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Patent Searching and Data


Title:
ASEPTIC TREATMENT APPARATUS AND ACTUATION DEVICE HAVING A ROTATING AND LIFTING MOVEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/024383
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a treatment apparatus for treating containers inside an aseptic clean room (2) and to an actuating arrangement for generating a rotary-lifting movement in an aseptic clean room (2). The essential aspect of the invention is that in the region of a feed-through opening (6), the housing (3) of the clean room (2) is sealed in an aseptically sealed manner by way of a rod-like actuating (4) element, which tightly surrounds a bellows-like sealing element (7), wherein the bellows-like sealing element (7) is folded in such a way that the sealing element receives both a mechanical rotational movement and a mechanical lifting movement of the rod-like actuating element (4).

Inventors:
DANELSKI, Alexander (Holbeinstraße 4, Bad Kreuznach, 55543, DE)
NIEHR, Thomas (Burgunderstraße 8, Bad Münster am Stein Ebernburg, 55583, DE)
Application Number:
EP2017/062679
Publication Date:
February 08, 2018
Filing Date:
May 24, 2017
Export Citation:
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Assignee:
KHS GMBH (Juchostraße 20, Dortmund, 44143, DE)
International Classes:
B67C3/22; F16J3/04
Foreign References:
DE102008018516A12009-10-15
FR2520081A31983-07-22
DE102012000962A12012-08-02
DE202010013681U12010-11-25
DE102006017706A12007-10-25
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Claims:
Patentansprüche

1 . Behandlungsvorrichtung für eine Behandlung von Behältern innerhalb eines Reinraums (2), insbesondere eines aseptischen und/oder sterilen Reinraumes (2), umfassend wenigstens einen in einem aseptisch dicht verschließbaren Gehäuse (3) angeordneten Reinraum (2) zur Behandlung der Behälter und zumindest ein stangenartiges Betätigungselement (4) zur Übertragung einer außerhalb des Reinraumes (2) mittels einer Betätigungseinrichtung (5) erzeugten mechanischen Dreh- und Hubbewegung in den Reinraum (2), wobei sich hierzu das stangenartige Betätigungselement (4) von der Betätigungseinrichtung (5) über wenigstens eine Durchführungsöffnung (6) in einer Trennwand (2.1 ) des Gehäuses (3) zumindest abschnittsweise in den Reinraum (2) erstreckt, wobei das Gehäuse (3) des Reinraumes (2) im Bereich der Durchführungsöffnung (6) über ein das stangenartige Betätigungselement (4) dicht umschließendes, faltenbalgartiges Dichtungselement (7) aseptisch dicht abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das faltenbalgartige Dichtungselement (7) derart gefaltet ist, dass dieses sowohl eine mechanische Drehbewegung als auch eine mechanische Hubbewegung des stangenartigen Betätigungselementes (4) aufnimmt, indem das faltenbalgartige Dichtungselement (7) zumindest einen ersten, zwischen einer unbetätigten Ruheposition (RP) und einer betätigten Arbeitsposition (AP) betreibbaren Faltungsabschnitt (9) umfasst, der in der unbetätigten Ruheposition (RP)

- eine sich in Längsrichtung des faltenbalgartigen Dichtungselementes (7) erstreckende Faltung aufweist und/oder

- eine um die Mittelachse (MA) vorgewendelte Faltung aufweist.

2. Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Faltungsabschnitt (9) in der betätigten Arbeitsposition (AP) eine entlang der Längsrichtung des faltenbalgartigen Dichtungselementes (7) um eine Mittelachse (MA) eingewendete Faltung aufweist, so dass die Faltung des ersten Faltungsabschnittes (9) dazu ausgebildet ist, sowohl eine mechanische Drehbewegung als auch eine mechanische Hubbewegung des stangenartigen Betätigungselementes (4) aufzunehmen.

3. Behandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Faltungsabschnitt (9) von der unbetatigten Ruheposition (RP) in die betätigte Arbeitsposition (AP) um 90° bis 180° Grad um die Mittelachse (MA) einwendelbar ausgebildet ist.

4. Behandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das faltenbalgartige Dichtungselement (7) zumindest einen zweiten, zwischen einer unbetatigten Ruheposition (RP) und einer betätigten Arbeitsposition (AP) betreibbaren Faltungsabschnitt (10) umfasst, der sowohl in der unbetätigten Ruheposition (RP) als auch der betätigten Arbeitsposition (AP) eine quer zur Längserstreckung des zweiten Faltungsabschnittes (10) verlaufende Faltung aufweist, die dazu ausgebildet ist, eine mechanische Hubbewegung des stangenartigen Betätigungselementes (4) aufzunehmen. 5. Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine zweite Faltungsabschnitt (10) zur Aufnahme der mechanischen Hubbewegung leporelloartig ausgebildet ist.

6. Behandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zumindest eine zweite Faltungsabschnitt (10) entlang der Mittelachse (MA) an den zumindest einen ersten Faltungsabschnitt (9) anschließt.

7. Behandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine erste Faltungsabschnitt (9) zwischen zwei zweiten Faltungsabschnitten (10) vorgesehen ist, die sich beidseitig der ersten Faltungsabschnittes (9) entlang der Mittelachse (MA) jeweils unmittelbar an den ersten Faltungsabschnitt (9) anschließen.

8. Behandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verdrehsicherung (20) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, den ersten Faltungsabschnitt (9) in seiner unbetätigten Ruheposition (RP) und den zumindest einen zweiten Faltungsabschnitt (10) sowohl in seiner unbetätigten Ruheposition (RP) als auch seiner betätigten Arbeitsposition (AP) vor einer ungewollten Drehbewegung um die Mittelachse (MA) zu sichern.

