DE1642086A1 - Vorrichtung an mit Dampf betriebenen Autoklaven - Google Patents

Description

Vorrichtung an mit Dampf betriebenen Autoklaven.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an Autoklavenanlagen, bei velchoader in einem Wärmeakkumulator erzeugte Dampf in einem in sich geschlossenen Kreislauf geführt ist.

Bei derartigen bekannten Autoklavenanlagen wird die im Autoklav vorhandene Luft zusammen mit im Autoklav gebildeten Kondenswasser durch eine gemeinsame, an einem Wasserbehälter angeschlossene Leitung entfernt. Der Wasserbehälter ist hierbei mittels einer Luftauslassleitung mit einem Ventil verbunden, welches beim Durchströmen von Luft offen bleibt und beim Durchströmen von Dampf geschlossen wird. Diese bekannte Anlage ist ausserdem mit einer vom Wasserbehälter zum Wärmeakkumulator führenden Speiseleitung ausgerüstet, in welcher ein Ventil zwecks Regelung der

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Wasserzufuhr zum Wärmeakkumulator bzw. des gewünschten Drucks im Autoklav eingeschaltet ist. Eine derartige Anlage fordert jedoch eine verhältnissmassig lange Sterilisationszeit bevor die Luftreste gänzlich entfernt sind und die gewünschte Sterilisationstemperatur erreicht werden kann.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Autoklavenanlage zu schaffen, bei der die im Autoklav befintliche Luft schnell und vollständig entfernt wird und somit eine sehr kurze Sterilisationszeit erreicht wird.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die selbsttätige Einhaltung von vorbestimmten, wiederholten Druckveränderungen im Autoklav gelöst, wodurch teils die im Autoklav befintliche Luft in effektiver Weise entfernt wird und teils vorhandene Bakterien in verha'ltniasmäseig kurzer Zeiit abgetötet werden. Die Erfindung geht hierbei von folgender Erkenntnis aus. Der Zellkern der Bakterien wird von einer Membrane geschützt, die bei einer Druckerhöhung im Autoklav zusammengepresst wird, wodurch ein Druckanstieg in der Bakterie erzielt wird. Wird nun im Autoklav ein plötzlicher Druckfall vorgenommen wird sich die Membrane aufgrund des hohen Druckes in der Bakterie sehr schnell erweitern und hierbei platzen, wobei der Zellkern der Bakterie aufgrund der hohen Temperatur koaguliert.

Zwecks Erzielung der erfindungsgemäss angestrebten Druckvariationen während des Sterilisationsverlaufea sind in der Autoklavenanlage Druck- und/oder Temperaturfühler eingeschaltet, die über ein in der Speiseleitung zwischen dem Wasserbehälter und dem Wärmeakkumulator vorhandenes Ventil die Dampfzufuhr regeln und über ein zwischen dem Autoklav und dem Wasserbehälter vorhandenes Dreiwegeventil entweder den Autoklav mit dem Wasserbehälter oder mit der Aussenluft verbinden. Der Autoklav ist hierbei zweck-

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massig mit dem Wasserbehälter teils mittels einer das Dreiwegeventil enthaltenden Leitung und teils mittels einer Leitung verbunden, die für das Abblasen von Luft und Wasserdampf vorgesehen ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand beigefügter Zeichnung näher beschrieben.

In der Zeichnung ist ein Autoklav mit 1 bezeichnet und über eine Dampfleitung 2 mit einem Wärmeakkumulator 3 verbunden» der zur Dampferzeugung vorgesehen ist und zwecks selbsttätiger Aufrechterhaltung der notwendigen Temperatur, etwa 250 C, in bekannter Weise «inen den Heizstrom beeinflussenden Thermostat 4 enthält.

