DE3316044A1

DE3316044A1 - Filtergeraet aus kunststoff mit fuellstandsmakierungen

Info

Publication number: DE3316044A1
Application number: DE19833316044
Authority: DE
Inventors: Massoud Dr.sc.agr. Dr. 3400 Göttingen Karbachsch; Horst Dipl.-Chem. Dr. Perl; Günter 3400 Göttingen Pradel; Fritz 3404 Hardegsen Reulecke; Detlef Dipl.-Biol. Dr. 3406 Bovenden Thormann; Wilfried Dipl.-Ing. Wollny
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius AG
Priority date: 1983-05-03
Filing date: 1983-05-03
Publication date: 1984-11-08
Also published as: GB2140699B; GB8410651D0; FR2545374A1; FR2545374B1; GB2140699A; JPS59206015A

Description

Beschreibung;

Die Erfindung betrifft ein Filtrationsgerät aus Kunststoff nach der Gattung des T.auptanspruches. Nach dem Stand der Technik gemäß DE-PS 2 334 375 und DE-GM 80 14 162 dienen derartige Gehäuse z^:.B. zur Aufkonzentration flüssiger Medien, um beispielsweise wäßrige Lösungen soweit aufkonzentrieren zu können, daß diese unter mikrobiologischen Gesichtspunkten untersucht werden können. Um die verschiedenen Konzentrationsstufen auch optisch von außen kontrollieren zu können, sind in der Gehäusewand aufgedruckte Markierungen oder direkt in den Kunststoff eingelassene oder hervorstehende Strichmarkierungen eingeformt. Diese Markierungen erleichtern zwar die optische Kontrolle, bedingen aber aufgrund ihrer Anordnung und Größe eine direkte Betrachtung aus kürzester Entfernung. Im normalen Laborbetrieb müssen jedoch von einer Bedienungsperson mehrere Batterien derartiger Gehäuseeinheiten überwacht werden, was auch im Hinblick auf verschiedene Aufstellungsorte und im Hinblick auf die unterschiedliche Zeitfolge der Konzentrationsprozesse einen erheblichen Arbeitsaufwand für die Bedienungs- und Überwachungspersonen bedeutet.

Gleichermaßen dienen derartige Gehäuse und Filtereinheiten zur Sterilfiltration und Sterilitätsüberprüfung flüssiger Medien.

Derartige Vorrichtungen und Verwendungsbeispiele sind bereits beschrieben in der US-PS 3 448 Oil, DE-OS 2 549 835 und DE-OS 30 12 085. Die mit Ein- und Auslaßöffnungen versehenen geschlossenen zylindrischen Büchsen aus transparentem Kunststoff werden unter Sterilbedingungen mit dem zu filtrierenden Medium gefüllt, wobei je nach Vorkonzentration des Mediuns eine bestimmte Füllstandshöhe gewählt wird, die v/i ede rum einem bestimmten Volumen entspricht und Rückschlüsse auf den Keimgehalt oder Verunreinigung der Flüssigkeit zuläßt, wenn der auf dem Filtermedium zurückbleibende Rückstand labormäßig

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qualitativ und quantitativ untersucht wird. Zum Nachweis von eventuell auf dem Filtermedium zurückgebliebenen Mikroorganismen werden in der Regel die steril verschlossenen Büchsen mit je einer Nährlösung beschickt und die Probe anschließend unter aeroben oder anaeroben Bedingungen direkt in den Büchsen bebrütet/ wobei aufgrund der zylindrischen Büchsen die Flüssigkeitsoberfläche sowohl bei der aeroben als auch bei der anaeroben Bebrütung gleich ist, obwohl es wünschenswert wäre, wenn bei der aeroben Bebrütung die Sauerstoff aufnehmende Flüssigkeitsfläche möglichst groß gehalten ist und bei der anaeroben Bebrütung dagegen möglichst klein wäre. Die Bebrütung der Proben erfolgt gleichzeitig in mehreren Büchsen separat unter verschiedenen Bedingungen und mit verschiedenen Nährlösungen,, um eine bessere Kontrolle und Aussage zu erhalten ob und wenn ja, welche Mikroorganismen und Keime in den zu untersuchenden Proben enthalten sind.

Bei einem Filtergerät (DE-GM 8l 08 010.7) nach der Gattung des Hauptanspruches verlaufen die Füllstandsmarkierungen in Richtung der Büchsenlängsachse und sind einmal als Markierungsblock auf der vorderen Mantelhälfte und einmal auf der hinteren Mantelhälfte oder auch nur einmal auf dem Gesamtmantel angeordnet. Zwei oder drei solcher identischer Filtrationsgeräte sind über Schlauchverzweigungen und eine gemeinsame Einstichkanüle zu einer Verkaufs- und Gebrauchseinheit verbunden, so daß die Bedienungsperson bei der Aufstellung dieser Büchsen in Reihe auf einem absaugenden Gerät darauf achten muß, daß die Füllstandsmarkierungen zumindest von der Frontseite sichtbar sind, was aufgrund von Verspannungen im Schlauchsystem nicht immer gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln ein Filtrationsgerät mit Füllstandsmarkierungen zu schaffen, die in Umfangsrichtung der transparenten Büchse nicht auf