9. Betätigungsanordnung zur Erzeugung einer Dreh-Hubbewegung in einem aseptischen Reinraum (2) umfassend wenigstens einen in einem aseptisch dicht verschließbaren Gehäuse (3) angeordneten Reinraum (2) und zumindest ein stangenartiges Betätigungselement (4) zur Übertragung einer außerhalb des Reinraumes (2) mittels einer Betätigungseinrichtung (5) erzeugten mechanischen Dreh- und Hubbewegung in den Reinraum (2), wobei sich hierzu das stangenartige Betätigungselement (4) von der Betätigungseinrichtung (5) über wenigstens eine Durchführungsöffnung (6) im Gehäuse (3) zumindest abschnittsweise in den Reinraum (2) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) des Reinraumes (2) im Bereich der Durchführungsöffnung (6) über ein das stangenartige Betätigungselement (4) dicht umschließendes, faltenbalgartiges Dichtungselement (7) aseptisch dicht abgedichtet ist, wobei das faltenbalgartige Dichtungselement (7) derart gefaltet ist, dass dieses sowohl eine mechanische Drehbewegung als auch eine mechanische Hubbewegung des stangenartigen Betätigungselementes (4) aufnimmt.

Description:
ASEPTISCHE BEHANDLUNGSVORRICHTUNG UND BETÄTIGUNGSEINRICHTUNG MIT

DREH- UND HUBBEWEGUNG

Die Erfindung bezieht sich auf Behandlungsvorrichtung für eine Behandlung von Behältern innerhalb eines Reinraums gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie auf eine Betätigungsanordnung zur Erzeugung einer Dreh-Hubbewegung in einem aseptischen Reinraum gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 9. Derartige Behandlungsvorrichtungen für eine Behandlung von Behältern innerhalb eines Reinraums, insbesondere für sterile oder aseptische Reinräume, sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter Behandlungsvorrichtung beispielsweise eine aseptische Blasmaschine zum Formen von Behältern aus einem thermoplastischen Material, eine aseptische Füllmaschine zum Füllen von Behältern oder dergl. mit einem flüssigen Füllgut oder einen aseptischen Verschließer für Schraubkappen bzw. -Verschlüsse verstanden wie sie typischer Weise in der Getränkeindustrie Verwendung finden.

In diesem Zusammenhang ist beispielweise aus der Druckschrift DE 10 2006 017 706 A1 eine Füllmaschine zum Füllen von Behältern oder dergl. mit einem flüssigen Füllgut bekannt geworden, die als Füllmaschine umlaufender Bauart ausgeführt ist. Unter anderem umfasst eine derartige Füllmaschine mehrere Füllelemente, die am Umfang eines um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotors vorgesehen sind und zusammen mit einem Flaschenträger jeweils eine Füllposition an dem Rotor ausbilden. Erfolgt an der Füllmaschine beispielweise eine kaltaseptische Abfüllung von flüssigem Füllgut, so ist an der jeweiligen Füllposition eine Wandung vorgesehen, die einen aseptisch verschließbaren Reinraum nahezu luftdicht einschließt, in dem zumindest die jeweiligen Füllelemente sowie die zugehörigen Behälterträger vorgesehen sind.

Dem Behälterträger ist dabei eine sich von außerhalb des Reinraums in den Reinraum erstreckender Abschnitt einer hub- und drehbeweglichen Stange zugeordnet, die über eine in der Wandung vorgesehene Durchführungsöffnung aus dem Reinraum nach außen geführt wird, wo sie mit einer Betätigungseinrichtung zusammenwirkt, die eine Dreh- und Hubbewegung der Stange erzeugt. Diese Dreh- und Hubbewegung des Behälterträgers ist unter anderem dann notwendig, wenn an dem jeweiligen Füllelement eine CIP-Reinigung stattfinden soll, für die an dem Behälterträger ein tellerförmiges Verschlusselement angeordnet wird, das während der CIP-Reinigung zum Verschließen der Abgabeöffnung des jeweiligen Füllelementes beispielsweise unter das Zentrierelement geschwenkt und gegen dieses durch Anheben des Verschlusselementes - und somit letztlich der Stange - gepresst wird.

Vorliegend soll „aseptisch" und „steril" als Charakterisierung eines Reinraumes oder Bereiches von höchsten Hygieneanforderungen synonym verwendet werden. Weiterhin soll nachfolgend unter Reinraum immer auch ein steriler und/oder aseptischer Reinraum verstanden werden.

Zum Abdichten der Durchführungsöffnung in den Aseptikbereich, also dem Übergangsbereich zwischen der außenhalb des Reinraums herrschenden Atmosphäre und der in dem Reinraum herrschenden Atmosphäre, sind aus dem Stand der Technik verschiedenste Lösungen bekannt geworden. Beispielsweise werden hierfür übliche Faltenbalge, Spaltdichtungen oder auch Labyrinthdichtungen mit Zwangsgasströmungen verwendet. Jedoch haftet diesen bisher bekannten Lösungen der Nachteil an, dass diese der Hubmechanik eine technisch aufwändige Konstruktion hinsichtlich der Abdichtung des sich in den Reinraum erstreckenden Betätigungselementes abverlangen, oder auch bei Verwendung eines üblichen Faltenbalges auf eine einfache Hub- und Senkbewegung beschränkt sind und keine Hub- und Senk- und gleichzeitige Schwenkbewegung des Betätigungselementes erlauben.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine weiterentwickelte Behandlungsvorrichtung für eine Behandlung von Behältern innerhalb eines aseptischen Reinraums aufzuzeigen, die eine gegenüber dem Stand der Technik konstruktiv vereinfachte und gleichzeitig zuverlässige Abdichtung der Durchführungsöffnung in den Reinraum schafft, bei gleichzeitiger Dreh- und Hubbeweglichkeit des Betätigungselements in dem aseptischen Reinraum. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Behandlungsvorrichtung entsprechend den Merkmalen des Patentanspruches 1 ausgebildet. Eine entsprechende Anordnung ist Gegenstand des Patentanspruches 1 1 . Die jeweiligen Unteransprüche betreffen dabei besonders vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung.

