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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein hygienisches Verteilersystem
entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, und, wie im
U.S. Patent Nr. 6240952
B1 offenbart, für
das Ausgeben eines mikrobiologisch empfindlichen Fluids, speziell
eines säurearmen
Lebensmittelfluids, in einer hygienischen Weise, um so ein Wachstum
von Mikroorganismen in der Leitung, die das Fluid ausgibt, ebenso wie
in irgendwelchen mechanischen Bauteilen einer Ausgabeeinheit zu
vermeiden, die mit dem Fluid in Berührung kommen. Spezieller kann
die Erfindung für
das Liefern von lagerungsstabilen Konzentraten auf Milchbasis mit
einem hohen Grad an Lebensmittelsicherheit von einer Ausgabeeinheit
verwendet werden, um ein weiß gemachtes
Getränk
zuzubereiten.
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Im
Lebensmittel-Servicebereich sind Ausgabevorrichtungen für das Nachmischen
von Getränken
bekannt, die ein Konzentrat oder einen Sirup mit mehreren Mengen
an Wasser mischen und danach die Mischung nach Bedarf ausgeben,
um ein heißes oder
kaltes Getränk
zuzubereiten, wie beispielsweise einen Saft, mit Kohlensäure gesättigte Sodawasser, Kaffee
oder Tee. Kaffee, Tee oder Sodakonzentrate sind relativ leicht und
sicher in Beuteln bei Umgebungstemperatur zu lagern, da sie im Allgemeinen eine
große
Menge an Feststoffen und/oder Zucker, einen niedrigen pH-Wert und
eine schwache Wasseraktivität
einschließen,
und diese machen sie über
die Zeit relativ stabil. Diese Konzentrate können kaum verunreinigt werden,
und die Gefahr einer Lebensmittelvergiftung ist sehr gering.
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Ernsthaftere
hygienische Probleme können bei
mikrobiologisch empfindlicheren Produkten auftreten, wie beispielsweise
säurearmen
Fluiden, die in die Zusammensetzung eines nach Bedarf zubereiteten
Getränkes
oder Lebensmittels gelangen können. Beispielsweise
ist Milch natürlich
ein säurearmes
Fluid, das einen relativ ausgeglichenen Anteil an Proteinen, Lipiden
und Gluciden mit einem pH-Wert von etwa 6,7 aufweist. Diese Zusammensetzung
liefert einen günstigen
Boden für
ein kritisches Bakterienwachstum. Milch kann schnell verderben,
wenn sie mit verunreinigter Feuchtigkeit, Staub, Fluid, usw. in Berührung kommt,
und daher ist eine sachgemäße Handhabung
und Ausgabe eines derartigen Produktes kompliziert.
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Um
eine längere
Haltbarkeitsdauer zu sichern und hygienische Gefahren zu verhindern,
ist es daher üblich,
das Ausgabesystem mit einer Trockenzone auszustatten, bei der die
Milch in Pulverform bereitgestellt wird, weil jene Form für ein mikrobielles Wachstum
weniger empfindlich ist. Beispielsweise betrifft das
U.S. Patent Nr. 4211342 eine Ausgabevorrichtung,
die heiße
und kalte Getränke
liefern kann, die relativ kompliziert und unbequem zu handhaben
ist, da sowohl Sirup als auch Pulver gehandhabt werden müssen, um
die Getränke
zuzubreiten.
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Eine
weitere Lösung
für das
Verlängern
der Haltbarkeitsdauer eines säurearmen
Fluids und das Verringern der Gefahren infolge des Bakterienwachstums
bei automatisierten Ausgabevorrichtungen besteht im Beibehalten
einer Kühlung
in der Ausgabeeinheit mit einem Temperaturbereich, der für ein schnelles
mikrobielles Wachstum weniger günstig
ist, d. h., bei oder unter 6 bis 8°C. Beispielsweise betrifft das
U.S. Patent Nr. 5797519 eine
Ausgabevorrichtung für
das Nachmischen von Getränken
für Tee, Kaffee
und dergleichen, bei der die Kühlung
mittels einer Kühleinheit
beibehalten wird. Die Kühlung
eliminiert jedoch nicht die täglichen
Reinigungs- und Hygieneforderungen für die Ausgabevorrichtung. Außerdem verlangsamt
die Kühlung
nur den Wachstumsprozess, verringert aber nicht alle bakteriellen und
hygienischen Probleme. Sie erhöht
ebenfalls die Gesamtkosten und die Wartungskosten der Maschine und
verbraucht Energie.
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Daher
besteht eine Notwendigkeit zur Handhabung von mikrobiologisch empfindlichen
Fluiden, wie beispielsweise Bestandteile auf Milchbasis, die verwendet
werden, um die Zusammensetzung von Getränken oder Lebensmittelzubereitungen,
mehr bevorzugt ohne Kühlung,
in einer wirksameren und zweckmäßigeren
Weise zu bilden, während
die Gefahr einer bakteriellen Verunreinigung und des Wachstums verringert
wird, während
ein hoher Grad an Lebensmittelsicherheit konstant beibehalten wird.
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Das
U.S. Patent Nr. 6240952 betrifft
ein aseptisches Produktausgabesystem, das eine hygienische Anschlussbaugruppe
aufweist, die in Fluidverbindung mit einer im Wesentlichen aseptischen
Produktquelle und einer im Wesentlichen konventionellen Produktausgabevorrichtung
zwischengeschaltet ist. Die hygienische Anschlussbaugruppe ist mit
einem automatisierten Reinigungssystem versehen, wobei eine Kombination
von Druckgas, Spülfluid und/oder
desinfizierende Lösung
in die hygienische Anschlussbaugruppe eingespritzt und danach daraus
entleert werden kann. Das Einfüllen
des Produktes wird durch einen automatischen Eingriff eines Schlauchanschussstückes mit
einem hohlen Körper durchgeführt, das
zum Durchstoßen
einer perforierbaren Abdeckung führt,
die das Schlauchanschlussstück
verschließt.
Das Anschlussstück
wird durch ein Rückschlagventil
geschützt,
um einen Rückfluss
in das Produkt zu verhindern, nachdem die Membran zerrissen ist.
Die Verbindung des Beutels mit dem hygienischen Anschluss ist relativ
kompliziert und kostspielig, aber ohne dass die gewünschten
Verbesserungen beim Reinigungsgrad und der Sicherheit bewirkt werden.
Spezieller, das Schlauchanschlussstück wird wahrscheinlich eine
bedeutende bakterielle Verunreinigung und Wachstumsprobleme hervorrufen,
insbesondere in der Zone zwischen dem Rückschlagventil und dem Quetschpunkt,
der sich weiter stromaufwärts
im Schlauchabschnitt befindet. Es ist bekannt, dass Rückschlagventile
wegen der möglichen
Drehung der Kugel niemals vollständig
luftdicht sind. Wenn dieser kritische Abschnitt verunreinigt wird,
können
die Mikroorganismen schnell wachsen und den Eintritt des hygienischen
Anschlusses ohne jegliche Möglichkeit
der Abschaffung dieses hygienischen Problems unbrauchbar machen,
abgesehen von der Auswechselung des Ventils. Außerdem ist das hygienische
Anschlusssystem an sich relativ kompliziert, da es ebenfalls zwei
Hohlräume
erfordert, die selektiv mittels eines Ventils gesteuert werden,
um das Spülen
des inneren Eintrittes des Anschlussstückes unabhängig von der Ausgabeleitung zu
ermöglichen.
