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Mehrwegehahn für Abfüllmaschinen Die Erfindung betrifft einen Mehrwegehahn'
insbesondere für Abfüllmaschinen, mit einem mit Anschlüssen versehenen Gehäuse,
das mit einer Sitzfläche für einen eine komplementär geformte Gegensitzfläche aufweisenden,
verdrehbar im Gehäuse angeordneten Schaltkörper versehen ist, dessen Drehstellung
im Gehäuse den Durchflußweg für ein flüssiges oder pasteuses Medium zu einem der
Gehäuseanschlüsse bestimmt, wobei zur Betätigung des Schaltkörpers ein mit diesem
verbundener Betätigungsbauteil unter Abdichtung der Durchtrittsstelle aus dem Gehäuse
herausgefUhrt ist.
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Mehrwegehähne werden in Abfüllmaschinen beispielsweise dazu verwendet,
abwechselnd einen Vorrat des abzufüllenden Mediums mit der Dosierpumpe und die Dosierpumpe
mit dem abzufallenden Behalter zu verbindens FUr Abfüllaufgaben, bei denen eine
aseptische AbfUllung erforderlich ist, beispielsweise bei der Abfüllung von flüssigen
oder pasteusen Lebens-und Genußmitteln oder bei der Abfüllung von Arzneimittelfl
Ussigkeiten
hat es sich als nachteilig erwiesen, daß die Mehrwegehähne der Abfülimaschinen zur
Reinigung und Desinfektion von der Maschine abgebaut, zerlegt und einzeln in die
Reinigungs- bzw. Desinfektionslösung eingebracht werden müssen. Auch bei der Abfüllung
häufig wechselnder Füllgtiter, die nicht miteinander vermischt werden dürfen, beispielsweise
unterschiedlicher Farben, ist es unerwUnscht, daß die Wegehähne für die Reinigung
von Resten des zuvor abgefüllten Gutes ausgebaut und zerlegt werden müssen.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Mehrwegehahn
anzugeben, der ohne Demontage und in Einbaustellung gereinigt und desirfiziert werden
kann.
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Ausgehend von einem Mehrwegenahn der eingangs erwähnten Art, wird
diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Gehälse im Bereich der Sitzfläche
genügend Raum vorgesehen ist, daß die Gegensitzfläche des Schaltkörpers von der
Sit&fläche im Gehäuse abhebbar ist, wobei der abgehobene Schaltkörper mit Ausnahme
des mit ihm verbundenen, das Gehäuse durchsetzenden Betätigungsbauteils im Gehäuse
allseitig freiliegt, so daß der Schaltkörper, die gesamten Gehäuseinnenwände und
die Durchlasse im Schaltkörper und Gehäuse von einem im abgehobenen Zustand des
Schaltkörpers ins Gehäuse eingeführten Spülmedium allseitig bespülbar sind, und
daß an dem aus dem Gehäuse herausgeführten Teil des Betätigungsbauteils eine lösbare
Spann-Vorrichtung vorgesehen ist, welche die Gegensitzfläche des Schaltkörpers unter
Vorspannung an die Gehäusesitzfläche anlegt. Hierdurch wird es möglich, den Hahn
ohne Abbau und Demontage mit Reinigungs- oder Desinfektionsflüssigkeit zu durchspülen,
wobei lediglich die Spannvorrichtung gelöst, der Schaltkörper in den freien Raum
verschoben und an den Gehäuseanschlüssen ein Zu- und Ablauf für Reinigungsflüssigkeit
angeschlossen werden muß. Zweckmäßigerweise wird man hierfür einen
geschlossenen
Reinigungskreislauf mit einer Pumpe verwenden, die saugseitig an einem Gehäuseauslaß
und druckseitig an einem anderen Gehäuseauslaß des Mehrwegehahns angeschlossen wird.
