DE2011984C3 - Kontinuierlich arbeitender Sterilisator zum Betrieb mit einem Sterilisiergas, das schwerer ist als Luft - Google Patents

Description

Durchsatz erhöhen.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren mit den im Anspruch 6 angegebenen Verfahrensschritten. Da bei diesem Verfahren das Sterilisiergas unter Umgebungsdruck steht, können die zu sterilisierenden Gegenstände ohne Schleusen oder dergleichen eingebracht und entnommen werden.

Weitere Merkmale ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen und in der Zeichnungsfigur dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie aus den Unteransprüchen.

Die erffedungsgemäße Vorrichtung weist ein umgekehrt U-förmiges Vorbereitungsrohr 10 auf, ferner einen Sterilisierbehälter 12 mit einem Einlaßrohr 14 und einem Auslaßrohr 16, sowie einem Fördergerät 18, welches die zu sterilisierenden Gegenstände durch das Rohr 10 und in den Sterilisierbehälter 12, durch ihn hindurch und aus ihm heraus trägt

Der Sterilisierbehälter 12 hat eine Vorderwand 20 und eine hintere Wand 22, Seitenwände 24 und 26, sowie eine obere Wand 28 und eine untere Wand 30. Er schließt einen Slerüisierraum 32 ein, welcher gegenüber der Atmosphäre dicht abgeschlossen ist mit Ausnahme von Durchlässen 34 und 36, die sich durch die Einlaß- und Auslaßrohre 14 bzw. 16 erstrecken. Die Durchlässe 34 und 36 stehen in Flüssigkeitsverbindung mit dem Raum 32 über (nicht sichtbare) öffnungen in der oberen Wand 28, um die herum die Rohre 14 und 16 angeschlossen sind.

Das Einlaßrohr 14 hat eine Einlaßöffnung 38, und das Auslaßrohr 16 hat eine Auslaßöffnung 40. Das Einlaßrohr 14 ist mit einer Kühlfalle oder Kondensor 42 versehen, die kalte, nicht dargestellte Kondensierschlangen in der Nähe und/oder in dem Durchlaß 34 aufweist, um verhindern zu helfen, daß Äthylenoxidgas aus dem Sterilisierraum 32 entweicht. Ein Kondensor ist nicht absolut notwendig. Eine einfache Kühlschlange kann ausreichen, weil das kalte Gas hoher Dichte das Bestreben hat, in den Sterilisierbehälter 12 zurückzufließen. In ähnlicher Weise ist das Auslaßrohr 16 mit einer Kühlfalle oder Kondensor 44 versehen, die nicht dargestellte Kühlschlangen in der Nähe und/oder in dem Durchlaß 36 aufweist. Kondensoren und Kühlschlangen sind bekannte Bauelemente. Von den bekannten Bauarten von Kondensoren und/oder Kühlschlangen kann für die erfindungsgemäße Vorrichtung einer der geeigneten Typen verwendet werden, so daß die Kondensoren 42 und 44 hier nicht im einzelnen beschrieben zu werden brauchen.

Ein Steuer- und Regelgerät 46 ist über Druckmittel-Verbindungsleitungen 48 und 50 mit dem Sterilisierbehälter 12 verbunden. Das Gerät 46 enthält Vorrichtungen zum Messen und Regeln (z. B. durch Einführen von zusätzlichen Mengen von Äthylenoxidgas) der Konzentration des Äthylenoxid-Sterilisiergases oder der entsprechenden Gasmischung, z. B. einer Fluorokarbon-12-Äthylenoxid-Mischung, in dem Sterilisierraum 32, und zwar über die Leitung 48. Das Gerät 46 enthält ferner Vorrichtungen zum Messen und Regeln der Feuchtigkeit im Sterilisierraum 32 über die Verbindungsleitung 50. Regelvorrichtungen zum Messen und Regeln von Gas- und Feuchtigkeitsbedingungen gehören zum Stand der Technik und brauchen daher hier nicht im einzelnen beschrieben zu werden.

