(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
安全室及び無菌室へ入ることを可能にする室開口部のための安全ドア（１）、特に無菌ドアであって、この場合安全ドア（１）が、ドア板外周に沿って環状に延びているドアフレーム（２）と、該ドアフレーム（２）にドア丁番（４）よって接続されている一板扉のドア板（３）と、圧力媒体操作部を備えた接続−遮断可能なシールシステム（５）とを有し、かつ、
１．１）  あいじゃくりのないドア板（３）が、あいじゃくりのないドアフレーム（２）に面したドア板縁部内に、ドア板外周に沿って環状に延びていてシールシステム（５）に所属する、ゴム又はプラスチックから成るチューブパッキン（６）を支持しており、該チューブパッキンがドア板に密に接続されておりかつ所定のシール力をもって自己固有の戻し力に抗して膨張可能であり、かつ、
１．２）  チューブパッキン（６）に面したドアフレーム面が平らな、変形しにくいパッキン対応面（７）として形成されており、該パッキン対応面に膨張せしめられたチューブパッキン（６）が、ドア板（３）が閉められシールシステム（５）が接続されたさいに、密に支持され、かつ、
１．３）  シールシステム（５）が自動的に制御され、かつ圧力空気源（９）と、制御弁（１１）を備えた圧力空気導管系（１０）と、制御弁（１１）を備えた減圧系（１２）とを有し、これらの構造部分（９，１０，１１，１２）を介してチューブパッキン（６）が、シールシステム（５）が接続されたときに、膨張可能であり、かつ前記構造部分（９，１０，１１，１２）を介してチューブパッキン（６）が、シールシステムが遮断されたときに、膨張前の状態に戻り可能である、
形式のものにおいて、
１．４）  圧力空気源（９）、圧力空気導管系（１０）及びチューブパッキン（６）の圧力空気流入横断面が以下のように、すなわち、シール力が閉じられたドア板（３）をドアフレーム（２）に付加的に、摩擦接続を介して、迅速に確実にロックするように、なされており、かつ、
１．５）  減圧系（１２）及びチューブパッキン（６）の圧力空気流出横断面が以下のように設計されている、すなわち、摩擦接続を介してロックされたドア板（３）が１〜６秒、有利には１〜３秒間の減圧時間で、ロック解除されるように、なされている、
ことを特徴とする、安全ドア（１）、特に無菌ドア。
【請求項２】
ドア板（３）及びその外周に沿って環状に延びているドアフレーム（２）が互いに合致する丸面取りされた角隅部を有していることを特徴とする、請求項１記載の安全ドア。
【請求項３】
ドアフレーム（２）が高い曲げ強度と固有剛性を有しており、かつドアフレームのチューブパッキン（６）に面したパッキン対応面（７）が平滑な表面として形成されていることを特徴とする、請求項１又は２記載の安全ドア。
【請求項４】
ドア板（３）が二重シェル構造のドア板として構成されており、かつドア板（３）及び、場合によってはドアフレーム（２）が、絶縁材料により、音及び場合によっては熱に対して絶縁されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の安全ドア。
【請求項５】
ドア板（３）が、たんに取手（１６）及び、場合によってはドア窓（１７）のみを備えた平滑な壁状のドア板として製作されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の安全ドア。
【請求項６】
チューブパッキン（６）が持続的弾性を有する材料から成っていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項記載の安全ドア。
【請求項７】
圧力空気流入横断面及び圧力空気流出横断面が同一であることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の安全ドア。
【請求項８】
圧力空気流入横断面及び圧力空気流出横断面がドア板（３）内の２つ又はそれ以上の数の圧力空気通路（１８）によって形成されており、該圧力空気通路が、チューブ差込み結合部を介してチューブパッキン（６）に接続されていると共に、圧力空気導管系（１０）に接続されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の安全ドア。
【請求項９】