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Mit einer minimalen Menge an Reinigung und Desinfektionsflüssigkeit
kann so eine optimale Wirkung erzielt werden, weil das Spülmedium beliebig oft durch
den Mehrwegehahn gepumpt werden kann, wobei es sämtliche Innenflächen des Gehäuses,
des Schaltkörpers und der Durchlässe intensiv durchspült. Besonders vorteilhaft
ist der erfindungsgemaß' vorgeschlagene Mehrwegehahn deshalb bei Abfüllmaschinen
einzusetzen, bei denen die erwähnten Probleme auftreten. Selbstverständlich kann
der neue Hahn jedoch auch mit Vorteil in anderen Anwendungsfällen ein gesetzt werden,
in denen eine Reinigungs- und/oder Desinfektionsmöglichkeit ohne Demontage erforderlich
oder erwUnscht ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsforin ist der erfindungsgemäße Mehrwegehahn
so aufgebaut, daß die Sitzfläche im Gehäuse kegelstumpfförmig und der Schaltkörper
als komplementärer Kegelstumpf oder basisseitig offener Hohlkegelstumpf ausgebildet
ist, wobei der Schaltkörper an seinem sich verjüngenden Ende in einen den Betätigungsbauteil
bildenden Wellenzapfen übergeht, der eine entsprechend angeordnete Gehäusebohrung
nach außen durchsetzt, daß mindestens zwei Durchlässe von äußeren Anschlüssen des
Gehäuses zu der Gehäusesitzfläche verlaufen, und daß im Schaltkörper mindestens
ein durch Drehung im Gehäuse mit den Gehäusedurchlässen in Flucht bringbarer, zur
Basisseite des kegelstumpfförmigen bzw in den Innenraum des hohlkegelstumpfförmigen
Schaltkörpers verlaufender Durchlaß vorgesehen ist, so daß der das Abheben des Schaltkörpers
ermöglichende freie Raum des Gehäuses einen dritten Auslaß bildet oder mit einem
solchen verbindbar ist. Die Abdichtung des das Geäuse durchsetzenden Wellenzapfens
kann dabei durch im Bereich des
inneren Endes der Gehäusebohrung
für den Wellenzapfen in einer entsprechenden Ausnehmung des Gehäuses eingesetzten
Dichtring, vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen erfolgen. Durch diese Ausgestaltung
wird beim Spülvorgang auch ein Teil des das Gehäuse durchsetzenden Wellenzapfens
gereinigt bzw. desinfiziert, der im Betriebszustand des Mehrwegehahnes außerhalb
der Dichtung liegt. Beim Zurückziehen des Schaltkörpers auf die Sitzfläche im Gehäuse
wird der Wellenzapfen dabei in geringem Umfang auch Reinigungs- oder Des infektions
flüssigkeit in die Dichtung einführen, so daß auch diese sauber und steril gehalten
werden kann.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung trägt der Mehrwegehahn
an dem aus dem Gehäuse vorstehenden Abschnitt des Betätigungsbauteils ein Gewinde
und ist eine stich unter Vorspannung einerseits am Gehäuse und andererseits an einem
auf dem Gewinde aufgeschraubten Bauteil abstützende Feder vorgesehen. Die so erreichte
federnde Anpressung des Schaltkörpers an die Sitzfläche hat den Vorteil, daß beispielsweise
beim AbfUllen von Flüssigkeiten erhöhter Temperatur auftretende unterschiedliche
Wärmedehnungen des Schaltkörpers und des Gehäuses federnd ausgeglichen werden, so
daß es weder zu unzulässig großen Spalten zwischen den Sitzflächen, noch zu einer
zu starken Anpressung und dadurch Schwergängigkeit des Hahnes kommen kann.
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Um den zur Umschaltung des Hahnes erforderlichen Schwenkweg zu verkürzen
empfiehlt es sich, im Schaltkörper mehr als einen mit den in der Sitzfläche des
Gehäuses mündenden Durchlässen ausrichtbaren Durchlaß vorzusehen, wobei die Anordnung
der Durchlässe im Schaltkörper so getroffen ist, daß gleichzeitig jeweils nur ein
Schaltkörperdurchlaß mit einem GehAusedurchlaß fluchtet.
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Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung des erfindungsgemäßen
Mehrwegehahns am vorderen Ende einer Kolbendosierpumpe einer Abfüllmaschine erwiesen,
wobei der das Abheben des Schaltkörpers von der Sitzfläche des Gehäuses ermöglichende
freie Raum vom Zylinderraum der Kolbendosierpumpe gebildet wird. Bei einer Durchspülung
des so angeordneten Mehrwegehahnes wird nämlich gleichzeitig auch der Zylinderinnenraum
der Dosierpumpe gereinigt bzw. desinfiziert.
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Die Erfindung ist in'der folgenden Beschreibung eines AusfUhrungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, wobei die Zeichnung einen Längs
schnitt durch das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Mehrwegehanes zeigt.
