DE3324931A1

DE3324931A1 - Vorrichtung zum abdichten der oeffnung einer kammer

Info

Publication number: DE3324931A1
Application number: DE3324931A
Authority: DE
Inventors: Vincent A. Mercer Island Wash. Moore
Original assignee: American Sterilizer Co
Current assignee: American Sterilizer Co
Priority date: 1982-07-22
Filing date: 1983-07-09
Publication date: 1984-02-02
Also published as: JPS5962775A; US4469335A; GB2125140A; GB8318287D0

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung eines Medienstroms zwischen zwei einander gegenüber liegenden Flächen, insbesondere eine solche Vorrichtung mit einer biegsamen Dichteinrichtung.

Üblicherweise werden Lippendichtungen verwendet, um einen Medienstrom in das Innere einer Kammer oder aus der Kammer heraus zu verhindern, beispielsweise einer Sterilisierkammer. Lippendichtungen arbeiten so, daß die Öffnung der Kammer abgedichtet wird, wenn eine Mindest-Druckdifferenz an der Dichtung anliegt. Diese Druckdifferenz drückt die Dichtung gegen eine der abzudichtenden Flächen, wenn die Kammer geschlossen ist, wodurch dann die Kammeröffnung abgedichtet wird.

Üblicherweise schließt eine Lippendichtung ein Grundteil ein., das sich rings um die Öffnung erstreckt und das ent-

weder an der Kammertür oder an der Kammer selbst des Sterilisiergeräts befestigt ist. Bei einem Typ einer derartigen Lippendichtung, nämlich einer Doppe!lippendichtung, sind Doppellippen vorgesehen, die sich vom Grundteil über dessen gesamte Länge erstrecken. Das Grundteil und die

Dopr ^Hippen berühren den Stirnring der Sterilisatorkammer bzw. dessen Tür, wenn die Tür geschlossen ist, wobei die Tür dann dem Stirnring gegenüber liegt. Üblicherweise wird das Grundteil an der Tür befestigt und die freien Enden der Doppellippen liegen dann an der Oberfläche des

Stirnringes an, wenn die Tür geschlossen ist. Bei einer solchen Ausbildung definieren die Doppellippen und der Stirnring einen geschlossenen Raum.

Um einen ordnungsgemäßen Betrieb dieses Verschlusses eines Sterilisiergeräts sicherzustellen, nämlich um sicherzustellen, daß der Medienstrom in die Kammer hinein bzw. aus ihr heraus ausreichend verhindert wird, muß eine Kraft entweder auf die innere Lippe ausgeübt werden, wenn die Kammer unter Überdruck steht, oder auf die äußere Lippe, wenn die Kammer unter Vakuum steht. Die innere Lippe ist dabei diejenige Lippe, die dem Medium innerhalb der Kammer ausgesetzt ist und die äußere Lippe ist diejenige Lippe, die der Atmosphäre ausgesetzt ist. Diese Kraft muß ausreichend groß sein, um die Lippe gegen den Stirnring anzudrücken und um zu verhindern, daß ein Medienstrom zwischen der Lippe und dem Stirnring sich ausbildet.

Sterilisiergeräte, die eine Kompressionsdichtung verwenden, um die Öffnung der Gerätekammer abzudichten, benötigen notwendigerweise teuere und mechanisch komplizierte Einrichtungen zur Aufbringung der Kompressionskraft zwischen der Tür und dem Stirnring der Kammer. Sterilisiergeräte, die eine Lippendichtung verwenden, brauchen eine solche Einrichtung nicht, weil die Lippendichtung nicht zwischen der Tür und dem Stirnring komprimiert werden muß, um einwandfrei zu arbeiten.

Es ist aber nicht möglich, Lippendichtungen zu verwenden, um wirksam einige Kammertypen abzudichten. Beispielsweise enthält ein Sterilisiergerät mit einer Waschvorrichtung einen fühlbaren Anteil an Wasser in einer sonst nicht unter Druck stehenden Kammer. Lippendichtungen sind hierbei nicht geeignet, weil das Wasser in der Umgebung der Wasserleitung innerhalb der Kammer es verhindert, daß sich eine ausreichende Druckdifferenz an der Lippendichtung ausbildet, die eine einwandfreie Abdichtung bewirken würde.

