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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung befasst sich mit der Schließtechnik
von Türen.
Die Erfindung findet ihre Anwendung insbesondere im Zusammenhang mit
einer waagerecht laufenden Schiebetür zum dichten Verschließen der Öffnung einer
Sterilisierkammer und wird im Folgenden mit besonderem Bezug auf diese
Anwendung beschrieben. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die
Erfindung auf eine große Vielfalt
unterschiedlicher Schließsysteme
angewendet werden kann.
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Bei
vielen Anwendungen ist eine Kammertür erwünscht, die eine Kammeröffnung dicht
abschließt. Eine
zwischen der Tür
und der Außenwand
der Öffnung
angebrachte Dichtung erzeugt einen luftdichten Abschluss zwischen
der Tür
und der Kammeröffnung.
Bei größeren Kammern,
beispielsweise von Dampf-Sterilisierapparaten, werden manchmal horizontal
bewegliche Schiebetüren
eingesetzt, die aus ihrer geschlossenen in die geöffnete Lage
verschoben werden können.
Während
des Bewegungsablaufs wird die Tür
geführt,
um ein Verkratzen der Vorderfront der Kammer auszuschließen und
eine Beschädigung
der Dichtung zu vermeiden. Im geschlossenen Zustand wird der Tür ein gewisse
Beweglichkeit in axialer Richtung gelassen, so dass sich die Tür entsprechend
den Druckänderungen
innerhalb des Sterilisierapparats etwas nach innen oder nach außen bewegen
kann. Ohne dieses Spiel würde
die Bewegung der Tür
das Führungssystem übermäßig belasten
und vorzeitige Schäden
herbeiführen.
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Diese
axiale Beweglichkeit wird üblicherweise
durch die Kombination von Führungsrollen
und in Aussparungen eingelassenen Schienen erreicht. Oftmals erfordert
dies ausgefallene Halterungen für
die Rollen und ausgefallene, ausschließlich der Führung dienende Schienen. Durch
die Aussparungen ist das Führungssystem
auch nicht imstande, ein über
die gesamte Türbewegung
hinweg reichende Führung und
einen entsprechenden Schutz der Abdichtung zu liefern.
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Das
an Goughnour et al. erteilte U.S. Patent Nr. 6,017,105 ist die Offenlegung
einer Methode zum Führen
der Schiebetür
bei einer begehbaren Sterilisiereinrichtung, bei der die Führungsrollen
im geschlossenen Zustand der Tür
in besondere, in den oberen und unteren Führungsschienen angebrachte Aussparungen
einlaufen. Die Führungsrollen
müssen
richtig in die Aussparungen einlaufen, sonst könnte der von den Führungsrollen
beim Bewegen der Tür
aufgenommene Druck die Rollen und die damit verbundenen Bauteile
beschädigen.
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Um
sicher zu stellen, dass die Tür
des Sterilisierapparats über
die Dauer des Sterilisierzyklus verschlossen bleibt, verwenden viele
Sterilisierapparate elektronisch oder pneumatisch gesteuerte Schließmechanismen,
bei denen ein Programm oder ein Druckschalter darüber bestimmt,
wann der Schließmechanismus
aktiviert sein muss. Solcherlei Einrichtungen erhöhen die
Komplexität
des Sterilisierapparats. Die vorliegende Erfindung ist die Offenlegung
einer neuen und verbesserten Methode für das Führen einer waagerecht laufenden
Schiebetür, mit
der die oben erwähnten
und andere Probleme ausgeräumt
werden.
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Zusammenfassende
Beschreibung der Erfindung
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Sterilisier- oder Desinfektionsapparat
vorgestellt. Der Apparat enthält
ein Gehäuse, durch
das eine Innenkammer und eine Öffnung
abgegrenzt werden. Eine Tür
ist so bemessen, dass sie die Öffnung
abschließt.
Eine waagerechte Tragschiene ist am Gehäuse angebracht. Ein Führungssystem führt die
Tür zwischen
einer offenen Stellung, in der die zu sterilisierenden oder zu desinfizierenden
Gegenstände
in die Kammer geladen werden können, und
einer geschlossenen Stellung, in der die Tür die Öffnung bedeckt. Das Führungssystem
enthält
eine schwenkbare Stütze.
Die Stütze
besteht aus einer Stange, die am unteren Ende mit der Tür beweglich verbunden
ist. Die schwenkbare Stütze
kann sich relativ zur Tür
in Reaktion auf innerhalb der Kammer geschehene Druckwechsel bewegen.
