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Ventilvorrichtung zum Steuern des Stromes eines sterilen,
fließfähigen Gutes und eine die Ventilvorrichtung
enthaltende Reinigungsmittel - Zuführvorrichtung.
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Die Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung, um den Fluß
sterilen fließfähigen Gutes zu steuern, gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 1 und eine die Ventilvorrichtung
enthaltende Zuführ- und Reinigungsvorrichtung.
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Eine Ventilvorrichtung dieser Art ist vorgesehen, um in
einer Transportleitung für steriles, fließfähiges Gut benutzt
zu werden, insbesondere in einer Vorrichtung zum Zuführen
des sterilen fließfähigen Gutes zu Verarbeitungsstufen -
wie Abfüllen des sterilen, fließfähigen Gutes während des
Verpackens - welche besonders für dickflüssige, hochviskose
Materialien - wie Ketchup - geeignet sind. Noch spezieller
betrifft die Erfindung eine Ventilvorrichtung, die in dem
Abschnitt verwendet wird, in dem das sterile, fließfähige
Gut von dem Hauptrohr - welches die Transportleitung für
das sterile, fließfähige Gut ist - in die
Verarbeitungsstufen geführt wird, und sie öffnet und schließt nicht nur
diese Transportleitung, sondern ermöglicht auch das
Entfernen von Rückständen in der Ventilanordnung und das leichte
Reinigen und Desinfizieren des Inneren der Ventilanordnung,
während dabei eine Verunreinigung des durch das Hauptrohr
fließenden Gutes vollständig vermieden wird. Die Erfindung
betrifft auch eine Vorrichtung, welche die
Ventilvorrichtung benutzt, um steriles, fließfähiges Gut aus dem
Hauptrohr zu verschiedenen Verarbeitungsstufen - wie Abfüllen
beim Verpacken, Speichern und anderen
Verarbeitungsschritten - zu transportieren und um den das sterile, fließfähige
Gut führende Abschnitt effektiv zu reinigen und zu
desinfizieren, wobei Verunreinigung des im Hauptrohr fließenden
Gutes vollständig vermieden wird und wobei die
Herstellungseffizienz der sterilen Verarbeitungsstufen erhöht wird.
Stand der Technik
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Bisher wurden, um das sterile, fließfähige Gut zu den
Verarbeitungsstufen - z. B. steriles Abfüllen von Behältern in
der Verpackungsstraße - zu transportieren,
Mehrfach-Verpackungsmaschinen entworfen, um gleichzeitig das Produkt von
wenigstens einem Hauptrohr - welches die Produktleitung ist
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- zuzuführen und diese Verpackungsmaschinen waren so
konstruiert, daß das abzufüllende und in Behälter zu
verpackende Gut direkt von der Hauptleitung entnommen wurde.
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Wenn diese Verpackungsmaschinen aus verschiedenen Gründen
den Herstellungsvorgang für einen kurzen oder langen
Zeitabschnitt unterbrechen müssen, müssen die
Verpackungsmaschinen gereinigt und desinfiziert werden; das Reinigen und
Desinfizieren von einer oder mehreren Verpackungsmaschinen,
die Teil einer Abfülleitung sind, die aus mehreren
Verpackungsmaschinen besteht, muß jedoch sowohl in
bakteriologischer als auch in hygienischer Hinsicht bestimmten
Anforderungen genügen.
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Dementsprechend muß die entlang des Hauptrohrs für den
Transport des Gutes zu den verschiedenen
Abfüllarbeitsschritten an den Verteilerpunkten eingesetzte
Ventilvorrichtung, die den Fluß zu den Abfüllabschnitten der
Verpackungsmaschinen steuert, in der rage sein, das Gut
zuzuführen, während es in einem sterilen Zustand bei der
Herstellung gehalten wird (während des Abfüllens). Eine
Ventilvorrichtung für diesen Zweck ist so gestaltet, daß sie das
Einfließen von Reinigungsmittel verhindert, während das
Einfließen von sterilem Gut (Produkt) in das Einlaßrohr der
Verpackungsmaschine erlaubt ist, und daß sie das Einfließen
von sterilem Gut (Produkt) verhindert, während das
Einfließen von Reinigungsmittel in das Einlaßrohr erlaubt ist;
deshalb ist ein Ventil zum Öffnen und Schließen des
Einflusses von dem Hauptrohr und ein Ventil zum Öffnen und
Schließen des Einflusses von dem Reinigungsrohr zum
Verbindungsabschnitt zwischen dem Einlaßrohr der
Verpackungsmaschine und dem Reinigungsrohr vorgesehen; es wird
umgeschaltet zwischen dem Einlaß von Fördergut - welches das
sterile Gut ist - und von Reinigungsmittel durch Bewegung
des Ventilgliedes; und es ermöglicht, daß Dampf einem
unabhängigen Raum zugeführt wird, der ausschließlich
zwischen den Ventilmechanismus gebildet ist, in welchen weder
Fördergut noch Reinigungsmittel fließt, wenn das Einfließen
von Fördergut gesperrt ist, um das Innere des
Ventilmechanismus zu desinfizieren und zu reinigen (siehe z. B. JP-
4928392 und FR-A-2052850). Solche Ventile mit verschiedenen
Formen aber unter Verwendung ähnlicher Verfahren sind
gegenwärtig in Gebrauch.
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Eine Ventilvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1 ist aus DE-A-2430030 bekannt. Sie verwendet einen
Flüssigkeitsfluß zur Reinigung der Kammer, wenn die Ventile
geschlossen sind. Es hat sich gezeigt, daß dies nicht zum
ausreichenden Reinigen und Entfernen von Rückständen -
insbesondere im Fall von hochviskosen Gütern - ausreicht.
Durch die Erfindung zu lösende Aufgaben
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Bei der bekannten, oben beschriebenen Ventilvorrichtung
wird, wenn die Arbeit der Verpackungsmaschine unterbrochen
wird und der Abfüllmechanismus dieser Verpackungsmaschine
gereinigt wird, das Innere der Ventilvorrichtung durch
Öffnen des Ventils zum Öffnen und Schließen des Einfließens
von dem Reinigungsrohr - das mit dem Verbindungsabschnitt
zwischen dem Ventil zum Öffnen und Schließen des
Einfließens von dem Hauptrohr der Ventilvorrichtung und dem
Einlaßrohr der Verpackungsmaschine angeordnet ist - und
durch Anwendung von Druck auf das Reinigungsmittel
gereinigt, so daß das Reinigungsmittel die Rückstände aus dem
Raum (Lücke zwischen dem Ventil und dem Gehäuse) des
Verbindungsabschnittes zur erwähnten Abfülleitung befördert,
d. h. zur Abfüllmaschine hin.
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Die Konsequenz ist, daß wenn der nächste Arbeitsgang
beginnt, unvermeidbar aufgrund der in die Abfüllmaschine
gelangten Rückstände Verpackung (Behälter) vergeudet wird.
Zusätzlich gibt es eine Schwierigkeit bei hochviskosem,
fließfähigen Gut, da das Innere des Ventilmechanismus nicht
hinreichend gereinigt werden kann.
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Aufgrund der oben erwähnten Punkte schlägt die Erfindung
vor, eine mit einem Hauptrohr verbundene Ventilvorrichtung
zu schaffen, die - wenn steriles Gut vom Hauptrohr mit
einer Verarbeitungsstufe, wie Abfüllen, kommuniziert,
Rückstände, die im Raum des verbindenden Abschnittes der
Ventilvorrichtung verblieben sind, daran hindert, in die
Maschine der Verarbeitungsstufe - wie Abfüllen - zu gelangen,
wenn die mit der Verarbeitungsstufe verbundene
Ventilvorrichtung gereinigt wird, während die Arbeit der
Verarbeitungsstufe unterbrochen ist. Die Ventilvorrichtung kann
Verunreinigung des durch die Hauptleitung fließenden Gutes
vollständig vermeiden, wenn eine mit der Ventilvorrichtung
verbundene Maschine gestoppt wird und eine andere Maschine
die Arbeit aufnimmt, sie kann die Wirksamkeit des
Desinfizieren und Reinigen durch Vereinfachen des Reinigen des
Inneren des Ventilmechanismus erhöhen, auch wenn hochviskose
fließfähige Güter verwendet werden, und zusätzlich kann sie
vollständig die Gefahr vermeiden, daß die Produktleitung
verunreinigt wird, wobei somit das vorher erwähnte Gut in
einem sterilen Zustand gehalten wird, während es den
Verarbeitungsstufen - wie etwa Abfüllen, Aufbewahren des Gutes
oder Einleiten einer Reinigungsoperation - zugeführt wird,
somit wird die Herstellungseffizienz erhöht, wenn der
nächste Herstellungsarbeitsgang nach dem Reinigen beginnt.
