EP2030699A1 - Method for washing smaller objects - Google Patents
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- EP2030699A1 EP2030699A1 EP08014328A EP08014328A EP2030699A1 EP 2030699 A1 EP2030699 A1 EP 2030699A1 EP 08014328 A EP08014328 A EP 08014328A EP 08014328 A EP08014328 A EP 08014328A EP 2030699 A1 EP2030699 A1 EP 2030699A1
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- washing liquid
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
- B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
- B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
Definitions
- the invention relates to a method for washing smaller objects, in particular closure plugs or other closures for pharmaceutical purposes, in which the objects are brought into contact with an aqueous washing liquid in a closed container in order to remove impurities from the surface of the objects.
- a cleaning and sterilizing machine for smaller items known, such as closure elements of pharmaceutical vessels, with which the objects are treated in a treatment tank first with water, steam, hot air and then possibly for siliconizing with a silicone dispersion.
- the dispersion is forced out of the container by the supply of compressed air and drained, before the small articles are dried in a hot air stream by introducing sterile filtered and heated compressed air on one side into the container and sucked by applying a vacuum on the other side.
- the air contained in the interior of the recess escapes, inter alia due to the high surface tension of the aqueous washing liquid or only incomplete from the recess when the objects are flooded in the container with the washing liquid.
- the remaining in the recesses air bubbles thus prevent wetting of the surfaces with the washing liquid, so there is no depletion of impurities.
- detergents or other surfactants are often added to the washing liquid in order to counteract the formation of air bubbles in the recesses by reducing the surface tension of the washing liquid and to improve the wetting of their surfaces.
- contamination of the surfaces of the articles with residues of these detergents or surfactants can not be excluded.
- particulate impurities adhering to the articles may also include, but are not limited to, endotoxins, i.
- endotoxins can be detected very well even at low concentrations, so that the depletion of endotoxins from sealing plugs for pharmaceutical purposes in the course of a washing process is well suited for assessing the quality of the washing process.
- the present invention seeks to improve a method of the type mentioned in that impurities such as particles and endotoxins, even inside relatively deep and narrow recesses are well cleaned, without the addition of surfactants and / or a strong relative movement between the objects and the washing liquid is required.
- the pressure in the container is alternately lowered and increased with the objects covered by the washing liquid.
- the pressure is lowered first and then increased.
- the process of alternating pressure reduction and pressure increase is carried out several times by the container is first several times successively first applied to a negative pressure and then with an overpressure.
- the success of the method according to the invention is based on the volume change of the air bubbles or on a collapse of the air bubbles due to the change in pressure in the container.
- the pressure in the container is lowered, the air bubbles expand, causing some of the air contained therein to escape from the recesses as a result of the increase in volume and to rise in the washing liquid as a result of the volume increase causing the skin of the air bubbles and the air bubbles to rupture Collapse and divide into several separate smaller bubbles.
- the pressure reduction leads to a degassing of the washing liquid.
- the former In a subsequent increase in the pressure in the container, the former has the consequence that the air remaining in the recesses occupies a significantly lower bubble volume and therefore the contact area between the air bubbles and the surface of the objects is smaller or the surface wetted by the washing liquid becomes larger.
- the latter causes in a subsequent increase in pressure that air or components thereof diffuse from the air bubbles in the washing liquid and dissolve in the washing liquid, which in particular small air bubbles are completely eliminated. If the pressure increase abruptly, it also leads to a slump of washing liquid in the air bubbles and thus their collapse.
- remaining air bubbles expand again, collapse again and divide. Often, only part of the bubbles stick to the surface of the objects. The remaining bubbles rise to the surface of the washing liquid, where the air contained in them is sucked by means of a negative pressure generating vacuum pump.
- the pressure in the container is lowered to a value of less than 600 mbar, preferably to a value less than 300 mbar, and most preferably less than 100 mbar.
- the bubble volume increases by a multiple, resulting in several times in succession to the collapse of the bubbles and the escape of a portion of the air contained therein.
- a preferred embodiment of the invention provides to supply warmed in the container heated liquid and to reduce the pressure in the container to below the boiling point of the washing liquid, which in turn is higher, the higher the temperature of the supplied into the container washing liquid.
- the pressure falls below the boiling point of the washing liquid, it evaporates, whereby vaporous washing liquid penetrates into the bubbles at the phase boundary with the air bubbles.
- the heat of evaporation is removed from the washing liquid, which cools as a result.
- the lowering of the pressure in the container preferably takes place in that above a liquid level of the washing liquid in the container air is sucked out of the container, preferably by means of a vacuum pump.
- the pressure is increased, according to a preferred embodiment of the invention, at least five times, preferably ten times, and more preferably twenty times, that of the pressure Lowering the pressure in the container prevails.
- the pressure increase is made impact or pulse, because this also leads to a collapse of water through the skin of the air bubbles in the recesses and thus to a collapse of the bubbles and to escape of air from the recesses.
- the achieved in this way reduction of the bubble volume and thus the contact surface of the air bubbles has a wetting of other surface areas of the objects result.
- the pressure in the container is increased at least to atmospheric pressure, better up to more than 1500 mbar, and most preferably to a value of about 2000 mbar.
- the alternate lowering and increasing the pressure in the container is advantageously carried out several times in succession.
- a negative pressure is applied to the container before the supply of the washing liquid into the container, which is preferably maintained during the supply of the washing liquid.
- a very low pressure already prevails in the interior of the bubbles which have formed in the recesses of the objects, so that, in the event of a subsequent abrupt increase in pressure, this leads to the breakthrough of washing liquid already described above in the bubbles which leads to a collapse of the same and a division into smaller bubbles.