Die schwenkbare Stütze
wird beim Öffnen
oder Schließen
der Tür von
einer Tragschiene getragen. Ein Türausrichtungssystem stützt die
Tür zumindest
an einem oberen und einem unteren Punkt der Tür so, dass die Tür weitgehend
senkrecht ausgerichtet bleibt.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Methode zum
Führen
einer Schiebetür
in einem Sterilisier- oder Desinfizierapparat vorgestellt wobei
die Tür
zwischen einer geöffneten
Lage, in der das Innere der Kammer des Sterilisier- oder Desinfizierapparats
durch die Öffnung
in der Kammer zugänglich
ist, und einer geschlossenen Lage, in der die Öffnung von der Tür überdeckt
ist, geführt
wird und wobei besagte Methode die Schrittfolge des Aufhängens der
Tür auf
einer Stütze
und des Bewegens der Stütze
entlang der waagerecht an der Öffnung
angebrachten Tragschiene umfasst. Die Tragschiene besteht aus einer
Stange, die an ihrem unteren Ende drehbar mit der Tür verbunden
ist. Die Stange schwenkt um diesen Drehpunkt herum entsprechend
dem Druckwechsel innerhalb der Kammer. Die Methode umfasst des weiteren,
dass zumindest ein oberer Punkt und ein unterer Punkt an der Tür so vorgespannt
wird, dass die Tür weitgehend
vertikal ausgerichtet bleibt.
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Ein
Vorteil zumindest einer Ausführung
der vorliegenden Erfindung ist, dass die Tür über ihre gesamte Schiebelänge geführt wird.
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Ein
weiterer Vorteil zumindest einer Ausführung der vorliegenden Erfindung
ist, dass das Führungssystem
jede Druckumkehr innerhalb des Sterilisierapparats axial nach außen überträgt.
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Ein
weiterer Vorteil zumindest einer Ausführung der vorliegenden Erfindung
ist, dass die Tür
bei Druckänderungen
innerhalb der Kammer automatisch verschlossen wird.
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Ein
weiterer Vorteil zumindest einer Ausführung der vorliegenden Erfindung
ist, dass durch das Motorantriebskabel und das Flaschenzug-Türantriebssystem
kein weiterer Türblockiersensor
erforderlich ist und dadurch die Auslegung vereinfacht und ein inhärent sicheres
Systems erzielt wird.
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Weitere
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden jedem mit allgemeiner
Erfahrung in dieser Technik beim Lesen und Verstehen der folgenden
detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführung offenbar.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Die
Erfindung kann mit verschiedenen Komponenten und Anordnungen von
Komponenten und in verschiedenen Schritten und Reihenfolgen der Schritte
ausgeführt
werden. Die Zeichnungen dienen lediglich der Darstellung einer bevorzugten
Ausführung
und sollen nicht als Einschränkung
der Erfindung gedeutet werden.
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1 ist
eine perspektivische Vorderansicht eines Dampf-Sterilisierapparats
mit einer waagerecht laufenden Schiebetür gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht des Sterilisierapparats gemäß 1 mit
der Tür
in ihrer offenen Lage;
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3 ist
eine Vorderansicht des Sterilisierapparats gemäß 1;
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4 ist
eine Seitenansicht des Sterilisierapparats gemäß 1;
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5 ist
eine Seitenansicht der Tür
gemäß 1;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht der Tür gemäß 1;
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7 ist
eine vergrößere perspektivische Ansicht
der oberen Federrollen gemäß 1;
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8 ist
eine perspektivische Ansicht der unteren Federrollen gemäß 1;
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9 ist
eine Seitenansicht des Frontseite des Sterilisierapparats gemäß 1;
und
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10 ist
eine vergrößerte Ansicht
des Schließmechanismus
gemäß 1 entlang
der Schnittlinie A-A.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführung
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Unter
Bezugnahmen auf die 1 bis 4, besteht
ein zum Sterilisieren und Desinfizieren von Geräten einzusetzender Dampfsterilisierapparat
aus einem Schrank 10, durch den eine innere Kammer 12 gebildet
wird. Im Weiteren werden der Ausdruck „Dekontamination" und verwandte Ausdrücke als
umfassend für
Sterilisation, Desinfizieren und andere Formen einer mikrobiziden
Behandlung verwendet.
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Die
zu sterilisierenden oder zu desinfizierenden (also, zu dekontaminierenden)
Gegenstände werden
in die Kammer 12 durch eine Öffnung 16, beispielsweise
durch einen Abschlussrahmen 18, in der Vorderwand des Schranks 10 geladen.
Eine waagerecht laufende Schiebetüreinheit 20 enthält eine
waagerecht laufende Schiebetür 22,
ein an der Vorderfront des Schranks montiertes Tragsystem 24,
das während
der Bewegung der Tür
das Türgewicht
trägt und
die Auswärtsbewegung
der Tür
begrenzt, und ein an der Tür
angebrachtes Führungssystem 28, das
der Tür 22 eine
Hin- und Herbewegung senkrecht zum Abschlussrahmen 18 des
Sterilisierapparats erlaubt.
