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Sterilisationsapparat Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zur Sterilisation von Materialien durch Dampf unter Druck in einem Sterilisationsapparat
und einen Sterilisationsapparat zur Durch führung des Verfahrens. Sie dient insbesondere
zum Sterilisieren von Materialien wie z. chirurgische, zahnmedizinische, bakteriologische,
medizinische und verwandte Artikel.
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Das Sterilisieren von Materialien der oben bezeichneten Art erfolgt
gewöhnlich indem diese Xaterialien bei geregelten Temperaturen und Drücken während
eines vorherbestimmten Zeitabschnitts in Sattdampf gehüllt werden. Wenn eine derartige
Sterilisierung in einer geschlossenen Kammer durchgeführt -wird, ist es eine Grundbedingung9
dass der Dampf aus der gammer abgelassen wird, bevor die Tür des Apparats geöffnet
wird und die Materialien herausgenommen werden0 Es sind verschiedene Vorrichtungen
zur DurchfUhrung dieser Aufgabe bekanntgeworden, die jedoch alle bestimmte Nachteile
aufweisen0 Einige Sterilisationsapparate verwenden eine Anordnung von manuell oder
elektrisch betätigten Ventilen zum Ablassen des Dampfes in die Aussenluft nach Beendigung
der Sterilisierung. Ein derartig-es wiederholtes Ablassen von Dampf in einen Raum
führt auf Grund der Feuchtigkeit von Sattdampf häufig zu Beschädigungen der Wand-
und Deckenoberflächen. Ausserdem macht das
Ablassen des Dampfes
in die Aussenluft ein häufiges Nachfüllen des Wasserbehälters, der im Innern der
Sterilisierungskammer die Dampfquelle bildet, erforderlich. Um die Gefahr einer
Beschädigung der Wandoberflächen zu vermeiden, wird manchmal eine andere Art von
Autoklav verwendet, der den Dampf unter Druck in einen äusseren, mit kaltem Wasser
gefüllten Behälter ablässt, um so eine Kondensation des Dampfes zu bewirkens Es
hat sich jedoch herausgestellt, dass in dieser Vorrichtung das Kondenswasser bei
wiederholter Verwendung die latente Wärme des Dampf es in einem solchen Masse absorbiert,
dass das Wasser unter dem herrschenden atmosphärischen Druck schnell den Siedepunkt
erreicht, wodurch seine weitere Eondensationswirkung beseitigt oder vermindert wird,
mit dem Ergebnis, dass der übrige aus der Sterilisierksmmer abgelassene Bassdampf
nur teilweise kondensiert wird und der Rest in die Raumluft eintritt. Vor allem
aber ist bei beiden oben beschriebenen konventionellen Methoden der plötzliche Dampfauslass,
ob er nun direkt in den Raum oder in eine wassergefüllte Kondensationsvorrichtung
erfolgt, von einem zischenden Geräusch begleitet, das im Operationssaal eines Krankenhauses
oder im Sprechzimmer eines Arztes besonders störend wirkt. Ferner sind Einrichtungen
verwendet worden, durch die der Dampf nach Unterbrechung der Wärmezufuhr fortschreitend
durch Wärmeaustausch mit der die Sterilisierkammer umgebenden Zuluft kondensiert.
Eine solche Selbstkondensation erfordert jedoch zuviel Zeit und ist deshalb im praktischen
Betrieb untragbar. Ausserdem ist es für die meisten der zu sterilisierenden Materialien
schädlich, insbesondere soweit sie aus Gummi oder Geweben bestehen, wenn sie zulange
erhöhten Temperaturen ausgesetzt sind. Ferner führt die Selbstkondensationsmethode
dazu, dass die sterilisierten Artikel nass sind, was für die Routine-Sterilisierung
bekanntlich ein unerwünschter Zustand ist.
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Es ist allgemein bekannt, dass es für das zu sterilisierende Gut wichtig
ist, dass es dem Sattdampf unter vorherbestimmten
Temperatur- und
Druckbedingungen während einer optimalen Mindest-Zeitspanne ausgesetzt wird. Nach
einem bekannten Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe wird in dem Vorratsbehälter
des Autoklaven eine bestimmte Wassermenge verwendet, die so gewählt wird, dass die
genaue Behandlungszeit unter ,den gestellten Bedirgungen dann erreicht ist, wenn
das gesa-nte Wasser trend des Dampferzeugungsvorgangs verdampft ist, wobei die erforderlichen
Dampftemperaturen durch eine thermostatische oder auf Druck reagierende Steuereinrichtung
beibehalten werden0 Es hat sich herausgestellt, dass auch dieses Verfahren nicht
zufriedenstellend ist und zu mangelhafter Sterilisierung führt, und zwar wegen veränderlicher
Faktoren, die die Absorptionsgeschwindigkeit des Dampf es durch das Gut beeinflussen.
