DE3851909T2

DE3851909T2 - Flüssigkeitseinspritzsystem.

Info

Publication number: DE3851909T2
Application number: DE3851909T
Authority: DE
Inventors: Robert M Spencer; Harold R Williams
Original assignee: Johnson and Johnson Medical Inc
Current assignee: Ethicon Inc
Priority date: 1987-05-20
Filing date: 1988-05-19
Publication date: 1995-06-08
Anticipated expiration: 2008-05-20
Also published as: AU1643088A; KR880013578A; BR8802491A; KR960015180B1; US4941518A; ES2061553T3; ATE113373T1; IN171302B; DE3851909D1; EP0291987A2; ZA883567B; EP0291987A3; AR242904A1; CA1305014C; AU621296B2; JPH0455706B2; IE881507L; NZ224540A; JPS6476858A; IE64264B1

Description

Gegiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sterilisierverfahren und eine Sterilisiervorrichtung gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 6 zum Einspritzen oder Verteilen gesteuerter Flüssigkeitsmengen, wobei das Verfahren und die Vorrichtung insbesondere zum automatisierten Einspritzen sehr kleiner Flüssigkeitsmengen in eine sterilisierende Kammer für Gegenstände, wie medizinische Instrumente, nützlich sind.

Hintergrund der Erfindung

Die US Patentschrift Nr. 4 643 876 offenbart ein Sterilisiersystem, bei dem ein Wirkstoff, wie Wasserstoffperoxid, in eine evakuierte Sterilisierkammer eingeführt wird, in der er zerstäubt wird und sich auf den zu sterilisierenden Gegenständen verteilen kann. Nach einer gewünschten Zeitspanne wird dann elektrische Energie zum Ionisieren des Gases in die Kammer eingeführt, um ein Plasma bei einem Leistungsniveau zu bilden, das ausreicht, eine Sterilisierung zu erzielen. Diese Schritte können in verschiedenen Kammern durchgeführt werden.
Das System erweist sich als sehr wirksam und hat auch eine Anzahl Vorteile gegenüber anderen bekannten Systemen. Folglich wird das System kommerziell vertrieben und es besteht ein Erfordernis für Vorrichtungen, die eine genaue Menge der gewünschten Flüssigkeit auf sichere, bequeme und praktische Weise bereitstellen. Außerdem muß ein Einspritzsystem seine Funktion genau und zuverlässig erfüllen, ohne einen Leckageweg für das Eindringen unerwünschter Luft oder anderer Materialien in die Sterilisierkammer zu bilden. Zusätzlich zur Vermeidung von Leckagen umfaßt die Genauigkeitsanforderung das Erfordernis, das Flüssigkeitsvolumen zu minimieren, das in dem System zwischen den Einspritzvorgängen zurückbleibt.
Wenn das System mit einer Sterilisiervorrichtung in einer medizinischen Umgebung, wie z.B. einem Krankenhaus, verwendet wird, wird es wahrscheinlich wiederholt während des ganzen Tages von Personal betrieben, das ein sehr unterschiedliches Verständnis der verwendeten Vorrichtung hat. Folglich ist es wichtig, daß das System einfach zu bedienen ist, voll automatisiert ist und adäquate Sicherheitssysteme gegenüber menschlichem Irrtum im Hinblick auf die kritische Natur der Sterilisierung medizinischer Gegenstände aufweist. Die Minimierung der Möglichkeit menschlichen Irrtums ist deshalb wichtig. Die Vorrichtung muß auch eine ausreichende Zuverlässigkeit bei starkem Gebrauch der Vorrichtung über einen längeren Zeitraum aufweisen.
Frühere Flüssigkeitseinspritzsysteme in Sterilisiervorrichtungen stellen nicht die erwünschten Merkmale zur Verfügung. Bei einem bekannten System, das in US-A-3 490 863 offenbart wird, das die Grundlage für die unabhängigen Ansprüche 1 und 6 der vorliegenden Erfindung bildet, wird Ethylenoxid-Gas unter seinem Eigendruck in einem Behälter verschlossen und dann nach Bedarf verteilt. Diese Lösung ist mit einem flüssigkeitsliefernden System nicht praktikabel, weil ein in der Flüssigkeit vorhandenes gasförmiges Treibmittel in dem Sterilisierprozeß nicht akzeptabel ist. Auch nimmt der Förderdruck während des Fördervorgangs ab, was ein nicht ausgegebenes Totvolumen und eine Verschlechterung der Qualität des Zerstäubens der Flüssigkeit bei ihrem Eintritt in die Kammer zur Folge haben kann.
Deshalb besteht ein Bedarf nach einem verbesserten System.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung erreicht eine derartige Verbesserung durch die Merkmale, wie sie in dem kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 und 6 offenbart werden. Gemäß dem Verfahren der Erfindung, werden die zu sterilisierenden Gegenstände in einer Kammer plaziert, die einen mit ihr verbundenen Pumpmechanismus aufweist. Eine verschlossene Zelle, die eine in die Kammer zu zerstäubende Flüssigkeitsdosis enthält, wird in den Pumpmechanismus eingeführt. Die Flüssigkeitsdosis ist im Verhältnis zu dem Volumen der Kammer und dem betroffenen Sterilisierverfahren genau bemessen. Der Mechanismus wird dann betätigt, um die Zelle mit der Kammer zu verbinden und um die gesamte Flüssigkeitsdosis in die Kammer einzuspritzen.
In einer gegenwärtigen Ausführungsform der Erfindung wird die verschlossene Zelle in einer Kassette eingeschlossen, die eine Gruppe solcher Zellen enthält, und die Einrichtung umfaßt Mittel zum automatischen Positionieren der Kassette, so daß die Flüssigkeit aus den Zellen nacheinander für aufeinanderfolgende Betätigungen in die Kammer eingespritzt wird. Vorzugsweise wird die Zelle zu einer durchstoßenden Hohlnadel bewegt und die Flüssigkeit wird aus einer Zelle mittels Druckluft, die von außen auf die Zelle einwirkt, herausgepreßt. Die Flüssigkeit wird durch die Nadel zu einem normalerweise geschlossenen Einspritzventil geleitet, das zeitweise durch die Druckflüssigkeit gezwungen wird, sich zu öffnen und dann wieder geschlossen wird, damit ein Vakuum in der Kammer aufrechterhalten bleibt.
Eine Nockenanordnung wird verwendet, um die Zelle mittels der Kassette gegen die Kraft von Federn auf die Nadel zu pressen, welche die Einrichtung von der Nadel weg pressen. Nachdem der Schritt des Durchstechens beendet ist, wird automatisch pneumatischer Druck ausgeübt, um die Flüssigkeit aus der Zelle zu treiben. Die Kassette ist mit geeigneten, maschinenlesbaren Zeichen ausgestattet, um den Materialinhalt der Kassette zu identifizieren und zu datieren, um anzuzeigen, ob eine Leckage in der Zelle gewesen ist, ob eine Zelle angestochen wurde und um die Positionierung der Kassette innerhalb des Pumpmechanismus anzuzeigen.
Der ganze Arbeitsablauf ist automatisiert, so daß es nur notwendig ist, die vorgepackte Kassette in die Einrichtung einzuführen und eine Startsteuerung zu bedienen. Bei der Vollendung einer Einspritzung einer Dosis wird die Kassette automatisch zu einer Position für die nächste Dosis bewegt, die beim Empfang eines korrekten Signals einzuspritzen ist.
Das Gesamtsystem der Erfindung einschließlich Vorrichtung und Verfahren wird in dieser Anmeldung beansprucht, während die Kassette, der Pumpmechanismus und das Einspritzventil in zusätzlichen, gleichzeitig anhängigen Anmeldungen beansprucht werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine perspektivische, etwas schematische Ansicht der Sterilisierungsvorrichtung, die das System der Erfindung erläutert.
Fig. 2 ist eine perspektivische Draufsicht auf die Kassette oder Kartusche der Fig. 1, die die zu verteilende Flüssigkeit enthält.
Fig. 3 ist eine perspektivische Unteransicht der Kassette der Fig. 2.
Fig. 4 ist eine perspektivische Draufsicht auf eine Packung von Flüssigkeitszellen, die in der Kassette der Fig. 2 und 3 enthalten sind.
Fig. 5 ist eine Draufsicht auf das vordere Ende der Zellpackung der Fig. 4.
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6 - 6 der Fig. 5.
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht der Kassette entlang der Linie 7 - 7 der Fig. 2.
Fig. 7a ist eine weggebrochene perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführung eines Abschnitts einer Zellpackung.
Fig. 8 ist eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Draufsicht der Kassettenpositionierungs- und Kassettenkompressionseinrichtung der Fig. 1.
Fig. 9 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Baugruppe des Einspritzventils.
Fig. 10 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Zelldurchstoß- und Zellengleitdichtungseinrichtung, die ein Teil der Baugruppe der Fig. 9 ist.
Fig. 11 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Baugruppe des Einspritzventils.
Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht der Baugruppe des Einspritzventils entlang der Linie 12 - 12 der Fig. 11, zusammen mit einer Querschnittsansicht des Luftversorgungssystems für die Komprimierung einer Flüssigkeitszelle in der Kassette.
Fig. 13, 14 und 15 sind schematische Darstellungen des Flüssigkeitseinspritzsystems in Betrieb.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Bezugnehmend auf Fig. 1 ist eine zylindrische Kammer 10 mit einer Tür 12 an einem Ende scheinatisch dargestellt. Die Kammer ist durch eine Leitung 14 mit einer geeigneten Vakuumquelle verbunden. Die Kammer ist zum Aufnehmen von zu sterilisierenden Gegenständen, wie chirurgischen Instrumenten, gemäß einem Verfahren angepaßt, das in dem oben erwähnten Patent umrissen wird, wobei eine Flüssigkeit, wie Wasserstoffperoxid, in die Kammer eingeleitet wird. Zum Liefern derartiger Flüssigkeiten wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Flüssigkeitseinspritzsystem 16 vorgesehen, das angrenzend an die Kammer 10 angeordnet ist.
Dieses System umfaßt eine Kassette oder Kartusche 18, die die einzuspritzende Flüssigkeit enthält, eine Kassettenaufnahme-, -anordnungs- und -klemmeinrichtung 20 und eine Flüssigkeitseinspritzventilbaugruppe 22, die auf der Kammer montiert und mit dieser verbunden ist. Das Flüssigkeitseinspritzsystem 16 kann als eine Pumpe gedacht werden, in welche die Kassette 18 in die Kassettenaufnahmeeinrichtung 20 eingeführt wird, und Dosen des Mittels, die in der Kassette enthalten sind, werden automatisch während der automatischen Sterilisierzyklen in die Kammer eingespritzt.

