ЗАЩИТНАЯ КАМЕРА С ДВУМЯ РАЗЛИЧНЫМИ ЗАКРЫТЫМИ ПОЛОЖЕНИЯМИ Российский патент 2019 года по МПК B25J21/02 B01L1/04 G21F7/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к изоляторам, обычно используемым в фармацевтическом производстве или исследованиях, либо при приготовлении лекарств в стационарах. Указанные герметично закрытые камеры позволяют обеспечить защиту персонала/продукции от перекрестных загрязнений химическими и микробиологическими загрязнителями без нарушения окружающей среды.

Уровень техники

Изолятор 10, изображенный на фиг. 1, включает в себя следующие различные подузлы: рабочую станцию 11, передаточную систему или воздушный шлюз 12, управляющую систему 13, манипуляционную систему 14, такую как перчаточный бокс, вентиляционную или фильтрационную систему 15.

Съемные замыкающие элементы, такие как прямоугольные дверцы, соединенные одной стороной со стенкой камеры и сопряженные с устройствами, такими как надувные уплотнения, обеспечивают герметичность между:

- воздушным шлюзом и наружной частью, с одной стороны,

- воздушным шлюзом и рабочей зоной, с другой стороны.

Помещение материалов или компонентов через воздушный шлюз осуществляется, например, в ходе следующих последовательно выполняемых этапов:

- загрузка тележки с передаваемыми компонентами,

- помещение тележки в воздушный шлюз через проем первой дверцы, отделяющей воздушный шлюз от наружной части, при этом вторая дверца, отделяющая воздушный шлюз от рабочей зоны закрыта,

- био-деконтаминация воздушного шлюза и его содержимого после закрывания первой дверцы,

- открывание второй дверцы и перемещение тележки с находящимися в ней компонентами,

- возврат пустой тележки с воздушный шлюз, закрывание второй дверцы,

- открывание первой дверцы, извлечение тележки и подготовка новой загрузки.

Одна из целей изобретения заключается в том, чтобы предложить изолятор, который имеет меньшие габариты и более прост в эксплуатации по сравнению с известными устройствами, обеспечивая при этом достаточную герметизацию стыка между воздушным шлюзом и рабочей зоной.

Раскрытие сущности изобретения

Таким образом, изобретение относится к защитной камере, включающей в себя первое отделение, второе отделение и уплотнительную систему между обоими отделениями. Уплотнительная система содержит дверцу, имеющую первую поверхность и вторую поверхность, оппозитную первой поверхности. На первой поверхности дверцы находится передаточный держатель.

Согласно изобретению, дверца может находиться в первом закрытом положении и во втором закрытом положении, различающимися между собой. В первом закрытом положении первая поверхность участвует в разграничении первого отделения. Во втором закрытом положении первая поверхность участвует в разграничении второго отделения.

Подобная конструкция дверцы обладает следующими преимуществами.

Упрощается передача продукции из одного отделения в другое. Появляется возможность, в частности, отказаться от использования тележки для передачи продукции из одного отделения в другое.

Также создается масса, необходимая для открывания дверцы, что, соответственно, позволяет уменьшить объем одного из отделений, например, воздушного шлюза, ускорив тем самым его деконтаминацию.

Кроме этого, защитная камера обеспечивает достаточную герметизацию стыка для отделения воздушного шлюза от рабочей зоны.

Другими словами, защитная камера имеет герметизацию стыка между двумя объемами, стык включает в себя дверцу, установленную в раму, например, образованную по меньшей мере одной закраиной одной из обечаек, разграничивающих каждый из объемов, у дверцы имеются две поверхности, по меньшей мере одна из поверхностей снабжена средствами, образующими держатель, стык имеет два различных закрытых положения, при которых дверца герметично и газонепроницаемо расположена в раме, а средства, образующие держатель, находятся с соответствующей стороны рамы, в зависимости от того находится стык в первом или во втором закрытом положении.

В одном из закрытых положений дверцы одна из ее поверхностей обращена в сторону первого отделения, тогда как другая поверхность дверцы обращена в сторону другого отделения. В другом закрытом положении компоновка меняется на противоположную.

Предпочтительно в первом закрытом положении дверцы передаточный держатель находится в первом отделении, а во втором закрытом положении - во втором отделении.