チューブパッキン（６）がドア板（３）のその外周に沿って環状に延びている溝（１３）内に配置されている、かつ減圧状態では該溝（１３）の上縁部に達しており、かつ膨張状態では該溝（１３）の上縁部を越えて突出することを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の安全ドア。
【請求項１０】
チューブパッキン（６）が減圧状態ではほぼ方形のチューブ断面形状を有していることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載の安全ドア。
【請求項１１】
圧力空気導管系（１０）が接続構造部分（１４）を有し、該接続構造部分がドア丁番（４）及びヒンジ（１５）を介してドア板（３）内へ導入されていてここでチューブパッキン（６）に接続されていることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載の安全ドア。
【請求項１２】
ドア板がたんに一方の側にのみ開かれるドア板（３）であって、この場合ドア板が開く方向を規定するストッパーが付加的に設けられていることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項記載の安全ドア。
【発明の詳細な説明】
本発明は、安全室、特に無菌室へ立ち入ることを可能にする室開口部のための安全ドア、特に無菌ドアであって、外周に沿って環状に延びているドアフレームと、該ドアフレームにドア丁番よって接続されている一板扉のドア板と、圧力媒体操作部を備えた接続−分離可能なシールシステムと、を有する形式のものに関する。このような形式の安全ドア、特に無菌ドアは安全−及び無菌範囲を制限し画定するために役立つ。安全−及び無菌範囲はこの場合、例えば、正の室圧を使用して遍在性の菌を除いた、病原体感染を防止した範囲（例えば、ＳＰＦ−動物飼育、細胞−及び組織培養のための範囲）であり、また、環境汚染を防止するために、負の室圧を使用した、感染性の範囲（ビールス、バクテリヤ、糸状菌、酵母、胞子等のための範囲）である。しかしまた、生物工学的及び遺伝子工学的な安全範囲を制限し画定することも、安全−若しくは無菌ドアの典型的な用途である。生物工学的及び遺伝子工学的な安全範囲を制限し画定することは、遍在性の菌を除くために、必要である。物理学的な安全範囲の制限画定は、例えば放射性核種−範囲において、空気の伝達及び核種連行による環境汚染を防止しようとするものである。ガス処理室及びガス処理空間においては、有毒ガスの流出による環境に対する負荷を減少させることが必要であり、また消毒室及び消毒空間では、消毒薬の流出による環境に対する負荷を防止することが必要である。化学的な安全範囲では、例えば、ミアスマ及び臭覚刺激物質の流出防止が必要である。周囲を取り囲んで環状に延びているドアフレームは、ドアの開口部上部梁エレメント、ドアの抱きエレメント及びドアの敷居を有している。ドアフレームは所属の室壁に結合されており、この室壁は有利には軽量構造壁である。それというのは、無菌範囲においては多くの場合サンドイッチ構造の金属壁が使用されるからである。
安全ドアは種々異なる構造形式のものが公知である。実地においては特に、ドア板がドアフレームに面したドア板縁部内に、シールシステムに所属する環状に延びている中空成形体パッキンを有し、該パッキンがドア板に接続されている構造のものが公知である。この中空成形体パッキンは、チューブパッキンが円形又は方形のチューブ横断面を有していて膨らますことができるパッキンであると解されるならば、チューブパッキンではない。公知の中空成形体パッキンには、細長く延びている、横断面がＭ字状の折り返し部が設けられていて、該折り返し部が、シール作用を生ぜしめる圧力媒体の作用によって、言わば前方へ折り返されて所属の凹部内へ嵌め込まれ、また、減圧されると、後退運動して内側へ折り返される。このような中空成形体パッキンは、圧力媒体の作用下においては僅かな戻り力しか生ぜず、減圧時における戻りが相応して遅い。安全ドアでは、膨張可能な、ほぼ方形の横断面を有するチューブパッキンを使用した安全ドアも公知である。このチューブパッキンはドア板縁部の相応する溝内へ挿入されている。このチューブパッキンは膨張せしめられた状態では突出部を生ぜしめ、この突出部が相応する凹部内へ嵌め込まれ、これによって、形状接続を生ぜしめる。この限りにおいて公知であるこの構造形式は突出部−凹部の嵌合上の諸問題を生じる。それというのは、凹部はドアフレーム内にあり、ドア板側の突出部の嵌合が不整合であると、機能上の障害を生じることがあり、殊にまた非密封性も生じる。密封に関しても、減圧に関しても、ひいてはまたドア板を開くことに関しても、比較的長い時間がかかることを甘受しなければならない。
