DE2552225A1 - Vorrichtung zur kontinuierlichen beschickung eines autoklaven mit darin zu behandelnden gegenstaenden - Google Patents

Vorrichtung zur kontinuierlichen beschickung eines autoklaven mit darin zu behandelnden gegenstaenden

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Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. W.Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B.Joehem
Frankfurt/Main Staufenstraße 36
Aktiebolaget Electrolux
Stockholm/Schweden
Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschickung eines Autoklaven mit darin zu behandelnden Gegenständen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschickung eines Autoklaven mit darin zu behandelnden Gegenständen, wie z.B. Nahrungsmitteldosen, pharmazeutischenProduktenin Form von Ampullen und dergleichen, die im Autoklaven durch Behandlung mit einem heißen Medium sterilisiert oder gekocht werden sollen.
Es sind verschiedene Arten kontinuierlich betriebener Autoklaven zu dem genannten Zweck bekannt. Bei einigen wird versucht, Absperrorgane an den Einführ- und Auslaßöffnungen zu vermeiden. Dafür muß aber eine viel Raum beanspruchende Konstruktion in Kauf genommen werden, wie am Beispiel hydrostatischer Kocher deutlich wird. Andere Autoklaven haben Absperrvorrichtungen, es wird jedoch bei der Einführung und dem Auslaß der Gegenstände so viel Arbeitsmedium verloren, daß Auffanggefäße, zusätzliche Leitungen und Pumpen vorgesehen werden müssen, um das Arbeitsmedium wieder zurückzupumpen. In beiden vorstehend genannten Fällen treten große Wärmeverluste auf·
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und einen zusammen mit seiner Beschickungsvorrichtung kompakten Autoklaven zu schaffen, bei dem nur verhältnismäßig geringe Värmeverluste auftreten.
Vorstehende Aufgabe wird gelöst durch perforierte Transportbehälter, in welche die Gegenstände einlegbar sind, eine Fördervorrichtung für die Transportbehälter in der Autoklavenkaminer, eine im wesentlichen der Form und Größe der Transportbehälter entsprechende, bewegliche Schleusenkammer, welche dicht an eine mit einem Absperrorgan versehene Einführ- und/oder Auslaßöffnung des Autoklaven anschließbar ist, und Förderorgane für die Überführung der Transportbehälter zwischen der Schleusenkammer und der Autoklavenkammer.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Dort zeigt Fig. 1 die Seitenansicht eines horizontalen, kontinuierlich arbeitenden Autoklaven und Fig. 2 eine Draufsicht auf diesen sowie seine Beschickungsvorrichtung. Fig. 3 ist eine Stirnansicht mit Bezug auf Fig. 2 von rechts. Fig. 4 zeigt in größerem Maßstab und teilweise im Schnitt einen perforierten, rohrförmigen Transportbehälter für das im Autoklaven zu sterilisierende oder zu kochende Behandlungsgut. Fig. 5 und 6 veranschaulichen eine Eingabevorrichtung mit Schleusenkammer an der Einführöffnung des Autoklaven im Längsschnitt und Fig. 7 und 8 entsprechende Darstellungen einer ähnlichen Vorrichtung an der Auslaßöffnung.
In dem insgesamt mit 10 bezeichneten Autoklaven nach Fig. 1 bis 3 werden Gegenstände in einem heißen Bad, z.B. einem Wasserbad, behandelt. Der Flüssigkeitsstand ist bei 11 angedeutet. Innerhalb des Autoklaven wird das Behandlungsgut durch einen nicht gezeigten, kontinuierlich oder schrittweise kontinuierlich arbeitenden Förderer bewegt. Die Beschickung des Autoklaven geschieht über je eine Einführöffnung 12 und Auslaßöffnung 13, die an einem Ende des Autoklaven oberhalb des
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Flüssigkeitsspiegels 11 angeordnet und mit Absperrorganen versehen sind. In der Autoklavenkammer herrscht Überdruck. Der Raum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels wird durch eine Zwischenwand 14 in zwei Bereiche getrennt. In dem einen Bereich 15 wird durch Verdampfen der heißen Flüssigkeit und zusätzlich Beaufschlagung mit Druckluft ein bestimmter Gesamtdruck erzielt, während in dem anderen Bereich 16, der sich über einem kühleren Flüssigkeitskörper befindet, ein entsprechender Gesamtdruck im wesentlichen mittels Druckluft aufrecht erhalten wird. Da sich in diesem Bereich die Einführ- und Auslaßöffnung befiriden, geht über diese im wesentlichen nur Druckluft verloren, ohne daß merkliche Verluste an Wärme oder Verfahrensmedium auftreten.