Zu diesen Variablen gehören die verschiedenen Mateallen des zu sterilisierenden
Guts, von denen einige nur geringe Dampfmengen absorbiereno während andere, wie
beispielsweise Baumwollmaterialieno verhältnismässig grosse Mengen absorbieren.
Ein anderer Faktor ist die Grösse und das Gewicht des Guts; auch er hat einen Einfluss
auf die Menge des absorbierten Dampfes. Bei den Vorrichtungen der letztgenannten
Art besteht immer die Gefahr, dass das ganze Wasser verdampft wird, und bei weiterer
Wärmezufuhr könnte der Dampf überhitzt werden und dadurch seine Sterilisierungseigenschaften
verlieren, da es, wie schon erwähnt, erforderlich isto für die Sterilisierung nur
Sattdampf für einen gegebenen Zeit-Temperatur-Wert zu verwendens Es sind verschiedene
Versuche gemacht worden, um die Arbeitsweise von Autoklaven durch Verwendung von
Zeitsteuervorrichtungen zu steuern, die nach Ermessen der Bedienungsperson von and
einstellbar sind. Es ist festgestellt worden, dass in derartige von Hand einstellbare
Vorrichtungen häufig das Element menschlichen Fehlers eingeführt wird, was eine
fehlerhafte Sterilisierung zur Polge hat, wenn das korrekte wissenschaftlich
festgelegte
Temperstur-Zeit-Verhältnis nicht erreicht wird.
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Das Sterilisationsverfahren ist auf wärmeempfindliche bakteriologische
Medien angewandt worden, und zwar unter anderem zum Präparieren von Kulturen. Doch
ist die Sterilisation für ein derartiges Anwendungsbeispiel bisher nur erforderlich
gewesen, wenn verhältnismässig grosse, stationäre Maschinen mit ständigen Wasser-,
Dampf- und Ablassanschlüssen verwendet wurden. Die bekannten konventionellen tragbaren
Sterilisationsapparate haben sich für solche speziellen Aufgaben als ungeeignet
erwiesen insbesondere dorty wo das Material der Medien solcher Natur ist, dass seine
chemische Struktur auf einen nicht mehr verwendbaren Zustand reduziert wird, wenn
es der Sterilisierungstemperatur zu lange ausgesetzt wird, denn die zulassige Höchstzeit
beträgt oft nur wenige Minuten. Bei den oben erwähnten tragbaren Vorrichtungen,
bei denen die Kondensationadauer nach Erreichen der Sterilisierungstemperatur übermässig
verlängert wird, werden die bakteriologischen Medien durch die zu ihr er Entnahme
erforderliche Verzögerung für ifiren Verwendungszweck unbrauchbar gemacht. Bei denjenigen
der erwähnten konventionellen Apparate, bei denen der Dampf am bunde der Sterilisierungezeit
entweder in die Aussenluft oder in einen Kondensator abgelassen wird, erfolgt der
Druck abfall in der Sterilisierkammer so schnell im Verhältnis zur Ableitung der
latenten Wärme in der Kammer, dass ein zerstörendes Sieden der bakteriologischen
Medien stattfindet.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und einen Sterllisetionsapparat
zu schaffen, das keinen der erwähnten Nachteile aufweist und in wirksamer Weise
automatisch seine Sterilisierungsfunktion erfüllt. Zur Lösung dieser Aufgabe wird
gemäss der erfindung vorgeschlagen, dass die Dampferzeugung durch ein auf einen
vorbestimmten Druck-Temperatur
Zustand ansprechendes Zustandsschaltgerät
unterbrochen wird und gleichzeitig mit der Unterbrechung der Dampferzeugung ein
Kühlmittelstrom erzeugt wird, durch den der Dampf kondensiert wird.
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Der Sterilisationsapparat zur Durchführung dieses Verfahrens ist gekennzeichnet
durch eine Sterilisationskammer9 eine Wasserkammer und eine Kondensationskammer,
die ständig miteinander verbunden sind ein Heizelement, das in wärmeleitender Verbindung
mit der Wasserkammer angeordnet ist, eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Kühlmittelstromes,
der auf die wärmeleitende wandung der Kondensationskammer einwirkt, und ein Zustandsschaltgerät,
das auf einen vorherbestimmten Druck-Temperatur-Zustand des in dem Sterilisationsapparat
erzeugten Dampfes anspricht und in die Stromkreise des Heizelementes und der Vorrichtung
zur Erzeugung des Kühlmittelstromes eingeschaltet ist.