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Dementsprechend
besteht eine Forderung nach einem verbesserten hygienischen System,
das nicht diesen Problemen und Nachteilen ausgesetzt ist und ein
mikrobiologisch empfindliches Fluid, wie beispielsweise ein lagerungsstabiles,
säurearmes Konzentrat,
in einer hygienischeren, zuverlässigeren, wirksameren,
zweckmäßigeren,
einfacheren und weniger kostspieligen Weise handhaben kann.
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Die
vorliegende Erfindung löst
jetzt die Probleme nach dem bisherigen Stand der Technik, indem
ein hygienisches Verteilersystem zum hygienischen Führen eines
mikrobiologisch empfindlichen Fluids von einem Behälter zu
einer Ausgabeeinheit nach Patentanspruch 1 bereitgestellt wird.
Der Behälter
ist von der Ausführung,
die dafür
ausgelegt ist, dass sie mit dem System mittels eines Endanschlussstückes des
Behälters
verbunden wird.
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Das
hygienische Verteilersystem weist spezieller auf: eine Ausstoßleitung
zum Liefern der mikrobiologisch empfindlichen Flüssigkeit zur Ausgabeeinheit;
eine Reinigungsfluid-Leitungsbaugruppe
für das
Bereitstellen eines Reinigungs- oder Spülfluids zum Reinigen oder Spülen der
Ausstoßleitung;
eine Schnittstellenöffnung
für das
Herstellen einer Verbindung vom Endanschlussstück des Behälters zur Ausstoßleitung,
wobei die Reinigungs- oder Spülfluid-Leitungsbaugruppe
ein Vorsprungsteil aufweist, wobei das Vorsprungsteil angeordnet
ist, um Reinigungs- oder Spülfluid
in das Endanschlussstück
des Behälters
zu liefern.
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Im
Ergebnis dieser Konfiguration des Verteilersystems ist es möglich, den
kritischsten Teil des Behälters
zu reinigen oder zu spülen,
spezieller innerhalb des Endanschlussstückes des Behälters, so dass
ein mikrobielles Wachstum in diesem Bereich erfolgreich verhindert
werden kann. Obgleich es relativ einfach ist, die Quelle des empfindlichen
Fluids relativ frei von einer Verunreinigung zu halten, ist es tatsächlich bei
den Teilen des Behälters
schwieriger, die Schnittstellen mit der Ausgabeeinheit aufweisen.
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Als
weitere Vorteile der Erfindung können
der Behälter,
die Verbindung zwischen dem Behälter
und dem Verteilersystem vereinfacht werden, und es können bedeutende
Einsparungen bei den Verpackungskosten erhalten werden.
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Das
Vorsprungsteil ist hin- und hergehend im Gehäuse montiert, um sich von einer
zurückgezogenen
Stellung, wobei das Vorsprungsteil relativ zur Schnittstellenöffnung eingeschlossen
ist, in eine eingeführte
Reinigungsstellung zu bewegen, wobei das Vorsprungsteil an der Schnittstellenöffnung vorbei
innerhalb des Endanschlussstückes
vorsteht. Eine Reinigungsflüssigkeit
oder ein Spülfluid
(worauf man sich hierin nachfolgend mit dem allgemeinen Begriff „Reinigungsfluid" bezieht) kann innerhalb
des Endanschlussstückes
periodisch fließen,
damit ein zufriedenstellendes Hygieneniveau während des Betriebes beibehalten
werden kann. Insbesondere kann das Endanschlussstück gründlich durch
den Fluss eines Reinigungsfluids gereinigt werden, wie beispielsweise
von heißem
Wasser, einem Reinigungsmittel und/oder einer alkalischen Lösung.
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In
der zurückgezogenen
Stellung wird die Schnittstellenöffnung
offen gelassen, damit der Fluss der Getränke- oder Lebensmittelbestandteile
aus dem Behälter
durch einen Abschnitt des Schlauches und das Endanschlussstück und danach
durch die Ausstoßleitung
entleert werden kann. In der eingeführten Stellung des Vorsprunges
kann daher der innere Teil des Endanschlussstückes, der einen bestimmten
Abschnitt des Schlauches einschließt, somit in einer sehr wirksamen
Weise gereinigt oder gespült
werden. Diese sich bewegende Anordnung ist ebenfalls an der Vereinfachung
der Verpackung des Behälters
beteiligt, da das Endanschlussstück
des Behälters
einfacher ausgeführt
werden kann, da keinerlei Forderung nach einem spezifischen eingebauten
Ventilmittel zur Verhinderung des Rückflusses besteht.
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Entsprechend
einem weiteren Aspekt weist das Vorsprungsteil einen Endspeer auf,
der dafür ausgelegt
ist, eine Schließmembran
des Endanschlussstückes
des Behälters
zu durchstoßen.
Folglich ermöglicht
das System die Herstellung einer Fluidverbindung mit einem sterilen
oder aseptischen Behälter
für die
erste Benutzung in einer sehr zuverlässigen Weise und durch ein
Mittel, das für
diesen Zweck gut ausgelegt ist. Wenn eine neue Behälterbaugruppe
mit dem Verteilersystem das erste Mal verbunden wird, kann daher
das Endanschlussstück und
seine Membran vor dem Durchstoßen
der Membran gereinigt werden, um das äußere nichtsterile Teil zu entfernen
und zu reinigen, das mit dem Verteilersystem verbunden ist.
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Die
Reinigungsfluid-Leitungsbaugruppe kann vorzugsweise einen rohrförmigen,
hohlen Kanal bilden, der sich vom Fluideinlass zu einer Fluidöffnung des
Vorsprungsteils erstreckt, um Reinigungs- oder Spülfluid in
das Endanschlussstück
zu liefern. Die Fluidöffnung
ebenso wie der Kanal können
daher in der gleichen Richtung wie die Richtung des Vorsprunges
innerhalb des Anschlussteils ausgerichtet sein, um eine ausreichende
Geschwindigkeit beim Fluss des Reinigungsfluids innerhalb des Endanschlussstückes bereitzustellen,
beispielsweise um das Innere des Anschlussteils und einen bestimmten Abschnitt
des Schlauches zu reinigen, und um ebenfalls eventuell feste Ablagerungen
oder Rückstände, wie
beispielsweise feste Milchbestandteile, zu entfernen, die sich auf
den Innenflächen,
Verbindungsleitungen, in den Spalten, usw. abgesetzt haben könnten.
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Um
die Rückführung des
Reinigungs- oder Spülfluids
auf die innere Umfangsfläche
des Endanschlussstückes
des Behälters
zu begünstigen,
erstreckt sich die Ausstoßleitung
von der Schnittstellenöffnung
zu einem Ausstoßauslass
zumindestens teilweise durch eine Kammer, die um die Umfangsfläche des
Vorsprungsteils herum angeordnet ist. Nachdem das Reinigungsfluid
infolge einer ausreichenden Strömungsgeschwindigkeit
innerhalb des Endanschlussstückes
des Behälters
bis zu einem Quetschpunkt des Schlauches geströmt ist, können daher die Innenflächen des
Endanschlussstückes
des Behälters
durch den ringförmigen
Rückfluss
richtig abgewischt werden, der erzeugt wird, um die Verunreinigungen
und/oder festen Rückstände in der
Richtung der Ausstoßleitung
zu entleeren.