- the lowering of the pressure in the container is preferably carried out by means of a vacuum pump connected to the container by air is sucked from the container above the liquid level of the washing liquid, while for increasing the pressure sterile compressed air is advantageously supplied into the container. Both approaches allow to accurately control the pressure in the container.
- the container is preferably substantially completely with the Washing liquid filled.
- the container In order to turn plugs whose recess faces downwards so that the air can escape completely from the recess, the container can be moved during the repeated lowering and increasing of the pressure, preferably by reversing it one or more times after each pressure change cycle. However, it is also possible to pivot the container during the pressure reduction and / or during the pressure increase, but a submergence of the junction of the leading to the vacuum pump or compressed air source line should be avoided so that no water sucked or no air bubbles in the washing liquid be generated.
- the washing liquid is suitably made of pure water to which no detergents or other surface-active substances are added for wetting the surfaces and for removing bubbles.
- a further preferred embodiment of the invention provides that the objects are supplied to the container before the supply of the washing liquid, and that then applied a negative pressure to the container and steam, preferably saturated steam, is fed into the container.
- the supplied vapor condenses on the surfaces of the objects and wets them with water in the form of small water droplets. Since these water droplets easily combine with the subsequent supply of the washing liquid into the container with the washing liquid and beyond an adhesion of air bubbles on the surfaces of the Counteracting objects, a complete wetting of the surface is facilitated with the washing liquid.
- FIGS. 1 to 7 show schematic views of a filled with a washing liquid container with a single, covered by washing liquid stopper during a lowering and an increase in the pressure in the container.
- the stoppers are filled into a container, such as one in the EP 1 510 227 A1 the applicant described in more detail treatment and transport container in the one mentioned in the above EP 1 449 543 A1 to treat the plugs after sealing the container and supplying hot water as washing liquid into the container within the same, thereby removing impurities such as particles or endotoxins from the surfaces of the plugs and transferring them into the washing liquid , The impurities are removed with the washing liquid from the container when it is completely withdrawn from the container after the washing process.
- the sealing plugs remaining in the container are sterilized by supplying saturated steam into the container before they are optionally dried after a preceding siliconization by supplying hot air.
- the above-described washing, sterilization and drying of the sealing plugs can also be carried out in containers or plug cleaning systems of a different design, for example in systems with washing-drum-type containers.
- the closed container 2 serving for washing stopper 6 is therefore only schematic shown.
- the container 2 has on its upper side a filling opening 4 for filling with sealing plug 6 and an opening into the container interior line 8, which is connectable via two controllable shut-off valves 10 and 12 optionally with a vacuum pump 14 or with a compressed air compressed air reservoir 16 containing compressed air.
- On the underside of the container 2 opens a supply line 18 for supplying washing liquid 20 into the container 2, which is connectable via a controllable shut-off valve 22 with a pump 24 and a container 26 for washing liquid.
- a pressurized water ring is often present in pharmaceutical plants, from which the required water is removed.
- Some types of plugs such as the peristaltic plugs 6, enlarged one at a time and in cross-section, for an infusion bottle, have a recess 28 or cavity open on one side only, typically at the bottom of the plug 6.
- Such a recess 28 complicates a complete wetting of the plug 6 during the washing process, since an air bubble 30 can form during filling of the container 2 with the washing liquid 20 within the recess 28, even if the mouth of the recess 28 faces upward, as in the stopper 6 shown in the drawing.
- the pressure p in the container 2 filled with the washing liquid 20 is alternately alternately lowered and increased during the washing process, as shown in the figures by a downwardly inclined arrow during the stopper 6 immersed in the washing liquid 20 and is covered by this.
- the container 2 is after introduction of the sealing plug 6 at atmospheric pressure into the vicinity of the filling opening 4 with the Washing liquid 20 filled so that it completely covers the plug 6.
- This condition is in Fig. 1 shown and shows that the plug 6 is not wetted by the washing liquid due to the air bubble 30 in the interior of the recess 28, so that there is no further purification of contaminants possible without further action.
- a negative pressure is first applied in the container 2 by using the vacuum pump 14 via the above the liquid level of the washing liquid 20 into the container 2 opening line 8 air is sucked out of the container 2, such as represented by an arrow A.
- the pressure within the washing liquid 20 decreases, as a result of which the volume of the air bubble 30 contained in the recess increases and part of the air bubble 30 leaves the recess, as in FIG Fig. 2 shown.
- the surface of the bladder 20 in contact with the washing liquid 20 increases, until finally the skin of the same breaks down in the region of the mouth of the recess 28 and from there outside washing liquid 20 penetrates into the collapsing air bladder 30, as in Fig.
- the vacuum pump 14 When the air pressure above the liquid level of the washing liquid 20 reaches a predetermined value or does not decrease further in spite of continued operation of the vacuum pump 14, which is the case at a pressure of about 50 mbar, the vacuum pump 14 is closed by closing the shut-off valve 10 in the line 8 separated from the container 2 and turned off.
- the pressure in the container 2 is then increased abruptly by sterilized compressed air is fed into the container 2 by opening the valve 12 above the liquid level until the pressure in the container reaches about 2000 mbar.
- the rapid increase in pressure in the washing liquid 20 from 50 mbar to about 2000 mbar also causes a collapse of the air bubble 30 contained in the recess 28, wherein the skin of the bladder 30 breaks in the region of the mouth of the recess 28, so that washing liquid 20 into the bladder 30th flows.
