DE102016224128B4

DE102016224128B4 - Ventilanordnung

Info

Publication number: DE102016224128B4
Application number: DE102016224128.1A
Authority: DE
Inventors: Heiko Kühbauch; Ralf Starzmann
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2016-12-05
Filing date: 2016-12-05
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2036-12-06
Also published as: DE102016224128A1

Abstract

Ventilanordnung zur Steuerung eines Fluids, mit einem von Fluid durchströmbaren Fluidkanalsystem (15), das von einer Kanalbegrenzungsfläche (20) begrenzt ist, die sich zumindest aus wenigstens einer Kanalwandfläche (21) des Fluidkanalsystems (15) und aus wenigstens einer Steuermittelaußenfläche (22) von zur Steuerung des Fluids ausgebildeten Fluidsteuermitteln (11) zusammensetzt, wobei die Ventilanordnung (10) mit einer Desinfektionseinrichtung (25) ausgestattet ist, die mindestens eine über wenigstens eine UV-Lichtquelle (27) verfügende UV-Lichtquelleneinrichtung (26) aufweist, durch die die Kanalbegrenzungsfläche (20) des Fluidkanalsystems (15) zumindest bereichsweise mittels von der mindestens einen UV-Lichtquelle (27) bereitgestelltem UV-Licht bestrahlbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine UV-Lichtquelle (27) mindestens einer UV-Lichtquelleneinrichtung (26) derart außerhalb des Fluidkanalsystems (15) angeordnet ist, dass sie durch mindestens einen das Fluidkanalsystem (15) zumindest teilweise begrenzenden, lichtdurchlässigen Wandabschnitt (31) hindurch auf die Kanalbegrenzungsfläche (20) strahlen kann.