Lösung des Problems
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Zur Lösung der genannten Aufgaben ist die erfindungsgemäße
Ventilvorrichtung zur Benutzung zusammen mit sterilem Gut
mit dessen Zuführleitung, welche das die Produktleitung
bildende Hauptrohr ist, verbunden, wobei die
Ventilvorrichtung mit einem Verbindungsrohr für verbindendes Druckmittel
ausgerüstet ist. Die Ventilvorrichtung hat ein Ventil zum
Öffnen und Schließen des Strömungsweges von der
Zuführleitung und ein anderes Ventil, das den Strömungsweg von dem
Ventil öffnet und schließt, und das dem Ventil auf der
Betätigungsachse des Ventils entgegensteht, wobei es in
dessen Nähe angeordnet ist, so daß es eine gemeinsame
Betätigungsachse mit dem Ventil hat, und das mit einer
Zuführleitung ausgerüstet ist, so daß wenigstens Druckmittel mit den
vorerwähnten Verarbeitungsstufen des fließfähigen Gutes in
Verbindung steht. Die Ventilvorrichtung ist außerdem mit
einem Dampfeinlaßrohr und einem Dampfauslaßrohr
ausgerüstet, die senkrecht zur gemeinsamen Achse des Ventilpaares
und auf der Linie angeordnet sind, die die Lücke zwischen
den beiden einander gegenüberstehenden Ventilgliedern der
Ventile halbiert, und an entgegengesetzten Seiten der
Lücke münden, so daß eine Kammer zwischen den
Ventilgliedern gebildet wird.
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Das Ventil in der Abgabeleitung, um Druckmittel den
vorerwähnten Verarbeitungsstufen zu zuführen, kann mit einem
Reinigungsmittel - Einlaßrohr versehen sein.
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Außerdem ist es aus weiter unten angegebenen Gründen
wirkungsvoller, wenn die einander gegenüberliegenden
Oberflächen der beiden einander gegenüberliegenden Ventilglieder
halbkugelförmig sind.
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In Bezug auf die durch den Raum zwischen den Ventilgliedern
und dem Dampfeinlaßrohr und dem Dampfauslaßrohr gebildeten
Kammer, sollten außerdem die Durchmesser des
Dampfeinlaßrohres und des Dampfauslaßrohres in jenen Bereichen
aufgeweitet sein, welche sie mit der Kammer verbinden, so daß
Hohlkegel mit an den Öffnungen (Ventilsitzen) der einander
gegenüberliegenden Ventile angeordneten, inneren Enden
ausgeformt werden, und ein Dampfverteiler mit einem hohlen,
mit einem Abschnitt von kleinem Durchmesser verbunden
Hohlkegel sollte innerhalb des Dampfeinlaßrohres angeordnet
sein, so daß ein fester Spalt zwischen dem
Dampfablenkkörper und der Innenwand des Endabschnittes des
Dampfeinlaßrohres entsteht.
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Die Grundvorrichtung, die steriles fließfähiges Gut zu den
Verarbeitungsstufen, wie etwa Abfüllen, unter Verwendung
der Ventilvorrichtung für das sterile, fließfähige Gut,
zuführt, hat ein mit einer Dampfquelle über ein den
Strömungsweg des Dampfeinlaßrohres öffnendes und schließendes
Dampfventil verbundenes Dampfeinlaßrohr und ein mit einer
Auslaßleitung über wenigstens eine Dampfsperre, welche eine
Barriere für sterilisierenden Dampf auf der
Ventilvorrichtungsseite bildet, verbundenes Dampfauslaßrohr, wobei das
Paar einander gegenüberliegender Ventile der
Ventilvorrichtung für steriles fließfähiges Gut geöffnet und die
Dampfsperre geschlossen sind, wenn die das Gut verarbeitenden
Verarbeitungsstufen in Betrieb genommen werden und das
sterile fließfähige Gut den Verarbeitungsstufen zugeführt
wird, und wobei das Paar einander gegenüberliegende Ventile
der Vorrichtung für steriles fließfähiges Gut geschlossen
und wenigstens das Dampfventil und die Dampfsperre geöffnet
sind, wenn die Verarbeitungsstufen angehalten werden.
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Auch wird, um eine sterile Umgebung innerhalb der
Ventilvorrichtung sicherzustellen, wenn die Verarbeitungsstufen
in Betrieb genommen werden, und das sterile, fließfähige
Gut den Verarbeitungsstufen zugeführt wird und um dies beim
Reinigen wirksam durchzuführen, in der Grundvorrichtung zum
Zuführen sterilen, fließfähigen Gutes zu den
Verarbeitungsstufen, wie etwa Abfüllen, unter Verwendung der
Ventilvorrichtung für das sterile, fließfähige Gut das
Dampfeinlaßrohr der Ventilvorrichtung für steriles, fließfähiges Gut
mit der Dampfquelle über ein Dampfventil (erstes
Dampfventil) verbunden, das den Strömungsweg dahin öffnet und
schließt, wobei das Dampfauslaßrohr mit einer Auslaßleitung
nacheinander über eine Dampfsperre und eine intermittente
Dampfsperre im Dampfauslaßrohr verbunden wird, und wobei
ein zweites Dampfventil in einem Rohr, welches das
Verbindungsrohr zwischen dem Dampfventil und der Dampfquelle mit
dem das Druckmittel zwischen der Dampfsperre und der
intermittenten Dampfsperre auf der Auslaßleitungsseite
verbindenden Rohr verbindet, so angeordnet ist, daß es den Weg
zwischen den beiden Rohren öffnet und schließt, wobei das
Druckmitteleinlaßrohr mit dem Ventil auf der
Abgabeleitungsseite der Ventilvorrichtung so angeordnet ist, daß es
eine intermittierende Verbindung von Reinigungsmittel von
der Reinigungseinheit ermöglicht und daß die Verbindung des
Reinigungsmittels an der Reinigungseinheit immer
unterbrochen ist, außer wenn das Reinigungsmittel-Einlaßrohr
gereinigt wird. Das Ventilpaar in der Ventilvorrichtung und das
zweite Dampfventil sind geöffnet und das erste Dampfventil,
die Dampfsperre und die intermittente Dampfsperre sind
geschlossen, wenn die Verarbeitungsstufen in Betrieb genommen
werden und das fließfähige Gut den Verarbeitungsstufen
zugeführt wird (in diesem Fall wird die intermittente
Dampfsperre eine pulsierende intermittente Barriere); das
Ventilpaar in der Ventilvorrichtung und das zweite Dampfventil
sind geschlossen und das erste Dampfventil, die Dampfsperre
und die intermittente Dampfsperre sind geöffnet, wenn die
Verarbeitungsstufen angehalten werden; das Ventilpaar in
der Ventilvorrichtung, das zweite Dampfventil und die
intermittente Dampfsperre sind geschlossen, und das erste
Dampfventil und die Dampfsperre sind geöffnet, wenn die
Verarbeitungsstufen vorübergehend angehalten werden; und
schließlich ist das Ventil auf der Abgabeleitungsseite der
Ventilvorrichtung geschlossen, und das erste Dampfventil
geöffnet, oder das Ventil auf der Abgabeleitungsseite in
der Ventilvorrichtung geöffnet und das erste Dampfventil
während des Reinigens, geschlossen, so daß das Reinigungs-
Druckmittel von der Reinigungseinheit über das Einlaßrohr
auf die Abgabeleitungsseite der Ventilvorrichtung geführt
wird.
