EP3140243B1

EP3140243B1 - Behandlungskopf sowie behälterbehandlungsmaschine mit einem behandlungskopf

Info

Publication number: EP3140243B1
Application number: EP15718202.3A
Authority: EP
Inventors: Hilmar FICKERT
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2014-05-05
Filing date: 2015-04-21
Publication date: 2019-01-09
Anticipated expiration: 2035-04-21
Also published as: DE102014106203A1; EP3140243A1; US10266380B2; US20170088408A1; WO2015169579A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Behandlungskopf für Behälter gemäß dem Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Behälterbehandlungsmaschine gemäß dem Oberbegriff Patentanspruch 14.
Es ist bekannt, flüssige Füllgüter, beispielsweise Bier, Softdrinks, Fruchtsäfte o.ä. in großvolumigen Behältern, beispielsweise Fässern oder sog. KEG-Fässern abzufüllen und zu lagern. Insbesondere bei KEG-Fässern ist es bekannt, dass diese eine Ventilanordnung aufweisen, über die im abfüllenden Betrieb das KEG-Fass mit dem flüssigen Füllgut befüllt und beim Verbraucher, beispielsweise in der Gastronomie das flüssige Füllgut mittels einer Zapfanlage, die an dieser Ventilanordnung angeschlossen ist, aus dem Behälterinnenraum entnommen wird. Derartige Ventilanordnungen sind in dem KEG-Fass an einem Ventilaufnahmeabschnitt der Behälterwandung eingebracht und befestigt. Beispielsweise sind Ventilanordnungen bekannt, deren Ventilaußenteil mittels eines Sprengrings gegenüber dem Ventilaufnahmeabschnitt des Behälters fixiert wird. Alternative Ventilanordnungen werden beispielsweise in den Ventilaufnahmeabschnitt mittels eines am Ventilaußenteil vorgesehenen Außengewindes eingeschraubt. Bei derartigen Ventilanordnungen, auch als Fitting bezeichnet, kann es vorkommen, dass es innerhalb der filigranen Bauteilstrukturen der Ventilanordnungen während des Umlaufs des Behälters vom Abfüllbetrieb zum Kunden bzw. wieder zurück zum Abfüllbetrieb, d.h. bei Mehrfachverwendung des Behälters zu Schimmelbildung kommt.
Eine wesentliche Ursache dieses Problems besteht darin, dass im Bereich der Ventilanordnung, insbesondere im Übergangsbereich zwischen dem Ventilaußenteil und dem Ventilaufnahmeabschnitt des Behälters eine Vielzahl von filigranen Strukturen, beispielsweise Ritzen, Spalten oder auch Hinterschneidungen vorkommen, die beim Füllvorgang des Behälters mit Füllgut in Berührung kommen. Aufgrund der filigranen Ausbildung dieser Ritzen und Spalten bzw. Hinterschneidungen lässt sich das darin befindliche Füllgut anschließend auch durch intensive Spülvorgänge oder ähnliche Reinigungsmethoden nicht vollständig entfernen bzw. wegspülen. Bei der nachfolgenden Lagerung des Behälters können die Reste des Füllguts verderben und abhängig von den Lagerbedingungen zu Schimmelbildung führen.
Ein Behandlungskopf gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 wird dabei von GB 1,115,223 offenbart.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, einen Behandlungskopf anzugeben, mittels dem eine hinsichtlich hygienischer Gesichtspunkte optimierte Behälterbehandlung ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Eine Behälterbehandlungsmaschine ist Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 14.
Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf einen Behandlungskopf zur Behandlung, insbesondere zur Befüllung von eine Ventilanordnung aufweisenden Behältern. Der Behandlungskopf umfasst einen verschiebbar in einem Behandlungskopfgehäuse gehaltenen Stößel zum Öffnen der Ventilanordnung des Behälters. Im Behandlungskopf sind ein erster Fluidkanal zur Zuführung eines flüssigen Fluids in den Behälter und ein zweiter Fluidkanal zur Abführung eines flüssigen oder gasförmigen Mediums aus dem Behälter vorgesehen, wobei der Behandlungskopf eine Dichtung aufweist, die zur Anlage gegenüber einem Ventilaußenteil ausgebildet ist. Der Behandlungskopf weist ferner einen Abschirmabschnitt auf, der zur Abschirmung zumindest eines Befestigungsabschnitts der Ventilanordnung gegenüber dem im ersten Fluidkanal geführten Fluid ausgebildet ist.
