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Autoklav zum Sterilisieren von radioaktiven Gegenständen, insbesondere von Gammastrahlen aussendenden Gegenständen
Die Erfindung betrifft Autoklaven, d. h. Apparate zum. Sterilisieren z. B. von Instrumenten oder andern Gegenständen durch Erwärmung derselben auf über 1000C liegende Sterilisierungstemperaturen während einer zur Tötung von Mikroben, Bakterien und ähnlicher Organismen ausreichenden Dauer. Sie bezweckt insbesondere, derartige Autoklaven so auszubilden, dass mit ihnen ohne Gefahr für die Bedienungsperson radioaktive Gegenstände, insbesondere Gammastrahlen aussendende Gegenstände, sterilisiert werden können.
Bisher erfolgt das Sterilisieren von radioaktiven Substanzen, insbesondere der in der Medizin benutzten künstlichen radioaktiven Elemente, in üblichen Autoklaven, die nicht für eine Fernbetätigung eingerichtet waren. Wenn es sich um das Sterilisieren von radioaktiven Substanzen handelt, die keine Gammastrahlen aussenden (z. B. Betastrahlen aussendende Substanzen), ist die Aufgabe verhältnismässig einfach, weil während der Sterilisierung, d. h. wenn der Autoklav geschlossen ist, die Wände des Autoklavs die Strahlung zurückhalten. Die Gammastrahlung wird jedoch von den Wänden eines Autoklavs nicht zurtickgehalten, weshalb ein Autoklav, in dem Gammasubstanzen sterilisiert werden sollen, mit einem Bleischirm umgeben werden muss, was eine Fernbedienung des Autoklavs erfordert.
Die Erfindung hat daher einen Autoklav zum Gegenstand, der insbesondere zur Sterilisierung von Gammastrahlen aussendenden Substanzen bestimmt ist und bei dem die willkürlichen Vorgänge (insbesondere die Einfuhrung der zu sterilisierenden Substanzen, die Inbetriebsetzung und die Entnahme der sterilisierten Substanzen) ferngesteuert werden können, wobei die Steuerung des Sterilisierzyklus vorzugsweise selbsttätig erfolgt.
Ein erfindungsgemäss ausgebildeter Autoklav ist gekennzeichnet durch einen etwa zylindrischen Hohlkörper mit waagrechter Achse, der an einem Ende durch einen Boden verschlossen ist, aber am andern Ende eine Öffnung aufweist ; durch einen zur Aufnahme der zu sterilisierenden Gegenstände, insbesondere Substanzen, dienenden Schiebeeinsatz, der in diesem Hohlkörper in waagrechter Richtung translatorisch derart beweglich ist, dass er wahlweise durch die Öffnung vollständig in das Innere des Hohlkörpers eingeführt oder teilweise aus diesem herausgezogen werden kann ;
durch einen von einem Gelenksystem getragenen Deckel, der auf die Öffnung aufsetzbar ist, um diese dicht zu verschliessen, wenn sich der Schiebeeinsatz vollständig innerhalb des Hohlkörpers befindet, und der in eine die Öffnung freilegen- oe Stellung verstellbar ist, so dass der Schiebeeinsatz aus dem Hohlkörper herausgezogen werden kann, ferner durch Heizeinrichtungen, welche den Innenraum des Hohlkörpers nach Schliessen des Deckels auf eine über der Sterilisiertemperatur liegende Temperatur bringen können, und durch Steuereinrichtungen zur Regelung der Wirkung der Heizeinrichtungen, derart, dass diese im Innenraum des Hohlkörpers eine bestimmte Sterilisiertemperatur während einer bestimmten Dauer aufrechterhalten, welche für eine wirksame Sterilisierung der im Schiebeeinsatz enthaltenen Substanzen ausreicht.