Eine schematisch dargestellte Heizvorrichtung 52 steht in Wirkverbindung mit dem Sterilisierbehälter 12, um die Temperatur in letzterem auf einem vorgegebenen Wert oder in einem vorgegebenen Temperaturbereich zu halten. Die Wände des Behälters 12 werden am besten in einem Temperaturbereich von 20° bis 85° C gehalten. Eine Erwärmung des Behälters 12 kann zu erhöhter Sterilisiergeschwindigkeit führen und trägt dazu bei zu verhindern, daß das Äthylenoxidgas auskondensiert

Das Vorbereitungsrohr 10 weist ein umgekehrt U-förmiges Rohr 54 mit einem Durchlaß 56 auf, welcher sich von einer Einlaßöffnung 58 an einem Ende des

ίο Rohres 54 durch dieses zu einer Auslaßöffnung 60 am anderen Rohrende erstreckt Das Vorbereitungsrohr ist in geeigneter Weise gelagert, z. B. durch Träger 62 und 64, und ist vorzugsweise so angeordnet daß seine Auslaßöffnung 60 mit der öffnung 38 des Einlaßrohres 14 des Sterilisierbehälters 12 fluchtet jedoch durch einen Luftspalt 66 von dieser getrennt ist Der Luftspalt 66 ht zweckmäßig, aber nicht notwendig.

Das umgekehrt U-förmige Rohr 54 ist so ausgebildet daß es in seinem oberen Teil Wärme und Feuchtigkeit einfängt um die zu sterilisierenden Gegenstände vor ihrem Einbringen in den Sterilisierraum 32 vorzubereiten. Eine Steuer- und Regelvorrichtung 68 steht in Wirkverbindung mit dem Durchlaß 56 des Rohres 54 (z. B. über ein nicht dargestelltes Rohr), um dort Temperatur und Feuchtigkeit zu regeln. Die Wärme- und Feuchtigkeits-Regeleinrichtung 68 häit im Durchlaß 56 eine Temperatur aufrecht, die günstigerweise etwa zwischen 54' und 71°C liegt und hält auch eine relative Feuchtigkeit etwa zwischen 40% und 70% aufrecht.

Aufbau und Wirkungsweise von Vorrichtungen zum Aufrechterhalten von Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen sind bekannt; eine detaillierte Beschreibung der Steuer- und Regelvorrichtung 68 ist deshalb nicht erforderlich.

Das Fördergerät 18 fördert die zu sterilisierenden Gegenstände kontinuierlich von einer Ladefläche bei der Einlaßöffnung 58 des Vorbereitungsrohres 10 zu einer Entladefläche bei der Auslaßöffnung 40 des Auslaßrohres 16 des Sterilisierbehälters 12. Das Fördergerät 18 kann mittels Bügeln 70 oder dergleichen im umgekehrt U-förmigen Rohr 54 und im Sterilisierbehälter 12 gehaltert sein. Das Fördergerät 18 dient dazu, Körbe 72, die zum Aufnehmen der zu sterilisierenden Gegenstände ausgebildet sind, zu tragen und kontinuier-Hch zu fördern. Ein Steuergerät 74 dient zum Steuern der Geschwindigkeit, mit der das Fördergerät 18 die Körbe 72 durch das Vorbereitungsrohr 10 und den Sterilisierbehälter 12 fördert. Die Länge des Vorbereitungsrohres 10 und des Fördergerätes 18 im Sterilisierbehälter 12 sind so gewählt, daß sie ausreichen, um die zu sterilisierenden Gegenstände vorzubereiten und zu sterilisieren, wenn man die Geschwindigkeitssteuereinrichtung 74 richtig einstellt. Der Sterilisierbehälter 12 ist günstigerweise ein großer, kastenförmiger Behälter, in dem das Fördergerät in einem serpentinenförmigen Weg angeordnet ist.

