CN106574860B - 以一毫升以下体积定量给送流体 - Google Patents

Abstract

用于提供一毫升以下体积的流体剂量的蠕动式定量给送装置(1)，包括：柔性管(13)、背压元件(12)、多个作用件(11)和驱动装置(17)。柔性管(13)基本笔直地沿背压元件(12)布置以形成纵向轴线。作用件(11)沿纵向轴线彼此平行布置。它们能在驱动装置(17)的作用下相对柔性管(13)移动。柔性管(13)是通过移动作用件(11)而在作用件(11)与背压元件(12)之间可压缩的。各作用件(11)均能在驱动装置(17)的作用下沿基本垂直于柔性管(13)的纵向轴线的执行轴线独立且线性地从初始位置移动至末端位置，在初始位置，柔性管(13)被最少压缩，在末端位置，柔性管(13)在各自作用件与背压元件(12)之间被压缩并封闭。根据本发明的蠕动式定量给送装置允许准确且可重复地在无菌环境中提供相当小体积的剂量。

Description

以一毫升以下体积定量给送流体

技术领域

本发明涉及一种蠕动式定量给送装置，并且尤其涉及一种具有这样的定量给送装置的灌注设备和使用这样的蠕动式定量给送装置的灌注方法。

这样的蠕动式定量给送装置包括柔性管、背压元件、多个作用件和驱动装置，其中，柔性管沿背压元件布置，作用件可在驱动装置作用下相对于柔性管移动，并且，柔性管是通过移动作用件而在作用件与背压元件之间可压缩的，这用于以一毫升以下体积提供流体剂量。

背景技术

在许多现代工业和研究应用如化学或制药应用中，流体要以相当小的体积即1毫升以下体积进行定量给送。从而，往往需要的是，定量给送能够在无菌条件下执行并且出于经济原因或治疗原因或其它原因而能够避免在剂量上的甚至微小的偏差。

为了以相当小的体积定量给送液体，使用了多种不同的***和装置。例如，已知的是旋转泵或活塞泵，其中，预定体积的液体被抽吸到缸中并通过活动活塞推进。然而，尤其，这样的泵向液体或液体中的物质施加了相当高的应力，这使得这些类型的泵不适用于许多应用。例如，蛋白质是比较容易受到表面或机械应力的影响的，从而活塞泵在其中待定量给送的液体中包含蛋白质的应用中往往是不优选的。

更柔和的定量给送可通过使用径向蠕动泵来执行。在这样的泵中，柔性管沿背压元件的弯曲表面布置。这些泵往往包括布置在轮上的大量作用件或辊。这些辊就位成距可调的背压元件这样的距离，以使得柔性管在位于作用件与背压元件之间时被压缩。通过转动该轮，辊沿背压元件运动，从而使对柔性管的压缩沿背压元件前移。伴随着压缩，还有一定量的液体在柔性管内前移，其中前移的液体的体积可通过辊间的距离和管的尺寸来限定。

在这样的径向蠕动泵中，柔性管的侧壁典型地不仅通过辊而相对彼此径向运动而且还在一定程度上纵向或切线地运动。从而，侧壁在额外的应力下，这会导致管材磨损至液体或流体中。特别是在制药应用中，这样的磨损和液体的污染可能是不能接受的。

此外，已知的径向蠕动泵往往是精确用于定量给送高至只有700μl的体积。然而，在越来越多的应用中，更小体积的剂量是期望的，从而已知的径向蠕动泵是无法满足的。

更进一步地，已知径向蠕动泵的维护往往是相当麻烦的。例如，当要更换柔性管时，必须拆卸该泵，即背压元件必须从带有其辊的轮上移除。当该管不再被夹紧在辊和背压元件之间时，可移除该管并可***新管。在***之后，背压元件和辊必须相对彼此精确定位以允许泵的合适的操作。

因此，存在对能够柔和且精确地定量给送1毫升以下体积的流体的自动化***的需求。

发明内容

根据本发明，这种需要通过如下限定的蠕动式定量给送装置、灌注设备和灌注方法来解决。优选实施例是进一步限定的的主题。

特别地，本发明旨在如下：一种用于提供一毫升以下体积的流体剂量的蠕动式定量给送装置，其包括柔性管、背压元件、多个作用件以及驱动装置。所述柔性管沿所述背压元件布置。所述作用件能在驱动装置作用下相对于柔性管移动并且所述柔性管是通过移动作用件而在作用件与背压元件之间可压缩的。所述柔性管还基本上笔直地沿所述背压元件布置，从而形成纵向轴线。作用件沿所述柔性管的纵向轴线彼此平行地布置。作用件中的每个能在驱动装置的作用下沿基本上垂直于柔性管的纵向轴线的执行轴线独立地且线性地从初始位置移动至末端位置，在所述初始位置，所述柔性管打开以使流体通过，在所述末端位置，所述柔性管被压缩并封闭。当多个作用件中的所有作用件均处于它们的初始位置时，该柔性管在多个作用件和背压元件之间被部分地预压缩。