- the air bubble 30 divides into several smaller air bubbles 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, of which those 40, 42, 44, 46, which do not adhere to the surface of the plug 6, to Surface of the washing liquid 20 ascend.
- the bubble volume decreases approximately by a factor of twenty, as in FIG Fig. 7 represented, whereby only a very small surface in the recess 28 remains unwetted by the washing liquid 20.
- a portion of the contained in the bubbles 34, 36, 38 dissolves Air in the previously degassed washing liquid 20, with very small bubbles completely dissolve.
- the container 2 can be rotated in each case between two successive cycles to change the orientation of the plug 6 in the container 2.
- a complete wetting of the stopper surface with the washing liquid 20 can also be accelerated by subjecting the container 2 first to a vacuum and then to steam, preferably saturated steam, after it has been filled with the stopper 6 and before the washing liquid 20 is supplied.
- the supplied into the container 2 steam is reflected in its relaxation in the form of smallest water droplets on the surface of the stopper 6 down.
- These water droplets wet the stopper surface, whereby, in particular, the endotoxins which are readily soluble in water dissolve in the water droplets and, upon melting of the droplets, pass into the aqueous washing liquid 20 which is subsequently introduced into the container.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Waschen von kleineren Gegenständen, insbesondere von Verschlussstopfen oder anderen Verschlüssen für pharmazeutische Zwecke, bei dem die Gegenstände in einem geschlossenen Behälter mit einer wässrigen Waschflüssigkeit in Kontakt gebracht werden, um Verunreinigungen von der Oberfläche der Gegenstände zu entfernen.The invention relates to a method for washing smaller objects, in particular closure plugs or other closures for pharmaceutical purposes, in which the objects are brought into contact with an aqueous washing liquid in a closed container in order to remove impurities from the surface of the objects.
Aus der
Weiter ist aus der
Ein ähnliches Verfahren zum Reinigen und Sterilisieren kleiner Gegenstände ist in der
Die bekannten Verfahren eignen sich recht gut zur Abreicherung von partikelförmigen Verunreinigungen von den Oberflächen der Gegenstände, wenn sämtliche Oberflächen für die Wasch- oder Spülflüssigkeit gut zugänglich sind, so dass sie von der Flüssigkeit leicht benetzt werden, was für eine Ablösung anhaftender Verunreinigungen Voraussetzung ist. Besonders bei kleineren Verschlussstopfen aus Gummi oder dergleichen ist dies jedoch nicht immer der Fall, da diese Stopfen häufig in ihrem ins Innere der pharmazeutischen Gefäße ragenden Stopfenteil .eine Ausnehmung aufweisen, die manchmal eine beträchtliche Tiefe jedoch nur einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser besitzt. Bei solchen Verschlussstopfen entweicht die im Inneren der Ausnehmung befindliche Luft unter anderem bedingt durch die hohe Oberflächenspannung der wässrigen Waschflüssigkeit nicht oder nur unvollständig aus der Ausnehmung, wenn die Gegenstände im Behälter mit der Waschflüssigkeit geflutet werden. Die in den Ausnehmungen zurückbleibenden Luftblasen verhindern somit eine Benetzung der Oberflächen mit der Waschflüssigkeit, so dass dort keine Abreicherung von Verunreinigungen erfolgt.The known methods are quite well suited for the depletion of particulate contaminants from the surfaces of the objects, if all surfaces are readily accessible to the washing or rinsing liquid, so that they are slightly wetted by the liquid, which is a prerequisite for a detachment of adhering contaminants. However, this is not always the case, especially with smaller sealing plugs made of rubber or the like, since these plugs frequently have a recess in their plug part projecting into the interior of the pharmaceutical vessels, which sometimes has a considerable depth but only a relatively small diameter. In such plugs, the air contained in the interior of the recess escapes, inter alia due to the high surface tension of the aqueous washing liquid or only incomplete from the recess when the objects are flooded in the container with the washing liquid. The remaining in the recesses air bubbles thus prevent wetting of the surfaces with the washing liquid, so there is no depletion of impurities.
Aus diesem Grund werden der Waschflüssigkeit nicht selten Detergenzien oder andere oberflächenaktive Stoffe (Tenside) zugesetzt, um durch Verringerung der Oberflächenspannung der Waschflüssigkeit zum einen einer Bildung von Luftblasen in den Ausnehmungen entgegenzuwirken und zum anderen die Benetzung ihrer Oberflächen zu verbessern. Jedoch kann in diesem Fall eine Kontamination der Oberflächen der Gegenstände mit Rückständen dieser Detergenzien oder Tenside nicht ausgeschlossen werden.For this reason, detergents or other surfactants (surfactants) are often added to the washing liquid in order to counteract the formation of air bubbles in the recesses by reducing the surface tension of the washing liquid and to improve the wetting of their surfaces. However, in this case, contamination of the surfaces of the articles with residues of these detergents or surfactants can not be excluded.
Zwar ist es auch möglich, die Luftblasen zu zerstören, indem man den Behälter mit der Waschflüssigkeit und den Gegenständen über längere Zeit in Bewegung versetzt, um an den Grenzflächen zwischen den Gegenständen und der Waschflüssigkeit turbulente Strömungen zu erzeugen. Jedoch reichen diese Strömungen häufig nicht bis ins Innere der Ausnehmungen, während andererseits ein unerwünschter verstärkter Abrieb der Gegenstände zu beobachten ist.Although it is also possible to destroy the air bubbles by moving the container with the washing liquid and the objects for a long time in motion to produce turbulent flows at the interfaces between the objects and the washing liquid. However, these currents often do not reach into the interior of the recesses, while on the other hand unwanted increased abrasion of the objects is observed.
