Sartorius AG SM0133-Gbm
Filtrationssystem zur Durchführung eines Filtrationsprozesses von Fluiden
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Filtrationssystem zur Durchführung eines Filtrationsprozesses von Fluiden, bestehend aus mindestens einer Filtrationsvorrichtung mit mindestens einem, lesbare Daten aufweisenden Filterelement, einem Kontroll- und / oder Prüfgerät, an das die Filtrationsvorrichtungen über Daten- und Prüfmittelleitungen anschließbar sind.
Aus der EP 0 700 313 Bl ist ein Filtrationssystem zur Durchführung eines Filtrationsprozesses bekannt. Das FiItrationssystem besteht aus einer Filtrationsvorrichtung mit einem lesbare Daten aufweisenden Filterelement und einem Kontrollgerät, an das die Filtrationsvorrichtung über Daten- und Prüfmittelleitungen anschließbar ist. Die lesbaren Daten sind auf einem elektronischen Etikett angeordnet, dessen Daten von einer dem elektronischen Etikett benachbarten Ableseeinrichtung abgelesen und der Kontrolleinheit zugeführt werden können. So soll insbesondere erkannt werden, ob der vorgeschriebene Filter eingebaut wurde. Auch ist vorgesehen, die Zahl der Betriebsstunden des Filters zu speichern und das Filtriergerät bzw. Filtriersystem abschalten, wenn die maximal erlaubte Zahl der Betriebsstunden erreicht ist. Das elektronische Etikett und die Ableseeinrichtung bilden ein elektronisches Erkennungssystem, bei dem in einer interaktiven Version Daten vom Filtriergerät im Etikett gespeichert werden.
Nachteilig bei dem bekannten Filtrationssystems ist, dass es sich auch als interaktives System im Wesentlichen auf
die Überprüfung der Filterelemente beschränkt. So ist bei dem bekannten Filtrationssystem eine komplette Überwachung des Filtrationsprozesses nicht vorgesehen.
Weiterhin nachteilig ist, dass bei Verwendung eines interaktiven Systems das elektronische Etikett bzw. jedes Filterelement mit einem Speicher ausgerüstet sein muss. Dies verteuert zum einen die Filterelemente und zum anderen kann nur ein beschränkter Speicherplatz zur Verfügung stehen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Filtrationssystem zu schaffen, bei dem zum einen der gesamte Filtrationsprozess und zum anderen die Filterelemente und / oder die Filtrationsvorrichtungen wirtschaftlich sinnvoll und kostengünstig überwacht werden können.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass das Kontroll- und / oder Prüfgerät über Mittel zum Datenaustausch mit einer Prozessleiteinrichtung zum Regeln und Steuern des Filtrationsprozesses verbindbar ist und dass die Prozessleiteinrichtung über Mittel zum Datenaustausch mit einer Filterelemente-Datenbank verbindbar ist, die Datensätze für wenigstens jedes Filterelement und / oder jede Filtrationsvorrichtung und / oder für den Filtrationsprozess aufweist.
Dadurch, dass das Kontroll- und / oder Prüfgerät mit einer Prozessleiteinrichtung zum Regeln und Steuern des Filtrationsprozesses verbindbar ist, kann der gesamte Filtrationsprozess überwacht und gesteuert werden. Dadurch, dass die Prozessleiteinrichtung mit einer Filterelemente-Datenbank verbindbar ist, müssen die Filterelemente bzw. die Filtrationsvorrichtungen lediglich identifiziert werden. Auf ein aufwendiges und relativ teures Speicherelement unmittelbar an dem Filterelementen kann dadurch verzichtet werden. Nach Identifizierung der jeweiligen Filterelemente bzw. Filtrationsvorrichtungen können die für die Überwachung benötigten Daten einfach,
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elemente-Datenbank bezogen werden. Besonders vorteilhaft ist, dass nur eine Filterelemente-Datenbank benötigt wird. Es ist sogar möglich, nur eine einzige Filterelemente-Datenbank zentral beim Hersteller anzuordnen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verfügt die Prozessleiteinrichtung über ein jeder Filtrationsvorrichtung zuordenbares elektrisches Speicherelement, in welches Daten für die jeweiligen Filterelemente der Filtrationsvorrichtungen und / oder dem durchzuführenden Filtrationsprozess speicherbar sind. In dem elektronischen Speicherelement lassen sich die aus der Filterelemente-Datenbank ausgelesenen Daten speichern und den Filterelementen bzw. Filtrationsvorrichtungen zuordnen. Auch ist es möglich, neue während des laufenden Filtrationsprozesses ermittelte Daten zu speichern.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stellen die lesbaren Daten der Filterelemente mindestens individualisierende Identifikationsdaten für das Filterelement dar. Die Identifikationsdaten können dabei visuell und / oder maschinenlesbar sein bzw. gelesen werden. Beim visuellen Lesen müssen die Identifikationsdaten manuell eingegeben werden, so dass Eingabefehler entstehen können. Beim maschinellen Lesen der Identifikationsdaten werden Übertragungsfehler vermieden.