In Fig. 2 ist ein äußerer Förderer 17 angedeutet, welcher rohrförmige Transportbehälter 18 gemäß Fig. 4 zur Einführöffnung 12 fördert. Die Behälter 18 sind mit Löchern 19 versehen und enthalten die im Autoklaven zu behandelnden Waren, z.B. gefüllte Nahrungsmitteldosen, in einer Reihe. Die Enden der rohrförmigen Behälter 18 sind offen. An wenigstens einer der öffnungen ist ein Innenflansch 21 angebracht.
Die im Autoklaven zu behandelnden Produkte werden in bekannter Weise verpackt. Nahrungsmittel werden beispielsweise in Dosen 20 eingeschlossen. Infusionslösungen oder andere pharmazeutische Erzeugnisse werden in Ampullen, z.B. aus Kunststoff, gefüllt und diese verschlossen. Die im Beispielsfall gezeigten Dosen werden dann in einer Reihe in die rohrförmigen Transportbehälter 18 gelegt und mittels des Förderers 17» der vorzugsweise kontinuierlich schrittweise arbeitet, in eine Position 22 vor der Einführöffnung 12 gebracht. Daraufhin wird eine Vorschubeinrichtung 23 in Gang gesetzt, die in Fig. 5 und 6 im Schnitt gezeigt ist.
Die Vorschubeinrichtung 23 besteht aus einem System von Zylindern und Kolben ausreichender Länge, um den Einzelteilen Bewegungen von mehr als der Länge der rohrförmigen Transportbehälter 18 zu ermöglichen. Diese sind z.B.in einer prak-
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tischen Ausführung 2,4 m lang. Im einzelnen besteht die Vorschubeinrichtung 23 aus einem inneren Rohr 24, dessen vorderes Ende 25 im Inneren eines umgebenden zweiten Eohrs 26 mündet, welches an einem Einde 27 geschlossen und am anderen Ende mit einem Kolben 28 verbunden ist, der mit dichter Anlage auf dem inneren Rohr 24 und außerdem in einem äußeren Zylinder 29 gleitet. Neben dem Kolben 28 hat das zweite Rohr 26 eine Übergängsöffnung zu einem Zylinderraum 31, der begrenzt wird durch den äußeren Zylinder 29, den Kolben 28 und einen Kolben 32, der mit dichter Anlage in dem äußeren Zylinder 29 und außerdem auf dem zweiten RoHr 26 gleitet. Der Kolben 32 ist mit einem Zylinder 33 verbunden, der in einer am vorderen Ende des äußeren Zylinders 29 angebrachten'Dichtung 24 gleitet. Der Zylinder 33 läßt sich also aus dem äußeren Zylinder 29 heraus vorschieben. Außerhalb des äußeren Zylinders 29 trägt der Zylinder 33 eine Büchse 35 mit einer Dichtung 36 am vorderen Ende, die zur dichten Anlage an der Einführöffnung 12 bestimmt ist. Der Innenraum der Büchse 35 hat beim Einführen der Transportbehälter 18 in den Autoklaven die Funktion einer Schleusenkammer.
Das vordere Ende der Büchse 35 ruht auf einem äußeren Stützbein 37 mit einer Rolle 38, die auf einer Führungsschiene 39 läuft. Im inneren der Büchse 35 befindet sich eine Kolbenstange 40, die über einen Arm 41 mit dem zweiten Rohr 26 und einem Kolben 42 verbunden ist, der in der Büchse 35 mit dichter Anlage an deren Innenwand verschieblich ist. Das vordere Ende der Kolbenstange 40 ruht auf einem Stützbein 43 mit einer Rolle 44, die in der Büchse 35 läuft, und trägt einen Stößelkopf 45, mit dessenHilfe ein rohrförmiger Transportbehälter 18 vorgeschoben werden kann.
