Sterilisierungsvorrichtung

Stand der Technik

In Prozessanlagen, beispielsweise für die Lebensmittel- und Pharmaindustrie, werden oft hohe Anforderungen an die Reinlichkeit der Geräte gestellt, um ungewollte Verunreinigungen oder Wechselwirkungen der Prozessmedien zu verhindern. Stellventile für derartige Prozessanlagen müssen demnach an möglichen Kontaktstellen des Prozessmediums mit einer äußeren Umgebung besondere Maßnahmen umfassen, um ein Austreten des Prozessmediums, ein Eindringen von Stoffen und Bakterien in das Prozessmedium sowie das Entstehen von Keimen etc. zu verhindern. Dies ist besonders an einer Führung einer Ventilstange der Stellventile relevant, da sich dort die Ventilstange zwischen einem mit dem Prozessmedium gefüllten Bereich und einem äußeren Raum des Stellventils hin und herbewegt. Um ein Entstehen von Bakterien oder Keimen an der Ventilstange zu verhindern, ist es von Vorteil, Oberflächen in diesem Bereich zu sterilisieren.

Im Stand der Technik wird zwischen einem Antrieb eines solchen Stellventils und einem Ventilgehäuse, welches das Prozessmedium führt, eine so genannte Dampfsperre verwendet. Eine Dampfsperre für Stellventile umfasst eine Eintrittsöffhung und eine Austrittsöffnung, wobei zur Sterilisierung der Ventilstange Dampf, üblicherweise Wasserdampf, an der Ventilstange vorbeigeführt wird. Dabei wird eine Versorgungsleitung und eine Ablassleitung für den Dampf benötigt. Zudem werden entlang der Ventilstange zusätzliche Dichtungen benötigt, um ein ungewolltes Austreten des Dampfs entlang der Ventilstange, insbesondere in eine Umgebung des Stellventils und/oder in das Ventilgehäuse, zu verhindern. Solche Aufbauten um die Dampfsperre sind teuer, umständlich, da zusätzlich Dampf an das Stellventil geführt und wieder abgeführt werden muss, und benötigen zusätzlichen Bauraum um das Stellventil herum.

Zur Sterilisierung von Oberflächen und Medien eignet sich auch UV-Strahlung, insbesondere im UVc-Bereich des elektromagnetischen Spektrums. In den letzten Jahren wurden zur Sterilisierung von Oberflächen und Medien als LEDs ausgebildete Lichtquellen entwickelt, welche insbesondere UV-Strahlung im UVc-Bereich erzeugen. Diese UVc-LEDs eignen sich unter bestimmten Bedingungen zur Sterilisierung von Oberflächen und Medien, sind kompakt und energieeffizient.

Ausgehend vom Stand der Technik ist die Aufgabe der hier beschriebenen Erfindung eine Sterilisierungsvorrichtung für Stellventile mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich eines Raumbedarfs, Herstellungskosten, und Anforderungen an eine Versorgungsanlage der jeweiligen Prozessanlage zur Verfügung zu stellen.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einer Sterilisierungsvorrichtung für ein Stellventil, mit einem Gehäuse, das zu einer Aufnahme einer Ventilstange des Stellventils vorgesehen ist, und mit einer Sterilisierungseinheit zu einer Sterilisierung eines zumindest teilweise von dem Gehäuse umschlossenen Volumens und/oder von das Volumen begrenzenden Oberflächen, insbesondere zumindest einer Innenfläche des Gehäuses, zumindest einer Oberfläche der Ventilstange und/oder eines zwischen dem Gehäuse und der Ventilstange angeordneten Medium.

Es wird vorgeschlagen, dass die Sterilisierungseinheit zumindest eine UV-Lichtquelle umfasst. Insbesondere soll unter einer „UV-Lichtquelle“ ein Gerät verstanden werden, dass in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, Strahlung mit einer Wellenlänge im UV -Bereich des elektromagnetischen Spektrums (100 nm bis 400 nm; im Folgenden auch UV-Strahlung genannt) zu erzeugen, und vorzugsweise zu einer Sterilisierung von Oberflächen und/oder Medien, insbesondere einem/dem Prozessmedium, geeignet ist. Es ist denkbar, dass die UV- Lichtquelle dazu vorgesehen ist, zumindest anteilweise Strahlung zu erzeugen, deren Wellenlänge im Nahinfrarot-Bereich des elektromagnetischen Spektrums (780 nm bis 1400 nm) liegt. Insbesondere ist die zumindest eine UV-Lichtquelle als ein Sterilisierungselement der Sterilisierungseinheit ausgebildet. Es ist denkbar, dass die Sterilisierungseinheit lediglich eine UV-Lichtquelle oder mehr als eine UV-Lichtquelle umfasst, insbesondere auch wenn im Folgenden nur eine UV-Lichtquelle genannt ist. Die UV-Lichtquelle ist vorzugsweise dazu vorgesehen, zur Sterilisierung des zumindest teilweise von dem Gehäuse umschlossenen Volumens und/oder von den das Volumen begrenzenden Oberflächen, insbesondere der zumindest einen Innenfläche des Gehäuses, der zumindest einen Oberfläche der Ventilstange und/oder des zwischen dem Gehäuse und der Ventilstange angeordneten Mediums, UV- Strahlung in das Volumen und/oder auf die das Volumen begrenzenden Oberflächen, insbesondere auf die zumindest eine Innenfläche des Gehäuses, auf die zumindest eine Oberfläche der Ventilstange und/oder in das zwischen dem Gehäuse und der Ventilstange angeordnete Medium, auszugeben. Besonders bevorzugt ist die Sterilisierungseinheit, insbesondere die UV-Lichtquelle, dazu vorgesehen, die zumindest eine Oberfläche der Ventilstange und/oder das zwischen dem Gehäuse und der Ventilstange angeordnete Medium zu sterilisieren, bevorzugt um diese/dieses von Bakterien, Keime und/oder Viren zu befreien. Dadurch kann eine Verunreinigung bzw. Kontamination von durch das Stellventil geführtem Prozessmedium bei einer Bewegung der Ventilstange in ein Ventilgehäuse des Stellventils, welches insbesondere das Prozessmedium umfasst, vorteilhaft verhindert werden. Vorzugsweise ist die Sterilisierungseinheit dazu vorgesehen, die mit dem Prozessmedium, insbesondere bei einem Betrieb des Stellventils, in Kontakt tretende Oberfläche der Ventilstange zu sterilisieren, wobei insbesondere über ein Sterilisieren der Innenfläche des Gehäuses und des in dem Volumen angeordneten Mediums Verunreinigungen der Oberfläche der Ventilstange während einer Bewegung der Ventilstange verhindert werden können.

Vorzugsweise umschließt das Gehäuse der Sterilisierungsvorrichtung das Volumen senkrecht zu einer Mittelachse des Gehäuses betrachtet zumindest im Wesentlichen vollständig. Es ist denkbar, dass das Gehäuse eine Durchführung zur Anordnung und/oder Versorgung der Sterilisierungseinheit, insbesondere der UV -Lichtquelle, ausbildet und sich insbesondere bis zu dem Volumen erstreckt. Das zumindest teilweise von dem Gehäuse umschlossene Volumen erstreckt sich vorzugsweise entlang der Mittelachse des Gehäuses von einem Ende zu einem dem Ende gegenüberliegenden anderen Ende des Gehäuses, insbesondere im Wesentlichen vollständig über eine parallel zur Mittelachse ausgerichtete maximale Erstreckung des Gehäuses. Bevorzugt ist das Gehäuse an dem Ende und dem anderen Ende jeweils offen ausgebildet. Vorzugsweise wird oder wird von einem anderen mit dem Gehäuse verbundenen Gehäuseteil abgedeckt. Es ist denkbar, dass das Gehäuse einteilig mit einem Gehäusebauteil, insbesondere einem Ventilaufbau, des Stellventils ausgebildet ist oder als separate Baueinheit ausgebildet ist und beispielsweise dazu vorgesehen ist, mit dem Ventilaufbau und dem Ventilgehäuse verbunden zu werden. Das Gehäuse ist insbesondere dazu vorgesehen, die Ventilstange entlang der Mittelachse des Gehäuses aufzunehmen, wobei sich insbesondere die Ventilstange auf oder entlang der Mittelachse durch das Gehäuse hindurch erstreckt. Bevorzugt ist ein Teil der Ventilstange in einem montierten Zustand der Sterilisierungsvorrichtung in/an dem Volumen angeordnet bzw. begrenzt das Volumen über die Oberfläche der Ventilstange. Insbesondere ist das zumindest teilweise von dem Gehäuse umschlossene Volumen von der zumindest einen Innenfläche des Gehäuses und zwei, insbesondere an dem Ende und dem anderen Ende des Gehäuses angeordneten, Öffnungen des Gehäuses begrenzt. Bevorzugt erstreckt sich das Volumen, insbesondere in einem montierten Zustand der Sterilisierungsvorrichtung, innerhalb des Gehäuses von der Oberfläche der Ventilstange bis zu der zumindest einen Innenfläche des Gehäuses.

Die Sterilisierungsvorrichtung ist vorzugsweise zu einer Verwendung mit verschiedenen Ausgestaltungen von Stellventilen denkbar, insbesondere unabhängig von einer Betriebsart und/oder einer Bewegungsart der Ventilstange. Bevorzugt ist die Ventilstange mit einem Ventilglied des Stellventils verbunden. Vorzugsweise ist die Ventilstange dazu vorgesehen, das Ventilglied bei einem Betrieb des Stellventils zu bewegen. Bevorzugt ist die Sterilisierungsvorrichtung, insbesondere die UV-Lichtquelle, beabstandet von einem das Prozessmedium führenden Volumen des Stellventils angeordnet. Vorzugsweise ist die Sterilisierungsvorrichtung, insbesondere die UV-Lichtquelle, zumindest größtenteils zwischen dem Ventilgehäuse und einem Antrieb des Stellventils angeordnet. Insbesondere ist die Sterilisierungsvorrichtung auch für eine Verwendung mit einem als Sicherheitsarmatur ausgebildeten Stellventil geeignet.

Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Sterilisierungsvorrichtung kann eine vorteilhaft kompakte Ausgestaltung erreicht werden, insbesondere im Vergleich zu einer Sterilisierungsvorrichtung mit Dampf. Es kann eine vorteilhaft kompakte und kostengünstige Versorgung zu einem Betrieb des Stellventils erreicht werden, insbesondere da zusätzliche Mittel, wie Dampf, zum Sterilisieren und damit insbesondere die Versorgungseinrichtungen dazu entfallen können. Zudem können Dichtungsmittel entlang der Ventilstange vorteilhaft entfallen, welche beispielsweise zur Abdichtung für Dampf bei einer Dampfsperre zur Sterilisierung benötigt werden.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine UV-Lichtquelle als eine UV-LED, insbesondere eine UVc-LED, ausgebildet ist. Es kann eine besonders vorteilhaft kompakte Ausgestaltung ermöglicht werden. Es kann ein vorteilhaft geringer Energiebedarf der Sterilisierungseinheit erreicht werden. Durch eine Verwendung von UVc-Strahlung kann ein vorteilhaft schnelles und effizientes Sterilisieren des Volumens und/oder von den das Volumen begrenzenden Oberflächen ermöglicht werden. Besonders bevorzugt ist die UV-Lichtquelle dazu vorgesehen, UV-Strahlung im UVc-Bereich des elektromagnetischen Spektrums, insbesondere mit einer Wellenlänge zwischen 100 nm und 280 nm, vorzugsweise zwischen 200 nm und 270 nm und besonders bevorzugt zwischen 250 nm und 260 nm, zu erzeugen. Die als UV-LED ausgebildete UV-Lichtquelle weist vorzugsweise eine maximale Längs- bzw. Quererstreckung von höchstens 2 cm, bevorzugt höchstens 1 cm, besonders bevorzugt höchstens 0,7 cm und ganz besonders bevorzugt höchstens 0,5 cm, auf. Es ist denkbar, dass mehrere UV-Lichtquellen der Sterilisierungseinheit zu einem Bauteil zusammengefügt werden, wobei insbesondere die UV-Lichtquellen eine im Wesentlichen gleiche Ausrichtung aufweisen oder zu einer hohen Ausleuchtung des Volumens bzw. der Oberflächen zueinander verschieden ausgerichtet sind.

