PL228083B1 - Zespół zamkniecia komory procesowej autoklawu - Google Patents

Abstract

Zespół zamknięcia komory procesowej autoklawu charakteryzuje się tym, że krawędź ściany komory procesowej (1) od strony pokrywy (2) ma na całym obwodzie ukształtowany dziób (3), któremu odpowiada przestrzeń pomiędzy zewnętrzną wargą (5) i wewnętrzną wargą (6) uszczelki wargowej (4) w kształcie litery U umieszczonej w rowku ukształtowanym w ścianie pokrywy (2) od strony komory procesowej.

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół zamknięcia komory procesowej autoklawu. Rozwiązanie przeznaczone jest zwłaszcza dla autoklawów parowych, w szczególności klasy B, a także może być zastosowane w zamknięciach różnego rodzaju zbiorników ciśnieniowych.

Znanych jest wiele rozwiązań dotyczących realizacji szczelnych i pewnych zamknięć zbiorników ciśnieniowych, w tym różne konstrukcje i sposoby zamknięcia komory procesowej autoklawu. Dla zapewnienia szczelności między pokrywą i komorą najczęściej stosuje się uszczelki typu O-ring lub podobne, które po użyciu siły docisku podlegają wstępnej kompresji, a pokrywa umieszczana jest w położeniu umożliwiającym jej zamknięcie. Niezależnie od szczegółów konstrukcyjnych, w rozwiązaniach tych zapewnienie szczelności następuje poprzez ściśnięcie krawędzi komory i uszczelki.

Znane jest z europejskiego opisu zgłoszeniowego opublikowanego pod numerem EP0452603 urządzenie do zamykania komór ciśnieniowych, w którym pokrywa składa się z górnej części opartej na obrzeżu otworu komory i połączonej z nią osiowo dolnej części oraz uszczelki typu O-ring dopasowanej do brzegów obu części pokrywy na ich obwodzie. Uszczelka zostaje ściśnięta i unieruchomiona w zamkniętej pozycji pokrywy, gdy ściskane są ze sobą obie części pokrywy. Zamknięcie może mieć pierścień kalibracyjny połączony ze ścianami otworu komory, a uszczelka ściśnięta jest wtedy między brzegiem górnej części pokrywy, dolną krawędzią pierścienia i nachyloną krawędzią dolnej części pokrywy. Uszczelka może być także ukształtowana w postaci elastycznego paska.

W publikacji nr EP0659942 europejskiego zgłoszenia patentowego ujawniono specjalnej konstrukcji element uszczelniający umieszczony między pokrywą i kołnierzem zbiornika. Ma on postać pierścienia zaopatrzonego w fartuch skierowany w kierunku osiowym i sięgający w głąb otworu zbiornika. Pierścień ten ma także na górnej i dolnej ścianie rowki przeznaczone do umieszczenia w nich uszczelek typu O-ring. Dysk pierścienia zaopatrzony jest na swym obwodzie w stabilizacyjną taśmę odporną na nacisk. Górna i dolna powierzchnia pierścienia może mieć koncentryczne rowki. Element wykonany jest z materiału odpornego chemicznie.

W europejskim opisie zgłoszeniowym opublikowanym pod numerem EP0940146 przedstawiono autoklaw, który ma komorę ze ścianami zakończonymi kołnierzem od strony jej otworu oraz drzwi zamykające otwór. Drzwi przylegają do otworu komory za pośrednictwem pierścieniowej uszczelki umieszczonej na kołnierzu i opartej o jego wystający brzeg. Uszczelka ma w przekroju kształt litery V, przy czym jedno jej sprężyste żebro jest krótsze i przylega do kołnierza, a drugie żebro jest dłuższe i przylega do powierzchni drzwi. Kołnierz zaopatrzony jest w otwór odpływowy. Zawór elektromagnetyczny zamyka ten otwór zapobiegając przepływowi skroplin podczas sterylizacji i otwiera otwór na końcu cyklu umożliwiając wypłynięcie wody zebranej wokół uszczelki.

