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Die
Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zur mikrobiologischen Untersuchung
einer Flüssigkeitsprobe
unter Druck.
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Eine
solche Vorrichtung ist bereits durch das französische Patent 2677664 bekannt,
das einen Aufnahmekörper,
eine Filtermembran und einem Drainagekörper hat. Der Aufnahmekörper hat
einen Behälter,
in dessen eine Wand eine Flüssigkeitseingabeöffnung eingebracht
ist, wobei die Membran diesen Behälter verschließt, indem
sie am Rand der Seitenwand dieses Behälters angeschweißt ist und
der Drainagekörper
so gestaltet ist, dass er die Membran auf der dem Behälter gegenüberliegenden
Seite haltert, und indem sie mit einer Flüssigkeitsausgabeöffnung versehen
ist, wobei der Aufnahmekörper
und der Drainagekörper
durch Verschrauben mittels integral geformter Gewindeelemente miteinander
verriegelt werden.
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Das
Entnehmen einer zu untersuchenden Probe wird durch Verbinden der
Eingabeöffnung
des Behälters
des Aufnahmekörpers
mit einer Flüssigkeit unter
Druck vorgenommen, so dass sich der Behälter mit dieser Flüssigkeit
füllt,
die aus diesem nur durch die Filtermembran austreten kann, wobei
diese Flüssigkeit
von der anderen Seite der Membran durch den Drainagekörper zurückgewonnen
wird und aus diesem durch die Ausgabeöffnung entleert wird.
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Um
zu vermeiden, dass die Flüssigkeit,
welche die Membran passiert hat, aus dem Drainagekörper irgendwo
anders entweicht als durch die Ausgabeöffnung, hat der Aufnahmekörper um
die Membran herum einen Flansch, der mit einer Lippe versehen ist,
welche am Drainagekörper
anliegt, um die erforderliche Dichtung zu erzielen.
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Dies
macht es insbesondere möglich,
beispielsweise durch Sammeln der durch die Ausgabeöffnung entleerten
Flüssigkeit
in einem skalierten Behälter
genau das Volumen der Flüssigkeitsprobe
zu kennen, welches die Membran passiert hat.
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EP 059809 A offenbart
eine wegwerfbare Filtereinheit für
die gleichen Zwecke, bei der aber die Flüssigkeitsprobe nicht unter
Druck steht. Diese Vorrichtung umfasst als Aufnahmekörper eine
offenendige Umhüllung
und als Drainagekörper
einen napfförmigen
Behälter,
eine trichterförmige
Halterungsplatte für
die Filtermembran und ein auf die Halterungsplatte aufgelegtes Halterungspolster,
das von einer inneren Schulter des Behälters getragen wird, an dem
es permanent durch einen geeigneten Zement oder durch Ultraschallschweißung angebracht
sein kann. Das untere Ende der Umhüllung hat einen Halsabschnitt,
so dass es an einem Rand des Behälters
aufgenommen werden kann, wobei die axiale Länge des Halsabschnitts und
seine Position innerhalb des Randes derart sind, dass eine bestimmte
axiale Distanz zwischen der Oberseite des Behälterrandes und einer Kante
des Halsabschnitts besteht. Mehrere Vertikalrippen sind integral
mit der Umhüllung
ausgebildet. Diese Rippen haben eine ausreichende Länge, um
diese axiale Distanz zu überbrücken, und können am
oberen Ende des Behälterrandes
durch Ultraschallschweißung
angebracht werden, so dass sie die Umhüllung am Behälter befestigen.
Da die Befestigung der Rippen am Behälter nur in um den Umfang des
Behälters
herum beabstandeten Intervallen erfolgt, bieten die Rippen schwache "Wegbrechpunkte" "breakaway points", so dass ein Entfernen der Umhüllung vom
Behälter
erleichtert wird. In einer Ausführungsform
ist eine flache Ringdichtung zwischen der unteren Endfläche der
Umhüllung
und der Halterungsplatte angeordnet, wobei der Innenumfang dieser
Dichtung zwischen einem inneren Fuß der Umhüllung und der Filtermembran
eingequetscht wird, während
der Außenumfang
der Dichtung durch einen äußeren Fuß der Umhüllung gequetscht
wird und auf dem Rand der Halterungsplatte ruht, womit diese Dichtung
einerseits eine flüssigkeitsdichte
Abdichtung zwischen der Umhüllung
und der Filtermembran und andererseits eine luftdichte Abdichtung
zwischen der Umhüllung
und der Halterungsplatte bietet. In anderen Ausführungsformen umfasst die Halterungsplatte
eine hochstehende Zunge, die zwischen dem inneren Fuß und dem äußeren Fuß der Umhüllung aufgenommen
ist, während
die flache ringförmige
Dichtung durch eine Dichtung ersetzt wird, die in einem Raum zwischen
dem Rand und der Zunge des Behälters
eingebracht wurde.
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US-4678576A
offenbart eine Vorrichtung für ähnliche
Zwecke, aber nicht für
eine Flüssigkeit
unter Druck. Die offenbarte Vorrichtung umfasst als Aufnahmekörper einen
offenendigen oberen Körper,
und als Drainagekörper
einen napfförmigen
Behälter
und eine Halterungsplatte, wobei ferner ein Verriegelungsrand vorgesehen
ist, um den Aufnahmekörper und
den Drainagekörper
zu verriegeln. Die Halterungsplatte ist sandwichartig zwischen einem
oberen Kragenabschnitt eines Kragens, der in dem Behälter enthalten
ist, und einer inneren Schulter eines Halsabschnitts, die den oberen
Körper
aufweist, aufgenommen, wobei der Ring jeweils durch sein Innengewinde
mit dem Außengewinde
des unteren Abschnitts des Kragens des Behälters in Eingriff steht und über einen
oberen Rand mit der unteren äußeren Schulter
eines geteilten Flansches, der im oberen Körper enthalten ist. In einer
Ausführungsform
sind zwei O-Ringe jeweils beiderseits der Halterungsplatte vorgesehen,
während
in einer weiteren Ausführungsform
eine einzelne H-förmige
Dichtung vorgesehen ist.