Alternativ ist denkbar, dass die UV-Lichtquelle als eine andere, insbesondere von einer LED verschiedene, Art von Lichtquelle ausgebildet ist, beispielsweise als eine Leuchtstofflampe o.dgl. Ferner wird vorgeschlagen, dass die UV-Lichtquelle dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand gepulst betrieben zu werden. Es kann eine vorteilhaft effektive und energie- sowie zeiteffiziente Sterilisierung des Volumens und/oder von den das Volumen begrenzenden Oberflächen ermöglicht werden. Im Vergleich zu einer kontinuierlichen Beleuchtung kann durch einen gepulsten Betrieb der UV-Lichtquelle bei gleichem Energiebedarf eine vorteilhaft schnelle Sterilisierung des Volumens und/oder von den das Volumen begrenzenden Oberflächen erreicht werden. Vorzugsweise ist die UV-Lichtquelle dazu vorgesehen, in periodisch oder in sich verändernden zeitlichen Abständen Strahlung zur Sterilisierung auszugeben. Bevorzugt ist die UV-Lichtquelle dazu vorgesehen, Strahlung jeweils in Pulsen auszugeben. Insbesondere ist die UV-Lichtquelle dazu vorgesehen, Strahlung, insbesondere die UV-Strahlung, mit einer Pulsdauer von höchstens 100 ms, vorzugsweise höchstens 10 ms und besonders bevorzugt höchstens 1 ms, auszugeben. Bevorzugt beträgt eine Frequenz der UV-Lichtquelle, insbesondere der Pulse der UV-Lichtquelle, mindestens 0,5 Hz, vorzugsweise mindestens 1 Hz und besonders bevorzugt mindestens 2 Hz. Die UV-Lichtquelle weist eine Leistungsaufnahme zwischen 40 W und 800 W, vorzugsweise zwischen 40 W und 600 W und besonders bevorzugt zwischen 40 W und 200 W, auf. Beispielsweise ist die gepulste UV-Lichtquelle als ein mit Xenon-Gas gefälltes Volumen ausgebildet, wobei ein elektrischer Puls zur Erzeugung der UV- Strahlung vorgesehen ist. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen der UV-Lichtquelle denkbar. Vorzugsweise ist die Sterilisationseinheit dazu vorgesehen, die zumindest eine UV- Lichtquelle in Abhängigkeit von zumindest einem Bewegungsparameter des Stellventils, insbesondere der Ventilstange, zu aktivieren. Vorzugsweise ist Sterilisationseinheit, insbesondere die UV-Lichtquelle, dazu vorgesehen, die Pulsdauer und/oder die Frequenz der UV-Lichtquelle in Abhängigkeit von dem Bewegungsparameter anzupassen. Unter einem „Bewegungsparameter“ des Stellventils/der Ventilstange soll insbesondere ein Parameter verstanden werden, der eine Bewegung des Stellventils/der Ventilstange, insbesondere bei einem Einstellen einer Ventilstellung, beschreibt. Beispielsweise ist der zumindest eine Bewegungsparameter als eine/ein, insbesondere maximale oder mittlere, Hublänge oder Drehwinkel der Ventilstange, als eine, insbesondere maximale oder mittlere, Hub- oder Drehfrequenz der Ventilstange, als eine Aktivierungsfrequenz einer Antriebseinheit des Stellventils o.dgl. ausgebildet.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine UV-Lichtquelle an einer/der, insbesondere in einem montierten Zustand der Ventilstange zugewandten, Innenfläche des Gehäuses angeordnet ist. Es kann eine vorteilhaft hohe Ausleuchtung des Volumens und/oder der das Volumen begrenzenden Oberflächen bei einer gleichzeitig hohen Energieeffizienz ermöglicht werden. Insbesondere ist die UV-Lichtquelle derart angeordnet, dass eine Hauptabstrahlrichtung der UV-Lichtquelle von der Innenfläche des Gehäuses in Richtung der Mittelachse des Gehäuses bzw. in Richtung der Ventilstange zeigt. Unter einer „Hauptabstrahlrichtung“ einer Lichtquelle, insbesondere der UV-Lichtquelle, soll insbesondere eine Richtung verstanden werden, die sich von der Lichtquelle aus entlang einer Achse durch die Lichtquelle erstreckt, auf welcher ein Maximum einer Intensitätsverteilung von durch die Lichtquelle erzeugter Strahlung angeordnet ist. Bevorzugt ist die UV-Lichtquelle derart angeordnet, dass die Hauptabstrahlrichtung der UV-Lichtquelle das Volumen, vorzugsweise einen Bereich um die Mittelachse des Gehäuses, der zur Aufnahme der Ventilstange vorgesehen ist, schneidet. Besonders bevorzugt ist die UV-Lichtquelle derart angeordnet, dass die Hauptabstrahlrichtung der UV-Lichtquelle die Mittelachse des Gehäuses schneidet. Bevorzugt ist die UV-Lichtquelle derart angeordnet, dass die Hauptabstrahlrichtung der UV-Lichtquelle zumindest im Wesentlichen parallel zu einer sich senkrecht zur Mittelachse des Gehäuses erstreckenden Ebene ausgerichtet ist. Bevorzugt umfasst das Stellventil zumindest ein Dichtelement, das dazu vorgesehen ist, einen entlang der Ventilstange ausgebildeten Durchgang für ein Prozessmedium aus dem Ventilgehäuse abzudichten, wobei die UV-Lichtquelle parallel zur Mittelachse des Gehäuses in einem Abstand von höchstens 5 cm, vorzugsweise höchstens 3 cm und besonders bevorzugt höchstens 2 cm, von dem Dichtelement angeordnet ist. Bevorzugt ist die Innenfläche des Gehäuses, an der insbesondere die UV-Lichtquelle angeordnet ist, in einer die Mittelachse des Gehäuses umfassenden Schnittebene betrachtet im Wesentlichen parallel zur Mittelachse des Gehäuses ausgebildet.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine UV-Lichtquelle in eine, insbesondere in einem montierten Zustand der Ventilstange zugewandten, Innenwand des Gehäuses integriert ist. Es kann eine vorteilhafte Anordnung der UV-Lichtquelle bei einer gleichzeitig vorteilhaft kompakten Ausgestaltung des Gehäuses erreicht werden. Bevorzugt begrenzt die Innenwand des Gehäuses das von dem Gehäuse zumindest teilweise umschlossene Volumen. Vorzugsweise ist die Innenwand des Gehäuses zumindest im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet. Bevorzugt weist die Innenwand des Gehäuses die Innenfläche des Gehäuses auf, die insbesondere zumindest im Wesentlichen zylindermantelförmig um die Mittelachse des Gehäuses ausgebildet ist. Insbesondere erstreckt sich die Innenfläche des Gehäuses in einer die Mittelachse des Gehäuses umfassenden Schnittebene betrachtet im Wesentlichen parallel zur Mittelachse des Gehäuses. Die Innenwand des Gehäuses weist vorzugsweise zumindest eine Ausnehmung auf, die sich insbesondere von der Innenfläche des Gehäuses aus von der Mittelachse des Gehäuses weg erstreckt. Insbesondere in einer Ausgestaltung, bei der die UV- Lichtquelle zumindest teilweise oder vollständig innerhalb der Ausnehmung angeordnet ist, ist die UV-Lichtquelle an einer weiteren Innenfläche des Gehäuses angeordnet, welche die Ausnehmung zumindest teilweise begrenzt. Insbesondere ist die weitere Innenfläche radial zur Mittelachse des Gehäuses bzw. der Ventilstange betrachtet nach außen, insbesondere von der Mittelachse weg, versetzt zu der Innenfläche des Gehäuses ausgebildet, die insbesondere eine Innenkontur des Gehäuses ausbildet.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Sterilisierungsvorrichtung ein Fensterelement umfasst, das für UV-Strahlung der zumindest einen UV-Lichtquelle durchlässig ausgebildet ist, wobei das Fensterelement dazu vorgesehen ist, die zumindest eine UV-Lichtquelle von dem zumindest teilweise von dem Gehäuse umschlossenen Volumen zu trennen. Es kann eine vorteilhaft geschützte Integration der UV-Eichtquelle in das Gehäuse ermöglicht werden. Es können ungewollte Ablagerungen an der UV-Lichtquelle bzw. einem Umfeld der UV- Lichtquelle und eine gestörte Führung der Ventilstange im Gehäuse vorteilhaft verhindert werden. Es kann eine vorteilhaft ungestörte Funktion des Stellventils bei einer gleichzeitig erfolgenden Sterilisierung des Volumens und/oder von den das Volumen begrenzenden Oberflächen erreicht werden, insbesondere bei einer Bewegung der Ventilstange entlang einer Stellachse des Stellventils. Bevorzugt ist das Fensterelement für die von der UV-Lichtquelle zur Sterilisierung erzeugte Strahlung, insbesondere mit einer Wellenlänge zwischen 100 nm und 280 nm, vorzugsweise zwischen 200 nm und 270 nm und besonders bevorzugt zwischen 250 nm und 260 nm, zumindest zu einem Großteil durchlässig ausgebildet. Bevorzugt ist das Fensterelement für die von der UV-Lichtquelle zur Sterilisierung erzeugte Strahlung im Wesentlichen vollständig durchlässig ausgebildet, wobei insbesondere mindestens mehr als 90%, vorzugsweise mehr als 95% und besonders bevorzugt mehr als 97%, der Strahlung das Fensterelement durchdringen kann. Vorzugsweise ist das Fensterelement zwischen dem von dem Gehäuse zumindest teilweise umschlossenen Volumen und der UV-Lichtquelle angeordnet. Bevorzugt ist das Fensterelement zumindest größtenteils, insbesondere im Wesentlichen vollständig, innerhalb der Ausnehmung angeordnet. Besonders bevorzugt deckt das Fensterelement die Ausnehmung von der Mittelachse des Gehäuses aus betrachtet vollständig ab. Vorzugsweise ist das Fensterelement dazu vorgesehen, die UV-Lichtquelle fluiddicht und/oder druckdicht von dem Volumen abzutrennen.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine UV-Lichtquelle dazu vorgesehen ist, an der Ventilstange angeordnet, vorzugsweise in die Ventilstange integriert, zu werden. Es kann eine vorteilhaft hohe Modularität der Sterilisierungsvorrichtung ermöglicht werden, vorzugsweise zu einer Verwendung mit bereits im Betrieb befindlichen Stellventilen, insbesondere ohne Modifikationen an Gehäuseteilen des Stellventils. Es kann eine vorteilhaft kompakte Ausgestaltung des Gehäuses erreicht werden. Bevorzugt ist die UV-Lichtquelle entlang einer Haupterstreckungsachse der Ventilstange bzw. entlang der Mittelachse des Gehäuses betrachtet vollständig innerhalb einer im Wesentlichen runden, insbesondere kreisförmigen, Außenkontur der Ventilstange angeordnet. Bevorzugt bildet die Ventilstange eine Aussparung zur Aufnahme der UV-Lichtquelle aus. Insbesondere umfasst die Sterilisierungseinheit ein Fensterelement, welches dazu vorgesehen ist, die UV-Lichtquelle in der von der Ventilstange gebildeten Aussparung einzuschließen. Bevorzugt ist die UV-Lichtquelle an einer dem Gehäuse zugewandten Außenseite der Ventilstange angeordnet. Insbesondere ist die UV-Lichtquelle derart angeordnet, dass die Hauptabstrahlrichtung der UV-Lichtquelle von der Mittelachse des Gehäuses weg zeigt, vorzugsweise in Richtung des Gehäuses, besonders bevorzugt radial zur Mittelachse des Gehäuses.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Gehäuse eine an zumindest einer, insbesondere in einem montierten Zustand der Ventilstange zugewandten, Innenfläche angeordnete Streubeschichtung aufweist, die zu einer Reflektion von UV-Strahlung der zumindest einen UV-Lichtquelle innerhalb des Gehäuses vorgesehen ist. Es kann eine vorteilhaft gute Ausleuchtung des Volumens und/oder der das Volumen begrenzenden Oberflächen erreicht werden. Insbesondere bei einer geringen Anzahl von UV-Lichtquellen. Durch eine vorteilhaft geringe Anzahl an zu einer ausreichenden Ausleuchtung des Volumens und/oder der das Volumen begrenzenden Oberflächen benötigten UV-Lichtquellen kann eine vorteilhaft kostengünstige und kompakte Ausgestaltung der Sterilisierungsvorrichtung erreicht werden. Es kann eine vorteilhaft hohe Energieeffizienz der Sterilisierungsvorrichtung ermöglicht werden. Vorzugsweise ist die Streubeschichtung als eine dünne Schicht ausgebildet, welche auf einer Oberfläche, insbesondere einer Oberfläche bzw. der Innenfläche des Gehäuses, aufgebracht ist. Bevorzugt ist die Streubeschichtung dazu vorgesehen bzw. derart angeordnet, dass die UV-Strahlung der UV-Lichtquelle durch Reflektion an der Streubeschichtung innerhalb des Volumens, besonders bevorzugt auf einen Großteil der Oberfläche der Ventilstange, verteilt wird. Bevorzugt ist zumindest ein Großteil der das Volumen begrenzenden Innenflächen, insbesondere zumindest die Innenfläche des Gehäuses, mit der Streubeschichtung überzogen. Alternativ ist denkbar, dass lediglich der UV-Lichtquelle zugewandte Teilflächen der Innenfläche(n) des Gehäuses die Streubeschichtung aufweisen, insbesondere um die UV-Strahlung auf der UV-Lichtquelle abgewandte Flächen der Ventilstange zu reflektieren. Bevorzugt weisen die Teilflächen der Innenfläche (n) des Gehäuses jeweils eine Normale auf, welche mit der Hauptabstrahlrichtung der UV-Lichtquelle einen Winkel von mindestens 90° aufspannt.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die Sterilisierungsvorrichtung eine Versorgungseinheit zu einer elektrischen Versorgung der Sterilisierungseinheit, insbesondere der zumindest einen UV- Lichtquelle, umfasst, wobei das Gehäuse zumindest eine Durchführung zu einer Verbindung der zumindest einen UV-Lichtquelle mit der Versorgungseinheit begrenzt, wobei die Durchführung getrennt von dem zumindest teilweise von dem Gehäuse umschlossenen Volumen ausgebildet ist. Durch die Ausgestaltung der UV-Lichtquelle als LED kann eine vorteilhaft einfache, kompakte und kostengünstige Versorgungseinheit ermöglicht werden. Es kann vorteilhaft eine abgeschlossene Ausgestaltung des Volumens erreicht werden. Dadurch kann eine vorteilhaft hohe Reinlichkeit für einen Betrieb des Stellventils ermöglicht werden. Bevorzugt erstreckt sich die Durchführung von einer der Mittelachse bzw. der Ventilstange abgewandten Außenseite des Gehäuses, insbesondere durch eine gesamte Dicke des Gehäuses hindurch, bis zu dem Volumen bzw. einer der Mittelachse bzw. der Ventilstange zugewandten Innenseite des Gehäuses. In einer Ausgestaltung der Sterilisierungsvorrichtung, bei der die UV-Lichtquelle in der Ausnehmung angeordnet ist, erstreckt sich die Durchführung vorzugsweise von der der Mittelachse bzw. der Ventilstange abgewandten Außenseite des Gehäuses bis in die Ausnehmung. Vorzugsweise umfasst das Gehäuse und/oder die Versorgungseinheit zumindest ein Dichtungsmittel, zu einer fluid- und/oder drucksicheren Abdichtung der Durchführung von dem Volumen bzw. der Ausnehmung zur Außenseite des Volumens hin. Beispielsweise ist/sind das/die Dichtungsmittel als Dichtmasse, als Dichtring o.dgl. ausgebildet. Vorzugsweise umfasst die Versorgungseinheit zumindest ein Leitungselement, wie ein Kabel o.dgl., zu einer elektrischen Kontaktierung der UV-Lichtquelle. Bevorzugt ist die Durchführung über das/die Dichtmittel und/oder über das Eensterelement von dem Volumen getrennt ausgebildet.