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Ein äußeres Ventil
der Vorrichtung wird bereitgestellt, um mit dem Schlauch des Behälters in
einem Bereich in unmittelbarer Nähe
der Schnittstellenöffnung
in Eingriff zu kommen, um den stromaufwärtigen Teil des Schlauches
und die Packung steril und vom Endanschlussstück getrennt zu halten, wie beispielsweise
dem Anschlussteil und seinem kurzen angeschlossenen Abschnitt des
Schlauches, um so das Reinigen oder Spülen dieses stromabwärtigen Teils
bis zum Schließpunkt
des Ventils zu gestatten. Daher ist es möglich, das Anschlussteil und
den Abschnitt des Schlauches bis zum Schließpunkt sehr wirksam zu spülen und
daher die Möglichkeit
zu eliminieren, dass Mikroorganismen ungehindert in diesem Bereich
wachsen. Diese Anordnung ermöglicht ebenfalls
die Aufrechterhaltung von aseptischen oder sterilen Bedingungen
im Behälter
und stromaufwärts des
Ventils, nachdem das Anschlussteil des Behälters an der Schnittstellenöffnung sicher
angeschlossen wurde, ohne dass die Forderung nach komplizierten
Anschlüssen
und Ventilmitteln besteht, die im Allgemeinen bereitgestellt werden,
um einen Rückfluss
des Fluids oder von Verunreinigungen innerhalb des Behälters zu
verhindern.
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Das
Ventil ist vorzugsweise ein Quetschventil, das extern auf den Abschnitt
des Schlauches wirkt. Da kein direkter Kontakt zwischen dem Ventil und
dem mikrobiologisch empfindlichen Fluid besteht, werden die Gefahren
der Verunreinigung und des Wachstums verhindert, und die Gefahren
des Ansammelns von Lebensmittelresten in diesem Bereich werden verringert.
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In
einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kupplungsmittel bereitgestellt,
um das Endanschlussstück
der Behälterbaugruppe
sicher mit der Schnittstellenöffnung
des Verteilersystems zu verbinden. Beispielsweise weist das Kupplungsmittel
vorzugsweise auf: einen federbelasteten Halter, der komplementär zum Aufnahmemittel
des Anschlussteils des Behälters
passt; eine Dichtung zwischen der Schnittstellenöffnung und dem Auslass des
Anschlussteils; und ein Druckmittel, das das Aufnahmemittel des
Anschlussteils gegen die Dichtung drängt.
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Entsprechend
eines noch weiteren Aspektes der Erfindung betrifft die Erfindung
eine Kombination des vorangehend erwähnten hygienischen Verteilersystems
und eines Behälters,
der so ausgelegt ist, dass er mit dem Verteilersystem mittels eines
Endanschlussteils für
ein hygienisches Führen
eines mikrobiologisch empfindlichen Fluids vom Behälter zu
einer Ausgabeeinheit verbunden werden kann. Der Behälter weist
spezieller eine aseptische Quelle des mikrobiologisch empfindlichen
Produktes, ein Endanschlussteil und einen Abschnitt des Schlauches
auf, der die Quelle mit dem Endanschlussteil verbindet. Das hygienische
Verteilersystem weist auf: ein Gehäuse; eine Ausstoßleitung
zum Liefern der mikrobiologisch empfindlichen Flüssigkeit zur Ausgabeeinheit;
eine Reinigungsfluid-Leitungsbaugruppe zum Bereitstellen eines Reinigungs-
oder Spülfluids
zum Reinigen oder Spülen
der Ausstoßleitung;
eine Schnittstellenöffnung
zum Herstellen einer Verbindung vom Endanschlussstück des Behälters zur
Ausstoßleitung,
wobei die Reinigungs- oder Spülfluid-Leitungsbaugruppe
ein Vorsprungsteil aufweist, wobei das Vorsprungsteil so angeordnet
ist, dass es an der Schnittstellenöffnung vorbei in das Anschlussteil
hinein vorsteht, um so das Reinigungs- oder Spülfluid innerhalb des Endanschlussteils
zu liefern. Die aseptische Quelle des mikrobiologisch empfindlichen Produktes
ist vorzugsweise ein Konzentrat auf Milchbasis, das vorzugsweise
unter sterilen und geschlossenen Bedingungen vor dem ersten Öffnen des
Behälters
gehalten wird.
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Mehr
bevorzugt wird der Fluss des mikrobiologisch empfindlichen Fluids
mittels eines Quetschventils gesteuert, das den Abschnitt des Schlauches an
einem Quetschpunkt verschließt,
und wobei das Vorsprungsteil das Reinigungs- oder Spülfluid innerhalb
des Anschlussteils und des Schlauches bis zum Quetschpunkt liefert.
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Noch
mehr bevorzugt, das Endanschlussteil ist frei von jeglichem innerem
Ventil, wird aber nur durch eine durchstoßbare Membran verschlossen, und
dabei weist die hygienische Verteilerbaugruppe ein Durchstoßmittel
auf, um die Membran zu durchstoßen
und daher den Behälter
zu öffnen.
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Bei
einem bevorzugten Aspekt weist die hygienische Verteilerbaugruppe
ein Kupplungsmittel auf, und das Anschlussteil weist ein Aufnahmemittel auf,
um das Anschlussteil an der Schnittstellenöffnung sicher in Eingriff zu
bringen und zu verriegeln.
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Bei
einem noch weiteren Aspekt der Erfindung betrifft die Erfindung
ein Verfahren für
das hygienische Liefern eines mikrobiologisch empfindlichen Fluids
von einem Behälter
entsprechend Patentanspruch 16, wobei der Behälter so ausgelegt ist, dass er
mit dem Reinigungsmittel mittels eines Endanschlussstückes verbunden
wird, wobei eine mikrobiologisch empfindliche Flüssigkeit vom Behälter durch ein
Rohr des Behälters
zu einer Ausstoßleitung
des Reinigungsmittels ausgegeben wird, wobei eine Reinigungsfluidleitung
geliefert wird, um die Ausstoßleitung
zu reinigen oder zu spülen,
wobei während
des Reinigens oder Spülens
das Reinigungs- oder Spülfluid
innerhalb des Endanschlussstückes
bis zu einem Schließpunkt
des Behälters
ausgestoßen
wird, wodurch stromabwärts
des Schließpunktes
ein Teil, der sauber gehalten wird, und stromaufwärts des Schließpunktes
ein Teil des Behälters
abgegrenzt wird, der konstant steril oder quasisteril gehalten wird.
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Eine
allgemeine Version dieses Verfahrens umfasst das fluidische Blockieren
des Fluidlieferschlauches an einem Schließpunkt und das Verbinden einer
Ausstoßleitung
einer Reinigungsfluidleitung mit dem Endanschlussstück, um Reinigungsfluid
zuzuführen,
um das Endanschlussstück
und einen Abschnitt der Ausstoßleitung
bis zum Schließpunkt zu
reinigen oder zu spülen.
