CN115227841A - 一种生物指示剂抗力检测用压力蒸汽灭菌箱结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及蒸汽灭菌箱技术领域，公开了一种生物指示剂抗力检测用压力蒸汽灭菌箱结构，包括底座、灭菌箱本体、仓门，灭菌箱本体的开口端设有法兰，法兰上若干避让缺口，仓门的边缘处固定有卡爪；底座的一侧设有转动座，转动座上连接有横梁，横梁上转动设有驱动轴，驱动轴的外端设有手轮；仓门的内侧设有密封盖板，仓门上与滑杆对应处设有弧形避让槽，驱动轴与密封盖板之间旋转位移机构，密封盖板的内侧设有密封圈；驱动轴上固定有棘轮，横梁上设有棘爪臂，棘爪臂与横梁转动连接，棘爪臂的一侧设有棘爪，棘爪臂的上端与横梁之间设有拉簧，横梁上设有棘爪转动控制机构。本发明具有使用方便安全、密封性能好、能有效防止仓门误开启的有益效果。

Description

一种生物指示剂抗力检测用压力蒸汽灭菌箱结构

技术领域

本发明涉及蒸汽灭菌箱技术领域，尤其涉及一种生物指示剂抗力检测用压力蒸汽灭菌箱结构。

背景技术

压力蒸汽灭菌生物指示剂抗力仪是一种高精度的检测设备，通常用于一些生物指示剂的抗力检测，通过该设备对生物指示剂的灭菌，灭菌后的生物指示剂进行培养检测，以判断生物指示剂是否合格。灭菌时，生物指示剂放入压力蒸汽灭菌生物指示剂抗力仪内的压力蒸汽灭菌箱中，高温蒸汽进入压力蒸汽灭菌箱对样品进行灭菌作业，因此对压力蒸汽灭菌箱的密封性要求很高，从而防止蒸汽泄漏或者外界气体进入灭菌箱内。压力蒸汽灭菌箱通常包括灭菌箱本体、仓门，现有的压力蒸汽灭菌箱的仓门通常采用单边铰链结构，通过人工关上仓门后用力压紧并旋转锁紧仓门，仓门关闭过程中非常费力，仓门与箱体之间密封性能不佳，仓门的密封面上容易漏气；而且在密封后，由于缺乏锁止机构，其他人员在误动作的情况下可以开启仓门，尤其是在工作状态时，由于灭菌箱本体内外存在较大的压差，而且灭菌箱本体有大量高温蒸汽，工作状态下被误打开会产生安全隐患。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的蒸汽灭菌箱存在的上述问题，提供了一种使用方便安全、密封性能好、能有效防止仓门误开启的压力蒸汽灭菌箱结构。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种生物指示剂抗力检测用压力蒸汽灭菌箱结构，包括底座、灭菌箱本体、仓门，所述灭菌箱本体的开口端设有法兰，所述法兰上若干避让缺口，所述仓门的边缘处固定有与避让缺口对应的卡爪；所述底座的一侧设有转动座，转动座上连接有横梁，横梁上转动设有驱动轴，驱动轴的外端设有手轮，驱动轴的内端与仓门固定连接；所述仓门的内侧设有密封盖板，所述密封盖板的外侧通过滑杆与横梁之间形成轴向滑动连接，所述仓门上与滑杆对应处设有弧形避让槽，所述驱动轴与密封盖板之间设有用于带动密封盖板沿轴向位移的旋转位移机构，所述密封盖板的内侧设有密封圈；所述驱动轴上固定有棘轮，所述横梁上位于棘轮的一侧设有棘爪臂，所述棘爪臂与横梁转动连接，棘爪臂的一侧设有与棘轮配合的棘爪，所述棘爪臂的上端与横梁之间设有拉簧，所述横梁上设有用于控制棘爪臂转动的棘爪转动控制机构。