Bevorzugt umfasst die Versorgungseinheit eine elektrischen Energiespeicher, wie einen Akku, eine Batterie o.dgl. oder einen Anschluss an ein elektrisches Netzwerk, welcher/welches insbesondere dazu vorgesehen ist über das Leitungselement mit der UV-Lichtquelle verbunden zu werden. In einer Ausgestaltung der Sterilisierungseinheit mit mehr als einer UV-Lichtquelle ist denkbar, dass das Gehäuse mehr als eine Durchführung, insbesondere für jede UV- Lichtquelle zumindest eine Durchführung, begrenzt, wobei insbesondere die Versorgungseinheit dazu vorgesehen ist, die UV-Lichtquellen jeweils durch eine der Durchführungen zu versorgen. Dadurch kann vorteilhaft eine Anordnung von Leitungselementen innerhalb des Volumens entfallen. Alternativ ist denkbar, dass die Versorgungseinheit dazu vorgesehen ist, die UV- Lichtquellen durch eine oder zwei Durchführungen im Gehäuse zu versorgen, wobei insbesondere mehr als eine UV-Lichtquelle durch eine einzelne Durchführung versorgt wird.

Berner wird vorgeschlagen, dass die Sterilisierungsvorrichtung eine Versorgungseinheit zu einer elektrischen Versorgung der Sterilisierungseinheit, insbesondere der zumindest einen UV- Lichtquelle, umfasst, wobei die Versorgungseinheit zu einer kabellosen Verbindung mit der Sterilisierungseinheit, insbesondere der zumindest einen UV-Lichtquelle, vorgesehen ist. Es kann vorteilhaft eine Modifikation des Gehäuses durch Durchführungen o.dgl. entfallen. Dadurch kann eine vorteilhaft hohe Modularität der Sterilisierungsvorrichtung ermöglicht werden, vorzugsweise zu einer Verwendung mit bereits im Betrieb befindlichen Stellventilen, insbesondere ohne Modifikationen an Gehäuseteilen des Stellventils. Insbesondere kann die kabellose Verbindung zwischen der Versorgungseinheit und der Sterilisierungseinheit auch als kontaktlose Verbindung bezeichnet werden. Die kabellose Verbindung der Versorgungseinheit und der Sterilisierungseinheit ist vorzugsweise durch eine induktive Kopplung realisiert. Es sind jedoch auch andere kabellose Verbindungsarten zwischen der Versorgungseinheit und der Sterilisierungseinheit denkbar, wie über eine kapazitive Kopplung oder über elektromagnetische Wellen, insbesondere über Licht oder Funksignale. Bevorzugt umfasst die Versorgungseinheit ein an der Sterilisierungseinheit, insbesondere der UV-Lichtquelle, angeordnetes bzw. mit der Sterilisierungseinheit, insbesondere der UV-Lichtquelle, direkt verbundenes Verbindungselement und ein weiteres Verbindungselement, welches getrennt von der Sterilisierungseinheit, insbesondere der UV-Lichtquelle, bzw. von dem Verbindungselement angeordnet ist. Vorzugsweise sind das Verbindungselement und das weitere Verbindungselement dazu vorgesehen, untereinander Energie zu übertragen, bevorzugt zumindest von dem weiteren Verbindungselement zu dem Verbindungselement. Bevorzugt ist das Verbindungselement an einer/der Innenseite bzw. der Innenwand des Gehäuses angeordnet, insbesondere in die Innenwand integriert. Insbesondere ist das Verbindungselement innerhalb der Ausnehmung angeordnet. Insbesondere ist denkbar, dass das Verbindungselement innerhalb des Volumens angeordnet ist. Das weitere Verbindungselement ist vorzugsweise an der/einer Außenseite des Gehäuses angeordnet. Bevorzugt ist zumindest eine Wandung des Gehäuses, insbesondere radial zur Mittelachse des Gehäuses betrachtet, zwischen dem Verbindungselement und dem weiteren Verbindungselement angeordnet. Es ist denkbar, dass die Versorgungseinheit eine Mehrzahl von Verbindungselementen und/oder weiteren Verbindungselementen umfasst, insbesondere zu einer Versorgung von mehreren UV- Lichtquellen. Alternativ ist denkbar, dass mehrere UV-Lichtquellen zu einer elektrischen Versorgung mit einem Verbindungselement der Versorgungseinheit verbunden sind. Beispielsweise sind das Verbindungselement und das weitere Verbindungselement jeweils als eine Spule ausgebildet. Es sind jedoch, insbesondere je nach Art der Verbindung, auch andere Ausgestaltungen der Verbindungselemente denkbar, beispielsweise als Emitter und Empfänger oder als Kondensatorplatten. Bevorzugt umfasst die Versorgungseinheit Abschirmmittel zu einer elektrischen Abschirmung der Verbindungselemente, insbesondere des Verbindungselements und/oder des weiteren Verbindungselements, zu dem Gehäuse. Beispielsweise sind die Abschirmmittel als ein Verguss, als eine Hülse, insbesondere eine Kunststoff- oder Gummihülse, o.dgl. ausgebildet. Insbesondere sind die Abschirmmittel dazu vorgesehen, einen elektrischen Kontakt zwischen den/dem jeweiligen Verbindungsmittel(n) und dem Gehäuse zu verhindern.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Sterilisierungseinheit eine Mehrzahl von UV- Lichtquellen umfasst und das Gehäuse zumindest eine Mittelachse aufweist, wobei insbesondere das Gehäuse dazu vorgesehen ist, die Ventilstange zumindest im Wesentlichen parallel zu der Mitelachse aufzunehmen, wobei die Mehrzahl der UV-Lichtquellen, insbesondere entlang der Mitelachse betrachtet, um die Mittelachse verteilt angeordnet sind. Es kann eine vorteilhaft gute Ausleuchtung des Volumens und/oder der das Volumen begrenzenden Oberflächen erreicht werden. Bevorzugt ist die Mehrzahl von UV-Lichtquellen entlang der Mitelachse des Gehäuses betrachtet zumindest im Wesentlichen gleichmäßig verteilt um die Mitelachse des Gehäuses angeordnet. Vorzugsweise sind die UV-Lichtquellen der Mehrzahl von UV-Lichtquellen in einer einzigen sich senkrecht zur Mitelachse erstreckenden Ebene angeordnet. Es ist aber auch denkbar, dass die UV-Lichtquellen der Mehrzahl von UV-Lichtquellen in mehreren Ebenen angeordnet sind.

