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Patent Searching and Data


Title:
VALVE DEVICE AND FILLING METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/103916
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a valve device, comprising a first and a second controllable tube pinch valve (38a, b) each having a firm tube seat (40a, b) and each having a squeezing plunger (50a,b) which is movable relative to the firm tube seat (40a, b) and is biased by spring force in the direction of said tube seat, wherein the squeezing plunger can be moved by means of a force generating unit (56a, b) in the activated state of said unit against the spring force into a predetermined open position. The invention is characterised in that in the second tube pinch valve (38b) the travel of the squeezing plunger (50b) in the direction of the bias is limited by an adjustable stop (70b).

Inventors:
JANSSENS PAUL (BE)
MUELLER MICHAEL (DE)
DECHENEUX JEAN-PIERRE (BE)
WEITEMEIER SWEN (DE)
FIEDLER MICHAEL (DE)
STRIETZEL STEFFEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/006578
Publication Date:
August 09, 2012
Filing Date:
December 23, 2011
Export Citation:
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Assignee:
SARTORIUS WEIGHING TECH GMBH (DE)
JANSSENS PAUL (BE)
MUELLER MICHAEL (DE)
DECHENEUX JEAN-PIERRE (BE)
WEITEMEIER SWEN (DE)
FIEDLER MICHAEL (DE)
STRIETZEL STEFFEN (DE)
International Classes:
B65B39/00; F16K7/04
Foreign References:
CH596483A51978-03-15
US20010019117A12001-09-06
DE2415422A11974-10-10
DE4422274A11996-01-04
EP0300113A11989-01-25
EP1525138B12008-12-24
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Claims:
Patentansprüche

1. Ventilvorrichtung, umfassend ein erstes und ein zweites ansteuerbares Schlauchquetschventil (38a, b) mit je einem festen Schlauchsitz (40a, b) und je einem relativ zu dem festen Schlauchsitz (40a, b) bewegbaren und durch

Federkraft in Richtung auf diesen vorgespannten

Quetschstößel (50a, b), der mittels einer

Krafterzeugungseinheit (56a, b) in deren aktiviertem

Zustand gegen die Federkraft in eine vorgegebene

Öffnungsstellung überführbar ist,

dadurch gekennzeichnet ,

dass in dem zweiten Schlauchquetschventil (38b) der Weg des Quetschstößels (50b) in Richtung der Vorspannung durch einen einstellbaren Anschlag (70b) begrenzt ist.

2. Ventilvorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Querschnitt eines in beide

Schlauchquetschventile (38a, b) eingelegten, elastischen Schlauchs (16) im nicht-aktivierten Zustand von dem ersten Schlauchquetschventil (38a) vollständig und von dem zweiten Schlauchquetschventil (38b) in einem durch die Einstellung des Anschlags (70b) definierten Maße unvollständig verschlossen ist.

3. Ventilvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass der Schlauch (16) ein Element einer Flüssigkeit leitenden Verbindung zwischen einem Vorratsbehälter (22) und einem Zielbehälter (12, 12') ist.

4. Ventilvorrichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass weiter eine mit den Krafterzeugungseinheiten (56a, b) der Schlauchquetschventile (38a, b) verbundene

Steuereinheit vorgesehen ist, die in einem ersten

Abschnitt eines Abfüllvorgangs, bei dem Flüssigkeit von dem Vorratsbehälter (22) durch den Schlauch (16) zu dem Zielbehälter (12, 12' ) transportiert wird, die

Krafterzeugungseinheiten (56a, b) beider

Schlauchquetschventile (38a, b) aktiviert und in einem zweiten Abschnitt des Abfüllvorgangs nur die

Krafterzeugungseinheit (56a) des ersten

Schlauchquetschventils (38a) aktiviert.

5. Ventilvorrichtung nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine das Gewicht des Zielbehälters (12, 12') kontinuierlich erfassende Wägevorrichtung (32) mit der Steuereinheit (26) verbunden ist und die Steuereinheit (26) eingerichtet ist, sobald die Wägevorrichtung (32) einen vorgegebenen ersten Gewichtssollwert erfasst, eine Aktivierung der Krafterzeugungseinrichtung (56b) des zweiten Schlauchquetschventils (38b) zu beenden und eine Aktivierung der Krafterzeugungseinrichtung (56a) des ersten Schlauchquetschventils (38a) fortzusetzen.

6. Ventilvorrichtung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (26) weiter eingerichtet ist, nach der Beendigung der Aktivierung der

Krafterzeugungseinrichtung (56b) des zweiten

Schlauchquetschventils (38b) auch die Aktivierung der Krafterzeugungseinrichtung (56a) des ersten

Schlauchquetschventils zu beenden, sobald die

Wägevorrichtung (32) einen vorgegebenen zweiten

Gewichtssollwert, der größer ist als der erste

Gewichtssollwert, erfasst.

7. Ventilvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet,

dass die Krafterzeugungseinrichtungen der

Schlauchquetschventile (38a, b) als Elektromagneten

(56a, b) ausgebildet sind, deren Aktivierung durch

Bestromung erfolgt.

8. Ventilvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet,

dass der Anschlag als eine in axialer Verlängerung des Quetschstößels (50b) angeordnete Stellschraube (70b) ausgebildet ist, die in einer formschlüssig mit einem Gehäuse (42b) des zweiten Schlauchquetschventils (38b) verbundenen, steifen Kappe (62b) gelagert ist.

9. Verfahren zum Abfüllen einer Flüssigkeit aus einem

Vorratsbehälter (22) durch einen elastischen Schlauch (16) in einen Zielbehälter (12, 12'), wobei der Schlauch (16) eingelegt ist in eine Ventilvorrichtung (38), umfassend ein erstes und ein zweites ansteuerbares

Schlauchquetschventil (38a, b) mit je einem festen Schlauchsitz ( 0a, ) und je einem relativ zu dem festen Schlauchsitz (40a, b) bewegbaren und durch Federkraft in Richtung auf diesen vorgespannten Quetschstößel (50a, b), der mittels einer Krafterzeugungseinrichtung (56a, b) in deren aktiviertem Zustand gegen die Federkraft in eine vorgegebene Öffnungsstellung überführbar ist,

dadurch gekennzeichnet ,

dass in dem zweiten Schlauchquetschventil (38b) der Weg des Quetschstößels (50b) in Richtung der Vorspannung durch einen einstellbaren Anschlag (70b) begrenzt ist und in einem ersten Verfahrensabschnitt die

Krafterzeugungseinrichtungen (56a, b) beider

Schlauchquetschventile (38a,b) aktiviert werden und in einem zweiten, nachfolgenden Verfahrensabschnitt nur die Krafterzeugungseinrichtung (56a) des ersten

Schlauchquetschventils (38) aktiviert -wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Gewicht des Zielbehälters (22) kontinuierlich erfasst wird und, sobald ein vorgegebener erster

Gewichtssollwert erreicht ist, eine Aktivierung der Krafterzeugungseinrichtung (56b) des zweiten

Schlauchquetschventils (38b) beendet und eine Aktivierung der Krafterzeugungseinrichtung (56a) des ersten

Schlauchquetschventils (38a) fortgesetzt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass nach der Beendigung der Aktivierung der

Krafterzeugungseinrichtung (56b) des zweiten Schlauchquetschventils (38b) auch die Aktivierung der Krafterzeugungseinrichtung (56a) des ersten

Schlauchquetschventils (38a) beendet wird, sobald ein vorgegebener zweiter Gewichtssollwert, der größer ist als der erste Gewichtssollwert, erreicht ist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Krafterzeugungseinrichtungen der

Schlauchquetschventile (38a, b) als Elektromagneten

(56a, b) ausgebildet sind, deren Aktivierung durch

Bestromung erfolgt.

Description:
VentilVorrichtung und Abfüllverfahren

Beschreibung Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilvorrichtung, umfassend ein erstes und ein zweites ansteuerbares

Schlauchquetschventil mit je einem festen Schlauchsitz und je einem relativ zu dem festen Schlauchsitz bewegbaren und durch Federkraft in Richtung auf diesen vorgespannten

Quetschstößel, der mittels einer Krafterzeugungseinheit in deren aktiviertem Zustand gegen die Federkraft in eine vorgegebene Öffnungsstellung überführbar ist.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zum

Abfüllen einer Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter durch einen elastischen Schlauch in einen Zielbehälter, wobei der Schlauch eingelegt ist in eine Ventilvorrichtung, umfassend ein erstes und ein zweites ansteuerbares

Schlauchquetschventil mit je einem festen Schlauchsitz und je einem relativ zu dem festen Schlauchsitz bewegbaren und durch Federkraft in Richtung auf diesen vorgespannten

Quetschstößel, der mittels einer Krafterzeugungseinrichtung in deren aktiviertem Zustand gegen die Federkraft in eine vorgegebene Öffnungsstellung überführbar ist. Stand der Technik

Abfüllvorgänge, bei denen eine Flüssigkeit über einen flexiblen Schlauch aus einem Vorratsbehälter in einen

Zielbehälter abgefüllt und insbesondere dosiert werden muss, sind dem Fachmann aus unterschiedlichen Technikgebieten bekannt. Ebenso ist es bekannt, den Flüssigkeitsstrom durch den Schlauch mittels sogenannter Schlauchquetschventile zu steuern. Insbesondere sind dem Fachmann elektrisch

ansteuerbare Schlauchquetschventile bekannt. Die

EP 1 525 138 Bl offenbart einen Abfüllvorgang unter

Verwendung eines sogenannten „Manyfold", einer Einheit aus flexiblen Beuteln und mit diesen gekoppelten, elastischen Schläuchen. Insbesondere wird eine System aus mehreren

Vorratsbeuteln und mehreren Zielbeuteln offenbart, bei dem auf die Schlauchverbindung zwischen je einem Vorratsbeutel und je einem Zielbeutel zwei Schlauchquetschventile wirken. Diese werden unabhängig von einander angesteuert und dienen der Auswahl der jeweils verbundenen Paarung von Vorrats- und Zielbeutel.

