JP5837599B2 - 真空セメンティングシステムを予め充填するための混合装置、真空セメンティングシステム、およびその方法 - Google Patents

真空セメンティングシステムを予め充填するための混合装置、真空セメンティングシステム、およびその方法 Download PDF

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Description

本発明は、混合可能な材料、特に医療用セメントを混合するための混合装置であって、その混合装置は、少なくとも1つのカートリッジおよび1つのクロージャを備え、少なくとも1つのカートリッジは混合可能な材料の第1の成分を含み、カートリッジヘッドを備え、少なくとも1つの通気開口部が配置され、カートリッジヘッド内の少なくとも1つの通気開口部が、クロージャにより閉鎖および開口され得るようにクロージャがカートリッジヘッドに配置される、装置に関する。
本発明はまた、この種の混合装置を有する真空セメンティングシステムおよびこの種の混合装置またはこの種の真空セメンティングシステムを使用する方法に関する。
これに関して、本発明は、モノマーおよびセメント粉末からセメントを混合するための装置を提供する。
ポリメチルメタクリレート骨セメント(PMMA骨セメント)は、数十年にわたって知られており、Sir Charnley(非特許文献1)の革新的な研究に基づいている。PMMA骨セメントの基本構造は今まで同じままであった。PMMA骨セメントは通常、液体モノマー成分と粉末成分からなる。モノマー成分は一般に、モノマー、メチルメタクリレート、およびそれらに溶解される活性化剤(N,N−ジメチル−p−トルイジン)を含有する。粉末成分は、スチレン、メチルアクリレートまたは同様のモノマー、放射性不透過剤、開始剤、ジベンゾイルペルオキシドなどのメチルメタクリレートおよび共モノマーに基づいた、重合、好ましくは懸濁重合により生成される1つ以上のポリマーからなる。粉末成分とモノマー成分を混合することにより、塑性的に成形され得るドウ(dough)が、メチルメタクリレート中の粉末成分のポリマーを膨張させることにより生成される。粉末成分およびモノマー成分、活性化剤、N,N−ジメチル−p−トルイジンを混合することにより、ラジカルを形成している間にジベンゾイルペルオキシドと反応する。このように形成されたラジカルはメチルメタクリレートのラジカル重合を引き起こす。メチルメタクリレートの重合を進行すると、セメントドウが凝固するまでセメントドウの粘度が増加する。
PMMA骨セメントは、スパチュラを用いて適切な混合ビーカー中でセメント粉末とモノマー液体を混合することにより混合され得る。この手順は、空気含有物がセメントドウ中に存在し得るので、後で骨セメントの不安定化を生じ、その原因となるので不都合である。この理由のために、真空混合システム中で骨セメント粉末とモノマー液体を混合することが好ましい。なぜなら、真空中での混合は、セメントドウから大部分、空気含有物を取り除くので、最適なセメントの質を達成するからである(非特許文献2)。真空中で混合された骨セメントは多孔率を明らかに減少させるので、改良された機械的特性を示す。多くの真空セメンティングシステムは、例えば以下の特許文献において公知であり、説明されている:特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4、特許文献5、特許文献6、特許文献7、特許文献8、特許文献9、特許文献10、特許文献11、特許文献12、特許文献13。
真空セメンティングシステムは、セメントドウから空気含有物を除去するために真空中でPMMA骨セメントを混合するのに使用される。それらは、可能な限り均一であり、ほとんど気泡を含まないセメントドウを生成するように設計される。
セメンティングシステムは、セメント粉末およびモノマー液体の両方が、混合システムの別の区画に既に充填されている改良型であり、そのセメンティングシステムにおいてセメントを適用する直前にのみ互いを混合する(特許文献14、特許文献11、特許文献15)。前記システムの問題は、特にモノマー液体により湿潤されていないセメント粉末の塊を含有しない均一なセメントドウを得るために、モノマー液体のセメント粉末への移動および前記2つの成分の完全な混合を含む。完全に予め充填された混合システムにおいて、欧州で現在市販されているOptipac(商標)(Biomet Switzerland)(カートリッジの下部の側に取り付けられ、カートリッジ壁を貫通する簡単な管)が、真空作用により、アルミニウム複合体ポーチからセメント粉末の中心内にほとんどのモノマー液体を吸引するために使用されている。アルミニウム複合体ポーチは、それらを開口するために手動で管に対して動かされ、管はポーチの壁を貫通する。
アルミニウム複合体ポーチは、数年間のみ、モノマー液体を充填し、保存することが知られている。モノマー液体の保存特性に関する非常に良好な見識はガラスアンプルを用いることによる。ガラスアンプルは、従来のポリメチルメタクリレート骨セメントで十分に首尾良く数十年間使用される。完全な封止以外に、ガラスアンプルの別の利点は、それらが低価格で大量に生産され得ることである。したがって、予め充填される真空セメンティングシステムにおいてモノマー液体を充填および保存するためにガラスアンプルを使用することが妥当である。
ペースト状の医療用製品を滅菌するためにカートリッジシステムを使用することは、ペーストを必要とするだけでなく、明らかに使用者に滅菌形態で提供されるカートリッジおよび二次充填手段も必要とする。例えば、以前に滅菌したカートリッジの無菌の充填後、それらは滅菌充填手段に直接移され得る。さらに、特定の製品について、充填が完了した後に、充填手段と一緒に充填されたカートリッジの表面を滅菌することが理解され得る。重合され得るペーストシステムと共に使用できないガンマ線滅菌以外に、滅菌のためにエチレンオキシドガスを使用する選択肢が存在する。