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einzelne ümfangsabschnltte fixiert und optisch gut sichtbar sind und den Inhalt des Gehäuseoberteiles in Volumina mit unterschiedlich großer freier Plüssigkeitsflache aufteilen. Zusätzlich wird eine Optimierung der Handhabung und anderer funktioneller Eigenschaften wie Festigkeit und Be- und Entlüftung angestrebt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Optimierungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Vorteile dieser Gehäuseausbildung sind darin zu sehen, daß die Füllstandsmarkierungen auf den Umfang der Büchse bezogen überall gleich gut sichtbar sind und bei einer relativ großen Filterfläche im Bereich der Gehäusebasis die freie Flüssigkeitsoberfläche zur Gehäusedecke hin stufenweise abnimmt, so daß bei einer aeroben Bebrütung bei geringer Füllstandshöhe die größere Oberfläche einen besseren Gasaustausch ermöglicht und bei der anaeroben Bebrütung bei einer Füllstandshöhe größer 70 ml eine geringere Oberfläche zur Verfügung steht und somit ein Gasaustausch bzw. eine unerwünschte Sauerstoffaufnahme von vornherein erschwert ist. Durch eine mögliche Gehäuseverstärkurig im Bereich der Füllstandsstufen und einer lupenartigen Ausbildung der Übergänge läßt sich einerseits die Festigkeit des Gehäuses vergrößern und zum anderen die optischen Kontrollmöglichkeiten im Bereich der Füllstandsmarkierungen verbessern. Für die Filtration mit Vakuumbeaufschlagung und die Bebrütung unter aeroben Bedingungen ist die Filterausbildung des Be- und Entlüftungsfilters im Büchsenoberteil so gestaltet, daß eine vollständige Blockierung der hydrophoben Filtermembran ausgeschlossen ist, wenn Flüssigkeit aus deni Büchsenoberteil bei der Befüllung oder beim manuellen Durchmischen der Nährlösung in die untere Ebene der hydrophoben Filtermembran dringen sollte.

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Durch die erfindungsgemäß gestaltete Form der Filterunterstützung, ihrer Freiräume und der Verbindungskanäle zum Gasraum des Flüssigkeitsreservoirs wird von vornherein ein sich Füllen der Freiräume mit Flüssigkeit verhindert, wenn das büchsenförmige Filtrationsgerät mit der eingeschlossenen Flüssigkeit und dem integrierten Gasfilter nach laborüblichen Methoden vorsichtig geschwenkt wird, um beispielsweise den Büchseninhalt gleichmäßig zu durchmischen. Ist jedoch tatsächlich unter Extrembedingungen oder durch unsachgemäße Handhabung des Filtergerätes Flüssigkeit bis in die Ebene der hydrophoben Membran vorgedrungen, so sorgt die zwischen den beiden Filterabstützungen bewegliche Membran mit ihrer Pumpbewegung bei wechselnden Drücken für eine Entleerung der Freiräume der unteren Filterabstützung, so daß eine Entlüftung -und Belüftung auch unter Extrembedingungen gewährleistet ist.

Der Erfindungsgedanke istfmehreren Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt: 20

Fig. 1 in einem Vertikalschnitt das in sich hermetisch geschlossene und sterilisierte Filtergerät,

Fig. 2 einen Detailschnitt durch die Verbindungsstelle von Büchsenoberteil und Büchsenunterteil und durch einen

abgewandelten Stufenabsatz.

Fig. 3 einen Vertikalschnitt nach der Linie 3/4 in Fig. 5 durch einen dreiteiligen, separaten Kleinfilter zur Gasfiltration,

Fig. 4 einen Vertikalschnitt nach der Linie 3/4 in Fig. 5 durch einen in ein größeres Filtergehäuse integrierten Kleinfilter zur Be- und Entlüftung einer geschlossenen FilterLüchse,

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Pig. 5 eine Draufsicht nach der Linie 5 In Pig. 3,4 auf die dem Gas/Plüssigkeitsreservoir zugewandte Filterunterstützung bei entferntem Pilterzuschnitt und Gehäuseoberteil und
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und 7 je eine Draufsicht auf eine Kit-Variante aus drei zu einer Einheit verbundenen Filtergeräten, die in einem Magazin gehaltert sind.
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Das Piltrationsgerät besteht im wesentlichen aus dem büchsenförmigen Oberteil 5 aus transparentem, vorzugsweise glasklarem Kunststoff, dem Büchsenunterteil 14 mit einer durchlässigen Filter^nterstützung 18 mit unterer Gehäusekanmer 15 und dem sandwichartig zwischen dem Oberteil 5 und dem Unterteil 14 eingeklemmten Filterelement 19. Das Gehäuseoberteil bzw. Büchsenoberteil 5 hat die Form eines vierfach gestuften Hohlkegelstumpfes, dessen Stufenabsätze umlaufende Füllstandsraarkierungen Ml, M2, M3 bilden, wobei die der breiten Basis bzw. dem Gehäuseunterteil bzw. Büchsenunterteil 14 zugeordnete untere erste Kegelstumpfstufe 1 ein Füllvolumen von der Filterebene des Filters 19 bis zum ersten Stumpfabsatz Ml von etwa 50 ml hat, die zweite Kegelstumpfstufe und die erste zusammen ein Füllvolumen von etwa 75 ml und die dritte, zweite und die erste Kegelstumpfstufe 1, 2, 3 zusammen ein Füllvolumen von etwa 100 ml bzw. alternativ von etwa 110 ml haben. Das Füllvolumen der letzten Kegelstumpfstufe 4 bis zur Gehäusedecke 6 beträgt etwa 10 bis 20 ml.

