DE1970308U - Autoklav fuer sterilisationszwecke. - Google Patents
Autoklav fuer sterilisationszwecke.Info
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Description
Die Erfindung bezieht sicn auf einen Autoklaven für Sterilisationszwecke mit einem vertikal beweglichen, in seitliehen
!Führungen geführten Verschlußdeckel, der gegen den Autoklavenbehälterrand vermittels einer aufblasbaren Dichtung
abdichtet.
Die übliche Art des Verschließen einer Autoklaventür
erfolgt vermittels eines Mechanismus, der in der Mitte des
Verschlußdeckels liegt und eine Schraube umfaßt, ein mit Mutter versehenes Handrad und radial verlaufende Verschlußbolzen. Der
Verschlußdeckel kann von Hand oder durch einen Kraftantrieb betätigt werden, aber in jedem lalle ist es eine schwere Eonstruktion,
die in seitlichen Scharnieren aufgehängt ist. Ein,-sich
um Scharniere öffnender Verschlußdeckel dieser Ausgestal- -bung, stellt doch ein Hindernis darr wenn es darum geht, den
Autoklaven zu beschicken,, oder zu entleeren. Dieser Nachteil
wird dann insbesondere deutlich und schwerwiegend, wenn man
WR/dn
eine mechanische Vorrichtung zum Beladen oder Entladen des
AutoklaTen verwenden muß»
Zweck der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung einer Verschlußdeckelausgestaltung für einen Autoklaven, die
diese Nachteile nicht besitzt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das dadurch erreicht j daß der Verschlußdeckel flache, rechteckige Gestalt
hat und mit seinen seitlichen Rändern in vertikalen IHihrungen
geführt ist, die gleichzeitig in der Verschlußstellung als Widerlager für den Verschlußdeckel dienen«
Vorzugsweise wird der Verschlußdeckel durch die Kolbenstange eines sich auf dem Boden abstützenden, vertikal angeordneten
Hydraulikzylinders betätigt.
Einen solchen Verschlußdeckel kann man leicht öffnen,
wenn die Dichtung entlüftet ist, wird aber festgehalten in den Führungen, wenn ein Fluidumsdruck in der Dichtung herrscht.
Diese Verschlußdeckelausgestaltung hat darüber hinaus den Vorteil, daß der Verschlußdeckel noch fester verschlossen ist,
wenn der Autoklav unter Druck steht»
Obgleich ein vertikal verschiebbarer Verschlußdeckel in den meisten lallen am geeignetsten ist9 kann in weiterer Abwandlung
der Verschlußdeckel seitlich verschiebbar oder in einer horizontalen Ebene verschiebbar sein, so.daß das obere, offen
liegende Ende eines vertikalen Autoklaven verschlossen und geöffnet werden kann«,
Das Eluidum zur Unterdrucksetzung der Verschlußdeckel-
dichtung kann irgendein unter Druck stehendes Fluidum sein, ^ das eine befriedigende Verwendung bei erhöhten Temperaturen
aufweist, denen es «durch den in Betrieb befindlichen Autoklaven ausgesetzt ist. So können z. B. Hochtemperatur-Öle,
Dampf, Luft und sogar Wasser verwandt werden, falls der Druck ausreicht, das Sieden bei der Betriebstemperatur des Wassers
zu verhindern. Eine Ausgestaltung, die besonders zweckmäßig
ist, sieht als Druckmittel für die Dichtung das gleiche Mittel vor, welches in der mit dem Autoklaven verbundenen Einrichtung
vorhanden ist. Insbesondere kann das Druckmittel luft sein, welches aus dem Kompressorsystem bezogen wird, das mit einer
\ pneumatischen Kolben- und Zylindereinrichtung zum Öffnen und
Schließen des Verschlußdeckels in Verbindung steht. Das kann auch auf jenen Fall ausgedehnt werden, bei dem der Autoklav so
ausgebildet ist, daß er ein Teil eines ganzen, sich automatisch vollziehenden Arbeitskreislaufes ist, der von pneumatischen
Steuereinrichtungen geregelt wird. In diesem Falle ist ein umfangreiches Druckluftsystem einschließlich der Steuereinrichtungen
und. der pneumatischen Verschlußdeckelbetätigung und Verschlußdeckeldichtung vorhanden.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausflhrungsbeispiels,
das in der Zeichnung dargestellt ist, in der sich anschließenden Beschreibung beschrieben.