特許文献16は、多成分製品を混合し、分配するための装置を記載している。周囲をアンプルホルダが回転して移動できる支持ソケットがセメントカートリッジの外側に提供される。アンプルのヘッドは支持ソケットの内側に配置される。支持ソケットの周囲でアンプルホルダを回転させることにより、アンプルヘッドはアンプル本体を剪断する。次いでカートリッジ壁における開口部を通して液体がアンプルからカートリッジ内に移され得る。混合要素がこの側に配置され、セメント粉末とアンプルからの液体を混合するために使用され得る。
特許文献17は、1つのアンプルがその底部で貫通され、次いでモノマー液体が中空混合ロッドを通してセメントカートリッジ内に流れることができる装置を提案している。
真空中で医療用セメントを混合するためのシステムは特許文献18から公知である。このシステムにおいて、カートリッジヘッドにおけるくさび形状の装置に対する混合ロッドの動きにより、アンプル軸に対して傾斜しているアンプルヘッドが動き、アンプルヘッドはアンプル本体を剪断する。混合装置によりセメントが混合空間内で混合される。
一般的な混合装置は、真空セメンティングシステムを記載している特許文献19から公知である。その混合装置は、混合シリンダを閉鎖するための回転可能なクロージャを備える。閉鎖した状態において、混合される成分は混合ディスクを使用して混合シリンダ内で混合され得る。続いて、混合可能な材料は、分配管を通して真空セメンティングシステムから分配される。このことは、回転可能なクロージャが真空セメンティングシステムを開口するために移動または持ち上げられ、真空セメンティングシステムの内側を滅菌するためにガスの通路を生成することを必要とする点で不都合点である。さらに、排気がセメント粉末を通して行われなければならないので、真空は、真空セメンティングシステムのさらなる使用期間に適用することが困難である。
米国特許第5,624,184号 米国特許第4,671,263号 米国特許第4,973,168号 米国特許第5,100,241号 国際公開第99/67015 A1号 欧州特許第1020167 A2号 米国特許第5,586,821号 欧州特許第1016452 A2号 独国特許第3640279 A1号 国際公開第94/26403 A1号 欧州特許第0692229 A1号 欧州特許第1005901 A2号 米国特許第5,344,232号 米国特許第5,997,544号 米国特許第6,709,149 B1号 独国特許第19532015 A1号 国際公開第97/18031 A1号 欧州特許第1031333 A1号 独国特許出願公開第102007061696 B4号
Charnley,J.:Anchorage of the femoral head prosthesis of the shaft of the femur.J.Bone Joint Surg.42(1960)28−30 Breusch SJら:Der Stand der Zementiertechnik in Deutschland.Z Orthop.1999,137:101−107
本発明は、真空セメンティングシステムをより簡単に扱う装置および方法を開発する目的に基づく。さらに、成分の滅菌、混合、および真空の適用を可能な限り簡単に実施すべきである。
前記目的は、クロージャが、カートリッジヘッドに対して回転または移動できるようにベアリングのように支持され、接続部が、カートリッジヘッドまたはカートリッジ壁を通してカートリッジの内側内に延び、カートリッジの内側を、混合可能な材料の第2の成分のための容器に接続することで達成される。
これに関して、本発明は、管またはホースに対する接続部を提供でき、それは、接続部と容器との間に配置されるバルブを有することが好ましい。
本発明は好適には、カートリッジヘッドの対称軸に沿ってカートリッジヘッドにおいて移動可能である接続部を提供できる。
本発明の改良型は、カートリッジヘッド内の少なくとも1つの通気開口部と、第1の成分が充填されるカートリッジの内側との間に配置されるフィルタおよび/または篩、特に孔フィルタを提供する。
フィルタ、篩または孔フィルタは、第1の成分(例えば粉末)のカートリッジヘッドの領域内への進入を防止する機能をする。
本発明に係る混合装置はまた、混合装置が、分配管または分配管のための固定具を備え、分配管は好ましくは、取り外し可能な分配管クロージャにより閉鎖され得ることで特徴付けられ得る。
さらに、本発明は、カートリッジの内側に延びる接続部の端部の領域において横方向の出口を含む接続部を提供できる。
本発明は好適には、カートリッジの内側内の接続部の出口と容器との間、好ましくは出口の領域において規定の破壊部位を含む接続部を提供できる。
本発明に係る混合装置はまた、クロージャがカートリッジヘッドとフィルタまたは篩、好ましくは孔フィルタとの間に配置され、クロージャの少なくとも一部、特に少なくとも1つのハンドルが好ましくは、カートリッジヘッド内の少なくとも1つの通気開口部を通して延びることにより特徴付けられ得る。
カートリッジヘッドに配置され、クロージャの2つのブレードにより閉鎖可能である、2つの通気開口部を有し、通気開口部およびブレードが好ましくは円形セグメントとして設計され、クロージャが回転可能であることも有益であり得る。
本発明の改良型は、クロージャに配置される少なくとも1つのハンドル、好ましくは2つのハンドルを有するクロージャを提供し、そのハンドルによって、クロージャは回転または移動できる。
さらに、本発明は、カートリッジの外部から内部まで、カートリッジヘッド内の中心開口部を通して延びる分配管または混合ロッドに接続されるかまたは接続可能であり、カートリッジ内で分配管または混合ロッドを回転させるために使用され得るハンドル部を提供できる。