Mittels des Abschirmabschnitts wird verhindert, dass während der Behälterbehandlung Füllgut bzw. Reinigungs- bzw. Spülflüssigkeit in den Befestigungsabschnitt eindringt, im Bereich dessen die Ventilanordnung in einem Ventilaufnahmeabschnitt des Behälters gehalten ist. In anderen Worten, werden die filigranen Strukturen zwischen dem Ventilaufnahmeabschnitt des Behälters und dem Ventilaußenteil gegen ein Endringen von Flüssigkeit geschützt, so dass eine hygienisch bedenkliche Schimmelbildung bei nachfolgender Lagerung des Behälters wirksam vermieden werden kann.
In einem Ausführungsbeispiel ist der Abschirmabschnitt zumindest abschnittsweise hülsenförmig ausgebildet. Beispielsweise ist der Abschirmabschnitt konzentrisch zum Stößel angeordnet und umgibt diesen umfangsseitig beabstandet. Dieser hülsenförmige Abschirmabschnitt bildet damit mit seiner Wandung eine Barriere gegen ein Eindringen des Fluids in den Befestigungsbereich. Die Länge des hülsenförmigen Abschirmabschnitts ist dabei derart gewählt, dass dieser den Bereich zwischen dem Ventilaußenteil und einem Behandlungskopfgehäuseabschnitt, d.h. insbesondere den Bereich des Befestigungsabschnitts überspannt.
Die Ventilanordnung weist einen napfartig vertieften, durch zumindest einen umfangsseitigen Ventilwandungsabschnitt begrenzten Bereich auf, wobei der Abschirmabschnitt zur Abschirmung und/oder Abdichtung des Ventilwandungsabschnitts gegenüber dem im ersten Fluidkanal geführten Fluid ausgebildet ist. Der Ventilwandungsabschnitt ist beispielsweise Bestandteil des Ventilaußenteils, mittels dem die Ventilanordnung im Ventilaufnahmeabschnitt des Behälters befestigt ist. Insbesondere kann die Ventilanordnung mittels des Ventilwandungsabschnitts oder im Bereich des Ventilwandungsabschnitts am Ventilaufnahmeabschnitt des Behälters gehalten sein. Durch die Abschirmung des Ventilwandungsabschnitts wird erreicht, dass dort ausgebildete Ritzen oder Spalten, insbesondere die sich durch die Befestigung der Ventilanordnung im Ventilaufnahmeabschnitt des Behälters ergebenden Ritzen und Spalten fluidfrei gehalten werden, so dass dort die Gefahr der Schimmelbildung durch Verderben des Fluids wesentlich reduziert ist.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Abschirmabschnitt an den napfartig vertieften Bereich der Ventilanordnung formangepasst. Dadurch wird erreicht, dass die Dichtung und der Abschirmabschnitt beim Aufsetzen des Behälters auf dem Behandlungskopf bzw. beim Einschieben des Stößels in die Ventilanordnung zum Öffnen derselben in den napfartig vertieften Bereich einbringbar ist und zwar insbesondere derart, dass bei Anbringen der Dichtung des Behandlungskopfs an das Ventilaußenteil zugleich eine fluiddichte Abschirmung des Befestigungsbereichs erreicht ist.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel schirmt der Abschirmabschnitt bei geöffneter Ventilanordnung den ersten Fluidkanal abschnittsweise radial nach außen hin zwischen einem den Stößel beabstandet umgebenen Behandlungskopfgehäuseabschnitt und dem Ventilaußenteil ab. Der Abschirmabschnitt erstreckt sich dabei mit seiner Längsrichtung parallel zur Längsachse des Stößels und liegt im Bereich seines der Ventilanordnung zugewandten freien Endes durch die Dichtung fluiddicht gegenüber dem Ventilaußenteil an. Des Weiteren bildet entweder die Außenseite des Abschirmabschnitts eine gegenüber dem Behandlungskopfgehäuseabschnitt anliegende Dichtfläche oder es ist eine Dichtung vorgesehen, die eine fluiddichte Verbindung zwischen der Außenseite des Abschirmabschnitts und dem Behandlungskopfgehäuseabschnitt ausbildet. Durch die beidendige fluiddichte Verbindung wird erreicht, dass der Befestigungsbereich fluiddicht gegenüber dem ersten Fluidkanal abgetrennt ist und der Abschirmabschnitt eine radial außenliegende Begrenzung des ersten Fluidkanals in diesem Befestigungsbereich bildet.