r.r Es zeigen:
r.r Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansiclit eines Autoklaven,
teilweise im Schnitt,
Fig, 2 eine Vorderansicht mit weggebr ο dienen
Fig, 2 eine Vorderansicht mit weggebr ο dienen
leilen,
Pig. 3 die Verschlußdeckeldichtung,
Fig. 4 einen Sicherheitsschalter am oberen
Rand des Verschlußdeckels, Pig. 5 ein Rohrleitungsdiagramm des Autoklaven
für Dampf und
Pig. 6 ein pneumatisches leitungsdiagramm.
Pig. 6 ein pneumatisches leitungsdiagramm.
Bei der in den Pig. 1 und 2 dargestellten Ausgestaltungsform steht der Autoklav 11 auf einem Rahmen 12 des.Fußbodens.
Der Verschlußdeckel 13 für die vordere Öffnung 14 des Autoklaven ■wird durch eine vertikale Schiebebewegung nach unten geöffnet.
Der Verschlußdeckel ist im wesentlichen eine feste flache Platte aus Plußstahl, die auf ihrer äußeren Pläche versteift ist und
einen Schutzüberzug aus Phenolharz auf der inneren Pläche trägt. Vertikal angeordnete Führungen 16 sind auf jeder Seite am vorderen
Ende des Autoklaven angeordnet und besitzen Flansche 17» die die Seitenränder der äußeren Fläche des Verschlußdeckels 13
überragen. Eine Stange 18 am oberen Rand des vorderen Endes des Autoklaven besitzt einen nach unten weisenden Flansch 19,
hinter den sich die obere Kante des Verschlußdeckels 13 schiebt, wenn dieser Verschlußdeckel geschlossen wird. Die Stange 20 auf
der inneren Pläche des Verschlußdeckels am unteren Ende besitzt
— 5 —
_ C
einen flachen, nach oben gekehrten Plansch 21, der hinter eine
Stange 22 faßt,die quer über die untere Seite des vorderen Endes des Autoklaven verläuft, wenn der Verschlußdeckel geschlossen
wird. Durch die Flansche 17, 19 und 21 wird der Yerschlußdeckel 13 im geschlossenen Zustand an allen vier Seiten gegen den inneren
Druck des Autoklaven abgestützt und auch gegen den Dichtungsdruck der Verschlußdeckeldichtung, was weiter unten beschrieben
werden wird.
In der vorderen Stirnfläche 24 des Autoklaven, d. bv der
Fläche, über die sich die Versehlußdeckelplatte 13 schiebt, ist ein kontinuierlicher Kanal 25 eingearbeitet, in dem ein hohler
Ring oder Dichtung 26 aus einem flexiblen Material, wie in S1Ig0 3 zu erkennen, liegt. Die natürliche Größe des Ringes und
die Tiefe des Kanals 25 sind so gewählt, daß der Ring, wenn er keinem inneren Druck ausgesetzt ist, nicht über den Kanal hin.7
ausragt. Wenn aber ein geeignetes Druckmittel dem Innenraum 27 über eine nicht dargestellte Leitung zugeführt wird, wird'die
Dichtung ausgedehnt und legt sich gegen die innere Fläche der Yerschlußdeckelplatte, und zwar rundum über den ganzen Rand, so
daß sich eine druck- und vakuumdichte Dichtung ergibt» Damit die Yerschlußdichtung 26 nicht unter Druck gesetzt wird, ehe der Yerschlußdeckel
vollständig geschlossen ist, oder um zu verhindern, daß der Autoklav auf seinen Betriebsdruck erhöht wird, ehe der
Dichtungsring den erforderlichen vollständigen Druck erhalten hat und um zu verhindern, daß der Abdichtungsdruck abgelassen
wird oder der Yerschlußdeckel geöffnet wird, ehe der Druck in dem Autoklaven abgelassen worden ist, sind Verblockungen vorgesehen.
