(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
その中に容器を受けるためのハウジングであって、前記ハウジングはその容器をハウジング外側の周囲環境から封止するものと、
ハウジングの一端に取り外し可能に装着された端部キャップであって、端部キャップがハウジングから取り外されたときに容器がハウジングに挿入可能であるものと、
流動性物質を受けるためにそれを経由してハウジング内に形成された入口と、
容器を係合するためにハウジング内に装着された留め金と、
容器の栓を係合させる手段であって、前記係合手段は、端部キャップがハウジングに装着されているときに、容器の栓を取り付けまたは取り外すための前記留め金と協働するものと、
を有することを特徴とする流動性物質をサンプリングするための装置。
【請求項２】
前記係合手段は、端部キャップを取り外し可能に受けるために、ハウジングの一端に第一プレートを含み、前記第一プレートはショルダおよびそれを経由して形成された孔を含み、前記ショルダは容器の栓を受けるためのものであり、また前記孔は容器の本体を受けるためのもので、ここにおいて栓は前記ショルダと前記端部キャップとの間に固定可能であり、そして前記留め金は容器の本体から栓を取り外すために前記容器の前記本体と係合可能である請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記第一プレートは、その上に形成されたフランジを含み、前記端部キャップはその上に形成されたフランジを含み、そして前記第一プレートの前記フランジと前記端部キャップの前記フランジとはクランプによって一緒に固定可能である請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記第一プレートの前記孔はその中に形成されたねじ部を含み、前記端部キャップは前記第一プレートのねじ部と協働するために、その上にねじ部を含むものである請求項２記載の装置。
【請求項５】
前記ハウジングは、その第二端に形成された第二プレートを含み、前記第二プレートは、ロッドを受けるためにそれを介して形成された穴を含み、前記ロッドは前記留め金に作動的に取り付けられ、ここにおいてロッドおよび留め金は長手方向に可動で、留め金を容器の本体に係合させ、そして留め金およびロッドは回転可能であり、容器の栓を容器の本体から取り外す請求項２記載の装置。
【請求項６】
前記第二プレート内の前記ロッドと前記穴との間を封止するための、少なくとも１個のＯリングを更に含んで成る請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記ロッドと前記穴との間を封止するために、前記ロッドと前記第二プレートとの間に取り付けられたダイアフラムを更に含んで成る請求項５記載の装置。
【請求項８】
前記第一プレートはその中に形成された前記入口を含み、そして前記第二プレートはその中に形成されたドレンを含み、ここにおいて前記清掃のための手段が、容器に近接するハウジングを清掃するために、入口内へ、また出口の外へ流動可能である請求項５記載の装置。
【請求項９】
前記ハウジングが更に、前記第一および第二プレート間に延在する円筒形確認チューブと、前記第一プレートを前記第二プレートに取り付けるための、前記第一および第二プレート間に延在する取り付け手段とを含んで成り、前記取り付け手段は前記円筒形確認チューブに隣接して配置されている請求項５記載の装置。
【請求項１０】
前記留め金が更に、第一開放端および第二閉鎖端を有する通例円筒形部材を含んで成り、
前記第一開放端は、前記容器の本体を把握するためにその中に把握手段を含み、そして
前記第二閉鎖端は、長手方向および回転運動のために装着されたロッドに作動的に取り付けられ、ここにおいて留め金が長手方向に移動されて容器と係合状態となり、かつロッドが回転されて容器を回転すると、前記把握手段が容器の本体を把握する請求項１記載の装置。
【請求項１１】
前記留め金が更に、
その第一端に取り付けられたロッドであって、長手方向および回転運動のために装着されたものを有するベースと、
その第二端における前記ベースに取り付けられた複数本のサポートであって、各々が前記ベースに取り付けられた第一端および第二自由端を含むものと、
前記複数本のサポートの前記第二自由端に取り付けられた把握手段であり、ここにおいて留め金が長手方向に移動されて容器と係合状態となり、かつロッドが回転されて容器を回転すると、前記把握手段が容器の本体を把握するものとを含んで成る請求項１記載の装置。
【請求項１２】
前記ハウジングが更に、
チューブによって前記第一プレートに連結された第二プレートと、
前記第一プレートおよび前記第二プレート間に配置された確認チューブであって、前記チューブの内側に配置されたものと、
前記チューブ、前記確認チューブ、前記ハウジングの内部を経由して延在する、少なくとも１個の長手方向開口部とを含んで成り、前記容器は前記長手方向開口部を介して視認し得る請求項２記載の装置。
【請求項１３】
更に、チューブに取り付けられたメッシュスクリーンであって、前記チューブ内で前記長手方向開口部を覆うためのものを含んで成る請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記チューブはその上に形成されたフランジを含み、前記第二プレートはその上に形成されたフランジを含み、前記チューブの前記フランジはクランプによって前記第二プレートの前記フランジに固定可能である請求項１２記載の装置。
【請求項１５】
更に、前記第一プレート内に形成された入口と、
前記第一プレート内に形成された出口と、
容器の本体の外面および第一プレートの孔の表面間を封止するための手段であり、ここにおいて清掃するための手段が前記入口を経由して前記ハウジングの内部へ、また前記出口を経由して容器に近接するハウジングの部分を清掃するために流動性であるものとを含んで成る請求項１２記載の装置。
【請求項１６】
前記ハウジングは、ハウジング内部の流動性物質および洗浄剤または殺菌剤とハウジング外側の周囲環境が入れ替わるのを防止する請求項１記載の装置。
【請求項１７】
前記端部キャップは、前記ハウジングから完全に取り外すことができる請求項１記載の装置。
