JP5935107B2 - シールハウジングアセンブリを有する機械式攪拌機 - Google Patents

シールハウジングアセンブリを有する機械式攪拌機 Download PDF

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Description

発明の背景
[0001]流体、特に製薬及びバイオ医薬品製造における溶液及び懸濁液の調製は、典型的には、製品内の成分の所望の分布を得るために完全な混合（ｍｉｘｉｎｇ）を必要とする。幾つかの混合処理は、「シングルユース」の混合機又はバイオコンテナを伴い、かかる装置又はシステムの多くは、磁気的に駆動される攪拌機（ａｇｉｔａｔｏｒ）を含む。機械駆動式混合機では回転シャフト上のシールが不完全であって混合機又はバイオコンテナ及びその中の被処理流体の一体性が損なわれるという認識に鑑みて、シングルユース混合機又はバイオコンテナ用には、磁気混合技術が機械駆動式混合技術よりも一般に推進されている。
[0002]混合機及びバイオコンテナ、特にシングルユース混合機及びシングルユースバイオコンテナにおける機械駆動式攪拌機のシールを改良することが必要とされている。
[0003]本発明は、従来技術の欠点のうちの少なくとも幾つかの改善を提供する。本発明のこれら及び他の利点は、以下で述べる説明から明らかとなろう。
[0004]本発明の一実施形態は、バイオプロセシングでの使用のための機械駆動式攪拌機を提供し、該機械駆動式攪拌機は、
（ａ）第１の端部と第２の端部とを有する円筒形要素を備え、垂直回転軸を有する回転シャフトと；
（ｂ）回転シャフトの第１の端部に取り付けられ、シャフトの垂直回転軸に直交する水平軸を有するハブと、該ハブから延びた少なくとも２つのアームと、を備えたインペラと；
（ｃ）上部ハウジング部分と下部ハウジング部分とを備えたシールハウジングアセンブリであって、上部ハウジング部分は、上部シールアセンブリを備え、上部シールアセンブリは、上部シャフトシール及び上部シャフト軸受を備え、シャフトシール及びシャフト軸受は、各々、回転シャフトを受け入れる環状開口部を含み、シャフト軸受は、シャフト上に嵌合し；下部ハウジング部分は、下部シールアセンブリを備え、該シールアセンブリは、下部シャフトシール及び下部シャフト軸受を備え、シャフトシール及び前記シャフト軸受は、各々、回転シャフトを受け入れる環状開口部を含み、シャフト軸受は、シャフト上に嵌合し、シャフトの第２の端部は、下部ハウジング部分を貫通し；下部ハウジング部分は、ねじ山を含む外面を備える、シールハウジングアセンブリと、
（ｄ）上面及び下面と、該上面及び下面を貫通する開口部とを備え、該開口部がねじ山を含む表面を有する、締付リングであって、該締付リングは、シールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分と螺合し、締付リングの上面は、バイオプロセシングコンテナの壁の外面との接触に適する、締付リングと；
（ｅ）シールハウジングアセンブリの上部ハウジング部分にシール可能に結合する支持フランジであって、回転シャフトを受け入れる環状開口部を含み、バイオプロセシングコンテナの壁の内面に当接してシールするのに適した下面を有する支持フランジと、
を備え、締付リングの内面がシールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分の外面と螺合したとき、フランジの下面がバイオプロセシングコンテナの前記壁の前記内面に当接してシールし、締付リングの上面がバイオプロセシングコンテナの前記壁の前記外面に接触するようになっている。
[0005]好ましい実施形態において、上部及び下部シールアセンブリは、各々、回転防止装置をさらに備え、該シールアセンブリは、各々、キャリアハウジング突起を備えたキャリアハウジングをさらに備え、回転防止装置は、シール内のノッチと、キャリアハウジング突起とを含み、突起がシールと係合してシールの回転を防止する。
[0006]一実施形態において、攪拌機は、シール完全性検査アセンブリをさらに備え、該アセンブリは、シールハウジングアセンブリ内に、回転シャフトに沿って上部及び下部シールアセンブリと連通する内部チャネルを備え、下部ハウジング部分は、該内部チャネルと連通するポートをさらに備える。
[0007]他の実施形態において、攪拌機を備えた混合アセンブリ、該混合アセンブリを支持するための運搬台（ｔｏｔｅ）、該運搬台を備えたシステム、及び機械駆動式攪拌機の実施形態のシールの完全性を判定するための方法が本発明により提供される。
混合アセンブリのバイオコンテナの底壁に取り付けられた状態での、インペラと、回転シャフトと、上部シールアセンブリを含む上部ハウジング部分及び下部シールアセンブリを含む下部ハウジング部分を備えたシールハウジングアセンブリと、支持フランジと、締付リングと、を備えた本発明の攪拌機の実施形態の断面図である。この図は、上部及び下部シールアセンブリを強調する楕円形の線を含む。 図２Ａ〜図２Ｄは、図１の攪拌機のシールハウジングアセンブリ内に示されたシールアセンブリの幾つかの図を示し、該シールアセンブリは、本発明により、ノッチを含むシールを備えたキャリアハウジング、及び、該ノッチと係合するキャリアハウジング突起を備え、回転防止構造を形成し、シールの回転を防止する。例示されたシールアセンブリはまた、軸受及び弾性リングも備え、該リングは、キャリアハウジングがシールハウジングアセンブリの上部及び下部ハウジング部分の中に挿入されると、圧縮可能である。