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Türverschlußeinrichtung für Autoklaven und Sterilisationsanlage unter
Verwendung eines solchen Autoklaven Die Erfindung bezieht sich auf eine Türverschlußeinrichtung
für Autoklaven und Sterilisationsanlage unter Verwendung eines solchen Autoklaven.
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Die übliche Art des Verschließens einer Autoklaventür erfolgt vermittels
eines Türmechanismus, der in der Mitte der Tür liegt und eine Schraube umfallt,
ein mit Mutter versehern Handrad und radial verlaufende Verschlußbolzen. Die Tür
kann von Hand oder durch einen Kraftantrieb betätigt werden, aber in jedem Falle
ist es eine schwere Konstruktion, die in seitlichen Scharnieren aufgehängt ist.
Eine sich um Scharniere öffnende Tür dieser Ausgestaltung stellt doch ein Hindernis
dar, wenn es darum geht, den Autoklav zu besohl cksn oder zu entleeret
Dieser
Nachteil wird dann insbesondere deutlich und schwerwiegend,
wenn man eine
mechanische Vorrichtung zum Beladen oder Entladen des Autoklaven verwenden muß.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung einer Türausgestaltung
für einen Autoklaven, die diese Nachteile nicht besitzt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das dadurch erreicht, daß der
Autoklav mit einer Schiebetür versehen ist, die im geschlossenen Zustand vermittels
einer aufblasbaren Dichtung, der ein Druckmittel zugeführt wird, abgedichtet wird,
wobei die Führungen der Schiebetür Flansche umfassen, die die Ränder der äußeren
Türfläohe überragen, so daß die TUr gegen eineryinneren, nach außen wirkenden Druck
abgesichert ist, wenn der Autoklav in Betrieb ist. Eine solche Tür kann man leicht
öffnen, wenn die Dichtung entlüftet ist, wird aber festgehalten in den Führungen,
wenn ein Fluidumsdruek in der Dichtung herrscht. Diese Türausgestaltung hat darüber
hinaus den Vorteil, daß die Tür noch fest-rversehlossen ist, wenn der Autoklav unter
Druck steht.
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Obgleich eine vertikal verschiebbare Tür in den meisten Fällen am
geeignetsten ist, kann in weiterer Abwandlung die Tür seitlich verschiebbar oder
in einer horizontalen Ebene verschiebbar sein, so daß das obere, offen liegende
Ende eines vertikalen Autoklaven verschlossen und geöffnet werden kann.
| Das Fluidum zur Unterdrucksetzung der Türdichtung kann |
| irgendein unter Druck stehendes Fluidum sein, das eine befrie- |
| digende Verwendung bei erhöhten Temperaturen aufweist, denen |
| es durch den in Betrieb befindlichen Autoklaven ausgesetzt
ist. |
| So können z. B. Hochtemperatur-Öle, Dampf, Luft und
sogar Was- |
| ser verwandt werden, falle der Druck ausreicht, das Sieden
bei |
| der Betriebstemperatur den Wassere zu verhindern. Eine Ausge- |
| staltung, die besondere zweckmäßig ist, sieht als Druckmittel |
| für die Dichtung das gleiche Mittel vor, weiches in der
mit dem |
| Autoklaven verbundenen Einrichtung vorhanden ist. Insbesondere |
| kann das Druckmittel Luft sein, welches aus dem Kompressorsystem |
| bezogen wird, das mit einer pneumatischen Kolben- und Zylinder- |
| einrichtung zum Öffnen-und Schließen der Tür in Verbindung
steht. |
| Das kann auch auf jenen Fall ausgedehnt werden, bei dem
der Au- |
| toklav so ausgebildet ist, daß er ein Teil eines ganzen,
sich |
| automatisch vollziehenden Arbeitskreislaufes ist, der von
pneu- |
| matiechen Steuereinrichtungen geregelt wird. In diesem falle |
| ist ein udängreiches Druckluftsystem einschließlich der |
| Steuereinrichtungen und der pneumatischen Türbetätigung
und |
| Türdichtung vorhanden. |
| Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels, |
| das in der Zeichnung dargestellt ist, in deir sich anschließenden |
| Beschreibung beschrieben. |
| Es zeigen: |
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Autoklaven, teilweise im Schnitt,
Fig. 2 eine Vorderansicht mit weggebrochenen Teilen, Fig. 3 die Türdichtung, Fig.
