-
Verfahren und Vorrichtung zum Sterilisieren Die Wissenschaft fordert
für das chirurgische und zahnärztliche Instrumentarium absolute Keimfreiheit. Dabei
ist die keimtötende Kraft der heißen Luft allgemein anerkannt, und es stellt fest,
daß die Sterilisierzeit bei Verwendung bewegter Heißluft wesentlich kürzer ist,
und zwar nur 1/,, bis % der Zeit, die sie bei ruhender Heißluft gleicher Temperatur
beträgt. Die keimtötende Wirkung beruht auf ihrer austrocknenden Kraft. Diese Wirkung
hängt außer von der Temperatur in der Hauptsache von der Geschwindigkeit ab, mit
der die heiße Luft gegen die Oberflächen der zu entkeimenden Gegenstände geworfen
wird. Dabei ist es Voraussetzung für die Erzielung der vollen Wirkung, daß der Heiß-Iuftstrom
mit seiner vollen Geschwindigkeit nicht nur auf die dem Luftstrom zugekehrten Oberflächenteile,
sondern auch auf die dem Luftstrom abgekehrt gelagerten Flächen, die oft noch kleinere
und größere Hohlräume bilden, einwirkt. Die zeitverkürzende Wirkung der bewegten
Heißluft wird nur an dei mit entsprechender Luftgeschwindigkeit bestrahlten Oberfläche
des Sterilisiergutes erzielt; eine Tiefenwirkung tritt an den Steller nicht ein,
die dem starken Luftstrom entzogeisind (vgl. Bd. 113 Archiv f. Hygiene, Prof.
Hof mann und Prof. B r ei n I , S.3o5 bis 3i2).
-
Bei allen bekannten Heißluftsterilisatoren mit Luftumwälzung wird
nur ein Luftstrom erzeugt, der in einer kreisenden Strömungsrichtung verläuft, und
zwar entweder horizontal oder vertikal bei eckigen Sterilisationsräumen oder radial
bei runden Kammern. Eingebaute Sieb- oder Drahtgeflechtplatten teilen zumeist die
Kammer in mehrere Nebenräume. Die Wände der Sterilisationskammer
sind
bei den bekannten Apparaturen starr miteinander verbunden, d. h. unbeweglich. Zur
Erzielung eines raschen Temperaturausgleichs im freien Luftraum der Kammer' sind..
die erwähnten Sieb- oder Drahtgeflechtplätteh. stets gegen den Luftstrom gebaut;
so daß dieser die Durchbrüche passieren und sich unter Bildung von kleinen Luftwirbeln
zerteilen muß. Bei großen Durchbrüchen sind die Luftwirbel sehr klein und kurzwegig,
bei kleinen bzw. wenigen Durchbrüchen dagegen stärker und langwegig. Beides hat
aber seine Nachteile, denn bei großen Durchbrüchen geht der wenig gehemmte, starke
Luftstrom rasch hindurch und reißt die kleinen Wirbel sogleich wieder mit sich fort,
ohne daß sie eine kräftige Bestreichung der dem Hauptluftstrom abgekehrten Oberflächen
des Sterilisiergutes bewirken. Es tritt dann an den erwähnten Stellen eine Sterilisation
nicht ein, weil mangels kräftiger Luftberührung der Temperaturanstieg dort um 2o
bis q.0° und mehr zurückbleibt: Bei kleinen Durchbrüchen entstehen wohl langwegige
Luftwirbel, aber es treten auch außerordentlich starke Geschwindigkeitsverminderungen
auf, bevor die so bewegte Luft zu den Instrumenten gelangt. Auch in diesem Falle
ist infolge der starken Verminderung der Luftgeschwindigkeit die Bestrahlungskraft
an den dem Luftstrom abgekehrten Stellen des Sterilisiergutes ungenügend, so daß
eine absolute Keimabtötung in der kurzen Zeit nicht zu erzielen ist. Wohl läßt sich
bei entsprechend langer Hitzeeinwirkung nach völliger Materialdurchwärmung die Sterilität
an den schwer zugänglichen Stellen mit den erwähnten Vorrichtungen erzielen, doch
ist der erstrebte Zweck der Schnellsterilisation nicht erreicht, und der Nutzeffekt
gleicht annähernd demjenigen der ruhenden Heißluft. Die Aufheizsterilisier-und Kühlzeit
beträgt bei Heißluftsterilisatoren mit ruhender Heißluft 5o bis go Minuten, wozu
bei vorzeitigem Herausnehmen und Abkühlen in freier Luft noch die Gefahr der Neuinfektion
hinzukommt, während die Gesamtzeit bei Heißluftsterilisatoren mit bewegter Luft
nach der vorliegenden Erfindung bei ausreichend starker, allseitig wirksamer Oberflächenberührung
der Instrumente nur 18 bis 22 Minuten ausmacht.
