DE69003741T2

DE69003741T2 - Verfahren und Apparat zur Sterilisierung von versiegelten Behältern mittels Mikrowellen.

Info

Publication number: DE69003741T2
Application number: DE90110670T
Authority: DE
Inventors: Kenichi Iijima
Original assignee: Eisai Co Ltd
Current assignee: Eisai R&D Management Co Ltd
Priority date: 1989-06-09
Filing date: 1990-06-06
Publication date: 1994-02-24
Anticipated expiration: 2010-06-07
Also published as: JPH0312164A; ES2046593T3; RU2072869C1; DK0401775T3; CN1047807A; NZ233864A; AU620519B2; DE69003741D1; AU5702390A; NO178104B; NO178104C; DD294908A5; NO902524D0; FI902807A0; KR0153269B1; IE901925L; PT94296A; CA2018570A1; ATE95429T1; HU903504D0

Description

DER ERFINDUNG ZUGRUNDELIEGENDER ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Apparat zur Hitze-Sterilisierung von mit Arzneimittellösung gefüllten versiegelten Behältern, bei dem die versiegelten Behälter entlang eines in der Deckwand eines Bestrahlungsofens ausgeformten Schlitzes wandern und dabei Mikrowellen ausgesetzt sind, die von einem mit dem Bestrahlungsofen verbundenen quadratischen Wellenleiter in denselben ausgestrahlt werden.
In der Praxis ist es allgemein üblich, den versiegelten Behälter, z.B. die mit einer besonders für Injektionen bestimmten Arzneimittellösung gefüllte Ampulle, während des Herstellungsprozesses zu sterilisieren.
Um eine solche sterilisierende Behandlung durchzuführen, sind bisher für gewöhnlich verschiedene Apparate eingesetzt worden, die Mikrowellen oder einen Autoklav verwenden.
Unter diesen werden Apparate, die Mikrowellen verwenden, zum Beispiel in den Japanese Patent Application Disclosure Gazettes Nr. 1973-59976 "Method and apparatus for sterilization of medical fluid contained in ampule", Nr. 1973-104381 "Method and apparatus for ampule filled with medical fluid", und Nr. 1975-38985 "Apparatus for sterilization of ampule filled with medical fluid" offenbart.
Die dem Stand der Technik entsprechenden Verfahren und Apparate, die Mikrowellen verwenden, bringen jedoch zwangsläufig folgendes Problem mit sich: Das Absorptionsvermögen für Mikrowellen hängt speziell von der Leitfähigkeit der jeweiligen Arzneimittellösung ab; es gibt verschiedene Ampullen, nicht nur, was ihre Größe anbelangt, sondern auch in Bezug auf die Menge der Arzneimittellösung, mit der die Ampullen gefüllt sind. Werden diese Ampullen dementsprechend unter gleichen Bedingungen ohne angemessene Berücksichtigung solcher Unterschiede mit Mikrowellen bestrahlt, würde das Temperaturanstiegsverhältnis je nach spezieller Art der Arzneimittellösung oder der Größe der Ampulle nicht so gleichmäßig verlaufen wie erwünscht.
Keine der oben erwähnten Offenbarungen kann sich unterschiedlichen Temperaturanstiegsverhältnissen, die durch verschiedene Arten von Arzneimittellösungen hervorgerufen werden, anpassen, und folglich werden durch diese Offenbarungen ungleichmäßige Sterilisierungsbedingungen herbeigeführt.
Gemäß der in der zuerst genannten Japanese Disclosure Gazette Nr. 1973-59976 offenbarten Erfindung wird ein unterer Abschnitt jeder aufrecht stehenden Ampulle mit Mikrowellen bestrahlt, um Temperaturunterschiede innerhalb der Ampulle zu verringern. Jedoch kann ein gewünschter Heizwirkungsgrad nicht allein durch Bestrahlung der Ampulle mit Mikrowellen erreicht werden, wenn nicht zusätzlich ein langer Heizofen vorgesehen wird. Des weiteren erfordert diese Erfindung eine relativ hohe Mikrowellenleistung, und eine solche Anforderung stellt ein weiteres Hindernis dar, das eine effiziente Sterilisierung unmöglich macht.
Die in der genannten Japanese Disclosure Gazette Nr. 1973- 104381 offenbarte Erfindung kann keine ausreichende Sterilisierung des Kopfteiles des versiegelten Behälters erreichen, da die Temperatur der darin enthaltenen Arzneimittellösung durch Absorption der Mikrowellen ansteigt, jedoch innerhalb dieses Kopfteiles ein Raum bleibt, der keine Mikrowellen absorbiert und dessen Temperatur folglich nicht ansteigt. Außerdem fällt die einmal angestiegene Temperatur der Arzneimittellösung nach Kontakt mit dem Kopfteil des Behälters wieder ab. Daher ist es auch mit dieser Erfindung unmöglich, eine zufriedenstellende Sterilisation zu erreichen.
Die in der genannten Japanese Disclosure Gazette Nr. 1975- 38985 offenbarte Erfindung erfordert einen großen Ofen sowie eine beträchtlich hohe Mikrowellenleistung. Je nach Art der Arzneimittellösung ist es mit dieser Erfindung schwierig, einen ausreichenden Temperaturanstieg in der Ampulle zu erhalten. Darüber hinaus ist die Intensität der Mikrowellen je nach Position innerhalb des Ofens deutlich ungleichmäßig, so daß die einzelnen Ampullen häufig entsprechend unterschiedliche Temperaturanstiegsverhältnisse aufweisen. Außerdem kann keine ausreichende Sterilisation des Kopfteiles der Ampulle erwartet werden.
Um diese ungenügende Sterilisierungswirkung der Mikrowellen auszugleichen, wurden beim bisherigen Stand der Technik Autoklaven als Hilfsmittel eingesetzt. Der Autoklav macht es jedoch unmöglich, die Temperatur der einzelnen versiegelten Behälter zu steuern und verursacht manchmal, daß sich Inhaltsstoffe der Arzneimittellösung zersetzen. Darüber hinaus verhindert der Autoklav, daß die sterilisierende Behandlung kontinuierlich in einer einzigen Arbeitsfolge durchgeführt werden kann.
Um solche Probleme zu überwinden, hat der Erfinder der vorliegenden Anmeldung in der Japanese Patent Application Disclosure Gazette Nr. 1990-41162 ein Verfahren zur Ampullensterilisation mittels Mikrowellen offenbart, bei dem nur ein unterer Abschnitt jeder Ampulle durch einen in der Deckwand eines Bestrahlungsofens ausgeformten Schlitz in den Bestrahlungsofen eingesetzt wird, der mit einem quadratischen Wellenleiter verbunden ist, so daß die gewünschte Sterilisation während der Bewegung der Ampulle entlang des Schlitzes erfolgt. Das genannte Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe des Bestrahlungsofens oder der Abstand zwischen der Ampulle und der oberen Wand des genannten Schlitzes eingestellt wird, um die Bestrahlungsdosis für jede Ampulle zu steuern.
Die in dieser Japanese Disclosure Gazette Nr. 1990-41162 offenbarte Erfindung verläßt sich jedoch lediglich auf die Einstellung der Tiefe des Bestrahlungsofens oder die Einstellung des Abstandes zwischen der Ampulle und der oberen Wand des genannten Schlitzes, was zwangsläufig dazu führt, daß die Ampulle nur teilweise erhitzt wird.

ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Es ist ein Zweck dieser Erfindung, die genannte nur teilweise Erhitzung der Ampulle im Bestrahlungsofen auszuschließen, einen Temperaturunterschied nicht nur innerhalb der einzelnen versiegelten Behälter, sondern auch zwischen den einzelnen versiegelten Behältern zu verhindern, indem der Heizwirkungsgrad in Abhängigkeit von Eigenschaften wie der elektrischen Leitfähigkeit einer bestimmten Art von Arzneimittellösung und der Größe eines bestimmten versiegelten Behälters gesteuert wird, und dadurch eine zuverlässige Sterilisierungswirkung zu erreichen.
Der obengenannte Zweck wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren zur Sterilisierung eines versiegelten Behälters mittels Mikrowellen erreicht, bei dem der versiegelte Behälter in einen Schlitz eingesetzt wird, der in einer Deckwand eines Bestrahlungsofens ausgeformt ist, der mit einem quadratischen Wellenleiter verbunden ist, der dazu dient, die Mikrowellen in den Bestrahlungsofen wandern zu lassen, so daß eine gewünschte Sterilisation während der Bewegung des versiegelten Behälters entlang des Schlitzes erfolgt, wobei das genannte Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die versiegelten Behälter in einem Abschnitt mit Mikrowellen bestrahlt werden, der etwas niedriger ist als die mittlere Höhe des versiegelten Behälters, wenn der Behälter entlang einer Linie in der Nachbarschaft eines Ofeneinlasses entlang wandert und anschließend in einem Abschnitt im Bereich seines Bodens mit Mikrowellen bestrahlt wird, wenn der versiegelte Behälter entlang einer Linie in der Nachbarschaft eines Ofenauslasses wandert.
Zur Verwirklichung eines solchen Sterilisierungsverfahrens sieht die vorliegende Erfindung einen Apparat zur Sterilisierung eines versiegelten Behälters mittels Mikrowellen vor, der aus einem Bestrahlungsofen besteht, der mit einem Schlitz in seiner Deckwand versehen und mit einem quadratischen Wellenleiter verbunden ist, der zur Fortleitung der Mikrowellen dient, sowie aus einem Förderbecher, der als Halterung der betreffenden versiegelten Behälter dient, die jeweils mit ihrem unteren Bereich durch den Schlitz in den Bestrahlungsofen eingesetzt sind, und weiterhin dazu dient, die jeweiligen versiegelten Behälter durch den Schlitz zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestrahlungsofen mit einer Schiene versehen ist, die sich vom niedrigsten Niveau am Ofeneinlaß bis zum höchsten Niveau am Ofenauslaß erstreckt und dazu dient, den Boden jedes versiegelten Behälters abzustützen.
Mit diesem Verfahren und diesem Apparat der vorliegenden Erfindung wird der versiegelte Behälter auf dem Weg entlang der Schiene des Bestrahlungsofens angehoben und wird folglich nahe der Einlaßöffnung zuerst in dem Abschnitt erhitzt, der etwas niedriger ist als seine mittlere Höhe, wobei eine Konvektionsströmung in der Arzneimittellösung erzeugt wird. Darauf wird der versiegelte Behälter vorwiegend an seinem Boden erhitzt, um den Temperaturunterschied zwischen dem oberen und unteren Bereich der Arzneimittellösung zu verringern.
Da der Boden des Behälters vorwiegend in der Nachbarschaft der Auslaßöffnung mit Mikrowellen bestrahlt wird, kann auch der unmittelbar folgende Behälter ausreichend mit Mikrowellen bestrahlt werden. So werden die versiegelten Behälter allmählich erhitzt und die Ungleichmäßigkeit der Temperatur zwischen den aufeinanderfolgenden Behältern kann minimiert werden.
Der genannte Apparat zur Sterilisierung versiegelter Behälter mittels Mikrowellen kann zusätzlich mit einem Heißluftofen ausgestattet werden, um die Kopfteile der versiegelten Behälter, worin keine Arzneimittellösung enthalten ist, in dem Heißluftofen durch Hitze zu sterilisieren und so sicherzustellen, daß auch diese Kopfteile der Behälter und andere Bereiche, in denen keine Arzneimittellösung enthalten ist, zuverlässig sterilisiert werden.
Der genannte Zweck wird mit dem genannten Apparat zur Sterilisierung versiegelter Behälter mittels Mikrowellen auch dadurch erreicht, daß die genannte Schiene durch einen schmalen Kanal ersetzt wird, der an der Auslaßöffnung des Bestrahlungsofens ausgeformt ist. Durch diesen Aufbau wird die Ampulle, bei der die direkte Bestrahlung durch Mikrowellen abgeschlossen ist, auf einer konstanten Temperatur gehalten und diese thermostatische Wirkung macht die Sterilisierung noch zuverlässiger.
Der genannte Zweck wird auch dadurch erreicht, daß der genannte Apparat zur Sterilisierung versiegelter Behälter mittels Mikrowellen mit einer IR (Infrarot-Strahlungs)- Heizung ausgestattet ist, um den aus dem Bestrahlungsofen ausgefahrenen versiegelten Behälter thermostatisch gesteuert zu erwärmen, so daß die Arzneimittellösung in dem genannten versiegelten Behälter, die an der Auslaßöffnung des Bestrahlungsofens auf eine Höchsttemperatur erhitzt wurde, während der Beförderung entlang des Kanals in eine Thermostat-Station auf dieser Temperatur gehalten wird. Diese Wirkung wird durch die Infrarot-Heizung sichergestellt. Auf diese Weise wird das Innere der versiegelten Behälters zuverlässig sterilisiert.
Der genannte Zweck wird außerdem mit dem genannten Apparat zur Sterilisierung versiegelter Behälter mittels Mikrowellen erreicht, worin ein Förderband vorgesehen ist, mit dem die versiegelten Behälter zu einem Schraubenförderer transportierbar sind, welcher im Turnus die versiegelten Behälter aufnimmt und unter Drehung die genannten aufgenommenen versiegelten Behälter weiter transportiert; worin ein Eingabe-Trichter für die versiegelten Behälter vorgesehen ist, der ein Eingabe- Sternrad enthält, das die versiegelten Behälter zu einem Transport-Becher fördert; und worin der Eingabe-Trichter weiterhin einen Sensor umfaßt, mit dem abfühlbar ist, ob die einzelnen Drehungen einer Nut des Schraubenförderers ordnungsgemäß mit den versiegelten Behältern geladen sind oder nicht, und gekennzeichnet durch Hilfsführungen, mit denen die versiegelten Behälter in entsprechende Aufnahmeplätze der Schraubenförderernnut eingespeist werden, wenn der Fühler aufspürt, daß die individuellen Drehplätze der Schraubennuten nicht mit versiegelten Behältern geladen sind. Auf diese Weise werden die versiegelten Behälter fortlaufend und lückenlos vom Eingabe-Trichter in den Sterilisierapparat gespeist, so daß die hintereinander eingespeisten versiegelten Behälter mit einer gleichbleibenden Mikrowellendosis bestrahlt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die obigen sowie weitere Gegenstände der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die mit der beigefügten Zeichnungen verbundenen Beschreibung deutlich:
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines gemäß der Erfindung konstruierten Sterilisierungsapparates;
Fig. 2A und 2B sind Draufsicht und Schnittansicht eines Eingabe-Trichters 12, der einen Mechanismus zur Vermeidung von Einfüllfehlern miteinschließt;
Fig. 3A, 3B und 3C veranschaulichen den Mechanismus zur Vermeidung von Einfüllfehlern, wobei Fig. 3A eine detaillierte Draufsicht dieses Mechanismus ist, und Fig. 3B und 3C Draufsichten darstellen, die den Mechanismus zur Vermeidung von Einfüllfehlern im Betrieb zeigen;
Fig. 4 ist ein Querschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1;
Fig. 5A und 5B sind Draufsicht und Querschnitt eines Förderbechers, der Ampullen enthält;
Fig. 6A bis 6C sind Querschnitt-, Seiten- und Frontansicht einer Vorheizanlage;
Fig. 7 und 8A sind Frontansicht und Draufsicht einer Erhitzeranlage;
Fig. 8B ist eine Schnittansicht entlang einer Linie VIIIB- VIIIB;
Fig. 9A bis 9C sind Querschnitte von Varianten des Bestrahlungsofens;
Fig. 10 zeigt die gegen den Boden des Bestrahlungsofens geneigte Ampulle;
Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht einer Schiene;
Fig. 12 ist eine Schnittansicht des Bestrahlungsofens entlang einer Ebene, die senkrecht auf der in Fig. 9 dargestellen Ebene steht;
Fig. 13A und 13B sind Querschnitt und Frontansicht der Erhitzeranlage;
Fig. 13C ist ein Querschnitt eines Heißluftofens entlang einer Linie X III C-X III C in Fig. 13B;
Fig. 13D ist eine Seitenansicht des Heißluftofens;
Fig. 13E ist ein Querschnitt entlang einer Linie X III E - X III E in Fig. 13B;
Fig. 14A bis 14D sind Querschnitt, Seitenansicht, Draufsicht und Frontansicht einer Thermostat-Station;
Fig. 15 ist eine Frontansicht einer Kühleinheit und