Da die an den Gegenständen anhaftenden partikelförmigen Verunreinigungen unter anderem auch Endotoxine umfassen können, d.h. Bestandteile von äußeren Zellmembranen von gramnegativen Bakterien, die schon in niedrigsten Konzentrationen z.B. als Pyrogene biologisch wirksam sind, muss ein Eintrag derartiger Substanzen ins Innere von Gefäßen für pharmazeutische Zwecke sicher verhindert werden, zumal Endotoxine im Gegensatz zu den Bakterien, von denen sie stammen, sehr hitzestabil sind und daher sogar eine Sterilisation überstehen. Auf der anderen Seite lassen sich Endotoxine selbst in geringen Konzentrationen sehr gut nachweisen, so dass die Abreicherung von Endotoxinen von Verschlussstopfen für pharmazeutische Zwecke im Zuge eines Waschvorgangs zur Beurteilung der Qualität des Waschvorgangs gut geeignet ist.As the particulate impurities adhering to the articles may also include, but are not limited to, endotoxins, i. Ingredients of outer cell membranes of Gram-negative bacteria, which are already present in lowest concentrations, e.g. As pyrogens are biologically active, an entry of such substances into the interior of vessels for pharmaceutical purposes must be safely prevented, especially since endotoxins, in contrast to the bacteria from which they are derived, are very stable to heat and therefore survive even a sterilization. On the other hand, endotoxins can be detected very well even at low concentrations, so that the depletion of endotoxins from sealing plugs for pharmaceutical purposes in the course of a washing process is well suited for assessing the quality of the washing process.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass Verunreinigungen, wie Partikel und Endotoxine, selbst im Inneren relativ tiefer und enger Ausnehmungen gut abgereinigt werden, ohne dass ein Zusatz von oberflächenaktiven Substanzen und/oder eine starke Relativbewegung zwischen den Gegenständen und der Waschflüssigkeit erforderlich ist.Proceeding from this, the present invention seeks to improve a method of the type mentioned in that impurities such as particles and endotoxins, even inside relatively deep and narrow recesses are well cleaned, without the addition of surfactants and / or a strong relative movement between the objects and the washing liquid is required.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Druck in dem Behälter mit den von der Waschflüssigkeit bedeckten Gegenständen abwechselnd abgesenkt und erhöht wird. Zweckmäßig wird der Druck zuerst abgesenkt und dann erhöht. Vorzugsweise wird der Vorgang der abwechselnden Druckabsenkung und Druckerhöhung mehrere Male durchgeführt, indem der Behälter mehrmals nacheinander zuerst mit einem Unterdruck und anschließend mit einem Überdruck beaufschlagt wird.This object is achieved in that the pressure in the container is alternately lowered and increased with the objects covered by the washing liquid. Appropriately, the pressure is lowered first and then increased. Preferably, the process of alternating pressure reduction and pressure increase is carried out several times by the container is first several times successively first applied to a negative pressure and then with an overpressure.
Durch die erfindungsgemäße Merkmalskombination ist es möglich, an der Oberfläche der Gegenstände anhaftende Luftblasen selbst aus relativ tiefen und engen Ausnehmungen zu entfernen und so für eine vollständige Benetzung der Oberfläche der Gegenstände mit Waschflüssigkeit zu sorgen, die für eine Abreinigung von Verunreinigungen, wie Partikeln und Endotoxinen, Voraussetzung ist.By the combination of features according to the invention, it is possible, adhering to the surface of the objects air bubbles themselves to remove from relatively deep and narrow recesses and so to ensure complete wetting of the surface of the objects with washing liquid, which is a prerequisite for a purification of impurities, such as particles and endotoxins.
Der Erfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht dabei auf der Volumenänderung der Luftblasen bzw. auf einem Kollaps der Luftblasen infolge der Änderung des Drucks im Behälter. Bei der Absenkung des Drucks im Behälter dehnen sich die Luftblasen aus, was dazu führt, dass ein Teil der darin enthaltenen Luft infolge der Volumenzunahme aus den Ausnehmungen entweicht und in der Waschflüssigkeit aufsteigt, wenn bedingt durch die Volumenzunahme die Haut der Luftblasen reißt und die Luftblasen kollabieren und sich in mehrere getrennte kleinere Luftblasen teilen. Außerdem führt die Druckabsenkung zu einer Entgasung der Waschflüssigkeit. Bei einer anschließenden Erhöhung des Drucks im Behälter hat das erstere zur Folge, dass die in den Ausnehmungen zurückgebliebene Luft ein erheblich geringeres Blasenvolumen einnimmt und daher die Kontaktfläche zwischen den Luftblasen und der Oberfläche der Gegenstände kleiner bzw. die von der Waschflüssigkeit benetzte Oberfläche größer wird. Das letztere bewirkt bei einer anschließenden Druckerhöhung, dass Luft oder Bestandteile derselben aus den Luftblasen in die Waschflüssigkeit diffundieren und sich in der Waschflüssigkeit lösen, wodurch insbesondere kleine Luftbläschen ganz beseitigt werden. Wenn die Druckerhöhung schlagartig erfolgt, führt auch sie zu einem Einbruch von Waschflüssigkeit in die Luftblasen und damit zu deren Kollaps. Bei einer anschließenden erneuten Absenkung des Drucks im