DE20208920U1 - control valve - Google Patents

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Description

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RegelventilControl valve

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fein-Regulierung eines Gasstroms, insbesondere bei der Herstellung von Verpackungseinheiten nach dem Koextrusionsverfahren, beispielsweise gemäß EP 0 182 094 B1.The invention relates to a device for fine regulation of a gas flow, in particular in the production of packaging units according to the coextrusion process, for example according to EP 0 182 094 B1.

Derartige Verpackungseinheiten weisen einen formsteifen Außenbehälter und einen darin angeordneten, das Füllgut aufnehmenden Behälter aus flexiblem Material auf. Dabei werden durch Koextrusion zunächst Vorformlinge hergestellt, die aus Schlauchabschnitten unterschiedlicher Kunststoffe bestehen, die miteinander keine Verbindung eingehen. Diese Schlauchabschnitte werden dann zu Verpackungseinheiten umgeformt, indem am oberen Ende eine Verschlussöffnung angeformt und das untere Ende durch zusammendrücken geschlossen wird. Beim Koextrudieren und bei der Endausformung wird vielfach ein so genannter Stützgasstrom angewandt, um die Vorformlinge zu stabilisieren und deren Kollabieren zu verhindern. Weitere Einzelheiten zu Verfahren oder den Behältern können der WO 01/76849 und anderen darin genannten Druckschriften entnommen werden.Such packaging units have a rigid outer container and a container made of flexible material arranged inside it to hold the contents. Preforms are first produced by coextrusion, consisting of tube sections made of different plastics that do not bond to one another. These tube sections are then formed into packaging units by forming a closure opening at the upper end and closing the lower end by pressing them together. During coextrusion and final forming, a so-called support gas flow is often used to stabilize the preforms and prevent them from collapsing. Further details on the processes or the containers can be found in WO 01/76849 and other publications cited therein.

Soweit derartige Verpackungseinheiten für Lebensmittel oder Medikamente verwendet werden sollen, ist darauf zu achten, dass nur zugelassene Materialien verwendet werden und dass das Herstellungsverfahren hygienisch einwandfrei ist. Für bestimmte Anwendungsbereich ist sogar vorgeschrieben, dass die benutzten Herstellungsvorrichtungen zuverlässig sterilisierbar sind, damit die Verpackungseinheiten keine unerwünschten Keime enthalten.If such packaging units are to be used for food or medicines, care must be taken to ensure that only approved materials are used and that the manufacturing process is hygienically impeccable. For certain areas of application, it is even prescribed that the manufacturing equipment used can be reliably sterilized so that the packaging units do not contain any undesirable germs.

Zur Regulierung des Stützgasstroms sind bisher u. a. Membranventile, beispielsweise gemäß Figur 1 verwendet worden. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass diese nur sehr schwer zu sterilisieren sind und dass auch der geforderte dauerhaft konstante Volumenstrom damit nicht realisierbar ist.To date, diaphragm valves, such as those shown in Figure 1, have been used to regulate the support gas flow. However, it has been found that these are very difficult to sterilize and that the required permanently constant volume flow cannot be achieved with them.

Es besteht somit die Aufgabe, für den genannten Anwendungszweck ein Regelventil vorzuschlagen, dass die Nachteile herkömmlicher MembranventileThe task is therefore to propose a control valve for the above-mentioned application that eliminates the disadvantages of conventional diaphragm valves

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nicht aufweist, das mit vertretbarem Aufwand herstellbar ist und dass anstelle der bisher verwendeten Membranventile eingebaut werden kann, ohne dass in vorhandenen Produktionslinien sonstige Veränderungen vorgenommen werden müssen.which can be manufactured with reasonable effort and which can be installed instead of the diaphragm valves previously used without any other changes having to be made to existing production lines.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die erfindungsgemäß gekennzeichnet ist, durchTo solve this problem, a device of the type mentioned at the outset is proposed, which is characterized according to the invention by

- ein Gehäuse mit äußeren Anschlüssen für die Zu- und Abfuhr eines Gasstromes sowie mit inneren Kanälen die vom Zufuhranschluss zu einer konischen Bohrung und von dort zum Abfuhranschluss führen,- a housing with external connections for the supply and discharge of a gas flow and with internal channels leading from the supply connection to a conical bore and from there to the discharge connection,

- einem Ventilteil, das einen auf die konischen Bohrung abgestimmten Zapfen, einen sich koaxial zum Zapfen erstreckenden Gewindebolzen und eine vom Gewindebolzen zentral durchdrungene Membranplatte umfasst,- a valve part comprising a pin adapted to the conical bore, a threaded bolt extending coaxially to the pin and a diaphragm plate centrally penetrated by the threaded bolt,

