Hauptteils 452, so dass er mit dem Abteil 449 in Verbindung steht, ist ein Fluidanschluss 457 und ein beabstandeter Lüftungsanschluss 459 vorhanden. Bei einem Ausführungsbeispiel umfassen die Anschlüsse 457 und 459 herkömmliche mit Widerhaken versehene Anschlüsse, welche von dem Hauptteil 452 nach außen hervorstehen. Andere herkömmliche Anschlusstypen können ebenfalls verwendet werden. Mit den Anschlüssen 457 und 459 gekoppelt ist ein Fluidrohr 458 bzw. ein Lüftungsrohr 462. Darüber hinaus ist eine Klemme 461, wie z.B. eine herkömmliche Schlauchklemme, an jedem der Rohre 458 und 462 positioniert.
  • Das Fluidrohr 458 ist selektiv und entfernbar mit einer Abgabeleitung 460 gekoppelt, welche mit einer Fluidquelle zur Zufuhr eines Reinigungsfluids, wie z.B. Wasser, in das Abteil 449 in Verbindung steht. Das Lüftungsrohr 462 ist mit einem Filter 464 gekoppelt. Der Filter 464 kann direkt an dem Lüftungsanschluss 459 oder an einem beliebigen Punkt entlang des Lüftungsrohrs 462 angebracht sein. Der Filter 464 ermöglicht es Luft und/oder anderen Gasen, in das Abteil 449 einzutreten und/oder daraus zu entweichen, während das Entweichen der Zufuhrkomponente dadurch verhindert wird. Bei alternativen Ausführungsbeispielen versteht es sich, dass der Zufuhrbeutel 450 mit einem einzigen Anschluss ausgebildet sein kann, wel cher für eine der beiden oder beide der obigen Funktionen verwendet werden kann.
  • Der Hauptteil 452 des Zufuhrbeutels 450 kann hergestellt sein aus denselben Materialien, wie z.B. Polyethylen, und Lagen wie zuvor mit Bezug auf den Hauptteil 203 des Mischbeutels 202 diskutiert. Darüber hinaus können der Hauptteil 452 und somit der Zufuhrbeutel 450 in einer beliebigen gewünschten Form oder Ausgestaltung sein und können entweder ein zwei- oder dreidimensionaler Beutel sein. Es versteht sich auch, dass der Zufuhrbeutel 450 eine beliebige Art von zusammenfaltbaren Behälter oder ein starrer wiederverwendbarer Behälter sein kann.
  • Zu 1 zurückkehrend, beinhaltet die Hebevorrichtung 400 ferner eine L-förmige Halterung 466 mit einem an deren Ende angebrachten Verbinder 468. Die Halterung 466 ist selektiv um die longitudinale Achse des Arms 404 drehbar, um ein Verbinden des Verbinders 468 an den Griff 456 des Zufuhrbeutels 450 zu erleichtern. Der Zufuhrbeutel 450 ist an dem Verbinder 468 befestigt, so dass er daran aufgehängt ist. Die Halterung 466 kann auch dazu ausgestaltet sein, den Zufuhrbeutel 450 zu wiegen, wenn er damit verbunden ist.
  • Obwohl nicht erforderlich, ist bei einem Ausführungsbeispiel ein Regler 470 an dem Arm 404 angebracht, um die Zufuhrkomponente aus dem Zufuhrbeutel 450 selektiv abzugeben. Wie in 21A dargestellt, umfasst der Regler 470 einen Basisrahmen 472 mit einem daran ausgebildeten zentralen Kanal 474. Die rohrförmige Tülle 454 des Zufuhrbeutels 450 ist so positioniert, dass sie durch den Kanal 474 läuft. Eine Steuerplatte 476 ist verschiebbar an dem Basisrahmen 472 angebracht und ist durch einen Schubstab 475 gesteuert, um selektiv inner halb des Kanals 474 zu gleiten. An der Steuerplatte 476 ist ein Vibrator 478 angebracht. Während des Betriebs wird die Steuerplatte 476, betreibbar unter elektrischer Steuerung des Schubstabs 475, innerhalb des Kanals 474 vorbewegt, um die rohrförmige Tülle 454 gegen den Basisrahmen 472 zusammenzudrücken, wodurch der unerwünschte Durchgang der Zufuhrkomponente dadurch verhindert wird.
  • Zur kontrollierten Abgabe der Zufuhrkomponente wird die Steuerplatte 476 in zunehmendem Ausmaß zurückgezogen, wodurch es der Zufuhrkomponente ermöglicht wird, durch die nun nur teilweise zusammengezogene rohrförmige Tülle 454 zu fließen. Um dabei zu helfen, den Durchgang der Zufuhrkomponente durch die rohrförmige Tülle 454 zu erleichtern, kann der Vibrator 478 aktiviert werden, welcher die Zufuhrkomponente vibrieren lässt und sie beim Durchgang durch die rohrförmige Tülle 454, die Kupplung 243, die Verlängerungsmanschette 239 und in das Abteil 220 unterstützt. Die Abgabe der Zufuhrkomponente kann bestimmt werden durch die Gewichtsänderung des Zufuhrbeutels 450, wie sie durch die Halterung 466 gemessen wird. Es versteht sich, dass der Regler 470 erforderlich sein kann oder nicht erforderlich sein kann, wenn alle Inhalte des Zufuhrbeutels 450 in den Mischbeutel 202 abgegeben werden sollen.
  • Bei einem Verwendungsverfahren, wie es in 20 dargestellt ist, wird, sobald der Mischbeutel 202 aufgebläht ist, das Lüftungsrohr 232 (1) verschlossen versiegelt und die Klemmen 244 werden von der Verbindung mit dem Fluidanschluss 224 und Druckanschluss 226 entfernt. Das Abteil 220 des Mischbeutels 202 wird nun zumindest teilweise mit einer flüssigen Komponente gefüllt, welche durch die Fluidleitung 440 und den Fluidanschluss 224 eintritt. Bei einem Ausführungsbeispiel wird der Mischbeutel 202 zunächst mit der flüssigen Komponente bis zu einem Volumenanteil von ungefähr 50% bis 80% gefüllt. Wenn die flüssige Komponente in das Abteil 220 eintritt, entweicht die Luft innerhalb des Abteils 220 durch den Druckanschluss 226, so dass der Druckbereich innerhalb des Abteils 220 beibehalten wird. Entweder vor, während oder nach der anfänglichen Fluidbefüllung des Abteils 220 wird der Zufuhrbeutel 450 mit dem Mischbeutel 202 wie oben diskutiert gekoppelt.
  • Sobald der Mischbeutel 202 mit der flüssigen Komponente auf die anfängliche Kapazität gefüllt ist, werden die Klemmen 245 und 456 derart entfernt, dass die Zufuhrkomponente frei ist, aus dem Zufuhrbeutel 450 in das Abteil 202 geführt zu werden. Die Zufuhrkomponente kann als eine Ladung zugeführt werden oder wie zuvor diskutiert durch die Verwendung des Reglers 470 geregelt werden. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann die Zufuhrkomponente zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Prozesses in das Abteil 202 zugeführt werden.
  • Es wurde herausgefunden, dass der freie und kontinuierliche Fluss der pulverförmigen Zufuhrkomponente aus dem Hauptteil 452 des Zufuhrbeutels 450 durch die rohrförmige Tülle 454 und Verlängerungsmanschette 239 verbessert wird, wenn der Zufuhrbeutel 450 unter einem Luftüberdruck betrieben wird. Zum Beispiel hat die pulverförmige Zufuhrkomponente verbesserte Flusseigenschaften, wenn der Zufuhrbeutel 450 wenigstens teilweise durch Luft aufgebläht ist, welche aus dem Mischbeutel 202 durch die Verlängerungsmanschette 239 und die rohrförmige Tülle 454 nach oben fließt. Als solcher hält der Druckregler 442 den Luftdruck innerhalb des Abteils 220 des Mischbeutels 202, so dass, wenn die Klemmen 245 und 456 entfernt werden, der Zufuhrbeutel 450 einem Luftüberdruck ausgesetzt wird. Das heißt, Luft oder andere Gase können durch die Lufteinlassleitung 444 bzw. Luftauslassleitung 446, welche von dem Druckregler 442 gesteuert werden, in den Mischbeutel 202 zugeführt oder daraus entfernt werden.
  • Ein Halten des Mischbeutels 202 unter einem Gasüberdruck hilft auch dabei, sicherzustellen, dass unerwünschte Gase oder Partikel nicht unbeabsichtigt in den Mischbeutel 202 eintreten und die Lösung kontaminieren. Bei einem Ausführungsbeispiel hält der Druckregler 442 einen Überdruck innerhalb des Abteils 220 in einem Bereich zwischen ungefähr 0,5kPa bis ungefähr 14kPa, wobei ungefähr 3,5kPa bis ungefähr 10kPa üblicher sind. Andere Drücke können abhängig von den Systemparametern ebenfalls verwendet werden.
  • Sobald der Zufuhrbeutel 450 leer ist, wird die Klemme 461 an dem Fluidrohr 458 geöffnet, und ein Reinigungsfluid, wie z.B. Wasser oder andere zu der Lösung kompatible Flüssigkeiten, wird durch die Leitung 460 und das Fluidrohr 458 in den Zufuhrbeutel 450 geführt. Das Reinigungsfluid wird verwendet, um dabei zu helfen, suspendierte Partikel und andere Reste der Zufuhrkomponente innerhalb des Zufuhrbeutels 450, der Kupplung 243 und der Verlängerungsmanschette 239 in das Abteil 220 zu spülen. Sobald der Zufuhrbeutel 450 leer und gespült ist, wird die Klemme 461 geschlossen und die Leitung 460 abgekoppelt. Darüber hinaus werden die Klemmen 245 und 456 über die Verlängerungsmanschette 239 bzw. Tülle 454 geschlossen. In dieser Konfiguration bleibt der Zufuhrbeutel 450 durch aus dem Mischbeutel 202 zugeführte Luft aufgebläht.