> Mit anderen Worten dringt Wasser aus der Kammer aus.

üblicherweise werden daher für derartige Sterilisiergeräte mit Waschvorrichtungen Kompression^r "¹^ chtungen verwendet.

Auch bei Sterilisiergeräten, die unter positivem Gasdruck oder Vakuum arbeiten, können Leckagen des Gases von der Kammer auftreten, auch wenn Doppellippendichtungen verwendet werden. Dies geschieht nämlich immer dann, wenn die Kammer von einem Druck, der im wesentlichen gleich Null ist, auf einen positiven Gasdruck qehr^clit wird, während man Gas in die Kammer einführt. Weil einige der bei solchen Sterilisiergeräten verwendeten Gase gesundheitsschädlich sind, müssen solche Gasleckagen vermieden werden.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Doppellippendichtung oder eine äquivalente Dichtung vorzuschlagen derart, daß ein Medienstrom zwischen den Dichtflächen wirksam verhindert wird, auch wenn die Druckdifferenz an der Dichtung sonst nicht ausreichen würde, um die Flächen abzudichten. Insbesondere soll mit der Erfindung eine solche Dichtung vorgeschlagen xverden, mit der ein Sterilisiergerät mit einer Waschvorrichtung wirksam abgedichtet werden kann, wobei der vom ''asser ausgeübte Druck im Sterilisiergerät in der Nähe der Ttfässerleitung nicht ausreicht, um die Dichtung wirksam werden zu lassen.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Wichtig ist es somit, daß eine Vorrichtung zur Verhinderung eines Medien-Stroms zwischen zwei einander gegenüber liegenden Flächen vorgeschlagen sind, wobei eine Druckdifferenz an der Dichtvorrichtung ausgebildet wird. Die Dichtvorrichtung hat

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einen biegsamen Teil, der mit einer der Flächen zusammenarbeitet, um einen geschlossenen Raum auszubilden. Der biegsame Teil kann ein Grundteil einschließen, das sich an eine der Flächen anlegen kann, sowie ein Paar biegsamer Glieder, die sich vom Grundteil erstrecken, und die sich an die andere Fläche anlegen können. Mit dem geschlossenen Raum steht eine Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks in Verbindung, wodurch die Druckdifferenz ausgebildet wird, und zwar auch entgegen dem Mediendruck im geschlossenen Raum.

Weiterhin wird vorgeschlagen eine verbesserte Vorrichtung zum Abdichten der Öffnung einer Kammer, wobei mit der Kammer eine Einrichtung zum Evakuieren der Kammer verbunden ist. Die Vorrichtung umfaßt eine Tür, die in eine Schließlage gebracht werden kann, in der sie sich der Kammeröffnung gegenüber befindet. Außerdem ist eine Dichtvorrichtung vorgesehen, die in Kontakt mit der Kammer und der Tür steht, wenn die Tür ihre Schließlage eingenommen hat.Die Dichtvorrichtung dichtet die Kammeröffnung in der Schließlage der Tür ab. Eine Druckdifferenz wird dabei an der Dichtvorrichtung ausgebildet.

Die Dichtvorrichtung selbst hat einen biegsamen Teil, der eine Eingriffslage einnehmen kann, in der dieser Teil in Kontakt mit der Kammer und der Tür steht, und in der eine Stellung derart ingenommen wird, daß ein geschlossener Raum zusammen mit der Kammer und der Tür ausgebildet wird. Der biegsame Teil kann durch einen Medienstrom aus der Dichtlage gelöst werden, der von einem Speicher in die Kammer strömt, wenn der Druck im Speicher den Druck in der Kammer um einen bestimmten Betrag überschreitet, so daß die Evakuiereinrichtung der Kammer auch den Speicher um

einen Betrag evakuiert, der ausreicht, um den Druck im Speicher und der Kammer im wesentlichen auszugleichen. Der evakuierte Speicher betätigt die Oichtvorrichtung, wenn er sich in Strömungsverbindung mit dem geschlossenen Raum befindet, der vom biegsamen Teil der Dichtung ausgebildet wird, und wenn der Druck innerhalb des Speichers niedriger ist als der Druck innerhalb der Kammer, und zwar um einen vorbestimmten Betrag niedriger.