Предпочтительно передаточные держатели находятся на каждой из поверхностей дверцы. Подобная конструкция позволяет помещать продукцию в рабочую станцию, извлекать из нее готовую продукцию и ускоряет деконтаминацию воздушного шлюза.

Предпочтительно дверца шарнирно установлена вокруг вертикальной оси. Подобное решение позволяет максимально уменьшить усилие, которое приходится прикладывать пользователю, поскольку вес передаточного элемента и передаваемой продукции воспринимаются дверной осью, а не тележкой, как на известном уровне техники.

В одной из конкретных компоновок, вертикальная ось проходит через середину нижнего и верхнего краев дверцы. Преимущество данной компоновки заключается в том, что она имеет постоянное расстояние доступа из одного из отделений, например, манипуляционной системы, находящейся внутри одного из объемов.

Вертикальная ось, таким образом, может непосредственно соединять дверцу с рамой, в которой дверца установлена, в любом из ее закрытых положений, рама, например, образована закраиной обечайки одного из отделений. Данное решение является наиболее простым и недорогим.

Дверца также может быть шарнирно установлена на усилителе держателя, при этом непосредственно сам усилитель держателя шарнирно прикреплен к стенке защитной камеры, например, снаружи уплотняющей плоскости, определяемой уплотнением. Указанный усилитель является, например, штангой, которая за счет указанной двухшарнирной системы перемещается внутрь одного из отделений, например, в воздушный шлюз, после совершения манипуляций с дверцей. Указанная конкретная конструкция позволяет увеличить загрузочный объем и еще более снизить массу, необходимую для открывания дверцы в одном из отделений, например, в рабочей станции.

В другой компоновке на верхнем или нижнем краях дверцы имеется канавка, в канавке с возможностью скольжения установлен челнок, челнок шарнирно установлен относительно защитной камеры. Указанная компоновка повышает степень скольжения челнока и обеспечивает доступ одновременно ко всей поверхности дверцы после ее открывания.

Предпочтительно одна канавка имеется на верхнем крае дверцы и одна канавка - на нижнем крае дверцы.

Желательно использовать по меньшей мере один упор для фиксирования дверцы в закрытом положении.

Упор предпочтительно изолирован от каждого из отделений при помощи уплотнения.

Упор может быть неподвижным или выдвижным. Неподвижный упор является простым и недорогим решением. Выдвижной упор, в частности, позволяет использовать дверцу сразу после совершения манипуляций, поскольку его можно поворачивать в любом направлении из любого закрытого положения.

Изобретение также относится к способу передачи грузов между двумя отделениями вышеуказанной защитной камеры, включая этап перевода дверцы из первого закрытого положения во второе закрытое положение. Перевод дверцы между двумя закрытыми положениями может сопровождаться снятием груза с одной или с каждой из поверхностей дверцы и/или помещением груза на одну или каждую из поверхностей дверцы. Желательно этап загрузки и/или этап выгрузки по меньшей мере одного груза на или в указанный передаточный держатель осуществляют до или после этапа перевода дверцы, перевод дверцы позволяет перемещать продукцию из одного из двух отделений в другое.

Краткое описание чертежей

Далее в качестве неограничивающего примера, будут рассмотрены варианты осуществления изобретения, со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 показан известный изолятор, описанный во вступительной части, вид в перспективе;

на фиг. 2а и 2b показан первый вариант осуществления дверцы согласно изобретению, виды в перспективе;

на фиг. 3а и 3b показан второй вариант осуществления дверцы согласно изобретению, виды в перспективе;

на фиг. 4а-4с показаны различные положения, достигаемые дверцей согласно второму варианту осуществления, виды в плоскости снизу;

на фиг. 5 показан вид в сечении упора, образованного на оси вращения дверцы согласно первому варианту осуществления;

на фиг. 6 показано уплотнение дверцы согласно третьему варианту осуществления изобретения, частичный вид.

Осуществление изобретения

Изолятор 20 или защитная камера по изобретению включает в себя два основных объема: рабочую станцию 21 (рабочий объем или первое рабочее отделение), воздушный шлюз 22 (передаточный объем или второе рабочее отделение) и уплотнительную систему 16.

Согласно первому варианту осуществления, изображенному на фигурах 2а и 2b, уплотнительная система 16 включает в себя дверцу 23 и неподвижную наружную раму 25.