Der aus der Gehäusedecke 6 herausragende Einlaßstutzen 7 ist an der Gehäuseinnenwand der obersten Kegelstumpfstufe 4 angeordnet und ragt mit seinem anderen Ende 7 bis auf ein Maß von etwa maximal 5 ml Füllstandshöhe oberhalb der letzten Füllstandsmarkierung M3 in die oberste Füllstandsstufe 4 hinein, die

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quasi als Gassamme1raum dient, wenn die zu filtrierende Flüssigkeit bis zur dritten Füllstandsmarkierung M3 aufgefüllt wird. Dies führt dazu, daß die einzufüllende Flüssigkeit an der Innenwand der Büchse entlangläuft, ohne daß ein zu starkes Verspritzen erfolgt, wenn die Flüssigkeit durch den Pumpendruck aus. dem Füllschlauch 11 austritt.

In der Gehäusedecke 6 ist ein weiterer Anschlußstutzen 8 angeordnet, der mit einem sterilen Be- und Entlüftungsfilter 10 dichtend über einen Luer-Konus 9' und Gewindegang 10'' mit dem Anschlußstutzen 8 gekoppelt ist. Die Filterebene des hydrophoben Filters 10' liegt dabei sehr viel höher als die jeweils höchste Füllstandsebene im Büchsenoberteil 5, was dazu führt, daß auch beim Schwenken der Flüssigkeit im Büchsenoberteil 5 die Flüssigkeit die hydrophobe Filtermembran 10' nicht benetzen und damit zusetzen kann. Der Anschluß 12' des Be- und Entlüftungsfilters 10 ist durch einen Verschluß 13 hermetisch verschließbar. Ein solcher Kleinfilter ist in Fig. 3 deutlicher dargestellt.

Der Einlaßstutzen 7' ist als Schlauchanschluß ausgebildet für einen Füllschlauch 11, der seinerseits in einer Einstichkanüle 21 bzw. einem anderen laborüblichen Verbindungsadapter endet und mit einer abnehmbaren Schutzhaut 22 versehen ist.

Mit Hilfe von handelsüblichen Schlauchklemmen 20 läßt sich der Füllschlauch 11 an jeder beliebigen Stelle abklemmen. Der Füllschlauch 11 kann in eine Rollenschlauchpumpe eingelegt werden, so daß das Filtergerät mit Druck beaufschlagt wird, oder aber anstelle einer Schlauchpumpe kann der Auslaßstutzen 16 im Büchsenunterteil 14 an eine Vakuumquelle angeschlossen werden. Auch der Anschlußstutzen 16 ist mit einer Verschlußkappe 17 verschlossen und bildet den Filtratauslaß.

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. /15.

Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, läßt sich in Bereich der Füllstandsmarkierungen Ml bis M3 abweichend von der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform auch eine Wandverdickung 50 dadurch erzielen, daß sich die Durchmesser der benachbarten Kegel-Stumpfstufen im Bereich der Füllstandsmarkierungen Μ1,Μ2,Γί3 um 1 bis 2 Wandstärken überlappen. Neben einem Verstärkungseffekt im Bereich dieser Verbindungsstelle, was zu einer korsettartigen Stabilisierung und Verstärkung relativ dünnwandiger Büchsen führen kann, tritt auch bei entsprechender Rundungsausbildung ein Lupeneffekt ein, mit dem sich die Füllstandsebene besser beobachten läßt.

Für den speziellen Fall der Sterilitätsprüfung haben sich hydrophile Filtermembranen 19 bewährt, die eine hydrophobe Randzone 19' aufweisen und mit dieser Randzone den eigentlichen Abdichtungsbereich des Filterelementes 19 bilden. Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, wird die hydrophobe Randzone 19' zwischen dem Büchsenoberteil 5 und dem Büchsenunterteil 14 eingeklemmt, und zwar an den gegenüberliegenden und umlaufenden Flanschteilen 5',l4^f. Um auch die Druckstabilität des Filtergerätes in Richtung der Längsachse zu gewährleisten, übergreift einer der beiden Ränder 5^!t der beiden Gehäuseteile 5, 14 den außenseitigen Rand 14' des anderen Gehäuseteiles 14 axial und zur Vprbesserung der Druckstabilität ggf. zusätzlieh radial derart, daß die hydrophobe, eingeklemmte Randzone 19' des unteren Filterelementes 19 hermetisch und diffusionsdicht von der das Gehäuse 5, 14 umgebenden Atmosphäre ausgeschlossen ist, wobei der axial und ggf. radial übergreifende Rand 5^tf des einen Gehäuseteiles 5 mit dem anderen Gehäuseteil 14 verschweißt oder verklebt ist.

