KR20230111190A - 밸브 관련 개선 - Google Patents

Abstract

수동 밸브 부분(12)이 능동 밸브 부분(10)에 수용되어 능동 밸브 부분과 정합될 수 있도록 능동 밸브 부분(10)과 수동 밸브 부분(12)이 상보적인 형상을 갖는 밸브. 각각의 밸브 부분은 수동 밸브 부분(12)이 능동 밸브 부분(10)에 수용될 수 있도록 서로에 대해 상보적인 형상의 대체로 원통형의 밸브 몸체(14, 16)를 구비한다. 각각의 밸브 부분은 하나 이상의 스핀들(22, 24 및 22', 24')을 통해 하우징에 회전 가능하게 장착된 원형 평면형 디스크 형태의 밸브 폐쇄 부재(18, 20)를 구비한다. 밸브 부분은 다수의 구성을 가지며, 이에 따라 밸브 부분들은 분리되어 밸브 폐쇄 부재 사이에 채널 또는 챔버를 형성할 수 있도록 부분적으로 맞물리거나 또는 밸브 부분들은 밸브 폐쇄 부재가 서로 근접하게 배치되도록 챔버 또는 채널이 폐쇄되게 완전히 맞물릴 수 있으며 밸브는 재료의 통과를 허용하기 위해 개방 또는 폐쇄될 수도 있다.

Description

밸브 관련 개선

본 발명은 밸브에 관한 것으로, 특히, 배타적인 것은 아니지만, 분말 및/또는 유체의 흐름을 제어, 충전, 배출 및/또는 조절하기 위한 밸브에 관한 것이다.

스플릿 버터플라이 밸브(split butterfly valve)와 같은 밸브가 다양한 설계로 이용 가능하며, 제품이 환경에 노출되는 것을 방지하며 사람이 제품 가까이에서 작업하는 것을 방지하기 위해 제품 봉쇄가 필요한 공정에 널리 사용된다. 스플릿 밸브는 주로, 고상 분말과 비슷한 입상 재료를 취급하며 폐쇄 상태에서 이송하도록 설계된다.

스플릿 밸브 설계에 의하면 밸브가, 일반적으로 알파 절반부와 베타 절반부 또는 능동 절반부와 수동 절반부라고 하는, 2개의 절반부로 분할 개방될 수 있다. 이러한 밸브는, 분할 시에, 2개의 절반부가 양측에서 내용물을 밀봉하여 폐쇄한 상태로 유지하도록 설계된다.

스플릿 버터플라이 밸브와 유사하게, 스플릿 볼 밸브도 고체 및 더 일반적으로는 액체를 폐쇄 상태로 이송하도록 사용될 수 있다. 역사적으로, 이들 밸브는 주로, 제약 및 생명 공학 산업에서 비멸균 작업에 사용되었다.

멸균 장비 설계에서는, 전체 시스템이 멸균 처리되어야 하며, 일단 멸균 처리되고 나면, 처리 주기 전체(예를 들어, 재료 추가, 재료 배출, 시스템 간의 임의의 공정 이동 등)에 걸쳐 멸균 상태가 유지되는 것을 보장하는 것이 중요하다.

스플릿 밸브는, 임의의 제품이 내부 표면 또는 제품 접촉 부품과 접촉하기 전에, 오토클레이빙(autoclaving), 개방 밸브를 통한 증기의 통과, 또는 밸브를 통한 증기화된 과산화수소와 같은 기타 가스의 통과를 포함하는, 여러 가지 공지의 방법을 통해 멸균 처리될 수 있다.

불행하게도, 이러한 종래의 공지된 밸브 중 하나가 분할될 때에는, 밸브 및 시트(seat)의 중요한 표면 중 일부가 2개의 절반부로 분할될 때 비멸균 대기를 둘러싸고 있는 외부에 노출되기 때문에, 멸균 상실 또는 손상이 발생한다. 스플릿 밸브가 이후 다시 도킹되며 재료 이송을 위해 개방된다면, 전체 시스템이 멸균 상태를 상실하여 제품 오염을 초래할 수 있다.

의약품, 화학 물질 또는 생물학적 재료의 제조에 있어서, 이러한 화합물 및 재료의 안전하고 위생적인 취급을 위해서는 효과적인 봉쇄가 필수적이다. 제조 공정의 각각의 단계에서, 작업자를 최적으로 보호하며 제품의 무결성을 유지하기 위해 취급의 제어 및 관리가 이루어져야 한다.

취급되고 있는 재료는 종종, 많은 새로운 활성 제약 성분(API)의 효능 증가로 인해, 건강에 위험하기도 하다. 제약 및 바이오 제조 제품은 제품 오염에 대한 엄격한 통제 하에 제조되는 경우가 많다. 이것은 제품이 대부분 인간이 소비하기 위한 것이기 때문이며, 업계가 미국의 식품의약청(FDA: Food and Drug Administration) 및 영국의 의약품 및 의료 제품 관리국(MHRA: Medicines and Healthcare products Regulatory Agency)과 같은 기관에 의해 엄격한 규제 하에 있기 때문이다. 또한, API는, 그 양이 충분할 경우, 작업자의 건강에 해로울 수도 있다. 이 때문에, 작업자와 잠재적으로 위험한 재료 사이의 직접적인 접촉을 피할 필요가 있다.

이러한 직접적인 접촉을 피하기 위해, 공정 장비 주변에 봉쇄 인클로저(enclosure)를 장착하여야 한다는 요구가 증가하고 있다. 그러나, 이러한 인클로저를 설계할 때에는 장비의 작동에 대한 모든 방해 요소를 최소화하여야 한다. 스플릿 밸브 조립체를 사용하는 경우, 이러한 폐쇄된 환경에서 작업자가 이를 처리하기가 어려울 수 있다.

또한, 각각의 처리 작업이 끝날 때마다, 교차 오염의 위험을 최소화하기 위해 추가의 처리 작업 전에 작업자가 처리 구역을 에워싸고 있는 구조물의 내부 표면을 철저히 세정하여야 한다. 결과적으로, 제약 제조 산업은 허용 가능한 작업자 노출 수준을 달성하기 위해 우수한 봉쇄 성능을 요구한다.

처리 구역에서 민감하거나 위험한(예를 들어, 독성의) 특성의 고체(예를 들어, 분말) 또는 액체 제품을 취급하기 위해, 다수의 서로 다른 유형의 봉쇄 조립체가 이용 가능하다. 이러한 종래의 봉쇄 조립체 중 하나로서, 제품 및/또는 취급 장비가 조작될 수도 있는 처리 구역에 장갑을 끼고 접근 가능한 배리어 아이솔레이터(barrier isolator)가 있다. 배리어 아이솔레이터는 이중 보호 기능, 즉, 제품과 작업자 사이의 물리적 배리어를 유지하기 위한 글로브 포트(glove port) 및 처리 구역으로부터 공기 중의 입자를 제거하며 이 입자를 필터에 의해 포집하기 위해 공기 흐름을 생성하기 위한 추출 팬 시스템의 사용을 제공할 수도 있다. 이러한 방식으로, 배리어 아이솔레이터는 전형적으로 나노그램 수준까지의 높은 봉쇄를 달성할 수 있다.

그러나, 취급되고 있는 재료의 무결성과 작업자의 건강 모두를 위해, 멸균 및 밀봉 환경을 유지하면서 봉쇄 및 멸균을 함께 달성하도록 설계된 아이솔레이터는 매우 비쌀 수 있다.