  • Um den Zufuhrbeutel 450 zu entleeren, wird an dem Lüftungsrohr 462 die Klemme 463 geöffnet. Die abgelassene Luft läuft durch den Filter 464, um eine verbliebene Zufuhrkomponente zu erfassen. Das Lüftungsrohr 462 wird auch verwendet, um Zu fuhrbeutel 450 zu entleeren, welche nur teilweise von der Zufuhrkomponente entleert sind. Der Zufuhrbeutel 450 wird entweder vor oder nach dem Entleeren von der Kupplung 243 entkoppelt. Falls erforderlich, kann dann ein neuer Zufuhrbeutel 450 mit der Kupplung 243 verbunden werden. Es versteht sich, dass es bei einigen Ausführungsbeispielen notwendig sein kann, für die Herstellung der Lösung mehrere Zufuhrbeutel 450 in den Mischbeutel 202 zu entleeren, während es bei anderen Ausführungsbeispielen notwendig sein kann, nur einen Teil eines einzigen Zufuhrbeutels 450 zu entleeren.
  • Bei einigen Verwendungsverfahren kann das Lüftungsrohr 462 während der Abgabe der Zufuhrkomponente offen bleiben, so dass Luft kontinuierlich dadurch austritt. Darüber hinaus kann bei Ausführungsbeispielen, bei welchen der Mischbeutel 202 nicht unter einem Überdruck steht, das Lüftungsrohr 462 geöffnet werden, um es gefilterter Luft zu ermöglichen, frei in den Mischbeutel 202 zu laufen, um den freien Fluss der Zufuhrkomponente zu verstärken. Luft oder andere Gase können auch durch das Lüftungsrohr 462 in den Zufuhrbeutel 450 getrieben werden.
  • In 22 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Zufuhrbeutels 562 dargestellt. Ähnliche Elemente des Zufuhrbeutels 562 und des Zufuhrbeutels 450 sind durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Gegensatz zu dem Zufuhrbeutel 450, bei welchem die Tülle 454 entfernbar mit der Kupplung 243 verbunden ist, ist die Tülle 454 des Zufuhrbeutels 562 an einem Auslassanschluss 561 angeschweißt oder anderweitig befestigt. Wie in 23 dargestellt, hat der Auslassanschluss 561 eine diamantförmige Basis 563 mit einer Vielzahl von Rippen 564, welche sich entlang dessen Länge erstrecken. Ein rohrförmiger Schaft 565 ist integral mit der Basis 563 ausgebildet und erstreckt sich dadurch. Der Schaft 565 begrenzt eine sich dadurch erstreckende Öffnung 566 und endet an einem nach außen hervorstehenden Flansch 567.
  • Die Basis 563 des Auslassanschlusses 561 ist innerhalb des Auslasses 455 des Hauptteils 452 aufgenommen, so dass die Seiten der Tülle 454 die Rippen 564 bedecken. Eine herkömmliche Schweißtechnik, wie Wärmeschweißen oder akustisches Schweißen, wird dann verwendet, um die Seiten der Tülle 454 an die Rippen 564 zu schweißen, um dazwischen eine abgedichtete Verbindung auszubilden. Wie gewünscht, wird dann eine Klemme 568 verwendet, um den Auslassanschluss 561 des Zufuhrbeutels 562 entfernbar und direkt mit dem Zufuhranschluss 222 des Mischbeutels 202 zu verbinden.
  • Der Zufuhrbeutel 562 unterscheidet auch dahingehend von dem Zufuhrbeutel 450, dass ein einziger Anschluss 570 an dem oberen Ende 451 ausgebildet ist. Ein Übergangsrohr 572 erstreckt sich zwischen dem Anschluss 570 und einem Dreiwegeventil 574. Das Fluidrohr 458 und Lüftungsrohr 462, wie zuvor diskutiert, sind jeweils mit dem Ventil 574 gekoppelt. Ein Betrieb des Ventils 574 ermöglicht es somit dem Fluidrohr 458 und dem Lüftungsrohr 462, selektiv mit dem Abteil 449 des Zufuhrbeutels 562 in Verbindung zu stehen.
  • V. SPRÜHDÜSE
  • Entweder nach und/oder gleichzeitig mit der Abgabe der Zufuhrkomponente in den Mischbeutel 202 wird der Rest der erforderlichen Fluidkomponente durch den Fluidanschluss 224 (20) in den Mischbeutel 202 geführt. Obwohl nicht erforderlich, ist bei einem Ausführungsbeispiel, wie in 24 dargestellt, eine Sprühdüse 413 entfernbar an dem Flui danschluss 224 angebracht. Wie durch Pfeile 415 dargestellt, erleichtert die Sprühdüse 413 ein radial nach außen gerichtetes Sprühen der durch den Fluidanschluss 224 in das Abteil 220 des Mischbeutels 202 eintretenden flüssigen Komponente. Die gesprühte flüssige Komponente hilft dabei, die Zufuhrkomponente herunterzuwaschen, die sich an den Seitenwänden des Mischbeutels 202 angesammelt haben kann, und hilft auch dabei, Partikel der Zufuhrkomponente zu entfernen, die innerhalb des Mischbeutels 202 suspendiert sind oder schweben.
  • Wie in 25 und 26 dargestellt, umfasst die Sprühdüse 413 einen rohrförmigen Hauptteil 414 mit einer Außenfläche 415 und einer Innenfläche 416, welche sich jeweils zwischen einem ersten Ende 417 und einem entgegengesetzten zweiten Ende 418 erstrecken. Die Außenfläche 415 an dem ersten Ende 417 umgebend und radial davon nach außen hervorstehend ist ein gestufter Flansch 409 vorhanden. Die Innenfläche 416 begrenzt einen Kanal 419, welcher sich an dem zweiten Ende 418 zu einer Endwand 421 radial nach innen neigt. Sich zwischen der Innenfläche 416 und der Außenfläche 419 erstreckend, um wenigstens einen Abschnitt des zweiten Endes 418 zu umgeben, ist ein spiralförmiger Schlitz 411 vorhanden.
  • Zu 24 zurückkehrend, wird während der Verwendung das zweite Ende 418 der Sprühdüse 413 durch den Fluidanschluss 224 geführt, so dass der gestufte Flansch 409 mit der Vorderkante des Fluidanschlusses 224 in Eingriff kommt. In dieser Konfiguration ist das zweite Ende 418 mit dem daran ausgebildeten spiralförmigen Schlitz 411 innerhalb des Abteils 220 des Mischbeutels 202 angeordnet. Die Fluidkomponente, welche das Verlängerungsrohr 249 herunterfließt, tritt an dem ersten Ende 417 in den Kanal 419 der Sprühdüse 413 ein. Die Fluidkomponente bewegt sich den Kanal 419 herunter und wird durch den spiralförmigen Schlitz 411 radial nach außen gesprüht. Die gesprühte Fluidkomponente dient wiederum dazu, wie zuvor diskutiert die Zufuhrkomponente herunterzuwaschen. Bei alternativen Ausführungsbeispielen versteht es sich, dass die Sprühdüse oder das Ende davon durch zahlreiche verschiedene Sprühköpfe ersetzt werden können, wie z.B. diejenigen, welche bei herkömmlichen Sprinklersystemen verwendet werden.
  • IV. MISCHEN UND ENTFERNEN VON LÖSUNG
  • Während des Zuführens der Komponenten in das Abteil 220 des Mischbeutels 202 und/oder danach wird der Mischer 204 oder eine der Alternativen dazu aktiviert, um die Komponenten zu einer homogenen Lösung zu mischen. Speziell wird, wie zuvor diskutiert, der Mischer 204 unter verschiedenen Betriebsparametern, welche spezifisch für das Volumen und den Typ der hergestellten Lösung sind, innerhalb des Abteils 220 wiederholt angehoben und abgesenkt. Einer der Vorteile der Mischer 204, 310 und 374 ist, dass sie in der Lage sind, sowohl große als auch relativ kleine Lösungsmengen mit minimalen Scherkräften und unter Minimierung der Bildung von Schaum effizient zu mischen. Hohe Scherkräfte und die Bildung von Schaum können für einige biologische Lösungen schädlich sein.
  • Obwohl die Seitenwand 24 der Tankanordnung 20 von einer beliebigen Ausgestaltung sein kann, wie z.B. kreisförmig wie in 2 dargestellt, wurde herausgefunden, dass verbesserte Mischeigenschaften erhalten werden, wenn die innere Ausgestaltung der Seitenwand eine polygonale Ausgestaltung aufweist, wie z.B. die in 7 dargestellte sechseckige Ausgestaltung. Die polygonale Ausgestaltung scheint den turbulenten Fluss zu vermehren, was das Mischen verbessert.
