DE3546354C2 - Probeentnahmeventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Probeentnahmeventil, das der Entnahme von Proben in der Getränke-, Lebensmittel- und Pharmaindustrie, insbesondere bei aseptischen Anlagen, dient und an eine Leitung oder an ein Behältnis für das jeweilige, Produkt anschließbar ist, wobei die Wandung der das zu ent­ nehmende Produkt enthaltenden Leitung oder des Behältnisses eine ggf. auch nachträglich erstellbare Anbohrung aufweist und das Probeentnahmeventil mit einem Ventilgehäuse und einer darin gelagerten, in Öffnungs- und Schließrichtung betätig­ baren Ventilspindel ausgestattet ist, die im Endbereich als Kegel ausgeführt ist, an den sich ein zylindrischer Ansatz anschließt.

Bekanntlich werden in der Getränke-, Lebensmittel- und Pharma­ industrie, insbesondere bei aseptischen Anlagen, außerordent­ lich hohe hygienische Ansprüche gestellt, d. h., es müssen zur Überprüfung Probeentnahmen möglich sein. Dazu sind Probeent­ nahmeventile vorgeschlagen worden, die an Gewindemuffen eines Leitungssystems, an Gewindenippel, an Verschraubungen o. dgl., die an die jeweiligen Leitungen oder an die Behältnisse ange­ setzt sind, angeschraubt werden. Dadurch entstehen aber zwi­ schen dem jeweiligen Probeentnahmeventil und dem zu überprü­ fenden Produkt sogenannte produktgefüllte Toträume, in denen sich Infektionen festsetzen können, was bei den erwähnten hohen Anforderungen abzulehnen ist.

Andererseits sind Probeentnahmeventile im Inneren von Leitun­ gen und/oder Behältnissen bekennt geworden, bei denen z. B. mit Spindeldurchführungen in der Produktleitung gearbeitet wird, was aber bei den heutigen Anforderungen für untragbar angesehen wird, da bei einer automatischen Durchlaufreinigung und Sterilisierung die erwähnten Einbauten infolge der soge­ nannten Strömungsschatten den Durchfluß des Reinigungsmittels stören und Reste sowie ungereinigte Stellen verbleiben.

Durch die CH-PS 652 504 A5 ist eine Einrichtung zur automatischen Probeentnahme von Flüssigkeiten aus Gefäßen, also ein Probe­ entnahmeventil bekannt geworden, das unter Zwischenschaltung einer fest in einer Gefäßwand eines Fermentationstanks einge­ setzten Buchse einen Zylinder mit drei übereinander angeord­ neten Kolben aufweist. Die Befestigung des Zylinders am Tank kann aber auch mit einem Flansch erfolgen. Der am weitesten vom jeweiligen Tank entfernt liegende durchmessergrößere Kol­ ben dient der Axialverschiebung aller Kolben, während die beiden anderen Kolben einen über einen Anschluß und eine hohle Kolbenstange spülbaren Zylinderraum begrenzen, der an einen Ablauf angeschlossen ist. Diese Bauart ist einmal außerordent­ lich bauaufwendig und zum anderen regt ein Kolben, auch in der geschlossenen Stellung des Probeentnahmeventils, in den Tank hinein, was Strömungsschwierigkeiten mit sich bringt, insbesondere dann, wenn das Probeentnahmeventil an produkt­ führende Leitungen angesetzt werden soll. Besonders nachteilig ist es aber, daß diese bekannte Bauart wegen ihrer konstruk­ tiven Gestaltung für einen nachträglichen Anbau an belie­ biger Stelle einer Anlage völlig ungeeignet ist. Anders aus­ gedrückt bedeutet dies, daß es unmöglich ist, mit der be­ kannten Ausführung an verschiedenen neuralgischen Stellen einer produktenthaltenden Anlage Proben zu ziehen, um den hohen hygienischen Ansprüchen einer sterilen Probeentnahme gerecht zu werden. Ebenso ist es so gut wie ausgeschlossen, dieses Ventil zu demontieren und anderweitig einzu­ setzen bzw. zu verwenden.

Die DE-PS 858 037, nach welcher der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gebildet wurde, offenbart ein Ventil zum Entnehmen von Pro­ ben aus einem Vakuumgefäß bei der Herstellung von Lack, Harz, Öl usw. Dieses Ventil weist in einem Ventilgehäuse eine in diesem gelagerte, in Öffnungs- und Schließrichtung betätig­ bare Ventilspindel auf, die in dem der Entnahmestelle nahen Endbereich als Kegel ausgeführt ist, an den sich in Richtung auf das Gefäß ein zylindrischer Ansatz anschließt. Besondere Abdichtungen zwischen Spindel und Gefäß sind nicht vorhanden, so daß dieses bekannte Ventil tatsächlich nur für hochviskose Produkte, wie Lack, Harz, Öl usw. geeignet ist, wobei das Ventil zwar eine Schließ- und eine Reinigungsfunktion hat, jedoch dabei lediglich das Ausstoßen grober Produktreste zu verstehen ist. Ein Spülen mit Wasser-Lauge-Säure und ein Steri­ lisieren mit Dampf ist bei diesem Ventil aus Gründen der kon­ struktiven Gestaltung nicht möglich. Das Ventil ist daher für die Entnahme von Proben in der Getränke-, Lebensmittel- und Pharmaindustrie und ganz besonders bei aseptischen Anlagen ungeeignet.