Die Erfindung wird im folgenden anhand ^T*"^ Ausführungsbeispielen näher erläutert, aus denen sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Es zeigt:

Fig. 1 - schematisch und teilweise geschnitten eine

Draufsicht auf die Kammer eines Sterilisiergeräts mit weiteren erfindungsgemäßen Bau

teilen;

Fig. 2 - eine Ansicht entsprechend Fig. 1 bei einer demgegenüber abgeänderten Ausführungsform;

Fig. 3 - einen vergrößerten Schnitt durch die Ausbildung einer Doppellippendichtung nach der Erfindung" bei einer weiteren Ausführungsform.

In Fig» 1 ist eine Dichtvorrichtung 10 gezeigt, die an einer Kammer 12 eines Sterilisiergeräts vorgesehen ist. Die Dichtvorrichtung 10 schließt eine Tür 14 des Sterilisiergeräts ein, an der eine Doppellippendichtung 16 befestigt ist. Die Dichtung 16 schließt ein Grundteil 18 und Lippen 20, 22 ein. Das Grundteil 18 ist in einer Rille 24 aufgenommen, die sich um den gesamten Umfang der

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Tür 14 erstreckt. Das Sterilisiergerät 12 weist fernerhin einen Stirnring 30 auf, der eine Öffnung 32 der Sterilisierkammer definiert. Die freien Enden der Lippen 20, 22 liegen an einer Fläche 34 des Stirnrings 30 an, wenn die Tür 14 geschlossen ist. Diese geschlossene Lage ist in Fig. 1 gezeigt. Die Dichtung 16 dichtet die Öffnung 32 ab, wenn an der Dichtung eine ausreichende Druckdifferenz anliegt. Die Öffnung 32 wird also abgedichtet, wenn die Kammer 12 unter Überdruck steht, wobei dann die innere Lippe 22 gegen die Fläche 34 angepreßt wird, oder wenn die Kammer 12 unter Unterdruck steht, wobei dann die Lippe 20 gegen die Fläche 34 angepreßt wird.

Der Stirnring 30 definiert eine Leitung 36. Befindet sich die Tür 14 in ihrer Schließlage, so definieren die Lippen 20, 22 und die Fläche 34 des Stirnringes 30 einen geschlossenen Raum 38. Mehrere Leitungen 40 sind im Endring 30 ausgebildet und sorgen für eine Strömungsverbindung zwischen der Leitung 36 und dem geschlossenen Raum 38.

Eine Vakuumpumpe 42 befindet sich in Strömungsverbindung mit der Leitung 36 und dem geschlossenen Raum 38, und zwar über Verbindungsleitungen 44, 46, 48 und 50. Ein Rückschlagventil 52 ist in die Leitungen 44, 46 eingeschaltet und verhindert eine Strömung von der Pumpe 42 zur Kammer Ein Gasabzug 54 leitet flüssiges oder gasförmiges Medium ab, das aus der Kammer 12 durch die Vakuumpumpe 42 abgesogen wird. Der Abzug 54 steht mit der Vakuumpumpe 42 über eine Leitung 56 in Verbindung. Das in der Leitung 56 strömende gasförmige Medium wird durch einen Auslaß 58 herausgelassen. Jedwedes flüssige Medium in der Leitung 56 wird durch einen Auslaß 60 abgelassen.