-
Die Rückkühlung der sterilisierten Instrumente durch Gebläseluft ist
bei den bekannten Heißlüftsterilisatoren mit bewegter Luft aus bakteriologischen
und aus hygienischen Gründen unvollkommen, weil ein Kaltluftstrom erzeugt wird,
der entweder durch ein sogenanntes Bakterienfilter oder über glühende Heizdrähte
eines elektrischen Widerstandes oder durch besondere, dem Apparat jedoch dicht angefügte
Kühlkammern oder Kühlleitungen hindurchgeleitet wird. In allen diesen Fällen wird
unsterile, also bakterienhaltige Luft zur direkten oder indirekten Kühlung der sterilen
Instrumente benutzt; wodurch eine große Gefahr der Neuinfektion gegeben ist. Die
Kaltluft wird teilweise über Stoffilter (Bakterienfilter genannt) geleitet bzw.
durch das Gewebe hindurch in das Innere der sterilen Kammer eingesaugt. Die eingesaugte
Luft ist nicht immer steril, weil das Gewebe nicht immer gleich dicht und dem dauernden
Luftstrom nicht gewachsen ist. Wird aber die `zur Rückkühlung bestimmte Kaltluft
zunächst über glühende Heizdrähte geleitet, so ist auch diese Luft nicht steril,
weil eine Sterilisation der im Bruchteil einer Sekunde am Heizdraht vorbeistreichende
Luft, in so kurzer Zeit überhaupt, nicht möglich ist. Die Kühlvorrichtung, die einen
Kaltluftstrom an den äußeren Wänden der Sterilisationskammer vorbeiführt, um auf
diese Weise indirekt eine Rückkühlung herbeizuführen, schließt die Gefahr der mittelbaren
Bakterienübertragung auf die sterilen Instrumente und Hände in sich ein; weil fortgesetzt
Bakterien mit der Luft in großen Mengen angesaugt und in den Kaltluftgängen, an
den Eintritts- und an den Austrittsöffnungen niedergeschlagen werden. Bei der Bedienung
der Vorrichtung ist eine Berührung dieser gefährlichen Stellen nicht zu vermeiden,
und deshalb ist auch diese Art der Rückkühlung aus den erwähnten Gründen unzweckmäßig.
-
Diese Nachteile der geschilderten Vorrichtungen und Verfahren zur
Sterilisation und Rückkühlung von ärztlichen Instrumenten u. dgl. sind bei der vorliegenden
Erfindung beseitigt. Sie stellt einen Heißluftsterilisator mit Luftümwälzungs- und
-kühlvorrichtung dar, der nicht nur eine durch ein Gebläse erzeugte Luftströmung;
sondern durch eine senkrecht dazu wirkende, bewegte; zylinderförmige Kanalwand noch
eine zweite Luftströmung mit großer Geschwindigkeit erzeugt, diese direkt gegen
die Oberflächen der zu sterilisierenden Gegenstände wirft und dadurch eine rasche,
aber dennoch absolut sichere Sterilisation gewährleistet. Luftzerteilende und Luftwirbel
erzeugende Siebplatten sind auf das kleinstmögliche Maß beschränkt und so angeordnet,
daß sie eine schädliche Herabsetzung der Geschwindigkeit der Luftströme nicht verursachen
können. Luftwirbel entstehen vielmehr nur in unmittelbarer Nähe der Instrumente,
wo sie nicht. schaden, sondern eher nützen. Oberflächen, die dem Luftstrom abgekehrt
sind, können bei dem neuen System kaum vorkommen, weil ein Luftstrom axial und der
andere infolge der sich rasch drehenden inneren zylinderförmigen Kanalwand
radial
verläuft und weil auf diese Weise die zu sterilisierenden Instrumente allseitig
in der direkten Luftstromwirkung liegen. Die stark durchbrochene Instrumentenauflageplatte
ragt frei in den Sterilisierraum hinein, ohne diesen, im Gegensatz zu den bekannten
