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Verfahren zur Sterilisation von medizinischen oder biologischen Flässigkeiten
und Vorrichtung zur durchführung dieses Verfahrens. ble Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Sterilisation von medizinischen oder biologischen Flüssigkeiten, gegebenenfalls
auch mit testen Substanzen, in druckdicht verschlossenen Bealtern unter Verwendung
einer erhitzten Flüssigkeit als oterilis£ttionsrnittel, das au@ernalb eines Sterilisierraumes
auf Sterilisiertemperatur erhitzt wird.
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@eiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung
einer bevorzugten Ausführungsform dieses vrerfahrens unter Verwendung einer Dampfquelle
und eines ersten Speicherkessels fir die Sterilisationsflissigkeit, der an den Sterilisierraum
anschließbar ist.
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Für die Sterilisation von Konserven ist es bekannt, die beheizung
eines Speicherkessels flir Wasser durch Dampfeinblasung vorzusehen, die durch ein
Kontaktthermometter gesteuert wird.
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Dabei. ist es auch bekannt, den Sterilisierraum mit einer Kühlflüssigkeitspumpe
zu
verbinden und mit einer aur einen bestimmten Oberdruck einstellbaren Kühlflüssigkeitsüberlauf
auszurdsten.
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(Patentschrift 1.165.980).
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Dabei kommt es auf eine Anordnung an, die vollautomatisch zu steuern
ist und Fehlschaltungen unmöglich macht.
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Die Erfindung bezieht sich demgegenüber auf die Sterilisation von
medizinischen oder biologischen Flüssigkeiten, die in druckdicht verschlossenen
Behältern untergebracht sind, welche zerbrechlicn sind. Dabei ist zwar ein möglichst
vollautomatisch programmierter Arbeitsablauf beabsichtigt, aber es sind weiterhin
besondere Probleme zu lösen. Wenn die behälter aus Crlas bestehen, kann eine begrenzte
Festigkeit untersi;ellt werden. Insbesondere aber bei verwendung von @unststoffbenhältern
gewinnt das Problem einer genauen Kompensation des innendrucks in den druckdicht
verschlossenen Behältern bedeutung. beispielsweise weist der Innendruck gegenüber
einer im Sterilisiermedium herrschenden Temperatur bei z.B. 121 ° C. = 1,1 atü,
je nach Füllungsgrad des Behälters, bis zu 3,2 atü auf.
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Bei Verwendung von Behältern aus Glas, z.B. der DIN-Infusionsflasche,
mit einem Berstdruck zwischen 5 und 7 atü, ist eine sompensation des Innen- und
Au#endruckes wahrend der Aufheizung kaum notwendig. Während der Abkühlung mit Künstlichen
iwitteln, also bei grö#eren Temperatursprüngen, werden jedoch an der
Oberfläche
aucli nur unbedeutend angeritzte (@lasflaschen zerstört. @ei Kunststoffbehaltern,
z.B aus Polyäthylen, muß über den gesamten Proze#, d.h. vom Aufneizen über Sterilisieren
und Abkühlen, der Druck kompensiert werden, da diese materialien bei geringstem
Innenüberdruck bei den anzuwendenden terilisiertemeraturen zwischen 1050 C. und
134° C. zerstört werden, Es ist bekannt, da# dieses problem nicht ait gasförmigen
Sterilisiermedien, z.B. gespanntem Wasserdampf, beherrscht werden kann. Man hat
daher vorgeschlagen, nicht kompressible Sterilisiermedien, wie z.B. @asser, anzuwenden,
in welches die Sterilisierbehälter eingetaucht werden, wobei dieses Wasserbad unter
dem Druck eines nicht kondensierbaren Gases, z. 30 Pre#luft, steht, so daß der auf
die Sterilisierbehälter ruhende Au#endruck, unabhängig von der Temperatur des Sterilisiermediums,
dem Innendruck der Sterilisierbehälter angepa3t werden kann.
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Diese ausfahrung unterliegt dem nachteil, daß eine besondere Pre#luftquelle
erforderlich ist, die beispielsweise in wrankenhäusern nicht oiine besondere Ma#nahmen
zur Verfügung steht. Ferner würde eine Installation einer besonderen Pre#luftanlage
einen sehr großen Aufwand darstellen0 Bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen
(beispielsweise "Die pharmazeutische Industrie", 23, 78? - 790, 1966; "Neue rationelle
Abfüllung und Sterilisation von Infusionslösungen in Aunststoffbehültern", Dr. @erbert
Weiler u. Hans Schneider)
wird unter Verwendung einer Kühlung mit
Preßluft eine Gesamtsterilisationszeit von ca. 2 1/2 Stunden einschliesslich Kühlung
als schnell bezeichnet. Derartige Ausführungen, welche einerseits durch die Art
der Kühlung und andererseits auch durch die Art der Sterilisation bestimmt sind,
stellen eine zeitlich außerordentlich große Beanspruchung dar, -weil einerseits
der Durchsatz durch die Sterilisiervorrichtungen entsprechend gering ist und andererseits
auch das Personal durch die langsame Arbeitsweise unwirtschaftlich beansprucht wird.
