專利名稱：用于無菌地分配多份流體的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于以安全無菌的方式分配離散的多份微生物敏感流體的方法及裝置。
背景技術(shù)：
通過分配器無菌地分配微生物敏感流體的一種方法包括將流體存儲在具有輸送管的盒中袋(BIB)類型的容器中，該輸送管包括在管的出口處的無菌單向閥。無菌閥的類型包括所謂的粘彈性閥，該粘彈性閥包括呈圓柱體或截頭圓錐體形式的閥體，該閥體包括連接到一個或幾個流體輸送端口上的內(nèi)部通道。該閥還包括彈性體圓柱體，該圓柱體具有比閥體的截面小的內(nèi)截面，以便彈性體圓柱體牢固地配合在流體輸送端口上方和閥座上方。 例如在”7，243，682，”5，836，484或冊2006/063000中公開了這樣的閥。分配是借助于泵完成的，該泵在柔性管上和存在于管中并然后在閥體內(nèi)部通道和輸送端口中的流體上施加壓力。當(dāng)流體壓力超過閥外的壓力時，這個壓力促使彈性圓柱體離開閥體和輸送端口。從而，流體在閥體和彈性圓柱體之間流出。當(dāng)泵停止時，閥體外的壓力超過流體壓力，彈性圓柱體牢固地夾靠在閥體上，從而防止了通過閥倒流。因此，只允許在一個方向流動。然而，已經(jīng)觀察到，在這種分配器中，在兩次流體輸送之間的無菌狀態(tài)不能在整個系統(tǒng)范圍內(nèi)維持。根據(jù)閥的設(shè)計，粘彈性閥能夠在泵已停止后維持一定的反壓，在流體壓力有效地降到更低的壓力前需要幾分鐘的時間。從而，在閥剛剛關(guān)閉時，閥的狀態(tài)并不確定，因為閥太靠近打開位置而不能確保完全且穩(wěn)定的關(guān)閉。從閥打開且輸送一定的液體流開始，液體壓力的降低導(dǎo)致流率減小，壓力的進(jìn)一步降低導(dǎo)致這種情況發(fā)生，即，當(dāng)閥達(dá)到所謂的關(guān)閉壓力時，流率達(dá)到零。在那時，止回閥處在一個不很穩(wěn)定的狀態(tài)它接近于打開，然而是關(guān)閉的。這通過閥典型地慢慢地泄漏幾滴液體表現(xiàn)出來，因此可能危及剩余液體的無菌狀態(tài)。在關(guān)閉時刻，對于通過將彈性體薄膜配合在固體閥座上制成的典型閥，薄膜已配合在閥座上且與閥座接觸。然而，該配合不是非常牢固，正如通過在短時間內(nèi)(高達(dá)Imin)來自閥的液滴或滴落物的累積所展示的那樣。在滴Imin左右后，閥的輸送系統(tǒng)上游的壓力從而到達(dá)另一個數(shù)值，閥此時在一段時間內(nèi)保持恒定的壓力，該壓力稱為保持壓力。在這些階段中，止回閥容易受到微生物污染。尤其在分配粘流體或用于包括微小顆粒的流體的情況下，已觀察到這種現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，提出一種在泵已停止后閥立即可靠關(guān)閉的分配方法及相應(yīng)的分配器。本發(fā)明的一個實施例涉及一種用于分配多份流體(multi-portions of a fluid)的方法，該流體存儲在容器中，該容器包括端口和具有入口和出口的柔性分配管，所述入口一體地密封到所述端口上，在所述出口中安裝有閥，該閥包括輸送塊，該輸送塊具有輸入端口和內(nèi)部通道，所述輸入端口用于接納從管出口出來的流體，所述內(nèi)部通道開始于所述輸入端口并終止于至少一個輸出端口，彈性體薄膜，該彈性體薄膜用于包封輸送塊，使得彈性體薄膜的一部分覆蓋輸出端口并且彈性體薄膜的下游端部形成閥出口，該方法包括兩個可選擇的步驟，該步驟包括 壓縮步驟，在該壓縮步驟中，壓縮柔性分配管的第一管部分，使得流體被壓縮并被迫向下通過閥輸送塊的內(nèi)部通道，并且壓縮流體使在輸出端口處的彈性體薄膜伸展并在彈性體薄膜和輸送塊之間流動，從而到達(dá)閥出口，和終止壓縮的步驟，其中，該方法包括在壓縮步驟結(jié)束時實施的進(jìn)一步的步驟，該進(jìn)一步的步驟包括釋放在第一管部分和閥之間的管部分內(nèi)的壓力。