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Es wird also eine in sich geschlossene Einheit geschaffen, bei der
kein Ablassen des erzeugten Dampfes in die Aussenluft erforderlich ist und bei der
die Kondensation des Dampf es zum Zeitpunkt der Wärmeabschaltung, d. hv wenn die
maximale Sterilisierungstemperatur erreicht ist, automatisch beschleunigt wird0
In dem St erilisationsapparat nach der Erfindung erfolgt der Sterilisier- und Kühlvorgang
in kürzester Zeit; es geht praktisch kein Dampf verloren, die Arbeitsweise ist nicht
von störenden Geräuschen begleitet, der Dampf wird jederzeit im gesättigten Zustand
gehalten, und es werden keine von Hand einstellbaren Zeitateuervorrichtungen verwendete
Durch Anwendung einer beschleunigten Kühlmethode behält die Vorrichtung ein Temperatur-Druck-Terhältnis
bei, das immer ausgeglichen ist; es besteht ein festes Verhältnis zwischen Druck
und Temperaturabfall nach der Sterilisationsperiode, so dass kein tiberkochen der
jeweils behandelten bakteriologischen Flüssigkeit stattfinden kann, weil die Druckminderung
durch
AbEih1ung und nicht durch Ablassen des Dampfes erzielt wirdi In einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel erfolgt der Betrieb der Vorrichtung unter Verwendung von drei
getrennten, doch untereinander abhängigen Kammern oder Abteilungen, von denen die
eine die Sterilisationskanmer ist, die das zu sterilisierende Gut aufnimmt, während
die zweite, die nahe einem elektrischen Heizelement liegt, als Wasservorratsbehälter
dient und die dritte als Kondensationskammer einer Kühlwirkung ausgesetzt ist beispielsweise
durch einen Ventilator oder andere Einrichtungen, die eine beschleunigte Kondensation
bewirken können und in Betrieb genommen werden, wenn die Höchstemperatur erreicht
ist und die Wärmezufuhr unterbrochen wird0 Diese Kombination bildet ein vereintes,
geschlossenes Drucksystem, durch das Luft- und Dampfströme in Bewegung versetzt
werden, und zwar ohne Zwischenschaltung von Ventilen oder anderen beweglichen Teilen.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird die Zeit des Sterilisierzyklus mit dem
gesamten Drucksystem in gegenseitige Beziehung gebracht, ferner mit dem gesamten
Wärmeverlust und der Leistungsaufnahme, die erforderlich ist, um die wissenschaftlich
vorgewählte Höchsttemperatur bzw. den entsprechenden Druck zu ereich en, bei dem
die Wärmezufuhr unterbrochen und die Beschleunigung der Kondensation veranlasst
wird. Dies erfolgt in der TWei3e, dass die genaue Sterilisierzeit innerhalb des
für eine wirksame Sterilisation anerkannten Temperaturbereichs eingehalten und dadurch
die Verwendung von Zeitsteuervorrichtungen, die fehlerhaften Einstellungen unterliegen,
vermieden wirdo Eine andere Aufgabe ist esp einen kompakten, in sich geschlossenen
tragbaren Sterilisierapparat mit den oben beschriebenen Merkmalen zu schaffen, der
ausserdem eine Anzahl von Vorteiler. aufweist, die bisher in unabhängigen Sterilisierapparaten
nicht vorhanden waren.
weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung anhand der Zeichnungen. n
den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine teilgeschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform
der Erfindung in geschlossener Arbeitsstellung, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie
2-2 der Fig. 1, Fig. 3 3 eine teilgeschnittene Vorderansicht der Vorrichtung nach
Fig. 1, wobei die strichpunktierten Linien die Tür in der Öffnungsstellung zeigen,
ig 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 1, Fig. 5 ein Schnitt nach der Linie
5-5 der Fig. 1 und Fig. 6 ein schematisches Schaltbild des in die dargestellte Ausführungsform
der erfindungsgemässen Vorrichtung eingebauten Stromkreises.