Systemen, seitlich zu überragen und in festbegrenzte Nebenräume zu teilen. Daher
kann der radiale Luftstrom ungehindert durch den Raum strömen und die Oberflächen
der Instrumente allseitig bespülen, so daß der Hauptzweck der raschen Aufheizung
aller Stellen des Sterilisiergutes erreicht wird. Temperaturdifferenzen können an
keiner Stelle auftreten, und somit ist die Sterilität der Instrumente mit Sicherheit
in kurzer Zeit gewährleistet. Die Rückkühlung wird bei der neuen Vorrichtung nicht
durch einen Kaltluftstrom, sondern durch eine rasche Abkühlung der umgewälzten heißen
Sterilisationsluft bewirkt, wodurch die Gefahr einer Neuinfektion mit Sicherheit
vermieden ist. Ein Kaltluftstrom wird -im Gegensatz zu den bekannten Systemen überhaupt
nicht angesaugt, sondern die im Sterilisierraum befindliche bewegte Luft wird durch
Heizkörper, vorzugsweise elektrische Widerstände, aufgeheizt zur Sterilisation der
Instrumente verwendet, und alsdann nach Abschaltung der Heizwiderstände zur Abkühlung
des erhitzten Sterilisiergutes benutzt, da die Gehäusewände gut wärmeleitend sind.
-
Die Zeichnungen und die nachfolgende Beschreibung zeigen eine beispielsweise
Ausführungsform Abb. i einen senkrechten Längsschnitt nach Linie I-I der Abb. 2
und 3, Abb. 2 einen senkrechten Querschnitt nach Linie II-II der Abb. i, Abb. 3
eine Draufsicht; Abb. q. und 5 zeigen in Vorder- und Seitenansicht die das zu sterilisierende
Gut aufnehmende Siebschale mit nach oben stehenden Griffteilen, also in Gebrauchsstellung,
und Abb. 6 und 7 ebenfalls in Vorder- und Seitenansicht dieselbe Siebschale mit
in die waagerechte Stellung herabgeklappten Handgriffen, also in Ruhestellung.
-
In allen Abbildungen ist übereinstimmend der äußere, gut wärmeleitende
Blechmantel mit a bezeichnet. Dieser ist einerseits mit einem festen Boden b, anderseits
mit einem aufklappbaren Deckel c versehen. An der hin-: teren Wand ist der Elektromotor
d federnd im Gehäuseteil e angeordnet. Auf dessen Achse f sind die Gebläseflügel
g1 und die Kanalwand g2 mit den gegebenenfalls gekurvten Rippen gg drehbar angebracht.
Die Kanalwand hat die Gestalt eines drehbar gelagerten Zylinders mit Boden, welch
letzterer als Gebläseflügelrad g1 ausgebildet ist. Auf der Außenfläche der Kanalwand
g2 sind die schräg verlaufenden Rippen g3 angebracht. Die innere Kanalwand g2 begrenzt
und bildet somit den eigentlichen Sterilisationsraum, in welchen eine Konsole hl
mit Anschlag h2 hineinragt. Auf der Konsole lt' steht das Instrumentensieb
i. Ein Temperaturregler r begrenzt die Temperatur nach oben, und ein
im Deckel c eingebautes Thermometer L zeigt die jeweils im Arbeitsraum herrschende
Temperatur,an. Die Heizkörper in' und iir heizen den Luftstrom. Die Vorrichtung
ruht auf den Fußteilen n, in welchen die elektrischen Anschlüsse und Schalter untergebracht
sind.
-
Die Siebschale i ist beiderseits mit Handgriffen 1a versehen, welche
in der aus Abb. 4. und 7 ersichtlichen Weise umlegbar sind. Diese Handgriffe sind
als zweiarmige Hebel ausgebildet, und die Anordnung ist so getroffen, daß die die
waagerechte Lage begrenzenden Anschläge hl gleichzeitig als Füße zum Aufstellen
sowie als Führung zum Einschieben auf die Konsole hl dienen.
