Контейнер для размещения предметов,предназначенных для стерилизации и последующего их хранения Советский патент 1986 года по МПК A61L2/06 A61B19/02 B65D51/16 

2.Контейнер по п.2, о т л и- чающийся 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 и- чающийся тем, что приспособление, реагирующее на изменение давления, включает в себя средство удержания устройства для впуска стерилизующего 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 стерилиза- цией. Такая система может применятьс для медицинских материалов, например хирургических инструментов.

Цель изобретения - повьшение 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, общий вид конструкции и наклон стенки дна емкости; на фиг.З - 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 дл пропуска штифта.

4. Контейнер по п. 2, о т л и- чающийся тем, что крышка имеет верхнюю и боковую стенки, а стенка емкости содержит отогнутый участок, край которого выходит за пределы крьшки, выполнен с отверстием и образует посадочную канарку 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 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:

01.08.77по пп. 1 и 2,

10.04.78по пп. 3 и 4.

клапана; на фиг .4 - сборка клапана емкости, включающая механизм закрывания клапана, до начала стерилизации (в увеличенном масштабе, разрез); на фиг.З - то же, после того, как сборка клапана приведена в герметичное состояние в седле с пом:ощью камеры со стенкой из злас- тичного материала, образующей механизм 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 момент, когда она установлена в требуемое положение с помощью камеры перед концом этапа пропарки в гравитационном автоклаве, но до герметизации в седле с помощью вакуума, создаваемого в емкости при ее охлаж31

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 автоклаваJ на фиг.10 - вариант выполнения камеры, служащей в качестве сиккатив- ной (высушивающей) сумки, частич ньй вид: на фиг.11 - то же (другой вариант, в котором крышка емкости первоначально удерживается открытой, частичный вид , на фиг. 12 - механизм закрывания сборки клапана с камерой поршневого типа, до расширения камеры для посадки клапана, разрезу на фиг. 13 - то же, вид сбоку, после посадки клапана; на фиг.14 (а-г) - предпочтительный вариант выполнения емкости, вид в разобранном состоянии в аксонометрии;на фиг.15 - исполнительный механизм, показанный на фиг. 14, в исходном состоянии, где- крышка удалена от основания емкости, поперечный разрез (увеличено) на фиг. 16 - вид, аналогичный фиг.15 но показьшающий 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 -. раз рез Б-Б на фиг. 17, крышка опирается на один конец рычага; на фиг. 19- 20 (аналогичны соответственно фиг.17 и 18) - расширенная камера, другой конец рычага несет крышку, находящуюся в открытом Положении; на фиг. 21 и 22 (аналогичны соответственно фиг. 17 и 18) - камера и крышка находятся в закрытом положении.

На фиг. 1 и 2 показана емкость 1 с крышкой 2, закрывающей верхнюю, открытую, сторону основания 3 и посаженной на прокладку 4, расположенную между основанием 3 и крьш1кой 2. Емкость 1 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 воз- действии внешнего давления, значительно более высокого, чем внутреннее. Крышка 2, кроме того, имеет пе064

риферическую фланцевую часть с вертикальной внутренней стенкой 6, которая присоединена в верхней части к направленному вниз и наружу наклоиному 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 крьшгки 2 и наружной поверхностью вертикальной внутренней стенки 6 крьшки. 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 уп-

лотнение. 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 закрьтания, которая взаимодействует с отверстием 14 для клапана. Опорное средство 16 состоит из углубления, образованного с помощью наклонной стенки 17 подставки

11, которая выполнена в виде полуцилиндра, частично охватьшающего сборку клапана 15 с механизмом его закрывания. Наклонная стенка 17, кроме того, присоединена к опорной нижней стенке 18 перпендикулярной наклонной стенке 17, и соединена с короткой стенкой 19 небольшой выемки для образования: опоры, расположенной в боковой поверхности подставки 11 основания 3. Отверстие 20 вьтолнено в опорной нижней стенке 1 для размещения сборки клапана 15.

