Beschreibung

Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung ist insbesondere das dosierte Abfüllen von aseptischen oder toxischen Substanzen, beispielsweise

Medikamenten, in Abfüllbehälter in einer die abzufüllenden Substanzen vor Kontamination schützenden - und ein Entweichen von abzufüllender Substanz in die Umgebung vermeidenden Weise. Bei den bisher bekannten Abfüllvorrichtungen der hier betrachteten Art besteht das Problem, dass eine möglichst genaue Erfassung der Abfüllmengen schwierig war bzw. umständliche Maßnahmen erforderten.

Eine Wägung der in einem betreffenden Einweg-Isolator befindlichen Füllgutdosisaufnahmebehälter mittels einer außerhalb des Einweg-Isolators vorgesehenen Wiegeeinrichtung während eines Abfüllvorganges ist schwierig und liefert keine sehr sicheren Ergebnisse, da stets ein Teil der Folienwandung des Einweg-Isolators zwischen der Wiegeeinrichtung und dem betreffenden Füllgutdosisaufnahmebehälter bei der Wägung stört. Eine In-Prozess-Kontrolle der Abfüllvorgänge gestaltet sich bei einer derartigen Vorgehensweise schwierig und ungenau.

Es sind auch bereits Abfüllvorrichtungen der hier betrachteten Art diskutiert worden, bei welchen eine Wiegeeinrichtung so vorgesehen ist, dass eine Waagschale oder Waagplattform der Wiegeeinrichtung innerhalb des Einweg-Isolators positioniert ist, wohingegen die übrige Wiegeeinrichtung mit Bedienelementen, Anzeigeeinrichtung, Elektronik etc. außerhalb des Einweg- Isolators angeordnet ist, so dass über eine steril abgedichtete Steckverbindung im Bereich einer Wandung des Einweg-Isolators ein lösbares, funktionsgerechtes Zusammenstecken von Waagschale bzw. Waagplattform und Wiegeeinrichtung im Übrigen erfolgen kann. Eine solche Anordnung würde somit einen Wägevorgang erlauben, bei dem die Folienwandung des Einweg-Isolators nicht nennenswert stört. Die Waagschale wäre nach Beendigung eines betreffenden Abfüllvorganges entweder sehr sorgfältig zu reinigen - oder zusammen mit dem Einweg- Isolator zu entsorgen. Die Wiegeeinrichtung im Übrigen kann dann für weitere Abfüllvorgänge verwendet werden. Auch ein solcher Ansatz hat sich als nicht vorteilhaft praktikabel erwiesen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abfüllvorrichtung zum dosierten Abfüllen von flüssigem oder feinpulverförmigem Füllgut aus einem Füllgutvorratsbehälter in kontaminationsgeschützt in einem Einweg-Isolator vorgesehene Füllgutdosisaufnahmebehälter bereitzustellen, welche mit einfachen Mitteln eine gut kontrollierbare und präzise Dosierung der jeweiligen Abfüllmengen beim Abfüllvorgang ermöglicht, ohne Komponenten der Dosismessmittel mit Abfüllgut zu kontaminieren.

Hierzu weist die erfindungsgemäße Abfüllvorrichtung folgende Merkmale auf:

- einen Einweg-Isolator mit den darin vorgesehenen Füllgutdosisaufnahmebehältern, - Mittel zur Halterung des Füllgutvorratsbehälters mit Inhalt außerhalb des Einwegisolators,

- eine steuerbare Füllgutentnahmeeinrichtung zur dosisweisen Entnahme von Füllgut aus dem Füllgutvorratsbehälter außerhalb des Einweg-Isolators, - eine Füllgutabgabeeinrichtung innerhalb des Isolators zur dosisweisen

Abgabe von Füllgut an betreffende Füllgutdosisaufnahmebehälter in dem Einwegisolator, - eine den Füllgutvorratsbehälter und die Füllgutabgabeeinrichtung miteinander verbindende Leitungsanordnung zur Leitung von mittels der Füllgutentnahmeeinrichtung dem Füllgutvorratsbehälter entnommenem Füllgut zur Füllgutabgabeeinrichtung, - wenigstens einen außerhalb des Einwegisolators an der

Leitungsanordnung vorgesehenen Ultraschall-Durchflussmesser vom clamp-on-Typ, der außen an der Leitungsanordnung diese zumindest bereichsweise umgebend zur Erfassung der jeweiligen Durchflussmenge fixiert ist, und - eine Steuereinrichtung zur Bemessung der jeweiligen dem

