DE2840734A1

DE2840734A1 - Zwickelhahn zur sterilen entnahme von fluessigkeitsproben

Info

Publication number: DE2840734A1
Application number: DE19782840734
Authority: DE
Inventors: @@ Beckmann Juergen Dipl Ing; Marian Szczurek; Klaus Uhlig; Carlos Vilacha
Original assignee: BECKMANN KG
Current assignee: BECKMANN KG
Priority date: 1978-09-19
Filing date: 1978-09-19
Publication date: 1980-03-27
Also published as: DE2840734C2; US4408631A; CH643337A5; DK389379A

Description

Beckmann KG., 7^1 Reutlingen

Zwickelhahn zur sterilen Entnahme von Plüssigkeitsproben

Die Erfindung betrifft einen Zwickelhahn zur sterilen Entnahme von Plüssigkeitsproben, insbesondere von vergorenen Getränken, bestehend aus einem in der Behälterwand abgedichtet befestigten Hahngehäuse mit einer Einlauföffnung, aus einem drehbar und flüssigkeitsdicht im Gehäuse angeordneten Hahnküken, das mittels einer Überwurfmutter im Gehäuse gehalten ist und einen Durchlaufkanal aufweist, und aus einem abgebogenen Ablaufrohr.

Die verschiedenen Gärvorgänge bei Getränken, wie Bieren und Weinen, insbesondere deren Nachgärung, vollzieht sich in druckdicht abgeschlossenen Behältern aus ggf. ausgekleidetem Stahl, Aluminium oder Stahlbeton von relativ großen Abmessungen. Die Nachgärung mit anschließender Lagerung der verschiedenen Biersorten dauert zwischen mehreren Wochen und mehreren Monaten, wobei während dieser Zeit in bestimmten Intervallen Proben zur Kontrolle der jeweiligen Zustände genommen werden

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müssen. Diese Kontrollen umfassen die Intensität der Nachgärung, den Grad der Vergärung, die Anreicherung des Biers mit Kohlensäure, die Klärung und geschmackliche Ausreifung sowie vor allem den biologischen Zustand des Biers. Die Nachgärung und damit der Kohlensäureausstoß kann durch Überwachung des Spundapparates vorgenommen werden. Die inneren Vorgänge im Lagergefäß können jedoch nur durch Entnahme von Proben überprüft werden, welche durch sog. Zwickelhähne gezogen werden. Den wichtigsten Faktor der Kontrollen stellt dabei die biologische Reinheit dar. Auch geringe Bakterieninfektionen, die sich aufgrund der tiefen Temperaturen in den Lagerbehältern nicht auf die Qualität des Biers auswirken, können eine ernste Gefahr für das abgefüllte, fertige Bier darstellen, weil sie bei den wärmeren Lagertemperaturen beim Wirt bzw. beim Konsumenten eine Trübung und den Verderb des Biers herbeiführen können. Aus diesem Grunde muß die Probenahme unter sterilen Bedingungen durchgeführt werden, um einmal zu verhindern, daß Verunreinigungen oder z. B. Luftsauerstoff über den Zwickelhahn, insbesondere über dessen verschiedene Dichtflächen, in den Lagerbehälter gelangen. Andererseits muß sichergestellt sein, daß bakterielle Verunreinigungen, die sich möglicherweise im Hahn selbst oder an seinen Dichtflächen gebildet haben, bei der Probenahme nicht mit in die Probe gelangen, um deren Auswertergebnisse nicht zu verfälschen.

Gebräuchliche Zwickelhähne zur Entnahme von Proben bestehen aus einem in einer vertikalen Wand des Lagerbehälters abgedichtet befestigten Hahngehäuse, das eine kegelförmige Querbohrung zur flüssigkeitsdichten Aufnahme eines vertikalen Hahnkükens aufweist. Im kegelförmigen Teil des mit einem Handgriff fest verbundenen Kükens sind Durchlaufkanäle vorgesehen, die bei Offenstellung des Kükens eine Ströraungsverbindung zu einem meist gebogenen Ablaufrohr herstellen. Dieses