Der wesentliche Aspekt der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung für eine Behandlung von Behältern innerhalb eines aseptischen Reinraums ist darin zu sehen, dass das Gehäuse des Reinraumes im Bereich der Durchführungsöffnung über ein das stangenartige Betätigungselement dicht umschließendes, faltenbalgartiges Dichtungselement aseptisch dicht abgedichtet ist, wobei das faltenbalgartige Dichtungselement derart gefaltet ist, dass dieses sowohl eine mechanische Drehbewegung als auch eine mechanische Hubbewegung des stangenartigen Betätigungselementes aufnimmt. Mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten faltenbalgartigen Dichtungselementes wird eine gegenüber dem Stand der Technik vereinfachte Abdichtung des Reinraums im Bereich der Durchführungsöffnung geschaffen, die sowohl den Reinraum aseptisch dicht gegenüber der außerhalb des Reinraums herrschenden Atmosphäre abdichtet, als auch eine Dreh- und gleichzeitige Hub- und Senkbeweglichkeit des Betätigungselementes ermöglicht.

Besonders vorteilhaft umfasst das faltenbalgartige Dichtungselement zumindest einen ersten, zwischen einer unbetätigten Ruheposition und einer betätigten Arbeitsposition betreibbaren Faltungsabschnitt, der in der unbetätigten Ruheposition eine sich in Längsrichtung des faltenbalgartigen Dichtungselementes erstreckende Faltung aufweist.

Weiterhin vorteilhaft kann der erste Faltungsabschnitt in der unbetätigten Ausgansposition eine entlang der Längsrichtung des faltenbalgartigen Dichtungselementes um eine Mittelachse vorgewendelte Faltung aufweisen.

In einer Ausführungsvariante kann der erste Faltungsabschnitt in der betätigten Arbeitsposition eine entlang der Längsrichtung des faltenbalgartigen Dichtungselementes um eine Mittelachse eingewendete Faltung aufweisen, so dass die Faltung des ersten Faltungsabschnittes dazu ausgebildet ist, sowohl eine mechanische Drehbewegung als auch eine mechanische Hubbewegung des stangenartigen Betätigungselementes aufzunehmen. In einer weiteren Ausführungsvariante kann der erste Faltungsabschnitt von der unbetätigten Ruheposition in die betätigte Arbeitsposition um 90° bis 180° Grad einwendelbar ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft kann auch vorgesehen sein, dass das faltenbalgartige Dichtungselement zumindest einen zweiten, zwischen einer unbetätigten Ruheposition und einer betätigten Arbeitsposition betreibbaren Faltungsabschnitt umfasst, der sowohl in der unbetätigten Ruheposition als auch der betätigten Arbeitsposition eine quer zur Längserstreckung des zweiten Faltungsabschnittes verlaufende Faltung aufweist, die dazu ausgebildet ist, eine mechanische Hubbewegung des stangenartigen Betätigungselementes aufzunehmen.

Bevorzugt kann der zumindest eine zweite Faltungsabschnitt zur Aufnahme der mechanischen Hubbewegung leporelloartig ausgebildet sein.

Auch vorteilhaft kann sich der zumindest eine zweite Faltungsabschnitt entlang der Mittelachse an den zumindest einen ersten Faltungsabschnitt anschließen.

Wiederum vorteilhaft kann der zumindest eine erste Faltungsabschnitt zwischen zwei zweiten Faltungsabschnitten vorgesehen sein, die sich beidseitig der ersten Faltungsabschnittes entlang der Mittelachse jeweils unmittelbar an den ersten Faltungsabschnitt anschließen.

Idealerweise kann eine Verdrehsicherung vorgesehen sein, die dazu ausgebildet ist, den ersten Faltungsabschnitt von dem zumindest einen zweiten, quer zum Antriebselement gefalteten Faltungsabschnitt sowohl in seiner unbetätigten Ruheposition als auch seiner betätigten Arbeitsposition vor einer ungewollten Drehbewegung um die Mittelachse zu entkoppeln. In anderen Worten, eine dynamische Verdrehung oder Wendelung des ersten Faltungsabschnittes zur Veranlassung einer Drehbewegung eines Behandlungselementes, wird hinsichtlich des zweiten Faltungsabschnittes entkoppelt, so dass in diesen zweiten Faltungsabschnitt keine Torsionskräfte eingeleitet werden. Der Ausdruck„im Wesentlichen" bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen von 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. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine beispielhafte Ausführungsvariante einer nur teilweise dargestellten erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung für die Behandlung von

Behältern in einer schematischen Seitenansicht

Fig. 2 eine beispielhafte Prinzipskizze der erfindungsgemäßen

Behandlungsvorrichtung für eine Behandlung von Behältern gemäß der Figur 1 ;

Fig. 3a eine beispielhafte Ausführungsvariante eines freigestellten faltenbalgartigen Dichtungselementes in einer vereinfachten Seitenansicht

Fig. 3b beispielhaft einen Schnitt entlang der Ebene C - C im Bereich des faltenbalgartigen Dichtungselementes gemäß Figur 3a, Fig. 4a eine weitere Ausführungsvariante eines freigestellten, faltenbalgartigen

Dichtungselementes mit Betätigungselement und Verdrehsicherung in einer schematischen Schnittdarstellung Fig. 4b beispielhaft einen Schnitt entlang der Ebene D - D im Bereich des faltenbalgartigen Dichtungselementes gemäß Figur 4a,

Fig. 5a eine weitere beispielhafte Ausführungsvariante eines freigestellten faltenbalgartigen Dichtungselementes in einer vereinfachten Seitenansicht

Fig. 5b beispielhaft einen Schnitt entlang der Ebene E - E im Bereich des faltenbalgartigen Dichtungselementes gemäß Figur 5a,

Fig. 6 eine weitere beispielhafte Ausführungsvariante eines freigestellten faltenbalgartigen Dichtungselementes in einer vereinfachten Schnittdarstellung.