Bevorzugt ist am Abschirmabschnitt oder im Bereich des Abschirmabschnitts die Dichtung vorgesehen, die zur Anlage gegenüber dem Ventilaußenteil ausgebildet ist. Die Dichtung ist insbesondere stirnseitig am Abschirmabschnitt vorgesehen, so dass durch diese Dichtung der erste Fluidkanal nach außen hin abgedichtet ist und das Austreten des Fluids auch in den Befestigungsbereich wirksam vermieden wird.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird der Abschirmabschnitt durch einen von der Dichtung abstehenden Dichtungsabschnitt gebildet. Der Dichtungsabschnitt kann dabei aus einem Elastomer, beispielsweise einem Gummi gebildet werden. Alternativ kann der Abschirmabschnitt auch durch ein formfestes Material gebildet werden, beispielsweise Kunststoff oder Metall, wobei die fluiddichte Verbindung zum Behandlungskopfgehäuseabschnitt mittels einer Dichtung oder Dichtlippe hergestellt wird.
Bevorzugt werden die Dichtung und der Abschirmabschnitt durch ein einstückiges Dichtelement gebildet. Beispielsweise kann eine Dichtmanschette vorgesehen sein, die an einem stirnseitigen ersten Dichtmanschettenabschnitt die Abdichtfunktion der Dichtung übernimmt und einen von dem ersten Dichtmanschettenabschnitt abstehenden, hülsenförmig ausgebildeten, zweiten Dichtmanschettenabschnitt aufweist, die die zuvor beschriebene Abschirmfunktion des Abschirmabschnitts übernimmt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind der Abschirmabschnitt sowie vorzugsweise auch die gegenüber dem Ventilaußenteil zur Anlage gelangende Dichtung unverschieblich am Behandlungskopf, insbesondere am Behandlungskopfgehäuse gehalten. Beispielsweise kann die Dichtung mittels des Abschirmabschnitts am Behandlungskopf gehalten sein. Bei Anbringung des Behälters am Behandlungskopf kommt dabei unabhängig von der Stellung des Stößels die Dichtung gegenüber dem Ventilaußenteil zur Anlage. Der Abschirmabschnitt kann an dem der Dichtung gegenüberliegenden Ende bzw. außenumfangsseitig im Bereich dieses der Dichtung gegenüberliegenden Endes in Dichtlage gegenüber einem Behandlungsgehäuseabschnitt angeordnet sein oder fest mit diesem verbunden sein. Des Weiteren kann der Abschirmabschnitt auch Bestandteil eines Behandlungsgehäuseabschnitts sein.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Abschirmabschnitt verschiebbar am Behandlungskopfgehäuse gehalten. So kann beispielsweise bedingt durch die Bewegung des Stößels eine Verschiebung des Abschirmabschnitts bzw. auch einer daran vorgesehenen stirnseitigen Dichtung vollzogen werden. Beispielsweise kann das Abschirmelement durch Krafteinwirkung mindestens einer Feder vorgespannt sein.
Bevorzugt sind der Abschirmabschnitt und vorzugsweise auch die Dichtung am Stößel gehalten. Dadurch wird das Abschirmelement zusammen mit der Dichtung beim Vorgang des Öffnens der Ventilanordnung aus dem Behandlungskopfgehäuse herausgeschoben und in Dichtlage an dieser Ventilanordnung derart angebracht, dass der Befestigungsbereich gegen ein Eindringen von Füllgut geschützt ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist bei geöffneter Ventilanordnung der erste Fluidkanal abschnittsweise zwischen dem Stößel und dem Abschirmabschnitt gebildet. Beispielsweise verläuft der erste Fluidkanal außenseitig am Stößel entlang, beispielsweise in mehreren umfangsseitig verteilten Fluidkanalzweigen. Der Abschirmabschnitt ist konzentrisch zum Stößel und beabstandet zu diesem vorgesehen, so dass der erste Fluidkanal in radialer Richtung innenseitig durch den Stößel und außenseitig durch den Abschirmabschnitt begrenzt wird.
Vorzugsweise liegt bei geöffneter Ventilanordnung der Abschirmabschnitt mittels der Dichtung fluiddicht gegenüber dem Ventilaußenteil an und der Abschirmabschnitt liegt an einem der Dichtung entfernt liegenden Bereich fluiddicht gegenüber einem Behandlungskopfgehäuseabschnitt an oder ist fluiddicht mit diesem verbunden. Dadurch wird erreicht, dass der erste Fluidkanal durch den Abschirmabschnitt radial nach außen hin fluiddicht gegenüber dem Befestigungsbereich der Ventilanordnung bzw. einem am Ventilaußenteil gebildeten Ventilwandungsabschnitt abgetrennt ist, um ein Eindringen des flüssigen Füllgutes in diesen Befestigungsbereich zu verhindern.
