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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sterilisationsbehälter zur Aufnahme von chirurgischen Werkzeugen während der Sterilisation.
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Aus Gründen der Asepsis müssen chirurgische Werkzeuge vor jedem Gebrauch sterilisiert werden. Zur Sterilisation werden chirurgische Werkzeuge daher meist in einem Sterilisationsbehälter bzw. -container), wie er beispielsweise aus der
DE 29812154U1 bekannt ist, autoklaviert d.h. in gesättigtem Wasserdampf und unter hohem Luftdruck für mehrere Stunden hohen Temperaturen ausgesetzt. Herkömmlicherweise sind solche Sterilisationsbehälter aus wärmeleitendem Material wie beispielsweise aus Stahlblech, Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigt, um einen optimalen Wärmetransfer von der Sterilisationskammer zu den zu sterilisierenden Teilen zu gewährleisten. Während dem Autoklavieren werden durch die hohen Temperaturen etwaige an den chirurgischen Werkzeugen haftende Mikroorganismen oder Viren abgetötet und die chirurgischen Werkzeuge somit sterilisiert. Damit die chirurgischen Instrumente bei Entnahme aus dem Autoklaven durch Kontakt mit der nicht sterilen Umgebung nicht erneut kontaminiert werden, trennt der Sterilisationsbehälter die chirurgischen Instrumente von der Umgebung.
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Während dem Autoklavierprozess im gesättigten Wasserdampf kommt es in dem Sterilisationsbehälter aufgrund von Temperaturunterschieden zwischen der Sterilisationskammer und dem Inhalt des Sterilisationsbehälters zu Kondensatbildung. Die Menge des anfallenden Kondensats ist hierbei von der Masse der zu sterilisierenden Werkzeuge oder Teile in dem Sterilisationsbehälter abhängig. Zum Verdampfen dieses Kondensats umfassen die meisten Autoklavierzyklen daher eine Trocknungsphase nach der eigentlichen Sterilisationsphase. Allerdings ist die Trocknungsphase oft zu kurz und Restkondensat verbleibt in dem Sterilisationsbehälter. In vielen Kliniken werden solche Sterilisationsbehälter mit Restkondensat als unsteril betrachtet und vor einer Verwendung der in dem Sterilisationsbehälter enthaltenen chirurgischen Werkzeuge ist erneutes Autoklavieren notwendig. Da die Sterilisationsbehälter meist erst unmittelbar vor einer Operation geöffnet werden, verzögert sich durch das notwendige Bereitstellen eines anderen Sterilisationsbehälters die Wartephase vor Beginn der Operation, was den Patienten unnötig belastet. Zudem entsteht durch wiederholtes Autoklavieren desselben Sterilisationsbehälters zum Entfernen des Restkondensats ein unnötiger Zeitaufwand und eine unnötige Belastung des Autoklaviersystems.
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Eine mögliche Lösung dieses Problems besteht darin, den Sterilisationsbehälter mit einer Kondensatausleitung mit einem Filtersystem auszustatten, über die das Kondensat aus dem Sterilisationsbehälter fließt. Allerdings sind solche Sterilisationsbehälter mit Kondensatausleitung aufwändiger und somit teurer in der Herstellung und zudem muss der Filter so beschaffen sein, dass Kondensat zwar aus dem Sterilisationsbehälter austreten kann, aber auch kleinste Kontaminationen wie beispielsweise Viren nicht durch den Filter in den Sterilisationsbehälter gelangen können. Gröbere, an den chirurgischen Werkzeugen haftende, Verschmutzungen könnten zudem von dem Kondensat abgewaschen werden und den Filter verstopfen. In diesem Fall müsste der Filter ausgetauscht werden, da es schwer möglich wäre, den Filter zu reinigen ohne dessen Barrierewirkung gegenüber Viren und anderen potentiellen Kontaminationen in Mitleidenschaft zu ziehen.
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Bei einfacheren Sterilisationsbehältern ohne eine Kondensatausleitung mit Filtersystem sammelt sich das Kondensat in großen, willkürlich verteilten Pfützen auf dem Boden des Sterilisationsbehälters. Zwar sind diese Sterilisationsbehälter einfacher und preisgünstiger in der Herstellung und ermöglichen ein einfaches Reinigen des Sterilisationsbehälters von gröberen Verschmutzungen, allerdings benötigen die relativ großen, geschlossenen Mengen Kondensat zur vollständigen Verdampfung eine Trocknungsphase, die meist recht lang und somit zeitlich länger ist als die Standard-Trocknungsphase eines Autoklavierzyklus.
