ES2700424T3

ES2700424T3 - Recipiente a presión y procedimiento para utilizar el mismo

Info

Publication number: ES2700424T3
Application number: ES16155180T
Authority: ES
Inventors: Phillip Clark; Kurt Greenizen; John Doyle
Original assignee: EMD Millipore Corp
Current assignee: EMD Millipore Corp
Priority date: 2015-02-11
Filing date: 2016-02-11
Publication date: 2019-02-15
Anticipated expiration: 2036-02-11
Also published as: EP3056276B1; JP6619036B2; CN105854726A; JP6290276B2; JP2016147713A; CN105854726B; EP3056276A2; US10088398B2; US10656060B2; JP2018075574A; SG10201801253QA; US20180372600A1; US20160228870A1; SG10201600288PA; EP3056276A3

Abstract

Recipiente a presión de contención de fluido adaptado para estar en comunicación con una fuente de presión, que comprende: un cuerpo (12) que presenta un volumen interior; una tapa (14) que puede unirse de manera sellada a dicho cuerpo (12), presentando dicha tapa (12) un orificio (33; 833) que comunica con dicho volumen interior cuando dicha tapa superior (14) está unida a dicho cuerpo (12); y una válvula de alivio de presión que puede accionarse entre una posición abierta que permite que fluya fluido desde dicho volumen interior a través de dicho orificio (33; 833) en dicha tapa (14), y una posición cerrada que impide que fluya fluido desde dicho volumen interior a través de dicho orificio (33; 833); caracterizado por que dicha válvula de alivio de presión puede accionarse mediante un mecanismo de bloqueo (20; 820) que impide la retirada de dicha tapa (14) de dicho cuerpo (12) cuando dicha válvula de alivio de presión está en dicha posición cerrada; en el que dicha válvula de alivio de presión comprende una junta de sellado (31; 831), un pistón (32; 830) y un elemento de solicitación (34; 834) que solicita dicho pistón (32; 830) hacia una posición abierta de válvula, y en el que dicho mecanismo de bloqueo (20; 820) comprende una ranura de leva (35; 836) en la que se desplaza dicho pistón (32; 830) de tal manera que el accionamiento de dicho mecanismo de bloqueo (20; 820) desde una primera posición hasta una segunda posición fuerza dicho pistón (32; 830) a vencer la fuerza de dicho elemento de solicitación (34; 834) y provoca que dicha junta de sellado (31; 831) se selle contra dicho orificio (33; 833); y en el que el mecanismo de bloqueo (20; 820) comprende un pasador (26; 892) que puede accionarse hasta una posición en la que impide la rotación de dicha tapa (14) en relación con dicho cuerpo (12).

Description

DESCRIPCIÓN

Recipiente a presión y procedimiento para utilizar el mismo.

Campo

Las formas de realización divulgadas en la presente memoria se refieren a recipientes de presión de contención de fluido tales como celdas con agitación y procedimientos relacionados que utilizan los mismos.

Antecedentes

Los recipientes de presión para desalinización o concentración de muestras, por ejemplo, pueden utilizar presión de aire como fuerza impulsora para efectuar una separación, tal como a través de una membrana adecuada. Normalmente son necesarios alojamientos de soporte exteriores que son armazones de contención para contener el recipiente cuando está a presión, sujetar la cubierta en el recipiente, ayudar a impedir una liberación prematura o accidental de la cubierta, así como añadir resistencia al conjunto cuando está presurizado. Sin embargo, una vez que se ha completado la filtración, a menudo es muy difícil retirar el recipiente del alojamiento de soporte. Además, si se intentara presurizar el recipiente sin el alojamiento de soporte en su sitio, la cubierta se volaría.

Una aplicación a modo de ejemplo de tales recipientes de presión son dispositivos de celda con agitación. Las celdas con agitación convencionales proporcionan desalinización o concentración de muestras basada en presión, tal como de muestras que contienen proteínas y virus. Tales dispositivos utilizan la presión como fuerza impulsora para forzar un fluido a través de una membrana mientras retienen y concentran las macromoléculas demasiado grandes como para pasar a través de la membrana. Normalmente la membrana es una membrana de ultrafiltración. La desalinización se logra mediante un procedimiento de diafiltración en el que se reemplazan fluidos y se vuelve a presurizar el sistema. Las celdas con agitación convencionales pueden incluir una agitación magnética suave para controlar la polarización de concentración o acumulación de macromoléculas en la superficie de la membrana, y para minimizar una desnaturalización inducida por tensión de corte. Los dispositivos están diseñados para una rápida concentración o purificación de disoluciones macromoleculares, y normalmente pueden manipular volúmenes de desde 3 ml hasta 1000 ml.