図２Ａは、シールアセンブリの上面図を示し、キャリアハウジング、シール、ノッチ、ノッチと係合するシールアセンブリ突起、及び弾性リングを示す。 シールアセンブリの底面図を示し、キャリアハウジング、軸受、及び弾性リングを示す。 シールの底面図を示し、シーリング・リップ、付勢ばね、及びノッチを示す。 シールハウジングアセンブリのハウジング部分内に嵌合したシールアセンブリの断面図を示す。 図１に示す攪拌機の実施形態における締付リングの上面図を示す。 図１に示す攪拌機の実施形態における締付リングの底面図を示し、締付リングは、該リングを貫通する開口部を有し、開口部はねじ付き面を有する。 図１に示す攪拌機の斜視図を（インペラ無しで）示し、この図はまた、シールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分に取り付けられた位置合わせ装置（取付アセンブリとの係合用）、並びにシャフトの下端部に取り付けられた第１のカップリング継手（図７に示す第２のカップリング継手と係合可能）も示し、下部ハウジング部分は、完全性検査アセンブリのチャネルと連通するポートをさらに備える。 図４の攪拌機の底面図である。 本発明の一実施形態による混合アセンブリの実施形態であり、混合アセンブリのバイオコンテナの底壁に取り付けられた図１に示す攪拌機の実施形態を含む。 モータと、駆動シャフトと、該駆動シャフトを攪拌機の回転シャフトに連結するためのカプラ装置とを備えた、機械式駆動アセンブリを示す。この図はまた、カプラ装置により与えられる第２のカップリング継手（ソケットカップリングとして図示）に係合可能な図４に示す第１のカップリング継手（シャフトカップリングとして例示）も示す。 機械式駆動アセンブリに連結された攪拌機と、ハウジングアセンブリの下部ハウジング部分を受ける取付アセンブリとを示し、該取付アセンブリは、ハウジングアセンブリの下部ハウジング部分を受ける可動シートをロック及びロック解除するためのアクチュエータを備える。 ロック解除（図９Ａ）及びロック（図９Ｂ）位置の取付アセンブリの実施形態の斜視図を示し、該取付アセンブリは、可動シートと、シールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分と係合するためのノッチ及び突起を備えた係合アセンブリと、係合アセンブリがシールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分と係合した後でシールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分と運搬台との間にロックをもたらす（図９Ｂ）ように、及び、シールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分を運搬台からロック解除する（図９Ａ）ように可動シートを動かすためのアクチュエータと、を備える。図９Ａはまた、取付アセンブリ内でのシールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分の正しい位置決めを検出するための第１のセンサも示す。 上記の通り。 図４に示すシールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分に取り付けられた位置合わせ装置が係合アセンブリと係合したときの、図９に示す取付アセンブリの斜視図を示す（シールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分は図示せず）。図１０Ａは、係合アセンブリがロック解除位置にあるときの係合アセンブリ内で正しい位置にある位置合わせ装置を示す。 係合アセンブリがロック位置にあるときの係合アセンブリと係合した位置合わせ装置を示す。 混合アセンブリを支持するための運搬台を示し、該運搬台は、取り付けられた取付アセンブリをさらに備える底壁を有し、該取付アセンブリは、シールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分及び位置合わせ装置を受けて、シールハウジングアセンブリを正しい位置にロックすることができる。図１１Ａは、運搬台の底壁、並びに、シールハウジングアセンブリが可動シート内の正しい位置にあって所定位置にロックされていることをオペレータに示すように配置された光インジケータを有する制御キャビネットを示す。 ロック解除位置にある取付アセンブリのアクチュエータを示す。図１１Ｂはまた、アクチュエータが可動シートを動かしてロック位置をもたらしたときに検出するための第２のセンサも示す。 ロック位置にある取付アセンブリのアクチュエータを示す。
[0019]有利には、混合機及びバイオリアクタ、特にシングルユース混合機及びシングルユースバイオリアクタで用いられる機械式攪拌機の回転シャフトの周囲の機械的シールの完全性を確保することができる。混合機及びバイオリアクタは、運搬台のような固定ハードウェアに容易かつ効率的に連結し、そこから取り外すことができる。いかなる特定の理論にも拘束されるものではないが、シールハウジングアセンブリは、シールを含む混合アセンブリ内で、並びに該混合アセンブリを受け入れて支持する運搬台内で、効率的に支持され、位置合わせされることができると考えられる。代替的に又は付加的に、支持アセンブリ内でシールハウジングアセンブリの正しい位置を確保することができ、正しく配置されたシールハウジングアセンブリを運搬台内で所定位置にロックすることができる。さらに、攪拌機内のシールのシール完全性をプロセスの前、後及び／又は最中に検査して、ユーザにシール完全性を保証することができ、これにより、漏出による貴重な流体の損失、又はバイオコンテナの完全性が損なわれることを恐れるあまりの早すぎるシャットダウンを減らすことができる。