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Weitere
Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in
der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der
Erfindung erscheinen, wobei diese Ausführung als nichteinschränkende Beispiele
mit Bezugnahme auf die als Anhang beigefügten Zeichnungen vorgelegt
wird, die zeigen:
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1 ein
schematisches Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführung einer
vereinfachten Ausgabevorrichtung, die das hygienische Verteilersystem
der vorliegenden Erfindung integriert;
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2 eine
Längsschnittdarstellung
des hygienischen Verteilersystems der vorliegenden Erfindung entsprechend
der bevorzugten Ausführung;
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3 eine
Darstellung gleich 2, die den Reinigungsverlauf
vor dem Öffnen
des Behälters zeigt;
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4 ein
Detail aus 3, insbesondere die Konfiguration
des Anschlussteils, wenn es am Verteilersystem vor dem Öffnen des
Behälters
sicher befestigt ist;
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5 eine
Darstellung gleich 2, die das periodische Reinigen
oder Spülen
des Inneren des Anschlussendes der Behälterbaugruppe zeigt;
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6 eine
Vorderansicht des Vorsprunges des Verteilersystems;
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7 eine
schematische Längsdarstellung des
Details, das den Strömungsweg
des Reinigungsfluids innerhalb des Anschlussteils und des Endabschnittes
des Schlauches während
des periodischen Reinigens oder Spülens zeigt; und
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8 eine
Darstellung gleich 2, aber während des Ausstoßens des
mikrobiologisch empfindlichen Fluids zur Ausgabeleitung.
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Die
vorliegende Beschreibung wird vorgelegt, damit ein Fachmann die
Erfindung ausführen und
anwenden kann. Verschiedene Abwandlungen bei der bevorzugten Ausführung werden
für jene Fachleute
offensichtlich sein, und die dargelegte Offenbarung kann bei anderen
Ausführungen
und Anwendungen angewandt werden, ohne dass man von den als Anhang
beigefügten
Patentansprüchen
abweicht.
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Zuerst
mit Bezugnahme auf 1 kann man eine vereinfachte
Ausgabevorrichtung 1 sehen, die dafür ausgelegt ist, eine Vielzahl
von heißen
und kalten Getränken
durch Kombination verschiedener Konzentrate, einschließlich mikrobiologisch
empfindlicher Bestandteile, wie beispielsweise Milchkonzentrat,
mit Wasser ohne das Erfordernis einer Kühleinheit zu liefern. Beispielsweise
kann die Ausgabevorrichtung 1 der Erfindung weiß gemachte
heiße
oder kalte Getränke
nach Bedarf liefern, wie beispielsweise Cappuccino, Latte, Kaffeemilch,
Schokolade oder alternativ nicht weiß gemachte Getränke, wie
beispielswiese schwarzen Kaffee, Tee, usw.
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Die
Konzentrate werden im Großen
und Ganzen in Beutel-in-Schachtel-Packungen oder ähnlichen
wegwerfbaren elastischen Packungen gelagert. Der mikrobiologisch
empfindliche Bestandteil, der im vorliegenden Zusammenhang ein Milchkonzentrat
oder ein Konzentrat auf Milchbasis ist (worauf man sich hierin nachfolgend
mit dem allgemeinen Begriff „Milchkonzentrat" bezieht), wird aseptisch
in einer Packung 20 gelagert, wohingegen weniger empfindliche
Konzentrate, wie beispielsweise Kaffee- und Kakaokonzentrate, jeweils
in den Packungen 200, 201 vorhanden sind. Die
Konzentrate werden in Abschnitten des Schlauches, jeweils 21, 210, 211,
die mit den Packungen in Verbindung stehen, bei Benutzung von Pumpen,
wie beispielsweise Schlauchpumpen, jeweils 50, 500, 501,
transportiert, die mit Abschnitten des Schlauches in Berührung kommen.
Insbesondere bei der Packung 20 für den empfindlichen Bestandteil
endet der Abschnitt des Schlauches 21 mittels eines Anschlussteils 22,
das hermetisch durch eine manipulationssichere Membran verschlossen
wird (siehe 3). Die Packung 20,
der Abschnitt des Schlauches 21 und sein Anschlussteil 22,
durch die Schließmembran
verschlossen, bilden einen Behälter 2,
der ein steriles Inneres für
das Aufnehmen des mikrobiologisch empfindlichen Bestandteils aufweist.
Der Behälter
kann daher transportiert, gehandhabt und bei Umgebungstemperatur
mit einer Haltbarkeitsdauer von mehreren Wochen oder Monaten gelagert
werden. Der Abschnitt des Schlauches 21, der mit seinem
Anschlussteil 22 endet, ähnelt einem Endanschlussstück.
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Vor
dem ersten Öffnen
der Packung 20 durch Aufreißen der Membran, wie es später in der
Beschreibung detaillierter erklärt
wird, wird der Inhalt der Packung unter sterilen oder quasisterilen
Bedingungen gehalten. Sterile oder quasisterile Bedingungen können durch
bekannte Mittel erhalten werden, beispielsweise durch Sterilisation
der Behälterbaugruppe 2,
einschließlich
der Packung 20, des Abschnittes des Schlauches 21 und
seines Anschlussteils 22, und anschließendes aseptisches Füllen der Packung
mit dem mikrobiologisch empfindlichen Produkt. Vorzugsweise wird
die Sterilisation durch einen Bestrahlungsvorgang vorgenommen, aber
andere Mittel, wie beispielsweise eine Wärmesterilisation, können in
Betracht gezogen werden. Es wird bevorzugt, vor der Sterilisation
einen Beutel mit seinem Anschlussteil in einen Abschnitt des Schlauches 21 einzubauen
oder einen derartigen Abschnitt daran zu befestigen, um zu sichern,
dass die vollständige
Baugruppe in einem Einzelteil steril ist.
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Es
wird gezeigt, dass die Ausgabevorrichtung 1 der Erfindung
im Allgemeinen ein hygienisches Verteilersystem 3, das
in Fluidverbindung mit der aseptischen Quelle des mikrobiologisch
empfindlichen Fluids 2 eingesetzt wird, und eine stromabwärtige Ausgabeleitung 40 einschließt, die
zu einer Misch- oder Flügelradvorrichtung 90,
zu einem Lieferkanal 91 und einer Düse 92 führen kann.
Die Mischvorrichtung nimmt ebenfalls dosierte Mengen der Konzentrate
im gelieferten Zustand und dosiert von der Packung 200, 201 durch
die Ausgabeleitungen 400, 401 auf, um das Getränk zuzubereiten.
Die Anzahl der Konzentrate, Pumpen, Ausgabeleitungen, die zur Mischvorrichtung
führen,
ist nicht begrenzt und hängt
von der gewünschten
Kompliziertheit und dem Typ der Ausgabevorrichtungen ab.
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Das
hygienische Verteilersystem 3 ist dafür ausgelegt, dass es selektiv
von Reinigungs- oder Spülfluiden
durchlaufen und gespült
wird, wie beispielsweise heißem
Wasser, Dampf und chemischen Desinfektionsmitteln, die von den Reinigungs-
oder Spülleitungen 403, 404 kommen.