Die in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Behandlungsvorrichtung für eine Herstellung und/oder Behandlung von Behältern innerhalb eines aseptischen Reinraums 2 ist in Figur 1 nur teilweise und in einer schematischen Seitenansicht gezeigt. Mehr im Detail sind in Figur 1 aus Übersichtlichkeitsgründen nur die zum Verständnis bzw. zur Erläuterung der Erfindung notwendigen Bauteile bzw. Baugruppen der Behandlungsvorrichtung 1 dargestellt, die in Zusammenschau mit der Prinzipskizze der Figur 2 erläutert werden.

Beispielsweise kann es sich bei der Behandlungsvorrichtung 1 der Figuren 1 und 2 um eine aseptische Blasmaschine zum Formen von Behältern aus einem thermoplastischen Material, eine aseptische Füllmaschine zum Füllen von Behältern oder dergl. mit einem flüssigen Füllgut oder einen aseptischen Verschließer für Schraubkappen bzw. -Verschlüsse handeln, wie deren grundsätzlicher Aufbau einem Fachmann aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt ist. Typischerweise findet somit eine derartige Behandlungsvorrichtung 1 ihre Verwendung in der Getränkeindustrie.

Die Behandlungsvorrichtung 1 weist hierbei einen Maschinerahmen 1 .1 bzw. Maschinengestell mit mehreren Abstützelementen 1 .2 auf, an dem sich die Baugruppen bzw. Bauteile der Behandlungsvorrichtung 1 angeordnet befinden. Zudem umfasst die Behandlungsvorrichtung 1 wenigstens einen in einem aseptisch dicht verschließbaren Gehäuse 3 angeordneten Reinraum 2 zur Behandlung der Behälter, wobei in Figur 1 das das Gehäuse 3 nach oben hin aseptisch dicht abschließende Deckelelement aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt ist. Je nach Bauart der Behandlungsvorrichtung 1 können auch mehrere zueinander separierte Reinräume 2 vorgesehen sein, die dann jeweils durch ein eigenständiges Gehäuse 3 aseptisch dicht verschließbar ausgebildet sind. Das Gehäuse 3 kann sich zudem aus mehreren Wandabschnitten zusammensetzen, die jedoch dann zur Ausbildung des aseptischen Reinraums 2 luftdicht oder nahezu luftdicht zueinander verschließbar sind. Auch kann das Gehäuse 3, wie in Figur 1 gezeigt, ein oder mehrere, mit dem Gehäuse 3 dicht verschlossene, Sichtfenster 3.1 aufweisen. Die Zuführung der Behälter in das Gehäuse 3 bzw. die Abführung der Behälter aus dem Gehäuse 3 der Behandlungsvorrichtung 1 kann über aus dem Stand der Technik bekannte Transportelemente bewerkstelligt werden. Ferner weist die Behandlungsvorrichtung 1 zumindest ein stangenartiges Betätigungselement 4 zur Übertragung einer außerhalb des Reinraumes 2 mittels einer Betätigungseinrichtung 5 erzeugten mechanischen Dreh- und Hubbewegung in den Reinraum 2 auf, wobei sich hierzu das stangenartige Betätigungselement 4 von der Betätigungseinrichtung 5 über wenigstens eine Durchführungsöffnung 6 in einer Trennwand 2.1 im Gehäuse 3 zumindest abschnittsweise in den Reinraum 2 erstreckt. Der Doppelpfeil A macht dabei die Hub- sowie Senkbeweglichkeit und die Pfeile B und B ' die Drehbeweglichkeit in und gegen den Uhrzeigersinn des Betätigungselementes 5 kenntlich. Die Betätigungseinrichtung 5 ist dabei mit dem stangenartigen Betätigungselement 4 derart mechanisch zwangsgekoppelt, dass mittels der Betätigungseinrichtung 5 die Dreh- Hubbewegung unmittelbar an dem stangenartigen Betätigungselement 4 erzeugbar ist. Alternativ kann zwischen der Betätigungseinrichtung 5 sowie dem stangenartigen Betätigungselement 4 ein in den Figuren nicht nähergehend dargestelltes Umlenkgetriebe vorgesehen sein, das die mittels der Betätigungseinrichtung 5 erzeugte Antriebsbewegung in eine an dem stangenartigen Betätigungselement 4 erzeugbare Antriebsbewegung in Form einer Dreh- Hubbewegung umwandelt, die zudem mittels des Umlenkgetriebes auf das Betätigungselement 4 übertragbar ist. In der dargestellten Ausführungsvariante der Figuren 1 und 2 ist die Betätigungseinrichtung 5 unterhalb des Reinraums 2 vorgesehen. Je nach Bauart der Behandlungsvorrichtung 1 kann sich die Betätigungseinrichtung 5 jedoch auch vorteilhafterweise oberhalb oder seitlich des Reinraums 2 angeordnet befinden. Wesentlich hierbei ist, dass die Betätigungseinrichtung 5 sich außerhalb des Reinraums 2 angeordnet befindet. Bei dem stangenartigen Betätigungselement 4 kann es sich beispielsweise um eine Welle, einen Stößel oder eine Hubstange handeln, die hohl oder aus einem Vollmaterial, insbesondere einem metallischem Werkstoff, hergestellt ist. Insbesondere erstreckt sich das stangenartige Betätigungselement 4 konzentrisch entlang einer Mittelachse MA.

