Die Erfindung betrifft eine Abdichtung für ein eine Ventilstange umfassendes

Füllventil einer Füllmaschine, wobei die Abdichtung umfasst: einen Abdichtbalg mit einem proximalen und einem distalen Ende. Zudem betrifft die Erfindung eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Abdichtung. Schließlich betrifft die Erfindung ein Montageverfahren zur Montage einer erfindungsgemäßen Abdichtung.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, zur Abdichtung von Ventilstangen innerhalb von Füllventilen Bälge aus unterschiedlichen Werkstoffen, wie Metall, Teflon oder Gummi, zu verwenden. Dabei ist es bekannt, derartige Abdichtungen hygienisch auszuführen, um diese beispielsweise in der Nahrungsmittelindustrie, beispielswiese in Füllmaschinen, zu verwenden. Durch die Füllventile werden dann insbesondere zumindest teilweise flüssige Lebensmittel, wie Milch oder Saft, in Packungen gefüllt. Dabei muss die Ventilöffnung über die Ventilstange je nach Produkt relativ weit geöffnet werden, insbesondere dann, wenn das Produkt beispielsweise auch Feststoffe, wie beispielsweise Fruchtstücke, enthält. Während dieser Bewegung muss insbesondere eine Abdichtung zwischen dem Produktbereich und dem

Maschinenbereich [beispielsweise Zylinder und Kolben zum Antreiben der

Ventilstange) sichergestellt sein. Derartige hygienische Abdichtungen werden in der Regel mit sogenannten frontbündigen O-Ring- Abdichtungen realisiert, welche durch Gewindeschraubverbindungen axial verschraubt und zusammengedrückt werden. Dabei wird beispielsweise direkt über das Gewinde am Balg oder separate Klemmteile verschraubt. Aus der WO 99/53231 ist beispielsweise ein Balg zur Abdichtung einer

Ventilstangendurchführung in einem Hubventil bekannt. Diese kann ebenfalls im Bereich der Chemie- oder Nahrungsmittelindustrie eingesetzt werden. Dabei ist das Hubventil mit einem Verschlussteil versehen. Der Balg ist einerseit: Verschlussteil verbunden und weist andererseits einen Anschlussflansch mit einer konischen Dichtfläche auf (Schließglied-Einheit). Um eine zuverlässige, hygienisch einwandfreie und dauerhafte statische Abdichtung im Ventilgehäuse zu erzielen, wird vorgeschlagen, eine biegemomentfreie Aufnahme von Kräften dadurch zu erreichen, dass der Anschlussflansch der Schließglied-Einheit in seiner Verbindung mit dem Balg ein sich gehäuseseitig mittelbar abstützendes Befestigungsteil aufweist, das die auftretenden Kräfte auf kürzestem Weg vom Balg bzw. dem Anschlussflansch in das Gehäuse überträgt. Zudem wird vorgeschlagen, dass der Anschlussflansch im Bereich seiner konischen Dichtfläche auf eine den festigkeitsbedingten Erfordernissen entsprechende Mindestwandstärke in Form eines membranförmigen Dichtelements reduziert ist.

Zum einen ist eine derartige Abdichtung relativ komplex aufgebaut und das Herstellen einer dichten Verbindung relativ aufwendig. Weiterhin ist es aufgrund der

einstückigen Schließ-Gliedeinheit, das heißt Balg, Verschlussteil und Anschlussflansch, erforderlich, im Falle eines Austauschs die gesamte Schließglied-Einheit

auszutauschen. Zudem hat sich als nachteilig herausgestellt, dass derartige

Abdichtungen mit Bälgen unter Umständen weiterhin keine zufriedenstellende Lebensdauer erzielen.

Vor dem Hintergrund des Stands der Technik stellt sich der Erfindung die Aufgabe, eine Abdichtung für ein Füllventil einer Füllmaschine mit einer Ventilstange anzugeben, mit der eine hohe Lebensdauer und einfache Austauschbarkeit erreicht wird. Zudem soll eine vorteilhafte Verwendung der Abdichtung und ein vorteilhaftes, einfach durchzuführendes Montageverfahren angegeben werden.

Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung bei einer

gattungsgemäße Abdichtung dadurch gelöst, dass der Abdichtbalg derart ausgebildet ist, dass die Ventilstange des Füllventils vom proximalen Ende zum distalen Ende durch den Abdichtbalg hindurchführbar ist, wobei der Abdichtbalg am distalen Ende einen Anbindungsabschnitt aufweist, welcher derart zur formschlüssigen Verbindung des Abdichtbalgs mit der Ventilstange ausgebildet ist, dass der Abdichtbalg und die Ventilstange relativ zueinander rotierbar sind.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe bei einem

gattungsgemäßen Montageverfahren dadurch gelöst, dass das Montageverfahren umfasst:

Aufschieben des Abdichtbalgs auf die Ventilstange des Füllventils, sodass die Ventilstange vom proximalen Ende zum distalen Ende durch den Abdichtbalg hindurchführt,

- formschlüssiges Verbinden des Anbindungsabschnitts des Abdichtbalgs mit der Ventilstange, sodass der Abdichtbalg und die Ventilstange relativ zueinander rotierbar sind.

Gemäße einem dritten Aspekt wird die Aufgabe durch eine Verwendung einer

Abdichtung gemäß dem ersten Aspekt als aseptische Kupplung in einem Füllventil einer Füllmaschine gelöst.