これに関して、本発明は、ハンドル部に接続される分配管の内側におけるストッパである分配管クロージャを提供でき、そのハンドル部によってストッパは分配管から取り外され得る。
本発明に係る混合装置はまた、少なくとも1つの混合翼が、分配管または混合ロッドに配置され、1つまたは複数の混合翼を有する分配管または混合ロッドは、回転できるようにカートリッジにおいてベアリングのように支持されることで特徴付けられ得る。
さらに、本発明は、カートリッジヘッドまたは通路としてのカートリッジの壁内に配置され、好ましくは真空コネクタを開口および閉鎖するためのバルブクロージャを備える真空コネクタを提供できる。
本発明の別の実施形態は、カートリッジ底部に配置されるカートリッジの内容物を分配するためのフィードプランジャを提供する。
第1の成分は粉末、特にPMMA骨セメントのためのセメント粉末であり、第2の成分は液体、特にモノマー液体であることが特に好ましい。
本発明の目的はまた、この種の混合装置を備える真空セメンティングシステムにより達成される。
同様に、本発明の目的は、この種の混合装置またはこの種の真空セメンティングシステムを用いて混合可能な材料を混合するための方法により達成される。
これに関して、以下の手順の工程が提供され得る:
A)カートリッジヘッド内の少なくとも1つの開口通気開口部を通して、特にエチレンオキシドの使用によって、前記カートリッジの内側および内容物を滅菌する工程、
B)前記カートリッジヘッドに対してクロージャを回転または移動させることによって、あるいはクロージャに対して前記カートリッジヘッドを回転または移動させることによって、前記カートリッジヘッド内の前記少なくとも1つの通気開口部を閉鎖する工程、
C)前記カートリッジの内側からガスを排出する工程、
D)容器の第2の成分を前記カートリッジに供給する工程、ならびに
E)第1および第2の成分を混合する工程。
カートリッジの内側、特に内容物の滅菌は、部分的滅菌および/またはその領域の滅菌を含むことは理解されるだろう。
さらに、本発明は分配管を通して提供される混合物を提供できる。
最後に、本発明は、第2の成分がカートリッジの内側に供給されると、容器に対する接続は切断され、容器に対する接続部のための中心でない通路が、カートリッジヘッドに対してクロージャを回転または移動させること、あるいはクロージャに対してカートリッジを回転または移動させることにより閉鎖される。
本発明は、通気開口部を閉鎖するための回転可能または移動可能なクロージャを有する混合装置が、非常に簡単かつコスト効率が良いように設計され得るという驚くべき発見に基づく。これに関して混合装置の機能的原理はいつでも容易に使用され得るように非常に簡単である。さらに上記の混合装置は容易に組み込まれ得る。加えて、第2の成分のための通路は、この目的のために追加部分を必要とせずに、わずかに変更されたクロージャ機構により容易に閉鎖され得る。これに関してクロージャシステムは、障害に対して特別に頑丈になる。なぜなら、開口部上の表面(クロージャのブレード)の移動を実施することが容易になるからである。
基本となるクロージャ原理は、例えば、カバーが、真空コネクタの方向において孔ディスクの上(孔フィルタの上)に存在し、ウインドウとして少なくとも1つの通気開口部を備えることで実施される。回転可能または移動可能なクロージャディスクまたはクロージャディスクセグメントは、この部位の上に配置され、また、少なくとも1つの通気開口部を備える。次いで1つまたは複数の通気開口部は、下側のディスクの1つまたは複数の通気開口部の上を回転可能または移動可能であることを必要とし、それにより、孔ディスクと周囲との間のガス通路が実現可能となる。クロージャディスクを回転または移動させることにより、下側ディスクの1つまたは複数の通気開口部と重ならないクロージャディスクの1つまたは複数の通気開口部が提供されなければならず、それにより、孔ディスクと周囲との間のガス交換は真空コネクタによってのみ可能となる。
回転可能なクロージャは、円形セグメント(「パイの一部」)または円形セグメント部分の形態で1つ以上の通気開口部を備える。回転可能なクロージャは、カートリッジヘッド内の対応する通気開口部を覆うかまたは露出できる。
クロージャの回転により、通気開口部を開口および閉鎖でき、それにより、回転可能なクロージャを単に回転させることによりセメントの適用の間に真空気密が達成され得る間、エチレンオキシドのための透過性が滅菌の間に提供される。
回転可能なクロージャは、カートリッジヘッド内の通気開口部が、エチレンオキシド滅菌に対して閉鎖され、真空に吸引できるように回転され得る。管を引っ張った後、回転可能なクロージャは、さらに少しの程度だけ回転でき、カートリッジヘッドにおいて一度、および孔ディスクにおいて同時に管のための通路もまた閉鎖される。この目的のために、回転可能なクロージャの下側は、孔ディスク内の通路を覆うことができる平面を有する。
本発明に係る混合装置の機能的原理は以下のように説明できる。最初に、カートリッジヘッド内の回転可能なクロージャが、エチレンオキシド滅菌のための通気開口部が閉鎖されるように回転される。次いで真空が真空コネクタにより適用される。続いて、モノマーリザーバ容器(第2の成分/液体モノマーを含有する)が開口される。真空または重力により、セメント粉末(第1の成分)内にモノマーが管の右側で流れる。モノマーがセメント粉末に移されると、モノマーリザーバ容器を有する管はカートリッジの内部から引っ張られる。次いで、回転可能なクロージャが、さらにわずかな程度回転され、それにより、カートリッジヘッドおよび孔ディスクにおける管のための通路もまた、混合が後の真空において進行するように封止される。混合プロセスが完了すると、攪拌ロッド/混合ロッドが混合ヘッド上に引かれ、中空攪拌ロッド/混合ロッドにおいてクロージャが引かれる。これにより、分配管が露出し、セメントが分配管を通して絞り出される。