[0020]さらに、いかなる特定の理論にも拘束されるものではないが、（１）シールハウジングアセンブリ内でのシールの回転を防止する回転防止装置の使用により、シールのシーリング・リップの摩耗を低減し、及び／又は、（２）シール及び軸受を備えたキャリアハウジングの使用により、シールと軸受との間の、ひいてはシールと回転シャフトとの間の良好な位置合わせがもたらされ、それによりシールのシーリング・リップの摩耗が低減すると考えられる。
[0021]本発明の実施形態によれば、バイオプロセシングでの使用のための機械駆動式攪拌機が提供され、該攪拌機は、
（ａ）第１の端部と第２の端部とを有する円筒形要素を備え、垂直回転軸を有する回転シャフトと；
（ｂ）回転シャフトの第１の端部に取り付けられ、シャフトの垂直回転軸に直交する水平軸を有するハブと、該ハブから延びた少なくとも２つのアームと、を備えたインペラと；
（ｃ）上部ハウジング部分と下部ハウジング部分とを備えたシールハウジングアセンブリであって、上部ハウジング部分は、上部シールアセンブリを備え、上部シールアセンブリは、上部シャフトシール及び上部シャフト軸受を備え、シャフトシール及びシャフト軸受は、各々、回転シャフトを受け入れる環状開口部を含み、シャフト軸受は、シャフト上に嵌合し；下部ハウジング部分は、下部シールアセンブリを備え、該シールアセンブリは、下部シャフトシール及び下部シャフト軸受を備え、シャフトシール及びシャフト軸受は、各々、回転シャフトを受け入れる環状開口部を含み、シャフト軸受は、シャフト上に嵌合し、シャフトの第２の端部は、下部ハウジング部分を貫通し；下部ハウジング部分は、ねじ山を含む外面を備える、シールハウジングアセンブリと；
（ｄ）上面及び下面と、該上面及び下面を貫通する開口部とを備え、該開口部がねじ山を含む表面を有する、締付リングであって、該締付リングは、シールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分と螺合し、締付リングの上面は、バイオプロセシングコンテナの壁の外面との接触に適する、締付リングと；
（ｅ）シールハウジングアセンブリの上部ハウジング部分にシール可能に結合する支持フランジであって、回転シャフトを受け入れる環状開口部を含み、バイオプロセシングコンテナの壁の内面に当接してシールするのに適した下面を有する支持フランジと、
を備え、締付リングの内面がシールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分の外面と螺合したとき、フランジの下面がバイオプロセシングコンテナの壁の内面に当接してシールし、締付リングの上面がバイオプロセシングコンテナの壁の外面に接触するようになっている。
[0022]好ましい実施形態において、上部及び下部シールアセンブリは、各々、回転防止装置をさらに備え、該シールアセンブリは、各々、キャリアハウジング突起を備えたキャリアハウジングをさらに備え、回転防止装置は、シール内のノッチと、キャリアハウジング突起とを含み、突起がシールと係合してシールの回転を防止する。
[0023]一実施形態において、攪拌機は、シール完全性検査アセンブリをさらに備え、該アセンブリは、シールハウジングアセンブリ内に、回転シャフトに沿って上部及び下部シールアセンブリと連通する内部チャネルを備え、下部ハウジング部分は、該内部チャネルと連通するポートをさらに備える。
[0024]幾つかの実施形態において、上部及び下部シールアセンブリは、各々、該シールアセンブリがそれぞれのハウジング部分内に嵌合したときに圧縮する少なくとも１つの弾性リングをさらに備える。
[0025]幾つかの実施形態において、上部軸受はシャフトにプレス嵌めされ、及び／又は、下部軸受は、シャフトに締まり嵌めされる。
[0026]別の実施形態において、攪拌機は、シャフトの第２の端部に取り付けられた第１のカップリング継手をさらに備える。好ましくは、第２のカップリング継手を備えたカプラ装置が第１のカップリング継手に係合可能である。
[0027]本発明の別の実施形態により混合アセンブリもまた提供され、該混合アセンブリは、（ａ）底壁、上壁、並びに該上壁及び底壁に接合した少なくとも１つの側壁を備えた、流体を収容するに適した内容積部を有する閉鎖コンテナと、少なくとも入口ポートと、出口ポートと、を備えたバイオプロセシングコンテナを備え、（ｂ）該バイオプロセシングコンテナは、底壁又は上壁に取り付けられた機械駆動式攪拌機の一実施形態をさらに備える。
[0028]本発明の実施形態による混合アセンブリを支持するための運搬台は、典型的には、側面を有する本体と、混合アセンブリを受けるための床とを備える。本発明の実施形態による運搬台の床は、混合アセンブリの実施形態のシールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分を受けるための開口部を含み、運搬台は、支持アセンブリをさらに備え、該支持アセンブリは、（ｉ）床の開口部内に配置された可動シートと、（ｉｉ）シールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分と係合するための少なくとも１つの突起を備えた係合アセンブリと、（ｉｉｉ）係合アセンブリがシールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分と係合した後でシールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分と運搬台の間にロックをもたらすように、及び、シールハウジングの下部ハウジング部分を運搬台からロック解除するように可動シートを動かすためのアクチュエータと、を備える。