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Die Dichtvorrichtung 10 schafft im geschlossenen Raum ein Vakuum bzw. einen Unterdruck, der die Lippen 20, der Dichtvorrichtung 16 gegen die Γ ^'che 34 anpreßt. Luft im geschlossenen Raum 38 wird durch die Vakuumpumpe 42 über die Leitungen 40, 36, 50, 48, 46, das Rückschlagventil 42, die Leitungen 44 und 56 sowie über den Abzug 5^ aus dem Raum 38 abgezogen.

Eine Entlüftungsleitung 62 ist mit den Leitungen 48, über ein herkömmliches Steuerventil 66 verbunden. Ein mikrobiologisches Filter 64 kann mit der Entlüftungsleitung 62 und dem Steuerventil 66 verbunden werden. Das Steuerventil 66 kann so umgeschaltet werden, daß der Raum 38 mit der Atmosphäre über die Entlüftungsleitung 62 verbunden wird, bevor die Tür 14 in ihre Schließlage gebracht wird.

Das Filter 64 filtert schädliche Organismen aus der der Leitung 36 und dem Raum 38 zugeführten Luft, bevor diese Teile entlüftet werden. Das Steuerventil 66 kann in Lagen bewegt werden, in denen die Leitungen 48 und 50 entweder in Strömungsverbindung miteinander stehen oder voneinander getrennt sind.

Manometer 68 und 70 können vorgesehen sein, um den Druckabfeil im Raum 38 zu messen. Das Manometer 68 steht'mit der Leitung 36 über eine Leitung 72 in Verbindung. Die Leitung 72 ist mit der Leitung 36 an einer Stelle verbunden, die von derjenigen Stelle entfernt ist, an der die Leitung 50 mit der Leitung 36 verbunden ist. Das Manometer 68 zeigt also den momentanen Druck im Raum 38 an. Das Manometer 70 steht mit den Leitungen 48 und 46 über eine Leitung 74 in Verbindung. Das Manometer 70 steht mit

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den Leitungen 46 und 48 an einem Ort in Verbindung, der relativ nahe am Einlaß der Vakuumpumpe 42 ist und zeigt daher das von der Vakuumpumpe 42 theoretisch gelieferte Vakuumniveau an. Durch Vergleich der Anzeigen der beiden Manometer 68 und 70 kann also der Druckverlust im Raum gemessen werden. Daraus wiederum kann auf Leckagen in der Leitung 36 geschlossen werden, die beispielsweise auf einer Abnutzung der Dichtung oder auf sonstigen Fehlern beruhen können.

Es wird bevorzugt, wenn die Dichtvorrichtung 10 eine zweite Rille 26 und eine Leitung 28 einschließt, wodurch eine Strömungsverbindung zwischen dem geschlossenen Raum 38 und der Rille 26 ausgebildet wird. Ein Medium, das aus der Kammer 12 zwischen dem Grundteil 18 der Dichtung 16 und der Rille 26 austritt, wird somit über die Pumpe 42 durch die Leitungen 28 abgesogen und kann daher die Dichtvorrichtung 10 nicht verlassen.

Obgleich das Grundteil 18 der Dichtvorrichtung 16 bei der bevorzugten Ausführungsform an der Tür 14 befestigt ist, kann das Grundteil 18 auch am Stirnring des Sterilisiergeräts befestigt werden, wie in Fig. 3 gezeigt. Wird das Grundteil 18 somit an einem Stirnring 130 befestigt, so sol der Einlaß der Leitung 50 immer noch am Endring 130 befestigt werden, um eine komplizierte Einrichtung zu vermeiden, die sonst notwendig wird, um eine Verbindung der Leitung 50 mit der beweglichen Tür 14 herzustellen. Fig. zeigt, daß Leitungen 122 in einer Dichtung 116 ausgebildet sind, die eine Strömungsverbindung zwischen einem geschlossenen Raum 138 und der Leitung 50 über eine Rille 126 herstellen.