Der Autoklav ist zweckmä- ssig in einer z. B. aus Blei bestehenden, die Gammastrahlen zurückhaltenden Hülle angeordnet, wobei Fernsteuereinrichtungen vorgesehen sind, mit welchen von ausserhalb der Hülle das gleitende Verschieben des Schiebeeinsatzes sowie das Einbringen der zu sterilisierenden Substanzen in diesen, die Entnahme der sterilisierten Substanzen aus diesem und das Verstellen des Deckels vorgenommen werden können.
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Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung an Hand eines AusfUhrungsbei- spiels genauer erläutert.
Die Fig. 1 und 2 sind zwei schaubildliche Ansichten eines erfindungsgemässen Autoklavs bei heraus- gezogenem Schiebeeinsatz bzw. bei innerhalb des Hohlkörpers befindlichem Schiebeeinsatz und aufge- setztem Deckel. Fig. 3 ist eine teilweise geschnittene Vorderansicht des Autoklavs nach den Fig. 1 und 2.
Fig. 4 zeigt schematisch die Einrichtungen zur selbsttätigen Steuerung des Sterilisierzyklus.
Der Sterilisierautoklav nach den Fig. 1 - 3 weist einen etwa zylindrischen Hohlkörper 1 mit waag- rechter Achse auf, der an einem Ende durch einen Boden 2 verschlossen ist, aber an seinem andern Ende eine Öffnung 3 aufweist.
In dem Hohlkörper 1 ist ein zur Aufnahme der zu sterilisierenden (z. B. in Flaschen 5 befindlichen)
Substanzen bestimmter Schiebeeinsatz 4 angeordnet, der durch eine waagrechte Translationsbewegung nach Belieben vollständig in das Innere des Körpers 1 eingefuhrt oder teilweise aus diesem durch die Öff- nung 3 herausgezogen werden kann.
Ein Deckel 6 wird von einem Gelenksystem 7 so getragen, dass er entweder auf die Öffnung 3 aufge- setzt werden kann, um diese dicht zu verschliessen, wenn sich der Schiebeeinsatz 4 vollständig innerhalb des Hohlkörpers befindet (Fig. 2), oder aber von der Öffnung abgenommen werden kann, so dass dann der
Schiebeeinsatz 4 aus dem Hohlkörper 1 herausgezogen werden kann (Fig. 1).
Heizeinrichtungen 8 gestatten es, den Innenraum 9 des Körpers 1 auf eine über der Sterilisiertemperatur T liegende Temperatur zu bringen, wenn sich der Deckel 6 in der Schliessstellung befindet.
Die Wirkung der Heizeinrichtungen 8 kann durch Steuereinrichtungen so geregelt werden, dass die Heizeinrichtungen den Innenraum 9 des Hohlkörpers 1 auf einer bestimmten Sterilisiertemperatur T wäh- rend einer bestimmten Dauer D halten, die zur Vornahme einer wirksamen Sterilisierung der im Schie- beeinsatz 4 befindlichen Substanzen ausreicht.
Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Autoklav wird zweckmässig in einer nicht dargestellten, z. B. aus Blei bestehenden, die Gammastrahlen zurückhaltenden Hülle angeordnet.
Ferner sind zweckmässig Fernsteuereinrichtungen vorgesehen, mit welchen von ausserhalb dieser Heil- le aus das gleitende Verschieben des Schiebeeinsatzes 4, das Einbringen der zu sterilisierenden Substanzen in diesen und die Entnahme der sterilisierten Substanzen aus diesem sowie das Verstellen des Deckels 6 vorgenommen werden können.
Bei der in den Fig. 1 - 3 dargestellten Ausführungsform wird der Hohlkörper 1 durch einen Rotationszylinder gebildet, der zweckmässig aus rostfreiem Stahl mit 18% Chrom und 8% Nickel besteht und geschweisst und elektrolytisch poliert ist. Der Hohlkörper hat eine Innenwand 10 und eine Aussenwand 11, zwischen welchen ein teilweise mit Wasser 13 gefüllter Raum 12 vorhanden ist, wobei der Wasserstand im Raum 12 aussen seinem mit dem Raum 12 in Verbindung stehenden Wasserstandsanzeiger 14 sichtbar ist. Der Hohlkörper 1 ist an zwei Ständern 15 verbolzt, die am Boden 16 eines Gefässes 17 befestigt sind, welches das vom später erläuterten Ktihlwasserrohr 18 kommende, an der Wand 11 des Hohlkörpers 1 niederrieselnde Wasser aufnimmt.