[0029]運搬台の一実施形態において、シールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分に位置合わせ装置が取り付けられ、係合アセンブリは、該位置合わせ装置に係合する。
[0030]運搬台の別の実施形態において、支持アセンブリは、係合アセンブリがシールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分に係合したときに検出するための第１のセンサをさらに備える。好ましい実施形態において、運搬台は、アクチュエータが可動シートを動かしてロックをもたらしたときに検出するための第２のセンサをさらに備える。
[0031]本発明によるシステムの実施形態もまた提供され、該システムは、運搬台の一実施形態を備え、第１及び第２のセンサからそれぞれ信号を受信する少なくとも第１及び第２のインジケータをさらに備え、該インジケータは、信号を受信したときに点灯する。
[0032]さらに別の実施形態において、シールハウジングアセンブリを備えた機械駆動式攪拌機の一実施形態のシールの完全性を判定する方法が提供され、該方法は、シールハウジングアセンブリの内部チャネルと連通するポートを通じて攪拌機に圧力を印加し、圧力が所望の期間にわたって維持されるかどうかを判定することを含む。
[0033]以下、本発明の構成要素の各々を、より詳細に説明するが、同様の構成要素は同様の参照番号を有するものとする。
[0034]図１は、本発明の一実施形態による機械式攪拌機５００の実施形態を断面図で示したものであり、攪拌機５００は、ハブ１１と該ハブから延びるとともに好ましくは非ハブ側端部にブレードを有する少なくとも２つのアーム１２とを備えたインペラ１０（好ましくは、インペラ、ハブ、及びアームはプラスチックである）と、第１の端部２１及び第２の端部２２を有する円筒形要素を備えた回転シャフト２０（垂直回転軸ＶＡを有する）と、シールハウジングアセンブリ５１０と、支持フランジ３００（これは少なくとも１つのスパージャポートを備えたスパージャベースプレートを含むことができる）と、締付リング４００とを備える。例示した攪拌機は、シャフトの第１の端部に取り付けられたハブを有し、ハブはシャフトの垂直回転軸に直交する水平軸ＨＡを有する。図１はまた、シャフトとハブの一部とに係合したインペラ保持クリップも示す。
[0035]例示したシールハウジングアセンブリ５１０は、上部分シールアセンブリ１１０を備えた上部ハウジング部分１００と、下部分シールアセンブリ２１０を備えた下部ハウジング部分２００と、シールハウジングアセンブリ並びに上部及び下部ハウジング部分１００、２００を貫通する中央チャネル５１１と、上部分シールアセンブリ及び下部分シールアセンブリと連通する内部チャネル５２６及び該内部チャネルと連通するポート５２７を備えた完全性検査アセンブリ５２５と、を備える。
[0036]図２により詳細に示されるように、例示した上部分シールアセンブリ１１０及び下部分シールアセンブリ２１０は各々、中央チャネル１１１、２１１（回転シャフト受け入れ用）をそれぞれ有しており、かつ、各々、環状開口部を有するとともに付勢ばね１２１、２２１及びシーリング・リップ１２０Ａ、２２０Ａを備えたそれぞれのシール１２０、２２０（例えば、付勢ばね及びシーリング・リップを備えた、例えばＶＡＲＩＳＥＡＬ（Ｔｒｅｌｌｅｂｏｒｇ Ｓｅａｌｉｎｇ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ）のような市販のシール）を備え、該シールは、好ましくはノッチ１２２、２２２を備えるようにさらに改造されており、各々の部分シールアセンブリは、弾性リング１２４、２２４と、サークリップ１２５、２２５と、軸受１２６、２２６と、をさらに備える。好ましくは、図２（Ａ〜Ｄ）に示すように、各部分シールアセンブリは、それぞれのシール、ノッチ、及び軸受（シャフト上に嵌合する）を備えたキャリアハウジング１０５、２０５を備え、それぞれのキャリアハウジングは、キャリアハウジング突起１２３、２２３、並びに２つの弾性キャリアリング１３０Ａ、１２０Ｂ；２３０Ａ、２３０Ｂをさらに備え、キャリアハウジング突起１２３、２２３がノッチ１２２、２２２と係合して回転防止装置１５０、２５０（シールの回転を防止する）を与え、弾性キャリアリングは、キャリアをシールハウジングアセンブリのそれぞれの上部及び下部ハウジング部分の中に嵌合したときに圧縮する。幾つかの実施形態において、上部及び下部キャリアハウジングは、攪拌機を提供する際の製造の容易さ及び費用効果のために、同一である。
[0037]典型的には、図１に示すように、シールアセンブリをシールハウジングアセンブリのそれぞれの部分の中に保持するためにキャップ１６１、２６１が挿入され、図１では、該キャップを、それぞれのハウジング部分にねじ込まれるものとして例示する。回転シャフトを受け入れる中央チャネル５１１は、上部シールアセンブリと下部シールアセンブリとの間では中央チャネルの長さの残りの長さに沿ったところよりもわずかに大きい直径を有するものとすることができ、完全性検査アセンブリの内部チャネル５２６をもたらす。