Der Wärmeakkumulator 3 ist über eine mit einem Zweiwegeventil 6 versehene Speiseleitung 7 an einen Wasserbehälter 5 angeschlossen, wobei die Speiseleitung 7 im Wärmeakkumulator in eine Sprühdüse 8 ausmündet. Das Ventil 6 ist hier als Magnetventil ausgeführt. Im Autoklav gebildetes Kondenswasser wird über eine am Autoklavboden angeschlossene Leitung 9 abgeleitet, die über ein Dreiwegeventil 10 und einer Leitung 11 mit dem Wasserbehälter 5 verbunden ist. Das Ventil 10, das auch hier als Magnetventil ausgeführt ist, verbindet hierüberhinaus die Leitung 11 vom Wasserbehälter 5 zwecks Kompensation etwaiger Wasserverluste mit einem Wassertank 12 durch Anschlussleitungen 13, 14. Am Boden des Autoklavs 1 ist noch eine Evakuierungsleitung 15 angeschlossen, in welcher ein Termometer 16 ein Thermostat 17 sowie ein Druckknopfschalter 18 angeordnet sind. Die Evakuierungsleitung 15 ist mit dem Wassertank 12 über eine mit einem Selektivventil 19 versehene Leitung 20 verbunden, die oberhalb des Wasserspiegels im Wassertank 18 mündet. Die Evakuierungsleitung 15 ist weiterhin durch eine Nebenleitung 21 mit dem Wasserbehälter

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5 verbunden und die vom Ventil IO ausgehende Anschlussleitung IA ist mittels einer Nebenleitung 22 an die Leitung 20 angeschlossen, In d®r Evakuierungsleitung 15 ist auessrdem in bekannter Weis* ein Sicherheitsventil 23 angeordnet. Zwecke Verhinderung eiaor Dampfeinströmung in daa Wassertank 12 ist die Anschlussleitung 14 mit einem Bückschlagventil ausgerüstet. Dia iß der Svakuierungsleitung 15 vorhandenen Druck- und Temperaturfühler sind sweckmäesig in unmittelt-arsr Nahe des Autoklavs angeordnet„

Der Thermostat 17 wad der Druckknopfschalter 18 sind für sin elektrisches Betätigen der Ventile 6 und 10 vorgesehen* Wenn der Solsaoid des Dreiwegeventils 10 hierbei stromführend ist, wird die Verbindung swisehen dem Autoklav 1 und dam Wasserbehälter 5 über die Leitungen 9 und 11 geöffnet und gleichzeitig wird die Verbindung zwischen dem Wasserbehälter 5 und dem Wassertank 12 über die Leitung 11, 13 und 14 geschlossen. Bei nicht stromführenden Solenoid 10 a des Ventils 10 ict dieses Verhältnis umgekehrt, d_ah₀ die Verbindung zwischen dem Autoklav 1 und dea Wasserbehälter 5 ist geschlossen und anstattdessen ist die Verbindung zwischen dem Wasserbehälter 5 und dem Wassertank 12 geöffnet.

Das in der Speiseleitung 7 vorhandene Ventil 6, dass zur Regelung der Wasserzufuhr zum Wärmeakkumulator 3 vorgesehen ist, wird geöffnet bzw. geschlossen, wenn der Strom zum Solenoid 6 a eingeschaltet bzw. unterbrochen wird.

Der Druckknopfschalter 18 und der Thermostat 17 sind zweckmässig auf vorbestimmte Druck- bzw. Temperaturbereiche eingestellt.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende:

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Bei Beginn eines Sterilisationsvorganges wird die im Autoklav vorhandene Luft entfernt und der Bruek aufgebaut. Hierbei Harden die Solenoids 6 & bzw. 10 a durch den Druckknopfsehalter 18 mit Strom versehen, wodurch das Ventil 6 die Verbindung zwischen d©a Wasserbehälter 5 »und dem Wärmeakkumulator 3 öffnet und das Ventil 10 cü© Verbindung zwischen dem Autoklav 1 und dem Wasserbehälter 5 öffnet» Gleichseitig hiermit wird die Verbindung zwischen der Leitung 11 und den mit dem Wassertank 12 verbundenen Änschlussleitungen 13_? 14- geschlossen. Wenn das Ventil 6 somit geöffnet wird, strömt Wasser vom Wasserbehälter 5 durch die Speiseleitung 7 zum WärmeakkuiBulator über die Sprühdüse 8. I® Wäraeakkumulator 3» der zw©ckmäesig eine konstant© Tompsratur von ©twa 250 C faatj wird das Wasser schnell verdampft und der gabildeta Dampf strömt durch di© Leitung 2 zum Autoklav 1. Das bei der Erwärmung des Autoklavs gebildet© Kondenswasser wird durch die Leitung 9 und 11 über das Veatil 10 gum Wasserbehälter 5 abgeleitet.

