SE512503C2 - Dosermunstycke för kontinuerlig injicering av en mindre mängd steril, sekundär vätska i en fritt strömmande steril, primär vätska samt sätt att använda dosermunstycket - Google Patents

Description

.-._:| .miniil .. ,. . m. . . immun ,.. , ,W_ , ._- .M . i ififi Mm ,... , . 512 503 2 ser hur detta skall tillgå under aseptiska betingelser.

Uppfinningen avser således hur man skall sammanblanda sterila vätskor med varandra och på känt sätt förpacka den sammanblandade vätskan i aseptiska förpackningar.

Visserligen är uppfinningen inte helt inrättad på att vätskorna skall vara likformiga till sin volym men de praktiska tillämpningar som vidtagits har dock begränsats på så sätt att uppfinningen avser hur en sekundär vätska med ett innehåll på 0,05 - 4% kan sammanblandas med en primär vätska så att resultatet blir en sluten förpack- ning med avsedd volymnoggrannhet och där de sammanblan- dade vätskorna som tillföres förpackningen är sterila.

Som ovan nämnts år det helt klart att vätskor kan steri- liseras och handhas på ett sätt så att steriliteten beva- ras. Det är även helt känt att sådana sterila vätskor kan sammanblandas i tankar och att innehållet i dessa tankar senare kan tömmas och fyllas i förpackningar. Dessa för- farande har emellertid visat sig vara besvärliga att ut- föra, de kräver vidare stora förrådsutrymmen och kräver långa sammanblandningstider för materialen. Medelst nya förpackningsmaskiner, t.ex. sådana som av Tetra Pak AB försäljes under varumärket Tetra Brik, är det emellertid möjligt att kontinuerligt sammanblanda och förpacka flytande material, t.ex. vätskor i konsumentförpack- ningar. Dessa förpackningsmaskiner kan vara avsedda för framställning av aseptiska förpackningar och problemet för att erhålla en sådan aseptisk förpackning bestående av fler vätskor är då att i en förberedande operation un- der det sterila vätskematerialets transport från sina förråd till förpackningsmaskinen sammanblanda vätskorna så att en volymsmässigt riktig vätskeblandning erhålles.

Exempel på sådana produkter kan vara saft- eller mjölk- produkter men det förtjänar att påpekas, och har redan påpekats, att uppfinningen även kan användas för medicin- produkter, rengöringsprodukter etc.

Uppfinningen kännetecknas av att dosermunstycket för produkten som skall förpackas uppvisar en reglerbar ven- -å- 512 503 3 til med en rörlig tillslutningshylsa för reglering av tillförseln av steril, sekundär vätska till den ström- mande sterila, primära vätskan, att munstycket uppvisar en yttre ventilkropp, som i sig innefattar en i förhål- lande till ventilkroppen förskjutbar inre del, som uppvi- sar ett urtag eller en kanal med en mot tillslutningshyl- san vänd ände som är övertäckt med en tätande skydds- oblat, att ett i sin längsriktning justerbart tillförsel- rör för uppbrytning av oblaten samt för tillförsel av steril, sekundär vätska är anordnat i nämnda urtag eller kanal, samt att nämnda inre del medelst ett tätande, lä- gesjusterbart anslutningsorgan är aseptiskt anslutbart till det i sin längsriktning justerbara tillförselröret och till en förràdsbehàllare för den nämnda sterila, se- kundära vätskan.

En utföringsform av uppfinningen eller rättare av doseringsmekanismen enligt uppfinningen kommer i det föl- jande att lämnas. Det är möjligt att doseringsanordningen kan användas pà många andra förpackningsmaskiner än den ovan nämnda Tetra Pak maskinen som omnämnes endast för att ge ett exempel pá en lämplig förpackningsmaskin och vi vill påpeka att uppfinningen utgör en lämplig dose- ringsventil för tillsats av en steril, sekundär vätska i de fall blandningen skall göras medan de sterila vätskorna transporteras till förpackningsmaskinen och man àstundar en väl fungerande blandning och exakt blandning mellan vätskorna ifråga.