Die Auswahl und das Öffnen
der Reinigungs- oder Spülleitung
kann mittels der Ventile 405, 406 vorgenommen
werden, die mittels eines konventionellen Reglers (nicht gezeigt)
gesteuert werden. Typischerweise werden für Konzentrate auf Milchbasis
die Desinfektionsmittel aus der Gruppe ausgewählt, die Ätznatron, Spülwasserlösungen mit
geringer Schaumbildung oder chlorierte oder phenolierte Lösungen einschließt. Das Reinigungsfluid
umfasst ebenfalls Kesselsteinlösemittel,
wie beispielsweise Säurelösungen.
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Wie
in 2 gezeigt wird, weist das hygienische Verteilersystem 3 ein
Gehäuse 30 von
im Wesentlichen zylindrischer Form auf. Am ersten Ende 31 des
Gehäuses
ist eine Schnittstellenöffnung 32 vorhanden,
die so ausgelegt ist, dass sie in einer entfernbaren Weise das Anschlussteil 22 des
Behälters 2 aufnimmt.
Das Gehäuse
weist eine hohle Konfiguration mit einer mittigen Bohrung 44 auf,
damit eine bewegliche Reinigungsfluid-Leitungsbaugruppe 33 koaxial
innerhalb der Bohrung montiert werden kann. Die Reinigungsfluid-Leitungsbaugruppe 33 weist
ein erstes Anschlussstück 34 auf,
das einen Einlass 35 für
das Eintreten des Reinigungs- oder Spülfluids in das Verteilersystem
mit etwa 90 Grad relativ zur Längsachse
der mittigen Bohrung definiert. Das Anschlussstück 34 stellt daher
eine Verbindung zu einem zweiten dazwischenliegenden L-förmigen Anschlussteil 36 der
Leitungsbaugruppe her, das den Fluss des Reinigungsfluids entlang
der Längsachse lenkt
und sich selbst mit einem dritten Anschlussteil 37 verbindet.
Das dritte Anschlussteil 37 ist an einem Vorsprungsteil 38 befestigt,
das einen axialen Kanal 39 für das Transportieren des Reinigungsfluids
bis zu einer Fluidöffnung 41 aufweist,
die nahe eines Endspeers 43 des Vorsprungsteils angeordnet
ist.
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Der
Speer 43 weist ein scharfkantiges Ende auf, das eine Membran
des Anschlussteils bei Betätigung
des Vorsprungsteils nach vorn in einer hin- und hergehenden Weise
zerschneiden kann. Da die Teile 34, 36, 37, 38, 43 unbeweglich
miteinander befestigt sind, kann sich die gesamte Leitungsbaugruppe 33 längs der
Bohrung 44 des Gehäuses
hin- und herbewegen. Wie in 6 veranschaulicht
wird, kann der Sperr vorzugsweise eine Vielzahl von peripher ausgerichteten
Schneidkeilen aufweisen, die angeordnet sind, um die Membran aufzuschneiden und
eine ausreichend breite Öffnung
in der Anschlussteilöffnung
für den
Fluss des Milchkonzentrates bereitzustellen, damit ein angemessener
Durchlauf durch das Anschlussteil ohne Haltezonen erfolgen kann,
wo sich feste Ablagerungen leicht absetzen könnten. Außerdem spielen die Keile ebenfalls eine
Rolle beim Lenken des Flusses des Reinigungsfluids in der Richtung
des Anschlussteils und des Schlauches des Behälters.
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Genauer
gesagt, ein Abschnitt des Vorsprungsteils 38 wird enganliegend
in axialer Bewegung längs
des Abschnittes der Bohrung 44 eines inneren Körpers 45 des
Gehäuses
geführt.
Der innere Körper 45 ist
mittels eines Verbindungsmittels, wie beispielsweise mittels Schrauben,
an einem vorderen Körperteil 46 befestigt.
Der vordere Körper 46 weist
eine Kammer 47 mit einem größeren Durchmesser als der Außendurchmesser
des Vorsprungsteils 38 auf, um so einen ringförmigen Raum
abzugrenzen, der sich nach innen von der Schnittstellenöffnung 32 zu
einem Ausstoßkanal 48 erstreckt,
der unter rechtem Winkel mit Bezugnahme auf die Kammer 47 positioniert
ist. Die Kammer 47 und der Ausstoßkanal 48 bilden zusammen
eine Ausstoßleitung 60,
die mittels eines Ausstoßauslasses 61 endet. Eine
Dichtung 49 ist zwischen dem inneren Körper 45 und dem Vorsprungsteil 38 vorhanden,
um die Ausstoßleitung 60 nach
innen wasserdicht zu machen.
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Im
hinteren Ende des Gehäuses
ist ein Stellglied 62 vorhanden, vorzugsweise ein elektromagnetisches
Magnetstellglied, das koaxial an einem hinteren hohlen Körperteil 63 des
Gehäuses
montiert ist. Das Stellglied 62 ist in Eingriff mit der
Reinigungsfluid-Leitungsbaugruppe
montiert, spezieller am zweiten Anschlussstück 36. Das Stellglied
kann eine Druck-Zug-Magnetausführung
sein. Als Reaktion auf ein Steuersignal, das von einer Steuerschaltung (nicht
gezeigt) kommt, drückt
das Stellglied daher auf die Fluidleitungsbaugruppe 33 in
der Richtung des Pfeiles A, wie gezeigt wird, wodurch das Vorsprungsteil 38 und
sein Speer 43 nach vorn in eine eingeführte Stellung bewegt werden,
in der sich die Spitze des Speers über die Schnittstellenöffnung 32 hinaus
erstreckt. Wenn das Stellglied 62 abgeschaltet wird, kommt
das Vorsprungsteil in der eingeführten
Stellung zum Stillstand. Wenn das Stellglied wieder eingeschaltet
wird, neigt es dazu, die Leitungsbaugruppe 33 in eine zurückgezogene
Stellung zurückzudrücken, d.
h., in der Richtung des Pfeiles B, in der der Speer 43 in
einer Stellung angeordnet ist, die relativ zur Schnittstellenöffnung 32 eingeschlossen
ist. Es kann bemerkt werden, dass das Stellglied ebenfalls nur von
einer Druckausführung
und kombiniert mit einer Rückzugfeder
sein kann, die zwischen dem Körperteil 45 und
dem Anschlussstück 3 eingesetzt
wird, die das Vorsprungsteil in die zurückgezogene Stellung beim Abschalten
des Schaltmagneten (nicht gezeigt) zurückdrückt.
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Wie
in 2 gezeigt wird, weist der hintere Körperteil 63 des
Gehäuses
eine längliche Öffnung 65 in
einer Form und Größe auf,
die für
den Einlass und das Anschlussstück 34, 35 ausgelegt
sind, um sich axial als integriertes Teil der gesamten Fluidleitungsbaugruppe
zu bewegen. Natürlich
könnte
das Magnetstellglied ebenfalls durch ein äquivalentes Betätigungsmittel
ersetzt werden, wie beispielsweise einen Nockenmechanismus, ein
Schneckengetriebe oder ein Zahnstangensystem.