Las membranas de ultrafiltración utilizadas en tales celdas con agitación son membranas de exclusión molecular; debido a los poros extremadamente pequeños, se requiere una fuerza impulsora sustancial para efectuar la separación. Fuerzas impulsoras a modo de ejemplo suficientes para crear una fuerza lo suficientemente alta como para empujar el líquido a través de la membrana son centrifugación y presión de aire. Habitualmente son suficientes presiones de aire de menos de 517 kPa.

Además de las limitaciones de tales recipientes de presión mencionados anteriormente, limitaciones adicionales específicas de dispositivos de celda con agitación pueden incluir que la barra de agitación magnética entre en contacto con, y dañe, la membrana; la utilización de conectores no estándar; partes de válvula de purga frágiles que son propensas a la rotura; y tapas que son difíciles de abrir y cerrar; y posibles fugas de sistema.

Sería deseable eliminar el armazón de contención, y proporcionar una ventilación apropiada, alivio de presión, y un enclavamiento de seguridad en recipientes de presión.

El documento US n° 4.082.668 A divulga un recipiente a presión de contención de fluido que comprende un cuerpo que presenta un volumen interior y una tapa que puede unirse de manera sellada al cuerpo. La tapa presenta un orificio que comunica con el volumen interior cuando la tapa está unida al cuerpo. Una válvula de alivio de presión puede accionarse entre una posición abierta que permite que fluya fluido desde el volumen interior a través del orificio, y una posición cerrada que impide que fluya fluido desde dicho volumen interior a través del orificio.

El documento US n° 4.932.550 A divulga una estructura de enclavamiento para su utilización con una olla a presión. El enclavamiento impide la retirada de la tapa hasta que la presión dentro del recipiente ha descendido por debajo de un nivel preestablecido. Con este fin, el mecanismo de bloqueo se activa por presión. Incluye un conjunto de émbolo activado por presión y un pasador de bloqueo. Cuando el conjunto de émbolo se eleva por una presión interna, bloquea el movimiento del pasador de bloqueo. Por lo demás, el conjunto de émbolo y el pasador de bloqueo funcionan de manera independiente uno de otro.

El documento GB 1283 273 A divulga un procedimiento y un aparato para fraccionamiento de sangre, que utilizan una membrana de filtro poroso. El aparato comprende una válvula de alivio de presión y puede abrirse para acceder por medio de un conjunto de fijación basculante.

El documento US n° 3.539.155 A divulga una celda de filtración de líquido que incluye una pala mezcladora impulsada magnéticamente. Para proporcionar acceso, puede retirarse una placa superior, que soporta una válvula de alivio de presión, después de desenroscar algunos pernos.

Sumario

La presente invención se refiere a un recipiente a presión de contención de fluido ya un procedimiento para filtrar una muestra y se define en las reivindicaciones 1 y 8, respectivamente. Versiones ventajosas de la invención se derivan de las reivindicaciones dependientes.

Las limitaciones de la técnica anterior se han superado mediante formas de realización divulgadas en la presente memoria, que se refieren a un dispositivo y a un procedimiento para preparación de muestras, incluyendo purificación o concentración de muestras, particularmente muestras de proteínas. En determinadas formas de realización, el dispositivo es un recipiente a presión de contención de fluido, elimina el alojamiento de soporte exterior presente en celdas con agitación convencionales, y proporciona una superficie de contacto mejorada entre la tapa y el cuerpo. En determinadas formas de realización, la tapa está roscada y configurada para engancharse de manera roscada con el cuerpo de la celda con agitación, y presenta una integridad estructural suficiente como para resistir las presiones en el dispositivo sin necesidad de un alojamiento de soporte. En determinadas formas de realización, se proporciona un mecanismo de enclavamiento que impide que se abra la tapa (por ejemplo, se retire del cuerpo) mientras el dispositivo está a presión. En determinadas formas de realización, se proporciona una válvula de alivio de presión con un mecanismo de desviación precargado para lograr la tasa de liberación de presión requerida.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1A es una vista en perspectiva de un dispositivo de celda con agitación según determinadas formas de realización;

la figura 1B es una vista explosionada de un dispositivo de celda con agitación según determinadas formas de realización;

la figura 2 es una vista en perspectiva de un mecanismo de enclavamiento en una posición abierta según determinadas formas de realización;

la figura 3 es una vista en perspectiva de un mecanismo de enclavamiento en una posición cerrada según determinadas formas de realización;

la figura 4 es una vista en perspectiva, parcialmente en sección transversal, de un mecanismo de enclavamiento y una válvula de alivio de presión en una posición abierta según determinadas formas de realización;

la figura 5 es una vista en perspectiva, parcialmente en sección transversal, de un mecanismo de enclavamiento y una válvula de alivio de presión en una posición cerrada según determinadas formas de realización;

la figura 6 es una vista en perspectiva, parcialmente en sección transversal, de un mecanismo de enclavamiento y una válvula de alivio de presión en una posición abierta según determinadas formas de realización;

la figura 7 es una vista en sección transversal de una tapa de base acoplada a un cuerpo de celda con agitación según determinadas formas de realización;

la figura 8A es una vista en perspectiva, parcialmente en sección transversal, de un mecanismo de enclavamiento y una válvula de alivio de presión en una posición abierta según determinadas formas de realización;

la figura 8B es una vista en perspectiva, parcialmente en sección transversal, de un mecanismo de enclavamiento y una válvula de alivio de presión en una posición cerrada según determinadas formas de realización;

la figura 9A es una vista en sección transversal de un mecanismo de válvula de purga en una posición abierta según determinadas formas de realización; y

la figura 9B es una vista en sección transversal de un mecanismo de válvula de purga en una posición cerrada según determinadas formas de realización.