Identifikationsdaten können aus Zahlen oder Buchstaben oder aus alphanumerischen Zeichen oder / und Strichcodes oder / und Datenmatrizen oder / und elektronischen Elementen bestehen. Auch ist es möglich, die elektronischen Elemente als Transponder auszubilden.
Eine externe, z.B. beim Hersteller angeordnete Filterelemente-Datenbank hat den Vorteil, dass sie immer aktuell ist und die neuesten Erkenntnisse in den Filtrationsprozess einfließen können. Es ist aber auch möglich, die Filterelemente-Datenbank in dem Kontroll- und / oder Prüfgerät oder in der Prozessleiteinrichtung anzuordnen und in diese zu
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integrieren. Ein Update kann dann mit Hilfe von Daten aus einer externen Datenbank erfolgen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erhalten die Datensätze der Filterelemente-Datenbank Identifikationsdaten, limitierende Daten und Produktfreigabedaten für jedes der Filterelemente und / oder der Filtrationsvorrichtung und / oder für den Filtrationsprozess. Als Identifikationsdaten werden dabei Artikel- und Einzelnummer der Filterelemente und der Filtrationsvorrichtungen sowie Codes für den Filtrationsprozess genutzt. Als limitierende Daten können Integritätsdaten der Filterelemente, Temperaturangaben, Druckangaben, pH-Werte, Stoffkonzentration, Durchflussangabe, Betriebzeiten, Lebensdauer, Durchflussmengen für zu filtrierendes Fluid oder für Filtrat, Anzahl zulässiger Sterilisations- und / oder Reinigungszyklen des Filtrationsprozesses genutzt werden. Zugleich können als Produktfreigabedaten vom Hersteller ermittelte Integritätsdaten der Filterelemente genutzt werden. Durch die Vielzahl der verwendbaren Daten, wird eine komplexe und sichere (J-berwachung des Filtrationsprozesses ermöglicht.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stellen die Mittel zum Datenaustausch, d.h. insbesondere die Verbindung zwischen Prozessleiteinrichtung und der Filterelemente-Datenbank, ein Datennetzwerk dar. Als Datennetzwerk kommt hier insbesondere ein Intranet oder das Internet in Frage. Als Mittel zum Datenaustausch können auch Strahlen, insbesondere Licht- bzw. Infrarotstrahlen oder Hochfrequenzstrahlen, genutzt werden. Auch ist es möglich, mobile Datenträger zum Datenaustausch zu nutzen.
Als Filterelemente kommen insbesondere Filterkerzen, FiI-tercapsulen, Filterkassetten, Filterwickelmodule, Flachfilterelemente oder Kombinationen davon in Frage.
Die Durchführung eines Filtrationsverfahrens mit dem erfindungsgemäßen Filtrationssystem wird dadurch verbessert,
dass durch die Zuführung der Identifikationsdaten, durch ein Bereitstellen von limitierenden Daten und Produktfreigabedaten aus einer Filterelemente-Datenbank, sowie durch ein Ermitteln von Integritäts- und / oder Filtrationsprozessdaten während der Durchführung des Filtrationsprozesses und Vergleichen der Daten, der Filtrationsprozess über eine mit dem Kontroll- und / oder Prüfgerät verbundene Prozessleitrichtung in Gang gesetzt, durchgeführt und / oder bei Erreichen eines limitierenden Datenelementes gestoppt wird.