4 einen Sicherheitsschalter am oberen Rand der Tür, Fig. 5 ein Rohrleitungsdiagramm
des Autoklaven für Dampf und Fig. 6 ein pneumatisches Zeitungsdiagramm.
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Hei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausgestaltungeform steht
der Autoklav 11 auf einem Rahmen 12 des Fußbodens. Die Tür 13 für die vordere Öffnung
14 des Autoklaven wird durch eine vertikale Schiebebewegung nach unten geöffnet.
Die Tür ist im wesentlichen eine feste flache Platte aus Flußatahl, die auf ihrer
äußeren Fläche versteift ist und einen Schutzüberzug aus Phenolharz auf der inneren
Fläche trägt. Vertikalverarbeitete Türführungen 16 sind auf jeder Seite am vorderen
Ende des Auto-
klaven angeordnet und besitzen Flansche 17, die die Seitenränder
der äußeren Fläche der Tür 13 überragen. Eine Stange 18 am oberen Rand des vorderen
Endes des Autoklaven besitzt einen nach unten weisenden Flansch 19, hinter den sich
die obere Kante der Tür 13 schiebt, wenn die Tür geschlossen wird. Die Stange 2(1
auf der inneren Fläche der Tür am unteren Ende besitzt einen flachen, nach oben
gekehrten Flansch 21, der hinter eine Stange
22 faßt, die quer über
die untere Seite des vorderen Endes des Autoklaven verläuft, wenn die Tür geschlossen
wird. Durch die Flansche 17, 19 und 21 wird die Tür 13 im geschlossenen Zustand
an allen vier Seiten gegen den inneren Druck des Autoklaven abgestützt und auch
gegen den Dichtungsdruck der Türdichtung, was weiter unten beschrieben werden wird.
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In der vorderen Stirnfläche 24 des Autoklaven, d. h. der Fläche, über
die sich die Türplatte 13 schiebt, ist ein kontinuierlicher Kanal 25 eingearbeitet,
in dem ein hohler Ring oder Dichtung 26 aus einem flexiblen Material, wie in Fig.
3 zu erkennen, liegt. Die natürliche Größe des Ringes und die Tiefe des Kanals 25
sind so gewählt, daß der Ring, wenn er keinem inneren Druck ausgesetzt ist, nicht
über den Kanal hinausragt. Wenn aber ein geeignetes Druckmittel dem Innenraum 27
über eine nicht dargestellte Zeitung zugeführt wird, wird die Dichtung ausgedehnt
und legt sich gegen die innere Fläche der Türplatte, und zwar rundum über den ganzen
Rand, so daß sich eine druck- und vakuumdichte Dichtung ergibt. Damit die Verschlußdichtung
26 nicht unter Druck gesetzt wird, ehe die Tür vollständig geschlossen ist, oder
um zu verhindern, daß der Autoklav auf seinen Betriebsdruck erhöht wird, ehe der
Dichtungsring den erforderlichen vollständigen Druck erhalten hat und um zu verhindern,
daß der Abdichtungsdruck abgelassen wird oder die Tür geöffnet wird, ehe der Druck
in dem Aütoklaven abgelassen worden ist, sind Verblockungen vorgesehen. Für diesen
Zweck
ist es vorteilhaft, das gleiche Druckmedium sowohl in dem Betätigungszylinder für
die Tür zu verwenden als auch im Dichtungsring, beispielsweise Luft und im Falle
eines automatischen Autoklaven, mit dem Verfahrenssteuereinrichtungen verbunden
sind, damit der Autoklav den gewünschten Verfahrensgang vollzieht, wird vorgeschlagen,
als Steuersystem ein pneumatisches System zu verwenden, das dieselbe Druckluftquelle
zur BEfätigung der Tür und der Dichtung benutzt.