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Bekannte Vorrichtungen (Gebrauchsmuster 1.881.221), die insbesondere
die Schwierigkeit der Kühlung hervorheben, arbeiten mit einer Daspfsterilisation,
bei welcher sich eine Kühlflüssigkeitstemperatur dadurch automatisch anpassen soll,
dass in den Mantelhohlraum einer doppelwandigen Sterilisierkammer an deren Unterseite
eine absperrbare Eühlflüssigkeitszuleitung mündet, an der Oberseite mit einer zur
Beregnungseinrichtung der Behälter führenden Leitung in Verbindung steht. Dadurch
soll sich die Temperatur der Eühlflüssigkeit infolge der Erwärmung im Mantelhohlraum
von selbst der allmählich sinkenden Temperatur der Lösungsflaschen anpassen. Diese
Anpassung erfolgt aber nur ohne Druckkompensation mit verhältnismäßig großen Zeitkonstanten,
so daß eine lange dauernde Arbeitsweise entsteht.
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Weiterhin ist es bekannt (DAS 1.196.325), einen heizbaren
Autoklaven
am höchsten Punkt mit einem Druckausgleichsgefäß zu verbinden, welches infolge des
entstehenden Luftpolsters durch die Ausdehnung der Sterilisierflüssigkeit den Druckausgleich
bewirken soll. Diese Lösung berücksichtigt nicht, dass in dem geschlossenen kalten
Druckausgleichsgefäß völlig andere Druck-Temperaturverhältnisse herrschen als in
den druckfest verschlossenen temperierten Behältern mit den medizinischen oder biologischen
Flüssigkeiten.
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Weiterhin hat sich überraschend gezeigt, daß insbesondere bei der
Sterilisierung von medizinischen oder biologischen Flüssigkeiten, beispielsweise
Infusionsflüssigkeiten, in gesclllossenen Behältern bei der Aufheizperiode mit Wasserdampf
oder Heißwasser trotz bewegtem Sterilisiermedium die Temperatur im Sterilisiergut
zeitlich stark verschoben ist oder sogar unausgeglichen bleibt. So wurde in der
1/1 DIN-Infusionsflasche nach 12 Minuten Aufheizung im unteren Drittel des Behälters
115° C und im oberen Drittel 1200 C gemessen; in der 2/1 DlN-Infusionsflasche nach
20 Minuten Aufheizung 1160 C im unteren Drittel, im oberen Drittel 1200 C. Auch
nach 30 Minuten wurde noch kein Temperaturausgleich erzielt.
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Diese Verfahren sind daher bakteriologisch unbefriedigend.
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Die schnelle Durchführung der Sterilisation ist darüber hinaus insbesondere
bei medizinischen oder biologischen Flüssigkeiten, insbesondere Infusionslösungen,
von außerordentlicher Bedeutung,
weil diese vielfach temperaturlabil
sind. ei eine zu langsamen Erhitzungsverfahren kann aufgrund der verschiedenen Lichte
und spezifischen Gewichte der Mischungsanteile sogar eine Entmischung stattfinden,
welche die differenzierten Temperaturen in den verschiedenen. Höhenabschnitten unterstützt.
Wenn beispielsweise eine Glucose-Lüsung sterilisiert werden soll, dürfen nach bisherigem
Verfahren bestimmte Temperaturgrenzen nicht überschritten werden, so daß dadurch
längere Arbeitszeiten mit sich daraus ergebenden Nachteilen in Kauf genommen werden
müssen.
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Weiter wird darauf hingeiiiesen, WaD für ciie Herstellung von sterilen
Lösungen im Wasserbad aus bakteriolo',ischen Gründen entmineralisiertes Wasser benutzt
werden mußO Aus diesem Grunde mußte bisher das Sterilisiermittel bei jedem Prozeß
vollständig aufgeheizt und wieder abgekühlt werden, um das Sterilisiermittel zurückzugewinnen.
