Контейнер для размещения предметов,предназначенных для стерилизации и последующего их хранения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.,)3

К FlATEHTV

И:ЬЛ43 Л А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2758804/28 — 13 (86) РСТ/ПЯ 78/00050 (26. 07. 78) (22) 30. 03. 79 (31) 821042; 895239 (32) Oi .08.77; 10.04.78 (33) US (46) 28.02;86. Бюл. У 8 (71) Роджер С. Сандерсон (US) (72) Роджер С. Сандерсон и Роберт С.Велчел (US) (53) 615.478.73 (088.8) (56) Патент ФРГ В 164216 1, кл. 30 i, 2, опублик. 1970. (54)(57) 1. КОНТЕЙНЕР ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ПРЕДМЕТОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ

СТЕРИЛИЗАЦИИ И ПОСЛЕДУЮЩЕГО ИХ ХРАНЕНИЯ, содержащий емкость с крьппкой, установленное с воэможностью перемещения устройство для впуска стерилизующего агента в емкость (50 4 А 61 L 2/06, В 65 D 51/16, А 61 В 19/02 и термочувствительный элемент, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности герметизации контейнера, он снабжен приспособлением, реагирующим на изменение давления окружающей среды, укрепленным на емкости с помощью опорного средства с возможностью взаимодействия с устройством для впуска стерилизующего агента в емкость и включающим камеру, стенка которой выполнена из эластичного материала и имеет отверстие для сообщения ее с окружающей средой, при этом термочувствительный элемент представляет собой клапан для перекрытия доступа окружающей среды в камеру и установлен в приспособлении, реагирующем на изменение давления окружающей среды.

1215606

2. Контейнер по п.2, о т л ич а ю шийся тем, что стенка .емкости имеет отверстие, а устройство для впуска стерилизующего агента в емкость содержит клапанный элемент для его перекрытия, который содержит стержень, расположенный вдоль оси отверстия в стенке емкости, имеющей гибкое основание, служащее для перекрытия отверстия емкости и выполненное с углублением в центре, при этом камера имеет дискообразную форму и снабжена ниппелем, расположенным соосно углублению гибкого основания, и трубкой, стенка которой имеет отверстие, расположенное в отверстии для сообщения полости камеры с окружающей средой, а клапан выполнен в виде цилиндрической втулки, коаксиально охватывающей трубку.

3. Контейнер по п.2, о т л ич а ю шийся тем, что приспособ. ление, реагирующее на изменение давления, включает в себя средство удержания устройства для впуска стерилиэующего агента в открытом положении, представляющее собой штифт, расположенный так, что он входит в камеру

Изобретение относится к усовершенствованной системе для хранения материалов при стерилизации перед использованием, в процессе их использования и перед повторной стерилизацией. Такая система может применяться для медицинских материалов, например хирургических инструментов.

Цель изобретения — повышение надежности герметизации контейнера.

На фиг.1 изображена емкость, представляющая один вариант осуществления изобретения,вид в аксонометрии, на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1, об-. щий вид конструкции и наклон стенки дна емкости; на фиг.3 — приспособление, реагирующее на изменение давления окружающей среды, состоящее из сборки клапана емкости, включающей механизм закрывания и одним концом жестко укреплен на ее стенке в месте расположения отверстия стенки камеры, при этом стенка опорного средства имеет отверстия для пропуска штифта.

4. Контейнер по п. 2, о т л ич а ю шийся тем, что крышка имеет верхнюю и боковую стенки, а стенка емкости содержит отогнутый участок, край которого выходит эа пределы крышки, выполнен с отверстием и образует посадочную канавку для нее, при этом приспособление, реагирующее на изменение давления, содержит разноплечий рычаг, шарнирно установленный на стенке емкости, подпружиненный стержень, одним концом закрепленный на коротком плече рычага так, что другой конец проходит через отверстие, выполненное в крае отогнутого участка, при этом камера закреплена на длинном плече рычага, так что стенка ее упирается в отогнутый участок стенки емкости, а на конце длинного плеча рычага шарнирно закреплен упор.

Приоритет по пунктам:

01.08.77 по пп. 1 и 2, 10.04.78 по пп. 3 и 4. клапана; на фиг.4 — сборка клапана емкости, включающая механизм закрывания клапана, до начала стерилизации (в увеличенном масштабе, разрез); на фиг.5 — то же, после того, как сборка клапана приведена в герметичное состояние в седле с помощью камеры со стенкой из эластичного материала, образующей меха10 низм закрывания клапана; на фиг.6 разрез сборки клапана, удерживаемой на месте с помощью давления снаружи емкости (в исходном положении); на фиг.7 — разрез сборки клапана в мо15 мент, когда она установлена в требуемое положение с помощью камеры перед концом этапа пропарки в гравитационном автоклаве, но до герметизации в седле с помощью вакуума, созро даваемого в емкости при ее охлаж1215

Иа фиг. 1 и 2 показана емкость 1 45 с крышкой 2, закрывающей верхнюю, открытую, сторону основания 3 и посаженной на прокладку 4, расположенную между основанием 3 и крышкой 2.

Емкость овальной или вытянутой формы, крышка имеет верхнюю стенку

5, которая наклонена постепенно вверх в направлении к центру. Овальная форма и загнутая вверх стенка 5 обусловливают прочность емкости при воздействии внешнего давления, значительно более высокого, чем внутреннее. Крышка 2, кроме того, имеет пез дении; на фиг.8 — диаграмма цикла работы вакуумного автоклава, показывающая точки на кривых температуры и давления, в которых работа механизма изменяется; на фиг.9 — то же, для гравитационного автоклава, на фиг.10 — вариант выполнения камеры, служащей в качестве сиккативной (высушивающей) сумки, частичный вид на фиг.11 - то же (другой 10