【請求項１８】
更に、容器に近接したハウジングの少なくとも一部を洗浄または殺菌するための洗浄剤または殺菌剤を供給する手段であって、前記供給する手段は入口に連結され、端部キャップがハウジングに装着されたときに作動可能であるものを含んで成る請求項１記載の装置。
【請求項１９】
前記留め金は、長手軸に沿って前記機構に対して移動可能であり、かつ／または長手軸の周りを回転可能である請求項１記載の装置。
【請求項２０】
前記留め金は、容器または栓を保持、把持、かつ／または回転させる長手部分を有する補助ロッドを含み、前記補助ロッド各々の前記長手部分が前記留め金の長手軸からずれている請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
前記長手部分は、容器をよりよく把持するように少なくとも容器に対向する表面上に、その一部分として形成された、またはそれに取り付けられた滑り止め表面を有する請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
前記滑り止め表面は、前記補助ロッドの長手部分上の滑り止めチューブである請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
前記留め金は、シャフトに直接または間接的に装着されており、前記シャフトは、長手軸に沿って回転可能かつ／または移動可能である請求項１記載の装置。
【請求項２４】
更に、可撓性ダイアフラムを含んでなり、前記可撓性ダイアフラム壁の一部分は前記ハウジングに装着されて前記ハウジングと第一封止を作り出し、前記可撓性ダイアフラム壁の別の部分は前記シャフトに装着されて前記シャフトとの第二封止を作り出し、前記第一と第二封止は、外側の周囲環境とのハウジングの完全な封止状態を損なうことなく前記シャフトをハウジング内部で移動させる請求項２３記載の装置。
【請求項２５】
更に、環状部材を含んで成り、前記環状部材は容器が充填位置に後退したときに、サンプリングされた流動物質の大部分を容器の口内追いやり、そして流れを容器の側面までかつ、ハウジングの下部まで落とさないように、環状部材が容器の上部に位置する請求項１記載の装置。
【請求項２６】
容器および栓をハウジング内に挿入する工程と、
前記ハウジングを閉じて容器をハウジング外側の周囲環境から封止する工程と、
洗浄剤または殺菌剤を容器に近接するハウジングの少なくとも一部分に供給する工程と、
容器に近接するハウジングの内側の少なくとも一部分を洗浄剤または殺菌剤で清掃または滅菌する工程と、
容器の内側を流動性物質で充填する工程と、
容器に栓を取り付ける工程と、
ハウジングを開放する工程と、
容器を取り外す工程とを含んで構成され、
容器に栓を取り付ける工程は、充填工程の後でかつハウジングを開放する工程の前にあることを特徴とする流動性物質をサンプリングする方法。
【請求項２７】
更に、清掃工程の後に容器からハウジング内部の容器を保持したまま栓を取り外す工程を含んで成る請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
栓を取り外す工程が更に、
容器がハウジングの内部に在る場合、容器を把握する工程と、
容器を回転して、その容器から栓を取り外す工程と、
栓に対して容器を長手方向に移動させて、容器に栓から間隔を取らせる工程とを含んで成る請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
容器を充填する工程が更に、容器とキャップとの間の間隔を介して流動性物質を供給する工程を含んで成る請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
更に、ハウジング内部の流動性物質および洗浄剤または殺菌剤とハウジング外側の周囲環境が入れ替わるのを防止する工程を含んで成る請求項２６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は周囲の環境に対し試料を露出させることなく、容器内部の閉鎖系から流動性物質の試料を捕捉するための装置に関する。本発明は、システムの整合性を維持しながら閉鎖系からの工程経路について厳密で、汚染されていない試料を調達し、および／またはその試料が重要である薬品およびバイオテクノロジー産業ならびにファインケミカル、食品および飲料産業において広範な用途が見出されるであろう。
【０００２】
２．背景技術の説明
目下の生産物の新しい、あるいは一層効率的な商品化の展開は工程変数を測定するためにより早く、そしてより効果的な方法を必要とする。これは高い純度を有し、かつ高度に精製された最終製品の経済的生産を達成するために、測定の精度およびリサーチならびに開発が臨界的であるバイオリアクターにおいて実施される細胞培養および発酵工程を要する方法では特に真実であると言える。
【０００３】
制御されねばならぬ幾つかの要因には温度ならびに圧力がある。これらの要因は標準センサの利用によって容易に測定される。しかしながら、単に試料を外部の試験室の分析のために移動させるだけで、数多くの他の要因を測定してしまう可能性がある。試料を得るために使用する方法および装置を実行すれば、試験および測定のための試料抽出の頻度、各試料に対する試験の回数ならびにプロセスに対する時間的拘束は広範囲に変動する。
【０００４】
殆どの場合、変数に関する測定方法は、そのプロセスに直接的であるリモートセンサによる現場測定には向いていない。それどころか、試料は容器または導管の外部で、そのプロセスから物理的に抽出し、試験し、そして操作せねばならない。この試験および操作方法が、手動または自動いずれかの態様において有効に遂行できる前に、試料抽出の安全、有効な手段が利用可能でなければならない。このサンプリング方法はプロセス構成の精確な二次試料である生成物を提供せねばならない。
【０００５】
更に、従来技術による設計は既存のシステムで使用するには適して居らず、そのシステムに対し実質的な変更を必要とする。商品化用途の価値を有するために品質および再現性結果を提供する一方で、装置は、効率的かつ価格効果のある方法において、サンプリング方法に関連する危険を最小とし、あるいは排除することを要する。