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Bei der in den Zeichnungen dargestellten besonderen Ausfühzungsform
der Erfindung bildet der allgemein mit 10 bezeichnete Mantel die Druckkammer der
Vorrichtung, Der Mantel 10 sst in einem auf den Füssen 12 stehenden Gehäuse 11 untergebracht,
in dem ebenfalls eine Halterung 13 für den Motor 14 des hinter dem Mantel 10 angeordneten
Ventilators 15 befestigt ist. In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung
besteht der Mantel aus einem Zylinder 16 mit einem vorderen Ümfangsflansch 17, der
die vordere Öffnung 18 begrenzt, der hinteren Zwischenwand 19 und dem hinteren Kondensatorkopf
20, dessen ringförmige wandung 21 auf das hintere Ende des Zyllnders 16 eufgeschoben
und an ihm befestigt ist, während seine
vorzugsweise konkave Stirnwand
22 im Abstand von der hinteren Zwischenwand 19 des Zylinders angeordnet ist.
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Durch die Öffnungen 23 und 24 der vorderen ringförmigen Stirnwand
25 des Gehäuses 11 erstrecken sich Bolzen 26 und 27, die mittels der von innen aufgesetzten
Unterlegescheiben 28 und 29 und Muttern 30 und 31 an der Stirnwand 25 festgezogen
sind0 Auf dem Bolzen 26 ist ein Verschlussbügel 32 schwenkbar gelagert9 der an dem
entsprechenden Ende eine Bohrung 33 aufweist, durch den sich der Bolzen 26 erstreckte
Das entgegengesetzte Ende 34 des Bügels 32 ist hakenförmig ausgebildet und hat einen
offenen Schlitz, der so ausgebildet und angeordnet ist, dass er auf den Schaft des
Bolzens 27 passt. Der Bügel 32 wird gegenüber der Stirnseite des Gehäuses durch
zwei über die Bolzen 26 und 27 geschobene Hülsen 75 und 36 im Abstand gehalten,
die mit ihren hinteren Stirnflächen gegen die Stirnwand 25 und mit ihren vorderen
Stirnflächen gegen den Bügel 32 anliegen, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Durch
den Xittelteil des Bügels ist der Schaft 38 einer Druckschraube 39 hindurchgeschraubt,
deren vorderes Ende ein Handrad 40 trägt, während das gewindelose hintere Ende (Fig.
1) durch ein Lager 41a geführt wird, das in den Mittelteil der Tür 43 ausgebildeten
Nabe 42 eingeschraubt ist. In dem Umfangsabschnitt 44 der Tür ist ein Dichtungsring
45 angeordnet, der gegen den Umfangsflansch 17 des Zylinders 16 gepresst werden
kann. Der hinterste Endabschnitt 46 der Druckspindel 39 steht mit der Innenwandung
47 der Nabe 42 in Berührung, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass der Endabschnitt
46 beim Zusehen des FsandZ rades 40 im Uhrzeigersinn gegen den Grund der Innenwandung
47 drückt, wodurch die Tür 43. gegen den ringförmigen Umfangsflansch 17 gepresst
wird, wobei der Dichtungsring 45 einen gasdichten Verschluss gewährleistet Durch
Drohen des Handrades 40 entgegen dem Uhrzeigersinn kanu die Tür 43 aus-lhrer dichtenden
Schliesslage abgezogen und dann um den Bolzen 26 in
ihre in Figo
3 strichpunktiert eingezeichnete Öffnungsstellung geschwenkt werden Der Zylinder
16 bildet die Sterilisierkammer der Vorrichtung und trägt in ihrem Innern die seitlich
geschlossene und stirnseitig offene Innenkammer 48 mit den Leisten 49a und 49b,
auf denen sich übliche perforierte Einsätze 50 und 51 zur Aufnahme des zu sterilisierenden
Guts abstützen, Bei der dargestellten Ausführungsform arbeitet das Innere 48a der
Kammer als Sterilisierkammer. Das hintere Ende 52 der Innenkammer schliesst mit
der Zwischenwand 19 ab, während das vordere Ende 53 gegenüber dem vorderen Ende
des Zylinders 16 zurückgesetzt ist, um das wirksame Hindurchströmen der Luft- und
Dampfströme in noch zu beschreibender Weise zu gestatten0 Der Kondensatorkopf 20
besteht aus einem Material mit verhältnismssig hoher wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise
Kupfer oder kupferplsttiertem nichtrostenden Stahl, und bildet zusammen mit der
Zwischenwand 19 die Schnellkondensationskammer 54, die durch die Öffnung 55 im unteren
Teil der Zwiichenwand 19 mit dem Wasserbehälter 56 am Boden des Zylinders 16 unterhalb
der Innenkammer 48 und durch die oberen Öffnungen 57 mit dem Ringraum 58 in Verbindung
steht die von dem Zwischenraum zwischen der Oberwand 59 und den Seitenwänden 60,
61 der Innenkammer 48 und dem benachbarten gekrümmten Wsndabschnitt 62 des Zylinders
16 gebildet wird (Fig. 4). Der Wasserbehälter wird von dem unteren Abschnitt 63
des Zylinders 16 dem entsprechenden unteren Teil des Kondensatorkopfes 20 und der
vorderen Begrenzung 64 begrenzt, wobei die Oberkante 65 der letz teren im Abstand
unterhalb der Bodenwand 66 der Innenkammer liegt um einen lurchlass 67 zu schaffen.