Fig. 16A und 16B sind Draufsicht und Frontansicht eines Kühlerrohres.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Obgleich die Erfindung hinsichtlich bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wird, bei denen eine Ampulle als Beispiel für den versiegelten Behälter steht, sollte es sich von selbst verstehen, daß sich diese Erfindung nicht nur auf Ampullen beschränkt, sondern auch auf andere mit Flüssigkeit gefüllte Behälter wie Flaschen, Phiolen und ähnliche Gegenstände anwendbar ist.
Unter Bezug auf einen Sterilisierapparat 10 in Fig. 1 wird ein Überblick über die Erfindung gegeben. Bezugszahl 11 bezeichnet ein Eingabe-Sternrad, mit dem die von einem Schraubenförderer 13 beförderten Ampullen (a) von einem Eingabe-Trichter 12 in den Sterilisierapparat 10 befördert werden. Bezugszahl 14 bezeichnet einen Förderbecher, der die Ampullen (a) hält und sie durch den Sterilisierapparat transportiert. Dieser Förderbecher 14 wird durch eine endlose Kette 17 bewegt, die über ein Antriebskettenrad 15 und ein angetriebenes Kettenrad 16 läuft (siehe Fig. 4).
Indem sich dieser Förderbecher 14 mit den betreffenden in ihm gehaltenen Ampullen (a) im Uhrzeigersinn bewegt, laufen die Ampullen (a) durch eine Vorheizanlage 50, eine Erhitzeranlage 70 und eine Thermostat-Station 110 und werden während des Transports durch diese Anlagen einer sterilisierenden Behandlung unterzogen.
Die Bezugszahlen 21, 21' bezeichnen Infrarotthermometer, die dazu dienen, die Temperatur jeder Ampulle (a), die jeweils in der Erhitzeranlage 70 und der Thermostat- Station 110 erhitzt und sterilisiert worden ist, zu messen. Wie später noch beschrieben wird, ist genanntes Thermometer 21 auch dazu eingerichtet, entlang einer Führung 84 beweglich zu sein, um Temperaturnachmessungen vorzunehmen.
Die so sterilisierten Ampullen (a) werden mit einem Ausgabe-Sternrad 22 und einem Schraubenförderer 23 herausbefördert, dann wird von den zwei Infrarotthermometern 21, 21', die an zwei Meßstellen angebracht sind, geprüft, ob sich die betreffenden Ampullen innerhalb einer voreingestellten Temperaturspanne befinden oder nicht. Aufgrund von Signalen dieser Infrarotthermometer werden die Ampullen (a), die sich außerhalb der voreingestellten Temperaturspanne befinden, von einer Sortiervorrichtung 24 aussortiert und dabei werden die Ampullen (a) auf eine Auslaßöffnung für den Anforderungen genügende Produkte 25 und eine Auslaßöffnung für ungenügende Produkte 26 verteilt.
Die Bezugszahl 130 bezeichnet eine Kühleinheit, die verwendet wird, um die Ampullen (a) abzukühlen, Bezugszahl 28 bezeichnet eine Steuereinheit für den Sterilisierapparat der Erfindung. Und es ist diese Steuereinheit 28f mit der eine Temperaturspanne für die Sterilisierung der Ampullen voreingestellt wird, mit der die Mikrowellenabgabe automatisch gesteuert wird, um den Temperaturanstieg jeder Ampulle in Reaktion auf die Signale der Infrarotthermometer 21, 21' innerhalb einer vorbestimmten Spanne zu halten und mit der der Sterilisierapparat als Ganzes auf der Grundlage von Entscheidungen gesteuert wird, wie beispielsweise derjenigen, ob die erwünschte Sterilisierung in angemessener Weise durchgeführt wurde oder nicht.
Nun wird der Sterilisierapparat der Erfindung hinsichtlich seiner einzelnen Teile beschrieben. Die mit einer Arzneimittel lösung gefüllten Ampullen (a) werden in den Eingabe-Trichter 12 eingespeist. Ein Mechanismus zur Verhinderung von Einfüllfehlern, wie in Fig. 2A bis 3C dargestellt, stellt sicher, daß die Ampullen, die durch den Schraubenförderer vom Eingabe-Trichter in den Sterilisierapparat 10 transportiert werden, lückenlos eingespeist werden.
Im einzelnen befindet sich am Ende des Eingabe-Trichters 12 der Schraubenförderer 13, zu dem die Ampullen (a) mit einem Förderband 18 fortlaufend transportiert werden, wie in Fig. 2A und 2B gezeigt.
Die Ampullen (a), die in einer spiralförmigen Nut 13A des Schraubenförderers 13 aufgenommen werden, werden in einer durch den Pfeil X in Fig. 2A angezeigten Richtung weitergeleitet, dann am Ende des Schraubenförderer 13 dem Eingabe-Sternrad 11 zugeführt und schließlich durch den Förderbecher 14 in den Sterilisierapparat 10 der Erfindung eingespeist.
Der genannte Eingabe-Trichter 12 ist mit einem Mechanismus zur Verhinderung von Einfüllfehlern 120 ausgestattet, der sicherstellt, daß die Ampullen (a) fortlaufend und lückenlos in den Sterilisierapparat geleitet werden.
Im einzelnen enthält der Mechanismus zur Verhinderung von Einfüllfehlern 120, wie in Fig. 3A zu sehen ist, zwei Hilfsführungen 122, 123, zwischen denen die Ampullen (a) durch das Förderband 18 senkrecht gegen den Schraubenförderer 13 gedrückt werden.
Die Bezugszahl 124 bezeichnet einen Photosensor, der ermittelt, ob eine Ampulle (a) nicht ordnungsgemäß in die spiralförmige Nut 13A des Schraubenförderers 13 aufgenommen wurde und eine unbesetzte Stelle auftritt; Bezugszahl 125 bezeichnet zwei Luftstromdüsen, die sich am Ende der Eingabe-Hilfsführungen 122, 123 an senkrecht gegenüberliegenden Stellen an der inneren Oberfläche befinden, und Bezugszahl 126 bezeichnet ein Ventil.
Solange der Schraubenförderer 13 die Ampullen (a) fortlaufend lückenlos zuführt, bleibt das Ventil 126 geöffnet, so daß die Luftstromdüsen 125 einen Luftstrom ausstoßen können, der verhindert, daß die Ampulle (a), die sich zwischen den Eingabe-Hilfsführungen 122, 123 befindet, mit der in der spiralförmigen Nut 13A aufgenommenen Ampulle (a) in Kontakt kommt.
Entdeckt der Photosensor 124 entlang der spiralförmigen Nut 13A des Schraubenförderers 13 eine unbesetzte Stelle, d.h. einen Drehplatz ohne Ampulle, so wird das Ventil 126 geschlossen, der Luftstromzufluß von den Lufstromdüsen 125 wird gestoppt, und, wie aus Fig. 3B ersichtlich, die zwischen den Hilfsführungen 122, 123 gehaltene Ampulle (a) wird in den besagten ampullenfreien Drehplatz der spiralförmigen Nut 13A eingesetzt. Auf diese Weise werden die Ampullen (a) fortlaufend und lükkenlos dem Sterilisierapparat zugeführt.
Bezugnehmend auf Fig. 3C kann der Mechanismus zur Verhinderung von Einfüllfehlern 120 im Hinblick auf die zwischen den Hilfsführungen 122, 123 gehaltene Ampulle (a1) und auf die von dem Schraubenförderer 13 transportierten Ampullen (a2), (a3) so plaziert werden, daß der genannte Mechanismus zur Verhinderung von Einfüllfehlern 120 und die Ampullen (a1), (a2), (a3) ein gleichseitiges Dreieck bilden. Auf diese Weise wird ein reibungsloses Zuführen der Ampullen (a) gewährleistet.
So werden die Ampullen (a) fortlaufend lückenlos dem Förderbecher 14 des Sterilisierapparates 10 zugeführt.
Nun wird unter Bezug auf die Fig. 1, 4, 5A und 5B ein Mechanismus beschrieben, der die Ampullen (a) durch den Sterilisierapparat 10 transportiert.
Die über die Kettenräder 15, 16 laufende endlose Kette 17 ist mit einer Vielzahl von nahe beieinander liegenden Lagergehäusen 30 ausgestattet, von denen jedes mit einer Platte 31, und jede Platte wiederum mit einem Förderbecher 14 ausgestattet ist.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, enthält jedes Lagergehäuse 30 ein oberes Lager 32 und ein unteres Lager 33, durch die zwei unbeweglich an dem Sterilisierapparat 10 befestigte horizontale Führungsstäbe 34, 35 hindurchgehen, so daß die Lagergehäuse 30, die Platten 31 und der Förderbecher 14 ihre vorher festgelegten Stellungen beibehalten können, während sie durch den Sterilisierapparat wandern.
Bezugnehmend auf Fig. 5A, weist der Förderbecher 14 eine obere Reihe von dreieckigen Vorsprüngen 36, und eine untere Reihe von dreieckigen Vorsprüngen 37 auf, die parallel zueinander stehen und zwischen denen Zwischenräume 38 freibleiben.
Wie in Fig. 4 ersichtlich, ist der Förderbecher 14 leicht nach innen gegen die Senkrechte geneigt und die Ampullen (a) werden in einer geneigten Lage zwischen den Vorsprüngen 36, 37 gehalten, während sie zusammen mit dem Förderbecher 14 im Uhrzeigersinn wandern.
Die Bezugszahl 44 bezeichnet eine Schiene, die dazu dient, den Boden jeder Ampulle (a) zu stützen, während die Ampulle (a) durch die Vorheizanlage 50 wandert, Bezugszahl 46 bezeichnet eine Sortierführung, die verhindert, daß die Ampulle (a) aus dem Förderbecher 14 gleitet, und Bezugszahl 40 bezeichnet eine Schiene innerhalb des Bestrahlungsofens der Erhitzeranlage 70 (siehe Fig. 4).
Die Ampullen (a) werden in der oben beschriebenen Weise vom Förderbecher 14 transportiert und wandern der Reihe nach durch die Vorheizanlage 50, die Erhitzeranlage 70 und die Thermostat-Station 110, wie später noch genauer beschrieben wird. Hierdurch werden die Ampullen der sterilisierenden Behandlung unterzogen.