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US 4319996 offenbart eine
Filtervorrichtung mit einem Gehäuse
und einer porösen
Membran. Das Gehäuse
ist in der Form eines oberen und unteren Formteils gefertigt, die
zusammengepasst und abgedichtet werden, wobei der runde Umfang der Membran
dazwischenliegt. Die Membran unterteilt das Gehäuse in eine untere Einlasskammer
und eine obere Auslasskammer. Die Einlasskammer hat eine Flüssigkeits-Einlassöffnung für den Einlass
der zu filternden Flüssigkeit,
und die Auslasskammer hat eine Wand mit einer Flüssigkeits-Auslassöffnung für das Filtrat.
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US 5588460 offenbart ein
Verfahren zur Herstellung hermetisch abgedichteter Filtereinheiten.
Ein Filterelement ist zwischen zwei Gehäuseteilen und einer thermoplastischen
Umfassung ausgerichtet. Nach dem Zusammendrücken der Gehäuseteile
wird ein thermoplastisches Overmould-Band um die äußeren Abschnitte
der Gehäuseteile
spritzgegossen, um eine hermetische Dichtung am Rand des Filterelements
zu bilden.
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EP 0319701A offenbart
eine Filtervorrichtung, die besonders geeignet für hydraulische Betriebs- und
Steuersysteme ist. Die Vorrichtung hat eine Fein-Filterschicht zwischen durchlässigen Halterungs-
bzw. Trägerflächen und
bietet einen bemerkenswerten Strömungswiderstand.
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der gleichen Art, wie
sie durch das französische Patent
2667664 bekannt ist, ist aber einfacher, bequemer und wirtschaftlicher
sowohl bei der Herstellung als auch im Gebrauch.
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Zu
diesem Zweck wird eine Vorrichtung zur mikrobiologischen Untersuchung
einer Probe einer unter Druck stehenden Flüssigkeit vorgeschlagen, mit
einem Aufnahmekörper,
einer Filtermembran und einem Drainagekörper, wobei der Aufnahmekörper ein
Reservoir aufweist, in dessen eine Wand eine Flüssigkeitseingabeöffnung eingebracht
ist, wobei die Membran das Reservoir verschließt, und wobei der Drainagekörper Mittel
zum Haltern der Membran auf der dem Reservoir gegenüberliegenden
Seite und eine Flüssigkeitsausgabeöffnung aufweist,
und wobei der Aufnahmekörper
und der Drainagekörper integral
geformte Mittel zur gegenseitigen Verriegelung besitzen, dadurch
gekennzeichnet, dass die Membran an dem Umfang zwischen einem ersten Element,
das einen Teil des Aufnahmekörpers
bildet, und einem zweiten Element, das einen Teil des Drainagekörpers bildet,
ringförmig
gegriffen ist, wobei das erste Element oder das zweite Element eine elastomere
Dichtung aufweist, mittels derer es in Kontakt mit der Membran kommt,
und dadurch, dass die Verriegelungsmittel das Öffnen der Vorrichtung zulassen
können,
indem nur eine Trennbewegung zwischen dem ersten Element und dem
zweiten Element erforderlich ist, wobei die Verriegelungsmittel Mittel
zum axialen Verriegeln zwischen dem Aufnahmekörper und dem Drainagekörper aufweisen,
und entweder der Aufnahmekörper
oder der Drainagekörper
mindestens einen axial ausgerichteten Verriegelungsansatz hat, während der
jeweils andere Mittel zum Aufnehmen des Verriegelungsansatzes hat,
und wobei sich der Verriegelungsansatz von dem Rand einer Umfassung,
die einen Teil des sie enthaltenden Aufnahmekörpers oder Drainagekörpers bildet,
vorstehend erstreckt.
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Somit
wird im Gegensatz zu der oben erwähnten vorbekannten Vorrichtung,
die aus dem französischen
Patent 2677664 bekannt ist, bei dem das Verriegelungsmittel durch
Gewindeelemente gebildet ist, das Öffnen der Vorrichtung gemäß der Erfindung
ohne Drehbewegung zwischen dem Aufnahmekörper und dem Drainagekörper bewerkstelligt.
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Die
Vorrichtung gemäß der Erfindung
ermöglicht
es daher, jegliches Risiko des Verschmierens der Membran beim Öffnen der
Vorrichtung zu eliminieren, wenn sie sich in dem benetzten Zustand
befindet.
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Ferner
ermöglicht
es die elastomere Dichtung, obwohl sie nur auf einer der Seiten
der Membran vorhanden ist, eine Abdichtung auf beiden Seiten der
Membran zu erhalten, das heißt
sowohl mit dem ersten Element als auch mit dem zweiten Element, und
zwar wegen der einfachen Tatsache, dass die Elemente die Membran
festhalten, das heißt,
dass sie nahe aneinandergehalten werden, so dass es nicht notwendig
ist, eine Drehbewegung zu vollziehen, um die Vorrichtung gemäß der Erfindung
zu verschließen,
im Gegensatz zu der oben erwähnten
früheren
Vorrichtung, die durch das französische
Patent 2677664 bekannt ist, und die erfordert, dass die Montage
durch Anschrauben mit einer erheblichen Drehmoment ausgeführt wird,
so dass die Dichtungslippe am Aufnahmekörper zur Anlage mit der erforderlichen
Intensität
am Drainagekörper
kommt.