初始状态，棘爪臂在棘爪转动控制机构的作用下，棘爪与棘轮分离，仓门盖上后，仓门上的卡爪伸入法兰上的避让缺口处，正向转动手轮，仓门和驱动轴同步转动，从而使得卡爪卡入法兰上，同时通过旋转位移机构带动密封盖板朝向法兰移动，最终密封圈在密封盖板与法兰之间被压紧密封，使用非常方便、密封效果好；密封盖板密封后，棘爪转动控制机构带动棘爪臂转动使得棘爪卡入棘轮，此时驱动轴被锁止，手轮无法正转和反转，从而防止工作过程中仓门被误开启，使用更加安全。

作为优选，所述的旋转位移机构包括驱动座、套设在驱动座外侧的驱动环，所述驱动座与驱动轴的内端固定连接，所述驱动环与密封盖板固定连接，所述驱动座的圆周面上设有若干倾斜分布的凸轮槽，所述驱动环的内圈固定有若干与凸轮槽配合的销轴；当手轮正向旋转时带动驱动座旋转，销轴从凸轮槽的外端移动至内端，密封盖板向内移动压紧密封圈，手轮反向旋转时，销轴从凸轮槽的内端移动至外端，密封盖板向外移动松开密封圈。

作为优选，所述密封圈包括连接环、密封锥环，连接环的外端与密封锥环的大径端连接成一体，连接环上设有若干连接孔，连接环的内侧设有压环，压环通过螺栓与密封盖板连接；所述密封锥环的小径处设有正压密封凸环，密封锥环的大径处设有负压密封凸环。该种密封圈结构密封性能好，无论灭菌箱本体内处于正压还是负压状态，都能稳定的实现密封。

作为优选，所述法兰的内侧位于避让缺口的一侧设有卡接凸台，卡接凸台上靠近避让缺口的一端设有倾斜的导向斜面，法兰上位于卡接凸台上远离避让缺口的一端处设有限位凸块；所述卡爪呈L形，卡爪的卡头处设有与卡接凸块对应的卡槽。卡爪伸入避让缺口后转动一个角度，卡接凸台进入卡槽内，卡爪与法兰连接稳定可靠，限位凸块用于限定卡爪的旋转角度。

作为优选，所述底座上设有接近开关，所述密封盖板边缘处延伸形成与接近开关对应的连接耳，所述连接耳上设有感应块。当接近开关检测到感应块的信号时，表示手轮旋转到位、仓门与法兰之间实现密封，接近开关检测到信号后，棘爪转动控制机构才会动作，带动棘爪臂转动使得棘爪卡入棘轮内实现锁止。

作为优选，所述的棘爪转动控制机构包括固定在横梁上的滑动座、与滑动座滑动连接的滑块，滑块的左端设有与棘爪臂下端滑动连接的连接柱，底座上设有用于带动滑块在滑动座内移动限位的滑块位移驱动机构。通过滑块位移驱动机构带动滑块的位移，进而带动棘爪臂的转动，滑块向左移动时，棘爪卡入棘轮实现锁止，滑块向右移动时，棘爪与棘轮分离实现解锁。

作为优选，所述棘爪臂的下端内侧设有滑槽，滑动座的左端侧面设有长槽孔，所述连接柱的外端穿过长槽孔伸入滑槽内形成滑动连接；所述滑动座的侧面设有限位长槽，所述限位长槽内设有与滑块固定的限位柱。限位柱与限位长槽配合，一方面用于限位滑块的滑动极限位置，另一方面防止滑块与滑动座分离。

作为优选，所述滑块位移驱动机构包括作动缸、固定在作动缸轴端的第一压块，第一压块的外端设有连接臂，所述连接臂的外端设有楔形复位块，所述滑块的外端设有推杆；当仓门关上后、密封盖板与灭菌箱本体密封时，作动缸轴端伸出，第一压块带动推杆和滑块一起向左移动，棘爪卡入棘轮内锁止限位，当需要打开仓门时，作动缸轴端缩入，楔形复位块带动推杆和滑块一起向右移动，棘爪与棘轮分离解除锁止，驱动轴旋转打开仓门。