Kassette

Die Kassette 18 hat die Form einer flachen, rechteckigen, steifen Struktur, die vorzugsweise aus Kunststoff oder anderem geeigneten Material hergestellt ist. Die Form der dargestellten Kassette umfaßt einen oberen Gehäuseabschnitt 24, der auf den unteren Abschnitt 26 paßt, um eine Zellstreifenanordnung 28 oder eine Zellpackung festzuhalten und einzuschließen. Die Abschnitte werden durch Befestigungselemente oder andere geeignete Mittel zusammengehalten. Die Packungsanordnung hat eine rechtwinklige Form, mit geringfügig kleineren Ausmaßen als die Abschnitte 24 und 26, so daß die Packung in die Begrenzungen der äußeren Abschnitte hineinpaßt, wie es in Fig. 7 gesehen werden kann.
Die Zellpackung umfaßt mehrere Flüssigkeitszellen 30, die in Form von zwei Reihen beabstandeter Zellen angeordnet sind, wobei die Zellen einer Reihe in einer Längsausrichtung gegenüber den Zellen der benachbarten Reihe versetzt sind und teilweise zwischen den Zellen der benachbarten Reihe angeordnet sind. Eine derartige Anordnung sieht zehn Zellen in dem gezeigten Beispiel in einem kompakten Raum vor. Unter Berücksichtigung der Reihenfolge der Zellen in der Längsrichtung der Baugruppe befindet sich so die erste Zelle in einer Reihe und die zweite Zelle in der anderen Reihe usw..
Wie in Fig. 5 und 6 zu sehen, wird jede Zelle durch ein Paar flexibler Wände, die eine Abgabewand oder -seite 34 und eine Druckwand oder -seite 32 umfassen, gebildet. Wie anhand von Fig. 5 zu sehen ist, weisen diese Wände ein sphärisches Äußeres auf und sind rund um ihren Umfang unter Bildung einer Verbindung oder Fügenaht 36 zusammengefügt. Jede dieser Wände 32 und 34 wird vorzugsweise in einer Kunststoffolie auf einem sphärischen Radius gebildet oder geformt. Der Radius 35 auf der Druckseite 32 ist um einen Betrag, der gleich der Dicke der geformten Folie ist, geringfügig kleiner als der Radius 33 auf der Abgabeseite 34, so daß sich die Druckseite perfekt in die Abgabeseite einschmiegt, wenn die Zelle geleert wird. Dies trägt zur Genauigkeit der gelieferten Flüssigkeitsmenge bei und vermeidet ein Totvolumen. Die Zellen werden mit Flüssigkeit 31 eines präzise bekannten Volumens gefüllt. Vorteilhafterweise ist die Flüssigkeit in den Zellen drucklos, so daß die volumetrische Genauigkeit sowie die Leckageprobleme vereinfacht werden. Vorzugsweise wird das Befüllen der Zellen in Verbindung mit dem Vorgang, die Umfangsränder der Zellschichten zusammenzufügen, durchgeführt. In dem Beispiel des Sterilisierverfahrens, auf das in dem oben erwähnten Patent Bezug genommen wird, ist die eingeschlossene Flüssigkeit in den Zellen Wasserstoffperoxid, aber natürlich können andere Materialien verwendet werden; und die Kassetten- und Zellenstruktur ist vorteilhaft zur Lieferung von Fluiden in Verbindung mit anderen Arbeiten, die nicht in Verbindung mit der Sterilisiervorrichtung stehen.
Der untere Kassettenabschnitt 26 wird mit mehreren Wänden 38 ausgebildet, die mehrere innen gegenüberliegende, sphärische Ausnehmungen 39 bilden, die der Form der Abgabeseite 34 einer Zelle 30 angepaßt sind. Der obere Kassettenabschnitt 24 wird mit mehreren kreisförmigen Wänden 40 ausgebildet, die im Zusammenwirken mit den Wänden 38 mehrere kreisförmige Fächer 42 ausbilden, wobei jedes eine Zelle 30 einschließt. Der untere Abschnitt weist eine flache ringförmige Wandoberfläche 44 auf, die die Ausnehmung 39 umrundet und die mit der unteren kreisförmigen Kante der Wand 40 sicher die Zellenfügeverbindung 36 hält, um das Fach 42 in diesem Bereich abzudichten. Die Ausnehmung 39 ist auf ähnliche Weise abgedichtet. Die Geschmeidigkeit des Kunststoffmaterials, das die Verbindungsnaht 36 bildet, unterstützt die Ausbildung einer Dichtung. Wenn das Material, das die Zellpackung bildet, nicht ausreichend geschmeidig oder elastisch ist, kann ein geeigneter Dichtungsring hinzugefügt werden.
Wie man sehen kann, ist die Druckseite 32 einer Zelle mit einem Abstand von der flachen Wand des oberen Gehäuseabschnitts 24 versehen, so daß hierdurch ein Raum oder Druckhohlraum gebildet wird. Die Druckseite jedes Faches 42 ist mit einer Öffnung 46 ausgestattet, die das Fach 42 mit dem Äußeren der Kassette verbindet. Zehn dieser Öffnungen 46 sind in Fig. 2 zu sehen. Jede Öffnung 46 ist in der Nähe des Umfangs ihres Faches 42 an derjenigen Seite des Faches angeordnet, die an die andere Reihe von Zellen und Fächern angrenzt. Diese Anordnung bildet eine einzige Reihe von Öffnungen 46.
Die Reihe der Öffnungen 46 wird von einem Indikatorstreifen 47 bedeckt, der eine untere Schicht 47a aufweist, die mit der Kassettenoberfläche verbunden und auf einer Seite dem Fach 42 ausgesetzt ist. Diese untere Schicht 47a ist chemisch behandelt, so daß sie ihre Farbe ändern wird, wenn sie Wasserstoffperoxid ausgesetzt, ist um somit anzuzeigen, daß die Zelle 30 in diesem Fach undicht ist. Natürlich wird, wenn ein anderes Material als Wasserstoffperoxid in der Zelle eingeschlossen ist, die Schicht 47a mit einem geeigneten Material behandelt, das die Anwesenheit dieser Flüssigkeit anzeigt. Eine obere Schicht 47b besteht aus einem Kunststoffilm, um die Indikatorschicht 47a vor anderen Materialien als der Flüssigkeit in der Zelle zu schützen und um entwichene Flüssigkeiten zurückzuhalten.