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Die
Vorrichtung gemäß der Erfindung
ist daher viel einfacher und bequemer zu handhaben als die oben
erwähnte
vorbekannte Vorrichtung, die durch das französische Patent 2677664 bekannt
ist, und ist ferner einfacher herzustellen, da einerseits kein Bedarf
besteht, Maßnahmen
zur Erzielung einer Abdichtung zwischen der Membran und dem Aufnahmekörper durch
Schweißen
zu treffen, und andererseits eine Abdichtung um die Membran zwischen dem
Aufnahmekörper
und dem Drainagekörper
herzustellen, da bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung das Festhalten
der Membran zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element
es ermöglicht,
diese beiden Fälle
einer direkten Abdichtung zu erzielen.
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Dank
der Tatsache, dass die Verriegelungsmittel Mittel zum axialen Verriegeln
zwischen dem Aufnahmekörper
und dem Drainagekörper
aufweisen, ist die Montage der Vorrichtung gemäß der Erfindung besonders einfach,
da es ausreicht, den Aufnahmekörper
und den Drainagekörper
zusammenzubringen, um sie durch Einrasten zu verriegeln.
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Es
ist anzumerken, dass die Elastomerdichtung wegen ihrer Elastizität das notwendige
Spiel aufnimmt, um eine Verriegelung zu ermöglichen, so dass nach der Montage
der Aufnahmekörper
und der Drainagekörper
ohne axiales Spiel gegeneinander zusammengehalten werden.
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Die
Tatsache, dass entweder der Aufnahmekörper oder der Drainagekörper zumindest
einen axial ausgerichteten Verriegelungsansatz aufweist, während der
andere ein Mittel zur Aufnahme der Verriegelungsansatzes hat, wird
aus Gründen
der Einfachheit als auch der Bequemlichkeit sowohl bei der Herstellung
als auch bei der Anwendung bevorzugt.
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Vorzugsweise
wird die Membran ausschließlich
aufgrund dessen festgehalten, dass sie an dem Umfang zwischen dem
ersten Element und dem zweiten Element ringförmig gegriffen ist.
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Die
Herstellung und die Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung
sind somit besonders einfach, da kein Arbeitsgang, wie z.B. dass
Abdichten der Membran, das bei der früheren Vorrichtung bestand,
implementiert werden muss, während
nach dem Öffnen
der Vorrichtung gemäß der Erfindung
die Membran, die weder am ersten Element noch am zweiten Element
befestigt ist, direkt zurückgewonnen werden
kann, beispielsweise mit sterilen Pinzetten, um in eine Kultur in
einer herkömmlichen
Petrischale eingebracht zu werden.
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Wiederum
vorzugsweise ist der Verriegelungsansatz mit dem Rest des Aufnahmekörpers oder
des Drainagekörpers,
der ihn aufweist, durch eine Soll-Bruchzone verbunden.
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Die
Freigabe des Verriegelungsmittels zwischen dem Verriegelungskörper und
dem Drainagekörper
kann so durch ein einfaches Abbrechen des Verriegelungsansatzes
oder auch einer Anzahl von Verriegelungsansätzen erfolgen, falls die Vorrichtung gemäß der Erfindung
mehr als einen davon aufweist.
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Gemäß anderen
bevorzugten Eigenschaften hat der Drainagekörper ein an seinem Zentrum
vorgesehenen kreisförmiges
Tablett mit Mitteln zum Haltern der Membran, und hat um das Halterungsmittel herum
eine Wand mit einer Oberfläche,
die der elastomeren Dichtung zugewandt ist, welche einen Teil des
Aufnahmekörpers
bildet, wobei die Membran zwischen der Oberfläche und der Dichtung festgequetscht
ist.
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Diese
Anordnung bietet in der Tat den Vorteil, relativ einfach zu implementieren
zu sein und ausgezeichnete Ergebnisse hinsichtlich der Abdichtung
zu erzielen.
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Gemäß anderen
bevorzugten Eigenschaften befindet sich aus den gleichen Gründen die
Ausgangsöffnung
des Drainagekörpers
in der Fortsetzung des internen Durchgangs eines koaxial angeordneten
Ausgangsrohrs.
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Vorzugsweise
hat der Drainagekörper
um das Ausgangsrohr eine ringförmige
Rippe, die zu dessen Ende hin konisch zuläuft.
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Diese
Rippe ermöglicht
es insbesondere, die Vorrichtung gemäß der Erfindung zu drainieren,
indem sie direkt auf ein Vakuumfläschchen aufgebracht wird, wobei
das Ausgangsrohr mit dem zentralen Loch des Stopfens des Fläschchens
in Eingriff steht und die ringförmige
Rippe auf diesem Stopfen ruht.
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Die
Erfindung bezieht sich nach einem zweiten Aspekt auch auf ein Verfahren,
um die Vorrichtung gemäß der Erfindung
auf diese Weise zu drainieren.
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Die
Erläuterung
der Erfindung wird nun mit der Beschreibung einer beispielhaften
Ausführungsform
fortgesetzt, die nachstehend als nicht-einschränkende Veranschaulichung unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen gegeben wird.