Für diesen Zweck ist es vorteilhaft, das gleiche Druckmedium
sowohl in dem Betätigungszylinder für den Verschlußdeckel zu verwenden als auch im Dichtungsring, beispielsweise Luft und im
lalle eines automatischen Autoklaven, mit dem Verfahrenssteuereinrichtungen
verbunden sind, damit der Autoklav den gewünschten Verfahrensgang vollzieht, wird vorgeschlagen, als Steuersystem
ein p&eumatisches System zu verwenden, das dieselbe Druckluftquelle
zur Betätigung des Yerschlußdeckels und der Dichtung benutzt.
Um zu verhindern, daß der Yerschlußdeckel 13 geöffnet wird, wenn in dem Dichtungsring 26 Druck herrscht, ist auf der
Unterseite des Autoklaven ein Sicherheitshebel vorgesehen. Der Sicherheitshebel besteht aus einem schwenkbar gelagerten, federbelasteten
Hebel 31, der automatisch unter die Stange 20 am Boden des Yerschlußdeckels greift, wenn der Yerschlußdeckel schließt
und vermittels eines Luftzylinders 32 zum Öffnen des Yerschlußdeckels
zurückgezogen wird.
Am oberen Ende des Yerschlußdeckels ist eine bewegliche Sicherheitsklappe 33 (Fig· 4) angeordnet, die ein Luftventil betätigt,
wodurch der Schließzylinder für den Yerschlußdeckel ausgelöst wird, falls irgend etwas im Wege des Yerschlußdeckels
liegen sollte, beispielsweise die Hand oder der Arm einer Bedienungsperson, wenn der Yerschlußdeckel hochsteigt. Die Klappe 33
überragt das obere Ende einer Verschlußdeckelabdeckung 34, die die Yorderfläche der Verschlußdeckelplatte vollständig umfaßt
und die Kolbenstange 35 des Zylinders 15 für die Verschlußdeckel-
■betätigung und bewegt sich mit dem Yerschlußdeckel. Das Sicherheitsklappenventil
ist EmpfindIicn, so daß schon ein geringer
Druck auf die Sicherheitsklappe 33 ausreicht, das Schließen des
Verschlußdeckels aufzuhalten.
Die Pig ρ 5 und 6 zeigen den Dampf r ohrleitungs- und Luftsteuerleitungsplan,
und der normale automatische Arbeitsablauf eines AutoklaTen wird nun mit besonderer Bezugnahme auf diese
Figuren beschrieben.
Wie Figo 5 zeigt, erfolgt die Dampfzufuhr zum Autoklaven
11 über einen Separator 50 mit Manometer 515 Reduzierventil
52 und Anschlüssen 53 und 55 in den Autoklavenmantel 54 und die Autoklavenkammer. Zur Betätigung dieser Dampfleitung
für die Autoklavenkammer ist ein luftbetätigtes Dampfventil 56
vorgesehen. Ein Sicherheitsventil 57, ein luftbetätigtes Lufteinlaßventil 58, ein Manteldruckmanometer 59 und Manometer 60
und 61 für die Autoklavenkammer sind ebenfalls angeordnet» Der Separator 50 und der Mantel 54 enthalten Dampffallen 62, die
zu einer Kondensatorleitung 63 führen. Die Autoklavenkammer
besitzt eine Auslaßleitung 64, die zu einem luftbetätigten Auslaßventil 47 und einem luftbetätigten Entleerungsventil 66 führt,
Die Leitung mit dem Entleerungsventil ist mit einem [Thermoelement 67 ausgestattet. Das Auslaßventil 47 öffnet zur Luft/
Dampfseite des Kondensators 68«. Das Entleerungsventil1' 66 besitzt
auch eine Leitung zum Kondensator, die über ein Regelventil 69 führt» Ein Luftejjektor 70 und eine Flüssigkeitsringvakuumpumpe
49 sind an den Kondensator 68 angeschlossen» Sühl-
wasser wird von. einer Hauptleitung 71 dem Kondensator 78 über
ein luftbetätigtes Wasserventil 48 zugeführt und fließt zurück
zu einem Behälter 73« Die Vakuumpumpe 59 saugt auch kühles
Wasser aus dem Vorratstank 74.
