DE29805100U1

DE29805100U1 - Dispenser zum Öffnen von Schutzverpackungen für Membranfilter

Info

Publication number: DE29805100U1
Application number: DE29805100U
Authority: DE
Original assignee: Schleicher and Schuell GmbH
Current assignee: General Electric Deutschland Holding GmbH
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1998-06-10
Anticipated expiration: 2008-03-21

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dispenser zum Öffnen einer aus zwei lösbar miteinander verschweißten Folien bestehenden schlauchförmigen Schutzverpackung für sterile Membranfilter oder Membranträger.

Bei der sogenannten Membranfiltrationsmethode, wie sie beispielsweise bei der Bestimmung der bakteriellen Belastung von Flüssigkeiten im pharmazeutischen oder Lebensmittelbereich sehr häufig angewandt wird, ist die Vermeidung von das Analyseergebnis verfälschenden Sekundärkontaminationen von besonderer Wichtigkeit. Ein besonders kontaminationsempfindlicher Vorgang ist die Entnahme des Membranfilters oder Membranträgers aus seiner sterilen Schutzverpackung, die typischerweise durch Heißversiegelung von zwei bakteriendichten Folien hergestellt ist. Das Membranfilter befindet sich zwischen den beiden Folien in einer vollständig eingeschweißten Tasche. Die Heißversiegelung ist dabei lösbar ausgeführt, so daß die beiden Folien ohne Hilfsmittel, d.h. einfach von Hand aufgetrennt werden können. Die Entnahme einzeln verpackter Membranen erfolgt durch ein Auseinanderziehen der beiden Schutzfolien. Zur Erleichterung dieser Prozedur sind daher die Schutzverpackungen typischerweise so ausgeführt, daß eine Ecke jeder Folie mit den Fingern leicht gefaßt werden kann. Das Auseinanderziehen der Folien erfolgt dann bis zu einem Punkt, an dem die Membran noch sicher in der sich zwischen den noch nicht vollständig getrennten Folienbereichen bildenden Folientasche gehalten wird, aus der dann die Membran mit einer sterilen Pinzette entnommen werden kann.

Eine Verbesserung dieses Verfahrens stellt die Handhabung in einem handbetriebenen Dispenser dar, in dem mehrere Filter nacheinander geöffnet werden können. Hierzu sind bis zu 150 Membranfilter in einer längeren schlauchförmigen Schutzverpackung eingeschweißt. Die Schutzverpackung besteht ebenfalls aus zwei Folien, die an den Längs-

rändern und an abständig definierten Zwischenabschnitten so verschweißt sind, daß die einzelnen Membranfilter in bakteriendichten Taschen versiegelt sind. Zur Aufnahme in einem Dispensermagazin ist die schlauchförmige Schutzverpackung beispielsweise leporelloartig gefaltet oder spiralförmig gewickelt.

In der Offenlegungsschrift DE 31 28 547 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, die die Entnahme von flachen Einwegartikeln, wie Membranfilter oder Membranträger, unter sterilen Kautelen erleichtern soll, ohne daß die die versiegelten Artikel umschließende Schutz-Verpackung durch Handberührung entfernt werden muß.

Der dort beschriebene Dispenser zeigt bezüglich seiner Handhabung jedoch einige gravierende Nachteile. Die zum Trennen der beiden Folien notwendige Kraft wird aufgebracht, indem jede Folie jeweils durch ein Rollenpaar gezogen wird, die wiederum über ein Getriebe gegenläufig und drehzahlsynchron angetrieben werden. Die Rollenpaare können die notwendige Kraft nur übertragen, wenn sie die jeweilige Folie kraftschlüssig berühren. Dies ist dadurch gewährleistet, daß die Okklusion der Rollen einstellbar ist, wodurch allerdings das Einlegen der Folien in das jeweilige Rollenpaar erschwert wird. Während es noch ohne große Probleme möglich ist, eine Folie in das erste Rollenpaar einzulegen, führt dies beim Einlegen der zweiten Folie in das zweite Rollenpaar bei der in dieser Offenlegungsschrift gezeigten Ausführungsform zu erheblichen Problemen, da beide Rollenpaare über Treibräder miteinander so gekoppelt sind, daß sie immer drehzahlsynchron laufen und somit die beiden Folien nicht unabhängig voneinander eingelegt werden können.

