CZ295638B6 - Zabezpečovací dveře, zejména dveře určené ke vstupu do sterilních prostor - Google Patents

Abstract

Zabezpečovací dveře (1), zejména dveře určené ke vstupu do sterilních prostor, sestávají z jednoho dveřního křídla (3) a obvodové dveřní zárubně (2). Dveřní křídlo (3) je na okraji přivráceném ke dveřní zárubni (2) opatřeno po celém obvodu hadicovým těsněním (6), zhotoveným z gumy nebo z plastu, které je zde pevně uchyceno a které lze nafouknout. Plocha dveřní zárubně (2), přivrácená k dveřnímu křídlu (3), je vytvořena jako nedeformovatelná rovinná těsnicí plocha (7), o kterou je nafouknuté hadicové těsnění (6) s těsnicím účinkem opřeno, jsou-li dveře zavřeny. Těsnicí systém (5) je ovládán automaticky.ŕ

Description

Vynález se týká zabezpečovacích dveří, zejména dveří určených ke vstupu do sterilních prostoru, sestávající z obvodové dveřní zárubně a jednoho dveřního křídla, zavěšeného prostřednictvím dveřních závěsů na dveřní zárubni a dále z těsnicího systému s ovládaným tlakovým prostředím.

Dosavadní stav techniky

Zabezpečovací dveře tohoto typu slouží k ohraničení prostor, které mají být zabezpečeny proti okolí, zejména sterilních prostor. Jedná se přitom o tzv. bezpatogenní zóny, tj. prostory, kde jsou chována zvířata nebo pěstovány buněčné a tkáňové kultury, ze kterých musí být vyloučeny jakékoliv zárodky. Dále se jedná o infekční prostory, v nichž se nacházejí viry, bakterie, houby, kvasinky, spory apod., přičemž zabezpečovací dveře tohoto typu slouží především k zabránění od okolní kontaminace. Zabezpečovací dveře ale také slouží k oddělení prostor bio a genotechnologií, jakož i fyzikálních a chemických prostor. Ohraničení bio a genotechnologických prostor je nezbytné z důvodu vyloučení možnosti přístupu zárodků. Ohraničení fyzikálních prostor je například nezbytné z důvodu zabránění kontaminace okolí radionuklidy. U zplyňovacích komor je tak zabráněno úniku škodlivých plynů do okolí, zatímco u desinfekčních komor a desinfekčních prostor je zabráněno výstupu znečišťujícím desinfekčním prostředkům do okolí. V místech, kde dochází k chemickým procesům by mělo být zabráněno úniku výparů a dráždivých látek, což předpokládá, že obvodové dveřní zárubně obsahují dveřní překlad, dveřní práh a dveřní ostění. Dveřní zárubně jsou spojeny se zdmi místnosti, které mohu být vytvořeny jako lehké stavební konstrukce, neboť u sterilních prostor bývají často v sendvičové konstrukci vsazeny kovové stěny.

Zabezpečovací dveře jsou známy v různých provedeních. Z praxe je především známo provedení, u kterého je dveřní křídlo na straně přivrácené ke dveřní zárubni opatřeno po obvodu dutým těsnicím profilem, který je upevněn na dveřním křídle. Dutým těsnicím profilem zde přitom není myšleno hadicové těsnění kruhového nebo pravoúhlého příčného profilu, jehož objem lze zvětšit nafouknutím. Známé duté těsnicí profily mají obvykle v příčném průřezu vytvořeno přeložené ve tvaru M, které se vlivem působení tlakového prostředku rovnoměrně roztáhne a zapadne do příslušného vyhloubení. Při tlakovém odlehčení se naopak zahrne zpět. Dutý těsnicí profil tohoto typu ovšem poskytuje při tlakovém odlehčení jen velmi malé síly pro navrácení do zpětné polohy, které tak probíhá poměrně pomalu. Rovněž známý zabezpečovací dveře s hadicovým těsněním, které lze nafouknout a které má v podstatě pravoúhlý příčný průřez. Toto těsnění je vsazeno v drážce vytvořené po okrajích dveřního křídla. V nafouknutém stavu vytvoří hadicové těsnění výstupek, který vnikne do odpovídajícího vyhloubení vytvořeného ve dveřní zárubni a vytvoří tak blokování tvarovým stykem. Tato dosud známá provedení těsnicích prostředků však způsobují problémy při jejich přilícování s vyhloubením nacházejícím se ve dveřní zárubni, přičemž nepřesném slícování mohou nepříznivě ovlivnit funkci dveří, ale především mohou být příčinou vzniku netěsnosti. Přitom nejen k utěsnění, ale i k tlakovému odlehčení při otevření dveřního křídla musí být k dispozici poměrně velké časové intervaly.