7 вариант, в котором крышка емкости первоначально удерживается открытой, частичный вид, на фиг. 12 — механизм закрывания сборки клапана с камерой поршневого типа, до расшире- 15 ния камеры для посадки клапана, разрез, на фиг. 13 — то же, вид сбоку, после посадки клапана, на фиг.14 (а-г) — предпочтительный вариант выполнения емкости, вид в разобранном 2р состоянии в аксонометрии;на фиг.15 исполнительный механизм, показанный на фиг. 14, в исходном состоянии, где-крьппка удалена от основания емкости, поперечный разрез (увеличено);25 на фиг. 16 — вид, аналогичный фиг.15, но показывающий расширенную камеру (штифт отведен и крышка закрыта), на фиг. 17 — вариант осуществления изобретения, показывающий механизм, не допускающий закрывания емкости до тех пор, пока давление не поднимется после достижения предельного вакуума в процессе стерилизации, частичный вид в плане на фиг. 18 †. раз9

35 рез Б-Б на фиг, 17, крьппка опирается на один конец рычага, на фиг. 1920 (аналогичны соответственно фиг.17 и 18) — расширенная камера, другой конец рычага несет крышку, находящуюся в открытом положении; на фиг. 21 и 22 (аналогичны соответст. венно фиг. 17 и 18) — камера и крышка находятся в закрытом положении.

606 4 риферическую фланцевую часть с вертикальной внутренней стенкой 6, которая присоединена в верхней части к направленному вниз и наружу наклонному фланцу 7. Лапка 8 выступает наружу из нижней части фланца 7 у одного края емкости.

Основание 3 включает несимметричную боковую стенку 9, образованную за одно целое с нижней стенкой

10 основания, и расположенную внизу подставку 11, проходящую по периферии дна. Верхний край стенки 9 оканчивается коротким вертикально расположенным участком в виде стенки

12, входящей в канавку 13 образованную внутренней поверхностью наклонного фланка 7 крышки 2 и наружной поверхностью вертикальной внутренней стенки 6 крышки. Как видно на фиг.2, вертикальная внутренняя стенка 6 крышки 2 посажена внутри верхнего края стенки 12. Часть боковой стенки 9, находящаяся ниже верхней части стенки 12, выступает наружу до точки, где нижняя часть боковой стенки 9 центрирована или образует удлинение наружной поверхности наклонного фланца 7 крышки 2.

Прокладка 4 выполнена из гибкого резинового материала, способного выдерживать температуру, при которой работает автоклав, и, кроме того, обеспечивающего соответствующее уплотнение. Внутренняя вертикальная часть прокладки 4 плотно посажена по канавке в стенке 12 на верхнем краю боковой стенки 9 основания 3.

Прокладка 4, кроме того, имеет обращенный вниз и выступающий наружу фланцевый участок, который согласуется с внутренней поверхностью наклонного фланца 7 крышки.

Нижняя стенка 10 основания наклонена в сторону отверстия 14 для клапана, расположенного в правом конце основания, как показано на фиг.2.

Подставка 11 основания образует углубление, в котором располагается приспособление, реагирующее на изменение давления окружающей среды, состоящее из сборки клапана 15 с механизмом его закрывания, которая взаимодействует с отверстием 14 для клапана. Опорное средство 16 состоит из углубления, образованного с помощью наклонной стенки 17 подставки

1215606

tl, которая выполнена в виде полуцилиндра, частично охватывающего сборку клапана 15 с механизмом его закрывания. Наклонная стенка 17, кроме того, присоединена к опорной нижней стенке l8; перпендикулярной наклонной стенке 17, и соединена с короткой стенкой 19 небольшой выемки для образования опоры, располо- 1О женкой в боковой поверхности подставки 11 основания 3. Отверстие 20 выполнено в опорной нижней стенке 18 для размещения сборки клапана 15.

Как показано пунктирными линиями 15 на фиг.2, вторая емкость 21 может быть установлена на нижней емкости

1 причем подставка верхней емкости расположена на крышке 2 в канавке, образованной вертикальной внутрен- 20 ней стенкой 6 крышки 2 и наружной боковой поверхностью верхней стенки

5 крышки 2. Как видно из фиг.1, каждый конец крышки 2 имеет неглубокую выемку 22, предназначенную для 25 размещения опорной нижней и наклонной стенок подставки верхней емкости 21. На каждом конце крышки 2 образуется выемка 22 для ориентации емкости 21 при установке на емкости З0

При необходимости аналогично можно установить и более двух емкостей.

На фиг. 3 и 4 видно, что сборка клапана 15 включает и механизм его закрывания, содержащий клапанный элемент 23, выполненный из силиконовой резины или материала, подобного резине, который может выдерживать температуры пара, сохраняя эластичность. Клапанный элемент 23 включает гибкое основание 24, которое при нефиксированном положении имеет форму блюдца, причем верхняя поверхность гибкого основания 24 образует

45 герметичную поверхность с емкостью, когда отверстие 14 закрыто. В центральной части гибкого основания 24 закреплен проходящий вверх цилиндрический стержень 25. Как видно на фиг. 4 и 6, большая часть цилиндрического стержня 25 выполнена полой, и эта полость открыта к нижней -стороне гибкого основания 24 ° Верхний конец цилиндрического стержня 25 про- 55 ходит через отверстие 14 s нижней стенке емкости, причем конец 26 цилиндрического стержня 25 имеет коническую форму и выполнен сплошным, чтобы облегчить вход стержня в отверстие 14. Часть стержня 25, фактически проходящая через отверстие

i4, как показано на фиг.4, включает три радиально расположенных и разне-. сенных по длине окружности стержня ребра 27. Каждое ребро 27, кроме того, включает радиально расположенную ножку 28 со скошенной верхней поверхностью 29, взаимодействующей с нижним краем отверстия 14 при расположении узла (сборки) как показано на фиг.4.

Лапка 30 гибкого основания 24 выступает в радиальном направлении наружу из одного края основания, образуя элемент для удаления цилиндрического стержня 25 иэ отверстия 14.

