DE19704424C2 - Anschlußvorrichtung zum lösbaren Anschließen einer Zweigleitung an eine fluidführende Hauptleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlußvorrichtung zum lösbaren Anschließen einer Zweigleitung an eine fluidfüh­ rende Hauptleitung, wobei die Zweigleitung und die an der Hauptleitung angebrachte Anschlußvorrichtung miteinander in Eingriff bringbare Verbindungselemente aufweisen.

In vielen Anwendungsbereichen ist es üblich, an eine fluidführende Hauptleitung bei Bedarf eine oder mehrere Verbrauchs- oder Abnahmeeinheiten abzuschließen, indem jede Verbrauchseinheit über eine Zweigleitung mit der Hauptleitung verbunden wird. Je nach Anwendung, bei­ spielsweise in der Medizintechnik oder der Lebensmittel­ industrie, ist es dabei notwendig, sowohl die Hauptlei­ tung als auch die Zweigleitung und die Verbrauchseinhei­ ten keim- und endotoxinfrei zu halten. Dies geschieht in der Regel dadurch, daß durch die Hauptleitung ein mit heißem Wasser oder Dampf versetztes Desinfektionsmittel gefördert wird, das in die Zweigleitungen eintritt und die Verbrauchseinheiten durchströmt, so daß das gesamte System desinfiziert oder sterilisiert ist. Dieses Vorge­ hen erfordert jedoch, daß die Hauptleitung vollständig von dem desinfizierenden oder sterilisierenden Mittel durchströmt ist, so daß der normale Förderbetrieb unter­ brochen ist. Eine derartige Desinfektion oder Sterilisa­ tion des Gesamtsystems ist deshalb aus wirtschaftlichen Gründen nur in größeren zeitlichen Abständen sinnvoll.

Wenn eine Verbrauchseinheit längere Zeit nicht in Betrieb und somit nicht an die Hauptleitung angeschlossen war, kann sie einer Verkeimung unterliegen. Wenn eine derar­ tige Verbrauchseinheit über eine Zweigleitung an die Hauptleitung angeschlossen wird, können die Keime oder Pyrogene gegebenenfalls bis in die Hauptleitung wandern und diese belasten, was aus hygienischen Gründen nicht akzeptabel ist.

Aus der DE 38 36 523 A1 ist ein geschlossenes Leitungs­ system bekannt, bei dem das darin beförderte Wasser auf eine keimtötende Temperatur erwärmt werden kann. Die DE 41 26 619 A1 zeigt eine Sterilisiervorrichtung zum Steri­ lisieren einer Flüssigkeit, die durch eine Heizvorrich­ tung gefördert wird, in der in der Flüssigkeit enthaltene Mikroben abgetötet werden. In beiden Druckschriften ist eine lösbare, an eine Hauptleitung ankoppelbare Zweiglei­ tung mit den dabei auftretenden, vorstehend erläuterten Problemen nicht vorgesehen und es ist auch lediglich eine Sterilisation einer Flüssigkeit und nicht die Sterilisa­ tion und/oder Desinfektion einer Zweigleitung beabsich­ tigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anschluß­ vorrichtung der genannten Art zu schaffen, mit der eine an die Hauptleitung angeschlossene Zweigleitung sterili­ sierbar oder desinfizierbar ist, ohne den normalen För­ derbetrieb in der Hauptleitung unterbrechen zu müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Anschlußvor­ richtung dadurch gelöst, daß zwischen der Hauptleitung und den Verbindungselementen eine Heizvorrichtung vorge­ sehen ist, mittels der das in die Zweigleitung eintreten­ de Fluid soweit erwärmbar ist, daß es bei dem anschlie­ ßenden Durchströmen der Zweigleitung und gegebenenfalls der Verbrauchseinheit diese zuverlässig sterilisiert und/oder desinfiziert.

Wenn eine Verbrauchseinheit nach längerer Nicht-Benut­ zung, beispielsweise wegen einer Reparatur, wieder an die Hauptleitung angeschlossen wird, wird zunächst die Heiz­ vorrichtung aktiviert, die das in die Zweigleitung ein­ tretende Fluid auf die zur Sterilisation oder Desinfek­ tion notwendige Temperatur erwärmt. Diese Temperatur ist von der Art des Fluids abhängig und dürfte in vielen Anwendungsfällen im Bereich von 90°C bis 125°C liegen. Die Heizvorrichtung wird solange aktiviert, bis mit einiger Sicherheit davon ausgegangen werden kann, daß die Zweigleitung und gegebenenfalls auch die Verbrauchsein­ heit mittels des erwärmten Fluides ebenfalls sterilisiert oder desinfiziert sind.