Die spezielle Gestaltung elektrisch ansteuerbarer

Schlauchquetschventile ist dem Fachmann ebenfalls bekannt. Insbesondere haben sich Magnet-Schlauchquetschventile, wie sie z.B. von der Firma Asco Numatics GmbH, Ölbronn-Dürrn, Deutschland, erhältlich sind, etabliert, bei denen ein beweglicher Quetschstößel durch die Kraft eines

Elektromagneten relativ zu einem ambossartigen, festen

Schlauchsitz bewegbar ist. So wird der Quetschstößel auf den auf dem Schlauchsitz festgelegten, elastischen Schlauch gepresst, um dessen Querschnitt zu verschließen und einen Flüssigkeitsstrom durch den Schlauch zu unterbinden. In Öffnungsstellung wird der Quetschstößel so weit

zurückgezogen, dass sich der Schlauch durch die

Eigenelastizität der Schlauchwände sowie den von der

Flüssigkeit aufgebauten Innendruck wieder vollständig entfaltet und den Flüssigkeitsstrom zulässt. Demselben

Prinzip folgen auch pneumatisch oder hydraulisch angesteuerte Schlauchquetschventile. Ein besonderer Vorteil der

Schlauchquetschventile liegt darin, dass die Flüssigkeit mit keinem fremden Element, sondern lediglich mit der

Schlauchinnenwandung in Berührung kommt. Dies ist

insbesondere bei sterilen Anwendungen wichtig.

Typischerweise enthalten Schlauchquetschventile eine

Vorspannung des Quetschstößels. Die Richtung der Vorspannung kann dabei variieren. Sogenannte „Normally-Closed"-Ventile weisen eine Vorspannung des Quetschstößels in Richtung auf den festen Schlauchsitz auf. Dies bedeutet, dass sie im nicht-aktivierten Zustand, d.h. im Fall eines agnet- Schlauchquetschventils im unbestromten Zustand, entsprechend der Federvorspannung geschlossen sind. Die Schließkraft entspricht der Federkraft. Bei sogenannten

„Normally-Open"-Ventilen ist die Vorspannung umgekehrt ausgelegt, sodass die Vorspannfeder den Quetschstößel im nicht-aktivierten Zustand vom Schlauchsitz weg in die

Öffnungsstellung drückt. Bei Abfüllvorgängen werden aus Sicherheitsgründen bevorzugt „Normally-Closed"-Ventile verwendet . Nachteilig bei bekannten Schlauchquetschventilen ist, dass sie schwer zu regulieren sind. Üblicherweise verfügen sie über lediglich eine Öffnungsstellung, in der der Querschnitt des eingelegten Schlauchs vollständig freigegeben ist und über eine Verschlussstellung, in der der Querschnitt des eingelegten Schlauchs vollständig geschlossen ist. Dies führt bei gravimetrisch überwachten Abfüllprozessen, d.h. bei Abfüllprozessen, bei denen das Gewicht des Zielbehälters kontinuierlich überwacht und die Ventilaktivität in

Abhängigkeit von dem aktuellen Behältergewicht gesteuert wird, bei der Prozessauslegung zu einer schwierigen Abwägung zwischen Prozessgenauigkeit und Prozessgeschwindigkeit.

Großvolumige Schläuche, die einen hohen Volumendurchsatz erlauben, führen zu Ungenauigkeiten des Abfüllprozesses, da sich bereits kleinste Fehler im Timing der Ventilsteuerung in erheblichen Volumenunterschieden im Zielbehälter auswirken. Andererseits führen kleinvolumige Schläuche aufgrund ihrer geringen Durchsatzkapazität zu unerwünschten Verzögerungen beim Abfüllprozess .

Denkbar wäre die Verwendung von Proportionalventilen, bei denen der Stellweg des Quetschstößels stufenlos verfahren werden kann. Derartige Ventile sind jedoch teuer in ihrem mechanischen und elektrischen Aufbau und aufwendig in der Ansteuerung, da der Volumendurchsatz in komplizierter, nichtlinearer und schwer zu berechnender Weise vom Stellweg des Quetschstößels abhängt.

Aufgabenstellung

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine

Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, die schnelle und dennoch präzise Abfüllvorgänge ohne die zwingende Verwendung von Proportionalventilen erlauben.

Darlegung der Erfindung

Die Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des

Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass in dem zweiten Schlauchquetschventil der Weg des Quetschstößels in Richtung der Vorspannung durch einen einstellbaren Anschlag begrenzt ist.