zin solches Verfahren ist unwirtschaftlich, denn das bterilisierbut steht ciein
Volumen nach zum oterilisierraum im Verhältnis 1 : 5, so daß bei Wiederverwendung
des entmineralisierten Wassers außerordentlich große Wärmemengen durch den Kühlproze#
verlorengehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Sterilisieren von medizinischen oder biologischen Flüssigkeiten zu schaffen,
welche unter Vermeidung von an sich nicht für den Sterilisiervorgang erforderlichen
besonderen Energiequellen, wie Pre#luftquellen, schnell ablaufen und Energie sparen,
wobei darüber hinaus
auch bei temperaturlabilen, zu sterilisierenden
Flüssigkeiten mit erhöhter Temperatur gearbeitet werden kann und eine gleichmäßige
Temperatur im Sterilisationsgut erreicht wird.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die als Sterilisationsmittel
verwendete Flüssigkeit durch Beaufschlagung mit dem kondensierbaren Gas dieser Flüssigkeit
außerhalb des Sterilisierraumes unter einen Druck gesetzt wird, der höher als der
Druck der erhitzten Flüssigkeit, aber wenigstens gleich einem in den Behältern während
der Sterilisation zu erwartenden Höchstdruck ist, und dass die erhitzte Flüssigkeit
unter diesem Druck in einen die Behälter aufnehmenden Sterilisierraum gedrückt wird
und diesen füllt, so dass der Druck im Sterilisier raum unabhängig von der Temperatur
gleich dem Druck des kondensierbaren Gases gehalten wird. Durch die Verwendung des
kondensierbaren Gases der Sterilisationsflüssigkeit werden Energiequellen für Preßluft
und dergleichen vermieden, Der Verfahrensablauf wird erheblich beschleunigt, weil
die vorgewärmte Sterilisationsflüssigkeit in den Sterilisierraum eingebracht wird0
Beispielweise könnte eine Flüssigkeit verwendet werden, der in wässriger Phase Isopropyl-Alkohol
zugesetzt ist.
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Gemäß der besonders bevorzugten Ausfiihrtingsform werden als Sterilisationsflüssigkeit
Wasser und als damit kondensierbares Gas Wasserdampf verwendet. Das hat den Vorteil,
daß bei der Rückführung der heißen Sterillsierflüssigkeit aus
aus
dem Steriliserraum in einen Speicherkessel in diesem nur der Druck des kondensierbaren
Gases der Sterilisierflüssigkeit auftreten kann, so daß eine Kompression vermieden
wird und eine Entlüftung entbehrlich ist, was bei der Verwendung von Preßluft der
Fall sein mußO Linse besonders bevorzugte Ausführungsform ues Verfahrens sieht vor,
daß die Behälter während der Behandlungszeit über Kopf gedreht werden. Überraschend
hat sich gezeigt, daß dadurch eine völlig gleichmäßige temperatur im Sterilisiergut
erreicht wird, zugleich Entmischungaerscheinungen vermieden und insbesondere der
gesamte Vorgang beschleunigt werden. Das ist insbesondere bei der Sterilisation
von thermolabilen Flüssigkeiten ein erheblicher Vorteil, weil durch die Drehung
über lLopf nicht nur das Sterilisiergut durchmischt wird, indem es zur Behälterwandung
und in sich selbst bewegt wira, sondern eil auch der Behälter selbst durch die Sterilisationsflüssigkeit
bewegt wird.
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Dadurch ergibt sich eine erhebliche Steigerung des Wärmeaurchgangsfaktors.
messungen haben dabei, unabhängig von der Behältergrö#e, ein vollkommen gleichmäßiges
Aufkommen der Temperatur in allen Schichten der zu sterilisierenden Flüssigkeiten
erwiesen. Dadurch wird auch eine Sterilität in allen Schichten der Lösungen gewährleistet
und bei erheblicher Qualitätsverbesserung zugleich eine Programmverkürzung auf unter
50 % gegenüber bekannten Ausführungen erzielt.
gemäß einem weiteren
vor-teililaften llierkmal der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das
kondensiderbare Gas auch auf einen anderen Vorrat der gleichen Flüssigkeit, der
zur Kühlung vorgesehen ist, zur einwirkung gebracht und diese Flüssigkeit nach der
Sterilisationszeit durch den Sterilisierraum gefördert. Dadurch wird die Voraussetzung
dafür geschaffen, daß mit bestimmten Flüssigkeitsvorräten jeweils im geschlossenen
kreislauf gearbeitet werden kann, so daß erhebliche Energie eingespart wird. Die
Einwirkung des kondensierbaren Sases-wirkt sich dabei nicht nur in diesem Sinne
aus, sondern läßt darüberhinaus einen unmittelbaren aber gan0'- zwischen der Sterilisationszeit
und dem Akühlungsvorgang zu.
