DE69635583T2 - Vorrichtung zur einführung und/oder entnahme eines mediums in einen/aus einem behälter - Google Patents

Vorrichtung zur einführung und/oder entnahme eines mediums in einen/aus einem behälter Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Vorrichtung zum Einführen und/oder zur Entnahme eines Mediums in einen/aus einem Behälter, und im Einzelnen auf derartige Vorrichtungen zum Einführen und/oder zur Entnahme von Medien in einen/aus einem Behälter, wie sie zur Verwendung in Gebieten mit sehr strengen Anforderungen bezüglich niedriger Kontaminierungsrisiken auf der Innenseite des Behälters und/oder in der Behälterumgebung beabsichtigt sind.
  • Innerhalb z. B. der pharmazeutischen und Biotechnologiegebiete und in einigem Ausmaß bei der Nahrungsmittelherstellung und der Kosmetika-Industrie gibt einen kontinuierlichen Bedarf zum Probensammeln von Medien, z. B. für mikrobiologische Überprüfungen, Zell-Zählungen, oder zur chemischen Analyse, oder zur Zugabe von regulierenden oder aktiven Medien, wie etwa pH-Puffer einer biologischen Start-Kultur, während einem Verarbeitungsschritt bei der Herstellung von Produkten innerhalb des jeweiligen Gebiets. Wenn eine derartige Herstellung unter Bedingungen von niedrigen Kontaminierungsbedürfnissen im Hinblick auf die Medien, die in dem Verfahren beteiligt sind, durchgeführt wird, wird die Herstellung normalerweise in einem abgedichteten Behälter durchgeführt. Jedoch entstehen Kontaminierungsrisiken, wenn ein Medium zu einer Probe zugegeben wird oder eine Probe aus dem Behälter entnommen wird.
  • Ein Beispiel für eine Vorrichtung des Stands der Technik zum Entnehmen von Proben aus einem Behälter für die vorstehend erwähnten Verwendungen wird in US-A-3 779 082 gezeigt. Die Vorrichtung umfasst einer selbstabdichtende Membran, die in einer Öffnung in dem Behälter angeordnet ist. Eine Mehrzahl von Kanälen verbinden die Membran mit der Fläche außerhalb des Behälters. Ein Transferelement, das mit einer Injektionsnadel ausgestattet ist, kann in einem der Kanäle empfangen werden, wobei es möglich ist, die Injektionsnadel durch die Membran in Verbindung mit dem Behälterinneren zu bringen. Auf diese Weise können Proben aus dem Behälter abgezogen werden oder ein Medium kann in dem Behälter über die Injektionsnadel eingeführt werden. Ein Vinylband oder dergleichen bedeckt die oberen Enden der Kanäle bis das Transferelement in die Kanäle eingeschoben wird. Die Vorrichtung kann vorsterilisiert werden, in welchem Fall die Kanäle nicht Kontaminierungsrisiken ausgesetzt werden, bis ein Transferelement darin eingeschoben wird.
  • Ein Nachteil, der dieser Konstruktion inhärent ist, ist, dass der obere Teil der Membran in Verbindung mit dem Transferelement, das die Membran kontaktiert, kontaminiert werden kann. Verunreinigungen und dergleichen können in den Behälter über die Injektionsnadel hineingezogen werden. Zudem wird eine kleine Menge des Mediums immer die Injektionsnadel begleiten, wenn die letztere aus der Membran abgezogen wird. Auf diese Weise wird die Fläche außerhalb des Behälters Kontaminierungsrisiken ausgesetzt, wenn diese Vorrichtung des Stands der Technik verwendet wird, welches insbesondere ernsthaft ist, wenn z. B. Proben von toxischen Medien abgezogen werden.
  • In US-A-3 776 042 wird eine andere Vorrichtung zum Abziehen von Proben aus einem Behälter gezeigt. Diese Vorrichtung umfasst zwei selbstabdichtende Membranabschnitte, welche abdichtend in einem Schlauch angeordnet sind, der in einen Behälter passt. Ein aseptisches Medium, wie etwa Dampf oder dergleichen, strömt aus einem Einlass zu einem Auslass in dem Schlauch, der zwischen das Membranabschnitt passt. Die Injektionsnadel eines Transferelements sticht durch das äußere Membranabschnitt und wird durch den Dampf desinfiziert, bevor diese in die innere Membran zum Austausch mit dem Behälterinneren eingeführt wird. In dieser Position kann eine Probe abgezogen werden. Wenn die Injektionsnadel hinausgezogen wird, wird diese wiederum durch Dampf in der Fläche zwischen den Membranabschnitten sterilisiert.
  • Der dieser Vorrichtung inhärente Nachteil ist derjenige, dass die Verwendung von Dampf eine kostspielige Spezialausrüstung verlangt. Dampf kann zum Sterilisieren gegen Bakterien nützlich sein, aber diese Ausrüstung kann nicht zum Probensammeln von Medien verwendet werden, die die Umgebung nicht kontaminieren dürfen, und die nicht durch Dampf zerstört werden, da diese die Injektionsnadel begleiten können, wenn die letztere aus den zwei Membranabschnitten abgezogen wird, oder die Fläche zwischen den Membranabschnitten oder das Dampfrohrsystem, das mit der Fläche zwischen den Membranabschnitten verbunden ist, kontaminieren. Zudem können die Probe und die Umgebung miteinander über den Kanal der Injektionsnadel in Kontakt treten, wenn die Injektionsnadel einmal aus den Membranabschnitten abgezogen worden ist, welches in sich selbst ein Kontaminierungsrisiko darstellt. Unter Berücksichtung der Risiken der Kontamination des Mediums innerhalb des Behälters und der Behälterumgebung werden Probensammeln oder Einführen von Medien normalerweise in "Reinräumen" mittels von Vorrichtungen gemäß der Technologie des Stands der Technik durchgeführt, welches hohe Investitionskosten für Ventilationsausrüstung, Verschlüsselung und dergleichen erfordert, und außerdem sind die Anforderungen bezüglich des Personals, das in dem "Reinraum" arbeutet, sehr streng.
  • Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Einführen und/oder zum Abziehen eines Mediums in/aus einem Behälter bereitzustellen, gemäß welcher das Medium beim und nach dem Abzug von einer Kontaminierung aus der Umgebung geschützt wird.
  • Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Einführen und/oder zum Abziehen eines Mediums in/aus einem Behälter bereitzustellen, gemäß welchem die Umgebung von einer Kontamination aus dem Medium, das abgezogen wird, geschützt wird.
  • Eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Einführen und/oder Abziehen eines Mediums in/aus einem Behälter bereitzustellen, gemäß welchem das Medium, wenn in den Behälter eingeführt, von einer Kontamination aus der Umgebung geschützt wird.
  • Eine vierte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Einführen und/oder Abziehen eines Mediums in/aus einem Behälter bereitzustellen, gemäß welchem die Umgebung von einer Kontamination während dem Einführen eines Mediums in den Behälter geschützt wird.
  • Eine fünfte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Einführen und/oder Abziehen eines Mediums in/aus einem Behälter bereitzustellen, gemäß welchem eine Probe, die aus dem Behälter abgezogen wird, repräsentativ für das Medium, innerhalb des Behälters ist.
  • Eine sechste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Einführen und/oder Abziehen eines Mediums in/aus einem Behälter bereitzustellen, gemäß welchen die Vorrichtung auch außerhalb von "Reinräumen" verwendet werden kann.
  • Diese und andere Aufgaben werden in Übereinstimmung mit der Erfindung mittels einer Vorrichtung zum Einführen und/oder Abziehen eines Mediums in/aus einem Behälter, wie in Anspruch 1 definiert, erreicht.
  • Andere Besonderheiten und vorteilhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Im Folgenden werden gegenwärtig bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in größerem Detail anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
  • 1 eine schematische Explosionsansicht ist, die eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Einführen und/oder Abziehen eines Mediums in/aus einem Behälter zeigt.
  • 2 die Vorrichtung von 1 schematisch in dessen zusammengebauter Bedingung veranschaulicht.
  • 3 eine schematische Querschnittsansicht ist, die ein Transferelement mit der Spitze einer Injektionsnadel, die in einem Schutzmembranabschnitt angeordnet ist, zeigt.
  • 4 eine schematische Querschnittsansicht des Transferelementes von 3 ist, gemäß welcher die Spitze der Injektionsnadel den Membranabschnitt durchstoßen hat.
  • 5 eine schematische Querschnittsansicht ist, die die Vorrichtung veranschaulicht, wenn an einen Behälter angebracht.
  • 6 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die eine alternative Ausführungsform eines Sammelgefäßes in einem komprimierten Zustand zeigt.
  • 7 eine schematische Querschnittsansicht des Sammelgefäßes ist, das in 6 gezeigt wird, das das Sammelgefäß in einer expandierten Position zeigt und zudem schematisch mittels einer gestrichelten Linie das Sammelgefäß in dessen komprimiertem Zustand zeigt.
  • Die in 1 veranschaulichte Vorrichtung umfasst fünf Transferelemente, von welchen jedes im Allgemeinen durch Bezugszeichen 1 bezeichnet wird. In Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform ist das Transferelement 1 eine Einspritz/Ausstoßeinrichtung. An dessen unterem Ende ist jedes Transferelement mit einem Siegel ausgebildet, das im Allgemeinen durch Bezugszeichen 2 bezeichnet wird. Zudem umfasst die Vorrichtung eine Befestigungsvorrichtung, die im Allgemeinen durch 3 bezeichnet wird, welche Vorrichtung aus drei Teilen besteht.
  • Jedes Transferelement 1 ist mit einer Halterung 4 ausgestattet. Die Halterung umschließt das obere Ende einer Injektionsnadel 5. Die untere Kante der Halterung 4 ist mit einer nach unten offenen Grube 6 mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnittsaufbau ausgebildet.
  • Die Dichtung 2 ist mit einem oberen balgförmigen Teil 7 ausgebildet. An dessen unteren Ende ist das balgförmige Teil 7 mit einem Wulst 8 ausgebildet, welcher in die Grube 6 eingeschoben ist, wobei so die Dichtung 2 und die Halterung 4 abdichtend verbunden sind. Der balgförmige Teil 7 umfasst die Injektionsnadel 5 in dessen Längsrichtung und diese kann in der Längsrichtung der Nadel 5 zwischen den in 3 und 4 jeweils veranschaulichten Positionen komprimiert werden. An dessen unteren Ende ist die Dichtung 2 mit einem Membranabschnitt 9 ausgebildet, dessen oberes Ende abdichtend an das balgförmige Teil 7 angebracht ist. Der Membranabschnitt 9 ist selbstabdichtend und ist durch die Spitze 10 der Injektionsnadel durchstoßbar.
  • Die Befestigungsvorrichtung 3 umfasst einen Teil mit Flansch, der im Allgemeinen durch Bezugszeichen 11 bezeichnet wird. Das Teil mit Flansch 11 ist mit einer im Wesentlichen kreisförmigen Basisplatte 12 ausgebildet, in welcher fünf durch Löcher 13 hergestellt sind, die jeweils eine Durchmessergröße besitzen, die einen Durchtritt hierdurch mit einer Injektionsnadel 5 ermöglichen. Um jedes Loch 13 in der oberen Fläche der Basisplatte 12 ist ein Sitz 14 ausgebildet, wobei der Sitz im Wesentlichen um das Loch 13 zentriert ist. Das untere Ende des Membranabschnitts 9 ist mit einem Kragen 15 ausgebildet, der an den Sitz 14 passt. Aus der oberen Fläche des geflanschten Teils 11, im Wesentlichen senkrecht hiervon herausragend, ist ein Achsstumpf 16 mit einem oberen Gewindeteil angeordnet.