Der untere Kassettenabschnitt 26 ist mit einem Loch 49 ausgestattet, das zentral in der Ausnehmung 39 und unter Berücksichtigung der Zelle 30 in dem Fach 42 angeordnet ist. Dieses bildet zwei Lochreihen 49, die in Fig. 3 zu sehen sind. Zusätzlich ist dort eine Buchse 50 in dem unteren Gehäuseabschnitt 26 ausgebildet, die von jedem Loch 49 lateral beabstandet ist, wobei solch eine Buchse zwischen einem Paar Fächern der benachbarten Reihen angeordnet wird. Da eine ähnliche Buchse 50 seitlich zu dem Loch in jeder Buchse ausgerichtet wird, bildet dies zwei Reihen von Buchsen 50, wobei jede mit einer Reihe von Löchern 49 ausgerichtet ist, wie in Fig. 3 zu sehen ist. Diese Buchsen reichen über etwa die halbe Erstreckung innerhalb der Kassette, wobei die obere Fläche der Buchse, wie in Fig. 7 gezeigt, ungefähr mit der jedes Fach umschließenden ringförmigen Wand 44 bündig ist.
Beide Kassettenabschnitte werden mit mehreren ausgerichteten Öffnungen 52 ausgebildet, die in einer Reihe angeordnet sind, die sich parallel zu der Längskante der Kassette erstreckt und nach innen in einer kleinen Entfernung von der rechten Kante beabstandet ist, wie in Fig. 2 und 7 zu sehen ist. In der gleichen Reihe ist auch ein Schlitz 54 angeordnet, der sich durch beide Abschnitte erstreckt. Der Schlitz befindet sich am Eintrittsende der Kassette am Ende der Reihe der Öffnungen 52. Ein transparenter Kantenabschnitt 56 der Zellpackung kreuzt die Öffnungen 52 und den Schlitz 54. Genauer gesagt wird der obere Kassettenabschnitt 24 mit einer Reihe verlängerter Wandabschnitte 58 gebildet, die die Abschnitte des Schlitzes 54 und der Öffnungen 52 festlegen, die sich in dem oberen Abschnitt befinden. Diese Verlängerungen 58 fixieren den Streifenabschnitt 56 und halten ihn gegenüber der Innenfläche des unteren Kassettenabschnitts 24 fest.
Eine Schicht der Folie 62 wird auf der Kunststoffolie 56 an dieser Stelle positioniert und kann durch den transparenten Kunststoff gesehen werden. Die Folie wird als Indikator perforiert, wenn eine zugehörige Zelle 30 gebraucht worden ist, wie unten beschrieben wird.
Die Kassette wird weiterhin mit mehreren beabstandeten Nuten 64 auf einer Kante der oberen Fläche des oberen Kassettenabschnitts 24 ausgestattet, wobei die Nuten quer zu den Öffnungen 52 ausgerichtet sind und sich von den Öffnungen zu den Kanten der Kassette erstrecken. Der Abstand zwischen den Nuten und zwischen den Öffnungen ist gleich dem Abstand zwischen den Öffnungen 46 und den Löchern 49 in den Kassetten. Es gibt eine Nut 64, die quer zu jedem Fach 42 ausgerichtet ist. Es ist jedoch nicht notwendig, daß sie ausgerichtet sind, lediglich daß eine Nut mit jedem Fach assoziiert ist und daß ein Versatz (wenn überhaupt) konstant ist. Zusätzlich ist eine Nut am Eintrittsende der Kassette, die nach vorn vor dem ersten Fach beabstandet ist, und drei Nuten befinden sich am hinteren Ende der Kassette, die sich über das letzte Fach 42 hinaus erstrecken. In diesem offenbarten, besonderen System sind die ersten zwei und die letzte Nut nur aus ästhetischen Gründen vorhanden.
Auf der Oberfläche des Zellstreifenabschnitts 56 ist auch ein Strichcode 66 angeordnet, der an dem Eintrittsende der Kassette plaziert ist. Dieser Strichcode, der die Zellpackung identifiziert und datiert ist, ist zu dem Schlitz 54 ausgerichtet, so daß der Strichcode durch den Schlitz gelesen werden kann. Das Datum ist vorzugsweise das Befüllungsdatum der Zelle mit Flüssigkeit oder das Ablaufdatum der Flüssigkeit für ihre sichere Anwendung.
Ein Indikatorstreifen oder eine Markierung 67 ist auf der unteren Oberfläche der Kassette befestigt und bedeckt sowohl die Löcher 49 als auch die Buchsen 50, die Öffnungen 52 und einen Abschnitt des Schlitzes 54. Ein Fenster 69 in dem Streifen 67 ermöglicht eine teilweise Beobachtung des Strichcodes 66. Eine Streifenschicht 67a zeigt das Vorhandensein einer Zellenleckage an und eine Kunststoffschicht 67b dichtet den Bereich und schützt die Indikatorschicht.
Wie anhand von Fig. 3 zu sehen, ist ein Meßloch 68 auf dem Rand der Kassette nahe dem nachfolgenden Ende der Kassette vorgesehen. Dieses Loch wird als ein Anschlag oder eine Anzeige in Verbindung mit der Positionierung der Kassette in der Verteilungseinrichtung verwendet, wie nachfolgend beschrieben wird.
Die Kassette 18 stellt eine geeignete Packung zur Bereitstellung abgemessener Mengen der zu verteilenden Flüssigkeit bereit. Obwohl die Konstruktion einzigartig viele Merkmale umf aßt, ist sie in der Massenproduktion billig und folglich ist sie als Wegwerfartikel praktikabel. Zusätzlich zur Bereitstellung einer geeigneten Einrichtung für die zu verteilende Flüssigkeit, schützt sie das Bedienungspersonal davor, der in der Kassette befindlichen Flüssigkeit ausgesetzt zu werden. Gleichermaßen stellt sie ein sicheres und geschütztes Lagerungsmittel für die Flüssigkeit dar, so daß sie nicht kontaminiert wird.