Как показано пунктирными линиями 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 внутренней стенкой 6 крышки 2 и наружной боковой поверхностью верхней стенки 5 крышки 2. Как видно из фиг.1, каждый конец крздики 2 имеет неглубо кую выемку 22, предназначенную для размещения опорной нижней и наклон- йой стенок подставки верхней емкости 21. На каждом конце крьппки 2 образуется выемка 22 для ориентации емкости 21 при установке на емкости 1. 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 эла тичность. Кпапанньй элемент 23 включает гибкое основание 24, которое при нефиксированном положении имеет форму блюдца,причем верхняя поверхность гибкого основания 24 образует герметичную поверхность с емкостью когда отверстие 14 закрыто. В центральной части гибкого основания 24 закрепл ен 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 пр ходит через отверстие 14 в нижней стенке емкости, причем конец 26 цилиндрического стержня 25 имеет ко

Ш

15

20

25

30

35

-Ю

45

50

55

ническую форму и выполнен сплошным, чтобы облегчить вход стержня в отверстие 14. Часть стержня 25, фактически проходящая через отверстие 14, как показано на фиг.4, включает три радиально расположенных и разнесенных по длине окружности стержня ребра 27. Каждое ребро 27, кроме IToro, 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 из отверстия 14.

Сборка клапана 15 включает механизм 31 его закрьшания, представляющий собой камеру 32 дискообразной формы, стенка камеры 32 выполнена из эластичного материала, например резины, и может рассматриваться как баллон или сильфон. Нижняя сторона стенки камеры 32 включает центрально расположенную гор- . ловину 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 превьш1ает 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 18 емкости, на которую опирается сборка клапана 15 с механизмом 31 его закрывания.

Канал 39 выполнен в центре проб- ки 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.

В верхней стенке 41 пробки 34 образовано кольцевое углубление 44 с расположенной в нем втул} ой 45, которая охватывает трубку 40 и проходит выше отверстия 43. Втулка 45 вьшолнена из материала, дающего усадку под действием тепла, который становится жестким при заданной температуре .

.Камера 32 в виде баллона, кроме 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 вьшолнена 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) в вакуумном 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. Крьшка 2 свободно располагается на основании 3 так, что внутренняя сторона поверхности наклонного фланца 7 взаимодействует с наружной поверхностью гибкой прокладки 4. В этом положении крьшки 2 воздух не может поступать в емкость 1 через прокладку 4, но крьщпса 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 эле- 5 мента 23, который удерживается в этом положении на посадке трением. Сборка клапана 15 вставляется в опорное средство 16 в виде единого блока . Поскольку элементы являются гиб0 кими, конец 26 стержня 25 можно легко вставить в отверстие 14 емкости, обеспечивая фиксацию нижнего конца камеры 32. Нижняя поверх- . ность пробки 34 согласуется с отвер5 стием 20, в опорной нижней стенке 18 емкости, чтобы правильно центрировать сборку. Центрирующие ребра 27, расположенные на стержне 25, правильно центрируют его относительно

0 отверстия 14. Кроме того, выступающие наружу ножки 28 ограничивают перемещение стержня 25 внутрь, сигнализируя о правильной установке узла. Элеиенты имеют относительно сво5 бодные допуски, но конструкция обеспечивает точную соосность для получения правильной посадки клапанного элемента 23.

g 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. Горизонталь- ная линия 51 отражает время, Т - температурную кривую и Р - кривую давления, причем линия 51 соответствует нормальному (комнатному) давлению и температуре. Когда емкость 1 помещена в вакуумном автоклаве, создается первое вакуумное состояние, показанное участком два кривой давления. Большая часть нестерильного воздуха, 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 PJ давления, на фиг.8 - отвод пара.