Der eigentliche Trennvorgang der Folien erfolgt an zwei sich gegenüberliegenden Schneid- oder Spreizelementen, über die die Folien in divergenten Richtungen gezogen werden. Hierdurch wird ein zusätzlicher Reibungswiderstand erzeugt, der einen größeren Kraftaufwand bei der Bedienung beispielsweise mit einer Handkurbel erfordert. Darüber hin-

aus weist die beschriebene technische Ausführungsform keine Aufwickelvorrichtung für die getrennten losen Folien auf.

Der in der EP 0 585 145 beschriebene Dispenser vermeidet die meisten Handhabungsnachteile der in der DE 31 28 547 beschriebenen Ausführungsform, indem für den Folientransport nicht mehr zwei okklusive Rollenpaare verwendet werden, sondern nur noch eine mit Nocken versehene Antriebsrolle zur Anwendung kommt, die in seitliche Perforationslöcher der schlauchförmigen Schutzverpackung faßt. Diese Ausführungsform eignet sich nur für Schutzverpackungen mit Perforationslöchern und ist somit nicht universell einsetzbar. Ihr allgemein komplexer Aufbau zieht auch höhere Herstellungskosten nach sich.

Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung ist es, einen Dispenser zu schaffen, der einfach zu handhaben, kostengünstig zu fertigen und universell einsetzbar ist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß die zum Trennen der Folien notwendige Kraft mittels zweier gegenläufig und synchron angetriebener Rollen aufgebracht wird, die die Funktion der vorhergehend geschilderten Spreizelemente übernehmen. Zur Verbesserung der Haftung zwischen den Antriebsrollen und den Folien sind diese mit einer Gummierung überzogen. Jede Folie der schlauchförmigen Schutzverpackung umschlingt die zugehörige Rolle jeweils ungefähr um ihren halben Umfang. Durch die gummierte Oberfläche der angetriebenen Rollen ist der Reibungswiderstand zwischen Antriebsrolle und Folie in solchem Maße erhöht, daß eine für die sichere Trennung der beiden Folien der schlauchförmigen Schutzverpackung genügend große Kraft übertragen werden kann. Zwischen den Rollen verbleibt ein ca. 1 mm breiter Spalt, durch den die schlauchförmige Schutzverpackung hindurchgeführt wird. Über die Umlenkung in entgegengesetzten Richtungen wird die Schutzverpackung so aufgetrennt, daß die einzelnen Membranfilter mit einer Pinzette entnommen werden können, ohne daß die

Schutzverpackung von Hand berührt werden muß. Die beiden losen Enden der getrennten Folien werden dann jeweils auf einer zugehörigen Aufwickelspule aufgewickelt. Die Aufwickelspulen sind über Antriebsriemen mit einer Antriebsrolle gekoppelt, die wiederum über ein geeignetes Reibradgetriebe mit der anderen Antriebsrolle verbunden ist, um einen drehzahlsynchronen Lauf sicherzustellen.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine seitliche Ansicht des Dispensers gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine seitliche Ansicht der Anordnung der Antriebsriemen im Dispenser;

Fig. 3 die beiden Antriebsrollen mit einem in der Gummierung

integrierten Reibradantrieb; und

Fig. 4 die beiden Antriebsrollen mit einem aus einem Antriebsriemen und einem Ringabschnitt gebildeten Reibradantrieb.