Der Schiebeeinsatz 4 ist so angeordnet, dass er auf Rollen 19 gleiten kann, die von Gleitplatten 19a getragen werden und teils auf von der Ínnenwand 10 des Hohlkörpers 1 getragenen Gleitschienen 20 und teils auf vom Schiebeeinsatz 4 getragenen Winkeleisen 21 rollen können. Die Gleitbewegung des Schiebeeinsatzes 4 wird aus der Ferne von ausserhalb der Bleihülle mittels einer nicht dargestellten Fernwirkzange bekannter Bauart vorgenommen, die z. B. eine vorne am Schiebeeinsatz 4 angebrachte Lasche 22 erfassen kann. Die gleiche Zange dient zum Einbringen der Flaschen 5 vor dem Sterilisieren in den Schiebeeinsatz 4 und zur Entnahme derselben aus dem Schiebeeinsatz nach dem Sterilisieren.
Das Gelenksystem 7 für die Verstellung des Deckels 6 kann zweckmässig Hebel 23 aufweisen, die den Deckel tragen und an Kurbeln bildenden Teilen 24 gelenkig befestigt sind, welche durch ein Untersetzungsgetriebe 25 in Umdrehung versetzt werden. Das Untersetzungsgetriebe 25 wird durch eine Welle 26 angetrieben, deren Drehung ausserhalb der BleihUlle entweder von Hand oder mittels eines Motors bewirkt wird. Die Abdichtung zwischen dem Hohlkörper 1 und dem Deckel 6 wird mittels einer in eine kreisförmige Ausnehmung des Hohlkörpers 1 eingesetzten Dichtung 27 erzielt.
Die Einrichtungen zur Heizung des Autoklavs werden durch zwei Widerstände 8a und 8b mit ihrem elektrischen Speisekreis gebildet. Diese beiden Widerstände, die z. B. bei einem'zur Aufnahme von 40 Flaschen mit je 10 ml Volumen eingerichteten Autoklav ungefähr je 1350 W verbrauchen, liegen im Wasserbad 13.
Die Steuereinrichtungen zum Regeln der Wirkung der Heizeinrichtungen zur Sicherung einer einwandfreien Sterilisierung werden durch ein thermostatisches System 28 mit einem die Temperatur inner-
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halb des Autoklavs feststellenden Thermometer 29 und ein Druckmesssystem 30 mit einem Kontaktmano- meter 31 gebildet, das die gleiche Wirkung wie das thermostatische System 28 hat, weil es auf einen
Druck eingestellt ist, der einer etwas über der Regeltemperatur T des thermostatischen Systems 28 liegenden Temperatur entspricht ; ferner ist ein Uhrwerk 32 vorhanden, das die Heizung nach einer bestimm- ten Dauer unterbricht, welche zur Vornahme einer richtigen Sterilisierung ausreicht.
Diese Einrichtun- gen werden durch eine Entleerungsleitung 33 vervollständigt, die durch ein Elektroventil 34 (Fig. 4) ge- steuert wird, neben dem ein Sicherheitshahn vorgesehen ist.
Zur Gewährleistung der Betriebssicherheit sind ein Sicherheitsventil 35, das z. B. aus rostfreiem
Stahl besteht und eine Ventilnadel aus Polytetrafluoräthylen aufweist, und ein Hahn 36 für das allenfalls erforderlich werdende vollständige Ablassen des im Raum 5 enthaltenen Wassers 13 vorgesehen, wobei dieser Hahn durch die schon erwähnte Fernwirkzange betätigt werden kann.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung wird nun unter besonderer Bezugnahme auf das Sche- ma nach Fig. 4 erläutert.