本発明の以下の例示的な実施形態を8つの図面により例示する。
本発明に係る混合装置の長手方向における概略的な断面図を示す。 本発明に係る混合装置の一部の長手方向における概略的な断面図を示す。 本発明に係る混合装置の概略的な上面図を示す。 本発明に係る混合装置のクロージャの概略的な上面図を示す。 本発明に係る混合装置の斜視図を示す。 本発明に係る混合装置についてのクロージャの特にa)上部から、b)下部から、およびc)側部からの概略的な図を示す。 本発明に係る混合装置のカートリッジヘッドの挿入の概略的な断面図を示す。 特にa)上部、およびb)下部からの本発明に係る混合装置の挿入の概略的な上面図を示す。
本発明に係る全ての混合装置、混合装置の一部、および上記の本発明に係る真空セメンティングシステムは、本発明に係る方法を実施するのに好適である。
図1は本発明に係る混合装置の概略的な断面図を示す。混合装置(1)は、ネジの形態の固定手段(6)によりカートリッジ本体に接続されるカートリッジヘッド(4)を有するカートリッジ(2)を備える。カートリッジ(2)の底側は、カートリッジヘッド(4)の方向に移動するように配置されるフィードプランジャ(6)により閉鎖される。カートリッジヘッド(4)の下に、回転可能であるようにベアリングのように支持されるクロージャ(8)、およびカートリッジヘッド(4)とカートリッジ(2)の内側との間に孔フィルタ(10)が配置される。孔フィルタ(10)の目的は、カートリッジ(2)の内側に保存された粉末がクロージャ(8)に到達せずに、ガスが孔フィルタ(10)を容易に通過できるようにすることである。
クロージャ(8)は、カートリッジヘッド(4)内の2つの通気開口部を通して延びる2つのハンドル(12)を備える。カートリッジヘッド(4)内の通気開口部はクロージャ(8)のハンドル(12)より大きい。クロージャ(8)を回転させることにより、カートリッジヘッド(4)内の通気開口部が開口し、閉鎖できる。
中心開口部が、カートリッジヘッド(4)、クロージャ(8)および孔フィルタ(10)の中心に提供され、同時にブラケットとして作用し、シール(図示せず)を備えてもよい、それらの中心開口部に配置されるガイドスリーブ(14)を有する。分配管(16)のための通路がガイドスリーブ(14)の内側に設けられ、分配管(16)は、カートリッジヘッド(4)、クロージャ(8)、および孔フィルタ(10)の中心開口部を通してカートリッジ(2)の内側に延びる。分配管(16)は、分配管クロージャ(18)によりフィードプランジャ(6)の方向で閉塞される。分配管クロージャ(18)はロッド(20)を通してハンドル部(22)に接続される。ハンドル部(22)は、カートリッジ(2)の外側先端において分配管(16)を閉鎖する。ハンドル部(22)の回転により、カートリッジ(2)における分配管(16)も回転するように、ハンドル部(22)は分配管(16)の先端に取り付けられる。次いで、カートリッジ(2)の内側の分配管(16)に接続される2つの混合翼(24)も、分配管(16)と一緒に回転する。ハンドル部(22)の固定を緩め、ロッド(20)と共にハンドル部(22)を引っ張ることにより、また、分配管クロージャ(18)を分配管(16)から取り外し、次いで混合装置(1)により形成される真空セメンティングシステムが、カートリッジ(2)の内側からセメントを適用する準備をする。
特に混合装置(1)または混合装置(1)、好ましくはカートリッジ(2)およびカートリッジヘッド(4)の一部は円筒形の設計を有し、分配管(16)およびクロージャ(8)の両方は対称軸周囲を回転できる。
カートリッジ(2)の内側のカートリッジヘッド(4)、クロージャ(8)、および孔フィルタ(10)を通る中心でない通路を通して延びる管(26)またはホースは、第1の成分、例えばセメント粉末に到達する。クロージャ(8)における管(26)のための中心でない通路は円弧に沿って延びるので、管(26)がクロージャ(8)の動きを妨げずに、クロージャ(8)は、カートリッジヘッド(4)における通気開口部の閉鎖位置から開口位置まで、およびその反対まで移り得る。
カートリッジ(2)の内側における管(26)の開口端部は、ガスまたは液体物質のみが通過できるフィルタ(28)により覆われ、および/または篩がこの部位に取り付けられる。容器(30)が管(26)の他端に配置され、セメントを形成する、カートリッジ(2)における粉末と共に、その容器(30)に配置される液体を有する。作動可能なバルブ(32)が管(26)と容器(30)との間に配置される。前記バルブ(32)は、最初は閉鎖される。管(26)は、カートリッジヘッド(4)、クロージャ(8)、および孔フィルタ(10)における中心でない通路に配置され得るので、その対称軸と一緒に動く。
混合装置(1)は、最初は開口状態である。すなわち、カートリッジヘッド(4)における通気開口部は最初、クロージャ(8)により覆われない。この状態で、混合装置(1)は、例えばエチレンオキシドガスを供給することにより、最初に滅菌される。カートリッジヘッド(4)および孔フィルタ(10)における通気開口部を通してカートリッジ(2)の内側内にエチレンオキシドガスが進入するので、完全な滅菌が実施される。
次に、カートリッジヘッド(4)における通気開口部は、ハンドル(12)によりクロージャ(8)を回転させることにより手動で閉鎖される。続いて、カートリッジ(2)の内側は真空コネクタ(図示せず)を使用して通気される。次いで、容器(30)の液体内容物が、カートリッジ(2)の内側内へ管(26)およびフィルタ(28)を通して流れるようにバルブ(32)が開口する。次いで管(26)はカートリッジ(2)の内側から完全にまたは少しだけ引っ張られる。続いて、カートリッジ(4)および孔フィルタ(10)における管(26)についての中心でない通路が閉鎖されるようにクロージャ(8)はさらに回転される。そのプロセスにおいて、管(26)は、クロージャ(8)の回転を停止または中断するのに好都合であり得る。別の中間工程において、カートリッジ(2)の内側は再び通気され得る。
