DE69728169T2

DE69728169T2 - Verfahren und vorrichtung zum regulieren des wärmeflusses in einem autoklaven

Info

Publication number: DE69728169T2
Application number: DE1997628169
Authority: DE
Inventors: Carl-Magnus Rydberg; Arve TÖNNESEN
Original assignee: Getinge Sterilization AB
Current assignee: Getinge Sterilization AB
Priority date: 1997-01-27
Filing date: 1997-01-27
Publication date: 2004-11-18
Anticipated expiration: 2017-01-28
Also published as: US6337054B1; DE69728169D1; ATE261739T1; EP0956055B1; AU1949197A; ES2217397T3; EP0956055A1; WO1998032471A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Autoklaven mit einem Behälter, welcher in imaginäre Bereiche unterteilt ist und welche durch Einspeisen von Dampf in die Bereiche erwärmt werden, um in dem Autoklaven angeordnete Güter zu erwärmen, so dass die Güter die Sterilisationstemperatur erreichen.
Die US 5 164 161 A beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur gesteuerten Beheizung eines Sterilisators mit Dampf. Die Erwärmungszeit ist proportional zu einer Temperaturdifferenz, welche einen Temperatur-Sollwert abzüglich einer Temperatur umfasst, die entweder von einem an einer Wand oder in einer Kammer angeordneten Sensor erfasst wird.
Über lange Zeit wurden Autoklaven der genannten Art zum Sterilisieren von neu hergestellten Produkten eingesetzt, bei welchen eine Sterilisation erforderlich ist, bevor sie auf den Markt gebracht werden. Um solche Produkte handelt es sich beispielsweise bei Infusionslösungen, wie Glucose oder Blutplasma, oder bei Vitaminen und Proteinen im festen oder flüssigen Zustand.
Nach der fertigen Herstellung eines Produktes der vorstehend genannten Art wird das Produkt als Ladegut Laufwägen aufgegeben und werden die Laufwägen jeweils in einen Be reich des Autoklaven eingebracht; anschließend wird der Autoklav geschlossen und wird jeder Bereich mit Dampf gespeist, um die Güter zu sterilisieren.
Die Produkte werden entsprechend dem Bedarf des Marktes, üblicherweise in sehr unterschiedlichen Mengen je nach Art des Produktes, hergestellt. In diesem Zusammenhang besteht ein Problem darin, dass der Bedarf an einem Produkt so gering sein kann, dass innerhalb eines gewissen Zeitraums nur ein Laufwagen befüllt werden kann, während der Autoklav jedoch für mehrere Laufwägen ausgelegt ist. Werden indes ungeachtet dieser Tatsache ein oder mehrere Bereiche in dem Autoklaven während des Sterilisationsvorgangs frei belassen, so ist dies am ungünstigsten. So fließt Dampf, welcher in einen oder mehrere frei(n) Bereich(e) eingespeist wird, an die kalten Güter in dem Laufwagen heran und werden die äußeren Güter folglich schneller erwärmt als die im Mittelbereich angeordneten Güter. Dabei können die genannten Güter solcher Art sein, dass sie nicht über einen zu langen Zeitraum zu hohen Temperaturen ausgesetzt werden dürfen. Dies würde im oben genannten Fall jedoch geschehen, bei welchem die Dauer des Sterilisationsvorgangs dadurch bestimmt wird, indem eine im Mittelbereich des Laufwagens angeordnete Probe gemessen wird. Bei temperaturempfindlichen Gütern, wie Zuckerlösungen (Glucose), würde das Erreichen von hohen Temperaturen zu einem zu frühen Zeitpunkt zu einer Karamelisierung führen, was wiederum dazu führen würde, dass die Güter verworfen werden müssten. Folglich ist die Durchführung des Sterilisationsverfahrens nur bei einem korrekten Zusammenspiel von Wärme und Zeit möglich.
Ferner ist es nicht ratsam, eine alternative Vorgehensweise zu wählen, bei welcher die Sterilisation eines Produktes, nachdem die Güter zur Sterilisation auf einem Laufwagen angeordnet worden sind, so lange aufgeschoben wird, bis eine hinreichende Menge produziert worden ist, um den Autoklaven mit Laufwägen mit derselben Art von zu sterilisierenden Gütern zu befüllen. Eine Vielzahl von Produkten ist so empfindlich, dass die verworfen werden müssen, wenn sie nicht innerhalb weniger Stunden nach der Herstellung sterilisiert werden.
Die Erfindung schlägt ein Verfahren vor, mittels welchem das oben genannte Problem gelöst werden kann, indem die Einspeisung von Dampf und folglich die Zufuhr von Wärme in die verschiedenen Bereiche des Autoklaven reguliert wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass bei Erfassung einer Temperatur in einem Bereich, welche das zugleich erfasste Temperaturniveau in einem anderen Bereich, vorzugsweise in dem benachbart angeordneten Bereich, um eine vorherbestimmte Anzahl an Wärmegraden übersteigt, die Einspeisung von Dampf in den erstgenannten Bereich unterbrochen wird, und dass bei Erfassung einer Temperatur in demselben Bereich, welche dem Temperaturniveau in dem anderen oder benachbart angeordneten Bereich entspricht oder nahekommt, wieder Dampf in den erstgenannten Bereich eingespeist wird.