在本发明的上下文中，术语“蠕动式”可涉及中空柔性纵向元件如柔性管的横向或径向收缩和松弛，以允许沿该元件传播波。总体上，蠕动是例如在平滑肌组织的收缩中发现的以推进食物/食糜穿过消化道如人体胃肠道。蠕动的原理也在泵中实施用于推进流体在管中前移。

本文中所用术语“剂量”可涉及准确预定量流体的提供。其可尤其涉及100微升(μl)以下如50μl或25μl的小体积的提供。根据本发明的蠕动式定量给送装置已证明是适用于精确提供如10μl这样低的体积的剂量。

本文中所用术语“流体”可涉及在所施加的剪切应力下连续地变形或流动的任何物质。因此，其可涉及气体、粉末或颗粒物质且尤其是液体。

蠕动式定量给送装置的背压元件可以是具有用于柔性管的引导部的固定元件。特别地，柔性管可布置在背压元件的引导部中或沿该背压元件的引导部布置。该引导部可以是或包括面向柔性管并允许柔性管笔直布置的平坦表面。通过以笔直方式布置柔性管，蠕动式定量给送装置可以是线性蠕动式定量给送装置。当任何一个作用件作用于或推动柔性管，背压元件固定地停留在其初始位置，以使得柔性管在作用件与背压元件之间被压缩。

柔性管可具有约200μm至约1000μm，或约300μm至约900μm，或约500μm至约800μm的内径。这样的管可适用于用根据本发明的装置提供预期体积的剂量。

蠕动式定量给送装置的作用件可以是具有作用于柔性管的面的立方体块或其它类似体。该面可以是平坦的并且可具有范围为50微米(μm)至1000μm或范围为100μm至700μm或范围为200μm至500μm的宽度。作用件可具有为约800μm，或约600μm，或约500μm，或约400μm，或约300μm的最大行程，最大行程即其初始位置与其末端位置之间的长度。这样的作用件可适用于在根据本发明的装置中提供预期体积的剂量。

本文中所用的术语“压缩”可涉及管的弹性变形。特别地，其可涉及将柔性管的侧壁弹性地移动到彼此的方向中，即移动到横向或径向中，从而缩窄或关闭柔性管的内通道。在上下文中，术语“封闭”可涉及压缩柔性管至如此的程度，以使得基本上没有流体可通过柔性管的内通道。

关于作用件的初始位置，柔性管打开以使流体在流体可流过柔性管的内通道的情况下通过。这在这样的情况下是最可能的，即其中各执行件均移动至距离背压元件最大可能的距离以使得柔性管被最小压缩的情况。

根据本发明的蠕动式定量给送装置允许在无菌环境下准确地且可重复地提供相当小体积的剂量。其尤其适用于在工业剂量或灌注生产线中使用。其可用于在例如制药灌装过程中以1ml以下体积如高至25μl或50μl或甚者10μl的体积无菌地定量给送注射剂类。相比于其它蠕动式剂量***如径向蠕动泵，根据本发明的蠕动式定量给送装置允许柔性管的内表面处的最小应力或减小的应力，从而可最小化甚至消除磨损。特别是在制药应用中，这样的磨损被有利地防止。

进一步地，由于柔性管在被泵送时被笔直地布置，蠕动式定量给送装置适用于具有各种各样粘度的流体。特别地，具有相对高粘度的流体也可用该蠕动式定量给送装置进行定量给送。作用件的用于泵送或推动流体前移的用途允许该蠕动式定量给送装置相对独立于***中的压力条件，以向蠕动式定量给送装置提供流体且尤其是将流体提供至其柔性管。例如，当然该蠕动式定量给送装置还可以独立于其周围的液体静压力变化。

并且，该蠕动式定量给送装置的创造性布置允许相当少的维护工作并易于操控。例如，清洁该装置和更换柔性管可比较容易执行。该蠕动式定量给送装置可比较容易地以比较低的重量制造。这允许灵活地使用它并有助于易于操控。

该蠕动式定量给送装置的驱动装置可以是步进马达或伺服马达，其允许精确地使作用件行进或移动作用件。或者，该驱动装置包括压电致动装置。压电致动装置允许精确地结束作用件的灵活移动，以使得可在该蠕动式定量给送装置中实施各种不同的剂量方案。该驱动装置的具有压电致动装置的布置使得该驱动装置以比较少和简单的部件实施成为可能。因此，其可以是比较坚固耐用的并且需要比较少的维护工作。