Es hat sich herausgestellt, dass insbesondere Dreheinwirkungen auf den Abdichtbalg zu einer reduzierten Lebensdauer führen. Sowohl bei der Montage der Abdichtung als auch im Betrieb des Füllventils auftretende rotatorische Verspannungen oder

Belastungen können bereits zu einer Verringerung der Lebensdauer führen. Da zudem von Zeit zu Zeit Sensoren oder Aktoren an der Ventilstange angebracht werden müssen, werde Gewindeteile zusätzlich gegeneinander verspannt. Dadurch, dass nun der Abdichtbalg am distalen Ende einen Anbindungsabschnitt aufweist, welcher derart zur formschlüssigen Verbindung des Abdichtbalgs mit der Ventilstange ausgebildet ist, dass der Abdichtbalg und die Ventilstange relativ zueinander rotierbar sind, bzw. dadurch, dass ein formschlüssiges Verbinden des Anbindungsabschnitts des Abdichtbalgs mit der Ventilstange erfolgt, sodass der Abdichtbalg und die Ventilstange relativ zueinander rotierbar sind, wird erreicht, dass während der Montage und im Betrieb keine die Lebensdauer verringernden Spannungen in den Abdichtbalg eingeführt werden. Vielmehr ist aufgrund der formschlüssigen Verbindung zwischen Abdichtbalg und Ventilstange zunächst nicht notwendigerweise eine rotatorische Bewegung bei der Montage erforderlich. Im Gegensatz zum Gewindeanzug braucht kein Klemmen mittels einer

Schraubverbindung zu erfolgen. Darüber hinaus führen selbst während der Montage oder im Betrieb auftretende (beabsichtigte oder unbeabsichtigte] Rotationen der Ventilstange oder des Abdichtbalgs zu keiner negativen Beeinflussung der

Lebensdauer des Abdichtbalgs, da Dreheinwirkungen nicht zu einem

Spannungsaufbau führen. Der Formschluss dient also insbesondere ausschließlich zur Verhinderung einer axialen Bewegung zwischen Abdichtbalg und Ventilstange.

Darüber hinaus wird dadurch, dass der Abdichtbalg zudem derart ausgebildet ist, dass die Ventilstange des Füllventils vom proximalen Ende zum distalen Ende durch den Abdichtbalg hindurchführbar ist bzw. dadurch, dass gemäß dem Montageverfahren ein Aufschieben des Abdichtbalgs auf die Ventilstange des Füllventils erfolgt, sodass die Ventilstange vom proximalen Ende zum distalen Ende durch den Abdichtbalg hindurchführt, erreicht, dass die Abdichtung als separate Einheit (beispielsweise separat von einem Verschlussteil des Füllventils) einfach auszutauschen ist. Zudem vereinfacht die Hindurchführung der Ventilstange durch den Abdichtbalg (im

Gegensatz zu einer einstückigen Ausbildung mit dem Verschlussteil des Füllventils) die rotierbare Ausgestaltung.

Die Abdichtung kann somit besonders vorteilhaft eine aseptische Kupplung darstellen. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass trotz der formschlüssigen und eine Rotation erlaubenden Verbindung eine aseptische Abdichtung möglich ist. Dies ist

insbesondere bei den bereits eingangs dargestellten Füllmaschinen vorteilhaft.

Besonders bevorzugt ist es, wenn der Abdichtbalg und die Ventilstange ausschließlich formschlüssig verbunden sind. Vorzugsweise erhöht sich die Wandstärke des distalen Anbindungsabschnitts in distaler Richtung zumindest abschnittsweise. Die Ventilstange kann ein Vollkörper sein, kann jedoch gemäß einer Ausführungsform auch eine axiale Bohrung aufweisen, durch welche Fluide (Gase, Flüssigkeiten), Sonden oder Mechaniken geführt werden können. Das Füllventil umfasst

vorzugsweise neben der Ventilstange noch weitere Komponenten. So ist

beispielsweise eine Zuleitung vorgesehen, durch welche das abzufüllende Produkt einem Ventilgehäuse, in dem die Ventilstange (zumindest teilweise) angeordnet ist, zugeführt werden kann. Das Ventilgehäuse kann an seinem (distalen) Ende eine Ventilöffnung aufweisen. Die Ventilstange wird beispielsweise mittels einer Führung in dem Ventilgehäuse geführt. Die Ventilstange ist beispielsweise an ihrem

(proximalen) Ende mit einem in einem Zylinder angeordneten Kolben verbunden. Die Ventilstange umfasst beispielsweise an ihrem (distalen) Ende ein an die Ventilöffnung angepasstes Abdichtelement (beispielsweise einen Ventilkegel), welches jedoch lösbar vorgesehen sein kann. Unter dem proximalen Ende des Abdichtbalgs wird insofern insbesondere das im bestimmungsgemäßen Betrieb stromaufwärts liegende Ende bzw. das Ende, welches der Ventilöffnung abgewandt ist, verstanden. Unter dem distalen Ende des

Abdichtbalgs wird insofern insbesondere das im bestimmungsgemäßen Betrieb stromabwärts liegende Ende bzw. das Ende, welches der Ventilöffnung zugewandt ist, verstanden.

Zum Hindurchführen der Ventilstange kann das proximale bzw. distale Ende des Abdichtbalgs eine proximale bzw. distale Öffnung aufweisen, welche jeweils an die Ventilstange angepasst ist.

Der Anbindungsabschnitt am distalen Ende kann insofern als distaler

Anbindungsabschnitt bezeichnet werden. Optional kann auch am proximalen Ende des Abdichtbalgs ein Anbindungsabschnitt (proximaler Anbindungsabschnitt) vorgesehen sein. Dieser kann abweichend oder identisch mit dem distalen

Anbindungsabschnitt ausgebildet sein. Insbesondere kann der proximale Anbindungsabschnitt einzelne, mehrere oder alle der hier in Bezug auf den distalen Anbindungsabschnitt beschriebenen Merkmale spiegelbildlich aufweisen.