【０００６】
回避せねばならない一つの危険は、操作者または環境に対する危険である。試料、特に有害な試料をもって作業する際には、プロセスの整合性、次の試料、操作者または外部の環境を危険に陥れることなく、試料を移動または供給／接種することが必要である。数多くの従来技術による装置はこの領域において不満足である。
【０００７】
幾らかの従来技術システムは自動化されていない。それ故、人間の手順的なエラーならびに操作者および環境暴露によって惹き起こされる潜在的な危険が存在する。従って、内蔵の、装置オペレーションについて独立した照合機能を備えた自動化可能装置に関するニーズが存在する。
【０００８】
若干のケースでは、物質をサンプリングすることに屡々費用が掛かり過ぎる。それ故、試料の過剰な移動は回避すべきである。
【０００９】
試料採取の場合、無菌環境を維持することが屡々重要である。前のサンプリングからの汚染あるいはその環境が現在の試料を汚染せず、またはサンプリングされる方法を汚染しないことが重要である。サンプリング実施による損失またはそのプロセスの汚染は極端に費用の掛かる成り行きをもたらす可能性がある。それ故に、サンプリング手順が汚染を惹き起こさない試料を入手することが重要である。
【００１０】
数多くの従来技術による装置は試料または洗浄媒質の蓄積あるいは貯留を許容する。その装置が初めて使用される場合は問題を生ずることはないが、引き続く実施によって試料は汚染されることになり、あるいは少なくとも希釈されることになるだろう。
【００１１】
米国特許第5,296,197号、第5,525,301号および第5,786,209号の開示はバイオリアクターおよび同様な装置のための自動化された試料抽出装置または供給装置／接種装置に関する。これら特許の開示はここに参考として引用するものとする。
【００１２】
上述の特許は試料、プロセスあるいは周囲環境を汚染することなく、容器または導管から試料を移動させることに関している。本発明はこのタイプあるいは同様な装置について使用可能である。すなわち、試料が一度容器または導管から移動されると、その試料をその後の処理または試験のために容器に供給することが必要となる。
【００１３】
過去には、容器または導管からのサンプリングは操作者により手動で行われていた。この手動サンプリングが、操作者ならびに試料汚染による危険物質に対する暴露の危険をもたらしていた。
【００１４】
発明の要約
従って、本発明の第一の目的は試料または物質を包囲する外部環境に対し暴露することなく、容器内側の閉鎖系からの流動性物質の試料を捕捉し、かつその容器に栓をするための簡単、安全、そして費用効果のある手段を提供することである。
【００１５】
本発明の他の目的は操作者を危険な物質に曝すことなく、容器内側の閉鎖系から流動性物質の試料を捕捉することである。
【００１６】
本発明の別の目的は長期間に亘り純粋に保持し得る無菌試料を得るために閉鎖系から流動性物質の試料を捕捉することである。
【００１７】
本発明の更に別の目的は実質的な変更を伴わずに既存の標準装置に後から取り付けることが可能である装置を提供することである。
【００１８】
本発明の更に他の目的は、試料それ自体に対し、操作者に対し、そのプロセスに対し、あるいは取り囲む環境に対し全く危険が無いように封止されたアレンジメントにおいて試料のサンプリングを行い、かつ保持する装置を提供することである。
【００１９】
本発明のまた別の目的は、そのプロセスまたは試料それ自体の整合性を維持することが重要であるか否かにより、サンプリングされた物質を容器内に隔離することによって、その物質から操作者を保護し得る装置を提供することである。
【００２０】
本発明の別の目的は、可能性のある操作者によるエラーを排除するために自動化可能なシステムを提供することである。
【００２１】
本発明の更なる目的は封止された環境内で試料を収集する結果、その容器に近接する領域を洗浄または殺菌出来るので、汚染されない状態を保つことが出来る。この容器は容器と栓の組み合わせにすることが可能であり、そしてその栓は洗浄または無菌雰囲気内で取り外すことが出来、その容器を試料で充填することが可能であり、また全て洗浄または滅菌された雰囲気内で栓を容器に再び取り付けることが出来る。
【００２２】
本発明の別な目的は、容器および／または栓を周囲、降下または上昇温度において様々な流動性物質のいずれかを用いて適切に洗浄、すすぎ、消毒および／または殺菌させることである。
【００２３】
本発明の他の目的は反復的で、適切に清浄化および／または滅菌し得る装置を提供することである。
【００２４】
本発明の更に他の目的は摩耗したパーツの交換を初めとして容易に取り外し、かつメンテナンスのために迅速に分解し得る装置を提供することである。
【００２５】
本発明の別な目的は試料物質と適合性を有する材料から製作される装置およびその方法を提供することである。
【００２６】
本発明の更に他の目的は信頼性があり、保守が容易で、かつ低価格である装置を提供することである。
【００２７】
本発明のこれらおよび他の目的はサンプリングされた物質を周囲の外部環境に対し暴露することなく、容器内の閉鎖系から流動性物質の試料を捕捉し、かつその容器に栓をするための装置を提供することによって実現される。
【００２８】
流動性物質をサンプリングするための装置は、その中に容器を受けるためのハウジングを含んでいる。このハウジングは端部キャップであって、容器をハウジング内に挿入、かつそれから除去せしめるためにハウジングに取り外し可能に装着されたものを包含する。このハウジングはまた、それを経由して流動性物質を受けるためにその中に形成された入口をも含んでいる。この入口は、それに取り付けた容器に最も近いハウジングの少なくとも一部を清掃するための手段を含む。この清掃のための手段は、端部キャップがハウジングに装着される際、清掃が実施可能となる。最後に、容器を係合するために留め金がハウジング内に装着される。
【００２９】
本発明は更に、流動性物質をサンプリングする方法を包含する。この方法は、ハウジング内に容器を挿入する工程と、容器を周囲の環境から封止するためにハウジングを閉じる工程と、ハウジングの内側を滅菌する工程と、流動性物質をもって容器を充填する工程と、そのハウジングを開放し、そして容器を取り外す工程とを含んでいる。