[0038]幾つかの実施形態において、上部シール部分アセンブリの軸受１２６はシャフトにプレス嵌めされる。代替的に又は付加的に、幾つかの実施形態において、下部シール部分アセンブリの軸受２２６は、シャフトに締まり嵌めされる。
[0039]攪拌機は、好ましくは、上面３１０及び下面並びに開口部３１１を有する支持フランジ３００（フランジは、混合アセンブリの内側に配置され、シールハウジングアセンブリ５１０の上部ハウジング部分１００に取り付けられる）と、上面４１０及び下面４２０並びにこれらの面を貫通するとともにねじ付き面４１２を含む開口部４１１を備えた締付リング４００（図３に詳細を示す）（締付リングは、混合アセンブリの外側に配置され、シールハウジングアセンブリ５１０の下部ハウジング部分２００に取り付けられる）と、を用いて混合アセンブリ１０００のバイオコンテナ１１００の上壁又は底壁に取り付けられる（底壁１１０１を図１に示し、バイオコンテナ１１００を備えた混合アセンブリ１０００を図６に示す）。例えば、図１に示すように、例示したシールハウジングアセンブリ５１０の上部ハウジング部分１００は、肩部１７５及び溝１７５Ａ、１７５Ｂ、並びに弾性リング１７６Ａ、１７６Ｂを含み、該弾性リングは、圧縮して、支持フランジ３００の開口部３１１の壁３１１Ａとシールハウジングアセンブリ５１０の上部ハウジング部分１００の外面の下部との間にシールをもたらし、このとき上面３１０が肩部１７５の表面に当接して押し付けられ、フランジの下面３２０は、混合アセンブリのバイオコンテナの底壁１１０１の内面１１０１Ａにシール（好ましくは溶接）される。図１で示される実施形態において、シールハウジングアセンブリ５１０の下部ハウジング部分２００は、ねじ山２８１を備えた外面２８０を有し、締付リング４００（図３により詳細に示す）が下部ハウジング部分に螺合して、締付リングの上面４１０が混合アセンブリのバイオコンテナの底壁１１０１の外面１１０１Ｂ（フランジ３００に溶接された壁１１０１の面１１０１Ａに対向する）に接触するようになっている。
[0040]底壁１１０１、上壁１１０２、並びに対抗する側壁１１０３、１１０４及び１１０５、１１０６を備えた閉鎖バイオコンテナ又は閉鎖バイオプロセシングコンテナ１１００を備え、少なくとも１つの入口ポートと排出ポートとを含む複数のポートを含み、流体を収容するのに適した内容積部を有し、バイオコンテナ１１００の底壁１１０１に取り付けられた攪拌機５００を有する例示的な混合アセンブリ１０００を図６に示す。バイオコンテナ（又はバイオプロセシングコンテナ）は、任意の適切な形状（例えば、円筒形（例えば単一の連続した側壁を有する）、正方形、又は長方形）を有するものとすることができ、図６では複数の側壁を有する概ね長方形の直方体形状を有するものとして示されている。
[0041]より詳細に後述するように、位置合わせ装置６００は、好ましくは、取付アセンブリとの係合用にシールハウジングアセンブリ５１０の下部ハウジング部分２００に取り付け可能（より好ましくは、取り外し可能に取り付け可能）であり、取付アセンブリは、運搬台の底壁に取り付けられている。図４及び図５は、位置合わせ装置６００を含む攪拌機５００の斜視図及び底面図を示し、ここで例示した位置合わせ装置は、２つのクリップ６０１、６０２（差込みクリップとして図示）を備え、該クリップは、凹部６０１Ａ、６０２Ａ及び肩部６０１Ｂ、６０２Ｂを備える。図５において、支持フランジは、スパージャポートを含むスパージャベースプレートとして例示されている。図４及び図５に示される攪拌機５００の実施形態は、機械式駆動アセンブリに連結して該機械式駆動アセンブリが攪拌機を駆動することができるようにするための、回転シャフト２０の下端部２２取り付けられた第１のカップリング継手７５１（シャフトカップリングとして図示）を備える。図４はまた、完全性検査アセンブリ５２５の内側チャネル５１１と連通するためのポート５２７を備えた、ハウジングアセンブリ５１０の下部ハウジング部分２００も示す。
[0042]攪拌機は、モータを備えた機械式駆動アセンブリにより駆動される。好ましくは、図７に示すように、機械式駆動アセンブリ７００は、モータ７２５と、出力シャフト７３０と、カプラ装置７５０とを備える。例示したカプラ装置７５０は、モータ７２５に接続された（例えば、駆動シャフト（図示せず）上のキーに嵌合するキー溝を介して）ギヤボックスから延びた出力シャフト７３０に取り付けられ状態で示されており、第１のカップリング継手７５１に連結する第２のカップリング継手７５２（ソケットカプラとして図示）を備える。例示した第１及び第２のカップリング継手は各々、係合及び連結のための延長部又はフィンガ及びそれらの間の凹部（例えば、歯と溝）を備え、モータの動作がインペラを回転させるようになっている。幾つかの実施形態において、第１のカップリング継手はプラスチックのエラストマー材料で作られ、第２のカップリング継手は金属で作られ、例えば、エラストマー材料は、シャフト回転中の心のずれを吸収することができ、例えば、シールハウジングアセンブリ内の回転シャフト２０と、出力シャフト７３０との間の良好な位置合わせを可能にする。
[0043]有利には、本発明の実施形態は、運搬台に関連付けられる（例えば、運搬台の底壁に取り付けられる）取付アセンブリを備え、シールハウジングアセンブリ内の回転シャフトが駆動アセンブリの出力シャフトと連結されるときの良好な位置合わせを可能にし、シャフト回転中のシールハウジングアセンブリの移動を防止する。好ましくは、取付アセンブリは、可動シートと、係合アセンブリと、シールハウジングアセンブリの下部分が該シート内に配置されたときを示す少なくとも１つのセンサとを備え（図９に示すように）、より好ましくは、運搬台（例えば、取付アセンブリ）は、シールハウジングアセンブリが所定位置にロックされたときを示す第２のセンサをさらに備える（図１１Ｂ及び図１１Ｃに示すように）。