Äthylenoxidgas ist beträchtlich schwerer als Luft und die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zum Ausnützen dieses Umstandes ausgebildet, um das Äthylenoxidgas in dem Sterilisierraum 32 eingeschlossen zu halten. Dies wird dadurch erreicht, daß man mit Ausnahme der Einlaß- und Auslaß-Durchlässe 34 und 36 für das Fördergerät 18 den Raum 32 gegen die Atmosphäre abschließt und abdichtet, und daß man mindestens einen

<··; Tel! der Erstreckung der Durchlässe 34 und 36 oberhalb des obersten Niveaus des Gases im Sterilisierraum 32 anordnet. Der Sterilisierraum 32 wird am besten über die obere Wand 28 hinaus bis in die Durchlässe 34 und

36 hinauf vollständig mit Sterilisiergas gefüllt, etwa bis zu den in der Zeichnung mit 76 und 78 angedeuteten Niveaus. Das Gerät 46 kann eine oder mehrere Meßsonden 80 aufweisen, von denen jeweils eine an jedem der Rohre 14 und 16 befestigt ist (oder gegebenenfalls nur eine Meßsonde 80 an nur einem der Rohre) und die eine Meßvorrichtung im Inneren der Durchlässe 34 bzw. 36 aufweist, um das Eindringen zusätzlichen Äthylenoxid-Sterilisiergases in den Raum 32 zu steuern, wenn die Niveaus 76 und 78 unter einen vorgegebenen bevorzugten Pegel fallen. Die Niveaus 76 und 78 sind Luft-Sterilisiergas-Grenzflächen zwischen einer Schicht Sterilisiergas und einer Luftschicht, und diese Schichten sind als Folge des zwischen den beiden Gasen gegebenen Dichte-Unterschiedes geschichtet. Der restliche Teil der Rohre 14 und ίό oberhalb der Grenzflächen oder Niveaus 76 und 78 kann jede gewünschte Form haben; z. B. können diese Teile wieder nach unten gebogen sein, so daß sich die Öffnungen 38 und 40 auf Bodenhöhe befinden. Wichtig ist nicht, wo sich die Öffnungen 38 und 40 befinden; wichtig ist vielmehr, daß mindestens ein Teil der Längserstreckung jedes der Durchlässe 34 und 36 sich oberhalb des obersten Niveaus des Gases im Raum 32 befindet, um Grenzflächen 76 und 78 oberhalb dieses obersten Niveaus zu bilden und so das Sterilisiergas im Raum 32 eingeschlossen zu halten.

Auf diese Weise kann ein Sterilisiergas, das schwerer ist als Luft, in ruhendem oder nahezu ruhendem Zustand gehalten werden und bei einem kontinuierlichen, fließbandartigen, mit niedrigen Kosten arbeitenden Sterilisierverfahren verwendet werden, das keine komplexen Vorrichtungen und Verfahren zum Verhindern des Austritts von Sterilisiergas erfordert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt: Die zu sterilisierenden Gegenstände werden in die am Fördergerät 18 angebrachten Körbe 72 gelegt und durch das Vorbereitungsrohr 10 und den Luftspalt 66 in den Sterilisierraum 32 und dann wieder aus diesem heraus gefördert. Die Sterilisierzeit oder Sterilisierperiode wird durch das Steuergerät 74 gesteuert. Nach dem Verlassen der Auslaßöffnung 40 des Auslaßrohres 16 können die Gegenstände in geeigneter Weise und so lange wie erforderlich gelagert werden.