이러한 문제를 해결하는 공지된 스플릿 버터플라이 밸브가 출원인에 의해 제공되며 WO2007107500에 설명되어 있는데, 여기에는 밸브 부분이 맞물리지만 각각의 밸브 부분에 배치된 밸브 폐쇄 부재가 멸균을 위해 일정 거리를 유지하는 위치와 밸브 폐쇄 부재가 맞물리며 밸브를 개방 또는 폐쇄하도록 이동할 수 있는 위치 사이에서 이동 가능한 2개의 밸브 부분을 구비한 밸브 조립체가 개시되어 있다. 이 시스템은 밸브 폐쇄 부재, 소위 관련 링이 폐쇄 구성에 있을 때 노출되는 밸브 시트 부분 또는 밸브 폐쇄 부재와 접촉했을 수도 있는 물질로 인한 오염을 방지하는 방식으로 재료의 이송을 촉진한다.

밸브 부분이 맞물리면, 잠금 링이 밸브 부분을 일정 거리를 두고 맞물린 상태로 유지하며, 밸브 부분을 변위시켜 멸균 매체가 더 큰 멸균성을 보장하기 위해 통과할 수도 있는 밸브 폐쇄 부재 사이의 챔버를 생성하기 위해 시스템이 중력, 수동 조작, 및/또는 스프링에 의존한다. 전형적으로, 작업자는 분리를 촉진하기 위해 수동 밸브 부분의 중량을 사용할 것이며, 또는 그렇지 않으면 작업자가 스스로 밸브 부분을 변위시킬 것이다.

그 결과, 밸브 폐쇄 부재의 사이에 형성되는 챔버의 체적이 하나의 공정 주기로부터 다른 공정 주기까지 변동할 수도 있으며, 이것은 주어진 체적의 멸균 매체를 챔버로 도입하는 것을 포함하는 멸균 단계가 공정에 포함되도록 하며, 만족스러운 멸균을 위해 필요한 공정 시간을 정확하게 예측하기 어렵게 만든다. 이러한 공정 주기는 전형적으로, 챔버 내부에 부압을 생성하여, 체적 감소를 부추긴다. 결과적으로, 이 단계는 필요한 멸균이 달성되었는지 확인하기 위한 작업자의 과잉 보상으로 인해 후속 처리를 과도하게 지연시킬 수도 있다.

또한, 맞물린 경우 밸브 부분을 변위시키기 위한 메커니즘이 처리 장비에 과도한 손상을 주거나 작업자에게 불필요한 물리적 부담을 줄 수도 있다. 멸균 환경이나 이송 분말을 방해하지 않도록 점진적으로 제어되는 도킹 해제가 유리할 것이다.

이것은 또한, 밸브 시스템이 물리적으로 더 작아 처리 환경에 더 잘 수용되었다면 유리할 것이다.

재료 이송 단계 사이에, 능동 밸브 부분과 수동 밸브 부분이 주변 환경의 재료 및/또는 유기체 또는 특정 상황에서 밸브 절반부 사이를 통과하는 재료로 인해 오염될 수 있다. 생물학적 제제의 제조에서 매우 높은, 공정에 필요한 멸균 수준에 따라, 이송되고 있는 재료가 밸브 절반부가 나중에 사용될 때 오염되지도 않고 하류 처리 단계도 아닌 것을 보장하기 위해, 재료 이송 전후에 밸브 부분, 특히, 밸브 폐쇄 플레이트를 세정하는 것이 필요할 수도 있다.

이 문제를 해결하기 위해, 재료 이송 직전과 직후에 밸브 절반부 사이에 챔버를 생성하여 밸브 폐쇄 플레이트의 외부 표면을 세정하거나 멸균 처리하여 표면에 존재하는 모든 재료 또는 미생물에 의한 오염을 방지하는 방안이 제안되었다.

그러나, 밸브 절반부 사이에 생성된 챔버의 체적이 좀처럼 일정하지 않아, 챔버의 체적과 관계없이 멸균 처리가 발생하는 것을 보장하는 데 필요할 수도 있는 것보다 더 큰 체적의 멸균 매체를 사용하여야 하는 메커니즘은 문제가 있다. 챔버 형성의 반복성과 정확성이 요구된다. 또한, 챔버가 형성되었다는 것을 보장하기 위한 긍정적인 피드백도 거의 없으며, 원하는 구성이 달성되었다는 피드백을 작업자에게 제공하기 위한 다른 구성도 없다. 또한, 외력이 가해질 때 밸브가 원하는 대로 개방 또는 폐쇄되지 않거나 오정렬로 이어지는 밸브 절반부의 부주의한 이동을 방지할 필요가 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 제 1 밸브 부분과 제 2 밸브 부분을 포함하며, 상기 밸브 부분이 분리되지 않도록 서로 고정되며 재료가 통과할 수도 있도록 밸브가 개방되는 제 1 구성 및 상기 밸브 부분이 서로 고정되지만 제 1 구성으로부터 변위되어 그 사이에 공간을 형성하며 밸브가 폐쇄되는 제 2 구성을 포함하는 개별 구성 사이에서 상기 밸브 부분이 맞물릴 때 밸브 부분을 변위시키기 위한 변위 수단을 구비하며, 상기 변위 수단이 정합 쌍을 포함하며, 각각의 밸브 부분이 상기 쌍 중 하나의 부재를 포함하며, 상기 정합 쌍은 상기 제 1 밸브 부분과 상기 제 2 밸브 부분이 서로 고정되는 동안 상기 제 1 구성과 상기 제 2 구성 사이에서의 상기 밸브 부분의 이동을 허용하는 것인, 스플릿 밸브 조립체가 제공된다.

상기 제 1 밸브 부분과 상기 제 2 밸브 부분이 각각, 적어도 하나의 캠 또는 적어도 하나의 캠 종동부를 포함할 수도 있다. 상기 적어도 하나의 캠 종동부가 제 1 밸브 부분 상에 배치될 수도 있으며, 상기 적어도 하나의 캠이 제 2 밸브 부분 상에 배치될 수도 있다.

상기 캠은 캠의 회전 변위가 상기 캠 종동부의 선형 변위를 발생시키도록 원통형 캠을 포함할 수도 있다.

상기 캠 종동부의 선형 운동이 상기 캠의 회전 축선과 평행할 수도 있다. 상기 캠이 프로파일을 갖는 홈 또는 슬롯을 포함하는 캠 프로파일을 가질 수도 있다.

상기 밸브가 복수의 홈 또는 슬롯을 포함할 수도 있다.

상기 캠 프로파일이 적어도 2개의 섹션을 포함할 수도 있다. 일 섹션이 정점을 향해 연장되는 경사로를 포함할 수도 있으며; 제 2 섹션이 정점으로부터 멀리로 연장되는 하강 경사로를 포함할 수도 있다. 상기 캠의 회전은, 상기 캠 종동부가 다른 하나의 밸브 부분을 향하거나 다른 하나의 밸브 부분으로부터 멀어지게 변위되도록 고정되는 밸브 부분을 변위시켜, 밸브 절반부 사이에 공간을 생성하거나 폐쇄하는 효과를 가질 회전 방향에 따라, 상기 캠 종동부가 정점을 향하거나 정점으로부터 멀어지게 변위되도록 할 것이다.

사용 시에 상기 캠 종동부가 상기 프로파일을 따라 이동함에 따라 상기 캠의 회전 평면에 수직인 평면에서 변위되게 된다.

상기 캠은 밸브 폐쇄 부재 사이에 챔버 생성을 위해 허용되는 변위 한계를 지시할 것이다.

상기 제 1 섹션이 평면형 수평 베이스를 포함할 수도 있으며, 그리고 정점에서 종결되는 제 2 경사진 섹션이 있으며, 그리고 정점으로부터 멀리로 연장되는 하강 경사면을 갖는다.

다양한 섹션이 제 2 밸브 부분을 중심으로 제 1 밸브 부분을 회전시키거나 그 반대로 함으로써 선택적으로 맞물릴 수도 있다.

상기 캠 종동부가 삼면, 즉, 2개의 측벽 및 베이스에서 상기 캠 종동부를 유지하는 캠 종동부 수용 부재에 의해 수용될 수도 있으며, 이에 따라 캠 종동부 및 캠 종동부가 부착되는 밸브 부분이 이송 사이클 동안 지지되며, 캠 종동부가 캠의 회전 및 소정의 구성 사이에서의 밸브의 변위 전에 올바르게 맞물리며 올바른 정렬 상태에 있는 것이 보장된다.