Kassettenaufnahme- und -klemmeinrichtung

Der Mechanismus zur Aufnahme einer Kassette 18 umfaßt einen äußeren hohlen Rahmen 70, der, wie in Fig. 1 zu sehen ist, auf der Sterilisierungskammer 10 vorzugsweise durch Positionieren an der Baugruppe 22 des Einspritzventils montiert ist. Innerhalb dieses Rahmens 70 ist eine Auf lageplatte 72 positioniert, die so ausgebildet ist, daß sie eine Kassette 18 aufnehmen kann, wie in Fig. 1 und 8 zu sehen ist. Die Auflageplatte wird durch geeignete Federn 74 aufwärts gedrückt. Eine Klemmplatte 76 befindet sich schwenkbar an dem hinteren Abschnitt des Rahmens 70 und wird durch geeignete Federn 78 so aufwärts gedrückt, daß ein Raum mit der Auf lageplatte 72 zur Aufnahme der Kassette 18 gebildet wird. Ein Klemmsattelteil 80 überspannt eine Kassette 18 und ist mittels Zapfen 81 schwenkbar befestigt, die von Armen 76a getragen werden, welche von der Klemmplatte nach unten ragen.
Auf der Oberseite der Klemmplatte 76 ist eine Rolle 82 angeordnet, die das vordere Ende 84a eines länglichen Mitnehmers 84 trägt. Der Mitnehmer umfaßt ferner einen zentralen Abschnitt 84b, der schräg nach unten und nach hinten abfällt und einen nachfolgenden, sich horizontal erstreckenden Abschnitt 84c, der sich auf einer niedrigeren Ebene als der vordere Abschnitt 84a befindet. Der Mitnehmer ist auf einer Antriebsstange 85 montiert, der aus einem Antriebsgehäuse 86 herausragt, das seinerseits von einer befestigten Struktur, wie dem Rahmen 70, durch geeignete (nicht gezeigte) Mittel getragen wird. Der Antrieb ist seinerseits mit einer Quelle von Druckflüssigkeit durch eine Leitung 87 verbunden, wie in Fig. 1 zu sehen ist, kann aber auch durch andere Mittel, wie elektrische Mittel, gespeist werden.
An der Sattelklammer 80 befindet sich eine Klemmbaugruppe 83 zum Auspressen oder Austreiben der Flüssigkeit 31 aus einer Zelle 30. Die Klemmbaugruppe 83 umfaßt eine im allgemeinen zylindrisch geformte Klammer 88, die sich durch den Klemmsattel 80 hindurch erstreckt und schließt eine flache untere Fläche ein, die geeignet ist, die obere Oberfläche der Kassette 18 anzukoppeln. Ein ringförmiges Federelement 89, das in einer Nut der Klammer 88 fixiert ist, erstreckt sich auswärts und abwärts, um sich gegen die Oberfläche des Klemmsattels 80 abzustützen und die Klammer 88 in Position auf dem Sattel 80 zu halten. Ein O-Ring 90, der in einer flachen Ausnehmung in der Fläche der Klammer 88 angeordnet ist, verläuft etwas unterhalb der Fläche. Eine hohle Durchstoßnadel 91 ist innerhalb des Durchgangs 92 in der Klammer 88 montiert, wobei die Durchstoßspitze der Nadel etwas unterhalb der unteren Fläche der Klammer und des O-Rings 90 herausragt. Der Durchgang 92 in dem Gehäuse ist seinerseits durch eine geeignete flexible Leitung 93 mit einer Druckluftquelle verbunden.
Um die Kassette 18 zu positionieren, wird eine Antriebsrolle 94 bereitgestellt, die drehbar an dem Rahmen 70 befestigt ist, welche reibend die obere Fläche der Kassette koppelt, wobei die Rolle durch einen Motor 95 angetrieben wird, der auch an dem Rahmen 70 befestigt ist. Um die Kassette in einer genauen Position in bezug auf die Zelle 30 zu stoppen, ist eine federgespannte Sperrklinke 96 vorgesehen, die mit den Nuten 64 auf der oberen Fläche der Kassette kooperiert. Die Sperrklinke ist durch einen Elektromagneten 97, der an dem Rahmen 70 befestigt ist, bewegbar. Außerdem wird ein Sensor oder Detektor 98 zum Lesen des Strichcodes 66 in der Kassette bereitgestellt, der unter einem Loch (nicht gezeigt) in der Auflageplatte 72 positioniert ist, um mit den Öffnungen 52 und dem Schlitz 54 ausgerichtet zu werden, wenn eine Kassette in die Einrichtung 20 eingeführt wird. An dem Rahmen 70 ist auch ein Detektor 99 (nicht im einzelnen gezeigt) angeordnet, der zur Beobachtung des Randes der Kassette bei ihrer Bewegung in der Kassettenpositionierungseinrichtung angebracht ist. Ein schematisch gezeigter Mikroprozessor 21, der mit den Detektoren verbunden ist, steuert den Betrieb der Einrichtung 20.