Dies ist eine bevorzugte Verbindungsart, wenn von vornherein die Benutzung des Filtergerätes als Einwegartikel vorgesehen ist. Alternativ zu der dargestellten Flanschausbildung gemäß

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Pig. 2 weist das Büchsenunterteil 14 den umgreifenden Plansch auf, so daß das Büchsenunterteil 14 schüsselartig ausgebildet ist. Eine solche Ausbildung bietet sich auch an, wenn Oberteil 5 und Unterteil 14 mit einem Bajonett- oder Schraub-Verschluß mit elastischem Dichtungsring lösbar verbunden sein sollen. Auch für solche Piltrationsgeräte bietet die erfindungsgemäße gestufte Kegelstumpfausbildung mit den umlaufenden Füllstandsmarkierungen die geschilderten Vorteile.

Durch den fest, jedoch im Bedarfsfall lösbar mit dem Gehäuseanschluß 8 verbundenen Kleinfilter 10 als Be- und Entlüftungsfilter lassen sich vorteilhaft nach abgeschlossener Bebrütung bei entferntem Kleinfilter 10 durch den Anschlußstutzen 8 hindurch mittels einer Spritze oder Pipette Proben zur quantitative/qualitativen Bestimmung entnehmen und untersuchen.

Gemäß Fig. 3 und 4 besteht das Gehäuseoberteil 12 des Kleinfilters 10 mit einem Gaseinlaß/Gasauslaß 12' aus einem einstückigen Kunststofformteil, dessen der Filtermembran 10^T zugewandte Seite eine Vielzahl von Stegen 28 aufweist, die die eigentliche Filterunterstützung bilden und eine Vielzahl von Freiräumen 29 aufweist, die mit dem Einlaß/Auslaß 12' verbunden sind. Di° den Flachfilterzuschnitt 10' abstützende Filterabstützung 28 ist insgesamt in bezug auf die planare Ebene und in sich geschlossene Fläche der unteren Filterabstützung 31 des Gehäuseunterteiles 9 bzw. 6 meniskusförmig (konkav) gewölbt, so daß der Flachfilterzuschnitt 10', der sandwichartig zwischen umlaufenden Flanschen 34> 34' der beiden Gehäuseteile 12, 9 bzw. 6 eingeklemmt ist, zwischen beiden Filterabstützungen 28, 31 axial beweglich ist. Der Flachfilterzuschnitt 10' kann also in Abhängigkeit von den wechselnden Druckverhältnissen eine Art pumpende Bewegung zwischen beiden Filterabstützungen 28, 31 durchführen. Die beiden Gehäuse-

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teile 12, 9 bzw. 12, 6 sind an ihrer Peripherie an einem hochstehenden Kragen 35' bzw. 35 durch Klebung oder Ultraschallverschweißung miteinander leckdicht verbunden.

Das Gehäuseunterteil 9 gemäß Pig. 3 bzw. die Gehäusedecke 6 des büchsenförmigen Filtergerätes gemäß Fig. 4 weist in bezug auf das Gehäuseoberteil 12 eine konzentrische kleine Durchbrechung 27'' bzw. 27' auf, die in Abhängigkeit von der Viskosität der Flüssigkeit F im Flüssigkeitsreservoir 4 so bemessen ist, daß nur ein relativ kleiner Flüssigkeitstropfen F' diese Durchbrechung 27'' bzw. 27' ausfüllen kann, wie dies in Fig. 4 angedeutet ist, wenn durch Schütteln der Flüssigkeit P Spritzer an die Gehäusedecke 6 bzw. in den Stutzen 9' gelangen. Legt man bei der Flüssigkeit F eine wässrige Infusionslösung zugrunde, so beträgt der Durchmesser dieser Durchbrechung 27' bzw. 27'' vorzugsweise 2 mn auf eine Gesamtlänge von 2 mm.

Die eigentliche Filterunterstützung 31 bildet eine planare ebene Fläche und ist lediglich durch mindestens einen einzigen Ringkanal 33 im Bereich der Peripherie des Flachfilterzuschnittes 10' und durch mindestens einen Stichkanal 32 unterbrochen, der die Verbindung zwischen dem Ringkanal 33 und der Durchbrechung 27' bzw. 27'' mit dem Sammelkanal herstellt. Wie in Fig. 5 ersichtlich ist, ist die Filterunterstützung 31 von vier Stichkanälen 32 unterbrochen, die die Pilterunterstützung 31 kleeblattartig in vier Ringsegmente aufteilen.