  • Wenn die Zufuhrkomponente und die flüssige Komponente innerhalb des Abteils 220 gemischt werden, können durch das Probenrohr 428, welches wie in 1 dargestellt in Verbindung mit dem Abgaberohr 420 steht, Proben herausgezogen und getestet werden. Auf ähnliche Weise können ausgewählte Zusatzstoffe durch das Probenrohr 428 hinzugefügt werden, wobei die Zusatzstoffe dann durch die Pumpe 424 und dann durch das Rückführrohr 430 zurück in das Abteil 220 laufen. Beispiele von Zusatzstoffen beinhalten Serum, Säuren, Basen, Lipide, Puffer und Spurenelementkomponenten. Sobald die Zufuhrkomponente und flüssige Komponente zu einem gewünschten Grad gemischt sind, typischerweise zu einer homogenen Lösung, kann die Lösung direkt durch das Abgaberohr 420 abgegeben werden, durch das Filtrationssystem 500 (wie unten diskutiert) geführt werden oder vor der Abgabe durch einen anderen Typ von System geführt werden.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel, bei welchem das obere Ende 214 des Mischbeutels 202 wie in 20 dargestellt durch die Klemme 438 an dem Stützgestell 436 befestigt ist, bleibt der Mischbeutel 202 innerhalb der Kammer 60 aufgehängt, wenn die Lösung aus dem Mischbeutel 202 entfernt wird. Bei einem Ausführungsbeispiel beginnt der Mischbeutel 202, wenn die Lösung entfernt wird, von dem oberen Ende 214 zu dem unteren Ende 216 radial zusammenzufallen. Folglich wird, wenn die gesamte Lösung entfernt ist, der Mischbeutel 202 annähernd vollständig von dem Stützgestell 436 gestützt. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel wird, wenn die Lösung entfernt wird, Luft oder ein anderes Gas kontinuierlich durch die Lufteinlassleitung 444 in das Abteil 220 gepumpt, um innerhalb des Mischbeutels 202 einen Überdruck zu halten. Der Mischbeutel 202 bleibt somit teilweise von der Seitenwand der Tankanordnung unterstützt. Ein Aufblähen des Mischbeutels 202 hilft auch dabei, die gesamte Lösung daraus zu entfernen.
  • Sobald die gesamte Lösung entfernt ist, kann der Mischbeutel 202 für eine neue Charge wiederbefüllt werden. Alternativ wird der Mischbeutel 202 von den verschiedenen Rohren entkoppelt, und der Mischschaft 208 wird von dem Betätigungsstab 172 entkoppelt. Die gesamte Mischanordnung 200 wird dann durch Verwendung der Hebevorrichtung 400 aus der Kammer 60 entfernt, wo sie dann entweder entsorgt oder der Wiederverwendung zugeführt wird. Eine neue Mischanordnung kann dann für die Herstellung einer neuen Charge von Lösung in die Kammer 60 eingesetzt werden, ohne das Erfordernis, die Tankanordnung 20 zu sterilisieren oder reinigen.
  • VII. TEMPERATURSONDE
  • Wie zuvor diskutiert, werden die Fluidkanäle 44 in der Seitenwand 24 der Tankanordnung 20 verwendet, um die Temperatur der Lösung innerhalb des Mischbeutels 202 zu steuern. Obwohl Fluidkanäle 44 die Temperatur regulieren können, messen sie nicht wirklich die Temperatur der Lösung. Bei einem Ausführungsbeispiel können durch Anschlüsse an dem Mischbeutel 202 Temperatursonden in die Lösung eingesetzt werden. Eine Kehrseite dieses Ausführungsbeispiels ist jedoch, dass die Sonden dann vor der Verwendung mit einer anderen Charge oder einem anderen Typ von Lösung sterilisiert werden müssen.
  • Folglich sind bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Mittel vorgesehen, um die Temperatur der Lösung innerhalb des Abteils 220 des Mischbeutels 200 kontinuierlich zu erfassen, ohne direkt die Lösung zu berühren. Beispielhaft und nicht einschränkend ist in 27 eine Temperatursonde 480 dargestellt, welche eine Außenfläche 481 aufweist, welche sich zwischen einem ersten Ende 482 und einem entgegengesetzten zweiten Ende 483 erstreckt. Nach außen von der Außenfläche 481 zwischen den entgegengesetzten Enden 482 und 483 hervorstehend ist ein Anbringungsflansch 484 vorhanden. Das erste Ende 483 endet an einer im Wesentlichen flachen Endseite 485. Von dem zweiten Ende 443 hervorstehend ist eine Signalverkabelung 468 vorhanden, um das von der Temperatursonde 480 erzeugte Signal zu übertragen.
  • Wie in 28 dargestellt, ist die Temperatursonde 480 ferner definiert als ein zylindrisches Gehäuse 488 aufweisend, welches eine umgebende Umfangswand 489 und eine an dem ersten Ende 482 davon positionierte Endwand 490 umfasst. Das Gehäuse 488 besteht typischerweise aus Metall, wie z.B. Edelstahl, und hat typischerweise eine Dicke in einem Bereich zwischen ungefähr 0,3 mm bis ungefähr 3 mm. Andere Materialien und Dicken können ebenfalls verwendet werden. Das Gehäuse 488 hat eine Innenfläche 491, welche einen Hohlraum 492 begrenzt. Innerhalb des Hohlraums 492 angeordnet, so dass er gegen die Innenfläche 491 der Endwand 490 vorgespannt ist, ist ein Wärmesensor 494. Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst der Wärmesensor 494 einen Wärmewiderstand oder andere Ausgestaltungen eines wärmeempfindlichen Materials, wie z.B. in Form einer elektrischen Leitung, wobei der elektrische Widerstand des Materials sich ändert, wenn sich die Temperatur des Materials ändert. Folglich kann, indem ein elektrischer Strom durch den Wärmewiderstand oder das andere Material geführt wird und der Widerstand gemessen wird, die Temperatur an dem Wärmesensor 494 gemessen werden.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Wärmesensor 494 die elektrische Leitung aus einer herkömmlichen linearen RTD-Sonde (RTD: „Resistance Thermal Device"). Wie in 29 dargestellt, wurde die lineare elektrische Leitung zu einer im Wesentlichen flachen kreisförmigen Konfiguration aufgewunden. Bei einem Ausführungsbeispiel besteht das erfassende Element 494 aus Platin, kann jedoch auch aus Nickel, Kupfer, Nickel-Eisen oder anderen Wärmewiderstandsmaterialien bestehen. Sich von dem Wärmesensor 494 innerhalb des Hohlraums 492 erstreckend ist die Signalverkabelung 486 vorhanden. Die Signalverkabelung 486 wird verwendet, um einen Strom durch den Wärmesensor 494 zu führen. Der Rest des Hohlraums 492 ist mit einem isolierenden Stopfen 496 gefüllt, welcher die Signalverkabelung 486 umgibt. Bei einem Ausführungsbeispiel besteht der isolierende Stopfen 496 aus einer Keramik, wie z.B. Aluminiumoxid (Tonerde). Andere Isolationstypen können ebenfalls verwendet werden. Die obige Konfiguration des Wärmesensors 494 und die Positionierung des isolierenden Stopfens 496 fokussiert den Temperaturerfassungsweg des Wärmesensors 494 in Richtung der Endwand 490.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel ist, wie in 30 dargestellt, um die Verwendung der Temperatursonde 480 zu erleichtern, ein Loch 497 durch den Grundboden 112 des Bodens 110 ausgebildet. Ein rohrförmiger Kragen 498 ist, wie z.B. durch Schweißen, an der unteren Fläche des Grundbodens 112 angebracht, so dass er das Loch 497 umgibt. Ein Flansch 499 steht von dem freien Ende des Kragens 498 nach außen hervor. Das erste Ende 482 der Temperatursonde 480 ist durch den rohrförmigen Kragen 498 vorgeschoben, so dass der Anbringungsflansch 484 der Temperatursonde 480 gegen den Flansch 499 vorgespannt ist. Eine Klemme 493, wie z.B. eine Gelenk-Tri-Clamp oder ein beliebiger anderer Klemmentyp, wird dann verwendet, um die Flansche 484 und 499 entfernbar aneinander zu befestigen. In dieser festen aber entfernbaren Konfiguration steht wenigs tens ein Abschnitt des ersten Endes 482 der Temperatursonde 480 hinter die Innenfläche des Grundbodens 112 und in die Kammer 60 hervor.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Endfläche 485 von der Innenfläche des Grundbodens 112 um einen Abstand in einem Bereich zwischen ungefähr 1 mm bis ungefähr 5 mm beabstandet. Andere Abstände können ebenfalls verwendet werden. In dieser Konfiguration ist der Mischbeutel 202 direkt gegen die Endfläche 485 der Temperatursonde 480 vorgespannt. Diese Vorspannungskraft erhöht sich, wenn der Mischbeutel 202 mit der Lösung gefüllt wird.
  • Während des Betriebs misst die Temperatursonde 480 die Oberflächentemperatur des Mischbeutels 202 und somit die Temperatur der Lösung darin, ohne den Mischbeutel 202 zu durchstoßen oder in direktem Kontakt mit der Lösung zu stehen. Auf diese Weise besteht kein Bedarf, die Temperatursonde 480 zu sterilisieren oder Reinigen, wenn das Fluidpräparationssystem 10 zwischen der Herstellung von verschiedenen Chargen oder Typen von Lösung wechselt. Um die Temperatur der Lösung genau zu bestimmen, wird die erfasste Temperatur kalibriert, um den Temperaturnachlauf des Mischbeutels 202 zu kompensieren. Die Genauigkeit der gemessenen Temperatur hängt teilweise davon ab, dass die Endfläche 485 der Temperatursonde 480 sauber ist und in engem Kontakt mit dem Mischbeutel 202 steht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Temperatursonde 480 an dem Grundboden 112 angebracht, um das Gewicht der Lösung beim Halten eines engen Kontakts zwischen der Temperatursonde 480 und dem Mischbeutel 202 über den gesamten Prozess zu nutzen.
  • Bei alternativen Ausführungsbeispielen versteht es sich, dass die Endfläche 485 der Temperatursonde 480 bündig mit oder unterhalb der Innenfläche des Grundbodens 112 positioniert sein kann. Ferner kann die Temperatursonde 480 an anderen Abschnitten des Bodens 102 oder an der Seitenwand 24 angebracht sein. Es versteht sich auch, dass die Temperatursonde 480 auf zahlreiche feste oder entfernbare Weisen an der Tankanordnung 20 angebracht sein kann.