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Vorzugsweise verwenden die Dampfsperre und die
intermittente Dampfsperre verformbare Ventilmembranen.
Arbeitsweise
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Wenn die Verarbeitungsstufen für das sterile, fließfähige
Gut in Betrieb sind, so daß das Reinigungsmittel im
Hauptrohr, d. h. der Zuführleitung für das sterile fließfähige
Gut, über das Verbindungsrohr verbunden ist, welches an
einen der einander gegenüberliegenden Ventile der
Ventilanordnung angebracht ist und die bereits dargestellte Form
hat, und Reinigungsmittel mit der erwähnten
Verarbeitungsstufe über das an dem anderen Ventil angebrachten
Zuleitungsrohr in Verbindung steht, dann kann durch Offenhalten
des Ventilpaares und durch Geschlossenhalten sowohl des
Dampfeinlaßrohres als auch des Dampfauslaßrohres steriles
Gut in die Verarbeitungsstufe übertragen werden und die
Produktion fortgesetzt werden. Wenn die Produktion
angehalten wird, indem die Maschinen der Verarbeitungsstufe
angehalten werden, dann kann durch Schließen des Ventilpaares
und durch Einpressen von Dampf mit einem festen Druck aus
dem Dampfeinlaßrohr, so daß der Dampf über das
Dampfauslaßrohr abfließt, Reste von Gut zwischen dem Paar einander
gegenüberliegender Ventilglieder von dem Dampfeinlaßrohr und
dem Dampfauslaßrohr, die während dem Produktionsvorgang
geschlossen waren, über das Dampfauslaßrohr abgeführt werden,
so daß keine Rückstände in die Maschinen der
Verarbeitungsstufe gelangen. Indem der Raum zwischen dem geschlossenen
Ventilpaar mit Dampf aus dem Dampfeinlaßrohr gefüllt wird,
nachdem die Rückstände abgeführt wurden, kann die
Hauptrohrseite der Ventilvorrichtung durch sterilisierenden
Dampf isoliert werden, wobei eine Verunreinigung der
Hauptrohrseite vermieden wird.
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Durch Anbringen eines Reinigungsmittel-Einlaßrohres an das
Ventil in dem Paar einander gegenüberliegender Ventile,
welches mit einer Abgabeleitung für die Verarbeitungsstufen
versehen ist, kann der innere Abschnitt zwischen den
angehaltenen Maschinen und der Ventilvorrichtung leicht
gereinigt werden.
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Außerdem wird, indem die einander zugewendeten Oberflächen
des Paares einander gegenüberliegender Ventile
halbkugelförmig ausgebildet werden, der Strömungsweg des Dampfes,
der durch das Dampfeinlaßrohr einfließt, verengt, was dazu
führt, daß die Fließgeschwindigkeit sich erhöht, wodurch
die Rückstände aus dem erwähnten Abschnitt entfernt werden,
indem sie kräftig zur Auslaßleitung ausgeblasen werden,
insbesondere können dicke hochviskose Rückstände wirksam
entfernt werden.
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Darüberhinaus wird, indem ein Dampfablenkkörper innerhalb
des Dampfeinlaßrohres angebracht wird, der Dampffluß
kräftig in der Nähe der Basis der halbkugelförmigen
Ventilglieder gelenkt, d. h. in der Nähe der Bereiche, in denen
sich die einander gegenüberliegenden Ventile öffnen,
wodurch Rückstände aus diesen Bereichen, in denen Rückstände
bevorzugt verbleiben, wirkungsvoll entfernt werden
(Eckabschnitte).
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Die Ventilvorrichtung für steriles Gut mit einem
Dampfeinlaßrohr auf einer Seite, welches die Ventilvorrichtung über
ein den Strömungsweg durch diese öffnendes und schließendes
Dampfventil mit einer Dampfquelle verbindet, und mit einem
Dampfauslaßrohr an der anderen Seite, welches die
Ventilvorrichtung mit einer Auslaßleitung über wenigstens eine
Dampfsperre verbindet, ist im wesentlichen eine
Vorrichtung, die verhindert, daß Rückstände innerhalb der
Ventilvorrichtung in die Maschinen der Verarbeitungsstufen
gelangen und das Hauptrohr verunreinigt wird. Durch Steuerung
des Öffnens und Schließens des Ventilpaares in der
Ventilvorrichtung und des Öffnens und Schließens des
Dampfventiles und der Dampfsperre kann zumindest ein steriler Zustand
aufrechterhalten werden, wenn die Maschinen der
Verarbeitungsstufen in Betrieb sind und steriles fließfähiges Gut
in die Verarbeitungsstufen von der Seite des Hauptrohres
aus - welches die Produktleitung ist - übertragen wird, und
durch Entladen der Rückstände des fließfähigen Gutes im
Raum (Kammer) zwischen dem Paar einander gegenüberliegender
Ventilglieder der Ventilvorrichtung und dem Dampfventil und
der Dampfsperre über die Auslaßleitung, wenn die Produktion
angehalten ist, indem die Maschinen der Verarbeitungsstufen
angehalten werden, wird vermieden, daß Rückstände in die
Maschinen der Verarbeitungsstufen gelangen, so daß der
nächste Herstellungsarbeitsgang augenblicklich beginnen
kann. Auch indem die Dampfsperre geschaffen und die Kammer
mit sterilisierendem Dampf gefüllt wird, nachdem die
Rückstände, wie oben beschrieben, entladen wurden, wird eine
Barriere durch den sterilisierenden Dampf geschaffen, die
das sterile fließfähige Gut - das durch die
Verbindungsleitung des Dampfventiles fließt - vor Verunreinigungen
schützt.
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In der Vorrichtung mit einer intermittenten Dampfsperre -
angeordnet zwischen der Dampfsperre und der Auslaßleitung -
und einem zweiten derart in einem Rohr - das seinerseits
das Rohr, welches die Dampfquelle und das zweite
Dampfventil mit dem die Dampfsperre und die intermittente Dampf
sperre verbindenden Rohr verbindet - angeordneten
Dampfventil, das den Dampfweg zwischen den beiden Rohren öffnet und
schließt, und bei der das Reinigungsmittel-Einlaßrohr mit
dem Ventil auf der Auslaßleitungsseite der
Ventilvorrichtung verbunden ist, so daß das Reinigungsmittel
intermittent aus der Reinigungseinheit übertragen werden kann,
kann vollständig und einfach in einem sterilen Zustand
gehalten werden, wenn die Maschinen der Verarbeitungsstufen
in Betrieb sind und fließfähiges Gut durch die
Ventilvorrichtung fließt, da sterilisierender Dampf die
Auslaßleitungsseite der Dampfsperre auch dann bedeckt, wenn
das Ventilpaar in der Ventilvorrichtung geöffnet ist, das
erste Dampfventil und die Dampfsperre geschlossen sind und
steriles, fließfähiges Gut zu den Verarbeitungsstufen
übertragen wird. Durch das Schließen der zwei Ventilstößel und
durch das Durchführen von Dampf zwischen den
Ventilpaarstößeln und dem ersten Dampfventil und der Dampfsperre -
wenn der Betrieb der Maschinen der Verarbeitungsstufen
vorübergehend angehalten ist, oder wenn die Maschinen
angehalten und gereinigt werden, während andere Maschinen der
Produktleitung in Betrieb sind, und gereinigt werden, - wird
die Verbindungsrohrseite der Ventilvorrichtung, d. h. das
Hauptrohr auf der Produktleitungsseite, vollständig durch
eine Barriere sterilisierenden Dampfes isoliert, welche das
durch das Hauptrohr fließende sterile Gut vor
Verunreinigungen schützt. Auch durch gepulstes Öffnen und Schließen
der intermittenten Dampfsperre entweicht Dampf mit einem
festen Druck allmählich und der heiße sterilisierende Dampf
bildet eine Barriere, so daß eine sterile Umgebung in den
Bereichen aufrechterhalten werden kann, in denen das
stabile fließfähige Gut übertragen wird. So können, indem das
Paar einander gegenüberliegender Ventile der
Ventilvorrichtung, die ersten und zweiten Dampfventile, die Dampfsperre
und die intermittente Dampfsperre gesteuert werden, und
indem
in geeigneter Weise die Verbindung von Reinigungsmittel
zwischen der Reinigungseinheit und der Ventilvorrichtung
unterbrochen wird, die Produktion durch die Maschinen in
den Verarbeitungsstufen, die Reinigung der
Ventilvorrichtung und der Maschinen, und das Desinfizieren der
Ventilvorrichtung wirksam durchgeführt werden.