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Gemä# einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Druckeinwirkung
des kondensierbaren Gases auf die Kühlflüssigkeit und/oder Sterilisierflüssigkeit
in Abhängigkeit von dem Druck in einem Sterilisierbehälter proportional gesteuert,
Insbesondere unter Verwendung der letzteren Ausführung des Verfahrens besitzt die
Vorrichtung neben einer Dampfquelle und einem ersten Speicherkessel für die SterilisationsSlüssigkeit
für die Kühlflüssigkeit einen zweiten 3peicherkessel, und beide Speicherkessel sind
beliebig und kommunizierend an die Dampfquelle anschlie#bar, und am Sterilisierraum
ist ein Strümungsmittelkreislauf angeordnet-, der für eine Rückgewinnung aer Kühlflssikeit
und gegebenenfalls auch der aufgenommenen Wärme vorgesehen ist.
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Diess Vorrichtung eignet sich besonders zur Ver @endung von entmineralisiertem
Wasser. In einer vorteilhaften Ausfänrungsform ist oer Strömungsmittelkreislauf
unmittelbar an den zweiten Speicherkessel anschließbar und weist eine Kühleinrichtung
und eine Heizeinrichtung, die wechselweise einschaltbar sind, und eine Pumpe auf,
wobei in der Zuleitung des ersten Speicherkessels zum Sterilisierraum ein absperrbares
Ventil, in der Zuleitung des zweiten Speicherkessels zum Strömungsmittelkreislauf
ein weiteres Ventil sowie in den Anschlüssen des Strömungsmittelkreislaufs an den
Sterilisierraum @eitere Ven#ile @@@@@r@@@t sind, die progra@@@@ig steuerbar sind.
Durch diese L@sung ka@@ die erhitzte Sterilisationsflüssigkeit durck die Kühlflüssigkeit
in ihren Speicherkessel zurückgedrückt werden.
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In der besonders bevorzugten Ausführungsform ist ferner eine unmittelbare
und steuerbare Verbindung mit einem Druckminderungsventil zwischen der Dampfquelle
und ae Sterilisierraum angeordnet und an den Ausgang des Sterilisierraumes eine
Vakuumpumpe anschließbar, um die leeren Behälter einer Dampfsterilisation und trocknung
zu unterwerfen. Ohne aufwendige zusätzliche ,.;it;tel ermöglicht die Erfindung damit
auch die Vorsterilisation der leeren Behälter, um sie anschliessend unter bakteriologischen
Bedingungen mit den Lösungen zu füllen.
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Es ist bekannt, daß die leeren Behälter bei mindestens 1340 Co = 2,5
atü Sattdampf sterilisiert werden müssen,
damit sie anschließend
zur Füllung entnommen werden können.
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Die erfindungsgemä#e Vorrichtuns weist zur Verbesserung und Beschleunigung
dieses Vorganges sowie auch des weiteren 1trbeitablaufes einen drehbar in dem Sterilisierraum
gelagerten Träger für die Sterilisierbehälter und Antriebsmittel, welche während
der Sterilisierzeit der leeren Behälter und/oder der mit medizinischen oder biologischen
Flüssigkeiten gefüllten und verschlossenen Behälter einschaltbar sind und den iräger
mit den Behältern zur Bewegung über Kopf drehen, auf, wobei eine Steueranordnung
für die Antriebsmittel so vorgesehen ist, daß der Träger bei Stillstand eine Stellung
einnimmt, in welcher die Behälter mit ihren Füllstutzen nach oben angeordnet sind0
Hierdurch können die leeren Behälter nach der Vorbehandlung mit den Öffnungen nach
oben stehend entnommen werden, auch wenn sie vorher frisch gespült und mit Spülresten
behaftet eingesetzt worden sind. Ohne Umsetzung können sie bei der Entnahme aus
dem Sterilisierraum des Autoklaven in Einschubwagen des Trägers belassen und unter
bakteriologischen Bedingungen gefüllt und verschlossen werden0 Es wird darauf hingewiesen,
daß für die Vorsterilisation der leeren Behälter, die in dem zweckmäßig trommelförmigen
Träger über Hopf gedreht werden, Sattdampf zugeführt wird, und infolge der Rotation
künnen die Behälter überraschenderweise einwandfrei trocken zur Verfügung gestellt
werden.
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Hierin liegt auch ein wesentlicher Verfahrensschritt, weil
die
Uberkopfdrehung der leeren Sterilisierbehälter ermöglicht, daß auf eine Evakuierung
des Sterilisierraumes verzichtet werden kann. Durch die Drehung fallen aufgrund
der verschiedenen spezifischen Gewichte der vorhandenen Substanzen, Feuchtigkeitsrückstände
und Luft einerseits und Sattdampf andererseits, die Rückstände heraus.