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Es
zeigen:
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1 eine
Aufrissansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,
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2 eine
Schnitt-Aufrissansicht dieser Vorrichtung,
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3 und 4 ähnliche
Ansichten, die aber jeweils nur den Aufnahmekörper und den Drainagekörper zeigen,
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5 eine
Vergrößerung des
unten rechts befindlichen Teils von 2,
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6 eine
Teilschnitt-Aufrissansicht der Dichtung, mit der der Aufnahmekörper versehen
ist,
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7 eine
Schnitt-Aufrissansicht zur Darstellung, wie die Vorrichtung gemäß der Erfindung
für die
Probenahme der zu untersuchenden Flüssigkeit benutzt wird,
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8 eine ähnliche
Ansicht, die zeigt, wie die Vorrichtung gemäß der Erfindung nach Entnahme einer
Probe mittels einer Spritze drainiert wird,
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9 die
entsprechende Draufsicht auf eine zweite mögliche Stelle für die Spritze,
die mit einer teilweise dargestellten Spritze gezeigt ist,
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10 eine
Ansicht ähnlich 8,
wobei die Drainage ähnlich
wie bei einem Vakuumfläschchen erfolgt,
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11 und 12 Schnitt-Aufrissansichten, die
zeigen, wie die Verriegelungsansätze
vom Aufnahmekörper
losgebrochen werden, um letzteren vom Drainagekörper loszulösen,
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13 eine
Darstellung, wie die Membran mit Pinzetten nach ihrer Freigabe zurückgewonnen wird,
und
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14 eine
Darstellung, wie die Membran in eine Petrischale eingebracht wird.
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Die
Vorrichtung 1 zur mikrobiologischen Untersuchung einer
flüssigen
Probe unter Druck gemäß den Zeichnungen
und insbesondere 1 und 2 hat allgemein
Drehsymmetrie um eine Mittelachse. Sie hat einen Aufnahmekörper 2,
einen Drainagekörper 3 und
eine Filtermembran 4.
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Der
Aufnahmekörper 2 hat
ein Reservoir 5, eine Umfassung 6, die extern
mit dem Reservoir 5 verbunden ist, sowie vier Verriegelungsansätze 7,
die sich von der Umfassung in einer Axialrichtung vorspringend erstrecken.
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Das
Reservoir 5 hat eine Endwand 8 und eine Seitenwand 9.
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Zwei
diametral gegenüberliegende
Rohre 10 erstrecken sich von der lateralen Wand 0 nach
außen vorspringend
oberhalb der Umfassung 6, wobei jedes dieser Rohre einen
weiblichen Luer-Verbinder darstellt, der in sich einen männlichen
Luer-Verbinder aufnehmen kann, wie nachstehend mit Hilfe von 7 erläutert wird,
wobei der interne Durchgang jedes Rohrs 10 sich in einer
in die Wand 9 eingebrachten Öffnung 11 fortsetzt,
und diese Öffnung
sich in unmittelbarer Nähe
der Endwand 8 befindet.
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Die
Seitenwand 9 endet an dem der Endwand 8 gegenüberliegenden
Ende in einem Kantenbildungsteil einer Dichtung 13, wobei
eine Nut 14 zu diesem Zweck in den starren Teil der Wand 9 eingebracht
ist, wie nachstehend in näheren
Einzelheiten mit Hilfe der 2, 3 und 6 erläutert wird.
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Die
Umfassung 6 ist mit dem Reservoir 5 durch die
Außenseite
der Seitenwand 9 auf einer Höhe verbunden, die zwischen
der Nut bzw. Rille 14 und den Rohren 10 gelegen
ist, wobei die Umfassung 6 eine kegelstumpfförmige Wand 15 und
eine zylindrische Wand 16 aufweist, und die Umfassung 6 mit der
Wand 9 durch das Ende kleinen Durchmessers der Wand 15 verbunden
ist, während
die Verbindung zwischen den Wänden 15 und 16 durch
das Ende großen
Durchmessers der Wand 15 erfolgt, wobei sich die Verbindung
zwischen den Wänden 15 und 16 annähernd auf
Höhe des
Randes der Wand 9 befindet.
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Jeder
der Verriegelungsansätze 7 hat
im Umriss allgemein die Form eines Trapezes, das in Bezug auf die
Axialrichtung symmetrisch ist, wobei die das freie Ende 18 des
Ansatzes 7 bildende Seite parallel zu derjenigen ist, durch
die dieser Ansatz mit der Umfassung 6 verbunden ist, genauer
gesagt mit der Kante der Wand 16, wobei der Ansatz 7 sich
nach und nach zwischen seiner Verbindung mit der Umfassung 6 und
seinem freien Ende verjüngt.
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Beidseitig
jedes Ansatzes 7 ist eine Einkerbung 17 in die
Wand 16 über
eine bestimmte Strecke von deren Rand eingebracht.
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Jeder
Ansatz 7 hat von seinem freien Ende 18 aus einen
Innenfläche 19,
die gerade ist, das heißt parallel
zu der Axialrichtung, und zwar bis zu einem Dieder 20,
dessen Oberfläche 19 einwärts und
zu der Wand 16 hin geneigt ist.
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Was
die Außenfläche 21 jedes
Ansatzes 16 betrifft, so ist sie nach außen und
zu der Wand 16 hin geneigt, wobei sich die Oberfläche 21 zwischen
der Oberfläche 18 und
einer quer ausgerichteten Oberfläche 22 erstreckt,
welche die Oberfläche 21 und eine
Nut 23 verbindet, die sich zwischen einer externen Schulter 24,
deren Oberfläche 22 den
Rand bildet, und einer einwärts
in Bezug auf die Oberfläche 21 versetzten
Oberfläche 25 gebildet
ist, befindet, wobei die Oberfläche 25 sich
in der Fortsetzung der Außenfläche der
Wand 16 befindet.