Podstata vynálezu

Vynález si klade základní úkol vytvořit zabezpečovací dveře, zejména dveře, určenéke vstupu do sterilních prostor, které se vyznačují jednoduchostí a bezpečností, u nichž jsou odstraněny problémy s přilícováním těsnicích prvků, a které umožňují utěsnění, případně tlakové odlehčené a tím i jejich otevření ve velmi krátkých časových intervalech.

-1 CZ 295638 B6

U řešení tohoto technického problému jsou předmětem vynálezu zabezpečovací dveře, zejména dveře, určené ke vstupu do sterilních prostor, sestávající z jednoho dveřního křídla, zavěšeného prostřednictvím dveřních závěsů na obvodu dveřní zárubní a se zapojitelným a vyplnitelným těsnicím systémem s ovladatelným tlakovým prostředím.

Okraj dveřního křídla je na straně přivrácené ke dveřní zárubní opatřen po obvodě hadicovým těsněním náležejícím těsnicímu systému, pevně spojeným s dveřním křídlem, zhotoveným u gumy nebo umělé hmoty. Proti působení vlastní direktivní síly a za účelem dosažení těsnicího účinkuje hadicové těsnění nafouknuto.

Plocha dveřní zárubně přivrácená k hadicovému těsnění je vytvořena jako nedeformovatelná rovina těsnicí plocha, na kterou při zavření dveřního křídla a uvedení do činnosti těsnicího systému těsně dolehne nafouknuté hadicové těsnění.

Těsnicí systém, který je řízen automaticky, obsahuje zdroj tlakového vzduchu, rozvod tlakového vzduchu a systém pro odlehčení tlaku s ovládacími ventily, jejichž prostřednictvím je při zapojení těsnicího systému hadicové těsnění nafouknuto a při vypojeném těsnicím systému naopak vyfouknuto.

Zdroj tlakového vzduchu, rozvod tlakového vzduchu a vtokový průřez hadicového těsnění jsou přizpůsobeny tak, aby těsnicí síla v důsledku třecího záběru rychle a bezpečně zablokovala zavřené dveřní křídlo ve dveřní zárubní, přičemž systém odlehčení tlaku a výtokový průřez hadicového těsnění jsou přizpůsobeny tak, aby v důsledku třecího záběru zablokované dveřní křídlo bylo v časovém intervalu od 1 do 6 sekund, zejména však v intervalu od 1 do 3 sekund, odblokováno.

Vynález vychází ze zjištění, že při použití hadicového těsnění, přizpůsobeného pro odpovídající tlaky tlakového prostředí, může být pro zablokování dveřního křídla ve dveří zárubní upuštěno do těsnicích profilů, neboť těsnicí síly mohou být voleny tak, aby zablokování bylo uskutečněno prostřednictvím třecího záběru. Tím odpadnou problémy s přilícováním a z toho vyplývající nevýhody. V důsledku velmi vysokých tlaků tlakového prostředí a tím i vzniku velkých třecích sil, lze současně dosáhnout utěsnění a tím i zablokování dveří ve velmi krátkém časově okamžiku, přičemž v důsledku velkých vratných sil lze rovněž v krátkém časovém okamžiku dosáhnout tlakového odlehčení a tím možnost otevření dveřního křídla. Velmi rychlé zablokování, resp. otevření dveřního křídla lze optimalizovat větším vtokovým a výtokovým průřezem hadicového těsnění.