Die Aufgabe wird weiter in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 9 dadurch gelöst, dass in dem zweiten Schlauchquetschventil der Weg des Quetschstößels in Richtung der Vorspannung durch einen einstellbaren Anschlag begrenzt ist und in einem ersten Verfahrensabschnitt die Krafterzeugungseinrichtungen beider Schlauchquetschventile aktiviert werden und in einem zweiten, nachfolgenden

Verfahrensabschnitt nur die Krafterzeugungseinrichtung des ersten Schlauchquetschventils aktiviert wird.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Nachfolgend sollen die Aspekte der erfindungsgemäßen

Vorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens gemeinsam diskutiert werden.

Kerngedanke der vorliegenden Erfindung ist es, zur Erzielung unterschiedlicher Durchflussmengen durch den Schlauch ein Doppelventil mit zwei „Normally-Closed"-Ventileinheiten vorzusehen, dessen erste Ventileinheit zwischen den zwei Zuständen „ganz offen" und „ganz geschlossen" schaltet, wohingegen seine zweite Ventileinheit zwischen den beiden Zuständen „ganz offen" und „teilweise geschlossen" schaltet. Im aktivierten Zustand sind beide Ventileinheiten auf „ganz offen" geschaltet und setzen dem Volumenstrom im Schlauch kein Hindernis entgegen. Im nicht-aktivierten Zustand wird der Durchfluss allein von der ersten Ventileinheit, die auf „ganz geschlossen" geschaltet ist, bestimmt, nämlich

unterbunden. Im Fall, dass die erste Ventileinheit aktiviert und die zweite Ventileinheit nicht-aktiviert ist, wird der Durchfluss allein von der zweiten Ventileinheit, die auf „teilweise geschlossen" geschaltet ist, bestimmt, nämlich teilweise unterbunden bzw. reduziert. Der umgekehrte Fall, dass die erste Ventileinheit nicht-aktiviert ist und die zweite Ventileinheit aktiviert ist, unterscheidet sich im Ergebnis nicht von dem Fall, dass beide Ventileinheiten nicht-aktiviert sind, da der Zustand „ganz geschlossen" der ersten Ventileinheit bereits für die vollständige

Unterbindung des Durchflusses sorgt.

Im Ergebnis wird also eine insgesamt dreistufige

Ventilvorrichtung zur Verfügung gestellt, ohne dass

wesentlich von der einfachen Auslegung und Ansteuerung bekannter Ein-/Aus-Schlauchquetschventile abgewichen werden müsste. Es ist lediglich eine geringfügige mechanische

Modifikation des zweiten Schlauchquetschventils erforderlich. Diese einfache mechanische Modifikation beschränkt sich auf den Einbau eines einstellbaren Anschlags, der einen

vollständigen Vorschub des Quetschstößels des zweiten Ventils in dessen nicht-aktiviertem Zustand verhindert. Vielmehr verbleibt eine Restöffnung des gequetschten

Schlauchquerschnitts, sodass ein Restdurchfluss durch den Schlauch in Abhängigkeit von der Einstellung des Anschlags verbleibt .

Um weitere Durchflussstufen zu realisieren, kann vorgesehen sein, eine oder beide Ventileinheiten getaktet anzusteuern und so eine Art Pulsweitenmodulation des Durchflusses zu erzeugen. So kann beispielsweise durch getaktete Bestromung der zweiten Ventileinheit bei geöffneter erster Ventileinheit eine Stufe zwischen „ganz offen" und „teilweise geschlossen" realisiert werden. Analog ist es möglich, bei geschlossener zweiter Ventileinheit durch getaktete Ansteuerung der ersten Ventileinheit eine Stufe zwischen „teilweise geschlossen" und ganz geschlossen" zu realisieren.

Bevorzugt sind beide Schlauchquetschventile auf einem gemeinsamen Träger, insbesondere in unmittelbarer

Nachbarschaft zueinander angeordnet. Dies ermöglicht das einfache Einlegen eines gemeinsamen Schlauches in beide Schlauchquetschventile, sodass die erfindungsgemäße

Ventilvorrichtung auch räumlich als ein Ventilmodul mit drei Schaltstufen gestaltet werden kann. Der bevorzugte Einsatz der erfindungsgemäßen

Ventilvorrichtung ist der Bereich der Abfüllvorgänge

flüssiger Medien zwischen einem grundsätzlich beliebig gestalteten Vorratsbehälter und einem ebenfalls grundsätzlich beliebig gestalteten Zielbehälter. Diese sind durch einen flexiblen Schlauch, der in beide Quetschventile eingelegt, d.h. auf dem jeweils festen Schlauchsitz positioniert ist, miteinander verbunden.