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Auch kann durch Verwendung verformbarer Ventilmembranen bei
der Dampfsperre und der intermittenten Dampfsperre und
durch Verwendung von Elektromagneten zum ungleichmäßigen
Antrieb der Ventilmembranen der Fluß des dicken,
hochviskosen Guts fein gesteuert werden.
Bevorzugte Ausführungsform
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Um den Zweck und die kennzeichnenden Merkmale der Erfindung
weiter zu verdeutlichen, wird eine bevorzugte
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung und der
Zufuhrvorrichtung für steriles fließfähiges Gut zu den
Verarbeitungsstufen für das sterile fließfähige Gut beschrieben.
Wobei Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen - für den
Fall, daß die Erfindung für Verpackungsmaschinen benutzt
wird - genommen wird.
A. Kurze Beschreibungen der Zeichnungen
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Die Figuren, die eine bevorzugte erfindungsgemäße
Ausführungsform zeigen, zeigen im einzelnen:
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Fig. 1 ein Profil der detaillierten Struktur für die
Ventilvorrichtung für steriles Gut;
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Fig. 2 schematisch die Zufuhrvorrichtung für steriles
fließfähiges Gut unter Verwendung der Ventilvorrichtung aus
Fig. 1 zu Verarbeitungsstufen für das sterile fließfähige
Gut, wobei der Offen/Geschlossen-Zustand für jedes Ventil
gezeigt ist, wenn das sterile fließfähige Gut zu einer sich
in Betrieb befindenden Abfülleinheit geführt wird, die
nicht dargestellt ist.
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Fig. 3 schematisch den Zustand der erwähnten Vorrichtung,
wenn der Betrieb der Abfülleinheit unterbrochen wurde und
Rückstände des Gutes aus der Ventilvorrichtung entladen
werden;
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Fig. 4 schematisch den Zustand der erwähnten Vorrichtung,
wenn die Abfülleinheit vorübergehend angehalten wird,
während die Abfülleinheit in Betrieb ist;
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Fig. 5 schematisch den Zustand der erwähnten Vorrichtung,
wenn andere mit der Produktleitung verbundene
Abfülleinheiten in Betrieb sind und die Abfülleinheit, die mit der in
der Figur gezeigten Ventilvorrichtung verbunden ist,
gereinigt wird;
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Fig. 6 schematisch den Zustand der erwähnten Vorrichtung,
wenn der Betrieb für alle Abfülleinheiten, die mit der
Produktleitung verbunden sind, angehalten ist, und die
Abfülleinheiten gereinigt werden;
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Fig. 7 ein Teilprofil des Zustands mit geschlossener
intermittenter Dampfsperre.
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Fig. 1, welche die wesentlichen Teile der erfindungsgemäßen
Ventilvorrichtung, welche sowohl den Reinigungsmittelfluß
als auch die Verbindung des Reinigungsmitteis mit der
Ventilvorrichtung steuern, und den Reinigungsmittelfluß in
der Ventilvorrichtung darstellt, zeigt den Zustand, in
welchem die Produktion für die Abfülleinheiten, wie später
beschrieben, unterbrochen wurde und in welchem die Maschinen
gereinigt werden.
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Eine Ventilvorrichtung A ist an einer Zuführleitung 11 zu
einem Hauptrohr - nicht gezeigt - angebracht, wobei das
Hauptrohr die Produktleitung zum Transport fließfähigen
Gutes 20 in einem sterilen Zustand aus einem
Speicherbehälter für das sterile fließfähige Gut ist. Die
Ventilvorrichtung A ist mit einer Abfülleinheit - nicht
dargestellt - verbunden, wobei die Abfülleinheit eine
Verarbeitungsstufe für das sterile, fließfähige Gut 20 ist, so daß
eine Abgabeleitung 6 das Reinigungsmittel mit der
Abfülleinheit verbindet. Eine Verbindung mit anderen Rohren -
nicht dargestellt - ist an einer geeigneten Stelle der
Zuführleitung 11 und der Abgabeleitung 6 ausgebildet.
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Mehrfach-Verpackungsmaschinen beziehen jeweils direkt das
sterile Gut durch die Ventilvorrichtung A, so daß das Gut
von dem Hauptrohr gleichzeitig zu den verschiedenen
Verpackungsmaschinen geliefert wird.
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Die Ventilvorrichtung A ist ausgestaltet, um dickes,
hochviskoses Gut als steriles fließfähiges, durch die
Ventilvorrichtung A fließendes Gut zu handhaben. Das fließfähige
Gut 20 ist eine Flüssigkeit oder ein halbflüssiges Material
(z. B. Tomatenketchup), welches feste Teilchen enthalten
kann.
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Die Ventilvorrichtung A ist so angeordnet, daß ein Paar
einander gegenüberliegender Ventile 1 und 2 nah beieinander
plaziert sind, wobei die Betätigungsachsen der Ventile 1
und 2 (Betätigungsachsen der Funktionseinheiten mit den
Ventilgliedern) auf einer gemeinsamen Ebene liegen, und ein
Dampfeinlaßrohr 3 und ein Dampfauslaßrohr 4 sind - wie
später beschrieben wird - als Einheit zwischen dem Paar
einander gegenüberliegender Ventile 1 und 2 angeschlossen.
Symmetrisch an entgegengesetzten Seiten der
Betätigungsachse angebracht sind: ein Paar Zuführleitungen 11 und
11 und eine Abgabeleitung 6, um entweder fließfähiges Gut
20 oder Reinigungsmittel 40 an die Abfülleinheit - nicht
dargestellt - abzugeben, und ein Einlaßrohr 7, um
Reinigungsmittel zum Ventil 2 oder steriles fließfähiges Gut 20
zum Ventil 1 einzugeben. Die inneren, einander
gegenüberliegenden Enden der Ventile 1 und 2 sind mit Ventilgliedern
1a und 2a versehen, welche annähernd halbkugelförmige
Oberflächen haben; die Anlageflächen an den Sockeln der
Ventilglieder sind mit ebenen, elastischen, kreisförmigen Ringen
1b und 2b ausgerüstet, die mit den inneren, die Öffnungen
an den Enden der inneren Seiten der Gehäuse der einander
gegenüberliegenden Ventile 1 und 2 bildenden Oberflächen
der Ventilsitze in Kontakt kommen. Die Schäfte der
Ventilglieder 1a und 2a sind in die Spitzen von Kolben 1c und 2c
eingeschraubt, und die Kolben 1c und 2c werden durch
nichtgezeigte, an der Zentralachse in den äußeren Enden (oberer
und unterer Teil der Figur) der einander gegenüberliegenden
Ventile 1 und 2 angeordnete Elektromagneten angetrieben, so
daß ein Antriebsstrom von einer nichtgezeigten Einheit eine
Hin- und Her-Bewegung entlang der Betätigungsachse der
Ventile erzeugen kann.