Der Abdichtbalg weist vorzugsweise einen an den distalen (und optionalen

proximalen) Anbindungsabschnitt angrenzenden Dehnabschnitt auf, welcher insbesondere als Faltenabschnitt ausgebildet sein kann, wie im Folgenden noch näher beschrieben wird.

Der Abdichtbalg ist beispielsweise im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet.

Beispielsweise ist der Abdichtbalg bei der bestimmungsgemäßen Verwendung koaxial mit Ventilstange angeordnet. Beispielsweise ist der Abdichtbalg aus einem elastischen Material hergestellt. Insbesondere ist der Abdichtbalg axial streckbar ausgebildet. Beispielsweise ist der Abdichtbalg zumindest abschnittsweise (beispielsweise im Bereich des Dehnabschnitts und/oder des distalen Anbindungsabschnitts) aus Polytetrafluorethylen (PTFE) hergestellt oder weist PTFE auf. Beispielsweise ist der Abdichtbalg abschnittsweise (beispielsweise im Bereich des proximalen und/oder distalen Anbindungsabschnitts) aus einem Polyetherketon (insbesondere aus

Polyetheretherketon„PEEK") hergestellt. Der Abdichtbalg kann somit insbesondere als Zwei-Komponenten-Teil (beispielsweise aus PTFE und PEEK) ausgebildete sein.

Die Abdichtung kann zur Abdichtung noch weitere Komponenten umfassen, wie beispielsweise eine Abdichthülse oder einen oder mehrere Dichtringe, wie im

Folgenden noch näher erläutert wird. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der unterschiedlichen Aspekte ist der Abdichtbalg als Faltenbalg ausgebildet, wobei insbesondere zumindest

abschnittsweise auf der Außenseite des Faltenbalgs beabstandete Falten ausgebildet sind und/oder zumindest abschnittsweise die Innenseite des Faltenbalgs geschlitzt ausgebildet ist. Die Falten der Außenseite bzw. die geschlitzte Innenseite können dann den beschriebenen Dehnabschnitt in Form eines Faltenabschnitts bilden. Durch einen Faltenbalg kann eine zuverlässige Abdichtung bei gleichzeitig hoher axialer Dehnbarkeit erreicht werden. Durch die auf der Außenseite des Faltenbalgs beabstandet ausgebildeten Falten wird zusätzliches Material zur axialen Dehnung bereitgestellt. Durch die Beabstandung der Falten ist der Faltenbalg gut zu reinigen. Die Falten erstecken sich vorzugsweise im Wesentlichen in radialer Richtung und sind um den Abdichtbalg umlaufend. Dadurch, dass die Innenseite vorzugweise (nur) geschlitzt ist und die Innenseiten der Falten aneinander anliegen, wird vorteilhaft eine hohe Druckstabilität erreicht. Im nicht axial gedehnten Zustand werden auf der Innenseite durch die Falten somit keine Zwischenräume gebildet, sondern der Faltenbalg kann eine im Wesentlichen zylindrische Innenwand aufweisen. Wie bereits ausgeführt, schließt sich an den Faltenabschnitt distal der distale

Verbindungsabschnitt an (und optional proximal der proximale

Verbindungsabschnitt).

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der unterschiedlichen Aspekte ist der Anbindungsabschnitt derart zur formschlüssigen Verbindung des Abdichtbalgs mit der Ventilstange ausgebildet, dass der Abdichtbalg und die Ventilstange im

Wesentlichen torsionsspannungsfrei miteinander verbindbar sind. Hierunter wird insbesondere verstanden, dass sich insbesondere durch den Verbindungsvorgang im Abdichtbalg keine Torsionsspannungen aufbauen. Hierdurch wird die Lebensdauer der Abdichtung weiter erhöht, da die Gefahr einer Belastung durch eine rotatorische Verspannung reduziert oder minimiert wird. Es ist aber grundsätzlich denkbar, dass beispielsweise eine (radial wirkende) Druckspannung auf den Verbindungsabschnitt des Abdichtbalgs ausgeübt wird, um die formschlüssige Verbindung herzustellen oder aufrechtzuerhalten.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der unterschiedlichen Aspekte weist der Anbindungsabschnitt des Abdichtbalgs zur formschlüssigen Verbindung mit der Ventilstange innenseitig einen oder mehrere radial nach innen greifende Absätze auf. Vorzugsweise liegen die Absätze in einer Ebene im Wesentlichen senkrecht zur axialen Erstreckung des Abdichtbalgs. Vorzugsweise bilden die Absätze einen im Wesentlichen umlaufenden Absatz. Vorzugsweise sind die Absätze am distalen Ende des Abdichtbalgs vorgesehen und schließen den Abdichtbalg distal ab.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der unterschiedlichen Aspekte umfasst der Anbindungsabschnitt des Abdichtbalgs zur formschlüssigen Verbindung mit der

Ventilstange mehrere Sicherungsflügel, welche vorzugsweise an ihren distalen Enden die radial nach innen greifenden Absätze aufweisen. Vorzugsweise weist jeder Sicherungsflügel einen nach innen greifenden Absatz auf. Die Sicherungsflügel erstrecken sich dabei vorzugsweise im Wesentlichen in axialer (insbesondere distaler) Richtung. Beispielsweise ist der Anbindungsabschnitt zur Erzeugung der Sicherungsflügel axial geschlitzt. Beispielsweise ist der Anbindungsabschnitt im Bereich der Sicherungsflügel radial komprimierbar. Bevorzugt sind die

Sicherungsflügel derart ausgebildet, dass diese radial aufgeweitet werden können, was die Montage vereinfachen kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der unterschiedlichen Aspekte sind die Sicherungsflügel zur Ermöglichung einer radialen Kompression des

Anbindungsabschnitts in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet. Dies erlaubt eine radiale Kompression mit geringer Kraft und somit eine besonders einfache Montage. Eine derartige Ausgestaltung ist insbesondere in Kombination mit einer Abdichthülse, wie noch im Folgenden beschrieben wird, vorteilhaft.

