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Dampfdrucksterilisator Die vorliegende Neuerung bezieht sich auf einen
elektrisch beheizten, mit strömendem gespanntem und gesättigtem Dampf arbeitenden
Eampfdrucksterilisator mit zwei verschiedenen, einstellbaren Arbeitsdrücken, beispielsweise
ca. 1 und 3 atü.
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Bei Zampfdrucksterilisatoren dieser Art sind verschiedene Einstellungsmöglichkeiten
bekannt geworden.
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Die Regelung des Arbeitsdruckes kann zum Beispiel ausschließlich durch
die manuelle Verstellung eines feder-oder gewichtsbelasteten Uberdruckventiles erfolgen.
Die bei dieser Ausführung stets gleichbleibende Heizleistung hat jedoch den Nachteil,
daß bei dem unteren Arbeitsdruckmeist 1 atü-und der hierbei erforderlichen langen
Sterilisierzeit infolge der stetigen starken Dampfströmung der Wasserverbrauch relativ
hoch ist und-wenn der Dampf in ein Kondensationsgefäß geleitet wird-das Kühlwasser
durch die frei werdende Kondensationswärme zu stark erhitzt wird.
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Um diesen Nachteil zu beseitigen, wurden solche Dampfdrucksterilisatoren
zum Teil mit zwei Heizkreisen versehen, wobei nach Erreichen des unteren Arbeitsdruckes
entweder mittels eines Handschalters oder eines vorher entsprechend eingestellten,
automatisch arbeitenden Thermoschalter auf eine schwächere Heizstufe zurückgeschaltet
wird.
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Bei der Ventilstellung für den oberen Arbeitsdruck-meist 3 atü-muß
dabei aber der Thermoschalter außer Betrieb gesetzt werden, weswegen vor Inbetriebnahme
sowohl die Ventileinstellung als auch-über einen Schalter-der entsprechende Heizkreis
in Übereinstimmung gebracht werden müssen.
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Bei einer weiteren Art der Iaùpfdruckregelung wird die Seizung entweder
durch einen pneumatischen Druckregler oder einen Thermoregler bei Erreichen des
Arbeitsdrucks bzw. der dem Arbeitsdruck entsprechenden Temperatur abgeschaltet und
bei dem daran anschließenden Druck-beziehungsweise Temperaturabfall wieder eingeschaltet.
Der Dampf kann dabei über ein fest eingestellte, mit einer zusätzlichen Dampfdurchlaßöffnung
versehenes Überdruckventil oder über ein einstellbares überdruckventil ausströmen.
Infolge der Trägheit der Heizung kommt es bei dieser Ausführung zu größeren Temperatur-bzw.
Druckschwankungen.
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Die Temperatur-beziehungsweise Druokschwankungen werden noch größer,
wenn bei dieser Art von Regelung die Dampfauelaßöffnung (Ventil) entweder von Hand
oder automatisch bei Erreichen des Arbeitsdruckes vollständig abgesperrt wird. Dazu
kommt
bei einer solchen Ausführung noch der Nachteil, dass Luftnester, die während der
Anheizperiode zum Beispiel aus dicht gepacktem Sterilisiergut noch nicht ausgetrieben
worden sind, in Sterilierraum verbleiben und an den Stellen, an denen sie sich aufhalten,
die Sterilisation in Frage stellen.
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Der Erfindung liegt im wesentlichen die Aufgabe zugrunde, einen Dampfdrucksterilisator
für zwei bestimmte Dampfdrucke und mit zwei elektrischen Heizkreisen, von denen
einer vor Erreichen des unteren Arbeitsdruckes automatisch abschaltbar ist, sowie
mit einer ausreichend bemessenen ständigen Dapfstromung so zu bauen, dass zur Druckeinstellung
- 1 oder 3 atü-die Betätigung eines vorzugsweise elektrischen Schalters genügt.