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Auch sorgen flexible Unterteilungen 1d und 2d für
Wasserdichtigkeit, indem sie der entgegengesetzten Bewegung der
Ventilglieder 1a und 2a folgen, denn die flexiblen
Unterteilungen 1d und 2d sind in der Nähe der jeweiligen
Verbindung der Kolben 1c und 2c und der Schäfte der Ventilglieder
1a und 2a angebracht, und die mittleren Teile der flexiblen
Unterteilungen 1d und 2d sind an den jeweiligen Schäften
befestigt und werden zwischen Zwischenteilen 1f und 2f und
kegelförmigen Abstandshaltern 1e und 2e gehalten, während
die Außenwände der Unterteilungen 1d und 2d durch die
Gehäuse der Ventile 1 und 2 getragen werden. Außerdem sind
das Dampfeinlaßrohr 3 und das Dampfauslaßrohr 4 senkrecht
zur gemeinsamen Achse der einander gegenüberliegenden
Ventile 1 und 2 und auf der Trennlinie zwischen den einander
gegenüberliegenden Ventilgliedern 1a und 2a der Ventile 1
und 2 - in der Mitte des maximalen oder minimalen Spaltes -
angeordnet, oder anders ausgedrückt, sie sind auf der Linie
angeordnet, die den Spalt zwischen den Ventilsitzen und den
Innenenden der Gehäuse der Ventile 1 und 2 und den
Öffnungen auf entgegengesetzten Seiten des Spaltes teilt, so daß
eine Kammer 5 zwischen den einander gegenüberliegenden
Ventilgliedern 1a und 2a gebildet wird. Die Durchmesser des
Dampfeinlaßrohres 3 und des Dampfauslaßrohres 4 weiten sich
in den mit der Kammer verbundenen Bereichen, d. h., in den
Bereichen, die mit dem die Kammer 5 bildenden Gehäuse
verbunden sind, wobei Hohlkegel gebildet werden, so daß die
Innenenden der Rohre an den Öffnungen (Ventilsitzen) der
einander gegenüberliegenden Ventile 1 und 2 angeordnet
sind. Ein Dampfablenkkörper 8 mit einem Hohlkegel 8a, der
mit einem hohlen Abschnitt 8b kleinen Durchmessers
verbunden ist, ist innerhalb des Dampfeinlaßrohres 3 angeordnet,
so daß ein fester Spalt zwischen dem Dampfablenkkörper 8
und der Innenwand des Dampfeinlaßrohres 3 vorhanden ist,
und der Dampfablenkkörper 8 wird durch dünne tragende Teile
ortsfest gehalten, so daß der Dampffluß nicht behindert
wird. Wenn in der erwähnten Anordnung das Dampfeinlaßrohr
3, das Dampfauslaßrohr 4 und das Einlaßrohr 7 des Ventils 2
geschlossen sind, und das Paar Ventilgliedern 1a und 2a
geöffnet ist, so kann steriles fließfähiges Gut 20 von der
Abgabeleitung 6 zu einer Abfülleinheit übertragen werden.
Wenn das Ventilgliederpaar 1a und 2a geschlossen ist, und
sterilisierender Dampf 30 aus dem Dampfeinlaßrohr 3
eingeblasen wird, wird der den Mittelteil des Dampfablenkkörpers
8 durchlaufende Dampf 30 auf den engen Spalt zwischen den
geschlossenen Ventilgliederpaar 1a und 2a eingeschränkt,
was die Dampfflußgeschwindigkeit erhöht und dazu führt, daß
Reste des fließfähigen Gutes 20 zwischen dem
Ventilgliederpaar 1a und 2a mit großer Kraft durch das Dampfauslaßrohr
4 ausgeblasen werden, wobei die Reinigungseffektivität in
dem durch den Spalt gebildeten Raum erhöht wird. Der Teil
des eingeblasenen Dampfes 30, der entlang der Außenseite
des Dampfablenkkörpers 8 läuft, wird durch den
hohlkegelförmigen Abschnitt 8a des Dampfablenkkörpers 8 gelenkt, so
daß seine Geschwindigkeit durch den engen Spalt in der Nähe
der Ventilöffnung erhöht wird, wodurch Rückstände in diesem
Bereich in der Nähe der Ventilglieder in denen bevorzugt
Sockelstillstand auftritt (Ecken), von dem Außenrand des
Sockels zum Dampfauslaßrohr geblasen werden, wobei die
Reinigungseffektivität - insbesondere für dicke, hochviskose
Rückstände - erhöht wird. Wenn der Raum zwischen den
geschlossenen Ventilen mit Dampf aus dem Dampfeinlaßrohr 3
gefüllt ist, nachdem die Rückstände durch das
Dampfauslaßrohr 4 ausgeblasen wurden, so ist das Ventil 1 auf der
Produktleitungsseite durch sterilisierenden Dampf vom Ventil 2
auf der Seite der Abgabeleitung 6 unabhängig vom Zustand
auf der Seite der Abgabeleitung 6 isoliert, wodurch für das
Ventil 1 - und somit auch für die Produktleitung - ein
vollständig steriler Zustand aufrechterhalten wird. Bei der
bevorzugten Ausführungsform ist das an dem Ventil
angebrachte Zuführleitungspaar 11 und 11 mit der
Ventilvorrichtung A verbunden, so daß steriles fließfähiges Gut 20 aus
der einen Zuführleitung 11 zugeführt wird und über die
andere Zuführleitung 11 mit der nächsten Abfülleinheit
verbunden wird. Zusätzlich sind - wie bereits beschrieben -
seitlich von der Zuführleitung 11 und der Abgabeleitung 6,
welche Verbindungsabschnitte zu anderen Rohren aufweisen,
Verbindungen sowohl für das Reinigungsmittel-Einlaßrohr 7
als auch für das Dampfeinlaßrohr 3 und das Dampfauslaßrohr
4 an geeigneten Stellen vorgesehen.
-
Obwohl die in den beiliegenden Figuren gezeigte
Ventilvorrichtung A für steriles Gut erläutert wurde, indem das
Dampfeinlaßrohr 3 und das Dampfauslaßrohr 4 in einer
horizontalen Anordnung gezeigt wurden, kann die
Ventilvorrichtung A auch so installiert werden, daß das Dampfeinlaßrohr
3 und das Dampfauslaßrohr 4 senkrecht fluchtend- mit dem
Dampfeinlaßrohr 3 oben und dem Dampfauslaßrohr 4 am Boden,
so daß Rückstände automatisch entladen werden - angeordnet
sind. Dies sichert, daß die Kammer 5 vollständig frei von
Rückständen wird.
-
Nachfolgend wird eine Vorrichtung beschrieben, die die
erwähnte Ventilvorrichtung zum Zuführen sterilen-
fließfähigen Gutes zu einer Abfülleinheit, welche eine
Verarbeitungsstufe für das sterile, fließfähige Gut ist, benutzt.
-
In Fig. 2 ist die Vorrichtung, die die erfindungsgemäße
Ventilvorrichtung A für steriles Gut zum Zuführen sterilen
Gutes 20 an dem Hauptrohr - welches die Produktleitung ist
-
- zu der Abfülleinheit benutzt, schematisch zeigt, wobei
der Geöffnet/Geschlossen-Zustand des Ventiles angedeutet
ist, wenn die Abfülleinheit - nicht dargestellt - in
Betrieb ist.
-
Als eine vereinfachte Ausführung der Vorrichtung zeigt
diese Figur die Ventilvorrichtung A für steriles Gut - wie
sie ausführlich in Fig. 1 dargestellt ist - so daß der
Betriebszustand der einander gegenüberliegenden Ventile 1 und
2 verständlich ist. Die zwei Zuführleitungen 11 und 11 des
Ventils 1 sind mit der Produktleitung (Hauptrohr)
verbunden, welches die Zuführleitung für steriles Gut ist; und
die Abgabeleitung 6 des Ventils 2 ist so angeschlossen, daß
sie Fließgut mit der Abfülleinheit - nicht dargestellt -
verbindet. Als nächstes ist ein Dampfventil (erstes
Dampfventil) 13 an dem Dampfeinlaßrohr der Ventilvorrichtung A
angeordnet und eine Dampfquelle 31 ist über ein Rohr 17 zum
Zuführen sterilisierten, unter Druck stehenden, heißen
Dampfes 30 zum Dampfventil 13 angeschlossen. Eine
Dampfsperre 14 wird zum Abblocken des Dampfflusses auf der
Hauptrohrseite der Ventilvorrichtung A, - d. h. zu dem mit
dem Dampfauslaßrohr 4 der Ventilvorrichtung A verbundenen
Ventil 1 - vorgesehen, und die Dampfsperre 14 ist über ein
Rohr 18 mit einer intermittenten Dampfsperre 16 verbunden,
so daß Rückstände des Guts oder Dampf, die über die
intermittierende Dampfsperre 16 entfernt wurden, durch eine mit
der intermittierende Dampfsperre 16 verbundene
Auslaßleitung 21 läuft, um in einem Auslaß 22 abgelassen zu werden.