-
Die Arbeitsweise des Reuen Heißluftsterilisators ist folgende: Nachdem
die zu sterilisierenden Gegenstände in die Siebschale i gelegt sind und der Deckel
c geschlossen ist, werden die Heizkörper in' und in' sowie der Motor eingeschaltet.
-
Die sich bildende Warmluft wird nun durch das neue Flügelsystem g1
und g3 mit der sich drehenden Kanalwand g2 sofort in zwei verschiedene Luftströme
geteilt, und zwar in einen axial und einen radial verlaufenden. Die Laufrichtung
der beiden Luftströme ist durch entsprechende Pfeile in Fig. i und 2 angedeutet.
Der axial verlaufende Luftstrom wird in Richtung auf die Tür durch die Gebläseflügel
g1 und der radial verlaufende durch die rotierende Kanalwand g= hervorgerufen; das
Rücksaugen der Luft zu den Gebläseflügeln g1 geschieht durch die Rippen g3. Da nun
die Konsole hl die Grundfläche der Siebschale i längsseitlich nicht überragt, wird
die Geschwindigkeit der beiden Luftströme beibehalten und nicht durch Wirbelbildung
wie bei den übrigen bekannten Vorrichtungen gehemmt. Durch das neue Umluftsystem
werden die zum Entkeimen ' eingelegten Gegenstände unabhängig von ihrer jeweiligen
äußeren Form allseitig so kräftig von der heißen Luft bestrichen, daß keine Stelle
unberührt bleibt. Dadurch können Temperaturunterschiede an dem zu entkeimenden Gut
nicht auftreten, und somit ist durch die neue Vorrichtung eine größtmögliche Sicherheit
hinsichtlich unbedingter Sterilität gewährleistet.
-
Die durch die Gebläseflügel g1 und die rotierende-Kanalwand g2 erzeugten
und etwa senkrecht zueinander verlaufenden Luftströme
werden vorn
an der Zylinderöffnung durch die in der Zwischenwandung rotierenden Rippen g3 allseitig
angesaugt und durch den äußeren Zwischenraum zu den Gebläseflügeln g1 zurückbefördert:
Auf diesem Wege streicht die Luft an den Heizkörpern m' und m2, die im Gegensatz
zu den bekannten Vorrichtungen nicht im Sterilisationsraum, sondern außerhalb desselben,
und zwar in dem Zwischenraum zwischen Kanalwand g= und äußerer Gehäusewanda, eingebaut
sind; vorbei und erhitzt sich an diesen.
-
Motor, Gebläseflügel g1 und Kanalwand g2 sind ungleichmittig im Gehäuse
a derart angeordnet, daß die Rippen g3 sich in einem ständig veränderten Abstand
zur Gehäusewand a bewegen. Dies hat eine Verlangsamung der Luftgeschwindigkeit beim
Durchströmen der Doppelwandung und damit eitle Erhöhung der Wirksamkeit der Abkühlung
bei abgeschalteten Widerständen an der Außenwand zur Folge.
-
Das Abkühlen der Luft wird außerdem noch dadurch beschleunigt, daß
durch exzentrische Erweiterung der Doppelwandung einerseits und durch einen unten
eingebauten Luftbremssteg o andererseits die Luft abgebremst und beim plötzlichen
Vorbeistreichen der Rippen g3 am Bremssteg o eine geringe, örtlich sich immer wieder
sofort ausgleichende Luftverdünnung entsteht. Da nun eine ganze Anzahl Rippen g3
sehr rasch am Bremssteg o vörbeibewegt wird, wiederholt sich dieser Vorgang ununterbrochen
in außerordentlich rascher Folge, wodurch eine rasche Temperaturverminderung eintritt.
-
Nachdem das Thermometer auf 5o° C gesunken ist, können die Instrumente
steril und gebrauchswarm entnommen werden.
-
Die Handgriffe der Instrumentenschale werden stets mit sterilisiert.
Dadurch wird die Verwendung unsteriler, loser Tragegriffe zum Herausheben der sterilen
Schale zwangsläufig vermieden. Der behandelnde Arzt hat also die Möglichkeit, mit
desinfizierten Händen die Schale herauszuziehen und die sterilen Instrumente zu
entnehmen, ohne eine Neuinfektion befürchten zu müssen.