상기 캠이 밸브의 종방향 축선을 중심으로 배향될 수도 있다.

상기 캠이 제 1 섹션에 근접한 일 단부에서 개방되어 상기 캠 종동부가 슬롯 및 수용 부재에 의해 수용될 수 있도록 할 수도 있다.

상기 캠이 밸브 부분에 회전 가능하게 장착될 수도 있다.

이 시스템은 구성 사이에서 이동하기 위해 일 밸브 부분을 다른 밸브 부분에 대해 회전시키기 위한 액추에이터를 포함할 수도 있다.

상기 캠은 회전할 수 있지만 밸브 부분의 본체에 연결된 상태를 유지할 수 있도록 적어도 하나의 체결구에 의해 본체에 회전 가능하게 연결될 수도 있다.

상기 본체는 상기 캠 종동부에 상보적인 형상을 가지며 밸브 부분이 정합될 때 상기 캠 종동부를 수용하는 가이드를 보유할 수도 있다.

상기 가이드는, 상기 제 1 밸브 부분이 회전되지 않는 한, 상기 캠 종동부가 홈 또는 슬롯을 따라 이동하는 것을 방지한다.

본 발명의 추가의 양태에 따르면, 제 1 밸브 부분과 제 2 밸브 부분을 포함하며, 상기 제 1 밸브 부분과 상기 제 2 밸브 부분이 재료의 통과를 허용하도록 정합될 수 있으며, 하나의 밸브 부분이 축방향으로 배치된 캠을 구비하며 다른 하나의 밸브 부분은 상기 축방향 캠과 맞물리며 협력하기 위한 캠 종동부를 구비하여, 상기 축방향 캠 또는 상기 캠 종동부의 회전 운동이 다른 하나의 밸브 부분의 변위를 유발하는 것인, 스플릿 버터플라이 밸브가 제공된다.

상기 축방향 캠이 함께 고정된 2개의 개별 구성 요소를 통해 형성된다. 제 1 구성 요소는 축방향 캠의 상한을 제공하는 반면, 제 2 구성 요소는 하한을 제공한다. 이들 구성 요소는 함께 고정될 때, 상기 캠 종동부를 수용하며 상기 캠 종동부 및 이 캠 종동부가 부착되는 상기 밸브 부분의 변위를 야기할 경로 상에서 상기 캠 종동부를 안내하기 위한 치수로 형성된 슬롯을 제공한다.

제 1 밸브 부분이 하나 이상의 캠을 포함할 수도 있다. 유리하게는, 밸브가 3개의 캠을 포함한다. 제 2 밸브 부분이 대응하는 수의 캠 종동부를 포함할 수도 있다.

상기 캠이 제 1 밸브 부분의 원주 주위에 배치되며, 상기 캠 종동부가 상기 제 2 밸브 부분 상에 대응하게 배치된다.

더 유리하게는, 4개의 캠과 4개의 캠 종동부가 있다.

캠 중 2개는 밸브의 원주 주위에 등거리에 배치되는 다른 2개에 대해 서로 근접하게 위치한다.

본 발명은 다양한 구성을 정확하게 제어하며 밸브 부분 사이에 형성된 챔버의 체적이 일정한 것을 보장하기 위해 정합될 때 밸브 부분의 정확하고 재현 가능한 구성을 발생시키는 메커니즘을 제공할 수도 있다. 이것은 공지의 체적의 멸균 매체가 주어진 공정 단계 동안 도입될 수 있으므로 멸균 단계를 개선하는 데 도움이 된다. 이에 따라, 공지의 스플릿 버터플라이 밸브로는 챔버 체적을 정확하게 예측하기 어렵기 때문에 현재 사용되는 것보다 많은 멸균 매체 또는 접촉 시간을 사용하여야 했던 필요성을 배제할 수 있으며, 따라서, 잠재적인 문제, 충분한 멸균이 이루어졌는지 확인하기 위한 과도한 체적의 멸균 매체의 사용 및 접촉 시간 증가를 피하여야 하는 필요성을 배제할 수 있다. 본 발명에서는, 체적이 보다 정확하게 예측되며 재현 가능하여 주어진 접촉 시간 동안 특정 체적의 멸균 매체를 사용할 수 있으므로 이를 수행하는 것이 더 이상 필요하지 않을 것이다. 따라서, 처리 시간이 보다 잘 제어될 수 있으며, 제조 환경 및 자원에 대한 영향이 최소화됨에 따라 공정에 사용되는 멸균 매체 비용/영향력이 감소된다.

본 발명에 따르면, 제 1 밸브 부분이 제 2 밸브 부분과 밀봉식으로 맞물리며 협력하여 재료의 이동을 허용하도록 상보적인 형상의 2개의 밸브 부분을 포함하며, 각각의 밸브 부분이 하우징, 밸브 시트 및 밸브 폐쇄 부재를 포함하며, 상기 밸브 폐쇄 부재가 밸브 시트로부터 변위되며 밸브가 개방되는 제 1 위치와, 상기 밸브 폐쇄 부재가 상기 밸브 시트와 협력하며 밸브가 폐쇄되는 제 2 위치 사이에서 이동 가능하며, 상기 조립체는 상기 제 1 밸브 부분과 상기 제 2 밸브 부분이 서로 맞물리며 상기 밸브 폐쇄 부재가 폐쇄되며 상기 밸브 폐쇄 부재가 하우징과 함께 그 사이에 주변 환경으로부터 밀봉될 수 있는 챔버를 획정하는 거리를 두고 배치되는 제 1 구성, 및 상기 밸브 폐쇄 부재가 서로 맞물리며 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치로 이동 가능한 제 2 구성, 및 상기 2개의 밸브 부분이 서로 맞물림 해제되는 제 3 구성을 가지며, 상기 밸브 부분 중 하나 이상이 맞물린 구성에 있는 동안 상기 밸브 부분 중 하나를 다른 하나의 밸브 부분을 향하거나 다른 하나의 밸브 부분으로부터 멀어지게 선택적으로 변위시키기 위한 수단을 포함하는 것인, 스플릿 밸브 조립체가 제공된다.

상기 밸브 부분을 변위시키기 위한 수단이 하나의 밸브 부분 상에 배치된 하나 이상의 캠과 다른 하나의 밸브 부분 상에 배치된 하나 이상의 캠 종동부 사이의 협력을 포함할 수도 있다.

상기 하나 이상의 밸브 부분을 선택적으로 변위시키기 위한 수단이, 하나 이상의 위치 결정 핀이 그 사이에 위치할 수도 있는, 프로파일을 갖는 상부 표면과 프로파일을 갖는 하부 표면을 포함할 수도 있다.

상기 하나 이상의 위치 결정 핀이 상기 밸브 부분의 중심 축선과 재료의 이동 방향에 수직으로 연장될 수도 있다.

상기 프로파일을 갖는 하부 표면은, 정점에서 만나는 제 1 섹션과 제 2 섹션을 포함할 수 있으며, 상기 정점 위에는 캠 종동부를 수용하기 위한 상보적인 형상의 상부 표면이 존재하며, 이와 연관된 밸브 부분이 맞물린 구성에 있는 동안 다른 하나의 밸브 부분으로부터 멀어지게 변위된다. 이것은 밸브 폐쇄 부재 사이에 멸균 매체가 통과할 수도 있는 챔버를 생성하도록 밸브 부분의 제어된 변위를 촉진할 수도 있다. 챔버는 멸균 매체가 도입될 수 있는 소정의 체적을 가질 수도 있다. 상기 소정의 체적은, 변위 메커니즘이 밸브 부분의 변위를 정확하게 제어하며 캠의 프로파일을 갖는 표면의 프로파일에 따라 다른 하나의 밸브 부분을 향하거나 다른 하나의 밸브 부분으로부터 멀어지게 연관된 밸브 부분과 캠 종동부를 편향시킴에 따라 반복 가능한 것에 기초하여 달성될 수 있다.