  • Die Befestigungsvorrichtung 3 umfasst genauso einen im Wesentlichen zylindrischen Ablageteil, im Allgemeinen mit 17 bezeichnet. Ein zentral lokalisierter, längs durch Kanal 18 tritt durch das Ablageteil 17, durch welchen Kanal der Achsstumpf 16 hervortreten kann. Zudem ist der Ablageteil 17 mit fünf Durchöffnungen 19 ausgebildet, die sich parallel mit Kanal 18 erstrecken und eine Durchmessergröße besitzen, die den Durchmessern der Halterung 4 entsprechen oder diese geringfügig übersteigen, wobei der balgförmige Teil 7 und das obere Ende des Membranabschnitts 9 aber kleiner als der Durchmesser des Kragens 15 sind. Das untere Ende von jeder Öffnung 19 ist mit einer nach außen offenen Längsnut 20 gebunden, die in der peripheren Oberfläche des Ablageabschnitts 17 außerhalb der zugehörigen Öffnung 19 bereit gestellt ist. An dessen oberen Ende ist die Nut 20 mit zwei seitlichen Aussparungen 21 ausgebildet.
  • Das Ablageabschnitt 17 und der geflanschte Teil 11 besitzen eine Zentrierungseinrichtung, die im Allgemeinen durch 22 bezeichnet wird (siehe 2). Die Zentrierungseinrichtung 22 umfasst wenigstens eine Nadel 23, die im Wesentlichen senkrecht aus dem unteren Teil der peripheren Oberfläche des Ablageabschnitts 17 hervortritt. Der geflanschte Teil 11 ist auf dessen oberen Fläche mit einer kreisförmigen Einrichtung 24 ausgebildet, die mit der Querschnittsfläche des Ablageabschnitts 17 übereinstimmt, um so an das Äußere des letzteren angepasst zu sein. Die ringförmige Einrichtung 24 ist mit wenigstens einem Schlitz 25 ausgebildet, in welchen die Nadel 23 eingeschoben werden kann.
  • Das obere Ende der Injektionsnadel 5 ist abdichtend mit einem Schlauchanschluss oder -anschlußstück 26 verbunden, welcher in der Nut 20 empfangbar ist. Der Schlauchanschluss 26 kann mit einer peripheren Anschlagschulter 27 ausgebildet sein (vgl. 1) alternativ kann der Schlauchanschluss 26 selbst als eine Anschlagschulter funktionieren (vgl. 3 und 4). In 1 und 2 besitzt die Anschlagschulter 27 einen größeren Durchmesser als die Nut 20 und ist in einem derartigen Abstand von der Halterung 4 angeordnet, dass das Transferelement 1 in die Öffnung 19 und die Nut 20 von dem unteren Ende des Ablageabschnitts 17 eingeführt werden kann.
  • Zudem umfasst die Befestigungsvorrichtung 3 einen Verschlussteil, das im Allgemeinen durch 28 bezeichnet wird, wobei das Verschlussteil an dessen oberen Ende mit einer Noppe 29 und an dessen unterem Ende mit einer Bohrung mit Gewinde (nicht gezeigt), in welche der Achsstumpf eingeschraubt werden kann, ausgebildet ist.
  • Der Achsstumpf 16, der Kanal 18, und der Verschlussteil 28 bilden zusammen eine Befestigungsvorrichtungseinrichtung, die im Allgemeinen durch Bezugszeichen 30 bezeichnet wird.
  • Der Schlauchanschluss 26 wird abdichtend mit einem Sammelgefäß verbunden, das im Allgemeinen durch 31 bezeichnet wird, vorzugsweise mittels eines Schlauchs 32. Das Sammelgefäß 31, das in einer Querschnittsansicht in 5 gezeigt wird, besitzt ein Bodenteil 33 und ein Oberteil 34, welche abdichtend miteinander verbunden sind. Der Bodenteil 33 ist aus einem steiferen Material als der Oberteil 4 hergestellt. Der Oberteil 34 ist mit einem im Wesentlichen zentrierten Griff 40 auf dessen Außenseite ausgebildet und kann mit einer Faltinitationseinrichtung 35 auf dessen Oberfläche ausgebildet sein, die im Wesentlichen um den Griff 40 zentriert ist. Das Sammelgefäß 31 ist in dem Aufbau expandierbar, der durch das Sammelgefäß auf der rechten Seite in 5 gezeigt wird, und in dem durch die Sammelgefäße auf der linken Seite in 5 gezeigten Aufbau komprimierbar. Die Expansion und Kompression kann, sofern benötigt, durch die Faltinitationseinrichtung 35 erleichtert werden. Jedoch sind derartige Einrichtungen nicht eine Vorbedingung für die Funktion des Sammelgefäßes 31.
  • Der Betrieb der Vorrichtung wird aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich. Der geflanschte Teil 11 ist mit einem Behälter, der im Allgemeinen durch 36 bezeichnet wird, über eine Öffnung 37 darin verbunden. Der geflanschte Teil 11 ist in der Öffnung 37 auf eine derartige Weise festgemacht, dass dieser die Kanten der Öffnung 37 abgedichtet. In dieser Position bringen die Löcher 13 das Innere des Behälters 36 in Austausch mit der Umgebung. Anfangs ist der Behälter leer (nicht gezeigt) und dieser ist von der Art, die in Verfahren verwendet wird, die Behälter benötigen, die gegen die Umgebung abgedichtet werden können.