ハンドル部(22)を回転させると、混合翼(24)により分配管(16)も回転するので、容器(30)からの第2の成分と、カートリッジ(2)における第1の成分としてのセメント粉末とが混合する。これにより、混合可能な材料、この場合、セメントが生成される。次いで分配管(16)は、カートリッジ(2)の内側からガイドスリーブ(14)まで引っ張られるか、またはフィードプランジャ(6)に圧力を適用することにより押し出される。分配管クロージャ(18)と共にハンドル部(22)を取り外すことにより、混合装置(1)を開口する。続いて、仕上げられたセメントは、フィードプランジャ(6)を使用して分配管(16)を通して適用され得る。
図2は代替の混合装置の一部の概略的な設計の断面図を示す。移動可能であるようにベアリングのように支持される2つのクロージャ(108)およびワッシャの形態のフィルタ(110)が、図に示されるカートリッジヘッド(104)におけるブラケット(107)に配置され、そのカートリッジヘッド(104)は、分配管、2つの通気開口部、および中心開口部を接続するためのネジ(105)ならびにブラケット(107)を含む。クロージャ(108)の各々の1つのハンドル(112)は通気開口部を通して延びる。カートリッジヘッド(104)における通気開口部は、クロージャ(108)を移動させることにより閉鎖および開口され得る。カートリッジヘッド(104)の下端は、カートリッジ本体(図示せず)へのカートリッジヘッド(104)の固定を可能にする、カードリッジヘッド(104)に配置されるペグ(109)の形態の固定手段を有する。
ガイドスリーブ(114)および封止リング(115)が中心開口部に配置される。ガイドスリーブ(114)は、クロージャ(108)、フィルタ(110)、および封止リング(115)ならびにカートリッジヘッド(104)の中心開口部を通して延びる混合ロッド(117)の誘導部を位置決めする機能をする。カートリッジヘッド(104)にガイドスリーブ(114)を固定するためのスナップ式の機構がガイドスリーブ(114)の上端に設けられる。封止リング(115)の目的は気密形式で混合ロッド(117)と一緒に中心開口部を閉鎖することである。2つの混合翼(124)が混合ロッド(117)に接続される。混合ロッド(117)が中心開口部を通して引っ張られ得、そのときに、混合翼(124)は離れるかまたは折り畳まれる。続いて、分配管はカートリッジヘッド(104)の雄ネジ(105)に固定され得る。分配管(図示せず)はこの目的のために雌ネジを有する。
混合ロッド(117)は、それが回転できるように、ベアリングのように支持されるので、混合ロッド(117)の回転により、混合翼(124)も回転し、示した部分は、カートリッジ用のミキサー(図示せず)の種類の混合取り付け部を形成する。
孔ディスクはフィルタ(110)として使用され得る。2つの移動可能なクロージャ(108)の代わりに、回転できるようにベアリングのように支持される単一の孔の開いたリングをクロージャ(108)として使用することも実施可能である。クロージャ(108)が開口位置にある場合、リング形状のクロージャ(108)における孔は、カートリッジヘッド(104)における通気開口部と重なる。これは、ただ1つのクロージャ(108)が、混合システムの通気開口部を閉鎖するように移動することを必要とする点で有益である。
フィンまたはフィンのような形状の支持リングが、移動可能なクロージャ(108)または回転可能なクロージャ(108)の上部に配置され、カートリッジヘッド(104)の上側への接触を確立する。このような確立された間隔は、クロージャ(108)の位置に関わらず、真空コネクタ(図示せず)がいつでも開いたままであることを確実にし得る。
前記部分および/または前記挿入部を、第1の成分が充填され、第2の成分を含有するさらなる容器に接続されたカートリッジに接続することにより、本発明に係る混合装置が得られる。
図3は本発明に係る混合装置の概略的な上面図を示す。5個の開口部は、円形カートリッジヘッド(204)に設けられ、カートリッジヘッド(204)の下に配置されるクロージャ(208)(図3において破線で示す)により部分的に閉鎖され得る。前記開口部の2つは、円形セグメント部分(「切断部/パイの一部」)の形態の閉鎖可能な通気開口部(240)である。閉鎖可能でない中心開口部(241)は、混合ロッドの通路および/またはカートリッジの内側内への分配管の機能をし、そのカートリッジ内に混合可能な材料を生成するための第1の粉末形状の成分が配置される。閉鎖可能な中心でない通路(242)は、混合可能な材料を生成するための液体の第2の成分を含有する容器に接続される管の通路の機能をする。最後の開口部は、閉鎖可能でない真空コネクタ(243)であり、それを通して、カートリッジの内側は排気され得る。一方向バルブ(図示せず)が真空コネクタ(243)に配置されてもよい。
中心開口部(241)の周囲を回転できるようにベアリングのように支持され、また、図4に概略的に示したクロージャ(208)は、通気開口部(240)およびクロージャ(208)の位置に応じて中心でない通路(242)を覆うことができる円形セグメント(パイの一部)の形態の2つのブレード(244)を備える。
混合装置が図3に示したもののような開口状態にある場合、通気開口部(240)および中心でない通路(242)はクロージャ(208)により覆われない。カートリッジの内側は、通気開口部(240)を通るガスを使用して滅菌され得る。続いて、クロージャ(208)は開いた矢印の方向で回転するので、通気開口部(240)が閉鎖する。管が中心でない通路(242)に接続されるので、クロージャ(208)はさらに回転できない。