- ein Deckelteil, das unter randseitiger Einspannung der Membranplatte mit dem Gehäuse verbindbar ist sowie durch- a cover part that can be connected to the housing by clamping the membrane plate at the edge and by

- einen Drehgriff, der drehbar im Deckelteil axial unverschieblich gelagert ist und in den der Gewindebolzen in montiertem Zustand so eingreift, dass durch eine Betätigung des Drehgriffs der Zapfen relativ zur konischen Bohrung axial verschiebbar ist.- a rotary handle which is rotatably mounted in the cover part in an axially immovable manner and into which the threaded bolt engages in the assembled state in such a way that the pin can be axially displaced relative to the conical bore by actuating the rotary handle.

Bei einer derartigen Vorrichtung ist es möglich, das Gasströmungssystem von der Umgebung zuverlässig abzudichten, so dass das Eindringen von Keimen sicher vermieden werden kann. Es gibt darin keine unzugänglichen Toträume, so dass ein gas- oder dampfförmiges Sterilisationsmittel überall hinkommen und ggf. mit dem Gasstrom eingebrachte Keime abtöten kann. Auch hinsichtlich der Einstellung eines dauerhaft konstanten Volumenstroms ist die beanspruchte Vorrichtung herkömmlichen Ventilen überlegen, weil durch die vorgeseheneWith such a device, it is possible to reliably seal the gas flow system from the environment, so that the penetration of germs can be safely prevented. There are no inaccessible dead spaces, so that a gaseous or vaporous sterilizing agent can reach everywhere and possibly kill germs introduced with the gas flow. The claimed device is also superior to conventional valves with regard to setting a permanently constant volume flow, because the provided

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Axialbewegung des Zapfens relativ zur konischen Bohrung vorgegebene Werte nicht nur sehr exakt eingestellt, sondern auch über längere Zeiträume genau eingehalten werden können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist einfach herstellbar und erfordert nicht mehr Bauraum als herkömmliche Ventile.Axial movement of the pin relative to the conical bore means that specified values can not only be set very precisely, but can also be maintained precisely over longer periods of time. The device according to the invention is easy to manufacture and does not require any more installation space than conventional valves.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 beschrieben. Weitere Einzelheiten werden anhand der Figuren 1 bis 5 näher erläutert. Es zeigen:Advantageous embodiments and further developments of the inventive concept are described in subclaims 2 to 8. Further details are explained in more detail with reference to figures 1 to 5. They show:

Figur 1 Ein Membranventil nach dem Stand der TechnikFigure 1 A diaphragm valve according to the state of the art

Figur 2 bis 4 das Gehäuse, das Ventilteil und das Deckelteil einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung in schematischer DarstellungFigures 2 to 4 show the housing, the valve part and the cover part of an embodiment of the device according to the invention in a schematic representation

Figur 5 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit MessstellenFigure 5 shows a device according to the invention with measuring points

für die Sterilisation.for sterilization.

Das in Figur 1 in Schließstellung dargestellte Membranventil besitzt einen zentralen Bolzen, der durch Drehung eines Handgriffs axial verstellbar ist. Der Bolzen ist am unteren Ende mit einer Membran verbunden, die randseitig im Gehäuse eingespannt ist und die sich in der Mitte auf einem Widerlager abstützt, womit der Durchflussquerschnitt geschlossen ist. Wird der Bolzen nach oben verschoben, so folgt der zentrale Teil der Membran und gibt einen mehr oder weniger großen Durchflussquerschnitt frei. Der Querschnitt ist schlecht regulierbar.The diaphragm valve shown in Figure 1 in the closed position has a central bolt that can be adjusted axially by turning a handle. The bolt is connected at the lower end to a diaphragm that is clamped into the housing at the edge and rests on an abutment in the middle, which closes the flow cross-section. If the bolt is moved upwards, the central part of the diaphragm follows and opens up a more or less large flow cross-section. The cross-section is difficult to regulate.