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Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Sterilisationsbehälter zu schaffen, der auch ohne eine Kondensatausleitung ein vollständiges Verdampfen des während der Sterilisation anfallenden Kondensats im bei einer kurzen Trocknungsphase wie z.B. im Rahmen einer Standard-Trocknungsphase eines Autoklavierzyklus zuverlässig gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch den Sterilisationsbehälter gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Der Kerngedanke der Erfindung besteht hierbei darin, die Oberfläche des Bodens zur Vergrößerung des von Kondensat benetzten Oberflächenanteils des Behälterbodens gezielt mit Strukturierungen zu versehen.
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Ein erfindungsgemäßer Sterilisationsbehälter bzw. -container, der sich zur Aufnahme chirurgischer Instrumente während der Sterilisation eignet und mit einem Deckel verschließbar ist, weist neben einer Außen- oder Umwandung, einen Boden auf, dessen geschlossenen bzw. nichtperforierte Innenfläche mit einer Mehrzahl von definierten Oberflächenstrukturen versehen sind, die zur kontrollierten Verteilung oder Aufnahme des bei der Sterilisation entstehenden Kondensats dienen. Dabei kann jede der Strukturen eine vorherbestimmte, definierte Menge Kondensat aufnehmen. Die Strukturen können hierbei beispielsweise definierte Profilierungen des Behälterbodens wie Vertiefungen oder Erhebungen sein. Im Falle von Erhebungen wird das Kondensat in den zwischen den Erhebungen gebildeten Tälern aufgenommen. Auch eine gezielte Strukturierung des Behälterbodens durch Anrauung der Oberfläche des Bodens zur Vergrößerung des von Kondensat benetzten Oberflächenanteils des Behälterbodens wäre möglich.
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Aufgrund der Oberflächenstrukturen kann das anfallende Kondensat großflächig auf dem Behälterboden verteilt werden, insbesondere in viele kleine Ansammlungen auf dem Boden des Sterilisationsbehälters, so dass das Kondensat wesentlich schneller verdunsten oder verdampfen kann. Das Kondensat benetzt bei einem mit Oberflächenstrukturen versehenen Boden oder einem strukturierten Boden eine wesentlich größere Oberfläche als im Falle eines glatten, ebenen Behälterbodens, wodurch der Verdunstungs- bzw. Trocknungsprozess beschleunigt wird.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Strukturen als Vertiefungen ausgebildet. Die Vertiefungen in dem Boden des Sterilisationsbehälters teilen die Gesamtmenge des Kondensats in eine Mehrzahl kleinerer Mengen auf und verhindern somit die Bildung großer zusammenhängender Kondensatpfützen am Boden des Sterilisationsbehälters. Durch die spezifische geometrische Ausgestaltung einer jeden Vertiefung kann die definierte Menge Kondensat, die jede Vertiefung aufnimmt, eingestellt werden. Da die Kondensatmenge von der Menge der zu sterilisierenden Teile in dem Sterilisationsbehälter abhängt, können die Vertiefungen in ihrer Anzahl, Anordnung und geometrischen Ausgestaltung zur Anpassung des Bodens zur Aufnahme verschiedener Kondensatmengen variiert werden. Durch die Vertiefungen vergrößert sich zudem die Oberfläche des Bodens des Sterilisationsbehälters, so dass eine größere Oberfläche wärmeleitenden Materials für einen Wärmetransfer zwischen der Sterilisationskammer und dem Kondensat zur Verfügung steht. Aufgrund der Vertiefungen verteilt sich das anfallende Kondensat großflächig in vielen kleinen Ansammlungen auf dem Boden des Sterilisationsbehälters und benetzt eine maximale Oberfläche des Bodens. Durch das Zusammenspiel vieler, relativ kleiner Kondensatmengen in den jeweiligen Vertiefungen und der vergrößerten wärmeleitenden Oberfläche des Bodens des Sterilisationsbehälters verkürzt sich die für ein vollständiges Verdampfen des Kondensats benötigte Trocknungszeit.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist eine jede Vertiefung oder Erhebung in Form einer vierseitigen Pyramide ausgebildet. Alternativ kann eine jede Vertiefung oder Erhebung auch in Form einer dreiseitigen Pyramide oder als Halbkugel bzw. Kugelsegment ausgebildet sein. Auch andere geometrische Formen sind denkbar. Durch die geometrische Ausgestaltung der Vertiefungen ist die Kondensatmenge, die von einer jeden Vertiefung jeweils aufgenommen werden kann, vorherbestimmbar und einstellbar. Da die anfallende Kondensatmenge von der Menge der zu sterilisierenden Teile in dem Sterilisationsbehälter abhängt, können die Vertiefungen je nach Bestimmungszweck des Sterilisationsbehälters zur Aufnahme verschiedener Mengen Kondensat angepasst werden. Auch die Vergrößerung der Bodenfläche des Sterilisationsbehälters kann durch die Ausgestaltung der Vertiefungen gesteuert werden, beispielsweise erlaubt die Ausgestaltung der Vertiefungen als Halbkugeln eine höhere Vergrößerung der Bodenoberfläche als die Ausgestaltung der Vertiefungen als Pyramiden. Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Vertiefungen als Halbkugeln, da dies zu einer größeren Vergrößerung der Bodenfläche und einer größeren maximalen Kondensataufnahme des strukturierten Bodens führt als die Ausgestaltung der Vertiefungen als Pyramiden. Vertiefungen und/oder Erhebungen verschiedener geometrischer Ausgestaltungen und / oder andere Strukturieren des Behälterbodens können je nach den Erfordernissen einer spezifischen Anwendung beliebig miteinander kombiniert werden.
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In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Vertiefungen bzw. Erhebungen in mehreren parallel zueinander und parallel zu den Längskanten des Bodens verlaufenden Reihen angeordnet. Die Anordnung der Vertiefungen oder sonstigen Strukturen zur kontrollierten Aufnahme von Kondensat kann jedoch beliebig variiert und den Erfordernissen einer spezifischen Anwendung angepasst werden.
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Auch der Anteil der Bodenfläche, der mit Vertiefungen versehen ist, kann variiert und an verschiedene Erfordernisse angepasst werden. Zur Maximierung der Oberfläche des Bodens des Sterilisationsbehälters ist es vorteilhaft, die gesamte Bodeninnenfläche, jedoch zumindest eine möglichst große Fläche, beispielsweise 80% der Fläche des Bodens mit den Oberflächenstrukturen bzw. Vertiefungen bzw. Erhebungen zu versehen.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bewirkt die Strukturierung des Behälterbodens mit Vertiefungen eine Vergrößerung der Fläche des Behälterbodens um 5% bis 15% relativ zu der entsprechenden Fläche desselben Bodens ohne Vertiefungen.
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Für einen optimalen Wärmetransfer kann der Boden des Sterilisationsbehälters oder auch der gesamte Sterilisationsbehälter aus einem gut wärmeleitenden und rostfreien Material, wie beispielsweise aus einem Metall wie Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, gefertigt sein. Der Boden speichert die Wärme der Sterilisationskammer während der Sterilisationsphase und gibt diese Wärme während der Trocknungsphase an das Kondensat ab, sodass dieses verdampft. In einer Ausführungsform ist der Boden einstückig als Blechpressteil ausgebildet, dem durch Pressen die erfindungsgemäße Struktur mit z.B. Vertiefungen verliehen worden ist.
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Der strukturierte Boden für den Sterilisationsbehälter kann ein fester Teil des Sterilisationsbehälters oder aber auch ein Einlegeboden für einen bereits bestehenden, herkömmlichen Sterilisationsbehälter sein.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Figuren in Verbindung mit der dazugehörigen Beschreibung.
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Hierbei zeigt:
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1A einen strukturierten Boden für einen Sterilisationsbehälter, der eine Mehrzahl an Vertiefungen in Form von vierseitigen Pyramiden gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung aufweist,
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1B eine Detailansicht der Vertiefungen in Form von vierseitigen Pyramiden des strukturierten Bodens aus 1A,
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2A einen strukturierten Boden für einen Sterilisationsbehälter, der eine Mehrzahl an Vertiefungen in Form von dreiseitigen Pyramiden gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung aufweist,
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2B eine Detailansicht der Vertiefungen in Form von dreiseitigen Pyramiden des strukturierten Bodens aus 2A,
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3A einen strukturierten Boden für einen Sterilisationsbehälter, der eine Mehrzahl an Vertiefungen in Form von Halbkugeln gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung aufweist,
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3B eine Detailansicht der Vertiefungen in Form von Halbkugeln des strukturierten Bodens aus 3A, und
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4 zeigt einen Sterilisationsbehälter gemäß einer der Ausführungsformen der Erfindung.