Außerdem wird ein Stellventil für eine Prozessanlage, insbesondere mit hohen Reinlichkeitsanforderungen, beispielsweise in der Lebensmitel- und/oder der Pharmaindustrie, mit einer erfmdungsgemäßen Sterilisierungsvorrichtung vorgeschlagen. Das Stellventil umfasst zumindest ein Ventilgehäuse, zumindest eine Ventilstange und zumindest ein Ventilaufbau, wobei der Ventilaufbau die Ventilstange zusammen mit dem Ventilgehäuse bereichsweise zumindest im Wesentlichen vollständig umschließt. Insbesondere entspricht das erfmdungsgemäße Stellventil dem zuvor beschriebenen Stellventil. Insbesondere umschließt der Ventilaufbau und das Ventilgehäuse die Ventilstange in einem Bereich der Sterilisierungsvorrichtung und/oder in einem Bereich von der Sterilisierungsvorrichtung bis zu einem Ventilkegel des Stellventils im Wesentlichen vollständig.

Durch eine erfmdungsgemäße Ausgestaltung des Stellventils kann eine vorteilhaft hohe Kompaktheit erreicht werden. Es kann eine vorteilhaft kompakte und kostengünstige Versorgung zu einem Betrieb des Stellventils erreicht werden, insbesondere da zusätzliche Mittel, wie Dampf, zum Sterilisieren entfallen können.

Das Ventilgehäuse bildet bevorzugt zumindest eine Einlassöffnung, zumindest eine Auslassöffnung und zumindest eine Drosselstelle aus, die insbesondere zu einem führen von Prozessmedium vorgesehen sind. Das Stellventil umfasst vorzugsweise ein Stellglied, das mit der Ventilstange gekoppelt ausgebildet ist, insbesondere über eine einstückige Ausgestaltung oder eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung. Das Stellventil ist insbesondere dazu vorgesehen, die Drosselstelle in zumindest einem Betriebszustand zu verschließen, insbesondere über ein Zusammenwirken mit einem Ventilsitz des Stellventils. Das Stellventil kann als Hubventil, wobei das Stellglied zumindest teilwiese entlang einer Achse, insbesondere der Mittelachse, translatorisch bewegbar ausgebildet ist, oder als ein Drehventil, wobei das Stellglied zumindest teilwiese um eine Achse rotatorisch bewegbar ausgebildet ist, ausgebildet sein. Das Ventilgehäuse umfasst vorzugsweise einen Deckel, durch welchen sich die Ventilstange in das Ventilgehäuse erstreckt. Bevorzugt ragt die Ventilstange zumindest teilweise, insbesondere durch den Deckel des Ventilgehäuses, aus dem Ventilgehäuse, insbesondere einem vom Ventilgehäuse umschlossenen Volumen, das die Drosselstelle umfasst, heraus. Vorzugsweise ist der Ventilaufbau außerhalb des Ventilgehäuses angeordnet, insbesondere an dem Deckel des Ventilgehäuses. Der Ventilaufbau umfasst insbesondere eine Führung für die Ventilstange. Insbesondere bildet der Ventilaufbau Schnittstellen zu einer Befestigung eines/des Antriebs des Stellventils, eines Stellungsreglers des Stellventils und/oder weiterer Komponenten des Stellventils aus. Bevorzugt erstreckt sich in einem montierten Zustand ein aus einem durch das Ventilgehäuse begrenzten, zu einer Führung des Prozessmediums vorgesehenen Raums heraus erstreckender Teil der Ventilstange zumindest teilweise durch das Gehäuse der Sterilisierungsvorrichtung hindurch, insbesondere entlang der Mittelachse des Gehäuses. Vorzugsweise ist die Sterilisierungsvorrichtung, insbesondere die Sterilisierungseinheit, zumindest im Wesentlichen vollständig außerhalb des durch das Ventilgehäuse begrenzten, zu einer Führung des Prozessmediums vorgesehenen Raums angeordnet.

Zudem wird vorgeschlagen, dass das Gehäuse der Sterilisierungsvorrichtung als Teil des Ventilaufbaus oder des Ventilgehäuses ausgebildet ist. Die Sterilisierungsvorrichtung ist vorzugsweise zwischen dem Ventilaufbau und dem Ventilgehäuse oder als Teil des Ventilaufbaus oder des Ventilgehäuses angeordnet bzw. ausgebildet. Insbesondere ist zumindest das Gehäuse der Sterilisierungsvorrichtung einteilig mit dem Ventilaufbau oder dem Ventilgehäuse ausgebildet. Es ist denkbar, dass der Ventilaufbau den Deckel für das Ventilgehäuse umfasst oder einteilig mit dem Deckel des Ventilgehäuses ausgebildet ist. Insbesondere ist denkbar, dass das Gehäuse der Sterilisierungsvorrichtung als Teil des Deckels des Ventilgehäuses ausgebildet ist, insbesondere einteilig mit dem Deckel des Ventilgehäuses ausgebildet ist. Insbesondere ist der Deckel des Ventilgehäuses dazu vorgesehen, den durch das Ventilgehäuse begrenzten, zu einer Führung des Prozessmediums vorgesehenen Raum zu verschließen.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Sterilisierungseinheit, vorzugsweise die zumindest eine UV-Lichtquelle, insbesondere senkrecht zu einer Haupterstreckungsachse der Ventilstange betrachtet, außerhalb des Ventilgehäuses angeordnet ist. Es kann eine vorteilhaft geschützte Anordnung der UV-Lichtquelle erreicht werden, beispielsweise vor Vibrationen am Ventilgehäuse. Dadurch kann eine vorteilhaft hohe Lebensdauer der Sterilisierungseinheit ermöglicht werden. Insbesondere ist die Ventilstange derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass die Mittelachse des Gehäuses die Haupterstreckungsachse der Ventilstange umfasst oder zumindest im Wesentlichen parallel zur Haupterstreckungsachse der Ventilstange angeordnet ist. Zudem wird vorgeschlagen, dass der Ventilaufbau zumindest ein Dichtelement umfasst, das dazu vorgesehen ist, einen entlang der Ventilstange ausgebildeten Durchgang für ein Prozessmedium aus dem Ventilgehäuse abzudichten, wobei die Sterilisierungsvorrichtung, insbesondere die Sterilisierungseinheit, entlang der Ventilstange betrachtet auf einer dem Ventilgehäuse abgewandten Seite des Dichtelements angeordnet ist. Es kann eine vorteilhaft kompakte Ausgestaltung ermöglicht werden, insbesondere durch eine Anordnung der Sterilisierungseinheit und/oder der Versorgungseinheit der Sterilisierungsvorrichtung oberhalb des Ventilgehäuses. Bevorzugt ist das Dichtelement dazu vorgesehen, den durch das Ventilgehäuse begrenzten, zu einer Führung des Prozessmediums vorgesehenen Raum nach außen, insbesondere in Richtung des Antriebs hin, abzudichten. Beispielsweise ist das Dichtelement als ein Dichtring oder als Teil einer Dicht-Packung oder einer Stopfbuchse ausgebildet. Bevorzugt ist das Dichtelement an der Ventilstange angeordnet. Vorzugsweise ist das Dichtelement zwischen einer, insbesondere die Ventilstrange senkrecht zur Haupterstreckungsachse der Ventilstange betrachtet umschließenden, Innenwand des Deckels und/oder des Ventilaufbaus und der Ventilstange angeordnet. Insbesondere ist die Sterilisierungsvorrichtung, insbesondere die Sterilisierungseinheit, von der Drosselstelle bzw. dem Ventilglied aus entlang der Ventilstange bzw. der Haupterstreckungsachse der Ventilstange betrachtet hinter dem Dichtelement angeordnet. Bevorzugt ist die Sterilisierungseinheit, insbesondere die UV-Lichtquelle, in einem Nahbereich des Dichtelements angeordnet. Insbesondere erstreckt sich der Nahbereich des Dichtelements senkrecht zur Mittelachse des Gehäuses bzw. zur Haupterstreckungsachse der Ventilstange bis zu einem minimalen Abstand von höchstens 5 cm, vorzugsweise höchstens 3 cm und besonders bevorzugt höchstens 2 cm, zum Dichtelement.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das die Ventilstange eine Streubeschichtung aufweist, die zu einer Reflektion von UV-Strahlung der zumindest einen UV-Lichtquelle der Sterilisierungseinheit vorgesehen ist. Es kann eine vorteilhaft gute Ausleuchtung des Volumens und/oder der das Volumen begrenzenden Oberflächen erreicht werden. Insbesondere bei einer geringen Anzahl von UV -Lichtquellen. Durch eine vorteilhaft geringe Anzahl an zu einer ausreichenden Ausleuchtung des Volumens und/oder der das Volumen begrenzenden Oberflächen benötigten UV-Lichtquellen kann eine vorteilhaft kostengünstige und kompakte Ausgestaltung der Sterilisierungsvorrichtung erreicht werden. Es kann eine vorteilhaft hohe Energieeffizienz der Sterilisierungsvorrichtung ermöglicht werden. Vorzugsweise ist die Streubeschichtung als eine dünne Schicht ausgebildet, welche auf einer Oberfläche, insbesondere der Oberfläche der Ventilstange, aufgebracht ist. Bevorzugt ist die Streubeschichtung dazu vorgesehen bzw. derart angeordnet, dass die UV-Strahlung der UV- Lichtquelle durch Reflektion an der Streubeschichtung innerhalb des Volumens, besonders bevorzugt auf einen Großteil der Innenfläche des Gehäuses, verteilt wird. Bevorzugt ist die Ventilstange in einem Bereich der Sterilisierungseinheit, insbesondere in einem von dem Gehäuse umschlossenen Bereich der Ventilstange, über zumindest einen Großteil eines Umfangs der Ventilstange, insbesondere über einen gesamten Umfang der Ventilstange, mit der Streubeschichtung überzogen. Alternativ ist denkbar, dass lediglich der/einer UV-Uichtquelle zugewandte Oberflächen der Ventilstange die Streubeschichtung aufweisen, insbesondere um die UV-Strahlung auf zu der UV-Uichtquelle stark abgewinkelte Innenflächen des Gehäuses zu reflektieren.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Stellventil eine Pneumatik-Ueitung, insbesondere für einen Betrieb eines Antriebs und/oder eines Stellungsreglers des Stellventils, umfasst, wobei die Sterilisierungsvorrichtung eine Versorgungseinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, aus einer Strömung in der Pneumatik-Ueitung Energie zu einem Betrieb der Sterilisierungseinheit, insbesondere der zumindest einen UV-Uichtquelle, umzuwandeln. Es kann vorteilhaft eine zusätzliche Versorgungsleitung an das Stellventil entfallen, insbesondere da über die Versorgungseinheit die Energie zum Betreiben der Sterilisierungseinheit aus einer zum Antrieb des Stellglieds bzw. der Ventilstange des Stellventils benötigten Druckluft entnommen werden kann. Dadurch kann eine vorteilhaft kostengünstige Integration des Stellventils in Prozessanlagen ermöglicht werden. Insbesondere ist die Pneumatik-Leitung zu einer Versorgung des Stellventils, insbesondere des Antriebs und/oder des Stellungsreglers des Stellventils, mit Druckluft vorgesehen. Vorzugsweise ist die Pneumatik-Leitung als Zuluft- oder Abluftleitung ausgebildet. Bevorzugt ist die Versorgungseinheit dazu vorgesehen, elektrische Energie zum Betrieb der Sterilisierungseinheit, insbesondere der zumindest einen UV- Lichtquelle, bereitzustellen. Beispielsweise umfasst die Versorgungseinheit zumindest ein bewegliches, insbesondere magnetisiertes, Anregungselement, welches dazu vorgesehen ist, durch die Luft innerhalb der Pneumatik-Leitung bewegt zu werden. Insbesondere kann durch die Bewegung des Anregungselements ein elektrischer Strom erzeugt werden, beispielsweise über Induktion.