【００３０】
ハウジング内に容器を挿入する工程は、それに連結された栓を備えた、あるいは備えない容器を挿入する工程を含んでいてもよい。もし、容器がそれに連結された栓と共に挿入されれば、容器および栓がハウジング内にある間に栓を取り外す付加的な工程が必要となろう。もし、栓を取り外したままで容器を挿入するのなら、栓を取り外す工程を含む必要はない。もし、本発明の方法が容器の栓に連結された栓を含んでいるなら、ハウジングの内側ではあっても、栓の取り外し工程は容器を把握する工程と、容器から栓を取り外すために容器を回転する工程と、その容器が栓から間隔を開けるために栓に対し容器を長手方向に移動させる工程とを包含していても良い。
【００３１】
上記の２種類の実施態様のいずれにおいても、本発明の方法はまた、流動性物質で容器の充填を行った後に栓を再び取り付ける工程を含んでいてもよい。
【００３２】
本発明の適用可能性についての更なる範囲は以下における詳細な記載から明らかになるであろう。しかしながら、理解されるべきは本発明の好ましい実施態様によって示されている詳細な説明および具体例は例示によってのみ示されるものなので、本発明の精神および範囲内の様々な変形および変更はこの詳細な説明から当業者には明白となるであろう。
【００３３】
本発明は以下に示す詳細な説明および添付図面であり、例示の目的によってのみ示されるものから一層十分に理解し得るであろうが、それらは本発明を限定するものではない。
【００３４】
好ましい実施態様の詳細な説明
添付図面を詳細に、そして特に図１−４を参照すると、本発明によるハウジング１は栓止可能な容器または試料チューブ３ならびに栓または試料チューブキャップ５を受け入れるために設計されている。同一の参照数字は同一の構成部品を同定するために数図に亘って使用するものであることに留意されたい。
【００３５】
本発明の第一実施態様を図１を参照して説明する。本発明のハウジング１は頭部プレート７およびドレンプレート９を含んでいる。確認チューブ１１は頭部プレート７およびドレンプレート９間に複数本の長手方向に延びるボルト１３によって固定される。確認チューブ１１はガラスまたは透明プラスチック製であって、ハウジング１の外部から容器を概観することが可能である。頭部ガスケット８は確認チューブ１１および頭部プレート７間に挿入されており、また基部ガスケット１０は確認チューブ１１およびドレンプレート９間に挿入されている。ボルト１３は頭部プレート７に対し溶接により、またはボルトを頭部プレート７内にねじ止めすることによって固定される。これらのボルト１３は頭部プレート７から、ドレンプレート９内に形成された穴１５を経由して延在する。ボルト１３の自由端１７はドレンプレート９の下面１９から延在する。ドレンプレート９を頭部プレート７に、そして観察チューブ１１を頭部プレート７およびドレンプレート９間に固定するために、ナット２１がボルト１３の自由端１７に取り付けられる。頭部プレートおよび基部プレートを観察チューブと連結するための上記のアレンジメントだけが使用可能なアレンジメントであるという訳ではないことに留意されたい。このアレンジメントが頭部プレートおよび基部プレートを観察チューブと確実に連結して内側の封止された環境を提供することのみが必要とされる。
【００３６】
頭部プレート７は流動性物質を受け入れるための入口２３を含んでいる。この入口は、連結部２５およびＯリング２６を含むねじ止めされたＯリングコネクタ２４を受ける。このねじ止めされたＯリングコネクタ２４は試料採取弁（図示せず）に連結可能であり、これは順次、それから試料が得られる器または導管に連結される。サンプリングされるべき流動性物質は、容器をそれによって満たすために試料採取弁から入口２３に供給することが出来る。更に、ハウジング１の内部およびその内容物を洗浄、すすぎ、消毒および／または殺菌するために、洗浄剤または殺菌剤もまた試料採取弁から供給することが出来る。
【００３７】
頭部プレート７はまた、それを経由して形成された貫通口２７ａを含む。ハウジング１の内部へのアクセスをもたらすために、貫通口２７ａの開口部２７がその上部に形成されている。容器３の栓５を受けるために、開口部２７にショルダ２９が形成される。穴または孔３１は貫通口の下部に形成され、そして頭部プレート７を経由してショルダ２９から延在する。この穴または孔３１は容器３の直径よりも大きいが、栓５の直径よりは小さい内径を有する寸法とするのが好ましい。
【００３８】
ショルダ２９と端部キャップ３３との間の捕捉栓５は不動栓５の一つの方法なので、容器が回転されると、これら２個の部材は互いに解放可能、かつ再係合可能であることに留意されたい。容器３に対する不動栓５に関して代替的実施態様には、貫通口２７ａに通じるピンの延長部分を初めとして、栓５の外径(OD)および頭部プレート７内の貫通口２７ａの内径(ID)間の緊密嵌合あるいは栓５のODと、凹所のIDと、端部キャップ３３との緊密嵌合もあり、同様に等しく機能する。重要なのは、栓５が容器３に関して不動であることだけである。このことは更に以下で説明する。
【００３９】
頭部プレート７はまた、それを経由して形成された通路３０を含んでいる。この通路３０はショルダ２９から頭部プレート７を介して長手方向に延在して頭部プレート７の下面２８に至る。ショルダ２９に隣接する通路３０の一部分は凹部３２を含み、これは栓５の頂部と栓５の底部との連通を可能とする。通路３０はショルダ２９から頭部プレート７の下面２８、ハウジング１の下部および出口３５への連通を許容する。凹部３２および通路３０の組み合わせは空気、洗浄剤および殺菌剤の流れを、栓５の周囲の全てならびに入口２３と、ハウジング１内の下面２８の下方から出口３５へのあらゆるスペースとの間に許容する。このことは、特に容器３のODが穴３１のIDと略同一であり、通過不能のシールを創出し、これは、凹所３２および通路３０無しでは、ベーパーロックをもたらし、そしてハウジング１への、またハウジングの外への排液を妨げ、そして物質が容器３内に流入する場合には重要である。
【００４０】