5

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 Р. Кривые температуры и давления 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 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 отверстии 43, разность между давлением в камере 32 и давлением окружаю щей автоклав среды способствует поступлению пара в камеру 32.,

Когда температура и давление приб 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 фяг.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 особенно длительного периода. Для удовлетворения высоких требований во время испытаний емкость загружают стальными болтами. При такой загрузке поверхность тяжелых металлических предметов остается относительно холодной до тех пор, пока внутренняя часть предметов не прогреется благодаря теплопроводности материала. Когда горячий пар соприкасается с более ХОЛОДНА металлом, часть его конденсируется и попадает на нижнюю стенку 1-0 емкости. Хотя эта жидкость стеto

15

20

25

30

35

40

45

50

S5

рильна, в конце цикла стерилизации 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 Pj кривой. Затем прикладывается предельный вакуум, чтобы удалить пар (показано участком PJ, 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 на фиг.5, большая часть внутренней верхней поверхности упругого гибкого основания 24 взаимодействует с коль- цев111м 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 закрьшаем 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.55 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

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 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 Pi,, возникает разность давлений между внутренней и наружной частями емкости. Несмотря на наличие прокладки 4 допускается утечка из емкости рабочего агента при закрытом клапане на этапе вакуумирования. Это необходимо, поскольку содержимое емкости остается сухим и стерильным. Таким образом, даже в конце вакуумного цикла крышка 2 все еще свободно расположена на прокладке 4, которая благодаря гибкости, упругости не дает газу втекать в емкость и в течение этой фазы работает по существу как обратный клапан.

Когда наружный фильтрованный воздух вводится в автоклав, возвращая давление до величины давления окружающей среды, вакуум все еще остается в емкости, как показано пунктирной линией PC. 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 может попасть в емкость, давление его способствует опусканию крышки в положение максимального закрытия, причем наклонный фланец 7 крышки 2 плотно прижимается к прокладке 4 так, чтобы еще более надежно предотвратить возможность попадания внешнего воздуха в емкость.

Аналогично наружный воздух давит на клапанный элемент 23, оставляя его плотно прижатым к кольцевому седлу 53 (на фиг.5).

На фиг.8 видно, что температура в автоклаве также быстро падает как

только процесс пропарки прекращается, затем устанавливается на определенном уровне, несколько повышаясь во время конечного вакуумирования, поскольку автоклав нагрет. Когда емкость удаляется из автоклава,температура постепенно нормализуется. Вследствие 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 н наружной частью. При установке новой втулки 45, дающей усадку при нагреве, элемент для закрьшания 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 использовании 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 тор

це емкости, содержимое ее может храниться в. стерильньк условиях в течение длительного времени. До тех пор пока клапан находится в положении, показанном на фиг.6 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 состояния, 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 заворачивании предметов в полотенце и хранении в них).

Когда емкость необходимо открыть а клапан все еще установлен герметично, как показано на фиг.6, кла- панный элемент 23 можно легко удалить путем вытягивання за лапку 30. При необходимости клапанный элемент 23 можно использовать повторно если материал не потерял упругость, необходимую для сохранения первоначальной фор№л.

Крышка 2 емкости может быть затем удалена, даже если она плотно пригнана после снятия вакуума. Чтобы облегчить удаление основание поддерживают одной рукой, а крышку 2 поднимают, используя лапку 8,расположенную на конце крыапки.

Обычно емкость перемещают из положения хранения в рабочую зону до ее открытия. Когда крышка удалена, возможно попадание пыпи или грязи, накопившейся на наружной части крышки, во внутреннкяо часть емкости. Именно поэтому на инструментах до начала стерилизации устанавливают дополнительную перегородку 50 из гибко 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 попала Hd стерильный инструмент.

Работа с гравитационным автоклавом .

, Q s 0

5 о

5

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 прикладьгаается пар высокого давления, который затем уда- ляют. Сборка клапана 15, включающая механизм 31 его закрывания, используется так же, как при наличии цикла вакуумированйя. Гибкое основание 24 закрывается приблизительно в том же положении (точка 54) по кривой давления. Вакуум притягивает крьшзку 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 уппот- нения, предотвращающего утечку воздуха в емкость. Наружная боковая поверхность 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.6. Кроме того, втянутая крьппка 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).