Descripción detallada

Pasando en primer lugar a las figuras 1A y 1B, se muestra un dispositivo de celda con agitación 10 según determinadas formas de realización. En determinadas formas de realización, el dispositivo de celda con agitación 10 incluye un cuerpo 12 que puede ser generalmente cilíndrico y que presenta un volumen interior para contener la muestra. Los volúmenes habituales incluyen 50-75 ml, 200-250 ml y 400-500 ml, aunque otros volúmenes están dentro del alcance de las formas de realización divulgadas en la presente memoria. En determinadas formas de realización, el cuerpo 12 puede presentar un extremo inferior abierto que puede cerrarse mediante una tapa de base 16, y un extremo superior abierto que puede cerrarse mediante una tapa superior 14. En el cuerpo 12 está posicionado un mecanismo de agitación para agitar la muestra en el volumen interior, tal como un conjunto de barra de agitación 15 que incluye una paleta 15' que está posicionada justo encima de la membrana 60, por ejemplo, aproximadamente 1 mm por encima de la superficie de la membrana 60. En determinadas formas de realización, la paleta 15' incluye un imán de AlNiCo y puede accionarse magnéticamente. En determinadas formas de realización, la paleta 15' forma parte de un vástago 15” axial (figura 1B) que está acoplado a un elemento de soporte 15'” que descansa en un resalte 8 formado en el cuerpo 12 que se extiende radialmente hacia dentro. En esta forma de realización el vástago 15” axial puede rotar libremente dentro del elemento de soporte 15'”. En determinadas formas de realización, los materiales de construcción del cuerpo 12 son preferentemente materiales termoplásticos, tales como polisulfona y policarbonato.

En determinadas formas de realización, una tapa superior desprendible 14 interactúa con el cuerpo 12 y cierra el extremo superior abierto del cuerpo 12 cuando se engancha con el mismo. En determinadas formas de realización, la tapa superior 14 puede estar roscada internamente y puede acoplarse de manera sellada al cuerpo 12, tal como mediante roscas 7 correspondientes en la superficie exterior del extremo superior del cuerpo 12. Otros mecanismos de fijación adecuados incluyen bayonetas y roscas de % de vuelta. Un elemento de contacto anular o junta de sellado 13 (figura 4) puede estar posicionado radialmente hacia dentro de las roscas internas, entrando en contacto el elemento de contacto 13 contra la pared 12a interior del extremo superior abierto del cuerpo 12 a medida que la tapa superior 14 se ensambla en y desensambla del cuerpo 12. La tapa superior 14 puede fabricarse de cualquier material adecuado, tal como polisulfona. En determinadas formas de realización, la tapa superior 14 puede incluir uno o más racores 11 de desconexión rápida (que pueden presentar una válvula) que pueden conectarse a un tubo 61 adecuado (figura 1B) en comunicación de fluido con una fuente de presión, y que proporciona comunicación de fluido al interior del cuerpo 12, tal como mediante una lumbrera en la tapa superior 14, cuando la tapa superior 14 está acoplada al cuerpo 12 en el estado ensamblado. En determinadas formas de realización, la tapa superior 14 presenta suficiente integridad estructural como para resistir la presión de funcionamiento interna del dispositivo, eliminando así la necesidad de un alojamiento de soporte exterior requerido en dispositivos convencionales. La tapa superior 14 puede estar equipada con una o más nervios 29 que se extienden radialmente hacia fuera para ayudar al usuario a agarrar la tapa superior 14, lo que facilita su rotación en relación con el cuerpo 12.

Tal como se utiliza en la presente memoria, el término “que consiste esencialmente en” excluye el alojamiento de soporte exterior o armazón de contención que se requiere en dispositivos convencionales.