Ein zweites Dampfventil 15 ist in einem Rohr 19 angebracht,
welches das Verbindungsrohr 17 zwischen dem Dampfventil 13
und der Dampfquelle 31 mit dem Verbindungsohr 18 zwischen
der Dampfsperre 14 und der intermittierenden Dampfsperre 16
verbindet, so daß der Fluß aus dem Rohr 17 zum Rohr 18
geöffnet und geschlossen werden kann, um eine sterilisierende
Dampfsperre für die Ventilvorrichtung A zu erzeugen, wenn
eine Abfülleinheit in Betrieb ist. Außerdem ist das Ventil
2 auf der Seite der Abgabeleitung 6 der Ventilvorrichtung A
mit einem Einlaßrohr 7 für Reinigungsmittel ausgerüstet, so
daß Reinigungsmittel intermittierend von der
Reinigungseinheit 41 (siehe Fig. 5 und Fig. 6) zugeführt werden kann. In
der erwähnten Vorrichtung werden Magnetventile zum Öffnen
und Schließen des normalen Dampfflusses für das erstes
Dampfventil 13 und das zweites Dampfventil 15 verwendet;
und Magnetventile mit ungleichförmig deformierbaren
Ventilmembranen 29 aus Gummi, die in Bereichen angeordnet sind,
in denen der Strömungsweg geöffnet und geschlossen wird -
wie es in Fig. 7 gezeigt wird, werden benutzt, so daß die
Dampfsperre 14 und die intermittente Dampfsperre 16 eine
Barriere sterilisierenden Dampfes für die Ventilvorrichtung
A schaffen können und so daß der Widerstand gering ist,
wenn Rückstände des fließfähigen Gutes aus der
Ventilvorrichtung A gelangen. Die intermittente Dampfsperre 16 wird
auch intermittent durch ein Steuersignal geschlossen, so
daß der Dampffluß intermittent nach außen entladen wird.
-
Die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung ist in einem Zustand
dargestellt, indem die Abfülleinheit - nicht dargestellt -
in Betrieb ist und ein Verpackungsbehälter bearbeitet wird.
Das heißt, nachdem das erforderliche Reinigen und
Desinfizieren auf der diese Vorrichtung enthaltenden
Produktleitungsseite durchgeführt wurde, wird für die
Abfülleinheitsseite die Verbindung zum Zuführen des Reinigungsmittels zum
Ventil 2 durch Schließen 7' des Einlaßrohres 7 des Ventiles
2 unterbrochen, wobei das erste Dampfventil 13 und die
Dampfsperre 14 geschlossen sind, und die intermittente
Dampfsperre 16 intermittent geschlossen ist. Dann wird das
zweite Dampfventil 15 geöffnet, sterilisierender Dampf
durch das Rohr 19 von der Dampfquelle 31 zum Rohr 18
zugeführt,
wobei der Dampf durch die intermittente Dampfsperre
16 fließt, wenn das Ventil 29 sich intermittent öffnet und
schließt 29', und der durch die intermittente Dampfsperre
16 gelangte Dampf 30' wird über die Auslaßleitung 21 in
einen Auslaß 22 abgelassen. Auch sind die Ventilglieder 1a
und 2a der Ventile 1 und 2 in der Ventilvorrichtung A zu
diesem Zeitpunkt geöffnet, und steriles, durch die
Produktleitung zugeführtes, fließfähiges Gut 20 durchläuft die
Zuführleitung 11 die Ventilvorrichtung A und wird von der
Abgabeleitung 6 zur Abfülleinheit - nicht dargestellt -
geführt. Zu diesem Zeitpunkt bedeckt heißer sterilisierender
Dampf sowohl den hinteren Teil des ersten sich öffnenden
und schließenden Dampfventiles 13 als auch die Außenseite
des geschlossenen Teils der an entgegengesetzten Seiten der
Ventilvorrichtung A angebrachten Dampfsperre 14. Dieser
Dampf hält eine sterile Umgebung hoher Temperatur ohne
Abkühlen aufrecht, da neuer heißer Dampf 30 sukzessiv durch
das pulsierende Öffnen und Schließen der intermittenten
Dampfsperre 16 nachgeführt wird, während steriles
fließfähiges Gut 20 zur Abfülleinheit in einem vollständig
geschützten sterilen Zustand zugeführt wird. Die
verschiedenen, oben erwähnten Ventiltypen werden durch eine nicht
gezeigte Steuereinheit gesteuert, so daß die benötigten
Schließarbeitsgänge entsprechend dem Betriebszustand
durchgeführt werden.
-
Fig. 3 zeigt die Bedingungen, wenn der Betrieb einer nicht
gezeigten Abfülleinheit unterbrochen wurde, und Rückstände
sterilen fließfähigen Gutes 20a aus der Ventilvorrichtung A
für steriles Gut entfernt werden. In diesem Fall wurden die
Ventilglieder 1a und 2a der einander gegenüberliegenden
Ventile 1 und 2 der Ventilvorrichtung A durch ein
Ventilantriebssignal von der nichtgezeigten Steuereinheit
geschlossen, und der Fluß des sterilen, fließfähigen Gutes 20 durch
die Ventilvorrichtung A ist unterbrochen. Das Einlaßrohr 7
für das Reinigungsmittel des Ventils 2 in der
Ventilvorrichtung
A ist immer geschlossen 7', außer wenn das
Reinigungsmittel zum Reinigen, z. B. der Abfülleinheit, benutzt
wird. Auch sind zu dieser Zeit sowohl das erste Dampfventil
13 als auch die Dampfsperre 14 und die intermittente
Dampfsperre 16 geöffnet, und die zweite Dampfsperre 15 ist
geschlossen. So gelangt unter Druck stehender, von der
Dampfquelle 31 zugeführter, heißer Dampf 30 aus dem
Dampfeinlaßrohr 3 von dem Rohr 17 in die Ventilvorrichtung A, wobei
alle Rückstände zwischen den Ventilgliedern 1a und 2a durch
den starken Dampffluß entfernt werden, die Rückstände 20a
über das Dampfauslaßrohr 4 durch die geöffnete Dampfsperre
14, das Rohr 18, zu der geöffneten intermittenten
Dampfsperre 16 gelangen, über die Auslaßleitung 21 ausgeblasen
werden und im Auslaß 22 abgelassen werden. Da zu dieser
Zeit das zweite Dampfventil 15 geschlossen ist, bleibt das
Rohr 19 - da kein Dampf innerhalb dieses Rohres fließt -
gefüllt. In dem erwähnten Fall fließt das sterile,
fließfähige Gut 20 durch das Hauptrohr, welches die Produktleitung
bildet, und läuft durch das mit der Produktleitung
verbundene Zuführleitungspaar 11 und 11, wobei das Gut 20 durch
eine andere Abfülleinheit zugeführt wird, die das
Einfließen durch ein, mit ihr verbundenen, A ähnlichen
Ventilvorrichtung A steuert. Somit kann ebenfalls dickes,
hochviskoses fließfähiges Gut über die Auslaßleitung 21 aufgrund
des vorerwähnten starken Dampfstrahls ohne Stillstand
entladen werden.
-
Auf diese Art gibt die Vorrichtung nie Material zu den
Abfülleinheiten ab, wie es in vorhergehenden Vorrichtungen
geschah. Auch wenn die Dampfsperre 14 und die eine
verformbare Ventilmembran 29 verwendende, intermittente
Dampfsperre 16 geöffnet sind, kann selbst hochviskoses Gut
aufgrund der geeignet gekrümmten konvexen Oberflächen sanft
fließen.