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) за 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- торый подвергается воздействию со стороны, обращенной к внутренней части емкости в соответствующий момент времени, чтобы поглощать остаточную . При использовании камеры 55 она заполняется соответствующим сиккативом 58 в виде гранул, которые вытесняют часть воздуха, находящегося в камере, окружающей гранулы. Пробка 34, несущая втулку 45,дающую 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 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, захва тывая 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- ется в гравитационном автоклаве, камеру 55, заполненную сиккативом 58, помещают в емкость вместе с инструментами, которые должны быть стерилизованы. Когда стерилизующая среда подается в емкость, она не может войти в герметизированную камеру 55 с сиккативом 5-8.

В конце цикла стерилизации, когда вакуум в емкости быстро нарастает, поскольку остаточный пар, находящийся в емкости, охлаждается и конденсируется, давление внутри камеры 55

понижается не быстро, так как возду 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 смешиваетс с воздухом и стерилизует 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 крьш1ку 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 из 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). Остальна часть цикла обработки осуществляется как описано вьш)е.

Для временного удержания крышки 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

клапанный элемент 63, имеющий блюд- цеобразкое основание 64 и центрально расположенный проходящий вверх стержень 65 с коническим наконечни- ком 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 возможностью сколь- жения внутри чашеобразного элемента 7 1 , взаимодействующего с поршнем 70, Кольцевой буртик 72, расположенный на нижнем конце поршня, взаимодействует со стенками чашеобраз- ного элемента 17 с образованием поршневого кольца.

Чашеобразный элемент 71 имеет центрально расположенный, выступающий участок 73, который ограничивает 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 ка- мерой 75 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 ем- кости 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 использовать, клапанный элемент 63 удаляют за лапку 69.

., 10

15 20

25 зо

5

0

5

В гравитационном автоклаве при любом механизме камеры подходит простой обратный клапан для захвата пара, находящегося в камере. Такой клапанный элемент пропускает поток в камеру, но не нарутку. Реагирующий на температуру клапанный элемент используется так, что при обработке в вакуумном автоклаве 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 из{ 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 крьш1ку 78,, имеющую верхнюю стенку 79 и опускающиеся вниз боковые стенки 80. Нижняя часть 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 горизонтальным в основном фланцем 86, который в свою очередь соединен с и-образной частью 87, наружная часть 88 которой проходит вверх и наружу приблизительно до периферии нижней стенки 83. В U-образной части образовано множество отверстий для слива (только одно из них (89) показано на фиг. 15) .

Основание 82 емкости снабжено парой ручек 90, соединенных с наружной частью 88 стенки канавки. На одной стороне основания емкости расположена вертикальная стенка 91, прикрепленная к наружной части 88 и-образной боковой канавки 84. Цилин- дрргческий корпус 92 исполнительного механизма 93 с защелкивающейся крьш:- кой присоединен к опоре вертикальной стенки 91. В нижней стенке 83 основа

ния имеются вертикальные полые выступы 94, расположенные соосно гнездам в выступах 95, выполненных в крьшке 78. Эти выступы облегчают установку емкостей друг на друга при хранении. Непосредственно под основанием 82, как показано на фиг. 14, размещена корзинка 96, имеющая соответствующую форму и наклон нижней 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- конденсату стекать из корзинки. Непосредственно над корзинкой 96 расположена крышка 99, которая согласуется с боковой поверхностью корзинки.

На основании 82 установлена упругая прокладка 100, которая взаимодействует с крышкой и основанием, герметизируя емкость. Прокладка 100 включает внутреннюю вертикальную поверхность, которая взаимодействует со стенкой на основании 82, когда нижний край прокладки взаимодействует с фланцем в канавке основания Прокладка 100 включает гибкий фланцевый участок 101, который взаимодействует с крьш1кой и деформируется, обеспечивая поверхность герметизации (см.фиг . 16) .

, В корпусе исполнительного механизма расположен исполнительный механизм 102 удержания крьш1ки, который включает камеру 103, выполненную из 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.