Füllgutvorratsbehälter zu entnehmenden Füllgutdosis auf der Basis von Informationen des Durchflussmessers über die Durchflussmenge und zur Steuerung der Füllgutentnahmeeinrichtung. Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es somit mit vollständig außerhalb des Einweg-Isolators vorgesehenen und somit vor Kontamination mit Füllgut geschützten Dosismessmitteln die jeweiligen Dosismengen auf einfache Weise zu bestimmen. Mit einer solchen Vorgehensweise ist es mit einfachen Mitteln, nämlich mittels des Ultraschall-Durchflussmessers vom clamp-on- Typ in Verbindung mit der Steuereinrichtung möglich, die Dosismengen zu erfassen und mittels der Füllgutabgabeeinrichtung präzise einzustellen und zu dokumentieren. Es ist daher nicht nach jedem Abfüllvorgang erforderlich, die Dosismessmittel bzw. den Ultraschall-Durchflussmesser vom clamp-on- Typ steril zu reinigen.

Ultraschall-Durchflussmesser vom clamp-on-Typ sind an sich bekannt. Sie erfassen die Geschwindigkeit des in der Leitung strömenden Mediums mit Hilfe akustischer Wellen. Dazu benötigen sie keine nachteilig wirkenden bewegten mechanischen Teile und erfordern auch keine Querschnittsverengung der Leitung am Messort. Sie zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass sie mit geringstem Montageaufwand außen an die betreffende Leitung in Messbereitschaft anbringbar, insbesondere anklemmbar sind. Es können je nach Wahl des Ultraschall- Durchflussmessers zwei an sich bekannte Messprinzipien zum Einsatz kommen, nämlich das Ultraschall-Doppler-Verfahren oder das Ultraschall- Laufzeit-Verfahren. Aus den Strömungsmessinformationen des Ultraschall- Durchflussmessers integriert über die Zeit ermittelt die Steuereinrichtung die jeweilige Dosismenge.

Als Füllgutentnahmeeinrichtung dient vorzugsweise eine steuerbare Peristaltikpumpe, welche einen als Quetschschlauch vorgesehenen Leitungsbereich der Leitungsanordnung außen quetschend beaufschlagt und dabei Füllgut in dem Quetschschlauch in Soll-Flussrichtung verschiebt. Dabei kommen die Komponenten der Peristaltikpumpe nicht mit Füllgut unmittelbar in Kontakt. Die Peristaltikpumpe ist mittels der Steuereinrichtung steuerbar, so dass sie Start- und stoppbar ist, um einen jeweiligen Abfüllvorgang zu beginnen und zu beenden.

Der Einweg-Isolator kann in an sich bekannterWeise eine den Isolator- Innenraum kontaminationsgeschützt gegenüber der Außenumgebung isolierende, vorzugsweise durchsichtige Folienwand aus Kunststofffolie aufweisen. Derartige Einweg-Isolatoren sind relativ preisgünstig und nach Gebrauch sicher und in geordneterWeise zu entsorgen.

Vorzugsweise weist der Einweg-Isolator in an sich bekannterWeise Handschuheingriffsmittel zur Handhabung von Gegenständen innerhalb des Einweg-Isolators, insbesondere zur Handhabung der

Füllgutdosisaufnahmebehälter durch eine Bedienungsperson von außen auf. Die Bedienungsperson kann mittels der Handschuheingriffsmittel beispielsweise Füllgutdosisaufnahmebehälter in eine Soll-Füllstellung relativ zur Füllgutabgabeeinrichtung in dem Einweg-Isolator positionieren oder/und die Füllgutaufnahmebehälter nach Abfüllung mit Stopfen, Drehverschlüssen oder dgl. in dem Einweg-Isolator verschließen. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Einweg- Isolator Mittel zur sterilen Durchführung der Leitungsanordnung durch die Isolatorwand auf, sodass Füllgut mittels der Leitungsanordnung von dem außerhalb des Einwegisolators vorgesehenen Füllgutvorratsbehälter zu der in dem Einwegisolator vorgesehenen Abgabeeinrichtung ohne Gefahr der Kontamination des Außenbereichs des Einweg-Isolators gelangen kann.

Die Mittel zur sterilen Durchführung der Leitungsanordnung durch die Isolatorwand können Steckverbindungsmittel sein, welche einen innerhalb des Einweg-Isolators vorgesehenen Leitungsabschnitt mit einem außerhalb des Einwegisolators zu diesem hinführenden Leitungsabschnitt im bestimmungsgemäßen Steckverbindungszustand nach außen hin steril abdichtend verbinden. Beim Lösen der Steckverbindung dichten die am Einweg-Isolator vorgesehenen Steckverbindungsmittel den Übergang steril ab.