Durch die Zuführung bzw. das Lesen der Identifikationsdaten und den Identifikationsdaten zugeordneten limitierenden Daten und Produktfreigabedaten aus der Filterelemente-Datenbank wird in Verbindung mit dem Ermitteln von Integritäts- und / oder Filtrationsdaten während der Durchführung des Filtrationsprozesses eine komplexe sichere Durchführung des Filtrationsprozesses gewährleistet.
Dadurch, dass den häufig auszuwechselnden Filterelementen unmittelbar lediglich Identifikationsdaten zugeordnet werden müssen, kann das Verfahren zugleich kostengünstig durchgeführt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Filtrationssystem zur Durchführung eines Filtrationsprozesses benutzt, bei dem folgende Schritte ausgeführt werden:
a) Einlesen der individualisierenden Identifikationsdaten jedes Filterelementes einer jeden Filtrationsvorrichtung und / oder von Identifikationsdaten für den durchzuführenden Filtrationsprozess in die Prozessleiteinrichtung,
b) Übergeben der Identifikationsdaten nach a) an die Filterelemente-Datenbank und Prüfen, ob die für den FiItrationsprozess vorgeschriebenen bzw. zulässigen Filterelementen und / oder Filtrationsvorrichtungen ausgewählt wurden und ob die Filterelemente und / oder die Filtrationsvorrichtungen dafür freigegeben sind,
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c) Sperren des Filtrationssystem wenn mindestens ein Filterelement und / oder eine Filtrationseinrichtung falsch ausgewählt wurde oder wenn mindestens ein Filterelement gesperrt ist,
d) Abrufen von limitierenden Daten und von Produktfreigabedaten zu jedem der Filterelemente eines jeden Filtrationssystems und / oder jeder Filtrationsvorrichtung und / oder zu dem Filtrationsprozess aus der Filterelemente-Datenbank durch die Prozessleiteinrichtung und Einlesen oder Summieren und Einlesen dieser Daten in das der jeweiligen Filtrationsvorrichtung zugeordnete elektrische Speicherelement zum Speichern von Grenzwerten und von Produktfreigabewerten für Prozessdaten und / oder
e) EmfaetjtetätHddt&hspeichern zulässiger Toleranzwerte,
f) Starten des Filtrationsprozesses durch die Prozessleiteinrichtung,
g) Messen von Prozessdaten und / oder Integritätsdaten durch das Kontroll- und / oder Prüfgerät und Einlesen oder Summieren und Einlesen dieser Daten in das jeweilige Speicherelement,
h) Vergleichen, ob die gemessenen Prozessdaten und / oder Integritätsdaten oder ihre Summen einen der zulässigen Toleranzwerte überschreitet,
i) Abbrechen des Filtrationsprozesses und Sperren des Filtrationssystems, wenn einer der Toleranzwerte erreicht oder überschritten wird und Sperren der Filterelemente in der Filterelemente-Datenbank.
Durch die Zuordnung von Identifikationsdaten und entsprechenden Daten der Filterelemente-Datenbank wird zuverlässig sichergestellt, dass unzulässige Filterelemente und / oder Filtrationsvorrichtungen erkannt und das Filtrationssystem gesperrt wird. Das Abrufen von limitierenden Daten und von Produktfreigabedaten ermöglicht die Überprüfung, ob limitierende Daten bereits erreicht sind, so dass der Filtrationsprozess noch vor dem eigentlichen Start gesperrt werden kann. Durch die Zuordnung der Identifikationsdaten zu den
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Filterelemente bzw. Prozessdaten lassen sich bereits vor Beginn des eigentlichen Filtrationsprozesses zulässige Toleranzwerte ermitteln und Abspeichern, so dass sie bei der Überwachung des Filtrationsprozesses zur Verfügung stehen. Durch Messen von Prozess- und Integritätsdaten sowie deren Einlesen und Summieren in das entsprechende Speicherelement, lassen sich die spezifischen Prozess- und / oder Integritätsdaten leicht mit den zulässigen Toleranzwerten vergleichen und bei Überschreiten der zulässigen Toleranzwerte das Filtrationssystem sperren. Durch das Speichern der aktuellen Prozessdaten und der Filterelemente-Datenbank wird zuverlässig vermieden, dass Filterelemente oder Filtrationsvorrichtungen, die die zulässigen Toleranzwerte überschritten haben, erneut eingesetzt werden können.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die aktuellen Prozessdaten der Filterelemente-Datenbank als Protokoll gespeichert.