I den följande beskrivningen av ett utförande av uppfinningen visas i fig. 1 till 5, doseranordningen i genomskuret skick och hur anordningen manövreras i ini- tialläget och avstängningsläget.

I figuren 1 visas ur primärledningen 1 steriliseras med ånga eller gas. Tillslutningshylsan eller tillslut- ningsventilen 16 är öppen. Den inre delen 17 av doseran- ordningen är upphöjd i sitt övre läge, täckt av sin skyddsoblat 8.

I figuren 2 visas hur dosermunstyckets inre del 18 1 m: \hH WHwmL\m n|mm\m|»|l»w|wn1n»w»|i~»h»nmH \Mwm, W\àH\HMïM |M|fi HW {¶E\UH III Y 1 HIH Hi M .L mnhm .u i fillífii :fi; miflrvlrii: :rr :wïr-:w :w 512 503 4 steriliseras med tillslutningshylsan 16 i slutet läge och den inre delen 17 nedsänkt under spärens 5 läge. Sterili- seringsmedel, företrädesvis i form av en vätska tillföres genom anslutningsrören 4.

I figuren 3 visas doseranordningen i sitt drifts- làge. Tillslutningshylsan 16 är upplyft och den inre de- len 17 är àterförd till sitt övre läge. Det i sitt längs- läge justerbara tillförselröret 12 är uppfört så att dess främre kant genomskurit skyddsoblaten 8 vilket innebär att fràn tillförselröret 12 avgivna sekundära vätskor sammanblandas med primätvätskan i primärledningen l. 1 figuren 4 visas hur anordningen snabbt kan stängas av genom att tillslutningshylsan 16 stänger doseranord- ningens kontakt med primärledningen 1.

I figuren 5 visas tillkopplingsanordningen för an- slutning av uppfinningen.

I det följande lämnas en beskrivning av en speciell utföringsform av uppfinningen som illustreras av de bifo- gade ritningarna. Det förtjänar att påpekas att uppfin- ningen kan tillämpas med andra typer av kopplingsanord- ningar eller doseranordningar i de fall att dessa kopp- lingsanordningar uppfyller de i patentkraven känneteck- nande särdragen.

Som tidigare framhàllits användes den här beskrivna anordningen för att sammanblanda och förpacka vätskor av- sedda att förpackas i en aseptisk förpackningsmaskin, t.ex. av den typ som marknadsföres under varumärket Tetra Brik. Vätskorna är i förväg framställda och steriliserade pä lämpligt sätt samt förpackade eller förvarade i asep- tiska förrädsbehàllare. I rörbindningen mellan de asep- tiska förràdsbehàllarna och förpackningsmaskinen inkopp- las ett eller flera av doseranordningarna enligt uppfin- ningen. Som tidigare framhällits är inkopplingen sä in- rättad att en dominerande primär vätska skall sammanblan- das med en sekundär vätska vars volyminnehàll i bland- ningen skall vara 0,05 till 4% av det totala volyminne- hàllet men där blandningsförhällandet skall vara konstant 512 503 5 i de förpackningar som framställes. Som framgår av en ti- digare inlämnad patentansökan uppnås detta genom att mäta den strömmande mängden primär vätska samt att låta resul- tatet av denna mätning i princip styra frammatningen av sekundär vätska så att tillsatt mängd sekundär vätska alltid styres av mängden frampumpad primär vätska.

I det aktuella fallet är förhållandet det att de båda sammanblandade vätskorna är steriliserade och att de skall sammanblandas och förpackas i en aseptisk förpack- ningsmaskin utan att steriliteten går förlorad.

I de bifogade figurerna 1 - 5 visas doserutrust- ningen enligt uppfinningen. För att göra beskrivningen mera förståelig visas doseranordningen i uppskuret skick.