本発明の技術的問題は、簡単でかつ機能が確実であることを特徴とし、密封並びに減圧、従ってまたドア板の開放を、極めて短い時間で行うことができる、安全ドア、特に無菌ドアを提供することにある。
この技術的問題を解決するため本発明の対象は、ドア板外周に沿って環状に延びているドアフレームと、該ドアフレームにドア丁番よって接続されている一板扉のドア板と、圧力媒体操作部を備えた接続−遮断可能なシールシステムとを有する、安全室及び無菌室へ入ることを可能にする室開口部のための安全ドア、特に無菌ドアであって、
１．ｌ）  あいじゃくりのないドア板が、あいじゃくりのないドアフレームに面したドア板縁部内に、ドア板外周に沿って環状に延びていてシールシステムに所属する、ゴム又はプラスチックから成るチューブパッキンを支持しており、該チューブパッキンがドア板に密に接続されておりかつ所定のシール力をもって自己固有の戻し力に抗して膨張可能であり、かつ、
１．２）  チューブパッキンに面したドアフレーム面が平らな変形しにくいパッキン対応面として形成されており、該パッキン対応面に膨張せしめられたチューブパッキンが、ドア板が閉められシールシステムが接続されたさいに、密に支持され、かつ、
１．３）  シールシステムが自動的に制御され、かつ圧力空気源と、圧力空気導管系と、制御弁を備えた減圧系とを有し、これらの構造部分を介してチューブパッキンが、シールシステムが接続されたときに、膨張可能であり、かつ前記構造部分を介してチューブパッキンが、シールシステムが遮断されたときに、膨張前の状態に戻り可能であり、かつ、
この場合圧力空気源、圧力空気導管系及びチューブパッキンの圧力空気流入横断面が以下のように、すなわち、シール力が閉じられたドア板をドアフレームに付加的に、摩擦接続を介して、迅速に確実にロックするように、なされており、かつ減圧系及びチューブパッキンの圧力空気流出横断面が以下のように、すなわち、前記摩擦接続を介してロックされたドア板が１〜６秒、有利には１〜３秒間の減圧時間で、ロック解除されるように、なされている。
本発明は、圧力媒体の適宜な圧力に適合するように設計されたチューブパッキンを使用し、かつそのシール力の大きさをドアフレームに対するドア板のロックが摩擦接続を介して行われ得るように選択し設計するならば、ドア板とドアフレームとの間の、前記の中空成形体パッキンを用いた形状接続的なロック手段を回避することができる、という認識から出発している。これにより、嵌合上の前記の諸問題及びその結果生じる欠点を避けることができる。圧力媒体の極めて高い圧力、ひいては極めて高いシール力を用いることができるという事実から、同時にまた、密封及びこれに関連したドア板のロックを極めて短時間で行うことができ、かつ高い戻し力に基づきやはり極めて短時間でチューブパッキンの減圧、ひいてはドア板の開放を達成することができる。ドア板の極めて迅速なロック及びドア板の開放は、チューブパッキンの十分大きな圧力空気流入横断面及び圧力空気流出横断面を実現することによって、申し分なく達成される。たんに圧力空気だけでなく、他の気体であってもよい圧力媒体の高い圧力とは、例えば３バール及びそれ以上の圧力を意味している。密封するためにはドア板がたんにある位置へ動かされればよく、後は自動的に閉鎖され、この場合その位置決めは電気的な近接スイッチ、例えばリード接点を介して、検査される。電気的押しボタンを介してドア板が簡単に開放され、また簡単な閉鎖によりドア板が密封される、安全−若しくは無菌ドアの簡単な操作性に基づき、さらに別の手動操作なしに、ドア板は何度使用された後も常に閉じられた状態に保持され、例えば操作合間に開いた状態のままとどまっていることが確実に避けられる。減圧系内には、危険発生時における緊急ロック解除用の手動弁を設けておくことができ、これは例えばドアフレームの傍らの壁に設けることができ、該手動弁によりドア板を電子的に制御されるシールシステムとは無関係に開放することができる。