続いて、混合装置は真空コネクタ(243)を通して排気される。第2の液体成分は、カートリッジの内側内へ中心でない通路(242)における管を通して誘導されおよび/または吸引され、その中で第1の粉末形状成分と混合される。混合する目的のために、混合ロッドは、中心開口部(241)を通して誘導され、その端部に配置される1つ以上の混合翼を有するので、混合ロッドの回転は2つの成分が混合することに関する。
続いて、管は中心でない通路(242)から引っ張られる。続いて、クロージャ(208)の回転を継続することにより、中心でない通路(242)がクロージャ(208)により覆われることも生じ得る。混合ロッドが中空であるかまたは取り外される場合、仕上げられた混合可能な材料は中心開口部(241)を通してカートリッジから放出され得る。
開口部(240、242)の1つが閉鎖される各中間工程の後、真空コネクタ(243)を使用してカートリッジの内側を排気することが有益であり得る。
図5は、本発明に係る混合装置(301)の概略的な斜視図を示す。混合装置(301)は、カートリッジヘッド(304)により覆われ、圧密形式で閉鎖されるカートリッジ(302)を備える。カートリッジヘッド(304)は、回転可能または移動可能であるようにベアリングのように支持され、カートリッジヘッド(304)の下に配置されるクロージャ(図示せず)により閉鎖され得る、カートリッジヘッド(304)に配置される通気開口部(340)を有する。クロージャはハンドル(312)を使用することにより回転または移動でき、それにより、通気開口部(340)が開口および閉鎖され得る。ハンドル(312)は通気開口部(340)を通して外側に突出する。
外側に配置されるネジ(305)を有する管により形成される中心開口部(341)は、カートリッジヘッド(304)の中央に配置される。容器(330)に接続される管(326)は中心でない通路(342)を通して延びる。管(326)は、カートリッジ(302)の内側の管壁の側に配置される出口(350)に融合する。管(326)の底側端部は閉鎖される。カートリッジ(302)は第1の成分を含有するのに対して、容器(330)は第2の成分を含有する。第2の成分は管(326)を通して第1の成分に誘導され得る。規定の切断部位(351)および管(326)におけるワッシャの形態の制限停止部(352)が出口(350)の領域に配置される。したがって、管(326)は、制限停止部(352)までのみ中心でない通路(342)を通して引かれ得る。次いで管(326)は出口(350)の横の位置を通して閉鎖される。次いで管(326)は規定の切断部位(351)において容易に切断され得、混合装置(301)は気密形式で閉鎖されたままであるのに対して、空の容器(330)は除去され得る。
混合ロッド(図示せず)は、カートリッジ(302)の内側で2つの成分を混合するために中心開口部(341)を通してカートリッジヘッド(302)の内側に誘導され得る。分配管(図示せず)はネジ(305)で締められ得る。
図6は、回転可能な孔の開いた環として提供される本発明に係る混合装置のためのクロージャ(408)の概略図を示す。これに関して、図6Aは上面図(カートリッジヘッドの方向から)を示し、図6Bは下からの図(カートリッジ底部の方向から)を示し、図6Cは側面図を示す。
リング形状のクロージャ(408)は中央に中心開口部(441)を有する。クロージャ(408)の端部は、それに配置される上側および下側に支持リング(461)を有する。通気開口部(460)が、本発明に係る混合装置のカートリッジヘッド(図示せず)における対応する通気開口部と重なる場合、クロージャ(408)はさらに、本発明に係る混合装置の内側に特定の通気開口部を設定するために使用され得る2つの通気開口部(460)を備える。
クロージャ(408)の位置はクロージャを回転させることにより設定され得る。この目的のために、2つのハンドル(412)は通気開口部(460)の領域におけるクロージャ(408)に設けられる。真空コネクタ(443)はハンドル(412)の1つに配置される。
この種のクロージャ(408)は、カートリッジヘッドの下または上のいずれかに配置され得るので、本発明に係る混合装置に寄与する。
図7は、クロージャ(508)を有するカートリッジヘッド(504)および本発明に係る混合装置を形成するためのそれらの協働する作用の概略的な断面図を示す。カートリッジヘッド(504)およびクロージャ(508)が中空の円筒形状のカートリッジ(図示せず)内に挿入される場合、カートリッジヘッド(504)およびクロージャ(508)の両方は、環形状であるように設計され、真空気密および圧密形式で混合装置を封止するそれらの外壁に封止部(515)を備える。
混合ロッドまたは分配管がクロージャ(508)およびカートリッジヘッド(504)の中心開口部(541)に挿入される場合、別の封止部(515)は混合装置を封止するためのクロージャ(508)の内側に提供される。
孔フィルタ(510)は、クロージャ(508)のブラケットに配置され、その底側でクロージャ(508)を完全に閉鎖する。2つの通気開口部(560)がクロージャ(508)の上側に設けられる。クロージャ(508)の前記通気開口部(560)は、カートリッジヘッド(504)の2つの通気開口部(540)に対応する。さらに、真空コネクタ(543)がカートリッジヘッド(504)に設けられる。真空コネクタ(543)は、混合装置(図7の上方)からのみの流出を可能にする、その真空コネクタ(543)に配置されるバルブを有し得る。
クロージャ(508)はカートリッジヘッド(504)に対して回転可能であるように配置される。カートリッジヘッド(504)の通気開口部(540)がクロージャ(508)の通気開口部(560)と重なる場合、特定の通気開口部が生成される。クロージャ(508)またはカートリッジヘッド(504)を回転させることにより、前記通気開口部が閉鎖する。