Einspritzventilbaugruppe

Nun zu den Fig. 9, 10, 11 und 12 gewandt, kann gesehen werden, daß die Baugruppe des Einspritzventils 22 einen Montagekörper 100 umfaßt, der an einer Wand 11 der Kammer 10 angeschweißt oder auf eine andere geeignete Art befestigt ist. Der Einspritzventilkörper 100 weist einen zylindrischen Innenraum auf, in dem passende Teilstücke 102 und 104 angeordnet sind, die einen Ventilkörper oder ein Ventilgehäuse bilden. Diese Teilstücke werden durch eine Spannmutter 106 oder andere geeignete Mittel, die sich in das Innere des Körpers 100 einschrauben lassen, und mit einer Scheibe 108, die zwischen der Mutter 106 und einem sich nach außen erstreckenden Flansch an dem oberen Ventilgehäusestück 102 angeordnet ist, zusammengeklemmt.
Das Haupt-Gehäuseteilstück 104 umfaßt einen zentral angeordneten, sich aufwärts erstreckenden ringförmigen Ventilsitz 110, der den Eingang zu einer länglichen Ventilauslaßpassage 111 in dem primären Teilstück umgibt, der durch eine große, flache, flexible Membran 112, die ein bewegliches druckreaktives Ventilelement zur Steuerung des Durchflusses durch das Ventil bildet, bedeckt oder geschlossen wird. Die Membran 112 paßt in eine kreisförmige, flache Ausnehmung 114, die in dem primären Teilstück 104 gebildet ist. Die Ausnehmung 114 liegt in der gleichen Ebene wie der Ventilsitz 110. In dem zentralen Abschnitt der Ausnehmung 114 ist eine flache, ringförmige Ausnehmung 116 mit kleinerem Durchmesser ausgebildet, die den ringförmigen Ventilsitz 110 umgibt und einen Abschnitt einer Einlaßpassage zu dem Ventilsitz 110 bildet. Die radialen Ausmaße der Ausnehmung 116 sind ziemlich groß relativ zu ihrer Tiefe, so daß mit vernachlässigbarem Flüssigkeitsvolumen eine große Ventilöffnungkraft erzeugt wird. Zum Beispiel ist in einer Ausbildung der Erfindung die Ausnehmungstiefe 116 etwa 0,178 mm (0,007 Zoll) und der Durchmesser der Ausnehmung ist etwa 22,86 mm (0,9 Zoll), das ein Volumen von etwa 0,0655 cm³ (0,004 Zoll³) bildet.
In dem unteren Gehäusestück 104 ist auch ein Paar sich radial erstreckender, in Umfangsrichtung beabstandeter, flacher Passagen 120 ausgebildet, die sich an den radial inneren Enden zu rs der Einlaßausnehmung 116 hin öffnen. Die radial äußeren Enden dieser Passagen sind zu in der flexiblen Membran 112 geformten Öffnungen 113 ausgerichtet, sowie zu Passagen 122 kleinen Durchmessers, die sich in axiale Richtung durch das obere Ventilgehäusestück 102 von dem mittleren Raum 131 radial nach außen erstrecken. Zwei Paßstifte 124, die in Fig. 9 gezeigt werden (wovon nur einer in Fig. 12 gezeigt wird), erstrecken sich durch radial äußere Abschnitte der Ventilgehäusestücke 102 und 104, den äußeren Umfang der Membran 112 und in eine Buchse in der Körpers der Ventilbaugruppe 100. Diese Stifte 124 richten die Membran 112 in dem oberen Gehäuseteilstück 102 so aus, daß die Löcher in der Membran und die Passagen in dem oberen Gehäuseteilstück mit den radial äußeren Enden der Passagen 120 ausgerichtet werden. Sie richten auch die ganze Baugruppe des Einspritzkörpers mit der Kassettenaufnahmeeinrichtung aus.
Ein äußerer O-Ring 126, der in einer Nut in dem oberen Gehäuseteil 102 angeordnet ist, dichtet die Ventileinlaßpassage radial außerhalb der Passage 122 ab. Entsprechend verhindert ein innerer O-Ring 128 einen Flüssigkeitsstrom zwischen der oberen Seite der Membran 112 und der oberen Seite des Gehäuseteils 102.
Auf der Oberseite der Membran 112 ist ein beweglicher Kolben 130 angeordnet, der in einem geeignet ausgebildeten zentral gelegenen Raum 131 in dem oberen Gehäusestück 102 positioniert ist, der offen zum Umgebungsdruck ist. Ein unterer Kopfabschnitt 130a des Kolbens 130 liegt an der Oberseite der Membran 112 gegenüber dem Ventilsitz 110 an. Eine Kompressionsfeder 132 umgibt einen oberen zylindrischen Abschnitt des Kolbens 130 und wirkt gegen eine Schulter 130c, um den Kolben 130 in die Schließstellung des Ventils gegen die Membran 112 und den Ventilsitz 110 zu pressen. Das andere Ende der Feder 132 wirkt gegen eine Rückhalteplatte 136, die durch geeignete Befestigungselemente 138 an dem oberen Ende des oberen Ventilgehäusestücks 102 befestigt ist.
Am unteren Ende des unteren Ventilgehäusestücks 104 ist eine Zerstäubungsdüse 140 angebracht, die gegen ein Filter 142 und einen O-Ring mittels einer umschließenden Überwurfmutter 146 geklemmt ist. Ein Zerstäubungsfinger 148, der an der Düse 140 fixiert ist, ist ausgerichtet zu einer Öffnung durch die Düse und zu der Ventilauslaßpassage 111, um die Zerstäubung der aus dem Auslaß ausspritzenden Flüssigkeit zu erleichtern.

Zelldurchstech- und Gleitflächendichtungsbaugruppe

Weiter bezugnehmend auf Fig. 9 - 12 umfaßt die Baugruppe des Einspritzventils weiterhin eine Zellöffnungsbaugruppe oder eine Zelldurchstech- und Gleitflächendichtungsbaugruppe 150. Die Baugruppe 150, die einen Flüssigkeitskoppler bildet, umf aßt eine Leitung in der Form einer Hohlnadel 152. Die Nadel ist an einem umgebenden Nadelträgerteil 154 befestigt, das in einer Buchse 156, die in der oberen Fläche des oberen Ventilgehäuseteils 102 ausgebildet ist, angeordnet ist. Die Buchse ist benachbart, aber im Abstand radial außerhalb des zentralen Raums 131 angeordnet. Der untere Abschnitt der Nadel paßt eng in die Einlaßpassage 122, während sich das scharfe obere Ende der Nadel aufwärts in eine Position zum Durchstechen einer Flüssigkeitszelle 30 erstreckt. Ein elastisches rohrförmiges Dichtungselement 158, das eine axiale Bohrung aufweist, umgibt den oberen Abschnitt der Nadel 152. Ein rohrförmiger Aufhalter 160, der aus steiferem Material als die Dichtung 158 hergestellt ist, koppelt mit dem unteren Teil der Dichtung 158. Eine rohrförmige Hülse oder Führung 162 umgibt die Dichtung 158 und erstreckt sich durch die Öffnung 161 in dem Rückhalter 136. Die Führung 162 ist mit einem sich nach außen erstreckenden Flansch ausgestattet, der sich auf der Unterseite der Platte 136 abstützt, und die Unterseite dieses Flansches sitzt auf einem sich nach außen erstreckenden Flansch 158a an dem unteren Ende der Dichtung 158.
Eine Kompressionsfeder 164 erstreckt sich zwischen einem Flansch 160a auf dem Aufhalter 160 und einem sich nach außen erstreckenden Flansch am unteren Ende des Nadelträgers 154. Diese Feder spannt den Aufhalter 160, die Dichtung 158 und die Führung 162 aufwärts gegen die Rückhalteplatte 136 vor. Die Feder spannt auch einen kleinen O-Ring 166 in einer Nut in dem Gehäuseteil 102 vor, der die Nadel 152 so umgibt, daß ein Flüssigkeitsausfluß zwischen der Passage 122 und der Buchse 156 verhindert wird.
Das obere Ende der Dichtung 158 umfaßt einen sich aufwärts erstreckenden ringförmigen Flächenabschnitt 158b, der die untere Fläche einer Kassette 18 koppelt, um damit eine Dichtung zu bilden. Die Bohrung in der Dichtung 158 umfaßt an ihrem unteren Ende einen sich nach innen erstreckenden Dichtungsabschnitt 158c, der elastisch an dem Äußeren der Nadel 152 anliegt, um eine Dichtung an dieser Stelle zu bilden. Die zentrale Ausbuchtung am unteren Ende der Dichtung 158, die den Abschnitt 158c umgibt, weist eine konische Form auf, die in eine passende konische Ausnehmung in der oberen Fläche des Aufhalters 160 paßt. Diese Paßflächen zusammen mit der Federkraft 164 drücken den Dichtungsabschnitt 158c in Berührung mit der Nadel, um eine gute Gleitdichtung zu bilden.
Wie anhand der Fig. 9 und 11 zu sehen ist, gibt es ein Paar zelldurchstechende Baugruppen 150, das in Umfangsrichtung voneinander beabstandet an dem Gehäuseteil 102 angeordnet ist.