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Es wird jedoch einbezogen, da# eine anschliessende Trocknung unter
Vakuum vorgesehen wird, wozu der Sterilisierraum zweckmäßig an eine Vakuumpumpe
angeschlossen ist0 Die Vorrichtung bezieht eine Steueranordnung für die Ventile,
Pumpe und Antriebsmittel ein, welche Steueranordnung Fühler für Druck um Temperatur
im Sterilisierraum und in einem oder mehreren der druckdicht verschlossenen Sterilisierbehälter
sowie Zeituhren aufweist, um die Trocknungs-, Sterilisier-und Kühlvorgänge automatisch
durchzuführen Unter diesem Gesichtspunkt sieht ein besonderes Merkmal der Erfindung
vor, dass ein Ventil zwischen der Dampfquelle und dem Speicherkessel für die Kühlfliissigkeit
mit einem Meßfühler in einem Sterilisierbehälter verbunden ist und in Abhängigkeit
von dem abnehmenden Druck in dem Sterilisierbehälter im Sinne einer Schließung zur
Druckminderung steuerbar ist0 Gemäß einer vorteilhaften Lösung ist auch ein Ventil
zwischen der Dampfquelle und dem Speicherkessel fiir die
Sterilisierflüssigkeit
mit einem Druckfühler in einem Sterilisierbehälter verbunden und in Abhängigkeit
von einem zunehmenden Druck in dem Sterilisierbehälter im Sinne einer zunehmenden
Öffnung steuerbar. Eine zu diesem Zweck vorgesehene Steuerung ist mit einem Niveaumesser
im Sterilisierraum verbunden und bei Erreichung des Niveaus durch die Sterilisierflüssigkeit
auslösbar. Dadurch wird erreicht, daß der Sterilisierraum zunächst unter dem vollen
Druck der Dampfquelle gefüllt wird, während die Steuerung des Ventils dann von einer
nur wenig geöffneten Stellung ausgeht.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht zwischen Steuerzweigen
zu den Ventilen an den Eingängen der Speicherkessel einen Umschalter vor, der in
Abhängigkeit von dem Beginn des Kühlvorganges im Sinne eines Anschlusses des Druckmessers
im Sterilisierbehälter auf das Ventil am Speioherbehälter für die Kühlflüssigkeit
umschaltbar ist, wobei in Abhängigkeit von hohem Druck in einem Sterilisierbehälter
zunächst eine Öffnung des Ventils eingestellt wird.
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Weiterhin ist zweckmäßig zusätzlich im zweiten Speicherkessel ein
Niveaumesser vorgesehen und wnigstens mit einem Ventil am Ausgang dieses Speicherkesseis
und mit einem Ventil im Strömungsmittelkreislauf zwecks Schließung dieser Ventile
sowie mit dem Antrieb der Pumpe zwecks ihrer Stillsetzung verbunden.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsi.ispiels
erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.
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Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Die Darstellung der allgemeinen Steueranordnung ist zwecks besserer
tbersicht ausgespart worden, weil zu diesem Zweck bekannte Mittel verwendet werden
können und es lediglich auf den Punktionsablauf ankommt, der im Anschluß an die
Figuren beschreibung besonders beschrieben wird.
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In der Figur ist ein Autoklav 1, der in bekannter Weise druckdicht
verschließbar ist, im Inneren mit einem Träger 2 für Einschubwagen 6 und 7 zur Aufnahme
der Behälter 3, 4 versehen. Der Träger ist vorteilhaft trommelförmig ausgebildet.
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Der Träger ist als Rotor beispielsweise um eine nicht dargestellte
Mittelachse oder vermittels an der zylindrischen Wand des Sterilisierraumes geführter
Rollen in Richtung der eingezeichneten Pfeile verdrehbar. Dazu ist ein nicht näher
dargestellter Antriebsmotor außerhalb des Sterilisierraumes angeordnet. Der Träger
2 hat nicht näher dargestellte Befestigungs-oder Spannmittel für die Einschubwagen
6, 7 und die Behälter 3, 4. Dadurch behalten diese ihre Stellung im Träger bei,
auch wenn sie über Kopf gedreht werden.
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Dem Autoklaven 1 sind zwei Speicherkessel 8, 9 zugeordnet.