優(yōu)選地，在進(jìn)一步的步驟中，在第一管部分和閥之間的管部分內(nèi)的壓力小于lpsi。根據(jù)一實施例，壓縮步驟通過蠕動泵的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)。在該實施例中，用于釋放壓力的步驟可包括使蠕動泵沿與泵送方向相反的方向轉(zhuǎn)動。進(jìn)一步的步驟還可包括使所述管的位于第一管部分下游的第二管部分受到短暫壓縮。優(yōu)選地，短暫壓縮施加足以導(dǎo)致所述管將存在于所述第二管部分和所述閥之間的部分流體清空的力。在該進(jìn)一步的步驟中，短暫壓縮能夠施加力小于Is的時間。該壓縮能夠通過擠壓閥實現(xiàn)。最后的壓力釋放步驟是在管壓縮步驟結(jié)束時實施的，優(yōu)選在壓縮步驟結(jié)束后小于Is的時間內(nèi)。在一實施例中，本發(fā)明的方法用于分配粘度大于IOOcP的流體。在本發(fā)明中，粘度數(shù)值是在環(huán)境溫度——即，21 °C——下測量給出的。本發(fā)明的方法還能夠尤其用于分配包含微小顆粒的流體。這些微小顆粒優(yōu)選具有最大200 μ m的尺寸。本發(fā)明的另一實施例涉及一種用于分配多份流體的裝置，該流體存儲在容器中，該容器包括端口和具有入口和出口的柔性分配管，所述入口一體地密封到所述端口上，在所述出口中安裝有閥，該閥包括 輸送塊，該輸送塊具有輸入端口和內(nèi)部通道，所述輸入端口用于接納從管出口出來的流體，所述內(nèi)部通道開始于所述輸入端口并終止于至少一個輸出端口，彈性體薄膜，該彈性體薄膜用于包封輸送塊，使得彈性體薄膜的一部分覆蓋輸出端口并且彈性體薄膜的下游端部形成閥出口，該裝置包括用于壓縮管的第一部分的泵，其中，該裝置還包括用于釋放在第一管部分和閥之間的管部分內(nèi)的壓力的機(jī)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，泵是蠕動泵。用于釋放管內(nèi)的壓力的機(jī)構(gòu)可以是壓縮機(jī)構(gòu)，該壓縮機(jī)構(gòu)使管的位于第一管部分下游的第二管部分受到短暫壓縮。這種壓縮機(jī)構(gòu)可以是擠壓件。優(yōu)選地，該裝置包括構(gòu)造成用于按次序協(xié)調(diào)擠壓件和泵的運(yùn)動的控制器。當(dāng)使用蠕動泵時，用于釋放管內(nèi)的壓力的機(jī)構(gòu)可以是構(gòu)造成監(jiān)控蠕動泵的轉(zhuǎn)動方向的控制器。
本發(fā)明的另一實施例涉及一種飲料生產(chǎn)機(jī)，該飲料生產(chǎn)機(jī)包括例如如上所述的用于分配多份濃縮飲料成分的裝置、稀釋劑供給線路以及用于使由所述用于分配多份濃縮飲料成分的裝置分配的濃縮飲料成分的至少一部分與稀釋劑混合的重構(gòu)室。飲料生產(chǎn)機(jī)還可包括用于使?jié)饪s飲料成分和稀釋劑的混合物發(fā)泡的機(jī)構(gòu)。這些機(jī)構(gòu)能夠集成在重構(gòu)室內(nèi)或與重構(gòu)室分開。所述飲料生產(chǎn)機(jī)能夠用于分配例如液體濃縮飲料成分，例如乳基成分濃縮物和可可粉基成分濃縮物。本文描述了其它特征和優(yōu)點(diǎn)，這些特征和優(yōu)點(diǎn)從下面的具體實施方式
和附圖中將變得更加清晰。


參考以下附圖 圖I示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的飲料生產(chǎn)機(jī)。圖2a和2b示出用于本發(fā)明的實施例中的閥如何工作。圖3a、3b和3c示出本發(fā)明的實施例的液體加熱器的連接裝置的透視圖。圖4和5示出在本發(fā)明的方法的實施例中實施的三個步驟。
