DE19735427A1 - Sterile Verbindung zwischen zwei Teilen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer sterilen Verbindung zwischen zwei je eine Durchgangsöffnung aufweisenden Teilen. Ein Bei­ spiel für eine derartige Verbindung ist die Verbindung zweier Rohre, oder auch die Anbringung eines Rohres an einem Behäl­ ter.

In der Molkereitechnik sind sterile Verbindungen bekannt. Bei einer bekannten Verbindung enthalten die beiden miteinander verbindenden Teile je eine in axialer Richtung offene halbkreisförmige Nut, in die ein O-Ring eingesetzt wird. Die beiden Teile werden dann miteinander verbunden und gegen einen Anschlag beaufschlagt. Die Dichtung füllt die Nut voll­ ständig aus und verformt sich zum Teil in den Spalt, der in das Innere des Rohres hinein offen ist. Diese Verbindung ist bakteriologischer Hinsicht dicht. Die normale Druckbeauf­ schlagung ist bei solchen Verbindungen von innen nach außen, d. h., daß der Innendruck höher oder gleich dem Außendruck ist.

Es hat sich nun herausgestellt, daß unter bestimmten Voraus­ setzungen, nämlich dann, wenn der Druck innerhalb des Rohres bzw. der Durchgangsöffnung stark abfällt, die Verbindung von außen nach innen bakteriologisch nicht dicht ist. Es können Bakterien nach einer gewissen Zeit von außen nach innen wandern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sterile Ver­ bindung zwischen zwei je eine Durchgangsöffnung aufweisenden Teilen zu schaffen, die auch unter ungünstigen Bedingungen in bakteriologischer Hinsicht in beiden Richtungen dicht bleibt.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Verbin­ dung mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiter­ bildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. Der Wortlaut der Patentansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.

Während die in dem inneren Aufnahmeraum angeordnete Dichtung weiterhin dafür sorgt, daß die Verbindung in bakteriologi­ scher Hinsicht von innen nach außen dicht ist, sorgt die in radial äußeren Aufnahmeraum angeordnete Dichtung dafür, daß bei einem Druckabfall die Dichtigkeit in bakteriologi­ scher Hinsicht auch von außen nach innen gegeben ist.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß mindestens einer der beiden Aufnahmeräume einen etwa kreis­ förmigen Querschnitt aufweist.

In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß mindestens der radial innere Aufnahmeraum von je einer in jedem Teil ausgebildeten, in axialer Richtung offe­ nen Nut gebildet wird. Dadurch lassen sich die einzelnen Teile nicht nur einfach herstellen, sondern es wird auch dafür gesorgt, daß kein Hinterschnitt entsteht, der ggf. schlecht zu reinigen ist.

Es kann erfindungsgemäß ebenfalls vorgesehen sein, daß minde­ stens einer der beiden Aufnahmeräume einen mehreckigen Quer­ schnitt aufweist, insbesondere einen dreieckigen Querschnitt.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der innere Aufnahmeraum in den durch die beiden Durchgangsöffnun­ gen gebildeten Durchgang hinein längs eines Spaltes offen ist. Bei der Befestigung der beiden Teile aneinander kann die Dichtung dieses Aufnahmraumes sich in diesen Spalt hinein verformen und diesen ausfüllen, so daß der innere Durchgang ohne eine Rille oder dergleichen ausgebildet ist.

Der axiale Anschlag zwischen den beiden Teilen, der eine zu starke Verformung der Dichtungen verhindern soll, kann erfin­ dungsgemäß in Weiterbildung außerhalb des äußeren Aufnahmrau­ mes angeordnet sein. Dadurch entsteht an der Außenseite eine Fläche ohne einen Spalt.

Erfindungsgemäß kann die Verbindung so gestaltet sein, daß sie auch einen in radialer Richtung wirkenden Anschlag zur koaxialen Ausrichtung der beiden Teile aufweist. Es kann vorgesehen sein, daß die Anschläge in axialer und radialer Richtung durch eine gemeinsame Fläche gebildet sind, bei­ spielsweise eine Kegelfläche. Erfindungsgemäß kann jedoch auch vorgesehen sein, daß beide Anschläge durch getrennte Flächen verwirklicht sind. Dies bedeutet, daß an jedem Teil eine senkrecht zur Achse verlaufende Anschlagfläche für Anschlag in axialer Richtung und je eine Zylinderfläche für die radiale Ausrichtung vorgesehen ist.

Zwischen den beiden Aufnahmeräumen kann ein schmaler Ring­ spalt vorhanden sein. Damit kann dafür gesorgt werden, daß keine zwei getrennt zu bearbeitenden Anschlagflächen vorhan­ den sein müssen oder anders ausgedrückt, daß die Anschlag­ flächen nicht überbestimmt sind.