Bevorzugt umgibt der Abschirmabschnitt den Stößel abschnittsweise hülsenförmig. der hülsenförmige Abschirmabschnitt weist dabei eine axiale Länge derart auf, dass dieser mit einer Stirnseite abgedichtet gegenüber der Ventilanordnung und in einem von dieser Stirnseite entfernt liegenden Bereich außenseitig gegenüber einem Behandlungskopfgehäuseabschnitt, beispielsweise einer ringförmig um den Abschirmabschnitt verlaufenden Anlagefläche, anliegt. Dadurch wird trotz Verschiebbarkeit des Abschirmabschnitts gegenüber dem Behandlungskopfgehäuseabschnitt eine Abdichtung des ersten Fluidkanals radial nach außen hin erreicht.
Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Behälterbehandlungsmaschine zum Behandeln, insbesondere zum Befüllen von eine Ventilanordnung aufweisenden Behältern mit zumindest einem Behandlungskopf, der gemäß den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ausgebildet ist.
Behälter im Sinne der Erfindung sind insbesondere Fässer oder Kegs zur Aufnahme und Lagerung von flüssigen Füllgütern, insbesondere Getränken. Behälterbehandlungsmaschine im Sinne der Erfindung sind jegliche Maschinen, mit denen eine Behälterbehandlung vollzogen werden kann, beispielsweise Füllmaschinen, Reinigungsmaschinen etc.
Unter Behälterbehandlung werden sämtliche Behandlungsverfahren von Behältern verstanden, insbesondere Befüllung, Reinigung, Spülen etc.
Unter Behandlungskopf im Sinne der Erfindung werden sämtliche Kopplungseinrichtungen zum Verbinden eines zu behandelnden Behälters mit der Behandlungsmaschine verstanden, insbesondere Füllköpfe, Reinigungs- oder Spülköpfe.
Der Ausdruck "im Wesentlichen" bzw. "etwa" bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen. Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: beispielhaft ein erfindungsgemäßer Behandlungskopf bei Anlage an einer Ventilanordnung eines Behälters in Schließstellung in einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2: beispielhaft der Behandlungskopf gemäß Figur 1 bei Anlage an einer Ventilanordnung eines Behälters in einer geöffneten Stellung in einer Ausschnittsdarstellung; und
Fig. 3: beispielhaft ein erfindungsgemäßer Behandlungskopf bei Anlage an einer Ventilanordnung eines Behälters in Schließstellung in einem zweiten Ausführungsbeispiel.

In Figur 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Behandlungskopf in einem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt. Der Behandlungskopf 1 weist ein Behandlungskopfgehäuse 3 auf, das mittels eines Behandlungskopfgehäuseabschnitts 3., beispielsweise auch in Form einer Dichtung aus EPDM, zur Anlage gegenüber einer Ventilanordnung 2 eines nicht dargestellten Behälters ausgebildet ist. Der Behälter kann hierbei beispielsweise ein sogenanntes KEG-Fass sein, und die Ventilanordnung 2 kann durch ein sogenanntes KEG-Fitting gebildet werden.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Ventilanordnung 2 zwei Ventilkörper auf, und zwar einen ersten Ventilkörper 2.3 und einen zweiten Ventilkörper 2.4. Im geschlossenen Zustand der Ventilanordnung 2 liegt der erste Ventilkörper 2.3 dichtend gegenüber einer Öffnung des zweiten Ventilkörpers 2.4 an. Der zweite Ventilkörper 2.4 wiederum liegt dichtend gegenüber einem einen Ventilsitz für den zweiten Ventilkörper 2.4 bildenden Ventilanordnungsabschnitt 2.1 an, sodass durch die Ventilkörper 2.3, 2.4 die Ventilanordnung 2 fluiddicht verschlossen ist. Der Ventilanordnungsabschnitt 2.1 kann insbesondere ein ringartiges Element der Ventilanordnung 2 sein, das insbesondere auch ein Ventilaußenteil 2.5 bildet, mittels dem die Ventilanordnung 2 in einem Ventilaufnahmeabschnitt 12 des Behälters befestigt ist. Der Ventilanordnungsabschnitt 2.1 kann insbesondere ein konusförmiger Abschnitt sein, der radial innenliegend am ring- oder hülsenförmigen Ventilaußenteil 2.5 vorgesehen ist.