Bevorzugt ist weiter eine mit den Krafterzeugungseinheiten der Schlauchquetschventile verbundene Steuereinheit

vorgesehen, die in einem ersten Abschnitt eines

Abfüllvorgangs, bei dem Flüssigkeit von dem Vorratsbehälter durch den Schlauch zu dem Zielbehälter transportiert wird, die Krafterzeugungseinheiten beider Schlauchquetschventile aktiviert und in einem zweiten Abschnitt des Abfüllvorgangs nur die Krafterzeugungseinheit des ersten

Schlauchquetschventils aktiviert. Für das erfindungsgemäße Verfahren bedeutet dies, dass in einem ersten

Verfahrensabschnitt die Krafterzeugungseinrichtungen beider Schlauchquetschventile aktiviert werden und in einem zweiten, nachfolgenden Verfahrensabschnitt nur die

Krafterzeugungseinrichtung des ersten Schlauchquetschventils aktiviert wird. Mit anderen Worten erfolgt der Abfüllvorgang also zunächst bei maximalem Durchfluss mit maximaler

Geschwindigkeit. Erst in einem späteren Abschnitt des

Abfüllvorgangs, insbesondere wenn sich der Füllstand des Zielbehälters der maximalen Füllmenge nähert, wird der

Durchfluss reduziert und damit der Vorgang verlangsamt. Dies erlaubt eine sehr präzise Dosierung, ohne dass der

Gesamtvorgang entsprechend langsam ablaufen müsste.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine das Gewicht des Zielbehälters

kontinuierlich erfassende Wägevorrichtung mit der

Steuereinheit verbunden ist und die Steuereinheit

eingerichtet ist, sobald die Wägevorrichtung einen vorgegebenen ersten Gewichtssollwert erfasst, eine Aktivierung der Krafterzeugungseinrichtung des zweiten

Schlauchquetschventils zu beenden und eine Aktivierung der Krafterzeugungseinrichtung des ersten Schlauchquetschventils fortzusetzen. Im Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren bedeutet dies, dass das Gewicht des Zielbehälters

kontinuierlich erfasst wird und sobald ein vorgegebener erster Gewichtssollwert erreicht ist, eine Aktivierung der Krafterzeugungseinrichtung des zweiten Schlauchquetschventils beendet und eine Aktivierung der Krafterzeugungseinrichtung des ersten Schlauchquetschventils fortgesetzt wird. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die Füllmenge des

Zielbehälters gravimetrisch überwacht wird und die oben bereits erläuterte Umschaltung zwischen dem schnellen

Abschnitt des Abfüllvorgangs und dem präzisen Abschnitt des Abfüllvorgangs in Abhängigkeit von der Erreichung eines

Füllgewichtes erfolgt, welches vorzugsweise geringfügig, z.B. 1 bis 5% unter dem Maximalfüllgewicht liegt. In konsequenter Weiterbildung dieser Ausführungsform der

Erfindung ist bevorzugt vorgesehen, dass die Steuereinheit weiter eingerichtet ist, nach der Beendigung der Aktivierung der Krafterzeugungseinrichtung des zweiten

Schlauchquetschventils auch die Aktivierung der

Krafterzeugungseinrichtung des ersten Schlauchquetschventils zu beenden, sobald die Wägevorrichung einen vorgegebenen zweiten Gewichtssollwert, der größer ist als der erste

Gewichtssollwert, erfasst. Im Hinblick auf das

erfindungsgemäße Verfahren bedeutet dies, dass nach der

Beendigung der Aktivierung der Krafterzeugungseinrichtung des zweiten Schlauchquetschventils auch die Aktivierung der Krafterzeugungseinrichtung des ersten Schlauchquetschventils beendet wird, sobald ein vorgegebener zweiter

Gewichtssollwert, der größer ist als der erste

Gewichtssollwert, erreicht ist. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass eine vollständige Abschaltung des Volumenstroms durch den Schlauch genau dann erfolgt, wenn das erwünschte, d.h. das maximale Füllgewicht des Zielbehälters erreicht ist.

Obgleich die Erfindung nicht von der speziellen Gestaltung der Krafterzeugungseinrichtung der Quetschventile und deren Aktivierung abhängt, wird die Erfindung bevorzugt unter

Verwendung von Magnet-Schlauchquetschventilen realisiert, deren Krafterzeugungseinrichtungen als Elektromagneten ausgebildet sind, deren Aktivierung durch Bestromung erfolgt. Derartige Magnet-Schlauchquetschventile - jedoch ohne den erfindungswesentlichen, einstellbaren Anschlag - sind am Markt erhältlich. Die Nicht-Aktivierung erfolgt entsprechend durch Nicht-Bestromung . Die Realisierung des erfindungswesentlichen, einstellbaren

Anschlags kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Besonders bevorzugt ist, dass der Anschlag als eine in axialer

Verlängerung des Quetschstößels angeordnete Stellschraube ausgebildet ist, die in einer formschlüssig mit einem Gehäuse des zweiten Schlauchquetschventils verbundenen, steifen Kappe gelagert ist. Der Formschluss zwischen einem Gehäuse des Schlauchquetschventils und der Kappe dient der präzisen

Aufnahme der Federkräfte, mit der der Quetschstößel gegen den einstellbaren Anschlag, d.h. gegen die Stellschraube gepresst wird. Insbesondere ist hier ein Formschluss einem

Kraftschluss vorzuziehen, da der Formschluss auch im Dauerbetrieb hinreichende Präzision garantiert, wohingegen der raftschluss mit der Zeit nachlassen könnte und daher weniger präzise, mindestens jedoch wartungsanfälliger ist. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung und den

Zeichnungen .