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1A zeigt eine erste Ausführungsform eines strukturierten Behälterbodens 1 eines Sterilisationsbehälters 10, wie er in der 4 gezeigt ist. Der Behälterboden 1 weist eine Mehrzahl an Vertiefungen 2 in Form von vierseitigen Pyramiden auf, die nur jeweils über schmale Grate 5 voneinander getrennt sind. Hierbei sind die Vertiefungen 2 in mehreren parallel zueinander und parallel zu den Kanten des rechteckigen Behälterbodens 1 verlaufend bzw. matrixähnlich angeordnet.
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Wie in 1B gezeigt, sind die Vertiefungen 2 in Form vierseitiger Pyramiden zum Erreichen einer maximalen Anzahl Vertiefungen 2 pro einer gegebenen Flächeneinheit des Behälterbodens 1 jeweils unmittelbar nebeneinander und derart angeordnet, dass die Kanten einer jeden Vertiefung 2 jeweils zu der nächstgelegenen Kante der nächstgelegenen Vertiefung 2 parallel sind. So entstehen nur schmale Grate 5 zwischen den Vertiefungen 2 und ein maximaler Flächenanteil der Behälterbodens 1 weist Vertiefungen 2 auf. Das heißt, die Abstände zwischen den Pyramiden sind minimal. Je nach Anwendungsgebiet können die Abstände aber auch variiert werden. Durch Variieren der geometrischen Ausgestaltung der Vertiefungen z.B. der Form, Größe und Tiefe der vierseitigen Pyramiden lässt sich die Vergrößerung der Fläche des Behälterbodens 1 und die maximale erreichbare Kondensataufnahme des Behälterbodens 1 einstellen. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Fläche eines nicht strukturierten Behälterbodens ca. 180.000 mm2. Durch das Einbringen von Vertiefungen 2 in Form von vierseitigen Pyramiden vergrößert sich die Fläche des Behälterbodens 1 um 8% (um ca. 14.400 mm2). In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die aufnehmbare Kondensatmenge des strukturierten Behälterbodens 1 ca. 0,123 Liter.
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2A zeigt eine zweite Ausführungsform eines strukturierten Behälterbodens 1 eines Sterilisationsbehälters 10, der eine Mehrzahl an Vertiefungen 3 in Form von dreiseitigen Pyramiden aufweist. Hierbei sind die Vertiefungen 3 in mehreren parallel zueinander und parallel zu den Kanten des rechteckigen Behälterbodens 1 verlaufenden Reihen angeordnet.
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Wie in 2B gezeigt, schließt die dreiseitige geometrische Grundfläche einer jeden Vertiefung 3 in Form einer dreiseitigen Pyramide an zwei ihrer Ecken 4, 5 jeweils an eine Ecke einer danebenliegenden Vertiefung 3 an und die dritte Ecke 6 der Grundfläche liegt mittig unmittelbar neben einer der Kanten der Grundfläche einer danebenliegenden Vertiefung 3. In dieser Ausführungsform ist die Grundfläche einer jeden Vertiefung 3 in Form einer dreiseitigen Pyramide ein gleichseitiges Dreieck und die dritten Ecken 6 aller Vertiefungen 3 in Form dreiseitiger Pyramiden zeigen in die selbe Richtung. Alternativ könnten die Ecken 6 jeweils zweier nebeneinander liegender Vertiefungen in Form dreiseitiger Pyramiden auch alternierend in einander entgegengesetzte Richtungen zeigen. Somit ließe sich die Anzahl an Vertiefungen 2 in Form dreiseitiger Pyramiden pro Flächeneinheit des Behälterbodens 1 erhöhen.