作为优选，所述楔形复位块通过转轴与连接臂转动连接，所述转轴与楔形复位块之间设有扭簧，所述楔形复位块外端设有限位凸耳，所述连接臂的外端一侧设有用于楔形复位块单向旋转避让的避让圆角，所述推杆的外端设有导向斜面；当楔形复位块的斜面受压时，楔形复位块绕着避让圆角旋转避让。仓门开启（横梁向外转动）后再次回到关闭状态时，由于安装精度、位置精度、横梁与转动座之间的间隙等各种原因会导致推杆外端的位置存在偏差，而在解锁状态下（作动缸轴端完全缩入状态）楔形复位块的位置基本是不变的，而且解锁状态时楔形复位块与推杆的侧面是贴合的，这就导致下一次仓门关闭的时候，推杆的端部可能会与楔形复位块发生干涉（例如推杆的位置向左偏移了微小的距离），从而影响使用，本结构中楔形复位块与连接臂之间转动连接，若发生干涉时，推杆的导向斜面作用在楔形复位块的斜面上导致楔形复位块发生旋转避让，从而防止两者干涉，确保整体稳定性，当推杆与楔形复位块分离时，楔形复位块又能在扭簧的作用下复位。

作为优选，所述密封盖板的外侧与滑块的对应处固定有限位销，所述滑块上设有腰形孔，所述仓门上与限位销的对应处设有弧形避让孔；当密封盖板沿轴线向内移动密封时，限位销从腰形孔内脱出，滑块向左移动实现棘轮棘爪的锁止；当滑块向右移动使得棘轮棘爪解除锁止时，密封盖板沿轴线向外移动，限位销插入腰形孔内。当楔形复位块拉动推杆向右移动至极限位置时（此时处于解锁状态），手轮带动驱动轴反向旋转使得密封盖板向外移动，此时密封盖板上的限位销插入腰形孔内，横梁绕着转动座向外转动完全打开仓门时，仓门完全开启状态下，由于滑块受到限位销的限位，使得棘爪无法卡入棘轮中，即在仓门完全开启状态下，手轮是能够正转和反转的，为了防止仓门在开启状态下由于误动作使得手轮正转后无法复位；同时，由于限位销插入腰形孔内，当仓门开启后，推杆失去楔形复位块的拉力作用，滑块在拉簧的作用下会向左移动一小段位移，这样当下一次仓门关闭的时候，推杆外端的位置必然位于楔形复位块的左侧，推杆不会与楔形复位块发生碰撞，确保初始位置的稳定性。

因此，本发明具有使用方便安全、密封性能好、能有效防止仓门误开启的有益效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为图1的局部爆炸示意图。

图3为图2中A处局部放大示意图。

图4为驱动轴、驱动座、驱动环、密封盖板的爆炸示意图。

图5为驱动轴、驱动座、驱动环的配合状态示意图。

图6为密封圈的结构示意图。

图7为灭菌箱本体内处于负压状态时的密封状态示意图。

图8为灭菌箱本体内处于正压状态时的密封状态示意图。

图9为图1中去掉手轮后的正视图。

图10 为初始状态下滑动座、滑块的爆炸示意图。

图11为棘轮、棘爪锁止状态示意图。

图12为锁止状态下滑动座、滑块的爆炸示意图。

图13为图12的另一视角的示意图。

图14为作动缸复位、楔形复位块拉动推杆复位解锁状态示意图。

图15为楔形复位块自然状态示意图。

图16为楔形复位块的斜面受压、旋转避让后的状态示意图。

图中：底座1、灭菌箱本体2、法兰200、避让缺口201、卡接凸台202、导向斜面203、限位凸块204、转动座3、横梁4、驱动轴5、旋转位移机构58、驱动座580、驱动环581、凸轮槽582、销轴583、手轮6、仓门7、弧形避让孔70、卡爪71、卡槽72、弧形避让槽73、密封盖板8、限位销80、连接耳81、感应块82、滑杆800、棘轮9、棘爪臂10、滑槽100、棘爪11、拉簧12、滑动座13、长槽孔130、限位长槽131、限位柱132、滑块14、推杆140、导向斜面141、腰形孔142、连接柱15、滑块位移驱动机构16、作动缸160、第一压块161、连接臂162、避让圆角1620、楔形复位块163、限位凸耳1630、转轴164、扭簧165、密封圈17、连接环170、密封锥环171、连接孔172、压环173、螺栓174、正压密封凸环175、负压密封凸环176、接近开关18。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