Die Zweigleitung ist an der Anschlußvorrichtung über miteinander in Eingriff bringbare Verbindungselemente angeschlossen. Die Anschlußvorrichtung ist ihrerseits an die Hauptleitung angeschlossen, so daß die Heizvorrich­ tung zwischen der Hauptleitung und den Verbindungselemen­ ten, d. h. dem Eingang der Zweigleitung angeordnet ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß in die Zweigleitung nur ausreichend erwärmtes Fluid eintritt, wenn die Heizvorrichtung aktiviert ist.

Vorzugsweise ist die Temperatur der Heizvorrichtung, d. h. die Temperatur, mit der diese das Fluid erwärmt, mittels einer Steuervorrichtung auf einen vorbestimmten, konstan­ ten Wert regelbar. Dies kann in bevorzugter Ausgestaltung dadurch erreicht werden, daß der Heizvorrichtung ein erster Temperatursensor zugeordnet ist, der ein erstes Temperatursignal bezüglich der Temperatur der Heizvor­ richtung an die Steuervorrichtung abgibt, die ihrerseits die Heizvorrichtung ansteuert. Bei Aktivierung der Heiz­ vorrichtung wird deren Temperatur solange erhöht, bis der vorbestimmte Sollwert erreicht ist. Anschließend kann durch Ansteuerung der Heizvorrichtung in Zusammenwirken mit der vorzugsweise elektronischen Steuervorrichtung erreicht werden, daß dieser Sollwert über einen gewünsch­ ten Zeitraum, beispielsweise 30 min., beibehalten wird.

Wenn in der Zweigleitung während des Desinfektions- bzw. Sterilisationsvorganges infolge einer Betriebsstörung keine ausreichende Strömung auftritt, kann sich das am Eingang der Anschlußvorrichtung anstehende Fluid even­ tuell übermäßig erhitzen und somit gegenbenenfalls auf das in der Hauptleitung befindliche Fluid einwirken, was möglichst vermieden werden sollte. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß der Heizvorrichtung ein zweiter Tempera­ tursensor zugeordnet, der ein zweites Temperatursignal bezüglich der einlaßseitigen Fluidtemperatur an die Steuervorrichtung abgibt. Wenn die einlaßseitige Fluid­ temperatur einen vorbestimmten Grenzwert übersteigt, wird die Heizvorrichtung von der Steuervorrichtung abgeschal­ tet, so daß eine Beeinflussung des in der Hauptleitung strömenden Fluides durch Wärme zuverlässig vermieden ist.

Für den Sterilisations- oder Desinfektionsvorgang der Zweigleitung ist es in der Regel nicht notwendig, daß diese mit dem maximalen Fluiddurchfluß durchspült wird. In Weiterbildung der Erfindung ist deshalb ein Durchfluß­ steuerventil vorgesehen, mittels dessen bei aktivierter Heizvorrichtung der Durchfluß der Zweigleitung veränder­ bar und insbesondere verringerbar ist. Vorzugsweise ist das Durchflußsteuerventil stromauf der Heizvorrichtung angeordnet. Die von der Hauptleitung durch das Durchfluß­ steuerventil in die Anschlußvorrichtung eintretende Fluidmenge kann somit wesentlich verringert werden, was zur Folge hat, daß die Heizvorrichtung das Fluid relativ schnell und unter nur geringem Energieeinsatz auf die gewünschte Temperatur erwärmen kann. Bei Flüssigkeitslei­ tungen hat es sich als ausreichend erwiesen, wenn der sterilisierende bzw. desinfizierende Durchfluß durch die Zweigleitung etwa 200 bis 300 ml/min beträgt. Dies bringt den weiteren Vorteil mit sich, daß nach Sterilisation bzw. Desinfektion der Zweigleitung und gegebenenfalls der Verbrauchseinheit nur eine geringe Gesamtflüssigkeits­ menge zu entsorgen ist.

Um eine ausreichende Desinfektion und Sterilisation der Zweigleitung über ihre gesamte Länge zu gewährleisten, muß das erwärmte Fluid auch am Ende des Strömungsweges eine noch ausreichende Temperatur besitzen. Dies kann dadurch unterstützt werden, daß die Zweigleitung mit einer äußeren Wärmeisolierung versehen ist, um Wärmeener­ gieverluste zu vermeiden.