図8Aおよび8Bは、本発明に係る混合装置のための本発明に係るクロージャ(608)の上から(図8A)および下から(図8B)の概略図を示す。中心開口部(641)が円形クロージャ(608)の中心に設けられる。さらに、通気開口部(660)がクロージャ(608)において円形セグメントの形態で設けられる。加えて、真空コネクタ(643)がクロージャ(608)の上側に設けられる。
フィン(665)は、クロージャ(608)の上側に配置され、クロージャ(608)の上に配置されるカートリッジヘッド(図示せず)からの間隔を維持するために使用される。フィン(665)は、クロージャ(608)の端部に円周方向に、ならびに通気開口部(660)および中心開口部(641)の周囲に配置される。
上記の詳細な説明、特許請求の範囲、図面および例示的な実施形態に記載される本発明の特徴は、単独で、および任意の組み合わせの両方で本発明の種々の実施形態を実施するのに本質的であり得る。
1、301 混合装置
2、302 カートリッジ
4、104、204、304、504 カートリッジヘッド
105、305 ネジ
6、306 フィードプランジャ
107 ブラケット
8、108、208、408、508、608 クロージャ
109 ペグ
10、110、510 孔フィルタ
12、112、212、312、412 クロージャにおけるハンドル
14、114 ガイドスリーブ
115、515 封止部
16 分配管
117 混合ロッド
18 分配管クロージャ
20 ロッド
22 ハンドル部
24、124 混合翼
26、326 管
28 フィルタ
30、330 容器
32 バルブ
240、340、540 通気開口部
241、341、441、541、641 中心開口部
242、342 中心でない通路
243、443、543、643 真空コネクタ
244 クロージャのブレード
350 出口
351 規定の破壊部位
352 制限停止部
460、560、660 クロージャ内の通気開口部
461 支持リング
665 フィン

Claims (20)

  1. 混合可能な材料を混合するための混合装置(1、301)であって、前記混合装置(1、301)は、少なくとも1つのカートリッジ(2、302)および1つのクロージャ(8、108、208、408、508、608)を備え、前記少なくとも1つのカートリッジ(2、302)は、前記混合可能な材料の第1の成分を含有し、かつ、カートリッジヘッド(4、104、204、304、504)を備え、前記カートリッジヘッド(4、104、204、304、504)において、少なくとも1つの通気開口部(240、340、540)が配置され、前記カートリッジヘッド(4、104、204、304、504)における前記少なくとも1つの通気開口部(240、340、540)が、前記クロージャ(8、108、208、408、508、608)により閉鎖および開口されることができるように、前記クロージャ(8、108、208、408、508、608)は、前記カートリッジヘッド(4、104、204、304、504)に配置され、
    前記クロージャ(8、108、208、408、508、608)は、前記カートリッジヘッド(4、104、204、304、504)に対して回転または移動できるように取り付けられ、接続部(26、326)が、前記カートリッジヘッド(4、104、204、304、504)またはカートリッジ壁を通して前記カートリッジ(2、302)の内側内に延び、前記カートリッジ(2、302)の内側を、前記混合可能な材料の第2の成分のための容器(30、330)に接続し、
    フィルタ(10、110、510)および/または篩が、前記カートリッジヘッド(4、104、204、304、504)内の少なくとも1つの通気開口部(240、340、540)と、前記第1の成分が充填される前記カートリッジ(2、302)の内側との間に配置され、
    前記クロージャ(8、108、208、408、508、608)が、前記カートリッジヘッド(4、104、204、304、504)と、前記フィルタ(10、110、510)または篩との間に配置され、前記クロージャ(8、108、208、408、508、608)の少なくとも一部(12、112、212、312、412)が、前記カートリッジヘッド(4、104、204、304、504)内の前記少なくとも1つの通気開口部(240、340、540)を通して延びることを特徴とする、混合装置(1、301)。
  2. 前記接続部(26、326)が、管(26、326)またはホースであり、バルブ(32)が、前記接続部(26、326)と前記容器(30、330)との間に配置されることを特徴とする、請求項1に記載の混合装置。
  3. 前記接続部(26、326)が、その対称軸に沿って前記カートリッジヘッド(4、104、204、304、504)において移動可能であることを特徴とする、請求項1または2に記載の混合装置。
  4. 前記フィルタ(10、110、510)および/または篩が、孔フィルタ(10、110、510)であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の混合装置。
  5. 前記混合装置(1、301)が、分配管(16)または分配管(16)のための固定具(105、305)を備え、前記分配管(16)は取り外し可能な分配管クロージャ(18)により閉鎖されることができることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の混合装置。
  6. 前記接続部(26、326)が、前記カートリッジ(2、302)の内側に延びる前記接続部(26、326)の端部の領域において横方向の出口(350)を備えることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の混合装置。