Die im Autoklav 1 vorhanden© Luft wird durch den einströmenden Dampf verdrängt und hierbei zusammen mit de® Dampfstroa durch dis Evakuierungsleitung 15 aus dam Autoklaven entfernt, wobei das Salektiweatil 19 geöffnet ist und der die Luft enthalten© Dampfstrom durch di© Ledtung 20 zum Wassertank 12 geführt wird, voa we> di@ Luft ias Freie entweiehoa kann. Nachdem der größstc· Teil der vorhandenen Ltiftmsng© la dieser l»feis© aus dam Autoklav 1 entfernt worden ist uud des Selektiwsntil 19 dörehströmt hat, %drd dieses durch den n&ehfolgenden Dampfstrom, d©r äaßa vea Luft befreit ist* selbsttätig geschlossert
. ■ Hierdurch entsteht zeitweilig eia ia slefe gesehloeeoaey iCreislauf,

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was zur Folga hat, dass der Druck im Autoklav 1 ansteigt« Da der Autoklav 1 direkt mit dem Wasserbehälter 5 mittels der Evakuierungsleitung 15 und der von dieser ausgehenden Nebenleitung 21 in Verbindung steht, wird der im Autoklav 1 vorhandene ßruck momentan auf den Wasserspiegel im Wasserbehälter 5 überführts wodurch oas Wasser zwangsläufig zum Wärmeakkumulator 3 weitergefördert und vqe VJär-aeakkumulator 3 als Dampf in den Autoklaven eiagöspritkt wircL Hierdurch wird eins schnell© und kontinuierliche Erhöhung des Druek&s im Autoklaven erzielt. Der Druck im Autoklaven wird in dieser Weis© auf eiiien Maximumwert gebracht, der dem im Voraus am ™ Druckknopfschalter 18 eingestellten Wert entspricht, wodurch die Stromzufuhr au. den Solenoiden 6 s. und 10 a der Ventile 6 bzw. 10 unterbrochen wird und die Wasserzufuhr zum Wärmeakkumulator 3 aufhört. Gleichzeitig wird durch das Ventil 10 die Verbindung zwischen dem Autoklav 1 und dem Wasserbehälter 5 geschlossen und anstattdessen die Verbindung zwischen der Leitung 11 und den mit dem Wassertank 12 verbundenen Anschlussleitungen 13» M geöffnet, wobei etwaige im Autoklav und in den Leitungen vorhandene Luftreste von dem ausströmenden Dampf mitgenommen werden. Wenn das zweckmässig mit Kühlrippen versehene Selektivventil 19 von etwaigen im fc System befindlichen Luftresten beaufschlagt wird, und hierdurch während des Sterilisationsverlaufes abgekühlt wird, öffnet sich dieses Ventil zwecks Ableitung dieser Luftreste, wird aber danach unmittelbar durch den nachfolgenden Dampfstrom wieder geschlossen. Der Druck im Autoklav 1 wird hierbei durch die Evakuierungsleitung 15, die Nebenleitung 21, den Wasserbehälter 5» die Leitung 11, das Ventil 10 sowie die Leitungen 13» 22 und 20 schnell herabgesetzt. Wenn der Djuck im Autoklaven hierbei auf den im Voraus am Druckknopfschalter 18 eingestellten Minimumwert herab-

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gesetzt Ist, betätigt der Druckknopfschalter dis Solenoid® 6 a und 10 a der Ventile 6 und 10 so, dass diese wieder stromführend werden, wobei der Druckaufbau wiederholt wird und etwaiges gebildetes Kondenswasser wie oben beschrieben sum Wasserbehälter 5 abgeleitet wird_o

Der- oben beschriebene Stsrilisationsverlauf axt stsigeadsm und fallendem Druck wird selbsttätig mehre® KaIa wiederholt bis dass die Luft gänzlich aus dem Autoklav entfernt worden ist und der as Thermostat 17 ira Voraus eingestellte aaxiraals Tesapsraturwert erreicht worden ist, der sweekmässig einen Druck für trockenen.» gesättigten Dampf ©ntspricht, der etwas unter dem am Druckknopfsehalter 18 ©ing©stellten MaxiEuadruek liegte Durch diess Sinstallungsmöglicfakeitsn des Druck·= «ad Temperaturfühlers ist sichergosteilt, dass aia Luft bei Erreichung der obere© TeEparaturgreaze vollständig aus dem Autoklav ©atferst ist=