Der Dispenser besteht aus einem Magazin 6, das der Aufnahme einer leporelloartig gefalteten schlauchförmigen Schutzverpackung 10 dient, die über eine integrierte Führung 12 zum Spalt zwischen den beiden Antriebsrollen 1 und 11 ausgerichtet wird. Magazin 6 und Führung 12 sind einstückig aus Edelstahlblech hergestellt. Nachdem die schlauchförmige Schutzverpackung 12 durch den Spalt hindurchgeführt ist, werden die beiden Folien 4 und 14 getrennt und jede für sich um die jeweils zugehörige Antriebsrolle 1 oder 11 geführt. Die losen Enden der Folien 4 bzw. 14 werden danach auf der jeweils zugehörigen Aufwickelspule 2

bzw. 3 mit Hilfe einer Klammer befestigt. Die Antriebsrolle 1 ist mit einer Handkurbel verbunden, um über einen bestimmten Vorschub die Membran 5 so weit freizulegen, daß sie mit einer Pinzette einfach entnommen werden kann. Die zum Trennen der Folien 4 und 14 notwendige Kraft wird mittels der Antriebsrollen 1 und 11 übertragen. Durch deren besondere geometrische Anordnung übernehmen die Antriebsrollen 1 und 11 neben dem Vorschub zusätzlich die Funktion von Trenn- oder Spreizelementen. Eine Gummierung 20 sorgt für eine gute Haftung der Folien auf den Antriebsrollen 1 und 11. Diese gute Haftung ist für eine einwandfreie Funktion des Dispensers von entscheidender Wichtigkeit. Die Gummierung 20 wird durch Umspritzen der Metallkerne 23 dieser Antriebsrollen 1 bzw. 11 mit einem Elastomer, bevorzugt Polyurethan, Silikonkautschuk, Naturkautschuk oder Butylkautschuk, bewerkstelligt. Schichtdicken von mehr als 0,5 mm und Härten zwischen 30 und 80 Shore A haben sich als besonders geeignet erwiesen.

Da in einer schlauchförmigen Schutzverpackung bis zu 150 sterile Membranfilter 5 versiegelt sein können und jede einzelne Verpackungseinheit für ein Membranfilter ca. 8 cm lang ist, ergibt sich eine Gesamtlänge der Schutzverpackung von nahezu 12 m. Diese Länge muß jeweils von den Aufwickelspulen 2 bzw. 3 aufgenommen werden, wobei der Durchmesser der aufgewickelten Folie 4 bzw. 14 ständig zunimmt, d.h. pro Umdrehung einer Aufwickelspule wird zunehmend mehr Folie gefördert. Da die beiden Folien 4 und 14 aufgrund des Aufbaus der Schutzverpackung 10 im allgemeinen eine unterschiedliche Dicke aufweisen, würde bei einer drehzahlsynchronen Kopplung der Aufwickelspulen 2 und 3 mit den Antriebsrollen 1 und 11 die Trennstelle zwischen den beiden Folien 4 und 14 ständig in Richtung zu einer Aufwickelspule hin abwandern. Um dies zu vermeiden, ist die Aufwickelspule 2 mit einem Antriebsriemen 7, vorzugsweise in Gestalt eines einfachen O-Rings, mit der Antriebsrolle 1 derart verbunden, daß die übertragbare Kraft grundsätzlich nicht ausreicht, die Haftung zwischen der Folie 4 und der gum-

mierten Antriebsrolle 1 zu überwinden. Der Antriebsriemen 7 rutscht folglich durch und sorgt lediglich dafür, daß die Folie zwischen der Antriebsrolle 1 und der Aufwickelspule 2 immer straff gespannt ist und so an der Antriebsrolle 1 gut anliegen kann. Damit dieser Effekt auch greift, wenn noch keine oder wenig Folie auf der Aufwickelspule aufgewickelt ist, weist die Aufwickelspule 2 einen größeren Durchmesser als die Antriebsrolle 1 auf. Entsprechendes gilt auch für das Rollenpaar 11 und 3 sowie die Folie 14.

