[发明专利]用于在柔性一次性容器中混合液体、液体与气体或固体的振动混合器

说明书

本发明涉及用于混合液体、液体与气体或固体的装置，由一次性容器形式的容器(6)和驱动轴(2)构成。该容器(6)包括柔性塑料，并且驱动轴(2)设有在驱动轴下端上的混合器板(9)。具有单次使用搅拌或混合容器的简化的振动混合器具有高的混合效率和混合质量。搅拌功率被均匀地且以平缓的剪切应力引入待搅拌介质中。这在制药行业的药物制备、在诸如发酵工艺的生物应用中、在生物反应器中的微生物培养中、而且在其中通常要求具有高工艺灵活性的混合效率和质量的应用领域中，这尤其有用。根据本发明的混合容器(6)允许在支撑容器(5)中简单安装，能够在使用后以简单的方式去除，并且能够被完全处置或回收。通过使用工艺兼容的柔性塑料，该系统能够以高度兼容性和无菌性来使用。

技术领域

本发明涉及用于混合液体、液体与气体或固体的振动混合器，由容器和驱动轴构成，容器由柔性塑料制成，驱动轴包括位于驱动轴的下端上的混合器板，其中该容器支撑在支撑容器中。

背景技术

该振动混合器在CH 289065中描述为用于混合液体。该驱动器通常是气动或电磁的，其中50Hz至60Hz的垂直振动被传递到搅拌器。通常，电磁体利用线电流来进行操作，线电流在垂直方向上产生交变场，因此，垂直地吸引可磁化钢板。在该运动期间，安装在钢板上的弹簧被压缩。当磁场变化时，存储在弹簧中的能量将钢板挤压回到原始位置。由于钢板在磁性N场以及S场的情况下被吸引，所以与交变电流相比振荡加倍，即，50Hz的交变电流在电磁体上产生100Hz的混合元件的振荡。

由于以给定角度位于混合器板上的多个锥体，诱发具有轴向循环的均匀混合场，这提供了在短的混合时间内进行快速均匀化。已知的振动混合器的缺点在于，与待混合介质的所有接触面由钢等构成并且混合物大多数情况下在不锈钢容器中进行操作。这需要或使得在产品变化后设备的高效清洁和消毒不可能进行。由柔性塑料制成的所谓的一次性容器尤其是生物制药行业需求量大，因为这样的容器不需要复杂的清洁。相反，这样的容器在使用后被处置或回收，因此，允许具有低投资成本的产品的灵活且快速的变更。

DE 102006022914描述了一种包括旋转混合装置的一次性混合反应器。其区别性的缺点是对旋转密封件的复杂要求以及大尺寸的搅拌元件，这导致主要关于制造以及存储和运输成本方面的缺点。另外，由具有高剪切力和不均匀混合分布的旋转元件诱发的混合场尤其在生物制药应用方面有缺点。

DE 102006018824描述了另一种方法。在该情况下，通过整个一次性容器的摇动和枢转来产生混合，而在容器内部没有附加的搅拌元件。但是，特别地，具有较大体积的可实现均匀性和混合质量对于大多数应用是不足够的。

EP 0653960提供了借助于一次性容器内的位于底部附近的磁性搅拌器来产生混合。同样在该情况下，仅局部地实现足够的混合质量，因此，无能用于较大的容器体积。磁性搅拌器的一个另外的缺点是轴承的使用寿命。另外，在一次性系统中存在非塑料材料，该非塑料材料必须在处置或回收前去除，这就要求付出很多努力。

实用新型DE 202008016498U描述了一种容器，包括柔性容器壁以及在容器内部的中空混合器轴，该中空混合器轴被引导通过容器壁并且以通信方式与混合器连接。在该情况下，中空混合器轴设计成能够通过可从外部引入的自由流动的介质而稳定。这允许在混合器轴的延伸进入容器内部的部分可折叠且容器能够折叠成小包装尺寸的意义上改进已知容器。从混合器到混合器板并且最终进入待混合介质的混合能量的传输效率主要取决于混合器轴的稳定性。自由流动的介质必须被引入以使得混合器轴稳定。为了在气体的引入期间充分地形成稳定室，高压是必要的，这要求用于稳定室和/或安全阀的材料的高拉伸强度。当自由流动且可固化的介质用于形成稳定室时，膨胀介质仅在容器已使用后在有限程度上去除，不能重新使用，并且必须与一次性容器一起进行处置。

DE 202007005400U U1描述了一种容器，包括柔性容器壁，该容器在用于混合液体介质的支撑容器中使用，其中横向支撑表面包括形成横向容器壁且支撑混合过程的至少一个挡板。