本发明涉及根据权利要求1的大体部分的用于选择性地互连生物过程设备的构件的阀切换系统的设计、根据权利要求11的用于制造此类阀切换系统的方法、根据权利要求12的具有此类阀切换系统的生物过程设备、根据权利要求14的用于操作此类阀切换系统的方法，以及根据权利要求15的此类阀切换系统的用途。
背景技术：
1、用语“生物过程”当前代表任何种类的生物技术过程，特别是生物制药过程。具有多个色谱柱的色谱布置的操作可为此类生物过程的部分，该多个色谱柱连接于阀切换系统用于执行模拟移动床(smb)色谱法。
2、提出的阀切换系统可应用在生物技术的各种领域中，并且应用于不同种类的生物过程。对于生物制药过程，成本效率和过程可靠性是尤其相关的。成本效率不仅涉及材料成本，而且涉及制造成本。此外，考虑到例如装备安装所需的工时以及生物过程本身的维护和操作的成本，成本效率也为重要的。鉴于利用的材料、安装程序以及生物过程的正确操作，过程可靠性为重要的。尤其是在受到当局(例如食品药品管理局(fda))严格监管的环境中，过程可靠性对确保产品安全而言为至关重要的。
3、对于作为与生物制药生产有关的smb过程的部分的阀切换系统，确保阀切换系统的简单安装也是关键的。因此，单独的阀和连接器的一次性且紧凑设计为必不可少的。在ep1775001a1中公开作为阀切换系统的部分的阀切换盒，其设计为一次性物品并且具有阀切换盒的紧凑设计。在以上提到的已知阀切换系统(其为本发明的出发点)中，阀切换盒的端口和流体管线组织在紧凑的盒歧管中。盒歧管内的流体管线通过设计为膜阀单元的可切换阀单元的阵列选择性地连接，以控制盒歧管内的流体流。阀单元均包括阀座，其中相应的阀膜选择性地接合阀座或与阀座解除接合以便切换阀单元。阀膜可由促动器促动。促动器作用于阀膜上，以切换阀单元。促动器是促动器块的部分，该促动器块是阀切换系统的部分。若干促动器可布置在促动器块本体上。
4、对于阀膜的促动，可使用液体或气体压力。为了完成这一切，促动器包括通入到促动器块凹穴中的促动出口。促动器块凹穴指促动出口通入且具有关于阀膜的接触点的促动器块本体的部分。在气体或液体朝向阀膜引导穿过促动出口时，这些接触点需要气密或液密地密封。为了确保阀膜的可靠促动，并因此确保阀单元的正确运转，促动器块与阀膜之间的接触点需要气密或液密地密封。
5、在已知系统中，需要高力来在促动器块凹穴与阀膜之间的接触点处建立无泄漏连接，这经常带来易于安装方面的挑战。另外，在阀切换系统的安装和随后操作期间维持所需的高压力为昂贵的。此外，将高压力施加于塑料材料(例如，盒歧管)增加应力开裂，以及因此阀切换系统的损坏的可能性。应力开裂的增加可能性还降低操作期间的可靠性。另外，阀膜可要求一定的厚度来承受施加的力，这继而可增加促动阀单元所需的流体压力。
技术实现思路
1、因此，本发明的目的在于提供简化阀切换系统的安装和组装，同时提高其可靠操作和成本效率的手段。
2、以上提到的问题通过具有权利要求1的特征部分的特征的根据权利要求1的大体部分的阀切换系统解决。
3、用于本发明的前提是阀切换系统，其包括阀切换盒，该阀切换盒具有：带有端口和流体管线的盒歧管，以及用以选择性地互连流体管线的可切换阀单元的阵列。阀单元的切换通过作为阀切换系统的部分的促动器块实现。
4、现在，本发明的基本大体构想基于使用带有穿孔的两个背衬板和驱动膜结构的阀切换系统。根据本发明，发现，阀切换系统的安装被简化，并且通过使用两个背衬板和驱动膜结构，可良好地显著减小阀切换盒的侧部上的气密和/或液密操作所需的加压力。