Kurzbeschreibung der Figuren

Es zeigen:

Figur 1: ein Manyfold-Abfüllsystem mit einem

erfindungsgemäßen Doppelventil,

Figur 2: eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Doppelventils .

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Figur 1 zeigt eine Manyfold-Abfüllvorrichtung in stark schematisierter Darstellung. Das Manyfold-Abfüllsystem wird lediglich als beispielhaftes Anwendungsgebiet der

erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung bzw. des

erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert. Eine Beschränkung der Erfindung auf Manyfold-Abfüllsysteme oder überhaupt auf Abfüllsysteme ist nicht beabsichtigt.

Als Manyfold 10 wird eine Einheit aus einer Mehrzahl (hier fünf) flexiblen Beuteln 12, 12' bezeichnet, die über

individuelle Verbindungsschlauchstücke 14, 14' mit einem Hauptschlauch 16 verbunden sind. Derartige Einheiten können vorkonfektioniert und als ganzes sterilisiert werden.

Insbesondere in der Pharma- und Biotechnologie-Industrie finden derartige vorkonfektionierte und vorsterilisierte Einheiten Verwendung bei der Verpackung steriler

Flüssigkeiten in leicht handhabbaren Gefäßen. Hierzu wird der Hauptschlauch 16 über einen nicht dargestellten

Sterilverbinder mit einer Pumpe 18 verbunden, die an einem Auslassstutzen 20 eines Vorratsbehälters 22 angeschlossen ist. Alternativ zu der Pumpe 18 kann auch ein im

Vorratsbehälter 22 aufgebauter Überdruck, ein Gefälle oder ähnliches genutzt werden.

Wie in Figur 1 erkennbar ist jedem Beutel 12, 12' im Bereich seines ihm zugeordneten Verbindungsschlauchstücks 14, 14' ein Schlauchquetschventil 24, 24' vorgeschaltet, mit welchem ein Volumenfluss aus dem Hauptschlauch 16 in jeden einzelnen Beutel 12 individuell zugelassen oder verhindert werden kann. Die als einfache Ein-/ Aus-Schlauchquetschventile

ausgebildeten Ventile 24, 24' werden von einer Steuereinheit 26 über eine Steuerleitung 28 angesteuert. Die Beutel 12, 12' sind in einem Gestell 30 gelagert, welches seinerseits auf dem Wägeteller einer elektronischen Wägeeinrichtung 32 steht. Die Wägeeinrichtung 32 ist über eine Steuerleitung 34 mit der Steuereinheit 26 verbunden.

Weiter ist die Steuereinheit 26 über eine Steuerleitung 36 mit einem Hauptventil 38 verbunden, welches erfindungsgemäß als Doppel-Schlauchquetschventil ausgebildet ist. Details einer speziellen Ausführungsform des Hauptventils 38 werden weiter unten im Zusammenhang mit Figur 2 erläutert. Zur Erläuterung des grundsätzlichen Abfüllvorgangs unter

Verwendung eines erfindungsgemäßen Hauptventils 38 genügt die schematische Darstellung der Figur 1. Das Hauptventil 38 umfasst zwei hintereinandergeschaltete

Schlauchquetschventile 38a und 38b. Diese sollen nachfolgend als erstes oder Vollsperrventil 38a und als zweites oder Teilsperrventil 38b angesprochen werden. Die räumliche

Schaltreihenfolge der Ventile 38a und 38b ist nicht von Bedeutung. Es bietet sich jedoch an, beide Ventile nah benachbart zueinander auf einem gemeinsamen Träger anzuordnen und vorzugsweise sogar ein gemeinsames Gehäuse für beide Ventile 38a, b vorzusehen. Das Vollsperrventil 38a weist zwei Schaltstellungen auf, nämlich eine Öffnungsstellung, in der der Querschnitt des in das Vollsperrventil 38a eingelegten Schlauches vollständig geöffnet ist und eine Verschlussstellung, in der der

Schlauchquerschnitt vollständig geschlossen ist, weil der Schlauch 16 zwischen einem Schlauchstößel und einem festen Schlauchsitz derart kraftbeaufschlagt wird, dass die

Schlauchwände im Quetschbereich kollabieren. Das

Teilsperrventil 38b kann ebenfalls zwischen zwei Stellungen, nämlich einer Öffnungsstellung und einer Verschlussstellung schalten, wobei in der Verschlussstellung zwischen dem