Vor diesem Hintergrund ist die drehzahlsynchrone Verkopplung der beiden Antriebsrollen 1 und 11 miteinander für eine korrekte Funktion des Dispensers von großer Bedeutung. Da der Umschlingungswinkel um die Antriebsrolle 11 bedeutend kleiner ist als um die Aufwickelspule 3, ist der Antriebsriemen 8 allein nicht imstande, eine drehzahlsynchrone Kopplung zu gewährleisten. Die eigentliche Drehmomentübertragung von der durch ein Handrad antreibbaren Antriebsrolle 1 auf die Antriebsrolle 11 erfolgt mittels in der Gummierung 20 der Antriebsrollen 1 und 11 integrierter Flansche 21, die einen gleichen Außendurchmesser aufweisen und, wie in Fig. 3 dargestellt, in der Art eines Reibradgetriebes gegeneinander abrollen.

In Fig. 4 ist eine weitere technische Ausführungsform dargestellt. Der um die Aufwickelspule 2 und die Antriebsrolle 1 laufende Antriebsriemen 7 wird durch einen Ringabschnitt 22 der Antriebsrolle 11 fest eingeklemmt. Hierdurch wird eine gute Kraftübertragung zwischen den beiden Antriebsrollen 1 und 11 sichergestellt.

In einer weiteren Ausführung ist das Handrad zum Antrieb der Antriebsrolle 1 durch einen elektrischen Antrieb ersetzt. Dieser Antrieb wird durch einen Schalter gestartet und durch eine Lichtschranke 9 gestoppt, wenn diese ein Loch in der Schutzverpackung 10 detektiert. Die Lichtschranke ist entlang der Folie 14 verschiebbar, so daß eingestellt wer-

den kann, wie weit das Membranfilter 5 beim Öffnen der Schutzverpackung 10 aus der Folientasche zur Entnahme herausragen soll.

Erfindungswesentlich bei allen beschriebenen Ausführungsformen bleibt, daß der Abstand zwischen der oberen Öffnung des Magazins 6 und der Aufwickelspule 2 mindestens die Länge einer Leporellofaltung betragen muß, damit ein ungehindertes Durchklappen der Schutzverpackung unter der Aufwickelspule gewährleistet ist.

Claims

SCHUTZANSPRÜCHE

1. Dispenser zum Öffnen einer aus zwei lösbar miteinander verschweißten Folien (4, 14) bestehenden schlauchförmigen Schutzverpackung (10) für sterile Membranfilter (5) oder Membranträger, der ein Magazin (6) für die Aufnahme dieser Schutzverpackung (10) und an der oberen Öffnung des Magazins (6) Mittel zum Trennen dieser Folien (4, 14) aufweist,
gekennzeichnet durch

Mittel in Form von gegenläufig rotierenden Antriebsrollen (1, 11) zum Umlenken der Folien (4, 14) in divergenten Richtungen, so daß jeweils die Schutzverpackung (10) geöffnet und der Membranfilter (5) oder Membranträger für seine Entnahme teilweise freigelegt ist.

2. Dispenser nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch

Aufwickelspulen (2, 3) für die getrennten Folien (4, 14), die über Antriebsriemen (7, 8) mit der Antriebsrolle (1) gekoppelt sind.

3. Dispenser nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Antriebsrollen (1, 11) eine Gummierung (20) aufweisen und über Reibschluß miteinander gekoppelt sind.

4. Dispenser nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Gummierung (20) für den Reibschluß jeweils einen integrierten Flansch (21) aufweist.

5. Dispenser nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Antriebsrolle (11) für den Reibschluß einen Ringabschnitt (22) aufweist, der gegen den die Aufwickelspule (2) und die Antriebsrolle (1) umlaufenden Antriebsriemen (7) gedrückt ist.

6. Dispenser nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß

das Magazin (6) eine Führung (12) für die Schutzverpackung (10) aufweist.

7. Dispenser nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch

eine verschiebbare Lichtschranke (9) zur Detektion eines in der Schutzverpackung (10) vorhandenen Lochs, die zur Steuerung des Vorschubs mit einem elektrischen Antrieb der Antriebsrolle (1) verbunden ist.

8. Dispenser nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Abstand zwischen der oberen Öffnung des Magazins (6) und der Aufwickelspule (2) mindestens der Länge einer Leporellofaltung der schlauchförmigen Schutzverpackung (10) entspricht.