Die Anordnung ist demnach so getroffen, dass alle Abschnitte der Druckkammer 10
miteinander in Verbindung stehen. Genauer gesagt, der Wasserbehälter 56 « die Kondensationskammer
54 und der gesamte Innenraum
des Zylinders 16, einschliesslich
des Ringraums 58, des Inneren der Innenkammer 48 und des Durchlasses 67, stehen
in Verbindung mit einander* In der Kondensationakammer 54 ist das Luftauslassrohr
68 angeordnet, dessen unteres Ende an ein an der Zwischenwand 19 befestigtes Verbindungsstück
69 angeschlossen ist und durch die Öffnung 70 mit dem Innern der Innenkammer 48
in Verbindung steht. Das obere Ende des Luftaualassrohres 68 ist an ein übliches
Luftauslassventil 71 angeschlossen, dessen Kammer 72 eine normalerweise auf dem
Ventilsitz 74 am oberen Ende des Rohres 68 ruhende Kugel 73 enthält und durch den
Auslaaskanal 75 mit der Aussenluft in Verbindung steht0 Dem Fachmanns ist die Arbeitsweise
des Ventils 71 wohlbekannt, so dass auf eine nahere Beschreibung im Rahmen dieser
Anmeldung verzichtet werden kann, mit Ausnahme der Feststellung, dass die Kugel
75 von der durch das Rohr 68 nach oben strömenden Luft in ausreichendem Masse von
dem Sitz abgehoben wird, um die Luft in die Kammer 72 eintreten und durch den Kanal
75 entweichen zu lassen wenn der Luftdruck nicht ausreicht, um die Kugel gegen den
oberen Sitz 76 zu drücken; die Kugel schliesst den Ausströmkanal 75 unter der Wirkung
von in dem Rohr 68 befindlichem Dampf, dessen Druck hoch genug ist, um sie gegen
den oberen Ventilsitz 76 zu drücken.
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Unter dem Boden 63 des Zylinders liegt ein elektrisches Heizelement
77, das in bekannter Weise zweckmässig in einem Streifen 78 eingebettet ist, wobei
der Streifen mit Klemmbändern 79 an dem Zylinder 16 befestigt ist, so dass das Heizelement
77 unter dem Wasserbehälter 56 angeordnet ist. Die Anschlussklemmen 80 und 81 für
den Anschluss an eine geeignete elektrische Stromquelle sind mit dem Heizelement
77 elektrisch verbunden.
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Der Mantel 10 ist auch mit einem üblichen Dampfsicherheitsventile
82 versehen9 im den dampf in bekannter Weise aus dem Mantel in die Aussenluft abzulassen,
wenn der Druck einen bestimmten Wert übersteigt.
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Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein Fühler 83 an dem Zylinder
16 angebracht und in an sich bekannter Weise mit einem Thermostaten 84 verbunden,
wobei die Anordnung so getroffen ist, dass, wenn in dem inneren Gehäuse 10 eine
vorherbestimmte Temperatur erreicht ist, das von dem durch die Öffnung 85 eintretenden
Dampf erwärmte Fühlerelement 83 den Thermostat 84 so steuert, dass dieser in der
nachfolgend beschriebenen Weise einen Schalter betätigt. Fühlerelement 85 und Thermostat
84 sind von üblicher Bauart und werden daher nicht näher beschrieben. iEs genägt
zu erwähnen, dass bei der dargestellten Ausführungsform die fühlbare Wärme des Fühlerelements
auf ein wärmeempfindliches Schaltglied, beispielsweise vom Bimetalltyp, übertragen
wird, so dass, wenn die vorherbestimmte Temperatur erreicht ist, das Schaltelement
in dem Thermostaten aus einer Stellung in eine andere geht. Das dar gestellte Ausführungsbeispiel
weist einen Rückstellknopf 86 auf, um den Thermostat für einen neuen Arbeitsgang
wieder in seine Ausgangsstellung bringen zu können. In dem Schaltbild der Fig. 6
ist der Thermoschalter schematisch bei 87 dargestellt. Dieser Schalter ist ständig
elektrisch an die Klemme 88 angeschlossen und kann abwechselnd mit den Klemmen 89
und 90 in Verbindung gebracht werden Am Boden der Vorrichtung ist ein konventioneller
Überhitzungsschutzschalter 91 vorgesehen, der mit einem Wandungsteil des Wasserbehälters
56 thermisch verbunden ist wobei die Anordnung so getroffen ist, dasso wenn eine
bestimmte hohe Temperatur erreicht ist, wie es vorkommt, wenn das gesamte Wasser
in dem Behälter verdampft sein sollte, das Schalt element 92
(Fig.