优选地，所述多个作用件是一连串的三到十五个或五或十三个或七到十一个平行的作用件。这样的一连串的平行的作用件允许在该蠕动式定量给送装置中采用各种不同的管压缩方案。这样，能提供适用于给定条件如流体的粘度、蠕动式定量给送装置周围的压力条件、流体的抗应力性等的泵送或定量给送机构。

优选地，该蠕动式定量给送装置包括用于将柔性管沿背压元件可释放地固定在基本上笔直的位置上的管固定结构。在本文中，术语“可释放地”可涉及预期的且具有用于释放和更换柔性管的合适的机构的布置。通过将该柔性管可释放地固定在该蠕动式定量给送装置中，柔性管可照惯常地更换。这尤其允许使用一次性柔性管。

从而，该管固定结构优选包括延伸套，其中，柔性管的其中一个纵向端固定在该延伸套中。这样的延伸套也已知为中国式手指网套(Chinese finger traps)。该延伸套允许柔性管的方便且高效的可释放的固定。特别地，柔性管可在没有任何实质性的压缩的情况下被充分固定在延伸套中。

优选地，柔性管由一次性材料制成。一次性柔性管在其中流体频繁改变的蠕动式定量给送装置的应用中可以是有用的。特别地，当定量给送新的流体时，更换柔性管并且丢弃之前的柔性管。这允许有效防止一种流体与另一种流体的交叉污染。

柔性管可尤其由适合用于无菌应用例如利用蒸汽杀菌的无菌应用的材料制成。这样的材料可以是硅酮橡胶、三元乙丙橡胶(EPDM)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、丁基橡胶等。

优选地，所述蠕动式定量给送装置包括连接至柔性管的一个纵向端的流体储存装置和连接至柔性管的另一个纵向端的灌注针。该流体储存装置可以是适用于保持和提供流体的任何合适的容器。其还可被加压以用于推进流体前移经过柔性管。为此目的，该流体储存装置可配设有或连接至调压机构如压力泵或加压气体临时设施(pressurized gasoverlay)。这样的蠕动式定量给送装置的布置允许高效且精确的定量给送过程。

优选地，当所述多个作用件中的所有作用件均处于它们的初始位置时，该柔性管在所述多个作用件和背压元件之间被部分地预压缩。这样的预压缩允许柔性管在相当大的长度上被固定。特别地，这可防止柔性管在作用件所施加的区段中纵向地移动。这样，柔性管的精确压缩成为可能且柔性管的侧壁在纵向上的应力可被减小或避免。此外，这样的预压缩允许预先确定和调节该蠕动式剂量装置的灌注体积。从而，该灌注体积可由位于作用件与背压元件之间的柔性管的内部空间限定。尤其，对灌注体积的如此调节允许补偿例如因加热流体或因机械应力导致柔性管或管子***而致使的灌注体积与其设定点之间的增大的偏差。

并且，蠕动式定量给送装置可包括控制单元，该控制单元适于将作用在柔性管上的压缩力控制至基本恒定的值。为此，控制单元可适于例如通过调节该蠕动式剂量装置的柔性管的预压缩来调节执行件的路径的长度。采用这样的力的控制，随时间的推移，流体的剂量量可精确地保持在恒定水平。特别地，柔性管的材料的特性随时间的变化可被补偿。例如，随着时间的推移，柔性管的材料可能因执行件的挤奶式运动的机械应力而发生磨损。在这种情况下，压缩的比率可降低。通过借由调节柔性管的预压缩来增加执行件的路径，这样的降低可被补偿以使得该力可保持恒定。

该蠕动式定量给送装置可由这样的任何材料制成，即所述材料抵挡容器内部条件，如针对过氧化氢、清洁剂、湿度、灭菌期间的高温、冷却产品的灌注期间的低温所需的。该材料优选是机械稳定的和轻质的。这样的材料可例如为铝、阳极电镀铝、不锈钢(316L或14435或14571)、也已知为超合金或高性能合金或哈氏合金的高度耐腐蚀的金属合金、钛、聚甲醛(POM)、聚醚醚酮(PEEK)或聚醚酮酮(PEKK)。该材料可具有至少0.5kN/mm²的弹性模量。

本发明的另一方面涉及一种用于以一毫升以下体积的流体剂量自动灌注容器的灌注设备。该灌注设备包括容器保持装置和一组上述的蠕动式定量给送装置，多个容器可布置在该容器保持装置中以被灌注。其还包括定量给送装置***，该定量给送装置***布置成将该组蠕动式定量给送装置定位成使得该组蠕动式定量给送装置中的每个蠕动式定量给送装置邻近布置在容器保持装置中的所述多个容器中的一个容器布置以用于灌注所述多个容器并且布置成从容器保持装置移除该组蠕动式定量给送装置。

