[0001] 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.
[0002] Aus der
EP 1 449 543 A1 der Anmelderin sind ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art
zur Reinigung und Sterilisation von kleineren Gegenständen, wie Verschlussstopfen
von Infusionsflaschen oder Vials, bekannt, wo die Gegenstände in einem Behandlungsbehälter
mit heißem Wasser oder einem Wasser-Luft-Gemisch ggf. unter Zusatz von Detergenzien
gespült werden, um Verunreinigungen oder Fremdkörper, soweit vorhanden, zu beseitigen
und mit der Waschflüssigkeit aus dem Behälter abzuführen.
[0003] Weiter ist aus der
DE 299 23 723 U1 eine Reinigungs- und Sterilisiermaschine für kleinere Gegenstände bekannt, wie Verschlusselemente
von pharmazeutischen Gefäßen, mit der die Gegenstände in einem Behandlungsbehälter
zuerst mit Wasser, Dampf, Heißluft und dann ggf. zur Silikonisierung mit einer Silikondispersion
behandelt werden. Die Dispersion wird durch Zufuhr von Druckluft aus dem Behälter
gedrückt und abgeführt, bevor die kleinen Gegenstände in einem Heißluftstrom getrocknet
werden, indem man steril gefilterte und erhitzte Druckluft an einer Seite in den Behälter
einleitet und durch Anlegen eines Vakuums an der anderen Seite absaugt.
[0004] Ein ähnliches Verfahren zum Reinigen und Sterilisieren kleiner Gegenstände ist in
der
DE 44 09 659 A1 offenbart.
[0005] 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.
[0006] 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.
[0007] 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.
[0008] 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.
[0009] 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.
[0010] 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.
[0011] 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.
[0012] 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.
[0013] 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.
[0014] 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.
[0015] 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.
[0016] 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.
[0017] 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.
[0018] 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.
[0019] 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.
[0020] 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.
[0021] 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.
[0022] 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.
[0023] 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.
[0024] Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert, wobei die Figuren 1 bis 7 schematische Ansichten eines mit einer
Waschflüssigkeit gefüllten Behälters mit einem einzelnen, von Waschflüssigkeit bedeckten
Verschlussstopfen während einer Absenkung und einer Erhöhung des Drucks im Behälter
zeigen.
[0025] 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
EP 1 510 227 A1 der Anmelderin näher beschriebenen Behandlungs- und Transportbehälter einer in der
in der eingangs genannten
EP 1 449 543 A1 der Anmelderin beschriebenen Stopfenbehandlungsvorrichtung, um die Stopfen nach dem
Verschließen des Behälters und der Zufuhr von heißem Wasser als Waschflüssigkeit in
den Behälter innerhalb desselben zu waschen und dadurch Verunreinigungen, wie Partikel
oder Endotoxine, von den Oberflächen der Verschlussstopfen zu entfernen und in die
Waschflüssigkeit zu überführen. Die Verunreinigungen werden mit der Waschflüssigkeit
aus dem Behälter abgeführt, wenn diese nach dem Waschvorgang vollständig aus dem Behälter
abgezogen wird. Nach dem Waschen werden die im Behälter verbleibenden Verschlussstopfen
durch Zufuhr von Sattdampf in den Behälter sterilisiert, bevor sie ggf. nach einer
vorangehenden Silikonisierung durch Zufuhr von Heißluft getrocknet werden.
[0026] 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.
[0027] 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.
[0028] 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.
[0029] 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.
[0030] 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 Fig. 1 dargestellt und zeigt, dass der Stopfen 6 wegen der Luftblase
30 im Inneren der Ausnehmung 28 nicht von der Waschflüssigkeit benetzt wird, so dass
dort ohne weitere Maßnahmen keine Abreinigung von Verunreinigungen möglich ist.
[0031] 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 Fig. 2 dargestellt. Dadurch vergrößert sich
die im Kontakt mit der Waschflüssigkeit 20 befindliche Oberfläche der Blase 20, bis
schließlich die Haut derselben im Bereich der Mündung der Ausnehmung 28 einreißt und
dort von außen Waschflüssigkeit 20 in die kollabierende Luftblase 30 eindringt, wie
in Fig. 3 dargestellt. Dies führt dazu, dass sich der außerhalb der Ausnehmung 28
befindliche Teil der Luftblase 30 ablöst und als Blase 32 in der Waschflüssigkeit
20 aufsteigt, wie in Fig. 4 dargestellt. Bei Erreichen des Flüssigkeitsspiegels wird
die Luft dann von der Vakuumpumpe 14 abgesaugt.