Z opisu patentowego GB2184040 znany jest autoklaw mający korpus zamknięty pokrywą z urządzeniem zamykającym, w którym znajduje się fluoroplastyczna komora procesowa, także z pokrywą. Pokrywa komory procesowej ma na swym obwodzie rowek rozdzielający cylindryczną wewnętrzną część tej pokrywy od ukształtowanego na jej obwodzie kołnierza. Krawędź komory procesowej ma od zewnętrznej strony ukształtowaną stożkową powierzchnię przechodzącą w szyjkę, która wchodzi do rowka pokrywy w taki sposób, że pozostaje nad nią prześwit, który umożliwia przesuwanie się w dół czołowej powierzchni kołnierza pokrywy po stożkowej powierzchni ściany komory proces owej, podczas jej zamykania przy pomocy urządzenia zamykającego.

Zespół zamknięcia komory procesowej autoklawu według wynalazku, mający pokrywę z rowkiem obwodowym od strony komory procesowej, stykającą się ze ścianami komory procesowej i w yposażoną w elementy mocujące oraz element uszczelniający pomiędzy pokrywą i ścianą komory procesowej charakteryzuje się tym, że krawędź ściany komory procesowej od strony pokrywy ma na całym obwodzie ukształtowany dziób, któremu odpowiada przestrzeń pomiędzy zewnętrzną wargą i wewnętrzną wargą uszczelki wargowej w kształcie litery U umieszczonej w rowku pokrywy. Dziób ukształtowany jest poprzez płynne zmniejszenie grubości ściany komory procesowej, a szerokość uszczelki wargowej na wysokości jej warg jest mniejsza od jej szerokości u podstawy.

W jednym z wariantów grubość ściany komory procesowej na granicy z dziobem zmienia się skokowo.

Korzystnie rowek w pokrywie ma kształt litery U o szerokości odpowiadającej szerokości podstawy uszczelki wargowej i głębokości odpowiadającej wysokości uszczelki wargowej.

PL 228 083 B1

Najkorzystniej dziób ma w przekroju kształt trójkąta równobocznego o zaokrąglonym wierzchołku, a jego grubość w odległości od wierzchołka mniejszej od głębokości przestrzeni między wargami uszczelki wargowej jest większa od szerokości tej przestrzeni.

W jednym z wariantów uszczelka wargowa w rowku pokrywy i krawędź ściany komory procesowej mają obwód w kształcie prostokąta z zaokrąglonymi kątami.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest zapewnienie szczelności i precyzji zamknięcia bez użycia zewnętrznej siły, przy użyciu której występują trudności związane z równomiernym rozłożeniem sił, w szczególności dla komory procesowej autoklawu mającej w przekroju kształt różny od kołowego.

Przykład realizacji zespołu zamknięcia komory procesowej autoklawu zilustrowany jest rysu nkiem, na którym fig. 1 przedstawia widok w przekroju obszaru zamknięcia komory procesowej w autoklawie, fig. 2 - uszczelkę wargową w przekroju poprzecznym, fig. 3a, b - przekrój krawędzi ściany komory procesowej w dwóch wariantach, fig. 4 - widok od strony komory procesowej pokrywy z elementem uszczelniającym, a fig. 5 - przekrój przez pokrywę z elementem uszczelniającym.