Um die Montage und Demontage weiterhin zu vereinfachen, sind gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der unterschiedlichen Aspekte die

Sicherungsflügel in ihrem unbelasteten Zustand radial ausgreifend ausgebildet. Die Sicherungsflügel verlaufen also im unbelasteten Zustand vorzugsweise unter einem Winkel zur Achse des Abdichtbalgs in distaler Richtung nach außen. Dadurch kann der Innendurchmesser im Bereich der Sicherungsflügel im unbelasteten Zustand zumindest abschnittsweise vergrößert werden, was sowohl die Montage als auch die Demontage vereinfacht. Es ist allerdings möglich, dass die Sicherungsflügel je nach verwendetem Material (insbesondere PTFE) nach längerer Zeit im montierten Zustand aufgrund des

Fließverhaltens in der montierten Position erstarren und sich nicht wieder raidal nach außen zurückbewegen. In diesem Fall ist es vorteilhat, wenn der Abdichtbalg, insbesondere im Bereich des proximalen und/oder distalen Anbindungsabschnitts eine Sollbruchstelle aufweist, um eine Demontage zu ermöglichen oder vereinfachen.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der unterschiedlichen Aspekte weist der Anbindungsabschnitt außenseitig einen im Wesentlichen umlaufenden Absatz auf. Der Absatz dient insbesondere der Interaktion mit einer Abdichthülse, welche im Folgenden noch weiter beschrieben ist. Der Absatz kann dabei als Anschlag und als Formschluss in axialer Richtung dienen.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der unterschiedlichen Aspekte umfasst die Abdichtung weiterhin:

eine Abdichthülse mit einem proximalen und einem distalen Ende;

wobei die Abdichthülse derart ausgebildet ist, dass die Abdichthülse zumindest abschnittsweise auf dem Abdichtbalg positioniert oder positionierbar ist,

insbesondere zumindest teilweise im Bereich des distalen Anbindungsabschnitts.

In dieser Hinsicht umfasst das Montageverfahren vorzugsweise weiterhin:

Positionieren der Abdichthülse zumindest abschnittsweises auf dem

Abdichtbalg. Die Abdichthülse kann vorzugsweise auf dem Abdichtbalg positioniert werden, indem diese koaxial auf den Abdichtbalg bzw. den Anbindungsabschnitt aufgeschoben wird. Die Abdichthülse ist also vorzugsweis als von dem Abdichtbalg separate Abdichthülse ausgebildet. Dabei kann die Abdichthülse beispielsweise vor dem Aufschieben des Abdichtbalgs auf die Ventilstange zumindest abschnittsweise auf dem Abdichtbalg positioniert werden, insbesondere auf dem Abdichtbalg vormontiert sein. Ebenfalls kann die Abdichthülse aber auch beispielsweise erst nach dem Aufschieben des Abdichtbalgs auf die Ventilstange zumindest abschnittsweise auf dem Abdichtbalg positioniert werden.

Durch die Abdichthülse kann auf besonders einfache Weise eine Montage ohne Dreheinwirkung auf den Abdichtbalg erreicht werden. Die Abdichthülse kann nämlich bevorzugt durch ein axiales Verschieben relativ zum Abdichtbalg dazu dienen, den Formschluss zwischen Abdichtbalg und Ventilstange zu erreichen. Zudem kann die Hülse mit Dichtringen, wie im Folgenden noch näher beschrieben, ausgestattet sein.

Die Abdichthülse ist vorzugsweise im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet, kann jedoch beispielsweise ebenfalls Aussparungen oder konische Abschnitte enthalten. Die Abdichthülse ist vorzugsweise als Metallteil ausgebildet. Allerdings ist eine Abdichthülse umfassend die Werkstoffe PTFE und/oder Gummi ebenfalls denkbar. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der unterschiedlichen Aspekte ist die Abdichthülse, insbesondere an ihrem proximalen Ende, zur dichten Verbindung mit dem Abdichtbalg und, insbesondere an ihrem distalen Ende, zur dichten

Verbindung mit der Ventilstange ausgebildet. Beispielsweise weist die Abdichthülse an ihrem proximalen und/oder distalen Ende innenseitig jeweils eine Aufnahme für jeweils ein Dichtelement, beispielsweise einen O-Ring, auf. Am proximalen Ende ist der Innendurchmesser der Abdichthülse bevorzugt an den Außendurchmesser des Abdichtbalgs angepasst. Am distalen Ende ist der Innendurchmesser der Abdichthülse bevorzugt an den Außendurchmesser der Ventilstange angepasst. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der unterschiedlichen Aspekte ist die Abdichthülse in einer Freigabeposition zum Auflösen der formschlüssigen

Verbindung zwischen der Ventilstange und dem Abdichtbalg und in einer

Sicherungsposition zur formschlüssigen Verbindung zwischen der Ventilstange und dem Abdichtbalg zumindest abschnittweise auf dem Abdichtbalg positionierbar. In dieser Hinsicht ist bei dem Montageverfahren vorzugsweise vorgesehen, dass das formschlüssige Verbinden des Anbindungsabschnitts des Abdichtbalgs mit der Ventilstange durch ein axiales Verschieben der zumindest abschnittsweise auf dem Abdichtbalg positionierten Abdichthülse relativ zum Abdichtbalg von einer

Freigabeposition in eine Sicherungsposition erfolgt.