Description

Die Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine Ventilanordnung zur Steuerung eines Fluids, mit einem von Fluid durchströmbaren Fluidkanalsystem, das von einer Kanalbegrenzungsfläche begrenzt ist, die sich zumindest aus wenigstens einer Kanalwandfläche des Fluidkanalsystems und aus wenigstens einer Steuermittelaußenfläche von zur Steuerung des Fluids ausgebildeten Fluidsteuermitteln zusammensetzt, wobei die Ventilanordnung mit einer Desinfektionseinrichtung ausgestattet ist, die mindestens eine über wenigstens eine UV-Lichtquelle verfügende UV-Lichtquelleneinrichtung aufweist, durch die die Kanalbegrenzungsfläche des Fluidkanalsystems zumindest bereichsweise mittels von der mindestens einen UV-Lichtquelle bereitgestelltem UV-Licht bestrahlbar ist.
Die Erfindung betrifft ferner gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 16 eine Ventilanordnung zur Steuerung eines Fluids, mit einem von Fluid durchströmbaren Fluidkanalsystem, das von einer Kanalbegrenzungsfläche begrenzt ist, die sich zumindest aus wenigstens einer Kanalwandfläche des Fluidkanalsystems und aus wenigstens einer Steuermittelaußenfläche von zur Steuerung des Fluids ausgebildeten Fluidsteuermitteln zusammensetzt, wobei die Ventilanordnung mit einer Desinfektionseinrichtung ausgestattet ist, die mindestens eine über wenigstens eine UV-Lichtquelle verfügende UV-Lichtquelleneinrichtung aufweist, durch die die Kanalbegrenzungsfläche des Fluidkanalsystems zumindest bereichsweise mittels von der mindestens einen UV-Lichtquelle bereitgestelltem UV-Licht bestrahlbar ist, wobei das Fluidkanalsystem ein Ventilkanalsystem umfasst, das sich in einem Ventilgehäuse einer mit den Fluidsteuermitteln ausgestatteten Ventileinheit der Ventilanordnung erstreckt, in dem die Fluidsteuermittel zumindest teilweise angeordnet sind, wobei wenigstens eine Steuermittelaußenfläche der Fluidsteuermittel das Ventilkanalsystem begrenzt.
Aus der DE 10 2005 035 801 A1 ist eine Ventilanordnung der eingangs genannten Art bekannt, die Bestandteil einer mit einer UV-Lichtquelle ausgestatteten Desinfektionsvorrichtung ist. Eine zur Aufnahme von Flüssigkeit dienende Kammer ist mit einem Zufluss und einem Abfluss verbunden, wobei in dem Zufluss ein Ventil angeordnet ist, durch das die Zuströmung von Flüssigkeit in die Kammer steuerbar ist. In der Kammer befindet sich eine UV-Lichtquelle, die zur Rundumabstrahlung von UV-Licht ausgebildet ist, durch das die in der Kammer befindliche Flüssigkeit desinfizierbar ist.
Die DE 10 2004 046 943 A1 beschreibt eine Sanitärarmatur zur Ausgabe von Wasser, die mit einer oder mehreren UV-Lichtquellen ausgestattet ist, die in einen Bereich, in dem es bevorzugt zur Anhäufung von Mikroorganismen kommt, für Desinfektion sorgen.
Eine aus der DE 10 2012 005 093 A1 bekannte Ventilanordnung umfasst ein Membranventil, das ein in einem Ventilgehäuse geführtes Ventilglied aufweist, an dem eine elastisch verformbare Dichtmembran angeordnet ist. Das Ventilglied und die Dichtmembran sind dazu ausgebildet, eine zwischen einem ersten und einem zweiten Ventilkanal der Ventilanordnung ausgebildete Überströmöffnung in einer Offenstellung entweder freizugeben oder in einer Schließstellung zu verschließen, um wahlweise den Durchtritt von Fluid durch die Überströmöffnung hindurch zu ermöglichen oder zu verhindern. Wenn an das von dem Ventil gesteuerte Fluid hohe Reinheitsanforderungen gestellt sind, beispielsweise bei Anwendungen in der Lebensmittelindustrie, sind regelmäßig Reinigungmaßnahmen durchzuführen, die sehr zeitraubend sind und unerwünschte Zeiten des Betriebsstillstandes des Ventils mit sich bringen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu treffen, um die Reinhaltung des zu steuernden Fluides zu vereinfachen.
Die Aufgabe wird bei einer ersten Erfindungsvariante in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass mindestens eine UV-Lichtquelle mindestens einer UV-Lichtquelleneinrichtung derart außerhalb des Fluidkanalsystems angeordnet ist, dass sie durch mindestens einen das Fluidkanalsystem zumindest teilweise begrenzenden, lichtdurchlässigen Wandabschnitt hindurch auf die Kanalbegrenzungsfläche strahlen kann.