  • Fünf ungebrauchte Transferelemente 11 werden in dem Ablageteil 17 von unterhalb eingeschoben. Die Anschlagschultern 27 werden dann längsseitig in Verschlusseingriff mit einer seitlichen Aussparung 21 gebracht (siehe 2). Wenn ein Transferelement 1 dessen eingeschobene Position annimmt, stößt dessen Kragen 15 gegen den unteren Teil des Ablageteils 17. Der obere Teil der Halterung 4 ragt durch den oberen Teil des Ablageteils 17 hervor. In dieser Startposition wird jede Injektionsnadel 5 abdichtend in den Membranabschnitt 9 eingeführt, um die in 3 veranschaulichte Position anzunehmen. Der Ablageteil 17 wird dann über den Achsstumpf 16 geschoben. Die ringförmige Einrichtung 24, die Nadel 23 und der Schlitz 25 kooperieren, um den Ablageteil 17 auf eine derartige Weise zu zentrieren, dass die Injektionsnadel 5 des Transferelementes 1 genau oberhalb eines korrespondierenden Loches 13 positioniert werden wird. Der Kragen 15 von jedem Transferelement 1 passt zu dem entsprechenden Sitz 15. Der Verschlussteil 28 wird dann auf den Achsstumpf 16 aufgeschraubt, wodurch der Ablageteil 17 in die Position verschlossen wird, die in 2 veranschaulicht wird. In dieser verschlossenen Position wird das Material des selbstabdichtenden Kragens 15 komprimiert, wobei eine Abdichtungspresswirkung gegen den Sitz 14 ausgeübt wird, wodurch die Löcher 13 gegen die Umgebung abgedichtet werden. Die Injektionsnadel 5, der Schlauch 32 und das Sammelgefäß 31 bilden eine Einheit, die gegen die Umgebung abgedichtet ist, so lange wie die Injektionsnadel 5 in der in 3 veranschaulichten Position verbleibt. Die Einheit wird vorzugsweise vorsterilisiert. Deren oberen Enden sind wie Sammelgefäße 31 mit einer Öffnung ausgebildet, mittels welcher die Gefäße von Hakeneinrichtungen 38 auf dem Behälter 36 aufgehängt werden können.
  • Nachdem die Vorrichtung so an dem Behälter 36 auf die beschriebene Weise befestigt worden ist, kann das Innere des Behälters 36 auf irgendeine bekannte Weise gereinigt und sterilisiert werden. Während dieses Verfahrens werden die innere Fläche des geflanschten Teils 11, die Löcher 13 und der untere Teil des Membranabschnitts 9 in Kontakt mit dem Inneren des Behälters gereinigt. Alle Komponenten der Vorrichtung, die in Kontakt mit dem Inneren des Behälters 36 kommen, werden so den gleichen Reinheitsgrad wie das Innere des Behälters 36 erreichen, wodurch die Risiken der Kontamination von diesen Komponenten eliminiert werden.
  • Der Behälter 36 wird danach mit einem Medium 39 auf ein Niveau oberhalb der Öffnung 37 geführt und das Verfahren innerhalb des Behälters kann initiiert werden. Wenn Proben aus dem Behälter 36 abgezogen werden, wird die Anschlagschulter 27 eines der Transferelemente 1 gedreht, um dieses aus dessen Verschlusseingriff mit einer seitlichen Aussparung 21 zu befreien. Die Stoppschulter 27 wird dann versetzt, und folglich auch die Injektionsnadel 5 und der balgförmige Teil 7, in der Längsrichtung der Nut 20 und der Öffnung 19, zu der Position, die in 4 und 5 durch Bezugszeichen 41 veranschaulicht wird, wobei die Spitze 10 der Injektionsnadel 5 den Membranabschnitt 9 durchstoßen hat. In dieser Position ist das Sammelgefäß 31 in abgedichtetem Austausch mit dem Inneren des Behälters 36. Da die Spitze 10 der Injektionsnadel 5 vorsterilisiert ist, ist keine Kontamination aus dieser Bewegung entstanden.
  • Aufgrund des hydrostatischen Drucks, dass durch die Niveaudifferenzen zwischen dem Medium innerhalb des Behälters 36 und dem Sammelgefäß 31 verursacht wird, kann das Medium 39 in Position 41, wie in 5 veranschaulicht wird, durch die Injektionsnadel 5 durch den Schlauch 32 strömen, um in dem Sammelgefäß 31 gesammelt zu werden. Wenn der Behälter 31 gefüllt wird, expandiert dieser, und diese Expansion wird durch die vorstehend erwähnte Faltinitationseinrichtung 35 erleichtert. Um den Füllbetrieb zu beschleunigen, kann das Sammelgefäß 31 anfangs manuell mit Hilfe des Griffes 40 expandiert werden, wobei in dem Sammelgefäß 31 ein Vakuumdruck erzeugt wird.
  • Wenn eine ausreichende Menge des Mediums 39 aus dem Behälter 36 abgezogen worden ist, wird das Transferelement 1 zu der in 3 und 5 durch Bezugszeichen 42 veranschaulichten Position zurückgezogen und wird in dieser Position durch Eingriff der Anschlagschulter 27 in der seitlichen Aussparung 21 festgemacht. Dies dichtet den durch die Nadel 5 gebildeten Kanal innerhalb des Membranabschnitts 9 ab, wodurch die Spitze 10 der Injektionsnadel 5 innerhalb des Membranabschnitts 9 abgedichtet wird. Da die Injektionsnadel 5, der Schlauch 32 und das Sammelgefäß 31 wiederum ein geschlossenes, abgedichtetes System bilden, werden eine Kontamination der abgezogenen Probe oder eine Kontamination der Umgebung außerhalb des Behälters 36 verhindert. Da der untere Kragen 15 des Membranabschnitts 9 gegen den Sitz 14 der Befestigungseinrichtung 30 gepresst wird, wird der Abdichtungseffekt zwischen diesen Teilen verbessert, wobei zusätzlich die sich selbst abdichtende Fähigkeit des Membranabschnitts 9 erhöht wird.
  • Der Schlauch 32, der zu einem gefüllten Sammelgefäß 31 führt, kann danach abdichtend mit einer Schneideeinrichtung (nicht gezeigt) abgeschnitten werden, wobei das Sammelgefäß 31 zu einem Labor oder dergleichen transportiert werden kann, während noch alle Kontaminationsrisiken vermieden werden. Die Schneideeinrichtung könnte z. B. eine Vorrichtung der Art sein, die die zwei Schlauchenden zusammenschmilzt, oder könnte eine Vorrichtung sein, welche die Schlauchenden mittels Klammern abdichtend zusammendrückt.