Der Sammelkanal 27', 27'' endet praktisch auf der Kanalsohle am Eingang 30 der Stichkanäle 32, die am Eingang 30 ausgehend von 1 mm zum Ringkanal 33 hin sich je nach Filterdurchmesser auf 3 bis 5 mm verbreitern. Bei einem Gesamtdurchmesser des Filters von 25 mm fällt die Kanalsohle von 0,5 mm ausgehend zum Ringkanal 33 hin auf 1,3 mm hin ab. Auch hier wurden die Parameter auf die Viskosität einer wässrigen Lösung bezogen.

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Die Stichkanalsohle liegt im Bereich des Sammelkanals 27', 27'' etwa 0,3 bis 0,8 mm vorzugsweise 0,5 mm unterhalb der Filterabstützungsebene und fällt ab und vertieft sich zum Ringkanal 33 hin auf 1,1 bis 1,6 mm vorzugsweise auf 1,3 mm. Bei einem Gesamtdurchmesser von 25 mm ist der Ringkanal mindestens 2 mm breit und 1,3 mm tief. Der in den Sammelkanal 27', 27'' mündende Eingang 30 der Stichkanäle ist enger ausgebildet als die Öffnung des Sammelkanals 27', 27'' in diesem Bereich und ist enger als der Durchmesser (viskosi-' tätsabhangig) eines Flüssigkeitstropfens F' aus dem Flüssigreservoir. Der Scheitelpunkt der konkav gewölbten Filterabstützung 28 des Gehäuseoberteiles 12 liegt in bezug auf den auf der unteren Filterabstützung 31 aufliegenden Flachfilterzuschnitt 10^r etwa 0,5 bis 2 mm über diesem und im Randbereich liegt die obere Filterabstützung 28 0,1 mm bis 0,2 mn über der Ebene des Flachfilterzuschnittes 10^f.

Gemäß Fig. 3 und 4 ist der Flachfilterzuschnitt 10' an der oberen Filterabstützung anliegend dargestellt. Dieser Fall tritt ein, wenn der Gasdruck im Stutzen 9' bzw. im Gas-Flüssigkeitsreservoir 4 gemäß Fig. 1 und 4 größer ist als der Gasdruck in dem Anschlußstutzen 12' bzw. der umgebenden Atmosphäre. Ein solcher Zustand tritt beispielsweise ein, wenn das große Filtergehäuse 5,14 gemäß Fig. 1 und 4 bei geschlossenem Auslaßstutzen 12' mit Druck beaufschlagt wird, um die Flüssigkeit F möglichst schnell durch die hydrophile Filtermembran 19 im Gehäuseboden 14, 15, 18 zu pressen. Der Flachfilterzuschnitt 10' legt sich dagegen an die untere planare Filterabstützung 31 an, wenn bei geöffneten Stutzen 12' die Flüssigkeit F durch eine im Gehäuseboden 14, 15, 18 angeschlossene Vakuumquelle durch die Filtermembran 19 gesaugt wird.

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Sollte tatsächlich ein oder mehrere Tropfen P¹ in die Freiräume 32, 33 vordringen, so wird der Flüssigkeitstropfen F' an den Stichkanaleinlässen 30 aufgeteilt und in den Stichkanälen 32 und dem Ringkanal 33 verteilt, ohne daß die Gesamtfläche des Plachfilterzuschnittes 10^f durch den zerteilten Flüssigi.eitstropfen P* benetzt wird oder stellenweise benetzt bleibt. Es bleiben also immer Regionen des Plachfilterzuschnittes 10' im Bereich der Freiräume 27',27^r?, 32 und 33 aber auch im Bereich der eigentlichen planaren FiI-terunterstützung 31 frei von Flüssigkeit, so daß die bestimmungsgemäße Aufgabe der hydrophoben Filtermembran 10^f auch unter Extrembedingungen gesichert ist.

Für den speziellen Fall einer Sterilitätsprüfung ist die in Fig. 1 bis 4 dargestellte gesamte Filtereinheit sterilisiert, verschlossen und steril verpackt.

Gemäß Fig. 6 sind drei Filtergeräte nach Fig. 1 zu einer funktionellen Baueinheit mit einer gemeinsamen Einstichkanüle 21 über die Füllungsschläuche 11, Verzweigungsstück und dem Füllschlauchabschnitt 11' verbunden und in dem Magazin 25, 26 gehaltert. Das Magazin 25, 26 besteht aus einem der Umrißform der Filtergeräte angepaßten schüsseiförmigen Unterteil 25 und einem mit Flanschteilen des Unterteiles 25 verbundene Abdeckung 26, die eine sterilisierte, hermetisch geschlossenen Umhüllung für die gleichfalls sterilisierten Geräte und Geräteteile bildet.

Gemäß Fig. 7 ist analog zu Fig. 1 und Fig. 6 in Ausführungsform nach Fig. 4 mit in der Gehäusedecke 6 integriertem Kleinfilter als Gebrauchseinheit gezeigt. Mit Ausnahme des Verbindungsadapters 23 besteht Übereinstimmung mit den in Pig. 6 gezeigten Schläuchen und Magazin. Pur ein Kit aus zwei Büchsen mit entsprechend reduzierten Verbindungsschläuchen 11, 24 ist das Magazin 25,26 in der Breite reduziert.