[0044]図８は、機械式駆動アセンブリ７００に連結された攪拌機５００と、ハウジングアセンブリの下部ハウジング部分２００を受け入れた取付アセンブリ２１００とを示し、該取付アセンブリは、ハウジングアセンブリの下部ハウジング部分を受ける可動シート２１１０（図示せず。図９参照）をロック及びロック解除するためのアクチュエータ２１０１を備える。
[0045]図９は、取付アセンブリ２１００の一実施形態のロック解除（図９Ａ）及びロック（図９Ｂ）位置での斜視図を示し、該取付アセンブリは、可動シート２１１０と、シールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分と係合するための係合アセンブリ２１５０（該係合アセンブリは、少なくとも１つの突起及び／又は少なくとも１つの停止部を備える）と、係合アセンブリがシールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分と係合した後でシールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分と運搬台（運搬台は図１１Ａに示す）との間にロックをもたらし（図９Ｂ）、及び、シールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分を運搬台からロック解除する（図９Ａ）ように可動シート２１１０を動かすためのアクチュエータ２１０１と、を備える。図９Ａはまた、シールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分と取付アセンブリとの係合を検出するための第１のセンサ２７０１も示す。この例示的な実施形態において、係合アセンブリ２１５０は、位置合わせ装置６００（図４に示す）のクリップ６０１、６０２の中に形成された凹部６０１Ａ、６０２Ａを受けるための固定湾曲突起部２１５１Ａ、２１５１Ｂ、２１５１Ｃと、位置合わせ装置のクリップの肩部６０１Ｂ、６０２Ｂに当接してロックするための可動停止部２１５２Ａ、２１５２Ｂとを備える。
[0046]図１０は、図４に示すシールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分２００に取り付けられた位置合わせ装置６００が係合アセンブリ２１５０に係合したときの、図９に示す取付アセンブリ２１００の斜視図を示す（シールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分は図示せず）。図１０Ａは、係合アセンブリがロック解除位置にあるときの係合アセンブリ２１５０に係合した位置合わせ装置６００のクリップ６０１、６０２を示し、図１０Ｂは、係合アセンブリがロック位置にあるときの係合アセンブリ２１５０に係合した位置合わせ装置６００を示す。
[0047]本発明の実施形態は、例えば概ね箱形又は概ね円筒形の本体などの任意の適切な形状を有することができる多様な運搬台と共に使用することができる。
[0048]図１１は、混合アセンブリを支持するための運搬台２０００を示し、該運搬台は、側面を有する本体を備え、開口部２０１１を有する床又は底壁２００１を有し、該底壁は、そこに取り付けられた取付アセンブリ２１００をさらに備え、該取付アセンブリは、シールハウジングアセンブリの下部ハウジング部分及び位置合わせ装置を受け入れ、該シールハウジングアセンブリを正しい位置にロックすることができる。図１１Ａは、運搬台の底壁２００１を示し、図１１Ｂ及び図１１Ｃは、それぞれロック解除及びロック位置にある取付アセンブリのアクチュエータ２１０１を示す。図１１Ｂはまた、アクチュエータが可動シートを動かしてロック位置を与えたときに検出するための第２のセンサ２７０２も示す。図１１Ａはまた、運搬台と、シールハウジングアセンブリが正しい位置にロックされていることをオペレータに示すように配置された光インジケータ２８０１（センサ２７０１からの信号を受信）及び２８０２（センサ２７０２からの信号を受信）を有する制御キャビネットと、を備えたシステムの実施形態も示す。
[0049]本発明の実施形態により、多様な流体を処理及び／又は調製（混合を含む）することができる。用途としては、例えば、細胞培養（例えば、懸濁及び接着細胞株のバッチ及びフェドバッチ処理を含む）、並びに、医薬品、ワクチン、及び静脈内輸液、抗体及び／又はタンパク質含有流体、及び／又は食品及び飲料工業のための流体を含む、製薬及び／又はバイオ医薬品製造のための無菌流体の調製が挙げられる。本発明の実施形態により混合される流体はまた、例えば、培地及び／又はクロマトグラフィ緩衝液として用いることもできる。
[0050]本発明の実施形態による機械駆動式攪拌機のシールの完全性を試験する方法は、内部チャネル５２６に連通するポート５２７（図１及び図４に示す）に圧力を印加し、圧力をある期間にわたって解析して、圧力が維持されているかどうか観察し、これによりシールの完全性が維持されていることを示すことを含む。圧力が減衰していれば、シールのうちの１つの完全性は破られている。例証として、インペラに約０．６ｂａｒｇで６分間にわたって圧力をかけて、圧力の減衰を解析することができる。