  • Fünf Proben können durch die Vorrichtung in Übereinstimmung mit der gezeigten Ausführungsform abgezogen werden. Die Zahl von Vorrichtung für einen Behälter 36 genauso wie die Anzahl von Transferelementen 1 für jede Vorrichtung könnte jedoch differieren.
  • Wenn das Verfahren in dem Behälter 36 zu einem Ende gekommen ist, wird der Behälter geleert, gereinigt und von innen desinfiziert. Während diesem Betrieb werden die Komponenten der Vorrichtungen, die gegenüber dem Behälterinneren ausgesetzt sind, gereinigt. Der Verschlußteil 28 kann dann freigesetzt werden und der Ablageteil 17 von dem Achsstumpf 16 abgezogen werden, ohne Risiken der Kontaminierung der Umgebung. Der gesamte Ablageteil 17 kann dann durch einen neuen Ablageteil 17 ausgetauscht werden, der mit ungebrauchten Transferelementen 1 gefüllt ist. Alternativ ist es möglich, gebrauchte Transferelemente 1 in ein und demselben Ablageteil 17 zu ersetzen. Solange wie gebrauchte Injektionsnadeln 5 nicht aus dem Membranabschnitt 9 herausgezogen werden, bilden die Injektionsnadel 5 und das entsprechende abgeschnittene Schlauchende ein geschlossenes, abgedichtetes System. Gebrauchte Injektionsnadeln, Schlauchteile und Sammelgefäße werden auf eine Weise zerstört, die angesichts des Mediums geeignet ist, z. B. durch Verbrennung. Die Teile der Vorrichtung, welche nach Verwendung zerstört werden, werden vorzugsweise verbrannt, da diese Teile als solche aus einem brennbaren Material hergestellt werden, das keine giftigen Dämpfe ausstößt. Das Ablageteil 17 wird dann in der Position, wie vorstehend angegeben, verschlossen und das Innere des Behälters 36 wird vorbereitend zu einem neuen Verfahrensschritt gereinigt und desinfiziert.
  • Der Schlauch 32 eines gefüllten Sammelgefäßes 31 muss offensichtlich nicht zum Transport der Probe abgeschnitten werden, wenn das Ablageteil 17 aus dem Behälter 36 entfernt wird. Stattdessen kann das Transferelement 1 aus dem Ablageteil 17 entfernt werden, und das Transferelement 1, der Schlauch 32, und das Sammelgefäß 31 zu einem Labor oder dergleichen transportiert werden. Alternativ kann der Schlauch 32 mit einer Analyseausrüstung, einem anderen Behälter oder dergleichen verbunden werden.
  • Es ist nicht notwendig, das Ablageteil 17 und das Transferelement 1 jedes Mal zu entfernen, wenn der Behälter 36 geleert und gereinigt wird, da die Teile der Vorrichtung, die gegenüber dem Inneren des Behälters 36 ausgesetzt werden, den gleichen Reinheitsgrad erhalten, wie das Behälterinnere bei dessen Reinigung und Desinfektion. Folglich kann die Vorrichtung in einigen Verfahrensschritten verwendet werden, ohne entfernt zu werden, solange wie die Anzahl von ungebrauchten Transferelementen 1 ausreichend groß ist.
  • Ein zweiter Schlauch kann mit dem Sammelgefäß 31 oder dem Schlauch 32 abgedichtet verbunden werden. An dem Ende des zweiten Schlauches kann eine vorsterilisierte Spritze abdichtend zum Transfer der Probe in einen anderen Behälter oder dergleichen angebracht sein. Darüber hinaus kann der zweite Schlauch mit einem zweiten Transferelement 1 verbunden sein. Auf diese Weise kann das Medium 39 aus einem Behälter 36 in eine abgedichtete Bedingung abgezogen werden und kann in einen zweiten Behälter (nicht gezeigt) in eine abgedichtete Position mittels einer vorstehend beschriebenen Vorrichtung eingeführt werden. In diesem Fall wird eine Injektionsnadel 10 in den zweiten Behälter eingeführt, wobei das Sammelgefäß 31 oberhalb des Niveaus des Mediums in dem zweiten Behälter positioniert wird, wobei das Medium in abgedichteter Bedingung in dem Behälter mittels des hypostatischen Drucks eingeführt werden kann. Um die Einführung des Mediums zu erleichtern, kann der deformierbare obere Teil 34 des Sammelgefäßes 31 gegen den Bodenteil 33 komprimiert werden.
  • 67 veranschaulichen eine zweite Ausführungsform eines Sammelgefäßes 31'. Teile, die ähnlich zu denjenigen sind, die anhand von 15 beschrieben wurden, haben die gleichen Bezugszeichen in 67 erhalten, aber mit Zugabe eines Striches. Das Sammelgefäß 31' umfasst einen ersten im Wesentlichen bogenförmigen Teil 33' und einen zweiten im Wesentlichen bogenförmigen verformbaren Teil 34'. Gemäß der veranschaulichten Ausführungsform sind die Teile 33' und 34' im Wesentlichen gewölbt und werden vorzugsweise aus Kunststoffmaterial hergestellt, wobei das erste Teil 33' vorzugsweise aus einem Material hergestellt wird, das einen höheren Steifheitsgrad besitzt, als das Material des zweiten verformbaren Teils 34'. In 7 veranschaulichen kontinuierliche Linien das Sammelgefäß 34' in einer expandierten Position, in welcher dieses mit Medium 39' gefüllt wird, wohingegen gestrichelte Linien das Gefäß in dessen komprimierte Position veranschaulichen. In der komprimierten Position ist das zweite verformbare Teil 34' benachbart zu dem ersten Teil 33' angeordnet, um zu ermöglichen, dass sich das Sammelgefäß 31' vollständig vom Medium 39' geleert hat, das sich darin gesammelt hat. Wie aus 67 ersichtlich ist, wird ein Griff 40' auf den zweiten verformbaren Teil 34' bereit gestellt, um die Handhabung des zweiten verformbaren Teils 34' zwischen der expandierten Position und der komprimierten Position zu erleichtern. Jedoch wird leicht verstanden, dass es genauso möglich ist, die Verschiebung von einer Position zu der anderen auf eine andere Weise zu erreichen, z. B., indem Verwendung von dem hydrostatischen Druck wie in der vorstehenden ersten Ausführungsform gemacht wird.