Nach der Fernöffnung des Deckels oder der Tür 6 durch das Gelenksystem 7 und nach dem Herauszie- hen des Schiebeeinsatzes 4 mittels der Fernwirkzange (Stellung nach Fig. 1) werden die die zu sterilisie- renden Substanzen enthaltenden verschlossenen, zugebördelten und etikettierten Flaschen 5 mittels der
Fernwirkzange in den Schiebeeinsatz 4 eingebracht.
Der Schiebeeinsatz 4 wird mittels der Fernwirkzange in das Innere des Hohlkörpers 1 geschoben, der
Deckel 6 wird durch Fernsteuerung geschlossen und die Heizung mittels der Widerstände 8a und 8b durch
Betätigung eines Auslösers 37 der selbsttätigen Steuerung eingeschaltet. Das das Thermometer 29 enthaltende thermostatische System wird auf eine Temperatur T eingestellt und das Kontaktmanometer 31 wird auf einen Druck eingestellt, der einer Temperatur entspricht, die etwas höher als die am thermostatischen
System 28 eingestellte Temperatur ist, damit das Drucksystem 30 nur bei einem allfälligen Versagen des thermostatischen Systems 28 anspricht.
Durch Betätigung des Schalters 38 wird das Elektroventil 34 für das Ablassen der Luft geöffnet ; hierauf wartet die Bedienungsperson das Kochen des Wassers ab. Das Elektroventil, das hienach noch einige Minuten offengehalten wird, wird sodann durch Betätigung des Schalters 38 geschlossen, worauf die Temperatur im Autoklav ansteigt.
Wenn die Temperatur im Autoklav den am thermostatischen System 28 eingestellten Wert T erreicht, unterbricht dieses mittels eines Relais die Speisung des Heizwiderstandes 8a bei 39 und setzt gleichzeitig ein Uhrwerk 32 in Gang, an dem die Sterilisierdauer D eingestellt worden ist.
Von diesem Augenblick an wird die Temperatur während der Dauer D durch das thermostatische System 28 gesteuert, das bei 40 die Unterbrechung der Speisung des Heizwiderstandes 8b bewirkt, wenn die Temperatur im Autoklav den Wert T übersteigt, und die Speisung wieder einschaltet, wenn die Temperatur unter den Wert T fällt.
Bei einem Versagen des thermostatischen Systems 28 erfüllt das Drucksystem 30 die gleiche Aufgabe, jedoch bei einer etwas höheren Temperatur, indem es in entsprechender Weise die Einschaltung des Uhrwerks 32 und die Unterbrechung der Speisung der Widerstände 8a und 8b bei 39 bzw. 40 bewirkt.
. Nach Ablauf einer Zeit D nach dem Einschalten des Uhrwerks 32 nimmt dieses selbsttätig folgende Arbeitsgänge vor :
Unterbrechung der allgemeinen Speisung der Widerstände 8a und 8b bei 41a bzw. 41b ;
Berieselung des Autoklavs durch Öffnung eines Elektroventils 42, welches die Speisung des Berieselungsrohrs 18 mit kaltem Wasser durch die Leitung 43 (Fig. 2) steuert, wobei das die Kühlung des Autoklavs beschleunigende Kühlwasser im Gefäss 17 aufgefangen wird ; gegebenenfalls die Auslösung eines nicht dargestellten Läutwerks, welches der Bedienungsperson das Ende der Sterilisierung anzeigt ; schliesslich die Rückführung des Uhrwerks 32 in seine Ausgangsstellung.