Kachdem diese im Voraus eingestellte, obere T©mpsrsturgrsazs erreicht worden ist, wird der weiter© Sfc©r£lisatloasferlauf vom. Thermostat 17 gesteuert. Der Thermostat unterbricht hierbei die Stromaufuhr zum Fentil 6, zwecks Verhinderung weiterer wasserzufuhr zum Wärmeakkumulator 3 und schaltet das Ventil 10 ein, wodurch die Verbindung des Autoklavs 1 mit der Leitung 13 unterbrochen wird und ein in sich geschlossener Kreislauf entsteht. Da eine gewisse Wärmeausstrahlung vom Autoklav nicht vermieden werden kann, ergibt sich eine Temperaturabnahme im Autoklav und wenn hierbei die Temperatur die am Ihermostat im Voraus eingestellte, untere Grenze erreicht hat, wird das Ventil 6 durch den Thermostat wieder stromführend und somit geöffnet, sodass wieder eine gewisse Wassermenge in den Wärmeakkumulator 6 zwecks Verdampfung gepresst wird«, Die Temperatur und der Druck im Autoklaven werden in dieser Meise bis zur Erreichung der am

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Thermostat eingestellten, oberen Temperaturgrenze erhöht, wonach der Thermostat wieder die Stromzufuhr zum Ventil 6 unterbricht, wodurch das Ventil 6 geschlossen wird und somit die Dampfzufuhr zum Autoklav aufhört.

Der oben beschriebene Sterilieationsverlauf wird von einer nicht gezeigten Schaltuhr gesteuert, die auf eine gewünschte Sterilisationszeit eingestellt ist.

Nach Ablauf der eingestellten Sterilisationszeit wird durch diese Schaltuhr die Stromzufuhr zum Thermostat 17 und Druckknopfschalter 18 unterbrochen, wobei das Ventil die Verbindung zwischen der Leitung 9 und der Leitung 11 schliesst und die Verbindung zwischen der Leitung 11 und der Leitung 13 öffnet.

Hierdurch wird ein schnelles Druckgefälle im Autoklav 1 über die Evakuierungeleitung 15, die Nebenleitung 21, den Wasserbehälter 5, die Leitung 11, das Ventil 10 sowie die Leitungen 13, 22 und 20 erreicht. Das Rückschlagventil 24 verhindert hierbei ein Einströmen von Dampf in den Wassertank 12. Sobald der Druckausgleich erreicht worden ist, öffnet sich das Rückschlagventil 24 selbsttätig durch den Druck des im Wassertank 12 vorhandenen Wassers, wodurch das Wasser vom Wassertank durch die Leitung 14» 13,.das Ventil 10 und die Leitung U zua Wasserbehälter 5 strömt, wobei die : im Wasserbehälter 5 vorhandene Luft durch die Nebenleitung 21, durch das jetzt offene Selektionsventil 19 und durch die Leitung 20 ins Freie gelangt. Das in den Leitungen 11 und 13 nach Auffüllen des Wasserbehälters 5 vorhandene Wasser wird bei der nachfolgenden Sterilisation durch die Leitungen 22 und 20 zua Wassertank 12 zurückgepresst. Der obige Sterilisationsverlauf kann von einen oder mehreren Druckknopfschaltern und/oder

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Thermostaten gesteuert werden. Durch das Anbringen eines Thermostats und zwei Druckknopfschaltern wird der Vorteil erzielt, dass sehr kleine Druckvariationen erreichbar sind, wobei der eine Druckknopfschalter auf die gewünschte obere Druckgrenze und der andere auf die gewünschte untere Druckgrenze eingestellt werden können.

Die Einstellung der Temperatur- bzw. Druckfühler hängt natürlicherweise von der durchzuführenden Sterilisation ab und kann deshalb variieren. Als Beispiel kann hier angegeben werden, dass der Druckknopfschalter zweckmässig so eingestellt werden kann, dass er den Stromkreis bei einem ™ Druck im Autoklaven von 2,5 atü unterbricht und den Stromkreis wieder bei einem Druck von 1,5 atü schliesst. Der Thermostat 17 kann mit einer Höchsttemperatur von 136⁰C und einer Mindesttemperatur von cirka 132⁰C arbeiten. Eine Temperatur von 136 C entspricht einem Dampfdruck im Autoklav von 2,5 atü und eine Temperatur von 132⁰C einen Dampfdruck von 2 atü, vorausgesetzt dass der Dampf keine Luft enthält. Mit Dampf wird hierbei trockener,, gesättigter Dampf verstanden.