Alternativ ist denkbar, dass die Versorgungseinheit dazu vorgesehen ist, aus dem, insbesondere innerhalb des Ventilgehäuses geführten, Prozessmedium Energie zu einem Betrieb der Sterilisierungseinheit, insbesondere der zumindest einen UV -Lichtquelle, umzuwandeln. Insbesondere ist denkbar, dass die Versorgungseinheit dazu vorgesehen ist, kinetische oder thermische Energie des Prozessmediums in Energie zu einem Betrieb der Sterilisierungseinheit, insbesondere der zumindest einen UV -Lichtquelle, umzuwandeln. Bevorzugt ist die Versorgungseinheit dazu vorgesehen, elektrische Energie zum Betrieb der Sterilisierungseinheit, insbesondere der zumindest einen UV -Lichtquelle, bereitzustellen. Die erfindungsgemäße Sterilisierungsvorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Stellventil sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausfiihrungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann die erfindungsgemäße Sterilisierungsvorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Stellventil zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen hegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.

Zeichnungen

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Es zeigen:

Figur 1.: eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Stellventils für eine Prozessanlage mit einer erfindungsgemäßen Sterilisierungsvorrichtung,

Figur 2.: eine schematische Schnittansicht einer alternativen Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Stellventils für eine Prozessanlage mit einer erfindungsgemäßen Sterilisierungsvorrichtung, wobei eine Sterilisierungseinheit der Sterilisierungsvorrichtung kabellos versorgt wird,

Figur 3.: eine schematische Draufsicht einer weiteren alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sterilisierungsvorrichtung mit einer Mehrzahl an UV- Lichtquellen und

Figur 4.: eine schematische Schnittansicht einer anderen weiteren alternativen Ausgestaltung eines erfmdungsgemäßen Stellventils für eine Prozessanlage mit einer erfmdungsgemäßen Sterilisierungsvorrichtung, wobei eine Sterilisierungseinheit der Sterilisierungsvorrichtung in einer Ventilstange des Stellventils angeordnet ist.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Figur 1 ist ein Stellventil 10a für eine Prozessanlage gezeigt. Das Stellventil 10a ist als ein Hubventil ausgebildet. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen des Stellventils 10a denkbar. Das Stellventil 10a umfasst ein Ventilgehäuse 12a, eine Ventilstange 14a und einen Ventilaufbau 16a, wobei der Ventilaufbau 16a die Ventilstange 14a zusammen mit dem Ventilgehäuse 12a bereichsweise zumindest im Wesentlichen vollständig umschließt. Das Stellventil 10a umfasst ein Stellglied 18a und einen Antrieb (in Figuren nicht gezeigt), der insbesondere zu einem Antreiben einer Bewegung des Stellglieds 18a über die Ventilstange 14a vorgesehen ist. Das Stellventil 10a umfasst einen Ventilsitz 20a zu einem Zusammenwirken mit einem Ventilkegel des Stellglieds 18a. Der Ventilsitz 20a ist einstückig mit dem Ventilgehäuse 12a ausgebildet. Es sind jedoch auch Ausgestaltungen des Stellventils 10a mit abnehmbaren Ventilsitz 20a denkbar. Die Ventilstange 14a weist eine Haupterstreckungsachse 22a auf, wobei die Ventilstange 14a zu einem Schließen oder Öffnen des Stellventils 10a entlang der Haupterstreckungsachse 22a bewegbar ist. Der Ventilaufbau 16a bildet einen Deckel für das Ventilgehäuse 12a aus. Es ist aber auch denkbar, dass das Ventilgehäuse 12a einen Deckel aufweist, wobei der Ventilaufbau 16a an dem Deckel befestigbar ist. Der Ventilaufbau 16a ist über Befestigungsmittel 24a an dem Ventilgehäuse 12a befestigt. Das Befestigungsmittel 24a ist hier als eine Klemme ausgebildet, wobei auch andere Ausgestaltungen denkbar sind. Das Ventilgehäuse 12a ist vorzugsweise einteilig ausgebildet, insbesondere aus einem Guss oder aus einem einzelnen Rohling hergestellt. Das Stellventil 10a, insbesondere der Ventilaufbau 16a, umfasst ein Dichtelement 26a das dazu vorgesehen ist, einen entlang der Ventilstange 14a ausgebildeten Durchgang für das Prozessmedium aus dem Ventilgehäuse 12a abzudichten. Das Dichtelement 26a ist als eine Dichtscheibe ausgebildet, welche eine Richtung Ventilaufbau 16a ausgebildete Öffnung des Ventilgehäuses 12a um die Ventilstange 14a abdeckt bzw. dichtend verschließt. Das Dichtelement 26a begrenzt eine Durchführung für die Ventilstange 14a bzw. das Stellglied 18a. Das Dichtelement 26a ist über den Deckel an dem Ventilgehäuse 12a fixiert. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen des Ventilgehäuses 12a, des Ventilaufbaus 16a und des Dichtelements 26a denkbar. Der Ventilaufbau 16a bildet Schnittstellen für den Antrieb und einen Stellungsregler des Stellventils 10a (in Figuren nicht gezeigt) aus. Die Ventilstange 14a umfasst eine Verbindungsschnittstelle 28a, die insbesondere an einem entlang der Haupterstreckungsachse 22a der Ventilstange 14a ausgebildeten Ende der Ventilstange 14a angeordnet ist, zu einem form- und/oder kraftschlüssigen Verbinden der Ventilstange 14a mit einem Hubelement des Antriebs. Der Ventilaufbau 16a umschließt die Ventilstange 14a um die Haupterstreckungsachse 22a der Ventilstange 14a zumindest in einem Bereich des Deckels zw. in einem Nahbereich des Dichtelements 26a, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen vollständig.

Das Stellventil 10a umfasst eine Sterilisierungsvorrichtung 30a. Die Sterilisierungsvorrichtung 30a umfasst ein Gehäuse 32a, das zu einer Aufnahme der Ventilstange 14a des Stellventils 10a vorgesehen ist, und eine Sterilisierungseinheit 34a zu einer Sterilisierung eines zumindest teilweise von dem Gehäuse 32a umschlossenen Volumens 36a, insbesondere zumindest einer Innenfläche 38a des Gehäuses 32a, zumindest einer Oberfläche 40a der Ventilstange 14a und/oder eines zwischen dem Gehäuse 32a und der Ventilstange 14a angeordneten Medium, insbesondere Prozessmedium. Das Gehäuse 32a weist eine Mittelachse 42a auf, wobei sich das Gehäuse 32a über zumindest eine Innenwand 44a des Gehäuses 32a, welche insbesondere die Innenfläche 38a ausbildet, um die Mittelachse 42a erstreckt. Das Gehäuse 32a ist einstückig mit dem Ventilaufbau 16a, vorzugsweise einem Bauteil des Ventilaufbaus 16a, welches insbesondere den Deckel ausbildet, ausgebildet. Alternativ ist denkbar, dass die Sterilisierungsvorrichtung 30a, insbesondere das Gehäuse 32a, getrennt von dem Ventilaufbau 16a oder einstückig mit dem Ventilgehäuse 12a ausgebildet ist. Beispielsweise ist denkbar, dass das Gehäuse 32a zwischen dem Ventilaufbau 16a und dem Ventilgehäuse 12a angeordnet, insbesondere befestigt, ist. Es ist denkbar, dass das Gehäuse 32a der Sterilisierungsvorrichtung 30a den Deckel für das Ventilgehäuse 12a ausbildet.

Die Sterilisierungseinheit 34a umfasst eine UV-Lichtquelle 46a. Die UV-Lichtquelle 46a ist als eine UVc-LED ausgebildet. Die UV-Lichtquelle 46a ist an einer, insbesondere in einem montierten Zustand der Ventilstange 14a zugewandten, weiteren Innenfläche 47a des Gehäuses 32a angeordnet. Alternativ ist denkbar, dass die UV-Lichtquelle 46a an der Innenfläche 38a des Gehäuses 32a angeordnet ist. Die UV-Lichtquelle 46a ist in die, insbesondere in einem montierten Zustand der Ventilstange 14a zugewandten, Innenwand 44a des Gehäuses 32a integriert. Die UV-Lichtquelle 46a ist vorzugsweise dazu vorgesehen, zur Sterilisierung des zumindest teilweise von dem Gehäuse 32a umschlossenen Volumens 36a und/oder von das Volumen 36a begrenzenden Oberflächen, insbesondere der Innenfläche 38a des Gehäuses 32a, der Oberfläche 40a der Ventilstange 14a und/oder des zwischen dem Gehäuse 32a und der Ventilstange 14a angeordneten Mediums, UVc-Strahlung in das Volumen 36a, insbesondere auf die Innenfläche 38a des Gehäuses 32a, auf die Oberfläche 40a der Ventilstange 14a und/oder in das zwischen dem Gehäuse 32a und der Ventilstange 14a angeordnete Medium, auszugeben.

Vorzugsweise umschließt das Gehäuse 32a der Sterilisierungsvorrichtung 30a das Volumen 36a senkrecht zu einer Mittelachse 42a des Gehäuses 32a betrachtet zumindest im Wesentlichen vollständig. Das Gehäuse 32a der Sterilisierungsvorrichtung 30a ist als Teil des Ventilaufbaus 16a ausgebildet. Der Ventilaufbau 16a kann in einem von dem Volumen 36a beabstandet ausgebildeten Bereich Öffnungen 48a aufweisen. In Figur 1 sind Öffnungen 48a im Bereich der Verbindungsschnittstelle 28a der Ventilstange 14a gezeigt. Beispielsweise wird ein Positionsabnehmer des Stellungsreglers durch eine solche Öffnung 48a mit der Ventilstange 14a verbunden. Das Gehäuse 32a bildet eine Durchführung 50a zur Anordnung und Versorgung der Sterilisierungseinheit 34a, insbesondere der UV-Lichtquelle 46a, aus, die sich von einer Außenseite des Gehäuses 32a bis zu einer das Volumen 36a begrenzenden und/oder der Ventilstange 14a zugewandten Innenseite des Gehäuses 32a erstreckt. Das zumindest teilweise von dem Gehäuse 32a umschlossene Volumen 36a erstreckt sich vorzugsweise entlang der Mittelachse 42a des Gehäuses 32a von einem Ende des Gehäuses 32a, welches an dem Ventilgehäuse 12a angeordnet ist, zu einem dem Ende gegenüberliegenden anderen Ende des Gehäuses 32a, welches insbesondere dem Antrieb und/oder der Verbindungsschnittstelle 28a zugewandt ist. Das zumindest teilweise von dem Gehäuse 32a umschlossene Volumen 36a erstreckt sich im Wesentlichen vollständig über eine parallel zur Mittelachse 42a ausgerichtete maximale Erstreckung des Gehäuses 32a. Das Gehäuse 32a ist an dem Ende und dem anderen Ende jeweils offen ausgebildet, wobei das Volumen 36a an einen das Dichtelement 26a begrenzenden Raum angrenzt bzw. mit diesem fluidtechnisch verbunden ausgebildet ist. Das Gehäuse 32a ist dazu vorgesehen, die Ventilstange 14a entlang der Mittelachse 42a des Gehäuses 32a aufzunehmen, wobei sich insbesondere die Ventilstange 14a auf bzw. entlang der Mittelachse 42a durch das Gehäuse 32a hindurch erstreckt. Die Ventilstange 14a begrenzt das Volumen 36a in einem montierten Zustand des Stellventils 10a über die Oberfläche 40a der Ventilstange 14a (siehe auch Figur 3). Das Volumen 36a erstreckt sich innerhalb des Gehäuses 32a von der Oberfläche 40a der Ventilstange 14a bis zu der Innenfläche 38a des Gehäuses 32a.