Die Luftversorgung für das pneumatische System (lig* 6)
erfolgt über einen Kompressor 75, der über ein Rückschlagventil 76 einen Luftbehälter 77 versorgt, der mit einem Entlastungsventil
78 und Manometer 79 ausgerüstet ist. Bin Schalter 80, der auf den Druck des Behälters 77 anspricht, regelt den Betrieb
des Kompressors. Das Steuersystem erhält seine Luft von
einem Behälter über eine Anordnung, die eine Druckregelleitung 81, Manometer 90, Filter 91 und Schmiervorrichtung 92 umfaßt.
Nach Niederdrücken eines Schaltknopfes 36 eines Spulenventils 37 strömt eine Pilotluft zu einem Luftventil 38, wodurch
Druckluft dem unteren Ende des Verschlußdeckelzylinders 15 zugeführt wird. Der Zylinder 15 bewirkt dann das Anheben und
Schließen des Verschlußdeckels. Wenn der Verschlußdeckel seine volle Schließstellung erreicht hat, wird das Entlastungsventil
durch den Verschlußdeckel betätigt, wodurch Luft zum linken Ende eines Verzögerungszylinders 40 geleitet wird. Der Verzögerungszylinder verschiebt seinen Kolben und betätigt das Abdichtungsventil 41, wodurch Luft der Verschlußdeckeldichtung 26 zugeführt
wird. Wenn die Bewegung des Verschlußdeckels in die geschlossene Stellung durch Druck auf das Verschlußdeckelklappenventil 42
unterbrochen wird, wird Druckluft zurück zum Zylinder des Steuerventils 38 geleitet, so daß dieses in seine Ausgangsstellung zu-
— 9 —
rückbewegt -wird und dadurch die Bewegung des Kolbens in dem Zylinder
15j der mit dem Verschlußdeckel in Verbindung steht, umkehrt.
Wenn die Verschlußdeckeldichtung 26 unter Druck gesetzt ist, "wird Luft auch einem Zylinder 43 zugeführt, der eine geringe
Zeitverzögerung schafft, ehe ein Mikroschalter 44 betätigt wird,
der einen elektrischen Impuls einem Magnetventil 45 zuführt. Das Magnetventil 45 öffnet und schließt sich und gibt so einen
Luftimpuls einem Schaltzylinder 89, der einen elektrischen Drehschalter in einer Zeitschaltvorrichtung mit 30 Stellungen
betätigt. Damit beginnt beispielsweise ein Sterilisationsprogramtn
, und immer wenn ein Impuls über ein Magnetventil 45 diesem
elektrischen Schalter zugeführt wird, wird das Programm eine Stufe weitergeschaltete Insgesamt sind fünf ähnliche Magnetventile
45 j 46·, 82, 83 und 85 vorhanden, die jeweils mit einem
entsprechenden Spulenventil 93, 94S 95, 96 und 97 zusammenwirken.
Die Vakuumpumpe 49 wird mit Beginn des Sterilisationsprozesses in Gang gesetzt und läuft kontinuierlich während des
gesamten Verfahrens weiter, lerner öffnet sich das Magnetventil 46, wodurch Luft dem Autoklavenauslaßventil 47 und dem Kühlwasserventil
48 zugeführt wird, wodurch beide Ventile geöffnet werden«, Aus der Autoklavenkammer wird die Luft bis auf ein
Vakuum von 25" Hg evakuiert, bei welchem Druck eine Vakuumumschaltung erfolgt und der Autoklavenkammer ein Dampfstrom
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zugeführt wird, so daß der Druck in der Kammer auf einen geringen positiven Druck ansteigt, Daraufhin wird die Evakuierung
bis auf den obengenannten Druck wiederholt und dann zum zweiten Mal ein Dampfstrom eingeleitet. Dann läuft der Drehschalter
in der Zeitschaltvorrichtung bis zur Sterilisationsstufe. Das Magnetventil 46 schließt sich dann, und das Magnetventil
82 wird geöffnet, wodurch luft dem Dampfventil 56 und
dem Auslaßventil 66 zugeführt wird. Der Autoklavenkammer wird über das Reduzierventil 52 Dampf zugeführt, bis sich ein Druck
von 2,2 kg/cm einstellt. Wenn die Sterilisationstemperatur von 56,7° C erreicht ist, wird sie von dem Thermoelement in der
Auslaßleitung 67 gemessen. Ein Temperaturregelschalter schließt, und die Sterilisationshaltezeit beginnt. Diese Zeit ist normalerweise
auf drei Minuten eingestellt, aber ein Schalter auf der Zeitschaltvorrichtung gestattet es, diese Zeit in Beträgen von
einer halben Minute bis fünf Minuten, zu regeln.