Mit einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Einweg-Isolator in seiner Wand Anschlussmittel zum Anschließen äußerer Leitungen, insbesondere Schutzgasleitungen, für ein dem Innenraum des Einweg-Isolators kontaminationsgeschützt zuzuführendes Medium, wie etwa CO2 oder Stickstoff, oder Reinluft, wie etwa mittels Filtern, z.B. HEPA-Filtern gefilterte, laminar strömende Luft, auf. Auch in diesem Fall ist es so, dass die dem Einweg-Isolator zugeordneten Anschlussmittel steril dicht abschließen, falls keine äußere Leitung angeschlossen ist.

Bei der Füllgutabgabeeinrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine Füllnadel oder ggf. mehrere Füllnadeln, über welche das Füllgut in die Füllgutdosisaufnahmebehälter eingebracht wird. Bei dem Flüssigkeitsvorratsbehälter kann es sich beispielsweise um einen Kunststofffolienbeutel mit einem unteren Anschluss für die Leitungsanordnung handeln. Bei den Füllgutdosisaufnahmebehältern kann es sich beispielsweise um Reagenzfläschchen wie z.B. Medikamentenfläschchen, Reagenzröhrchen und dgl. handeln. Vorzugsweise sind in dem Einweg-Isolator Verschlusselemente zum Verschließen der Füllgutdosisaufnahmebehälter vorgesehen, so dass die befüllten Füllgutdosisaufnahmebehälter noch in dem Einweg-Isolator dicht verschlossen werden können, bevor sie entnommen werden. Die Steuereinrichtung ist gemäß einer besonders bevorzugten

Ausführungsform der Erfindung dazu eingerichtet, einen Wert der jeweiligen Dosismenge pro abgefülltem Füllgutdosisaufnahmebehälter, insbesondere das erfasste Dosisgewicht, in Zuordnung zu den betreffenden abgefüllten Füllgutdosisaufnahmebehältern zu speichern, um eine In-Prozess-Kontrolle zu realisieren und somit die Möglichkeit der laufenden Überwachung der Qualität der Abfüllvorgänge zu schaffen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die schematische Darstellung einer Abfüllvorrichtung nach der Erfindung gemäß Figur 1 näher erläutert.

Mit 1 ist in Figur 1 ein Einweg-Isolator bezeichnet, bei dem es sich um eine Art geschlossenes Zelt mit Wänden aus einer durchsichtigen Kunststofffolie handelt. Der Einwegisolator hat zwei Handschuheingriffslöcher 3 an denen in den Raumbereich des Einweg-Isolators 1 hineinreichende Handschuhe (nicht gezeigt) aus einem flexiblen Kunststoffmaterial abdichtend angebracht sind (Handschuhboxprinzip). Eine Bedienungsperson kann in die Handschuheingriffslöcher 3 eingreifen, um dann unter Verwendung der Handschuhe Gegenstände in dem Einweg-Isolator 1 zu bewegen und zu handhaben. Es können ein Partikelzähler oder/und Keimsammler im Einweg- Isolator vorgesehen sein, um die Reinraumqualität darin zu überwachen bzw. sicherzustellen. In dem Einwegisolator 1 befinden sich Fläschchen, z.B. Phiolen, als Füllgutdosisaufnahmebehälter 5, in denen ein beispielsweise toxisches Flüssigmaterial als Füllgut dosiert eingefüllt werden soll. Die Einfüllvorgänge sollen so erfolgen, dass der Außenraum des Einweg-Isolators 1 nicht mit Füllgutmaterial in irgendeiner Weise kontaminiert wird.

Das Füllgut befindet sich zunächst in einem Füllgutvorratsbehälter 7 außerhalb des Einweg-Isolators 1. Bei dem Füllgutvorratsbehälter 7 kann es sich beispielsweise um einen Folienbeutel handeln, welcher an seiner Unterseite einen Füllgutauslass 9 mit einem nach außen hin abdichtend daran angeschlossenen Leitungsabschnitt 11a einer Leitungsanordnung 11 aufweist, welche dazu dient, Füllgut aus dem Vorratsbehälter 7 zu dem Einwegisolator 1 und weiter darin zu einer Füllnadel 13 zu leiten, welche die Funktion einer Füllgutabgabeeinrichtung innerhalb des Einwegisolators 1 hat. Die Leitungsanordnung 11 besteht im Wesentlichen aus einem flexiblen Kunststoffschlauch, welcher bei 15 durch eine Peristaltikpumpe 17 geführt ist und dort den Quetschschlauschabschnitt der Peristaltikpumpe 17 bildet, an welchem das darin befindliche Füllgutmaterial durch einen Schlauchquetschvorgang in Soll-Flussrichtung zu dem Einweg-Isolator 1 hin vorgetrieben wird. Daran schließt sich ein Leitungsabschnitt 11b an, der zum Einweg-Isolator 1 führt. Die Leitungsanordnung 11 durchtritt bei 12 die Wand des Einweg-Isolators 1 in abgedichteter Weise, wozu entsprechende Mittel 14 zur sterilen Durchführung der Leitungsanordnung 11 durch die Isolator- Wand 14 vorgesehen sind. Dies können z.B. auch Steckverbindungsmittel sein.