Vysoké tlaky tlakového prostředí, u něhož se může jednat nejen o tlakový vzduch, nýbrž i o jiný plyn, vykazují hodnoty například od 3 a více bar. Při utěsnění je dveřní křídlo pouze ustaveno do příslušné polohy a poté automaticky zavřeno, přičemž správná poloha je překontrolována elektrickým spínačem, například jazýčkovým kontaktem. Jednoduchá obsluha při otevírání prostřednictvím elektrického tlačítka a při utěsnění dveřního křídla jednoduchým zavřením bez dalšího manuálního ovládání zaručuje, že dveřní křídlo je i při vícenásobném používání mimo přestávek při obsluze trvale zavřeno. V systému tlakového odlehčení může být pro případ nebezpečí instalován ruční ventil pro nouzovou regulaci tlaku, který se nachází například na zdi vedle dveřní zárubně, a kterým lze nezávisle na elektroniky ovládaném těsnicím systému dveřní křídlo otevřít.

V rámci vynálezu existuje více možností dalších provedení ochranných dveří. Například dveřní křídlo a obvodová dveřní zárubeň jsou opatřeny navzájem souhlasně zaoblenými rohy, aby také v oblasti rohů bylo mezi protilehlými těsnicími plochami a hadicovým těsněním dosaženo dobré utěsnění.

Zaoblení rohů dveřní zárubně může být dosaženo pomocí odpovídající vložky. Protože dveřní zárubně, zabudované zejména ve zdech z lehkých stavebních prvků, mají jen minimální oporu zdí, vynález předpokládá, že dveřní zárubně mají vysokou pevnost a vlastní tuhost a že jsou zhotoveny v podstatě jako samonosné. Těsnicí plocha dveřní zárubně přivrácená hadicovému

-2CZ 295638 B6 těsnění je přitom výhodně provedena jako hladká rovinná plocha, což značně ulehčuje případnou desinfekci. Z tohoto důvodu nejsou ve dveřních zárubních ani ve dveřních křídlech vytvořeny žádné drážky, neboť ničené bakterie by byly v úzkých štěrbinách jen těžko dostupné. Mezera mezi dveřním křídlem a dveřní zárubní je provedena v takové tloušťce, aby byla zajištěna dostatečná přístupnost desinfekčního prostředku až k hadicovému těsnění. Dveřní křídlo je podle vynálezu umístěno v profilu dveřní zárubně v podstatě symetricky, čímž je desinfekční účinek na obou stranách rovnoměrný. Dveřní křídlo podle vynálezu může být provedeno rovněž jako zvukotěsné, popřípadě jako tepelně izolační. Dveře, stejně tak jako dveřní zárubeň, jsou pak zhotoveny ze zvukově, resp. tepelně izolačního materiálu. Tím je splněn požadavek na omezení vnějšího rušení prostoru se zvířaty. Dveřní křídlo je v tomto případě zhotoveno jako hladkostěnné, opatřené pouze dveřní rukojetí a může být rovněž opatřeno skleněnou výplní. U řešení podle vynálezu mohou být rovněž vypuštěny nákladné manipulační prvky dveřního křídla, zejména zámek, jehož otvor pro klíč neumožňuje dostateční oddělení sterilních prostor.

Hadicové těsnění je zhotoveno z trvale pružného materiálu a vyznačuje se vysokou životností. Vtokový průřez a výtokový průřez hadicového těsnění jsou přitom stejné.