En determinadas formas de realización, una tapa de base 16 interactúa con el cuerpo 12 y cierra el extremo inferior abierto del cuerpo 12 cuando se engancha con el mismo. En determinadas formas de realización, la tapa de base 16 está roscada externamente y se acopla al cuerpo 12 mediante roscas correspondientes en la superficie interior del extremo inferior del cuerpo 12. En determinadas formas de realización, la tapa de base 16 puede incluir una pestaña de tope de rosca de base 55 que se engancha con el reborde 27a que define la ranura 27 cuando la tapa de base 16 está enganchada totalmente con el cuerpo 12. Esto garantiza una compresión uniforme de la junta 22 tórica proporcionando una respuesta táctil positiva para la utilización de que la tapa de base 16 está enganchada totalmente. En determinadas formas de realización, un elemento de sujeción de membrana o soporte 18 está unido a la tapa de base 16 y puede hacerse rotar con respecto a la misma. En determinadas formas de realización, el elemento de sujeción de membrana 18 presenta un enganche a presión con la tapa de base 16 (figura 7) mediante una pluralidad de elementos que se extienden axialmente 56 (se muestra uno) que se enganchan a presión en aberturas 57 centrales de la tapa de base. El enganche a presión permite una rotación relativa entre el elemento de sujeción de membrana 18 y la tapa de base 16.

El elemento de sujeción de membrana 18 puede incluir una pluralidad de salientes en relieve o nervios y un canal para flujo de fluido hacia una salida 19 (por ejemplo, enganche de tipo Luer-slip macho) que puede conectarse al tubo 62 o similar. La pluralidad de salientes o nervios soportan una membrana 60. La junta 22 tórica anular puede estar posicionada cerca del borde anular exterior de la membrana 60 para ayudar a sujetar la membrana 60 en su sitio y para evitar fugas de fluido alrededor de la membrana 60. La salida 19 se aloja mediante una ranura 27 en el cuerpo 12 cuando la tapa de base 16 está unida al cuerpo 12. Para unir la tapa de base 16 al cuerpo 12, se inserta la salida 19 en la ranura 27, y se hace rotar la tapa de base 16 de modo que las roscas en la tapa de base 16 se enganchan con las roscas internas 6 correspondientes en la parte inferior del cuerpo 12. Debido al enganche a presión, la rotación de la tapa de base 16 no fuerza la rotación correspondiente del elemento de sujeción de membrana 18. La tapa de base 16 puede fabricarse de cualquier material adecuado, tal como polisulfona. El lado inferior de la tapa de base 16 puede presentar una superficie cóncava para compensar la deformación por expansión mientras el recipiente se presuriza durante la utilización.

Tal como se observa en las figuras 2 a 4, en determinadas formas de realización, la tapa superior 14 incluye un mecanismo de enclavamiento 20 para impedir la apertura de la tapa superior 14 del cuerpo 12 mientras el dispositivo 10 está presurizado o durante la presurización del dispositivo 10. En determinadas formas de realización, el mecanismo de enclavamiento 20 incluye un mecanismo de bloqueo 21, tal como una palanca que puede deslizarse verticalmente en relación con el cuerpo 12 en la pista 42 de la tapa superior 14 entre una posición abierta (figura 2) y una posición cerrada (figura 3). Cuando la tapa superior 14 se aprieta contra el cuerpo 12 de modo que descansa sobre un reborde anular 24 enterizo con y que se extiende radialmente hacia fuera desde el cuerpo 12, el mecanismo de bloqueo 21 se alinea con un elemento receptor de mecanismo de bloqueo 23, tal como una ranura, en el reborde anular 24. Deslizando el mecanismo de bloqueo 21 hacia abajo en la pista 42 de modo que la prolongación 26 inferior estrecha del mecanismo de bloqueo 21 entra en y penetra a través del elemento receptor de mecanismo de bloqueo 23, se impide una rotación de la tapa superior 14 en relación con el cuerpo 12. Los expertos en la materia apreciarán que no es necesario que el elemento receptor de mecanismo de bloqueo 23 sea una ranura; puede ser cualquier elemento o mecanismo que recibe el mecanismo de bloqueo e impide una rotación relativa entre la tapa 14 y el cuerpo 12.

Tal como se observa en la figura 6, el reborde 24 incluye un retranqueo o acanaladura 24a que termina aproximadamente en el punto medio del elemento receptor de mecanismo de bloqueo 23. La superficie anular inferior de la tapa superior 14 incluye una pestaña de bloqueo de tope 48 que recorre la acanaladura 24a a medida que la tapa superior se enrosca en el cuerpo 12 y se acerca a su posición totalmente apretada. Dado que la acanaladura 24a termina aproximadamente en el punto medio del elemento receptor de mecanismo de bloqueo 23, la pestaña de bloqueo de tope 48 hace tope contra la pared terminal de la acanaladura 24a e impide un apriete adicional de la tapa superior 14, alineando así el mecanismo de bloqueo 21 con el elemento receptor de mecanismo de bloqueo 23.