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Claims

33 1 60AA Sartorius GmbH Akte SM 8304 Weender Landstraße 9^-108 Kö/kl D-34OO Göttingen Piltergerät aus Kunststoff mit Püllstandsmarkierungen Ansprüche:

1. Piltergerät aus Kunststoff mit einen transparenten büchsenförmigen Gehäuseoberteil und einem Einlaßstutzen und mehreren in der Kammerwand eingeformten Püllstandsmarkierungen für bemessene Füllvolumina und einem Filtermedium, welches das Büchsenoberteil von einem damit leckdicht verbundenen Gehäuseunterteil mit Auslaß in zwei Kammern trennt dadurch gekennzeichnet, daß

- das transparente Büchsenoberteil (5) aus einem vierfach gestuften Hohlkegelstumpf besteht, dessen Stufenabsätze umlaufende Füllstandsmarkierungen (i.'l bis M3) bilden, wobei die der breiten Basis zugewandte untere und erste Kegelstumpfstufe (1) ein Püllvolunen von der Pilterebene des Filters (19) bis zum ersten Stufenabsatz (Ml) von et v/a 50 ml hat,

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- die zweite und erste Kegelstumpfstufe (1 und 2) zusammen ein Füllvolumen von etwa 75 ml haben,

- die dritte, zweite und erste Kegelstumpfstufe (1 und 2 und 3) zusammen ein Füllvolumen von etwa 100 nl oder alternativ etwa 110 ml haben und

- das Füllvolumen der letzten Kegelstumpfstufe (4) bis zur Gehäusedecke (6) etwa 10 bis 20 ml beträgt.

2. Filtergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Gehäusedecks (6) herausragende Einlaßstutzen

(7, 7') unmittelbar an der Gehäuseinnenwand der obersten Kegelstumpfstufe (4) angeordnet ist und in diese bis auf ein Maß von etwa maximal 5 ml über der höchsten Füllstandsmarkierung (M3) in das Gehäuseinnere hineinragt. 15

3. Filtergerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufenabsätze zumindest auf der Innerseite des Büchsenoberteiles (5) abgeschrägt sind und fließend in die Fläche der benachbarten Kegelstumpfstufe (1, 2, 3, 4) übergehen.

4. Filtergerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufenabsätze im Durchmesser von einer Kegelstumpfstufe (1 bis 4) zur nächsten Kegelstumpfstufe (1 bis 4) um

das Maß einer bis zwei Gehäusewandstärken differieren, ι

5· Filtergerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelstumpfstufen (1 bis 4) durch Materialverdickung (50) der Gehäusewandung an den Übergangsstellen von einer zur anderen Kegelstumpfstufe (1 bis 4) als korsettartige, positiv und negativ druckbelastbare Gehäuseverstärkung über die Gehäuselänge ausgebildet sind.

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6. Plltergerät aus Kunststoff zur Sterilfiltration, Sterilitätsprüfung und Bebrütung flüssiger Proben, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) ein büchsenförraiges transparentes Gehäuseoberteil (5) hat die. Form eines vierfach gestuften Hohlkegelstumpfes, dessen Stufenabsätze umlaufende Füllstandsmarkierungen ' (Ml bis M3) bilden, wobei die der breiten Easis zugewandte untere und erste Kegelstumpfstufe (1) ein Füllvolumen von der Filterebene des unteren Filters (19) bis zum ersten Stufenabsatz (Ml) von etwa 50 ml hat,

- die zweite und erste Kegelstumpfstufe (1 und 2) zusammer ein Füllvolumen von etwa 75 ml haben,

- die dritte, zweite und erste Kegelstumpfstufe (1 und 2 und 3) zusammen ein Füllvolunen von etwa 100 ml oder

alternativ von etwa 110 ml haben und

- das Füllvolumen der letzten Kegelstumpfstufe (4) bis zur Gehäusedecke (6) etwa 10 bis 20 ml beträgt,

b) in der Gehäusedecke (6) v/eist das Büchsenoberteil (5) einen in das Gehäuseinnere etwa bis zu einer Füllstandshöhe von maximal 5 ml über der höchsten Füllstandsmarkierung (M3) hineinragenden ersten Einlaßstutzen (7')_v auf, der außerhalb des Büchsenoberteiles (5) einen Schlauchanschlußstutzen (7) für einen fest damit verbindbaren Füllungsschlauch (11) bildet, ■ .„

c) ein zweiter in der Gehäusedecke (6) angeordneter Anschlußstutzen (8) weist außerhalb des Büchsenobertelles (5) einen Luerkonus und/oder Gewindegang für einen von der Gehäusedecke (6) mit seiner beidseitig abgestützen Filterebene (10') abstehenden Kleinfilter (10) als Be- und Entlüftungsfilter mit einer Poren-