Funktion

Wenn das System der Erfindung betrieben werden soll, werden die zu sterilisierenden Gegenstände in die Kammer 10 durch die von der Tür 12 abgedeckten Öffnung plaziert, wonach die Tür sicher verschlossen wird. Eine eine frische Zellpackung 28 enthaltende Kassette 18 wird zum manuellen Einsetzen in die Einspritzeinrichtung 20 ausgesucht. Bevor die Kassette eingeführt wird, werden die Indikatorstreifen 47 und 67 geprüft, um zu sehen, ob sie anzeigen, daß aus irgendeiner der Zellen Wasserstoffperoxid entweicht. Wenn eine Undichtigkeit existiert, wird der Indikatorstreifen auf der undichten Seite eine Farbe aufweisen, die einen derartigen Zustand anzeigt, und die Kassette sollte nicht benutzt werden. Wenn die Kassette in einem einwandfreien Zustand ist, wird der Streifen 67 durch eine geeignete Abziehlasche 67c entfernt und die Kassette eingesetzt.
Sobald die Kassette eingesetzt ist, erfolgen mehrere Ereignisse. Der zum Rand der Kassette ausgerichtete Sensor entdeckt das Vorhandensein der Kassette. Ein Signal der Steuereinrichtung 21 startet den Motor 95, um die Förderrolle 94 in eine Richtung zu drehen, in der die Kassette in die Vorrichtung bewegt wird. Wenn die Kassette eingefahren ist, wird der Strichcode 66 durch den Sensor 98 über den Schlitz 54 gelesen und die Information zur Steuereinrichtung 21 übertragen. Wenn die Kassette rückwärts oder invertiert eingeführt wird, wird das Fehlen der Strichcodeinformation bewirken, daß die Einrichtung die Kassette nicht akzeptiert. Wenn die Kassette richtig ausgerichtet ist, aber der Streifen 67 nicht entfernt wurde, ist nur ein Abschnitt des Codes durch das Fenster 69 in dem Streifen 67 zu sehen, was den Elektromagneten 97 veranlaßt, die Sperrklinke 96 zu lösen und den Motor 95 veranlaßt, die Richtung umzukehren, um die Kassette auszuwerfen.
Der Strichcode zeigt die Eigenschaft der Flüssigkeit in der Kassette an, was notwendig ist, weil Kassetten mit unterschiedlichen Sterilisiermitteln oder Sterilisiermittel unterschiedlicher Volumina in der Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendet werden können. Der Strichcode wird auch das Datum angeben, an dem die Sterilisierpackung 28 gefüllt wurde. Wenn falsches Material verwendet wird oder das Datum außerhalb der zulässigen Haltbarkeitsdauer für das Material liegt, wird die Abgabevorrichtung die Kassette wie oben auswerfen und die Steuerung 21 wird ein geeignetes Warnsignal abgeben, um der Bedienungsperson anzuzeigen, daß eine neue Kassette verwendet werden sollte.
Angenommen, die Kassette ist akzeptabel, wird der Motor 95 fortfahren, die Kassette in die Einrichtung einzufahren. Wenn die Kassette ihre voll eingesetzte Position erreicht, detektiert der Sensor 99 die Kassettenunterbrechung bei dem Loch 68 an dem Rand der Kassette. Der Sensor 99 signalisiert dem Motor 95 zu halten und seine Richtung umzukehren, damit die Antriebsrolle 94 sich in eine Richtung dreht, um die Kassette eine kurze Strecke aus der Einrichtung heraus zu bewegen und die Kassette so zu positionieren, daß die erste Zelle 30 auf dem nachlaufenden Ende der Kassette genau ausgerichtet ist, um durchstochen zu werden. Die federvorgespannte Sperrklinke 96 ermöglicht solch eine Bewegung, bis sie auf die Nuten 64 trifft. Die Kassette wird durch die Sperrklinke eine Station vor der ersten Zelle gestoppt. Der Detektor 98 prüft, ob die der ersten zu verwendenden Zelle zugeordnete Folie 62 in der Öffnung 52 noch intakt ist. Wenn die Folie zerstört ist, wird die Kassette zu der nächsten Zelle vorgeschoben. Die Folie wird wieder geprüft und der Vorgang so oft wie nötig wiederholt, bis eine intakte Zelle festgestellt ist oder die ganze Kassette ausgeworfen wird. Wenn die Folie intakt ist, wird dann die Kassette zur ersten Zellposition vorgeschoben.
Bevor das Wasserstoffperoxid eingespritzt wird, wird ein Vakuum an die Kammer 10 mittels der Leitung 14 angelegt. Um den Füssigkeitseinspritzvorgang zu beginnen, wird Druckflüssigkeit durch die Leitung 87 aufgebracht, um die Betätigungsstange 85 auszufahren und dadurch den Mitnehmer 84 von seiner Position, in der seine Oberfläche 84a die Rolle 82 berührt, auf den abgeschrägten Mitnehmerabschnitt 84b und dann in den Abschnitt 84c zu bewegen.
Bevor die Mitnehmerbewegung startet, werden die Kassette 18 und die angrenzenden Komponenten positioniert, wie schematisch in der Fig. 13 gezeigt. Es befindet sich einiger Zwischenraum zwischen der Kassette 18 und den angrenzenden Dichtungsteilen und die Nadeln 91 und 152 haben die Kassette nicht durchstoßen. Die Bewegung des Mitnehmers in eine Position, in der der unterste Teil der Mitnehmerneigung 84b die Rolle 82 berührt, wie in Fig. 14 zu sehen ist, treibt die Klemmplatte 76 abwärts, welche ihrerseits den Sattel 80 unter Bewegen der Klammer 88 in eine Berührung mit der unteren Fläche der Kassette 18 abwärts preßt. Diese Abwärtsbewegung arbeitet gegen die aufwärtsgerichteten Kräfte der Federn 74 und 78. Wenn also die untere Fläche der Kassette den oberen Dichtungsring 158b der Dichtung 158 berührt, wird die Dichtung abwärts gegen die Kraft der Feder 164 bewegt.
Einige Funktionen sind als Folge dieser Abwärtsbewegung aufgetreten. Der O-Ring 90 auf der Oberseite der Kassette wurde gegen die Kassette zusammengedrückt, um in dieser Stellung eine Dichtung zu erzeugen. Der O-Ring umgibt natürlich die Öffnung 46. Auch die Nadel 91 hat den Indikatorstreifen 47 durchstochen und ist teilweise in die Öffnung 46 eingetreten. Deshalb steht die Nadel 91 in Verbindung mit dem Fach 42, das den Raum über der Druckseite 32 der Zelle umfaßt. Der Dichtungsring 158b umgibt ein Loch 49, das zu der Zelle 30 in der unteren Fläche der Kassette führt, um an dieser Stelle durch Zusammendrücken der Ringes 158b eine Dichtung zu erzeugen. Weiterhin wurde das Dichtungsteil ausreichend weit abwärts bewegt, damit die Nadel 152 sich nach oben in das Loch 49 erstreckt und die Abgabeseite 34 der Zelle 30 durchsticht. Die Innendichtung 158c am unteren Ende des Dichtungsteils gleitet auf der Nadel 152, aber hält eine Dichtung an dieser Stelle aufrecht.
Da ein Paar der Zelldurchstechbaugruppen bereitgestellt wird, ist die Kassette auch auf die andere Durchstechbaugruppe 150 bewegt worden. Dies bildet eine Dichtung in dem Bereich und die Nadel 152b erstreckt sich wirkungslos in die Buchse 50. Außerdem wird eine Klinge 168, die auf dem Rahmen 70 angrenzend an die Unterseite der Kassette an einem Rand entlang angeordnet ist, ausgerichtet, um in das Loch 52 einzudringen und die Folie 62 zu zerreißen, um eine Anzeige bereitzustellen, daß die zugehörige Zelle mit dem Loch durchstochen wurde.