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Es
ist anzumerken, dass der Abschnitt jedes Ansatzes 7, der
sich zwischen dem Boden bzw. der Unterseite der Nut 23 und
dem Rand der Wand 16 befindet, eine Dicke aufweist, die
auf der Höhe
des Dieders 20 ein Minimum aufweist.
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Infolgedessen
ist in dem Bereich des Dieders 20, das der Ansatz 7 wegbricht,
falls ein ausreichend großer
Druck auf die Oberfläche 21 ausgeübt wird, und
allgemeiner gesagt, falls auf den Ansatz 7 eine einwärts gerichtete
Radialkraft einwirkt, die Kraft, die zum Zerbrechen des Ansatzes 7 notwendig
ist, umso kleiner ist, je näher
sie an der Endfläche 18 aufgebracht
wird.
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Wie
insbesondere aus 1 ersichtlich ist, hat die Oberfläche 21 zu
der Axialrichtung parallele Ränder,
wobei jeder Ansatz 7 eine Einkerbung 26 mit einem
L-förmigen
Profil zwischen den Seitenrändern der
Oberfläche 21 und
den Seitenrändern
des Ansatzes 7 aufweist.
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Wie
besser aus 4 hervorgeht, hat der Drainagekörper 3 ein
kreisförmiges
Tablett 30 und eine in einer Stufe um das Tablett 30 herum
angeordnete Umfassung 31.
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Die
letztere hat eine ringförmige
Querwand 32, die auf der der Umfassung 31 gegenüberliegenden
Seite durch eine Oberfläche 33 begrenzt
ist, die hauptsächlich
flach ist, aber zur Außenseite
hin eine geringfügige
Konizität
aufweist.
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Der
Innenumfang der Wand 32 ist mit einer Wand 34 verbunden,
die auf der Seite der Oberfläche 33 durch
eine Oberfläche 35 begrenzt
ist, die hauptsächlich
konkav ist, und in Bezug auf die Oberfläche 32 in der Axialrichtung
zu der Umfassung 31 hin versetzt ist, wobei der Umfang
der Oberfläche 35 und der
Innenumfang der Oberfläche 33 durch
eine leicht kegelstumpfförmige
Oberfläche 36 verbunden
sind.
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Die
Wand 34 ist zentral mit einem Rohr 37 verbunden,
dessen Innendurchgang sich in die Wand 34 durch eine Ausgangsöffnung 38 erstreckt,
die konzentrisch mit Drainagekanälen 39 ist,
welche in die Wand 34 von der Oberfläche 35 aus eingebracht
ist, wobei radial ausgerichtete Kanäle (in den Zeichnungen nicht
sichtbar) ebenfalls mit der gleichen Tiefe wie die Kanäle 39 eingebracht
sind, wobei diese radialen Kanälen
natürlich
in die Ausgangsöffnung 38 münden, durch
die daher die gesamte Flüssigkeit ausströmt, die
durch die in der in Bezug auf die Oberfläche 35 hohl ausgebildeten
Wand 34 eingebrachten Kanäle abgezogen wird.
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An
der Verbindungsstelle zwischen den Wänden 32 und 34 befindet
sich eine ringförmige Rippe 40,
die in Bezug auf die Wände 32 und 34 auf der
Seite der Umfassung 31 vorstehen, wobei diese Rippe sich
zu ihrem freien Ende hin in einem V-förmigen Profil verjüngt, so
dass dieses Ende eine scharfe Kante bildet.
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Der
Tisch 30 hat auch eine rohrförmige Seitenwand 41,
die an einem Ende mit der Wand 32 verbunden ist, während sie
am anderen Ende mit der Umfassung 31 verbunden ist. Die
letztere hat eine quer ausgerichtete Ringwand 42 und eine axial
ausgerichtete Zylinderwand 43, wobei die Wand 42 an
einem ihrer Enden mit der Wand 41 und am anderen mit der
Wand 43 verbunden ist.
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In
der Wand 42 sind in Nähe
der Wand 41 vier Öffnungen 44 eingebracht,
die zwischen ihnen die gleiche Winkelbeabstandung aufweisen wie
zwischen den Verriegelungsansätzen 7,
das heißt,
dass sie voneinander um 90° beabstandet
sind, wobei diese Öffnungen
einen Umriss aufweisen, welcher dem größten Umriss der Ansätze 7 entspricht,
so dass die letzteren jeweils durch eine betreffende Öffnung 44 passieren
können.
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Jede Öffnung 44 ist
an der Außenseite
durch einen axial ausgerichteten Zahn 45 umgrenzt, der
auf der dem Tisch 30 gegenüberliegenden Seite vorsteht.
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Jeder
Zahn 45 erstreckt sich über
eine Höhe vorspringend,
die der Tiefe der Nut 23 entspricht und eine geringere
Dicke als die Breite der Nut 23 aufweist, wobei die jeden
Zahn 45 von der Wand 43 beabstandende Distanz
größer als
die Dicke der Schulter 24 ist (siehe 5).
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Auf
Höhe jeder Öffnung 44 hat
die Wand 43 eine Einkerbung 46 von allgemein rechteckiger
Form mit abgerundeten Ecken, die sich über etwa zwei Drittel der Höhe der Wand 43 erstreckt,
und über
eine Breite, die annähernd
das Doppelte der Breite der Verriegelungsansätze 7 beträgt.
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Die
Wand 43 hat auch vier Einkerbungen 47, die jeweils
auf halbem Weg zwischen zwei aufeinanderfolgenden Einkerbungen 46 angeordnet
sind, wobei die Einkerbungen 47 eine abgerundete Form aufweisen,
deren maximale Höhe
annähernd
einem Drittel der Wand 43 entspricht.