如图1-图5所示的一种生物指示剂抗力检测用压力蒸汽灭菌箱结构，包括底座1、灭菌箱本体2、仓门7，灭菌箱本体2的开口端设有法兰200，法兰上若干避让缺口201，仓门7的边缘处固定有与避让缺口对应的卡爪71，法兰200的内侧位于避让缺口的一侧设有卡接凸台202，卡接凸台上靠近避让缺口的一端设有倾斜的导向斜面203，法兰上位于卡接凸台上远离避让缺口的一端处设有限位凸块204，卡爪71呈L形，卡爪的卡头处设有与卡接凸块对应的卡槽72。

底座1的一侧设有转动座3，转动座3上连接有横梁4，横梁4上转动设有驱动轴5，驱动轴的外端设有手轮6，驱动轴的内端与仓门固定连接；仓门7的内侧设有密封盖板8，密封盖板8的外侧通过滑杆800与横梁之间形成轴向滑动连接，仓门7上与滑杆对应处设有弧形避让槽73，驱动轴5与密封盖板8之间设有用于带动密封盖板沿轴向位移的旋转位移机构58，密封盖板的内侧设有密封圈17。底座1上设有接近开关18，密封盖板8边缘处延伸形成与接近开关对应的连接耳81，连接耳上设有感应块82。

如图4和图5所示，旋转位移机构58包括驱动座580、套设在驱动座外侧的驱动环581，驱动座580与驱动轴的内端固定连接，驱动环与密封盖板固定连接，驱动座580的圆周面上设有若干倾斜分布的凸轮槽582，驱动环581的内圈固定有若干与凸轮槽配合的销轴583；当手轮正向旋转时带动驱动座旋转，销轴从凸轮槽的外端移动至内端，密封盖板向内移动压紧密封圈，手轮反向旋转时，销轴从凸轮槽的内端移动至外端，密封盖板向外移动松开密封圈。

如图6、图7和图8所示，密封圈17包括连接环170、密封锥环171，连接环的外端与密封锥环的大径端连接成一体，连接环170上设有若干连接孔172，连接环的内侧设有压环173，压环通过螺栓174与密封盖板连接；密封锥环的小径处设有正压密封凸环175，密封锥环的大径处设有负压密封凸环176；当灭菌箱本体内为负压时（灭菌之前抽真空处理），此时密封圈的密封状态如图7所示；当灭菌箱本体内为正压状态时（通入高温蒸汽灭菌），密封圈的密封状态如图8所示。

如图9-图13所示，驱动轴5上固定有棘轮9，横梁上位于棘轮的一侧设有棘爪臂10，棘爪臂与横梁转动连接，棘爪臂的一侧设有与棘轮配合的棘爪11，所述棘爪臂的上端与横梁之间设有拉簧12，横梁上设有用于控制棘爪臂运动的棘爪转动控制机构；棘爪转动控制机构包括固定在横梁上的滑动座13、与滑动座滑动连接的滑块14，滑块14的左端设有与棘爪臂下端滑动连接的连接柱15，棘爪臂10的下端内侧设有滑槽100，滑动座13的左端侧面设有长槽孔130，连接柱15的外端穿过长槽孔130伸入滑槽100内形成滑动连接，滑动座13的侧面设有限位长槽131，限位长槽内设有与滑块固定的限位柱132；底座上设有用于带动滑块在滑动座内移动限位的滑块位移驱动机构16。

如图14、图15和图16所示，滑块位移驱动机构16包括作动缸160、固定在作动缸轴端的第一压块161，第一压块的外端设有连接臂162，连接臂的外端设有楔形复位块163，滑块14的外端设有推杆140；楔形复位块163通过转轴164与连接臂162转动连接，转轴与楔形复位块之间设有扭簧165，楔形复位块163外端设有限位凸耳1630，连接臂162的外端一侧设有用于楔形复位块单向旋转避让的避让圆角1620，当楔形复位块的斜面受压时，楔形复位块绕着避让圆角旋转避让。当仓门关上后、密封盖板与灭菌箱本体密封时，作动缸轴端伸出，第一压块带动推杆和滑块一起向左移动，棘爪卡入棘轮内锁止限位，当需要打开仓门时，作动缸轴端缩入，楔形复位块带动推杆和滑块一起向右移动，棘爪与棘轮分离解除锁止，驱动轴旋转打开仓门。本实施例中的作动缸采用气缸。