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In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Fläche des nicht strukturierten Behälterbodens 1 ca. 180.000mm2. Durch das Einbringen von Vertiefungen 3 in Form von dreiseitigen Pyramiden vergrößert sich die Fläche des Behälterbodens 1 um 9,7 % (um ca. 17.430 mm2). In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die aufnehmbare Kondensatmenge des strukturierten Behälterbodens 1 ca. 0,086 Liter. Der mit Vertiefungen 3 in Form von dreiseitigen Pyramiden strukturierte Behälterboden 1 hat also im Vergleich zu dem mit Vertiefungen 2 in Form von vierseitigen Pyramiden strukturierten Behälterboden 1 aus 1A eine größere Fläche und eine geringere Kondensataufnahmekapazität. Ein solcher Behälterboden 1, wie in 2A und 2B gezeigt, wäre somit vorteilhaft für einen Sterilisationsbehälter, in dem nur wenige Teile in sehr kurzer Zeit sterilisiert und getrocknet werden sollen. Da die anfallende Kondensatmenge von der Anzahl zu sterilisierender Teile abhängt, begrenzt die relative geringe Kondensataufnahmekapazität des Behälterbodens 1 aus 2A die Anzahl zu sterilisierender Teile in einem Sterilisationsbehälter 10 mit diesem Behälterboden 1. Durch die relativ geringe Kondensatmenge in Verbindung mit der relativ hohen Vergrößerung der Behälterbodenfläche kann mit dem in 2A gezeigten Behälterboden 1 eine besonders kurze Trocknungszeit erreicht werden.
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Der in 3A gezeigte Behälterboden 1 gemäß einer dritten Ausführungsform mit Vertiefungen 4 in Form von Halbkugeln erlaubt die Aufnahme einer größeren Menge Kondensat bei gleichbleibend kurzer Trocknungszeit durch eine weitere Vergrößerung der Fläche des Behälterbodens 1.
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Wie in 3B gezeigt, sind die Halbkugeln in mehreren parallel zueinander und zu den kanten des Behälterbodens 1 verlaufenden Reihen angeordnet. Hierbei grenzt jede Vertiefung in Form einer Halbkugel unmittelbar an die danebenliegenden Vertiefungen in Form von Halbkugeln an. Bei dieser Anordnung der Vertiefungen 4 ist die Anzahl an Vertiefungen 4 in Form von Halbkugeln pro Flächeneinheit des Behälterbodens 1 maximal. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Fläche eines nicht strukturierten Behälterbodens 1 ca. 180.000 mm2. Durch das Einbringen von Vertiefungen 4 in Form von Halbkugeln vergrößert sich die Fläche des Behälterbodens 1 um 12,7 % (um ca. 22.815 mm2). In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die aufnehmbare Kondensatmenge des strukturierten Behälterbodens 1 ca. 0,18 Liter. Die hohe Kondensataufnahmekapazität des in 3A–b gezeigten Behälterbodens 1 ermöglicht eine Verwendung dieses Behälterbodens 1 in dicht bestückten Sterilisationsbehältern, in denen aufgrund der vielen zu sterilisierenden Teile relativ große Mengen Kondensat anfallen. Damit trotz der relativ großen Mengen Kondensats eine relative kurze Trocknungsphase zur vollständigen Verdampfung des Kondensats ausreicht, weist der Behälterboden 1 eine besonders große Oberfläche zum Wärmetransfer von der Sterilisationskammer zu dem Kondensat auf.
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Wie in den obigen Ausführungsbeispielen erläutert, kann somit durch die geometrische Anordnung und Ausgestaltung der Vertiefungen (verschiedene Pyramidenformen, Halbkugeln etc) die Kondensataufnahmekapazität und die Größe der Oberfläche des Behälterbodens 1 auf die spezifischen Erfordernisse verschiedener Anwendungen zugeschnitten werden.
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4 zeigt einen Sterilisationscontainer 10, der mit einem Behälterboden 1 gemäß der ersten, zweiten oder dritten Ausführungsform ausgebildet ist. Sterilisationscontainer 10 weist ein deckelartiges Behälteroberteil 11 und ein wannenartiges Behälterunterteil 12 auf, wobei das Behälterunterteil 12 den Boden 1 und eine umlaufenden Wandung 13 aufweist. Boden 1 und Wandung 13 sind dabei einstückig ausgebildet.
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Die Erfindung wurde anhand von verschiedenen Ausführungsbeispielen beschrieben, ist jedoch nicht darauf beschränkt. So kann der in den 1 bis 3 gezeigte Boden 1 ein Einlegeboden sein, der in einen bestehenden Sterilisationscontainer eingelegt werden kann. Vorzugsweise weist der Einlegeboden an seinen Kanten eine Dichtungsvorrichtung, wie z.B. einen Dichtungsring oder eine Dichtungslippe auf, wodurch verhindert wird, dass bei der Sterilisation auftretendes Kondensat unter den Einlegeboden fließt und sich dort sammelt.
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Ferner können unterschiedliche geometrische Formen der Oberflächenstrukturen (Vertiefungen und/oder Erhebungen) in sich wiederholenden Anordnungen oder Mustern vorgesehen sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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