Der Behandlungskopf 1 weist des Weiteren einen Stößel 4 auf, der in Richtung einer Behandlungskopflängsachse LA verschiebbar im Behandlungskopfgehäuse 3 gehalten ist und aus einer in Figur 1 gezeigten zurückgezogenen Stellung in eine in Figur 2 gezeigte vorgeschobene Stellung durch einen Aktuator 10 bewegbar ist. Der Stößel 4 ist dabei an seinem vorderen, der Ventilanordnung 2 zugewandten freien Ende derart geformt, dass beim Einschieben des Stößels 4 in die Ventilanordnung 2 durch das freie Ende des Stößels 4 sowohl der erste Ventilkörper 2.3 als auch der zweite Ventilkörper 2.4 von deren jeweiligen Ventilsitz abgehoben werden, sodass zwei voneinander getrennte Fluidwege in der Ventilanordnung 2 geöffnet werden.
In dem Behandlungskopf 1 sind zumindest zwei Fluidkanäle vorgesehen, und zwar ein erster Fluidkanal 5, mittels dem eine Zuführung eines flüssigen Füllgutes in den Behälter erfolgt und ein zweiter Fluidkanal 6, der als Rückgaskanal zum Abführen des im Behälter befindlichen Gases während des Füllvorgangs oder auch zur Abförderung einer Reinigungs- oder Spülflüssigkeit nach dem Reinigungs- oder Spülvorgang dient. Der erste Fluidkanal 5 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel umfangsseitig um den Stößel 4 ausgebildet, der zweite Fluidkanal 6 verläuft zumindest abschnittsweise im Inneren des Stößels 4. Des Weiteren kann im Behandlungskopf 1 ein weiterer Fluidkanal 11 zur Einbringung eines Treibgases bzw. eines gasförmigen Mediums in den Innenraum des Behälters vorgesehen sein, das im Behälterinnenraum einen Überdruck erzeugt, sodass das auf diese Weise im Behälter vorgespannte Getränk beispielsweise über eine Zapfanlage entnommen werden kann. Alternativ kann der weitere Fluidkanal 11 auch zum Abführen des sogenannten Abspritzbieres vorgesehen sein, um Verschmutzungen durch umherspritzendes Füllgut beim Lösen des Kegs von Behandlungskopf sicher zu vermeiden.
Der Behandlungskopf 1 weist des Weiteren eine Dichtung 7 auf, die im gezeigten Ausführungsbeispiel am Stößel 4 vorgesehen ist. Alternativ kann die Dichtung auch an dem Behandlungskopfgehäuse 3 vorgesehen sein. Die Dichtung 7 kommt bei auf dem Behandlungskopf 1 aufgesetztem Behälter bzw. bei vorgeschobenem Stößel 4 gegenüber einem an der Ventilanordnung 2 vorgesehenen Anlageabschnitt, der beispielsweise am Ventilaußenteil 2.5 vorgesehen ist und durch eine Stufung derselben gebildet wird, zur Anlage, und dichtet dabei den ersten Fluidkanal 5 umfangsseitig nach außen hin ab.
Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Ventilanordnung 2 ist in einen flanschartigen Ventilaufnahmeabschnitt 12 des Behälters eingebracht. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Ventilanordnung 2 mittels eines Sprengrings 13 gegenüber dem Ventilaufnahmeabschnitt 12 gehalten. Des Weiteren sind Ventilanordnungen 2 bzw. sogenannte KEG-Fittings bekannt, die außenumfangsseitig ein Außengewinde aufweisen, mittels dem das KEG-Fitting in ein in den Ventilaufnahmeabschnitt 12 eingebrachtes Innengewinde einschraubbar ist.