Сборка клапана 15 включает механизм 31 его закрывания, представляющий собой камеру 32 дискообраэной формы, стенка камеры 32 выполнена иэ эластичного материала, например резины, и может рассматриваться как баллон или сильфон. Нижняя сторона стенки камеры 32 включает центрально расположенную горловину 33 с утолщенной стенкой, которая образует круглое отверстие в стенке камеры 32. Пробка 34, плотно входящая в горловину 33, имеет боковую стенку 35, которая наклонена вниз наружу и несколько превышает диаметр горловины 33. Боковая стенка 35, кроме того, включает выступающий наружу фланец 36, который является продолжением верхней стенки пробки. Горловина 33 плотно прилегает к боковой стенке 35 пробки

34, а фланец 36 плотно прилегает к нижней стенке камеры 32, окружающей горловину 33. Хотя пробка 34 плотно входит в горловину 33, закрывая отверстие стенки камеры 32, предусмотрен стопорный элемент 37 в виде упругого кольца, которое окружает наружную часть горловины 33, удерживая ее в герметичном взаимодействии с боковой стенкой 35 пробки 34.

Пробка 34, кроме того, имеет нижнюю направляющую часть 38 с криволинейной наружной поверхностью, которая плотно садится в отверстие 20 в опорной нижней стенке l8 емкости, на которую опирается сборка клапана 15 с механизмом 31 его закрывания .

1215606

Канал 39 выполнен в центре пробки и проходит от нижней направляющей части 38 вверх к трубке 40, которая выступает над верхней стенкой 41.

Верхний конец трубки закрыт пластиной 42. Отверстие 43 расположено в радиальном направлении трубки 40 для сообщения камеры 32 с атмосферой вокруг сборки клапана 15. 10

В верхней стенке 41 пробки 34. образовано кольцевое углубление 44 с расположенной в нем втулкой 45, которая охватывает трубку 40 и проходит выше отверстия 43. Втулка 45 выполнена из материала, дающего усадку под действием тепла, который становится жестким при заданной температуре. ,Камера 32 в виде баллона, кроме 2б того, содержит проходящий вверх ниппель 46, плотно посаженный в цилиндрической втулке 47 в нижней стенке гибкого основания 24, как видно на фиг.4. Внутренняя часть ниппеля 46 2g выполнена полой и открыта в камеру

32, когда она расширена, однако в положении, показанном на фиг.5, пластина 42 пробки 34 взаимодействует с нижним концом ниппеля 46 и ограничивает сокращение камеры 32. Ниппель 46 окружен свободно лежащей лентой 48 из материала, дающего усадку при нагреве.

КонтейнеР (фиг. 1-7) s вакуумном 35 автоклаве работает следующим образом.

Рассмотрим фиг.2, когда крышка 2 емкости снята и инструменты 49 для стерилизации размещены на основании

3. Инструменты покрывают тонким листом из прозрачной пластмассы 50, которая может выдерживать температуру стерилизующего пара. Крьппка 2 свободно располагается на основании 3 так, что внутренняя сторона поверхности наклонного фланца 7 взаимодействует с наружной поверхностью гибкой прокладки 4. В этом положении крьппки 2 воздух не может поступать в емкость 1 через прокладку 4, но крьппка 2 закрыта не полностью.

Сборка клапана 15, включающая механизм 31 его закрывания, расположена в опорном средстве 16, как показано на фиг. 2 и 4. Элементы сборки клапана 15 обычно уже собраны так, что лента 48 свободно расположена на ниппеле 46 камеры 32. Ниппель 46 вдавливается в цилиндрическую втулку 47 в нижнем конце клапанного элемента 23, который удерживается в этом положении на посадке трением.

Сборка клапана 15 вставляется в опорное средство 16 в виде единого блока. Поскольку элементы являются гибкими, конец 26 стержня 25 можно легко вставить в отверстие 14 емкости, обеспечивая фиксацию нижнего конца камеры 32. Нижняя поверхность пробки 34 согласуется с отверстием 20, в опорной нижней стенке 18 емкости, чтобы правильно центрировать сборку. Центрирующие ребра 27, расположенные на стержне 25, правильно центрируют его относительно отверстия 14. Кроме того, выступающие наружу ножки 28 ограничивают перемещение стержня 25 внутрь, сигнализируя о правильной установке узла. Элементы имеют относительно свободные допуски, но конструкция обеспечивает точную соосность для получения правильной посадки клапанного элемента 23.

Механизм 31 закрывания клапана,в первую очередь, предназначен для использования в стерилизаторе, который включает подачу пара высокого давления. Известно два типа используемых стерилизаторов — гравитационный и вакуумный автоклавы. Циклы высокой температуры и давления на примере одного типа вакуумного автоклава показаны на фиг.8. Горизонтальная линия 51 отражает время, Т вЂ” температурную кривую и P — кривую давления, причем линия 51 соответствует нормальному (комнатному) давлению и температуре. Когда емкость 1 помеще— на в вакуумном автоклаве, создается первое вакуумное состояние, показанное участком два кривой давления. Большая часть нестерильного воз" духа, находящегося в автоклаве, как и воздуха в емкости 1, отводится, поскольку внутренняя часть емкости сообщена с внутренней частью автоклава с помощью отверстия 14 в нижней стенке емкости. Давление внутри автоклава доводится до давления окружающей среды путем подачи пара в камеру. Затем начинается второй вакуумный цикл, показанный кривой

P давления на фиг.8 — отвод пара, 121560f

10 смешанного с небольшим количеством оставшегося нестерильного воздуха.

В некоторых типах стерилизаторов используются дополнительные вакуумные циклы.

Пар высокого давления вводится в автоклав, вызывая подъем температуры и давления, как показано кривыми

Т и P. Кривые температуры и давле- 10 ния совпадают в этот момент — поднимаются до их максимальных уровней на этой фазе. Высокотемпературный пар поступает во внутреннюю часть через отверстие 14. Кроме того, он также 15 поступает в камеру 32 через канал 39 и отверстие 43. Втулка 45, окружающая клапан, удалена от отверстия 43, обеспечивая проход потоку. Даже если втулка 45 расположена свободно на 20 отверстии 43, разность между давлением в камере 32 и давлением окружающей автоклав среды способствует поступлению пара в камеру 32., Когда температура и давление приб- 25 лижаются к максимуму, температура пара вызывает. усадку втулки 45 и в положении, показанном на фиг.5, она закрывает отверстие 43, в результате чего происходит захват объема пара с высокими температурой и давлением в камере 32 (точка 52 на фиг.8).