Die Abdichthülse kann beispielsweise durch ein axiales Verschieben (insbesondere in distale Richtung) von der Freigabeposition in die Sicherungsposition verschoben werden. Vorzugsweise kann das Verschieben der Abdichthülse mittels eines

Montagewerkzeugs erfolgen.

Die formschlüssige Verbindung wird vorzugsweise dadurch erzeugt, dass die

Abdichthülse in der Sicherungsposition an dem Verbindungsabschnitt vorgesehene Absätze radial einwärts in eine (insbesondere umlaufende) Nut der Ventilstange drückt. In der Sicherungsposition erzeugt die Abdichthülse vorzugsweise nicht nur eine formschlüssige Verbindung zwischen der Ventilstange und dem Abdichtbalg, sondern ist zudem dicht (beispielsweise über Dichtelemente) mit der Ventilstange einerseits und dicht mit dem Abdichtbalg andererseits verbunden. In der Freigabeposition erlaubt die Abdichthülse hingegen vorzugsweise ein radiales Aufweiten des Verbindungsabschnitts (beispielsweise ein radiales Ausgreifen der Sicherungsflügel), sodass die formschlüssige Verbindung zwischen der Ventilstange und dem Abdichtbalg aufgelöst werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der unterschiedlichen Aspekte ist zumindest ein Dichtungselement zur Abdichtung zwischen der Abdichthülse und der

Ventilstange und/oder zwischen der Abdichthülse und dem Abdichtbalg vorgesehen, wobei durch das axiale Verschieben der Abdichthülse von der Freigabeposition in die Sicherungsposition ein Verpressen des zumindest einen Dichtelements erfolgt. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der unterschiedlichen Aspekte erfolgt das axiale Verschieben der Abdichthülse mittels eines an der Abdichthülse und der Ventilstange angreifenden Montagewerkzeugs. Das Montagewerkzeug greift beispielsweise einerseits an der Abdichthülse und andererseits an der Ventilstange an.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der unterschiedlichen Aspekte weist die Abdichthülse in einem proximalen Bereich zumindest abschnittsweise einen geringeren Innen- und/oder Außendurchmesser als in einem distalen Bereich auf. Auf diese Weise kann die formschlüssige Verbindung zwischen dem Abdichtbalg und der Ventilstange auf einfache Weise durch axiales Verschieben der Abdichthülse erreicht werden.

Vorzugsweise weitet sich die Hülse zumindest abschnittsweise innenseitig und/oder außenseitig vom proximalen Ende zum distalen Ende konisch auf. Hierdurch werden vorteilhaft Flächenverhältnisse erreicht, welche bei typischen Druckverhältnissen in einem Füllventil eine Selbstsicherung der Abdichthülse gegen ein Verschieben ermöglichen. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der unterschiedlichen Aspekte umfasst die Abdichtung weiterhin:

zumindest ein Dichtungselement;

wobei das zumindest eine Dichtungselement zur Abdichtung zwischen der

Abdichthülse und der Ventilstange und/oder zwischen der Abdichthülse und dem Abdichtbalg vorgesehen ist.

Vorzugsweise sind zwei Dichtungselemente vorgesehen. Die Dichtungselemente sind vorzugsweise O-Ringe. Beispielsweise sind die Dichtungselemente in Aufnahmen der Abdichthülse vorgesehen. Vorzugsweise sind die Dichtungselemente aseptisch ausgeführt. Hierunter wird verstanden, dass die Dichtungselemente insbesondere gegenüber fetthaltigen Medien, Aromastoffen und/oder etherischen Ölen beständig sind. Weiterhin sind die Dichtungselemente beständig gegenüber Reinigungszyklen mit Desinfektions- bzw. Reinigungsmitteln oder Sterilisationsprozessen mit

Heißwasserdampf. Beispielsweise sind die Dichtungselemente Elastomerdichtungen. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der unterschiedlichen Aspekte ist das zumindest eine Dichtungselement derart ausgebildet, dass eine Rotation zwischen Abdichtbalg und Abdichthülse und/oder zwischen Abdichthülse und Ventilstange relativ zueinander ermöglicht wird. Dies kann beispielsweise durch eine

entsprechende Materialeigenschaft, Oberflächenbeschaffenheit und/oder, im Falle eines O-Rings, aufgrund einer entsprechend geringen Vorspannungseigenschaft des Dichtelements erreicht werden. Dies trägt weiter dazu bei, dass eine rotatorische Verspannung des Abdichtungsbalgs vermindert oder vermieden wird.

Die zuvor in dieser Beschreibung beschriebenen beispielhaften Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sollen auch in allen Kombinationen miteinander offenbart verstanden werden.

Insbesondere soll durch die vorherige und folgende Beschreibung von

Verfahrensschritten gemäß den unterschiedlichen Ausführungsformen des

Montageverfahrens auch entsprechend bevorzugte Ausführungsformen der

Abdichtung offenbart sein. Ebenfalls soll durch die Offenbarung von

Ausführungsformen der Abdichtung auch ein entsprechendes Montageverfahren hiermit offenbart sein. Weitere vorteilhafte beispielhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden detaillierten Beschreibung einiger beispielhafter Ausführungsformen der

vorliegenden Erfindung, insbesondere in Verbindung mit den Figuren, zu entnehmen. Die Figuren sollen jedoch nur dem Zwecke der Verdeutlichung, nicht aber zur

Bestimmung des Schutzbereiches der Erfindung dienen. Die Figuren sind nicht maßstabsgetreu und sollen lediglich das allgemeine Konzept der vorliegenden Erfindung beispielhaft widerspiegeln. Insbesondere sollen Merkmale, die in den Figuren enthalten sind, keineswegs als notwendiger Bestandteil der vorliegenden Erfindung erachtet werden.