Fig. 5 zeigt die Vorschubeinrichtung 23 in ihrer Ausgangsstellung, wobei sich ein rohrförmiger Transportbehälter 18 vor der Einführöffnung 12 befindet. Fig. 6 zeigt dagegen den Transportbehälter und das vordere Ende der Vorschubeinrichtung in der ganz vorgeschobenen Position. Die Arbeitsweise ist wie folgt:
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Ausgehend von der Stellung nach Fig. 5 wird ein Druckmittel, z.B. Druckluft, über eine Leitung und das linke Anschlußende 4-6 in das innere Rohr 24 und von dort weiter in den Zylinderraum 31 geleitet. Dadurch wird der Kolben 32 beaufschlagt, so daß der Zylinder 33 und damit auch die Büchse 35 nach vorn zur Einführöffnung 12 des Autoklaven hin bewegt werden, wobei der rohrförmige Transportbehälter 18 eingeschlossen wird. Die Vorschubbewegung dauert an, bis die Dichtung 36 am vorderen Ende der Büchse 35 an einer dafür vorgesehenen Anlagefläche an der Einführöffnung 12 zur Anlage kommt. Die letztere ist mit einen Absperrorgan in Form eines· Ventils mit kugelförmigem Ventilkörper 47 versehen, der eine dem Außndurchmesser der rohrförmigen Transportbehälter 18 entsprechende Durchlaßöffnung 48 hat. Das Ventil wird durch Drehung des kugelförmigen Ventilkörpers 47 um 90° geöffnet, und dann strömt Druckluft aus der Autoklavenkammer durch das Ventil in die durch die Büchse 35 begrenzte Schleusenkammer, so daß diese mit dem Druck der Autoklavenkammer beaufschlagt wird. Daraufhin wird Druckmittel über eine Anschlußöffnung 50 in einen Zylinderraum 49 am linken Ende des äußeren Zylinders 29 eingeführt, wodurch der Kolben 28 und mit ihm das zweite Rohr 26 vorwärts verschoben werden und dabei den Kolben 42 und die Kolbenstange 40 mitnehmen. Im Laufe dieser Bewegung trifft der Stößelkopf 45 auf den rohrförmigen Transportbehälter 18 und schiebt ihn durch die Einführöffnung 12 in den Autoklaven, in welchem ein Förderer kontinuierlich oder schrittweise kontinuierlich umläuft. Im Beispielsfall besteht der Förderer aus zwei Ketten 51 » von denen nur eine gezeigt ist. Die Ketten werden über Kettenräder 53 angetrieben und haben Tragglieder 54-, 55 in Form von Ringen, die untereinander durch Führungsschienen 56 für jeweils einen rohrförmigen Transportbehälter 18 verbunden sind.
Beim Vorschieben des rohrförmigen Transportbehälters 18 bis in die für ihn vorgesehene Aufnahme am Förderer 51» 53 - 56 bewegt sich die Kolbenstange 40 soweit vorwärts, daß der Stößelkopf 45 in den Autoklaven eindringt. Gleichzeitig hat
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sich auch der Kolben 42 weit in die Büchse 35 vorgeschoben. Vor dem Kolben 42 befindet sich in diesem Stadium in der Schleusenkammer im wesentlichen nur Druckluft aus der Autoklav enkaminer. Nach dem Einführen eines rohrförmigen Transportbehälters 18 wird die Kolbenstange 40 wieder durch das Ventil an der Einführöffnung zurückgezogen, so daß dieses schließen kann. Die Rückzugbewegung der Kolbenstange wird dadurch bewirkt, daß Druckmittel über den Anschluß 46 in das innere Rohr 24 eingeleitet wird, so daß der Zylinderraum 31 mit Druck beaufschlagt wird. Da sich der Kolben 32 in seiner rechten Endstellung befindet, bawegt sich der Kolben 28 nach links und nimmt das zweite Rohr 26 und die Kolbenstange 40 mit. Nachdem der Stößelkopf 45 das Ventil 47, 48 passiert hat und dieses geschlossen worden ist, wird ein Ventil in einer Druckausgleichsleitung 57 geöffnet und die Schleusenkammer in der Büchse 35 vom Druck entlastet. Dann wird die Bewegung des zweiten. Rohrs 26 und der Kolbenstange 40 zu ihrer linken Endstellung hin fortgesetzt. Gleichzeitig wird durch Einleitung von Druckmittel in den äußeren Zylinder 29 über einen an dessen rechten Ende vorgesehenen Anschluß 58 der Kolben 32 und mit ihm der Zylinder 33 und die Büchse 35 in die linke Endstellung zurückgeschoben.
Im Beispielsfall arbeitet der Förderer 51, 53 - 56 im Autoklaven schrittweise, und nach der Aufgabe eines rohrförmigen Transportbehälters 18 bewegt sich der Förderer jeweils einen Schritt weiter. Nach Durchlauf eines Transportbehälters 18 durch die Autoklavenkammer längs des Förderers gelangt der Transportbehälter am Ende der Behandlung im Autoklaven innen vor der Auslaßöffnung 13 an (vgl. Fig. 8). Außerhalb der Auslaßöffnung 13 befinden sich Förderorgane 59» die im wesentlichen analog der Vorschubeinrichtung 23 ausgebildet sind und nachstehend nur insoweit beschrieben zu werden brauchen, als Einzelheiten abweichen.