[0032] 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 Figuren 1 bis 4 dargestellte Vorgang mehrmals, d.h. die
Vergrößerung der Volumens der Luftblase 30 (Fig. 2), das Eindringen von Waschflüssigkeit
20 in die Luftblase 30 (Fig. 3) und das Ablösen eines Teils der Luftblase 30 (Fig.
4). Der in der Waschflüssigkeit 20 herrschende hydrostatische Druck, der durch die
Absenkung des Luftdrucks oberhalb des Flüssigkeitsspiegels unbeeinflusst bleibt, hat
zur Folge, dass der Vorgang bei Stopfen 6 in der Nähe des Flüssigkeitsspiegels etwas
häufiger als bei Stopfen 6 am Grund des Behälters 2 stattfindet.
[0033] 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.
[0034] 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.
[0035] Wie durch einen Pfeil B in Fig. 5 dargestellt, wird dann der Druck im Behälter 2
schlagartig erhöht, indem durch Öffnen des Ventils 12 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
sterilisierte Druckluft in den Behälter 2 zugeführt wird, bis der Druck im Behälter
etwa 2000 mbar erreicht. Der rasche Druckanstieg in der Waschflüssigkeit 20 von 50
mbar auf etwa 2000 mbar bewirkt ebenfalls einen Kollaps der in der Ausnehmung 28 enthaltenen
Luftblase 30, wobei die Haut der Blase 30 im Bereich der Mündung der Ausnehmung 28
reißt, so dass Waschflüssigkeit 20 in die Blase 30 einströmt. Wie in Fig. 6 dargestellt,
teilt sich die Luftblase 30 dabei in mehrere kleinere Luftblasen 34, 36, 38, 40, 42,
44, 46, von denen diejenigen 40, 42, 44, 46, die nicht an der Oberfläche des Stopfens
6 haften bleiben, bis zur Oberfläche der Waschflüssigkeit 20 aufsteigen. Bei den in
der Ausnehmung 28 zurückbleibenden Luftblasen 34, 36, 38 verringert sich infolge des
Druckanstiegs das Blasenvolumen etwa um den Faktor zwanzig, wie in Fig. 7 dargestellt,
wodurch nur eine sehr geringe Oberfläche in der Ausnehmung 28 unbenetzt von der Waschflüssigkeit
20 bleibt. Außerdem löst sich infolge des Druckanstiegs ein Teil der in den Blasen
34, 36, 38 enthaltenen Luft in der zuvor entgasten Waschflüssigkeit 20, wobei sich
sehr kleine Blasen vollständig auflösen.
[0036] 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 Fig.
8 dargestellt.
[0037] 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.
[0038] 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.
[0039] 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.
[0040] 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.
[0041] 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.
1. Verfahren zum Waschen von kleineren Gegenständen, insbesondere von Verschlussstopfen
für pharmazeutische Zwecke, bei dem die Gegenstände in einem geschlossenen Behälter
mit einer Waschflüssigkeit in Kontakt gebracht werden, um Verunreinigungen von der
Oberfläche der Gegenstände zu entfernen, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in dem Behälter (2) mit den von der Waschflüssigkeit (20) bedeckten Gegenständen
(6) abwechselnd abgesenkt und erhöht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck oberhalb eines Flüssigkeitsspiegels der Waschflüssigkeit (20) auf einen
Wert von weniger als 100 mbar abgesenkt wird.
3. Verfahren einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Behälter (20) bis unter den Siedepunkt der Waschflüssigkeit (20) abgesenkt
wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Behälter (2) abgesenkt wird, indem oberhalb eines Flüssigkeitsspiegels
der Waschflüssigkeit (20) Luft aus dem Behälter (2) abgesaugt wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Behälter (2) mehrmals abwechselnd abgesenkt und erhöht wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Behälter (2) erhöht wird, wenn im Behälter (2) ein vorbestimmter Unterdruck
erreicht worden ist oder wenn keine weitere Abnahme des Drucks im Behälter (2) mehr
zu verzeichnen ist.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Behälter (2) schlagartig erhöht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck schlagartig mindestens bis auf Atmosphärendruck erhöht wird.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck auf einen Wert von mehr als 1500 mbar erhöht wird.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Druckerhöhung Druckluft in den Behälter (2) zugeführt wird.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Waschflüssigkeit Wasser ist, das keine Detergenzien oder oberflächenaktive Stoffe
enthält.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Zufuhr von Waschflüssigkeit in den Behälter (2) Wasserdampf in den Behälter
(2) geleitet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Einleitung des Wasserdampfs ein Unterdruck am Behälter (2) angelegt wird.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (2) während der Druckabsenkung und Druckerhöhung bewegt wird.
15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder während der Zufuhr von Waschflüssigkeit (20) in den Behälter (2) ein
Unterdruck am Behälter (2) angelegt wird.