Při dostatečně velkém průřezu pro rychlejší vtok tlakového vzduchu při utěsnění a pro rychlejší únik tlakového vzduchu při otevření dveřního křídla, může být například vytvořen jeden vtok a výtok. Podle jednoho z výhodných příkladných provedení podle vynálezu však může vtokový a výtokový průřez tlakového vzduchu sestávat ze dvou nebo více kanálků, které jsou prostřednictvím hadicových přípojek napojeny na hadicové těsnění a jsou zároveň spojeny s rozvodem tlakového vzduchu. Hadicové přípojky přitom představují z technického hlediska obzvlášť jednoduché provedení. Tímto provedením se rovněž zabrání rušivému šumu při proudění tlakového média. Podle dalšího příkladného provedení podle vynálezu je hadicové těsnění uloženo v obvodové drážce vytvořené ve dveřích, a sice tak, že v odlehčeném stavu dosahuje k vrchním hranám drážky, zatímco ve stavu pod tlakem přesahuje přes vrchní hrany obvodové drážky. Hadicové těsnění má kruhový průřez, ovšem z montážně-technického hlediska a vzhledem k možnosti lepšího a účinnějšího utěsnění může mít v podstatě i pravoúhlý profil. Tím dosáhne poměrně velké těsnicí plochy, přičemž hadicové těsnění může být na svém povrchu opatřeno rovněž těsnicími žebry. Pro přivedení tlakového prostředí do hadicového těsnění je systém tlakového vedení vybaven přípojnými prvky, které jsou do dveřního křídla zavedeny dveřními závěsy a zde napojeny na hadicové těsnění. Dveřní křídlo může být vytvořeno rovněž jako zdvojené, což je vzhledem k montáži hadicového těsnění a jeho připojení výhodné, neboť tak může být využito volné místo. Zdvojené provedení dveřního křídla přináší i další výhodu, že vzniklá mezera může být vyplněna pěnou. Totéž platí i pro dveřní zárubeň, takže zabezpečovací dveře podle vynálezu mohou být provedeny současně jako vzduchotěsné a odolné proti teplu. Jedná-li se jen o jednostranně otevírané dveře, mohou být tyto dveře opatřeny mechanickým dorazem, který určuje směr otevírání. Přitom je zřejmé, že dveře mohou být dodatečně opatřeny obvyklým zavíracím zařízením.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je v jednom příkladném provedení blíže objasněn pomocí výkresů, kde značí:

Obr. 1 schéma zabezpečovacích dveří;

Obr. 2 detail dveřního křídla s příslušnou dveřní zárubní, znázorněný ve zvětšeném měřítku;

Obr. 3 řez v rovině A-A dveřním křídlem a dveřním zárubně podle obr. 2;

Obr. 4 řez v rovině B-B dveřním křídlem a dveřní zárubní podle obr. 2;

Obr. 5 řez v rovině C-C dveřním křídlem a dveřní zárubní podle obr. 2, znázorněný ve zvětšeném měřítku;

-3CZ 295638 B6

Obr. 6 řez v rovině D-D dveřním křídlem a dveří zárubní podle obr. 2, kde dveřní křídlo se nachází v jiné poloze;

Obr. 7 dveřní kování se závěsem znázorněným v částečném řezu, s přípojnými konstrukčními prvky.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 znázorněné zabezpečovací dveře 1 jsou určeny jako vstupní dveře do prostor, které mají být izolovány od okolí, zejména sterilních prostor. Jak vyplývá z přiložených výkresů, zabezpečovací dveře 1 sestávají z dveřní zárubně 2 a jednoho dveřního křídla 3, které je s dveřní zárubní 2 spojeno prostřednictvím dveřních závěsů 4. zabezpečovací dveře 1 jsou dále opatřeny připojitelným a odpojitelným těsnicím systémem 5 s ovladatelným tlakovým prostředím, sestávajícím z většího počtu konstrukčních prvků a agregátů, které jsou dále blíže objasněny.

