具有密封壳体组件的机械搅拌器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械搅拌器，具体涉及一种用于生物处理的机械驱动搅拌器，包括绕搅拌器轴提供完整密封的密封壳体。另外，本发明还提供了包括容器和搅拌器的流体混合组件，以及用于支撑流体混合组件的支撑组件。
【背景技术】
[0002]流体的制备，尤其是制药和生物制药行业中溶液和悬浮液的制备，通常需要充分混合以使成分在产品中如希望的那样分布。一些混合操作涉及“一次性使用”的混合器或生物容器，许多这样的装置或系统包括磁力驱动搅拌器。鉴于一种看法认为机械驱动混合器旋转轴上的密封件失效，损害混合器或生物容器的完整性和于其中处理的流体，对于一次性使用的混合器或生物容器，相对于机械驱动混合技术，通常优先使用磁力混合技术。
[0003]有必要提高混合器和生物容器，特别是一次性使用的混合器和一次性使用的生物容器中的机械驱动搅拌器的密封。
[0004]本发明能够改善至少一些现有技术的缺点。本发明的这些和其它优点将从如下所述的描述中显而易见。
【发明内容】
[0005]本发明的一个实施例提供一种用于生物处理的机械驱动搅拌器，包括:(a)可旋转轴，其包括具有第一端和第二端的圆柱形元件，该轴具有竖直旋转轴线；b)叶轮，其包括安装在可旋转轴的第一端上的毂以及从毂延伸的至少两个臂，该毂具有与轴的竖直旋转轴线垂直的水平轴线；(c)密封壳体组件，其包括上壳体部和下壳体部；其中，上壳体部包括上部密封组件，上部密封组件包括上部轴密封件和上部轴支承件，轴密封件和轴支承件分别包括用于接纳可旋转轴的环形开口，其中轴支承件装配到轴上；并且其中，下壳体部包括下部密封组件，该密封组件包括下部轴密封件和下部轴支承件，轴密封件和轴支承件分别包括用于接纳可旋转轴的环形开口，其中轴支承件装配到轴上，并且轴的第二端穿过下壳体部；下壳体部包括具有螺纹的外表面；(d)锁定环，其中该锁定环包括上表面、下表面以及穿过上表面和下表面的开口，该开口具有包括螺纹的表面，其中锁定环可与密封壳体组件的下壳体部螺纹接合，并且锁定环的上表面适合与生物处理容器壁的外表面接触；(e)支撑凸缘，其可密封地联接到密封壳体组件的上壳体部，该支撑凸缘包括用于接纳可旋转轴的环形开口，该凸缘具有适合于抵靠生物处理容器的壁的内表面进行密封的下表面，其中，当锁定环的内表面与密封壳体组件的下壳体部的外表面螺纹接合时，凸缘的下表面抵靠生物处理容器的壁的内表面密封，锁定环的上表面与生物处理容器的壁的外表面接触。
[0006]在一个优选的实施例中，上部和下部密封组件分别还包括防旋转装置，密封组件分别还包括承载壳体，承载壳体包括承载壳体突起，该防旋转装置包括在密封件中的凹口，并且包括承载壳体突起，其中该突起与密封件接合并防止密封件旋转。
[0007]在一个实施例中，搅拌器还包括密封完整性测试组件，该组件包括沿可旋转轴与上部和下部密封组件连通的处于密封壳体组件中的内部通道，其中，下壳体部还包括与内部通道连通的端口。
[0008]在其他实施例中，本发明还提供包括搅拌器的混合组件、用于支撑混合组件的搬运箱、包括搬运箱的系统，并且本发明还提供确定机械驱动搅拌器的实施例的密封完整性的方法。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的搅拌器的一个实施例的剖视图，该搅拌器包括叶轮、可旋转轴、密封壳体组件、支撑凸缘和锁定环，密封壳体组件包括上壳体部和下壳体部，上壳体部包括上部密封组件，下壳体部包括下部密封组件；其中搅拌器附接到混合组件的生物容器的底壁。该图包括椭圆形线来突出显示上部和下部密封组件。