Zur Vermeidung des Eindringens von Fluid in den Befestigungsbereich 14 zwischen Außenwandung der Ventilanordnung 2 und des Ventilaufnahmeabschnitts 12, bzw. im Bereich des Sprengrings ist ein Abschirmabschnitt 8 vorgesehen, mittels dem eine Abtrennung bzw. Abschirmung zumindest des ersten Fluidkanals 5 gegenüber diesem Befestigungsbereich bewirkt wird.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Abschirmabschnitt 8 hülsenförmig ausgebildet und umgibt den Stößel 4 umfangsseitig beabstandet. Der Abschirmabschnitt 8 kann beispielsweise als rohrartige Hülse an dem Stößel 4 angeordnet sein und mit diesem Stößel 4 verschiebbar im Behandlungskopfgehäuse 3 geführt sein. Die Längsachse des Abschirmabschnitts 8 ist dabei vorzugsweise parallel zu der Längsachse LA des Stößels 4 ausgerichtet. An dem vorderen stirnseitigen Ende des Abschirmabschnitts 8, d.h. an dem der Ventilanordnung 2 zugewandten Ende ist die vorzugsweise ringförmige Dichtung 7 vorgesehen. Der Abschirmabschnitt 8 kann aus jeglichen formstabilem Material, beispielsweise Stahl oder Kunststoff gebildet sein oder aber auch aus einem flexiblen Material, beispielsweise einem Elastomer. Der Abschirmabschnitt 8 kann insbesondere auch einstückig mit der Dichtung 7 ausgebildet sein, d.h. die Dichtung 7 und der Abschirmabschnitt 8 werden durch eine einzige Dichtungsmanschette gebildet. Alternativ kann der Abschirmabschnitt 8 Bestandteil des Stößels 4 sein und die Dichtung 7 kann an diesem Abschirmabschnitt 8 angeordnet sein. Der Abschirmabschnitt kann beispielsweise als hülsenförmiger Körper um den Stößel 4 herum vorgesehen sein oder einstückig mit dem Stößel 4 ausgebildet sein.
Figur 2 zeigt den Behandlungskopf 1 sowie die Ventilanordnung 2 in einer Darstellung, bei der der Stößel 4 in einer vorgeschobenen Stellung positioniert ist, so dass die Ventilanordnung 2 geöffnet ist. Das vordere freie Ende des Stößels 4 ist dabei derart gestuft ausgebildet, dass der erste Ventilkörper 2.3 und der zweite Ventilkörper 2.4 von deren jeweiligen Ventilsitz abgehoben sind, sodass zwischen dem angeschlossenen Behälterinnenraum und dem Behandlungskopf sowohl ein geöffneter Kanal für die Zuführung des flüssigen Füllgutes, der an den ersten Fluidkanal 5 des Behandlungskopfs 1 angeschlossen ist und ein weiterer Kanal für die Abführung des Rückgases bzw. der Reinigungs- oder Spülflüssigkeit, der mit dem zweiten Fluidkanal 6 des Behandlungskopfs 1 verbunden ist, gebildet wird.
Durch das Vorschieben des Stößels 4 wird der daran angeordnete Abschirmabschnitt 8 derart verschoben, dass der Befestigungsbereich 14, in dem die Ventilanordnung 2, beispielsweise mittels des Ventilaußenteils 2.5 an dem Ventilaufnahmeabschnitt 12 des Behälters befestigt ist, durch den Abschirmabschnitt 8 fluiddicht abgeschirmt ist. Der Abschirmabschnitt 8 weist eine axiale Länge I derart auf, dass beim Ankoppeln des Behandlungskopfs 1 an den Behälter und das Öffnen der Ventilanordnung 2 durch das Vorschieben des Stößels 4 zum einen eine fluiddichte Verbindung zu dem Ventilaußenteil 2.5 und zum anderen durch das der Dichtung 7 abgewandte freie Ende des Abschirmabschnitts 8 eine fluiddichte Verbindung zu dem Behandlungskopfgehäuse 3, insbesondere dem Behandlungskopfgehäuseabschnitt 3.1 gebildet wird. Der Behandlungskopfgehäuseabschnitt 3.1 weist beispielsweise eine konzentrisch zur Längsachse LA des Stößels 4 verlaufende, dem Stößel 4 zugewandte Dichtfläche auf, die zusammen mit dem Abschirmabschnitt 8, insbesondere der Außenumfangsfläche des Abschirmabschnitts eine wirksame Abschirmung des Befestigungsbereichs 14 gegenüber einem Eindringen von Fluid bewirkt. Die fluiddichte Verbindung zwischen der Außenseite des Abschirmabschnitts 8 und dem Behandlungsgehäuseabschnitt 3.1 kann entweder durch Anlage des Abschirmabschnitts 8 gegenüber diesem Behandlungskopfgehäuseabschnitt 3.1 (im Falle der Ausbildung als Elastomer) oder durch einen Dichtring bzw. eine Dichtlippe bewirkt werden.