[0051]本明細書で引用される、刊行物、特許出願、及び特許を含むすべての参照文献は、あたかも各々の参照文献が個々にかつ明確に引用により組み入れられ、その全体がここで記述されているかの如くに、引用により本明細書に組み入れられる。
[0052]本発明を説明する文脈における（特に以下の特許請求の範囲の文脈における）用語「１つの（ａ）」及び「１つの（ａｎ）」及び「この（ｔｈｅ）」及び「少なくとも１つの」並びに類似の指示対象の使用は、ここで特段の断りのない限り又は文脈により明らかに否定されない限りは、単数及び複数の両方を網羅するものと解釈すべきである。１以上の項目のリストに続く「少なくとも１つの」という用語の使用（例えば、「Ａ及びＢのうちの少なくとも１つ」）は、ここで特段の断りのない限り又は文脈により明らかに否定されない限りは、列挙された項目から選択された１つの項目（Ａ又はＢ）又は列挙された項目のうちの２以上の任意の組合せ（Ａ及びＢ）を意味するものと解釈すべきである。「備える」、「有する」、「含む」、及び「含有する」という用語は、特段の断りのない限り、オープンエンド形式の用語（すなわち、「それを含むが、それに限定されない」を意味する）と解釈すべきである。ここで値の範囲を述べることは、特段の断りのない限り、単に、その範囲内に入る各々の別個の値に個々に言及することの簡略法としての役割を果たすことを意図したものであり、各々の別個の値は、あたかもそれがここで個々に述べられているかの如くに本明細書内に組み入れられる。ここに記載のすべての方法は、ここで特段の断りのない限り又は文脈により明らかに否定されない限りは、任意の適切な順序で行うことができる。ここに提示するあらゆる例、又は例示的言語（例えば、「のような」）の使用は、単に、本発明をより良く解明することを意図したものであり、特段に特許請求されない限り、本発明の範囲に対する制限を課すことを意図したものではない。明細書内のいかなる言語も、特許請求されていない要素が本発明の実施にとって必須であることを示すものと解釈すべきではない。
[0053]本発明者が知る本発明を実施するための最良の形態を含めて、本発明の好ましい実施形態をここに記載する。これらの好ましい実施形態の変形は、上記の説明を読めば当業者には明らかとなるであろう。本発明者は、当業者がかかる変形を適宜使用することを予期するものであり、本発明者は、本発明がここで具体的に記載したのとは別のやり方で実施されることを意図するものである。従って、本発明は、準拠法により許容される限り、ここに添付した特許請求の範囲で述べられている主題のすべての変更及び均等物を含む。さらに、そのすべての可能な変形における上記の要素の任意の組合せが、ここで特段の断りのない限り又は文脈により明らかに否定されない限りは、本発明に包含される。
１０…インペラ、１１…ハブ、１２…アーム、２０…回転シャフト、１００…上部ハウジング部分、１０５、２０５…キャリアハウジング、１１０…上部シールアセンブリ、１１１、２１１、５１１…中央チャネル、１２０、２２０…シール、１２２、２２２…ノッチ、１２３、２２３…キャリアハウジング突起、１２４、２２４…弾性リング、１２６、２２６…軸受、１３０Ａ、１３０Ｂ、２３０Ａ、２３０Ｂ…弾性キャリアリング、１５０、２５０…回転防止装置、１６１、２６１…キャップ、２００…下部ハウジング部分、２１０…下部シールアセンブリ、２８０…下部ハウジング部分の外面、３００…支持フランジ、３１０…支持フランジの上面、３１１…支持フランジの開口部、３２０…支持フランジの下面、４００…締付リング、４１０…締付リングの上面、４１１…締付リングの開口部、４２０…締付リングの下面、５００…機械駆動式攪拌機、５１０…シールハウジングアセンブリ、５２５…シール完全性検査アセンブリ、５２６…内部チャネル、５２７…ポート、６００…位置合わせ装置、７００…機械式駆動アセンブリ、７２５…モータ、７５０…カプラ装置、７５１、７５２…カップリング継手、１０００…混合アセンブリ、１１００…バイオコンテナ又はバイオプロセシングコンテナ、１１０１…底壁、１１０２…上壁、１１０３、１１０４、１１０５、１１０６…側壁、２０００…運搬台、２００１…床、２１００…取付アセンブリ、２１０１…アクチュエータ、２１１０…可動シート、２１５０…係合アセンブリ、２７０１、２７０２…センサ、２８０１、２８０２…光インジケータ

Claims (13)

  1. バイオプロセシングでの使用のための機械駆動式攪拌機であって、
    （ａ）第１の端部と第２の端部とを有する円筒形要素を備え、垂直回転軸を有する回転シャフトと、
    （ｂ）前記回転シャフトの前記第１の端部に取り付けられ、前記回転シャフトの前記垂直回転軸に直交する水平軸を有するハブと、前記ハブから延びた少なくとも２つのアームと、を備えたインペラと、
    （ｃ）上部ハウジング部分と下部ハウジング部分とを備えたシールハウジングアセンブリであって、
    前記上部ハウジング部分が上部シールアセンブリを備え、前記上部シールアセンブリが上部シャフトシール及び上部シャフト軸受を備え、前記シャフトシール及び前記シャフト軸受が各々、前記回転シャフトを受け入れる環状開口部を含み、前記シャフト軸受が前記シャフト上に嵌合し、
    前記下部ハウジング部分が下部シールアセンブリを備え、前記シールアセンブリが下部シャフトシール及び下部シャフト軸受を備え、前記シャフトシール及び前記シャフト軸受が各々、前記回転シャフトを受け入れる環状開口部を含み、前記シャフト軸受が前記回転シャフト上に嵌合し、前記回転シャフトの前記第２の端部が前記下部ハウジング部分を貫通し、前記下部ハウジング部分がねじ山を含む外面を備える、