Die Vorheizanlage 50 wird unter Bezug auf Fig. 1 und 6A bis C erläutert.
Wie in Fig. 1 zu sehen, werden die Ampullen (a), die durch das Eingabe-Sternrad 11 dem Sterilisierapparat 10 zugeleitet werden, in die Vorheizanlage 50 eingeführt.
Wie in Fig. 6A gezeigt, umfaßt die Vorheizanlage 50 ein Vorheizgehäuse 60 mit einem torförmigen Querschnitt, und in dem Vorheizgehäuse 60 befinden sich zwei Infrarot- Erhitzer 51, 52, je einer zu beiden Seiten der Ampulle (a). Die Bezugszahl 53 bezeichnet eine wärmeisolierende Wand. Bezugnehmend auf Fig. 6B sind sowohl die Einlaß- wie auch die Auslaßseite des Vorheizgehäuses 60 mit einer Hitzedämmwand 54 versehen, um das Gehäuse 60 vor Hitzeverlust zu schützen. Die Bezugszahl 55 bezeichnet eine Aussparung, die den Kopfteil (ah) der Ampulle (a) durch die Hitzedämmwand 54 passieren läßt.
In der Vorheizanlage 50 ist der eine als oberer Erhitzer vorgesehene Infrarot-Erhitzer 51 darauf ausgerichtet, vorwiegend den nicht mit Arzneimittellösung gefüllten Kopfteil (ah) jeder Ampulle (a) vorzuheizen, während sich der Infrarot-Erhitzer 52 auf einem etwas niedrigeren Niveau als der genannte Erhitzer 51 befindet, so daß ein mittlerer Bereich der Ampulle (a) vorgeheizt wird. Es sollte klar sein, daß die Vorheiztemperatur dieser Erhitzer 51, 52 zum Beispiel durch ein Thermoelement oder ähnliches gemessen und durch die Steuereinheit 28 bei einer voreingestellten Temperatur gehalten wird.
Mit den für gewöhnlich benutzten Wärmestrahlerhitzern oder ähnlichem wäre der Heizwirkungsgrad ungenügend und würde zu ungleichmäßigem Temperaturanstieg bei verschiedenen Ampullen (a) führen, da die Wellenlänge solcher Wärmestrahlen im wesentlichen gleich der von sichtbaren Strahlen ist und sie leicht von der Oberfläche jeder Ampulle (a) reflektiert werden. Im Gegensatz dazu verwendet die Erfindung die Infrarot-Erhitzer, die in der Lage sind, Wärmestrahlung mit einer Wellenlänge von 4 bis 8 Mikron abzugeben, für die die aus natriumhaltigem Borsilikatglas hergestellten Ampullenoberflächen das geringste Reflexionsvermögen aufweisen, und erhöht dadurch den Wirkungsgrad der Wärmeaufnahme von den üblichen 50% auf 80%. Dadurch können auch Temperaturungleichmäßigkeiten zwischen den Ampullen (a) minimiert werden. Typischerweise erwärmen diese Erhitzer 51, 52 die Ampullen (a) bis auf ungefähr 50ºC-60ºC.
Wie in Fig. 6C gezeigt, wird das Vorheizgehäuse 60 der Vorheizanlage 50 durch zwei Stützen 56, 56 gehalten, die in zwei Führungszylindern 57, 57 senkrecht beweglich sind, so daß eine Zylindereinheit 61, die von einem sich zwischen den Stützen 56, 56 erstreckenden Querteil 58 getragen wird, in Betrieb gesetzt werden kann, um das Vorheizgehäuse 60 als Ganzes in senkrechter Richtung zu bewegen.
Die Ampullen (a), die auf die oben erwähnte Weise in den Sterilisierapparat 10 geleitet worden sind, wandern zusammen mit dem Förderbecher 14, der die genannten Ampullen enthält, und werden an ihren Kopfteilen und mittleren Abschnitten in der Vorheizanlage 50 vorerhitzt.
Das Vorerhitzen der Ampullen (a) in der Vorheizanlage 50 spart einen Teil der Mikrowellendosis bei der in der Erhitzeranlage vorgenommenen Bestrahlung wirtschaftlich ein, wie später noch beschrieben wird.
Selbst wenn die Ampullen (a) mehr oder weniger große Temperaturunterschiede aufweisen, die von Bedingungen wie zum Beispiel der Lagerung dieser Ampullen (a) abhängen, werden diese Ampullen (a) auf ihrem Weg durch die Vorheizanlage 50 auf eine im wesentlichen konstante Temperatur erhitzt.
Nun wird die Erhitzeranlage 70 unter Bezug auf die Fig. 7 bis 13E erläutert.
Nachdem die Ampullen (a) die Vorheizanlage 50 im Sterilisierapparat 10 durchlaufen haben, werden sie in die Erhitzeranlage 70 eingeführt.
Bezugnehmend auf Fig. 7 umfaßt die Erhitzeranlage 70 ein Heißluftgehäuse 72, das sich über den Ampullen (a) erstreckt und einen Bestrahlungsofen 71, mit dem ein unterer Abschnitt (aL) jeder Ampulle (a) bestrahlt wird.
Zuerst wird unter Bezug auf Fig. 7 bis 9C der Bestrahlungsofen 71 erläutert.
Wiederum bezugnehmend auf Fig. 7 bezeichnet die Bezugszahl 73 einen Mikrowellenoszillator, Bezugszahl 74 bezeichnet einen quadratischen Wellenleiter zur Fortleitung der Mikrowellen und Bezugszahl 79 bezeichnet einen Absorber für überschüssige Mikrowellen. Ein horizontaler Teil des quadratischen Wellenleiters 74 bildet den Bestrahlungsofen 71.
Wie in Fig. 8A zu sehen, enthält die Deckwand des Bestrahlungsofens 71 zwei Deckelplatten 75, 76, zwischen denen ein Schlitz 77 gebildet wird.
Wie wiederum aus Fig. 4 ersichtlich, wandern die mit dem Förderbecher 14 zu der Erhitzeranlage 70 transportierten Ampullen (a) durch die Erhitzeranlage 70, wobei nur ihre unteren Abschnitte (aL) durch den genannten Schlitz 77 in den Bestrahlungsofen 71 eingesetzt sind. Es sollte hier angemerkt werden, daß die Ampullen (a) von der Einlaßöffnung 71a zu der Auslaßöffnung 71b des Bestrahlungsofens 71 in einer durch den Pfeil Y angezeigten Richtung wandern, d.h. in einer der Mikrowellenbestrahlung entgegengesetzten Richtung (siehe Fig. 7).
Die Deckelplatten 75, 76 des Bestrahlungsofens 71 sind auswechselbar und es können, wie in Fig. 9A bis 9C gezeigt, beide oder eine dieser Deckelplatten 75, 76 durch andere oder eine andere von gewünschter Größe oder Gestalt ersetzt werden, um die Breite des Schlitzes 77 und/oder die Tiefe des Bestrahlungsofens 71 einzustellen. Die Bezugszahlen 78 bezeichnen Schrauben zur Befestigung der Deckelplatten.
Eine Schiene 40, die am Boden des Bestrahlungsofens 71 angebracht ist, ist ebenfalls auswechselbar und kann durch eine andere von gewünschter Höhe ersetzt werden, um die Tiefe des unteren Abschnittes der Ampullen (aL) einzustellen. Als Material für diese Schiene 40 ist Teflon geeignet.
Die Schiene 40 weist einen gestuften Querschnitt auf und die ersten Stufen 41 sind in hinterschnittenen Nuten 80 im Boden des Bestrahlungsofens 71 eingerastet, um zu verhindern, daß sich die Schiene 40 heraushebt (siehe Fig. 9B).
Die zweiten Stufen 42 der Schiene 40 ragen über den Boden des Bestrahlungsofens 71 hinaus, so daß, selbst wenn die Ampulle (a), wie in Fig. 10 gezeigt, schräg steht, eine dieser Stufen 42 mit dem Boden der Ampulle (a) in Kontakt kommt und so verhindert, daß der Boden der Ampulle (a) in direkten Kontakt mit dem Boden des Bestrahlungsofens 71 kommt. Auf diese Weise wird unerwünschte Funkenbildung wirksam vermieden.
Wie in Fig. 11 gezeigt, enthält die Schiene 40 einen ansteigenden Teil 40s und ist niedrig entlang einer Strekke 40a, die sich von diesem ansteigenden Teil 40s bis zu der Einlaßöffnung des Bestrahlungsofens 71 erstreckt, und hoch entlang einer Strecke 40b, die sich von besagtem ansteigenden Teil 40s bis zur Auslaßöffnung des Bestrahlungsofens 71 erstreckt.
Fig. 5A, 5B veranschaulichen, wie die Ampullen (a) durch die dreieckigen Vorsprünge 36, 37 des Förderbechers 14 gehalten werden, wobei ihre Abschnitte (aL) in den Bestrahlungsofen 71 eingesetzt sind. Die genannten unteren Abschnitte (aL) werden mit Mikrowellen bestrahlt und die in den jeweiligen Ampullen (a) enthaltene Arzneimittellösung wird durch Absorption von Mikrowellenenergie erhitzt, während die Ampullen (a) entlang des Schlitzes 77 wandern. Wie schon im Zusammenhang mit Fig. 7 erwähnt wurde, erfolgt die Mikrowellenbestrahlung in einer der Transportrichtung der Ampullen (a) entgegengesetzten Richtung; die Intensität der Mikrowellenbestrahlung der Ampullen (a) erhöht sich, je näher die Ampullen (a) der Auslaßöffnung des Bestrahlungsofens 71 kommen.
Die Ampullen (a) werden angehoben, während sie den ansteigenden Teil 40s der Schiene 40 entlanglaufen, da der Boden jeder Ampulle (a) auf der Schiene 40 entlanggleitet (siehe Fig. 12).
Wie in Fig. 7 zu sehen, ist der Bestrahlungsofen 71 in einer Seitenwand mit einer Reihe von Fenstern 82 und an der Auslaßöffnung mit einer Aussparung 83 versehen, die dadurch gebildet wird, daß ein Teil der Seitenwand herausgeschnitten wird. Wie in Fig. 1 gezeigt, bewegt sich das Infrarotthermometer 21 mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Ampullen (a) entlang einer Führung 84 für dieses Thermometer 21 parallel zum Bestrahlungsofen 71, so daß das genannte Thermometer 21 die Temperatur der den Bestrahlungsofen durchwandernden Ampulle (a) durch die genannten Fenster 82 und die genannte Aussparung 83 messen kann, um eine Abweichung im Temperaturanstieg besagter Ampullen (a) festzustellen.