  • Der erste Teil 33' und der zweite verformbare Teil 34' sind in einen Verbindungsbereich 50 entlang sich gegenüberstehender Randteile der Teile verbunden. Die Verbindung oder Zwischenverbindung zwischen den Teilen 33'34' kann z. B. hergestellt werden, indem geklebt oder geschweißt wird. Wie aus 7 ersichtlich ist, erstreckt sich der Verbindungsbereich 50 in Übereinstimmung mit der gezeigten bevorzugten Ausführungsform im Wesentlichen parallel mit der Erstreckung der Randflächen des zweiten verformbaren Teils 34' in der erweiterten Position. Aufgrund dieser Anordnung ist das Risiko des Zerberstens des zweiten verformbaren Teils 34' in dem Verbindungsbereich 30' reduziert, wie es auch des Risikos des Reißens in dem Verbindungsbereich 50 ist, da das Sammelgefäß 51 einem überschüssigen Druck ausgesetzt ist, z. B. im Vergleich mit einer Struktur, wo ein Verbindungsbereich zwischen den ersten und den zweiten Teilen sich horizontal im Hinblick auf 7 erstreckt (nicht gezeigt).
  • Außerhalb von dessen Wölbung ist das erste Teil 33' vorzugsweise mit einem ringförmigen Kragen oder Flansch 51 ausgebildet, welcher sich entlang dem Verbindungsbereich 50 erstreckt und welcher mit dem zweiten verformbaren Teil 34' verbunden ist, indem dieses damit in dem Verbindungsbereich 50 verbunden ist. Der Kragen 51 und der erste Teil 33' sind in Übereinstimmung mit der gezeigten Ausführungsform entlang einer Spitzenkante, die bei einem vorzugsweise spitzen Winkel α gebogen ist, verbunden, über welche Kante das zweite verformbare Teil 34' zwischen der komprimierten Position und der erweiterten Position verschoben werden kann. Vorzugsweise erstreckt sich der Verbindungsbereich 50 außerhalb der spitzen Kante 52. Die Kante 52 wirkt folglich als ein "Hindernis", über welches der zweite verformbare Teil 34' sich zwischen den erweiterten und den komprimierten Positionen bewegt. Wenn der Verbindungsbereich 50 sich jenseits der spitzen Kante 52 erstreckt, wie es in Übereinstimmung mit der bevorzugten Ausführungsform der Fall ist, beeinflusst die "Hindernis"-Bewegung die Verbindungsfläche 50 weniger, wenn sich dieses zweite verformbare Teil 34' bewegt, verglichen mit, was der Fall wäre, hätte sich die Verbindung z. B. bis zu der Randfläche 50 erstreckt oder innerhalb von dieser aufgehört. Die Bewegung des zweiten verformbaren Teils 34 wird so gemäß der Ausführungsform in einem Bereich bewirkt, welcher innerhalb der Verbindungsfläche 50 angeordnet ist, wobei der Verbindung zwischen dem ersten Teil 33' und dem zweiten verformbaren Teil 34' eine höhere Festigkeit verliehen wird.
  • Wie in 6 veranschaulicht, wird das Sammelgefäß 31' mit wenigstens einem Kanal 53 ausgebildet, welcher in Übereinstimmung mit der Ausführungsform, die gezeigt wird, sich durch den Verbindungsbereich 50 erstreckt und welcher in Übereinstimmung mit der gezeigten Ausführungsform mit einem Schlauch 32' verbunden ist, wobei der letztere wiederum mit einer Injektionsnadel verbunden ist, die in einem Transferelement 1' von ähnlichem Aufbau, wie dasjenige, das vorstehend beschrieben wurde, angeordnet ist und welches eine Halterung 4' und eine Abdichtungseinrichtung 2' besitzt. Auf diese Weise ist das Sammelgefäß 31' so mit der Injektionsnadel des Transferelementes 1' verbunden. Gemäß der gezeigten Ausführungsform ist der Kanal 53 genauso mittels eines zweiten Schlauches 54 mit einer Injektionsnadel 55, die per se bekannt ist, verbunden, welche in einer eng anliegenden entfernbaren Bedeckung 56 bereit gestellt wird. Eine Klammervorrichtung 57, die per se bekannt ist, wird um den zweiten Schlauch 54 in Übereinstimmung mit der gezeigten Ausführungsform angeordnet. Die gesamte Einheit, die in 6 gezeigt wird, wird vorzugsweise vorsterilisiert und bildet vorzugsweise eine abgedichtete Einheit vor der Verwendung.
  • Das Sammelgefäß 31' und Accessoires werden in 6 in einer Transportposition gezeigt, wobei die Schläuche 32' und 54 unterhalb von Verschlussklappen 58 und 59 angeordnet sind, die jeweils durch Schnappbefestigungsvorrichtungen befestigt sind. Die Klammervorrichtung 57 und/oder jeweils die Schläuche 32' und 54 und/oder das Transferelement 1 sind vorzugsweise in eingedrückten Teilen in einer Halterung 62 angeordnet, die um das Sammelgefäß 31' lokalisiert ist, um eine verbesserte Aufstapelbarkeit des Sammelgefäßes 31' zu gewährleisten. Gemäß der gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist die Halterung 62 eine Fortsetzung des ersten Teils 33'. Folglich können z. B. die Schläuche 32' und 54 in der Transportposition jeweils in Nuten 60 und 61, wie in 7 gezeigt, angeordnet sein. Auch wird die Klemmvorrichtung 57 in 6 in einer eingedrückten Position in der Halterung 62 veranschaulicht.