端部キャップまたはハウズキャップ３３は開口部２７に隣接する頭部プレート７に取り外し可能に装着される。封止された連結を提供するために、Ｏリング３４が端部キャップ３３とハウジング１との間に挿入される。図１は端部キャップ３３上の螺刻したコネクタ３６および頭部プレート７の開口部２７の内側上の協働螺刻部３８を例示しているが、ハウジングへの、またハウジングからの端部キャップの容易な取付および取り外しを許容し、そしてハウジングを周囲環境から封止することを許容するものならば、如何なるファスナーでも足りるであろう。代替的端部キャップの構成は以下で説明するものとする。
【００４１】
上記のアレンジメントはハウジング１内に封止された環境をもたらし、これは端部キャップ３３が適切に固定され、そして入口２３および出口３５が或る手段によってプロセスに連結されれば周囲環境から保護される。
【００４２】
ドレンプレート９に関して、ドレンコネクタ３７を受けるために出口３５が設けられている。この出口３５は洗浄剤または殺菌剤あるいは過剰の流動性物質をハウジングの内部から排除させる。Ｏリング４２およびドレン連結部４４を含む螺刻Ｏリングコネクタ４０は出口３５に連結される。出口３５をドレン（図示せず）に連結するために、ドレン連結部４４は図１のドレンアセンブリ、たとえば螺刻ドレンブロック４８および螺刻Ｏリングコネクタ５０に連結可能である。ドレンプレート９もまた、ロッド４１を受けるために、それを介して形成された穴３９を含む。ハウジングの内部を周囲環境から封止するために、複数個のＯリング４５が穴３９とロッド４１との間で穴３９内に挿入される。ロッド４１はノブ４３を含んでおり、これはロッド４１を操作するためのものである。そのロッド４１は長手方向および回転運動のためにドレンプレート内に装着される。
【００４３】
ノブ４３は、ハウジング１外部のロッド４１の第一端部に連結される。ペデスタル４７はハウジング１の内部で、ロッド４１の第二端部に取り付けられる。ペデスタル４７はロッド４１から離れた第一開放端部５１およびロッド４１に近接した第二閉鎖端部５２を包含する。ペデスタル４７は一般に円筒形部材であり、ロッド４１に近接するテーパー部５３を有している。このテーパー部５３はドレンプレートの上面にテーパーが付されている場合にのみ必要であり、そうすることによってこれら二つの部分は互いに嵌着し、ハウジング１内のロッド−ペデスタルの組み合わせについて長手方向の運動範囲を最大にする。
【００４４】
複数個の長手方向開口部５５が設けられて、ハウジングの外側からの栓または容器３の視覚的アクセスを許容する。ペデスタル４７の開放端部５１は、そのペデスタルが移動して容器３と接触した場合、容器本体を把握するためのＯリング４９を含んでいる。
【００４５】
図５を参照すると、様々な寸法の容器を収容するために、挿入体６を開口部２７内に設け、そして穴３１の直径を変化させるために貫通口２７ａを設けることが可能である。穴３１の直径を変化させることは同一ハウジング内で使用される、異なった直径または容量を有する容器を許容することになる。図５を参照すると、挿入体６は開口部２７のID輪郭および貫通口２７ａと嵌合する外方輪郭を有している。この挿入体６は入口２３と整列する入口２３ａを含んでおり、そして入口２３を介して流入する流動性物質を挿入体６の貫通口２７ｂに供給する。頭部プレート７と同様に、挿入体６はより小さな容器３のODより大きな直径を持つ寸法とされるが、この挿入体６はショルダを有する必要はない。栓５は貫通口２７ｂ内に単に緊密に嵌合すればよい。挿入体６が容器３に関し、栓５を不動状態に保持できる限り、ショルダは必要ではない。しかし、所望により挿入体６はショルダを有していても良い。挿入体６はまた、Ｏリング１５０を有しており、これは入口２３ａの周りのそのOD壁内のＯリング溝１５１と嵌着しており、ここでは入口２３と結合して、これら二つの部材間の接合の周囲にシールを形成する。挿入体６は別のＯリング溝／Ｏリングの組み合わせまたはガスケット１５２をその下方ODマージンにおいて有しており、これは挿入体６と、ハウジング１の内側からの穴３１との間の間隙を封止する。挿入体６は半径方向の溝／孔の組み合わせ３２ａを有しており、これは通気のために以下で説明する凹部３２と整列する。挿入体６の上面１５３を、頭部プレート７と同じ方法で端部キャップ３３により封止する。更に、もし頭部プレート７が、貫通口２７を経由する滑り落ちから挿入体６を保持するためにショルダ２９を有していなければ、挿入体６を変形して環状リップを、たとえばそれが滑り落ちるのを阻止するために、包含するようにしてもよい。
【００４６】
ここで、本発明の第一実施態様の作用を説明するものとする。入口２３に取り付けられる螺刻Ｏリングコネクタ２４は、容器がハウジング１内に挿入される前あるいは後で試料採取弁に取り付けることが出来る。端部キャップ３３は最初にハウジング１から取り外して、ハウジング内部へのアクセスを達成する。容器３は、それに取り付けられた栓あるいはそれから分離された栓と共にハウジングの内部に挿入される。この栓５は頭部プレート７のショルダ２９に載置するために配置される一方、容器３は頭部プレート７内に形成された穴３１を介して延在する。一旦、容器３および栓５が適切に位置決めされると、ハウジング１内で容器および栓を、そして周囲環境から封止するために、端部キャップ３３がハウジング１に固定される。端部キャップ３３の固定によって、栓５はショルダ２９と端部キャップ３３との間で不動となる。
【００４７】