Quetschstößel und dem festen Schlauchsitz ein Abstand gewahrt bleibt, der größer ist als die doppelte Dicke der

Schlauchwände, sodass der Schlauchquerschnitt im

Quetschbereich aufgrund der Eigenelastizität der

Schlauchwände sowie aufgrund des Innendrucks des im Schlauch befindlichen Mediums in geringem Maße geöffnet bleibt. Zu Beginn des Abfüllvorgangs wird die Pumpe 18 gestartet, während die Ventile 24, 24' geschlossen sind. Beide Ventile 38a, b des Hauptventils 38 werden in ihre Öffnungsstellung überführt, sodass sich der Hauptschlauch 16 bis zu den

Ventilen 24, 24' füllt. Nach dieser Vorflutung wird die

Wägeeinrichtung 32 tariert. Anschließend wird ein Ventil 24', geöffnet, sodass Medium aus dem Vorratsbehälter 22 aufgrund des von der Pumpe 18 aufgebauten Drucks mit maximalem

Volumenfluss in den ersten Beutel 12' strömt. Während dieses Füllvorgangs des ersten Beutels 12' wird die Gewichtszunahme von der Wägeeinrichtung 32 überwacht, indem kontinuierlich Gewichtswerte erfasst und an die Steuereinheit 26

weitgeleitet werden. Sobald ein Gewichtswert erreicht ist, der knapp unter dem angestrebten Maximalfüllgewicht liegt, beendet die Steuereinheit 26 die Aktivierung des

Teilsperrventils 38b, sodass dieses in seine

Verschlussstellung übergeht, in der ein geringer Teil des Schlauchquerschnitts frei ist. Hierdurch wird der mögliche Volumenfluss durch den Hauptschlauch 16 stark eingeschränkt. Die weitere Füllung des Beutels 12' erfolgt somit deutlich verlangsamt. Entsprechend langsam steigt auch das von der Wägeeinrichtung 32 überwachte Gesamtgewicht. Sobald die Steuereinheit 26 von der Wägeeinrichtung 32 einen Gewichtswert gemeldet bekommt, der einem vorgegebenen

Zielgewichtswert entspricht, beendet sie auch die Aktivierung des Vollsperrventils 38a, sodass dieses in seine

Verschlussstellung übergeht, in der der Querschnitt des

Hauptschlauchs 16 vollständig verschlossen ist. Durch

abschließendes Schließen des dem gerade befüllten Beutel 12 vorgeschalteten Individualventils 24' wird die Befüllung des ersten Beutels 12' beendet. Die Befüllung der übrigen Beutel 12 erfolgt nacheinander in analoger Weise, wobei jeder

Beutelbefüllung ein Tarieren der Wägeeinrichtung vorangehen kann.

Figur 2 zeigt eine detailliertere Darstellung einer möglichen Ausführungsform des Hauptventils 38 mit seinen beiden

Einzelventilen 38a und 38b. Jedes Ventil enthält einen

Schlauchsitz 40a, b, der eine Gehäusehülse 42a, b durchsetzt und mit dieser stabil verbunden ist. Die Gehäusehülse 42a, b weist senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Schlauchsitzes 40a, b eine schlitzartige Öffnung 44a, b auf, sodass der

Schlauch 16 in die Gehäusehülse 42a, b querender Weise so eingelegt werden kann, dass eine Schlauchseite auf der

Oberseite des Schlauchsitzes 40a, b zu liegen kommt.

Die Gehäusehülse 42a, b ist mittels eines Gehäusedeckels 46a, b verschlossen, der eine zentrale Öffnung 48a, b aufweist, welche von einem Quetschstößel 50a, b durchsetzt wird. Der im Inneren der Gehäusehülse 42a, b angeordnete Fuß 52a, b des Quetschstößels 50a, b ist mit einer Druckfeder 54a, b gegen den Gehäusedeckel 46a, b vorgespannt, sodass ihn die Federkraft auf den Schlauchsitz 40a, b drückt. Der zwischen dem Fuß 52a, b des Quetschstößels 50a, b und dem Schlauchsitz 40a, b

positionierte Schlauch 16 erfährt eine durch die Kraft der Feder 54a, b bedingte Quetschung.

Der aus der Gehäusehülse 42a, b herausragende Teil des

Quetschstößels 50a, b ist innerhalb der Spulen 56a, b eines Elektromagneten angeordnet, sodass er bei Bestromung der Spulen 56a, b, die über die Kontakte 60a, b erfolgen kann, gegen die Kraft der Feder 54a, b in seine Öffnungsstellung angehoben wird, in der keine Quetschkraft mehr auf den

Schlauch 16 wirkt.