具體實施例方式圖I示出根據(jù)本發(fā)明的飲料生產(chǎn)機(jī)7，該飲料生產(chǎn)機(jī)7包括用于無菌地分配多份流體的裝置7。飲料生產(chǎn)機(jī)7包括稀釋劑供給線路，該線路包括稀釋劑箱8和泵9。典型地，稀釋劑12是水。該線路還可包括稀釋劑加熱器(未示出)。稀釋劑供給線路將稀釋劑輸送到重構(gòu)室10內(nèi)，濃縮飲料成分也被輸送到該重構(gòu)室10內(nèi)。重構(gòu)室10通常設(shè)計成用于改善稀釋劑12和濃縮物的混合，從而濃縮飲料成分實現(xiàn)有效稀釋。該特征還可通過調(diào)整稀釋劑在重構(gòu)室內(nèi)的噴射方向獲得。濃縮飲料成分通過用于分配多份流體的裝置14輸送到重構(gòu)室10內(nèi)。該裝置包括殼體15，在該殼體15中放置有用于存儲和分配濃縮飲料成分的容器I。該容器優(yōu)選是像BIB—樣能夠可選地放置在剛性殼體中的柔性容器。該容器具有端口 2，具有入口和出口的柔性分配管3密封到該端口 2上。柔性分配管3由能夠擠壓的材料制成。單向閥4安裝在所述出口中。用于分配多份流體的裝置14能夠在離散的時刻及時地從柔性容器中取出一些流體，同時將剩余流體無菌地存儲在柔性容器中。裝置14包括用于瞬間壓縮管的第一部分31的泵6，以輸送若干份流體并然后停止輸送。泵優(yōu)選是蠕動泵。在壓縮步驟中，壓縮流體并迫使其向下流動通過管并然后通過閥4，而當(dāng)泵停止時，流體停止流過管和閥。然而，蠕動泵在管3上維持剩余壓力，該壓力避免閥的有效關(guān)閉。用于分配多份流體的裝置6還包括用于使位于第一管部分31下游的第二管部分32受到短暫壓縮的壓縮機(jī)構(gòu)5。優(yōu)選地，擠壓件壓縮管小于Is的時間，甚至更優(yōu)選地小于0.5s。優(yōu)選地，壓縮機(jī)構(gòu)是能夠線性地前后移動以擠壓管的擠壓件。線性致動的壓縮機(jī)構(gòu)是優(yōu)選的，因為它們能夠在短時間內(nèi)在管上施加大壓縮力。這種壓縮推動管內(nèi)的一些流體通過單向閥，壓縮后管內(nèi)的流體壓力顯著降低到比壓縮步驟結(jié)束時的壓力小且比閥的關(guān)閉和保持壓力小得多的數(shù)值。然后，管內(nèi)的流體維持比閥的關(guān)閉和保持壓力小的剩余壓力，從而保證了閥的無菌關(guān)閉。飲料生產(chǎn)機(jī)7優(yōu)選包括用于協(xié)調(diào)泵6和壓縮機(jī)構(gòu)5的相對操作的控制單元16。壓力釋放步驟也能夠通過使蠕動泵轉(zhuǎn)動件沿與泵送轉(zhuǎn)動方向相反的方向倒轉(zhuǎn)來實施。飲料生產(chǎn)機(jī)7還包括用于使?jié)饪s飲料成分和稀釋劑的混合物發(fā)泡的機(jī)構(gòu)11，例如放置在重構(gòu)室10下游的抽打器。用于發(fā)泡的機(jī)構(gòu)11也可集成在重構(gòu)室10內(nèi)；它可包括蒸汽或空氣注射機(jī)構(gòu)。最后，飲料生產(chǎn)機(jī)7通常包括輸送區(qū)域17，在那里，飲料輸送到杯子13中。參考圖2a和2b對用在本發(fā)明的裝置中的閥進(jìn)行更準(zhǔn)確地描述。閥4包括具有輸入端口 42的輸送塊41，該輸入端口 42連接到容器柔性管3，用于接納從管出口流出的流體。輸入端口 42通向內(nèi)部通道43內(nèi)，該內(nèi)部通道43開始于輸入端口并終止于至少一個輸出端口 44。閥包括彈性體薄膜45，該彈性體薄膜45用于包封輸送塊4，使得所述柔性彈性 體薄膜的一部分覆蓋輸出端口 44。圖2a示出當(dāng)閥關(guān)閉時一也就是，當(dāng)通道43內(nèi)的流體沒有通過泵6或壓縮機(jī)構(gòu)5加壓時——的閥。在這種構(gòu)造中，彈性體薄膜45密封地封閉輸出端口 44。圖2b示出當(dāng)閥打開時——也就是，當(dāng)通道43內(nèi)的流體通過泵6或壓縮機(jī)構(gòu)5加壓到足以將彈性體薄膜45從輸出端口 44移開的壓力時的閥。此時，流體自由地通過輸出端口 44，并在彈性體薄膜45和輸送塊41之間流動，直到閥出口 46。優(yōu)選地，彈性體薄膜45包括突出部48，該突出部48能夠配合在輸送塊41的外部部分中的凹槽47內(nèi)，以避免彈性體薄膜45沿輸送塊41滑動。圖3a至3b分別示出在流體分配方法中實施的三個步驟中的每個步驟中的用于分配多份流體的裝置14。泵是包括靜止件62和運(yùn)動件61的蠕動泵，該靜止件62用于引導(dǎo)泵，該運(yùn)動件61能夠轉(zhuǎn)動以按壓通過靜止件62固定的柔性管的第一部分31。在圖3a中，運(yùn)動件61正在轉(zhuǎn)動。