An dem der Hauptleitung abgewandten Ende der Zweigleitung kann in genannter Weise eine Verbrauchseinheit ange­ schlossen sein. Wenn diese für das Hindurchströmen von desinfizierendem Fluid ausgerüstet ist, kann das erwärmte Fluid aus der Zweigleitung durch die Verbrauchseinheit hindurchgeleitet werden. Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß unmittelbar stromauf der Verbrauchseinheit von der Zweigleitung eine Abführleitung abzweigt, in der vorzugsweise ein Absperrventil angeordnet ist. Wenn das erwärmte Fluid nicht durch die Verbrauchseinheit hin­ durchströmen darf oder soll, kann das Absperrventil in der Abführleitung geöffnet werden, so daß das Fluid durch die Abführleitung abströmt, ohne mit der Verbrauchsein­ heit in Kontakt zu kommen.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich, wobei die einzige Figur eine schematische Darstellung einer über eine erfindungsgemäße Anschlußvorrichtung an eine fluid­ führende Hauptleitung angeschlossene Zweigleitung zeigt.

In der Figur ist ein Abschnitt einer Hauptleitung 11 dargestellt, die eine zentrale Versorgungsleitung bildet und in der ein Fluid, beispielsweise ein flüssiges Le­ bensmittel wie Milch, Fruchtsaft etc. strömt. Die Haupt­ leitung 11 besitzt einen Anschlußstutzen 11a, auf den eine Anschlußvorrichtung 10 fluiddicht aufgesetzt ist. Die Anschlußvorrichtung 10 umfaßt eine Gehäuse 12, das von einem Metallrohr 16 durchdrungen ist, das an seinem der Hauptleitung 11 zugewandten Ende in den Anschlußstut­ zen 11a eingreift und an seinem entgegengesetzten Ende in einem Verbindungselement 15 mündet, auf das ein komple­ mentäres Verbindungselement 14, das an einem Ende einer Zweigleitung 13 angebracht ist, mit einer Einführöffnung 14a fluiddicht aufgesteckt werden kann, wie durch den Pfeil in der Figur angedeutet ist.

Das Metallrohr 16 ist von einer Heizvorrichtung 17 umge­ ben, die vorzugsweise von einer elektrischen Heizman­ schette gebildet ist, die von einer nicht dargestellten Spannungsquelle versorgt wird. Der Heizvorrichtung 17 ist ein erster Sensor 18 zugeordnet, der die Temperatur der Heizvorrichtung 17 erfaßt und über eine Anschlußleitung 18a ein entsprechendes erstes Temperatursignal einer elektronischen Steuervorrichtung 21 zuführt. Die Steuer­ vorrichtung 21 kann über eine Anschlußleitung 17a auf den Betriebszustand der Heizvorrichtung 17 einwirken, so daß die Betriebstemperatur der Heizvorrichtung 17 auf einen vorbestimmten, konstanten Temperaturwert regelbar ist.

Stromauf der Heizvorrichtung 17 ist ein zweiter Tempera­ tursensor 19 angeordnet, der die einlaßseitige Fluidtem­ peratur mißt und über eine Anschlußleitung 19a ein ent­ sprechendes zweites Temperatursignal an die Steuervor­ richtung 21 abgibt. Wenn die einlaßseitige Fluidtempera­ tur einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, schaltet die Steuervorrichtung 21 die Heizvorrichtung 17 ab, so daß zuverlässig vermieden ist, daß die Wärme der Heizvor­ richtung 17 das in der Hauptleitung 11 strömende Fluid beeinflussen kann.

Stromauf des zweiten Temperatursensors 19 ist ein Durch­ flußsteuerventil 20 angeordnet, mittels dessen der Durch­ flußquerschnitt stufenlos veränderbar und insbesondere verringerbar ist. Das Durchflußsteuerventil 20 steht über eine Anschlußleitung 20a mit der Steuervorrichtung 21 in Verbindung und erhält durch diese einen geeigneten Ein­ stellimpuls.

An dem der Hauptleitung 11 abgewandten Ende der Zweiglei­ tung 13, bei der es sich beispielsweise um einen flexib­ len Schlauch etc. handeln kann, ist eine Verbrauchsein­ heit 22 angeschlossen, bei der es sich um eine Pumpe, eine Abfüllanlage o. ä. handeln kann. Unmittelbar strom­ auf der Verbrauchseinheit 22 zweigt von der Zweigleitung 13 eine Abführleitung 13a ab, in der ein Absperrventil 23 angeordnet ist.

Im folgenden wird die Funktion der erfindungsgemäßen Anschlußvorrichtung erläutert.