Behälter dehnen sich zurückgebliebene Luftblasen wieder aus, wobei sie erneut kollabieren und sich teilen. Dabei bleibt häufig nur ein Teil der Blasen an der Oberfläche der Gegenstände haften. Die übrigen Blasen steigen bis zur Oberfläche der Waschflüssigkeit auf, wo die in ihnen enthaltene Luft mit Hilfe einer zur Unterdruckerzeugung dienenden Vakuumpumpe abgesaugt wird.The success of the method according to the invention is based on the volume change of the air bubbles or on a collapse of the air bubbles due to the change in pressure in the container. When the pressure in the container is lowered, the air bubbles expand, causing some of the air contained therein to escape from the recesses as a result of the increase in volume and to rise in the washing liquid as a result of the volume increase causing the skin of the air bubbles and the air bubbles to rupture Collapse and divide into several separate smaller bubbles. In addition, the pressure reduction leads to a degassing of the washing liquid. In a subsequent increase in the pressure in the container, the former has the consequence that the air remaining in the recesses occupies a significantly lower bubble volume and therefore the contact area between the air bubbles and the surface of the objects is smaller or the surface wetted by the washing liquid becomes larger. The latter causes in a subsequent increase in pressure that air or components thereof diffuse from the air bubbles in the washing liquid and dissolve in the washing liquid, which in particular small air bubbles are completely eliminated. If the pressure increase abruptly, it also leads to a slump of washing liquid in the air bubbles and thus their collapse. In a subsequent lowering of the pressure in the container, remaining air bubbles expand again, collapse again and divide. Often, only part of the bubbles stick to the surface of the objects. The remaining bubbles rise to the surface of the washing liquid, where the air contained in them is sucked by means of a negative pressure generating vacuum pump.
Um bei der Absenkung des Drucks im Behälter sicherzustellen, dass mindestens ein Teil der an den Oberflächen der Gegenstände anhaftenden Luftblasen durch Einbrechen von Waschflüssigkeit in die Luftblasen kollabiert, wird der Druck im Behälter auf einen Wert von weniger als 600 mbar abgesenkt, vorzugsweise auf einen Wert von weniger als 300 mbar und am besten auf einen Wert von weniger als 100 mbar. Dadurch vergrößert sich das Blasenvolumen um ein Mehrfaches, wodurch es mehrmals nacheinander zum Kollaps der Blasen und zum Entweichen eines Teils der darin enthaltenen Luft kommt.In order to ensure that at least part of the air bubbles adhering to the surfaces of the objects collapse by breaking washing liquid into the air bubbles when the pressure in the container is lowered, the pressure in the container is lowered to a value of less than 600 mbar, preferably to a value less than 300 mbar, and most preferably less than 100 mbar. As a result, the bubble volume increases by a multiple, resulting in several times in succession to the collapse of the bubbles and the escape of a portion of the air contained therein.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, in den Behälter erwärmte Waschflüssigkeit zuzuführen und den Druck im Behälter bis unter den Siedepunkt der Waschflüssigkeit zu senken, der wiederum umso höher ist, je höher die Temperatur der in den Behälter zugeführten Waschflüssigkeit ist. Bei einer Absenkung des Drucks unter den Siedepunkt der Waschflüssigkeit kommt es zum Verdampfen derselben, wodurch an der Phasengrenze zu den Luftblasen dampfförmige Waschflüssigkeit in die Blasen eindringt. Dies führt zu einer weiteren Vergrößerung des Blasenvolumens und begünstigt damit einen Kollaps der Blasen bzw. deren Ablösung von der Oberfläche der Gegenstände, ähnlich wie im Fall von Dampfblasen in kochendem Wasser, die sich bei Erreichen einer gewissen Größe von der Oberfläche eines heißen Topfbodens oder einer Heizschlange lösen. Die Verdampfungswärme wird der Waschflüssigkeit entzogen, die sich dadurch abkühlt.A preferred embodiment of the invention provides to supply warmed in the container heated liquid and to reduce the pressure in the container to below the boiling point of the washing liquid, which in turn is higher, the higher the temperature of the supplied into the container washing liquid. When the pressure falls below the boiling point of the washing liquid, it evaporates, whereby vaporous washing liquid penetrates into the bubbles at the phase boundary with the air bubbles. This leads to a further increase in the bubble volume and thus promotes a collapse of the bubbles or their detachment from the surface of the objects, similar to the case of steam bubbles in boiling water, which reaches a certain size of the surface of a hot pot bottom or a Release heating coil. The heat of evaporation is removed from the washing liquid, which cools as a result.
Die Absenkung der Drucks im Behälter erfolgt bevorzugt dadurch, dass oberhalb eines Flüssigkeitsspiegels der Waschflüssigkeit im Behälter Luft aus dem Behälter abgesaugt wird, vorzugsweise mit Hilfe einer Vakuumpumpe.The lowering of the pressure in the container preferably takes place in that above a liquid level of the washing liquid in the container air is sucked out of the container, preferably by means of a vacuum pump.