この時点で、洗浄剤または殺菌剤が試料採取弁から頭部プレート７の入口２３を経由して供給される。洗浄剤または殺菌剤はハウジングの内部に流入し、またドレンプレート９内に形成された出口３５の外に流出する。もし、栓が容器の適所に固定されていれば、この洗浄剤または殺菌剤はハウジング１の内部ならびに容器３および栓５の外部を洗浄または滅菌する。そうでない場合、この薬剤は栓５および容器の内側および外側の双方ならびにハウジング１の内側の全ての残部およびハウジングへの流入および流出フローラインを洗浄する。これが容器を充填する間、流動性試料が汚染されないことを保証するためのクリーンな環境を提供する。一度、洗浄および滅菌作業が行われると、ノブ４３が操作されてロッド４１およびペデスタル４７を長手方向上方に移動させて容器３と係合状態に入る。一旦、Ｏリング４９が容器３と適切な係合状態に入れば、栓５から容器３を取り外すために、ノブ４３が回転されてロッド４１およびペデスタル４７を回転する。もし、典型的なねじタイプ容器−栓の組み合わせが使用されていれば、容器を栓５から取り外すために、容器３を１対１＋１．５回(one to one-and-one-half)回転させる必要がある。Ｏリング４５と共にペデスタル４７は、栓５を容器３から解放するのに必要なだけ多くの回数、連続的に回転されることが留意されるべきである。しかしながら、ドレンプレート９およびペデスタル−ロッド組み合わせ間のシールが以下の実施態様中で説明するように、ダイアフラムを用いるようにしてあれば、ペデスタル−ロッド組み合わせの回転範囲は制限を受けることになる。栓および容器は互いに依然として弛められたままであるが、容器の係合を解除する前には、先ずペデスタル−ロッドの組み合わせを可能な限りねじが締まる方向に単純に回転することによって、容器を係合し、そして可能な限りペデスタル−ロッド−容器の組み合わせを、ねじ弛緩方向とは反対に回転するものとする。この時点で、栓が容器から弛められていなければ、ペデスタル−ロッドの組み合わせは可能な範囲でねじの締まる方向に回転することが出来、そして容器は再び係合可能であり、また更にねじを弛める方向に回転することが可能である。これは、栓５を容器から分離出来るまで反復可能である。試料が収集された後、容器を封止するために、上記の手順を逆にすることが出来る。プランジャタイプの容器−栓の組み合わせを使用することもまた可能である。この場合、栓を容器から取り外すためにはペデスタルの長手方向の運動を用いることのみを要する。それは栓と容器がねじ止めされていないからであるが、ペデスタルの回転は栓を容器から取り外すために補助することが出来る。
【００４８】
一旦、容器が栓５から取り外されると、容器３が栓５からスペースを取るために、ノブ４３が操作されてロッド４１を長手方向に、またペデスタル４７を下方に移動させる。容器３は下方に移動されて、容器の開放部が入口２３の下面またはその下方となる位置に至る。次に、流動性物質が試料採取弁から入口２３および容器３内に供給されて、その容器３を所定量の流動性物質をもって充填する。流動性物質が容器３内に充填されると、流動性物質の供給は停止され、そしてノブ４３が操作されて、容器を取り外すのと逆のやり方で、容器を栓５に取り付ける。
【００４９】
この時点で、容器３の外側を洗浄するために、洗浄剤または殺菌剤をハウジング１を経由して再供給することが可能であり、あるいは栓をした容器をハウジングの内部から取り外すために、それ以上の洗浄または滅菌をすることなく端部キャップ３３を単純に取り外すことも出来る。サンプリングすべき流動性物質が操作者にとって危険である状況では、充填後の洗浄または殺菌は操作者を保護するために都合がよい。
【００５０】
本発明の第一実施態様の上述した作業の間、容器および栓は連結状態でハウジング１内に挿入されるのが好ましい。この方法で、予備殺菌した栓および容器の組み合わせを利用することが可能である。容器および栓の外部表面を洗浄または殺菌することだけが必要である。それはその内側は既に滅菌されているからである。あるいは、それから取り外した栓を有する容器をハウジング内に挿入することも出来る。この状態で、容器を把握し、そして栓から離れてその容器を長手方向へ移動させるために、ノブ４３を操作することだけが必要である。この手順は、ハウジング１への導入に先立って滅菌されていない栓および容器の組み合わせのためには有用である。ガス状殺菌剤がこの目的には特に有用であるが、もし液体殺菌剤が使用されるのなら、充填に先立って容器から洗浄剤または殺菌剤を取り除くためには、ハウジングを単に裏返しにすれば足りる。
【００５１】
本発明の第一実施態様は図１を参照して説明された。次いで、第二実施態様を図２を参照しながら説明する。図１はペデスタル４７およびＯリング４９を示しており、これらは容器３を把握し、かつ操作するためのものである。図１を参照すると、容器３を操作するための代替的アレンジメントが例示されている。図１に例示したのと同一の方法において、ノブ４３はロッド４１に取り付けられる。しかしながら、ロッドの第二端においてペデスタル４７の代わりにベース５７が取り付けられている。ベース５７はこれに取り付けられた、複数本の長手方向に延びる垂直支持ロッド５９を含んでおり、そしてこれらは容器３に向かって上方に延在している。支持ロッド５９は、溶接および取り外し可能ファスナーを初めとする如何なる方法においても取り付けることが出来る。図２はベース５７および支持ロッド５９の端部を介して駆動されるピン６０によって取り付けられた支持ロッド５９を例示する。好ましいのは３本の支持ロッドが存在することであるが、容器３を把握するために十分な数がある限り支持ロッドの数は重要ではない。支持ロッド５９は容器を把握する変更を加えた表面、コーチングまたはカバーを有していてもよく、これらのロッドおよび容器間の接触面積は事実上、少なくとも長手方向に著しいものとする。この長手方向の接触面積はペデスタル−ロッドの組み合わせが栓に関して最小の滑り量をもって容器を把握し、かつ回転することを保証するものである。円周方向の接触面積に対し長手方向接触面積を増加させることの効果は、栓のねじに対し容器を取り外し、またねじ込むために回転させる際に発生するスリップを減少させながら、ペデスタル−ロッド組み合わせ体の容器への、また容器からのスリップを容易にさせることによって、一層緊密な封止を行わせるという効果を持つことになる。この形態において、各支持ロッド５９はその上に固定されたプラスチックチューブ６１を含む。更に、Ｏリングが支持ロッド５９の自由端６５の周囲に固定される。このＯリング６３は、支持ロッド５９の自由端に隣接した溝６７内に固定される。Ｏリング６３およびプラスチックチューブ６１は容器３の外部表面を把握するための把握手段を提供する。Ｏリングは更に、ロッドの自由端において加えられた張力をもたらし、自由端６５に対し位置的記憶の度合い、すなわちＯリングの弾性「記憶」の結果を提供することにより時間の経過に従って偏りを減少させる。
【００５２】