Durch die Verlängerung der Betätigungsstange 85 bewegt sich der Mitnehmer 84 von dem Abschnitt 84b zum Abschnitt 84c, welcher nicht so weit vorsteht wie Abschnitt 84b, wie schematisch in Fig. 15 gezeigt. Dieses ermöglicht der Feder 74, die Auflageplatte 72 anzutreiben und die Kassette 18 aufwärts um ein geringes Maß zurückzufahren, das ausreichend ist, die Kassette von der Nadel 152 weg zu fahren, so daß sie nicht länger in die Zelle 30 hineinragt. Die Dichtungen, die rund um das Loch 49 und die Öffnung 46 hergestellt wurden, bleiben jedoch intakt, weil die Kassette nicht immer unter abwärts gerichtetem Druck steht.
Die Bewegung des Mitnehmers in seine vollständig ausgezogene Position aktiviert einen geeigneten Sensor (nicht gezeigt), um den Strom der Druckluft durch die flexible Leitung 93, durch die Nadel 91 in das Fach 42 zu starten, um einen Druck gegen die Druckseite 32 der Zelle zu erzeugen und sie abwärts gegen die Flüssigkeit 31 in der Zelle zu treiben. Die Flüssigkeit wird folglich aus der Zelle durch das Loch 49 und in die Nadel 152 getrieben. Die Druckseite 32 der Zelle invertiert vollständig gegen die innere Oberfläche der Abgabeseite 34 der Zelle, so daß das gesamte Volumen der Flüssigkeit in der Zelle aus ihr herausgetrieben wird. Der Auslaß der Zelle wird an ihrem untersten Punkt gebildet, so daß die gesamte Flüssigkeit, die in der Zelle enthalten ist, ausgeleert wird, selbst wenn Luft in der Zelle vorhanden ist. Die Flüssigkeit, die aus der Zelle 30 strömt, wird abwärts durch die Nadel 152, durch die Öffnung 113 in der Membran 112, durch die radiale Passage 120 in die Ventileinlaßausnehmung 116, die den Ventilsitz 110 umgibt, getrieben.
Der Druck, der durch pneumatische Preßluft gegen die Druckseite 32 der Zelle ausgeübt wird, ist ausreichend, um die Ventilschließkraft auf die Membran 112 zu überwinden, welche die abwärts gerichtete Kraft der Einspritzventilfeder 132, den Umgebungsluftdruck und auch die geringe Wirkung des Vakuums umfaßt, das auf die mittlere, stromabwärts gelegene Seite der Membran ausgeübt wird. Es ist anzumerken, daß die Fläche der Membran, die den Einlaßdruck aufnimmt, relativ groß ist. Die Membran 112 bewegt sich von dem Ventilsitz 110 weg, so daß die Flüssigkeit durch die Auslaßpassage 111 und die Düse 140 in die Kammer 10 fließen kann. Dieses Einspritzen der Flüssigkeit geschieht sehr schnell und sobald die Flüssigkeit eingespritzt ist, wirkt die Feder 132 unmittelbar gegen den Kolben 130, um das Ventilelement wieder in seine normale geschlossene Ventilposition zu bewegen. Obwohl die Passage auf der stromaufwärts liegende Seite des Ventilsitzes sauber abgedichtet ist, ist es wünschenswert, das Ventil tatsächlich so schnell wie möglich zu schließen, um so die Möglichkeiten der Einwirkung auf das Vakuum in der Kammer zu minimieren.
Die Druckluft durch die flexible Leitung 93 wird dann zurückgenommen und der Mitnehmer 84 wird zurückgezogen. Der Detektor 98 hat durch ein Loch 52 festgestellt, daß die nächste Zelle in der Reihe nicht benutzt ist. Infolgedessen wird der Elektromagnet betätigt, um die Sperrklinke 96 freizugeben, und der Motor 95 wird eingeschaltet, damit die Rolle 94 die Kassette nach außen in eine Position bewegt, während die Sperrklinke 96 erneut in eine Nut 64 eingreift, um die Kassette in einer genauen Position für den nächsten Zyklus zu halten.
Es ist zu bemerken, daß die Flüssigkeit in der Zelle 30 tatsächlich und schnell mit volumetrischer Genauigkeit in die Kammer eingespritzt wurde. Die einzige Flüssigkeit, die nicht eingespritzt wird, ist die, die in den Flüssigkeitspassagen zwischen der Zellwand 32 und dem Ventilsitz 110 zurückbleibt. Diese Menge ist sehr klein im Verhältnis zu dem Volumen der Zelle 30, wenn auch das Zellvolumen klein ist. Darüber hinaus besteht dieses Totvolumen nur für die erste Zelle, denn bei der Einspritzung der Flüssigkeit in die zweite Zelle wird das meiste der kleinen verbliebenen Menge mit eingespritzt und hinterläßt eine ähnliche Menge, so daß volumetrische Genauigkeit erreicht wird.
Der nächste Schritt in dem Sterilisierzyklus ist, daß man das eingespritzte Wasserstoffperoxid sich auf allen Oberflächen der zu sterilisierenden Gegenstände verbreiten läßt und daß schließlich elektrische Energie, die ein Plasma bildet, zugeführt wird. Weitere Details, die einen derartigen Prozeß betreffen, werden in dem oben erwähnten Patent aufgeführt. Die Kassette und die Flüssigkeitsverteilungseinrichtung befinden sich in einer Position, um den Zyklus nach dem Empfang eines geeigneten Signals zu wiederholen, das an den Antrieb gegeben wird, der den Mitnehmer bewegt. Alle Zellen in einer Kassette können nacheinander in dieser Weise verwendet werden. Der Mikroprozessor 21, der den Betrieb steuert, zählt die Zellen, wenn sie gebraucht werden und wenn alle verbraucht sind, wird die verbrauchte Kassette automatisch ausgeworfen. Alternativ kann das Fehlen der Folie in einem Loch 68 als Anzeichen verwendet werden, daß alle Zellen in der Kassette verbraucht sind.
Während die Erfindung in Verbindung mit dem Einspritzen von Flüssigkeiten in eine Kammer für einen Sterilisierungszyklus beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, daß das System für das Einspritzen jeder Art von Flüssigkeit in eine Kammer verwendet werden kann. Weiterhin muß die Einspritzung nicht in Verbindung mit einem Sterilisierungszyklus stehen. Auch das Einspritzsystem kann für das Einspritzen von Flüssigkeiten in andere Behälter als evakuierte Kammern vorteilhaft sein, obgleich das Einspritzventil insbesondere in Verbindung mit einer Vakuumkammer vorteilhaft ist.
Obgleich die bevorzugte Ausführungsform der Kassette und die Verteilung aus der Zelle oben beschrieben wurde, gibt es natürlich andere Alternativen. Zum Beispiel muß das die Zelle durchstechende Element keine Hohlnadel sein. Statt dessen kann die Flüssigkeit um ein Punktierelement herum fließen. Das Erfordernis eines solchen Elements kann auch durch Sprengen der Zelle beseitigt werden. Bezugnehmend auf Fig. 7a wird eine Zellabgabewand 34a mit einem geschwächten oder gedünnten mittleren Teilstück gebildet, das bei einem vorbestimmten Druck birst oder zerreißt. Zusätzlich mit der Abschaffung der durchstechenden Spitze können die entsprechenden Dichtungs- und Kassettenpositionierschritte vereinfacht werden. Der Wandabschnitt 34b kann durch Prägen einer regulären Wand oder durch dünneres Formen der Wand gebildet werden. In bezug auf das Vorstehende kann die Wand 34 durch Formen und Füllen einer Zelle unter Verwendung der Wand 39 als Bodenwand der Zelle und Ausbilden eines dünnen Teilstücks an der Auslaßstelle, die entweder durchstochen oder zum Bersten gebracht wird, entfernt werden. Alternativ kann das Teilstück 34b auch eine getrennte Schicht sein, die mit der Kassettenwand 39 verbunden wird.