Die kennzeichnenden Merkmale einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus dem beigefügten Anspruch 2.
Nachstehend ist das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines Autoklaven; und
2 einen Querschnitt durch denselben Autoklav.
Der dargestellte Autoklav umfasst einen Behälter 1, welcher durch die Strichpunktlinien 2, 3 in drei imaginäre Bereiche 4, 5, 6 unterteilt ist. Von einer Dampfquelle (nicht gezeigt) ist Dampf über ein Hauptrohr 7 mit einem Hauptventil 8 sowie über drei Zweigleitungen 9, 10, 11 mit jeweils einem Sperrventil 12, 13, 14 in die Bereiche 4, 5, 6 des Behälters 1 einspeisbar. In der Zeichnung sind lediglich die Einlassöffnung 15 des Rohres 9 in den Bereich 4 und die Einlassöffnung 16 des Rohres 11 in den Bereich 6 wiedergegeben. In den Bereich 5 ist ein Laufwagen 17 mit hierauf angeordneten Gütern 18 eingestellt, wobei die Güter 18 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel von Flaschen gebildet sind, welche einen Typ einer zu sterilisierenden Lösung enthalten.
Erfindungsgemäß ist jeder Bereich 4, 5, 6 jeweils mit einem Temperaturmesser 19, 20, 21 ausgestattet. Diese Messeinrichtungen 19, 20, 21 sind mit einer Steuereinheit 22 verbunden, welche zur Erfassung der durch die Temperaturmesser 19, 20, 21 gemessenen Temperaturniveaus ausgebildet ist.
Zur Erläuterung der Erfindung sowie ihrer Funktion ist in der Zeichnung ein Bereich 5 dargestellt, welcher teilweise mit zu sterilisierenden Gütern 18 befüllt worden ist, während die übrigen Bereiche 4, 6 frei belassen sind. Gemäß herkömmlicher Technologie wird Dampf in gleichen Anteilen in sämtliche Bereiche 4, 5, 6 eingespeist, was dazu führt, dass der Heißdampf in den Bereichen 4 und 6 in Richtung der im Anfangsstadium kalten Güter 18 fließt und vornehmlich die äußeren Flaschen auf jeder Seite erwärmt. Diese Flaschen erreichen die Sterilisationstemperatur folglich früher als die Güter 18, die im Mittelbereich angeordnet sind, in welchem die Messung stattfindet, die über die Dauer der Sterilisation entscheidet. Die in den Umfangsbereichen angeordneten Güter 18 werden auf diese Weise über einen zu langen Zeitraum einer zu hohen Temperatur ausgesetzt und erfahren folglich eine Schädigung, sofern die Güter 18 temperaturempfindlich sind.
Demgegenüber ist die Steuereinheit 22 erfindungsgemäß zur Funktionssteuerung der Ventile 12, 13, 14 derart ausgebildet, dass die Steuereinheit 22, wenn sie in den Bereichen 4, 6, in welchen die Temperatur schneller ansteigt, eine Temperatur erfasst, die ein vorherbestimmtes Temperaturniveau erreicht, welches z. B. 5°C höher ist als die zugleich erfasste Temperatur in dem Bereich 5, das Ventil 12 und/oder das Ventil 14 zusteuert, so dass die Einspeisung von Dampf in den Bereich 4 und/oder 6 unterbrochen wird. Wird in den Bereichen 4, 6 eine Temperatur erfasst, welche der Temperatur in dem mittleren Bereich 5, in welchem die Temperatur unterdessen angestiegen ist, entspricht oder nahekommt, so ist die Steuereinheit 22 derart ausgebildet, dass die das Ventil 12 und/oder das Ventil 14 des jeweiligen Rohres 9, 11 aufsteuert, wodurch wieder Dampf in den Bereich 4 und/oder in den Bereich 6 eingespeist wird. Aufgrund der Regulierung mittels der Steuereinheit 22 während des gesamten Vorgangs des Sterilisationsprozesses wird die Wärmezufuhr an die zu sterilisierenden Güter 18 in Bezug auf die Zeit automatisch eingestellt, wodurch sichergestellt wird, dass der Sterilisationsvorgang auf korrekte Weise durchgeführt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung vereinfachen den gesamten Prozess. Folglich kann das Bedienpersonal einen Laufwagen 17 in jedweden beliebigen Bereich 4, 5, 6 des Autoklaven oder auch nur in einen oder zwei dieser Bereiche einstellen. Soll nur ein Laufwagen 17 mit Gütern 18 in dem Autoklaven angeordnet werden, so muss das Bedienpersonal nicht berücksichtigen, in welchen Bereich 4, 5, 6 der Laufwagen 17 angeordnet werden soll, sondern kann das Bedienpersonal den Laufwagen 17 statt dessen in einem beliebigen Bereich anordnen.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann im Rahmen des durch die beigefügten Ansprüche bestimmten Schutzbereiches auf verschiedenste Weise variiert werden. So kann die Erfindung z. B. auch in einem Autoklaven genutzt werden, welcher in zwei Bereiche unterteilt ist oder welcher gegenüber den dargestellten Bereichen eine weitaus größere Anzahl an Bereichen aufweist, wobei in dem Autoklaven mehrere Laufwägen 17 anordbar sein können, während zugleich mehrere Bereiche frei bleiben können.