Ein Monitorzeitschalter ist so eingestellt, daß er zwei Minuten zuläßt,in denen die Sterilisationstemperatur während
der Sterilisation ansteigen kann. Wenn diese Sterilisationstemperatur dann noch zu niedrig ist, und zwar am Ende dieser
Zeitspanne, wird eine Warnvorrichtung in Tätigkeit gesetzt, die so lange warnt, bis der Prozeß beendet ist.
Nach der Sterilisation bewegt sich der Drehschalter der Zeitschaltvorrichtung weiter zur Trockenstufe. Jetzt schließt
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": das Magnetventil 82 und das Magnetventil 46 öffnet, so daß
luft dem Auslaßventil 47 und dem Kaltwasserventil 48 zugeführt wird, so daß sich beide Ventile öffnen« Der Kanmierdruok des
Autoklaven wird jetzt schnell reduziert, und die Zeitdauer der Vakuumtrocknung kann für eine Zeitspanne von einer halben
bis zu fünf Minuten eingestellt werden. Diese Zeitspanne liegt normalerweise im Bereiche von drei bis vier Minuten. Hach der
Trockenstufe schaltet der Drehschalter weiter in die Entleerungsstufe. Dafür schließt das Magnetventil 465 und das Magnetventil
83 öffnet, so daß luft dem Entlastungsventil 58 zugeführt werden
kann, was sich daraufhin öffnet und den Einstrom gefilterter
^. Luft in die Autoklavenkammer gestattet. Zur selben Zeit bewegt
sich die Verfahrenszählvorriohtung 84 weiter, und zwar um eine
r Einheit, wodurch die Beendigung des Arbeitsverfahrens aufgezeichnet
wird. In dem Maße, wie Luft in die Kammer einströmt,
wird in ihr Atmosphärendruck hergestellt. Es wird umgeschaltet, wodurch die Zeitschaltvorrichtung in die Stellung für die Öffnung
des Verschlußdeckels geschaltet wird, und außerdem zeigt eine lampe an, daß das Verfahren beendet ist. Sodann öffnet das Magnetventil
85 und läßt luft zu einem Steuerzylinderventil 39 strömen, das umgeschaltet wird und luft dem rechten Ende des Verzögerungs-
/ Zylinders 40 zuführt, und auch dem Zylinder 86 der lürsicherung,
so daß diese zurückgezogen wird. Der Verzögerungszylinder 40
ψ zieht seinen Kolben von dem Dichtungsventil ,41 zurück, weil er
- 12 -
federbelastet ist und erreicht seine Auslaßstellung. Über das Schnellentleerungsventil 87 wird sofort Druckausgleich der
Verschlußdeckeldichtung 26 hergestellt.
Beim Zurückgehen trifft der Kolben des Verzögerungszylinders 40 ein Zylinderumsehaltventil 88, das Luft dem
Steuerventil 38 des Zylinders zuleitet, der umgeschaltet wird und Druckluft dem oberen Ende des Zylinders 15 zuführt, wodurch
der Kolben nach unten geht und den Verschlußdeckel nach unten in die geöffnete Stellung absenkt.