Die Peristaltikpumpe 17 ist mittels einer Steuereinrichtung 19 steuerbar, d.h. gezielt zur Vorbewegung des Füllgutmaterials startbar und zum Stoppen der Vorbewegung des Füllgutmaterials stoppbar, sodass auf diese Weise eine Dosierung des zwischen Pumpenstart und Pumpenstopp von der Peristaltikpumpe 17 weitergeförderten Materials möglich ist. An einem Halterungsstab 23 ist der Füllgutvorratsbehälter 7 angehängt.

Zur Erfassung der jeweiligen Dosismengen ist ein an sich bekannter Ultraschall-Durchflussmesser 21 vom clamp-on-Typ an der

Leitungsanordnung 11 angeordnet. Er ist im Beispielsfall außen an dem Leitungsabschnitt 11a diesen umgebend angebracht und zur Abgabe seiner Meßinformationen an die Steuereinrichtung 19 elektrisch mit dieser verbunden. Der Ultraschall-Durchflussmesser 21 erfasst die jeweilige Strömungsgeschwindigkeit des in dem Leitungsabschnitt 11a strömenden Füllgutes bei Füllgutdosierung und die Steuereinrichtung ermittelt über die zeitliche Integration der Messinformation die Dosismenge der jeweiligen abzufüllenden Dosis. Ein jeweiliger Abfüllvorgang kann dann in der Weise erfolgen, dass die

Steuereinrichtung 19 den Abfüllvorgang durch entsprechende Ansteuerung der Peristaltikpumpe startet und beginnend mit dem Starzeitpunkt die Strömungsgeschwindigkeitsmeßinformationen des Ultraschall- Durchflussmessers 21 über die Zeit integriert, bis sie das Erreichen der gewünschten Dosismenge feststellt, um damit dann den aktuellen

Abfüllvorgang durch entsprechende Ansteuerung der Peristaltikpumpe zu stoppen. Ggf. kann der Ultraschall-Durchflussmesser in einer Variante bereits Mittel zu zeitlichen Integration der Meßinformationen aufweisen und somit Dosismengen bestimmen.

Eine Bedienungsperson kann dann durch Eingriff in die Handschuhe bei 3 das befüllte Fläschchen 5 mit einem in dem Einwegisolator 1 bereitgehaltenen Verschlussstopfen 25 verschließen und gegebenenfalls ein nächstes zu befüllendes Fläschchen 5 in Position zu der Füllnadel 13 bringen, so dass bei einem nächsten Füllvorgang dieses Fläschchen mit einer Füllgutdosis befüllt wird. Dies kann in entsprechender weise fortgesetzt werden, bis alle Fläschchen 5 dosiert, befüllt und verschlossen worden sind.

Die Steuereinrichtung 19 ist dazu eingerichtet, in Zuordnung zu jedem befülltem Füllgutdosisaufnahmebehälter 5 die darin abgefüllte Dosismenge, insbesondere das Dosisgewicht, zu speichern, um so eine In-Prozess- Kontrolle zu realisieren. Auf diese Weise kann auch ohne Weiteres erkannt werden, ob unter den abgefüllten Füllgutdosisaufnahmebehältern 5 welche dabei sind, bei denen die Abfüllmenge außerhalb eines gewissen Toleranzbereichs liegt. Auch kann die Abfüllmenge des Füllgutes je nach Dosierung nachgeregelt werden. Je nach Ergebnis der Überwachung der abgefüllten Dosismengen innerhalb der Toleranzgrenzen können die Umdrehungen der Peristaltikpumpe entsprechend optimiert werden. Bei 27 weist der Einweg-Isolator 1 in seiner Wand Anschlussmittel zum Anschließen äußerer Leitungen, hier einer Schutzgasleitung 29 auf, an dem eine betreffende Schutzgasquelle 31 angeschlossen ist.

Mittels dieser Anordnung kann Schutzgas, etwa Reinluft, wie etwa mittels Filtern, z.B. HEPA-Filtern gefilterte laminar strömende Luft, C02 oder Stickstoff, in den Innenraum des Einweg-Isolators 1 eingebracht werden, um dort auch einen gewissen Überdruck zu erzeugen, welcher verhindert, dass nach jeweiligem Stopp der Peristaltikpumpe 17 eine Nachlaufmenge aus der Füllnadel 13 austritt. Innerhalb des Einwegisolators 1 können auch weitere Elemente bereitgestellt sein, etwa Kappen oder/und entsprechendes Werkzeug, beispielsweise eine Einweg-Zange und dgl..