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Ablaufrohr ist fest mit dem meist als Hohlkörper ausgebildeten Hahngehäuse verbunden. Nachteilig bei diesen bekannten Zwickelhähnen ist, daß die Dichtflächen des Hahnes zwischen dem kegelförmigen Teil des Kükens und der Kegelöffnung im Hahngehäuse sich außerhalb des Behälters befinden und zumindest stellenweise ständig mit der Behälterflüssigkeit in Berührung stehen. Bei einer Verdrehung des Kükens zur Probenahme kann damit ein geringer Teil der Flüssigkeit zwischen die Dichtflächen gelangen und während der längeren Standzeiten zwischen den einzelnen Probenahmen können sich daraus Bakterienkulturen entwickeln. Bei der nächstfolgenden Probenahme und durch die Rückdrehung des Kükens können diese Bakterienkulturen entweder als Infektionen in die Probe oder aber in die Lagerflüssigkeit gelangen. Eine Sterilisation der Hähne vor jeder Probenahme durch Ausbrennen erfordert einen vergleichsweise hohen Arbeite- und Zeitaufwand und ist für alle diejenigen Zwickelhähne nicht anwendbar, bei denen einzelne Bauteile, wie z. B. Dichtungen, aus einem Kunststoff bestehen. Darüber hinaus erfordert auch die Herstellung derartiger Zwickelhähne eine besonders hohe Sorgfalt insbesondere hinsichtlich der Bearbeitung der Kegelflächen des Kükens und der Aufnahmeöffnung im Gehäuse, was sich zwangsläufig auf die Herstellungskosten dieser Zwickelhähne nachteilig auswirkt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zwickelhahn der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei einfacher konstruktiver Ausgestaltung eine hohe Sicherheit gegen Verunreinigungen der Lagerflüssigkeit ebenso wie der gezogenen Proben bietet und der auf einfache Weise betätigt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Küken quer zur Behälterwand im Gehäuse um seine Längsachse verdrehbar angeordnet und mit seinem behälteräußeren Ende mit dem abgebogenen Ablaufrohr fest verbunden ist, daß der Durchlaufkanal in der Längsachse des Kükens verläuft und

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in einen radialen Einlaufabschnitt übergeht, der bei nach unten gedrehtem Ablaufrohr in die Einlauföffnung des Gehäuses mündet, und daß mindestens eines der Funktionsbauteile aus einem selbstdichtenden, gleitfähigen Kunststoff und das andere aus einem Metall besteht.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Zwickelhahnes, insbesondere die Vereinigung des Hahnkükens und des Ablaufrohres zu einem einstückigen Bauteil, bietet die Möglichkeit, daß durch Verdrehen des abgebogenen Ablaufrohres in seine nach unten weisende Stellung der Zwickelhahn zur Probenahme geöffnet wird und daß bei nach oben gedrehtem Ablaufrohr eine sterile Pufferflüssigkeit in den Hahn eingefüllt werden kann, die bei entsprechender Viskosität sich in feinsten Mengen zwischen die Trennflächen des kegelförmigen Kükenteiles setzt und damit jegliche Entstehung von Bakterienkulturen oder sonstiges Festsetzen auch kleinster Mengen von Verunreinigungen sicher verhindert. Begünstigt wird diese Wirkung noch dadurch, daß sich der kegelige Teil des Kükens in einen innerhalb des Behälters liegenden Einlaufstutzen am Hahngehäuse angeordnet ist und in diesem Bereich bereits die Absperrung erfolgt.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen, die ein unbeabsichtigtes Verdrehen des Ablaufrohres aus seiner nach aufwärts weisenden Stellung und damit ein Ausfließen der Pufferflüssigkeit sowie ggf. ein öffnen des Zwickelhahnes verhindert.

Zweckmäßigerweise ist diese Verriegelungseinrichtung als ein am Gehäuse oder aber am Ablaufrohr angelenkter Bügel ausgebildet, dessen einer Teil die Rohrmündung des nach aufwärts gestellten Ablaufrohres abdeckt und der zwei gabelförmige Zinken aufweist, die sich beidseitig des nach aufwärts weisenden Ablaufrohres erstrecken und dessen Verdrehung verhindern.

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Dieser Bügel kann auch direkt am Ablaufrohr angelenkt sein und mit seinem nach innen weisenden gabelförmigen Ende in Verriegelungsstellung das Hahngehäuse einseitig umgreifen, wobei dieses Hahngehäuse in diesem Abschnitt mindestens eine Abflachung als Verdrehsicherung aufweist.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Zwickelhahnes in Sperrstellung,

Fig. 2 den Zwickelhahn nach Fig. 1 während der Probenahme ,

Fig. 3 einen waagrechten Längsschnitt durch den Zwickelhahn in der Stellung nach Fig. 2.