W przykładzie zilustrowanym rysunkiem rozwiązanie według wynalazku realizuje zamknięcie komory procesowej K umieszczonej w obudowie A autoklawu parowego, zaopatrzonej w niezbędne elementy mocujące, pozycjonujące, izolacyjne i inne. Przestrzeń komory procesowej K ma w przekroju kształt prostokąta z zaokrąglonymi kątami i ograniczona jest ścianą komory procesowej 1 i pokrywą 2. Grubość ściany komory procesowej 1 od strony pokrywy 2 zmniejsza się płynnie i symetrycznie z obu stron tworząc na jej krawędzi dziób 3, jak pokazano na fig. 3a. Dziób 3 ukształtowany na obwodzie krawędzi ściany komory procesowej 1 ma w przekroju podłużnym kształt trójkąta równobocznego o zaokrąglonym wierzchołku i ukształtowany jest poprzez ścięcie ściany z obu stron na całym jej o bwodzie. W innym wariancie realizacji, dziób 3 na krawędzi ściany komory procesowej 1 może być ukształtowany po skokowej zmianie grubości ściany, jak pokazano na fig. 3b. Pokrywa 2 zamykająca w autoklawie przestrzeń komory procesowej K ma na swym obwodzie, na ścianie od strony komory procesowej K, ukształtowany rowek, w którym osadzona jest uszczelka wargowa 4. Obwód rowka z uszczelką wargową 4 ma kształt prostokąta z zaokrąglonymi kątami, odpowiadający kształtowi krawędzi ściany komory procesowej 1. Rowek w pokrywie 2 i uszczelka wargowa 4 mają w przekroju kształt litery U, przy czym rowek ma głębokość odpowiadającą wysokości uszczelki wargowej 4 i ma na całej głębokości jednakową szerokość, odpowiadającą szerokości podstawy uszczelki wargowej 4. Uszczelka wargowa 4 natomiast ma szerokość zmniejszającą się z obu zewnętrznych stron, tj. w kierunku zewnętrznej wargi 5 i wewnętrznej wargi 6, jak pokazano na fig. 2. Dzięki zwężeniu warg uszczelki wargowej 4, po jej osadzeniu w rowku pokrywy 2, pomiędzy ścianami bocznymi rowka i uszczelki pozostaje niewielka wolna przestrzeń. Przestrzeń pomiędzy zewnętrzną wargą 5 i wewnętrzną wargą 6 ma w przekroju kształt prostokąta. Wymiary przestrzeni między wargami uszczelki wargowej 4 oraz dziobu 3 są tak dobrane, aby przy wprowadzaniu dziobu 3 do uszczelki wargowej 4 następowało rozchylenie jej warg 5, 6. W korzystnym wariancie, grubość dziobu 3 w odległości od jego wierzchołka mniejszej od głębokości przestrzeni wewnętrznej uszczelki wargowej 4 jest większa od szerokości tej przestrzeni. W zależności od wymagań dotyczących konstrukcji pokrywy 2, rowek na uszczelkę wargową 4 może być ukształtowany w jednolitej monolitycznej ścianie, albo może być ograniczony ściankami poszczególnych elementów tworzących łącznie pokrywę 2, które spełniają różne dodatkowe funkcje, np. wsporcze, izolacyjne, blokujące itp. W przykładowej realizacji przekrój komory procesowej i odpowiadający mu obwód rowka z uszczelką ma wymiary ok. 200x60 mm, rowek i uszczelka mają w przybliżeniu głębokość/wysokość 6,5 mm, szerokość u podstawy 8 mm, szerokość przestrzeni między wargami uszczelki 3 mm, a szerokość przestrzeni między wargą uszczelki i ścianą rowka wynosi ok. 1 mm. Kąt między ścianami dziobu 3 krawędzi komory procesowej 1 wynosi ok. 30°, a jego grubość jest ok. 2,5 mm w odległości od wierzchołka mniejszej od głębokości przestrzeni między wargami uszczelki. Materiały, z jakich wykonane są poszczególne elementy dostosowane są do wymagań i parametrów pracy konkretnego autoklawu. W przykładowej realizacji ściany komory procesowej są metalowe, korzystnie aluminiowe, pokrywa składa się z połączonych elementów aluminiowych i z tworzywa sztucznego, a uszczelka jest silikonowa.