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Die @osung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäss darin, dass im
Sitz oder im Teller bzw. Kegel eines tberdruckventiles in orm eines Kanales eine
Dampdurchlssöffnung angebracht ist, deren ; rösse mit dem nach erfolgter Abschaltung
eines Heizkreises noch eingeschalteten anderen Heizkreis ao abgesti : Mt ist, dass
der untere Arbeitsdruck mit ausreichender Sicherheit aufrecht erhalten wird und
dabei noch eine etän-
| die, für die Luftaustreibung ausreichende Strömung gewähr- |
| leistet. Die Dampfdurchlassöffnung kann erfindungsgemäss auch |
| in einer das Überdruckventil überbrückenden Dampfleitung ange- |
| ordnetsein. |
Es genügt jetzt zur Einstellung des oberen Arbeitsdruckes die automatische Abschaltung
des einen Heizkreises durch einen vorzugsweise elektrischen Schalter ausser Wirkung
zu setzen, wodurch durch die volle Heizleistung der beiden Stromkreise der Dampfdruck
auf den oberen Wert ansteigt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind zwei weitere Thermoschalter
eingebaut, von denen der eine kurz nach Überschreiten der dem unteren Arbeitsdruck
und der andere kurz nach Überschreiten der dem oberen Arbeitsdruck entsprechenden
Dampftemperatur die Heizkreise abschaltet.
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Diese Thermoschalter haben die Aufgabe, den Sterilisator dann vollständig
abzuschalten und ihn und das Sterilisiergut vor Überhitzung zu bewahren, wenn die
dem jeweiligen Arbeitsdruck und der sich daraus ergebenden Sterilisierzeit entsprechend
eingefüllte Wassermenge verdampft ist.
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Um in diesem Falle das Ansteigen auf den oberen Arbeitdruck zu bewirken,
muss vermieden werden, dass einer der beiden : ; eizkreise abgeschal tet wird. Dies
wird erfindungagemäss dadurch erreicht, dass-ebenfalls vorzugsweise-durch einen
elektrischen Schalter, der kurz nach Überschreiten der unteren Arbeitstenperatur
wirksam werdende Thermoaohalter
außer Wirkung gesetzt wird.
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Erfindungsgemäß ist schließlich dieser Schalter mit dem Schalter zu
einer Einheit verbunden, der denjenigen Thermoschalter außer Wirkung setzt, der
kurz vor Erreichen der unteren Arbeitstemperatur in Tätigkeit tritt. Dadurch ist
auch bei dieser Ausgestaltung des Sterilisators nur ein einziger Schalter zu betätigen,
um die zwei Arbitsdrucke einstellen zu können.
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Um das Einschalten der Heizung des Sterilisators durch Betätigen einer
einzigen Drucktaste bewerkstelligen zu können und trotzdem eine endgültige Abschaltung
nach Verdampfen des Wassers sicherzustellen, sind erfindungsgemäß sämtliche Thprmoschalter
als Regler ausgebildet, von denen diejenigen, die nach Überschreiten der den beiden
Arbeitsdrücken entsprechenden Temperaturen abschalten, ein die Heizkreise schaltendes
Motorschaltschütz steuern.
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Erfindungsgemäß ist der Druckknopf zum Einschalten der Heizung des
Sterilisators als Taste mit Leuchte ausgebildet.
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Es zeigen : Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel
eines Dampfdruckaterilisators gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Seitenansicht bei
abgenommener Seitenwand, Fig. 3 einen Querschnitt durch den Dampfdruckterilisator,
Fig. 4 die Vorderansicht des Dampfdrucksterilisators, Fig. 5 einen Längsschnitt
durch das Überdruckventil, Fig. 6 einen Querschnitt durch das Überdruckventil, Fig.
7 das Schaltschema des Sterilisators.
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Der Dampfdrucksteriliaator besteht aus einem Kessel (1), der mit dem
Verschluß (2) druckdicht verschlossen werden kann.
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Der Kessel (1) ist durch die Stauwand (3), den Boden (4) und den Doppelmantel
(5) in zwei Räume (8, 9 abgeteilt. In dem Boden (4) ist eine mit einem Schieber
(6) verschließbare Öffnung (7) zum Einfüllen des Wassers in den Kessel angebracht.
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Durch den von dem Doppelmantel (5) und der Kesselwand gebildeten Spalt
(10) wird der in dem unteren Raum (8) des Kessels (1) erzeugte Dampf zwangsläufig
nach oben in den Sterilisierraum (9) geführt. Die Dampfaustrittaöffnung (11) wurde
unten im Kessel angebracht. Zum Schutze der Ventile gegen Verschmutzung ist in die
Dampfauatrittsoffnung (11) ein auswechselbares Metallfilter (12) eingeschraubt.