Alternativ ist denkbar, dass die UV-Lichtquelle 46a dazu vorgesehen ist, an der Ventilstange 14a angeordnet, vorzugsweise in die Ventilstange 14a integriert, zu werden. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Sterilisierungseinheit 34a eine Mehrzahl von UV-Lichtquellen 46a umfasst (siehe Figur 3).

Die UV-Lichtquelle 46a ist dazu vorgesehen, UV-Strahlung im UVc-Bereich des elektromagnetischen Spektrums, insbesondere mit einer Wellenlänge zwischen 100 nm und 280 nm, vorzugsweise zwischen 200 nm und 270 nm und besonders bevorzugt zwischen 250 nm und 260 nm, zu erzeugen. Die UV-Lichtquelle 46a weist eine maximale Längserstreckung von höchstens 1 cm, bevorzugt höchstens 0,7 cm und besonders bevorzugt höchstens 0,5 cm, auf. Besonders bevorzugt ist die UV-Lichtquelle 46a derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass eine innerhalb des Volumens 36a und/oder auf die das Volumen 36a begrenzenden Oberflächen abgestrahlte Leistung der UVc-Strahlung zu einer Sterilisierung des Volumens 36a, insbesondere der Innenfläche 38a des Gehäuses 32a, der Oberfläche 40a der Ventilstange 14a und/oder des zwischen dem Gehäuse 32a und der Ventilstange 14a angeordneten Mediums, ausreicht, vorzugsweise innerhalb von höchstens 1 min, vorzugsweise höchstens 30 s und besonders bevorzugt höchstens 10 s.

Die UV-Lichtquelle 46a ist derart angeordnet, dass eine Hauptabstrahlrichtung 54a der UV- Lichtquelle 46a von der Innenfläche 38a des Gehäuses 32a in Richtung der Mittelachse 42a des Gehäuses 32a bzw. in Richtung der Ventilstange 14a zeigt (siehe auch Figur 3). Die UV- Lichtquelle 46a ist derart angeordnet, dass die Hauptabstrahlrichtung 54a der UV-Lichtquelle 46a das Volumen 36a, vorzugsweise einen Bereich um die Mittelachse 42a des Gehäuses 32a, der zur Aufnahme der Ventilstange 14a vorgesehen ist, schneidet. Die UV-Lichtquelle 46a ist derart angeordnet, dass die Hauptabstrahlrichtung 54a der UV-Lichtquelle 46a die Mittelachse 42a des Gehäuses 32a schneidet. Die Hauptabstrahlrichtung 54a der UV-Lichtquelle 46a ist zumindest im Wesentlichen parallel zu einer sich senkrecht zur Mittelachse 42a des Gehäuses 32a erstreckenden Ebene ausgerichtet. Die UV-Lichtquelle 46a ist parallel zur Mittelachse 42a des Gehäuses 32a in einem minimalen Abstand 56a von höchstens 5 cm, vorzugsweise höchstens 3 cm und besonders bevorzugt höchstens 2 cm, zu dem Dichtelement 26a angeordnet, insbesondere innerhalb eines Nahbereichs des Dichtelements 26a. Die Innenwand 44a des Gehäuses 32a ist zumindest im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet (siehe auch Figur 3). Es sind jedoch auch andere Ausgestaltungen des Gehäuses 32a denkbar, beispielsweise mit einer im Wesentlichen ellipsenförmigen, rechteckigen oder quadratischen Innenkontur des Gehäuses 32a. Bevorzugt weist die Innenwand 44a des Gehäuses 32a die weitere Innenfläche 47a des Gehäuses 32a auf, die insbesondere zumindest im Wesentlichen zylindermantelförmig um die Mittelachse 42a des Gehäuses 32a ausgebildet ist. Die Innenwand 44a des Gehäuses 32a weist eine Ausnehmung 58a auf, die sich von der Innenfläche 38a des Gehäuses 32a aus von der Mittelachse 42a des Gehäuses 32a weg erstreckt. Die Ausnehmung 58a ist in einem demontierten Zustand des Gehäuses 32a als Teil der Durchführung 50a ausgebildet. Alternativ ist denkbar, dass die Ausnehmung 58a beabstandet von der Durchführung 50a ausgebildet ist. Die weitere Innenfläche 47a des Gehäuses 32a, an welcher die UV-Lichtquelle 46a angeordnet ist, begrenzt die Ausnehmung 58a zumindest teilweise. Vorzugsweise ist die weitere Innenfläche 47a des Gehäuses 32a, an welcher die UV-Lichtquelle 46a angeordnet ist, senkrecht zur Mittelachse 42a des Gehäuses 32a betrachtet zumindest im Wesentlichen parallel zur Mittelachse 42a des Gehäuses 32a ausgerichtet. Insbesondere ist die weitere Innenfläche 47a des Gehäuses 32a, an welcher die UV-Lichtquelle 46a angeordnet ist, im Wesentlichen eben ausgebildet. Die Sterilisierungsvorrichtung 30a umfasst ein Fensterelement 60a, das für die UVc-Strahlung der UV-Lichtquelle 46a durchlässig ausgebildet ist. Das Fensterelement 60a ist dazu vorgesehen, die UV-Lichtquelle 46a von dem zumindest teilweise von dem Gehäuse 32a umschlossenen Volumen 36a zu trennen. Das Fensterelement 60a ist für die von der UV- Lichtquelle 46a zur Sterilisierung erzeugten UVc-Strahlung, insbesondere mit einer Wellenlänge zwischen 100 nm und 280 nm, vorzugsweise zwischen 200 nm und 270 nm und besonders bevorzugt zwischen 250 nm und 260 nm, zu einem Großteil, insbesondere zumindest im Wesentlichen vollständig, durchlässig ausgebildet. Das Fensterelement 60a ist zwischen dem von dem Gehäuse 32a zumindest teilweise umschlossenen Volumen 36a und der UV- Lichtquelle 46a angeordnet. Das Fensterelement 60a ist im Wesentlichen vollständig innerhalb der Ausnehmung 58a angeordnet. Das Fensterelement 60a verdeckt die Ausnehmung 58a von der Mittelachse 42a des Gehäuses 32a aus betrachtet vollständig ab. Vorzugsweise ist das Fensterelement 60a dazu vorgesehen, die UV-Lichtquelle 46a fluiddicht und/oder druckdicht von dem Volumen 36a abzutrennen. Die UV-Lichtquelle 46a ist direkt an dem Fensterelement 60a angeordnet. Das Fensterelement 60a weist eine der Mittelachse 42a bzw. der Ventilstange 14a zugewandte Außenfläche auf. Das Fensterelement 60a ist vorzugsweise derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass die Außenfläche des Fensterelements 60a bündig mit der Innenfläche 38a des Gehäuses 32a ausgebildet ist. Es ist denkbar, dass die UV-Lichtquelle 46a an einer der Außenfläche des Fensterelements 60a abgewandten Innenfläche des Fensterelements 60a angeordnet ist, welche insbesondere in Richtung der Durchführung 50a ausgebildet ist. Alternativ sind auch Ausgestaltungen der Sterilisierungsvorrichtung 30a ohne Fensterelement 60a denkbar (vgl. Figuren 2 und 3), wobei die UV-Lichtquelle 46a beispielsweise direkt das Volumen 36a mit begrenzt und/oder an der Innenfläche 38a des Gehäuses 32a angeordnet ist, wobei insbesondere das Gehäuse 32a an der Innenseite ausnehmungsfrei ausgebildet ist.

Das Gehäuse 32a der Sterilisierungsvorrichtung 30a weist eine an der, insbesondere in einem montierten Zustand der Ventilstange 14a zugewandten, Innenfläche 38a des Gehäuses 32a angeordnete Streubeschichtung 64a auf, die zu einer Reflektion von UVc-Strahlung der UV- Lichtquelle 46a innerhalb des Gehäuses 32a vorgesehen ist. Die Streubeschichtung 64a ist als dünne Schicht auf der Innenfläche 38a des Gehäuses 32a aufgebracht. Zudem weist die Ventilstange 14a an einer im Bereich des Gehäuses 32a angeordneten Außenfläche eine/die Streubeschichtung auf. Die Streubeschichtung(en) 64a sind/ist dazu vorgesehen bzw. derart angeordnet, dass die UVc-Strahlung der UV-Lichtquelle 46a durch Reflektion an der Streubeschichtung 64a innerhalb des Volumens 36a, besonders bevorzugt auf einen Großteil der Oberfläche 40a bzw. der Außenfläche der Ventilstange 14a, verteilt wird. Bevorzugt ist zumindest ein Großteil der das Volumen 36a begrenzenden Innenflächen, insbesondere zumindest die Innenfläche 38a, des Gehäuses 32a, mit der Streubeschichtung 64a überzogen. Alternativ ist denkbar, dass lediglich der UV-Lichtquelle 46a zugewandte Teilflächen der Innenfläche (n) 38a des Gehäuses 32a und/oder der UV-Lichtquelle 46a zugewandte Außenflächen der Ventilstange 14a die Streubeschichtung 64a aufweisen.

Die Sterilisierungsvorrichtung 30a umfasst eine Versorgungseinheit 66a zu einer elektrischen Versorgung der Sterilisierungseinheit 34a, insbesondere der UV-Lichtquelle 46a. Die Durchführung 50a ist zu einer Verbindung der UV-Lichtquelle 46a mit der Versorgungseinheit 66a vorgesehen, wobei die Durchführung 50a, insbesondere über das Fensterelement 60a, getrennt von dem zumindest teilweise von dem Gehäuse 32a umschlossenen Volumen 36a ausgebildet ist. Die Durchführung 50a erstreckt sich von einer der Mittelachse 42a bzw. der Ventilstange 14a abgewandten Außenseite des Gehäuses 32a, insbesondere durch die Innenwand 44a des Gehäuses 32a hindurch, bis zu dem Volumen 36a bzw. der der Mittelachse 42a bzw. der Ventilstange 14a zugewandten Innenseite des Gehäuses 32a. Die Durchführung 50a erstreckt sich vorzugsweise von der der Mittelachse 42a bzw. der Ventilstange 14a abgewandten Außenseite des Gehäuses 32a bis in die Ausnehmung 58a. Das Gehäuse 32a umfasst ein Dichtungsmittel 68a, zu einer fluid- und/oder drucksicheren Abdichtung der Durchführung 50a bzw. der Ausnehmung 58a von der Ausnehmung 58a bzw. dem Volumen 36a zur Außenseite des Gehäuses 32a hin. Das Dichtungsmittel 68a ist als ein Dichtring ausgebildet. Es sind auch andere Ausgestaltungen des Dichtungsmittels 68a denkbar, beispielsweise als Dichtmasse o.dgl. Die Versorgungseinheit 66a umfasst ein Leitungselement 70a, welches als Kabel ausgebildet ist, zu einer elektrischen Kontaktierung der UV-Lichtquelle 46a. Die Versorgungseinheit 66a ist vorzugsweise an ein elektrisches Netz angeschlossen. Es ist auch denkbar, dass die Versorgungseinheit 66a einen elektrischen Energiespeicher, wie einen Akku, eine Batterie o.dgl. umfasst.