尤其在化学或制药应用中，所述容器可以是塑料瓶或玻璃瓶、安瓶、注射器等。该定量给送装置***可以是自动化装置如具有两个或三个轴线的线性机械手。通过具有用于将单个蠕动式定量给送装置放置在单个容器附近的***，该灌注设备允许将给送点带入与灌注点相当近的位置。如此，这可防止了在定量给送和灌注之间在剂量体积上的偏差。因此，灌注设备降低了定量给送的和灌注的不一致的风险。尤其在其中灌注体积的微小的偏差都要防止的应用如制药应用中，该灌注设备允许实施高效且可靠的灌注过程。

优选地，灌注设备具有由可灭菌的材料制成的外表面。尤其，合适的灭菌可通过过氧化氢处理来实现。因此，灌注设备的表面可以是与过氧化氢相容的。具有这样的表面的灌注设备允许例如在制药应用中所需的***的比较高效简单的灭菌。

该灌注设备优选还包括用于沿线路输送容器保持装置输送机，其中，该定量给送装置***布置成在该组蠕动式定量给送装置中的每个定量给送装置邻近布置在容器保持装置中的多个容器中的一个容器就位时邻近所述容器保持装置输送该组定量给送装置。输送容器保持装置的线路可以是弯曲的或笔直的等。通过将蠕动式定量给送装置连同容器保持装置一起输送，容器保持装置中的容器可在输送时被灌注。这可提高整个灌注过程的效率和速度。

本发明的另一方面涉及一种用于以一毫升以下体积的流体剂量灌注容器的灌注方法。该灌注方法包括：经由上述蠕动式定量给送装置的柔性管的第一纵向端向柔性管中提供流体；该蠕动式定量给送装置的驱动装置将蠕动式定量给送装置的所述多个作用件中的至少一个作用件移动至其末端位置，以使得该柔性管被压缩和封闭；该驱动装置将所述蠕动式定量给送装置的所述多个作用件中的另一个作用件移动至在其初始位置与其末端位置之间的中间位置，其中，所述多个作用件中的所述至少一个作用件比所述多个作用件中的所述另一个作用件更靠近所述柔性管的所述第一纵向端；该驱动装置将所述多个作用件中的所述至少一个作用件从其末端位置至少部分地移动到其初始位置的方向中，以使得流体可通过所述多个作用件中的所述至少一个作用件而穿过该蠕动式定量给送装置的柔性管；从与所述柔性管的第一纵向端相反的柔性管的第二纵向端向外提供一剂量的流体；该驱动装置将所述多个作用件中的所述至少一个作用件移动至其末端位置，以使得所述柔性管被压缩和封闭并且停止从柔性管的第二纵向端向外提供流体；以及该驱动装置将所述蠕动式定量给送装置的所述多个作用件中的另一个作用件从其中间位置移动至其初始位置。

通过在该剂量提供之后并且在柔性管被封闭时将所述多个作用件中的另一个作用件移动至其初始位置，可能在柔性管内部的柔性管的第二纵向端附近产生负压。这可能在柔性管的提供所述剂量的一端处引起抽吸效应。借助这种抽吸效应，流体在某种意义上缩回至柔性管中。从而，流体的泄漏可被防止成使得能够以相当小的偏差精确地定量给送。这在其中准确的体积要被定量给送和/或其中相当昂贵的流体被定量给送的应用中可能是尤为重要的。

该灌注方法还可包括对该蠕动式定量给送装置的柔性管进行部分地预压缩的步骤。这允许预先确定和调节该蠕动式定量给送装置的灌注体积。从而，该灌注体积可由位于作用件与背压元件之间的柔性管的内部空间限定。尤其，对灌注体积的如此调节允许补偿例如因加热流体引起的灌注体积的增大的偏差。

并且，该灌注方法还可包括将作用在蠕动式定量给送装置的柔性管上的力控制至恒定值的步骤。为此，蠕动式定量给送装置的执行件的路径的长度可调节。调节所述路径的长度可通过调节蠕动式定量给送装置的柔性管的预压缩来执行。采用这样的力的控制，随时间的推移，流体的剂量量可精确地保持在恒定水平。特别地，柔性管的材料的特性随时间的变化可被补偿。例如，随时间的推移，柔性管的材料可能因执行件的挤奶式运动的机械应力而发生磨损。在这样的情况下，压缩比率可能降低。通过借由调节柔性管的预压缩来增加执行件的路径，这样的降低可被补偿成使得该力可保持恒定。

优选地，通过在柔性管内部的其第一纵向端的区域中施加增大的压力来从柔性管的第二纵向端提供出该剂量的流体。这允许在应用灌注方法时的高效的定量给送。

本发明的又一方面涉及上述蠕动式定量给送装置用于以优选几毫升或一毫升以下体积的剂量递送无菌流体的用途。这样的无菌递送可应用在各种不同的制药、化学或医疗应用中。例如，该用途可应用在用于将药物或其它液体定量给送到患者中的医疗器械中。或者，该用途可应用在通过定量给送水来重新配置溶液或通过将重新配置的溶液定量给送至患者的经冷冻干燥的药物产品的重新配置中。