Claims

1. Sterilisierungsverfahren mit folgenden Schritten:

Plazieren eines zu sterilisierenden Gegenstandes in einer Kammer (10), die einen mit der Kammer (10) verbundenen Pumpmechanismus (16) aufweist;

Einführen einer verschlossenen Zelle (30), die eine in diesem Verfahren verwendbare Flüssigkeitsdosis (31) enthält, in den Mechanismus (16), wobei die Flüssigkeitsdosis (31) im Verhältnis zum Volumen der Kammer (10) und dem darin durchzuführenden Sterilisationsverfahren präzise abgemessen ist; und

Betätigen des Mechanismus (16) zur Verbindung der Zelle (30) mit der Kammer (10), um die gesamte Flüssigkeitsdosis (31) in die Kammer (10) einzuleiten;

dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsdosis (31) in der Zelle (30) in einem drucklosen Anfangszustand ist, und

der Betätigungsschritt das Aufbringen eines Druckes auf das Äußere der Zelle (30) umfaßt, um die Flüssigkeit (31) aus der Zelle (30) zu treiben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Betätigungsschritt Vakuum in der Kammer (10) erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsschritt die Anwendung von Druck auf die Zelle (30), um die Flüssigkeit (31) aus der Zelle (30) zu treiben und die Verwendung der druckbehafteten Flüssigkeit zur Öffnung eines druckreaktiven Ventil (22) umfaßt, das normalerweise geschlossen ist, um in der Kammer (10) das Vakuum zu erhalten.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsschritt ein Durchbohren der Zelle (30) mit einer hohlen Nadel (152) umfaßt, um die Zelle (30) zeitweise mit der Kammer (10) zu verbinden, während die Verbindung abgedichtet wird, um Flüssigkeitsleckagen zu vermeiden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es den Schritt der Bereitstellung der Zelle (30) in einer Kassette (18) umfaßt, die eine zweite abgeschlossene Zelle (30) mit der Flüssigkeit (31) enthält, und der Betätigungsschritt den Schritt der Einleitung von Flüssigkeit (31) aus der zweiten Zelle (30) in die Kammer (10) nach einem ersten Sterilisierungsvorgang umfaßt.

6. Sterilisierungsvorrichtung, mit:

einer Sterilisierungskammer (10) zur Aufnahme eines zu sterilisierenden Gegenstandes;

einer vorverpackten, geschlossenen Zelle (30) mit in einem Sterilisierungsverfahren verwendbarer Flüssigkeit (31), wobei die Flüssigkeitsdosis (31) in der Zelle in Bezug auf die Größe der Kammer (10) und das durchzuführende Sterilisierungsverfahren präzise abgemessen ist;

dadurch gekennzeichnet, daß sich die Flüssigkeitsdosis (31) in der Zelle in einem drucklosen Anfangszustand befindet und ein Pumpmechanismus (16) vorgesehen ist, der auf das Äußere der Zelle (30) eine Kraft aufbringt, um im wesentlichen die gesamte Flüssigkeit (31) im richtigen Zeitpunkt während des Sterilisierungsverfahrens aus der Zelle (30) in die Kammer (10) zu treiben.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es:

eine Einrichtung zur Erzeugung eines Vakuums in der Kammer (10); und ein Einleitungsventil (22) umfaßt, dessen Auslaß (111) mit der Kammer (10) verbunden ist und dessen Einlaß (116) mit der Zelle (30) verbindbar ist, wobei das Ventil (22) normalerweise geschlossen ist und ausgebildet ist, um in der Kammer (10) ein Vakuum zu erhalten, und das Ventil (22) aufgrund von Druck der Flüssigkeit (31) öffnet und einen Eintritt der Flüssigkeit (31) in die Kammer (10) erm6glicht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß diese einen Flüssigkeitskoppler (150) umfaßt, der mit dem Ventileinlaß (116) verbunden ist und eine Leitung (122) für eine zeitweilige, jedoch abgedichtete Verbindung mit der Zelle (30) umfaßt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (122) eine Einrichtung (152) zum Durchbohren der Zelle (30) umfaßt, und der Mechanismus Mittel (83) zum Pressen der Zelle (30) in Richtung des Kopplers (150) umfaßt, so daß die Einrichtung (152) die Zelle (30) durchbohrt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßmittel:

eine Nocke (84) umfassen, die das Pressen der Zelle (30) auf den Koppler (150) steuert; und

die Treibeinrichtung pneumatischen Druck erzeugt, der die Zelle (30) beaufschlagt, wobei die Auslösung des Druckes von der Nocke (84) getriggert wird, nachdem eine geeignete Verbindung zwischen dem Koppler (150) und der Zelle (30) hergestellt wurde.