조립체는 멸균 매체가 통과할 수도 있는 유입구와 유출구를 가질 수도 있다. 유입구 및/또는 유출구가 제 1 밸브 부분 및/또는 제 2 밸브 부분 상에 배치될 수도 있다.

제 3 구성에서, 상기 2개의 밸브 부분이 도킹 해제되며, 상기 제 1 구성에서 상기 2개의 밸브 부분이 맞물리며 상기 밸브 폐쇄 부재가 분리되고, 상기 제 2 구성에서 상기 밸브 폐쇄 부재가 개방 또는 폐쇄되어 밸브를 선택적으로 개방 또는 폐쇄할 수도 있도록 상기 2개의 밸브 부분이 완전히 도킹된다.

본 발명의 밸브는, 밸브가 몇 번 분할 개방되며 재도킹, 즉, 맞물리며 맞물림 해제되어 제품 또는 재료 접촉 표면의 멸균 상태를 보장하는지와 관계없이, 각각의 도킹이 완료되기 전에(즉, 상기 제 1 구성에 있을 때) 적용되는 '원위치(in situ)' 멸균 단계를 사용하여 완전한 멸균 방식으로 작동할 수 있다.

본 발명에 의하면, 주변 환경으로부터 격리될 수 있는 챔버가 대기에 노출된 비멸균 표면 사이에 형성될 수 있도록 하는 중간 단계를 도킹 동안 가질 수 있는 능력이 밸브에 주어질 수 있다. 상기 표면은 오염을 방지하도록 밸브가 완전히 도킹되며 개방될 때 통과할 수도 있는 재료 및 조립체의 내부 멸균 부품에 노출될 수 있기 전에 멸균 처리되어야 한다.

본 발명에 의하면, 여러 번의 제품 또는 재료 이송 공정 전반에 걸쳐 멸균 상태가 유지될 수 있으며, 이송될 재료 또는 본 발명의 밸브 부분이 장착될 수도 있는 내부 공정 장비의 멸균 상태 손상 없이 여러 번의 도킹 및 도킹 해제(맞물림 및 맞물림 해제)가 이루어질 수 있다. 챔버가 또한, 멸균 단계 전후 또는 맞물림/맞물림 해제 주기 동안 임의의 순서로 유체 가스 또는 유체를 사용하여 세정될 수도 있어, 밸브가 멸균 격리 장치 또는 무균 외부 환경 없이 클래스 A 조건 하에서 무균 상태일 수 있다.

조립체의 각각의 밸브 부분이 재료를 담기 위한 용기, 재료를 운반하기 위한 호스와 같은 운반 수단 및/또는 당업계에 알려진 다른 공정 장비에 장착 가능할 수도 있다. 밸브 부분을 장착하기 위한 수단이, 예를 들어, 나사산, 간섭 끼워맞춤, 베이오넷(bayonet) 부착 등과 같은 당업계에 알려진 임의의 수단을 포함할 수도 있다. 대안의 실시예에서는, 밸브 부분이 용기 또는 운반 수단과 일체로 형성될 수도 있다. 챔버의 유입구 및 유출구는 제 1 구성으로부터 제 2 구성으로의 이동이 완료되면 폐쇄될 수도 있다. 그렇게 함으로써, 조립체는 조립체를 통해 이송되고 있는 재료가 멸균 매체에 의해 오염되지 않는 것을 보장한다.

밸브 시트 및 밸브 폐쇄 부재는, 바람직하게는, 밸브 폐쇄 부재가 폐쇄될 때 시일(seal)이 형성되는 것을 보장하도록 상보적인 형상을 갖는다.

밸브 조립체는 당업계에 공지된 스플릿 버터플라이 밸브, 스플릿 볼 밸브, 임의의 다른 스플릿 밸브, 또는 신속 해제 커플링일 수도 있다. 바람직하게는, 조립체가 스플릿 버터플라이 밸브이다.

챔버의 유입구 및/또는 유출구가 밸브 부분 중 하나의 하우징에 형성될 수도 있다. 바람직하게는, 유입구 및 유출구가 모두 밸브 부분 중 하나의 하우징에 형성된다.

바람직하게는, 밸브 부분이 정합 쌍을 형성하며, 이중 하나는 수형 밸브 부분이며 다른 하나는 암형 밸브 부분이다. 유입구 및/또는 유출구가 밸브 부분 중 하나 또는 두 개의 하우징에 형성될 수도 있다. 보다 바람직하게는, 챔버의 유입구 및 유출구가 암형 밸브 부분에 형성된다.

일 실시예에서, 챔버가 원형 단면을 갖는다.

일 실시예에서, 유입구 및 유출구가 챔버에 대해 반경 방향으로 배치된다.

밸브 조립체는 멸균 매체가 통과할 수도 있는 복수의 유입구 및 유출구를 포함할 수도 있다. 바람직하게는, 유입구의 수가 유출구의 수와 직접적으로 대응한다. 보다 바람직하게는, 조립체가 하나의 유입구와 하나의 유출구를 포함한다. 챔버가 원형 단면을 갖는 경우, 유입구 및 유출구가, 바람직하게는, 챔버의 원주 주위에서 서로 직경 방향으로 대향하게 배치된다. 밸브 폐쇄 부재가, 폐쇄 부재로부터 돌출되며 밸브 하우징 내부의 대응하는 오목부에 위치된 대향 스핀들에 의해, 밸브 하우징 내부에 선회 가능하게 장착될 수도 있다. 밸브 하우징에 밸브 시트가 제공될 수도 있으며, 밸브 폐쇄 부재가 밸브를 각각 폐쇄 및 개방하기 위해 밸브 시트와 맞물리거나 맞물리지 않도록 선회 가능할 수 있다. 바람직하게는, 스핀들이 밸브 폐쇄 부재와 일체로 형성된다. 유리하게는, 스핀들 및 밸브 폐쇄 부재가 단일 재료로 기계 가공될 수도 있다.

바람직하게는, 밸브 시트가 시일 부재를 포함한다. 시일 부재가, 바람직하게는, 접합 부분 및 접합 부분과 밸브 하우징 사이에 위치한 O-링과 같은 탄성 변형 가능한 부분을 포함할 수도 있다.

대안의 실시예에서는, 사용 시에 밸브 하우징의 중실형 부분에 맞물리도록 구성되는 시일을 수용하기 위한 오목부가 밸브 폐쇄 부재에 제공될 수도 있다.

시일이 밸브 폐쇄 부재의 오목부에 위치하는 경우, 밸브 폐쇄 부재가 밸브 폐쇄 부재 및 그 위에 위치한 시일을 덮는 탄성 중합체 재료를 추가로 포함할 수도 있다.

밸브 시일이 밸브 하우징 상에 또는 밸브 폐쇄 부재 상에 위치할 수도 있다.

제 1 밸브 부분과 제 2 밸브 부분 중 하나 또는 둘 모두의 하우징 및 밸브 폐쇄 부재에 의해 획정되는 챔버가 주변 환경으로부터 밀봉될 수 있는 것을 보장하기 위해, O-링 및/또는 팽창 가능한 시일이 밸브 부분 중 하나 또는 둘 모두의 하우징 상에 배치될 수도 있다. 이렇게 하면 세정 동안, 조립체가 제 1 구성에 있을 때 멸균 매체가 챔버를 통과하는 것이 보장되며, 재료가 밸브를 통해 이송될 때, 챔버와 주변 환경 사이의 교차 오염 가능성이 크게 감소하여, 이송된 재료가 오염되지 않고 작업자의 안전을 유지하는 것이 보장된다.