优选地，所述流体是无菌药物产品本体溶液且流体的递送包括将流体无菌药物产品本体溶液灌注到主包装物品中。该主包装物品可以是容器如塑料瓶或玻璃瓶、安瓶、注射器、吹填密封容器、自助注射器等。用于灌注的这样的用途可在制药应用中尤其有利。

本发明的这些和其它方面将从下文描述的一个或多个实施例中显而易见并且参考下文描述的一个或多个实施例进行阐明。

附图说明

在下文中将参考附图通过示例性实施例来更详细地描述根据本发明的蠕动式定量给送装置、根据本发明的灌注设备和根据本发明的灌注方法，其中：

图1示出了根据本发明的蠕动式定量给送装置的第一实施例的示意图；

图2示出了包括根据本发明的蠕动式定量给送装置的第二实施例的根据本发明的灌注设备的一个实施例的示意图；

图3示出了根据本发明的蠕动式定量给送装置的第三实施例在根据本发明的灌注方法中的第一状态下的示意图；

图4示出了图3的蠕动式定量给送装置在图3的灌注方法中的第二状态下的示意图；

图5示出了图3的蠕动式定量给送装置在图3的灌注方法中的第三状态下的示意图；

图6示出了图3的蠕动式定量给送装置在图3的灌注方法中的第四状态下的示意图。

具体实施方式

在下述说明中，使用某些术语是处于方便目的而不应理解为是限制性的。术语“右”、“左”、“向上”、“向下”、“顶部”和“底部”是指图中的方向。用词包括明确提及的术语以及它们的派生词和具有类似含义的术语。

图1示出了根据本发明的线性蠕动式定量给送装置1的第一实施例。蠕动式定量给送装置1包括柔性管13、作为管固定结构的管延伸套14、作为背压元件的背压板12、一组的十个压电作用件11、作为灌注针的分配针15和作为驱动装置的装有所述作用件11的压电驱动单元17。管延伸套14具有两个带部141和管网部142。柔性管13的固定区段131突伸穿过管延伸套14的网部142。在例如通过拉动带部141而使网部142扩张时，这使它的内部缩窄并固定柔性管13。

在管延伸套14右方,柔性管13在背压板12的平坦表面与作用件11的执行面之间穿过。背压板12的平坦表面形成引导部，柔性管13沿该引导部笔直布置。因此，柔性管13具有沿纵向135延伸的纵向轴线，该纵向135与流体行进的方向相同。背压板12布置成相对于柔性管13、分配针15和驱动单元17固定或不可运动。

多个作用件11平行地相邻布置，以使得它们的执行面构成朝向柔性管13的基本连续的正面。压电驱动单元17能够使所述多个作用件11中的每个独立于彼此地沿垂直于纵向135的行程方向线性移动。柔性管13是在背压板12与作用件11之间被预压缩的。为此，柔性管具有在管延伸套14与背压板12之间的变窄区段132和在背压板12与跟在背压板12右方的盖螺母16之间的变宽区段134。这样，柔性管13被加紧并关于背压板12和作用件11固定对准。

在图1中，最左边四个作用件11和最右边三个作用件11在原始位置，在该原始位置，它们处于距离背压板12的最大距离处。从左边数第六个作用件11即从右边数第五个作用件11被驱动单元17移动到其末端位置，在该末端位置柔性管13的壁部的接触作用件11的侧面横向地或径向地挤压在柔性管13的壁部的接触背压板12的侧面上。从而，柔性管13被弹性地压缩并且其内通道被封闭成使得流体不能通过作用件11。邻近处于其末端位置的作用件11的两个作用件11被驱动单元17移动至介于它们的初始位置和它们的末端位置之间的位置处。从而，被移动的作用件导致柔性管13上的波形部133。

柔性管13的变宽区段134通入分配针15中，该分配针15通过盖螺母16固定至压电驱动单元17和背压板12。分配针15具有近侧或左手侧本体部151和远侧或右手侧管部152。

在使用中，蠕动式定量给送装置可以两种模式或方案操作以从分配针15的管部152的开口端向外提供流体剂量。在第一路径控制模式中，作用件11一个接一个地相同地运动。在第一步骤中，最左边的作用件11被移动至其末端位置且其右侧相邻作用件11被部分地移动到其末端位置的方向中。所有其它作用件11均处于它们的初始位置。在第二步骤中，最左边第二个作用件11被移动至其末端位置且两个相邻的作用件11被部分地移动到它们的末端位置的方向中。所有其它作用件11均在它们的初始位置上。在第三步骤中，最左边第三个作用件11被移动至其末端位置并且两个相邻的作用件11被部分地移动到它们的末端位置的方向中。所有其它作用件11均在它们的初始位置上。继续作用件11的这种逐个移动直至在第十步骤中，最右边的作用件11被移动至它的末端位置且左侧相邻作用件11被部分地移动到它的末端位置的方向中。所有其它作用件11均在它们的初始位置上。在第十步骤之后，该过程以所述第一步骤重新开始。