Die DE 24 04 174 B2 hat ein Hubventil zum Gegenstand, bei dem eine Feder einen kegeligen Dichtkörper mit zylindrischem Ansatz belastet, wobei der kegelige Dichtkörper eine Abflachung auf­ weist und mit einer Ringdichtung so zusammenwirkt, daß bei einer nicht vollkommenen Belastung des Dichtkörpers ein Lack­ durchfluß verbleibt. Dieses Hubventil ist daher für die Ent­ nahme von Proben aus Anlagen nicht geeignet.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Probeentnahmeventil anzugeben, das Toträume zwischen Produkt und Entnahmeventil vermeidet und den hohen hygienischen Ansprüchen einer sterilen Probeentnahme entspricht. Ferner soll das Probeentnahmeventil einfach zu bedienen, zu reinigen und den beliebigen Stellen anbringbar sein.

Diese Aufgabe wird durch ein Probeentnahmeventil mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Da bei geschlossenem Ventil der Ansatz der Ventilspindel die Anbohrung der Leitung oder des Behältnisses völlig ausfüllt und sich der Dichtkörper unmittelbar am Außendurchmesser der Leitung oder an einer Fläche des Behältnisses anlegt, sind Toträume zwischen Produkt und Entnahmeventil unmöglich, so daß das Ventil den hohen hygienischen Ansprüchen einer sterilen Probeentnahme entspricht. Letzteres, also die saubere und sichere Abdichtung, beruht nicht zuletzt auf der besonderen Unterbringung des verformbaren Dichtkörpers, der den durch die umliegenden Teile begrenzten Raum ausfüllt. Darüber hinaus ist das Probenentnahmeventil einfach zu bedienen und zu reinigen, ganz abgesehen davon, daß das Probeentnahmeventil insbesondere unter Verwendung einer Rohrschelle an beliebigen Stellen anbringbar ist, also dort zum Einsatz kommen kann, wo neuralgische Verhältnisse vermutet werden. Dabei ist lediglich ein kleines Loch in die Leistung zu bohren, das bei Nichtgebrauch wieder verschweißt und verschliffen werden kann. Da sich ferner keinerlei Einbauten in der Produktionsleitung selbst befinden, ist ein strömungsfreier Produkt- und Reinigungsmitteldurchlauf gewährleistet.

Um keine Fehlbeurteilung der entnommenen Proben oder Leckverluste heraufzubeschwören, ist die Ventilspindel unmittelbar am Produktraum des Ventilgehäuses mit einer nachstellbaren konischen Dichtung aus einem teilweise elastischen Material abgedichtet. Aus ähnlichen Gründen ist an dem Gehäuse ein Anschlußstutzen für die Abnahme der Probe und zusätzlich winkelversetzt ein Spülanschluß vorhanden. Für die Praxis bedeutet dies, daß das Probeentnahmeventil von sich aus bestens gereinigt werden kann und Fehlbeurteilungen des entnommenen Produktes ausgeschlossen sind.

Das Probeentnahmeventil ist anhand einer Schnittdarstellung beispielsweise erläutert, wobei das Ventil mit Hilfe einer Rohrschelle an einer Produktleitung befestigt ist.

Das geschlossene Ventil wird von der einen Hälfte einer zwei­ teiligen Rohrschelle 1, 1a getragen, die an beliebiger Stelle einer Produktionsleitung 2, die zweckmäßigerweise aus Edel­ stahl besteht, mit zwei Schrauben 3 festgelegt ist. Der Innen­ durchmesser der Rohrschelle 1, 1a entspricht dem jeweiligen Außendurchmesser der Produktleitung 2, d. h., die Rohrschelle 1, 1a wird in Abhängigkeit von der jeweiligen Nennweite der Produktleitung 2 hergestellt.

An einer Rohrschellenhälfte, vorzugsweise an der unteren Hälfte 1a, befindet sich eine Fläche 4 mit mindestens zwei versetzt angedeuteten Gewindebohrungen 5 und einer abge­ setzten Aussparung 6 zur Aufnahme eines Dichtkörpers 7. Im Dichtkörper 7 und der Produktionsleitung 2 befindet sich eine zur Leitung 2 radial durchgehende Bohrung 8, durch die bei geöffnetem Ventil die Probe- bzw. Entnahmeflüssigkeit abfließt. Der Dichtkörper 7 ist bevorzugt aus einem zähela­ stischen Material, z. B. aus PTFE gefertigt.

In den Gewindebohrungen 5 wird mittels Schrauben 9 ein Ven­ tilgehäuse 10 befestigt. Im Ventilgehäuse 10 ist eine in Öffnungs- und Schließrichtung bewegbare Ventilspindel 11 gelagert, die einen in die Bohrung 8 einführbaren zylindri­ schen Endansatz 12 und einen vorgelagerten kegeligen Teil 13 aufweist, der etwas steiler ausgeführt ist als die entspre­ chende Aussparung des Dichtkörpers 7.