Цикл пропарки продолжается в течение требуемого отрезка времени, Большинство автоклавов регулируют длительность периода пропарки. Показанный на фиг.8 график иллюстрирует цикл пропарки, который имеет относительно небольшую длительность, однако может быть отрегулирован так, чтобы соответствовать загрузке емкости. Загрузка большого количества металлических элементов, имеющих значительную массу, например хирургических инструментов, требует особен45 но длительного периода. Для удовлетворения высоких требований во время испытаний емкость загружают стальными болтами. При такой загрузке поверхность тяжелых металлических пред50 метов остается относительно холодной до тех пор, пока внутренняя часть предметов не прогреется благодаря теплопроводности материала. Когда горячий пар соприкасается с более холоднваи металлом, часть его конденсируется и попадает на нижнюю стенку

10 емкости. Хотя эта жидкость стерильна, в конце цикла стерилизацйи необходимо удалить воду из емкости, чтобы емкость оставалась при хранении сухой. Поэтому нижняя стенка 10 емкости несколько наклонена, чтобы вода стекала к отверстию 14 и через него наружу. Независимо от длительности цикла пропарки отверстие остается открытым. Когда пропарка прерывается, давление быстро падает, как показано участком P кривой. Затем прикладывается предельный вакуум, чтобы удалить пар (показано участком

Pi, кривой)..После этого вакуум снимается введением наружного фильтрованного воздуха и давление внутри автоклава возвращается к комнатному.

Когда давление в автоклаве падает, давление внутри камеры 32 заста-. вит ее расширяться. Поскольку давление падает быстро, камера 32 быстро расширяется до состояния, показанного на фиг.5: ниппель 46 перемещается вверх на значительное расстояние, прижимая осевым усилием гибкое основание 24 к кольцевому седлу 53, окружающему отверстие 14. Как видно

1 на фиг.5, большая часть внутренней верхней поверхности упругого гибкого основания 24 взаимодействует с кольцевым седлом 53, образуя уплотнение.

Кольцевое седло 53 имеет вогнутую форму и направлено внутрь емкости, клапанный элемент 23 согласуется с поверхностью кольцевого седла 53.

Обычно клапан закрываем в зоне, отмеченной точкой 54 на кривой давления (фиг.8).

На фиг.5 видно, что камера 32 выполнена так, что торцовые стенки ее несколько толще, чем прилегающие к нам участки стенок и она не расширяется в радиальном направлении.

Кроме того, верхняя стенка камеры

32 имеет утолщенную кольцевую ребристую часть, которая заставляет ее приобретать конфигурацию, показанную на фиг.5, что обеспечивает соответствующее усилие осевого прижатия элемента запирания клапана.

Значительное усилие прижатия требуется, чтобы протолкнуть верхнюю скошенную поверхность 29 ножки 28 на стержне 25 через отверстие 14.

Ножки 28 предназначены для правильного расположения стержня 25 и предотвращают преждевременное закрытие

1215606

12 клапана при временном падении давления„ так как в некоторых автоклавах наблюдается значительное изменение давления, когда пар подается через блок, и падение давления в середине фазы подачи пара может вызвать закрытие отверстия 14. Благодаря наличию ножек 28 обычные изменения давления пара не вызывают закрытия 1р отверстия 14, только при падении давления около 10 фунтов/дюйм (0,7 кг/см ) отверстие 14 закрывается.

Хотя емкость закрыта с помощью клапанного элемента 23 и прокладки

4, однако крышка 2 изначально установлена на основании свободно, и когда давление падает на фазах Р, и

Р, возникает разность давлений меж- 20 ду внутренней и наружной частями емкости. Несмотря на наличие прокладки 4 допускается утечка из емкости рабочего агента при закрытом клапане на этапе вакуумирования. Это необ- 25 ходимо, поскольку содержимое емкости остается сухим и стерильным. Таким образом, даже в конце вакуумного цикла крышка 2 все еще свободно расположена на прокладке 4, которая бла- 3р годаря гибкости, упругости не дает газу втекать в емкость и в течение этой фазы работает по существу как обратный клапан.

Когда наружный фильтрованный воз- 35 дух вводится в автоклав, возвращая давление до величины давления окружающей среды, вакуум все еще остается в емкости, как показано пунктирной линией РС. Прокладка 4 и клапанный элемент 23 предотвращают попадание наружного воздуха в емкость.

Хотя такой воздух профильтрован,тем не менее он нестерилен.

Поскольку входящий воздух не мо45 жет попасть в емкость, давление его способствует опусканию крышки в положение максимального закрытия, причем наклонный фланец 7 крышки 2 плотно прижимается к прокладке 4 так, 50 чтобы еще более надежно предотвратить возможность попадания внешнего воздуха в емкость.

Аналогично наружный воздух давит на клапанный элемент 23, оставляя его отно пр атым к кольцевому 55 седлу 53 (на фиг.5).

На фиг.8 видно, что температура в автоклаве также быстро падает как только процесс пропарки прекращается, эатем устанавливается на определенном уровне, несколько повышаясь с во время конечного вакуумирования, поскольку автоклав нагрет. Когда емкость удаляется из автоклава,температура постепенно нормализуется.

Бследствие понижения температуры в автоклаве, а позднее снаружи автоклава пар, находящийся внутри камеры 32, также охлаждается, вызывая снижение давления в ней. Это способствует сжатию камеры 32 и возвращению ее в положение, близкое к первоначальному (фиг ° 6). Клапанный элемент 23 больше не поддерживается камерой 32, поскольку давление окружающей среды плотно удерживает клапан на месте в требуемом положении.

Это усилие так велико, что вес камеры 32 и пробки 34 не имеет значения для уплотнения, создаваемого клапаном, но расширение цилиндрической втулки 47 приводит к возвращению элементов в положение, показанное на фиг.6. Однако, если трение между ниппелем 46 и цилиндрической втулкой 47 достаточно, механизм 31 закрывания клапана будет подниматься с его седла, находящегося на опор-. ной нижней стенке 18. Механизм 31 закрывания клапана может находиться в любом из этих двух положений или может быть убран и повторно использован. Если пробка 34 не выводится из камеры 32 и дающая при нагреве усадку втулка 45 не удалена, то отверстие 43 еще раз обеспечивает сообщение между камерой 32 и наружной частью. При установке новой втулки

45, дающей усадку при нагреве, элемент для закрывания клапана может быть повторно использован.