このアレンジメントは上記のペデスタルのアレンジメントと同一の方法において作動される。ノブ４３を操作してロッド４１およびベース５７を支持ロッド、プラスチックチューブおよびＯリングと共に移動させて、容器３の外面に係合させる。次に、栓５から容器３を取り外し、そして長手方向下方に移動させて栓５から容器３を分離するために、ノブ４３を回転させる。
【００５３】
図１に示される端部キャップ３３は、頭部プレート７内に形成された螺刻部３８と係合させるために螺刻したコネクタ３６を含んでいる。しかし、図２を参照すると、本発明の第二実施態様による頭部プレート７は螺刻部３８に加えて、その上面にフランジ部６９を含んでいてもよい。第一および第二実施態様における頭部プレート７は、第二実施態様におけるフランジ部６９の付加を除けば、実質的に同一である。このフランジ部６９は端部キャップ７１の代替的使用を可能にする。この端部キャップ７１は、頭部プレート７のフランジ部と、その間に挿入されたガスケット７３によって係合可能である。端部キャップ７１は従来のクランプアレンジメント（図示せず）によってフランジ部６９に取付け可能である。このタイプのクランプアレンジメントは周知であり、従ってここではそれ以上説明しない。ガスケット７３は、端部キャップ７１がハウジング１の内側内で容器３を封止し、また周囲環境から封止されることを確実にする。
【００５４】
第二実施態様による頭部プレート７は、フランジタイプの端部キャップ７１または螺刻タイプの端部キャップ３３のいずれかを頭部プレート７と共に使用せしめるために、螺刻部３８およびフランジ部６９の両者を含むことが出来ることを反復して述べるものである。しかしながら、螺刻部３８は第二実施態様において必要という訳ではない。
【００５５】
次に、本発明の第三実施態様を図３を参照して説明する。図３は本発明による代替的ハウジング１を示している。頭部プレート７５はその第一端に形成されたフランジ部７７および頭部プレート７５の開放端８２内に形成された螺刻部８１を包含する。ショルダ８３、通路８４、凹部８６および穴８５は第一実施態様におけるそれらと実質的に同一である。入口７９はエルボ８７を含み、これは第一および第二実施態様における螺刻Ｏリングコネクタ２４の代わりに、好ましくは入口に溶接されるものとする。このエルボ８７は、第一および第二実施態様におけるように試料採取弁に対し連結可能である。
【００５６】
頭部プレート７５もまた、その第二端に形成された通常円筒形のチューブ８９を包含する。通常円筒形のチューブ８９は頭部プレート７５から離れて延在し、そしてベースプレート９３に取り付ける。確認チューブ９１は、頭部プレート７５およびベースプレート９３間の通例円筒形チューブ８９内に固定される。頭部ガスケット９２およびベースガスケット９４は、頭部プレート７５およびベースプレート９３にそれぞれ隣接する確認チューブ９１の端部において挿入される。通例円筒形のチューブ８９は、内部確認チューブ９１および容器３を、それを介して見えるようにするために、複数個の長手開口部９５を含んでいる。今や新しい技術が、ガラスの確認チューブをステンレス鋼を初めとする他の材料に直接溶接することを許容する。従って、頭部プレート、ドレンプレートおよび確認チューブを一緒に連結するために使用されるボルト、クランプおよびガスケットならびにそのシステムを周囲環境から封止するためのシールを形成する目的で使用されるガスケットを図５に示すように排除してもよい。メッシュスクリーンをハウジング１、特にガラス部分を覆って嵌めることは依然として望ましいことである。これは外部衝撃からの保護度合いを有するハウジングをもたらすと共に確認チューブが破損するかも知れない領域において操作者に対する保護をも提供することになる。
【００５７】
或る場合にはそのシステムを自動化することが有利かも知れない。自動化はハウジング１に供給される試料の容量を自動的に制御するための装置を包含するであろう。自動化された測定は、操作者が容器内の試料の瞬時の容量を視覚的に監視する必要性を排除することになる。その結果、確認チューブを排除してもよいし、またハウジングは、そのハウジング壁に穴を設けずに製作してもよい。実際に、頭部プレート、ドレンプレートおよびそれら二部品を連結するチューブは単一の材料から作成することが出来る。
【００５８】
メッシュスクリーン９７（部分的に破断して示す）は、外部の衝撃から確認チューブ９１を保護するために、長手開口部９５を覆って固定される。メッシュスクリーン９７は通例円筒形チューブ８９内の長手開口部の端縁に取り付けることが可能であるか、あるいは通例円筒形チューブ８９および確認チューブ９１間に固定することが出来る。このメッシュスクリーン９７は通例円筒形チューブ８９の円周の一部の周囲に延在可能であるか、あるいは通例円筒形チューブ８９の円周の周囲に完全に延在することが可能である。
【００５９】
ベースプレート９３はフランジの形状であり、これは、その上部に形成されたフランジ１０１を有するドレン部材９９と係合可能である。ドレン部材９９のフランジ１０１およびベースプレート９３はクランプ（図示せず）によって互いに連結可能である。ドレン部材９９は、それに溶接されたエルボ１０５を有する出口１０３を含む。ドレン部材９９はまた、それを経由して延在する穴１０７をも含んでいる。穴１０７は出口１０３に連結され、そしてまたドレン部材９９の下面１０６に延びている。穴１０７の下端部１０８もまた、前述の実施態様におけるように、その中に固定される典型的なＯリングおよびそれによって支持されるロッド４１を包含している。
【００６０】
本発明の第三実施態様は第一実施態様のペデスタル４７、あるいは第二実施態様のベース５７および垂直支持ロッド５９と共に使用可能である。第三実施態様の頭部プレート７５は第一および第二実施態様の端部キャップ３３または７１のいずれかと利用可能である。
【００６１】
ハウジングの組立および分解が改良されているので、第三実施態様は有利である。第一実施態様におけるように、数本のボルト１３を取り外す代わりに、フランジ１０１をベースプレート９３に固定する単一のクランプを取り外すことだけで足りる。
【００６２】