詳述すれば本発明の枠内においては安全ドアの多くの構成及び形態が可能である。ドア板及びその外周に環状に延びているドアフレームは、有利には、互いに適合する丸く面取りされた角隅部を有し、角隅部においても申し分のない密封がパッキン対応面とチューブパッキンとの間に得られるようにすることができる。ドアフレーム角隅部を丸く形成することは相応する充填材によって行うことも可能である。ドアフレームは、軽量構造形式の壁の場合には特に、壁の極めて僅かな支持力しかえられないから、本発明によれば、ドアフレームは高い曲げ強度及び固有剛性を有し、従って言わば自己支持性のドアフレームとして形成されている。さらに該ドアフレームのチューブパッキンに面したパッキン対応面は有利には、出来るだけ消毒処置を容易にするために、平滑な表面として形成されている。またこのような理由からドアフレーム及びドア板におけるあいじゃくり（合決）も省略されている。それというのは殺菌が狭い凹部においては極めて困難であるからである。ドア板とドアフレームとの間の隙間は、チューブパッキンへ消毒薬が十分に到達し得る程度の幅に構成される。ドア板は本発明によればドアフレーム内でほぼ対称的に位置しており、従って消毒作用は両側に均等に行われる。さらに本発明によれば、ドア板は二重シェル構造のドア板として構成されており、かつドア板及び場合によってはドアフレームも絶縁材により音及び場合によっては熱に対して絶縁されている。これにより、動物範囲において外部ノイズを抑制するという要求が充たされる。消音度は比較可能なドアの値を明らかに越えている。ドア板は有利には、取手、例えば押し−又は引き取手及び場合によってはドア窓だけを備えた平滑な壁状のドア板として製作されている。それというのは、本発明によれば、ドア板用の高価な操作エレメント、特にドア錠を省略することができるからである。安全−及び無菌範囲間を申し分なく制限し画定するにはドア錠鍵穴はあってはならない。チューブパッキンは持続的な弾性を有する材料から成り、従って長い耐用寿命を特徴とするものであるのが有利である。圧力空気流入横断面及び圧力空気流出横断面は同一である。密封のために圧力空気の迅速な流入を可能にしかつドア板の開放のために圧力空気の迅速な流出を可能にする十分に大きな横断面をうるために、横断面を例えば長穴横断面として形成することができる。しかしまた、本発明の有利な一実施例では、圧力空気流入横断面及び圧力空気流出横断面がドア板内の２つの又はそれ以上の数の圧力空気通路によって形成されており、これらの圧力空気通路は、チューブ−差込み結合部を介してチューブパッキンに接続されていると共に圧力空気導管系に接続されている。チューブ差込み結合によれば製作技術的に特に簡単な構造形式がえられる。さらに流動音及びこれによる障害的な騒音の発生が避けられる。本発明のさらに別の一提案によれば、チューブパッキンはドア板外周に沿って環状に延びている溝内に配置されており、それも、該チューブパッキンが減圧された状態では該溝の上縁部に当接してこれを閉鎖しかつ膨張せしめられた状態では該溝上縁部を越えて突出するように、配置されている。チューブパッキンは円形横断面を有していることができる。しかしまた、減圧された状態でほぼ方形のチューブ断面形状を有するチューブパッキンを使用することによって、組立技術的により簡単でかつ同時に特にシール作用の点で効果的な構成が可能である。この場合ドアフレームの該チューブパッキンに対応する壁面には比較的大きなシール面が形成され、この場合チューブパッキンの対応する表面には特別のシールリブを設けることもできる。圧力媒体をチューブパッキン内へ導入するために、圧力導管系が接続構造部分を有し、該構造部分がドア丁番及びヒンジを介してドア板内へ導入されかつここでチューブパッキンに接続されている構造形式が望ましい。ドア板は二重シェル構造のドア板として構成することができ、このような構成は、チューブパッキンの組付けに関してもまたチューブパッキンの接続構造部分への接続に関しても、有利である。それというのはドア板内において十分なスペースを利用することができるからである。ドア板を二重シェル構造に形成することは、発泡成形を行うことができるというさらに別の利点をもたらす。このことはドアフレームについても言えることであり、その結果本発明の安全ドアを重くなくかつ同時に消音及び断熱作用を有するように構成することができる。ドア板がたんに一方の側にのみ開かれる構造形式である場合、開く方向を規定する機械的なストッパーを付加的に設けることも可能である。ドア錠によってドアを閉鎖する目的で普通の錠止装置を付加的に配置することは勿論可能である。
以下に本発明をたんに一実施例のみを示す図面につき詳説する。図面中、
図１は安全ドアの略示図、
図２は図１の本発明の対象物のうちから、所属のドアフレームを備えたドア板を図１に対して拡大して詳細に示した図、