본 발명의 조립체와 사용하기에 적합한 멸균 매체는 유체, 증기 및/또는 가스를 포함할 수도 있다. 바람직하게는, 매체가 기화된 과산화수소, 여과된 질소, 여과된 공기 및/또는 물이다. 열에 민감한 재료의 경우, 기화된 과산화수소가 사용되는 것이 바람직한 반면, 일반적으로 열에 민감하지 않은 재료의 경우, 압력 하의 증기가 사용될 수 있다. 가압 및 여과된 공기 및/또는 질소 또는 기타 이러한 가스가, 다른 멸균 매체 대신 또는 다른 멸균 매체와 조합하여, 임의의 잔해, 입자, 잔류물, 불순물 등을 챔버 밖으로 불어내기 위한 세정 매체로서 사용될 수도 있다. 멸균 매체로서 사용될 경우, 잠재적인 오염 물질을 제거하기 위해 여과되는 것이 바람직하다.

유출구가 필터 수단 및/또는 촉매에 연결되어 챔버로부터의 임의의 폐기물 스트림을 처리할 수도 있다.

사용 동안, 조립체는 재료가 조립체를 통해 이송될 수 있도록 제 1 구성으로부터 제 2 구성으로 전환될 수도 있다. 재료가 이송되고 나면, 조립체가 제 1 구성으로 다시 전환되며, 주변 환경에 노출될 표면이 작업자가 노출 가능한 표면 상에 남아 있는 임의의 잔류 재료에 노출되는 것을 방지하며 따라서 작업자의 안전을 보장하도록 2개의 밸브 부분을 맞물림 해제하기 전에 세정된다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 서로에 대한 각각의 밸브 부분의 위치가 변할 수도 있는 개별 구성을 갖는 제 1 밸브 부분과 제 2 밸브 부분을 구비한 스플릿 밸브용 잠금 링으로서, 잠금 링이 하나의 밸브 부분의 위치 결정 핀을 수용하기 위한 슬롯을 포함하며, 상기 슬롯은 다른 하나의 밸브 부분에 대한 개별 구성 사이에서 상기 위치 결정 핀 및 이에 따라 연관된 밸브 부분을 변위시키기 위해 상기 위치 결정 핀이 수용되는, 프로파일을 갖는 가이드 슬롯과 연통하는 것인, 잠금 링이 제공된다.

본 발명의 추가의 양태에 따르면, 위에 설명된 바와 같은 밸브 조립체의 사용을 포함하는, 주변 환경에 재료를 노출시키지 않고 하나의 용기로부터 다른 용기로 재료를 이동시키기 위한 방법으로서, a) 상기 조립체가 제 1 구성을 따르도록 밸브 부분을 맞물리게 하거나 고정하는 단계; b) 선택적으로 챔버를 세정하는 단계; c) 상기 챔버를 멸균 처리하는 단계; d) 상기 조립체가 제 2 구성을 따르도록 상기 밸브 부분을 변위시키는 단계; 및 e) 재료의 이동을 허용하기 위해 밸브를 개방하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

필요한 양의 재료가 이송되고 나면, 방법은 또한, f) 상기 조립체가 제 1 구성을 따르도록 상기 밸브 부분을 변위시키는 단계; g) 선택적으로 상기 챔버를 세정하는 단계; h) 선택적으로 상기 챔버를 멸균 처리하는 단계; 및 i) 밸브 부분을 맞물림 해제하는 단계를 후속하여 포함할 수도 있다.

본 발명의 추가의 양태에 따르면, 밸브 폐쇄 부재 및 밸브 시트를 갖는 하우징을 각각 구비하는 제 1 밸브 부분과 제 2 밸브 부분을 포함하며, 상기 밸브 시트가 상기 하우징과 해제 가능하게 고정 가능한 밸브 시트 유지 부재의 사이에 유지되는 것인, 스플릿 밸브가 제공된다.

상기 밸브 시트 유지 부재가 상기 하우징에 고정 가능한 커버 플레이트를 포함할 수도 있으며, 사용 시에 하우징과 커버 플레이트의 사이에 밸브 시트가 위치한다.

커버 플레이트가 체결 수단을 통해 하우징에 해제 가능하게 고정될 수도 있다. 체결 수단이 하나 이상의 체결 부재를 포함할 수도 있다. 체결 부재가 나사산이 형성된 샤프트가 있는 볼트를 포함할 수도 있다. 하우징이 체결 부재의 나사산이 형성된 샤프트를 수용하기 위해 상보적인 형상의 나사산이 형성된 보어를 포함할 수도 있다.

상기 밸브 폐쇄 부재가 회전하여 상기 밸브 부분을 개방하며 상기 커버 플레이트의 구멍 내부에 수용될 수도 있도록 상기 커버 플레이트가 상기 밸브 폐쇄 부재의 직경에 대응하는 크기의 중앙에 배치된 구멍을 갖는 평면형 원형 몸체일 수도 있다.

조립 시에 밸브 시트를 제자리에 유지하는 데 도움이 되는 역할을 하는 원주 방향 직립 벽이 구멍 주위에서 연장되며 구멍의 가장자리로부터 거리가 설정될 수도 있다.

밸브 시트가 일 단부 주위에 원주 방향 플랜지를 그리고 타단부에 있는 측벽에 직경 방향으로 이격되며 반원형 프로파일의 2개의 절개부를 구비한 원통형 몸체를 구비한다. 절개부가 밸브 폐쇄 부재를 개방 및 폐쇄하는 스핀들을 수용한다.

직립 벽에 의해 플랜지가 수용되며, 플랜지의 원주 방향 가장자리가 밸브 시트를 제자리에 유지하는 직립 벽에 접한다.

밸브 시트를 교체하기 위해, 밸브 시트가 마모되기 쉬운 변형 가능한 재료로 제조되어야 하는 대신, 밸브 시트가 더 탄력적인 재료로 제조될 수도 있으며, 더 용이한 교체를 촉진하기 위해 공지의 밸브 시트에서 볼 수 있는 큰 유연성을 가질 필요가 없다. 대신에, 커버가 체결구 수단을 풀고 제거함으로써 제거되며, 밸브 시트가 그 형상을 변형시켜야 하지 않고 간단히 변위된다.

밸브 시트의 형상을 변형시켜야 하는 경우 시트가 올바르게 정렬되고 고장나지 않도록 작업자는 절개부가 스핀들 샤프트 위에 놓이도록 하면서 형상을 변형시켜야 하므로, 교체가 더욱 어렵게 된다. 시트를 제자리에서 빼거나 제자리에 위치시키기 위해 도구를 사용할 필요가 없다.

본 발명은 밸브 시트의 이러한 특징부의 필요성 및 현재 채용되는 교체 방법과 관련된 어려움을 배제한다. 오히려 본 발명은 밸브 시트의 플랜지가 수용되는 채널을 노출시키기 위해 제거 가능한 커버를 갖는 하우징을 구비한 밸브 부분을 제공함으로써 간단한 방식으로 밸브 시트가 간단하게 제거된 다음 올바른 정렬로 교체될 수 있게 한다.

이제 본 발명의 특정 실시예가 단지 예로서 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 능동 밸브 부분을 보여준다.
도 2는 본 발명에 따른 수동 밸브 부분을 보여준다.
도 3은 본 발명에 따른 능동 밸브 부분의 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 변위 수단 또는 캠의 확대도이다.
도 5는 본 발명에 따른 밸브 부분의 분해도를 보여준다.
도 6은 아래에서 본 도 5의 분해도를 보여준다.
도 7은 본 발명에 따른 능동 밸브 부분을 보여준다.