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In die Abdampfleitung (13) ragt ein Einsatz (14), in den der Tauchzapfen
des Thermometers (15) eingesteckt wird. Daran anschließend ist in der Abdampfleitung
(13) das Überdruckventil (16) angeordnet. Dieses besteht aus dem Ventilkörper (17),
dem
Ventileinsatz (18), der Feder (19) und der Verschlußkappe (20) mit der Dichtung
(21). Der Kegel des Ventileinsatzes (18) ist mit einem Kanal oder einer Fläche (22)
versehen, durch den die Lampfdurchlaßöffnung (23) gebildet wird.
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Von dem Überdruckventil (16) aus ist die Abdampfleitung (13) in den
Kondensationsbehälter (24) geführt. Dieser ist mit einem durch den Klappdeckel (26)
abgedeckten Schacht (25) und mit einem Wasserablaßhahn (27 versehen. In dem Klappdeckel
(26) ist ein Schlitz (28) angebracht, durch den das beim Öffnen des deckels aus
dem Kessel tropfende Kondenswasser in den Kondensationsbehälter (24) fließen kann.
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Auf der Oberseite des Kessels (1) befindet sich eine zweite Dampfaustrittsöffnung
(29), von der die Rohrleitung (30) zu dem Sicherheitsventil (31) führt. Durch das
Rohrstück (32) ist das Sicherheitsventil (31) mit der Abdampfleitung (13) und damit
mit dem Kondensationsbehälter (24) verbunden. Das Sicherheitsventil (31) ist mittels
des Knopfes (33) anläuftbar. An der Abdampfleitung (13) ist aber die Rohrleitung
(34) mit dem Wassersack (35) das mit einem Schleppzeiger versehene Manometer (36)
angeschlossen.
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Auf der Unterseite des Kessels (1) sind an die Kesselwand zwei Heizkörper
(37, 38) fest angepreßt. Das Einschalten der Heizkörper erfolgt über die Leuchttaste
(39), das Ausschalten eines oder beider Heizkörper entsprechend der Einstellung
des Druckwahlachalters (40) über die Thermoregler (41,42,43) durch das Motorschaltschütz
(44).
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Zur Sterilisation wird die dem gewählten Betriebsdruck entsprechende
Wassermenge durch die mit dem Schieber (6) verschließbare Öffnung (7) im Boden (4)
in den unteren Kesselraum (8) eingefüllt, das Sterilisiergut in den Sterilisierraum
(9) eingesetzt, der Kessel (1) mittels des Verschlusses (2) druckdicht verschlossen.
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Wird der Schalter auf den unteren Arbeitsdruck eingestellt, dann steht
der Schalter (40") wie in Fig. 7 dargestellt, das heißt seine Kontakte sind geöffnet.
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Nach der Beschickung des Sterilisators mit der vorgesehenen Wassermenge
und dem Sterilisiergut wird durch Druck auf die Taste (39) die Spule (60) des Schaltschütz
(44) erregt, wodurch die Kontakte (61,62) geschlossen werden ; der Kontakt (61)
schließt den Haltestromkreis für die Spule (60), so daß auch nach Loslassen der
Taste (39) die Kontakte (61,62) geschlossen bleiben. Über den Kontakt (61) fließt
nunmehr der Heizstrom zu den beiden Heizkörpern (37, 38). Die Temperatur des Sterilisators
steigt und bei Erreichen von ca. 1200 C X 1 atü öffnen sich die Kontakte des Reglers
(41), wodurch der Stromkreis des Heizkörpers (37) unterbrochen wird. Der Heizkörper
(38) hält die Temperatur in Verbindung mit der Dampfdurchlaßöffnung (23) konstant.
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Ist nun alles Wasser verdampft und damit die Sterilisation beendet,
dann steigt die Temperatur des Sterilisators, bis
der Regler (42)
den Halteatromkreis der Spule (60) unterbricht und sich die Kontakte (61,62) öffnen.
Nunmehr ist auch der Heizkörper (38) stromlos. Das Sterilisiergut leidet nicht,
der Sterilieator kann sich abkühlen und wird zur Entnahme des Sterilisiergutes bereit.
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Beim Einstellen auf den oberen Arbeitsdruck sind die Kontakte des
Schalters (40") geschlossen, wodurch die Kontakte der Regler (41,42) überbrückt
sind. Dadurch wird der Heizkörper (37) bei Erreichen von 1200 C nicht abgeschaltet
und auch der Stromkreis für die Spule (60) nicht unterbrochen.