Die Aufgabe wird ferner bei einer zweiten Erfindungsvariante in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen des Anspruchs 16 dadurch gelöst, dass die das Ventilkanalsystem begrenzende Steuermittelaußenfläche der Fluidsteuermittel zumindest bereichsweise von durch die mindestens eine UV-Lichtquelle bereitgestelltem UV-Licht bestrahlbar ist.
Durch die Erfindung wird eine Ventilanordnung bereitgestellt, deren Fluidkanalsystem eine Kanalbegrenzungsfläche aufweist, die mithilfe einer über wenigstens eine UV-Lichtquelleneinrichtung verfügende und als unmittelbarer Bestandteil der Ventilanordnung ausgeführte Desinfektionseinrichtung relativ einfach durch UV-Licht zu desinfizieren ist. Durch die Desinfektion wird eine Verunreinigung des durch die Ventilanordnung strömenden Fluids mit Keimen, wie Bakterien oder Viren oder Pilze, die an der Kanalbegrenzungsfläche des Fluidkanalsystems anhaften, relativ gering gehalten. Die Desinfektion der Ventilanordnung wird erreicht, indem eine Bestrahlung der das Fluidkanalsystem der Ventilanordnung begrenzenden und mit Keimen belasteten Kanalbegrenzungsfläche mit UV-Licht durchgeführt wird. Das UV-Licht ist von mindestens einer UV-Lichtquelle wenigstens einer UV-Lichtquelleneinrichtung der Ventilanordnung bereitgestellt, wobei die Ventilanordnung so ausgebildet ist, dass die Kanalbegrenzungsfläche von dem UV-Licht bestrahlbar ist. Bei der Bestrahlung mit UV-Licht wird die Kanalbegrenzungsfläche zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollständig, mit dem für Organismen schädlichen UV-Licht bestrahlt, so dass eine Reduzierung der Keime erreicht ist. Dadurch lässt sich ohne aufwändige Reinigungsarbeiten und ohne einen Betriebsstillstand der Ventilanordnung eine Kontaminierung des Fluides verhindern und dadurch eine hohe Reinheit des Fluides gewährleisten.
Die Kanalbegrenzungsfläche umfasst zumindest wenigstens eine Kanalwandfläche und wenigstens eine von Fluidsteuermitteln gebildete Steuermittelaußenfläche. An der wenigstens einen Kanalwandfläche und wenigstens einen Steuermittelaußenfläche haften Keime, wie Bakterien oder Viren oder Pilze, die beispielsweise von dem durch das Fluidkanalsystem strömendem Fluid mitgeführt werden. Infolge einer zumindest bereichsweisen und vorzugsweise vollständigen Bestrahlung der wenigstens einen Kanalwandfläche und der wenigstens einen Steuermittelaußenfläche mit UV-Licht wird die Anzahl der Keime auf der wenigstens einen Kanalwandfläche und der wenigstens einen Steuermittelaußenfläche und somit das Risiko einer Verunreinigung des durch die Ventilanordnung hindurchströmenden Fluides reduziert.
Unter „UV-Licht“ im Sinne der Erfindung sind elektromagnetische Strahlungen mit Wellenlängen im Bereich des ultravioletten Wellenlängenbereichs zu verstehen. Beispielsweise umfasst das UV-Licht vorzugsweise relativ genau eine Wellenlänge des ultravioletten Wellenlängenbereichs oder vorzugsweise einen relativ breiten Wellenlängenabschnitt des ultravioletten Wellenlängenbereichs. Das meist kurzwellige UV-Licht ist dazu geeignet Keime, wie Bakterien oder Viren, zu inaktivieren. Im Wesentlichen wird durch das UV-Licht das Erbgut der Keime derart geschädigt, dass deren Vermehrung verhindert wird. Zweckmäßigerweise wird dadurch die Anzahl der Keime auf Dauer reduziert.
Gemäß der ersten Erfindungsvariante ist mindestens eine UV-Lichtquelle mindestens einer UV-Lichtquelleneinrichtung derart außerhalb des Fluidkanalsystems angeordnet, dass sie durch mindestens einen das Fluidkanalsystem zumindest teilweise begrenzenden, lichtdurchlässigen Wandabschnitt hindurch auf die Kanalbegrenzungsfläche strahlen kann. Der mindestens eine lichtdurchlässige Wandabschnitt ist vorzugsweise so gestaltet, dass das UV-Licht der mindestens einen UV-Lichtquelle relativ ungehindert, das heißt beispielsweise mit lediglich geringer oder vorzugsweise keiner Schwächung des UV-Lichts, durch ihn hindurch strahlen kann, um die Kanalbegrenzungsfläche zu bestrahlen und zu desinfizieren. Vorzugsweise begrenzt der mindestens eine lichtdurchlässige Wandabschnitt das Fluidkanalsystem unmittelbar, beispielsweise in der Art, dass der lichtdurchlässige Wandabschnitt über eine Wandfläche verfügt, die zumindest einen Teilabschnitt der Kanalbegrenzungsfläche des Fluidkanalsystems bildet.