Der dargestellte Zwickelhahn weist ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1 auf, das an der behälterinneren Seite einen Ansatz 2 mit konischer Innenfläche 3 sowie einen Ringflansch 4 aufweist. Dieser Ringflansch 4 liegt flüssigkeitsdicht an der Randkante 5 der Behälterwand 7 an. Der die Öffnung in der Behälterwand 7 durchragende Teil des Gehäuses trägt ein Außengewinde 8, auf das eine Sicherungsmutter 9 aufgeschraubt ist, die eine Dichtungsscheibe 10 gegen die äußere Randkante 5 der Behälterwand 7 preßt. Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, ist in dem behälterinneren Ansatz 2 des Gehäuses eine EinlaufÖffnung 11 bogenförmig ausgebildet.

Im teils zylindrischen teils konischen Innenraum des Hahngehäuses 1 ist ein Küken drehbar angeordnet, das aus einem kegeligen Teil 12 und einem zylindrischen Teil 13 besteht. An einem zylindrischen Ansatz 14 des Zylinderteils

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ist ein abgebogenes Ablaufrohr 15 angeformt oder drehfest mit dem Küken verbunden. Bei der dargestellten Ausführung ist das Küken 12, 13 zusammen mit dem Ansatz 14 und dem abgebogenen Ablaufrohr 15 als einstückiges Bauteil aus einem gleitfähigen, selbstabdiehtenden Kunststoff ausgebildet. Das Hahngehäuse 2 ist ebenfalls einstückig und besteht aus Metall. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, das Gehäuse aus einem Kunststoff und das Küken aus Metall oder aber beide Funktionsteile aus dem gleichen Werkstoff, d. h. Metall bzw. Kunststoff herzustellen.

In der Längsachse des quer zur Behälterwand 7 angeordneten Kükens 12, 13 ist ein Durchlaufkanal 16 vorgesehen, der in einen radialen schrägen Einlaufabschnitt 17 im Kegelstumpfteil des Kükens übergeht. Der Durchlaufkanal 16 setzt sich übergangslos zu dem Abflußkanal 17 im Ablaufrohr 15 fort. Die Halterung des Kükens und des Ablaufrohres im Gehäuse erfolgt durch eine Überwurfmutter 18, die an das behälteräußere Ende des Hahngehäuses 2 aufgeschraubt wird und mittels eines Radialflansches gegen den eine Schulter bildenden Endteil des zylindrischen Kükenteiles 16 andrückt.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist das Ablaufrohr 15 und das angeformte Küken 12, 13 in der dargestellten Absperrposition mit einer inerten Pufferflüssigkeit 19 gefüllt, die in dem dargestellten Zustand zwischen die Dichtflächen des kegelstumpfförmigen Kükenteiles 12 und des Ansatzes 2 in geringsten Mengen eindringen kann und damit die Bakterienbildung, ggf. durch entsprechende chemische Zusätze, verhindert .

Zur Sicherung der in Fig. 1 dargestellten Sperrstellung des Zwickelhahnes ist eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen, die aus einem einstückigen Metallbügel 20 besteht. An seinem nach unten abgebogenen Endteil weist der Bügel 20

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zwei Schenkel 21, 22 auf, drie über Paßstifte 23, 24 in radiale Blindbohrungen im zylindrischen Teil des Hahngehäuses 2 eingreifen und damit als Lager für Schwenkbewegungen des Bügels dienen. Das freie Ende des Bügels 20 ist zu einer Verschlußkappe 25 ausgebildet, die die freie öffnung des Ablaufrohres in der Sperrstellung nach Fig. 1 abdeckt. Zur Verriegelung des Ablaufrohres und damit des Zwickelhahnes in der Sperrstellung sind am Bügel 20 zwei Schenkel 26, 27 angeformt, die den abgewinkelten, schräg nach aufwärts weisenden Teil des Ablaufrohres 15 beidseitig umgreifen und damit unbeabsichtigte Verdrehungen verhindern.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführung beschränkt.Insbesondere die Verriegelungseinrichtung kann auch in der Weise ausgebildet sein, daß der Bügel nicht am Hahngehäuse sondern unmittelbar am Ablaufrohr angelenkt ist und mit seinem behälterinneren_jgabelförmigen Ende einen abgeflachten Teil des ansonsten zylindrischen Hahngehäuses 2 umgreift. Wenn das Küken 12, 13 zusammen mit dem Ablaufrohr 15 als einstückiges Kunststoffbauteil ausgebildet ist, kann die durch den schrägen Verlauf dieses Abschnittes 17 gebildete scharfe Kante der Mündungsöffnung des Einlauf abschnitt es 17 in der in Fig. dargestellten Weise bogenförmig ausgebildet sein, um durch den Anpreßdruck des Kükens bedingte Verformungen zu vermeiden und einen genau gleichmäßigen Flüssigkeitseinlauf sicherzustellen. Ferner kann der Zwickelhahn bei entsprechend gestaltetem Gehäuse auch in schräge oder gewölbte Tankwände eingebaut werden, so daß er in Ruhestellung flach am Tank anliegt und zur bequemen Probenahme weit vom Tank absteht.