  • VIII. FILTRATIONSSYSTEM
  • Wie in 31 dargestellt, umfasst das Filtrationssystem 500 ein Ventil 502, welches das Abgaberohr 420 in einen ersten Zweig 504 und einen separaten zweiten Zweig 506 aufteilt. Wie zuvor diskutiert, kann das Ventil 502 einfach eine T-Verbindung umfassen, welche mit dem Abgaberohr 420 und den Zweigen 504 und 506 gekoppelt ist, welche in Kombination mit externen Klemmen wirkt, welche sich selektiv entweder um den ersten Zweig 504 und/oder den zweiten Zweig 506 schließen. Alternativ existieren eine Vielzahl von anderen herkömmlichen Typen von elektrischen und manuellen Ventilen, welche verwendet werden können.
  • Gekoppelt mit jedem Zweig 504 und 506 sind ein Drucksensor 508 und ein oder mehrere Filter 510. Der Typ und die Anzahl der Filter 510 hängt ab von dem prozessierten Material und den gewünschten Eigenschaften des Endprodukts. Bei einem Ausführungsbeispiel können die Filter 510 herkömmliche bakterielle Filter umfassen, um eine Sterilisierung der Lösung zu erleichtern. Sobald die Lösung durch die Filter 510 läuft, verbinden sich die Zweige 504 und 506 als ein Ventil 511 wieder miteinander, um das Abgaberohr 420 wiederherzustellen.
  • Die Lösung fließt dann wieder durch einen Drucksensor 512 oder daran vorbei und dann durch einen Endfilter 514.
  • Während des Betriebs sind die Ventile 502 und 511 so eingestellt, dass die Lösung durch nur einen der Zweige 504 oder 506 läuft. Zum Beispiel können die Ventile 502 und 511 anfänglich so eingestellt sein, dass die aus dem Abgaberohr 420 eintretende Lösung durch den ersten Zweig 504 läuft. Während die Filter 510a teilweise durch gefiltertes Material verstopft werden, wird der Fluidstaudruck von dem Drucksensor 508a erfasst. Wenn die Filter 510a ausreichend verstopft sind, wie durch einen vorgegebenen Staudruck bestimmt, werden die Ventile 502 und 511 umgeschaltet, so dass das Fluid durch den Zweig 506 läuft. Die Filter 510a werden dann durch saubere Filter ersetzt. Wenn die Filter 510b verstopft sind, wird der Prozess wiederholt. Folglich kann durch Verwendung dieser Ausgestaltung des Filtrationssystems 500 die Filtration der Lösung kontinuierlich sein.
  • Der Drucksensor 512 ist entweder direkt oder indirekt mit der Pumpe 424 (1) gekoppelt, um die Flussrate der Lösung durch das Abgaberohr 420 zu steuern. Das heißt, wenn der Druck an dem Drucksensor 512 aufgrund der erhöhten Verstopfung der Filter 510a oder 510b abfällt, kann die Geschwindigkeit der Pumpe 424 erhöht werden, so dass die Flussrate der Lösung relativ konstant ist. Auf ähnliche Weise kann, wenn das Filtrationssystem 500 auf neue Filter umschaltet, was bewirkt, dass der Druck ansteigt, die Pumpe 424 verlangsamt werden. Wenn es nicht erwünscht ist, eine konstante Flussrate zu haben, ist der Drucksensor 512 nicht erforderlich.
  • Wie nachfolgend mit Bezug auf die Abgabeanordnung 700 diskutiert wird, wird der Filter 514 zur Endsterilisierung der Lö sung verwendet und kann entweder als ein Teil des Filtrationssystems 500 oder der Abgabeanordnung 700 betrachtet werden.
  • Bei alternativen Ausführungsbeispielen versteht es sich, dass das Filtrationssystem 500 drei oder mehr separate Zweige umfassen kann. Alternativ kann das Filtrationssystem 500 nicht zwei oder mehr separate Zweige umfassen, sondern kann einfach einen Drucksensor und einen oder mehrere Filter umfassen, durch welche das Abgaberohr 420 läuft. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es jedoch notwendig, den Filtrationsprozess anzuhalten, um die Filter zu ersetzen. Bei noch weiteren Ausführungsbeispielen ist der Drucksensor 508 bzw. sind die Drucksensoren 508 nicht erforderlich. Bei diesen Ausführungsbeispielen können die Filter 510 einfach nach vorbestimmten Verwendungszeiträumen ersetzt werden.
  • IX. DRUCKSENSORANORDNUNG
  • Die verschiedenen Drucksensoren 508 und 512, welche in 31 dargestellt sind, können jeglichen herkömmlichen Drucksensor umfassen, welcher in direkter Verbindung mit der Lösung positioniert ist, um deren Fluiddruck zu messen. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel können die Drucksensoren jedoch so positioniert sein, dass sie nicht in direkter Fluidverbindung mit der Lösung stehen. Im Ergebnis ist es nicht notwendig, die Drucksensoren zu sterilisieren oder reinigen, wenn das Fluidpräparationssystem 10 zwischen der Herstellung verschiedenen Chargen oder Typen von Lösung wechselt.
  • Beispielhaft und nicht einschränkend ist in 32 ein Ausführungsbeispiel einer Drucksensoranordnung 516 dargestellt.
  • Die Anordnung 516 umfasst einen Drucksensor 517, eine Membran 518, einen Erfassungsanschluss 519 und eine Klemme 521. Der Erfassungsanschluss 519 umfasst einen rohrförmigen Schaft 520, welcher von dem Abgaberohr 420 hervorsteht. Der Schaft 520 begrenzt einen Durchgang 523, welcher mit dem Abgaberohr 420 in Verbindung steht. Das freie Ende des Schafts 520 umgebend und radial nach außen davon hervorstehend ist ein Flansch 524 vorhanden. Der Flansch 524 endet an einer Eingrifffläche 526. Eine durchgängige Abdichtungsrille 528 ist an der Eingrifffläche 526 ausgespart, so dass sie den Durchgang 523 umgibt.
  • Wie in 32 und 33 dargestellt, hat die Membran 518 eine erste Seite 530 und eine entgegengesetzte zweite Seite 532. Eine Abdichtungskante 534 und 536 steht in einer durchgängigen Schleife von der ersten Seite 530 bzw. zweiten Seite 532 nach außen hervor. In der zweiten Seite 532 ist innerhalb der von der Abdichtungskante 536 begrenzten Fläche eine Tasche 538 ausgespart. Die Membran 518 ist entfernbar auf die Eingrifffläche 526 des Erfassungsanschlusses 519 gesetzt, so dass die Abdichtungskante 536 innerhalb der Abdichtungsrille 528 aufgenommen wird. In dieser Konfiguration bedeckt die Membran 518 die Öffnung in den Durchgang 523, wobei die Tasche 538 damit fluchtet.
  • Der Drucksensor 517 ist ein Standardteil „von der Stange", wie z.B. ein herkömmlicher digitaler oder analoger Druckwandler. Ein Beispiel des Drucksensors 517 umfasst den „Mini Pressure Transducer", hergestellt von Anderson Instrument Co. aus Fultonville, New York. Wie dargestellt umfasst der Drucksensor 517 einen Hauptteil 540 mit einem davon hervorstehenden rohrförmigen Schaft 542. Das freie Ende Des Schafts 542 umgebend und davon nach außen hervorstehend ist ein Flansch 544 vorhanden. Eine Eingrifffläche 546 ist an einer Seite des Flansches 544 ausgebildet. Die Eingrifffläche 546 umgibt eine Öffnung 548, in welcher ein Sensor 550 beweglich angeordnet ist. Eine durchgängige Abdichtungsrille 552 ist auf der Eingrifffläche 546 ausgespart, so dass sie die Öffnung 548 umgibt.
  • Die Eingrifffläche 546 ist an der ersten Seite 530 der Membran 518 aufgenommen, so dass die Abdichtungskante 534 innerhalb der Abdichtungsrille 552 aufgenommen ist. In dieser Konfiguration ist der Sensor 550 gegen die erste Seite 530 der Membran 518 gegenüber der Tasche 538 vorgespannt.
  • Die Klemme 521 wird dann verwendet, um die Flansche 524 und 544 aneinander zu befestigen, so dass die Membran 518 gegen den Erfassungsanschluss 519 abdichtet und so dass der Sensor 550 gegen die Membran 518 gehalten wird. Die Dichtung verhindert, dass durch das Abgaberohr 420 laufende und in den Durchgang 523 eintretende Lösung zwischen dem Flansch 524 und der Membran 518 austritt. Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst die Klemme 521 eine herkömmliche Gelenk-Tri-Clamp, wie z.B. von Tri-Clover aus Kenosha, Wisconsin verfügbar. Alternativ kann ein beliebiger Typ von entfernbarer Klemme oder Befestigungsstruktur verwendet werden, welche die gewünschte Kopplung erzeugt.
  • Während des Betriebs tritt die durch das Abgaberohr 420 laufende Lösung in den Durchgang 523 des Erfassungsanschlusses 519 ein und drückt gegen die Membran 518. Die Membran 518 drückt wiederum gegen den Sensor 550. Die Tasche 538 ist ausgebildet, um die Dicke der Membran 518 an dieser Stelle zu verringern, wodurch dort die Druckempfindlichkeit erhöht wird. Messwerte oder Signale von dem Sensor 550 werden ver wendet, um den tatsächlichen oder relativen Fluiddruck der Lösung zu bestimmen.
  • Weil die Lösung die Klemme 521 oder den Drucksensor 517 nicht direkt berührt, müssen diese Komponenten nicht sterilisiert oder anderweitig gereinigt werden, wenn das Fluidpräparationssystem 10 zwischen der Herstellung von verschiedenen Chargen oder Typen von Lösung wechselt. Der Rest der Drucksensoranordnung 516, nämlich die Membran 518 und der Erfassungsanschluss 519, sind relativ kostengünstig und können einfach während der Herstellung von verschiedenen Lösungen ersetzt werden.