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größe von 0,2 um bis 0,45 μπ auf, der mit dem zweiten Anschlußstutzen (8) leckdicht, jedoch bedarfsweise lösbar verbunden ist und an seinem anderen Anschluß (12) mit einem abnehmbaren Verschluß (13) ausgestattet ist, 5

d) ein Büchsenunterteil (14) mit einem verschließbaren Auslaßstutzen (16) und einer eine kleinere Gehäusekammer (15) bildenden durchlässigen Pilterunterstützung (18) stützt eine hydrophile FiI te membran (19) mit 0,2 μτη bis 0,45 μηι Porengröße ab, die eine umlaufende hydrophobe Randzone (19') aufweist und mit dieser Randzone (19^f) zwischen dem unteren Rand (5^f) des Büchsenoberteiles (5) und dem oberen Rand (14·) des Büchsenunterteiles (14) sandwichartig zwischen umlaufenden Flansch- und Stegteilen (5¹, 14') leckdicht eingeklemmt ist und als selektiv permeable Scheidewand das obere Gehäuseteil (5) vom unteren Gehäuseteil (14) trennt, wobei einer der beiden Ränder (5^Tf) der beiden Gehäuseteile (5, 14) den außenseitigen Rand (14^T) des anderen Gehäuseteiles (14) axial und ggf.

zusätzlich radial derart übergreift, daß die hydrophobe, eingeklemmte Randzone (19^T) des unteren Filters (19) hermetisch und diffusionsdicht von der das Gehäuse (5,14) umgebende^ Atmosphäre abgeschottet ist, wobei der axial und ggf. radial übergreifende Rand (5'') des einen Gehäuseteiles (5) mit dem anderen Gehäuseteil (14) verschweißt oder verklebt ist,

e) der Füllungs schlauch (11) des Büchsenoberteiles (5) endet seinerseits stromaufwärts in einer Einstichkanüle (21) ι oder Verbindungsadapter (23) mit abnehmbarer Schutzhaut (20) und ist alternativ über einen stromabwärts hinter der Einstichkanüle (21) oder Verbindungsadapter (23) angeordneten Stromteiler (Verzweigungsstück) (24) mit

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weiteren Sterllfiltergeräten nach vorstehenden Merkmalen in Form eines Zweier- oder Mehrfachkits zu einer in sich geschlossenen, sterilisierten Gebrauchseinheit verbunden und in einem sterilisierten und hermetisch geschlossenen Magazin (25, 26) gehaltert.

7. Filtergerät aus Kunststoff zur Sterilfiltration, Sterilitätsprüfung und Bebrütung flüssiger Proben, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: 10

a) ein büchsenförmiges transparentes Gehäuseoberteil (5) hat die Form eines vierfach gestuften Hohlkegelstumpfes, dessen Stufenabsätze umlaufende Füllstandsmarkierungen (Ml bis M3) bilden, wobei die der breiten Basis zugewandte untere und erste Kegelstumpfstufe (1) ein Füllvolumen von der Filterebene des unteren Filters (19) bis zum ersten Stufenabsatz (Ml) von etwa 50 ml hat,

- die zweite und erste Kegelstumpfstufe (1 und 2) zusammen ein Füllvolumen von etwa 75 ml haben, - die dritte, zweite und erste Kegelstumpfstufe (1 und und 3) zusammen ein Füllvolumen von etwa 100 ml oder alternativ von etwa 110 ml haben und

- das Füllvolumen der letzten Kegelstumpfstufe (H) bis zur Gehäusedecke (6) etwa 10 bis 20 ml beträgt,

b) in der Gehäusedecke (6) weist das Büchsenoberteil (5) einen in das Gehäuseinnere etwa bis zu einer Füllstandshöhe von maximal 5 ml über der höchsten Füllstandsmarkierung (M3) hineinragenden ersten Einlaßstutzen (7^f) auf, der außerhalb des Büchsenoberteiles (5) einen Schlauchanschlußstutzen (7) für einen fest damit verbindbaren Füllungsschlauch (11) bildet,

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c) ein Büchsenunterteil (14) mit einem verschließbaren Auslaßstutzen (16) und einer eine kleinere Gehäusekammer (15) bildenden durchlässigen Pilterunterstützung (18) stützt eine hydrophile PiItermembran (19) mit 0,2 μπι bis 0,45 μηι Porengröße ab, die eine umlaufende hydrophobe Randzone (19') aufweist und mit dieser Randzone (19') zwischen dem unteren Rand (5^f) des Büchsehoberteiles (5) und dem oberen Rand (14') des Büchsenunterteiles (14) sandwichartig zwischen urlaufenden Plansch- und Stegteilen (5¹, 14') leckdicht eingeklemmt ist und als selektiv permeable Scheidewand das obere Gehäuseteil (5) vom unteren Gehäuseteil (14) trennt, wobei einer der beiden Ränder (5'') der beiden Gehäuseteile (5, 14) den außenseitigen Rand (14¹) des anderen Gehäuseteiles (14) axial und ggf.