수동 밸브 부분(12)이 능동 밸브 부분(10)에 의해 수용되어 정합될 수 있도록 능동 밸브 부분(10)(도 1 참조)과 수동 밸브 부분(12)(도 2 참조)이 상보적인 형상을 갖는 스플릿 버터플라이 밸브가 도시되어 있다. 각각의 밸브 부분은 수동 밸브 부분(12)이 능동 밸브 부분(10)에 의해 수용될 수도 있도록 서로에 대해 상보적인 형상의 대체로 원통형의 밸브 몸체(14, 16)를 구비한다. 각각의 밸브 부분은 하나 이상의 스핀들(22, 24 및 22', 24')을 통해 하우징에 회전 가능하게 장착된 원형 평면형 디스크 형태의 밸브 폐쇄 부재(18, 20)를 구비한다. 밸브 부분은 밸브 부분이 분리되어 밸브 폐쇄 부재 사이에 채널 또는 챔버를 형성할 수 있도록 부분적으로 맞물리거나 밸브 폐쇄 부재가 서로 근접하게 배치되도록 챔버 또는 채널이 폐쇄되도록 완전히 맞물릴 수 있으며 밸브가 재료의 통과를 허용하기 위해 개방 또는 폐쇄될 수도 있는 다수의 구성을 갖는다.

능동 밸브 부분(10)은 레버(32)와 밸브 폐쇄 부재(18, 20)에 작동식으로 연결된, 즉, 밸브 폐쇄 부재가 스핀들을 중심으로 회전하게 하여 밸브 부분이 정합될 때 밸브를 선택적으로 개방 또는 폐쇄할 수 있는 액추에이터(30)를 구비한다.

도 1은 일 단부(40)에서 개방되며 타단부(42)에서 선택적으로 폐쇄 가능한 대체로 원통형의 몸체를 구비한 본 발명에 따른 능동 밸브 부분(10)을 보여준다. 서로 직경 방향으로 대향 배치된 2개의 반경 방향으로 연장되는 핸들(46, 48)을 구비한 원형 잠금 링(44)이 개방 단부(40)에 회전 가능하게 장착된다. 핸들을 사용하면 사용자가 잠금 링을 수동으로 회전할 수 있다. 대안으로서, 잠금 링이 모터(도시하지 않음)에 의해 구동될 수 있다.

모따기된 개방 단부(58)를 갖는 반원형 측벽을 구비한 4개의 가이드 슬롯(50, 52, 54, 56)이 잠금 링의 내부 원주 주위에 배치되며, 각각의 슬롯이 밸브 부분 몸체(16)로부터 반경 방향으로 연장되며 둥근 자유 단부(62)를 구비한 상보적 형상의 핀(60)을 수용하기 위한 형상을 갖는다.

도 2는 밸브 폐쇄 부재(20)에 의해 일 단부(70)에서 선택적으로 폐쇄 가능하며 타단부(72)에서 개방되는 대체로 원통형의 밸브 몸체를 구비한 수동 밸브 부분(12)을 보여준다. 밸브 몸체의 개방 단부가, 예를 들어, 이송될 재료를 전달하거나 운반하기 위한 도관과 같은 다른 처리 장비에 연결 가능하다.

가이드 슬롯(52, 54, 56, 58)은 잠금 링의 축방향 축선에 대해 종방향으로 연장되며, 각각 잠금 링의 내부 원주 주위에서 연장되며 잠금 링(44)의 내부에 배치된 캠 메커니즘의 일부를 형성하는 프로파일을 갖는 슬롯(82, 84, 86, 88)(도 3)과 연통한다. 캠 메커니즘은 캠 종동부를 형성하는 핀(60, 62, 64, 66)(도시하지 않음)과 4개의 프로파일을 갖는 슬롯(82, 84, 86, 88)에 의해 제공되는 원통형 캠 사이의 협력을 포함한다. 밸브 몸체의 종방향 축선을 중심으로 잠금 링이 회전하면 캠 종동부 및 이에 따라 캠 종동부가 연결된 수동 밸브 부분이, 캠이 배치된 잠금 링의 회전 축선에 평행한 방향으로, 선형 변위된다. 이 메커니즘은 부분적으로 맞물린 구성과 완전히 맞물린 구성 사이에서의 밸브 부분의 변위를 제공한다.

잠금 링(110)이 서로 고정된 상부 링(112)과 하부 링(114)에 의해 형성된다. 잠금 링은, 각각 가이드 슬롯(52, 54, 56, 58)과 연관되어 연통하는, 4개의 프로파일을 갖는 슬롯(82, 84, 86, 88)을 구비한다. 가이드 슬롯은 핀을 수용하기 위한 프로파일과 형상을 가지며, 모따기된 개구가 핀과 이에 따라 수동 밸브 부분의 용이한 위치 결정을 촉진한다.

도 4는 잠금 링의 하부 링 부재(114)를 보여준다. 각각의 가이드 슬롯은 하부 표면과 상부 표면을 갖는다. 하부 표면은 프로파일을 가지며 3개의 섹션: 잠금 링의 베이스(140)의 평면에 평행한 제 1 편평한 섹션(142); 경사로 섹션(144); 제 3 하강 섹션(146)을 갖는다. 가이드 슬롯의 상부 표면도 하부 표면의 프로파일과 상보적인 형상의 프로파일을 가지므로, 이들 표면은 캠 종동부로서 기능하는 위치 결정 핀을 표면 사이에 수용 및 안내하도록 치수가 지정된다. 상부 링 부재는 경사로 섹션의 정점 및 가이드 슬롯의 하부 링 부재의 하강 섹션과 정렬되는 절개부(cutout)(148)를 구비한다. 위치 결정 핀은 가이드 슬롯에 수용되면 상기 프로파일을 따를 수 있으며 슬롯의 프로파일에 따라 변위될 수 있다.

밸브 부분이 정합될 때, 위치 결정 핀(34 내지 40)이 슬롯(112 내지 118)에 의해 수용된다. 잠금 링은 반경 방향으로 연장되는 핸들(160', 160")을 사용하여 반시계 방향으로 회전되어 잠금 링의 프로파일을 갖는 하부 표면의 제 2 부분이 위치 결정 핀의 위에 놓인다. 가이드 슬롯의 프로파일을 갖는 하부 표면의 제 2 섹션이 밸브의 수동 밸브 부분 및 이에 따라 수동 밸브 부분의 밸브 폐쇄 부재를 능동 밸브 부분의 밸브 폐쇄 부재로부터 밀어내어 이들을 부분적으로 맞물린 구성으로 분리시킨다. 이들 밸브 폐쇄 부재의 사이에 챔버가 형성된다. 그러면 멸균 매체가 챔버를 통과할 수도 있다. 그런 다음 잠금 링이 반시계 방향으로 추가로 회전되어 잠금 링 가이드 슬롯의 프로파일을 갖는 하부 표면의 제 3 부분과 맞물리며, 이에 따라 위치 결정 핀과 이에 따라 밸브 폐쇄 부재를 서로를 향해 밀어 맞물린 구성이 채택될 수 있도록 한다. 그러면 밸브가 개방될 수도 있다. 이러한 작동은 부분적으로 맞물렸을 때 작업자가 밸브 부분을 강제로 분리할 필요가 없으며, 메커니즘이 중력에 좌우되지도 않으며 오히려 잠금 링을 회전시켜 이동이 제어된다.

또한, 수동 밸브 부분 상의 위치 결정 핀과 능동 밸브 부분의 잠금 링의 잠금 메커니즘의 슬롯 및 가이드 슬롯의 협동에 의해 위치 결정 및 잠금 메커니즘이 수행되므로, 메커니즘이 보다 개별적이며, 일단 밸브 부분이 맞물리면 홀이나 오목부가 노출되지 않아 밸브의 GMP가 개선된다. 또한, 부분적으로 맞물린 구성에서의 밸브 폐쇄 부재 사이의 챔버의 체적이 보다 용이하게 산출되며 신뢰할 수 있기 때문에, 각각의 멸균 또는 세정 주기에서 필요로 하는 멸균 매체의 체적이 정확하게 제어될 수 있다. 가이드 트랙이 각각의 개별 구성 사이의 정확한 이동 제어를 보장한다.