Der Abschirmabschnitt 8 dient zur fluiddichten Abschirmung des Befestigungsbereichs 14 gegenüber dem ersten Fluidkanal 5. Wie in Figur 2 gezeigt, verläuft der erste Fluidkanal 5, mittels dem die Zuführung des flüssigen Füllgutes zu dem Behälter bewirkt wird, im Bereich des Abschirmabschnitts 8 zwischen der Außenwandung des Stößels 4 und der Innenwandung des Abschirmabschnitts 8, sodass der erste Fluidkanal 5 außenseitig durch den Abschirmabschnitt 8 begrenzt und damit ein Eindringen des geförderten Fluids in den Befestigungsbereich 14 wirksam verhindert wird. Durch die dichtende Anlage des Abschirmabschnitts 8 gegenüber dem Behandlungskopfgehäuseabschnitt 3.1 und gegenüber der Ventilanordnung 2 wird ein Austreten des im ersten Fluidkanal 5 geführten Fluids nach außen in Richtung des Befestigungsbereichs 14 wirksam vermieden.
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Behandlungskopfs 1 mit einer darauf aufgesetzten Ventilanordnung 2 im geschlossenen Zustand. Nachfolgend werden lediglich die Unterschiede des Behandlungskopfs 1 zudem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel dargestellt. Im Übrigen gelten die zuvor getroffenen Ausführungen auch auf dieses Ausführungsbeispiel.
Der wesentliche Unterschied des Behandlungskopfs 1 aus Figur3 gemäß dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht darin, dass der Abschirmabschnitt 8 bzw. die Dichtung 7 nicht durch den Stößel 4, sondern durch das Behandlungskopfgehäuse 3 gehalten sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Abschirmabschnitt 8, der ebenfalls hülsenförmig ausgebildet ist, an dem Behandlungskopfgehäuseabschnitt 3.1 gehalten. Der Behandlungskopfgehäuseabschnitt 3.1 kann dabei wiederum ein ringförmig um den Stößel 4 herum verlaufender Abschnitt des Behandlungskopfgehäuses 3 sein. Stirnseitig auf dem dem Behandlungskopfgehäuse 3 abgewandten Ende des Abschirmabschnitts 8 ist die Dichtung 7 vorgesehen, mittels der die Abdichtung des ersten Fluidkanals 5 gegenüber dem Ventilaußenteil 2.5 bewirkt wird.
Die Anordnung des Abschirmabschnitts 8 bzw. der Dichtung 7 an dem Behandlungskopfgehäuseabschnitt 3.1 ist derart getroffen, dass bereits beim Aufsetzen des Behälters auf den Behandlungskopf 1 bzw. dem Aufsetzen des Behandlungskopfs 1 auf den Behälter (unabhängig von der Stellung des Stößels 4) eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Ventilaußenteil 2.5 und dem Behandlungskopf 1 durch die Dichtung 7 hergestellt wird. Des Weiteren ist der Abschirmabschnitt 8 derart gegenüber dem Behandlungskopfgehäuseabschnitt 3.1 befestigt, dass sich auf der, der Dichtung 7 abgewandten Seite des Abschirmabschnitts 8, eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Abschirmabschnitt 8 und dem Behandlungsgehäuseabschnitt 3.1 ergibt. Damit sind der Befestigungsbereich 14 und die dort vorgesehenen Befestigungsstrukturen, die filigran ausgebildet sind und damit nur unzulänglich gereinigt werden können, gegen ein Eindringen des flüssigen Füllguts während des Füllprozesses geschützt.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der Abschirmabschnitt 8 zusammen mit der Dichtung 7 beweglich am Behandlungskopfgehäuse 3 gehalten sein. Vorzugsweise kann ein Mechanismus vorgesehen sein, der ein Ausfahren des Abschirmabschnitts 8 aus dem Behandlungskopfgehäuse 3 in Richtung der Ventilanordnung 2 bewirkt, beispielsweise durch den sich vorschiebenden Stößel 4 in Richtung des Ventilaußenteils 2.5 bewegt wird und dadurch eine fluiddichte Anpressung der Dichtung 7 an dem Ventilaußenteil 2.5 bzw. eine fluiddichte Verbindung zwischen der Außenseite des Abschirmabschnitts 8 und dem Behandlungskopfgehäuseabschnitt 3.1 ergibt. Beispielsweise wird der Abschirmabschnitt 8 zusammen mit der Dichtung 7 durch eine oder mehrere Federn in Dichtlage gegenüber dem Ventilaußenteil 2.5 gedrückt, sodass sich eine federbelastete fluiddichte Verbindung zwischen Ventilaußenteil 2.5 und dem Abschirmabschnitt 8 ergibt.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass eine Vielzahl von Änderungen oder Abwandlungen möglich sind.