Vorzugsweise ist die Durchführungsöffnung 6 in dem Gehäuse 3 als eine das stangenartige Betätigungselement 4 im Bereich der Durchführungsöffnung 6 radial mit Abstand umschließende Durchbrechung in dem Gehäuse 3 ausgebildet. Insbesondere ist die geometrische Dimensionierung der Durchführungsöffnung 6 an den Außendurchmesser des sich durch die Durchführungsöffnung 6 erstreckenden Abschnitts des Betätigungselementes 4 angepasst, indem der Innendurchmesser der Durchführungsöffnung 6 größer ausgebildet ist, als der Außendurchmesser des Betätigungselementes 4 in diesem Abschnitt. Erfindungsgemäß ist das Gehäuse 3 des Reinraumes 2 im Bereich der Durchführungsöffnung 6 über ein das stangenartige Betätigungselement 4 dicht umschließendes, faltenbalgartiges Dichtungselement 7 aseptisch dicht abgedichtet, wobei das faltenbalgartige Dichtungselement 7 derart gefaltet ist, dass dieses sowohl eine mechanische Drehbewegung als auch eine mechanische Hubbewegung des stangenartigen Betätigungselementes 4 aufnimmt.

Das faltenbalgartige Dichtungselement 7 weist im Bereich einer ersten freien Stirnseite 7.1 einen ersten Ringabschnitt 8.1 auf, der einen vorzugsweise ringförmigen Sockelabschnitt ausbildet. Mit dem ersten Ringabschnitt 8.1 ist das faltenbalgartige Dichtungselement 7 dichtend an dem Gehäuse 3, dabei insbesondere die Durchführungsöffnung 6 des Gehäuses 3 dichtend umschließend, angeordnet und zwar vorzugsweise an der dem Reinraum 2 zuwandten Innenseite des Gehäuses 3. Durch den ersten Ringabschnitt 8.1 hindurch erstreckt sich das stangenartige Betätigungselement 4 innerhalb des faltenbalgartigen Dichtungselementes 7 in den Reinraum 2 hinein. Besonders vorteilhaft erstreckt sich dabei das stangenartige Betätigungselement 4 zentrisch im Inneren des faltenbalgartigen Dichtungselements 7 entlang der Mittelachse MA. Weiterhin weist das faltenbalgartige Dichtungselement 7 an einer der ersten freien Stirnseite 7.1 gegenüberliegenden zweiten freien Stirnseite 7.2 einen zweiten Ringabschnitt 8.2 auf, der den sich durch das faltenbalgartige Dichtungselement 7 in den Reinraum 2 hinein erstreckenden Abschnitt des stangenartigen Betätigungselementes 4 dichtend umschließend aufnimmt. Dabei kann das stangenartige Betätigungselement 4 die zweite freie Stirnseite 8.2 des faltenbalgartigen Dichtungselementes 7 in den Reinraum 2 hinein überragen, sich also durch den zweiten Ringabschnitt 8.2 hindurch erstrecken.

Zwischen dem ersten und dem zweiten Ringabschnitt 8.1 , 8.2 ist das faltenbalgartige Dichtungselement 7 derart gefaltet, dass dieses sowohl eine mechanische Drehbewegung als auch eine mechanische Hub- sowie Senkbewegung des stangenartigen Betätigungselementes 4 aufnimmt. Insbesondere ist das faltenbalgartige Dichtungselement 7 hierfür mit seinem ersten Ringabschnitt 8.1 dichtend sowie fest mit dem Gehäuse 3 und mit seinem zweiten Ringabschnitt 8.2 ebenfalls dichtend sowie fest mit dem stangenartigen Betätigungselement 4 verbunden, beispielweise verklebt, verlötet, verschweißt oder verschraubt.

Hierbei weist das faltenbalgartig Dichtungselement 7 zumindest einen ersten Faltungsabschnitt 9 sowie vorzugsweise einen zusätzlichen zweiten Faltungsabschnitt 10 auf. Die jeweiligen Faltungsabschnitt 9, 10 können jeweils zwischen einer unbetätigten Ruheposition RP und einer betätigten Arbeitsposition AP betrieben werden.

Zwischen dem ersten und dem zweiten Faltungsabschnitt 9, 10 kann ein dritter, mittlerer Ringabschnitt 8.3 vorgesehen sein, an dem der jeweilige Faltungsabschnitt 9, 10 an vorzugsweise gegenüberliegenden Seitenflächen des dritten Ringabschnittes 8.3 fest sowie dicht angeordnet, beispielweise verklebt, verlötet, verschweißt oder verschraubt, sein kann. Somit erstreckt sich der erste Faltungsabschnitt 9 zwischen dem zweiten und dritten Ringabschnitt 8.2, 8.3 und der zweiten Faltungsabschnitt 10 zwischen dem ersten und dritten Ringabschnitt 8.1 , 8.3. Natürlich können solche Dichtungselemente 7 mit mehreren Faltungsabschnitten und mehr als zwei Ringabschnitten auch monolithisch ausgeformt sein, wenn entsprechende Fertigungsmethoden verfügbar sind. Der dritte Ringabschnitt 8.3 dient dabei insbesondere zur Trennung der im jeweiligen ersten und/oder zweiten Faltungsabschnitt 9, 10 aufgenommen mechanischen Bewegung des stangenartigen Betätigungselementes 4, indem der dritte Ringabschnitt 8.3 mit einer Verdrehsicherung 20 zusammenwirkt, die in der Beschreibung zu den Figuren 4a und 4b nähergehend erläutert ist.