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Der
Drainagekörper 3 hat
auch ein poröses Polster 48 (in 4 nicht
dargestellt), das eine konstante Dicke mit zwei gegenüberliegenden
Oberflächen
der gleichen Form wie die Oberfläche 35 aufweist,
wobei der Durchmesser und ihre Dicke gleich demjenigen der Oberfläche 36 sind.
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Wenn
der Filterkörper 2,
der Drainagekörper 3 und
die Membran 4 montiert sind, wie im einzelnen in 1 und 2 gezeigt
ist, ist die Membran 4 zwischen dem Rand der Seitenwand 9 des
Reservoirs 5 des Aufnahmekörpers 2 und der Oberfläche 33 der Wand 32 des
kreisförmigen
Tischs 3 des Drainagekörpers 3 festgehalten,
wobei die Körper 2 und 3 mittels
der Verriegelungsansätze 7 und
der Umfassung 31 verriegelt sind, die einander gegenüber angeordnet
sind, wie insbesondere in 5 zu erkennen
ist.
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Es
ist anzumerken, dass der Zahn 45 der Wand 42 in
die Nut 23 des Ansatzes 7 passt, und dass die
Schulter 24 dieses Ansatzes in den zwischen der Wand 43 und
dem Zahn 45 befindlichen Raum passt, so dass das Zusammenwirken
zwischen der Schulter 24 und dem Zahn 45 eine
extrem starke Verriegelung des Ansatzes 7 in der Umfassung 31 bereitstellt,
welche relativ großen
Kräften
widerstehen kann, die dazu tendieren, die Körper 2 und 3 voneinander
weg zu bewegen.
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Es
ist auch anzumerken, dass das Ende 18 des Ansatzes 7 in
Bezug auf das freie Ende der Wand 43 mit einer Ausnehmung
versehen ist, so dass, wenn die Vorrichtung 1 auf eine
Oberfläche
mit dem Drainagekörper 3 am
Boden aufgebracht wird, die Vorrichtung 1 mittels der Umfassung 31 auf
dieser Oberfläche
ruht, wobei aus diesem Grund keine Kraft auf die Ansätze 7 ausgeübt wird,
die daher keine Gefahr laufen, versehentlich abgebrochen zu werden.
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Wie
aus 2 ersichtlich ist, wird, wenn die Vorrichtung 1 zusammengebaut
ist, die Dichtung 13 und insbesondere deren Polster im
Vergleich zu der Off-Load-Form dieser Dichtung gemäß 6 stark komprimiert.
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Wie
oben angedeutet wurde, hat diese Dichtung ein allgemein T-förmiges Profil,
dessen longitudinaler Zweig eine Rippe 50 bildet, die so
gestaltet ist, dass sie in die Nut 14 eingesetzt werden
kann, und deren Transversalzweig ein Polster 51 bildet, das
in Kontakt mit der Membran 4 treten soll.
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Das
freie Ende des Polsters 51 hat einen zentralen Schlitz 52,
der es ermöglicht,
zwei ringförmige
Lippen 53 freizugeben, welche das beste Zusammenwirken
des Polsters 51 mit der Membran 4 ermöglichen.
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Es
ist anzumerken, dass die Verbindungsstelle zwischen der Rippe 50 und
dem Polster 51 durch eine gerade Oberfläche an der Innenseite vorgenommen
wird, während
an der Außenseite
eine Konizität 54 vorhanden
ist.
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Diese
Konizität
entspricht in Wirklichkeit einer abgefasten Lippe 55 am
Außenumfang
des Endes des starren Teils der Wand 9, wobei die abgefaste
Lippe es ermöglicht,
lateral das Polster 51 an der Außenseite aufzunehmen, damit
sie hauptsächlich einwärts strömt, das
heißt,
zu der von der Membran 4 und dem Reservoir begrenzten Kammer.
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Der
Aufnahmekörper 2 wird
mit Ausnahme der Dichtung 13 durch Formen eines relativ
starren und transparenten Kunststoffs erhalten, und dann wird auf
dieses Teil die Dichtung 13 aufgeformt, die aus einem Elastomer
geformt ist, wobei dieses Overmolding beispielsweise durch eine
Doppeleinspritzung durchgeführt
wird.
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Der
Teil des Drainagekörpers 3,
der in 4 dargestellt ist, ist auch aus relativ starrem
Formkunststoff hergestellt, hier in weißer Farbe, wobei dieses Teil
als nächstes
durch einfaches Ansetzen mit einem porösen Polster 48 ausgestattet
wird.
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Um
den Aufnahmekörper 1,
den Drainagekörper 3 und
die Membran 4 zusammenzubauen, wird letztere auf den Tisch 30 konzentrisch
mit diesem aufgebracht, dann wird der Aufnahmekörper 2 dem Drainagekörper 3 zugewandt
positioniert, wobei die Verriegelungsansätze 7 mit den Öffnungen 44 ausgerichtet
werden, dann der Körper 2 fest
gegen den Körper 3 gepresst,
so dass die Ansätze 7 in
die Öffnungen 44 eingreifen,
die aufgrund der geneigten Oberfläche 21, die auch als
Rampe wirkt, leicht nachgeben, wobei die ausgeübte Kraft gestattet, dass die Oberfläche 22 der
Schulter 24 über
den Zahn 45 am Ende der Eindruckbewegung mittels der Feder
der Ansätze 7 hinausgeht,
wobei sich die Dichtung 13 als nächstes geringfügig entspannt,
so dass das Spiel zwischen den Ansätzen 7 und der Umfassung 31 vollkommen
ausgeglichen wird, wobei die Elastizität der Dichtung 13,
die dann komprimiert ist bzw. wird, die so erhaltene Verriegelung
aufrechterhält.