Bei der Sterilisation von luftenthaltenden Textilien, wird der oben beschriebene Sterilisationsverlauf durch weitere Druckvariationen selbst- i tätig verlängert, da die Uebernahme des Sterilisationsverlaufes vom Thermostat durch die am Temperaturfühler sich sammelnde geringe Luftmenge verzögert wird. Hierdurch wird der Thermostat 17 vor dem Druckknopfschalter 18 betätigt, wodurch ein weiteres Druckgefälle erreicht wird, und die in der Anlage angeordnete Schaltuhr und auch das Selektiv -ventil geschont werden. Die Sterilisationszeit wird somit selbsttätig

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im Verhältnis zu der vorkommenden Luftmenge verlängt und die Anzahl der Druckvariationen erhöht, was zwecks Erzielung eines zufriedenstellenden Sterilisationsvorganges vorteilhaft und wünschenswert ist.

Es hat sich gezeigt, dass ein Sterilisieren von auf einer Platte frei liegender Instrumenten schon nach drei vorgenommenen Druckvariationen ausreichend ist, während eine Sterilisation von Textilien erfahrungsgemäss etwa 6 Druckvariationen erfordert. Mit einer erfindungsgemäss arbeitenden Autoklavenanlage kann die ganze Sterilisationszeit auf ungefähr 2-4. Minuten herabgesetzt werden.

Die verschiedenen elektrischen Schaltvorrichtungen sind nicht näher veranschaulicht, da das Schaltungsschema aufgrund der vorhandenen Angaben dem Fachmann völlig geläufig sein dürfte und die elektrische Schaltung als solche nicht unter Patentschutz gestellt wird.

Dia Erfindung beschränkt sich in ihrer Anwendung nicht nur auf die in der Zeichnung veranschaulichte und im vorstehenden beschriebenen Ausführungsform. Somit kan beispielsweise dia Leitung 9 gänzlich fortgelassen werden und weiterhin können die Brack- und/oder Temperaturfühler an anderen zweckmässigen Stellen im System angeordnet sein.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Vorrichtung an mit Dampf betriebenen Autoklaven mit einem ' zur Verdampfung des in einem in eich geschlossenen Kreislauf geführten Verdampfungsmittels vorgesehenen Wärnieakkumulator, der durch eine ventilgesteuerte Speiseleitung mit einem ausserhalb des Autoklavs angeordneten Wasserbehälter verbunden ist und letzterer für die selbsttätige Nachfüllung von nach jeder Sterilisation aufkommenden Verdampfungsmittelverlusten an einen Wassertank angeschlossen ist, gekennzeichnet durch im Kreislauf eingeschaltete Druck- und/oder Temperaturfühler die zwecks Regelung der Dampfzufuhr ein in der Speiseleitung (7) .angeordnetes Ventil (6) sowie zwecks Entfernung von Luft und Wasserdampf ein zwischen dem Autoklav (l) und dem Wasserbehälter (5) eingeschaltetes Ventil (10) betätigen, wobei das Ventil (1O) abwechselnd den Wasser-

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   behälter (5) mit dem Autoklav oder mit der Aussenluft verbindet.

   • 2. Vorrichtung nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet^ dass der Autoklav (l) teils mittels einer das Ventil (lO) enthaltenden Leitung sum Ableiten voa im Autoklav gebildetem Kondenswasser uad tails mittels einer Luft- und Dampfauslassleitung am Wasserbehälter (5) angeschlossen ist.

   3. Vorrichtung geaäss den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen dem Autoklaven (l.) und dem Wasserbehälter (5) vorgesehene Luft- und Dampfauslassleitung aus einer mit dem Autoklav (l) verbundenen Evakuierungeleitung (15) und einer von dieser ausgebenden und gum Wasserbehälter (5) führenden leitung (21) besteht.

   4· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3dadurch gekennzeichne t* dass die dem Autoklav (l) angeschlossene Evakuierungsleitung (I5) teils durch eine von der Evakuierungsleitung (20) ausgehende, mit einem Selektiwatil (19) versehene Leitung (20) teils über den Wasserbehälter (5)> das Ventil (10) und eine von diesem Ventil ausgehende und mit dam Wassertank (12) verbundene Leitung (IA) mit dem Wassertank (12) in Verbindung steht.

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