Es versteht sich von selbst, daß das Thermometer 21 am Auslaßende des Bestrahlungsofens 71 befestigt werden kann, falls es nicht notwendig ist, solche Abweichungen im Temperaturanstieg besagter Ampullen (a) festzustellen.
Um einen in der Arzneimittellösung entstandenen Temperaturunterschied festzustellen, kann die Temperatur der in der Ampulle (a) enthaltenen Arzneimittellösung an einer Stelle gemessen werden, an der die Arzneimittellösung normalerweise die höchste Temperatur aufweist, zum Beispiel an einer Stelle nahe der Oberfläche der Flüssigkeit, und an einer Stelle, an der die Arzneimittellösung normalerweise die niedrigste Temperatur aufweist, zum Beispiel an einer Stelle nahe dem Ampullenboden. Sind jedoch zuverlässige Meßwerte verfügbar, kann die Temperatur an einer einzigen Stelle gemessen werden.
Der oben erwähnte Bestrahlungsofen 71 ist von rechteckiger Gestalt, wie in der Draufsicht in Fig. 8A dargestellt, und ist nahe der Auslaßöffnung 71b und der Einlaßöffnung 71a mit jeweils einem Kanal 85, 86 versehen, der genauso breit ist wie der Schlitz 77 (siehe Fig. 8B), so daß die Ampulle (a) beim Übergang aus dem Bestrahlungsofen 71 in den Kanal 85 Mikrowellenenergie absorbiert, die aus der Auslaßöffnung 71b des Bestrahlungsof ens 71 austritt, und dadurch die Temperatur der innerhalb des Bestrahlungsofens 71 erhitzten Ampulle (a) entlang des Kanals 85 wirksam aufrechterhalten wird.
Auf diese Art wird die Ampulle (a), nachdem sie im Bestrahlungsofen 71 erhitzt wurde, entlang des Kanals 85 warmgehalten und dann in die Thermostat-Station 110 weitergeleitet.
Die Breite des besagten Kanals 85 ist die gleiche wie die des Schlitzes 77 und richtet sich nach der Größe der Ampulle (a). Für eine Ampulle mit einem Durchmesser von zum Beispiel 10 mm würde die Breite des Kanals 85 25 mm betragen. Um sich einer Ampulle anderer Größe anzupassen, kann die Kanalbreite durch geeignetes Auswechseln von Bauteilen und Komponenten entsprechend verändert werden.
Nun wird das Heißluftgehäuse 72 erläutert, das über dem Bestrahlungsofen 71 angebracht ist.
Ähnlich wie die schon erläuterte Vorheizanlage 50 weist auch das Heißluftgehäuse 72, wie in Fig. 13A gezeigt wird, einen torförmigen Querschnitt auf und wird durch einen Arm 91 und Stützen 92 gehalten, so daß es die Kopfteile (ah) der Ampullen (a) überdeckt, die aus dem Schlitz 77 des Bestrahlungsofens 71 ragen.
Wie aus Fig. 13B ersichtlich, sind auf dem Deckel des Heißluftgehäuses 72 Lufterhitzer 93a, 93b angebracht, und Luftleitungen 94a, 94b sind mit diesen Lufterhitzern 93a, 93b verbunden, die über Düsen 95 das Heißluftgehäuse 72 mit einem Heißluftstrom versorgen. Die Bezugszahl 96 bezeichnet eine Abdeckung, die die Kopfteile (ah) der Ampullen (a) umgibt und dazu dient, den Heißluftstrom so zu lenken, daß er verläßlich auf die Kopfteile (ah) der Ampullen trifft.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel des Heißluftgehäuses 72 erzeugt der Lufterhitzer 93a an der Einlaßseite einen auf eine Temperatur von etwa 140ºC erhitzten Luftstrom und erhitzt dadurch rasch die Kopfteile (ah) der Ampullen (a), die der Reihe nach in die Erhitzeranlage 70 eingeführt werden, während der Lufterhitzer 93b an der Auslaßseite einen auf eine Temperatur von ungefähr 170ºC-180ºC erhitzten Luftstrom erzeugt, und dadurch die Kopfteile (ah) der Ampullen (a) auf eine voreingestellte Sterilisationstemperatur erhitzt.
Die Bezugszahl 97 bezeichnet eine wärmeisolierende Wand, die das Innere des Heißluftgehäuses 72 warm hält, und die Bezugszahlen 98, 98 bezeichnen Infrarot-Erhitzer, die sich jeweils an gegenüberliegenden Seiten des Heißluftgehäuses 70 befinden. Es sollte deutlich sein, daß diese Infrarot- Erhitzer 98, 98 das Innere des Heißluftgehäuses 72 auf eine Temperatur von etwa 50ºC -60ºC erhitzen, um das Innere des Heißluftgehäuses 72 warmzuhalten. Diese Infrarot-Erhitzer sind jedoch nicht immer nötig.
Ähnlich wie das Vorheizgehäuse 60 besitzt auch das Heißluftgehäuse 72, wie in Fig. 13D zu sehen, eine Hitzedämmwand 99 zu beiden Seiten der Einlaß- und der Auslaßöffnung für die Ampullen (a), um vor Wärmeverlust zu schützen. Bezugszahl 100 bezeichnet eine Aussparung, durch die die Kopfteile (ah) der Ampullen (a) ohne Hindernis die Hitzedämmwand 99 passieren können.
In Fig. 13B bezeichnen die Bezugszahlen 101, 102 Führungszylinder, die dazu dienen, die Stützen 92 zu tragen, so daß sie in vertikaler Richtung beweglich sind. Eine Zylindereinheit 104, die auf einem sich zwischen den Stützen 92, 92 erstreckenden Querteil befestigt ist, kann benutzt werden, um das gesamte Heißluftgehäuse 72 in vertikaler Richtung zu bewegen.
Die Art und Weise, wie die Ampullen (a) in der Erhitzeranlage erhitzt werden, kann wie folgt zusammengefaßt werden:
Im einzelnen laufen die aus der Vorheizanlage 50 kommenden Ampullen (a) zusammen mit dem Förderbecher 14, der diese Ampullen enthält, den Schlitz 77 des Bestrahlungsofens 71 entlang, durchlaufen so die Erhitzeranlage 70, und während des Transportes durch die Erhitzeranlage 70 bestrahlt der Bestrahlungsofen 71 die unteren Abschnitte der Ampullen (aL) mit Mikrowellen, so daß die in den Ampullen enthaltene Arzneimittellösung diese Mikrowellenenergie absorbiert und auf eine zur Sterilisierung hinreichende Temperatur erhitzt wird. Da die Mikrowellen in einer der Transportrichtung der Ampullen (a) entgegengesetzten Richtung ausgestrahlt werden, erhöht sich die Intensität der Mikrowellen, mit denen die jeweiligen Ampullen (a) bestrahlt werden, während sich die Ampullen (a) im Bestrahlungsofen 71 fortbewegen. Es wird sichergestellt, daß die Ampullen (a) allmählich auf eine Höchsttemperatur erhitzt werden, die sie an der Auslaßöffnung 71b des Bestrahlungsofens 71 erreichen.
Da die jeweiligen Ampullen (a) während ihres Transportes entlang des ansteigenden Bereichs 40s der sich durch den Bestrahlungsofen 71 erstreckenden Schiene 40 der Reihe nach angehoben werden, werden die Ampullen (a), die während des Transportes entlang der ersten Hälfte 40a der Schiene 40 in einem Abschnitt knapp unterhalb ihrer Mitte bestrahlt wurden, nun, während sie entlang der zweiten Hälfte 40b der Schiene 40 transportiert werden, vorrangig in ihrem unteren Abschnitt mit Mikrowellen bestrahlt, so daß vorwiegend der Teil der Arzneimittellösung, der im unteren Bereich jeder Ampulle (a) enthalten ist, erhitzt und sterilisiert wird.
Die Fläche jeder Ampulle (a), die der Mikrowellenbestrahlung ausgesetzt ist, verringert sich, während diese Ampulle (a) im ansteigenden Bereich 40s der Schiene 40 angehoben wird, wobei die Mikrowellenenergiedosis, die von dieser Ampulle (a) absorbiert wird, ebenfalls abnimmt. Das führt dazu, daß die nachfolgenden Ampullen (a) ausreichend mit Mikrowellen bestrahlt werden, um zu gewährleisten daß die jeweiligen Ampullen (a) während ihres Transportes von der Einlaßöffnung 71a zu der Auslaßöffnung 71b des Bestrahlungsofens 71 allmählich erhitzt werden.
Auf diese Weise werden die Ampullen (a), wie schon erwähnt, zuerst in dem Abschnitt erhitzt, der etwas niedriger ist als ihre mittlere Höhe, um den Teil der Arzneimittellösung zu erhitzen, der in dem Bereich der Ampulle (a) über besagter mittlerer Höhe enthalten ist und werden dann so erhitzt, daß die gesamte Menge der in jeder Ampulle (a) enthaltenen Arzneimittellösung gleichmäßig erhitzt werden kann.
Wie schon beschrieben, sorgt der in dem Eingabe-Trichter 12 eingebaute Mechanismus zur Vermeidung von Einfüllfehlern 120 dafür, daß der Sterilisierapparat 10 fortlaufend und lückenlos mit Ampullen (a) bestückt, und dadurch die Mikrowellenbestrahlungsdosis, mit der jede Ampulle (a) bestrahlt wird, auf einem konstanten Niveau gehalten wird. Im einzelnen bedeutet das, daß beim Auftreten einer unbesetzten Stelle in dem den Bestrahlungsofen 71 durchlaufenden Förderbecher, ungefähr fünf bis sieben Ampullen (a) vor und nach der unbesetzten Stelle bis auf eine um 20ºC - 30ºC über dem voreingestellten Sterilisiertemperatur liegende Temperatur überhitzt würden, und diese Ampullen (a) nicht mehr den Anforderungen entsprechen würden. Dieses Problem wird jedoch in Übereinstimmung mit der Erfindung dadurch vermieden, daß der Eingabe-Trichter 12 mit dem genannten Mechanismus zur Vermeidung von Einfüllfehlern 120 ausgestattet ist.
Während die in jeder Ampulle (a) enthaltene Arzneimittellösung durch den Bestrahlungsofen 71 erhitzt und sterilisiert wird, wird der Kopfteil (ah) dieser Ampulle (a) in dem Heißluftgehäuse 72 ebenfalls erhitzt und sterilisiert.