Um ein vollständiges Auslaufen der als Pufferflüssigkeit verwendeten Desinfektionslösung aus dem Zwickelhahn vor der Probenahme zu gewährleisten, empfiehlt es sich ferner, den radialen Einlaufabschnitt des Durchlaufkanals ge-

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genüber der Abbiegerichtung des Ablaufrohres um einige Winkelgrade so zu versetzen, daß bei waagerechter Stellung des Einlaufabschnittes das Ablaufrohr schräg nach abwärts weist. In dieser Hahnstellung ist selbstverständlich die Strömungsverbindung zum Tankinneren gesperrt.

Es ist auch zweckmäßig, wenn der Einlaufabschnitt gegenüber dem abgebogenen Ablaufrohr nicht - wie dargestellt - um ca. 90° winkelversetzt angeordnet ist, sondern in annähernd gleicher oder entgegengesetzter Richtung verläuft. Dadurch kann erreicht werden, daß sich auch in der Einlaufabschnittsmündung keine Hefe ansetzen kann, weil diese nach unten weist.

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Claims

Ansprüche

1. Zwickelhahn zur sterilen Entnahme von Flüssigkeitsproben, insbesondere von Bier- oder Weinproben aus Behältern, bestehend aus einem in der Behälterwand abgedichtet befestigten Hahngehäuse mit einer Einlauföffnung, einem drehbar und flüssigkeitsdicht im Gehäuse angeordneten Küken, das mittels einer überwurfmutter im Gehäuse festgelegt ist und einen Durchlaufkanal aufweist,und aus einem abgebogenen Ablaufrohr für die Flüssigkeit,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Hahnküken (12, 13) quer zur Behälterwand (7) im Gehäuse (1) um seine Längsachse verdrehbar angeordnet und mit seinem behälteräußeren Endteil (13» 14) mit dem abgebogenen Ablaufrohr (15) fest verbunden ist, daß der Durchlaufkanal in der Längsachse des Kükens (12,13,I¹*) verläuft und in einen radialen Einlaufabschnitt (17) übergeht, der bei nach unten gedrehtem Ablaufrohr (15) in die Einlauföffnung (11) des Gehäuses (1) mündet, und daß mindestens eines der Funktionsteile (1 bzw. 12, 13) des Zwickelhahnes aus einem selbstdichtenden, gleitfähigen Kunststoff besteht.

2. Zwickelhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaufkanal (16) im Küken (12, 13) und das Ablaufrohr (15) in seiner nach aufwärts weisenden Absperrstellung mit einer inerten Pufferflüssigkeit (19) gefüllt sind.

3. Zwickelhahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verriegelungseinrichtung (20) vorgesehen ist,

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ORIGINAL INSPECTED

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die das Ablaufrohr (15) in seiner nach aufwärts weisenden Stellung gegen unbeabsichtigtes Verdrehen sichert und die Auslauföffnung des Rohrs abdeckt.

¹I. Zwickelhahn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung als ein am Ablaufrohr angelenkter Bügel ausgebildet ist, dessen abgewinkeltes gabelförmiges Ende in verriegelter Stellung einen abgeflachten Abschnitt des zylindrischen Gehäuses umgreift.

5· Zwickelhahn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung als ein am Gehäuse (1) schwenkbar angelenkter Bügel (20) ausgebildet ist, der an seinem freien Ende eine Abdeckkappe (25) für das Ablaufrohr (15) aufweist und an den zwei Schenkel (26, 27) angeformt sind, die das nach aufwärts weisende Ablaufrohr (15) beidseitig umgreifen.

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