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Die
Tür 22 besteht
aus einer Druckplatte 40, die so bemessen ist, dass sie
die Öffnung 16 überdeckt.
Die Druckplatte ist aus einem Material geformt, das gegen die Umgebungsbedingungen
innerhalb der Kammer resistent und im Stande ist, den Druckänderungen
innerhalb der Kammer während eines
Dekontaminationszyklus zu widerstehen.
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Die
Tür enthält zwei
senkrecht verlaufende strukturelle Schächte 42, 44,
die nahe der linken, bzw. rechten Seite 47, 48 auf
der Vorderfront 46 der Druckplatte 40 montiert
sind. Die Schächte
sind mit der Druckplatte verschweißt oder auf andere Weise fest
mit ihr verbunden. Die strukturellen Schächte stützen jeweils die linke und
die rechte Seite 47, 48 der Druckplatte (d.h.,
die nachfolgende, bzw. führende
Kante der Tür)
gegen eine mögliche
Verbiegung nach außen
oder innen unter dem bei der Sterilisation entstehenden Druck, und
sie erstrecken sich daher bevorzugt über die gesamte Länge der
Druckplatte. Die quaderförmigen
strukturellen Schächte 42, 44 enthalten
die inneren Hohlräume 50, 52.
Wahlweise überdeckt
eine (nicht dargestellte) optisch verschönernde Abdeckplatte die Tür und verdeckt
somit die Druckplatte 40 und die strukturellen Schächte 42, 44.
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Das
Tragsystem 24 enthält
obere und untere waagerecht verlaufende L-förmige Rückhalteelemente 60, 62,
die auf dem Abschlussrahmen des Sterilisierapparats über und
unter der Öffnung 16 montiert
sind und in denen jeweils die obere und die untere waagerechte Seite 66, 68 der
Druckplatte aufgenommen wird. Eine um die Peripherie der Öffnung 16 verlaufende
Dichtung 70 befindet sich in dem Abschlussrahmen 18 des
Schranks und erzeugt einen dichten Abschluss der Innenseite der
Druckplatte 72, wenn sich die Tür in ihrer geschlossenen Position
befindet. Vorzugsweise ist diese Dichtung 70 eine aktive
Dichtung, beispielsweise ein Dichtungsring in einer im Abschlussrahmen
oder anderen Außenfläche des
Schranks eingearbeiteten Nut 74, am besten sichtbar gemacht
in 4. Wenn die Dichtung 70 aktiviert ist,
beispielsweise indem der Dichtungsring mit Dampf unter Druck gesetzt
wird, dehnt sich der Dichtungsring nach außen aus und drückt die
Druckplatte 40 gegen die außen angebrachten Kanten 76, 78 der
L-förmigen
Rückhalteelemente 60, 62.
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Die
Rückhalteelemente 60, 62 beschränken die
auswärtsgerichtet
Bewegung der Tür
während
eines Sterilisierzyklus und stützen
das obere Teil 66 und das untere Teil 68 der Tür gegen
ein Verbiegen ab. In allen Druckphasen eines Sterilisierzyklus ist die
Tür somit
dicht neben allen vier Seiten 47, 48, 66, 68 der
Druckplatte abgestützt.
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Sobald
ein Druck aus der Sterilisierkammer 12 auf die Platte 40 ausgeübt wird,
bewegt sich die Tür
ein Weniges soweit nach außen,
bis sie gegen die vorderen Teilen 76, 78 der Rückhalteelemente stößt. Die
Dichtung 70 ist so gestaltet, dass während dieser Auswärtsbewegung
ein dichter Abschluss mit der Druckplatte 40 aufrechterhalten
bleibt. Sobald innerhalb der Kammer 12 ein Unterdruck entsteht,
bewegt sich die Tür
nach innen gegen den Abschlussrahmen 18.
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Das
Tragsystem 24 enthält,
unter anderem, eine waagerechte zylinderförmige Tragschiene 80, die
mittels einer Montageschiene 84 oder einem anderen geeigneten
Montageelement fest mit der oberen waagerechten Fläche 82 des
oberen Rückhalteelements 60 so
verbunden ist, dass die Schiene oben und nach links von der Öffnung 16 bis
zu einer bestimmten Entfernung nach außen vom Abschlussrahmen verläuft.
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Das
Führungssystem 28 enthält zwei schwenkbare
Stützen 90, 92,
durch die die Tür
mit der Tragschiene 80 verbunden ist. Insbesondere ist eine
linke schwenkbar gelagerte Stütze 90 schwenkbar
mit dem linken Schacht 42 und die rechte schwenkbare Stütze 92 schwenkbar
mit dem rechten Schacht verbunden. Es wird erwogen, bei großen Türen drei
oder mehr Schächte
und entsprechende schwenkbare Stützen
oder aber auch nur eine einzige schwenkbare Stütze zu verwenden. Jedoch reichen
bei gewöhnlichen
Sterilisierapparaten zwei schwenkbare Stützen aus, um das Gewicht der
Tür 22 zu
tragen.