通过以上述方式移动所述作用件，在柔性管13的侧壁上形成波。这种波推动准确预定体积的流体沿纵向135向右前移。从而，预定体积的流体通过分配针15并离开管部152的开口端。单次剂量的总体积可由利用作用件11形成波的循环数来限定。它还可通过同时运行多个偏移循环(offset cycles)而少于一个全循环(full cycles)。

在操作蠕动式定量给送装置1的第二时间-压力控制模式中，一个或多个作用件11被移动至末端位置，从而封闭该柔性管13。在作用件11的上游，流体被设定成处于压力下。通过将所述一个或多个作用件11移回初始位置，流体通过超压而沿纵向135向右行进并自分配针15的管部152的开口端离开。在规定时间后，所述一个或多个作用件11被再次移动到末端位置并且再次封闭柔性管13。

在时间-压力模式中，分配的体积通过柔性管13打开的时间和通过作用件11上游的流体的压力预定。在柔性管13的给定直径下，压力越高和/或时间越长则流体的分配的体积越大。

蠕动式定量给送装置1还包括控制单元，多种不同的操作参数可在该控制单元中设定。常规的操作参数可包括：作用件11的数量、与作用件11的步骤进行的速度相对应的波速和取决于同时移动的作用件11的数量和同时移动的作用件11的行程例如占初始位置和末端位置之间的路径的百分比的波尺寸。专门用于路径控制模式的参数可包括：波已经行进的路径长度，其例如可以是在0.1毫米(mm)和1,000mm之间，波行进了该路径长度的时间，其例如可以是在1毫秒(ms)和10,000ms之间。专门用于时间-压力模式的参数可包括：作用件(多个作用件)11封闭柔性管的识别、柔性管针对单次剂量的打开时间和作用件11的上游流体的压力。控制单元监测参数并相应地通过驱动单元控制压力和作用件11。

在图2中，示出了具有根据本发明的蠕动式定量给送装置18的第二实施例的根据本发明的灌注设备2的一个实施例。蠕动式定量给送装置18与图1中示出的蠕动式定量给送装置1相似地实施。它具有分配针158、柔性管138、作为背压元件的背压板128、装有六个平行的压电作用件118的作为驱动装置的压电驱动单元178和控制单元。蠕动式定量给送装置18还包括作为流体储存装置的罐188，该罐连接至柔性管138的右手端或上游端。

灌注设备2还包括连接至罐188的调压器21。可借助调压器21调节罐188内部的流体的压力。罐188连接至液位传感器22以检测罐188的填充液位。可借助液位传感器22通过控制单元监测和控制罐188的液位。

分配针158就位于针容器23的内部，温度计24和冷凝物收集器25连接至该针容器。借助该针容器23，构建了用于蒸汽灭菌的可加压单元。从而，例如温度在121℃以上的清洁蒸汽可通过灌注设备2的整个流体路径以用于杀死从罐188向分配针158的开口端的活着的微生物。在离开分配针158之后，蒸汽填充针容器158并且还对分配针158的外表面进行灭菌。由蒸汽获得的冷凝物从针容器23被排出至冷凝物收集器25并被丢弃在那里。这样，能够通过施加建立2巴压力的蒸气来确保能例如在15分钟时间内提供令人满意的灭菌条件。

灌注设备2还包括作为容器保持装置的瓶保持装置和作为定量给送装置***的线性机械手。线性机械手布置成定位针容器23连同在由瓶保持装置保持的瓶附近的蠕动式定量给送装置18。这样，线性机械手允许将给送点带入灌注点的附近，这获得了非常精确的灌注或定量给送的可能性。

图3示出了在根据本发明的灌注方法的一个实施例中操作根据本发明的蠕动式定量给送装置19的第三实施例。蠕动式定量给送装置19与图1中所示的蠕动式定量给送装置1和图2中所示的蠕动式定量给送装置18类似地实施。在朝下游的方向或自上至下的方向上，蠕动式定量给送装置19包括流体储存装置189，该流体储存装置189连接至柔性管139的纵向顶端。储存装置189保持流体在增大的压力下定量给送。柔性管139在背压板129与十个平行的作用件119之间延伸，其中，柔性管139在背压板129与作用件119之间被预压缩。十个作用件装在压电驱动单元179中。柔性管139在其底端或纵向下游端连接至分配针159。在图1中，作用件119从顶部或上游的第一个作用件119至底部或下游的第十个作用件119地被编号。