  • Die Membran 518 ist typischerweise aus einem weichen flexiblen Material geformt, wie z.B. durch Press- oder Spritzformung. Beispiele von Materialien, welche verwendet werden können, beinhalten Neopren, Silikon, EPDM, Viton, Kalrez, Teflon, Polypropylen, Polyethylen, Polyolefin, Buna und Nitrilgummi sowie andere formbare Kunststoffverbindungen. Die obigen Materialien können auch mit Glas, Kohlenstoff oder anderen Fasertypen verstärkt sein. Der Abschnitt der Membran 518, welcher gegen den Sensor 550 drückt, hat typischerweise eine Dicke in einem Bereich zwischen 2 mm bis ungefähr 20 mm, wobei ungefähr 3 mm bis ungefähr 10 mm üblicher sind.
  • In 34 und 35 dargestellt sind alternative Ausführungsbeispiele der Membran 518, wobei ähnliche Elemente durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. In 34 dargestellt ist eine Membran 554, bei welcher ein zentraler Erfassungsabschnitt 556, d.h. der von den Dichtungskanten 534 und 536 begrenzte Bereich, eine im Wesentlichen gleichförmige Dicke aufweist. Die Dicke kann einen beliebigen gewünschten Betrag aufweisen, um die gewünschte Empfindlichkeit hervorzu rufen. In 35 dargestellt ist eine Membran 558, bei welcher ein zentraler Erfassungsabschnitt 560 sich auf jeder Seite von den Dichtungskanten 534 und 536 zu einem zentralen flachen Abschnitt 562 hin verjüngt. Bei noch weiteren Ausführungsbeispielen kann eine Seite des zentralen Dichtungsabschnitts 560 flach sein wie bei der Membran 554 dargestellt, während die andere Seite verjüngt ist wie bei der Membran 558 dargestellt. Andere Kombinationen und alternative Ausgestaltungen können ebenfalls verwendet werden.
  • X. ABGABESYSTEM
  • Sobald die Lösung durch das Filtrationssystem 500 läuft, wird die Lösung entweder direkt in ihre endgültige Verwendungsumgebung oder in einen Behälter abgegeben. Wenn es nicht notwendig ist, dass die Lösung steril ist, kann die Lösung einfach auf eine beliebige herkömmliche Weise aus dem Abgaberohr 420 abgegeben werden. Wenn die Lösung nach Durchlauf durch die Filter steril bleiben muss, ist es notwendig, dass eine sterile Fluidkopplung zwischen dem Abgaberohr 420 und dem endgültigen Aufbewahrungsbehälter ausgebildet ist.
  • Beispielhaft und nicht einschränkend ist in 36 ein Ausführungsbeispiel eines sterilen Fluidabgabesystems 700 dargestellt. Das Abgabesystem 700 umfasst eine Abgabeanordnung 702, eine Sammelanordnung 704 und einen Sterilisator 706. Die Abgabeanordnung 702 umfasst den Filter 514, ein flexibles Verlängerungsrohr 712 und ein starres Füllrohr 714. Der Filter 514 ist ein Endsterilisierungsfilter, welcher so ausgestaltet ist, dass die gesamte dadurch laufende Lösung vollständig steril ist oder zumindest auf die gewünschten Parameter der Endproduktlösung gefiltert ist. Auf diese Weise braucht die Lösung vor dem Filter 514 nicht steril sein. Der Filter 514 hat einen Einlassanschluss 708 und einen Auslassanschluss 710. Der Einlassanschluss 708 ist dazu ausgestaltet, selektiv und entfernbar mit dem Abgaberohr 420 gekoppelt zu sein, während der Auslassanschluss 710 in abgedichteter Fluidverbindung mit einem ersten Ende 711 des Verlängerungsrohrs 712 gekoppelt ist.
  • Das Füllrohr 714 ist in abgedichteter Fluidverbindung mit einem zweiten Ende 713 des Verlängerungsrohrs 712 gekoppelt. In 37 dargestellt, umfasst das Füllrohr 714 einen rohrförmigen zylindrischen Hauptteil 715 mit einer Innenfläche 716 und einer Außenfläche 718, welche sich jeweils zwischen einem ersten Ende 720 und einem entgegengesetzten zweiten Ende 722 erstrecken. Die Innenfläche 716 begrenzt einen Kanal 724, welcher sich longitudinal durch das Füllrohr 714 erstreckt. Das erste Ende 720 des Hauptteils 715 umgebend und sich radial davon nach außen erstreckend ist ein Flansch 728 vorhanden. Von dem ersten Ende 720 des Hauptteils 715 in longitudinaler Fluchtung damit hervorstehend, ist ein mit Widerhaken versehener Anschluss 717 vorhanden. Der mit Widerhaken versehene Anschluss 717 ist innerhalb des zweiten Endes 713 des Verlängerungsrohrs 712 aufgenommen, um eine abgedichtete Fluidverbindung damit zu bewirken. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann jegliche herkömmliche Form von Verbindung verwendet werden, um eine Fluidkopplung des Füllrohrs 714 mit dem Verlängerungsrohr 712 herzustellen.
  • An dem zweiten Ende 722 des Hauptteils 715 ausgebildet ist ein verjüngter im Wesentlichen kegelstumpfförmiger Vorsprung 730. Der Vorsprung 730 begrenzt einen Auslass 732 in Fluidverbindung mit dem Kanal 724. Eine Verriegelungsrille 734 umgibt die Außenfläche 718 des Vorsprungs 730 und ist darin ausgespart. Wie in 37 und 38 dargestellt, sind inner halb des Auslasses 730 angebracht und an der Innenfläche 716 des Vorsprungs 70 befestigt ein Paar von Kreuzeinstichklingen 736 vorhanden. Jede Klinge 736 hat eine geschärfte Außenkante 738, welche über das Ende des Vorsprungs 730 hinaus hervorsteht.
  • Wie in 37 und 39 dargestellt, ist eine Kappe 740 entfernbar an dem zweiten Ende 722 des Füllrohrs 714 angebracht, um den Auslass 732 abzusperren. Die Kappe 740 hat eine ringförmige, im Wesentlichen kegelstumpfförmige Seitenwand 742, welche an einer Endplatte 744 endet. Die Seitenwand 742 hat eine Innenfläche 746 und eine Außenfläche 748, welche sich jeweils zwischen einem ersten Ende 750 und einem entgegengesetzten zweiten Ende 752 erstrecken. An dem ersten Ende 750 radial nach innen von der Innenfläche 746 hervorstehend ist eine ringförmige Verriegelungskante 754 vorhanden. Die Außenfläche 748 an dem zweiten Ende 752 umgebend und radial nach außen davon hervorstehend ist ein Widerhaken 756 vorhanden. Wie in 37 dargestellt, wird die Kappe 740 über dem Vorsprung 730 aufgenommen, so dass die Verriegelungskante 754 der Kappe 740 innerhalb der Verriegelungsrille 734 aufgenommen wird, wodurch eine abgedichtete Verbindung zwischen der Kappe 740 und dem Füllrohr 714 ausgebildet wird. Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Füllrohr 714 aus Metall hergestellt, wie z.B. Edelstahl, während die Kappe 740 aus einem geformten Kunststoff gebildet ist. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann das Füllrohr 714 ebenfalls aus starren Kunststoffen, Verbundstoffen oder anderen Materialien hergestellt sein.
  • In seinem vollständig zusammengebauten Zustand, wie in 36 dargestellt, wird das Abgabesystem 702 als eine Ein heit sterilisiert, wie z.B. durch ionisierende Strahlung oder andere herkömmliche Sterilisierungstechniken.
  • Die Sammelanordnung 704 wie in 36 dargestellt umfasst ein flexibles Verlängerungsrohr 760 mit einem ersten Ende 762 und einem entgegengesetzten zweiten Ende 764. Das zweite Ende 764 des Verlängerungsrohrs 760 ist in einer abgedichteten Fluidverbindung mit einem Behälter 765 gekoppelt. Der Behälter 765 kann einen beliebigen starren oder flexiblen Behälter umfassen, welcher zum Aufnehmen von sterilen Fluiden verwendet wird. Der Behälter 765 kann wegwerfbar oder wiederverwendbar sein. Zum Beispiel umfasst bei einem Ausführungsbeispiel der Behälter 765 einen Beutel, welcher mit denselben Materialien und Verfahren hergestellt ist, wie es zuvor mit Bezug auf den Mischbeutel 202 diskutiert wurde.
  • An dem ersten Ende 762 des Verlängerungsrohrs 760 ist ein Füllanschluss 766 angebracht. Wie in 40 dargestellt, umfasst der Füllanschluss 766 einen rohrförmigen, im Wesentlichen zylindrischen Hauptteil 767 mit einer Innenfläche 768 und einer Außenfläche 770, welche sich jeweils zwischen einem ersten Ende 772 und einem entgegengesetzten zweiten Ende 774 erstrecken. Die Innenfläche 768 begrenzt einen Kanal 776, welcher sich longitudinal durch den Füllanschluss 766 erstreckt. Die Außenfläche 770 an dem ersten Ende 772 umgebend und davon nach außen hervorstehend ist ein ringförmiger Flansch 778 vorhanden. Die Außenfläche 770 an dem zweiten Ende 774 umgebend und davon nach außen hervorstehend ist ein ringförmiger Widerhaken 780 vorhanden. Das zweite Ende 774 des Füllanschlusses 766 ist in abgedichteter Fluidverbindung innerhalb des ersten Endes 762 des Verlängerungsrohrs 760 aufgenommen. Bei anderen Ausführungsbeispielen können andere herkömmliche Verbindungen verwendet werden, um den Füllan schluss 766 mit dem Verlängerungsrohr 760 zu koppeln. Zum Beispiel kann, anstelle den Widerhaken 780 zu verwenden, der Füllanschluss 766 durch Heißsiegeln, Schweißen oder anderweitig an dem Verlängerungsrohr 760 befestigt sein.