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Jede
der schwenkbaren Stützen 90, 92 enthält jeweils
eine senkrecht emporragende runde oder rechteckige Stange 94, 96.
Ein unteres Ende 97, 98 jedes der Stangen steckt
in dem jeweiligen Hohlraum 50, 52 des entsprechenden
Schachts. Jedes untere Ende 97, 98 hat eine geeignet
platzierte Bohrung 100, in die ein Drehzapfen 102, 104 waagerecht
hinein geschoben wird. Die Drehzapfen sind an beiden Enden in den
entsprechenden Seitenteilen 106, 108 der jeweiligen
Schächte 42, 44 gelagert.
Auf diese Weise sind die schwenkbaren Stützen 90, 92 mittels der
unteren Enden der Stangen schwenkbar mit der entsprechenden Montageschiene
verbunden.
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Sobald
die schwenkbaren Stützen 90, 92 an der
Tragschiene 80 hängen,
kann die Tür 22 um
die Drehzapfen 102, 104 herum schwenken. Wenn
sich die Tür
auf Grund der Druckentwicklung innerhalb der Kammer einwärts oder
auswärts
bewegt, schwenken die schwenkbaren Stützen 90, 92 unabhängig voneinander
innerhalb ihrer jeweiligen Schächte 42, 42 und
entlasten dadurch die Druckspannungen, die sich bei einer fest verschlossenen Tür sonst
entwickeln würden.
Insbesondere bei Druckabfall innerhalb der Kammer bewegt sich die Tür einwärts und
die schwenkbare Stütze
schwenkt um den Drehpunkt in Richtung P (siehe 5).
Bei Überdruck
innerhalb der Kammer bewegt sich die Tür auswärts und die schwenkbare Stütze schwenkt
in Richtung P'.
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An
jeder schwenkbaren Stütze 90, 92 ist
eine Tragrolle 110, 112 drehbar an einem nach
hinten gerichteten Zapfen 114, 116 und dieser
Zapfen am oberen Ende 118 der Stange 94, 96 der
schwenkbaren Stütze
montiert (siehe 4). Die Tragrollen 110, 112 sind
mit einer außen
umlaufende Nut 120 versehen, die an die obere Außenfläche der
zylinderförmigen Schiene 80 angepasst
ist. Dies erzeugt einen Drehpunkt für die Tür bei ihrer Einwärts- und
Auswärtsbewegung.
Die außen
umlaufende Nut sorgt auch dafür,
dass die Führungsrolle
auf der Schiene bleibt und die Führungsrolle
beim Verschieben der Tür 22 nach
links oder rechts auf der Schiene abrollt. Somit hängt die
Tür 22 mittels
der schwenkbaren Stützen
an der Schiene 80 und ihr Gewicht erzeugt eine abwärtsgerichtete
Kraft F an der Schiene 80.
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Wie
aus den 1 und 5 bis 6 ersichtlich,
liegen die Drehpunkte 102, 104 in der oberen Hälfte der
Tür 22 und
zwar oberhalb ihres Schwerpunkts C. Der Schwerpunkt C ist so eingerichtet,
dass die an den schwenkbaren Stützen 90, 92 frei
hängende
Tür an
ihrem oberen Ende 66 leicht nach innen (d.h. zur Kammer 12 hin)
und an ihrem untern Ende 68 leicht nach außen gerichtet
ist. Wie aus 5 ersichtlich, sind bei frei
hängender
Tür der
Schwerpunkt C, der Drehpunkt 98 und die Führungsrolle 80 senkrecht
zu einander ausgerichtet.
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Ein
Türausrichtungssystem 130,
beispielsweise ein System aus federvorgespannten die Führungsrollen
oder andere Ausrichtungssysteme, erzeugt die durch die Pfeife A
und B in 5 dargestellten Reaktionskräfte, die
die Tür 22 in
einer ungefähr
senkrechten Lage halten. Das Türausrichtungssystem
erlaubt der Tür,
zwischen der offenen und der geschlossenen Stellung hin- und herbewegt
zu werden, ohne dass sie den Abschlussrahmen 18 und die Dichtung 70 oder
die Rückhaltestangen 60, 62 berührt. Unter
wechselndem Druck innerhalb der Kammer erlaubt das Rückhaltesystem
auch, dass sich die Tür
soweit einwärts
oder auswärts
bewegen kann, bis sie den Abschlussrahmen 18 oder die Rückhaltestangen 60, 62 berührt.