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Um zu verhindern, daß die Tür 13 geöffnet wird, wenn in dem Dichtungsring
26 Druck herrscht, ist auf der Unterseite des. Autoklaven ein Sicherheitshebel vorgesehen.Der
Sicherheitshebel besteht aus einem schwenkbar gelagerten,federbelasteten Hebel 31,
der automatisch unter die Stange 20 am Boden der Tür greift, wenn die Tür schließt
und vermittels eines Luftzylinders 32 zum Öffnen der Tür zurückgezogen wird.
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Am oberen Ende der Tür ist eine bewegliche Sicherheitsklappe 33 (Fig.
4) angeordnet, die ein Luftventil betätigt, wodurch der Schließzylinder für die
Tür ausgelöst wird, falls irgend etwas im Wege der Tür liegen sollte, beispielsweise
die Hand oder der Arm einer Bedienungsperson, wenn die Tür hochsteigt. Die Klappe
33 überragt das obere Ende einer Türabdekkung 34, die die Vorderfläche der Türplatte
vollständig umfaßt und die Kolbenstange 35 des Zylinders 15 für die Türbetätigung
und bewegt sich mit der Tür. Das Sicherheitsklappenventil ist
empfindlich,
so daß schon ein geringer Druck auf die Sicherheitsklappe 33 ausreicht, das Schließen
der Tür aufzuhalten.
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Die Fig5 und 6 zeigen den Dampfrohrleitungs- und Zuftsteuerleitungsplan,
und der normale automatische Arbeitsablauf eines Autoklaven wird nun mit besonderer
Bezugnahme auf diese Figuren beschrieben. " @Tie Fig. 5 zeigt, erfolgt die Dampfzufuhr
zum Auto-. .klaven 11 über einen Separator 50 mit Manometer 51, Reduzierventil 52
und Anschlüssen 53 und 55 in den Autoklavenmantel 54 und die Autoklavenkammer. Zur
Betätigung dieser Dampfleitung für die Autoklavenkammer ist ein luftbetätigtes Dampfventil
56 vorgesehen. Ein Sicherheitsventil 57, ein luftbetätigtes Luftelnlaßventil 58,
ein Manteldruckmanometer 59 und TJIanometer 60 und 61 für die Autoklavenkammer sind
ebenfalls angeordnet. Der Separator 50 und der IIantel 54 enthalten Dampffallen
62, die zu einer Kondensatorleitung 63 führen. Die Autoklavenkammer besitzt eine
Auslaßleiturig 64, die zu einem luftbetätigten Auslaßventil 47 und einem luftbetätigten
Entleerungsventil 66 führt. Die Leitung mit dem Entleerungsventil ist mit einem
Thermoelement 67 ausgestattet. Das Auslaßventil 47 öffnet zur Luft/ Dampfseite des
Kondensators 68: Das Entleerungsventil 66 besitzt auch eine Zeitung zum Kondensator,
die über ein Regelventil 69 führt: Ein Luftejektor 70 und eine Flüssigkeitsring-.
vakuumpumpe 49 sind an den Kondensator 68 angeschlossen. Kühl-
Wasser
wird von einer Hauptleitung 71 dem Kondensator 78 über ein luftbetätigtes Wasserventil
48 zugeführt und fließt zurück zu einem Behälter ?3. Die Vakuumpumpe 59 saugt auch
kühles Wasser aus dem Vorratstank 74.
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Die Luftversorgung für das pneumatische System (Fig. 6) erfolgt über
einen Kompressor 75, der über ein Rückschlagventil 76 einen Luftbehälter 77 versorgt,
der mit einem Entlastungsventil 78 und Manometer 79 ausgerüstet ist. Ein Schalter
80, der auf den Druck des Behälters 77 anspricht, regelt den Betrieb des Kompressors.
Das Steuersystem erhält seine Luft von einem Behälter über eine Anordnung, die eine
Druckregelleitung 81, Manometer 90, Filter 91 und Schmiervorrichtung 92 umfaßt.
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Nach Niederdrücken eines SchaltknopL-s 36 eines Spulenventils 37 strömt
eine Pilotluft zu einem Luftventil 38, wodurch Druckluft dem unteren Ende des Türzylinders
15 zugeführt wird. Der Zylinder 15 bewirkt dann das Anheben und Schließen der Tür.