此時，流體在柔性管3內(nèi)被壓縮，并被迫在閥4內(nèi)向下流動，該閥4在加壓流體的力的作用下打開。壓縮件5在該步驟中保持不被致動。在圖3b中，運(yùn)動件61停止轉(zhuǎn)動，且壓縮件5被立即致動，從而它壓縮在管的第二下游部分32內(nèi)的流體。從而，在那部分管內(nèi)的流體被突然向下游驅(qū)動出，使在第二部分和閥之間的所有流體受壓，從而打開閥4。優(yōu)選地，壓縮件在泵停止后致動小于Is的時間，甚至更優(yōu)選地小于O. 5s。在圖3c中，當(dāng)壓縮件5停用并從而釋放管的第二下游部分32時，泵6仍然不工作，該第二下游部分32被從上游流過來的流體重新填充；因此，管的在第二部分32下游的那部分內(nèi)的結(jié)果壓力是低的(優(yōu)選在Opsi至Ipsi之間)，且非常有效以獲得彈性體薄膜45在出口端口 44上完全封閉。可以選擇柔性管材料的性質(zhì)，以便變形的管本身充當(dāng)阻尼器并提供慢釋放。本發(fā)明具有改善了流體分配的無菌操作的優(yōu)點(diǎn)。閥在泵停止后立即關(guān)閉。在泵已停止泵送后不會發(fā)生滴落。本發(fā)明具有能夠用于使用粘彈性閥的已有無菌分配器以改善它們的無菌輸送的優(yōu)點(diǎn)。
應(yīng)當(dāng)理解，對本文描述的目前優(yōu)選的實施例進(jìn)行的各種變化和改進(jìn)對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。在不脫離本主題的精神和范圍且不消除它的意圖優(yōu)點(diǎn)的情況下，可以進(jìn)行這些變化和改進(jìn)。因此，這些變化和改進(jìn)意在由所附權(quán)利要求覆蓋。
權(quán)利要求
1.一種用于分配多份流體的方法，所述流體存儲在容器中，該容器包括端口和具有入口和出口的柔性分配管，所述入口一體地密封到所述端口上，在所述出口中安裝有閥，所述閥包括輸送塊和彈性體薄膜，該輸送塊具有輸入端口和內(nèi)部通道，所述輸入端口用于接納從所述管的所述出口出來的流體，所述內(nèi)部通道開始于所述輸入端口并終止于至少一個輸出端口，所述彈性體薄膜用于包封所述輸送塊，使得所述彈性體薄膜的一部分覆蓋所述輸出端口并且所述彈性體薄膜的下游端部形成閥出口，所述方法包括 壓縮步驟，在該壓縮步驟中，壓縮所述柔性分配管的第一管部分，使得所述流體被壓縮并被迫向下通過所述閥輸送塊的所述內(nèi)部通道，并且壓縮流體使在所述輸出端口處的所述彈性體薄膜伸展并能夠在所述彈性體薄膜和所述輸送塊之間流動并到達(dá)所述閥出口； 終止壓縮的步驟；和 在所述壓縮步驟結(jié)束時實施的進(jìn)一步的步驟，該進(jìn)一步的步驟包括釋放所述第一管部分和所述閥之間的壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述壓縮步驟通過蠕動泵的轉(zhuǎn)動實施。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述進(jìn)一步的步驟通過使蠕動泵沿與泵送方向相反的方向轉(zhuǎn)動實施。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述進(jìn)一步的步驟包括使所述管的位于所述第一管部分下游的第二管部分受到短暫壓縮。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在所述進(jìn)一步的步驟中，所述短暫壓縮施加足以導(dǎo)致所述管將存在于所述第二管部分和所述閥之間的流體清空的力。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在所述進(jìn)一步的步驟中，所述短暫壓縮施加力小于Is的時間。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在所述進(jìn)一步的步驟中，短暫壓縮通過擠壓閥實現(xiàn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述進(jìn)一步的步驟在所述管壓縮步驟結(jié)束后不到I秒的時間內(nèi)實施。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述流體具有大于IOOcP的粘度。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述流體包括微小顆粒。