6) den Stromkreis des Heizelements 77 öffnet. Das Schaltelement 91 ist elektrisch
mit den Klemmen 93 und 94 verbunden, die mit den Hauptstromleitungen 95 und 96 in
reihe liegenO Ein mit der Betätigungsstange 98 verbundener Rückste,ltknopf 97 ist
vorgesehen, um das Bchaltelement 9t in bekannter Weise zurückzusteli en.
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Über den Schalthebel 99 des Ein-Ausschalters bzwD Haupt schalters
100 werden in bekannter Weise die inneren Schaltelemente 101 und 102 (Fig. 6) betätigt,
um die entsprechenden Klemmen 103 und 10d mit den Schalterkontakten 105 und 106
zu verbinden.
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Wie schon erwähnt, sind der Motor 14 und der Ventilator 15 am hinteren
Ende des Mantels 10 vorgesehent wobei der Ventiletor nahe dem Kondensatorkopf 20
angeordnet ist. Der Motor ist elektrisch mit den Klemmen 107 und 108 verbunden,
die mit den Hauptleitungen 95 und 96 in Reihe liegen0 Die Motor-Ventilator-Einheit
ist vor der Rückwand 109 des aussehen Gehäuses 11 angeordnet, die mit Ventilationsöffnungen
110 versehen ist. In der Tür 43 ist ein mit dem Innern der Druckkammer in Verbindung
stehendes Thermometer 111 angebracht, das die in der Kammer herrschende Temperatur
anzeigte Der oben beschriebene Apparat bildet eine in sich geschlossene transportable
Einheit, bei der die Druckkammer 10 mit der als motorbetriebener Ventilator 15 dargestellten
Kühleinrichtung zusammenwirktv Die Druckkammer ist, wie beschrieben, in mehrere
Abteilungen unterteilt, doch da diese Abteilungen mit ein ander in Verbindung stehen,
ist die Druckkammer 10 im Rahmen dieser Erfindung als ein einheitliches Gebilde
anzusehen, dessen Bauteile die Funktion der Kondensationskammer 54, des Wasserbehälters
56 und der Sterilisationskammer 48a haben. Obgleich bei dieser speziellen Ausführungsform
der Erfindung ein
Wärmefühler 83 und eil Thermostat 84 vorgesehen
ind, ist es selbstverständlich, dass andere Arten von auf die Betriebsbedingungen
in der Druckkammer ansprechende Schaltmittel verwendet werden können, wie beispielsweise
ein konventioneller druckempfindlicher Schalter oder eine Kombination aus druck-und
temperaturempfindlichen Schaltern, Das Schaltbild der Fig. 6 zeigt ein bevorzugtes
Beispiel einer für den Apparat verwendbaren Schaltung0 Wie ersichtlich, sind das
Heizelement 77 und der Motor 14 parallelgeschaltet und so angeordnet, dass, wenn
der eine dieser Teile arbeitet, der andere ausser Betrieb ist. In der in Fig. 6
in vollen Linien dargestellten Stellung der Schaltteile überbrückt beispielsweise
der Thermoschalter 87 des Thermostaten 84 die Klemmen 88 und 89, um den Stromkreis
des Heizelements 77 zu schliessen, während der Stromkreis des Motors 14 geöffnet
ist, da der zwischen zwei festen Stellungen bewegliche Schalter 87 mit der Klemme
90 nicht in Kontakt isto Wenn der Thermostat 84 durch die in der Druckkammer 10
herrschende Temperatur betätigt wird, bewegt sich der Schalter 87 in die in unterbrochenen
Linien gezeichnete Stellung, in der er die Klemmen 88 und 90 überbrückt und dadurch
gleichzeitig den Stromkreis des Motors 14 schliesst und den Stromkreis des Heizelements
77 öffnet. Ilenn der Riickstellknopf 86 betätigt wird, wird der Schalter 87 in seine
Stellung zurückgeführt, in der er den Stromkreis des Heizelements 77 schliesst und
den Motorkreis öffnete Zum Betrieb der Vorrichtung wird die Tür 43 geöffnet und
der Wesserbehalter 56 mit Wasser gefüllt. Dss zu sterilisierende Gut wird auf die
Einsätze 50 und 51 gelegt und in den Rahmen geschoben, der dann, we dargestellt,
in dem Zylinder 16 angebracht wird. Dann wird die Tür in der beschriebenen Weise
geschlossen und der Schalthebel 99 betätigt um den Stromkreis
des
Hauptschalters 100 zu schliessen Der Räckstellknopf 86 wird gedrückt, um den Stromkreis
des Heizelements, wie erwähnt, zu schliessen. Die Vorrichtung ist nun betriebsfertig.