[0010]图2示出了图1的搅拌器的密封壳体组件中所示的密封组件的几个视图，密封组件包括承载壳体和承载壳体突起，承载壳体包括密封件，密封件包括凹口，承载壳体突起与该凹口接合，构成防旋转特征，以防止根据本发明实施例的密封件旋转。示出的密封组件还包括支承件和弹性环，当承载壳体插入密封壳体组件的上壳体部和下壳体部中时，该环可压缩。图2A示出了密封组件的俯视图，示出了承载壳体、密封件、凹口、与凹口接合的密封组件突起、和弹性环。图2B示出了密封组件的仰视图，示出了承载壳体、支承件和弹性环。图2C示出了密封件的仰视图，示出了密封唇、施力弹簧和凹口。图2D示出了装配到密封壳体组件的壳体部中的密封组件的剖视图。
[0011]图3示出了图1所示搅拌器的实施例中的锁定环。图3A示出了俯视图，图3B示出了仰视图，其中锁定环具有穿过该环的开口，其中该开口具有螺纹表面。
[0012]图4为图1所示搅拌器的透视图(无叶轮)，其中该视图还示出了附接到密封壳体组件的下壳体部的对准装置(用于与安装组件接合)，以及附接到轴的下端的第一联接接头(可与图7所示的第二联接接头接合)，并且其中，下壳体部还包括用于与完整性测试组件的通道连通的端口。
[0013]图5为图4所示搅拌器的仰视图。
[0014]图6为根据本发明实施例的混合组件的实施例，包括图1所示搅拌器的实施例，该搅拌器附接到混合组件的生物容器的底壁。
[0015]图7示出了机械驱动组件，包括马达、驱动轴和联接器装置，联接器装置将驱动轴联接到搅拌器的可旋转轴。该图还示出了图4所示的第一联接接头(示出为联轴节)，其可与由联接器装置提供的第二联接接头(示出为插座联接器)接合。
[0016]图8示出了联接到机械驱动组件的搅拌器和接纳壳体组件的下壳体部的安装组件，安装组件包括致动器，用于锁定和解锁接纳壳体组件的下壳体部的可移动座。
[0017]图9示出了处于解锁位置(图9A)和锁定位置(图9B)的安装组件的实施例的透视图，其中安装组件包括:可移动座；接合组件，包括凹口和用于与密封壳体组件的下壳体部接合的突起；以及致动器，用于移动可移动座，以在接合组件与密封壳体组件的下壳体部接合之后，在密封壳体组件的下壳体部和搬运箱之间提供锁定(图9B)，并用于将密封壳体组件的下壳体部从搬运箱上解锁(图9A)。图9A还示出了用于检测安装组件中密封壳体组件的下壳体部的正确定位的第一传感器。
[0018]图10示出了当附接到图4所示的密封壳体组件的下壳体部的对准装置与接合组件接合时(未示出密封壳体组件的下壳体部)图9所示的安装组件的透视图。图1OA示出了当接合组件处于解锁位置时接合组件中处于正确位置的对准装置，而图1OB示出了当接合组件处于锁定位置时与接合组件接合的对准装置。
[0019]图11示出了用于支撑混合组件的搬运箱，其中，搬运箱具有底壁，底壁还包括安装于其上的安装组件，其中，安装组件接纳密封壳体组件的下壳体部和对准装置，并可以将密封壳体组件锁定到正确的位置。图1lA示出了搬运箱的底壁，以及具有灯光指示器的控制柜，灯光指示器设置为向操作者显示密封壳体组件处于可移动座内的正确位置，并被锁定到该位置内。图1lB和IlC相应地示出了处于解锁位置和锁定位置的安装组件的致动器。图1lB还示出了第二传感器，用于检测何时致动器已将可移动座移动以将位置锁定。
【具体实施方式】
[0020]有利的是，可以保证，围绕用于混合器和生物反应器中，尤其是一次性使用的混合器和一次性使用的生物反应器中的机械搅拌器的旋转轴的机械密封的完整性。混合器和生物反应器可以容易地并有效地连接到固定硬件(如搬运箱)，以及从固定硬件脱开。不束缚于任何特定理论，人们认为，密封壳体组件可以在包括密封件的混合组件中有效地支撑或对