Selbstverständlich sind ohne weiteres Abwandlungen des beschriebenen Ausführungsbeispiels möglich. So können z. B. statt Äthylenoxid auch andere Sterilisiergase verwendet werden, die schwerer als Luft sind. Das Vorbereitungsrohr 10 ist kein unerläßlicher Bestandteil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und kann gegebenenfalls weggelassen werden. Für das Fördergerät 18 können anstelle des in der Zeichnung dargestellten Hängeförderers auch andere Bauarten verwendet werden, wie sie in großer Zahl bekannt sind. Die Sterilisierzeit wird beim Ausführungsbeispiel dadurch gesteuert, daß man (mittels des Steuergerätes 74) die Geschwindigkeit des Hängeförderers 18 steuert; es ist jedoch auch möglich, die Sterilisierzeit dadurch zu steuern, daß man die Länge der Bahn des Hängeförderers im Sleriiisierraum 32 steuert, z. B. durch Weichen. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die zu sterilisierenden Gegenstände nach unten in den Sterilisierraum 32 gebracht und dann nach oben und aus dem Sterilisierraum 32 heraus, und zwar durch Öffnungen 38 und 40, die höher als bzw. oberhalb des obersten Niveaus 76, 78 des Sterilisiergases im Sterilisierraum 32 liegen. Das Fördergerät 18 kann statt einer kontinuierlichen Bewegung eine intermittierende Bewegung haben, besonders dort, wo der Behälter 12 vorzugsweise dazu benutzt wird, größere Mengen auf einmal zu sterilisieren. Statt einem kontinuierlichen Fördergerät ist es auch möglich, andere Vorrichtungen zum Ein- und Ausbringen der zu sterilisierenden Gegenstände zu verwenden. Ferner kann der Sterilisierbehäher 12 mit nur einem Anschlußrohr versehen werden, welches in Flüssigkeitsverbindung mit dem Sterilisierraum 32 steht, und das Fördergerät 18 kann dieses Anschlußrohr zweimal durchlaufen, einmal zum Einbringen der zu sterilisierenden Gegenstände, und zum anderen zu ihrem Ausbringen. Auch könner selbstverständlich gegebenenfalls mehr als zwei Rohr« verwendet werden, z. B. dann, wenn mehr als ein« Fördervorrichtung pro Sterilisierraum Verwendung findet. Die Rohre 14 und 16 können wie dargestellt mi der oberen Wand 28 verbunden sein; sie können abei auch mit einer der Seitenwände 20 bis 26 oder auch mi der unteren Wand 30 verbunden werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Kontinuierlich arbeitender Sterilisator mit einem Sterilisierbehälter, der einen Sterilisierraum > für ein Sterilisiergas aufweist, das schwerer ist als Luft, und mit einer Fördervorrichtung zum Transportieren des zu sterilisierenden Gutes in das Sterilisiergas hinein und aus diesem heraus, dadurch gekennzeichnet, daß der Sterilisier- |_O behälter (12) mindestens ein Rohr (14,16) aufweist, das (einen) mit dem Sterilisierraum (32) in Verbindung stehenden) Durchlade) (34, 36) hat, daß sich d:ese(r) Durchlaß(e) oberhalb des Füllniveaus des Sterilisiergases befinde(t)n, und daß sich die Fördervorrichtung (18) durch das (die) Rohr(e) (14, 16) und den (die) Durchlade) (34, 36) hindurch erstreckL

2. Sterilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (46) zum Regeln und Messen der Konzentration und Menge des im Sterilisierraum (32) vorhandenen Sterilisiergases angebracht ist.

3. Sterilisator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sterilisierraum (32) mit Ausnahme des(r) Durchlasse^) (34, 36) gegen die Atmosphäre dicht abgeschlossen ist.

4. Sterilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das (die) Rohr(e) (14, 16) mit Kondensierschlangen (42, 44) für etwa austretendes Sterilisiergas versehen ist bzw. sind.

5. Sterilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein umgekehrt U-förmiges Vorbereitungsrohr (10) in der Nähe des Einlaßrohres (14) angeordnet ist, und daß sich die 3s Fördervorrichtung (18) durch dieses · U-förmige Rohr (10) und von dort durch das Einlaßrohr (14) durch den Sterilisierraum (32) erstreckt, und daß eine Vorrichtung (68) zum Überwachen der im U-förmigen Rohr (10) herrschenden Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen vorgesehen ist.

6. Verfahren zum kontinuierlichen Sterilisieren von zu sterilisierendem Gut mittels eines Sterilisiergases, das schwerer ist als Luft, wobei das zu sterilisierende Gut durch das Sterilisiergas hindurch transportiert wird, in einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein bestimmtes Niveau und eine bestimmte Konzentration eines unter Umgebungsdruck stehenden Sterilisiergases in dem Sterilisierraum des Sterilisierbehälters gehalten wird, daß zwischen dem SterilisiergasnKeau und einem über ihm liegenden leichteren Gas, vorzugsweise Luft, eine horizontale Gas-Gas-Trennschicht aufrechterhalten wird, und daß die zu sterilisierenden Gegenstände während einer zur Sterilisierung erforderlichen Zeitspanne durch die Gas-Gas-Trennschicht in das Sterilisiergas hinunter, durch das Sterilisiergas hindurch und durch die Gas-Gas-Trennschicht nach oben aus dem Sterilisiergas ho heraus transportiert werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Sterilisiergas, welches in den Durchlaß oberhalb des Sterilisiergasniveaus (der Gas-Gas-Trennschicht) gelangt ist, durch Kühlen auskonden- fts siert wird.