    シールハウジングアセンブリと、
    （ｄ）上面及び下面と、前記上面及び前記下面を貫通する開口部とを備え、前記開口部がねじ山を含む表面を有する、締付リングであって、該締付リングが、前記シールハウジングアセンブリの前記下部ハウジング部分と螺合し、前記上面は、バイオプロセシングコンテナの壁の外面との接触に適する、締付リングと、
    （ｅ）前記シールハウジングアセンブリの前記上部ハウジング部分にシール可能に結合する支持フランジであって、前記回転シャフトを受け入れる環状開口部を含み、バイオプロセシングコンテナの前記壁の内面に当接してシールするのに適した下面を有する支持フランジと、
    を具備し、
    前記締付リングの前記内面が前記シールハウジングアセンブリの前記下部ハウジング部分の前記外面と螺合したとき、前記フランジの前記下面が前記バイオプロセシングコンテナの前記壁の前記内面に当接してシールし、前記締付リングの上面が前記バイオプロセシングコンテナの前記壁の前記外面に接触する、機械駆動式攪拌機。
  2. 前記上部シールアセンブリ及び前記下部シールアセンブリが各々、回転防止装置をさらに備え、前記シールアセンブリが各々、キャリアハウジング突起を備えたキャリアハウジングをさらに備え、前記回転防止装置が、シール内のノッチと、前記キャリアハウジング突起とを含み、前記突起が前記シールと係合して前記シールの回転を防止する、請求項１に記載の機械駆動式攪拌機。
  3. シール完全性検査アセンブリをさらに備え、
    前記シール完全性検査アセンブリが、前記シールハウジングアセンブリ内に、前記回転シャフトに沿って前記上部シールアセンブリ及び前記下部シールアセンブリと連通する内部チャネルを備え、前記下部ハウジング部分が、前記内部チャネルと連通するポートをさらに備える、請求項１又は２に記載の機械駆動式攪拌機。
  4. 前記上部シールアセンブリ及び前記下部シールアセンブリが各々、前記シールアセンブリがそれぞれのハウジング部分内に嵌合したときに圧縮する少なくとも１つの弾性リングをさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の機械駆動式攪拌機。
  5. 前記回転シャフトの前記第２の端部に取り付けられたカップリング継手をさらに備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の機械駆動式攪拌機。
  6. 前記カップリング継手と係合可能なカプラ装置をさらに備える、請求項５に記載の機械駆動式攪拌機。
  7. バイオプロセシングコンテナを具備する混合アセンブリであって、
    （ａ）前記バイオプロセシングコンテナは、流体を収容するのに適した内容積部を有する閉鎖コンテナであって、該閉鎖コンテナが少なくとも１つの側壁と上壁と底壁とを備え、前記側壁が前記上壁及び前記底壁に接合する、閉鎖コンテナと、少なくとも入口ポートと、出口ポートと、を備え、
    （ｂ）前記バイオプロセシングコンテナは、さらに、前記底壁又は前記上壁に取り付けられた請求項１〜６のいずれか１項に記載の機械駆動式攪拌機を備える、
    混合アセンブリ。
  8. 混合アセンブリを支持するための運搬台であって、前記運搬台は、前記混合アセンブリを受けるための床を備え、前記床は、請求項７に記載の混合アセンブリの前記シールハウジングアセンブリの前記下部を受けるための開口部を含み、当該運搬台は、支持アセンブリをさらに備え、
    前記支持アセンブリが、
    （ｉ）前記床の前記開口部内に配置された可動シートと、
    （ｉｉ）前記シールハウジングアセンブリの前記下部ハウジング部分と係合するための少なくとも１つの突起を備えた係合アセンブリと、
    （ｉｉｉ）前記係合アセンブリが前記シールハウジングアセンブリの前記下部ハウジング部分と係合した後で前記シールハウジングアセンブリの前記下部ハウジング部分と前記運搬台の間にロックをもたらすように、かつ、前記シールハウジングの前記下部ハウジング部分を前記運搬台からロック解除するように前記可動シートを動かすためのアクチュエータと
    を備える、運搬台。
  9. 前記シールハウジングアセンブリの前記下部ハウジング部分に位置合わせ装置が取り付けられ、前記係合アセンブリが、前記位置合わせ装置に係合する、請求項８に記載の運搬台。
  10. 前記支持アセンブリは、前記係合アセンブリが前記シールハウジングアセンブリの前記下部ハウジング部分に係合したときに検出するための第１のセンサをさらに備える、請求項８又は９に記載の運搬台。
  11. 前記運搬台は、前記アクチュエータが前記可動シートを動かしてロックをもたらしたときに検出するための第２のセンサをさらに備える、請求項１０に記載の運搬台。
  12. 請求項１１に記載の運搬台を備えたシステムであって、
    前記第１のセンサ及び前記第２のセンサからそれぞれ信号を受信する少なくとも第１のインジケータ及び第２のインジケータをさらに備え、
    前記第１のインジケータ及び前記第２のインジケータが前記信号を受信したときに点灯する、システム。
  13. 機械駆動式攪拌機のシールの完全性を判定する方法であって、請求項３に記載の攪拌機に前記内部チャネルと連通する前記ポートを通じて圧力を印加し、前記圧力が所望の期間にわたって維持されるかどうかを判定することを含む、方法。
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