Исполнительный механизм 102.вклю- чает полый штифт 109, имеющий прикрепленный к внутренней стороне элемента 106 конец 110 и центральный

«О

5

0

5

0

5

0

5

0

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 закрывается. На фиг. 15 крышка 78 показана опирающейся на полый штифт 109. Полый штифт 109 и опорная вертикальная стенка 91 имеют достаточную жесткость, чтобы поддержать крьшжу 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. Крышку 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.

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

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 109fчерез отверстие 113). Под действием температуры пара клапанный элемент дает усадку, закрывая отверстие 113 и захватывая некоторое количество высокотемпера- турного пара высокого давления, находящегося в камере 103. В процессе пропарки в автоклаве, которая может продолжаться в течение любого интервала времени, стержень удерживает крышку 78 приоткрытой, обеспечивая таким образом слив конденсата из емкости.

Когда пропарка прекращается и па выходит из автоклава, возникающее 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- , тельно, когда камера расширяется, он может двигаться только в направлении подачи его наружного конца вместе с элементом 106 (наружу от крьшпси емкости). Полый штифт 109, прикрепленный к элементу 106, вслед ствие расширения камеры отводится назад или выводится из-под крьш1ки 78, которая опускается в положение герметизации на прокладку 100 . (фиг.16). Полый штифт 109 вьшодится в камеру 103 частично, наконечник его остается в вертикальной стенке и служит опорой исполнительного механизма 102. Польй штифт 109 и каме ра 103 выполнены так, чтобы обеспечить скользящее перемещение штифта внутри камеры 103 без 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.

Кроме того, как и в других вариантах, прокладка 100 разрешает . пару вытекать из емкости, если давление снаружи емкости продолжает понижаться, но предотвращает проникно вение текучей среды в емкость.Когда автоклав открыт и давление нормализуется, крьш1ка остается плотно поса

5 10 15

20 25 30 -. 1 4Q о JQ

55

женной на основание, поскольку в емкости вакуум. Емкость может сохранять стерильное состояние в течение длительного промежутка времени. Для открывания ёмкости предохранительный клапан 116, находящийся в верхней части крышки 78, вытягивают, давление внутри емкости становится равным давлению окружающей среды, обеспечивая возможность открывания крьпики. Корзину 96 поднимают с емкости вместе с крышкой 99 и переносят в стерильную операционную зону. Назначение крьш1ки 99 - предотвратить возможность попадания грязи с крышки 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. Разно- плечий рычаг 11В 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 119. Стержень 125 окружен витой 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 крьшку 127.Стержень 125 выходит за пределы крьшпси.

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 из дчух 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.

Емкость устанавливают в вакуумном автоклаве так, что крьвпка 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 захвачен- ньг ijap, 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, крьшка начинает па- дать на основание. Однако поворот рычага, отводящего фланцевое плечо, перемещает стержень 125, закрепленный на другом плече, на траекторию движения крьш1ки так, что этот стержень несет крьш1ку, 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 действует как одноходовой клапан, когда крьшка 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 г. 21. Отведенный стержень 125, удерживающий крьшпсу, в заданной точке позволит крышке опуститься на прокладку 133, как показано на фиг.22. Перемещение рычага вызовет поворот JmaHua 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 крыппсой, шарнирное крепление при этом необязательно.

При использовании оборудования по фиг. 1 7-22 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 или наружу, т.е. величина вакуума в закрытой емкости легко регулируется, что определяет необходимую прочность стенок емкости. Более тонкие стенки требуют меньше пластмассы и, следовательно, дешевле. Как было объяснено вьипе, такое устройство является практичным если воздух, вводимый в автоклав для выравнивания давления, стерилен. Хотя существующие в настоящее время устройства не предусматривгиот этого, в будущем они могут появиться.

.lAЛ.

19

2В

2S

19

/7

97f/.

17

30

фиг. 7

Г7

. 72

Ч

18

3if

12

92

100

фиг, 1

87

777

Фиг, JS

fpue.fS

122

Фиг.19

/y/33 120

fpu9.20

ш

Фиг, 21

Фие.22

Редактор О. Колесникова

Составитель Н. Милорадова

Техред В.Кадар Корректор Е. Сирохман

Заказ 2794Тираж 660Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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