Durch das Anpressen mit Hilfe der Schrauben 9, die auf das Ventilgehäuse 10 einwirken, wird der Dichtkörper 7 radial nach innen verformt, so daß beim Einschrauben der sonst üblichen Spindel 11 in den Dichtkörper 7 und in die Anboh­ rung 8 der Dichtkörper 7 gewissermaßen verdichtet wird, wo­ durch die angestrebte Flüssigkeitsdichtheit eintritt, d. h., im Bereich des Dichtkörpers 7 und in unmittelbarer Nähe der Leitung 2 können sich keine Toträume und keine unzulässigen Spalten bilden. Für die Abdichtung der Ventilspindel 11 an der gegenüberliegenden Ventilgehäusedurchführung ist unmittel­ bar am Produktraum, also betätigungsseitig eine konische und nachziehbare Dichtung 14, vorzugsweise ebenfalls aus PTFE, vorgesehen.

Für den Ablauf der Probe- bzw. Entnahmeflüssigkeit bei ge­ öffnetem Ventil ist am Ventilgehäuse 10 ein beliebig gestal­ teter Auslauf 15 vorhanden, d. h., es kann ein Gewinde­ stutzen 16 vorgesehen sein; statt dessen kann auch ein Schlauchstutzen oder ein Auslaufbogen angeordnet werden.

Zum Reinigen bzw. zum Durchspülen oder zum Sterilisieren des Innenraumes des Ventils bzw. des Gehäuses 10 ist ein strichliert angedeuteter Spülanschluß 17 vorhanden. Ventilgehäuse 10 und Dichtkörper 7 haben für alle Nennweiten der Rohre 2 die gleichen Größen. Geändert werden lediglich die Schellen 1, 1a.

Das Probeentnahmeventil kann auch ohne geteilte Rohr­ schellen 1, 1a angesetzt werden, z. B. mit einem Anschweißstück. Ein solcher Anschweißteil ist aber in der Hauptsache für Wandungen an Behältnissen, die ebene Wandungen aufweisen, gedacht. Ansonsten ergeben sich kaum Änderungen, d. h., an einen Tank wird z. B. ein rechteckiger Teil mit einer zentralen Aussparung 6 passend für einen Dichtkörper 7 und mit Gewindebohrungen 5 angeschweißt, um dann in die Tankwand eine Bohrung 8 für das Einführen des Endansatzes 12 der Ventilspindel 11 zu bohren.

Für die Fertigung der Anbohrung 8 in eine Produktleitung 2 ist eine nicht dargestellte Bohrschablone vorzusehen, die zumindest teilweise den Außenmaßen des Dichtkörpers 7 entspricht und mit dem leeren und angeschraubten Ventilgehäuse 10 festgelegt wird, damit die Bohrung 8 in der Produktleitung 2 genau bzw. achsgerecht zur Spindel 11 gebohrt werden kann. Bei einer sogenannten Stufenkontrolle zur Lokalisierung einer Infektion in einem Leitungssystem ist es mit dem Ventil ohne weiteres denkbar, das gebohrte Loch 8 nach der Entnahme wieder zuzuschweißen.

Claims (2)

1. Probeentnahmeventil, das der Entnahme von Proben in der Getränke-, Lebensmittel- und Pharmaindustrie, insbesondere bei aseptischen Anlagen, dient und an eine Leitung oder an ein Behältnis für das jeweilige Produkt anschließbar ist, wobei die Wandung der das zu entnehmende Produkt enthalten­ den Leitung oder des Behältnisses eine ggf. auch nachträg­ lich erstellbare Anbohrung aufweist und das Probeentnahme­ ventil mit einem Ventilgehäuse und einer darin gelagerten, in Öffnungs- und Schließrichtung betätigbaren Ventilspindel ausgestattet ist, die im Endbereich als Kegel ausgeführt ist, an den sich ein zylindrischer Ansatz anschließt, da­ durch gekennzeichnet, daß der Ansatz (12) bei geschlossenem Ventil die Anbohrung (8) ausfüllt, während der Kegel (13) einen zähelastischen und entsprechend eingespannten und ausge­ sparten Dichtkörper (7) verformt, wobei dieser Dichtkörper (7) außen auf das Gehäuse (10) aufgesetzt ist und eine Aus­ nehmung (6) in einer Rohrschelle (1a) oder in einer An­ schweißplatte ausfüllt und dabei unmittelbar am Außendurch­ messer der Leitung (2) aufsitzt und dabei an dem Kegel (13), an dem zylindrischen Ansatz (12) und an der durchbohrten Wandung der Leitung (2) abdichtend zur Anlage kommt und daß an dem Gehäuse (10) ein Anschlußstutzen (15, 16) für die Abnahme der Probe und zusätzlich winkelversetzt ein Spülanschluß (17) vorhanden ist.

2. Probeentnahmeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilspindel (11) unmittelbar am Produktraum des Gehäuses (10) mit einer nachstellbaren konischen Dichtung (14) aus einem teilweise elastischen Material abgedichtet ist.