zusätzlich radial derart übergreift, daß die hydrophobe, eingeklemmte Randzone (19') des unteren Filters (19) hermetisch und diffusionsdicht von der das Gehäuse (5,14) umgebenden Atmosphäre abgeschottet ist, wobei der axial und ggf. radial übergreifende Rand (5'') des einen Gehäuseteiles (5) mit dem anderen Gehäuseteil (14) verschweißt oder verklebt ist,

d) ein in der Gehäusedecke (6) angeordneter Kleinfilter (10) als Be- und Entlüftungsfilter mit einer in der Gehäusedecke (6) integrierten Pilterunterstützung (3D mit Freiräumen (27^?,30,32,33) stützt büchsenseitig einen hydrophoben Flprhfilterzuschnitt (10') von 0,2 μίτι bis 0,45 um Porengröße ab, der randseitig zwischen einem aufgesetzten Gehäuseoberteil (12) mit Pilterabstützung (28), Freiräumen (29) und Anschlußstutzen (12¹) einerseits und der als Gehäuseunterteil ausgebildeten Gehäusedecke (6) andererseits leckdicht eingeklemmt ist, wobei beide Gehäuseteile (12, 6) randseitig dauerhaft und leckdicht verbunden sind und der Plachfilterzuschnitt (10') sich je nach Richtung des Druckgefälles an der einen oder anderen Pilterunterstützung (28, 31) anlegt,

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dl) die Filterunterstü'tzung (3D des Gehäuseunterteiles (6,9) bildet eine planare Ebene und geschlossene Fläche und die Freiräume der Filterabstützung sind durch einen einzigen Ringkanal (33) von mindestens 2 mm Breite im Bereich der Peripherie des Flachfilterzuschnittes (10') und durch mindestens einen Stichkanal (32) gebildet, der den Ringkanal (33) mit dem zum Büchseninnern führenden Sammelkanal^r(27^r, 27¹') verbindet.

d2) der Stichkanal (32) verbreitert sich von der Sammelkanalmündung ausgehend vorzugsweise von 1 mm zum Ringkanal (33) hin bei einem Filterdurchmesser bis 25 mm vorzugsweise auf 3 ram,

d3) die Stichkanalsohle liegt im Bereich des Sammelkanals (27') etwa 0,3 bis 0,8 nm vorzugsweise 0,5 mm unterhalb der Filterabstützungsebene und fällt ab und vertieft sich zum Ringkanal (33) hin auf 1,1 mm bis 1,6 mm - vorzugsweise auf 1,3 mm,

d4) die Durchlaßöffnung des Sammelkanals (27^r) verengt sich von seiner breiten, zum Flüssigkeitsreservoir (4) im Büchseninnern zugewandten Basis aus unmittelbar im Bereich der Filterabstützung (3D des Gehäuseunterteils (6) auf einer Länge von vorzugsweise 2 mm auf einen Durchmesser von vorzugsweise 2 mm.

e) der Füllungsschlauch (11) des Büchsenoberteiles (5) endet seinerseits stromaufwärts in einer Einstichkanüle (21) oder Verbindungsadapter (23) mit abnehmbarer Schutzhaut (20) und ist alternativ über einen stromabwärts hinter der Einstichkanüle (21) oder Verbindungsadapter (23) angeordneten Stromteiler (Verzweigungsstück) (24) mit weiteren Sterilfiltergeräten nach vorstehenden Merkmalen in Form eines Zweier- oder Mehrfachkits zu einer in sich geschlossenen, sterilisierten Gebrauchseinheit verbunden und in einem sterilisierten und hermetisch geschlossenen Magazin (25, 26) gehaltert.

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8. Filtergerät nach Anspruch 6 und 7 mit einem Kleinfilter (10) als Ee- und Entlüftungsfilter, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (33) eine Breite von mindestens 2 bis 4 mm hat.

9. Filtergerät nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei diametral gegenüberliegende Stichkanäle (32) die Filterabstützung (3D des Gehäuseunterteiles (6, 9) in zwei Sektoren bzw. Ringsegmente aufteilen.

10. Filtergerät nach Anspruch 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterabstützung (31) des Gehäuseunterteiles (6,9) durch drei oder vier Stichkanäle (32) kleeblattartig in drei oder vier Ringssegmente mit im Zentrum angeordneten Sammelkanal (27',27") aufgeteilt ist.

11. Filtergerät nach Anspruch 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützungsebene der Filterabstützung (28) im Gehäuseoberteil (12) in bezug auf die planare Filterabstützung (31) des Gehäuseunterteiles (6, 9) meniskusförmig (konkav) gewölbt ist und im Scheitelpunkt in bezug auf den auf der unteren Filterabstützung (3D aufliegenden Flachfilterzuschnitt (10') etwa 0,5 bis 2 mm über diesem liegt und im Randbereich der Abstützung (28) dicht über oder in der Ebene des Flachfilterzuschnittes liegt.

12. Filtergerät nach Anspruch 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Sammelkanal (27',27^ft) mündende Eingang (30) der Stichkanäle (3D enger ausgebildet ist als die Öffnung des Sammelkanals (27',27'^f) in diesem Bereich und enger ist als der Durchmesser (viskositätsabhängig) eines Flüssigkeitstropfens (F') aus dem Flüssigkeitsreservoir (4).

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