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Wie
in 3 veranschaulicht wird, weist das hygienische
Verteilersystem ein Kupplungsmittel auf, das komplementär mit einem
Endanschlussteil der Behälterbaugruppe
in Eingriff kommt. Die Konfiguration des Kupplungsmittels kann in
breitem Umfang in Abhängigkeit
vom Typ und der Form des Anschlussteils variieren, das an Ort und
Stelle verriegelt wird. Das Kupplungsmittel sollte ebenfalls in
der Lage sein, eine wasserdichte Verbindung an der Schnittstellenöffnung bereitzustellen,
um eine zuverlässige
und sichere Fluidverbindung zwischen dem Abschnitt des Schlauches 21 und
der Ausstoßleitung 60 des
Verteilersystems herzustellen und die Gefahren eines Fluidaustrittes
außerhalb
des Systems zu vermeiden. Bei einer bevorzugten Form ist, wie gezeigt
wird, ein federbelasteter Halter 66 mit einem ringförmigen Ansatz 670 vorhanden,
der so ausgelegt ist, dass er mit einer komplementär geformten
Ringnut 23 des Anschlussteils in Eingriff kommt. Das Anschlussteil 22 wird
so in einen anstoßenden
Kontakt mit der Endfläche
des Gehäuses
gegen eine Dichtung 671, die am Umfang der Schnittstellenöffnung 32 angeordnet
ist, mittels einer äußeren Befestigungsmutter 68 gebracht,
die beim Schrauben auf einen Abschnitt des Körperteils 46 des Gehäuses progressiv
auf den Halter 66 drückt.
Eine gewisse Elastizität
wird beim Halter vorgegeben, um eine bleibende Verformung der Elemente
zu vermeiden, und um das Spiel mittels einer Feder oder eines anderen
elastischen Mittels 680 auszugleichen, die zwischen dem
Halter 66 und dem Körperteil 46 eingesetzt
wird.
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Es
ist klar, dass die Verbindung zwischen dem Anschlussteil und dem
Verteilersystem durch andere äquivalente
mechanische Mittel vorgenommen werden könnte, wie beispielsweise durch
einen Nockenmechanismus oder einen Hebelmechanismus, um das gleiche
Ergebnis zu liefern. Es ist ebenfalls klar, dass das Aufnahmemittel
des Anschlussteils ebenfalls aus einem vorstehenden Teil gebildet werden
könnte,
im Gegensatz zu einer Ringnut, und dass der Halter aus einer Vertiefung
anstelle eines ringförmigen
Ansatzes gebildet werden könnte,
wobei der vorstehende Teil des Anschlussteils komplementär in die
Vertiefung des Halters passen würde.
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Mit
Bezugnahme auf 4 weist das System außerdem ein äußeres Ventilmittel 7 auf,
das vorzugsweise so nahe wie möglich
an der Schnittstellenöffnung
angeordnet ist, und das extern mit dem Abschnitt des Schlauches
der Behälterbaugruppe
in Eingriff kommt. Das externe Ventil ist vorzugsweise ein federbelastetes
Quetschventil mit einem Quetschelement 70, einem Quetschblock 74 und
einer Zugfeder 71. Die Zugfeder hält konstant einen bestimmten
Schließdruck
des Quetschelementes an einem Quetschpunkt 72 am Schlauch
und gegen den Quetschblock 74 aufrecht. Infolge der Zugspannung der
Feder wirkt das Ventil passiv in einer Stillstandskonfiguration.
Der durch das Ventil ausgeübte
Druck ist typischerweise ausreichend, um den Schlauch am Quetschpunkt
hermetisch zu verschließen,
wenn die Pumpe 50 nicht in Betrieb ist. Daher kann der
Abschnitt des Schlauches 211, der sich stromaufwärts vom
Quetschpunkt befindet, steril gehalten oder in dieser Stillstandssituation
zumindestens in einem quasisterilen Zustand überwacht werden.
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Wenn
die Pumpe funktioniert, ist der durch den Fluss des Konzentrates
im stromaufwärtigen
Teil 211 des Schlauches ausgeübte Druck ausreichend, um den
Schwellenspannungswert der Feder zu überwinden und daher das Ventil
in den offenen Zustand zu zwingen. Infolge der erzeugten Kraft des
Flusses und der Richtung des Flusses können mikrobielle Substanzen
nicht den stromaufwärtigen
Abschnitt des Schlauches erreichen, der steril oder quasisteril bleiben
kann.
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In
einer Reinigungssituation, wo das Reinigungsfluid unter Druck aus
dem Verteilersystem in das Anschlussteil und den stromabwärtigen Abschnitt 210 des
Schlauches gedrückt
wird, kann die Schwellenspannung des Quetschventils mittels eines Stellgliedes 73 auf
einen höheren
Wert angehoben werden, das einen zusätzlichen Druck ausübt, der zur
Federzugspannung auf das Quetschelement hinzukommt. Daher wird die
Schwellenspannung des Ventils ausreichend über den Druck des Reinigungsfluids
angehoben, um zu sichern, dass kein Reinigungsfluid in den sterilen
oder quasisterilen Abschnitt des Behälters gelangen kann.
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Daher
wird unter allen Bedingungen der Abschnitt 211 des Schlauches
am Quetschpunkt vorbei sicher und hygienisch überwacht, während der Abschnitt 212 des
Schlauches vor dem Quetschpunkt, der nach dem Zerreißen der
Membran nicht mehr steril ist, periodisch gereinigt und gespült werden kann.
Im Ergebnis dessen werden die Lieferbedingungen des mikrobiologisch
empfindlichen Fluids, beispielsweise des Milchkonzentrates, sicher überwacht,
und eine Kühlung
in der Ausgabeeinheit ist nicht erforderlich.
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Wiederum
mit Bezugnahme auf 3 wird spezieller der Reinigungsvorgang
gezeigt, wenn eine neue Behälterbaugruppe
an Ort und Stelle gebracht und am hygienischen Verteilersystem befestigt
wird. Da die Behälterbaugruppe
externe Teile des Anschlussteils und der Membran aufweist, die nicht leicht
steril gehalten werden können,
und die mit der Ausgabeleitung in Verbindung kommen, nachdem das
Anschlussteil mit dem Kupplungsmittel des Fluidverteilersystems
gekuppelt wurde, wird ein vorbereitender Reinigungsbetrieb vorzugsweise
für jeden neuen
Behälter
durchgeführt,
um eine unmittelbare Verunreinigung der Ausstoßleitung zu verhindern, wenn
ein neuer Behälter
an Ort und Stelle gebracht wird.
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Der
vorbereitende Reinigungsbetrieb kann jetzt kurz in Verbindung mit 3 erklärt werden.