-
Fig. 4 zeigt den Zustand, in welchem der Betrieb
vorübergehend unterbrochen wurde, nachdem die Abfülleinheit in
Betrieb war. In diesem Fall sind - ähnlich wie oben
beschrieben - die Ventile 1 und 2 in der Ventilvorrichtung A für
steriles Gut und das zweite Dampfventil 15 durch ein
Ventilantriebssignal von einer in der Figur nicht gezeigten
Steuereinheit geschlossen; die intermittente Dampfsperre 16
wird aufgrund des pulsierenden Öffnens und Schließens des
Ventils 29 in der intermittenten Dampfsperre 16
geschlossen, und sowohl das erste Dampfventil 13 auf der Seite der
Dampfquelle 31 als auch die an der dem Dampfventil 13
entgegengesetzten Seite der Ventilvorrichtung A angeordnete
Dampfsperre 14 sind geöffnet. Dies ist ein Zustand, in dem
die intermittente Dampfsperre 16 intermittent geschlossen
wird, während die verschiedenen Ventile im oben
beschriebenen Zustand sind, während die Abfülleinheit angehalten ist.
D.h., indem die Ventil auf dies Art- geschlossen werden,
indem ein Verbindungsweg durch das Rohr von der Dampfquelle
31 zur intermittenten Dampfsperre 16 - einschließlich des
Raums zwischen den einander gegenüberliegenden
Ventilgliedern 1a und 2a, welche in der vorerwähnten
Ventilvorrichtung A, aus der die Rückstände entladen wurden, geschlossen
sind - geschaffen wird, indem die intermittente Dampfsperre
16 intermittent geöffnet und geschlossen wird, so daß der
Rohrabschnitt, in welchem der Verbindungsweg entstanden
ist, mit sterilisierendem Dampf 30 gefüllt ist, und indem
das Ventil 29 der intermittenten Dampfsperre 16 pulsierend
geöffnet und geschlossen 29' wird, wird nach und nach
heißer Dampf von der Dampfquelle 31 zu dem Rohrabschnitt
zugeführt, in welchem der Verbindungsweg entstanden ist,
und eine hohe Temperatur wird aufrechterhalten, da unter
Druck stehender, heißer Dampf 30 nach und nach durch die
Auslaßleitung 21 entweicht 30'. Deshalb wird steriles,
fließfähiges, durch das mit der Produktleitung der
Ventilvorrichtung A verbundene Zuführleitungspaar 11 und 11'
fließendes Gut 20 durch eine Trennwand (Barriere) aus
sterilisierendem
Dampf geschützt, der eine hohe Temperatur
beibehält, so daß das Gut in einem vollständig sterilen
Zustand gehalten wird, und andere mit der Produktleitung
verbundene Abfülleinheiten weiterhin sterile
Abfüllarbeitsgänge sicher ausführen können. Dampf, der das Rohr 19
füllt, wird daran gehindert, aus dem Rohr 19 in das Rohr 18
zu fließen. Durch Umschalten der Ventile von dem oben
beschriebenen Zustand zum in Fig. 2 dargestellten
offen/geschlossenen Zustand kann steriles fließfähiges Gut
auf der Seite der Abfülleinheit der Abgabeleitung 6 des
Ventiles 2 zugeführt werden, während der sterile Zustand
aufrechterhalten wird.
-
Fig. 5 zeigt den Zustand, in welchem andere, mit der
Produktleitung verbundene Abfülleinheiten in Betrieb sind, und
die selbst nichtgezeigte, aber mit der gezeigten
Ventilvorrichtung A für steriles Gut 20 verbundene Abfülleinheit
gereinigt wird. Insbesondere ist das Rohr 27 zum Zuführen
des Reinigungsmittels 40 aus der Reinigungseinheit 41 mit
dem Einlaßrohr 7 des Ventils 2 der Ventilvorrichtung A
verbunden. Auch die Ventile 1 und 2 der Ventilvorrichtung A
und das zweite Dampfventil 15 sind geschlossen, die
intermittente Dampfsperre 16 ist intermittent geschlossen und
das erste Dampfventil 13 und die Dampfsperre 14 sind
geöffnet. Somit, nachdem die Offen/Geschlossen-Zustände der
verschiedenen Ventile der Vorrichtung in dem in Fig. 4
gezeigten Zustand festgelegt sind, wird das Rohr 27 von der
Reinigungseinheit 41 am Ventil 2 der Ventilvorrichtung A - wie
in Fig. 5 gezeigt - angeschlossen, so daß Reinigungsmittel
40 auf der Abfülleinheitsseite der Abgabeleitung 6 zugeführt
wird. Wenn mehrere mit derselben Produktleitung (Hauptrohr)
verbundene Abfülleinheiten im Betrieb sind, während die in
der Figur gezeigte, mit der Ventilvorrichtung A verbundene
Abfülleinheit auf die beschriebene Art gereinigt wird, wird
die durch die die Produktleitung bildenden Zuführleitung 11
und 11 fließende, sterile, fließfähige Gut 20 in ähnlicher
Weise gehandhabt, wie oben beschrieben, wobei den anderen
Abfülleinheiten ein sicherer Weiterbetrieb ermöglicht wird,
da das Ventil 1 auf der Produktleitungsseite der
Ventilvorrichtung in einem vollständig sterilen Zustand - ohne
Gefahr von Verunreinigung - gehalten wird, da die vorerwähnte
sterilisierende Unterteilung (Barriere) zwischen den
geschlossenen Abschnitten des Ventilglieder 1a und des
Ventilgliedes 2a gebildet wird, d. h. zwischen dem Ventil 1 und
dem Ventil 2 der Ventilvorrichtung A.
-
Fig. 6 zeigt den Zustand, in welchem - obwohl dies nicht
direkt mit dem Gegenstand der Erfindung in Bezug steht -
die Produktion für alle mit der Produktleitung verbundenen
Abfülleinheiten unterbrochen ist, und in welchem
Abfülleinheiten gereinigt werden. Da die Herstellung in der
Produktleitung unterbrochen wurde, fließt kein steriles
fließfähiges Gut 20 durch die mit der Leitung verbundenen
Zuführleitungen 11 und 11 des Ventil 1 in der
Ventilvorrichtung A für steriles Gut, und kein sterilisierender
Dampf 30 fließt aus der Dampfquelle 31 in die Vorrichtung.
Auch das Ventil 1 der Ventilvorrichtung A, das erste
Dampfventil 13, und das zweite Dampfventil 15 sind geschlossen;
das Ventil 2 der Ventilvorrichtung A und die Dampfsperre 14
sind geöffnet; die intermittente Dampfsperre 16 wird
intermittent geschlossen; das Rohr 27 ist zwischen der
Reinigungseinheit 41 und dem Einlaßrohr 7 des Ventils 2
angeschlossen; und Reinigungsmittel wird zu dem geöffneten
Ventil 2 zugeführt. So wird Reinigungsmittel 40 auf der
Abfülleinheitsseite der Abgabeleitung 6 des Ventiles 2 in
der Ventilvorrichtung zugeführt; das Reinigungsmittel füllt
den Abschnitt des Raumes zwischen dem Ventilglied 1a und
dem Ventilglied 2a bis zum ersten Dampfventil 13, d. h. das
Dampfeinlaßrohr 3, durchläuft die Dampfsperre 14 des
Dampfauslaßrohres 4 und füllt den Bereich zwischen der zweiten
Dampfsperre 15 und der intermittenten Dampfsperre 16 des
Rohres 18. Dann wird das Reinigungsmittel 40 nach und nach
auf der Seite der Auslaßleitung 21 entladen 40a, fließt
durch Öffnen und Schließen des pulsierenden 29' Ventiles 29
der intermittenten Dampfsperre 16 in den Auslaß 22. So wird
der Raum zwischen den einander gegenüberliegenden
Ventilgliedern 1a und 2a der Ventilvorrichtung A gereinigt. Auch
die Produktleitungsseite wird auch durch andere Mittel
gereinigt, um den nächsten Produktionsdurchlauf
vorzubereiten. Vor dem Befüllen der mit der Produktleitung
verbundenen Abfülleinheiten sollten die
Offen/Geschlossen-Zustände der Ventile auf die in Fig. 2 gezeigte
Herstellungszeit gesetzt werden, nachdem die Produktleitung, die
Abfülleinheitsseite und der Strömungsweg des Gutes der
Ventilvorrichtung A desinfiziert wurden.