Insbesondere kann vorgesehen sein, daß die Dichtungen den jeweiligen Aufnahmeraum im wesentlichen vollständig ausfül­ len. Damit soll gesagt werden, daß die Dichtung soweit kom­ primiert sind, daß sie sich nicht mehr bewegen. Wenn die Dichtungen als O-Ringe ausgebildet sind, was in Weiterbildung vorgeschlagen wird, wirken sie daher nicht als O-Ringe, da sie sich nicht mehr bewegen können.

In Weiterbildung der Erfindung kann zusätzlich vorgesehen sein, daß beide Aufnahmeräume in axialer Richtung versetzt angeordnet sind.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung er­ geben sich aus der folgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsformen sowie an Hand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Flanschverbindung zwischen zwei Rohren;

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Teil der Fig. 1;

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Flanschverbindung nach einer zweiten Ausfüh­ rungsform;

Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung bei der Ausführungsform der Fig. 3.

In Fig. 1 sind die Enden zweier Rohre 1, 2 dargestellt, die beide jeweils mit einem senkrecht zur Längsachse des Rohres verlaufen Flansch 3 versehen sind. Beide Flansche 3 weisen senkrecht zu der Längsachse verlaufende ebene Anlageflächen 4, 5 auf. Die außen zugänglichen Flansche 3 der beiden Rohre können miteinander durch eine äußere Überwurfmutter, mit Hilfe einer Klammer oder auch mit axial verlaufen Schrauben aneinander befestigt sein.

Um den durch das Innere der beiden Rohre 1, 2 gebildeten Durchgang herum verläuft im Bereich der Trennstelle zwischen beiden Rohren 1, 2 ein erster Aufnahmeraum 6, der einen etwa kreisförmigen Querschnitt aufweist. Dieser Aufnahmeraum 6 ist durch einen schmalen Spalt 7 mit dem Inneren der beiden Rohre verbunden. Radial außerhalb des inneren Aufnahmeraums 6 ist ein zweiter äußerer Aufnahmeraum 8 ausgebildet, der im dargestellten Beispiel ebenfalls eine Kreisform im Quer­ schnitt aufweist.

Fig. 2 zeigt die Anordnung an der Verbindungsstelle zwischen den beiden Flanschen 3 in vergrößertem Maßstab. In der Stirn­ fläche des in Fig. 1 und 2 oberen Rohres ist im Bereich der Durchgangsöffnung 9 eine etwa halbkreisförmige Nut 10 ausge­ bildet, an die sich ein kurzer ebener Abschnitt 11 an­ schließt. An diesen ebenen Abschnitt 11 schließt sich eine zweite etwa halbkreisförmige Nut 12 an. In radialer Richtung folgt dann wieder ein ebener Abschnitt 13.

Auf der dieser Stirnseite zugewandten Stirnseite des in Fig. 1 und 2 unteren Rohres sind deckungsgleich ebenfalls halbkreisförmige Nuten 10, 12 ausgebildet, zwischen denen ebenfalls ebene Abschnitte 11 und 13 gebildet sind.

An den ebenen Abschnitt 13 radial außerhalb der Nut 12 und damit des Aufnahmeraums 8 schließt sich eine Stufe an, die einer Zylinderfläche 14 des Rohres 1 und einer ebenen Anschlagflächen 4 gebildet wird.

Das Rohr 2 ist entsprechend komplementär ausgebildet.

Wenn die beiden Rohre 1, 2 zusammengesetzt werden, liegen die Flächen 4 und 5 aneinander an, während zwischen den Flächen 11 und den Flächen 13 ein kleiner Spalt bleibt.

In die beiden Aufnahmeräume 6 und 8 wird vor dem Zusammenset­ zen je ein O-Ring eingelegt. Wenn die beiden Rohre 1, 2 zu­ sammengesetzt und verschraubt sind, werden die beiden O-Ringe so beaufschlagt, daß sie die beiden Aufnahmeräume 6, 8 prak­ tisch vollständig ausfüllen. Der in dem inneren Aufnahmeraum 6 angeordnete O-Ring verformt sich noch etwas in den Spalt 7 hinein, so daß seine innere Oberfläche etwa bündig mit den Durchgängen 9 verläuft.