На фиг.6 видно, что лента 48, дающая усадку при нагреве, плотно оседает на ниппель 46 благодаря высокотемпературному пару. Лента 48 окрашена в цвет, отличный от ниппеля 46, что свидетельствует об ис-, пользовании механизма 31 закрывания клапана. Индикаторную полосу (ленту) при замене механизма удаляют. Новая индикаторная полоса располагается на ниппеле, когда он вставлен в механизм 31, предназначенный для повторного использования.

При наличии клапанного элемента

23, закрывающего отверстие 14 в тор13

1215606

14 це емкости, содержимое ее может храниться в, стерильных условиях в течение длительного времени . До тех пор, пока клапан находится в положении, показанном на фиг.б стерильные условия сохраняются. Если вакуум в емкости необходимо сбросить, клапан слегка отводят «от герметичного положения, это свидетельствует о том, что содержимое не находится больше в условиях максимальной стерильности. Однако ножки 28 стержня 25 продолжают удерживать клапан в герметичном состоянии, показанном на фиг.7. Хотя уплотнение и позволяет некоторому количеству воздуха проникать в емкость, когда вакуум снят, содержимое ее все еще имеет минимальное загрязнение (гораздо меньше, чем при заворачиваиии предметов в полотенце и хранении в них).

Когда емкость необходимо открыть, а клапан все еще установлен герметично, как показано на фиг.б, кла-. панный элемент 23 можно легко удалить путем вытягивания за лапку 30Ä

При необходимости клапанный элемент 23 можно использовать повторно, если материал ие потерял упругость, необходимую для сохранения первоначальной формы.

30

Крышка 2 емкости может быть затем удалена, даже если оиа плотно пригнана после снятия вакуума. Чтобы облегчить удаление крьиаки основание поддерживают одной рукой, а крьппку

2 поднимают, используя лапку З,расположенную на конце крышки.

Обычно емкость перемещают из положения хранения в рабочую зону до ее открытия . Когда крышка удалена, возможно попадание пыли или грязи, 45 накопившейся на наружной части крышки, во внутреннюю часть емкости.

Именно поэтому на инструментах до начала стерилизации устанавливают дополнительную перегородку 50 иэ гибкой

50 прозрачной пластмассы. Эту перегородку можно вынуть, захватив один ее конец и вытягивая через край емкости так, чтобы пыль, попавшая в емкость, была удалена вместе с перегородкой или по меньшей мере не по55 пала на стерильный инструмент.

Работа с гравитационным автоклавом

Хотя стерилизация в вакуумном автоклаве является предпочтительной с точки зрения стерильности и наилучшей эксплуатации емкости, гравитационные автоклавы еще используются, и сборка клапана 15, включая механизм 31 его закрывания согласно изобретению может быть приспособлена для работы в таком автоклаве. На фиг.9 видно, что вакуумные циклы отсутствуют, а прикладывается пар высокого давления, который затем удаляют. Сборка клапана 15, включающая механизм 31 его закрывания, используется так же, как при наличии цик" ла вакуумирования. Гибкое основание

24 закрывается приблизительно в том же положении (точка 54) по кривой давления. Вакуум притягивает крышку более плотно и удерживает гибкое основание 24 в герметичном состоянии.

Вакуум создается, когда температура остаточного пара в емкости падает, и находится в линейной зависимости от температурной кривой, показанной участком Т на фиг.9. Таким образом, в течение некоторого времени разность давлений может быть недостаточной, чтобы удерживать гибкое основание 24 в герметичном положении (фиг ° 6), оно может временно упасть в положение, показанное на фиг.7, при котором ножки 28 удерживают клапанный элемент 23 в положении уплотнения, предотвращающего утечку воздуха в емкость. Наружная боковая по" верхность клапана ориентирована так, чтобы правильно взаимодействовать с седлом клапана в этом положении и предотвратить утечку в емкость °

Когда температура остаточного пара в емкости дополнительно снизится, возникает соответствующая разность давлений, что вызывает смещение клапанного элемента 23 в положение, показанное на фиг.б. Кроме того, втянутая крышка 2 размещается герметично на прокладке 4. Давление внутри емкости показано точечной линией PC на фиг.9. Относительно высокий вакуум достигается даже при использовании автоклава гравитационного типа благодаря падению давления при конденсации остаточного пара (небольшое количество стерильной воды, например несколько капель в емкости, не представляют значительной проблемы).

1215606

40

В конце цикла стерилизации, когда вакуум в емкости быстро нарастает 55

Э поскольку остаточный пар, находящийся в емкости, охлаждается и конденсируется, давление внутри камеры 55

Для удаления такой влаги в емкость помещают небольшое количество сиккатива или другого материала, поглощающего влагу, с помощью средства, которое отделяет сиккатив до окончания цикла. Такое устройство показано на фиг.10. Камера 55 идентична камере 32 (фиг.4) эа исключением того, что верхняя стенка 56 имеет разрываемый или разрушаемый участок

57, который значительно тоньше прилегающих участков стенки. Камера, расположенная внутри камеры 55, заполнена сиккативным материалом,ко- 15 торый подвергается воздействию со стороны, обращенной к внутренней части емкости в соответствующий момент времени, чтобы поглощать остаточную влагу. При использовании камеры 55 2О она заполняется соответствующим сиккативом 58 в виде гранул, которые вытесняют часть воздуха, находящегося в камере, окружающей гранулы.

Пробка 34, несущая втулку 45,дающую 25 усадку под воздействием тепла,аналогичную той, что показана на фиг.4, вставляется затем в нижнюю стенку камеры 55 как описано. Блок нагревается в печи, чтобы стерилизовать 30 сиккатив и внутреннюю часть камеры

55. В течение этого процесса втулка 45 при нагреве дает усадку и закрывает отверстие клапана, ведущее во внутреннюю часть камеры 55, захватывая небольшой объем воздуха, который находился в печи. Необходимо соответствующее время для стерилизации при заданной температуре. Затем элемент охлаждается и фактически приобретает вид небольшой бомбы 59 (баллона) с сиккативом, которая при приложении соответствующего давления разрывается .