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Der Ausgang 10 des Speicherkessels 8 ist durch eine Rohrleitung 11,
in der sich das Ventil 12 befindet, mit dem
A@toklaven 1 bzw. den
Sterilisierraum 5 verbunden0 Der Ausgang 13 des Speicherkessels 9 ist über eine
ein Ventil 14 aufweisende Anschlu#leitung 15 mit einer Strömungsmittelkreislaufleitung
16 verbunden. An ihr befindet sich ein Aggregat 17 mit einer Kühleinrichtung 18
zur indirekten Kühlung einer Flüssigkeit durch die Kreislaufleitung 1 6 Line Heizeinrichtung
19 zur Aufheizung der SterilisierflLissiUkeit während des Durchganges dieser Flüssigkeit
durch die Kreislaufleitung ist an anderer Stelle angeordnet0 @s sind nict näher
dargestellte Schalt- und Steuereinrichtungen fr die als Kühlschlange ausgeführte
Kühleinrichtung 18 und z.B. als Heizschlange ausgeführte rleizeinrichtung 19 vorgesehen,
um sie wahlweise je nach der Verfahrens- oder Progra mstufe zur Wirkung zu bringen.
Dabei versteht sich, daß die Heizeinrichtung 19 zweckmä#ig mit der noch zu beschreibenden
Dampfquelle verbindbar ist.
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Die Kreislaufleitung 16 ist über den Abzweig 20 mit dem Ventil 21
an den Sterilisierraum 5 angeschlossen. Sie enthält ferner eine Pumpe 22, die in
noch zu beschreibender. @eise in verschiedenen Verfahrensstufen in verschiedenen
Förderrichtungen arbeiten kann. Für die Änderung der Förderrichtung wird eine Rohrleitungsumschaltung
bevorzugt.
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Über ein Ventil 23 ist die Kreislaufleitung 16 dann an einen Ablass
24 aus dem Sterilisierraum 5 angeschlossen0 Dieser Ablass weist hinter dem Anschluss
der Kreislaufleitung ein Absperrventil 25 auf. weiterhin ist der hblass über ein
Ventil 26 mit einem Kondensator 27 und einer nach beschalteten Vakuumpumpe 28 verbunden.
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Der Speicherkessel 8 mit der Sterilisationsflüssigkeit weist eine
Heizeinrichtung 29 auf,die zweckmäßig an die Dampfquelle~ angeschlossen ist, Ferner
ist der sogenannte erate Speicherkessel 8 mit einem oberen Niveaumesser 30 versehen.
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Ein weiterer Niveaumesser 31 ist im oberen Teil des Sterilisierraumes
5 bzw Autoklaven angeordnet0 Der sogenannte zweite Speicherkessel 9 für die Kühlflüssigkeit
hat einen oberen Niveaumesser 43. Die Niveaumesser sind nur schematisch dargestellt.
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Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, daß aie Speicherkessel
8,9 jeweils mit absperrbaren Fülleitungen 46,47 versehen sind0 Die Heizeinrichtung
29 im Speicherkessel 8 ist über ein einstellbares Ventil 48 an eine Dampfzuleitung
49 angeschlossen. Das Ventil 48 wird über einen Wärmefühler 50 gesteuert. In der
Dampfzuleitung 63 zur Heizeinrichtung 19 in der Kreislaufleitung 16 ist ein Ventil
51 angeordnet, das über einen Wärmefühler 52 im Sterilisierraum gesteuert wird.
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In der beschriebenen Ausführungsform, in welcher die Pumpe 22 ihre
Förderrichtung beibehält, ist das Ventil 23 hinter der Pumpe als Dreiwegeventil
vorgesehen und in der Kreislaufleitung 16 vor der Pumpe 22 ein anderes Dreiwegeventil
53 aneordnet,
so daß je nach Einstellung der Dreiwegeventile 27t
53 eine Flüssigkeit in der Kreislaufleitung 16 entweder durch die Reiz einrichtung
19 in den Autoklaven oder aber unter Umgehung dieser Reiz einrichtung durch das
Aggregat 22 über die Verbindungsleitung 45 gefördert werden kann.
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Mit einem bei 32 vorgesehenen Eingang des Autoklaven ist über ein
Druckininderungsventil 33 und ein Abspsrrventil 34 eine Dampfquelle 35 verbunden.
An den Eingang 32 ist ferner ein Stutzen 42 mit einem Belüftungsventil 41 angeschlossen.
Bei der Ausführungsform nach der Figur ist die Zuführungsleitung 36 von der Dampfquelle
über Abzweige 37, 38 mit den Ventilen 39, 40 zugleich mit den Speicherkesseln 8
und 9 verbindbar.
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Weiterhin wird darauf hingewiesen, daß beispielsweise in dem Sterilisierbehälter
7 ein Meßfühler 54 für den Druck angeordnet ist, der über eine Steuereinrichtung
55, die nur schematisch angedeutet ist, mit dem Ventil 39 am Eingang des Speicherkessels
8 verbunden ist. Dieser Steuerzweig ist mit 56 bezeichnet. Von der Steuereinrichtung
55 führt ein weiterer, mit ihr durch einen Umschalter 57 verbindSarer Steuerzweig
58 zu dem Ventil 40 am Eingang des Speicherkessels 9. Die Ventile 39, 40 können
dadurch, je nach Stellung des Umschalters 57 zwecks Druckeinstellung in dem Speicherkessel
in Abhängigkeit vom Druck im Sterilisierbehälter 3, geschlossen oder geöffnet werden.