Das faltenbalgartige Dichtungselement 7 weist in dem ersten Faltungsabschnitt 9 in der unbetätigten Ruheposition RP eine sich in Längsrichtung des faltenbalgartigen Dichtungselementes 7 erstreckende Faltung auf, die in der betätigten Arbeitsposition AP entlang der Längserstreckung des faltenbalgartigen Dichtungselementes 7 um die Mittelachse MA eingewendelt, bzw. eingedreht ist, so dass das faltenbalgartige Dichtungselement 7 in dem ersten Faltungsabschnitt 9 dazu ausgebildet ist, sowohl eine mechanische Drehbewegung als auch eine mechanische Hub- sowie Senkbewegung des stangenartigen Betätigungselementes 4 aufzunehmen. Insbesondere kann der erste Faltungsabschnitt 9 von der unbetätigten Ruheposition RP in die betätigte Arbeitsposition AP um 90° bis 180° Grad um die Mittelachse MA eingewendelt bzw. eingedreht werden.

Vorzugsweise weist das faltenbalgartige Dichtungselement 7 neben dem ersten Faltungsabschnitt 9 zusätzlich den zweiten Faltungsabschnitt 10 mit einer sowohl in der unbetätigten Ruheposition RP als auch der betätigten Arbeitsposition AP quer zur Längserstreckung des faltenbalgartigen Dichtungselementes 7 verlaufenden Faltung auf, die damit vorzugsweise lotrecht zur Mittelachse MA verläuft und die sich an den ersten Faltungsabschnitt 9 anschließt. Insbesondere ist das faltenbalgartige Dichtungselement 7 in dem zweiten Faltungsabschnitt 10 dazu ausgebildet, eine mechanische Hub- sowie Senkbewegung des stangenartigen Betätigungselementes 4 zwischen der unbetätigten Ruheposition RP und der betätigten Arbeitsposition AP aufzunehmen. Besonders vorteilhaft ist zumindest der erste und/oder der zweite Faltungsabschnitt 9, 10 aus einem elastisch verformbaren Werkstoff, insbesondere Silikon, Teflon oder dergleichen hergestellt ist. Weiterhin muss der Werkstoff chemikalienresistent sein, um gereinigt und sterilisiert werden zu können.

Zwischen dem ersten und dem zweiten Faltungsabschnitt 9, 10 kann ein dritter, mittlerer Ringabschnitt 8.3 vorgesehen sein, an dem der jeweilige Faltungsabschnitt 9, 10 an vorzugsweise gegenüberliegenden Seitenflächen des dritten Ringabschnittes 8.3 fest sowie dicht angeordnet, beispielweise verklebt, verlötet, verschweißt oder verschraubt, sein kann.

An dem der Betätigungseinrichtung 5 abgewandten freien Ende des stangenartigen Betätigungselement 4 kann an dem stangenartigen Betätigungselement 4 zumindest ein Behandlungselement 1 1 vorgesehen, insbesondere fest angeordnet, sein. Bei dem Behandlungselement 1 1 kann es sich beispielsweise um einen Verschließerkopf zur Fixierung von Schraubkappen bzw. -Verschlüsse, oder um ein Verschlusselement zur CIP-Reinigung, auch als CIP-Kappe bezeichnet, handeln.

Insbesondere ist mittels des Behandlungselementes 1 1 eine Dreh- als auch Hub- und Senkbewegung erzeugbar. Es kann dabei auch vorgesehen sein, dass der zweite Ringabschnitt 8.2 des faltenbalgartigen Dichtungselementes 7 bis zu dem Behandlungselement 1 1 reicht, also das Behandlungselement 1 1 kontaktschlüssig an dem zweiten Ringabschnitt 8.2 vorgesehen, und dabei das Behandlungselement 1 1 in dem stangenartigen Betätigungselement 4 verschraubt ist. Somit kann der zweite Ringabschnitt 8.2 zwischen dem stangenartigen Betätigungselement 4 und dem Behandlungselement 1 1 aseptisch dicht eingepresst aufgenommen sein.

Die Figuren 3a und 3b zeigen eine beispielhafte Ausführungsvariante eines freigestellten faltenbalgartigen Dichtungselementes 7 in einer vereinfachten Seitenansicht bzw. in einem Schnitt entlang der Ebene C - C. Das faltenbalgartige Dichtungselement 7 weist dabei in seinem ersten Faltungsabschnitt 9 die unbetätigte Ruheposition RP sowie in dem zweiten Faltungsabschnitt 10 die betätigte Arbeitsposition AP auf, so dass der zweite Faltungsabschnitt 10 ausgefahrenen, und der erste Faltungsabschnitt 9 ungewendelten ist. Der erste Faltungsabschnitt 9 ist dabei dazu ausgebildet, sowohl eine mechanische Drehbewegung als auch eine mechanische Hub- sowie Senkbewegung des stangenartigen Betätigungselementes 4 aufzunehmen. Die Aufnahme der Hub- Senkbewegung erfolgt hierbei in Abhängigkeit der Drehbewegung, da sich der erste Faltungsabschnitt 9 bei Einleitung einer Drehbewegung abhängig von dieser verkürzt, indem sich der erste Faltungsabschnitt 9 entlang der Faltung um die Mittelachse MA in der betätigten Arbeitsposition AP eindreht, bzw. einwendelt.

Der wesentliche Anteil der Hub- Senkbewegung wird hierbei jedoch über den zweiten, leporello- bzw. ziehharmonikaartig ausgebildeten Faltungsabschnitt 10 in das faltenbalgartige Dichtungselement 7 eingeleitet bzw. aufgenommen, der hierfür mehrere jeweils im Wesentlichen parallel zueinander sowie quer zur Längserstreckung des faltenbalgartigen Dichtungselementes 7 verlaufende und leporello- bzw. ziehharmonikaartig miteinander verbundene Falzungen 10.1 aufweist. Der zweite Faltenbalgabschnitt 10 befindet sich in der Ruheposition RP in seiner eingefahrenen, und in der Arbeitsposition AP in seiner ausgefahrenen Stellung.