  • Der Füllanschluss 766 endet an einer Endfläche 781 an dem ersten Ende 772. Die Innenfläche 768 des Füllanschlusses 766 beinhaltet einen geneigten, im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Sitz 782, welcher sich von der Endfläche 781 erstreckt. Der Sitz 782 begrenzt eine Öffnung 784 in den Kanal 776. An der Endfläche 781 angebracht, um sich über die Öffnung 784 zu erstrecken, ist eine Membran 768. In dieser Konfiguration wird die Öffnung 784 von der Membran 786 abgedichtet verschlossen. Die Membran 786 ist typischerweise aus einer Lage eines Polymermaterials hergestellt, welches selektiv durchstochen werden kann.
  • In ihrem vollständig zusammengebauten Zustand, wie in 36 dargestellt, ist die Sammelanordnung 704 vollständig versiegelt. In dieser Konfiguration wird die Sammelanordnung 704 sterilisiert, wie z.B. durch ionisierende Strahlung oder andere herkömmliche Sterilisierungstechniken.
  • In 41 ist ein Ausführungsbeispiel von zwei benachbart angeordneten Sterilisatoren 706 dargestellt, wobei einer dieser Sterilisatoren in einem teilweise auseinandergebauten Zustand dargestellt ist. An jedem Sterilisator 706 ist eine automatisierte Schlauchklemme 757 angebracht. Die Schlauchklemme 757 umfasst ein Gestell 758, an welchem ein flexibler Schlauch oder ein Rohr selektiv positioniert wird. Ein Kolben 761 hebt und senkt selektiv einen davon hervorstehenden Arm 759. Wenn der Arm 759 in der abgesenkten Position ist, ist der Arm 759 gegen den Schlauch vorgespannt, um den Schlauch verschlossen abzuklemmen. Wenn der Arm 759 angehoben wird, wird es einem Fluid ermöglicht, durch den Schlauch zu fließen.
  • Wie in 42 dargestellt, umfasst der Sterilisator 706 ein Gehäuse 790 mit einer Frontseite 792, welche sich zwischen entgegengesetzten Seitenflächen 794 und 796 erstreckt. Sich ebenfalls zwischen den Seitenflächen 794 und 796 erstreckend, ist eine Oberseite 798 vorhanden. Wie in 43 dargestellt, ist ein Hohlraum 808 innerhalb des Gehäuses 790 ausgebildet. Von jeder Seitenfläche 794 und 796 hervorstehend, so dass er in Fluchtung mit dem Hohlraum 808 ist, ist ein Elektronenstrahlgenerator 800 vorhanden. Jeder Generator 800 steht durch einen entsprechenden an dem Gehäuse 790 ausgebildeten Kanal mit dem Hohlraum 808 in Verbindung. Obwohl nicht erforderlich, sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Generatoren 800 in einem Winkel α in einem Bereich zwischen ungefähr 15° bis ungefähr 45° relativ zu der Horizontalen angeordnet. Ein Beispiel eines Elektronenstrahlgenerators ist das E-Beam-Modul, welches von USHIO America aus Cyprus, Kalifornien verfügbar ist.
  • Jeder Elektronenstrahlgenerator 800 erzeugt ein Elektronenfeld innerhalb des Hohlraums 808, um den Hohlraum 808 und alle darin positionierten Strukturen zu sterilisieren. Während des Betriebs der Generatoren 800 wird der Hohlraum 808 kontinuierlich mit einem nicht oxidierenden Gas, wie z.B. Stickstoff, geflutet. Das nicht oxidierende Gas verdrängt jeglichen Sauerstoff aus dem Hohlraum 808. Ein Aussetzen von Sauerstoff gegenüber dem Elektronenfeld könnte den Sauerstoff in Ozon umwandeln, was einen Korrosionseffekt erzeugen könnte. Um zu verhindern, dass die umliegende Umgebung dem Elektronenfeld ausgesetzt wird, ist das Gehäuse 79 aus Edelstahl o der anderen abschirmenden Materialien mit ausreichender Dicke gebildet, um jegliche schädliche Emission des Elektronenfelds zu blockieren.
  • An der Oberseite 798 des Gehäuses 790 ist ein Stempel 802 angebracht, welcher einen rohrförmigen Kolben 804 betreibt. Der rohrförmige Kolben 804 begrenzt einen Durchgang 806 (42), welcher mit dem Hohlraum 808 in Verbindung steht. Wie in 43 dargestellt, ist der Kolben 804 dazu ausgestaltet, das Füllrohr 714 innerhalb des Durchgangs 806 aufzunehmen, so dass der Flansch 728 des Füllrohrs 714 auf dem Kolben 804 ruht. In dieser Konfiguration ist das zweite Ende 722 des Füllrohrs 714 innerhalb des Hohlraums 808 aufgenommen. Wie nachfolgend genauer diskutiert wird, sind der Stempel 802 und Kolben 804 dazu ausgestaltet, das Füllrohr 714 sicher zu halten, wenn es darin angeordnet ist, und das Füllrohr 714 selektiv anzuheben und abzusenken.
  • Zu 42 zurückkehrend, ist eine Schiffchenanordnung 816 verschiebbar angebracht, so dass sie sich durch die Frontseite 792 selektiv in und aus dem Gehäuse 790 erstreckt. Die Schiffchenanordnung 816 umfasst ein weibliches Schiffchen 818 und ein männliches Schiffchen 820. Das weibliche Schiffchen 818 hat gegenüberliegende Seitenflächen 822 und 824 mit einer Frontseite 826 und einer Oberseite 828, welche sich dazwischen erstrecken. Die Frontseite 826 hat eine geneigte stufenförmige Ausgestaltung. Speziell hat die Frontseite 826 einen im Wesentlichen vertikalen oberen Abschnitt 830, einen im Wesentlichen vertikalen unteren Abschnitt 832 und einen sich nach außen neigenden Mittelabschnitt 834, welcher sich dazwischen erstreckt. In der Frontseite 826 ausgespart und sich entlang deren Länge erstreckend, so dass er im Wesentlichen dieselbe geneigte Ausgestaltung aufweist wie die Frontseite 826, ist ein offener Kanal 836 vorhanden.
  • Bündig auf der Oberseite 828 an der Schnittstelle mit der Frontseite 826 angebracht ist ein im Wesentlichen U-förmiger Haltekragen 840 vorhanden. Der Kragen 840 hat eine Innenfläche 842 mit einer daran ausgesparten im Wesentlichen U-förmigen Rille 844.
  • Das männliche Schiffchen 820 hat eine Frontseite 848. Wie nachfolgend genauer diskutiert und dargestellt, ist die Frontseite 848 des männlichen Schiffchens 820 dazu ausgestaltet, in enger Toleranz komplementär mit der Frontseite 826 des weiblichen Schiffchens 818 zusammenzupassen, während der Kanal 836 offen gelassen wird. Im Allgemeinen sind die Schiffchen 818 und 820 zwischen einer von drei Positionen betreibbar. In einer ersten Position, wie in 42 dargestellt, ist die Frontseite 848 des männlichen Schiffchens 820 von der Frontseite 826 des weiblichen Schiffchens 818 getrennt, wobei beide Frontseiten 826 und 848 außerhalb des Gehäuses 790 angeordnet sind. In einer zweiten Position ist das männliche Schiffchen 820 verschoben, so dass es mit dem weiblichen Schiffchen 818 zusammenpasst. In der dritten Position, wie in 45 dargestellt, sind die zusammengepassten Schiffchen 818 und 820 derart in das Gehäuse 790 bewegt, dass der Haltekragen 840 in Fluchtung mit dem Hohlraum 808 angeordnet ist.
  • Während der Verwendung ist, wie zuvor diskutiert und in 43 dargestellt, das Füllrohr 714 verschiebbar innerhalb der Öffnung 806 des rohrförmigen Kolbens 804 aufgenommen. Sobald das Füllrohr 714 positioniert ist, werden die Elektronenstrahlgeneratoren 800 aktiviert, so dass das Elektronen feld innerhalb des Hohlraums 808 erzeugt wird, wodurch das zweite Ende 722 des Füllrohrs 714 sterilisiert wird. Das Verlängerungsrohr 712 der Abgabeanordnung 702 (36) wird auf dem Gestell 758 der Schlauchklemme 757 (41) positioniert. Der Arm 749 wird dann abgesenkt, um vorübergehend das Verlängerungsrohr 712 zu verschließen.
  • Ein Kappenentferner 860 ist entfernbar in die Rille 844 des Haltekragens 840 geschoben. Wie in 44 dargestellt, hat der Kappenentferner 860 eine Innenfläche 862 und eine gegenüberliegende Außenfläche 864, welche sich jeweils zwischen einer oberen Endfläche 866 und einer unteren Endfläche 868 erstrecken. Die Außenfläche 864 an der oberen Endfläche 866 umgebend und davon radial nach außen hervorstehend ist ein ringförmiger Flansch 870 vorhanden. Die Innenfläche 862 begrenzt einen Kanal 872, welcher sich durch den Kappenentferner 860 erstreckt. Die Innenfläche 862 umfasst einen zylindrischen Abschnitt 876, welcher sich von der unteren Endfläche 868 erstreckt, und einen nach innen geneigten kegelstumpfförmigen verjüngten Abschnitt 878, welcher sich von der oberen Endfläche 866 zu dem zylindrischen Abschnitt 876 erstreckt. Bei dieser Ausgestaltung hat der zylindrische Abschnitt 876 einen Durchmesser, welcher geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der Kappe 740 an dem Widerhaken 756.