5、大体想法是将阀切换盒和促动器块作为单独的单元实现，该单独的单元可单独地预组装，其中这两个单元通过将它们的背衬板面对面连结而达成提出的阀切换系统。
6、详细地，提出阀切换盒包括将阀膜结构装固于盒歧管的穿孔背衬板。此外，促动器块包括驱动膜结构和穿孔背衬板，由此穿孔背衬板将驱动膜结构装固于促动器块本体。两个背衬板均包括穿通孔的图案。两个背衬板的穿通孔至少部分地与彼此对准，使得为了选择性地切换阀单元，驱动膜结构可由促动器块的促动器推动穿过背衬板的穿通孔中的任一个。以该方式，驱动膜结构与阀膜结构接合，以选择性地关闭相应的阀单元。
7、在此处，优点在于，阀切换盒和促动器块可预组装，这简化阀切换系统的安装。此外，通过包括驱动膜结构，可相当大地减少阀膜结构的厚度。以该方式，确保阀膜结构切换阀单元的可靠促动，同时降低用于阀膜结构的成本。此外，促动的灵敏度也可提高，并且促动阀膜所需的流体压力可降低，这进一步有助于提高过程的可靠性和灵敏度。
8、另外，由于与促动器块分离，故较小压力将施加在盒歧管上。因此，对于盒歧管，可使用较少的材料。另外，通过提高材料的耐用性，降低材料成本。这还增强过程可靠性。此外，通过确保紧凑的设计并实现阀切换盒和促动器块的预组装，现在可能减少装备安装所需的时间。
9、根据权利要求2，驱动膜突出穿过两个背衬板中的对准的穿通孔，以切换相应的(多个)阀单元。在此处，优点在于可实现促动器块与阀切换盒之间的间隙。这增加设计的灵活性。此外，驱动膜的突出以限定的方式指向阀膜。
10、根据权利要求3，阀切换盒和促动器块经由相应的背衬板，特别是经由背衬板的相应平坦面连结在一起。这便于轻松安装和设置阀切换系统，并且在安装期间保护膜。
11、根据权利要求4，背衬板的穿通孔可与阀单元的阀座对准。这实现膜结构的预定突出的容易解决。以该方式，减少膜结构的机械磨损，并且确保阀单元的可靠切换。
12、权利要求5和6涉及用于阀膜结构和/或驱动膜结构的材料。在此处，优点在于，具有不同特性的不同材料可用于膜结构，这增加操作的灵活性。此外，两个膜结构可选择成以最佳方式适应它们的相应功能。
13、权利要求7涉及阀膜和/或驱动膜的结构。膜结构中的每个可包括条。条的利用增强膜的适当定位。以该方式，由于避免膜结构的错误放置，故提高过程可靠性。此外，所需的膜材料的量减少，这还降低总体成本。
14、权利要求8和9涉及膜结构的紧固。通过使用背衬板来装固膜结构，背衬板起到双重作用，因为它们实现不同部分的预组装并且建立所需的无泄漏连接。该双重功能简化阀切换系统的总体设计。
15、根据权利要求10，促动器块的促动器包括促动出口。以该方式，完成驱动膜结构的均匀促动。此外，由于促动器块与盒歧管内分布的任何过程流体不接触，故促动器块可具有简单的构造并且为可再使用的。
16、权利要求11涉及一种用于制造阀切换系统的方法。通过经由相应的背衬板连结阀切换盒和促动器块，阀切换系统的制造被简化，因为两个部分可预组装。由于膜已经组装并且受保护而免于损坏，故这简化安装。
17、根据权利要求12的独立教导涉及如此的生物过程设备。可参照关于提出的阀切换系统给出的所有阐释。
18、根据权利要求13，阀切换系统用作用于执行模拟移动床(smb)色谱法的生物过程设备的部分。在此处，优点在于液体路径网络控制流体流的紧凑布置。
19、在根据权利要求14的另一个独立教导中，如此要求一种用于操作阀切换系统的方法的权利。再次，可参照关于提出的阀切换系统给出的所有阐释。
20、在根据权利要求15的另一个独立教导中，如此要求提出的阀切换系统的用于切换生物过程设备的柱的用途的权利。关于提出的阀切换系统和提出的生物过程设备给出的所有阐释是全部适用的。