Дверца 23 шарнирно подвижно прикреплена к стыку между обечайкой 121, разграничивающей рабочую станцию 21, и обечайкой 122, разграничивающей воздушный шлюз 22.

В данном случае дверца 23 включает в себя штырь 24, образующий шарнирную ось (фиг. 5). Штырь 24 выполнен за одно целое, расположен вертикально и находится посредине верхнего края 23с дверцы 23. Штырь 24 установлен подвижно с возможностью поворота в соответствующем гнезде 28 рамы 25 и/или в любой из двух обечаек 121 и 122, например, в данном случае, проходит через закраину 121а обечайки 121 (либо как вариант, который не показан, проходит через закраину 122а обечайки 122). Штырь, аналогичный штырю 24 и образующий шарнирную ось, может находиться на нижнем крае дверцы 23. В качестве других средств, образующих шарнирную ось, можно использовать, например, ось, цельноформованную с любой из обечаек 121 и 122, и шарнирно установленную в гнезде, являющемся частью дверцы 23, либо даже ось, шарнирно подвижную как относительно обечаек 121 и 122, так и дверцы 23.

Уплотнение 29 в данном случае расположено вокруг штыря 24, между рамой 25 и закраиной 121а.

На каждой из поверхностей 23а и 23b (фиг. 2b) дверцы имеются средства 30, образующие держатель, также именуемые передаточными держателями, выполненные с возможностью приема груза или загрузки, содержащих различную продукцию или материалы, такие как инструменты 31 или бутыли 32, которые необходимо переместить из рабочей станции 21 в воздушный шлюз 22 или наоборот. Держатели 30 могут быть выполнены в виде полок, крючков, корзин или любых других элементов, позволяющих размещать передаваемую продукцию на одной из двух поверхностей 23а/23b. Кроме этого, держатели 30 могут быть выполнены в виде дуг, за которые может быть зацеплен по меньшей мере один съемный элемент, такой как полка или корзина.

На фиг. 2а дверца 23 находится в первом закрытом положении, продукция 31 и 32 загружена на ее поверхность 23а, например, в ожидании передачи из воздушного шлюза 22 в рабочую станцию 21. Поверхность 23а, соответственно, находится со стороны воздушного шлюза 22.

На фиг. 2b дверца 23 находится в открытом положении, промежуточном между первым закрытым положением по фиг. 2а и вторым закрытым положением (не показано), при котором поверхность 23а находится со стороны рабочей станции 21, то есть, повернуто на 180° относительно первого закрытого положения.

Как в первом, так и во втором закрытых положениях дверца 23 герметично уплотняет стык между объемами 21 и 22 от проникновения воздуха и частиц, и, соответственно, например, от микробов.

Дверца 23, таким образом, выполняет двойную роль:

- уплотнительно отделяет воздушный шлюз 22 от рабочей станции 21;

- позволяет размещать продукцию или инструменты, передаваемые из одного объема в другой (из рабочей станции 21 в воздушный шлюз 22 и/или наоборот).

Дверца 23 может поворачиваться вокруг вертикальной центральной оси вращения. Указанный поворот позволяет реверсировать доступ к обеим поверхностям 23а и 23b дверцы 23 из любого из объемов 21 и 22. Другими словами, дверца 23 позволяет выгружать использованную продукцию, вроде грузов 31 или 32, из рабочего объема 21 в передаточный объем 22, и, одновременно с этим, подавать новую продукцию из воздушного шлюза 22 в рабочий объем 21.

Как показано на фиг. 5, неподвижный упор 26 используется для прекращения вращения дверцы в каждом из ее закрытых положений. В данном случае упор 26 является шпилькой, расположенной на шарнирном штыре 24 и находящейся поперечно или перпендикулярно ему. Горизонтальный паз 27 находится в раме 25. При повороте дверцы 23 между ее закрытыми положениями, упор 26 соприкасается с дном паза 27 или с неподвижной поверхностью (не показана) изолятора 20 и/или одной из его обечаек.

Как вариант, вместо упора 26 можно использовать по меньшей мере один выдвижной упор (не показан). Подобный упор позволяет поворачивать дверцу в любом направлении из любого из ее закрытых положений. Выдвижной упор, например, может убираться после приложения пользователем к дверце 23 тягового усилия, превышающего пороговое значение.