  • Der Kappenentferner 860 wird manuell innerhalb des Haltekragens 840 positioniert, indem der Flansch 870 in die Rille 844 geschoben wird. Einmal positioniert, wird das männliche Schiffchen 820 mit dem weiblichen Schiffchen 818 zusammengepasst, um den Kappenentferner 860 in Position zu verriegeln. Die zusammengepassten Schiffchen werden dann in das Gehäuse 790 bewegt, wie in 45 und 46 veranschaulicht, so dass der Kappenentferner 860 vertikal zu dem Hohlraum 808 fluchtet und frei liegt.
  • Wie in 46 und 47 dargestellt, treibt als nächstes der Kolben 804 das Füllrohr 714 nach unten, was bewirkt, dass das zweite Ende 752 der Kappe 740 durch den Kappenentferner 860 geführt wird. Der ringförmige Widerhaken 756 wird elastisch zusammengedrückt, wenn er durch den zylindrischen Abschnitt 876 der Innenfläche des Kappenentferners 860 geführt wird, dehnt sich jedoch dann radial nach außen, wenn er die untere Endfläche 868 passiert. Als Ergebnis ruht der ringförmige Widerhaken 756 an der unteren Endfläche 868, wodurch die Kappe 740 im Eingriff mit dem Kappenentferner 860 verriegelt wird.
  • Wie in 48 dargestellt, bewegt der Kolben 804 dann das Füllrohr 714 zurück in die angehobene Position. Als ein Ergebnis des Eingriffs zwischen dem Kappenentferner und der Kappe 740, wird die Kappe 740 von dem Füllrohr 714 entfernt und an dem Kappenentferner 860 gehalten. In dieser Position ist das zweite Ende 722 des Füllrohrs 714 offen innerhalb des Hohlraums 808 des Gehäuses 790 frei gelegt. Aufgrund des innerhalb des Hohlraums 808 aufrechterhaltenen Elektronenfelds bleibt jedoch das zweite Ende 722 des Füllrohrs 714 sterilisiert.
  • Sobald die Kappe 740 entfernt ist, gleiten die Schiffchen 818 und 820 aus dem Gehäuse 790 heraus und trennen sich. Als nächstes wird, wie in 49 dargestellt, der Kappenentferner 860 wieder mit dem Füllanschluss 766 der Sammelanordnung 704 in dem Haltekragen 840 positioniert (36). Das Verlängerungsrohr 760 wird innerhalb des Kanals 836 positioniert. Die Schiffchen 818 und 820 werden wieder geschlossen, was den Füllanschluss 766 und das Verlängerungsrohr 760 da zwischen verriegelt. Wie in 50 dargestellt, werden die zusammengepassten Schiffchen dann in das Gehäuse 790 geschoben, so dass der Füllanschluss 766 vertikal unterhalb und in Verbindung mit dem Hohlraum 808 positioniert ist. Die Außenseite des Füllanschlusses 766 wird somit durch Aussetzung gegenüber dem Elektronenfeld sterilisiert.
  • Sobald der Füllanschluss 766 positioniert ist, wird das Füllrohr 714 wieder abgesenkt. Wie in 51 dargestellt, durchstoßen dabei die Klingen 736 des Füllrohrs 714 die Membran 786. Sobald die Membran 786 durchstoßen ist, kommt der Vorsprung 730 des Füllrohrs 714 in Eingriff an dem Sitz 782, wodurch eine Fluidkopplung zwischen dem Füllrohr 714 und dem Füllanschluss 766 ausgebildet wird. Wiederum versteht es sich, dass über den gesamten Prozess das Elektronenfeld innerhalb des Hohlraums 808 aufrechterhalten wird, so dass alle Teile darin sterilisiert werden.
  • Sobald das Füllrohr 714 mit dem Füllanschluss 766 gekoppelt ist, wird die Klemme 757 (41) geöffnet, was den Fluss von Lösung durch die Abgabeanordnung 702 und in die Sammelanordnung 704 ermöglicht, wodurch der Behälter 765 gefüllt wird. Wie in 1 dargestellt, ist bei einem Ausführungsbeispiel eine Waage 882 unterhalb des Behälters 765 angeordnet. Sobald der Behälter 765 bis zu einem gewünschten Gewicht oder einer anderen Art von Füllmarke gefüllt wurde, wird die Klemme 757 wieder geschlossen, wodurch der Fluss von Lösung blockiert wird. Ein Rohrheißversiegler 880, welcher zwei gegenüberliegende geheizte Elemente umfasst wie in 43 dargestellt, wird dann an gegenüberliegenden Seiten des Verlängerungsrohrs 760 geschlossen, wodurch das Verlängerungsrohr 760 abgeklemmt verschlossen und heißversiegelt wird. Das Verlängerungsrohr 760 wird dann entweder von den Schiffchen entfernt oder oberhalb der Versiegelung abgeschnitten, um ein Entfernen des die sterile Lösung enthaltenden Behälters 765 zu ermöglichen.
  • Sobald ein erster Behälter 765 gefüllt ist, kann der Prozess für eine neue Sammelanordnung 704 wiederholt werden. Das heißt, das Füllrohr 714 wird in den Hohlraum 808 angehoben und die Schiffchen 818 und 820 werden zurückgezogen. Ein neuer Füllanschluss 766, welcher mit einem neuen Behälter 765 gekoppelt ist, wird dann an den Schiffchen angebracht und zurück in den Hohlraum 808 geschoben, um durch das Füllrohr 714 gefüllt zu werden.
  • Das Gehäuse 790 und die Schiffchen 818 und 820 sind dazu ausgestaltet, die Strahlung des Elektronenfelds außerhalb des Hohlraums 808 abzuschirmen. Der Kanal 836 kann jedoch nicht geschlossen abgeschirmt werden, da das Verlängerungsrohr 760 darin angeordnet ist. Die in den Hohlraum 808 eintretenden Elektronen bewegen sich auf geraden Bahnen und werden absorbiert, sobald sie auf die Abschirmung treffen. Folglich ist, um die Emission von Elektronen durch den Kanal 836 zu verhindern, der Kanal 836 wie zuvor diskutiert in einer stufenartigen Weise gekrümmt. Diese Krümmung des Kanals 836 stellt sicher, dass die in den Kanal 836 eintretenden Elektronen die den Kanal 836 begrenzende Wand berühren, bevor sie dadurch austreten. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann der Kanal 836 in einer Vielzahl von verschiedenen Konfigurationen gekrümmt, gebogen oder anderweitig abgeschirmt sein, um einen geraden Weg aus dem Hohlraum 808 zu der Außenseite zu verhindern.
  • Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel des Sterilisators 706 werden Elektronenstrahlgeneratoren verwendet, um Teile zu sterilisieren, welche innerhalb des Hohlraums 808 sind oder damit in Verbindung stehen. Bei alternativen Ausführungsbeispielen versteht es sich, dass andere Strahlungsarten, wie zum Beispiel ultraviolettes Licht, ebenfalls zur Sterilisierung verwendet werden können. Bei noch weiteren Ausführungsbeispielen kann eine Wärmesterilisierung verwendet werden, wie zum Beispiel durch die Verwendung von Dampf. Schließlich kann eine Dampfphasensterilisierung verwendet werden, wie zum Beispiel durch die Verwendung von Wasserstoffperoxid oder Chlordioxid. Alle die oben beschriebenen Optionen sind Beispiele von Mitteln zum Erzeugen eines Sterilisierungsfelds in dem Hohlraum 808.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel werden, sobald die Lösung aus dem Mischbeutel 202 entleert ist, alle die Komponenten, welche in direktem Kontakt mit der Lösung waren, einfach entfernt und entsorgt oder der Wiederverwertung zugeführt. Zum Beispiel ist jede der strukturellen Komponenten, wie zum Beispiel der Mischbeutel, der Zufuhrbeutel, der Mischer, die Rohre, die Drucksensormembran, die Verbinder, die Anschlüsse, die Filter und die Abgabeanordnung, dazu ausgestaltet und hergestellt, als Wegwerfkomponenten betrachtet zu werden. Sobald die alten Komponenten entfernt sind, werden sie durch saubere Komponenten ersetzt. Der Fluidpräparationsprozess kann dann für eine neue Lösung wiederholt werden, ohne den Bedarf einer Reinigung, Sterilisierung oder die Gefahr einer Kreuzkontamination. Selbstverständlich können bei alternativen Ausführungsbeispielen, bei welchen die Lösung nicht steril oder rein sein muss, einige oder alle Komponenten wiederholt verwendet werden und dann entsorgt werden, wenn sie abgenutzt sind oder wenn eine inkompatible Lösung hergestellt werden soll.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel ist es wünschenswert, dass jede der strukturellen Komponenten, welche die Lösung berührt, aus derselben Harzfamilie hergestellt ist. Zum Beispiel können jede von den oben genannten strukturellen Komponenten und beliebige andere, welche direkt die Lösung oder Zufuhrkomponente berühren, aus Polyethylen hergestellt sein. Indem alle der strukturellen Komponenten aus derselben Harzfamilie hergestellt sind, ist es einfacher die Effekte zu kontrollieren und überwachen, welche aus einem Auslaugen, einer Adsorption und einer Absorption zwischen der Lösung und den strukturellen Komponenten resultieren. Abhängig von der hergestellten Lösung kann es auch wünschenswert sein, dass die strukturellen Komponenten, welche die Lösung berühren, einem Test nach USP Class 6 für biologische Produkte genügen und/oder dass sie keine zytotoxischen Effekte aufweisen. Bei anderen Ausführungsbeispielen können die verschiedenen Komponenten aus verschiedenen Materialien hergestellt sein und brauchen dem obigen Test nicht zu genügen.