Es soll noch darauf hingewiesen werden, daß eine automatische Verblockung zwischen dem Dampfventil 56 und dem Auslaßventil
57 vermittels eines Spindelventils 99 vorgesehen ist. Falls der Verschlußdeckeldichtungsdruck absinken sollte, wird das
durch einen Mikroschalter 98 festgestellt, der dann die erforderlichen
Vorsichtsmaßnahmen auslöst.
Die obenbeschriebene Anlage ist insbesondere für Sterilisationsanlagen
in Hospitälern geeignet, bei denen der Autoklav durch eine Transportvorrichtung beschickt und entleert
wird, da der Schiebeverschlußdeckel keinen Bewegungsraum vor dem Autoklav verlangt wie scharnierartig befestigte Verschlußdeckel,
kann man einfach die Transportvorrichtung bis zu dem Autoklaven herzuführen. Wenn beispielsweise eine Transportvorrichtung,
ein Transportband od, dgl. vorhanden ist, welches durch den
Autoklaven hindurchführt, dann brauchte nur noch ein Schiebeverschlußdeckel am anderen Ende des Autoklaven angeordnet zu werden,
- 13 -
Anstatt den 7erschlußdeekel des Autoklaven durch eine langhubkolben-
und Zylindereinrichtung zu betätigen, die vor dem Verschlußdeckel angeordnet ist, kann diese auch durch einen
kurzhubigen Zylinder geöffnet und geschlossen werden, der an irgendeiner Stelle befestigt ist und mit dem Yerschlußdeckel über ein System von Hebeln verbunden ist. Anstatt den Kanal, der die Dichtung aufnimmt, in einem besonderen Ring anzuordnen, der mit dem stirnseitigen Ring des Autoklaven verbunden ist, ist es auch möglich, diesen Kanal in den stirnseitigen Ring
einzubringen oder nur einen solchen Ring vorzusehen*
kurzhubigen Zylinder geöffnet und geschlossen werden, der an irgendeiner Stelle befestigt ist und mit dem Yerschlußdeckel über ein System von Hebeln verbunden ist. Anstatt den Kanal, der die Dichtung aufnimmt, in einem besonderen Ring anzuordnen, der mit dem stirnseitigen Ring des Autoklaven verbunden ist, ist es auch möglich, diesen Kanal in den stirnseitigen Ring
einzubringen oder nur einen solchen Ring vorzusehen*
- Schutzansprüche -
Claims (7)
1. Autoklav für Sterilisationszwecke mit einem vertikal beweglichen,
in seitlichen iiihrungen geführten Yerschlußdeckel, der gegen den Autoklavenbehälterrand vermittels einer aufblasbaren
Dichtung abdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß der Yerschlußdeckel (13) flache, rechteckige Gestalt hat und mit seinen seitlichen
Rändern in vertikalen Führungen (17) geführt ist, die gleichzeitig in der Yerschlußstellung als Widerlager für den
Yerschlußdeckel (13) dienen.
2. Autoklav nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Yerschlußdeckel (13) durch die Kolbenstange (35) eines sich
auf dem Boden abstützenden vertikal angeordneten Hydraulikzylinders (15) betätigt ist.
3. Autoklav nach Ansprucb 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Yerschlußdeckel durch einen pneumatischen Zylinder verschiebbar
ist.
4. Autoklav nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Yerschlußdeckel (13) im geschlossenen Zustand durch eine
Sperre (30) gesichert ist.
WR/Si -Δ2-
A 2 -
5. Autoklav nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sicberheitsklappe (33) an der oben liegenden bzw. vorn liegenden
Randkante des Yersehlußdeckels (13) angeordnet ist, de sich mit diesem beim Schließen bewegt.
6. Autoklav nach Anspruch 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß
die Betätigung des Yerschlußdeckels (13) des Autoklaven und der
Yerschlußdeckeldichtung (26) gemeinsam mit dem Sterilisationsvorgang in der Autoklavenkammer programmgesteuert sind.
7. Autoklav nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung des Yerschlußdeckels (13) über Schrittschaltvorrichtungen
unter Zwischenschaltung eines Sehaltzylinders (89) erfolgt, der einen elektrischen Drehschalter in einer Zeitschaltvorrichtung
betätigt.
-. ..ioiive zu aen
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