Um beim anschließenden Erhöhen des Drucks im Behälter für eine substantielle Verringerung der Blasengröße zu sorgen, wird der Druck gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung mindestens um das fünffache, vorzugsweise um das zehnfache und am besten um das zwanzigfache des Drucks erhöht, der nach der Absenkung des Drucks im Behälter herrscht. Darüber hinaus wird die Druckerhöhung schlag- oder impulsartig vorgenommen, weil dies ebenfalls zu einem Einbruch von Wasser durch die Haut der Luftblasen in den Ausnehmungen und damit zu einem Kollaps der Blasen und zu einem Entweichen von Luft aus den Ausnehmungen führt. Die auf diese Weise erzielte Verringerung des Blasenvolumens und damit der Kontaktfläche der Luftblasen hat eine Benetzung weiterer Oberflächenbereiche der Gegenstände zur Folge. Vorzugsweise wird der Druck im Behälter mindestens bis auf Atmosphärendruck erhöht, besser bis auf mehr als 1500 mbar und am besten bis auf einen Wert von etwa 2000 mbar.In order to provide a substantial reduction in bubble size upon subsequent increase in pressure in the container, the pressure is increased, according to a preferred embodiment of the invention, at least five times, preferably ten times, and more preferably twenty times, that of the pressure Lowering the pressure in the container prevails. In addition, the pressure increase is made impact or pulse, because this also leads to a collapse of water through the skin of the air bubbles in the recesses and thus to a collapse of the bubbles and to escape of air from the recesses. The achieved in this way reduction of the bubble volume and thus the contact surface of the air bubbles has a wetting of other surface areas of the objects result. Preferably, the pressure in the container is increased at least to atmospheric pressure, better up to more than 1500 mbar, and most preferably to a value of about 2000 mbar.
Um sämtliche Luftblasen zu entfernen und die gesamte Oberfläche der Gegenstände zu benetzen, wird die abwechselnde Absenkung und Erhöhung des Drucks im Behälter zweckmäßig mehrere Male nacheinander vorgenommen.In order to remove all air bubbles and to wet the entire surface of the objects, the alternate lowering and increasing the pressure in the container is advantageously carried out several times in succession.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird bereits vor der Zufuhr der Waschflüssigkeit in den Behälter ein Unterdruck am Behälter angelegt, der vorzugsweise während der Zufuhr der Waschflüssigkeit aufrechterhalten wird. Nach der Befüllung des Behälters herrscht daher im Inneren der Blasen, die sich in den Ausnehmungen der Gegenstände gebildet haben, bereits ein sehr geringer Druck, so dass es bei einer anschließenden schlagartigen Erhöhung des Drucks zu dem oben bereits beschriebenen Einbruch von Waschflüssigkeit in die Blasen kommt, der zu einem Kollaps derselben und einer Aufteilung in kleinere Blasen führt.According to a further preferred embodiment of the invention, a negative pressure is applied to the container before the supply of the washing liquid into the container, which is preferably maintained during the supply of the washing liquid. After the container has been filled, therefore, a very low pressure already prevails in the interior of the bubbles which have formed in the recesses of the objects, so that, in the event of a subsequent abrupt increase in pressure, this leads to the breakthrough of washing liquid already described above in the bubbles which leads to a collapse of the same and a division into smaller bubbles.
Die Absenkung des Drucks im Behälter erfolgt vorzugsweise mittels einer an den Behälter angeschlossenen Vakuumpumpe, indem oberhalb des Flüssigkeitsspiegels der Waschflüssigkeit Luft aus dem Behälter abgesaugt wird, während zur Erhöhung des Drucks zweckmäßig sterile Druckluft in den Behälter zugeführt wird. Beide Vorgehensweisen gestatten es, den Druck im Behälter genau zu steuern.The lowering of the pressure in the container is preferably carried out by means of a vacuum pump connected to the container by air is sucked from the container above the liquid level of the washing liquid, while for increasing the pressure sterile compressed air is advantageously supplied into the container. Both approaches allow to accurately control the pressure in the container.
Um eine vollständige Bedeckung der im Behälter enthaltenden Gegenstände mit der Waschflüssigkeit zu gewährleisten und die Menge der aus dem Behälter abzusaugenden Luft bzw. der in den Behälter zuzuführenden Druckluft und die für diese Vorgänge benötigte Zeit zu begrenzen, wird der Behälter bevorzugt im Wesentlichen vollständig mit der Waschflüssigkeit gefüllt.In order to ensure a complete covering of the objects contained in the container with the washing liquid and to limit the amount of air to be sucked from the container or to be supplied to the compressed air and the time required for these operations, the container is preferably substantially completely with the Washing liquid filled.
Um Stopfen, deren Ausnehmung nach unten weist, umzudrehen, so dass die Luft vollständig aus der Ausnehmung entweichen kann, kann der Behälter während der mehrmaligen Absenkung und Erhöhung des Drucks bewegt werden, vorzugsweise indem er jeweils nach jedem Druckänderungszyklus ein oder mehrere Male umgedreht wird. Allerdings ist es auch möglich, den Behälter während der Druckabsenkung und/oder während der Druckerhöhung zu verschwenken, wobei jedoch ein Untertauchen der Einmündung der zur Vakuumpumpe bzw. zur Druckluftquelle führenden Leitung vermieden werden sollte, damit kein Wasser angesaugt bzw. in der Waschflüssigkeit keine Luftblasen erzeugt werden.In order to turn plugs whose recess faces downwards so that the air can escape completely from the recess, the container can be moved during the repeated lowering and increasing of the pressure, preferably by reversing it one or more times after each pressure change cycle. However, it is also possible to pivot the container during the pressure reduction and / or during the pressure increase, but a submergence of the junction of the leading to the vacuum pump or compressed air source line should be avoided so that no water sucked or no air bubbles in the washing liquid be generated.