Las figuras 4 y 5 ilustran una forma de realización de una válvula de alivio de presión. En determinadas formas de realización, la válvula de alivio de presión presenta dos características que pueden accionarse: proporciona un sistema de ventilación accionado por el usuario; y proporciona una ventilación de liberación de presión en el caso de que el sistema esté presurizado en exceso. En la forma de realización mostrada, la válvula de alivio de presión incluye un cartucho de válvula autónomo o alojamiento 30 en la tapa superior 14. En determinadas formas de realización, el cartucho 30 de válvula está posicionado radialmente hacia dentro del mecanismo de enclavamiento 20. En determinadas formas de realización, el cartucho 30 de válvula incluye una junta de sellado 31, tal como una junta de sellado elastomérica, en un extremo y un pistón comprimible 32 en el extremo longitudinal opuesto del cartucho 30, sujetándose en su sitio el pistón 32 con la ayuda de la tapa de extremo de alojamiento 36. La junta de sellado 31 está posicionada para sellarse contra el orificio 33 en la tapa superior 14 que a su vez está posicionada para proporcionar comunicación de fluido al interior del cuerpo 12 cuando la tapa superior 14 está ensamblada en el cuerpo 12. En determinadas formas de realización, la cara del orificio 33 está desplazada (por ejemplo, 1,06 mm) y la superficie de contacto de sellado presenta un radio completo de 0,38 mm. El diámetro del orificio 33 controla la tasa de ventilación del volumen interior y en determinadas formas de realización presenta un diámetro interior de 3,56 mm. Un elemento de solicitación 34, tal como un alambre de acero inoxidable enrollado de manera uniforme con un diámetro de alambre y un diámetro exterior constantes solicita el pistón 32 radialmente hacia fuera, por ejemplo, hacia el mecanismo de enclavamiento 20. En determinadas formas de realización, el elemento de solicitación 34 presenta una fuerza de resorte lineal; para un tamaño de alambre y una longitud de bobina dados, cuanto más se comprime el resorte, más alta es la fuerza requerida para comprimir adicionalmente el resorte y accionar el pistón 32, controlando por tanto la presión a la que se ventila el sistema.

En determinadas formas de realización, el mecanismo de bloqueo 21 incluye una ranura de leva 35. La ranura de leva 35 está configurada y posicionada de modo que la cabeza de pistón se desplaza en la ranura de leva 35 a medida que el mecanismo de bloqueo 21 se acciona entre las posiciones totalmente abierta y totalmente cerrada. En determinadas formas de realización, la región inferior de la ranura de leva 35 se extiende radialmente hacia fuera en mayor medida que la región superior de la ranura de leva 35, con una rampa 35a de transición entre estas regiones inferior y superior. Por consiguiente, cuando el mecanismo de bloqueo 21 está en la posición abierta tal como se muestra en la figura 4, el pistón 32 está posicionado en la región más inferior de la ranura de leva 35, y por tanto el pistón 32 se solicita radialmente hacia fuera en la mayor medida. En esta posición abierta, el fluido (por ejemplo, aire) dentro del cuerpo 12 puede ventilarse a través del orificio 33, al interior de la cavidad 39 que contiene el cartucho 30 de válvula, alrededor del pequeño hueco entre el cartucho 30 de válvula y las paredes de la cavidad 39, y fuera del dispositivo. En determinadas formas de realización, la carrera para cerrar la válvula y ajustar el elemento de solicitación 34 puede diseñarse para provocar que el pistón se mueva desde entre 0,76 mm y 1,27 mm, preferentemente alrededor de 1,06 mm, configurando apropiadamente la ranura de leva 35. En determinadas formas de realización, la válvula está diseñada para abrirse (por ejemplo, la fuerza del elemento de solicitación 34 se vence por la presión que actúa sobre la zona presurizada de la junta de sellado elastomérica 31) a un intervalo de presión de entre 586 kPa y 724 kPa. Esto depende del tamaño de la abertura del orificio 33 y de la constante de resorte y la compresión de resorte del elemento de solicitación.

A medida que el mecanismo de bloqueo 21 se acciona hacia la posición cerrada, el pistón se desplaza en la ranura de leva y se fuerza radialmente hacia dentro contra la fuerza del elemento de solicitación 34, forzando la junta de sellado 31 a entrar en contacto de sellado con el orificio 33 y, por tanto, impidiendo que se ventile el fluido del cuerpo 12 a través del orificio 33. La ranura de leva 35 comprime el cartucho 30 para que se produzca un contacto entre la junta de sellado 31 y el orificio 33 y comprime el pistón 32 y el elemento de desviación 34 para lograr el valor de liberación de presión final.

En determinadas formas de realización, el elemento de solicitación 34 se precarga (por ejemplo, al 60%) para lograr la tasa de liberación requerida con un desplazamiento máximo del pistón 32.