  • Wie aus 6 ersichtlich ist, wird das zweite verformbare Teil 34' in Übereinstimmung mit der gezeigten Ausführungsform mit einem Teil 63 ausgebildet, welches z. B. durch Schweißen oder Kleben mit der zu dem Kanal 53 benachbarten Halterung und dem Verbindungsbereich des Kanals 53 mit dem jeweiligen Schlauch 32', 54 verbunden ist, um eine Verbindung des jeweiligen Schlauches 32', 54 mit dem Sammelgefäß 31' zu ermöglichen.
  • Es ist leicht zu verstehen, dass über das Sammelgefäß 31' und eine Injektionsnadelanordnung 55, 56, 57 und/oder direkt das Transferelement 1' mit einem anderen Behälter, einem anderen Sammelgefäß, Analyseausrüstung, oder eine andere Form von Gefäß etc. verbunden sein kann.
  • Durch den erfindungsgemäßen Aufbau wird eine Vorrichtung bereitgestellt, gemäß welcher das eingeführte und/oder abgezogene Medium vor Kontamination aus der Umgebung des Behälters 36 geschützt wird. Zudem wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die die Umgebung vor dem abgezogenen und/oder eingeführten Medium schützt. Aufgrund dieser Vorrichtung kann eine repräsentative Probe aus dem Behälter abgezogen werden, ohne Kontaminationsrisiken zu beinhalten oder zu verursachen. Da die Vorrichtung, wenn korrekt verwendet, Kontaminationsrisiken in dem Behälter und in dessen Umgebung eliminiert, kann der Behälter in einem gewöhnlichen Raum ohne besonders strenge Anforderungen bezogen auf die Reinheit angeordnet werden. Da ein Kragen 15 der verschiedenen Transferelemente 1 separat voneinander beim Probe nehmen oder Einführen des Mediums in den Behälter 36 sind, besteht kein Risiko der Quer-Kontamination zwischen einem ersten Kragen 15 und einem zweiten Kragen 15. Da es aus einem gefüllten Sammelgefäß 31; 31' oder einem abgeschnittenem Schlauch 31; 32'; 54 ersichtlich ist, dass das entsprechende Transferelement 1; 1' das Risiko verwendet hat, dass eine Injektionsnadel 5 aus Versehen zweimal verwendet würde, welches wäre es aufgetreten, ein Kontaminierungsrisiko beinhaltet haben könnte. Da die Injektionsnadel 5, der Schlauch 32; 32', und das Sammelgefäß 31; 31' eine vorsterilisierte abgedichtete Einheit bilden und da die Teile der Vorrichtung, die gegenüber dem Behälterinneren ausgesetzt werden, gereinigt werden und gleichzeitig mit der Reinigung desinfiziert werden und nach der Desinfektion des Behälters besitzt die Vorrichtung ein Kontaminationsniveau, das demjenigen des Behälterinneren entspricht. Da der Punkt auf dem Schlauch 32; 32', wo der Schnitt durchgeführt wird, abgedichtet wird, kann die Verbindung niemals die Umgebung kontaminieren.
  • Es ist leicht verständlich, dass bestimmte Abweichungen von der zuvor beschriebenen Ausführungsform durchgeführt werden können. Zum Beispiel können die Anzahl der Teile und der Aufbau der Befestigungsvorrichtung 3 variiert werden. Zudem könnte der Schlauch 32; 32' z. B. ein Rohr sein. Die Nuten 20 können entlang der gesamten äußeren Fläche des Ablageteils 17 geführt werden und eine Stopp/Verschließvorrichtung in dem Verschlußteil 28 angeordnet werden, dessen Funktion derjenigen der Anschlageinrichtung und der Verschließeinrichtung in dem oberen Teil der Nut 20 und den seitlichen Aussparungen 21 entspricht. Der Behälter 36 könnte offensichtlich in der Form eines Behälters, eines Rohrschlauchs oder einer anderen Art von Behälter sein. Alle anderen Abänderungen und Modifikationen, die durch das grundsätzliche erfindungsgemäße Konzept erfasst sind, sollten als innerhalb des Umfangs der angefügten Ansprüche betrachtet werden.

Claims (17)

  1. Vorrichtung zum Einführen und/oder zur Entnahme eines Mediums (39) in einen/aus einem Behälter (36), der eine darin ausgebildete Öffnung (37) aufweist, wobei die Vorrichtung mindestens ein Überführungsglied (1) einschließlich einer Injektionsnadel (5) umfasst, um Medium (39) in den Behälter (36) zu überführen oder aus ihm zu entnehmen, und mindestens einen selbstabdichtenden Membranabschnitt (9) umfasst, der durch die Spitze (10) der Nadel (5) durchbohrbar ist und der die Öffnung (37) abdichtet, dadurch gekennzeichnet, dass das Überführungsglied (1) einen Halter (4) aufweist, der die Injektionsnadel (5) trägt, dass eine Dichtung (2) als ein abdichtend eingebauter Teil des Überführungsgliedes (1) enthalten ist, dass die Dichtung (2) einen balgförmigen Teil (7) umfasst, welcher in der Längsrichtung der Injektionsnadel deformierbar ist, wobei der balgförmige Teil (7) die Injektionsnadel (5) umgibt und abdichtend an dem Halter (4) angebracht ist, dass die Dichtung (2) mit dem Membranabschnitt (9) ausgebildet ist, der abdichtend mit dem balgförmigen Teil (7) verbunden ist, und dass das Überführungsglied (1) über die Dichtung (2) mittels einer Befestigungsvorrichtung (3) abdichtend an der Öffnung (37) des Behälters (36) angebracht ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektionsnadel (5) zum Beispiel über ein Rohr oder einen Schlauch (32) abdichtend mit einem Sammelgefäß (31), einer Analyseausrüstung oder dergleichen verbunden ist, dass die Injektionsnadel (5), der Schlauch (32), das Sammelgefäß (31) oder dergleichen ein abgeschlossenes System bilden, und dass die Injektionsnadel, das Sammelgefäß (31) oder dergleichen eingerichtet sind, abdichtend mit dem Inneren des Behälters (36) verbunden zu sein, wenn der Membranabschnitt (9) durch die Spitze (10) der Injektionsnadel (5) durchstochen wird, während der balgförmige Teil (7) verformt wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelgefäß (31) bei der Entnahme von Medium (39) aus dem Behälter (36) ausdehnbar und beim Einführen von Medium (39) in den Behälter (36) zusammendrückbar ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelgefäß (31) einen verformbaren (34) und einen feststehenden Teil (33) aufweist und dass ein Griff (40) in dem verformbaren Teil (34) angeordnet ist, der das Herstellen eines Vakuums in dem Sammelgefäß (31) beim Ziehen am Griff (40) ermöglicht, wenn der Behälter während der Entnahme von Medium (39) ausgedehnt wird.