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Das
System 130 für
die Türausrichtung
enthält
zwei obere Ausrichtungselemente, beispielsweise federvorgespannte
Führungsrollen 132, 134,
und ein unteres Ausrichtungselement, beispielsweise eine federvorgespannte
Führungsrolle 136.
Die oberen Türausrichtungselemente
sind an den Flanschen 138, 140 montiert, die oben
aus den jeweiligen inneren Seitenteilen 106, 108 des
linken und rechten Schachts 42, 44 herausragen.
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Unter
Bezugnahme auf die 6 und 7 enthalten
die oberen Türausrichtungselemente 132, 134 jeweils
eine elastisch verformbare U-förmig
gebogene Platte 142 oder ein anderes federndes Element,
beispielsweise eine Spiralfeder. Die federnden Elemente sind vorzugsweise
vorgespannt. Vorspannen bedeutet, dass das Ausrichtungselement unter
Spannung steht, so dass bereits eine kleine zusätzliche Auslenkung eine bedeutende
Reaktionskraft erzeugt. Aus Vereinfachungsgründen ist nur das rechte Ausrichtungselement 134 dargestellt.
Es ist aber leicht einsichtig, dass das linke Türausrichtungselement 132 ein
Spiegelbild des rechten Türausrichtungselements
darstellt. Ein Flansch 144 am äußeren Arm 146 der
U-förmig
gebogenen Platte ist mit Schrauben, Bolzen oder einem anderen zweckmäßigen Befestigungsmittel
an dem jeweiligen Schachtflansch 138, 140 befestigt.
Ein innerer Arm 148 der U-förmig gebogenen Platte 142 trägt einen senkrecht
herausragenden Stift 150, an dessen äußerem Ende eine Führungsrolle 152 drehbar
montiert ist. Beim Bewegen der Tür
greift die Führungsrolle 152 rollend
in eine obere Führungsfläche, beispielsweise
eine vordere Außenfläche 154 im
vorderen Teil 76 des oberen Rückhalteelements 60,
ein. Die U-förmig
gebogenen Platte 142 ist elastisch verformbar, so dass
sich die Tür 22 um
kleine Beträge
nach innen oder außen entsprechend
der Druckänderung
innerhalb des Sterilisierapparats bewegen kann. Wenn sich die Tür 22 auf
Grund eines Unterdrucks in der Kammer 12 einwärts bewegt,
werden die U-förmig gebogenen
Platten der oberen Türausrichtungselemente
eine Federkraft ausüben
(d.h., der Abstand w zwischen den inneren und äußeren Armen 148, 146 der
Platte wird verringert und dadurch eine Federspannung in der Platte
erzeugt). Diese Federspannung hilft, die Tür wieder in ihre Ausgangslage
zu befördern,
wenn der Druck in der Kammer erneut atmosphärischen Druck erreicht hat,
womit dann auch die Federspannung entlastet ist. Die Türausrichtungselemente 132, 134 arbeiten
unabhängig
voneinander, so dass zu gleicher Zeit eine U-förmig gebogene Platte mehr oder
auch weniger unter Federspannung stehen kann. Obwohl anstatt zwei
auch drei oder mehr obere Türausrichtungselemente
eingesetzt werden können,
ist dies nicht unbedingt vorteilhaft, da wahrscheinlich nur zwei
der Rollen gleichzeitig die Rückhalteelemente
berühren
werden.
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Unter
Bezugnahme auf 6 und 8 ist ein
unteres Türausrichtungselement 136 mittig
auf der Vorderfront 46 der Druckplatte 40 am unteren Ende 68 der
Tür montiert.
Das untere Türausrichtungselement
enthält
eine U-förmig
gebogene Platte 160, die in gleicher Weise wie die U-förmig gebogenen
Platten der oberen Türausrichtungselemente funktioniert.
Jedoch ist die U-förmige
Platte in diesem Fall senkrecht und nicht waagerecht ausgerichtet, und
der Montageflansch 162 ist am inneren Arm 164 der
U-förmigen
Platte angebracht. Am äußeren Arm 166 der
U-förmig
gebogenen Platte befindet sich am unteren Ende ein nach innen gerichteter
Flansch 168. Dieser Flansch 168 hält einen
nach unten ausgerichteten Stift 170, auf dem eine Führungsrolle 172 befestigt
ist. Beim Bewegen der Tür
greift die Führungsrolle 172 rollend
in eine untere Führungsfläche ein,
beispielsweise in eine senkrechte innere Fläche 174 einer vor
dem unteren Rückhalteelement 62 angebrachten
L-förmigen
Rollenführung 176 (siehe 4).
Sobald innerhalb des Sterilisierapparats Überdruck entsteht, bewegt sich
die Tür
soweit nach außen,
bis sie die Rückhalteelemente 60, 62 berührt. Die
U-förmig
gebogene Platte 160 des unteren Türausrichtungselements wird
durch diese Bewegung unter Spannung gesetzt und hilft dadurch, die Tür in ihre
ursprüngliche
Lage zu bringen, sobald der Überdruck
entlastet wird.