Когда емкость 1 (фиг.1) использу- 4g ется в гравитационном автоклаве, камеру 55, заполненную сиккативом 58, помещают в емкость вместе с инструментами, которые должны быть стерилизованы. Когда стерилизующая среда gp подается в емкость, она не может войти в герметизированную камеру 55 с сиккативом 58. понижается не быстро, так как воэду в элементе остается в газообразном состоянии. Следовательно, камера надувается или расширяется, когда давление в емкости упадет и тонкая врехняя стенка 56 разорвется, давая выход сиккативу 58 во внутреннюю часть емкости.

Можно также, используя емкость в гравитационном автоклаве,первоначально заполнить ее нестерильным воздухом.Когда подается пар,он смешивается с воздухом и стерилиэует его. Однако воздушный карман может быть захвачен внутри емкости вблизи конца, противолежащего клапанному отверстию, поскольку воздух тяжелее пара и циркуляция может оказаться неполной ввиду наличия отверстия клапана. В качестве дополнительного средства, способствующего циркуляции, на фиг.11 показан конец емкости, противолежащий клапанному узлу, где плавкий под действием тепла элемент

60 удерживает крьппку 2 на некотором расстоянии от основания 3. Элемент

60, вставленный в отверстие в лапке

8 крышки с натягом, фиксирован в осевом направлении и опирается на крышку. Выступающий в горизонтальной плоскости стопор 61, расположенный на элементе 60, и нижний конец элемента 60 взаимодействуют с боковой стенкой основания, удерживая крышку в отведенном положении. Элемент 60 выполнен иэ материала, который размягчается под воздействием высокой температуры пара в течение заданного времени. Таким образом, крышка частично открыта, что приводит к циркуляции пара под крышкой с вытеснением воздуха из емкости наружу через открытое отверстие в нижней ее части. Когда элемент 60 размягчается (расплавляется), крышка падает в исходное положение (фиг ° 2). Остальная часть цикла обработки осуществляется как описано вьппе.

Для временного удержания крьппки в приоткрытом состоянии можно использовать другие плавкие элементы.

На фиг ° 12 и 13 показан вариант выполнения сборки клапана с механизмом его закрывания, используемой в аналогичной емкости. На фиг ° 12 показана сборка клапана 62 с механизмом его закрывания, которая включает

18

1215606

17 клапанный элемент 63, имеющий блюдцеобразное основание 64 и центрально расположенный проходящий вверх стержень 65 с коническим наконечником 66. Подобно клапанному элементу 23 стержень 65 снабжен тремя ребрами 67, имеющими радиально выступающие ножки 68. Лапка 69 образована за одно целое с основанием 64 для удаления стержня 65 из отверстия 14.

За одно целое с основанием 64 выполнена также цилиндрическая часть, которая образует поршень 70,Последний установлен с воэможностью сколь- 15 жения внутри чашеобразного элемента 71, взаимодействующего с поршнем

70. Кольцевой буртик 72, расположенный на нижнем конце поршня, взаимодействует со стенками чашеобраз- 2Î ного элемента 17 с образованием поршневого кольца.

Чашеобразный элемент 71 имеет центрально расположенный, выступающий участок 73, который ограничивает д перемещение поршня 70 внутрь чашеобразного элемента 71. В камере 75 размещены одно или более отверстий

74 клапана, сообщенные по текучей среде с внутренней частью камеры.

Центральная часть участка 73 и отверстия 74 окружены втулкой 76 дающей усадку при нагреве, (фиг.5).

Втулка 76 удалена от клапанных отверстий 74 так, что сообщение с камерой ?5 сохраняется.

В процессе работы сборка клапана

62 действует так же, как сборка клапана 15. Нагретая втулка 76 при заданной температуре дает усадку, (точка 52 на кривых фиг. 8 и 9) .Таким образом, некоторое количество высокотемпературного пара высокого давления захватывается в камере 75.

Когда давление в автоклаве падает, пар, находящийся в камере 75, расширяется и, воздействуя на поршень 70, подает его вверх и наружу так, что клапанный элемент герметично садится на седло (фиг.13). Когда в емкости создан вакуум в соответствии с двумя циклами стерилизации, результирующая разность давлений будет удерживать клапанный элемент в положении, показанном на фиг.13.Когда содержимое емкости необходимо испольэовать, клапанный элемент 63 удаляют за лапку 69.

В гравитационном автаклаве при любом механизме камеры подходит простой обратный клапан для захвата пара, находящегося в камере. Такой клапанный элемент пропускает поток в камеру, но не наружу. Реагирующий на температуру клапанный элемент используется так, чта при обработке в вакуумном автаклаве камера не расширяется в течение любого из циклов начального вакуумирования. Втулки

45 и 76, дающие усадку при нагреве, фактически работают как обратные клапаны после начальной усадки,поскольку ИХ материал в этот момент подобен резине. Однако при дальнейшем охлаждении материал становится жестким.

Предпочтительный вариант выполнения емкости 77, показанный на фиг. 14. Емкость включает верхний куполообразный участок или крышку

78, имеющую верхнюю стенку 79 и опускающиеся вниз боковые стенки 80.

Нижняя часгь боковых стенок 80 расширяется образуя фланец 81, который согласуется с основанием 82, образуя замкнутую емкость. Основание 82 включает нижнюю стенку 83, которая выполнена плоской, а центральная часть ее поднята и наклонена наражу к боковой канавке 84. Боковая канавка 84 (фиг.15) включает верхнюю внутреннюю (в основном вертикальную) стенку, которая проходит вниз от периферии нижней стенки 83. Стенка 85 выполнена за одно целое с ropzsoszazszbw в основном фланцем 86, который в свою очередь соединен с

U-образной частью 87, наружная часть

88 которой проходит вверх и наружу приблизительно до периферии нижней стенки 83, В U-образной части образована множество отверстий для слива (только одно из них (89) показано на фиг. 15).