Die Ampulle (a), die so an der Auslaßöffnung 71b des Bestrahlungsofens 71 bis auf die Höchsttemperatur erhitzt wurde, durchläuft den Kanal 85, ohne diese Höchsttemperatur zu verlieren, da die Ampulle (a) entlang dieses Kanals weiterhin die Mikrowellenenergie absorbiert, die durch die Auslaßöffnung 71b des Bestrahlungsofens 71 entweicht.
Nun wird unter Bezug auf die Fig. 14A - D die Thermostat- Station 110 erläutert.
Wie wiederum aus Fig. 1 ersichtlich, werden die Ampullen (a), nachdem sie die Vorheizanlage 50 und dann die Erhitzeranlage 70 passiert haben, in die Thermostat- Station 110 eingeführt.
Ähnlich wie die oben erwähnte Vorheizanlage 50 und das Heißluftgehäuse 72 umfaßt die Thermostat-Station 110 ein Thermostatgehäuse 119, das, wie in Fig. 14A gezeigt, einen torförmigen Querschnitt aufweist.
Wie aus Fig. 14D ersichtlich, wird das Thermostatgehäuse 119 von einem Arm 111 und Stützen 112 gehalten, so daß es sich über den Ampullen (a) erstreckt, und es enthält zwei Infrarot-Erhitzer 113, 114, die sich je zu beiden Seiten der Ampullen (a) befinden. Die Bezugszahl 115 bezeichnet eine wärmeisolierende Wand. Der Erhitzer 113 ist auf einem verhältnismäßig hohen Niveau angebracht, und dient dazu, hauptsächlich den Kopfteil (ah) jeder Ampulle (a) zu erhitzen, während der Erhitzer 114 auf einem verhältnismäßig niedrigen Niveau angebracht ist, und dazu dient, hauptsächlich den mittleren Abschnitt jeder Ampulle (a) zu erhitzen. Die Verwendung des Infrarot-Erhitzers in Übereinstimmung mit der Erfindung erleichtert die Temperatursteuerung und hält die gesamte Arzneimittellösung wirksamer auf einer gleichförmigen Temperatur als der Heißlufterhitzer. Darüber hinaus ist der Infrarot-Erhitzer auch insofern von Vorteil, als das Thermostatgehäuse 119 ohne Wärmeverlust bleibt, eine gute Arbeitsumgebung geschaffen wird und die Produktionskosten gesenkt werden.
Ähnlich wie das Vorheizgehäuse 60 und das Heißluftgehäuse 72 ist das Thermostatgehäuse 119 an der Vorder- und Rückseite mit Hitzedämmwänden 116 versehen, um Wärmeverlust zu verhindern. Die Bezugszahl 117 bezeichnet, wie in Fig. 14 B zu sehen ist, eine Aussparung in der Hitzedämmwand 116, durch die der Kopfteil der Ampullen (ah) frei diese Hitzedämmwände 116 durchlaufen kann.
Wie aus Fig. 14D ersichtlich, wird das Thermostatgehäuse 119 durch Betätigung einer Zylindereinheit 118 aufwärts bewegt.
So wandern die in der Erhitzeranlage 70 bis auf die Höchsttemperatur erhitzten Ampullen (a) mit dem sie tragenden Förderbecher durch die Thermostat-Station 110 und werden dort auf der genannten Höchsttemperatur gehalten.
Auf diese Weise werden die Ampullen (a) in der Erhitzeranlage 70 erhitzt und dann in der Thermostat- Station 110 in diesem Zustand gehalten, wodurch der Sterilisiereffekt entscheidend verbessert wird.
Die Ampullen (a), die so der sterilisierenden Behandlung unterzogen werden, indem sie die Vorheizanlage 50, die Erhitzeranlage 70 und die Thermostat-Station 110 durchlaufen, werden dann von dem Auslade-Sternrad 22 aus dem Förderbecher 14 genommen und von dem Schraubenförderer zu der Sortiervorrichtung 24 transportiert (siehe Fig. 1.)
In Abhängigkeit von dem Signal, das von der Steuereinheit 28 abgegeben wird, führt die Sortierführung 24 nur diejenigen Ampullen (a), die von den an zwei Temperaturmeßstellen befindlichen Infrarotthermometern 21, 21' als innerhalb einer vorbestimmten Temperaturspanne liegend bestimmt wurden, zu der Auslaßöffnung 25, die nur für den Anforderungen genügende Produkte vorgesehen ist. Für die anderen Ampullen (a) dreht sich diese Sortiervorrichtung 24 im Uhrzeigersinn, um solche Ampullen (a) der Auslaßöffnung 26 für ungenügende Produkte zuzuführen.
Oberhalb der Schraube 23 befindet sich, wie in Fig. 15 gezeigt, eine Kühleinheit 130.
Eine Haube 131 dieser Kühleinheit 130 enthält, wie in Fig. 16A und B gezeigt wird, ein Kühlerrohr 132. Ein Luftstrom, der durch einen über diesem Kühlerrohr rotierenden Ventilator 133 erzeugt wird, wird durch das Kühl errohr 132 gekühlt, so daß den Ampullen (a) am Auslaß 25 für den Anforderungen genügende Produkte ein gekühlter Luftstrom zugeführt werden kann, um diese Ampullen (a) abzukühlen, nachdem sie in dem Sterilisierapparat 10 erhitzt worden sind.
Die Arbeitsweise des Sterilisierapparates, der gemäß der Erfindung wie oben beschrieben konstruiert wurde, kann wie folgt zusammengefaßt werden:
Der mit dem Mechanismus 120 zur Vermeidung von Einfüllfehlern ausgestattete Eingabe-Trichter 12 füllt die Ampullen (a) lückenlos in den Förderbecher 14 und der genannte Förderbecher 14 hält und transportiert diese Ampullen (a) zu dem Sterilisierapparat 10.
Die Ampullen (a) durchlaufen zuerst die Vorheizanlage 50, wobei vorwiegend der Kopfteil (ah) und der mittlere Abschnitt der Ampullen (a) vorerhitzt werden.
Nachdem die Ampullen (a) die Vorheizanlage 50 verlassen haben, durchlaufen sie nun die Erhitzeranlage 70, in der die Ampullen (a) in ihrem unteren Abschnitt (aL) mit Mikrowellen bestrahlt werden, während sie durch den Bestrahlungsofen 71 wandern. So absorbiert die in den Ampullen (a) enthaltene Arzneimittellösung die Mikrowellenenergie und wird in einem zur Sterilisierung hinreichenden Maße erhitzt.
Da sich die Ampullen (a) entgegen der Richtung der Mikrowellenbestrahlung voranbewegen, erhöht sich die Mikrowellenenergie, der die Ampullen (a) ausgesetzt sind, während sich die Ampullen (a) im Bestrahlungsofen 71 voranbewegen. So wird gewährleistet, daß die Ampullen (a) allmählich auf eine Höchsttemperatur erhitzt werden, die sie am Auslaß 71b des Bestrahlungsofens 71 erreichen.
Bevor die Ampullen (a) von dem ansteigenden Bereich 40s der Schiene 40 angehoben werden, werden die Ampullen (a) in erster Linie in dem Abschnitt erhitzt, der knapp unterhalb ihrer Mitte liegt. Das führt dazu, daß die in dem Bereich jeder Ampulle (a) über besagter Mitte enthaltene Arzneimittellösung wie gewöhnlich erhitzt wird, während die Ampullen (a) entlang der ersten Hälfte 40a der Schiene 40 laufen, die im Hinblick auf den besagten ansteigenden Bereich 40s definiert ist. Dann werden die Ampullen (a), während sie entlang der zweiten Hälfte 40b der Schiene 40 laufen, die ebenfalls im Hinblick auf den ansteigenden Bereich 40s definiert ist, in erster Linie in ihrem unteren Abschnitt erhitzt, so daß eine vertikale Temperaturdifferenz über die gesamte in jeder Ampulle (a) enthaltene Arzneimittellösung wirksam verringert wird.
Da die nachfolgenden Ampullen (a), wie schon aufgezeigt, ebenfalls ausreichend mit Mikrowellen bestrahlt werden, wird gewährleistet, daß die Ampullen (a) allmählich erhitzt werden, während sie vom Einlaß 71a zum Auslaß 71b des Bestrahlungsofens wandern.
Da der in Verbindung mit dem Eingabe-Trichter 12 vorhandene Mechanismus zur Vermeidung von Einfüllfehlern 120 gewährleistet, daß die Ampullen (a) fortlaufend und lükkenlos dem Sterilisierapparat 10 zugeführt werden, kann die unerwünschte Situation vermieden werden, daß die vor und nach einer möglicherweise auftretenden unbesetzten, d.h. ampullenfreien, Stelle im Förderbecher sitzenden Ampullen (a) in schädlichem Übermaß mit Mikrowellen bestrahlt werden; es werden also die jeweiligen Ampullen (a) mit gleichbleibender Mikrowellenenergie bestrahlt.
Gleichzeitig werden die Kopfteile der Ampullen (ah) durch die Heißlufterhitzer 93a, 93b im Heißluftgehäuse 72 erhitzt, und der Heißlufterhitzer 93b am Auslaß 71b erhitzt sie auf eine für eine wirksame Sterilisierung erforderliche voreingestellte Höchsttemperatur.
Die Ampullen (a), die so auf eine voreingestellte Sterilisiertemperatur erhitzt wurden, durchlaufen den Kanal, ohne diese Temperatur zu verlieren, und werden dann mit dem Förderbecher 14 in die Thermostat-Station 110 befördert, in der die Ampullen (a) durch die Erhitzer 113, 114 auf der genannten für eine zuverlässige Sterilisierung erforderlichen Temperatur gehalten werden.
Die Ampullen (a), die durch das Durchlaufen der Vorheizanlage 50, der Erhitzeranlage 70 und der Thermostat-Station 110 sterilisiert wurden, werden dann von dem Auslade-Sternrad 22 aus dem Förderbecher 14 genommen und durch den Schraubenförderer 23 zu der Sortiervorrichtung 24 transportiert.
Die Sortiervorrichtung 24 leitet die Ampullen (a) wahlweise zum Auslaß für den Anforderungen genügende Produkte 25 oder zum Auslaß für ungenügende Produkte 26. Die Ampullen (a), die dem Auslaß für genügende Produkte 25 zugeleitet werden, werden durch die Kühleinheit 130 abgekühlt.