Till att börja med presenteras doseranordningen först i sitt statiska utförande och vill då börja med att beteckna primärledningen för primätvätskan med 1. I pri- märledningen 1 är anordnat ett säte för dosermunstycket som i princip uppvisar två delar, nämligen en övre rörlig tillslutningshylsa 16 som är anordnad att kunna bibringas ett uppåtgående och en nedåtgående rörelse och därvid pressas mot den övre delen av den i primärledningen l fixerade ventilkroppen 18 varvid sammanpressningen sker med hjälp av på tillslutningshylsan 16 monterade tät- ningsringar 2. Dosermunstyckets nedre del innefattar ven- tilkroppen 18 som har en invändig cylindrisk vägg samt ett rundgående spår 5 vilket är anslutet till anslut- ningsrör 4 genom vilka steriliserande material kan till- föras. I ventilkroppens 18 cylindriska insida är en inre del 17 införd. Denna inre del 17 uppvisar ett centralt urtag eller en kanal 19 som upptill är övertâckt med en upprivbar skyddsoblat 8. Den inre delen 17 uppvisar även två på avstånd från varandra anordnade tätningsringar 6 vilka vid den inre delens övre läge omgiver och tätar det runtgående spåret 5 hos ventilkroppen 18. I den nämnda centrala kanalen 19 hos den inre delen 17 är tillförsel- röret 12 anordnat. Detta tillförselrör 12 är rörligt i förhållande till den inre delen 17 men vidare så kopplat i iiii i i iiii iiiii iii iiiii i iiiiiii iiiiiiii .I iii il i Iiiii" |iii=| iuiii wii W i* iii ni i miiiiii iii: i iii i i iiliÜi iii lilfiiii iii i Ii iii H ...__.=“'i\.. ”_1111 L.

'Irml |ii"i'::\r~i| wir-W v' ~ w 512 503 6 att det följer den inre delen 17 då denna förskjutes fram och åter. Den nämnda inre delen 17 förflyttas med led- klacken 7 medan tillförselröret 12 förskjutes separat med ledklacken 15. Den nedre delen av den inre delen 17 år tätande sammankopplad med ett veckat anslutningsorgan el- ler ett jalusi 11 som kan förflyttas utan att tätheten hos systemet går förlorad. Det veckade anslutningsorganet 11 fasthålles i sitt läge av en styrklack 7 vilken med här ej visade organ kan förflyttas uppåt eller nedåt. Som framgår av figuren 5 är nedre delen av det veckade an- slutningsorganet 11 fixerat i en hållare 14 vilken även är hållare för tillförselröret 12. Med hjälp av ett yt- terligare styrorgan 22 kan tillförselröret 12 lyftas till ett läge ovanför skyddsoblaten 8 vilken då skäres sönder av rörets eggkant 20.

Vissa krav bör ställas på skyddsoblaterna 8. De får dels inte vara för lätt uppbrytbara och de skall tåla så- väl högre temperaturer som högre tryck. Enligt våra erfa- renheter bör oblatmaterialet vara plast eller gummi och oblaterna bör motstå en temperatur av 140°C vid ett över- tryck av 2 bar.

I figuren 1 visas hur dosermunstycket inkopplas i primärledningen l som löper mellan förrådstanken för pri- mär vätska och den här ej visade förpackningsmaskinen.

Som framgår av figuren är tillslutningshylsan 16 upplyft och doseranordningens nedre del är skyddad av skyddsobla- ten 8. I detta läge spolas primärledningen 1 med varm steriliserande vätska eller med någon steriliserande gas så att primårledningen 1 blir steril och upprätthåller sin sterilitet. Då primårledningen 1 steriliseras vilket visas i figuren 2 stänges först tillslutningshylsan 16 varefter den nämnda inre delen 17 drages bakåt med hjälp av de nämnda organen 7 så att en fri volym bildas vid ventilkroppens 18 övre del. Eftersom i detta läge det ringformade spåret 5 år frilagt steriliseras ventilkrop- pens 18 övre del tillsammans med det ringformade spåret 5 med hjälp av sterilisteringsmedel i form av vätska eller 512 503 7 gas som tillföras frän anslutningsrören 4.