Bezugszeichenliste

1: Behandlungskopf
2: Ventilanordnung
2.1: Ventilanordnungsabschnitt
2.2: Ventilwandungsabschnitt
2.3: erster Ventilkörper
2.4: zweiter Ventilkörper
2.5: Ventilaußenteil
3: Behandlungskopfgehäuse
3.1: Behandlungskopfgehäuseabschnitt
4: Stößel
5: erster Fluidkanal
6: zweiter Fluidkanal
7: Dichtung
8: Abschirmabschnitt
9: napfartiger Bereich
10: Aktuator
11: weiterer Fluidkanal
12: Ventilaufnahmeabschnitt
13: Sprengring
14: Befestigungsbereich

LA: Längsachse
I: Länge

Claims

Behandlungskopf zur Behandlung, insbesondere zur Befüllung, von eine Ventilanordnung (2) aufweisenden Behältern umfassend einen verschiebbar in einem Behandlungskopfgehäuse (3) gehaltenen Stößel (4) zum Öffnen der Ventilanordnung (2) des Behälters, wobei im Behandlungskopf ein erster Fluidkanal (5) zur Zuführung eines flüssigen Fluids in den Behälter und ein zweiter Fluidkanal (6) zur Abführung eines flüssigen oder gasförmigen Mediums aus dem Behälter vorgesehen ist und wobei der Behandlungskopf eine Dichtung (7) aufweist, die zur Anlage gegenüber einem Ventilaußenteil (2.5) ausgebildet ist, wobei der Behandlungskopf einen Abschirmabschnitt (8) aufweist, der zur Abschirmung zumindest eines Befestigungsbereichs (14) der Ventilanordnung (2) gegenüber dem im ersten Fluidkanal (5) geführten Fluid ausgebildet ist, wobei die Ventilanordnung (2) einen napfartig vertieften, durch zumindest einen umfangsseitigen Ventilwandungsabschnitt (2.2) begrenzten Bereich (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
der Abschirmabschnitt (8) zur Abschirmung und/oder Abdichtung des Ventilwandungsabschnitts (2.2) gegenüber dem im ersten Fluidkanal (5) geführten Fluid ausgebildet ist.
Behandlungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmabschnitt (8) zumindest abschnittsweise hülsenförmig ausgebildet ist.
Behandlungskopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmabschnitt an den napfartig vertieften Bereich (9) der Ventilanordnung (2) formangepasst ist.
Behandlungskopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmabschnitt (8) bei geöffneter Ventilanordnung (2) den ersten Fluidkanal (5) abschnittsweise radial nach außen hin zwischen einem den Stößel (4) beabstandet umgebenen
Behandlungskopfgehäuseabschnitt (3.1) und dem Ventilaußenteil (2.5) abschirmt.
Behandlungskopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Abschirmabschnitt (8) die Dichtung (7) vorgesehen ist, die zur Anlage gegenüber dem Ventilaußenteil (2.5) ausgebildet ist.
Behandlungskopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmabschnitt (8) durch einen von der Dichtung (7) abstehenden Dichtungsabschnitt gebildet wird.
Behandlungskopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (7) und der Abschirmabschnitt (8) durch ein einstückiges Dichtelement gebildet werden.
Behandlungskopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmabschnitt (8) unverschieblich am Behandlungskopf gehalten ist.
Behandlungskopf nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmabschnitt (8) verschiebbar am Behandlungskopfgehäuse (3) gehalten ist.
Behandiungskopf nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmabschnitt (8) am Stößel (4) gehalten ist.
Behandlungskopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei geöffneter Ventilanordnung (2) der erste Fluidkanal abschnittsweise zwischen dem Stößel (4) und dem Abschirmabschnitt (8) gebildet ist.
Behandlunskof nach einem der Ansprüche 6 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass bei geöffneter Ventilanordnung (2) der Abschirmabschnitt (8) mittels der Dichtung (7) fluiddicht gegenüber dem Ventilaußenteil (2.5) anliegt und dass der Abschirmabschnitt (8) an einem der Dichtung (7) entfernt liegenden Bereich fluiddicht gegenüber einem Behandlungskopfgehäuseabschnitt (3.1) anliegt oder fluiddicht mit diesem verbunden ist.
Behandlungskopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmabschnitt (8) den Stößel (4) abschnittsweise hülsenförmig umgibt.
Behälterbehandlungsmaschine zum Behandeln, insbesondere zum Befüllen von eine Ventilanordnung (2) aufweisenden Behältern mit zumindest einem Behandlungskopf (1) ausgebildet gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.