En las figuras 8A y 8B se muestra una forma de realización alternativa de una válvula y sistema de bloqueo. En la forma de realización mostrada, la válvula de alivio de presión incluye una válvula en la tapa superior 14. En determinadas formas de realización, la válvula está posicionada radialmente hacia dentro del mecanismo de enclavamiento 820. En determinadas formas de realización, la válvula incluye un árbol 830 de válvula que presenta un elemento de sellado 831 en un extremo. El árbol 830 de válvula está anclado en su sitio (no flota libremente) en el interior de la tapa 14 en una posición normalmente cerrada, comprimiendo un elemento de solicitación 834 hasta una carga predeterminada. Esto da como resultado una fuerza aplicada para sellar el árbol 830 de válvula, y en particular, el elemento de sellado 831, contra el orificio 833 en la tapa 14, que a su vez está posicionado para proporcionar comunicación de fluido al interior del cuerpo 12 cuando la tapa superior 14 está ensamblada en el cuerpo 12. El árbol 830 de válvula está conectado al mango rotativo 890 mediante un elemento de conexión 835 que permite que el mango 890 rote y tire del árbol 830 de válvula hasta una posición abierta, liberando la junta de sellado 831 del orificio 833. En determinadas formas de realización, el elemento de conexión 835 es un pasador insertado en el árbol 830 de válvula a través de una ranura de leva 836 en el mango 890. En determinadas formas de realización, el elemento de solicitación 834 presenta una fuerza de resorte lineal; para un tamaño de alambre y una longitud de bobina dados, cuanto más se comprime el resorte, más alta es la fuerza requerida para comprimir adicionalmente el resorte. A medida que el mecanismo de bloqueo se acciona hacia la posición cerrada, el cartucho de válvula se fuerza radialmente hacia dentro contra la fuerza del elemento de solicitación 834, forzando a la junta de sellado 831 a entrar en contacto de sellado con el orificio 833 y, por tanto, impidiendo que se ventile el fluido del cuerpo 12 a través del orificio 833.

En determinadas formas de realización, el mecanismo de enclavamiento 820 incluye un pasador 892. El pasador 892 está posicionado en un alojamiento radial 894 de la tapa superior 14, y se carga por resorte mediante un elemento de solicitación 895. El mango rotatorio 890 incluye una protuberancia en relieve 893 (figura 8B) en el extremo inferior que se engancha con el pasador cargado por resorte 892 cuando el mango 890 se acciona hasta la posición cerrada. Esto provoca que el pasador 892 se mueva axialmente y entre en la región definida por la parte 896 de alojamiento radial del cuerpo 12. Dado que partes del pasador 892 ocupan ahora el interior del alojamiento radial 894 de la tapa 14 y el alojamiento radial 896 del cuerpo 12, la tapa 14 no puede hacerse rotar con respecto al cuerpo 12, y se bloquea en la posición cerrada durante la presurización.

En funcionamiento en determinadas formas de realización, el sistema se ventila cuando el mango 890 está en la posición abierta, tal como se muestra en la figura 8A. En esta posición la ranura de leva 836 en el mango aplica una fuerza lateral al pasador de sujeción 835 entre el árbol 830 y el mango 890 que comprime adicionalmente el resorte precargado 834 (hay un pequeño hueco entre el orificio 833 y la junta de sellado 831 en esta posición). En esta posición, un hueco entre el mango 890 y el pasador 835 permite que el pasador 892 se desenganche automáticamente de la geometría correspondiente en la región superior del cuerpo 12 (lo que se facilita por un mecanismo de resorte precargado 895). Cuando el mango se hace rotar hacia atrás 90 grados tal como se muestra en la figura 8B, el pasador 835 que conecta el árbol 830 de válvula al mango 890 se libera y permite que el resorte comprimido 834 fuerce el árbol 830 de válvula radialmente hacia dentro, aplicando por tanto una fuerza a la junta desellado 831 contra el orificio 833. Cuando se hace rotar el mango 890 hasta la posición cerrada, la geometría en relieve 893 en el extremo inferior del mango 890 se engancha con el pasador de bloqueo 892 y fuerza el pasador 892 al interior de la abertura correspondiente definida por el alojamiento 896 en el cuerpo 12. En la posición cerrada, hay una holgura entre la ranura de leva 836 en el mango 890 y el pasador de conexión 835 en el árbol 830 de válvula, si el sistema está presurizado en exceso la presión/fuerza en el recipiente vencerá la fuerza de resorte y moverá la junta de sellado 831 y el árbol 830 para que se abran.

En determinadas formas de realización, la válvula está diseñada para abrirse (por ejemplo, la fuerza del elemento de solicitación 834 se vence por la presión que actúa sobre la zona presurizada dela junta de sellado elastomérica 831) a un intervalo de presión de 586 kPa a 724 kPa. Esto depende del tamaño de la abertura del orificio 833 y de la constante de resorte y la compresión de resorte del elemento de solicitación.

En determinadas formas de realización, el elemento de solicitación 834 se precarga (por ejemplo, al 60%) para lograr la tasa de liberación requerida con un desplazamiento máximo del árbol 830.