Der Umschalter 57 wird in Abhängigkeit
von dem Übergang zur Kühlung
in die nicht gezeichnete Stellung umgeschaltet. Beim Verfahrensbeginn liegt er in
der gezeichneten Stellung. Dabei ist aber auch eine Steuerverbindung 59 zwischen
dem Niveaumesser 31 im Sterilisierraum 5 und der Steuereinrichtung 55 angeordnet,
damit zunächst der Sterilisierraum 5 bei geöffnetem Ventil 39 gefüllt werden kann
und die Drucksteuerung durch das Ventil erst dann erfolgt, enn die Sterilisierflüssigkeit
das Niveau des Niveaumessers 31 erreicht st.
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Die Steuereinrichtung 55 weist beispielsweise auch einen Zeitgeber
60 auf, der zur Betätigung des Umschalters 57 zwecks Anschlusses des Ventils 40
wirksam ist, nachdem die Sterilisierzeit verstrichen ist0 Eine weitere Steuerverbindung
61 ist zwischen dem iiiveaU-messer 31 und dem Belüftungsventil 41 angeordnet0 Bei
der Ausführungsform der Vorrichtung naoAl der Figur wird mit entmineralisiertem
Wasser als Sterilisationsflüssigkeit im Speicherkessel 8 and als Kühlflüssigkeit
im Speicherkessel 9 gearbeitet. Der Dampfdruck der Dampfquelle 35 liegt mindestens
bei oder über 3,5 atü.
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Anhand der Figur wird jetzt der Arbeltsablauf erläutert, wobei die
einzelnen Arbeitssohritte angegeben werden, Jeweils nicht genannte Ventile sind
geschlossen.
lo Sterilisieren der leeren Flaschen bei 1340 0.
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Es wird vorausgesetzt, daß die leeren Flaschen 3,4 in dem Träger 2
im Sterilisierraum angeordnet sind0 a) Das Druckminderungsventil 33 ist auf etwa
2,5 atü eingestellte b) Die Vakuumpumpe 28 wird eingeschaltete Das Ventil 26 ist
geöffnet und der Sterilisierraum 5 wird beispielsweise bis auf ca, 30 Torr evakuiert.
Der Antriebsmotor für den Träger 2 wird eingeschaltet. c) Nach Erreichen von ca.
30 Torr wird das Ventil 34 geöffnet und das Ventil 26 geschlossen. Der Sterilisierraum
5 steht unter einem Druck von 2,5 atü = 134° C. Die Behälter werden aufgeheizt und
ca. 3 Minuten unter dieser Temperatur gelassen. d) Das Ventil 34 wird geschlossen.
Nach Druckablaß und Belüftung können jetzt die Sterilisierbehälter trocken entnommen
werden.
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In einer besonderen Ausführungsform wird jedoch das Ventil 26 wieder
geöffnet Die Vakuumpumpe 28 evakuiert den Sterilisierraum 5 auf ca, 30 Torr, wobei
die leeren Behälter unter Drehung des Trägers 2 getrocknet werden.
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Dann schließt das Ventil 26, das Ventil 41 wird geöffnet und belüftet
den Sterilisierraum, wonach die Behälter entnommen werden können0 Entweder bei der
Öffnung des
Autoklaven oder bei der Öffnung des Ventile 41 wird
der Antriebsmotor für den Träger 2, gegebenenfalls unter Verwendung von Anschlagschaltern,
im Sterilisierraum so stillgesetzt, daß die Behälter 3,4 im Träger mit ihren Füllöffnungen
nach oben angeordnet sind.
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2. Sterilisieren der gefüllten Behälter bei etwa 1050 a. bis 1740
a. a) Das Ventil 39 wird geöffnet Der Dampfdruck von ca. 3,5 atü der Dampfquelle
35 wirkt auf das entmineralisierte Wasser im Speicherkessel 8. Dieses ist vorher
durch die Heizeinrichtung 29 wenigstens auf Sterilisiertemperatur gebracht worden.
Das Ventil 12 und das Ventil 41 werden geöffnet. Der Sterilisierraum 5 wird somit
unter @elüftung gefüllt. Wenn die Flüssigkeit im autoklaven 1 auf den Stand des
oberen Niveaumessers 31 gestiegen ist, wird durch einen von diesem gegebenen Steuerimpuls
das Belüftungsventil 41 geschlossen.