도 5는 본 발명에 따른 능동 밸브 부분의 분해도를 보여준다. 능동 밸브 부분(200)은 잠금 링(202), 대체로 원통형 하우징(204), 환형 밸브 시트(206), 및 밸브 시트 커버(208)를 구비한다.

도 6은 아래에서 본 도 5를 보여주며, 밸브 시트(206)의 주위에서 연장되는 원주 방향 립(lip)(212)을 수용하며 이와 맞물리기 위한 오목한 환형 지지부(210)를 보여준다.

현재, 밸브 시트는 교체가 가능하도록 탄성 변형 가능하다. 그러나, 삽입 후 교체하려면 상당한 변형이 필요하므로, 내마모성이 적은 재료가 사용되어야 하며, 기술자가 올바르게 정렬 및 교체하려고 시도하는 동안 밸브 시트를 교체하여야 할 때에는 또한 상당한 가동 중지 시간을 필요로 한다.

본 발명은 밸브 시트 수용 챔버로의 접근을 가능하게 하는, 능동 밸브 부분 및/또는 수동 밸브 부분의 하우징에 해제 가능하게 고정 가능한 단부 커버를 제공한다. 결과적으로, 밸브 시트의 변형이 거의 또는 전혀 필요하지 않으므로, 밸브 시트의 수명을 연장하기에 더 적합한 삽입 재료가 제조에 사용될 수 있다.

또한, 마모된 밸브 시트를 교체할 때 작업자가 장치 내에 밸브 시트를 신속하면서도 더욱 신뢰할 수 있게 올바르게 정렬할 수 있게 되어, 밸브를 사용할 수 없을 때의 가동 중지 시간을 줄일 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 능동 밸브 부분(300)을 보여준다. 밸브 부분은 스핀들(306, 308)(도시하지 않음)을 통해 하우징에 회전 가능하게 장착된 원형 평면형 디스크 형태의 밸브 폐쇄 부재(304)를 구비한 대체로 원통형 하우징(302)을 구비한다.

레버와 밸브 폐쇄 부재에 작동식으로 연결된 능동 밸브 부분과 연관된 액추에이터(310)는 밸브 폐쇄 부재가 스핀들을 중심으로 회전하게 하여, 밸브 부분이 정합될 때 밸브를 선택적으로 개방 또는 폐쇄할 수 있다.

본 발명의 수동 밸브 부분 및 능동 밸브 부분은 공지의 수동 밸브 부분보다 훨씬 더 소형이며, 청소할 표면의 수가 더 적고, GMP 표준에 따라 유지된다.

능동 밸브 부분(300)은 서로 직경 방향으로 대향 배치되며 밸브 부분 부재의 중심 축선에 수직인 평면에서 하우징 몸체(302)로부터 반경 방향으로 연장되는 포트(402, 404)를 구비한다. 포트(402, 404)가 밸브 부분의 내부와 연통하며, 챔버는 유입구(407) 및 유출구(410)(도시하지 않음)를 통해 특정 구성에서 능동 밸브 부분과 수동 밸브 부분의 사이에 형성될 수 있다.

유입구 및 유출구는, 챔버에 대해 반경 방향으로 배치되며 하우징 몸체의 중심 축선에 수직인 평면에서 연장되는, 하우징(302)의 원통형 관통 보어이다.

Claims (39)