Las figuras 9A y 9B ilustran una forma de realización de un mecanismo de válvula de ventilación. En la forma de realización mostrada, la región de la tapa 14 que aloja la válvula incluye una región de cavidad 901. El vástago de válvula es un mecanismo de dos componentes; en determinadas formas de realización incluye un primer elemento de vástago de válvula 930A de sección transversal redonda o cilíndrica, y un segundo elemento de vástago de válvula 930B de sección transversal cuadrada, posicionado radialmente hacia dentro del primer elemento 930A. En determinadas formas de realización, el primer elemento de vástago de válvula 930A puede hacerse rotar dentro de la cavidad 901 alrededor del pasador 936, tal como mediante el accionamiento del mango 990, pero no puede moverse radialmente dentro de la cavidad 901. El primer elemento 930A presenta una cara de extremo conformada 931 que está configurada para coincidir con una cara frontal conformada 932 correspondiente del segundo elemento de vástago de válvula 930B cuando la válvula está en la posición abierta tal como se muestra en la figura 9A. En esta configuración, la longitud combinada de los elementos de vástago de válvula 930A y 930B presenta un valor mínimo. Las conformaciones de la cara de extremo 931 y la cara frontal 932 no están limitadas particularmente, siempre que estén conformadas para engancharse en una posición para definir una primera longitud de vástago, y desengancharse en otra posición para definir una segunda longitud de vástago mayor que la primera longitud de vástago. El segundo elemento de vástago de válvula 930B puede moverse radialmente dentro de la tapa 14 (por ejemplo, a lo largo del pasador 936), pero no puede rotar dentro de la región de cavidad 901 debido a las geometrías relativas de la cavidad y el segundo elemento 930B. El mango 990 puede hacerse rotar, pero no se mueve radialmente. Un elemento de desviación 934 está posicionado alrededor del pasador 936 entre la cara de extremo del segundo elemento de vástago de válvula 930B y el extremo 935 distal de la válvula tal como se muestra.

El sistema se ventila cuando el mango 990 está en la posición abierta, tal como se muestra en la figura 9A, y hay por tanto un pequeño hueco entre el orificio 833 y la junta de sellado 981 en esta posición. Cuando se hace rotar el mango 990 (por ejemplo, 90 grados), la cara de extremo conformada 931 del primer elemento de vástago de válvula 930A se quita de la alineación de coincidencia con la cara frontal 932 del segundo elemento 930B, forzando así el segundo elemento de vástago de válvula 930B no rotatorio a moverse radialmente hacia dentro, hacia el orificio 833, contra la solicitación del elemento de solicitación 934, tal como se observa en la figura 9B. El segundo elemento de vástago de válvula 930B comprime el elemento de solicitación 934, que a su vez aplica una fuerza a la junta de sellado 981 contra el orificio 833. Invertir el mango 990 ventila el sistema. Si el sistema está presurizado en exceso, la presión/fuerza en el recipiente vencerá la fuerza de resorte del elemento de solicitación 934 y moverá la válvula hasta la posición abierta.

En determinadas formas de realización, el dispositivo puede ensamblarse encajando a presión el elemento de sujeción de membrana 18 sobre la tapa de base 16, y ensamblando la probeta de membrana 60 sobre el elemento de sujeción de membrana 18 y reteniéndola con la junta 22 tórica. El elemento de sujeción de membrana 18 puede posicionarse entonces con la salida 19 de tipo Luer alineada con la abertura o ranura 27 en el cuerpo 12, y la tapa de base 16 puede apretarse sobre el cuerpo 12 enganchando las roscas 6 respectivas en la tapa de base 16 y el cuerpo 12. El dispositivo está listo ahora para recibir una muestra, que puede introducirse mediante cualquier mecanismo adecuado en el volumen interior del cuerpo 12. El conjunto de barra de agitación 15 está posicionado en su sitio depositando el elemento de soporte 15'” sobre la repisa creada por el resalte 8 que sobresale radialmente hacia dentro en el cuerpo 12. Entonces se engancha la tapa superior 14 con el cuerpo 12 y se aprieta. El mecanismo de bloqueo 21 se acciona hasta la posición cerrada para bloquear la tapa superior 14 en su sitio y cargar la válvula de alivio de presión. Puede unirse un tubo de filtrado a la salida 19 de tipo Luer, que puede drenarse en un depósito de filtrado adecuado. Se coloca una fuente de presión en comunicación con el racor 11 de desconexión rápida en la tapa superior 14. El dispositivo está posicionado en una placa de agitación, se enciende la placa de agitación para accionar el conjunto de barra de agitación 15, y se aplica presión mediante la fuente de presión para comenzar la filtración.