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Abdichtung mit Abdichtbalg und Abdichthülse;

Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung des Abdichtbalgs aus Fig. 1;

Fig. 3a, b schematische Schnittdarstellungen eines alternativen

Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abdichtbalgs;

Fig. 4 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren alternativen

Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abdichtbalgs; Fig. 5 eine schematische Teil-Schnittdarstellung eines Füllventils mit der

Abdichtung aus Fig. 1 im montierten Zustand;

Fig. 6a-e ein Montageverfahren der Abdichtung aus Fig. 1 auf eine Ventilstange in schematischen Teilschnittdarstellungen und

Fig. 7 die Darstellung aus Fig. 6d mit einer alternativen Ventilstange, und eine Abdichtung mit Abdichtbalg gemäß dem Stand der Technik. Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Abdichtung 1 mit Abdichtbalg 2 und Abdichthülse 50, welche in einem Füllventil einer Füllmaschine zum Einsatz kommen kann (vgl. Fig. 5). Der Abdichtbalg 2 ist hier als im Wesentlichen zylindrischer Faltenbalg und separat von der Abdichthülse 50 ausgebildet. Der Abdichtbalg 2 umfasst an seinem proximalen Ende 4 eine Öffnung 6 und an seinem distalen Ende 10 eine Öffnung 12 um eine Ventilstange 102 eines Füllventils 100 koaxial durch den Abdichtbalg 2 hindurchzuführen (vgl. Fig. 5). An seinem distalen Ende 10 ist ein distaler

Anbindungsabschnitt 14 vorgesehen. Auch das proximale Ende 4 umfasst einen Anbindungsabschnitt 8, welcher hier abweichend vom distalen Anbindungsabschnitt 14 ausgebildet ist. Im Unterschied zum Stand der Technik (Fig. 8) ist der distale Anbindungsabschnitt 14 derart zur formschlüssigen Verbindung des Abdichtbalgs 2 mit der Ventilstange 102 ausgebildet, dass der Abdichtbalg 2 und die Ventilstange 102 relativ zueinander rotierbar sind, wie im Folgenden noch beschrieben wird.

So ist in Fig. 8 eine Abdichtung 200 mit Ventilstange 202 gemäß dem Stand der Technik dargestellt und veranschaulicht, wie bei einem Verschrauben (angedeutet durch die Pfeile 204) einzelner Komponenten eine Torsionsspannung im Faltenbalg 206 induziert wird. Es wurde jedoch erkannt, dass dies die Langlebigkeit des

Faltenbalgs 206 strak herabsetzt.

Der Abdichtbalg 2 weist zwischen dem distalen Anbindungsabschnitt 8 und dem proximalen Anbindungsabschnitt 14 einen als Faltenabschnitt ausgebildeten

Dehnabschnitt 16 auf. Im Bereich des Faltenabschnitts 16 weist der Abdichtbalg 2 auf seiner Außenseite eine Vielzahl von voneinander beabstandete Falten auf. Innenseitig ist der Abdichtbalg 2 im Bereich einer jeden Falte des Faltenabschnitts 16 in radialer Richtung umlaufend geschlitzt. Der Faltenabschnitt 16 stellt eine axiale Dehnbarkeit bei hoher Druckbeständigkeit bereit.

Der Anbindungsabschnitt 14 des Abdichtbalgs 2 zur formschlüssigen Verbindung mit der Ventilstange 102 weist innenseitig mehrere radial nach innen greifende Absätze 18 auf, welche zusammen einen umlaufenden Absatz bilden. Der

Anbindungsabschnitt 14 des Abdichtbalgs 2 umfasst zudem mehrere Sicherungsflügel 20, welche an ihren distalen Enden die radial nach innen greifenden Absätze 18 aufweisen. Die Sicherungsflügel 20 sind zur Ermöglichung einer radialen Kompression des Anbindungsabschnitt 14 in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet. Dieser radial komprimierte Zustand des Anbindungsabschnitts 14 ist in Fig. 1 gezeigt und kann vor dem Einbau oder für die Montage durch eine radial nach innen wirkende Kraft (beispielswiese durch die Aufsteckbewegung der Abdichthülse 50) erreicht werden.

Hingegen sind die Sicherungsflügel 20 in ihrem radial unbelasteten Zustand, das heißt insbesondere in ihrem Ruhezustand vor dem Einbau, radial ausgreifend ausgebildet. Dieser unbelastete Zustand des Anbindungsabschnitt 14 bzw. der Sicherungsflügel 20 ist in Fig. 2 gezeigt, welche eine schematische Schnittdarstellung des Abdichtbalgs aus Fig. 1 im unbelasteten Zustand zeigt. Zudem weist der Anbindungsabschnitt 14 im Bereich der Sicherungsflügel 20 außenseitig einen im Wesentlichen umlaufenden Absatz 22 auf, welcher an die Abdichthülse 50 angepasst ist.