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Die
oberen Türausrichtungselemente 132, 134 erteilen
der Tür
somit eine nach außen
in Richtung des Pfeils A gerichtete Vorspannung und das untere Türausrichtungselement 136 erteilt
der Tür eine
nach innen in Richtung des Pfeils A' gerichtete Vorspannung, während sie
die Tür
gleichzeitig senkrecht ausrichten und ihr erlauben, sich auf Grund
der Druckentwicklung innerhalb des Sterilisierapparats einwärts und
auswärts
zu bewegen. Der Begriff Vorspannung ist hier so zu verstehen, dass
die Tür
in eine senkrechte und nicht in eine schiefe Lage gebracht wird.
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Vorzugsweise
werden die Türausrichtungselemente 132, 134, 136 so
eingestellt, dass die Führungsrollen
die jeweiligen Führungsflächen 154, 174 berühren. Anstatt
eines weiteren, vierten Türausrichtungselements
ist es von Vorteil, nur ein Türausrichtungselement 136 am
unteren Ende in der Mitte der Tür
einzusetzen. Dadurch wird sichergestellt, dass jedes der Türausrichtungselemente 132, 134, 136 zu jeder
Zeit mit ihren jeweiligen Führungsflächen 154, 174 in
Berührung
bleibt. Die Abstandshalter 180, 182 verbinden
die inneren und äußeren Arme
der U-förmig
gebogenen Platte und sorgen für
die Vorspannung. Die Einstellung der Vorspannung (Anfangsspannung)
der Türausrichtungselemente
erfolgt durch Verstellen der Schrauben 183, die in geeignete,
im Montageflansch 144 angeordnete längliche Schlitze 184, 186 eingeführt werden.
Nachdem die Tür 22 eingehängt worden
ist, werden die Schrauben 183 in den Schlitzen nach Bedarf
verstellt, um damit die Tür
senkrecht auszurichten. Diese Einstellung verändert die Lage der Führungsrollen
und somit die durch sie ausgeübte
Kraft.
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Obwohl
das System der Türausrichtungselemente
bisher so beschrieben wurde, dass zwei oben an der Tür angebrachte
Türausrichtungselemente 132, 134 den
oberen Teil der Tür
daran hindern, sich nach innen zu bewegen, und dass ein unten an
der Tür
angebrachtes Türausrichtungselement 136 den unteren
Teil der Tür
daran hindert, sich nach außen zu
bewegen, wird auch erwogen, den Schwerpunkt C der Tür so zu
legen, dass sich die freihängende
Tür unten
nach innen und oben nach außen
neigt, also entgegengesetzt zu der Darstellung gemäß 5. Bei
dieser Ausführungsart
würden
ein oder zwei entsprechend dem unteren Federelement 136 ausgebildete
obere Federelemente das obere Teil der Tür nach innen hin vorspannen,
während
ein oder zwei entsprechend den oberen Federelementen 132, 134 ausgebildete
untere Federelemente das untere Teil der Tür nach außen hin vorspannen.
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Unter
Bezugnahme auf 1 und 9 wird die
Tür 22 durch
ein Antriebssystem 190 zwischen ihrer offenen und geschlossenen
Lage hin- und hergefahren. Das Antriebssystem besteht aus einem
Motor 192, der ein über
zwei Kabelrollen 195, 198 laufendes Kabel 194 antreibt.
Das Kabel ist mit dem oberen Ende 118 jedes der schwenkbaren
Stützen 90, 92 verbunden.
Die zwei Kabelrollen 196, 198 werden über Halterungen
am Abschlussrahmen nahe der Oberseite 202 des Schranks
(oder, im Fall der Kabelrolle 198, oben auf dem Motor 192)
montiert und bilden somit die Halterung des Kabels 194 an beiden
Enden der Schranköffnung 16.
Sobald der Motor 192 aktiviert wird, zieht das Kabel 194 die schwenkbaren
Stützen 90, 92 und
die Tragrollen 110, 112 entlang der Schiene 80 und
führt somit
die Tür 22 zwischen
der offenen und geschlossenen Lage hin und her.
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Die
Kabelspannung wird vorzugsweise so gewählt, dass das ein Rutschen
des Kabels oder ein Stillstand des Motors bei einer vorherbestimmten
Antriebskraft erfolgt, die vorzugsweise zwischen 10 und 15 Kilogramm,
am Besten aber nicht höher
als 13,6 Kilogramm liegt. Falls sich ein Hindernis im Weg der Tür befindet,
bleibt beim Erreichen einer vorherbestimmten Antriebskraft der Motor 192 stehen
oder das Kabel rutscht durch. Dadurch werden Verletzungen oder Schäden an dem
Hindernis vermieden und es bedarf keines aufwendigen Sensorsystems,
um sicher zu stellen, dass der Weg frei von Hindernissen ist.