Der Fuß 52a, b des Quetschstößels 50a, b ist selbst hülsenartig aufgebaut und weist seitliche, den Schlauch 16 umgreifende Langlöcher 58a, b auf, sodass der Schlauch 16 nicht nur die Gehäusehülse 42a, b sondern auch den Fuß 52a, b des

Quetschstößels 50a, b durchsetzt. Die Hülse des Fußes 52a, b ist mit einem Hülsenboden 60a, b abgeschlossen. Dieser Boden 60a, b schließt bündig mit der Innenseite der Gehäusehülse 42a, b ab und ist mit der Bewegung des Quetschstößels 50a, b in dieser axial bewegbar.

Der Hülsenboden 60b des Teilschlussventils 38b bildet den Ansatz für den erfindungsgemäßen Anschlag zur Begrenzung des Stellweges des Quetschstößels 50b. Das im Übrigen mit dem Vollsperrventil 38a baugleiche Teilsperrventil 38b weist eine Kappe 62b auf, die die Gehäusehülse 42b umgreift und in radialer Richtung mit einem Kragen 64b in eine Nut 66b der Gehäusehülse 42b eingreift. In ihrem Kappenboden weist die Kappe 62b eine Gewindebohrung 68b auf, in der eine

Stellschraube 70b gelagert ist. Diese lässt sich bis in die Gehäusehülse 42b hineindrehen, wo sie an dem Hülsenboden 60b des Quetschstößelfußes 52b anschlägt. Weiterer Vortrieb der Stellschraube 70b führt zu einem Anheben des gesamten

Quetschstößels 50b gegen die Kraft der Feder 54b. Dies führt zu einer Entlastung des Schlauches 16. Die Öffnungsstellung des Teilsperrventils 38b, die bei

Bestromung der Spule 56b erzielt wird, wird hierdurch nicht modifiziert. Ohne Bestromung kann jedoch der Quetschstößel 50b nicht in die Vollverschlussstellung wie im nicht- modifizierten Vollsperrventil 38a zurückkehren. Vielmehr findet er in einer Teilverschlussstellung, in der der

Schlauch 16 nicht vollständig verschlossen ist, mit seinem Hülsenboden 60b Anschlag an der Stellschraube 70b. Die Kappe 62b ist bevorzugt mehrteilig ausgebildet, um einen vollumfänglichen Formschluss zwischen dem Kragen 64b und der Nut 66b zu ermöglichen. Weiter kann die Kappe 62b mit in Figur 2 nicht dargestellten, seitlichen Justierschrauben versehen sein, die die Kappenseitenwände durchsetzen und sich gegen die Außenwand der Gehäusehülse 42b abstützen. Hierdurch kann eine Feinjustage erreicht werden, die erforderlich ist, um Fertigungstoleranzen auszugleichen. Die oben genannte mehrteilige Ausbildung der Kappe 62b ist in diesem Fall besonders vorteilhaft, weil sie es erlaubt, die Kappe z.B. zur Reinigung abzunehmen und erneut zu montieren ohne

Änderungen an der Feinjustage vornehmen zu müssen.

Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung

diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden

Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen

Offenbarung ein breites Spektrum an Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben. Insbesondere ist die Erfindung nicht auf Magnetventile beschränkt. Beispielsweise können auch

pneumatisch oder hydraulisch betätigte Schlauchquetschventile im Rahmen der Erfindung Einsatz finden. Auch ist es nicht zwingend erforderlich, ein handelsübliches

Schlauchquetschventil mit einer Kappe zur Realisierung des Anschlages zu versehen. Dies kann jedoch eine wirtschaftlich sinnvolle Lösung darstellen; alternativ kann der Anschlag auch an anderer Stelle innerhalb eines modifizierten

handelsüblichen oder eines Spezialventils vorgesehen sein. Schließlich muss die Öffnungsstellung des Ventils 38a, b nicht zwingend eine vollständige Entfaltung des eingelegten

Schlauches erlauben. Es wird in der Praxis sogar die Regel sein, dass der Schlauch zu seiner besseren Haltung

geringfügig eingespannt und daher leicht deformiert ist.

Bezugszeichenliste

10 Manyfold

12, 12' Beutel

14, 14' Verbindungsschlauchstück

16 Hauptschlauch

18 Pumpe

20 Auslassstutzen

22 Vorratsbehälter

24, 24' Beuteleinlassventil

26 Steuereinheit

28 Steuerleitung

30 Trägergestell

32 Wägeeinrichtung

34 Steuerleitung

36 Steuerleitung

38 Hauptventil

38a Vollschlussventil von 38

38b Teilschlussventil von 38

40a, b Schlauchsitz

42a, b Gehäusehülse

44a, b Schlitz in 42a, b

46a, b Gehäusedeckel

48a, b zentrale Öffnung in 46a, b

50a, b Quetschstößel

52a, b Fuß von 50a, b

54a, b Druckfeder

56a, b Magnetspule

58a, b Langloch in 52a, b

60a, b Hülsenboden von 52a, b 62b Kappe

64b Kragen

66b Nut

68b Gewindebohrung 70b Stellschraube