Основание 82 емкости снабжена парой ручек 90, соединенных с наружной частью 88 стенки канавки. На одной стороне основания емкости расположена вертикальная стенка 91, прикрепленная к наружной части 88

U-образной боковой канавки 84. Цилиндрический корпус 92 исполнительного механизма 93 с защелкивающейся крышкой присоединен к опоре вертикальной стенки 91. В нижней стенке 83 основа1215606

19 участок, проходящий через исполнительный механизм 102, отверстие 111 в участке 112 горловины 105 в другом конце камеры и через отверстие 111 в вертикальной стенке 91 наружу.

Участок 112 расположен на пути крышки 78, когда она открывается и saкрывается. На фиг. 15 крышка 78 показана опирающейся на полый штифт

109. Полый штифт 109 и опорная вертикальная стенка 91 имеют достаточ. ную жесткость, чтобы поддержать крьппку 78. Полый штифт 109 несет также камеру 103.

Конец полого штифта 109 в месте крепления к элементу 106 открыт и образует канал, идущий к отверстию

113 в стенке штифта 109, которое открыто во внутреннюю часть камеры

103. Втулка 114, окружающая полый штифт 109, проходит поперек отверстия 113 и служит в качестве клапана, Втулка 114 подобно втулке 45 (фиг.4) выполнена из материала, который в исходном состоянии явЛяется гибким, при заданной температуре дает усадку и становится жестким при ее снижении. Втулка 114 размещена в цилиндрическом отверстии 115 элемента 106.

Работа варианта по фиг. 14-16.

Хирургические инструменты или материалы которые необходимо стерилизовать, помещают внутрь корзинки

96 с крышкой 99. Корзинку устанавливают на основании 82 ° Крьппку 78 размещают так, что один край ее опирается на полый штифт 109 исполнительного механизма 102, (фиг.15), другой — расположен в боковой канавке 84 основания, взаимодействующего с упругой прокладкой 100.

Емкость поднимают с помощью ручек и помещают в автоклав или другой стерилизатор.

Исполнительный механизм 102.вклю- 5 чает полый штифт 109, имеющий прикрепленный к внутренней стороне элемента 106 конец 110 и центральный ния имеются вертикальные полые выступы 94, расположенные соосно гнездам в выступах 95, выполненных в крышке 78. Эти выступы облегчают ус5 тановку емкостей друг на друга при хранении. Непосредственно под основанием 82, как показано на фиг.14, размещена корзинка 96, имеющая соответствующую форму и наклон нижней 1р стенки, чтобы в нее садилась нижняя стенка 83 основания 82. Корзинка 96 также имеет ряд выступов 97, которые соответствуют полым выступам 94.

Отверстия 98 позволяют конденса- 15 ту стекать из корзинки. Непосредственно над корзинкой 96 расположена крышка 99, которая согласуется с боковой поверхностью корзинки.

На основании 82 установлена упру- 2р гая прокладка 100, которая взаимодействует с крышкой и основанием, герметиэируя емкость. Прокладка 100 включает. внутреннкпо вертикальную поверхность, которая взаимодействует 2g со стенкой на основании 82, когда нижний край прокладки взаимодействует с фланцем в канавке основания.

Прокладка 100 включает гибкий фланцевый участок 101, который взаимодей- Зо ствует с крышкой и деформируется, обеспечивая поверхность герметизации (см.фиг. 16).

В корпусе исполнительного механизма расположен исполнительный ме35 ханизм 102 удержания крышки, который включает камеру 103, выполненную иэ эластичного материала, аналогичную камере 32 (см. фиг.4 и 5).

Наружная торцовая стенка 104 камеры

103 включает центрально расположенную горловину 105 с утолщенными стенками, образующую круглое отверстие в камере 103 Кольцеобразный подобный пробке элемент 106 с обращенным наружу фланцевым участком 107, снабженным канавкой, плотно садится в горловине 105 торцовой стенки 104.

Кроме элемента 106, закрывающего камеру 103, предусмотрено стопорное кольцо 108, которое окружает наружную часть горловины, удерживая ее в плотном зацеплении с канавкой во фланцевом участке 107.

Работа сборки клапана 62 и исполнительного механизма аналогична работе механизма закрывания механизма 31, описанной выше (фиг. 1-7), когда осуществляется стерилизация (фиг. 8 и 9). Пар высокого давления входит в емкость, осуществляя требуемую стерилизацию. Если часть пара конденсируется при соприкосновении с более холодными предметами (инструментами), то конденсат вытекает из основания 82 в направлении

21

22

t 215606 прокладки 100, боковой канавки 84 и может быть слит через сточные отверстия 89. Пар высокого давления входит в камеру 103 также с помощью пологого штифта 109(через отверстие

113) ° Под действием температуры пара клапанный элемент дает усадку, закрывая отверстие 113 и захватывая некоторое количество высокотемпера- 10 турного пара высокого давления, находящегося в камере 103. В процессе пропарки в автоклаве, которая может продолжаться в течение любого интервала времени, стержень удерживает tS крышку 78 приоткрытой, обеспечивая таким образом слив конденсата из емкости, Когда пропарка прекращается и пар выходит иэ автоклава, возникающее 20 падение давления способствует тому, что пар в камере 103 расширяет ее (фиг.16). Внутренний конец горловины 105 камеры 103 взаимодействует с вертикальной стенкой 91. Следова-, 25 тельно, когда камера расширяется, он может двигаться только в направлении подачи его наружного конца вместе с элементом 106 (наружу от крьппки емкости). Полый штифт 109, З0 прикрепленный к элементу 106, вследствие расширения камеры отводится назад или выводится из-под крышки

78, которая опускается в положение герметизации на прокладку 100 (фиг.16). Полый штифт 109 выводится в камеру t03 частично, наконечник его остается в вертикальной стенке 91 и служит опорой исполнительного механизма 102. Полый штифт 109 и каме- 40 ра 103 выполнены так, чтобы обеспечить скользящее перемещение штифта внутри камеры 103 беэ утечки пара. Таким образом, емкость закроется приблизительно при таком же положении на кривых по фиг. 8 и 9, при котором клапан в варианте осуществления по фиг. 1-7 закрыт, т.е. крышка опускается, когда давление в автоклаве падает. 50

Кроме того, как и в других вариантах, прокладка 100 разрешает пару вытекать из емкости, если давление снаружи емкости продолжает понижаться, но предотвращает проникно- 55 венке текучей среды в емкость. Когда автоклав открыт и давление нормализуется, крышка остается плотно посаженной на основание, поскольку в емкости вакуум. Емкость может сохранять стерильное состояние в течение длительного промежутка времени.