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Ferner ird über ciie Steuerverbindung 59 die Steuere inrichtung 55
zur Wirkung gebracht und das Ventil 59 in Abhängigkeit von dem Druck im Sterilisierbehälter
3 geregelt. Dabei wird, da zunächst der Druck noch gering ist, das Ventil 79 zunächst
im Sinne einer Schließung verstellt und dann bei zunehmendem Druck allmählich geöffnet.
Gleichzeitig mit dem Einlassen aer Sterilisationsflüssig@eit wird der Antriebsmotor
für den Träger 2 eingeschaltete Der Dampfdruck wirkt durch den Speicherkessel
8
auf den Sterilisierraum 5. b) Die Ventile 21 and 23 werden geöffnet und der Antriebsmotor
für die Umwälzpumpe 22 in dem Sinne eingeschaltet, dass eine Förderrichtung durch
den Abschnitt 44 der Ereislaufleitung 16 entsteht, wobei das Ventil 53 entsprechend
eingestellt ist. Dabei wird die Heizeinrichtung 19 an eine Heizquelle angeschlossen,
die beispielsweise die Dampfquelle 35 ist. Die Sterilisierzeit beginnt. Mit Beginn
der Sterilisierzeit, d.h. Öffnung der Ventile 21 und 23, wird auch der Zeitgeber
60 eingeschaltet, so daß die Sterilisierzeit gemessen wird. Der Zeitgeber kanndabei
Jedoch gleichzeitig in Abhängigkeit von dem mit der Steuereinrichtung 55 überwachten
Druck im Sterilisierbehälter 3 derart übersteuert werden, dass jedenfalls die ausreichende
Sterilisierzeit gewährleistet ist. Während dieser findet die Druckkompensation durch
das Ventil 39 in der beschriebenen Weise statt. c) Bei der Beendigung der Sterilisierzeit
werden die Heizeinrichtung 19 abgestellt, das Ventil 21 geschlossen und die Ventile
40 und 14 geöffnet. Das Kühlwasser aus dem ßpeicherkessel 9 drückt über die Umlaufleitung
16 und durch den Ablass 24 das Sterilisierwasser aus dem ßterilisierraum5 in den
Speicherkessel 8 zurück. Nachdem in diesem der Flüssigketsstand entsprechend dem
Niveaumesser 30 erreicht ist, liefert dieser einen Steuerimpuls, der das Ventil
12 schließt. Während dieses Vorganges stehen zunächst beide Speichnrkessel 8, 9
kommunizierend unter dem Einfluss der Daipfquelle 35.
d) Danach
wird das Ventil 21 geöffnet und die Kühleinrichtung 18 angeschlossen. Hierbei handelt
es sich um amine indirekte Kühlung. Der Anschluß kann an ein an sich bekanntes Kühlaggregat
erfolgen. Die Kühlflüssigkeit wird dadurch durch den Sterilisierraum 5 in Umlauf
gebracht, bis auf eine Temperatur von ca. 400 heruntergekühlt. Während der Kühlung
wird der Druck im Speicherkessel 9 entsprechend der Temperatur- und Druckabnahme
in den Sterilisierbehältern über das als bruckregelventil ausgeführte Ventil 40
automatisch vermindert, damit der Druck zwischen dem Speicherkessel 9 und dem Sterilisierraum
5 einerseits und den Behältern andererseits kompensiert wird.
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Diese Sompensation findet über die Steuereinrichtung 55 statt. Der
Umschalter 57 ist beispielsweise gleichzeitig mit der oeffnung des Ventil. 21 umgelegt
worden, so daß dann eine entsprechende Steuerung des Ventils 40 möglich ist, e)
Nach Beendigung der Kühlung werden die Ventile 40 und 21 geschlossen und die Fürderrichtung
entsprechend dem Pfeil 45 umgesteuert. Die Umsteuerung kann durch eine entsprechende
Veratellung der Dreiwegeventile 23 und 53 erfolgen, so daß die Kühlflüssigkeit über
den Leitungsabschnitt 45 der Pumpe zugeführt und dann den Leitungsabschnitt 62 in
der Kreislaufleitung eingespeist wird. Dadurch wird die Kühlflüssigkeit in den Speioherkessel
9 zurückgepumpt.
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Wird in diesem der Flüssigkeitsstand entsprechend dem Niveaumesser
43 erreicht, liefert dieser einen Signalimpuls, durch den die Ventile 14,d 23 Geschlossen,
aber die Ventile
z1 und 25 zwecks Belüftung und Abführung von Restkondensatmengen
geöffnet werden. f) Danach kann der Autoklav geöffnet weraen, und alle Ventile gelien
in die Ausgangsstellung zurück.