1. 스플릿 밸브 조립체로서,
   제 1 밸브 부분과 제 2 밸브 부분을 포함하며,
   밸브 부분들이 분리되지 않도록 밸브 부분들이 서로 고정되며 재료가 통과할 수 있도록 밸브가 개방되는 제 1 구성, 및 밸브 부분들이 서로 고정되지만 제 1 구성으로부터 변위되어 밸브 부분들 사이에 공간을 형성하며 밸브가 폐쇄되는 제 2 구성을 포함하는 개별 구성들 사이에서 밸브 부분들이 맞물릴 때 밸브 부분을 변위시키기 위한 변위 수단을 구비하며,
   상기 변위 수단은 정합 쌍(mating pair)을 포함하며, 각각의 밸브 부분은 상기 정합 쌍 중 하나의 부재를 포함하며,
   상기 정합 쌍은, 상기 제 1 밸브 부분과 상기 제 2 밸브 부분이 서로 고정되는 동안 상기 제 1 구성과 상기 제 2 구성 사이에서의 상기 밸브 부분의 이동을 허용하는 것인, 조립체.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 밸브 부분과 상기 제 2 밸브 부분은 각각, 적어도 하나의 캠 또는 적어도 하나의 캠 종동부를 포함하는 것인, 조립체.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 캠 종동부는 제 1 밸브 부분 상에 배치되며, 상기 적어도 하나의 캠은 제 2 밸브 부분 상에 배치되는 것인, 조립체.
4. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 캠은 원통형 캠을 포함하는 것인, 조립체.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 캠은, 프로파일을 갖는 홈(profiled groove) 또는 프로파일을 갖는 슬롯(profiled slot)을 포함하는 캠 프로파일을 갖는 것인, 조립체.
6. 제 5 항에 있어서,
   복수의 홈 또는 슬롯
   을 구비하는, 조립체.
7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 캠 프로파일은 적어도 2개의 섹션을 포함하는 것인, 조립체.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 캠 프로파일의 하나의 섹션은 정점을 향해 연장되는 경사로(inclined ramp)를 포함하며, 제 2 섹션은 정점으로부터 멀리로 연장되는 하강 경사로(declined ramp)를 포함하는 것인, 조립체.
9. 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 캠 종동부는 프로파일을 따라 이동함에 따라 캠의 회전 평면에 수직인 평면에서 변위되게 되는 것인, 조립체.
10. 제 2 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    캠의 회전 및 상기 구성들 사이에서의 밸브 부분의 변위 이전에, 캠 종동부가 올바른 정렬 상태에 있는 것을 보장하기 위해 상기 캠 종동부는 정렬 부재에 의해 수용되는 것인, 조립체.
11. 제 5 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홈 또는 슬롯은, 제 1 섹션에 근접한 일 단부에서 개방되어 캠 종동부가 수용될 수 있도록 하는 것인, 조립체.
12. 제 2 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캠은 밸브 부분 상에 회전 가능하게 장착되는 것인, 조립체.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 구성들 사이에서의 이동을 위해 하나의 밸브 부분을 다른 하나의 밸브 부분에 대해 회전시키기 위한 액추에이터
    를 포함하는, 조립체.
14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    캠이 회전할 수 있지만 밸브 부분의 본체에 연결된 채로 남아 있도록, 상기 캠이 밸브 부분 상에 회전 가능하게 장착되는 것인, 조립체.
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    밸브 부분은 하나 이상의 가이드를 보유하며, 상기 하나 이상의 가이드는 캠 종동부에 대해 상보적인 형상을 가지며, 밸브 부분들이 정합될 때 캠 종동부를 수용하는 것인, 조립체.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 가이드는, 제 1 밸브 부분이 회전되지 않는 한, 캠 종동부가 홈 또는 슬롯을 따라 이동하는 것을 방지하는 것인, 조립체.
17. 스플릿 버터플라이 밸브로서,
    제 1 밸브 부분과 제 2 밸브 부분을 포함하며, 상기 제 1 밸브 부분과 상기 제 2 밸브 부분은 재료의 통과를 허용하도록 정합될 수 있으며,
    하나의 밸브 부분은 축방향으로 배치된 캠을 구비하며 다른 하나의 밸브 부분은 축방향 캠과 맞물리며 협력하기 위한 캠 종동부를 구비하여, 상기 축방향 캠 또는 상기 캠 종동부의 회전 운동이 다른 하나의 밸브 부분의 변위를 유발하는 것인, 밸브.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 축방향 캠은, 함께 고정되는 2개의 개별 구성 요소를 통해 형성되는 것인, 밸브.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 2개의 개별 구성 요소는 제 1 구성 요소와 제 2 구성 요소를 포함하며, 상기 제 1 구성 요소와 상기 제 2 구성 요소는, 함께 고정될 때 캠 종동부를 수용하도록, 그리고 캠 종동부 및 이 캠 종동부가 부착되는 밸브 부분의 변위를 야기할 경로 상에서 캠 종동부를 안내하도록 치수가 형성된 슬롯을 제공하는 것인, 밸브.
20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브 부분은 하나 이상의 캠을 포함하는 것인, 밸브.
21. 제 17 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    4개의 캠
    을 포함하는, 밸브.
22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 2 밸브 부분은 대응하는 수의 캠 종동부를 포함하는 것인, 밸브.
23. 제 17 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캠은 제 1 밸브 부분의 원주 주위에 배치되며, 상기 캠 종동부는 제 2 밸브 부분 상에 대응하게 배치되는 것인, 밸브.
24. 스플릿 밸브 조립체로서,
    제 1 밸브 부분이 제 2 밸브 부분과 밀봉식으로 맞물리며 협력하여, 재료가 밸브 부분을 통해 이동하는 것을 허용하도록 상보적인 형상을 갖는 2개의 밸브 부분을 포함하며,
    각각의 밸브 부분은 하우징, 밸브 시트 및 밸브 폐쇄 부재를 포함하며, 상기 밸브 폐쇄 부재는, 밸브 폐쇄 부재가 밸브 시트로부터 변위되며 밸브가 개방되는 제 1 위치와, 밸브 폐쇄 부재가 밸브 시트와 협력하며 밸브가 폐쇄되는 제 2 위치 사이에서 이동 가능하며,
    상기 조립체는, 상기 제 1 밸브 부분과 상기 제 2 밸브 부분이 서로 맞물리며 상기 밸브 폐쇄 부재가 폐쇄되고 밸브 폐쇄 부재들이 상기 하우징과 함께 그 사이에 주변 환경으로부터 밀봉될 수 있는 챔버를 획정하는 거리를 두고 배치되는 제 1 구성, 및 밸브 폐쇄 부재들이 서로 맞물리며 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치로 이동 가능한 제 2 구성, 및 2개의 밸브 부분이 서로 맞물림 해제되는 제 3 구성을 가지며,
    상기 밸브 부분 중 하나 이상은, 맞물린 구성에 있는 동안 밸브 부분 중 하나를, 다른 하나의 밸브 부분을 향하게 또는 다른 하나의 밸브 부분으로부터 멀어지게 선택적으로 변위시키기 위한 수단을 포함하는 것인, 조립체.
25. 제 24 항에 있어서,
    밸브 부분을 변위시키기 위한 상기 수단은, 하나의 밸브 부분 상에 배치된 하나 이상의 캠과 다른 하나의 밸브 부분 상에 배치된 하나 이상의 캠 종동부 사이의 협력을 포함하는 것인, 조립체.
26. 제 25 항에 있어서,
    하나 이상의 밸브 부분을 선택적으로 변위시키기 위한 상기 수단은 프로파일을 갖는 상부 표면과 프로파일을 갖는 하부 표면을 포함하며, 이들 표면 사이에는 하나 이상의 위치 결정 핀이 위치하는 것인, 조립체.
27. 제 26 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 위치 결정 핀은, 상기 밸브 부분의 중심 축선 및 재료의 통과 이동에 수직으로 연장될 수도 있는 것인, 조립체.
28. 제 24 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로파일을 갖는 하부 표면은, 정점에서 만나는 제 1 섹션과 제 2 섹션을 포함할 수 있으며, 상기 정점 위에는 캠 종동부를 수용하기 위한 상보적인 형상의 상부 표면이 존재하고, 이와 연관된 밸브 부분은 맞물린 구성에 있는 동안 다른 하나의 밸브 부분으로부터 멀어지게 변위되는 것인, 조립체.
29. 제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    멸균 매체가 통과할 수도 있는 유입구 및 유출구
    를 구비한, 조립체 또는 밸브.
30. 제 29 항에 있어서,
    상기 유입구 및/또는 상기 유출구는 제 1 밸브 부분 및/또는 제 2 밸브 부분에 배치되는 것인, 조립체 또는 밸브.
31. 제 1 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2개의 밸브 부분이 도킹 해제되는(undocked) 제 3 구성을 가지며,
    상기 제 1 구성에서는 2개의 밸브 부분이 맞물리며 밸브 폐쇄 부재가 분리되고, 상기 제 2 구성에서는 밸브 폐쇄 부재가 개방 또는 폐쇄되어 밸브를 선택적으로 개방 또는 폐쇄할 수 있도록 2개의 밸브 부분이 완전히 도킹되는(docked) 것인, 조립체 또는 밸브.
32. 제 1 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    스플릿 버터플라이 밸브, 스플릿 볼 밸브, 임의의 다른 스플릿 밸브 또는 신속 해제 커플링인, 조립체 또는 밸브.
33. 서로에 대한 각각의 밸브 부분의 위치가 변할 수도 있는 개별 구성들을 갖는 제 1 밸브 부분과 제 2 밸브 부분을 구비하는 스플릿 밸브용 잠금 링으로서,
    상기 잠금 링은 하나의 밸브 부분의 위치 결정 핀을 수용하기 위한 슬롯을 포함하며, 상기 슬롯은, 다른 하나의 밸브 부분에 대해 개별 구성들 사이에서 위치 결정 핀 및 이에 따라 연관된 밸브 부분을 변위시키기 위해 위치 결정 핀이 수용되는, 프로파일을 갖는 가이드 슬롯과 연통하는 것인, 잠금 링.
34. 위에 설명된 바와 같은 밸브 조립체의 사용을 포함하는, 주변 환경에 재료를 노출시키지 않고 하나의 용기로부터 다른 용기로 재료를 이동시키기 위한 방법으로서,
    a) 상기 조립체가 그 제 1 구성을 따르도록 밸브 부분들을 맞물리게 하거나 고정하는 단계;
    b) 선택적으로 챔버를 세정하는 단계;
    c) 챔버를 멸균 처리하는 단계;
    d) 상기 조립체가 그 제 2 구성을 따르도록 밸브 부분들을 변위시키는 단계; 및
    e) 재료가 관통하여 이동하는 것을 허용하기 위해 밸브를 개방하는 단계
    를 포함하는 방법.
35. 제 34 항에 있어서, 후속 단계로서,
    f) 상기 조립체가 그 제 1 구성을 따르도록 밸브 부분들을 변위시키는 단계;
    g) 선택적으로 상기 챔버를 세정하는 단계;
    h) 선택적으로 상기 챔버를 멸균 처리하는 단계; 및
    i) 밸브 부분들을 맞물림 해제하는 단계
    를 포함하는 방법.
36. 스플릿 밸브로서,
    밸브 시트 및 밸브 폐쇄 부재를 구비한 하우징을 각각 구비한 제 1 밸브 부분과 제 2 밸브 부분을 포함하며,
    상기 밸브 시트는, 상기 하우징과, 해제 가능하게 고정 가능한 밸브 시트 유지 부재 사이에 유지되는 것인, 밸브.
37. 제 36 항에 있어서,
    상기 밸브 시트 유지 부재는 상기 하우징에 고정 가능한 커버 플레이트를 포함하며, 사용 시에 이들 사이에 밸브 시트가 위치하는 것인, 밸브.
38. 제 36 항 또는 제 37 항에 있어서,
    상기 커버 플레이트는 하우징에 해제 가능하게 고정되는 것인, 밸브.
39. 제 38 항에 있어서,
    상기 커버 플레이트는, 밸브 폐쇄 부재가 회전하여 밸브 부분을 개방하며 커버 플레이트의 구멍 내부에 수용될 수 있도록 밸브 폐쇄 부재의 직경에 대응하는 크기로 중앙에 배치된 구멍을 갖는 평면형 원형 몸체일 수 있는 것인, 밸브.

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