Dveřní křídlo 3 je na svém okraji, přivráceném ke dveřní zárubní 2, opatřeno obvodovým hadicovým těsněním 6, které přináší těsnicímu systému 5. Hadicové těsnění 6 je zřejmé z obr. 3 a 4 a zčásti i z obr. 5 a 6. Těsnicí systém 5 s danou těsnicí silou, působení při nafouknutí proti vlastní direktivní síle, která se vyvine při pružné deformaci hadicového těsnění 6. Na obr. 6 je znázorněno hadicové těsnění 6 v nafouknutém stavu. Plochy dveřní zárubně 2, přivrácené k dveřnímu křídlu 3 jsou vytvořeny jako rovinné plochy, které ve funkčním stavu prakticky tvoří nedeformovatelné těsnicí plochy 7. To znamená, že je-li dveřní křídlo 3 zavřeno a těsnicí systém 5 uveden v činnost, nafouknuté hadicové těsnění 6 se opře o těsnicí plochu 7. Těsnicí systém 5 je řízen automaticky, a sice tak, že v okamžiku, kdy se dveřní křídlo 3 pohybuje do zavřené polohy, je těsnicí systém 5 zapnut. Otevření dveřního křídla 3 může být provedeno odpovídajícím tlačítkovým ovládačem 8. Z obr. 1 je dále zřejmé, že těsnicí systém 5 obsahuje tlakový zdroj 9, například zdroj talkového vzduchu, nebo zdroj jiného tlakového plynu, rozvod 10 tlakového vzduchu s ovládacími ventily 11 a odlehčovací systém 12 tlakového vzduchu. Prostřednictvím těchto konstrukčních prvků je pak při zapojeném těsnicím systému 5 nafouknuto hadicové těsnění 6 a sice při působení již dříve zmíněné direktivní síly. Tlakový zdroj 9 a rozvod 10 tlakového vzduchu jsou uspořádány, resp. nastaveny tak, že těsnicí síla v důsledku třecího záběru hadicového těsnění 6 bezpečně zablokuje dveřní křídlo 3 ve dveřní zárubní 2. Rovněž odlehčovací systém 12 tlakového vzduchu je uspořádán, resp. nastaven tak, aby v důsledku třecího záběru, způsobeného těsnicí sílou, zablokované dveřní křídlo 3 bylo v určitém časovém okamžiku, čítajícím pouze několik málo sekund, odblokováno.

Podle výhodného příkladného provedení podle vynálezu je hadicové těsnění 6 vloženo v obvodové drážce 13 vytvořené ve dveřním křídle 3, a sice tak, že v odlehčeném stavu je v úrovni vrchních hran obvodové drážky 13, zatímco v nafouknutém stavu vystupuje hadicové těsnění 6 nad vrchní hrany obvodové drážky 13, jak je zřejmé zejména z obr. 5 a 6. Z uvedených obrázků je rovněž zřejmé, že hadicové těsnění 6 má v odlehčeném stavu v podstatě pravoúhlý profil. Na obr. 7 je dále znázorněno, že rozvod 10 tlakového vzduchu je opatřen přípojkami 14, které procházejí dveřním závěsem 4 a pantem 15 do dveřního křídla 3, kde jsou napojeny na hadicové těsnění 6.

V příkladném provedení je dveřní křídlo 3 provedeno jako zdvojené a za účelem odhlučnění a tepelné izolace je vnitřní prostor vyplněn pěnou.

Dveřní křídlo 3 včetně dveřní zárubně 2 mají vytvořeny zaoblené rohy. Dveřní křídlo 3 má hladký povrch a je opatřeno rukojetí 16, popřípadě skleněnou výplní T7. Vtokový a výtokový průřez hadicového těsnění 6 pro tlakový vzduch je tvořen dvěma kanálky 18 upravenými ve dveřním křídle 3, které jsou připojeny na hadicové těsnění 6 pomocí přípojek a jsou napojeny na rozvod 10 tlakového vzduchu.

Claims (12)