Для открывания емкости предохранительный клапан 116, находящийся в верхней части крышки 78, вытягивают, давление внутри емкости становится равным давлению окружающей среды, обеспечивая воэможность открывания крышки. Корзину 96 поднимают с емкости вместе с крышкой 99 и переносят в стерильную операционную зону.

Назначение крышки 99 — предотвратить возможность попадания грязи с крьппки 78 в корзинку 96, когда крышка снимается с емкости. Стерильные инструменты вынимают по мере необходимости во время операции..

При повторном использовании емкости крышку 117 удаляют с цилиндрического корпуса 92 исполнительного механизма и производят замену исполнительного механизма 102 исполнительным механизмом, имеющим предохранительный клапан 116 (вариант осуществления по фиг. 17-22).

На фиг. 17-22 показана часть емкости, аналогичной той, что показана на фиг. 14 с другим механизмом удержания и освобождения крышки. Разноплечий рычаг 118 установлен поворотно на наружной стороне опорной стенки 119, соединенной с основанием 120 емкости (вертикально располагается ось поворота, установленная на опорной стенке 119, и рычаг 118 имеет пару стоек 121, в которых помещена ось поворота). Целесообразно выполнить разноплечий рычаг 118 из жесткой пластмассы, аналогичной материалу емкости. На одном плече 122 рычага

118 образован навесной фланец 123, который расположен над опорной стенкой 119. На другом плече 124 рычага установлен стержень 125, который проходит через отверстие в опорной стенке 1l9. Стержень 125 окружен витои пружиной 126, один конец которой взаимодействует с наружной поверхностью опорной стенки 119, а другой — с рычагом. Следовательно, пружина подает рычаг в положение, показанное на фиг. 17 и 18, и конец фланца 123 несет крышку 127.Стержень 125 выходит за пределы крьппки.

1215606

На фиг. 18 навесной фланец расположен несколько вьппе штифта.

Между рычагом и наружной поверхностью опорной стенки расположен исполнительный механизм 128 в виде камеры 129, аналогичной показанной на фиг. 15, но без полого штифта 109 или аналогичного элемента, присоединенного к механизму 31 по фиг. 4 и

5. Исполнительный механизм 128 может опираться на разноплечий рычаг 118, опорную стенку 119 или на оба этих элемента. В показанной конструкции пробка 130 выполнена иэ двух частей, одна часть 131 проходит через отверстие в рычаге. Наружный колпачок

132 навернут на часть 131, чтобы устанавливать механизм на рычаге.

Работа устройства по фиг. 17-22.

EMKocTb устанавливают в вакуумном автоклаве так, что крьппка опирается на фланец рычага (фиг. 17 и 18). Когда пар приложен к емкости, реагирующий на температуру клапан (на фиг.17 не показан), находящийся внутри исполнительного механизма 128 закроется, захватывая некоторое количество пара высокого давления.

После окончания пропарки и падения давления внутри автоклава захваченньг1 gap находящийся внутри камеры

129, расширяется и поворачивает рычаг 118 под действием пружины в положение, показанное на фиг. 19.

Рычаг отводит фланцевое плечо из-под края крышки, как показано на фиг ° 20

Таким образом, крьппка начинает па" дать на основание. Однако поворот рычага, отводящего фланцевое плечо, перемещает стержень 125, закрепленный на другом плече, на траекторию движения крьппки так, что этот стержень несет крьппку, как показано на фиг.20. Крышка при этом удалена от прокладки 133, так что емкость не совсем закрыта и разность давления между внутренней и наружной стороной емкости не создается.

Аналогично тому, что показано на фиг. 1-7 и 14-16, прокладка дейст5 !

О

25 вует как одноходовой клапан, когда крьппка размещена на основании. В точке максимального вакуума крышка еще открыта и, следовательно, когда давление в автоклаве будет повышаться, давление в емкости также повышается в отличие от указанного оборудования .

Когда давление, окружающее камеру

129, повысится, камера 129 будет спадать, приближаясь к ее начальной форме, показанной на фиг. 21. Отведенный стержень 125, удерживающий крьппку, в заданной точке позволит крышке опуститься на прокладку 133, как показано на фиг.22. Перемещение рычага вызовет поворот фланца к крышке, но поскольку фланцевый конец разноплечего рычага

118 закреплен шарнирно, а стенка крышки наклонена, конец навесного фланца 123 просто щелкнет и примет положение по фиг.22. В другом варианте выполнения наклон крышки и форму фланца можно подобрать так, что фланец не будет взаимодействовать с крьппкой, шарнирное крепление при этом необязательно.

При использовании оборудования по фиг. 17-22 крьппка может закрыться между точкой максимального вакуума по фиг. 8 и линией 51 давления окружающей среды. Точное положение можно задать и изменить путем подбора длины стопорного стержня. Например,его устанавливают в рычаге на резьбе, направив внутрь нли наружу, т.е. величина вакуума в закрытой емкости легко регулируется, что определяет необходимую прочность стенок емкости. Более тонкие стенки требуют меньше пластмассы и, следовательно, 45 дешевле. Как было объяснено вьпне, такое устройство является практичным, если воздух, вводимый в автоклав для выравнивания давления, стерилен. Хотя существующие в настоящее время устройства не предусматривают этого, в будущем они могут появиться.

121560Fj

1215606

1215б06

1215606

1215б06

1215606

02

127

1215606

Фиг, 3f

Составитель Н. Милорадова

Редактор О. Колесникова Техред В.Кадар Корректор Е. Сирохман

Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2794

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4