Каждый неподвижный 26 или выдвижной упор предпочтительно изолирован от рабочего 21 и передаточного 22 объемов при помощи уплотнения 29. Это позволяет ограничить количество деталей в указанных объемах 21 и 22, а, следовательно, упростить их деконтаминацию.

Рассмотренные выше конструкции упоров не являются ограничивающими.

Согласно второму варианту осуществления, изображенному на фигурах 3a, 3b и 4a-4c, уплотнительная система 16 включает в себя дверцу 123 и раму 127, в которую дверца 123 помещается в закрытом положении.

В отличие от дверцы 23, дверца 123 установлена в изоляторе 20 в стенке 130 с использованием штанг 131 (также именуемых усилителями или стойками). Стенка 130 может быть, например, частью обечайки 122 воздушного шлюза 22 (фиг. 4а).

Два конца каждой штанги 131 прикреплены посредством шарнира 124 или 125 к соответствующему держателю 130а, выполненному за одно целое со стенкой 130, либо к верхней 123с или нижней 123d поверхности дверцы 123.

Таким образом, дверца 123 может смещаться в передаточном объеме 22 при ее переводе между первым закрытым положением (фиг. 4а) и вторым закрытым положением (фиг. 4с).

На какой-то одной, либо на обеих поверхностях 123с и 123d имеется поступательно направляющие шпильки 126.

Соответствующая канавка (не показана) находится, например, на раме или напротив рамы 127. Рама 127, например, образована закраинами 121а и 122а. Поэтому при совершении манипуляций с дверцей 123 для ее перевода из одного закрытого положения в другое, шпилька 126 скользит в канавке в направлении Т1, тем самым, обеспечивая поворот R штанги 131 и дверцы 123 на управляемое расстояние (фиг. 4b).

Согласно третьему варианту осуществления, изображенному на фиг. 6, уплотнительная система 16 включает в себя дверцу 223 и неподвижную раму 227, в которую дверца 223 помещается в каждом из ее закрытых положений. Рама 227 может быть, например, частью обечайки 121 или 122, разграничивающей любой из объемов 21 или 22.

На каждом, верхнем 223с и нижнем (не показан) краях дверцы 223 имеются канавки 201. Кроме этого, в дверце 223 имеются два челнока 202.

Каждый из челноков 202 установлен в канавке 201 с возможностью скольжения в направлении Т2. Например, на фиг. 6 каждый челнок 202 может скользить в канавке 201 между первым конечным положением А (обозначено сплошной линией) и вторым конечным положением В (обозначено пунктирной линией).

Штырь 224, образующий шарнирную ось, цельноформован с каждым из челноков 202. Штырь 224 помещается в неподвижную раму 227.

Таким образом, дверца 223 по всей ширине может скользить относительно рамы 227, что способствует лучшему направлению дверцы и упрощает доступ из любого из объемов 21 и 22 к передаточным держателям 30.

Согласно данному варианту осуществления центрирование шарнирной оси 224 смещено, то есть ее положение не совпадает с серединой верхнего края 223с. Как вариант, шарнирная ось 224 может находиться по центру верхнего края 223с.

Ниже будет рассмотрен перевод дверцы 223 из первого закрытого положения, например, при котором поверхность 223а обращена в сторону объема 22, как на фиг. 6, во второе закрытое положение, при котором поверхность 223а обращена в сторону объема 21, например, при котором поверхность 223а обращена в сторону объема 21.

Перевод дверцы 223 включает в себя этапы открывания, поворота относительно рамы, скольжения дверцы 223 относительно челнока 202 и, наконец, закрывания. Этапы скольжения и поворота можно осуществлять одновременно в целях упрощения корректировки положения дверцы 223. Как вариант, этапы поворота и скольжения могут, например, осуществляться раздельно:

- путем поворота дверцы 223 на 90° из ее первого закрытого положения, каждый из челноков 202 находится, например, в первом конечном положении А относительно дверцы 223;

- путем скольжения дверцы 223 на ее челноках 202, например, таким образом, чтобы каждый из челноков 202 оказался во втором конечном положении В относительно дверцы 223;

- путем поворота дверцы 223 на 90° во второе закрытое положение.

Держатели 30, либо неподвижный упор 26 или подвижный упор, рассмотренные для первого варианта осуществления, применимы для двух других вариантов осуществления.