-
In jeder der gezeigten Figuren der verschiedenen
Betriebszustände der bevorzugten Ausführungsform wurde die
Ventilvorrichtung A, die Dampfsperre 14 und die
intermittente Dampfsperre 16 einfachheitshalber horizontal
angeordnet; diese können jedoch aus ähnlichen, bei der Erklärung
der Ventilvorrichtung für steriles fließfähiges Gut bereits
angegebenen Gründen vertikal angeordnet werden. Obwohl
schematisch die verbindenden Rohre zwischen den
verschiedenen Ventilen in der Erklärung länger als ihre
tatsächliche Länge dargestellt wurden, sollten sie mit möglichst
kurzen Längen verbunden sein, so daß die Vorrichtung
wirkungsvoll arbeitet. Natürlich kann die Ausgestaltung oder
Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung verändert
werden, wobei viele der in der Erklärung enthaltenen
Charakteristiken oder Abweichung vom Grundkonzept der
Erfindung inkorporiert werden können.
Ergebnis der Erfindung
-
Aus der vorhergehenden Erklärung wird klar, daß die
Erfindung die im Anschluß erklärten Effekte erzielt.
-
Da erfindungsgemäße Ventilvorrichtung an Verteilungspunkten
steriles fließfähiges Gut von einem Hauptrohr - welches die
Produktleitung ist - zu Verarbeitungsstufen - wie Abfüllen
-
- leitet, und unter Druck stehenden heißen Dampf benutzt,
um die Innenseite der Ventilvorrichtung zu desinfizieren
und um Rückständen des fließfähigen Gutes im die Übertragung
des fließfähigen Gutes von dem Hauptrohr zu der
Verarbeitungsstufe steuernden, sich öffnenden und schließende
Ventil nach außerhalb der Vorrichtung - allerdings nicht zu
der Herstellungseinheitsseite - zu entladen, gelangt deshalb
das fließfähige Gut nicht in die Verarbeitungsstufe. Indem
der Raum zwischen dem geschlossenen Ventilpaar mit
sterilisierenden Dampf aus dem Einlaßrohr nach dem Entladen der
Rückstände gefüllt wird, kann die Erfindung die
Verunreinigung des durch das Hauptrohr fließenden, sterilen,
fließfähigen Gutes verhindern.
-
Außerdem, indem ein Einlaßrohr für Reinigungsmittel an dem
Ventil auf der Seite der Auslaßleitung des einander
gegenüberliegender Ventilepaares vorgesehen ist, können das
innere der Ventilvorrichtung und die Einheit auf der
Verarbeitungsstufenseite leicht gereinigt werden.
-
Indem zusätzlich die einander zugewendeten Oberflächen des
Ventilgliederpaares halbkugelförmig gestaltet sind, wird
der Weg zwischen den Ventilgliedern eingeengt und die
Flußgeschwindigkeit des sterilisierenden, zwischen den
Ventilgliedern durchtretenden Dampfes beschleunigt. Demzufolge
wird der Dampf kräftig aus der Ventilvorrichtung entfernt,
was dazu führt, daß Rückstände in der Nähe der
Ventilglieder entladen werden, was insbesondere für dickes,
hochviskoses, steriles fließfähiges Gut - wie etwa Tomatenketchup
-
- wirkungsvoll ist.
-
Da schließlich die Durchmesser des Dampfeinlaßrohres und
des Dampfauslaßrohres in den Bereichen geweitet sind, die
sie mit der Kammer im Zentrum der Ventilvorrichtung
verbinden, und da die Erfindung einen innerhalb des
Dampfeinlaßrohres angeordneten Dampfablenkkörper hat, werden
Rückstände des erwähnten fließfähigen Gutes, die in
Eckbereichen in der Nähe des Ventilsitzes am Sockel der
Ventilglieder vorhanden sind - wo diese Rückstände bevorzugt
verbleiben - kraftvoll entfernt, wobei es ermöglicht wird, daß der
erwähnte Bereich effektiver gereinigt wird.
-
Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung,
in der das Dampfeinlaßrohr der Ventilvorrichtung mit einer
Dampfquelle über ein den Strömungsweg durch ein diesen
öffnendes und schließendes Dampfventil verbunden ist, und in
der das Ventilvorrichtungs-Dampfauslaßrohr auf der
Auslaßleitungsseite über wenigstens eine Dampfsperre verbunden
ist, kann die Vorrichtung zum Zuführen sterilen,
fließfähigen Gutes zu Verarbeitungsstufen für das sterile
fließfähige Gut das sterile fließfähige Gut zu den
Abfüllverarbeitungsstufen zuführen, wobei dieses in sterilem Zustand
bleibt, während die Verarbeitungsstufeneinheit in Betrieb
ist, indem das Öffnen und Schließen des Ventilpaares der
Ventileinheit und das Öffnen und Schließen der Ventile des
Dampfventils und der Dampfsperre - welche an
entgegengesetzten Seiten der Ventilvorrichtung angeordnet sind -
gesteuert werden, zur Zeit wenn das Gut vom Hauptrohr -
welches die Produktleitung ist - zu den Verarbeitungsstufen -
wie Abfüllen - zugeführt wird. Wenn die Herstellung
unterbrochen wird, indem die Maschinen angehalten sind, werden
Rückstände des sterilen Gutes in der Ventilvorrichtung nach
außen über die Dampfsperre durch Dampf aus der
angeschlossenen Dampfquelle entladen, so daß die Rückstände nicht auf
die Verarbeitungsstufenseite gelangen, wodurch die
Effizienz des Herstellungsarbeitsganges gesteigert wird, so z. B.
indem der Verlust von Verpackung beim Neustarten des
Abfüllarbeitsganges vermieden wird.
-
Indem zusätzlich eine intermittente Dampfsperre auf der
Entladungsseite der Dampfsperre der Vorrichtung vorgesehen
ist, indem ein zweites Dampfventil in dem Rohr vorgesehen
ist, daß das Rohr zwischen der Dampfquelle und dem
Dampfventil (erstes Dampfventil) mit dem Rohr zwischen der
Dampfsperre und der intermittenten Dampfsperre verbindet,
und indem ein Einlaßrohr für Reinigungsmittel mit dem
Ventil auf der Zuführleitungsseite der Ventilvorrichtung
verbunden ist, wird der sterile Zustand des fließfähigen
Gutes, das durch die Ventilvorrichtung fließt, vollständig
aufrechterhalten, wenn die Verarbeitungsstufeneinheit in
Betrieb ist, da die Außenseite der Ventile auf der Seite
des Strömungsweges des durch die Ventilvorrichtung
fließenden fließfähigen Gutes mit heißem Dampf bedeckt sind. Wenn
die Verarbeitungsstufeneinheit angehalten wird, während
eine andere Einheit an der Produktleitung in Betrieb ist,
kann der sterile Zustand an der Produktleitungsseite der
Ventilvorrichtung - über die Fähigkeit konventioneller
Vorrichtungen hinaus - vollständig aufrechterhalten werden, da
eine Barriere durch sterilisierenden heißen Dampf gebildet
wird, der nach und nach zwischen dem Ventilvorrichtung
zugeführt wird, und sowohl die Herstellungseinheit als auch
die Ventilvorrichtung kann wirkungsvoll, aufgrund der
intermittenten Verbindung der Reinigungseinheit mit dem
Einlaßrohr des Ventils auf der Auslaßleitungsseite der
Ventilvorrichtung, gereinigt werden.
-
Letztlich kann die erwähnte Ventilvorrichtung und die
Vorrichtung, welche die Ventilvorrichtung benutzt und welche
oben dargestellt und erklärt wurde, außer zum Zuführen
sterilen fließfähigen Gutes aus einer Produktleitung zu
Abfülleinheiten oder zum Zuführen des Produktes zu
Speichervorrichtungen in der sterilen Verpackungsindustrie
auch wirkungsvoll verwendet werden, um solche hochviskosen,
sterilen fließfähigen Güter aus einer Produktleitung zu
verschiedenen Arten von Verarbeitungsstufen oder
Speichervorrichtungen für das Gut in der chemischen
Industrie oder anderen sterilen Verpackungsindustrien zu
zuführen, wobei ein wesentlicher Vorteil geschaffen wird,
indem die Herstellungseffizienz in den Verarbeitungsstufen
der Industrien gesteigert wird.