Die in den Figuren 2 bis 4 schematisch dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst ein Gehäuse 1, ein Ventilteil 7 und Deckelteil 11. Das Gehäuse besitzt äußere Anschlüsse 2 und 3 für den Zu- bzw. Abfluss eines Gasstromes sowie innere Kanäle 4, 5 die vom Zufuhranschluss 2 zu einer konischen Bohrung 6 und von dort zumThe embodiment of the device according to the invention shown schematically in Figures 2 to 4 comprises a housing 1, a valve part 7 and cover part 11. The housing has external connections 2 and 3 for the inflow and outflow of a gas flow as well as internal channels 4, 5 which lead from the supply connection 2 to a conical bore 6 and from there to the

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Abfuhranschluss 3 führen. Damit ist ein Fließweg -in der Darstellung von links nach rechts- für ein gasförmiges Medium vorgegeben. Das Gehäuse weist am oberen Ende noch eine flache kreisförmige Ausnehmung 13 auf, von der aus eine Querbohrung 14 zum Kanal 5 führt, über die Kondensat abfließen kann, das bei der Sterilisation mittels Dampf ggf. anfällt.Discharge connection 3. This provides a flow path - from left to right in the illustration - for a gaseous medium. The housing has a flat circular recess 13 at the upper end, from which a cross hole 14 leads to channel 5, through which condensate that may arise during sterilization using steam can flow away.

Das Ventilteil 7 umfasst einen auf die konische Bohrung 6 abgestimmten Zapfen, einen sich koaxial zum Zapfen 8 erstreckenden Gewindebolzen 9 und eine vom Gewindebolzen 9 zentral durchdrungene Membranplatte 10. Die Membranplatte 10 liegt im dargestellten Ausführungsbeispiel an einem kreisförmigen Flansch 15 an, dessen Durchmesser kleiner ist als der der Membranplatte 10 und der der kreisförmigen Ausnehmung 13.The valve part 7 comprises a pin adapted to the conical bore 6, a threaded bolt 9 extending coaxially to the pin 8 and a diaphragm plate 10 through which the threaded bolt 9 passes centrally. In the embodiment shown, the diaphragm plate 10 rests against a circular flange 15, the diameter of which is smaller than that of the diaphragm plate 10 and that of the circular recess 13.

Im Deckelteil 11 ist ein Drehgriff 12 drehbar aber axial unverschieblich gelagert. In diesen Drehgriff 12 greift das obere Ende des Gewindebolzens 9 ein und zwar so, dass durch eine Betätigung des Drehgriffs 12 der Zapfen 8 relativ zur konischen Bohrung 6 axial verschoben wird.A rotary handle 12 is mounted in the cover part 11 so that it can rotate but cannot move axially. The upper end of the threaded bolt 9 engages in this rotary handle 12 in such a way that the pin 8 is axially displaced relative to the conical bore 6 by actuating the rotary handle 12.

Die nach Art einer Explosionszeichnung in den Figuren 2 bis 4 dargestellten Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden in montiertem Zustand durch randseitig angeordnete Verbindungsmittel zusammengehalten, beispielsweise durch Schrauben, deren Positionierung durch Mittellinien angedeutet ist.The parts of the device according to the invention shown in the manner of an exploded drawing in Figures 2 to 4 are held together in the assembled state by connecting means arranged on the edges, for example by screws, the positioning of which is indicated by center lines.

In Figur 5 sind die Stellen markiert, an denen Temperaturfühler T bzw. Bioindikatoren B bei einer Überprüfung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf Sterilisierbarkeit angeordnet waren. Dazu wurde ein üblicher Sterilisationszyklus mit Heißdampf durchgeführt und die Temperaturen an den bezeichneten Stellen gemessen. Die geforderte Mindesttemperatur für die Sterilisierung wurde an keinem Punkt unterschritten. Die eingebrachten Bioindikatoren wurden anschließend mikrobiologisch untersucht, wobei kein Wachstum der Keime festgestellt wurde. Damit kann festgestellt werden, dassFigure 5 shows the locations where temperature sensors T and bioindicators B were placed when the device according to the invention was tested for sterilizability. For this purpose, a standard sterilization cycle was carried out with hot steam and the temperatures were measured at the designated locations. The required minimum temperature for sterilization was not undercut at any point. The bioindicators introduced were then microbiologically examined, and no growth of germs was found. This means that it can be determined that

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die erfindungsgemäße Vorrichtung den Sterilisationsvorschriften genügt und anstelle der bisher verwendeten Ventile eingesetzt werden kann.the device according to the invention complies with the sterilization regulations and can be used instead of the valves previously used.