  7. 前記接続部(26、326)が、前記カートリッジ(2、302)の内側内の前記接続部(26、326)の出口(350)と、前記容器(30、330)との間に、規定の切断部位(351)を備えることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の混合装置。
  8. 前記クロージャ(8、108、208、408、508、608)が、前記カートリッジヘッド(4、104、204、304、504)と、前記孔フィルタ(10、110、510)との間に配置され、前記クロージャ(8、108、208、408、508、608)の少なくとも1つのハンドルが、前記カートリッジヘッド(4、104、204、304、504)内の前記少なくとも1つの通気開口部(240、340、540)を通して延びることを特徴とする、請求項に記載の混合装置。
  9. 2つの通気開口部(240、340、540)が、前記カートリッジヘッド(4、104、204、304、504)に配置され、前記クロージャ(8、108、208、408、508、608)の2つのブレード(244)により閉鎖可能であり、前記通気開口部(240、340、540)および前記ブレード(244)、円形セグメントとして設計され、前記クロージャ(8、108、208、408、508、608)は回転可能であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の混合装置。
  10. 前記クロージャ(8、108、208、408、508、608)が、少なくとも1つのハンドル(12、112、212、312、412)を有し、前記クロージャ(8、108、208、408、508、608)に配置される前記ハンドル(12、112、212、312、412)により、前記クロージャ(8、108、208、408、508、608)は回転または移動できることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の混合装置。
  11. ハンドル部(22)が、前記カートリッジ(2、302)の外部から内部まで、前記カートリッジヘッド(4、104、204、304、504)内の中心開口部(241、341、441、541、641)を通して延びる分配管(16)または混合ロッド(117)に接続されるか、または接続可能であり、前記カートリッジ(2、302)内で前記分配管(16)または前記混合ロッド(117)を回転させるために使用され得ることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の混合装置。
  12. 前記分配管クロージャ(18)が、前記ハンドル部(22)に接続される前記分配管(16)の内側におけるストッパ(18)であり、前記ハンドル部(22)によって、前記ストッパ(18)が前記分配管(16)から取り外され得ることを特徴とする、請求項5を引用する請求項11に記載の混合装置。
  13. 少なくとも1つの混合翼(24、124)が分配管(16)または混合ロッド(117)に配置され、1つまたは複数の前記混合翼(24、124)を有する前記分配管(16)または前記混合ロッド(117)が、回転できるように前記カートリッジ(2、302)において取り付けられることを特徴とする、請求項4〜12のいずれか一項に記載の混合装置。
  14. 真空コネクタ(243、443、543、643)が、前記カートリッジヘッド(4、104、204、304、504)または通路としての前記カートリッジ(2、302)の壁に配置され、前記真空コネクタ(243、443、543、643)を開口および閉鎖するためのバルブクロージャを備えることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一項に記載の混合装置。
  15. 前記カートリッジの内容物を分配するためのフィードプランジャ(6、306)が、前記カートリッジの底部に配置されることを特徴とする、請求項1〜14のいずれか一項に記載の混合装置。
  16. 前記第1の成分が粉末であり、前記第2の成分が液体であることを特徴とする、請求項1〜15のいずれか一項に記載の混合装置。
  17. 請求項1〜16のいずれか一項に記載の混合装置(1、301)を備える、真空セメンティングシステム。
  18. 以下の手順の工程
    A)カートリッジヘッド内の少なくとも1つの開口している通気開口部を通して、エチレンオキシドの使用によって、カートリッジの内側および内容物を滅菌する工程、
    B)前記カートリッジヘッドに対してクロージャを回転または移動させることによって、あるいはクロージャに対して前記カートリッジヘッドを回転または移動させることによって、前記カートリッジヘッド内の少なくとも1つの前記通気開口部を閉鎖する工程、
    C)前記カートリッジの内側からガスを排出する工程、
    D)容器の第2の成分を前記カートリッジに供給する工程、ならびに
    E)第1および第2の成分を混合する工程、
    によって、請求項1〜16のいずれか一項に記載の混合装置または請求項17に記載の真空セメンティングシステムを用いて混合可能な材料を混合する方法。
  19. 混合物分配管を通して加えられることを特徴とする、請求項18に記載の方法。
  20. 前記第2の成分が前記カートリッジの内側に供給されると、前記容器に対する接続が切断され、前記容器に対する接続部のための中心でない通路が、前記カートリッジヘッドに対して前記クロージャを回転または移動させることにより、あるいは前記クロージャに対して前記カートリッジヘッドを回転または移動させることにより閉鎖されることを特徴とする、請求項18または19に記載の方法。
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