Durch die Protokollierung der aktuellen Prozessdaten lässt sich relativ leicht nachvollziehen, warum es zum Überschreiten zulässiger Toleranzwerte und zum Sperren des Filtrationssystem gekommen ist.
Das Filtrationssystem ist mit einem Computerprogramm betreibbar, bei dem Programmteile aus einem Programmspeicher abrufbar sind, die die Durchführung des Filtrationsprozesses unterstützen.
Dadurch, dass die unterstützenden Programmteile aus einem Programm bzw. Programmspeicher abrufbar sind, wird der Aufbau einer entsprechenden Vorrichtung und das Verfahren erheblich vereinfacht.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind aus dem Programmspeicher Programmteile abrufbar, die die Kommunikation zwischen den Filterelementen und / oder Filtrationsvorrichtungen und Kontroll- und / oder Prüfgerät und / oder Pro-
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zessleiteinrichtung und / oder Filterelemente-Datenbank unterstützen.
Durch die kommunikationsunterstützende Programmteile wird die automatische Kommunikation insbesondere zwischen den Filterelementen und der Prozessleiteinrichtung und der Filterelemente-Datenbank auch bei einer Vielzahl von auszutauschenden Daten ermöglicht und beschleunigt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft veranschaulicht sind.
In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1: Eine schematische Darstellung eines Filtrationssystems zur Durchführung eines Filtrationsprozesses von Fluiden mit einer externen Filterelemente-Datenbank,
Figur 2: eine schematische Darstellung eine Filtrationssystems zur Durchführung eines Filtrationsprozesses von Fluiden mit einer in einer Prozessleiteinrichtung integrierten Filterelemente-Datenbank und einer externen Datenbank und
Figur 3: eine schematische Darstellung eines Verfahrensablaufes zur Durchführung eines Filtrationsprozesses mit dem erfindungsgemäßen Filtrationssystem.
Ein Filtrationssystem 1 zur Durchführung eines Filtrationsprozesses von Fluiden besteht im Wesentlichen aus Filtrationsvorrichtungen 2, 3, einem Kontroll- und / oder Prüfgerät 4, einer Prozessleiteinrichtung 5 und einer Filterelemente-Datenbank 6.
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Die erste Filtrationsvorrichtung 2 und die zweite Filtrationsvorrichtung 3 sind in Reihe geschaltet und über eine Fluidleitung 7 miteinander verbunden. Je nach Filtrationsprozess kann eine oder eine Mehrzahl von Filtrationsvorrichtungen 2, 3 verwendet oder in Reihe oder auch parallel geschaltet werden. Im Beispiel weist die erste Filtrationsvorrichtung 2 zwei Filterelemente 8 auf. Die Filtrationsvorrichtung 3 weist ein Filterelement 8 auf. Die Filterelemente 8 können gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein. Die Filterelemente 8 weisen an ihrem oberen Ende lesbare Daten 9 auf, die von einem nicht dargestellten Lesegerät gelesen werden. Das nicht dargestellte Lesegerät leitet die lesbaren Daten 9 über das Kontroll- und / oder Prüfgerät 4 an die Prozessleiteinrichtung 5 weiter.