Die Abdichthülse 50 weist ein proximales Ende 52 und ein distales Ende 54 auf. Die Abdichthülse 50 kann zumindest abschnittsweise auf den Abdichtbalg 2 geschoben werden und somit zumindest teilweise im Bereich des distalen Anbindungsabschnitts 14 auf dem Abdichtbalg 2 positioniert werden. Die Abdichthülse 50 weist sowohl an ihrem distalen als auch ihrem proximalen Ende (52, 54) jeweils eine Ringnut 56 auf, welche jeweils der Aufnahme eines O-Rings 58 (vgl. Fig. 6, hier nicht dargestellt) dient. Damit ist die Abdichthülse 50 zur dichten Verbindung mit dem Abdichtbalg 2 einerseits und mit der Ventilstange 102 andererseits ausgebildet.

Fig. 3a und 3b zeigen schematische Schnittdarstellungen eines alternativen

Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abdichtbalgs 2'. Der Abdichtbalg 2' ist bis auf die Gestaltung der Sicherungsflügel 20' baugleich zu dem bereits

beschrieben Abdichtbalg 2. Insofern wird zunächst auf die Beschreibung des

Abdichtbalgs 2 verwiesen. Im Unterschied zum Abdichtbalg 2 sind die

Sicherungsflügel 20' des Anbindungsabschnitts 14' beim Abdichtbalg 2' in ihrem unbelasteten Zustand nicht radial ausgreifend ausgebildet, sondern im Wesentlichen fluchtend mit dem Dehnabschnitt 16' des Abdichtbalgs 2' ausgebildet. Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren alternativen

Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abdichtbalgs 2". Der Abdichtbalg 2" ist bis auf die Gestaltung des proximalen Anbindungsabschnitts 8' am proximalen Ende 4" baugleich zu dem bereits beschrieben Abdichtbalg 2'. Insofern wird zunächst auf die Beschreibung des Abdichtbalgs 2' verweisen. Im Unterschied zum Abdichtbalg 2' ist der proximale Anbindungsabschnitt 8"am proximalen Ende 4"des Abdichtbalgs 2" zum distalen Anbindungsabschnitt 14" identisch ausgebildet. Eine Anbindung dieses Abschnitts (beispielsweise an ein Gehäuse eines Füllventils) kann dann beispielsweise ebenfalls mit einer Abdichthülse wie in Fig. 1 gezeigt erfolgen.

Fig. 5 zeigt nun eine schematische Teil-Schnittdarstellung eines Füllventils 100 mit der Abdichtung 1 aus Fig. 1 im montierten Zustand. Allerdings können auf gleiche Weise auch die in den Fig. 3a,b oder Fig. 4 gezeigten Abdichtbälge 2', 2" zum Einsatz kommen.

Das Füllventil 100 wird beispielsweise in einer Füllmaschine zum Füllen von

Packungen mit einem Produkt (insbesondere einem Lebensmittel, wie Saft) eingesetzt. Das Füllventil 100 weist neben einer Ventilstange 102 ein Ventilgehäuse 104 auf. Durch eine Zuleitung 106 kann das abzufüllende Produkt dem Ventilgehäuse 104, in dem die Ventilstange 102 zumindest teilweise angeordnet ist, zugeführt werden. Zuleitung 106 und der Innenraum des Ventilgehäuses 104 bilden bei wie gezeigt geschlossenem Ventil den Produktbereich. Das Ventilgehäuse 104 kann an seinem unteren, distalen Ende eine Ventilöffnung 108 aufweisen. Die Ventilstange 102 wird beispielsweise mittels einer Führung 110 in dem Ventilgehäuse 104 geführt. Die Ventilstange 102 ist beispielsweise an ihrem (proximalen) Ende mit einem in einem Zylinder 112 angeordneten Kolben 114 verbunden. Die Ventilstange 102 umfasst an ihrem distalen, der Ventilöffnung 108 zugewandten Ende ein an die Ventilöffnung 108 angepasstes und hier als Ventilkegel ausgebildetes Abdichtelement 116.

Die Abdichtung 1 ist koaxial um die Ventilstange 102 angeordnet. Der proximale Anbindungsabschnitt 8 des Abdichtbalgs 2 ist über die Führung 110 an dem

Ventilgehäuse 104 angebunden. Der distale Anbindungsabschnitt 14 ist in axialer Richtung formschlüssig, aber rotierbar mit der Ventilstange 102 verbunden. Dies ermöglicht insbesondere eine Rotation der Ventilstange 102, ohne dass sich durch eine Dreheinwirkung Spannungen im Abdichtbalg 2 aufbauen.

In Fig. 5 sind zudem die aseptischen Bereiche jeweils mit dem Buchstaben„A" gekennzeichnet, währen die nicht aseptischen Bereiche (beispielsweise der innerhalb des Abdichtbalgs 2 liegende Bereich) mit dem Buchstaben„N" gekennzeichnet sind. Unterhalb des Füllventils 100 liegt eine Aseptikzone, durch die die zu füllenden Packungen geführt werden. Die Fig. 6a - e veranschaulichen ein Montageverfahren der Abdichtung 1 aus Fig. 1 auf der Ventilstange 102 in schematischen Teilschnittdarstellungen.

Bei dem in Fig. 6a gezeigten Zustand wurde die Abdichthülse 50 inklusive jeweils als O-Ring ausgebildeten Dichtelementen 58 bereits (wie in Fig. 1 gezeigt) auf den Abdichtbalg 2 geschoben. Aufgrund der radialen einwärtigen Komprimierbarkeit des Anbindungsabschnitts 14 ist dies besonders einfach möglich. Die Ventilstange 102 wird sodann durch die Abdichtung 1, umfassend den Abdichtbalg 2 und die

Abdichthülse 50 inklusive der Dichtelemente 58, in axialer Richtung hindurchgeführt, wie durch Pfeil A dargestellt. Da die Sicherungsflügel 20 des Anbindungsabschnitts 14 im unbelasteten Zustand radial ausgreifend ausgebildet sind und damit den

Anbindungsabschnitt 14 aufweiten, kann die Ventilstange 102 leicht in die Abdichtung 1 eingeschoben werden. Die in Fig. 6a dargestellt Position der Sicherungshülse 50 kann als Freigabeposition angesehen werden, da in dieser Position ein Einschieben der Ventilstange 102 (bei der Montage) oder ein Herausschieben der Ventilstange 102 (bei der Demontage) möglich ist.