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Wenn das Wasser im Behälter 56 von dem Heielement 77 erbitzt und Dampf
erzeugt wirdo beginnt in der Vorrichtung der Kreislaufs Da Dampf leichter als Luft
ist, sammelt sich dieser an der Decke der Sterilisationskammer. Während des Betriebs
gelangt etwas Dampf durch die Offnung 55 in die Kondensationskammer 54, von dort
curch die Öffnungen 57 in die Hülle 58 und wieder zurück in die Kammer 48a, wobei
auch etas Dampf durch den vorderen Durchlass 67 nach aussen in die Sterilisationskammer
gelangt. Diese Dampf ströme drücken die Luft aus der Kammer durch die Auslassöffnung
70 nach oben in das Rohr 68 und durch das Luftventil 71 nach aussen. Der sich aufbauende
Dampfdruck erreicht einen Wert, bei dem die Kugel 73 gegen den Sitz 76 gepresst
wird und den Auslass 75 schliesst, so dass die Vorrichtung als eine geschlossene
Dampferzeugungskammer wirkt. bei einem bestimmten Temperatur-Druck-Wert betätigt
die Wärme in dem Fühler 87 den Thermostat, um den Stromkreis des Heizelements 77
zu öffnen und dadurch die weitere Dampf erzeugung zu unterbrechen und danach den
Stromkreis des Ventilatormotors zu schliessen. 1): das Material des Kondensatorkopfes
20 einen hohen Wärmeleitwert Lesitzt, wird der Dampf in der Kammer 54 rasch kondensiert.
@a ferner die Kondensationskammer 54 mit dem Ringraum 58 und der sterilisationskammer
48a in Verbindung steht, bewirkt d" Durch den Ventilator 15 erzeugte Kühlvorgang
eine rasche regionale Kondensation des gesamten Dampfes in der Kammer, wobei das
Kondensat 56a in den Wasserbehälter 56 zurückläuft. ftenn die am Thermometer 111
ablesbare Temperatur anzeigt, dass der Druck in der Kammer auf den atmosphärischen
Druck, gesunken ist, wird der Schalter 99 auf "Aus" gestellt, um den Ventilator
15 abzuschalten. Die Tür 43 wird dann geöffnet und er Rahmen 48 mit dem sterilisierten
Gut aus dem Zylinder 16 herausgenommen. Dabei
ist es freigestellt,
statt eines Thermo-Fühlers 83 einen Druckfühler, d.h. einen auf den Dampfdruck ansprechenden
Schalter zu verwenden, da Druck und Temperatur auf der Sattdampflinie von Wasser
in fester Beziehung zueinander stehen.
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Die Wärmezufuhr durch das Heizelement 77 wird in bezug auf die fr
eine ausreichende Sterilisation vorherbestimmten Druck-, Zeit- und Temperaturbedingungen
in der Kammer so gross gewählt, dass die Abschaltung der Wärmezufuhr und der Beginn
des beschleunigten Kühlzyklus bei einer bestimmten Höchsttemperatur erfolgen. Mit
anderen Worten, die Erfindung ermöglicht eine @utomatische und zeitlich geregelte
Sterilisation auf Grund einer bekannten vorherbestimmten Beziehung zwischen dem
Volumen des gesamten Drucksystems, der Leistungsaufnahme, der Kondensationsgeschwindigkeit
und der Wärmeverluste des ApparatesO Es braucht also nur der Thermostat 84 auf eine
rechnerisch zu ermittelnde @emperatur oder den entsprechenden Druck eingestellt
u werden, worauf die Wärmezufuhr automatisch unterbrochen und der beschleunigte
Kondensationsvorgang automatisch eingeleitet wird.