如图10和图12所示，密封盖板8的外侧与滑块的对应处固定有限位销80，滑块14上设有腰形孔142，仓门7上与限位销的对应处设有弧形避让孔70；当密封盖板沿轴线向内移动密封时，限位销从腰形孔内脱出，滑块向左移动实现棘轮棘爪的锁止；当滑块向右移动使得棘轮棘爪解除锁止时，密封盖板沿轴线向外移动，限位销插入腰形孔内。

结合附图，本发明的原理如下：转动横梁使得仓门靠近法兰，仓门上的卡爪一一对应伸入避让缺口内，然后转动手轮，卡爪从避让缺口处转动一个角度后卡住法兰；同时驱动轴带动驱动座转动，驱动环内的销轴沿着凸轮槽移动从而带动密封盖板朝向法兰移动一段距离，密封圈被压紧在密封盖板与法兰之间，实现灭菌箱本体开口处的完全密封；

密封盖板处于密封状态时，此时滑块位移驱动机构的状态如图1所示，棘轮棘爪处于分离状态，楔形复位块位于推杆的右侧，接近传感器检测到感应块的信号，气缸轴伸出，从而使得第一压块、楔形复位块向左移动至图11所示的状态，第一压块移动过程中将推杆（滑块）向左推动并压紧推杆，此时棘爪卡入棘轮对棘轮限位，手轮无法进行正转和反转，从而防止仓门被误开启；

仓门需要打开时，气缸轴缩入，楔形复位块向右移动的时候拉动推杆（滑块）向右移动，此时楔形复位块与推杆的状态如图14所示，棘爪与棘轮分离，手轮反转（逆时针）旋转，密封盖板向外移动，限位销插入腰形孔内（限位销位于腰形孔中间位置），向外转动使得横梁绕着转动座转动完全打开仓门，此时推杆与楔形复位块完全分离，滑块在拉簧的作用下向左位移一端距离（此时限位销与腰形孔的右端内壁接触），仓门打开状态下，棘轮、棘轮处于分离状态，当仓门再次关上时，推杆、楔形复位块的状态处于图1所示的初始状态。本发明具有使用方便安全、密封性能好、能有效防止仓门误开启的有益效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，上下左右、内端、外端、一端、另一端等指示的方向或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了更加清楚的便于描述本发明的技术方案，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具备特定的方向、以特定的方位构造和操作，不能理解为对本发明的限定。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种生物指示剂抗力检测用压力蒸汽灭菌箱结构，包括底座、灭菌箱本体、仓门，其特征是，所述灭菌箱本体的开口端设有法兰，所述法兰上若干避让缺口，所述仓门的边缘处固定有与避让缺口对应的卡爪；所述底座的一侧设有转动座，转动座上连接有横梁，横梁上转动设有驱动轴，驱动轴的外端设有手轮，驱动轴的内端与仓门固定连接；所述仓门的内侧设有密封盖板，所述密封盖板的外侧通过滑杆与横梁之间形成轴向滑动连接，所述仓门上与滑杆对应处设有弧形避让槽，所述驱动轴与密封盖板之间设有用于带动密封盖板沿轴向位移的旋转位移机构，所述密封盖板的内侧设有密封圈；所述驱动轴上固定有棘轮，所述横梁上位于棘轮的一侧设有棘爪臂，所述棘爪臂与横梁转动连接，棘爪臂的一侧设有与棘轮配合的棘爪，所述棘爪臂的上端与横梁之间设有拉簧，所述横梁上设有用于控制棘爪臂转动的棘爪转动控制机构。