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Fig. 2 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform mit einer Dichtvorrichtung 80, die im wesentlichen identisch der Dichtvorrichtung 10 nach Fig. 1 ist. ^<=i der Dichtvorrichtung 80 nach Fig. 2 ist aber ein Speicher oder ein Vorratsbehälter 82 zusätzlich vorgesehen. Der Speicher 82 steht mit der Vakuumpumpe 42 über die Leitungen 46 und 44 und über das Rückschlagventil 52 in Verbindung und mit der Leitung 36 über die Leitungen 50, 48 und 84 und das Steuerventil 66. Der Speicher 82 kann über die Pumpe 42 evakuiert werden und liefert dann einen ^.nf^ngs-Unterdruck, um den Raum 38 zu evakuieren. Die Dichtvorrichtung 80 benötigt daher keine so stark ausgelegte Vakuumpumpe 42, weil die Saugwirkung durch den Speicher 82 unterstützt wird. Das Steuerventil 66 der Dichtvorrichtung 80 muß in drei Betriebsstellungen geschaltet werden können. Es muß nämlieh wahlweise eine Strömungsverbindung zwischen den Leitungen 36 und 42 ausbilden können, zwischen den Leitungen 48 und 62 und schließlich zwischen den Leitungen 50 und 48.

Es gibt auch Sterilisiergeräte, die unter Überdruck oder Unterdruck arbeiten, und die bereits mit einer Vakuumpumpe verbunden sind. Wird dann die Dichtvorrichtung 80 ve.-wendet, so ist die Vakuumpumpe 42 entbehrlich. Evakuiert nämlich die Vakuumpumpe des Sterilisiergeräts die Kamme" 12, so wird dadurch auch der Speicher 82 evakuiert, und zv?ar von der Kammer 12 über den Raum 38 und die Leitungen 40, 36. Die Lippe 22 löst sich hierbei nämlich von ihrer Anlagefläche ab, beruhend auf dem Medienstrom.· vom Raum 38 in die Kammer 12. Wird das Vakuum in der Kammer 12 abgeschaltet, so legt sich die Dichtlippe 22 wieder an die Dichtfläche an und dichtet dann das Vakuum im Speicher 82. Jetzt ist die Kammer 12 für den nächsten

Sterilisationszyklus vorbereitet, der eine Abdichtung der Öffnung 32 verlangt. Wird das Vakuum im Speicher nicht langer benötigt, so wird das Steuerventil 66 umgestellt und verbindet dann die Leitung 48 mit der Entlüftungsleitung 62, wodurch dann der Speicher 82 belüftet wird. Es ist notwendig, zunächst mit einem Vakuumzyklus zu beginnen, ehe sich ein normaler Sterilisierzyklus anschließt, um das Vakuum bzw. den Unterdruck im Speicher 82 auszubilden.

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Claims

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Ansprüche

l.y Vorrichtung zur Verhinderung eines Meaienstroms zwischen zwei einander gegenüber liegenden Flächen, gekennzeichnet durch eine Dichtvorrichtung (10.; 80), die sich an die Flächen (14, 34) anlegen und den Medienstrom dazwischen verhindern kann, wenn an der Dichtvorrichtung eine Mindest-Druckdifferenz herrscht, wobei die Dichtvorri -h^Lüng (10;80) einen biegsamen Teil (16) hat, der mit einer der Flächen zusammenarbeitet und der einen geschlossenen Raum (38) ausbildet und durch eine mit dem geschlossenen Raum (38) in Verbindung stehende Einrichtung (42) zur Verringerung des Drucks in dem geschlossenen Raum (38), der von einem in diesem Raum befindlichen Medium auf den biegsamen Teil (16) und auf die Oberfläche ausgeübt wird, wodurch die Druckdifferenz erzeugt und der biegsame Teil (16) gegen die Fläche (34) gepreßt wird.

252. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtvorrichtung (10; 80) ein Grundteil (18) aufweist, das in die andere Fläche (14) eingreifen kann, wobei der biegsame Teil (16) ein Paar biegsame Glieder (20, 22) aufweist, die sich vom Grundteil (18) hinweg erstrecken und an der Fläche (34) anliegen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Verringerung des Drucks eine Vakuumpumpe (42) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher (82) vorgesehen ist, dej in einer Stromungsverbxndung mit dem geschlossenen Raum (38) sowie mit der Einrichtung (42) zur Verringerung des Drucks ■ steht, wobei die Einrichtung (42) zur Verringerung des Drucks den Mediendruck innerhalb des Speichers (82) auf ein Niveau reduzieren kann, das ausreicht, um das biegsame Teil (16) gegen die Fläche (34) anzupressen, wenn der Speicher (82) in einer Strömungsverbindung mit dem geschlossenen Raum (38) steht.

5. Vorrichtung zum Abdichten der Öffnung einer Kammer, die mit einer Einrichtung zum Evakuieren der Kammer ausgerüstet ist, wobei die Abdichtung gegen einen Medienstrom in und aus der Kammer wirkt und die Vorrichtung eine Tür hat, die in einer die Kammer abschließenden Position der Kammeröffnung gegenüber liegt, ferner mit einer Dichtvorrichtung, die in Kontakt mit der Kammer und mit der Tür steht, um die Kammeröffnung abzudichten, wenn die Tür sich in ihrer Schließlage befindet und wenn eine Druckdifferenz an der Dicht vorrichtung ausgebildet ist, wobei die Dichtvorrichtung einen biegsamen Teil hat, der eine Eingriffslage einnehmen kann, in der er mit der Kammer und mit der Tür in Kontakt steht, und wobei der Teil so ausgebildet ist, daß er mit der Kammer und der Tür zusammenarbeitet, um einen geschlossenen Raum auszubilden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher (82) vorgesehen ist, der in einer Strömungsverbindung mit dem geschlossenen Raum (38) steht, daß der biegsame Teil (16) durch einen Medienstrom vom Speicher (82) in die Kammer (1.2) abgelöst werden kann, wenn der Druck im Speicher den Druck in der Kammer um einen bestimmten Wert überschreitet, so daß die Ein-

richtung zum Evakuieren der Kammer (12) den Speicher ebenfalls evakuieren kann, und zwar um ein Maß, das ausreicht, um im wesentlichen den Druck in der "araner (12) und im Speicher (82) auszugleichen, und daß Mittel (48, 50, 66) vorgesehen sind, um den Speicher (82) in eine Strömungsverbindung mit dem geschlossenen Raum (38) zu bringen, wodurch der Speicher (82) den geschlossenen Raum (38) evakuieren kann, wenn der Speicher (82) um ein vorbestimmtes Maß evakuiert ist.

is 6. Vorrichtung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtvorrichtung (16) ein Grundteil (18) einschließt und daß das biegsame Teil ein Paar biegsamer Glieder (20, 22) hat, die sich vom Grundteil (18) erstrecken, wobei der Grundteil und die biegsamen Glieder sich an die Kammer (12) und an die Tür (14) anlegen können.

7. Vorrichtung zur Verhinderung eines Medienstroms zwischen zwei einander gegenüber liegenden Flächen, gekennzeichnet durch eine Dichtvorrichtung (10; 80), die sich an die Flächen (14, 34) anlegen kann und die den Medienstrom dazwischen verhindern kann, wobei die Dichtvorrichtung ein Grundteil (18) aufweist, das an einer der Flächen (14) angreifen kann_f sowie ein Paar biegsamer Glieder (20, 22), die sich vom Grundteil (18) hinweg erstrecken und die sich an die andere Fläche (34) anlegen kann, wobei die biegsamen Glieder und die andere Fläche einen geschlossenen Raum (38) ausbilden, und durch Mittel, die in einer Strömungsverbindung mit dem geschlossenen Raum (38) stehen, um selektiv den Druck zu verringern, der von dem Medium ausgeübt wird, das sich im geschlossenen Raum (38) befindet,

und der auf die biegsamen Glieder (20, 22) und auf die andere Fläche ausgeübt wird, um wenigstens eines der biegsamen Glieder gegen die andere Fläche zu pressen.

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Der Patentanwalt:

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