Der Abschnitt des Schlauches der Behälterbaugruppe wird im Quetschventil 70 in
Eingriff gebracht, das manuell geöffnet wird, indem das Quetschelement
aus dem Quetschblock 74 gezogen wird, damit der Schlauch
richtig angeordnet werden kann. Das Anschlussteil 22 mit
seiner intakten Membran am Ende des Schlauches wird in den Anschlussteilhalter
des Verteilersystems geschoben. Das Verteilersystem wird in einer
zurückgezogenen
Stellung gehalten oder in diese bewegt, in der der Speer relativ
zur Schnittstellenöffnung
und der Membran 212 eingeschlossen ist. Der Kupplungsmechanismus
wird durch Drehen der Befestigungsmutter 68, was den Halter
rückwärts in Richtung
des Verteilerkörpers zieht,
Festklemmen unten am Anschlussteil und Ziehen enganliegend gegen
die flache Dichtung 67 geschlossen. Die Mutter kann ebenfalls
durch ein Hebelsystem ersetzt werden, um das Anschlussteil gegen
die Verteilerdichtung zu drücken.
Ein Reinigungsfluid „F", wie beispielsweise
heißes
Wasser oder ein chemisches Mittel, wird danach in den inneren Kanal 39 der
Reinigungsfluidbaugruppe 33 bis zur Fluidöffnung 41 des
Speers in Umlauf gebracht. Das Reinigungsfluid fließt durch
diese Öffnung
und über
die Fläche
der Membran 212 des Anschlussteils, findet danach seinen
Weg zurück
in die ringförmige
Kammer 47 und den Ausstoßkanal 48. Das Reinigungsfluid
fließt
danach aus dem Verteilersystem durch die Ausgabeleitung 40 weiter
stromabwärts von
der Ausgabevorrichtung. Das Reinigungsfluid wird während einer
Zeit in Umlauf gebracht, die ausreichend ist, um eine richtige Reinigung
der Schnittstellenteile der Behälterbaugruppe
zu erreichen. Typischerweise ist es bei heißem Wasser als Reinigungsfluid,
das auf eine Temperatur von mindestens 80°C oder, mehr bevorzugt, auf
etwa 82 bis 90°C
erwärmt
wird, ausreichend, eine Zirkulation von etwa 40 bis 120 Sekunden
aufrechtzuerhalten, um jegliche gefährlichen oder ein Verderben
hervorrufende Mikroorganismen abzutöten. Wenn ein chemisches Mittel
in Umlauf gebracht wird, wird empfohlen, das System danach mit Wasser
zu spülen,
um jegliche verbleibenden Chemikalien in der Ausstoßleitung
des Verteilersystems und der Ausgabeleitung der Ausgabevorrichtung
zu entleeren.
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Nachdem
dieser vorbereitende Reinigungsbetrieb durchgeführt wurde, wird das Stellglied 62 eingeschaltet
und neigt dazu, die Fluidleitungsbaugruppe 33 nach vorn
zu bewegen und folglich das Vorsprungsteil in der Richtung der Schnittstellenöffnung zu
drücken,
bis der Speer 43 des Vorsprungsteils die Membran 212 durchstößt. Danach
schaltet sich das Stellglied wieder ein, um das Vorsprungsteil in
seine Ausgangsstellung in 3 zurückzuziehen, aber
mit der zerrissenen Membran. In der zurückgezogenen Stellung des Vorsprungsteils
ist das mikrobiologisch empfindliche Fluid für ein Ausgeben aus dem Behälter bereit. 8 zeigt
den Weg F1 des Milchkonzentrates während des
Ausgebens, während
das Vorsprungsteil zurückgezogen
ist. Nachdem der Bediener einen Wählschalter für das Auswählen des
gewünschten
Getränkes
gedrückt
hat, schalten sich das Steuerventil 502 und die Pumpe 50 ein,
um den Fluss des Konzentrates zu starten. Der durch die Pumpe erzeugte
Druck drückt
das Konzentrat am federbelasteten Quetschventil 7 vorbei.
Das Konzentrat kann daher aus dem Verteilersystem zur Mischvorrichtung 90 fließen. Dieser
Schritt erfolgt über
eine vorgegebene Zeitdauer, um eine Dosierung zu erreichen. Nach
dieser Zeitdauer schaltet sich das Sicherheitssteuerventil 502 ab,
das stromaufwärts
von der Pumpe angeordnet ist, und die Pumpe schaltet sich ab, um
das Ausgeben des Konzentrates zu stoppen.
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Mit
Bezugnahme auf 5 wird der Reinigungs- oder
Spülverlauf
des Endanschlussteils und des nicht sterilen Abschnittes des Schlauches
nach dem Zerreißen
der Membran gezeigt, wie es vom Verteilersystem der Erfindung durchgeführt wird.
Das Reinigen und/oder Spülen
kann periodisch in Abhängigkeit
von der Geschwindigkeit der Benutzung der Ausgabevorrichtung, der
Art des Konzentrates, den Umweltbedingungen und anderen möglichen
Faktoren durchgeführt
werden. Im Allgemeinen wird der Reinigungsverlauf automatisch mittels
eines Reglers überwacht,
der eine Uhr integrieren kann, um einen Reinigungszyklus in regelmäßigen Intervallen
durchzuführen,
und um so zu sichern, dass die Ausgabevorrichtung immer hygienisch
sichere Betriebsbedingungen zeigt. Es kann ebenfalls in Betracht
gezogen werden, dass ein Schalter an der Schalttafel der Ausgabevorrichtung
bereitgestellt wird, der das manuelle Durchführen eines Reinigungszyklusses
auf Anforderung des Bedieners oder des Wartungspersonals ermöglicht.
Mehr bevorzugt, es können
täglich
mehrere Zyklen durchgeführt
werden, beispielsweise kann ein Reinigungszyklus aller zwei oder
drei Stunden mit heißem
Wasser durchgeführt
werden, um das System sowohl zu reinigen als auch zu spülen und
die mikrobiellen empfindlichen Lebensmittelablagerungen zu entfernen,
und einmal am Tag kann ein vollständiger Reinigungs- und Desinfektionszyklus mit
chemischen Lösungen
durchgeführt
werden, gefolgt von einem anschließenden Spülen mit heißem oder kaltem Wasser, um
alle Spuren von Mikroorganismen in der Ausstoß- und Ausgabeleitung abzutöten.
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Daher
wird bei einem Reinigungsbetrieb das Stellglied 62 des
hygienischen Verteilersystems durch einen elektrischen Impuls eingeschaltet,
der die Bewegung des Vorsprungsteils 38 mit seinem Speer 43 in
Richtung des Anschlussteils 22 bewirkt. Der Speer wird
so positioniert, dass er innerhalb des Anschlussteils vorsteht,
wie detaillierter in 7 gezeigt wird. Sobald der Speer
in Stellung ist, schaltet sich das Stellglied ab. Das Stellglied
des Quetschventils schaltet sich ein, wobei ein zusätzlicher
Druck auf das federbelastete Quetschventil angewandt wird, um zu
sichern, dass kein Austritt von Reinigungs- oder Spülfluid am
Ventil vorbei in den sterilen Abschnitt des Schlauches 211 erfolgt.