Wenn die Tür ihre volle Schließstellung erreicht hat, wird das Entlastungsventil
39 durch die Tür betätigt, wodurch Luft zum linken Ende eines Verzögerungszylinders
40 geleitet wird9 Der Verzögerungszylinder verschiebt seinen Kolben und betätigt
das Abdichtungsventil 41, wodurch Luft der Türdichtung 26 zugeführt wird:
Wenn die Bewegung der Tür in die geschlossene Stellung durch Druck auf"dus Türklappenventil
42 unterbrochen wird, wird Druckluft zurück zum Zylinder des Steuerventils 38 geleitet,
so daß dieses in seine Ausgangsstellung zurückbewegt
wird und dadurch
die Bewegung des Kolbens in dem Zylinder 15, der mit der Tür in Verbindung steht,
umkehrt: Wenn. die Türdichtung 26 unter Druck gesetzt ist, wird , Luft auch einem
Zylinder 43 zugeführt, der eine geringe Zeitverzögerung schafft, ehe ein Mikroschalter
44 betätigt wird, der einen elektrischen Impuls einem Magnetventil 45 zuführt. Das
Magnetventil 45 öffnet und schließt sich und gibt so einen Luftimpuls einem Schaltzylinder
89, der einen elektrischen Drehschalter in einer Zeitschaltvorrichtung mit 30 Stellungen
betätigt. Damit beginnt beispielsweise ein Sterilisationsprogramm und immer wenn
ein Impuls über ein Magnetventil 45 diesem elektrischen Schalter zugeführt wird,
wird das Programm eine Stufe weitergeschaltet. Insgesamt sind fünf ähnliche Magnetventile
45, 46, 829 83 und 85 vorhanden, die jeweils mit einem entsprechenden Spulenventil
93, 94, 95, 96 und 97 zusammenwirken.
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Die Vakuumpumpe 49 wird mit Beginn des Sterilisationsprozesses in
Gang gesetzt und läuft kontinuierlich während des gesamten Verfahrens weiter. Ferner
öffnet sich das Magnetventil 46, wodurch Luft dem Autoklavenauslaßventil 47 und
dem Kühlwasserventil 48 zugeführt wird, wodurch beide Ventile geöffnet werden. Aus
der Autoklavenkammer wird die Luft bis auf ein Vakuum von 251' Hg evakuiert, bei
welchem Druck eine Vakuumumschalturig erfolgt und der Autoklavenkammer ein Dampfstrom
zugeführt
wird, so daß der Druck in der Kammer auf einen geringen positiven Druck ansteigt.
Daraufhin wird die Evakuierung bis auf den oben genannten Druck wiederholt und dann
zum zween Mal ein Dampfstrom eingeleitet. Dann läuft der Drehschalter in der Zeitschaltvorrichtung
bis zur Sterilisationsstufe. Das Magnetventil 46 schließt sich dann, und das Magnetventil
82 wird geöffnet, wodurch Luft dem Dampfventil 56 und dem Auslaßventil 66 zugeführt
wird. Der Autoklavenkammer wird über das Reduzierventil 52 Dampf zugeführt, bis
sich ein Druck von 32 lbs./in.2 einstellt. Wenn die Sterilisationstemperatur von
134o F erreicht ist, wird sie von dem Thermoelement in der Auslaßleitung 67 gemessen.
Ein Temperaturregelschalter schließt und die Sterilisationshaltezeit beginnt. Diese
Zeit ist normalerweise auf drei Minuten eingestellt, aber ein Schalter auf der Zeitschaltvorrichtung
gestattet es, diese Zeit in Beträgen von einer halben Minute bis fünf Minuten zu
regeln. _ Ein Monitorzeitschalter ist so eingestellt, daß er zwei Minuten zuläßt,
in denen die Sterilisationstemperatur währendder Sterilisation ansteigen kann. Wenn
diese Sterilisationstemperatur dann noch zu niedrig ist, und zwar am Ende dieser
Zeitspanne, wird eine Warnvorrichtung in Tätigkeit gesetzt, die solange warnt, bis
der Prozeß beendet ist.