Die Erfindung betrifft einen kontinuierlich arbeitenden Sterilisator mit einem Sterilisierbehälter, der einen Sterilisierraum für ein Sterilisiergas aufweist, das schwerer ist als Luft, und mit einer Fördervorrichtung zum Transportieren des zu sterilisierenden Gutes in das Sterilisiergas hinein und aus diesem heraus.

Aus der US-PS 33 41 280 ist ein z. B. mit Äthylenoxid betreibbarer Sterilisator bekannt, der zum Sterilisieren von Gewürzen dient. Um diese Gewürze durchgehend in Kontakt mit dem Sterilisiergas zu bringen, sollen diese durch das einströmende Gas fein verteilt werden. Hierzu benötigt man einen Gas-Kreislauf durch den Sterilisierbehälter, und zwar muß laufend frisches Gas aus einer Gasquelle zugeführt und anschließend in einem anderen Gerät, z. B. durch Binden in Wasser, wieder absorbiert werden. Ferner muß man, um ein Entweichen des meist toxischen Sterilisiergases zu vermeiden, den Druck im Sterilisierbehälter unter dem Umgebungsdruck halten und benötigt dazu einen Druckfühler und eine komplizierte, von einem Regler gesteuerte Ventilsteuerung. Eine solche Einrichtung ist also sehr komplex und störanfällig und verbraucht auch viel Sterilisiergas, das später wieder aus dem Wasser entzogen werden muß, in dem es gelöst ist. Auch müssen die zu sterilisierenden Güter so in den Sterilisierbehälter eingebracht werden, daß sie dessen Vakuum nicht beeinträchtigen, d. h. zum Ein- und Ausbringen dieser Güter benötigt man gasdichte Schleusen, die besonders dann sehr schwierig zu realisieren sind, wenn ein kontinuierlicher Betrieb gewünscht wird.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung dieser Art in der Richtung zu vereinfachen, daß ein kontinuierlicher Betrieb bei einfacher Ein- und Ausbringung der zu sterilisierenden Güter möglich ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Da das Sterilisiergas schwerer ist als Luft, füllt es den Sterilisierbehälter nur bis zu dem gewünschten Füllniveau, kann also nicht aus diesem austreten. Die Fördervorrichtung kann also ohne Schleusen od. dgl. die zu sterilisierenden Gegenstände von oben nach unten in das Sterilisiergas hineintransportieren und kann sie in umgekehrter Richtung, also von unten nach oben ebenfalls ohne Schleusen, wieder aus dem Sterilisiergas heraustransportieren, ohne daß dabei die Gefahr eines Gasverlustes entsteht.

Um zu verhindern, daß das Sterilisiergas durch das mindestens eine Rohr nach oben heraus diffundiert, ist (sind) bevorzugt das (die) Rohr(e) mit Kondensierschlangen für etwa austretendes Sterilisiergas versehen. Man hat so Kühlfallen, welche das Austreten von Sterilisiergas weitgehend verhindern.

Zum Regeln der Konzentration und der Feuchtigkeit des Sterilisiergases im Sterilisierraum ist mit Vorteil eine entsprechende Regelvorrichtung angebracht, damit der Sterilisiervorgang stets unter optimalen Bedingungen abläuft. Zum gleichen Zwecke ist vorteilhafterweise ein umgekehrt U-förmiges Vorbereitungsrohr in der Nähe des Einlaßrohres angeordnet. Die Fördervorrichtung erstreckt sich durch dieses U-förmige Rohr und von dort durch das F.inlaßrohr durch den Sterilisierraum, und es ist eine Vorrichtung zum Überwachen der im U-förmigen Rohr herrschenden Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen angebracht. Man kann so die zu sterilisierenden Gegenstände schon vor ihrem Eintauchen in das Sterilisiergas optimal konditionieren und dadurch den kontinuierlich ablaufenden Sterilisiervorgang beschleunigen und den