Die Waschflüssigkeit besteht zweckmäßig aus reinem Wasser, dem zur Benetzung der Oberflächen und zur Beseitigung von Blasen keine Detergenzien oder andere oberflächenaktive Substanzen zugesetzt werden. Jedoch kann es aus anderen Gründen geboten sein, zumindest bei einem Wasch- oder Spülvorgang Detergenzien oder andere oberflächenaktive Substanzen zu verwenden.The washing liquid is suitably made of pure water to which no detergents or other surface-active substances are added for wetting the surfaces and for removing bubbles. However, for other reasons, it may be necessary to use detergents or other surfactants at least during a washing or rinsing operation.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Gegenstände vor der Zufuhr der Waschflüssigkeit in den Behälter zugeführt werden, und dass dann ein Unterdruck am Behälter angelegt und Dampf, vorzugsweise Sattdampf, in den Behälter zugeführt wird. Der zugeführte Dampf kondensiert an den Oberflächen der Gegenstände und benetzt diese mit Wasser in Form von kleinen Wassertröpfchen. Da sich diese Wassertröpfen bei der anschließenden Zufuhr der Waschflüssigkeit in den Behälter leicht mit der Waschflüssigkeit vereinigen und darüber hinaus einer Anhaftung von Luftblasen an den Oberflächen der Gegenstände entgegenwirken, wird eine vollständige Benetzung der Oberfläche mit der Waschflüssigkeit erleichtert.A further preferred embodiment of the invention provides that the objects are supplied to the container before the supply of the washing liquid, and that then applied a negative pressure to the container and steam, preferably saturated steam, is fed into the container. The supplied vapor condenses on the surfaces of the objects and wets them with water in the form of small water droplets. Since these water droplets easily combine with the subsequent supply of the washing liquid into the container with the washing liquid and beyond an adhesion of air bubbles on the surfaces of the Counteracting objects, a complete wetting of the surface is facilitated with the washing liquid.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei die
Zur Reinigung und Sterilisation von Gummi-Verschlussstopfen für Gefäße für pharmazeutische Zwecke, wie Infusionsflaschen oder Vials, werden die Verschlussstopfen in einen Behälter gefüllt, wie zum Beispiel einen in der
Die zuvor beschriebene Wäsche, Sterilisation und Trocknung der Verschlussstopfen kann jedoch auch in anders ausgebildeten Behältern oder Stopfenreinigungsanlagen erfolgen, zum Beispiel in Anlagen mit waschtrommelartigen Behältern.However, the above-described washing, sterilization and drying of the sealing plugs can also be carried out in containers or plug cleaning systems of a different design, for example in systems with washing-drum-type containers.
In der Zeichnung ist der zum Waschen von Verschlussstopfen 6 dienende geschlossene Behälter 2 daher nur schematisch dargestellt. Der Behälter 2 weist an seiner Oberseite eine Befüllöffnung 4 zur Befüllung mit Verschlussstopfen 6 sowie eine ins Behälterinnere mündende Leitung 8 auf, die über zwei steuerbare Absperrventile 10 bzw. 12 wahlweise mit einer Vakuumpumpe 14 bzw. mit einem sterile Druckluft enthaltenden Druckluftbehälter 16 verbindbar ist. An der Unterseite des Behälters 2 mündet eine Zufuhrleitung 18 zum Zuführen von Waschflüssigkeit 20 in den Behälter 2, die über ein steuerbares Absperrventil 22 mit einer Pumpe 24 und einem Behälter 26 für Waschflüssigkeit verbindbar ist. An Stelle der Pumpe 24 und des Behälters 26 ist in pharmazeutischen Anlagen häufig ein unter Druck stehender Wasserring vorhanden, aus dem das benötigte Wasser entnommen wird.In the drawing, the closed
Einige Typen von Verschlussstopfen, wie der im Behälter 2 einzeln, vergrößert und im Querschnitt dargestellte Stopfen 6 für eine Infusionsflasche, weisen eine Ausnehmung 28 oder Kavität auf, die nur an einer Seite, in der Regel an der Unterseite des Stopfens 6 offen ist. Eine derartige Ausnehmung 28 erschwert eine vollständige Benetzung des Stopfens 6 beim Waschvorgang, da sich beim Befüllen des Behälters 2 mit der Waschflüssigkeit 20 innerhalb der Ausnehmung 28 eine Luftblase 30 bilden kann, und zwar selbst dann, wenn die Mündung der Ausnehmung 28 nach oben weist, wie bei dem in der Zeichnung dargestellten Stopfen 6.Some types of plugs, such as the
Um trotz der Blasenbildung eine vollständige Benetzung der Stopfenoberfläche sicherzustellen, wird der Druck p in dem mit der Waschflüssigkeit 20 gefüllten Behälter 2 während des Waschvorgangs mehrmals abwechselnd abgesenkt und erhöht, wie in den Figuren durch einen abwärts bzw. aufwärts geneigten Pfeil angezeigt, während der Stopfen 6 in der Waschflüssigkeit 20 untergetaucht bzw. von dieser bedeckt ist.In order to ensure complete wetting of the stopper surface despite blistering, the pressure p in the
Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Behälter 2 nach dem Einbringen der Verschlussstopfen 6 bei Atmosphärendruck bis in die Nähe der Einfüllöffnung 4 mit der Waschflüssigkeit 20 befüllt, so dass diese den Stopfen 6 vollständig bedeckt. Dieser Zustand ist in
Um die Luftblase 30 aus der Ausnehmung 28 zu entfernen, wird zuerst im Behälter 2 ein Unterdruck angelegt, indem mit Hilfe der Vakuumpumpe 14 über die oberhalb des Flüssigkeitsspiegels der Waschflüssigkeit 20 in den Behälter 2 mündende Leitung 8 Luft aus dem Behälter 2 abgesaugt wird, wie durch einen Pfeil A dargestellt. Beim Absaugen der Luft sinkt der Druck innerhalb der Waschflüssigkeit 20, wodurch das Volumen der in der Ausnehmung enthaltenen Luftblase 30 zunimmt und ein Teil der Luftblase 30 aus der Ausnehmung austritt, wie in
Wenn der oberhalb der Waschflüssigkeit 20 gemessene Luftdruck mit Hilfe der Vakuumpumpe 14 von Atmosphärendruck um 950 mbar auf einen Druck von etwa 50 mbar abgesenkt wird, wiederholt sich der in den
Durch die starke Abnahme des Drucks in der Waschflüssigkeit 20 gast darüber hinaus ein Teil der in der Waschflüssigkeit 20 gelösten Luft bzw. Luftbestandteile aus der Waschflüssigkeit 20 aus, was bei der nachfolgenden Druckerhöhung von Bedeutung ist.Due to the strong decrease in the pressure in the
Wenn der Luftdruck oberhalb des Flüssigkeitsspiegels der Waschflüssigkeit 20 einen vorbestimmten Wert erreicht oder trotz anhaltenden Betriebs der Vakuumpumpe 14 nicht mehr weiter absinkt, was bei einem Druck von etwa 50 mbar der Fall ist, wird die Vakuumpumpe 14 durch Schließen des Absperrventils 10 in der Leitung 8 vom Behälter 2 getrennt und abgeschaltet.When the air pressure above the liquid level of the
Wie durch einen Pfeil B in
Indem man den zuvor beschriebenen Zyklus je nach Bedarf ein bis fünf Mal wiederholt, d.h. den Druck im Behälter 2 absenkt und ihn anschließend schlagartig wieder erhöht, können auch die übrigen Blasen 34, 36, 38 vollständig aus der Ausnehmung 28 beseitigt und deren gesamte Oberfläche mit der Waschflüssigkeit 20 benetzt werden, wie in
Um den Austritt letzter Luftreste auch aus den Ausnehmungen 28 von Stopfen 6 zu erleichtern, bei denen die Mündung nach unten weist, kann der Behälter 2 jeweils zwischen zwei aufeinander folgenden Zyklen gedreht werden, um die Ausrichtung der Stopfen 6 im Behälter 2 zu verändern.In order to facilitate the escape of last air residues also from the
Zur Beseitigung letzter Blasen trägt auch bei, dass als Waschflüssigkeit 20 erhitztes Wasser verwendet wird, das an der Phasengrenze zu den Luftblasen verdampft, wenn der Druck im Behälter 2 bis unter den Siedepunkt der Waschflüssigkeit 20 abgesenkt wird. Dies führt zu einem Eintrag von Dampf in die Blasen, wodurch deren Volumen zunimmt und somit die Ablösung von der Oberfläche der Stopfen 6 begünstigt wird. Dadurch wird weitere Luft aus der Ausnehmung 28 ausgetragen, so dass bei den anschließenden Druckerhöhungen das Blasenvolumen weiter abnimmt, während die Größe der von der Waschflüssigkeit 20 benetzten Oberfläche weiter zunimmt.To eliminate the last bubbles also contributes that is used as the
Weiter ist es auch von Vorteil, wenn mit Hilfe der Vakuumpumpe 14 an dem mit den Stopfen 6 befüllten Behälter 2 bereits vor der Zufuhr der Waschflüssigkeit 20 ein Unterdruck angelegt und während Zufuhr der Waschflüssigkeit 20 in den Behälter 2 aufrechterhalten wird. Auf diese Weise kann die Menge der in den Ausnehmungen 28 der Stopfen 6 eingeschlossenen Luft bereits während der Befüllung des Behälters 2 mit Waschflüssigkeit 20 signifikant verringert werden.Furthermore, it is also advantageous if, with the aid of the
Weiter kann eine vollständige Benetzung der Stopfenoberfläche mit der Waschflüssigkeit 20 auch dadurch beschleunigt werden, dass der Behälter 2 nach dem Befüllen mit den Stopfen 6 und vor der Zufuhr der Waschflüssigkeit 20 zuerst mit einem Unterdruck und dann mit Dampf, vorzugsweise Sattdampf beaufschlagt wird. Der in den Behälter 2 zugeführte Dampf schlägt sich bei seiner Entspannung in Form von kleinsten Wassertröpfchen an der Oberfläche der Stopfen 6 nieder. Diese Wassertröpfchen benetzen die Stopfenoberfläche, wobei sich vor allem die in Wasser gut löslichen Endotoxine in den Wassertröpfchen lösen und beim Verschmelzen der Tröpfchen mit der anschließend in den Behälter zugeführten wässrigen Waschflüssigkeit 20 in diese übergehen.Furthermore, a complete wetting of the stopper surface with the
Durch Versuche an gezielt mit Endotoxinen verunreinigten, d.h. gespickten Verschlussstopfen 6, hat sich gezeigt, dass nach einem Waschvorgang mit einer aus reinem erhitztem Wasser ohne Detergenzien bestehenden Waschflüssigkeit und einer mehrmaligen Druckabsenkung und Druckerhöhung des gefluteten Behälters, wie zuvor beschrieben, die Endotoxine in einem solchen Ausmaß von den Stopfen 6 abgereinigt werden konnten, dass die zulässigen Grenzwerte weit unterschritten wurden.By experiments on endotoxins contaminated specifically, i.
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