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Claims (7)

1. Vorrichtung zur Fein-Regulierung eines Gasstroms, insbesondere bei der Herstellung von Verpackungseinheiten nach dem Koextrusionsverfahren, gekennzeichnet durch - ein Gehäuse (1) mit äußeren Anschlüssen (2, 3) für die Zu- und Abfuhr eines Gasstromes sowie mit inneren Kanälen (4, 5), die vom Zufuhranschluss (2) zu einer konischen Bohrung (6) und von dort zum Abfuhranschluss (3) führen, - einem Ventilteil (7), das einen auf die konischen Bohrung (6) abgestimmten Zapfen (8), einen sich koaxial zum Zapfen (8) erstreckenden Gewindebolzen (9) und eine vom Gewindebolzen (9) zentral durchdrungene Membranplatte (10) umfasst, - ein Deckelteil (11), das unter randseitiger Einspannung der Membranplatte (10) mit dem Gehäuse (1) verbindbar ist sowie durch - einen Drehgriff (12), der drehbar im Deckelteil (11) axial unverschieblich gelagert ist und in den der Gewindebolzen (9) in montiertem Zustand so eingreift, dass durch eine Betätigung des Drehgriffs (12) der Zapfen (8) relativ zur konischen Bohrung (6) axial verschiebbar ist. 1. Device for fine regulation of a gas flow, in particular in the production of packaging units by the coextrusion process, characterized by - a housing ( 1 ) with external connections ( 2 , 3 ) for the supply and discharge of a gas flow and with internal channels ( 4 , 5 ) which lead from the supply connection ( 2 ) to a conical bore ( 6 ) and from there to the discharge connection ( 3 ), - a valve part ( 7 ) which comprises a pin ( 8 ) matched to the conical bore ( 6 ), a threaded bolt ( 9 ) extending coaxially to the pin ( 8 ) and a membrane plate ( 10 ) centrally penetrated by the threaded bolt ( 9 ), - a cover part ( 11 ) which can be connected to the housing ( 1 ) by clamping the membrane plate ( 10 ) at the edge and by - a rotary handle ( 12 ) which is rotatably mounted in the cover part ( 11 ) in an axially immovable manner and into which the threaded bolt ( 9 ) engages in the assembled state such that the pin ( 8 ) can be axially displaced relative to the conical bore ( 6 ) by actuating the rotary handle ( 12 ). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (4, 5) senkrecht zur Achse der konischen Bohrung (6) in diese münden bzw. davon abgehen. 2. Device according to claim 1, characterized in that the channels ( 4 , 5 ) open into or branch off from the conical bore ( 6 ) perpendicular to the axis of the latter. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (4) der den Zufuhranschluss (2) mit der konischen Bohrung (6) verbindet, an einer Stelle in die konische Bohrung (6) mündet, die axial in Richtung des geringeren Durchmessers der konischen Bohrung (6) gegenüber der Stelle versetzt ist, an der der die konischen Bohrung (6) mit dem Abfuhranschluss (3) verbindende Kanal (5) von der konischen Bohrung (6) abgeht. 3. Device according to claim 2, characterized in that the channel ( 4 ) which connects the supply connection ( 2 ) to the conical bore ( 6 ) opens into the conical bore ( 6 ) at a point which is axially offset in the direction of the smaller diameter of the conical bore ( 6 ) compared to the point at which the channel ( 5 ) connecting the conical bore ( 6 ) to the discharge connection ( 3 ) branches off from the conical bore ( 6 ). 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) eine flache kreisförmige Ausnehmung (13) aufweist, die sich direkt an das im Durchmesser größere Ende der konischen Bohrung (6) anschließt und die über eine Querbohrung (14) mit dem Kanal (5) zum Abfuhranschluss (3) verbunden ist. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the housing ( 1 ) has a flat circular recess ( 13 ) which directly adjoins the larger diameter end of the conical bore ( 6 ) and which is connected via a transverse bore ( 14 ) to the channel ( 5 ) to the discharge connection ( 3 ). 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zapfen (8) und der Gewindebohrung (9) ein kreisförmiger Flansch (15) vorgesehen ist, dessen Durchmesser kleiner ist als der der Membranplatte (10) und der kreisförmigen Ausnehmung (13) und an dem die Membranplatte (10) in montiertem Zustand anliegt. 5. Device according to claim 4, characterized in that between the pin ( 8 ) and the threaded bore ( 9 ) a circular flange ( 15 ) is provided, the diameter of which is smaller than that of the membrane plate ( 10 ) and the circular recess ( 13 ) and against which the membrane plate ( 10 ) rests in the assembled state. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranplatte (10) aus Kunststoff besteht, vorzugsweise aus EPDM, d. h. einem durch Kopolymerisation von Ethylen und Propylen mit Dienen hergestellten Kunststoff. 6. Device according to claim 5, characterized in that the membrane plate ( 10 ) consists of plastic, preferably of EPDM, ie a plastic produced by copolymerization of ethylene and propylene with dienes. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur axialen Verstellung des Zapfen (8) anstelle eines von Hand zu betätigenden Drehgriffs (12) ein vorzugsweise fernbedienbarer Stellantrieb vorgesehen ist. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that for the axial adjustment of the pin ( 8 ) a preferably remote-controlled actuator is provided instead of a manually operated rotary handle ( 12 ).
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