En determinadas formas de realización, la realización de la filtración se monitoriza normalmente hasta que la muestra se concentra hasta el grado requerido, tal como 10 veces. Cuando se ha completado la concentración, se desconecta la fuente de presión, y se eleva el mecanismo de bloqueo 21 hasta la posición abierta para desengancharlo del elemento receptor de mecanismo de bloqueo 23, despresurizando el volumen interior del cuerpo 12 mediante la válvula de alivio de presión al permitir que se ventile aire a través del orificio 33, que ya no está sellado. Una vez que se ha despresurizado la celda, puede retirarse la tapa superior 14 para proporcionar acceso a la muestra concentrada. La muestra concentrada en la membrana puede recuperarse tal como con una pipeta. El dispositivo puede limpiarse y volverse a utilizar.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Recipiente a presión de contención de fluido adaptado para estar en comunicación con una fuente de presión, que comprende:

un cuerpo (12) que presenta un volumen interior;

una tapa (14) que puede unirse de manera sellada a dicho cuerpo (12), presentando dicha tapa (12) un orificio (33; 833) que comunica con dicho volumen interior cuando dicha tapa superior (14) está unida a dicho cuerpo (12); y

una válvula de alivio de presión que puede accionarse entre una posición abierta que permite que fluya fluido desde dicho volumen interior a través de dicho orificio (33; 833) en dicha tapa (14), y una posición cerrada que impide que fluya fluido desde dicho volumen interior a través de dicho orificio (33; 833); caracterizado por que

dicha válvula de alivio de presión puede accionarse mediante un mecanismo de bloqueo (20; 820) que impide la retirada de dicha tapa (14) de dicho cuerpo (12) cuando dicha válvula de alivio de presión está en dicha posición cerrada;

en el que dicha válvula de alivio de presión comprende una junta de sellado (31; 831), un pistón (32; 830) y un elemento de solicitación (34; 834) que solicita dicho pistón (32; 830) hacia una posición abierta de válvula, y en el que dicho mecanismo de bloqueo (20; 820) comprende una ranura de leva (35; 836) en la que se desplaza dicho pistón (32; 830) de tal manera que el accionamiento de dicho mecanismo de bloqueo (20; 820) desde una primera posición hasta una segunda posición fuerza dicho pistón (32; 830) a vencer la fuerza de dicho elemento de solicitación (34; 834) y provoca que dicha junta de sellado (31; 831) se selle contra dicho orificio (33; 833); y

en el que el mecanismo de bloqueo (20; 820) comprende un pasador (26; 892) que puede accionarse hasta una posición en la que impide la rotación de dicha tapa (14) en relación con dicho cuerpo (12).

2. Recipiente a presión de contención de fluido según la reivindicación 1, en el que dicha válvula de alivio de presión está posicionada en dicha tapa (14).

3. Recipiente a presión de contención de fluido según la reivindicación 1, en el que dicho mecanismo de bloqueo (20; 820) comprende una palanca (21; 890) que puede moverse en dicha tapa (14) para engancharse con un elemento receptor de bloqueo (23; 896) en dicho cuerpo (12).

4. Recipiente a presión de contención de fluido según la reivindicación 1, en el que el mecanismo de bloqueo (20; 820) comprende una palanca (21; 890) que bloquea dicha tapa (14) con el cuerpo (12).

5. Recipiente de contención de fluido según la reivindicación 1, que comprende además un conjunto de barra de agitación (15) en dicho volumen interior.

6. Recipiente de contención de fluido según la reivindicación 1, en el que dicho volumen interior comprende una membrana (60).

7. Recipiente de contención de fluido según la reivindicación 6, que comprende además una tapa de base (16) que puede unirse de manera sellada a dicho cuerpo (12), y un elemento de sujeción de membrana (18) acoplado de manera rotatoria a dicha tapa de base (16).

8. Procedimiento para filtrar una muestra, que comprende:

proporcionar el recipiente a presión (10) según la reivindicación 1, que comprende un cuerpo (12) que presenta un volumen interior, una membrana (60) posicionada en dicho volumen interior, un elemento de agitación (15) posicionado en dicho volumen interior, una tapa (14) que puede unirse de manera sellada a dicho cuerpo (12), presentando dicha tapa (14) un orificio (33; 833) en comunicación con dicho volumen interior, y una válvula de alivio de presión que puede accionarse entre una posición abierta que permite que fluya fluido desde dicho volumen interior a través de dicho orificio (33; 833) en dicha tapa (14), y una posición cerrada que impide que fluya fluido desde dicho volumen interior a través de dicho orificio (33; 833); introducir dicha muestra en dicho volumen interior;

sellar dicha tapa (14) a dicho cuerpo (12);

accionar dicha válvula de alivio de presión hasta dicha posición cerrada;

aplicar presión a dicho volumen interior para filtrar dicha muestra con dicha membrana (60); agitar dicha muestra con dicho elemento de agitación (15);

detener la aplicación de presión a dicho volumen interior;

ventilar dicho volumen interior accionando dicha válvula de alivio de presión hasta dicha posición abierta; retirar dicha tapa (14) de dicho cuerpo (12) para acceder a dicho volumen interior; y

recuperar producto retenido en dicha membrana (60).