BEISPIEL 1

Um die Wirksamkeit der oben beschriebenen Erfindung nachzuweisen, haben die Erfinder eine Reihe von Versuchen durchgeführt. Das Ergebnis des von den Erfindern durchgeführten Versuchs über das Heizverhalten des Sterilisierapparates 10 wird in den TABELLEN 1 und 2 gezeigt.
Im Versuch verwendeten die Erfinder folgende Arzneimittellösungen:
im Versuch 1 NaCl Lösung
im Versuch 2 Theophyllin TABELLE 1: Ergebnis des Heizversuchs Arznei Mikrowellenausgangsleistung Gesamtanzahl der Ampullen Anzahl der den Anforderungen genügenden Produkte Anzahl der den Anforderungen nicht genügenden Produkte Voreingestellte Temperaturspanne für den Anforderungen genügende Produkte Durchschnittswert (für den oberen Teil der Lösung) Durchschnittswert (für den unteren Teil der Lösung) Höchstwert (für den oberen Teil der Lösung) Höchstwert (für den unteren Teil der Lösung) Tiefstwert (für den oberen Teil der Lösung) Tiefstwert (für den unteren Teil der Lösung) TABELLE 2: Ergebnis des Heizversuchs Arznei Mikrowellenleistung Gesamtanzahl der Ampullen Anzahl der den Anforderungen genügenden Produkte Anzahl der den Anforderungen nicht genügenden Produkte Voreingestellte Temperaturspanne für den Anforderungen genügende Produkte Durchschnittswert (oberer Teil der Lösung) Durchschnittswert (unterer Teil der Lösung) Höchstwert (oberer Teil der Lösung) Höchstwert (unterer Teil der Lösung) Tiefstwert (oberer Teil der Lösung) Tiefstwert (unterer Teil der Lösung)

(BEISPIEL 2)

Das Ergebnis eines vergleichenden Versuchs über die von dem Sterilisierapparat 10 der Erfindung und dem herkömmlichen Autoklav erreichte Sterilisierwirkung wird in TABELLE 3 gezeigt.
Der Sterilisierversuch wurde unter folgenden Bedingungen durchgeführt:

(1) Versuchsbazillen:

Bacillus stearothermophilus ATcc 7953 Sporensuspension (thermostabiler Bazillus)

(2) Thermostabilität des Versuchsbazillus:

D 121 Wert: = 4 min.