Sobald das Quetschventil einen vorgegebenen Punkt (und daher den
Schließdruck)
erreicht hat, schaltet sich das zweite Stellglied ab. Das Reinigungsfluid
wird dann in den Einlass 35 für das Reinigungsfluid, durch
die Fluidleitungsbaugruppe 33 bis zur Fluidöffnung 41 eingeführt, wie
in 6 und 7 gezeigt wird. Die Stelle der
Fluidöffnung
kann variieren, aber bei einer bevorzugten Ausführung ist die Fluidöffnung in
einer etwas versetzten und rückwärtigen Stellung
mit Bezugnahme auf die Spitze des Speers angeordnet. Beispielsweise
ist die Öffnung
an einem Stirnrand des axialen Kanals 39 angeordnet, wohingegen
sich der axiale Kanal und der Speer mittels einer Zone 420 mit
verringertem Durchmesser verbinden. Die versetzte Stellung der Fluidöffnung relativ
zur Längsachse
des Speers begünstigt
eine Richtung der Fluidzirkulation längs einer ersten Seite der
Anschlussteiloberfläche 224 und
der Schlauchoberfläche 225. Die
Keile 42, genauer gesagt, die zwei Keile auf jeder Seite
der Öffnung,
helfen dabei, den Fluidfluss, der aus der Öffnung herauskommt, hauptsächlich in Richtung
des Quetschbereiches oder -punktes 72 des Schlauches zu
lenken. Der Fluss trifft auf den Quetschpunkt des Schlauches und
zirkuliert zurück zur
Ausstoßleitung.
Infolge der versetzten Positionierung der Öffnung und der Keile wird die
Rückflusszirkulation
in Richtung der ringförmigen
Kammer längs der
anderen Seite der Oberfläche 215 des
Schlauches und der Oberfläche 226 des
Anschlussteils begünstigt.
Daher vermeidet die Flusszirkulation jegliche Beruhigungszone für den Stillstand
des Fluids und sichert eine vollkommene Reinigung der Innenseite
des nicht sterilen Anschlussendes des Behälters.
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Nach
einer vorgegebenen Reinigungszeit wird der Reinigungsfluss zum Verteilersystem
gestoppt, das Stellglied wird eingeschaltet, wobei das Vorsprungsteil
mit dem Speer vom Endanschlussteilbereich weggezogen wird, bis das
Vorsprungsteil in eine vollständig zurückgezogene
Stellung kommt, wie in 2 gezeigt wird. Das Ventilstellglied
kann ebenfalls eingeschaltet werden, sobald wie der Fluss des Reinigungsfluids
die Zirkulation unterbrochen hat, um den zusätzlichen Druck auf das Quetschventil
freizugeben, so dass das Ventil nur infolge der Federzugspannung
geschlossen bleibt. Die Reinigung wurde durchgeführt, und das System ist wieder
für das
Ausgeben des Milchkonzentrates bereit.
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Es
versteht sich von selbst, dass dieses Reinigungsprotokoll gleichermaßen für das Spülen der Vorrichtung
mit einem Spülfluid
gilt, wie beispielsweise heißem
oder kaltem Wasser.
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Es
soll bemerkt werden, dass das Verteilersystem vorzugsweise einen
einzelnen Ausstoßauslass 48 aufweist,
der so angeordnet ist, dass er mit einer Ausgabeleitung 40 der
Ausgabevorrichtung 1 verbunden wird, wie es vorangehend
erwähnt
wird. Im Ergebnis dessen kann das Reinigen oder Spülen der
Schnittstelle des Behälters
und der Ausgabeleitung und der Bauteile in Kontakt mit dem Milchkonzentrat
in der gleichen Reinigungs- oder Spülphase durchgeführt werden,
was daher zu einer Vereinfachung der Regler, Abläufe und der allgemeinen Konzeption
des Systems führt.
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Die
Vorrichtung der Erfindung kann außerdem ein Heißverschweißmittel
einschließen,
das angeordnet ist, um den Schlauch durch Heißverschweißen dauerhaft zu verschließen, nachdem
das Produkt aus dem Behälter
ausgegeben wurde. Das Heißverschweißmittel
verhindert das erneute Füllen des
Behälters
mit dem Produkt und das erneute Verwenden des Behälters unter
Bedingungen, die nicht länger
aseptisch sind, und die ein hygienisches Problem während des
Ausgebens aufwerfen würden. Das
Verschweißmittel
kann an irgendeinem geeigneten Teil längs des Schlauches 21 des
Behälters
installiert werden. Beispielsweise kann das Verschweißmittel
einen Heizer aufweisen, der durch das Quetschventil 70 oder
den Block 74 oder beide gebildet wird. Sobald der Behälter leer
ist, wird der Heizer aktiviert, um den Schlauch an einem abgedichteten Punkt,
beispielsweise dem Quetschpunkt 72, oder einem anderen
bevorzugten Bereich des Schlauches zu verschweißen.
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Die
Zubereitung eines Getränkes
aus Konzentraten kann die Verwendung verschiedener ausgebender mechanischer
Bauteile einschließen,
wie beispielsweise eines Heizers für das Bereitstellen von heißem Wasser
bei Bedarf, mindestens eines Mischers oder einer Schleudervorrichtung,
um ein oder mehrere Konzentrate mit heißem oder kaltem Wasser zu mischen
und die Mischung eventuell zu schleudern, um einen gewissen Schaum
im Getränk zu
erzeugen, mindestens eine Ausgabedüse, um das Getränk an der
Stelle der Ausgabe in einen Becher oder ähnliches abzugeben. Vorzugsweise
kann die vorliegende Erfindung mit einer selbstreinigenden Ausgabedüse kombiniert
werden, d. h., die der Gegenstand der mit angemeldeten U.S. Patentanmeldung
unter dem Titel „Fluidausgabevorrichtung
mit selbstreinigender Düse
und Anwendungsverfahren ist, angemeldet am 26. April 2002.
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Weitere
Details betreffs eines bevorzugten Behälters und seines Anschlussteils
können
in der mit angemeldeten U.S. Patentanmeldung vorgefunden werden,
die zum gleichen Datum hiermit und unter dem Titel „SCHLAUCHANSCHLUSSTEIL
FÜR WEGWERFBAREN
LEBENSMITTELBEHÄLTER" von P. W. Carhuff
angemeldet wurde.
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Es
wird verstanden werden, dass weitere Abwandlungen und/oder Anpassungen
bei dem Verteilersystem vorgenommen werden können, das gerade beschrieben
wurde, ohne dass man vom Bereich der Erfindung abweicht, der durch
die als Anhang beigefügten
Patentansprüche
definiert wird.
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Obgleich
das hygienische Verteilersystem und das Verfahren zur Reinigung
und Spülung
bei Verwendung des hygienischen Verteilersystems im Zusammenhang
mit einer Getränkeausgabevorrichtung
beschrieben wurden, ist die Erfindung nicht auf diese alleinige
Anwendung beschränkt,
sondern könnte
bei anderen Ausgabeanwendungen zur Anwendung gebracht werden, wie
beispielsweise für das
Sichern von hygienischen Ausgabebedingungen für Softeis, gekühlte Produkte
auf Milchbasis, kulinarische Produkte, wie beispielsweise Soßen und
dergleichen. Ebenfalls können
andere eingreifbare oder zusammenklappbare Elemente verwendet werden, um
den Schlauch abzuklemmen, um den Quetschpunkt zu bilden, wobei die
spezifische Konfiguration derartiger Elemente von jenen Fachleuten
ausgewählt
wird.