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Unter
Bezugnahme auf 1 und 10 verhindert
ein Schließmechanismus 210,
dass sich die Tür
während
der Druckphase des Sterilisierzyklus (d.h., wenn sich innerhalb
der Kammer 12 ein Überdruck
entwickelt hat) öffnen
kann. Bei einer bevorzugten Ausführung
wird der Schließmechanismus der
Tür vom Überdruck
innerhalb der Kammer ausgelöst.
Wie in 10 dargestellt enthält der Schließmechanismus
eine Halterung 212, die oben auf der unteren Rückhalteschiene 62 und,
bei geschlossener Tür,
direkt neben der Hinterkante 47 der Tür montiert ist. Ein Hebel 216 ist
am Drehpunkt 218 drehbar mit der Halterung 212 verbunden.
Ein erster Abschnitt 220 des Hebels 216 erstreckt
sich, vom Drehpunkt aus gesehen, in Richtung der nachlaufenden vertikalen
Kante 47 und trägt
am weitest entfernten Ende einen Haken 222, der bei geschlossenem
Schließmechanismus
hinter der nachlaufenden Kante der Tür einrastet. Ein zweiter Abschnitt 223 des
Hebels erstreckt sich, vom Drehpunkt aus gesehen, in entgegen gesetzter
Richtung und trägt
am weitest entfernten Ende eine zu der Außenfläche 46 der Druckplatte hin
gerichtete Erhöhung 224.
Beim Auf- oder Zufahren der Tür
(als Phantom dargestellt) fährt
sie an dem Haken 222 (ebenfalls als Phantom dargestellt)
ungehindert vorbei.
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Eine
Stellschraube 226 ist in der Halterung auf der Seite des
ersten Abschnitts 220 des Hebels angebracht, durch die
die Auswärtsbewegung
des ersten Hebelabschnitts beschränkt und ein zu weites Herausragen
verhindert wird. Sobald ein Druck in Richtung des Pfeils D auf die
Tür 22 einwirkt
(d.h., wenn ein Überdruck
innerhalb der Kammer 12 entstanden ist), drückt die
Vorderseite 46 der Tür
auf die Erhöhung 224 am
Hebel. Ein auf die Erhöhung
ausgeübter
Druck dreht den Hebel um den Drehpunkt 218, wodurch der
Haken 222 des Hebels in die mit durchgezogenen Linien dargestellte
Lage bewegt wird, in der er hinter der nachlaufenden Kante 47 der Türplatte 40 einhakt.
Dadurch wird ein Öffnen
der Tür während der Überdruckphase
des Sterilisierzyklus verhindert.
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Sobald
der nach außen
gerichtete Druck entlastet ist, bewegt sich der Hebel 216 zurück in seine Ausgangslage
und die Tür
kann sich wieder ungehindert bewegen. Eine Feder oder ein Kolben 228 ist
in der Halterung auf der Seite des zweiten Abschnitts 223 des
Hebels angebracht und hilft, den Hebel in seine Ausgangsposition
zurückzuführen, sobald
der nach außen
gerichtete Druck entlastet ist.
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Obwohl
der Türschließmechanismus 210 einen
einfachen mechanischen Verschluss der Tür darstellt, werden auch andere
Schließmechanismen zusätzlich oder
ersatzweise zu dem Mechanismus 210 erwogen. Beispielsweise,
kann eine elektronisch oder pneumatisch angetriebene mechanische
Sperre ersatzweise oder zusätzlich
zu dem beschriebenen Schließmechanismus
eingesetzt werden.
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Der
Betrieb des Sterilisier- oder Desinfizierapparats erfolgt so, dass
zuerst, bei geöffneter
Tür wie
in 2 dargestellt, die zu dekontaminierenden Gegenstände durch
die Öffnung 16 in
die Kammer 12 geladen werden. Die Tür wird dann durch Aktivierung des
motorgetrieben Kabel- und Rollenzugs des Türantriebssystems 190 geschlossen.
Beim Auffahren und Schließen
der Tür
laufen die Tragrollen 110, 112 auf der Tragschiene 80 entlang
und tragen das Gewicht der Tür.
Die Tür
wird unten durch das untere Türausrichtungselement 136 und
oben durch die oberen Türausrichtungselemente 132, 134 geführt. Die
Tür 22 gleitet
somit zentriert zwischen dem Abschlussrahmen 18 und den
Rückhaltestangen über die Öffnung,
ohne dabei die Vorderfläche
des Abschlussrahmens zu zerkratzen oder die Dichtung zu beschädigen. Die
Position der Schlitze der Türausrichtungselemente
kann über
die Lebensdauer des Sterilisierapparats hinweg nach Bedarf justiert
werden, um somit oben und unten an der Tür einen schmalen Spalt aufrechtzuerhalten.