2.根据权利要求1所述的一种生物指示剂抗力检测用压力蒸汽灭菌箱结构，其特征是，所述的旋转位移机构包括驱动座、套设在驱动座外侧的驱动环，所述驱动座与驱动轴的内端固定连接，所述驱动环与密封盖板固定连接，所述驱动座的圆周面上设有若干倾斜分布的凸轮槽，所述驱动环的内圈固定有若干与凸轮槽配合的销轴；当手轮正向旋转时带动驱动座旋转，销轴从凸轮槽的外端移动至内端，密封盖板向内移动压紧密封圈，手轮反向旋转时，销轴从凸轮槽的内端移动至外端，密封盖板向外移动松开密封圈。

3.根据权利要求1所述的一种生物指示剂抗力检测用压力蒸汽灭菌箱结构，其特征是，所述密封圈包括连接环、密封锥环，连接环的外端与密封锥环的大径端连接成一体，连接环上设有若干连接孔，连接环的内侧设有压环，压环通过螺栓与密封盖板连接；所述密封锥环的小径处设有正压密封凸环，密封锥环的大径处设有负压密封凸环。

4.根据权利要求1所述的一种生物指示剂抗力检测用压力蒸汽灭菌箱结构，其特征是，所述法兰的内侧位于避让缺口的一侧设有卡接凸台，卡接凸台上靠近避让缺口的一端设有倾斜的导向斜面，法兰上位于卡接凸台上远离避让缺口的一端处设有限位凸块；所述卡爪呈L形，卡爪的卡头处设有与卡接凸块对应的卡槽。

5.根据权利要求1所述的一种生物指示剂抗力检测用压力蒸汽灭菌箱结构，其特征是，所述底座上设有接近开关，所述密封盖板边缘处延伸形成与接近开关对应的连接耳，所述连接耳上设有感应块。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种生物指示剂抗力检测用压力蒸汽灭菌箱结构，其特征是，所述的棘爪转动控制机构包括固定在横梁上的滑动座、与滑动座滑动连接的滑块，滑块的左端设有与棘爪臂下端滑动连接的连接柱，底座上设有用于带动滑块在滑动座内移动限位的滑块位移驱动机构。

7.根据权利要求6所述的一种生物指示剂抗力检测用压力蒸汽灭菌箱结构，其特征是，所述棘爪臂的下端内侧设有滑槽，滑动座的左端侧面设有长槽孔，所述连接柱的外端穿过长槽孔伸入滑槽内形成滑动连接；所述滑动座的侧面设有限位长槽，所述限位长槽内设有与滑块固定的限位柱。

8.根据权利要求6所述的一种生物指示剂抗力检测用压力蒸汽灭菌箱结构，其特征是，所述滑块位移驱动机构包括作动缸、固定在作动缸轴端的第一压块，第一压块的外端设有连接臂，所述连接臂的外端设有楔形复位块，所述滑块的外端设有推杆；当仓门关上后、密封盖板与灭菌箱本体密封时，作动缸轴端伸出，第一压块带动推杆和滑块一起向左移动，棘爪卡入棘轮内锁止限位，当需要打开仓门时，作动缸轴端缩入，楔形复位块带动推杆和滑块一起向右移动，棘爪与棘轮分离解除锁止，驱动轴旋转打开仓门。

9.根据权利要求8所述的一种生物指示剂抗力检测用压力蒸汽灭菌箱结构，其特征是，所述楔形复位块通过转轴与连接臂转动连接，所述转轴与楔形复位块之间设有扭簧，所述楔形复位块外端设有限位凸耳，所述连接臂的外端一侧设有用于楔形复位块单向旋转避让的避让圆角，所述推杆的外端设有导向斜面；当楔形复位块的斜面受压时，楔形复位块绕着避让圆角旋转避让。

10.根据权利要求9所述的一种生物指示剂抗力检测用压力蒸汽灭菌箱结构，其特征是，所述密封盖板的外侧与滑块的对应处固定有限位销，所述滑块上设有腰形孔，所述仓门上与限位销的对应处设有弧形避让孔；当密封盖板沿轴线向内移动密封时，限位销从腰形孔内脱出，滑块向左移动实现棘轮棘爪的锁止；当滑块向右移动使得棘轮棘爪解除锁止时，密封盖板沿轴线向外移动，限位销插入腰形孔内。

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