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2–4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelgefäß (36) mit der Injektionsnadel (5) über einen Schlauch (32) verbunden ist und dass eine Schneidevorrichtung vorgesehen ist, die den Schlauch (32) abdichtend schneidet, um das Sammelgefäß (31) von der Injektionsnadel (5) zu lösen.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überführungsglied (1) für seinen Austausch nach Gebrauch abnehmbar ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (3) ein geflanschtes Teil (11) umfasst, das abdichtend in der Öffnung (37) befestigt ist und ausgebildet ist mit mindestens einem Loch (13) dort hindurch, einem Ablageteil (17) für das lösbare Befestigen mindestens eines Überführungsgliedes (1) und einem Befestigungsmittel (30) sowie einem Zentrierungsmittel (22) zum lösbaren Anschließen des Ablageteils (17) an das geflanschte Teil (11) in einer Lage, in welcher der Membranabschnitt (9) abdichtend am Loch (13) anstößt und in der die Injektionsnadel (5) durch den Membranabschnitt (9) und das Loch (13) in den Behälter (36) eingeführt und aus ihm herausgezogen werden kann.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (30) einen Achsstumpf (16), der an dem geflanschten Teil (11) angebracht ist und aus dem Behälter (36) hinausragt, einen Kanal (18) im Ablageteil (17), durch welchen sich der Achsstumpf (16) in der Schließlage des Ablageteils (17) erstreckt, und ein Verschlussteil (28) umfasst, welches in der Schließlage am Achsstumpf (16) befestigt ist, um das Ablageteil (17) und das geflanschte Teil (11) fest miteinander zu verbinden.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Membranabschnitt (9) mit einem unteren Kragen (15) ausgebildet ist, welcher in der Schließlage zwischen dem geflanschten Teil (11) und dem Ablageteil (17) eingespannt ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Überführungsglied (1) mit einer am Halter (4) anliegenden Anschlagschulter (27) ausgebildet ist, dass das Ablageteil (17) mit mindestens einer sich längs erstreckenden Öffnung (19) ausgestattet ist, welche sich mittels einer Nut (20) zum unteren Teil der Umfangsfläche des Ablageteils (17) hin öffnet, und dass in einem oberen Ende der Nut (20) die letztere mit mindestens einer seitlichen Aussparung (21) ausgebildet ist, wobei in der Schließlage des Ablageteils (17) das Überführungsglied (1) und die Anschlagschulter (27) in der Öffnung (19) und in der Nut (20) in der Längsrichtung der Injektionsnadel (5) zwischen einer ersten Lage, in welcher die Nadel (5) mit dem Inneren des Behälters (36) in Verbindung steht, und einer zweiten Lage, in der sich die Anschlagschulter (27) in dem oberen Ende der Nut (20) befindet und in der sich die Spitze (10) der Injektionsnadel (5) abdichtend im Inneren des Membranabschnitts (9) befindet, beweglich sind, wobei in der zweiten Lage die Anschlagschulter (27) so eingerichtet ist, dass sie mittels einer drehenden Bewegung zum Eingriff mit einer seitlichen Aussparung (21) hin verschoben werden kann, um das Überführungsglied (1) in der Lage festzuhalten.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8–10, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelgefäß (31; 31') einen ersten, wesentlich gewölbten Teil (33') und eine zweiten, flexiblen und wesentlich gewölbten Teil (34') aufweist, wobei die Teile (33', 34') miteinander längs einander gegenüberstehender Randflächen in einem Verbindungsbereich (50) so verbunden sind, dass der zweite, flexible Teil (34') zwischen einer ersten eingedrückten Lage, in welcher er sich in den ersten Teil (33') hinein vorwölbt, und einer zweiten, ausgedehnten Lage, in welcher er sich vom ersten Teil (33') aus nach außen wölbt, beweglich ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (33') und der zweite, flexible Teil (34') in der ersten, eingedrückten Lage so angeordnet sind, dass sie eine Lage eng aneinander angrenzend einnehmen, um zu ermöglichen, dass im Wesentlichen das gesamte Medium aus dem Sammelgefäß (31') ausgeleert wird.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Verbindungsbereich (50) in der ausgedehnten Lage im Wesentlichen parallel zur Ausdehnung des Randbereichs des zweiten, flexiblen Teils (34') erstreckt.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11–13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (33') außerhalb seiner Wölbungsform mit einem Kragen (51) ausgebildet ist, der sich entlang des Verbindungsbereich (50) erstreckt und mit dem zweiten, flexiblen Teil (34') verbunden ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (51) und der erste Teil (33') miteinander entlang einer spitzen Kante (52), die um einen Winkel (α), vorzugsweise einen spitzen Winkel, gebogen ist, verbunden sind, wobei der zweite, flexible Teil (34') über diese Kante (52) zwischen der ersten, eingedrückten Lage und der zweiten, ausgedehnten Lage beweglich ist, und dass sich der Verbindungsbereich (50) außerhalb der Kante (52) erstreckt.
  16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11–15, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelgefäß (31') mit einem Kanal (53) ausgebildet ist, der sich durch den Verbindungsbereich (50) hindurch erstreckt.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kanal (53) zum Beispiel mit Hilfe eines zweiten Schlauchs (54) oder eines Rohres an einen zweiten Behälter, ein weiteres Sammelgefäß, eine Analyseausrüstung und/oder den obigen Schlauch (32, 32') anschließen lässt.
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