1. Zabezpečovací dveře (1), zejména sterilní dveře pro otvor umožňující přístup do zabezpečených a sterilních prostor, které obsahují zárubeň (2) a jednokřídlé dveřní křídlo (3), připojené k zárubni (2) pomocí dveřních závěsů (4), jakož i zapnutelný a vypnutelný těsnicí systém (5) s ovládáním tlakovým prostředkem, přičemž dveřní křídlo (3) nese ve svém okraji přivráceném k zárubni (2) obvodové hadicové těsnění (6) u gumy nebo plastu, náležející těsnicímu systému (5), které je těsně připojeno k dveřnímu křídlu (3), a které je při zavřeném dveřním křídle (3) nafouknuto předem stanovenou těsnicí silou proti vlastní vratné síle, přičemž plocha zárubně (2) přivrácená k dveřnímu křídlu (3) je vytvořena jako rovná nedeformovatelná těsnicí plocha (7), na kterou těsně dosedá nafouknuté hadicové těsnění (6) při zavřeném dveřním křídle (3) a při zapnutém těsnicím systému (5), přičemž těsnicí systém (5) je řízen automaticky a obsahuje tlakový zdroj (9), rozvod (10) tlakového vzduchu s ovládacími ventily (11) a odlehčovací systém (12) s ovládacími ventily, přičemž hadicové těsnění (6) je při zapnutém těsnicím systému (5) nafouknuto a při vypnutém těsnicím systému (5) vyfouknuto, a přičemž tlakový zdroj (9) a rozvod (10) tlakového vzduchu jsou upraveny pro činnost s vysokými tlaky pro vytvoření těsnicí síly pro přídavné zablokování zavřeného dveřního křídla (3) a zárubni (2) třecím stykem, vyznačující se tím, že odlehčovací systém (12) je upraven pro odblokování třecím stykem zablokovaného dveřního křídla (3) v časovém úseku od 1 do 6 sekund, zejména od 1 do 3 sekund, přičemž rozvod (10) tlakového vzduchu obsahuje přípojky (14) přivedenými přes dveřní závěs (4) a pant (15) do dveřního křídla (3), kde jsou připojeny k hadicovému těsnění (6), přičemž hadicové těsnění (6) je prostřednictvím rozvodu (10) tlakového vzduchu spojeno silákovým zdrojem (9) uspořádaným vně oblastí dveří (1), přičemž těsnicí systém (5) je řízen tak, že v okamžiku, v němž se dveřní křídlo (3) pohybuje do polohy „zavřeno“ je těsnicí systém (5) vypnut, a přičemž otevření dveřního křídla (3) se provádí ve spojení s vypnutím těsnicího systému (5) a vyfouknutím hadicového těsnění (6) při působení vratné síly prostřednictvím odpovídajícího tlačítkového ovládače (8).

2. Zabezpečovací dveře podle nároku 1, vyznačující se tím, že hadicové těsnění (6) je uspořádáno v obvodové drážce dveřního křídla (3) a v odlehčeném stavu lícují s vrchní hranou drážky a v nafouknutém stavu vystupuje nad vrchní hranu drážky.

3. Zabezpečovací dveře podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že hadicové těsnění (6) má v odlehčeném stavu v podstatě pravoúhlý profík

4. Zabezpečovací dveře podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že dveřní křídlo (3) je vytvořeno jako dvojité dveřní křídlo (3).

5. Zabezpečovací dveře podle jednoho z nároků laž4, vyznačující se tím, že dveřní křídlo (3) je otevíratelné jednostranně a je opatřeno dorazem, který určuje směr otevírání.

6. Zabezpečovací dveře podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že hadicové těsnění (6) je zhotoveno z trvale pružného materiálu.

-5 CZ 295638 B6

7. Zabezpečovací dveře podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že vtokový a výtokový průřez hadicového těsnění (6) jsou stejné.

8. Zabezpečovací dveře podle některého z nároků laž7, vyznačující se tím, že vtokový a výtokový průřez ve dveřním křídle (3) je tvořen dvěma nebo více kanálky (18), které jsou prostřednictvím přípojek napojeny na hadicové těsnění (6).

9. Zabezpečovací dveře podle některého z nároků laž8, vyznačující se tím, že hadicové těsnění (6) je vloženo v obvodové drážce (13) vytvořené ve dveřním křídle (3), přičemž v odlehčeném stavu se nachází v úrovni vrchních hran obvodové drážky (13), zatímco při nafouknutí přečnívá nad vrchní hrany obvodové drážky (13).

10. Zabezpečovací dveře podle některého z nároků laž9, vyznačující se tím, že hadicové těsnění (6) má v odlehčeném stavu v podstatě pravoúhlý profil.

11. Zabezpečovací dveře podle některého z nároků lažlO, vyznačující se tím, že rozvod (10) tlakového vzduchu obsahuje přípojky (14), které jsou zavedeny do dveřního závěsu (11) a pantu (15) a zde jsou napojeny na hadicové těsnění (6).

12. Zabezpečovací dveře podle některého z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že jsou vytvořeny jako jednostranně otevíratelné dveřní křídlo (3), opatřené dorazem, určujícím směr otevírání.