Wie in Fig. 6b dargestellt, wird die Ventilstange 102 eingeführt, bis die

Sicherungsflügel 20 an einem Anschlag der Ventilstange 102 in axialer Richtung anschlagen. Daraufhin wird die Abdichthülse 50 relativ zum Abdichtbalg 2 in die distale Richtung geschoben, wie durch Pfeil B in Fig. 6b dargestellt. Hierdurch werden die Sicherungsflügel 20 des Anbindungsabschnitts 14 radial nach innen und die Absätze 18 der Sicherungsflügel 20 in eine umlaufende Nut 118 an der Ventilstange 102 gedrückt, wie durch die Pfeile C gezeigt. Bevorzugt weist die Sicherungshülse 50 hierzu innenseitig einen umlaufenden Absatz auf, welcher die Sicherungsflügel 20 radial nach innen drückt. Letztendlich wird durch die Interaktion von Abdichthülse 50 und Abdichtbalg 2 eine axiale Krafteinwirkung auf die Abdichthülse 50 in eine radiale Krafteinwirkung auf den Anbindungsabschnitt 14 umgewandelt.

Das axiale Verschieben der Abdichthülse 50 in die distale Richtung erfolgt bevorzugt mittels eines Montagewerkzeugs. In dieser Hinsicht ist der in Fig. 6b gezeigte Zustand in Fig. 6c erneut in Kombination mit einem Montagewerkzeug 150 gezeigt, welches einerseits die Abdichthülse 50 hintergreifen und andererseits in eine Aussparung 120 an der Ventilstange 102 greifen kann. Durch eine Schließbewegung des

Montagewerkzeugs 150, wie durch Pfeile D gezeigt, kann die Abdichthülse 50 axial in die distale Richtung, Pfeil B, geschoben werden. Eine Demontage kann ebenfalls mit dem Montagewerkzeug 150 erfolgen, jedenfalls dann wenn die Sicherungsflügel 20 so ausgebildet sind, dass diese sich bei Entlastung wieder radial nach außen

zurückbewegen. In diesem Fall kann der Abdichtbalg 2 aufgrund der

zerstörungsfreien Demontage daher wiederverwendbar sein. Allerdings kann es ebenfalls erwünscht sein, dass der Abdichtbalg 2 lediglich schnell montierbar sein soll, eine zerstörungsfreie Demontage aber nicht notwendig ist. Ein Wiederaufspreizen der Sicherungsflügel 20 ist dann nicht erforderlich. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn für den Abdichtbalg 2 ein Material zum Einsatz kommt, welches nach längerer Zeit in dem montierten Zustand [beispielswiese aufgrund des Fließverhaltens) nicht mehr ohne weiteres aus dem montierten Zustand gelöst werden kann. In diesem Fall kann es dann vorteilhaft sein, eine Sollbruchstelle (nicht dargestellt) am Abdichtbalg 2, insbesondere im Bereich des proximalen und/oder distalen Anbindungsabschnitts 8, 14 vorzusehen. In Fig. 6d ist die Abdichthülse 50 in der Sicherungsposition dargestellt und die Abdichtung 1 ist vollständig montiert. In dieser Sicherungsposition ist die Abdichthülse 50 mittels der als O-Ringe ausgebildeten Dichtelemente 58 an ihrem proximalen Ende 52 dicht mit dem Abdichtbalg 2 und an ihrem distalen Ende 54 dicht mit der Ventilstange 102 verbunden. Die Absätze 18 der Sicherungsflügel 20 greifen in die Nut 118 der Ventilstange 102. Dadurch ist in axialer Richtung eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Abdichtbalg 2 und der Ventilstange 102 hergestellt, während eine Rotation zwischen Ventilstange 102 und Abdichtbalg 2 bei Bedarf möglich ist. Gleichzeitig ist die Abdichthülse 50 insbesondere aufgrund ihres sich in distale Richtung zumindest abschnittsweise vergrößernden Innen- und/oder

Außendurchmessers und der daraus resultierenden Druck- und Flächenverhältnisse gegen ein axiales Verschieben gesichert.

In Fig. 6e ist nun veranschaulicht, wie sich die Ventilstange 102 beim Öffnen des Füllventils 100 axial in proximale Richtung und beim Schließen des Füllventils 100 axial in distale Richtung bewegt, Pfeil E. Die Abdichthülse 50 und der

Anbindungsabschnitt 14 sind dabei in axialer Richtung unverschiebbar mit der

Ventilstange 102 verbunden. Der als Faltenabschnitt ausgebildete Dehnabschnitt 16 streckt sich beim Schließen des Füllventils 100 und bewegt sich relativ zur

Ventilstange 102, wie in Fig. 6e angedeutet. Fig. 7 zeigt die Darstellung aus Fig. 6d mit einer alternativen Ventilstange 102', welche ebenfalls mit den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendet werden kann. Die Ventilstange 102' ist im Unterschied zur Ventilstange 102 mit einer axialen Bohrung 122' ausgestattet. Diese kann dazu dienen, Fluide (Gase,

Flüssigkeiten), Mechaniken und/oder Sonden durch die Ventilstange

hindurchzuführen.