Wenn die Verbrauchseinheit 22 wegen einer Reparatur oder aus anderem Grund für gewisse Zeit von der Hauptleitung 11 abgekoppelt war und nun wieder an die Hauptleitung 11 angeschlossen werden soll, bringt der Benutzer die Ver­ bindungselemente 14 und 15 in Eingriff, wodurch die Zweigleitung 13 mit der Hauptleitung 11 in Fluidverbin­ dung steht. Um die Zweigleitung 13 zu sterilisieren oder zu desinfizieren, wird die Heizvorrichtung 17 aktiviert und der Durchflußquerschnitt in der Anschlußvorrichtung 10 mittels des Durchflußsteuerventils 20 soweit ver­ ringert, daß nur noch eine geringe Menge an Fluid, bei­ spielsweise 200 bis 300 ml Flüssigkeit pro Minute aus der Hauptleitung 11 in die Anschlußvorrichtung 10 eintritt. Diese Flüssigkeit wird in dem Metallrohr 16 mittels der Heizvorrichtung 17 auf einen bestimmten Temperaturwert, beispielsweise ca. 100°C erwärmt, wobei die Steuervor­ richtung 21 sicherstellt, daß der gewünschte Temperatur­ wert über einen ausreichend langen Zeitraum, beispiels­ weise 30 min., konstant gehalten wird. Das erwärmte Fluid durchströmt die Zweigleitung 13, wodurch diese sterili­ siert oder desinfiziert wird. Wenn die Verbrauchseinheit 22 entsprechend eingerichtet ist, kann das erwärmte Fluid die Verbrauchseinheit 22 durchströmen und tritt aus dieser an einer Abflußleitung 24 aus. Wenn ein Durch­ strömen der Verbrauchseinheit 22 nicht möglich ist, wird das Absperrventil 23 der Abführleitung 13a geöffnet, so daß das erwärmte Fluid durch die Abführleitung 13a abge­ leitet wird, bevor es in die Verbrauchseinheit 22 eintre­ ten kann.

Während der gesamten Sterilisation oder Desinfektion der Zweigleitung 13 und gegebenenfalls der Verbrauchseinheit 22 kann die Hauptleitung 11 in normalem Betriebszustand verbleiben, so daß die Sterilisation und Desinfektion auf die stromab der Heizvorrichtung 17 angeordneten Leitungs­ abschnitte und Bauteile beschränkt bleibt.

Wenn mehrere Verbrauchseinheiten 22 an die Hauptleitung 11 angeschlossen sind, ist jeder Verbrauchseinheit 22 eine entsprechende Anschlußvorrichtung 10 zugeordnet, so daß die entsprechenden Zweigleitungen 13 und auch die Verbrauchseinheiten 22 unabhängig voneinander sterili­ siert und desinfiziert werden können.

Claims (11)

1. Anschlußvorrichtung zum lösbaren Anschließen einer Zweigleitung an eine fluidführende Hauptleitung, wobei die Zweigleitung (13) und die an der Haupt­ leitung (11) angebrachte Anschlußvorrichtung (10) miteinander in Eingriff bringbare Verbindungsele­ mente (14, 15) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hauptleitung (11) und den Verbin­ dungselementen (14, 15) eine Heizvorrichtung (17) ange­ ordnet ist, mittels der das in die Zweigleitung (13) eintretende Fluid zu deren Sterilisation und/oder Desinfektion erwärmbar ist.

2. Anschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Heizvorrichtung (17) ein erster Temperatursensor (18) zugeordnet ist, der ein erstes Temperatursignal bezüglich der Tempera­ tur der Heizvorrichtung (17) an eine Steuervorrich­ tung (21) abgibt, mittels der die Heizvorrichtung (17) ansteuerbar ist.

3. Anschlußvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Erwärmtemperatur der Heizvor­ richtung (17) mittels der Steuervorrichtung (21) auf einen vorbestimmten, konstanten Wert regelbar ist.

4. Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizvorrichtung (17) ein zweiter Temperatursensor (19) zugeordnet ist, der an die Steuervorrichtung (21) ein zweites Temperatursignal bezüglich der einlaßseitigen Fluidtemperatur abgibt.

5. Anschlußvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (17) bei Überschreiten eines vorbestimmten Grenzwertes für die einlaßseitige Fluidtemperatur abschaltbar ist.

6. Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein Durchflußsteuerventil (20), mittels dessen bei aktivierter Heizvorrich­ tung (17) der Durchfluß der Zweigleitung (13) veränderbar, insbesondere verringerbar ist.

7. Anschlußvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Durchflußsteuerventil (20) stromauf der Heizvorrichtung (17) angeordnet ist.

8. Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweigleitung (13) mit einer äußeren Wärmeisolierung versehen ist.

9. Anschlußvorrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem der Hauptlei­ tung (11) abgewandten Ende der Zweigleitung (13) eine Verbrauchseinheit (22) angeschlossen ist, wo­ bei das erwärmte Fluid durch die Verbrauchsein­ heit (22) zu dessen Sterilisation und/oder Desin­ fektion hindurchleitbar ist.

10. Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar strom­ auf der Verbrauchseinheit (22) von der Zweigleitung (13) eine Abführleitung (13a) abzweigt.

11. Anschlußvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in der Abführleitung (13a) ein Absperrventil (23) angeordnet ist.