Statt des Stößelkopfs 45 trägt die Kolbenstange 40 bei der Endnahmevorrichtung 59 einen Haken 60. Das Stützbein 43 mit der Rolle 44 steht in der Ausgangsposition auf einem Führungs-
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nocken 61 in der Büchse 35·
Um einen rohrförmigen Transportbehälter 18 aus dem Autoklaven zu entnehmen, wird die büchse 35 der Vorrichtung 59 bis zur
dichten Anlage an der Auslaßöffnung 13 vorgeschoben. Dann wird die Kolbenstange 40 so weit vorgefahren, daß der Haken 60 nahe an das Ventil in der Auslaßöffnung 13 heranrückt. Letzteres
wird daraufhin geöffnet, so daß Druckluft aus der Autoklavenkammer durch das Ventil in die mit 62 bezeichnete Schleusenkammer vor dem Kolben 42 in der Büchse 35 strömt. Anschließend wird die Kolbenstange 40 weiter vorgeschoben, so daß der Haken 60 durch das Ventil dringt und schließlich
hinter dem Flansch 21 eines rohrförmigen Transportbehälters 18 einhakt. Danach wird die Kolbenstange 40 in ihre Ausgangsstellung zurückgezogen und dabei der Transportbehälter 18 durch
das Ventil hindurch nach außen mitgenommen, welches daraufhin schließt. Dann wird ein weiteres Ventil in der Druckausgleichsleitung 57 geöffnet und dadurch die Schleusenkammer 62 vom
Druck entlastet. Im Anschluß daran verfahren der Zylinder und die Büchse 35 ganz in ihre Ausgangsstellung zurück. Am Side
dieser Eückzugsbewegung läuft die Rolle 44 am Stützbein 43 der Kolbenstange 40 auf den Führungsnocken 61 auf. Dabei löst sich der Haken 60 vom Transportbehälter 18. Letzterer befindet sich jetzt in der in Fig. 2 mit 63 bezeichneten Stellung und kann
durch den Förderer 17 an einen Arbeitsplatz weiter gefördert
werden, wo die sterilisierten Gegenstände aus dem Transportbehälter genommen und für den Versand verpackt oder zur Lagerung zusammengestellt werden.
Patentansprüche
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Claims (11)

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschickung eines Autoklaven mit darin zu behandelnden Gegenständen, gekennzeichnet durch perforierte Transportbehälter (18), in welche die Gegenstände (20) einlegbar sind, eine Fördervorrichtung (51»53-56) für die Transportbehälter (18) in der Autoklavenkammer (10), eine im wesentlichen der Form und Größe der Transportbehälter (18) entsprechende, bewegliche Schleusenkammer (35»62), welche dicht an eine mit einem Absperrorgan (4-7»4-8) versehene
. Einführ- und/oder Auslaßöffnung (12,13) des Autoklaven (10) anschließbar ist, und Förderorgane (23» 59) für die Überführung der Transportbehälter (18) zwischen der Schleusen-
kammer (35»62) und der Autoklavenkammer (10).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportbehälter (18) rohrförmig ausgebildet und mehrere Gegenstände (20) darin in einer Reihe hintereinander angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan einen um 90° drehbaren Ventilkörper (47) mit einem zum Rohrquerschnitt der Transportbehälter (18) passenden Durchlaßkanal (48) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß vor dem Autoklaven (10) eine weitere Fördervorrichtung (17) angeordnet ist, mittels welcher die Transportbehälter (18) bei zurückgezogener Schleusenkammer (35,62) vor die Einführöffnung (12) bzw. von der Auslaßöffnung (13) aus weiter bewegbar sind.
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5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsantrieb der Schleusenkammer (35$62) und der Förderorgane (40,4-5,60) aus zwei koaxialen Kraft zylindern (29,33) besteht.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Auslaßöffnung (13) von der Einführöffnung (12) getrennt ist und vor Jeder eine Schleusenkammer (35»62) und Förderorgane (40,45,60) angeordnet sind.
7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Förderorgane an der Einführöffnung (12) im wesentlichen aus einem durch die Schleusenkammer (35*62) hindurch bis in die Autoklavenkammer (10) vorschiebbaren Stößel (40,45) bestehen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Förderorgane an der Auslaßöffnung (13) im wesentlichen aus einem durch die Schleusenkammer (35>62) hindurch bis in die Autoklavenkamaer (10) vorschiebbaren Haken (60) bestehen, welcher an einem Transportbehälter (18) einhakbar und in der zurückgezogenen Stellung durch einen Nocken (61) aushakbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß die Schleusenkammer (35»62) vor dem Zurückziehen vom Autoklaven (10) über eine verschließbare öffnung oder Leitung (57) entlüftbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß die Einführ- und Auslaßöffnung (12,13) in einem Bereich der Autoklavenkammer (10) angeordnet sind, welcher mit Druckluft beaufschlagt ist.
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11. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Kraftzylinder (29,33) mit Endschaltern zusammenwirken, welche Ventile zur Beeinflussung der Druckmittelzufuhr zu den Kraftzylindern und zur Umschaltung der Absperrorgane (47,48) an der Einführ- und Auslaßöffnung (12,13) steuern.
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Leerseite
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