  • XI. ERGEBNIS
  • Es versteht sich aus dem Vorangegangenen, dass das erfindungsgemäße Fluidpräparationssystem 10 bei verschiedenen Ausführungsbeispielen manuelle betätigte Komponenten, elektrisch betätigte Komponenten und Kombinationen davon enthalten kann. Bei Ausführungsbeispielen, bei welchen elektrisch betätigte Komponenten verwendet werden, ist ein Prozessor 890 vorgesehen, wie in 1 dargestellt, um die Komponenten zu steuern. Darüber hinaus kann der Prozessor 890 mit ausgewählten Programmen geladen werden, um ausgewählte Operationen des Fluidpräparationssystems 10 zu automatisieren.
  • Das Fluidpräparationssystem 10 und dessen strukturelle Komponenten bieten zahlreiche einzigartige Vorteile gegenüber herkömmlichen Fluidpräparationssystemen. Beispielhaft und nicht einschränkend ermöglicht das System einem Hersteller oder einem Endverbraucher, effizient vordefinierte Mengen einer Lösung herzustellen, um einem gewünschten Bedarf gerecht zu werden, wodurch eine Unterversorgung oder die notwendige Lagerung einer Überversorgung vermieden wird. Indem Wegwerfkomponenten verwendet werden, kann das System verwendet werden, um schnell verschiedene Chargen oder Typen von Lösungen herzustellen, ohne die kostenintensive Verzögerung oder den Aufwand, strukturelle Teile reinigen oder sterilisieren zu müssen. Die Mischer ermöglichen ein effizientes Mischen der Lösung, während eine hohe Scherbeanspruchung, eine Schaumbildung oder ein Spritzen minimiert werden, welche für einige Lösungen potenziell schädlich sein könnten. Der Zufuhrbeutel ermöglicht eine effiziente Aufbewahrung und Abgabe von Pulverkomponenten, während die Möglichkeit minimiert wird, dass potenziell schädliche Komponenten in die umliegende Umgebung abgegeben werden. Auf ähnliche Weise bietet das Endabgabesystem einen effizienten Weg, um schnell eine Anzahl von verschiedenen Behältern zu füllen und zwischen verschiedenen Lösungschargen zu wechseln, während sichergestellt wird, dass die Lösung steril ist und in einem geschlossenen Behälter versiegelt wird.
  • Das Fluidpräparationssystem 10 beinhaltet viele Einzelkomponenten, von welchen einige durch Abschnittsüberschriften bezeichnet sind. Es versteht sich, dass jede der offenbarten Komponenten und Alternativen davon neue Merkmale beinhalten und dass jede Komponente unabhängig, in verschiedenen Anordnungen des Fluidpräparationssystems 10 oder in anderen Systemen als Fluidpräparationssystemen verwendet werden kann. Zum Beispiel versteht es sich, dass jede der verschiedenen Komponenten abhängig von dem Typ der herzustellenden Lösung und davon, ob die Lösung steril sein muss oder nicht, gemischt und angepasst werden kann. Auf diese Weise können verschiedene Systeme verschiedene Vorteile aufweisen und auf verschiedene Weisen verwendet werden.

Claims (24)

  1. Zufuhrbeutelanordnung, umfassend: einen Zufuhrbeutel (450), umfassend einen Hauptteil (452), welcher ein Abteil (449) umgrenzt und darin angeordnet eine trockene Zufuhrkomponente aufweist, wobei der Hauptteil ein erstes Ende (453) mit einem daran ausgebildeten Auslass (455) und ein entgegengesetztes zweites Ende (451) aufweist; und einen Behälter (202), welcher abnehmbar mit dem Zufuhrbeutel gekoppelt ist; dadurch gekennzeichnet, dass der Zufuhrbeutel darüber hinaus umfasst: einen Lüftungsanschluss (459), welcher in wenigstens selektiver Fluidverbindung mit dem Abteil des Hauptteils steht; und ein Fluidrohr (458), welches ein erstes Ende in wenigstens selektiver Fluidverbindung mit dem Abteil des Hauptteils und ein entgegengesetztes zweites Ende, welches mit einer Fluidquelle zum Zuführen von Fluid zu dem Hauptteil gekoppelt ist, aufweist.
  2. Zufuhrbeutelanordnung nach Anspruch 1, wobei der Lüftungsanschluss (459) an dem Hauptteil (452) ausgebildet ist.
  3. Zufuhrbeutelanordnung nach Anspruch 1, darüber hinaus umfassend einen Filter (464) in Verbindung mit dem Lüftungsanschluss (459).
  4. Zufuhrbeutelanordnung nach Anspruch 3, darüber hinaus umfassend ein Lüftungsrohr (462) mit einem ersten Ende, welches mit dem Lüftungsanschluss (459) gekoppelt ist, und einem entgegengesetzten zweiten Ende, wobei der Filter (464) an dem zweiten Ende des Lüftungsrohrs angeordnet ist.
  5. Zufuhrbeutelanordnung nach Anspruch 2, wobei das Fluidrohr (458) mit einem an dem Hauptteil ausgebildeten Fluidanschluss (457) gekoppelt ist, wobei der Fluidanschluss von dem Lüftungsanschluss (459) beabstandet ist.
  6. Zufuhrbeutelanordnung nach Anspruch 1, darüber hinaus umfassend ein Ventil in Fluidverbindung mit dem Abteil des Hauptteils, wobei der Lüftungsanschluss (459) an dem Ventil ausgebildet ist, wobei das Fluidrohr (458) mit dem Ventil gekoppelt ist.
  7. Zufuhrbeutelanordnung nach Anspruch 1, wobei der Hauptteil (452) eine starre Struktur umfasst.
  8. Zufuhrbeutelanordnung nach Anspruch 1, wobei der Auslass (455) des Hauptteils (452) selektiv mit dem Behälter (202) gekoppelt ist.
  9. Zufuhrbeutelanordnung nach Anspruch 8, wobei der Behälter einen flexiblen Mischbeutel (202) umfasst.
  10. Zufuhrbeutelanordnung nach Anspruch 8, wobei der Behälter (202) ein Abteil (220) begrenzt, welches einen Gasdruck aufweist, der größer ist als der umgebende Luftdruck, wobei das Abteil in Verbindung mit dem Abteil (449) des Hauptteils (452) steht.
  11. Zufuhrbeutelanordnung nach Anspruch 10, wobei der Gasdruck in einem Bereich zwischen ungefähr 3,5 kPa bis ungefähr 10 kPa ist.
  12. Zufuhrbeutelanordnung nach Anspruch 1, wobei der Hauptteil (452) einen zwei- oder dreidimensionalen Beutel umfasst, welcher aus einer oder mehr flexiblen Polymerfolien besteht.
  13. Zufuhrbeutelanordnung nach Anspruch 12, darüber hinaus umfassend einen starren Auslassanschluss, welcher an dem Auslass (455) des Hauptteils (452) befestigt ist.
  14. Zufuhrbeutelanordnung nach Anspruch 1, darüber hinaus umfassend einen Griff (465), welcher an dem zweiten Ende (451) des Hauptteils (452) angebracht ist.
  15. Zufuhrbeutelanordnung nach Anspruch 1, wobei der Hauptteil (452) sich an seinem ersten Ende (453) zu einer rohrförmigen Tülle (454) verengt, wobei der Auslass (455) von der Tülle begrenzt ist.
  16. Zufuhrbeutelanordnung nach Anspruch 1, wobei die trockene Zufuhrkomponente Kulturmedien, Puffer oder Reagenzien umfasst.
  17. Verfahren, umfassend: Koppeln eines Auslasses (455) eines Zufuhrbeutels (450) mit einem Einlass (222) eines Behälters (202), wobei der Zufuhrbeutel ein Abteil (459) begrenzt, welches darin angeordnet ein trockenes Zufuhrmaterial aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren darüber hinaus umfasst: Abgeben des trockenen Zufuhrmaterials aus dem Zufuhrbeutel in den Behälter; und Abgeben eines Fluids in das Abteil des Zufuhrbeutels, um Reste des trockenen Zufuhrmaterials innerhalb des Abteils in den Behälter zu spülen.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, darüber hinaus umfassend ein Öffnen einer Luftöffnung (462) zu dem Abteil (449) des Zufuhrbeutels (450) vor, während oder nach Abgabe des Zufuhrmaterials.
  19. Verfahren nach Anspruch 17, darüber hinaus umfassend ein Erzeugen eines Gasdrucks innerhalb des Behälters (202), welcher größer ist als ein Umgebungsluftdruck, so dass der Gasdruck während der Abgabe des Zufuhrmaterials in das Abteil (449) des Zufuhrbeutels (450) übertragen wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Vorgang der Abgabe eines Fluids in das Abteil des Zufuhrbeutels umfasst: Koppeln eines ersten Endes eines Fluidrohrs (458) mit dem Zufuhrbeutel (450); und Koppeln eines zweiten Endes des Fluidrohrs mit einer Fluidquelle.
  21. Verfahren nach Anspruch 17, darüber hinaus umfassend: Verschließen einer Fluidverbindung zwischen wenigstens einem Abschnitt des Abteils (449) des Zufuhrbeutels (450) und dem Behälter (202); Entfernen von Gas innerhalb des Abteils des Zufuhrbeutels durch eine gefilterte Luftöffnung (462).
  22. Verfahren nach Anspruch 17, darüber hinaus umfassend ein Vibrieren von wenigstens einem Abschnitt des Zufuhrbeutels (450) während der Abgabe des trockenen Zufuhrmaterials.
  23. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das trockene Zufuhrmaterial in einer trockenen Form, ein Kulturmedium, einen Puffer oder ein Reagenz umfasst.
  24. Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Behälter einen flexiblen Beutel (202) umfasst, wobei das Verfahren darüber hinaus ein Aufblähen des flexiblen Beutels mit einem Gas umfasst.
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