Die Filtrationsvorrichtungen 2, 3 sind über Daten- und Prüfmittelleitungen 10 mit dem Kontroll- und / oder Prüfgerät 4 verbunden. Das Kontroll- und / oder Prüfgerät 4 ist über Mittel zum Datenaustausch 11 mit der Prozessleiteinrichtung 5 verbunden. Entsprechend Fig. 1 ist die Prozessleiteinrichtung 5 über Mittel zum Datenaustausch 12 mit der Filterelemente-Datenbank 6 verbunden. Die Filterelemente-Datenbank 6 ist entsprechend Fig. 1 als externe Datenbank ausgebildet. Als Mittel zum Datenaustausch wird ein Daten- bzw. Computernetzwerk verwendet.
Entsprechend Fig. 2 ist die Filterelemente-Datenbank 6' in die Prozessleiteinrichtung 5' integriert. Die Filterelemente-Datenbank 6' kann insbesondere über Mittel zum Datenaustausch 13 mit einer externen Datenbank 14 verbunden werden.
Die Prozessleiteinrichtung 5, 5' regelt und steuert über nicht dargestellte Steuerleitungen und Stell- und Regelorgane den Filtrationsprozess. Die Prozessleiteinrichtung 5 weist ein jeder Filtrationsvorrichtung 2, 3 bzw. jedem Filterelement 8 zuordenbares elektronisches Speicherelement 15 auf, in das Daten für die jeweiligen Filterelemente 8 der
Filtrationsvorrichtungen 2, 3 und / oder dem durchzuführenden Filtrationsprozess speicherbar sind.
Zur Durchführung des Verfahrens mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die an den Filterelementen 8 angeordneten Identifikationsdaten in das Speicherelement 15 eingelesen. Weiterhin werden aus der Filterelemente-Datenbank 6, 61 die Filterelemente- bzw. Prozessdaten in das Speicherelement 15 eingelesen. Anschließend wird von der Prozessleiteinrichtung 5, 5' geprüft, ob zulässige Filterelemente 8 und / oder Filtrationsvorrichtungen 2, 3 verwendet werden. Bei Verwendung unzulässiger Filterelemente 8 oder unzulässiger Filtrationsvorrichtungen 2, 3 wird das Filtrationssystem 1 gesperrt und die Filterelemente 8 bzw. Filtrationsvorrichtungen 2, 3 in der Filterelemente-Datenbank 6, 6' als gesperrt gekennzeichnet. Bei zulässiger Verwendung werden aus der Filterelemente-Datenbank 6, 61 bzw. aus dem elektronischen Speicherelement 15 die limitierenden Daten und Produktfreigabewerte abgerufen. Soweit limitierende Daten erreicht sind, wird das Filtrationssystem gesperrt und das Erreichen der limitierenden Daten in der Filterelemente-Datenbank 6, 6' gespeichert.
Soweit die limitierenden Daten nicht überschritten wurden, werden zulässige Toleranzwerte ermittelt und im elektronischen Speicherelement 15 gespeichert. Anschließend erfolgt der eigentliche Start des Filtrationsprozesses. Von der Prozessleiteinrichtung 5 gesteuert werden die Prozess- und Integritätsdaten gemessen und in das elektronische Speicherelement 15 eingelesen und summiert. Soweit die Summe der spezifischen Prozess- und / oder Integritätsdaten die zulässigen Toleranzwerte überschreitet, wird das Filtrationssystem 1 gesperrt und das Sperren des Filtrationssystems 1 bzw. der Filterelemente 8 in der Filterelemente-Datenbank 6, 6' gespeichert. Die aktuellen Prozessdaten werden der Filterelement-Datenbank 6 ebenfalls gespeichert, so dass bei einer wiederholten Durchführung des Filtrationsprozes-
ses auf die letzten aktuellen Prozessdaten der Filterelemente-Datenbank: 6, 6' zurückgegriffen werden kann.
Der Prozessleiteinrichtung 5 ist ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Filtrationsprozesses zugeordnet, bei dem Programmteile aus einem nicht dargestellten Programmspeicher abgerufen werden, die die Durchführung des Filtrationsprozesses bzw. das Verfahren zur Durchführung eines Filtrationsprozesses unterstützen.