図３は図２の対象物をＡ−Ａ線に沿って断面した図、
図４は図２の対象物をＢ−Ｂ線に沿って断面した図、
図５は図２の対象物をＣ−Ｃ線に沿って断面し、図２〜４に対して拡大して示した図、
図６は図５に相応する、図２の対象物を別の機能位置でＤ−Ｄ線に沿って断面した図、
図７はドア丁番を、部分的に断面したヒンジ及び接続構造部分と共に拡大して示した図である。
図１に示されている安全ドア１は、安全−若しくは無菌室へ入ることを可能にする室開口部のために用いられる。さらに別の図からも判るように、安全ドアはドアフレーム２及び一板扉のドア板３を有し、該ドア板はドア丁番４でドアフレーム２に接続されている。殊に接続−遮断可能なシールシステム５は圧力媒体操作部を備えており、該圧力媒体操作部には、以下にさらに説明する構造部分及びユニットが所属している。
ドア板３は、そのドアフレームに面したドア板縁部に、ドア板外周に沿って環状に延びているチューブパッキン６を支持しており、このチューブパッキンは前記シールシステム５に所属している。環状に延びているチューブパッキン６は図３及び４にかつ区分的には図５及び６に示されている。シールシステム５は所定のシール力をもって、自己固有の戻し力に抗して、膨張可能である。図６は膨張した状態を示している。自己固有の戻し力とは、該戻し力がチューブパッキン６の膨張のさいのチューブパッキンの弾性変形によって生じるものであることを意味している。ドア板３に面したドアフレーム面は平らな、かつ機能状態において実際に変形不能のパッキン対応面７として形成されている。このことはやはり図６に示されている。実際に変形不能とは、膨張せしめられたチューブパッキンとパッキン対応面との間に、形状的束縛に基づく形状接続が生じないことを意味している。ドア板３が閉められかつシールシステム５が接続された場合、パッキン対応面７に対して膨張せしめられたチューブパッキン６は気密に支持されるように、設計されている。シールシステム５は自動的に制御される、それもドア板３が「閉」位置へ動かされた瞬間にシールシステム５が接続され前記のように機能するように、制御される。ドア板の開放は相応する押しボタン制御部８を介して行うことができる。図１から判るように、シールシステム５は圧力媒体源９、有利には圧力空気源又は他の圧力気体源、制御弁１１を備えた圧力空気導管系１０及び、制御系を備えた減圧系１２を有している。これらの構造部分によって、シールシステム５が接続されたときに、チューブパッキン６が膨張せしめられる。シールシステム５が遮断されると、チューブパッキン６は、先に述べた戻し力の作用で元の状態に戻る。圧力媒体源９及び圧力媒体導管系１０は、シール力が閉じられたドア板３をドアフレーム２に摩擦接続を介して確実にロックするように、構成されている。減圧系１２は、摩擦接続によってロックされたドア板３を、たんに数秒の減圧時間中だけ、ロック解除するように、構成されている。チューブパッキン６の戻し力は適宜に設定することができる。本発明の実施例及び有利な実施例では、チューブパッキン６はドア板３の外周に沿って環状に延びている溝１３内に挿入されており、それも、チューブパッキンが減圧状態では、図５及び６から判るように、溝１３の上縁に達するように、挿入されている。他方においてはまた、チューブパッキン６が溝１３の上縁を越えて突出するように、設計されている。チューブパッキン６は実施例では、減圧状態でほぼ方形の断面形状を有している。図７には、圧力空気導管系１０が接続構造部分１４を有し、該構造部分がドア丁番４及びヒンジ１５を介してドア板３内へ導入されかつここでチューブパッキン６に接続されていることが示されている。
ドア板３は実施例では、消音及び断熱の目的で発泡成形された２重シェル構造のドア板３である。
ドア板３及びその外周に沿って環状に延びているドアフレーム２は、互いに合致するように丸く面取りされた角隅部を有している。ドア板３は、取手１６及びドア窓１７だけを備えた平滑なドア板として形成されている。チューブパッキン６の圧力空気流入横断面及び圧力空気流出横断面はドア板３内の２つの圧力空気通路１８によって形成されており、これらの圧力空気通路はチューブ−差込み結合部を介してチューブパッキン６に接続されかつ圧力空気導管系１０に接続されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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