Wenn der Druck in den Durchgängen 9 höher ist als außen, ist die Verbindung zwischen den beiden Rohren in bakteriologi­ scher Hinsicht dicht. Der in dem inneren Aufnahmeraum 6 ange­ ordnete O-Ring füllt diesen Aufnahmeraum vollständig aus. An seiner Oberfläche kann kein Material, keine Bakterien, nach außen wandern. Nur dann, wenn der Druck innen niedriger wird als außen, kann der O-Ring in den Spalt 7 gezogen und so weit nach innen verformt werden, daß er im äußeren Bereich nicht mehr an den Wänden des Aufnahmeraums 6 anliegt. In dieser Drucksituation liegt jedoch der O-Ring in dem äußeren Aufnah­ meraum 8 nach wie vor oder sogar noch verbessert an den Wän­ den dieses Aufnahmeraums an, so daß die Verbindung in bakte­ riologischer Hinsicht auch von außen nach innen dicht ist.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine zweite Ausführungsform. Der innere Aufnahmeraum 6 wird wieder von zwei halbkreisförmigen Nuten 10 gebildet, an die sich radial nach außen wieder ebene Flächen 11 anschließen. An die ebene Fläche schließt sich dann ein Aufnahmeraum 17 an, der im Querschnitt dreieckig ausgebildet ist. Er wird von einer ebenen Stirnfläche 18 des Fig. 3 unteren Rohres 2, einer zylindrischen Mantelfläche 19 des gleichen Rohres 2 und einer Kegelfläche 20 des oberen Rohres 1 begrenzt. Die Kegelfläche 20 des oberen Rohres geht dann in eine zylindrische Außenfläche 21 über, die an der zylindrischen Innenfläche 19 zur Ausrichtung der beiden Rohre anliegt.

Dieser Aufnahmeraum 17 ist von einem verformten O-Ring 22 ausgefüllt, der eine Abdichtung in erster Linie von außen nach innen durchführt. Der Aufnahmeraum 17 ist in axialer Richtung etwas gegenüber dem inneren Aufnahmeraum 6 versetzt angeordnet. Bei beiden Ausführungsformen weicht die Form der einen halbkreisförmigen Nut 10 des inneren Aufnahmeraumes 6 auf der radialen Außenseite etwas von der Kreisform nach außen ab, wie dies in Fig. 2 und 4 zu sehen ist. Damit soll die Möglichkeit geschaffen werden, daß bei einer Druckerhö­ hung im Durchgang 9 der O-Ring sich etwas nach außen verfor­ men kann.

Claims (13)

1. Sterile Verbindung zweier je eine Durchgangsöffnung aufweisender Teile (1, 2), mit

• 1.1 einem radial inneren Aufnahmeraum (6) für eine Dichtung, der
• 1.1.1 im Bereich der Trennstelle zwischen den beiden Teilen (l, 2) angeordnet ist,
• 1.1.2 den durch die beiden fluchtenden Durchgangsöff­ nungen gebildeten Durchgang (9) umgibt und
• 1.1.3 eine seinen Querschnitt fast vollständig ausfül­ lende Dichtung aus verformbaren Material auf­ weist,
• 1.2 einem radial außerhalb des inneren Aufnahmeraums (6) im Bereich der Trennstelle zwischen den bei­ den Teilen (1, 2) angeordneten und den Durchgang (9) umgebenden Aufnahmeraum (8, 17), der
• 1.2.1 eine Dichtung (22) aus verformbarem Material auf­ weist, sowie mit
• 1.3 einem in axialer Richtung wirkenden Anschlag zwi­ schen den beiden Teilen (1, 2).

2. Verbindung nach Anspruch 1, bei der mindestens einer der Aufnahmeräume (6, 8) einen etwa kreisförmigen Quer­ schnitt aufweist.

3. Verbindung nach Anspruch 1, bei der mindestens der ra­ dial innere Aufnahmeraum (6) von je einer in jedem zu verbindenden Teil (1, 2) ausgebildeten in axialer Rich­ tung offenen Nut (10, 12) gebildet wird.

4. Verbindung nach Anspruch 1 oder 3, bei der mindestens Aufnahmeraum (17) einen mehreckigen, insbesondere dreieckigen Querschnitt aufweist.

5. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der innere Aufnahmeraum (6) in den Durchgang (9) hin längs eines Spalts (7) offen ist.

6. Verbindung nach Anspruch 5, bei der die Dichtung des in­ neren Aufnahmeraums (6) derart verformt ist, daß sie den Spalt (7) ausfüllt.

7. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der axiale Anschlag außerhalb des äußeren Aufnahme­ raums (8, 17) angeordnet ist.

8. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem in radialer Richtung wirkenden Anschlag zur koaxi­ alen Ausrichtung der beiden zu verbindenden Teile (1, 2).

9. Verbindung nach Anspruch 8, bei der beide Anschläge durch getrennte Flächen (4, 5, 14, 21) verwirklicht sind.

10. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zwischen den beiden Aufnahmeräumen (6, 8, 17) ein schmaler Ringspalt vorhanden ist.

11. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Dichtungen den jeweiligen Aufnahmeraum (6, 8, 17) im wesentlichen vollständig ausfüllen.

12. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der beide Aufnahmeräume (6, 70) axial versetzt angeord­ net sind.

13. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Dichtungen O-Ringe sind.