Claims

Verfahren zum Regulieren des Wärmeflusses zwischen Bereichen (4, 5, 6) in einem Autoklaven mit einem Behälter (1), in welchem zu sterilisierende Güter (18) anordbar sind, wobei der Behälter (1) in imaginäre Bereiche (4, 5, 6) unterteilt ist und die Bereiche durch Einspeisen von Dampf in die Bereiche (4, 5, 6) erwärmt werden, um die Güter (18) zu erwärmen, so dass die Güter die Sterilisationstemperatur erreichen, dadurch ge kennzeichnet, dass die Wärmezufuhr derart reguliert wird, dass bei Erfassung einer Temperatur in einem Bereich (4, 6), welche das zugleich erfasste Temperaturniveau in einem anderen Bereich, vorzugsweise in dem benachbart angeordneten Bereich (5), um eine vorherbestimmte Anzahl an Wärmegraden übersteigt, die Einspeisung von Dampf in den erstgenannten Bereich (4, 6) unterbrochen wird, und dass bei Erfassung einer Temperatur in demselben Bereich (4, 6), welche dem Temperaturniveau in dem anderen oder benachbart angeordneten Bereich (5) entspricht oder nahekommt, wieder Dampf in den erstgenannten Bereich (4, 6) eingespeist wird.
Autoklav zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Behälter (1), in welchem zu sterilisierende Güter (18) anordbar sind und an welchen Rohre (9, 10, 11) angeschlossen sind, wobei jedes Rohr mit einem Ventil (12, 13, 14) ausgestattet ist, durch welches Dampf in jeden der imaginären Bereiche (4, 5, 6) in dem Behälter (1) einspeisbar ist, um die Güter (18) zu erwärmen, so dass die Güter die Sterilisationstemperatur erreichen, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Bereich (4, 5, 6) in dem Behälter (1) ein Temperaturmesser (19, 20, 21) angeordnet ist, wobei die Temperaturmesser an eine Steuereinheit (22) angeschlossen sind, welche zur Erfassung der durch die Temperaturmesser (19, 29, 21) gemessenen Temperaturniveaus und zur Funktionssteuerung der Ventile (12, 13, 14) derart ausgebildet ist, dass sie bei Erfassung einer Temperatur in einem Bereich (4, 6), welche das zugleich erfasste Temperaturniveau in einem anderen Bereich, vorzugsweise in dem benachbart angeordneten Bereich (5), um eine vorherbestimmte Anzahl an Wärmegraden übersteigt, das Ventil (12, 14) des an den erstgenannten Bereich (4, 6) angeschlossenen Rohres (9, 11) zusteuert, so dass die Einspeisung von Dampf in diesen Bereich (4, 6) unterbrochen ist, und dass sie bei Erfassung einer Temperatur in demselben Bereich (4, 6), welche dem Temperaturniveau in dem anderen oder benachbart angeordneten Bereich (5) entspricht oder nahekommt, das Ventil (12, 14) des an den erstgenannten Bereich (4, 6) angeschlossenen Rohres (9, 11) wieder aufsteuert, so dass dieser Bereich (4, 6) wieder mit Dampf versorgt ist.