在图3中，蠕动式定量给送装置19被示出处于灌注方法的初期阶段，其中，第五个和第六个作用件119被压电驱动单元179移动至它们的末端位置。从而，这两个作用件119封闭柔性管139，以使得如顶部箭头所示地流体仅可行进至第五个作用件11。此外，第九个作用件119被驱动单元179移动至位于初始位置和末端位置之间的中间位置。在该中间位置，第九个作用件119稍微压缩柔性管139，而不会阻止流体通过。

下文适用于本说明书的其余部分。如果为了阐明附图而使附图包括未在本说明书的直接相关部分中解释的附图标记，则它涉及前述说明书部分。

图4示出了在灌注方法的后续阶段中的蠕动式定量给送装置。与图3中示出的初期阶段相比，第五个和第六个作用件119被驱动单元179移动至它们的初始位置。第九个作用件11仍处于它的中间位置。这允许加压流体通过柔性管139和分配针159而进入待灌注的容器，如通过右手侧箭头所示出的那样。如在上文中解释的那样，蠕动式定量给送装置以时间-压力模式操作。

如在图5中所示，在允许预定量的流体被分配出分配针159的预定时间之后，第五个和第六个作用件119被再次移动至它们的末端位置。第九个作用件11仍处于它的中间位置。从而，柔性管139被再次封闭并且流体仅可前行至第五个作用件119。

在图6中，蠕动式定量给送装置19被示出处于灌注方法的最后一个阶段。在该阶段中，第九个作用件119被驱动单元117移回它的初始位置。第五个和第六个作用件119仍处于它们的末端位置以封闭柔性管139。通过移回第九个作用件，在柔性管139的下部部分中产生负压。这导致柔性管139的下部部分的回吸效应，这允许防止泄漏和流体损失。重复所述灌注方法以提供下一剂量的流体。

尽管已在附图和前述说明中详细示出和描述了本发明，但这样的图示和说明应被认为是说明性的或示例性的，而并非限制性的。将理解，本领域技术人员可在下述权利要求书的范围和精神下做出改变或修改。特别地，本发明涵盖具有来自上述和下述多个不同实施例的特征的任何组合的其它实施例。

本发明还涵盖在图中单独示出的所有其它特征，尽管它们可能未在上述或下述说明中进行描述。并且，在附图和说明书中所描述的实施例的单个替代方案以及其特征的单个等同替代可从本发明的主题或从所公开的主题中放弃。公开内容包括由在权利要求中或示例性实施例中限定的特征构成的主题以及包括所述特征的主题。

此外，在权利要求书中，词语“包括”并不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一(a)”或“一(an)”并不排除多个。单个单元或步骤可实现权利要求书中记载的多个特征的功能。某些措施在互相不同的从属权利要求中描述的不争事实并不表示这些措施的组合不能有利使用。与属性或值特别地连用的术语“基本上”、“约”、“大约”等也分别正确地限定了该属性或正确地限定出该值。在给定数值或范围的上下文中的术语“约”指代值或范围，所述值或范围例如在给定值或范围的20％的范围内、10％的范围内、5％的范围内或2％的范围内。权利要求书中的任何附图标记不应构成为对范围的限制。

Claims (15)

1.一种用于提供一毫升以下体积的流体剂量的蠕动式定量给送装置(1；18；19)，其包括：

柔性管(13；138；139)、背压元件(12；128；129)、多个作用件(11；118；119)以及驱动装置(17；178；179)，其中，

所述柔性管(13；138；139)沿所述背压元件布置，

所述作用件(11；118；119)能在所述驱动装置(17；178；179)的作用下相对于所述柔性管(13；138；139)移动，

所述柔性管(13；138；139)是通过移动所述作用件(11；118；119)而在所述作用件(11；118；119)与所述背压元件(12；128；129)之间可压缩的，

所述柔性管(13；138；139)基本上笔直地沿所述背压元件(12；128；129)布置，从而形成纵向轴线，以及

所述多个作用件(11；118；119)沿所述柔性管(13；138；139)的纵向轴线彼此平行地布置，

其特征在于，

所述多个作用件(11；118；119)中的每个作用件能在驱动装置(17；178；179)的作用下沿基本上垂直于所述柔性管(13；138；139)的纵向轴线的执行轴线独立地且线性地从初始位置移动至末端位置，在所述初始位置，所述柔性管(13；138；139)打开以使流体通过，在所述末端位置，所述柔性管(13；138；139)被压缩并封闭，以及

当所述多个作用件(11；118；119)中的所有作用件(11；118；119)均处于它们的初始位置时，该柔性管(13；138；139)在所述多个作用件(11；118；119)和所述背压元件(12；128；129)之间被部分地预压缩。