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Nach der Sterilisation bewegt sich der Drehschar der Zeitschaltvorrichtung
weiter zur Trockenstufe. Jetzt schließt
das Magnetventil 82 und
das Magnetventil 46 öffnet, s o daß Luft dem Auslaßventil 47 und dem Kaltwasserventil
48 zugeführt wird, so daß sich beide Ventile öffnen. Der Kammerdruck des Autoklaven
wird jetzt schnell reduziert und die Zeitdauer der Vakuumtrocknung kann für eine
Zeitspanne von einer halben bis zu fünf Minuten eingestellt werden.. Diese Zeitspanne
liegt normalerweise im Bereiche von drei bis vier Minuten. Nach der Trockenstufe
schaltet der Drehschalter weiter in die Entleerungsstufe. Dafür schließt das Magnetventil
46 und das Magnetventil 83 öffnet, so daß Luft dem Entlastungsventil 58 zugeführt
werden kann, was sich daraufhin öffnet und den Einstrom gefilterter Luft in aie
Autoklavenkammer gestattet. Zur selben Zeit bewegt sich die Verfahrenszählvorrichtung
84 weiter, und zwar um eine Einheit, wodurch die Beendigung des Arbeitsverfahrens
aufgezeichnet wird. In dem Maße, wie Luft in die Kammer einströmt, wird in ihr Atmosphärendruck
hergestellt. Es wird umgeschaltet, wodurch die Zeitschaltvorrichtung in die Stellung
für die Öffnung der Tür geschaltet wird und außerdem zeigt eine Lampe an, daß das
Verfahren beendet ist. Sodann öffnet das Magnetventil 85 und läßt Luft zu einem
Steuerzylinderventil 39 strömen, das umgeschaltet wird und Luft dem rechten Ende
des Verzögerungszylinders 40 zuführt, und auch dem Zylinder 86 der Türsicherung,
so da.ß diese zurückgezogen wird: Der Verzögerungszylinder 40 zieht seinen Kolben
von dem Dichtungsventil 41 zurück,. weil er
federbelastet-ist und
erreicht seine Auslaßstellung. Über das Schnellentleerungsventil 87 wird sofort
Druckausgleich der Türdichtung 26 hergestellt.
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Beim Zurückgehen trifft der Kolbendes Verzögerungszylinders 40 ein
Zylinderumschaltventil 88, das Luft dem Steuerventil 38 des Zylinders zuleitet,
der umgeschaltet wird und Druckluft dem oberen Ende des Zylinders 15 zuführt, wodurch
der Kolben nach unten geht und die Tür nach unten in die geöffnete Stellung absenkt.
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Es soll noch darauf hingewiesen werden, daß eine automatische Verblockung
zwischen dem Dampfventil 56 und dem Auslaßventil@57-vermittels eines Spindelventils
99 vorgesehen ist. Falls der Türdichtungsdruck absinken sollte, wird das durch einen
Mikroschalter 98 festgestellt, der dann die erforderlichen Vorsichtsmaßnahmen auslöst.
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Die oben beschriebene Anlage ist insbesondere- für Sterilisationsanlagen
in Hospitälern geeignet, bei denen der Autoklav durch eine Transportvorrichtung
beschickt und entleert wird; da die Schiebetür keinen Bewegungsraum vor dem Autoklav
verlangt wie scharnierartig befestigte Türen, kann man einfach die Transportvorrichtung
bis zu dem Autoklaven herzuführen. Wer4n beispielsweise eine Transportvorrichtung,
ein Transportband oder dgl. vorhanden ist, welches durch den Autoklaven hindurchführt,
dann brauchte nur noch eine Schiebetür am anderen Ende des Autoklaven angeordnet
zu werden.
Anstatt die Tür des Autoklaven durch eine Langhubkolben-und
Zylindereinrichtung zu betätigen, die vor der Tür angeordnet ist, kann diese auch
durch einen kurzhubigen Zylinder geöffnet und geschlossen werden, der an irgendeiner
Stelle befestigt ist und mit der Tür über ein System-von Hebeln verbunden ist. Anstatt
den Kanal, der die Dichtung aufnimmt, in einem besonderen Ring anzuordnent der mit
dem stirnseitigen Ring des Autoklaven verbunden ist, ist es auch möglich, diesen
Kanal in den stirnseitigen Ring einzubringen oder nur einen solchen Ring vorzusehen.