Es ist denkbar, dass die Sterilisierungseinheit 34a mehr als eine UV-Lichtquelle 46a umfasst (siehe Figur 3). In einer Ausgestaltung der Sterilisierungseinheit 34a mit mehr als einer UV- Lichtquelle 46a ist denkbar, dass das Gehäuse 32a mehr als eine Durchführung 50a, insbesondere für jede UV-Lichtquelle 46a eine Durchführung 50a, begrenzt, wobei insbesondere die Versorgungseinheit 66a dazu vorgesehen ist, die UV-Lichtquellen 46a jeweils über ein Leitungselement 70a durch eine der Durchführungen 50a zu versorgen. Dadurch kann vorteilhaft eine Anordnung von Leitungselementen 70a innerhalb des Volumens 46a entfallen. Alternativ ist denkbar, dass die Versorgungseinheit 66a dazu vorgesehen ist, die UV- Lichtquellen 46a durch eine oder zwei Durchführungen 50a im Gehäuse 32a zu versorgen, wobei insbesondere mehr als eine UV-Lichtquelle 46a durch eine einzelne Durchführung 50a versorgt wird. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Versorgungseinheit 66a zu einer kabellosen Verbindung mit der Sterilisierungseinheit 34a, insbesondere der UV-Lichtquelle 46a, vorgesehen ist (siehe Figur 2). Es ist denkbar, dass die Versorgungseinheit 66a dazu vorgesehen ist, aus einer Strömung in einer Pneumatik-Leitung des Stellventils 10a Energie zu einem Betrieb der Sterilisierungseinheit 34a, insbesondere der UV-Lichtquelle 46a, umzuwandeln (siehe Figur 2).

Die Sterilisierungseinheit 34a, insbesondere die UV-Lichtquelle 46a, ist senkrecht zu der Haupterstreckungsachse 22a der Ventilstange 14a betrachtet außerhalb des Ventilgehäuses 12a angeordnet. Die Sterilisierungsvorrichtung 30a ist entlang der Ventilstange 14a betrachtet auf einer dem Ventilgehäuse 12a abgewandten Seite des Dichtelements 26a angeordnet. Es ist auch denkbar, dass die Sterilisierungseinheit 34a, insbesondere die UV-Lichtquelle 46a, zumindest teilweise der vollständig innerhalb des Ventilgehäuses 12a angeordnet ist. Jedoch ist die Sterilisierungseinheit 34a, insbesondere die UV-Lichtquelle 46a, bevorzugt beabstandet von einem Innenraum 72a des Ventilgehäuses 12a angeordnet, welcher zu einer Führung des Prozessmediums durch das Stellventil 10a vorgesehen ist.

Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die UV-Lichtquelle 46a dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand gepulst betrieben zu werden. Insbesondere ist die gepulst betriebene UV-Lichtquelle 46a von einer LED verschieden ausgebildet, beispielsweise als eine Quarz-Röhre mit Xenon-Gas, welche mittels eines elektrischen Pulses ansteuerbar ist.

In den Figuren 2 bis 4 sind weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des Ausführungsbeispiels, insbesondere der Figur 1, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in der Figur 1 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der Figuren 2 bis 4 ist der Buchstabe a jeweils durch den Buchstaben b bis c ersetzt.

In Figur 2 ist ein Stellventil 10b mit einer alternativen Ausgestaltung einer Sterilisierungsvorrichtung 30b gezeigt. Das Stellventil 10b ist für eine Prozessanlage, insbesondere mit hohen Reinlichkeitsanforderungen, beispielsweise in der Lebensmittel- und/oder der Pharmaindustrie, vorgesehen. Das Stellventil 10b umfasst die Sterilisierungsvorrichtung 30b, ein Ventilgehäuse 12b, eine Ventilstange 14b und ein Ventilaufbau 16b, wobei der Ventilaufbau 16b die Ventilstange 14b zusammen mit dem Ventilgehäuse 12b bereichsweise zumindest im Wesentlichen vollständig umschließt. Die Sterilisierungsvorrichtung 30b umfasst ein Gehäuse 32b, das zu einer Aufnahme der Ventilstange 14b des Stellventils 10b vorgesehen ist, und eine Sterilisierungseinheit 30b zu einer Sterilisierung eines zumindest teilweise von dem Gehäuse 32b umschlossenen Volumens 36b und/oder von das Volumen 36b begrenzenden Oberflächen, insbesondere einer Innenfläche 38b des Gehäuses 32b, einer Oberfläche 40b der Ventilstange 14b und/oder eines zwischen dem Gehäuse 32b und der Ventilstange 14b angeordneten Mediums. Die Sterilisierungseinheit 30b umfasst eine als UVc-LED ausgebildete UV -Lichtquelle 46b. Die in der Figur 2 dargestellte Sterilisierungsvorrichtung 30b bzw. das in der Figur 2 gezeigte Stellventil 10b weisen eine zumindest im Wesentlichen analoge Ausgestaltung zu der in der Beschreibung der Figur 1 beschriebenen Sterilisierungsvorrichtung 30a bzw. dem in der Beschreibung der Figur 1 beschriebenen Stellventil 10a auf, so dass bezüglich einer Ausgestaltung der in der Figur 2 dargestellten Sterilisierungsvorrichtung 30b bzw. Stellventil 10b zumindest im Wesentlichen auf die Beschreibung der Figur 1 verwiesen werden kann. Im Unterschied zu der in Figur 1 gezeigten Sterilisierungsvorrichtung 30a umfasst die in der Figur 2 gezeigte Sterilisierungsvorrichtung 30b eine Versorgungseinheit 66b, zu einer elektrischen Versorgung der Sterilisierungseinheit 34b, insbesondere der UV-Lichtquelle 46b, wobei die Versorgungseinheit 66b zu einer kabellosen Verbindung mit der Sterilisierungseinheit 34b, insbesondere der UV-Lichtquelle 46b, vorgesehen ist.

Die kabellose Verbindung der Versorgungseinheit 66b und der Sterilisierungseinheit 34b ist durch eine induktive Kopplung realisiert. Es sind jedoch auch andere kabellose Verbindungsarten zwischen der Versorgungseinheit 66b und der Sterilisierungseinheit 34b denkbar, wie über eine kapazitive Kopplung oder über elektromagnetische Wellen, insbesondere über Licht oder Funksignale. Die Versorgungseinheit 66b umfasst ein an der UV-Lichtquelle 46b angeordnetes und elektrisch mit der UV-Lichtquelle 46b verbundenes Verbindungselement 74b und ein weiteres Verbindungselement 76b. Das weitere Verbindungselement 76b ist getrennt von der Sterilisierungseinheit 34b, insbesondere der UV-Lichtquelle 46b, bzw. von dem Verbindungselement 74b angeordnet. Das Verbindungselement 74b und das weitere Verbindungselement 76b sind jeweils als eine Spule ausgebildet und dazu vorgesehen, untereinander Energie zu übertragen, bevorzugt zumindest von dem weiteren Verbindungselement 76b zu dem Verbindungselement 74b. Insbesondere sind das Verbindungselement 74b und das weitere Verbindungselement 76b zur Übertragung von elektrischer Energie induktiv gekoppelt ausgebildet. Das Verbindungselement 74b ist an einer Innenseite bzw. einer Innenwand 44b des Gehäuses 32b angeordnet. Das Verbindungselement 74b ist zusammen mit der UV-Lichtquelle 46b in die Innenwand 44b integriert. Das Verbindungselement 74b ist zusammen mit der UV-Lichtquelle 46b innerhalb einer durch das Gehäuse 32b begrenzten Ausnehmung 58b angeordnet. Alternativ ist denkbar, dass das Verbindungselement 74b zumindest teilweise oder vollständig innerhalb des Volumens 36b angeordnet ist. Das weitere Verbindungselement 76b ist an einer Außenseite des Gehäuses 32b angeordnet. Bevorzugt ist eine Wandung 78b des Gehäuses 32b, insbesondere radial zur Mittelachse 42b des Gehäuses 32b betrachtet, zwischen dem Verbindungselement 74b und dem weiteren Verbindungselement 76b angeordnet. Bevorzugt umfasst die Versorgungseinheit 66b Abschirmmittel zu einer elektrischen Abschirmung der Verbindungselemente 74b, 76b, insbesondere des Verbindungselements 74b und/oder des weiteren Verbindungselements 76b, zu dem Gehäuse 32b (in Figuren angedeutet).

Es ist denkbar, dass die Versorgungseinheit 66b eine Mehrzahl von Verbindungselementen 74b und/oder weiteren Verbindungselementen 76b umfasst (siehe Figur 3), insbesondere zu einer Versorgung von mehreren UV-Lichtquellen 46b. Alternativ ist denkbar, dass mehrere UV- Lichtquellen 46b zu einer elektrischen Versorgung mit einem Verbindungselement 74b der Versorgungseinheit 66b verbunden sind. Es sind, insbesondere je nach Art der Verbindung, auch andere Ausgestaltungen der Verbindungselemente 74b, 76b denkbar, beispielsweise als Emitter und Empfänger oder als Kondensatorplatten. Bevorzugt ist die Versorgungseinheit 66b dazu vorgesehen, elektrische Energie aus einem elektrischen Netz an das weitere Verbindungselement 76b und über elektromagnetische Induktion von dem weiteren Verbindungselement 76b an das Verbindungselement 74b zu übertragen, welches die UV- Lichtquelle 46b versorgt. Das Gehäuse 32b ist vorzugsweise, insbesondere mit Ausnahme einer zentralen Durchführung für die Ventilstange 14b, an der Wandung 78b ausnehmungsfrei ausgebildet.

Es ist denkbar, dass die Versorgungseinheit 66b dazu vorgesehen ist, vorzugsweise statt einem Anschluss an das elektrische Netz, aus einer Strömung in einer Pneumatik-Leitung 80b des Stellventils 10b Energie zu einem Betrieb der Sterilisierungseinheit 34b, insbesondere der UV- Lichtquelle 46b, umzuwandeln (in Figur 2 angedeutet gezeigt). Die Pneumatik-Leitung 80b ist vorzugsweise für einen Betrieb eines Antriebs und/oder eines Stellungsreglers des Stellventils 10b vorgesehen. Insbesondere ist die Pneumatik-Leitung 80b zu einer Versorgung des Stellventils 10b, insbesondere des Antriebs und/oder des Stellungsreglers des Stellventils 10b, mit Druckluft vorgesehen. Bevorzugt ist die Pneumatik-Leitung 80b als eine Zuluft- oder Abluftleitung ausgebildet. Die Versorgungseinheit 66b ist dazu vorgesehen, elektrische Energie zum Betrieb der Sterilisierungseinheit 34b, insbesondere der UV-Lichtquelle 46b, bereitzustellen. Beispielsweise umfasst die Versorgungseinheit 66b zumindest ein bewegliches, insbesondere magnetisiertes, Anregungselement (in Figuren nicht gezeigt), welches dazu vorgesehen ist, durch die Luft innerhalb der Pneumatik-Leitung 80b bewegt zu werden. Insbesondere kann durch die Bewegung des Anregungselements ein elektrischer Strom erzeugt werden, beispielsweise über Induktion. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen der Versorgungseinheit 66b, insbesondere des Anregungselements, denkbar. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Versorgungseinheit 66b dazu vorgesehen ist, aus dem, insbesondere innerhalb des Ventilgehäuses 12b geführten, Prozessmedium Energie zu einem Betrieb der Sterilisierungseinheit 34b, insbesondere der UV-Lichtquelle 46b, umzuwandeln (in Figuren nicht gezeigt). Insbesondere ist denkbar, dass die Versorgungseinheit 66b dazu vorgesehen ist, kinetische oder thermische Energie des Prozessmediums in Energie zu einem Betrieb der Sterilisierungseinheit 34b, insbesondere der UV-Lichtquelle 46b, umzuwandeln. Beispielsweise umfasst die Versorgungseinheit 66b ein strömungsgetriebenes Anregungselement, wie einen Rotor, eine Turbine o.dgl. oder einen Wärmetauscher mit Turbine oder ein aus einem thermoelektrischen Material ausgebildetes Anregungselement.