2.根据权利要求1所述的蠕动式定量给送装置(1；18；19)，其中，所述驱动装置(17；178；179)包括压电致动装置。

3.根据权利要求1或2所述的蠕动式定量给送装置(1；18；19)，包括用于将所述柔性管(13；138；139)沿所述背压元件(12；128；129)可释放地固定在基本上笔直的位置上的管固定结构(14)。

4.根据权利要求3所述的蠕动式定量给送装置(1；18；19)，其中，所述管固定结构(14)包括延伸套(14)，其中，所述柔性管(13；138；139)的其中一个纵向端固定在该延伸套(14)中。

5.根据权利要求1或2所述的蠕动式定量给送装置(1；18；19)，其中，所述柔性管(13；138；139)由一次性材料制成。

6.根据权利要求1或2所述的蠕动式定量给送装置(1；18；19)，包括控制单元，该控制单元适于将作用在所述柔性管(13；138；139)上的压缩力控制至基本恒定的值。

7.根据权利要求6所述的蠕动式定量给送装置(1；18；19)，其中，所述控制单元适于调节执行件(11；118；119)的路径的长度。

8.根据权利要求6所述的蠕动式定量给送装置(1；18；19)，其中，所述控制单元适于调节所述柔性管(13；138；139)的预压缩。

9.一种用于以一毫升以下体积的流体剂量自动灌注容器的灌注设备(2)，包括：

容器保持装置，多个容器能布置在所述容器保持装置中以被灌注；

一组蠕动式定量给送装置，所述蠕动式定量给送装置是根据前述权利要求中任一项所述的蠕动式定量给送装置(1；18；19)，和

定量给送装置***，该定量给送装置***布置成将该组蠕动式定量给送装置定位成使得该组蠕动式定量给送装置(1；18；19)中的每个蠕动式定量给送装置(1；18；19)邻近布置在所述容器保持装置中的所述多个容器中的一个容器布置以用于灌注所述多个容器并且布置成从所述容器保持装置移除该组蠕动式定量给送装置(1；18；19)。

10.根据权利要求9所述的灌注设备，具有由可灭菌的材料制成的表面。

11.根据权利要求9或10所述的灌注设备，包括用于沿线路输送所述容器保持装置的输送机，其中，所述蠕动式定量给送装置(1；18；19)***布置成在该组蠕动式定量给送装置(1；18；19)中的每个蠕动式定量给送装置(1；18；19)邻近布置在所述容器保持装置中的所述多个容器中的一个容器就位时输送邻近所述容器保持装置的该组蠕动式定量给送装置。

12.一种用于以一毫升以下体积的流体剂量灌注容器的灌注方法，包括：

经由根据权利要求1-8中任一项所述的蠕动式定量给送装置(1；18；19)的柔性管(13；138；139)的第一纵向端向柔性管(13；138；139)中提供流体；

所述蠕动式定量给送装置(1；18；19)的驱动装置(17；178；179)将所述蠕动式定量给送装置(1；18；19)的所述多个作用件(11；118；119)中的至少一个作用件移动至其末端位置，以使得所述柔性管(13；138；139)被压缩和封闭；

所述驱动装置(17；178；179)将所述蠕动式定量给送装置(1；18；19)的所述多个作用件(11；118；119)中的另一个作用件移动至在其初始位置与其末端位置之间的中间位置，其中，所述多个作用件(11；118；119)中的所述至少一个作用件比所述多个作用件(11；118；119)中的所述另一个作用件更靠近所述柔性管(13；138；139)的所述第一纵向端；

所述驱动装置(17；178；179)将所述多个作用件(11；118；119)中的所述至少一个作用件从其末端位置至少部分地移动到其初始位置的方向中，以使得流体能通过所述多个作用件(11；118；119)中的所述至少一个作用件而穿过所述蠕动式定量给送装置(1；18；19)的所述柔性管(13；138；139)；

从与所述柔性管(13；138；139)的第一纵向端相反的柔性管(13；138；139)的第二纵向端向外提供一剂量的流体；

所述驱动装置(17；178；179)将所述多个作用件(11；118；119)中的所述至少一个作用件移动至其末端位置，以使得所述柔性管(13；138；139)被压缩和封闭并且停止从所述柔性管(13；138；139)的第二纵向端向外提供流体；以及

所述驱动装置(17；178；179)将所述蠕动式定量给送装置(1；18；19)的所述多个作用件(11；118；119)中的另一个作用件从其中间位置移动至其初始位置。

13.根据权利要求12所述的灌注方法，其中，通过在所述柔性管(13；138；139)内部的其第一纵向端的区域中施加增大的压力来从所述柔性管(13；138；139)的第二纵向端提供出该剂量的流体。

14.根据权利要求1-8中任一项所述的蠕动式定量给送装置用于按剂量递送无菌流体的用途。

15.根据权利要求14所述的用途，其中，所述流体是无菌药物产品本体溶液且流体的递送包括将所述流体无菌药物产品本体溶液灌注到主包装物品中。

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