Hingegen weist der sich an den zweiten Faltungsabschnitt 10 entlang der Mittelachse MA in Richtung des zweiten Ringabschnittes 8.2 anschließende und über den mittleren, dritten Ringabschnittes 8.3 von dem zweiten Faltungsabschnitt 10 getrennte, erste Faltungsabschnitt 9 die in der unbetätigten Ruheposition RP parallel zur Mittelachse MA ausgebildete Faltung auf. In der unbetätigten Ruheposition RP des ersten Faltungsabschnitts 9 weist dieser hierbei mehrere sich jeweils entlang der Längserstreckung des ersten Faltungsabschnittes 9 verlaufende und auf einem identischen ersten Radius R1 zur Mittelachse MA angeordnete, äußerer Falzkanten 9.1 auf, die über jeweilige Flankenabschnitte 9.2 mit entsprechenden inneren Falzkanten 9.3 dicht verbunden sind, die ebenfalls entlang der Längserstreckung des ersten Faltungsabschnittes 9 verlaufen und auf einem identischen zweiten Radius R2 zur Mittelachse MA angeordnet sind, derart, dass die Faltung des ersten Faltungsabschnitts 9 in ihrer in der Figur 3b gezeigten Schnittdarstellung eine Sternform mit mehreren Sternspitzen aufweist, wobei die Sternspitzen durch die äußeren Falzkanten 9.1 gebildet sind. Wird für die betätigte Arbeitsposition AP eine Drehbewegung auf den ersten Faltungsabschnitt 9 eingeleitet, so drehen bzw. wendein sich die äußeren, bzw. inneren Falzkanten 9.1 , 9.3 sowie die dazwischen liegenden Flankenabschnitte 9.3 entsprechend ein, und zwar entlang der Längserstreckung des ersten Faltungsabschnittes 9 um die Mittelachse MA.

Im Inneren des faltenbalgartigen Dichtungselementes 7 ist vorliegend eine Verdrehsicherung vorgesehen, um rotative Kräfte im Faltungsabschnitt 10 mit einer quer zur Längserstreckung des faltenbalgartigen Dichtungselementes 7 verlaufenden Faltung zu verhindern und gleichzeitig die Hub- und Senkbewegung zur ermöglichen. Hierzu ist im Inneren ein rohrförmiger Durchführungsabschnitt 12 für das in den Figuren 3a und b nicht dargestellte stangeartige Betätigungselement 4 vorgesehen, der sich im Wesentlichen konzentrisch entlang der Mittelachse MA erstreckt. Der Durchführungsabschnitt 12 weist zudem vier nutförmige Ausnehmungen 12.1 ...12.4 auf, die drehsymmetrisch um die vertikale Mittelachse MA angeordnet sind. Dabei verläuft auch die Längsbewegung der vier nutförmigen Ausnehmungen 12.1 ...12.4 jeweils entlang der Längserstreckung des faltenbalgartigen Dichtungselementes 7. Die erste und die dieser gegenüberliegende dritte Ausnehmung 12.1 , 12.3 sind dabei als Eingriffsnut für die in den Figuren 4a und b nähergehend erläuterte Verdrehsicherung 20 vorgesehen, während die zweite und die dieser gegenüberliegende vierte Ausnehmung 12.2, 12.4 als Luftdurchlasselement zum Luftausgleich innerhalb des faltenbalgartigen Dichtungselementes 7 bei einer mechanischen Drehbewegungen oder einer mechanischen Hubbewegung vorgesehen sind.

Die Figuren 4a und 4b zeigen eine beispielhafte Ausführungsvariante eines freigestellten faltenbalgartigen Dichtungselementes 7 mit stangenartigen Betätigungselement 4 sowie Verdrehsicherung 20 in einer vereinfachten schematischen Schnittdarstellung bzw. in einem Schnitt entlang der Ebene D - D.

Der dritte Ringabschnitt 8.3 dient dabei insbesondere zur Trennung der im jeweiligen ersten und/oder zweiten Faltungsabschnitt 9, 10 aufgenommen mechanischen Bewegung des stangenartigen Betätigungselementes 4, indem der dritte Ringabschnitt 8.3 mit einer Verdrehsicherung 20 zusammenwirkt, die in der Beschreibung zu den Figuren 4a und 4b nähergehend erläutert ist. Die Verdrehsicherung 20 ist dabei dazu ausgebildet, den ersten Faltungsabschnitt 9 in seiner unbetätigten Ruheposition RP und den zweiten Faltungsabschnitt 10 sowohl in seiner unbetätigten Ruheposition RP als auch seiner betätigten Arbeitsposition AP vor einer ungewollten Verdrehu insbesondere Drehbewegung um die Mittelachse MA, zu sichern.

Die Verdrehsicherung 20 ist dabei als eine Art Hülse für das stangenartige Betätigungselement 4 ausbildet und umschließt dieses zumindest abschnittsweise innerhalb des faltenbalgartigen Dichtungselementes 7. Insbesondere ist die Verdrehsicherung 20 lagefixiert und damit fest an beispielsweise der Betätigungseinrichtung 5 oder dem Gehäuse 3 angeordnet, so dass das stangenartige Betätigungselement 4 relativ zu der Verdrehsicherung 20 beweglich, und zwar dreh- als auch hubbeweglich, ausgebildet ist.