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Aus der Zeichnung ist erkennbar, daß der Mehrwegehahn grundsätzlich
aus zwei Hauptteilen, nämlich dem Gehäuse 1o und dem Schaltkörper 12 besteht. Das
Gehäuse weist im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Anschlüsse 14 und 16 auf,
von denen Durchlässe 18 und 20 zu einer kegelstumpfförmigen Vertiefung des Gehäuses
lo führen. Die Mantelfläche dieser Vertiefung bildet eine kegelstumpfförmige Sitzfläche
22. Der Schaltkörper 12 ist als komplementär geformter Hohlkegelstumpf ausgebildet,
dessen sich verjüngendes Ende in einem Wellenzapfen 24 ausläuft. Der Wellenzapfen
24 durchsetzt eine sich zentrisch an die Vertiefung im Gehäuse lo anschließende
Gehäusebohrung 26.
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Das freie Ende des Wellenzapfens 24 ist mit Gewinde 28 versehen, auf
das eine Nutmutter 30 oder ein nicht gezeigter Betätigungshebel zur Verdrehung des
Schaltkörpers aufgeschraubt werden kann. Zwischen einer unter der Nutmutter 30 liegenden
Scheibe 32 und dem bei 34 mit einer Ausdrehung versehenen Gehause ist eine Schraubenfeder
36 eingesetzt, deren Vorspannung durch Verschrauben der Nutmutter auf dem Gewinde
28 verändert werden kann. Wenn die Nutmutter genügend weit zurückgeschraubt
wird,
ist es auch möglich, den Schaltkörper 12 in Richtung des Pfeiles A bis in die strichpunktiert
gezeigte Stellung zu verschieben.
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In seinem hohlkegelstumpfförmigen Teil weist der Schaltkörper 12 zwei
Durchlässe 38 und 40 auf, die durch entsprechende Drehung des Schaltkörpers jeweils
mit einem der Gehäusedurchlässe 18 und 2o in Flucht gebracht werden können. Aus
der Zeichnung ist erkennbar, daß die Durchlässe 38 und 40 in der Wandung des Schaltkörpers
so angeordnet sind, daß Jeweils nur einer der Anschlüsse 14 oder 16 des Gehäuses
10 mit dem hohlen Innenraum des Schaltkörpers 12 kommuniziert.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Mehrwegehahn direkt auf
den Zylinder 42 einer Kolbendosierpumpe aufgesetzt, wobei nur das äußerste Ende
des Zylinders gezeigt ist. Das Gehäuse des dargestellten Hahnes ist deshalb zylinderanschußseitig
nicht abgeschlossen. Die zum Zylinder 42 hin offene, die Sitzfläche 22 bildende
Vertiefung kann deshalb als dritter Anschluß des Mehrwegehinesangesehen werden.
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Um zu verhindern, daß Flüssigkeit durch das Spiel zwischen dem Wellenzapfen
24 und der Gehäusebohrung 26 austritt, ist im Gehäuse ein Dichtring 44 in einer
entsprechenden Ausnehmung 46 angeordnet. Dieser vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen
hergestellte Dichtring liegt am glatten inneren Teil des Wellenzapfens 24 an. Es
ist ersichtlich, daß der glatte Teil des Wellenzapfens sich so weit in die Gehäusebohrung
erstreckt, daß der Dichtring 46 beim Verschieben des Schaltkörpers 12 in die strichpunktieSe
Stellung vom Gewinde 28 des Wellenzapfens noch nicht beschädigt werden kann. Es
empfiehlt sich, den AuBendurchmesser des Gewindes etwas kleiner als den Außendurchmesser
des glatten Teils des Wellenzapfens zu halten, damit der Dichtring auch bei einem
vollständigen Durchschieben des Wellenzapfens nicht durch das Gewinde 28 beschädigt
wird.
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Für andere Anwendungsfälle kann das Gehäuse lo an der Kegelstumpfbasisseite
weiter verlängert und beispielsweise durch einen Gehäusedeckel verschlossen sein,
in dem ein weiterer Anschluß vorgesehen ist. Um den erfindungsgemäßen Vorteil der
sorgfältigen Reinigung sämtlicher Innenflächen des Hahnes ohne Demontage durch einfaches
Durchspülen beizubehalten, muß dann lediglich dafür Sorge getragen werden, daß genügend
freier Raum zum Verschieben des Schaltkörpers 12 bleibt, Zur Verwirklichung des
erfindungsgema-.nen Prinzips muß der Schaltkörper nicht kegelstumpf- oder hohlkegelstumpfftrmig
ausgebildet sein, sondern kann beispielsweise im Grenzfall zu einer flachen Scheibe
nach Art eines Drehschiebers umgebildet werden.