(3) Suspensionsmedium:

PBS (0,2 M Phosphatpuffer, 0,85% physiologische Salzlösung, pH 7,2)

(4) Anfängliche Anzahl von Bazillen:

2,8 X 10&sup6;

(5) Ampullengröße:

1 ml TABELLE 3: Ergebnis des Sterilisierversuchs Sterilisierapparat (A) Autoklav Produkttemperatur Anzahl der überlebenden Bazillen Sterilisierbedingung
Das in der obigen TABELLE dargestellte Ergebnis zeigt, daß der Sterilisierapparat 10 der Erfindung eine wesentlich stärkere Sterilisierwirkung aufweist und entsprechend weniger überlebende Bazillen erhalten werden als beim herkömmlichen Autoklav.
Der Sterilisierapparat 10 der Erfindung zeigt eine Sterilisierwirkung, die weit über die Sterilitätsniveaus hinausgeht, die sowohl gemäß den allgemeinen Testverfahren des Japanischen Amtlichen Arzneimittelbuches als auch der PDA (Society of Injection Medicine in den USA) vorgeschrieben sind.
Die Sterilisierwirkung des Sterilisierapparates 10 erreicht ohne weiteres den FO-Wert von 12, der den Indikatorwert des PDA-Sterilitätsniveaus darstellt.
Obgleich die Erfindung an ihrem bevorzugten Ausführungsbeispiel gezeigt und beschrieben wurde, werden Fachleute verstehen, daß daran die vorstehend erwähnten sowie weitere Änderungen an Details oder Gestalt vorgenommen werden können, ohne von Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen.

ZUSAMMENFASSUNG

Ein Bestrahlungsofen ist mit einem quadratischen Wellenleiter zur Fortleitung von Mikrowellen verbunden und in der Deckwand mit einem Schlitz versehen. Ein Förderbecher bewegt versiegelte Behälter durch den Schlitz, wobei die unteren Abschnitte der versiegelten Behälter durch den Schlitz in den Bestrahlungsofen eingesetzt sind. Der Bestrahlungsofen enthält eine Schiene, die sich vom untersten Niveau am Einlaß des Bestrahlungsofens bis zum höchsten Niveau am Ofenauslaß erstreckt und dazu dient, die versiegelten Behälter abzustützen. Ein Heißluftofen ist über dem Bestrahlungsofen angebracht. An einen schmalen Kanal, der sich vom Auslaß des Bestrahlungsofens erstreckt, schließt sich eine Thermostat-Station an, die einen Infrarot- Erhitzer verwendet. Auf diese Weise werden die versiegelten Behälter sterilisiert. Die versiegelten Behälter werden mit Hilfe eines Eingabe- Trichters für versiegelte Behälter, der aus einem Förderband, einem Schraubenförderer und einem Eingaberad besteht, in den Förderbecher des Sterilisierapparates eingespeist. Ein Sensor ermittelt, ob einzelne Drehplätze der Schraubennut ordnungsgemäß mit versiegelten Behältern bestückt sind oder nicht, und mit dem Sensor verbundene Hilfsführungen speisen die versiegelten Behälter in den Schraubenförderer ein.

Claims

1. Verfahren zur Sterilisierung eines versiegelten Behälters mittels Mikrowellen, bei dem der versiegelte Behälter in einen Schlitz eingesetzt wird, der in einer Deckwand eines Bestrahlungsofens ausgeformt ist, der mit einem quadratischen Wellenleiter verbunden ist, der dazu dient, die Mikrowellen in den Bestrahlungsofen wandern zu lassen, so daß eine gewünschte Sterilisation während der Bewegung der versiegelten Behälter entlang des Schlitzes erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der versiegelte Behälter in einem Abschnitt mit Mikrowellen bestrahlt wird, der etwas niedriger ist als die mittlere Höhe des versiegelten Behälters, wenn der Behälter entlang einer Linie in der Nachbarschaft eines Ofeneinlasses entlang wandert und anschließend in einem Abschnitt im Bereich seines Bodens mit Mikrowellen bestrahlt wird, wenn der versiegelte Behälter entlang einer Linie in der Nachbarschaft eines Ofenauslasses wandert.

2. Apparat zur Sterilisierung eines versiegelten Behälters mittels Mikrowellen, umfassend:

- einen Bestrahlungsofen, der mit einem Schlitz in seiner Deckwand versehen und mit einem quadratischen Wellenleiter verbunden ist, der zur Fortleitung der Mikrowellen dient,

- sowie einen Förderbecher, der als Halterung der betreffenden versiegelten Behälter dient, die jeweils mit ihrem unteren Bereich über den Schlitz in dem bestrahlten Bestrahlungsofen eingesetzt sind, und weiterhin dazu dient, die jeweiligen versiegelten Behälter durch den Schlitz zu bewegen,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Bestrahlungsofen mit einer Schiene versehen ist, die sich vom niedrigsten Niveau am Ofeneinlaß bis zum höchsten Niveau am Ofenauslaß erstreckt und dazu dient, den Boden jedes versiegelten Behälters abzustützen.

3. Apparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene, die den Boden jedes versiegelten Behälters abstützt, gestuft ist.

4. Apparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden des Bestrahlungsofens eine hinterschnittene Nut vorhanden ist, in der die Schiene zur Unterstützung des Bodens jedes Behälters sicher gehaltert ist.

5. Apparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Ofenauslaß eine Vertiefung vorgesehen ist und daß ein Temperatursensor für den versiegelten Behälter gegenüberliegend zur Vertiefung angeordnet ist.

6. Apparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich vom Auslaß des Bestrahlungsofens erstreckender Kanal mit einer Breite vorgesehen ist, die im wesentlich gleich der Breite des Schlitzes ist.

7. Apparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel für die vertikale Bewegung des Bestrahlungsofens vorgesehen sind.

8. Apparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Heißluftofen oberhalb des Bestrahlungsofens vorgesehen ist.

9. Apparat zur Sterilisierung eines versiegelten Behälters mittels Mikrowellen, umfassend:

- sowie einen Förderbecher, der als Halterung der betreffenden versiegelten Behälter dient, die jeweils mit ihrem unteren Bereich über den Schlitz in dem bestrahlten Bestrahlungsofen eingesetzt sind, und weiterhin dazu dient, die jeweiligen versiegelten Behälter durch den Schlitz zu bewegen, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Infrarot-Heizung vorgesehen ist, die den aus dem Bestrahlungsofen ausgefahrenen versiegelten Behälter thermostatisch gesteuert erwärmt.

10. Apparat zur Sterilisierung eines versiegelten Behälters mittels Mikrowellen, umfassend:

daß ein Kanal vorgesehen ist, der eine relativ geringe Breite hat und der sich vom Auslaß des Bestrahlungsofens aus erstreckt.

11. Apparat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des schmalen Kanals, der sich vom Auslaß des Bestrahlungsof ens aus erstreckt, die gleiche ist wie die des Schlitzes.

12. Apparat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der schmale Kanal, der sich vom Ausgang des Bstrahlungsofens erstreckt, mit einer Thermostat-Station versehen ist, in der ein Infrarot-Erhitzer thermostatisch den versiegelten Behälter erhitzt, der aus dem Bestrahlungsofen herausgefördert wird.

13. Apparat zur Sterilisierung eines versiegelten Behälters mittels Mikrowellen, umfassend:

dadurch gekennzeichnet,

- daß ein Förderband vorgesehen ist, mit dem die versiegelten Behälter zu einem Schraubenförderer transportierbar sind, welcher im Turnus die veriegelten Behälter aufnimmt und unter Drehung die genannten aufgenommenen Behälter weiter transportiert

- daß ein Eingabe-Trichter für die versiegelten Behälter vorgesehen ist, der ein Eingabe-Sternrad enthält, das die versiegelten Behälter zu einem Transport-Becher fördert,

- und daß der Eingabe-Trichter weiterhin einen Sensor umfaßt, mit dem abfühlbar ist, ob die einzelnen Drehplätze einer Nut des Schraubenförderers ordnungsgemäß mit versiegelten Behältern geladen sind oder nicht,

- und gekennzeichnet durch Hilfsführungen, mit denen die versiegelten Behälter in entsprechende Drehplätze der Schraubennut eingespeist werden, wenn der Fühler auf spürt, daß die individuellen Drehplätze der Schraubennuten nicht mit versiegelten Behältern geladen sind.