Vorzugsweise ist die Versorgungseinheit 66b, insbesondere das Anregungselement, zumindest teilweise innerhalb des Ventilgehäuses 12b und/oder eines an dem Ventilgehäuse 12b angeschlossenen Leitungselements, welche(s) zu einem Führen von Prozessmedium vorgesehen ist, angeordnet. Bevorzugt ist die Versorgungseinheit 66b, insbesondere das Anregungselement, zumindest teilweise innerhalb eines von Prozessmedium zu durchströmenden Raums, vorzugsweise des Ventilgehäuses 12b, angeordnet.

Im Unterschied zu der in Figur 1 gezeigten Sterilisierungsvorrichtung 30a weist das Gehäuse 32b der in Figur 2 gezeigten Sterilisierungsvorrichtung 30b kein Fensterelement auf. Die UV- Lichtquelle 46b ist innerhalb der Ausnehmung 58b angeordnet, wobei die Ausnehmung 58b mit dem Volumen 36b verbunden ist bzw. an das Volumen 36b angrenzt. Alternativ ist denkbar, dass die UV-Lichtquelle 46b teilweise oder vollständig direkt in dem Volumen 36b angeordnet ist, wobei die UV-Lichtquelle 46b teilweise oder vollständig innerhalb einer Kontur einer Innenwand 44b des Gehäuses 32b angeordnet ist. Bevorzugt ist die UV-Lichtquelle 46b dabei direkt oder über das Verbindungselement 74b bzw. dem Abschirmmittel zu einer elektrischen Abschirmung des Verbindungselements 74b gegenüber dem Gehäuse 32b an einer weiteren Innenfläche 47b des Gehäuses 32b angeordnet.

In Figur 3 ist ein Stellventil 10c mit einer weiteren alternativen Ausgestaltung einer Sterilisierungsvorrichtung 30c gezeigt. Das Stellventil 10c ist für eine Prozessanlage, insbesondere mit hohen Reinlichkeitsanforderungen, beispielsweise in der Lebensmittel- und/oder der Pharmaindustrie, vorgesehen. Das Stellventil 10c umfasst die Sterilisierungsvorrichtung 30c, ein Ventilgehäuse 12c, eine Ventilstange 14c und ein Ventilaufbau 16c, wobei der Ventilaufbau 16c die Ventilstange 14c zusammen mit dem Ventilgehäuse 32c bereichsweise zumindest im Wesentlichen vollständig umschließt. Die Sterilisierungsvorrichtung 30c umfasst ein Gehäuse 32c, das zu einer Aufnahme der Ventilstange 14c des Stellventils 10c vorgesehen ist, und eine Sterilisierungseinheit 34c zu einer Sterilisierung eines zumindest teilweise von dem Gehäuse 32c umschlossenen Volumens 36c und/oder von das Volumen 36c begrenzenden Oberflächen, insbesondere einer Innenfläche 38c des Gehäuses 32c, einer Oberfläche 40c der Ventilstange 14c und/oder eines zwischen dem Gehäuse 32c und der Ventilstange 14c angeordneten Medium. Die in der Figur 3 dargestellte Sterilisierungsvorrichtung 30c bzw. das in der Figur 3 gezeigte Stellventil 10c weisen eine zumindest im Wesentlichen analoge Ausgestaltung zu der in der Beschreibung der Figur 2 beschriebenen Sterilisierungsvorrichtung 30b bzw. dem in der Beschreibung der Figur 2 beschriebenen Stellventil 10b auf, so dass bezüglich einer Ausgestaltung der in der Figur 3 dargestellten Sterilisierungsvorrichtung 30c bzw. Stellventil 10c zumindest im Wesentlichen auf die Beschreibung der Figur 2 verwiesen werden kann. Im Unterschied zu der in Figur 2 gezeigten Sterilisierungsvorrichtung 30b umfasst die Sterilisierungseinheit 34c der in der Figur 3 gezeigten Sterilisierungsvorrichtung 30c eine Mehrzahl von UV-Lichtquellen 46c, insbesondere vier UV-Lichtquellen 46c. Das Gehäuse 32c weist eine Mittelachse 42c auf und ist dazu vorgesehen, die Ventilstange 14c zumindest im Wesentlichen parallel zu der Mittelachse 42c aufzunehmen. Die Mehrzahl von UV-Lichtquellen 46c sind entlang der Mittelachse 42c betrachtet, um die Mittelachse 42c verteilt angeordnet. Die UV-Lichtquellen 46c sind jeweils als eine UVc-LED ausgebildet. In der Figur 3 sind beispielsweise vier UV-Lichtquellen 46c gezeigt. Alternativ sind auch Ausgestaltungen der Sterilisierungseinheit 34c mit lediglich drei oder mehr als vier UV-Lichtquellen 46c denkbar. Die Sterilisierungsvorrichtung 30c umfasst eine Versorgungseinheit 66c, die vier Verbindungselemente 74c und vier weitere Verbindungselemente 76c zu einer kabellosen Versorgung der UV-Lichtquellen 46c umfasst. Es ist auch denkbar, dass die UV-Lichtquellen 46c über eine andere Anzahl von Verbindungselementen 74c bzw. weiteren Verbindungselementen 76c versorgt werden, wobei beispielsweise alle UV-Lichtquellen 46c über lediglich ein Verbindungselement 74c und ein weiteres Verbindungselement 76c der Versorgungseinheit 66c versorgt werden. Alternativ ist denkbar, dass die Versorgungseinheit 66c eine Anzahl an weiteren Verbindungselementen 76c umfasst, die kleiner ist wie eine Anzahl an Verbindungselementen 74c, wobei insbesondere mehr als ein Verbindungselement 74c zu einer Energieübertragung mit einem einzelnen weiteren Verbindungselement 76c gekoppelt sind.

In Figur 4 ist ein Stellventil lOd mit einer alternativen Ausgestaltung einer Sterilisierungsvorrichtung 30d gezeigt. Das Stellventil lOd umfasst die Sterilisierungsvorrichtung 30d, ein Ventilgehäuse 12d, eine Ventilstange 14d und ein Ventilaufbau 16d, wobei der Ventilaufbau 16d die Ventilstange 14d zusammen mit dem Ventilgehäuse 12d bereichsweise zumindest im Wesentlichen vollständig umschließt. Die Sterilisierungsvorrichtung 30d umfasst ein Gehäuse 32d, das zu einer Aufnahme der Ventilstange 14d des Stellventils lOd vorgesehen ist, und eine Sterilisierungseinheit 30d zu einer Sterilisierung eines zumindest teilweise von dem Gehäuse 32d umschlossenen Volumens 36d und/oder von das Volumen 36d begrenzenden Oberflächen, insbesondere einer Innenfläche 38d des Gehäuses 32d, einer Oberfläche 40d der Ventilstange 14d und/oder eines zwischen dem Gehäuse 32d und der Ventilstange 14d angeordneten Mediums. Die Sterilisierungseinheit 30d umfasst zwei als UVc-LED ausgebildete UV-Lichtquellen 46d. Die in der Figur 4 dargestellte Sterilisierungsvorrichtung 30d bzw. das in der Figur 4 gezeigte Stellventil lOd weisen eine zumindest im Wesentlichen analoge Ausgestaltung zu der in der Beschreibung der Figur 1 beschriebenen Sterilisierungsvorrichtung 30a bzw. dem in der Beschreibung der Figur 1 beschriebenen Stellventil 10a auf, so dass bezüglich einer Ausgestaltung der in der Figur 4 dargestellten Sterilisierungsvorrichtung 30d bzw. Stellventil lOd zumindest im Wesentlichen auf die Beschreibung der Figur 1 verwiesen werden kann. Im Unterschied zu der in Figur 1 gezeigten Sterilisierungsvorrichtung 30a umfasst die Sterilisierungseinheit 34d der in Figur 4 gezeigten Sterilisierungsvorrichtung 30d zwei UV-Lichtquellen 46d, die insbesondere gleichmäßig um eine Mittelachse 42d des Gehäuses 32d bzw. eine Haupterstreckungsachse 22d der Ventilstange 14d verteilt angeordnet sind. Die UV-Lichtquellen 46d sind in die Ventilstange 14d integriert. Die Ventilstange 14d begrenzt einen Innenkanal 84d zu einer Durchführung eines Leitungselements 70d einer Versorgungseinheit 66d der Sterilisierungsvorrichtung 30d, der sich beabstandet von der Oberfläche 40d der Ventilstange 14d bis zu den UV-Lichtquellen 46d erstreckt. Die Versorgungseinheit 66d ist insbesondere dazu vorgesehen, die UV-Lichtquellen 46d durch den Innenkanal 84d hindurch mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Sterilisierungsvorrichtung 30d umfasst zwei Fensterelemente 60d, die jeweils eine Außenfläche aufweisen, die bündig mit der Oberfläche 40d der Ventilstange 14d abschließt. Die UV- Lichtquellen 46d sind an einer den Außenflächen der Fensterelemente 60d abgewandten Seite der Fensterelemente 60d angeordnet und insbesondere über die Fensterelemente 60d und beispielsweise Dichtungsmittel fluiddicht und/oder druckdicht von dem Volumen 36d getrennt ausgebildet. Die UV-Lichtquellen 46d sind entlang der Haupterstreckungsachse 22d der Ventilstange 14d bzw. entlang der Mittelachse 42d betrachtet innerhalb einer Außenkontur der Ventilstange 14d angeordnet. Die Ventilstange 14d bildet Ausnehmungen 86d aus, wobei die UV-Lichtquellen 46d und die Fensterelemente 60d vollständig in den Ausnehmungen 86d der Ventilstange 14d angeordnet sind. Alternativ zu der Versorgungseinheit 66d mit den Leitungselementen 70d ist denkbar, dass die Versorgungseinheit 66d dazu vorgesehen ist, die UV-Lichtquellen 46d kabellos mit elektrischer Energie zu versorgen, beispielsweise analog zu den in Figuren 2 und 3 gezeigten Ausgestaltungen der Sterilisierungsvorrichtung 30b, 30c.

Generell, vorzugsweise bei einer Ausgestaltung mit mehreren UV-Lichtquellen 46a, 46b, 46c, 46d, ist alternativ denkbar, dass das Stellventil 10a, 10b, 10c, lOd bzw. die Sterilisierungsvorrichtung 30a, 30b, 30c, 30d ohne Streubeschichtung 64a, 64b, 64c, 64d ausgebildet ist.

Bezugszeichen

10 Stellventil 47 Innenfläche

12 Ventilgehäuse 48 Öffnung

14 Ventilstange 50 Durchführung

16 Ventilaufbau 54 Hauptabstrahlrichtung

18 Stellglied 56 Abstand

20 Ventilsitz 58 Ausnehmung

22 Haupterstreckungsachse 60 Fensterelement

24 Befestigungsmittel 64 Streubeschichtung

26 Dichtelement 66 Versorgungseinheit

28 Verbindungsschnittstelle 68 Dichtungsmittel

30 Sterilisierungsvorrichtung 70 Leitungselement

32 Gehäuse 72 Innenraum

34 Sterilisierungseinheit 74 Verbindungselement

36 Volumen 76 Verbindungselement

38 Innenfläche 78 Wandung

40 Oberfläche 80 Pneumatik-Leitung

42 Mittelachse 84 Innenkanal

44 Innenwand 86 Ausnehmung

46 UV -Lichtquelle