I figuren 3 är tillslutningshylsan 16 åter upplyft och den inre delen 17 är àterplacerad i sitt övre läge.

För att sekundär vätska skall kunna tillföras höjes till- förselrörets 12 läge så att tillförselrörets 12 framkant trycker sönder skyddsoblaten 8. Nu är anordningen klar att användas och primär vätska matas fram genom primär- ledningen 1 samtidigt som tidigare nämnda och av den pri- mära vätskans strömmängd kontrollerad sekundära vätskan frammatas. Genom att steriliserande vätska eller gas hela tiden frammatas genom anslutningsrören 4 är det möjligt att upprätthålla steriliteten inom anordningen.

I figuren 4 visas hur anordningen stoppas utan att steriliteten gär förlorad. Stoppet sker helt enkelt genom att tillslutningshylsan 16 sänkes ned mot ventilkroppen 18, att frammatningen av sekundär och primär vätska stop- pas. Anordningen kan pà detta sätt vara avstängd under läng tid utan att ett nytt steriliseringsprogram mäste startas.

I figuren 5 visas hur tillkopplingsanordningarna till dosermunstycket kan arrangeras. I figuren a) visas tillkopplingsanordningen innan denna fixerats på doserut- rustningen. Tidigare har beskrivits den inre delen med sin applicerade skyddsoblat 8 och med sina tätningsringar 6. Från figuren framgår att den nämnda inre delen 17 med tillförselröret 12 via en skruvanslutning 23 kan kopplas samma med distributionsröret vars motsatta ände också har en tät skyddsoblat för inkoppling till steriltanken för sekundärt material. I figuren b) visas en mindre typ av tillkopplingsanordning avsedd att användas vid tillsats av mycket små mängder av sekundärt material och figuren c) visar skyddshylsor vilka kan användas för att täcka över kontaktytorna hos de ännu inte använda kopplingsor- ganen.

Det har visat sig lämpligt att genom sterilisering förbehandla slangen som visas i figuren 5 pà sådant sätt att den förses med sina skyddshylsor 10 samt att slangen H HHH \ H iH \\H IW Hm H www m u- www-www u » »n H \'|| H "I H Ií l U il HW HV \ i! í || H HI \I m I: ln :w |u1u |: wnx fam _. ___-u L 512 503 8 därefter i sitt sammansatta skick utsättes för en steri- liserande gammastrålning som steriliserar slangen, insida och utsida samt de i slangen ingående delarna. Om så öns- kas kan slangen före den steriliserande behandlingen för- packas i en sluten plastpåse men i regel är det tillräck- ligt att använda de i figuren 5 visade skyddshylsorna 10 som aseptisk försegling av slangen.

Det har visat sig att anordningen enligt uppfin- ningen fungerar väl och att mycket goda resultat vid för- packning av aseptiska vätskeblandningar uppnåtts.

Claims (6)

512 503 9 PATENTKRAV

1. Dosermunstycke för kontinuerlig injicering av en mindre mängd steril, sekundär vätska i en fritt ström- mande steril, primär vätska k ä n n e t e c k n a t av, att munstycket uppvisar en reglerbar ventil med en rörlig tillslutningshylsa (16) för reglering av tillför- seln av steril, sekundär vätska till den strömmande ste- rila, primära vätskan, att munstycket uppvisar en yttre ventilkropp (18), som i sig innefattar en i förhållande till ventilkroppen (18) förskjutbar inre del (17), som uppvisar ett urtag eller en kanal (19) med en mot tillslutningshylsan (16) vänd ände som är övertäckt med en tätande skyddsoblat (8), att ett i sin längsriktning justerbart tillförselrör (12) för uppbrytning av oblaten (8) samt för tillförsel av steril, sekundär vätska är anordnat i nämnda urtag el- ler kanal (19), samt att nämnda inre del (17) medelst ett tätande, lägesjusterbart anslutningsorgan (11) är aseptiskt an- slutbart till det i sin längsriktning justerbara tillför- selröret (12) och till en förràdsbehàllare för den nämnda sterila, sekundära vätskan.