Die dem stangenartigen Betätigungselement 4 übergeschobene Sicherungshülse 21 ist an ihrem einen Ende an der Trennwand 2.1 befestigt und weist vorzugsweise an gegenüberliegenden Außenseiten vorgesehene Eingriffsabschnitte 20.1 und 20.2 auf, die mit den entsprechenden Ausnehmungen 12.1 , 12.3 des Durchführungsabschnittes 12 in Eingriff stehen. Die Eingriffsabschnitte 20.1 , 20.2 erstrecken sich ebenfalls entlang der Längserstreckung des faltenbalgartigen Dichtungselementes 7 und sind dabei in ihrer Länge an die über den zweiten Faltungsabschnitt 10 erzeugbare Hub- und Senkbewegung zwischen der unbetätigten Ruheposition RP und der betätigten Arbeitsposition AP angepasst. In der Figur 4a ist das faltenbalgartige Dichtungselement 7 dabei in seiner unbetätigten Ruheposition RP des leporello- bzw. ziehharmonikaartigen zweiten Faltungsabschnittes 10 gezeigt, in der der mittlere, dritte Ringabschnitt 8.3 noch mit den Eingriffsabschnitten 20.1 , 20.2 der Verdrehsicherung 20 in Wirkverbindung steht. Die Länge der Eingriffsabschnitt 20.1 , 20.2 ist dabei derart bemessen, dass der dritte, mittlere Ringabschnitt 8.3 auch in der betätigten, ausgefahrenen Arbeitsposition AP des leporello- bzw. ziehharmonikaartigen zweiten Faltungsabschnittes 10 noch mit den Eingriffsabschnitten 20.1 , 20.2 in Eingriff steht. Wird dann in der betätigten Arbeitsposition AP des zweiten Faltungsabschnittes 10 mittels der Betätigungseinrichtung 5 eine Drehbewegung des stangenartigen Betätigungselementes 4 erzeugt, so nimmt der erste Faltungsabschnitt 9 diese Drehbewegung auf, indem sich dieser erste Faltungsabschnitt 9 entlang der äußeren bzw. inneren Falzkanten 9.1 , 9.3 und den dazwischen liegenden Flankenabschnitten 9.3 um die Mittelachse MA einwendelt, bzw. eindreht, während der zweite Faltungsabschnitt 10 mittels der Verdrehsicherung 20 an einer mechanischen Bewegung, insbesondere einer Drehbewegung, gehindert ist. In der Sicherungshülse 21 sind die Verdrehsicherungen 20 als eingepasste Passfedern ausgeführt und in geeigneter Weise gesichert, bspw. verschweißt oder gelötet. Dabei weist die Sicherungshülse 21 idealerweise einen Flansch 21 .1 auf, als Durchgang für das Betätigungselement 4 und Befestigung an der tragenden Trennwand 2.1 .

Bei einer nicht dargestellten, alternativen Ausführungsform ist die Reihenfolge der Faltungsabschnitte geändert, so dass der erste Faltungsabschnitt 9 mit dessen Ringabschnitt 8.2 an der Trennwand 2.1 anliegt und der zweite Faltungsabschnitt 10 mit dessen Ringabschnitt 8.1 am Behandlungselement 1 1 befestigt ist. Hierzu muss die Entkopplung der Drehbewegung und Verdrehsicherung derart erfolgen, dass sich der Faltungsabschnitt 10 insgesamt um die eigene Hochachse dreht, also gemeinsam mit dem Betätigungselement 4 rotiert wird. Die Drehversicherung 20 ist in diesem Fall zwischen dem Betätigungselement 4 und den Ausnehmungen 12.1 , 12.3 des Durchführungsabschnittes 12 vorgesehen.

Die Figuren 5a und 5b zeigen eine beispielhafte weitere Ausführungsvariante eines freigestellten faltenbalgartigen Dichtungselementes 7 in einer vereinfachten Seitenansicht bzw. in einem Schnitt entlang der Ebene E - E, mit einem in der Arbeitsposition AP ausgefahrenen zweiten Faltungsabschnitt 10 sowie einem in der Ruheposition RP befindlichen ersten Faltungsabschnitt 9. Unterschiedlich zur Ausführungsvariante der Figuren 3a und b ist der erste Faltungsabschnitt 9 in der unbetätigten Ruheposition RP bereits in der Art einer Mehrfachhelix um die Mittelachse MA von 5° bis 30° Grad vorgewendelt ausgebildet.

Die Figur 6 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsvariante eines freigestellten faltenbalgartigen Dichtungselementes 7 in einer vereinfachten Schnittdarstellung. Unterschiedlich zu den vorangehenden Ausführungsvarianten weist das faltenbalgartige Dichtungselement 7 der Figur 6 zur Vergrößerung der mechanischen Hub- und Senkbewegung neben dem ersten Faltungsabschnitt 9 zwei zweite Faltungsabschnitte 10 auf, die jeweils zur Aufnahme einer Hub- und Senkbewegung ausgebildet sind. Vorzugsweise sind ist dabei der erste Faltungsabschnitt 9 zwischen den beiden zweiten Faltungsabschnitten 10 vorgesehen. Dabei kann als Verdrehsicherung 20 eine Passfeder vorgesehen sein, die die Drehkräfte bei einer Drehbewegung des stangenartigen Betätigungselements 4 aufninnnnt und in den ersten Faltungsabschnitt 9 überträgt, während die beiden zweiten Faltungsabschnitte 10 an einer Drehbewegung gehindert sind.

Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

Bezugszeichenliste

1 Behandlungsvornchtung

1 .1 Maschinenrahmen

1 .2 Abstützelement

2 Reinraum

2.1 Trennwand

3 Gehäuse

3.1 Sichtfenster

4 Betätigungselement

5 Betätigungseinrichtung

6 Durchführungsöffnung

7 Dichtungselement

7.1 erste Stirnseite

7.2 zweite Stirnseite

8.1 erster Ringabschnitt

8.2 zweiter Ringabschnitt

8.3 dritter Ringabschnitt

9 erster Faltungsabschnitt

9.1 äußere Falzkante

9.2 Flankenabschnitt

9.3 innere Falzkante

10 zweiter Faltungsabschnitt

10.1 Falzung

1 1 Behandlungselement

12 Durchführungsabschnitt

12.1 . ..12.4 Ausnehmung 20 Verdrehsicherung 20.1,20.2 Eingriffsabschnitt

21 Sicherungshülse 21.1 Flansch

MA Mittelachse RP Ruheposition AP Arbeitsposition