次に、第三実施態様のロッド４１とドレン部材９９との間を封止するための代替的アレンジメントを図４を参照して説明する。ドレン部材９９内に固定されたＯリング４５の代わりに、ダイアフラム１０９がその場所に包含されていてもよい。このダイアフラム１０９は、封止面および環状リップ１６２を備えたベース１５５、円錐形部１５４、狭く細長いチューブ状部１５７、貫通穿孔１５９を備えた鈍角の尖端１５８および上部封止面１６０を包含する。ダイアフラムベース１５５は、図４に示すように対向合致輪郭を有するフランジを設けたベースプレート９３ａに嵌合可能である。フランジを付したベースプレート９３ａは、ハウジング１の排液のために、それに溶接されたエルボ１０５ａを備える出口１０３ａを有している。対向フランジ付きベースプレート１６３はフランジ付きベースプレート９３ａと嵌合して、図４に示すダイアフラムベースの環状円筒形部を捕捉する。フランジ付きベースプレート１６３は逆円錐形穿孔１６４および長手貫通口１０７ａを有していて、可撓性円錐部１５４とロッド４１ａとロッドスリーブ４１ｂとを受ける。ロッド４１ａは貫通穿孔１５９を介してダイアフラム１０９の鈍角尖端１５９内に、それが円錐形部１５４の外へ、そしてフランジ付きベースプレート１６３を経由して外部に延在するまで、挿入される。スリーブ４１ｂはロッド４１ａの螺刻尖端１６６を越えて滑り、そして最後まで、その上面が上方封止面１６０に対する後方壁に係合するまで押し上げられる。螺刻尖端１６６およびスリーブ４１ｂはノブ４３ａの中央貫通穿孔１６７中に滑入される。スリーブ４１ｂはショルダ１６８と係合する一方、螺刻尖端１６６は最後まで継続してノブ４３ａの底部を経由し、かつそれから突出するが、そこでナット１６９はそれに対し螺着される。ナット１６９が締め付けられると、鈍角尖端１５８はスリーブ４１ｂの上部端により圧縮され、そしてペデスタルの底部と上部封止面１６０との間に封止を行わせる。このようにして、静的封止がダイアフラム１０９の端部において生成され、たとえペデスタルが容器３との係合および解放のために上下に動かされ、またペデスタルが栓３と容器３の螺着を解放し、かつ再び螺着するために回転したとしても、ハウジング１の内側は周囲環境から隔離される。
【００６３】
図４は取り付けられた円筒形部１７と共に上方円錐形部１７０を示しており、この円筒形部はフランジ付きベースプレート９３ａの部分として統合されてもよく、ダイアフラム１０９の円錐形部１５４およびチューブ状部１５７の下方区分を取り囲む。逆円筒形部１７２はペデスタル４７のベースから下方に延在することになり、チューブ状部１５７の上部を包囲する。これら２個の円筒形部分はチューブ状部１５７より大きい直径を有しているが、等しくない直径を有し、重なり合い部分は他方中に一方を入れ子式に収める。逆円錐穿孔１６４と接触しているパーツ１７０、１７１および１７２はダイアフラム１０９の周りに保護シュラウドを形成する。もし、ハウジングが常に適切に通気されている結果、周囲の大気に対しそれが決して負にならなければ、あるいはそのダイアフラムが圧力差に十分耐える強い材料から構成されていれば、このシュラウドは必ずしも存在しなくてもよいが、通気されていないか、あるいは材料が弱い場合は、このシュラウドがダイアフラムの風船化を妨げ、破裂からそれを支持し、またそれを保持するものである。一層良好な洗浄剤および殺菌剤の循環のため、および排液促進のために、パーツ１７０、１７１および１７２は、たとえば図４に示すように、鑽孔すればよい。
【００６４】
ダイアフラム１０９もまた、第一および第二実施態様のドレンプレート９と共に同様に使用することが出来る。ダイアフラム１０９はドレンプレート９において穴３９内に固定するだけでよく、そしてロッド４１とペデスタル４７との接合部、またはロッド４１とベース５７との接合部において固定されるべきロッド４１に沿って延在する。
【００６５】
再び図１を参照すると、頭部プレート７における穴３１およびドレン開口部１１１内にＯリング１１０を設けることも可能である。このことが、洗浄剤または殺菌剤をハウジング１の頂部にのみ流すことになる。その洗浄剤または殺菌剤は入口２３を経由し、そしてハウジング１の内部の頂部内に流入し、そしてドレン１１１を介して出ることが可能である。Ｏリングは、洗浄剤または殺菌剤がハウジング１内部の底部に入るのを阻止する。従って、出口１０３は不必要であるが、それでも何らかの過剰な物質がＯリング１１０を通過して流れる場合には依然として設けてもよい。このアレンジメントはまた、第二および第三実施態様と共に利用可能であることに留意されたい。
【００６６】
上記実施態様のいずれにおいても、ハウジングは好ましくはステンレス鋼から構成されるが、また用途によってはポリマーを初めとする他の材質から構成してもよい。
【００６７】
本発明は手動で操作されるものとして説明したが、そのシステムに自動化されたオペレータを包含させて変更することにより、一層大きなあるいは一層小さな範囲で、自動化を達成することが出来る。
【００６８】
本発明はまた、容器ではなくて、栓を長手方向に移動させ、かつ軸方向に回転させるための機構を含んで変形してもよい。その代わりに、運動が分割されるので、栓および容器の双方が移動する。容器および栓が互いに分離されている限り（栓を伴わない容器が端部において所望されなければ）、容器が栓に対し運動するという方法は重要ではなく、流動性物質は栓と容器との間に導入され、そして流動性物質試料を捕捉するために、栓は容器に対し元の場所に配置される。
【００６９】
発明は以上のように説明されたが、それは数多くの方法に変化させてもよい。この種の変形は発明の精神および範囲から逸脱するものと考えられるべきではなく、そして当業者には明白であろうこの種の全ての変形は以下の請求の範囲内に包含することを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明装置の第一実施態様による横断面図である。
【図２】  容器、栓およびハウジングから取り外した端部キャップを含む、部分的に分解した形態における本発明装置の第二実施例による斜視図である。
【図３】  本発明の第三実施態様による装置の横断面図である。
【図４】  本発明の代替的封止アレンジメントを例示する横断面図である。
【図５】  本発明の挿入体の横断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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