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Unter
Bezugnahme auf 4 läuft dann ein Sterilisier- oder
anderer mikrobizider Dekontaminationszyklus ab. Der Zyklus kann
insbesondere eine oder mehrere Druckphasen umfassen, bei denen Dampf
aus einem Dampfkessel 242 oder einer anderen Quelle durch
ein Einlassrohr 240 in die Kammer eingeleitet wird. Der
Dampf aus dem Dampfkessel kann auch zum Heizen eines Isoliermantels 246 über dasselbe
oder ein anderes Einlassrohr 243 verwendet werden, sowie
auch um den Dichtungsring 70 über ein Dichtungsring-Einlassrohr 248 mit
Druck zu beaufschlagen. Der Dekontaminationszyklus kann auch eine
oder mehrere Unterdruckphasen umfassen, indem die Kammer 12,
beispielsweise durch den Betrieb einer über eine Unterdruckleitung 252 mit
der Kammer verbundenen Vakuumpumpe 250, mit Unterdruck
beaufschlagt wird.
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Die
mehrere Drehpunkte enthaltende Ausführung der Türausrichtungselemente und schwenkbaren
Stützen
erlaubt es der Tür,
sich während
der Überdruck-
und Unterdruckphasen des Sterilisierzyklus zwischen den Rückhalteelementen
und dem Abschlussrahmen 18 auswärts und einwärts zu bewegen.
Sobald der Druck innerhalb der Kammer erhöht wird, wird der Schließmechanismus 210 der
Tür aktivier.
Die Druckplatte 40 bewegt sich leicht nnenach außen woraufhin
sich die schwenkbaren Stützen 90, 92 um
ihre Drehpunkte 102, 104 drehen und somit den
Aufbau von Spannungen in den schwenkbaren Stützen verhindern. Wenn ein Unterdruck
innerhalb der Kammer entsteht, wird die Druckplatte 40 in
gleicher Weise nach innen gegen den Abschlussrahmen 18 des
Sterilisierapparats gezogen und die schwenkbaren Stützen drehen
sich erneut um ihre jeweiligen Drehpunkte. Die Tragrollen 110, 112 führen während der
ein- und auswärts
gerichteten Bewegung der Tür eine
geringfügige
Drehung in Richtung der Pfeile R und R' aus (siehe 5). Durch
ihre Biegung erlauben die U-förmig
geformten Platten 142, 160, dass die Tür sich einwärts und
auswärts
bewegen kann. Der Heber 216 des Schließmechanismus wird bei einem
innerhalb des Zyklus entstehenden Überdruck in der nachlaufenden
Kante 47 der Tür
eingerastet.
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Am
Ende des Sterilisier- oder Desinfektionszyklus wird der Antriebsmotor 192 aktiviert,
um das Kabel 194 jetzt in der Gegenrichtung zum Schließvorgang
anzutreiben und somit die Tür 22 wieder
zu öffnen.
Die dekontaminierten Gegenstände
werden dann aus der Kammer 12 herausgenommen.
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Bei
Stromausfall oder Ausfall des Motors 192 kann die Tür 22 des
Sterilisierapparats von Hand durch einfaches Schieben geöffnet oder
geschlossen werden. Es ist keine Kurbel oder ein anderes mechanisches
Notöffnungssystem
erforderlich wie bei den sonst üblichen
Türsystemen.
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Obwohl
die Tür 22 gemäß den 1 und 2 als
von links nach rechts schließend
dargestellt ist, ist es leicht verständlich, dass die Tür durch ein
Verschieben der Lage der Tragschiene 80, die dann rechts über die Öffnung 16 hinaus
ragt, in eine von rechts nach links schließende Tür umgewandelt werden kann.
Der Schließmechanismus 210 wird dazu
durch einen analogen (im Wesentlichen spiegelbildlichen) Schließmechanismus
an der rechten Seite der Tür
ersetzt.
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Obwohl
die Tür
in direktem Bezug auf ein oben montiertes schwenkbares Tragsystem
beschrieben worden ist, wird auch erwogen, dass die Tür mit schwenkbaren
Stützen ähnlich der
beschriebenen Art von unten her unterstützt werden kann, wobei das
Gewicht der Tür
dann von unten getragen wird. Bei dieser Ausführung laufen die Tragrollen
der schwenkbaren Stützen
dann vorzugsweise auf einer Schiene, die unten an der Öffnung angebracht
wird. Vorzugsweise wird auch ein gleiches wie das beschriebene Türausrichtungssystem
verwendet, um die Tür
in ihrer senkrechten Lage zu halten.