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Es
ist anzumerken, dass die Beibehaltung der Dichtung im komprimierten
Zustand es ermöglicht,
für eine
ausgezeichnete Dichtung zwischen der Membran 4 und dem
Rand der Wand 9 zu sorgen, und ferner durch Reaktion zwischen
der Membran 4 und der Oberfläche 33.
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Es
ist auch anzumerken, dass die Innenfläche der Wand 16 lokal
begrenzte Bereiche einer zusätzlichen
Dicke 27 aufweist (3), die
in Kontakt mit der Außenfläche der
Wand 41 kommen, welche eine laterale Verkeilung zwischen
diesen Oberflächen
bereitstellt, die von ähnlichem
Durchmesser sind, und allgemeiner zwischen den Körpern 2 und 3.
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Schließlich ist
anzumerken, dass es nötig
ist, sobald die Vorrichtung 1 auf diese Weise zusammengebaut
wurde, sie in eine Packung zu geben, und sie mit einem Gas, wie
z.B. ETO, oder durch Strahlung zu sterilisieren.
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Natürlich wird
vor dem Verpacken der zusammengebauten Vorrichtung 1 und
deren Sterilisierung jedes der Rohre 10 und 37 mit
einem Stopfen ausgestattet.
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Im
folgenden wird erläutert,
wie die Probenahme einer Flüssigkeit
unter Druck mit der Vorrichtung 1 durchgeführt wird.
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Zunächst wird
der eines der Rohre 10 blockierende Stopfen und der das
Rohr 37 blockierende Stopfen entfernt, dann wird das nicht-verschlossene Rohr 10 mit
einer Quelle von Flüssigkeit
unter Druck verbunden, beispielsweise gemäß 7 mittels
eines Probenverbinders 60 mit einer männlichen Luer-Spitze 61,
die in den Durchgang des nicht verstopften Rohrs 10 eingeführt wird,
und das Ventil 62 des Verbinders 60 wird so manipuliert,
dass die von dem Reservoir 5 und der Membran 4 gebildete
Kammer auf dem gleichen Druck wie die Flüssigkeit, beispielsweise auf
3 bar angehoben wird, wobei die Flüssigkeit in das Reservoir 5 über die Öffnung 11 eintritt,
und das Reservoir verlässt,
in dem sie die Membran 4 passiert, welche auf dem porösen Polster 48 zu
ruhen kommt, wobei die Flüssigkeit,
die die Membran 4 passiert hat, durch die Kanäle 39 zu
der Öffnung 38 geleitet
wird, und die Flüssigkeit
die Vorrichtung über
das Rohr 37 verlässt,
wobei ein graduierter Behälter,
vorzugsweise unter der Vorrichtung 1 angeordnet ist, um
die aus dem Rohr 37 kommende Flüssigkeit zurückzugewinnen,
um zu erkennen, wann das für
die Probenahme erforderliche Volumen die Membran 4 durchlaufen
hat.
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Wenn
dieses Volumen erreicht worden ist, wird das Ventil 62 geschlossen
und die Vorrichtung 1 wird aus dem Verbinder 60 entfernt,
wonach in dem nicht-verstopften Rohr 10 ein Luftsterilisierungsfilter 63 angeordnet
wird (in 10, jedoch nicht in 8 dargestellt),
und die Drainage der insbesondere in 5 noch vorhandenen
Flüssigkeit
als nächstes durch
ein Saugen durch die Ausgangsöffnung 38 durchgeführt wird.
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In
dem in 8 dargestellten Beispiel wird die Drainage mit
einer Spritze oder Pumpe 64 ausgeführt, die einen mit einer Saugspitze 66 versehenen Verbinder 65 aufweist,
der in den Durchgang des Rohrs 37 eingeführt wurde,
wobei die von der Spitze 66 aufgesaugte Flüssigkeit
durch die Spitze 67 ausgetrieben wird, wenn die Welle 69 in
den Körper 68 gedrückt wird,
indem auf den Stößel 66 gedrückt wird.
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Es
ist anzumerken, dass die in die Wand 43 eingebrachten Einkerbungen 47 es
ermöglichen,
die Pumpe oder Spritze 64 korrekt in Bezug auf die Vorrichtung 1 an
vier um 90° voneinander
entfernten Positionen anzubringen, wobei zwei dieser Positionen in 8 gezeigt
sind. Eine weitere Möglichkeit
des Extrahierens der in der Vorrichtung 1 nach der Probenahme
verbleibenden Flüssigkeit
ist die Anwendung eines Vakuumfläschchens,
wie in 10 gezeigt ist.
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Das
dargestellte Vakuumfläschchen 71 hat einen
Glaskörper 72,
der auf der Höhe
seines Halses ein Rohr 73 aufweist, das auf nicht dargestellte
Weise mit einer Vakuumpumpe verbunden ist, und an der Oberseite
dieses Halses einen flexiblen Stopfen 74 mit einer zentralen Öffnung 75 darin,
wobei das Fläschchen 71 von
einem in der Praxis allgemein anzutreffenden Typ ist.
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Die
Vorrichtung 1 wird einfach auf den Stopfen 74 aufgebracht,
wobei das Rohr 37 in die Öffnung 75 eingreift,
und die Rippe 40 an der Oberseite des Stopfens 74 gehaltert
ist.
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Wegen
des schräg
zulaufenden Profils der Rippe 40 verformt letztere den
Stopfen 74 lokal und stellt eine Dichtung bereit, die es
ermöglicht,
die Restflüssigkeit,
wie dargestellt ist, herauszusaugen.