11.一種用于分配多份流體的裝置，所述流體存儲在容器中，該容器包括端口和具有入口和出口的分配管，所述入口一體地密封到所述端口上，在所述出口中安裝有閥，所述閥包括輸送塊和彈性體薄膜，該輸送塊具有輸入端口和內(nèi)部通道，所述輸入端口用于接納從所述管的所述出口出來的流體，所述內(nèi)部通道開始于所述輸入端口并終止于至少一個輸出端口，所述彈性體薄膜用于包封所述輸送塊，使得所述彈性體薄膜的一部分覆蓋所述至少一個輸出端口并且所述彈性體薄膜的下游端部形成閥出口，所述裝置包括 用于壓縮所述管的第一管部分的泵，所述裝置還包括用于釋放在所述第一管部分和所述閥之間的管部分內(nèi)的壓力的機(jī)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述泵是蠕動泵。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述用于釋放壓力的機(jī)構(gòu)是用于使所述管的位于所述第一管部分下游的第二管部分受到短暫壓縮的壓縮機(jī)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述壓縮機(jī)構(gòu)是擠壓件。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括設(shè)計成用于按次序協(xié)調(diào)擠壓件和所述泵的運(yùn)動的控制器。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括設(shè)計成用于監(jiān)控所述蠕動泵的轉(zhuǎn)動方向的控制器。
17.一種飲料生產(chǎn)機(jī)，該飲料生產(chǎn)機(jī)包括用于分配多份濃縮飲料成分的裝置，流體存儲在容器中，該容器包括端口和具有入口和出口的分配管，所述入口一體地密封到所述端口上，在所述出口中安裝有閥，所述閥包括輸送塊和彈性體薄膜，該輸送塊具有輸入端口和內(nèi)部通道，所述輸入端口用于接納從所述管的所述出口出來的流體，所述內(nèi)部通道開始于所述輸入端口并終止于至少一個輸出端口，所述彈性體薄膜用于包封所述輸送塊，使得所述彈性體薄膜的一部分覆蓋所述至少一個輸出端口并且所述彈性體薄膜的下游端部形成閥出口，所述裝置包括用于壓縮所述管的第一管部分的泵，所述裝置還包括用于釋放在所述第一管部分和所述閥之間的管部分內(nèi)的壓力的機(jī)構(gòu)，所述飲料生產(chǎn)機(jī)還包括稀釋劑供給線 路和重構(gòu)室，所述重構(gòu)室用于使由所述用于分配多份濃縮飲料成分的裝置分配的濃縮飲料成分的至少一部分與稀釋劑混合。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的飲料生產(chǎn)機(jī)，其特征在于，該飲料生產(chǎn)機(jī)包括用于使所述濃縮飲料成分和所述稀釋劑的混合物發(fā)泡的機(jī)構(gòu)。
全文摘要
一種用于分配多份流體的方法及裝置，該流體存儲在容器中，該容器包括端口和具有入口和出口的柔性分配管，所述入口一體地密封到所述端口上，在所述出口中安裝有閥。該方法包括壓縮步驟和終止壓縮的步驟，其中，該方法包括在壓縮步驟結(jié)束時實施的釋放在第一管部分和閥之間的管部分內(nèi)的壓力的進(jìn)一步的步驟。
文檔編號B67D1/10GK102858680SQ200980163112
公開日2013年1月2日 申請日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者B·雷迪, D·J·哈里森, J·托特 申請人:雀巢產(chǎn)品技術(shù)援助有限公司