Podczas zamykania pokrywy 2, obrobiona w kształcie dziobu 3 krawędź ściany komory procesowej 1 autoklawu rozchyla wargi uszczelki wargowej 4 w pokrywie 2 i uszczelka obejmuje dziób 3 krawędzi ściany komory procesowej 1. Następnie użytkownik blokuje położenie pokrywy za pomocą odpowiednich elementów, np. poprzez przesunięcie rygli wprowadzonych do elementów połączonych z komorą procesową. Konstrukcja zespołu zamknięcia według wynalazku zapewnia samonaprowadzanie pokrywy i precyzyjne wpasowanie krawędzi ścian komory w uszczelkę pokrywy, co ułatwia

PL 228 083 B1 prawidłowe zamknięcie komory procesowej i zapewnia jej szczelność, bez konieczności wstępnej kompresji uszczelki. Jednocześnie ukształtowanie uszczelki i dziobu zapewnia wprowadzanie krawędzi ściany komory procesowej między wargi uszczelki bez jej zaginania, które mogłoby powodować uszkodzenie uszczelki lub nieszczelność. Rozwiązanie znajduje zastosowanie zwłaszcza dla autoklawów klasy B, w których przebieg procesu sterylizacji polega na sekwencji próżni i wtrysków pary, utrzymywaniu nadciśnienia pary w celu podgrzania i sterylizacji wsadu, a następnie wytworzeniu podciśnienia w celu osuszenia sterylizowanego wsadu. Konstrukcja zamknięcia zapewnia jego szczelność w każdych warunkach poprzez wargi uszczelki, które pod wpływem ciśnienia przylegają do powierzchni ścian komory procesowej w następujący sposób: w warunkach nadciśnienia wewnętrzna warga 6 uszczelki wargowej 4 jest wypychana i przylega do wewnętrznej powierzchni ściany komory procesowej 1, natomiast w warunkach podciśnienia zewnętrzna warga 5 uszczelki wargowej 4 jest zasysana i przylega do zewnętrznej powierzchni ściany komory procesowej 1.

Claims (5)

1. Zespół zamknięcia komory procesowej autoklawu mający pokrywę z rowkiem obwodowym od strony komory procesowej, stykającą się ze ścianami komory procesowej i wyposażoną w elementy mocujące oraz element uszczelniający pomiędzy pokrywą i ścianą komory procesowej, znamienny tym, że krawędź ściany komory procesowej (1) od strony pokrywy (2) ma na całym obwodzie ukształtowany dziób (3), któremu odpowiada przestrzeń pomiędzy zewnętrzną wargą (5) i wewnętrzną wargą (6) uszczelki wargowej (4) w kształcie litery U umieszczonej w rowku pokrywy (2), przy czym dziób (3) jest ukształtowany poprzez płynne zmniejszenie grubości ściany komory procesowej (1), a szerokość uszczelki wargowej (4) na wysokości jej warg (5, 6) jest mniejsza od jej szerokości u podstawy.

2. Zespół zamknięcia według zastrz. 1, znamienny tym, że grubość ściany komory procesowej (1) na granicy z dziobem (3) zmienia się skokowo.

3. Zespół zamknięcia według zastrz. 2, znamienny tym, że rowek w pokrywie (2) ma kształt litery U o szerokości odpowiadającej szerokości podstawy uszczelki wargowej (4) i głębokości odpowiadającej wysokości uszczelki wargowej (4).

4. Zespół zamknięcia według zastrz. 3, znamienny tym, że dziób (3) ma w przekroju kształt trójkąta równobocznego o zaokrąglonym wierzchołku, a jego grubość w odległości od wierzchołka mniejszej od głębokości przestrzeni między wargami (5, 6) uszczelki wargowej (4) jest większa od szerokości tej przestrzeni.

5. Zespół zamknięcia według zastrz. 4, znamienny tym, że uszczelka wargowa (4) w rowku pokrywy (2) i krawędź ściany komory procesowej (1) mają obwód w kształcie prostokąta z zaokrąglonymi kątami.