Die Bedienungsperson unterbricht dann die gesamte Speisung des Autoklavs und seiner Heizeinrich- tungen mit Strom durch Betätigung des Auslösers 37, bewirkt die Öffnung des Deckels 6 mittels des Gelenksystems 7, zieht mittels der Fernwirkzange den Schiebeeinsatz 4 aus dem Hohlkörper l heraus (Fig. !) und entnimmt diesem die sterilisierten Flaschen 5.
Nach Abführen des im Gefäss 17 enthaltenen Wassers ist der Autoklav für einen neuen Arbeitsgang bereit ; gegebenenfalls wird vorher der Wasserstand 13 im Raum 12 neu eingestellt, wobei die Speisung mit Frischwasser durch die Leitung 45 erfolgt.
Es ist zu bemerken, dass in Fig. 4 symbolisch durch Pfeile die verschiedenen Betätigungen einschliesslich jener des Sicherheitsventils 35 sowie der Speisestromkreis 44 des thermostatischen Systems 28
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und des Drucksystems 30 dargestellt sind. Ferner ist ein Auslöser 46 für den Handbetrieb dargestellt, der im Bedarfsfall die Durchführung des Sterilisierzyklus von Hand ermöglicht. Die Heiztemperatur wird dann mittels des Reglers 47 eingestellt, der als Spannungsteiler ausgebildet sein kann, und nach Beendigung der Heizung wird die Kühlung von Hand mittels des Schalters 48 eingeschaltet, welcher das die Speisung des Berieselungsrohrs 18 mit Wasser steuernde Elektroventil 42 betätigt.
Der erfindungsgemässe Autoklav hat gegenüber den bekannten Autoklaven zahlreiche Vorteile, insbesondere folgende : Er gestattet die Sterilisierung von Gammastrahlen, Betastrahlen und gegebenenfalls Alphastrahlen aussendenden Substanzen.
Die Steuerung der verschiedenen Arbeitsgänge erfolgt zum Teil aus der Ferne unter einem Bleischutz und zum Teil selbsttätig, wodurch eine vollständige Sicherheit des Personals gewährleistet ist.
Er kann leicht in Anlagen zur Behandlung von radioaktiven Substanzen, insbesondere von in der Medizin benutzten künstlichen radioaktiven Elementen, eingebaut werden.
PATENTANSPRÜCHE ; 1. Autoklav zum Sterilisieren von radioaktiven Gegenständen, insbesondere von Gammastrahlen aussendenden Gegenständen, gekennzeichnet durch einen etwa zylindrischen Hohlkörper (1) mit waagrechter Achse, der an einem Ende durch einen Boden (2) verschlossen ist, aber am andern Ende eine Öffnung (3) aufweist, durch einen zur Aufnahme der zu sterilisierenden Gegenstände dienenden Schiebeeinsatz (4), der im Hohlkörper (1) in waagrechter Richtung translatorisch derart beweglich ist, dass er wahlweise durch die Öffnung (3) vollständig in das Innere des Hohlkörpers (1) eingeführt oder teilweise aus diesem herausgezogen werden kann, durch einen von einem Gelenksystem (7) getragenen Deckel (6), der auf die Öffnung (3) aufsetzbar ist, um diese dicht zu verschliessen, wenn sich der Schiebeeinsatz (4) vollständig innerhalb des Hohlkörpers (1)
befindet und der in eine die Öffnung freilegende Stellung verstellbar ist, so dass der Schiebeeinsatz (4) aus dem Hohlkörper (1) herausgezogen werden kann, ferner durch Heizeinrichtungen, welche den Innenraum (9) des Hohlkörpers (1) nach Schliessen des Deckels (6) auf eine über der Sterilisiertemperatur liegende Temperatur bringen können, und durch Steuereinrichtungen zur Regelung der Wirkung der Heizeinrichtungen (8), derart, dass diese im Innenraum (9) des Hohlkörpers (1) eine bestimmte Sterilisiertemperatur während einer bestimmten Zeit aufrechterhalten, welche für eine wirksame Sterilisierung der im Schiebeeinsatz (4) enthaltenen Gegenstände ausreicht.