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Die Temperatur des Sterilisators steigt unter der Wirkung der Heizleistung
der Heizkörper (37, 38) weiter an, um schließlich ca. 1430 C zu erreichen, wobei
das Überdruckventil (16) anspricht und den Druck konstant hält.
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Ist jetzt das Wasser im Kessel verdampft, dann steigt die Temperatur
auf ca. 1450 C an und der Regler (43) unterbricht den Stromkreis der Spule (60).
Die Kontakte (61, 62) öffnen sich und schalten die Heizkörper (37,38) ab. Die Sterilisation
ist beendet.
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Schließen sich beim Abkühlen des Sterilisators nacheinander die Kontakte
der Regler (43,42,41), dann werden die Heizkörper (37,38) nicht wieder eingeschaltet,
weil der Haltestromkreis für die Spule (60) bei dem Kontakt (61) unterbrochen ist.
Um den Sterilisator erneut in Betrieb zu setzen, muß die Spule (60) zuvor wieder
über die Taste (39) erregt werden.
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Die sich bei der Erwärmung ausdehnende Luft entweicht schon zum großen
Teil während der Anheizperiode. Bei Beginn der Lampfentwicklung wird die Luftaustreibung
noch dadurch beschleunigt, daß der von oben in den Sterilisierraum (9) ein-
| tretende Dampf die schwerere Luft nach unten und durch die |
| Iampfdurchlaßtlffnung (11) aus dem Kessel herausdrückt. |
| Der in dem unteren Kesselraum (8) erzeugte Dampf wird in |
| dem Spalt (10) zwangsläufig nach oben in den Sterilisier- |
| raum (9) geleitet. Da die Lampfaustrittsöffnung (11) am |
| tiefsten Punkt des Kessels (1) angeordnet ist, muß der Dampf |
zwangsläufig von oben nach unten durch das Sterilisiergut hindurch strömen um über
die Dampfaustrittsöffnung (11) den Kessel verlassen zu können. Durch diese zwangsläufige
Dampfführung von oben nach unten durch das Sterilisiergut wird das Absinken der
relativ schweren Luft und damit deren Austritt aus dem Kessel wesentlich gefördert.
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Dadurch, daß der Dampf während der Sterilisierzeit fortwährend durch
das Sterilisiergut hindurchströmt, wird erreicht, daß auch bei dicht gepacktem porösem
Sterilisiergut hartnäckige, sogenannte Luftnester schließlich doch noch ausgetrieben
werden.
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Der aus dem Kessel (1) durch die Dampfaustrittsöffnung (11) ausströmende
Dampf wird durch die Abdampfleitung (13) an dem in dem Einsatz (14) steckenden Tauchzapfen
des Thermometers (15)
vorbei über das Überdruckventil (16) mit der
dazu parallel angeordneten DampfdurchlaßBffnung (23) zu dem Kondensationbehälter
(24) geleitet und dort niedergeschlagen. Das Kondenswasser kann dem Kondensationsbehälter
(24) über den Wasserablaßhahn (27) für weitere Sterilisationen entnommen werden.
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Sollte die Dampfaustrittsöffnung (11), die Abdampfleitung (13) oder
das Überdruckventil (16) aus irgendwelchen GrUnden blokkiert sein, kann der Dampf
durch die obere Laipfaustrittaöffnung (29) über das Sicherheitsventil (31) in den
Kondensationbehalter (24) abströmen.
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Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbaispiel beschränkt.
So kann beispielsweise die Dampfdurchlaßöffnung (23) von dem Überdruckventil (16)
dadurch räumlich getrennt sein, daß die Dampfdurchlaßöffnung (23) in einer den Ein-und
Auslaß des Uberdruckventils (16) verbindenden Leitung außerhalb des Überdruckventils
angeordnet ist.
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Weiterhin können die Thermoregler (41, 42, 43) durch Thermoabschalter
ersetzt werden. In diesem Fall entfällt das Schaltschütz (44) und die Taste (39)
wird durch einen gewöhnlichen Ein/Aus-Schalter ersetzt. Bei dieser Ausführung müssen
die Thermoabschalter bei erneuter Inbetriebnahme des Sterilisators wieder eingedrückt
werden.
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Die Erfindung kann außer dem beschriebenen Beispiel eines Sterilisators
mit liegendem, rundem Kessel ebenfalls bei Kesseln mit rechteckigen beziehungsweise
quadratischen Querschnitten sowie bei Sterilisatoren mit stehendem Kessel angewandt
werden.