2. Dosermunstycke i enlighet med patentkravet 1 k ä n n e t e c k n a t därav, att den yttre ventilkrop- pen (18) uppvisar ett inre spàr eller utrymme (5), som medelst anslutningsrör (4) är anslutbart till ett förråd av steriliserande material, att den i den yttre ventil- kroppen (18) uppburna inre delen (17) medelst tätnings- ringar (6) bildar en försluten del runt spåret (5) för att styra strömmen av steriliserande material, som till- föres med och företrädesvis bortföres med anslutningsrö- ren (4).

3. Dosermunstycke i enlighet med patentkravet 1 k ä n n e t e c k n a t av att det i sin längsriktning justerbara tillförselröret (12), som är reglerbart rör- IIIIII' I II| 'IIIIII I III III I III I III III II II II II II IIII |I|i »I IIIII I IIII I III I “IHIIIIHJI II I .mn .ím'...fi.¿._.......___¿'n H rm; ' lå liilllï lill) II ïllll: 'iii':i1\:ï"" 1: i* :www ' 512 503 lO ligt anordnat i kanalen (19) i den inre delen (17), vid sin från tillslutningshylsan (16) vända ände är anslutet till ett tätande, bälgformat lägesjusterbart anslutnings- organ (l1), att den inre delen (17) vid sin mot tillslut- ningshylsan (16) vända ände uppvisar en tätande skydds- oblat (8) av plast, gummi eller liknande material, varvid det i sin längsriktning justerbara tillförselrörets (12) mynning (20) är utformat som en skärande egg för genom- brytning av skyddsoblaten (8) vid genombrottsstället (9).

4. Dosermunstycke i enlighet med patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att den i munstycket ingående skyddsoblaten (8) utgöres av plast- eller gummimaterial som skall tàla en temperatur pà 140°C vid ett övertryck av 2 bar.

5. Dosermunstycke i enlighet med patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a t av att den inre delen (17) är förskjutbar inom ventilkroppen (18) till ett område ne- danför spåret (5), att steril vätska eller ånga tillföres ett utrymme ovanför den inre delen (17), varvid den expo- nerade delen av ventilkroppens (18) inre yta, den stängda tillslutningshylsans (16) inre yta samt den inre delens (17) skyddsoblat (8) bildar nämnda utrymme, som behandlas med den nämnda steriliserande vätskan eller med ånga som tillföres medelst anslutningsrören (4).

6. Sätt att använda dosermunstycket enligt föregå- ende patentkrav k ä n n e t e c k n a t därav, a) att ett invändigt sterilt munstycke försett med fixerad skyddsoblat (8) monteras pà en primärledning (1), b) att en ström av steriliserande material, t ex ånga eller steriliserande gas eller vätska ledes genom anslutningsrören (4) och bringas att uppfylla utrymmet i den frilagda delen av den inre delen (17) som upptill är tillslutet av en inre tillslutningshylsa (16) och nedtill är tillslutet av den i den yttre ventilkroppen (18) ned- dragna inre delen (17), c) att den rörliga tillslutningshylsan (16) lyftes samt att den inre delen (17) därefter lyftes sä att en 512 503 ll del av den inre delen (17) omgiven av tätningsringar (6) lokaliseras framför anslutningsrörens (4) och spàret (5) samt att steriliserande material ledes genom anslutnings- rören (4) och spàret (5) för att säkerställa aseptisk tätning mellan den yttre delen eller ventilkroppen (18) och den rörliga inre delen (17), d) att det lägesjusterbara tillförselröret (12) för- flyttas sà att dess mynning får penetrera skyddsoblaten (8) till bildande av en öppning (9), och e) att till sin volym justerad steril, sekundär vätska ledes in i primärledningen (1) för sammanblandning med den i primärledningen (1) strömmande sterila, primära vätskan. H w u mn uni w HH HI! H ll i ) H \m