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Wie ersichtlich, arbeitet die Vorrichtung in einem völlig geschlassenen
Kreislauf; das gesamte Kondensat wird in der Einheit gesammelt, so dass nichts von
dem erzeugten Dampf in die Aussenluft ebgelassen wird. Auf Grund der Schnellkondensation
werden die Sterilisations- und Kühlvorgänge in kürzester Zeit beendet. Der Dampf
wird stets in einem gesättigten Zustand gehalten, und es geht kein Dampf verloren.
Da es das geschlossene System ermöglicht, ein festes Verhältnis zwischen Druck und
Temperaturebfall nach Beendigung der Dampferzeugung aufrechtzuerhalten, @erracht
eine ständige Ausgeglichenheit in der Kampmer, so dass es zu keinem Überkochen kommen
kann, wenn es sich bei dem zu sterilisierenden Gut um eine bakteriologische Bliissigkeit
@@@@delt. Die einzige bei der erfindungsgemässen Vorrichtung
erforderliche
menschliche Tätigkeit beschränkt sich auf das 4blesen des Thermometers 111, um festzustellen,
wann die Tür geöffnet worden kann, Anstelle oder zusätzlich zu dem Thermometer kann
ein weiterer Thermostat vorgesehen werden, der auf die atmosphärische Druck-Temperatur-Beziehung
anspricht und dabei den Stromkreis des Ventilstormotore unterbricht sowie Stromkreise
für ein Lichtsignal oder ein hörbares Alarmsignal schliesst In gleicher Weise wie
bereits vorstehend erläutert, lässt sich anstelle eines Thermostates ein auf Druck
ansprechend er Schalt er dafifr verwenden Zur Erfindung gehört alles dasjenige,
was in der Beschreibung enthalten und bzw. oder in der Zeichnung dargestellt ist,
einschliesslich dessen, was abweichend von den konkreten Ausführungsbeispielen für
den Fachmann naheliegt Es ist offensichtlich, dass die Aufgabe der Erfindung such
bei Abänderung der mechanischen Bauteile und Anordnungen gelöst werden kanns ohne
in irgendeiner Weise des Arbeitsprinzip gemäss der Erfindung zu verändern Anstatt
die Kondensationskammer 54 als einen integrierten Bestandteil der Sterilisationskammer
16 auszubilden, könnte der Kondensator als g-etrennte Vorrichtung zusammen mit dem
Ventilator installiert werden, doch so, dass er mit der Sterilisationskammer in
Verbindung steht, wie in der Beschreibung erläutert wurde so dass das System des
geschlossenen Kreislaufs beibehalten wird0 Ebenso könnte auch an Stelle des als
Bestandteil der Sterilisationskammer 16 vorgesehenen Wasserbehälters 56 ein als
getrennte Einheit ausgebildeter wassertank vorgesehen werden, aus dem das Wasser
durch ein Zuflussventil in die Sterilisationskammer fliessen könnte, von wo aus
sie in Dampf umgewandelt
werden und dann durch den Kondensator
zurück in den Wasserbehälter 56 unter der Sterilisationskammer fliessen würde, wobei
alle Funktionen in einem stets bei gleichen Druckhöhen arbeitenden geschlossenen
System stattfanden.
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Ferner ist es offensichtlich, dass an Stelle des Ventilators zur beschleunigten
Kondensation in dem Kondensator auch eine Kaltwasserleitung angeschlossen werden
kann, um eine Schnellkühlung zu erreichens Anstatt des beschriebenen Luftauslassventils
71 kann auch ein thermostatisch arbeitendes Luftauslassventil von üblicher Bauart
verwendet werden.
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Ebenso ist es möglich, eine Zeitsteuervorrichtung einzubauen, die
das Inbetriebsetzen des Ventilatormotors für eine vorbestimmte Zeit verzögert, um
eine vorherbestimmte Sterilisationstemperatur eine bestimmte Zeit zu halten, So
kann zeBo ein Hilfs-Zustandschaltgerät beim Vorliegen einer bestimmten Temperatur
eine Zeitsteuervorrichtung einschalten. Diese schaltet dann nach Ablaufen ihrer
vorbestimmten Laufzeit die Heizelemente ab und den Ventilatormotor ein, Das Zustandschaltgerät
kann auch das Heizelement sofort abschalten, während die Zeitsteuervorrichtung nur
die Einschaltung des Ventilatormotors, also den Beginn der schnellen Abkühlung,
verzögerte Auf diese Weise kann eine bestimmte Höchsttemperatur eine bestimmte Zeitspanne
lang konstant gehalten werden0