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Sobald
die in der Vorrichtung 1 verbleibende Flüssigkeit
aus dieser entfernt wurde, kann die Vorrichtung 1 geöffnet werden,
was durch Abbrechen der vier Verriegelungsansätze 7 erfolgt, und
zwar durch einfachen Druck auf die Ansätze über die jeweiligen Einkerbungen 46,
wie oben erläutert
und in den 11 und 12 dargestellt
wurde.
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Es
ist dann möglich,
den Aufnahmekörper 2 vom
Drainagekörper 3 zu
entfernen, und die Membran 4 beispielsweise mit sterilen
Pinzetten 80 aufzunehmen, wie in 13 gezeigt
ist, und die Membran, durch die die zu untersuchende Probe hindurchgegangen
ist, in einer Petrischale 81 abzulegen, wie 14 zeigt,
und dann die herkömmliche
Inkubation der Membran-/Petrischalen-Anordnung durchzuführen.
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Es
ist anzumerken, dass die Konkavität der Oberfläche 35 so
berechnet worden ist, dass das Verhältnis des Unterschieds zwischen
der Länge
des dem Profil entsprechenden Bogens in einer diametralen Ebene
der Oberfläche
des der Membran 4 zugewandten Polsters 48 und
zwischen der Länge
der Sehne dieses Bogens über
der letzteren Länge
dem Dehnungskoeffizienten der Membran 4 zwischen dem trockenen
Zustand und dem nassen Zustand entspricht.
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Das
Ergebnis hiervon besteht darin, dass die Dehnung der Membran 4,
wenn sie vom trockenen Zustand in einen nassen Zustand übergeht,
genau dem Längenunterschied
zwischen dem dem oben genannten Profil entsprechenden Bogen und
der Bogensehne dieses Bogens entspricht, so dass im nassen Zustand
die Membran 4 perfekt auf dem Polster 48 ohne
Verschmierungen ruht. Das Polster 48 bietet daher eine
besonders wirksame Halterung für
die Membran 4, wenn diese dem Druckgefälle ausgesetzt ist, das ein
Strömen
der Flüssigkeit
durch sie ermöglicht.
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Außerdem hat
diese Membran, wenn der Anwender die Membran 4 mit der
Pinzette 80 herausholt, wie in 13 gezeigt
ist, eine konkave Form auf der Seite, auf der das Reservoir 5 gelegen
ist, das heißt,
auf der Seite, auf der irgendwelche durch die Membran bei der Probenahme
zurückgehaltenen
Mikroorganismen vorhanden sind, wobei die Krümmung der Membran 4 so
in der richtigen Richtung erfolgt, was die Aufbringung auf die Oberfläche des Kulturmediums 82 in
der Schale 81 betrifft. Dies liegt daran, dass die Membran 4 auf
das Medium 82 von einem Abschnitt der Membran gegenüber der
Pinzette 80 aufgebracht wird, und diese so bewegt werden, dass
die Membran nach und nach in Kontakt mit dem Medium 92 an
der Stelle gelangt, an der sie von der Pinzette gehalten wird. Das
Risiko, dass die Membran eine oder mehrere Höhlungen auf der dem Medium 82 entgegengesetzten
Seite aufweist, und daher das Risiko besteht, dass sich ein oder
mehrere Lufttasche(n) zwischen der Membran 4 und dem Medium 82 bilden,
ist somit gleich Null oder auf jeden Fall minimal.
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Das
Kulturmedium 82 in der in 14 dargestellten
Schale 81 ist ein Agar-Agar enthaltendes Kulturmedium,
das in dem festen Zustand verwendet wird, nachdem es heiß in die
Schale gegossen wurde.
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Wenn
erwünscht
ist, ein flüssiges
Kulturmedium zu benutzen, ist es möglich, die Petrischale 81 mit
einer ähnlichen
Schale zu ersetzen, aber einer, bei der das Agar-Agar-Kulturmedium 82 gegen
ein absorbierendes Kissen ausgetauscht wird, das mit dem flüssigen Kulturmedium
getränkt
ist.
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Eine
weitere Möglichkeit
statt der Kultivierung der Mikroorganismen außerhalb der Vorrichtung 1 besteht
darin, flüssiges
Kulturmedium darin mittels eines der Rohre 10 einzuspritzen,
und dann das überschüssige Kulturmedium
mittels des Rohrs 37 abzuziehen, und als nächstes die
Vorrichtung 1 direkt zur Inkubation zu geben, wobei die Membran 4 nur zurückgewonnen
wird, um die Mikroorganismen nach der Inkubation zu identifizieren
und zu zählen.
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In
einem solchen Fall besteht ein Vorteil in der Verwendung eines flüssigen Kulturmediums,
das geringfügig
höher konzentriert
ist als die herkömmlichen
Medien, da insbesondere in dem Kissen 48 immer eine bestimmte
Menge der Probeflüssigkeit
verbleibt, die sich mit dem eingespritzten Kulturmedium mischt,
das daher verdünnt
wird.
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Bei
nicht-dargestellten Varianten ist es der Drainagekörper 3 und
nicht der Aufnahmekörper 2, der
die elastomere Dichtung, wie z.B. die oben beschriebene Dichtung 13 aufweist,
wobei die männlichen
und weiblichen Verriegelungselemente zwischen den Körpern 2 und 3 jeweils
am Drainagekörper 3 und
am Aufnahmekörper 2 vorgesehen
sind statt umgekehrt; und/oder es werden Verriegelungselemente eines
unterschiedlichen Typs, Sperrelemente mit Scharniermitteln zwischen
den Körpern 2 und 3 sowie
Verriegelungsmittel gegenüber
den Scharniermitteln oder aber andere Mittel zum Versperren als
Verriegelungsmittel angewandt.