Таким образом, в рассмотренных выше вариантах осуществления дверцу 23, 123 или 223 можно переводить из первого закрытого положения во второе закрытое положение путем поворота, возможно со скольжением, для передачи груза по меньшей мере из одного из объемов 21 или 22 по меньшей мере в другой.

У каждой дверцы 23, 123, 223 может иметься прозрачная область, позволяющая наблюдать из защитной камеры изолятора за параметрами загрузки дверцы.

Изобретение может быть применимо при производстве или лабораторных исследованиях в фармацевтической отрасли, при приготовлении лекарств или лабораторных исследованиях в стационарах.

Изобретение также может быть применимо в других областях, таких как сельское хозяйство или ядерная промышленность.

Изобретение относится к изоляторам, используемым в фармацевтическом производстве или исследованиях либо при приготовлении лекарств в стационарах. Защитная камера содержит два отделения (21, 22) и уплотнительную систему между двумя отделениями. Уплотнительная система (16; 23, 30) содержит дверцу (23) с имеющимися у нее двумя противоположными поверхностями (23a, 23b). На одной из поверхностей дверцы находится передаточный держатель (30). Согласно изобретению дверца может находиться в двух закрытых положениях, отличных один от другого, при этом в указанных положениях дверца образует газонепроницаемую поверхность контакта между двумя отделениями. Изобретение позволяет обеспечить защиту персонала/продукции от перекрестных загрязнений химическими и микробиологическими загрязнителями без нарушения окружающей среды. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Защитная камера, включающая в себя первое отделение (21), второе отделение (22) и уплотнительную систему между обоими отделениями, при этом уплотнительная система (16; 23, 30; 123; 223) содержит дверцу (23; 123; 223), имеющую первую поверхность (23a, 123a, 223a) и вторую поверхность (23b, 123b, 223b), противоположную первой поверхности, причем первая поверхность (23a, 123a, 223a) дверцы содержит по меньшей мере один передаточный держатель (30), отличающаяся тем, что дверца выполнена с возможностью занимать первое закрытое положение и второе закрытое положение, отличные друг от друга, при этом в первом закрытом положении первая поверхность (23a, 123a, 223a) участвует соответственно в разграничении первого отделения (21), а во втором закрытом положении в разграничении второго отделения (22), причем в первом и во втором закрытых положениях дверца (23, 123, 223) образует газонепроницаемый стык между обоими отделениями (21, 22).

2. Защитная камера по п. 1, в которой в первом закрытом положении передаточный держатель находится в первом отделении, а во втором закрытом положении - во втором отделении.

3. Защитная камера по п. 1 или 2, в которой каждая из поверхностей дверцы содержит передаточный держатель.

4. Защитная камера по одному из пп. 1-3, в которой дверца шарнирно установлена вокруг вертикальной оси (24, 124), проходящей через середину ее нижнего и верхнего краев.

5. Защитная камера по одному из пп. 1-4, в которой дверца шарнирно установлена на держателе (131), при этом непосредственно сам держатель шарнирно установлен на стенке (130a, 130) защитной камеры.

6. Защитная камера по одному из пп. 1-3, в которой на верхнем или нижнем краях дверцы выполнена канавка, в которой с возможностью скольжения установлен челнок, при этом указанный челнок шарнирно установлен относительно защитной камеры.

7. Защитная камера по одному из пп. 1-6, которая содержит по меньшей мере один упор для блокировки дверцы в ее закрытых положениях.

8. Защитная камера по п. 7, в которой упор изолирован от каждого из отделений при помощи уплотнения.

9. Защитная камера по п. 7 или 8, в которой упор является неподвижным.

10. Защитная камера по п. 7 или 8, в которой упор является выдвигающимся.

11. Способ передачи грузов между двумя отделениями защитной камеры по одному из пп. 1-10, характеризующийся тем, что осуществляют этап перевода дверцы (23; 123; 223) из первого закрытого положения во второе закрытое положение.

12. Способ по п. 11, который включает в себя этап загрузки по меньшей мере одного груза (31, 32) на или в указанный передаточный держатель (30), осуществляемый до этапа перевода дверцы (23; 123; 223), при этом перевод дверцы (23; 123; 223) перемещает продукцию из одного из двух отделений (21, 22) в другое.