Der mindestens eine lichtdurchlässige Wandabschnitt ist vorzugsweise für elektromagnetische Strahlungen nahezu aller elektromagnetischen Wellenlängenbereiche durchlässig, beispielsweise, wenn der mindestens eine lichtdurchlässige Wandabschnitt aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist. In diesem Fall können elektromagnetische Strahlungen unterschiedlichster Wellenlängenbereiche durch den mindesten einen lichtdurchlässigen Wandabschnitt hindurch auf die Kanalbegrenzungsfläche strahlen.
Gemäß der zweiten Erfindungsvariante umfasst das Fluidkanalsystem ein Ventilkanalsystem, das sich in einem Ventilgehäuse einer mit den Fluidsteuermitteln ausgestatteten Ventileinheit der Ventilanordnung erstreckt. Das Ventilkanalsystem bildet entweder nur einen Teil des Fluidkanalsystems oder das gesamte Fluidkanalsystem. Das Ventilgehäuse der Ventileinheit ist bevorzugt so ausgebildet, dass es die Anbringung von Komponenten der Ventileinheit ermöglicht. Beispielsweise ermöglicht es die Anbringung der Fluidsteuermittel, die vorzugsweise so angeordnet sind, dass sie mit dem Ventilkanalsystem des Fluidkanalsystems über eine Steuermittelaußenfläche kooperieren können. Die Fluidsteuermittel sind hierbei zumindest teilweise in dem Ventilgehäuse der Ventileinheit angeordnet, wobei wenigstens eine Steuermittelaußenfläche das Ventilkanalsystem begrenzt und zumindest bereichsweise von durch die mindestens eine UV-Lichtquelle bereitgestelltem UV-Licht bestrahlbar ist. Diese Gestaltung hat den Vorteil einer platzsparenden Anordnung der Fluidsteuermittel, so dass die Ventilanordnung äußerst kompakt aufgebaut ist.
Die Steuermittelaußenfläche ist beispielsweise zumindest teilweise von einer Membranoberfläche gebildet, die wahlweise auf einem Ventilsitz der Ventilanordnung aufliegen oder diesbezüglich beabstandet sein kann, wodurch wahlweise ein Fluidstrom verhindert oder freigeben werden kann. Die mit dem Fluid in Kontakt kommende Steuermittelaußenfläche ist vorzugsweise so im Ventilgehäuse angeordnet, dass sie von UV-Licht bestrahlbar ist, so dass darauf befindliche Keime in ihrer Anzahl reduziert werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Vorzugsweise ist jede UV-Lichtquelle der Ventilanordnung als UV-Leuchtdiode ausgebildet.
Anstatt UV-Leuchtdioden sind alternativ auch andere UV-Lichtquellen einsetzbar, beispielsweise Quarzleuchten oder Quecksilberdampfleuchten. Allerdings sind UV-Leuchtdioden relativ strahlungsstark und relativ kostengünstig, so dass eine mit UV-Leuchtdioden ausgestattete Desinfektionseinrichtung besonders kostengünstig in der Herstellung ist und zu einer relativ starken Keimreduzierung führt. UV-Leuchtdioden sind zudem in sehr kleinen Abmessungen verfügbar, was eine Integration in die Ventilanordnung begünstigt.
Eine mögliche Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass mindestens eine das UV-Licht bereitstellende UV-Lichtquelle innerhalb des Fluidkanalsystems angeordnet ist und die Kanalbegrenzungsfläche von innen her bestrahlt. Es ist allerdings besonders vorteilhaft, wenn jede UV-Lichtquelle außerhalb des Fluidkanalsystems angeordnet ist, so dass sie durch mindestens einen lichtdurchlässigen Wandabschnitt hindurch auf die Kanalbegrenzungsfläche strahlen kann. Dies hat den Vorteil, dass die UV-Lichtquelle selbst nicht mit dem strömenden Fluid in Berührung kommt. Gleichwohl ist die Kanalbegrenzungsfläche zumindest bereichsweise gut von dem bereitgestellten UV-Licht bestrahlbar, weil das UV-Licht praktisch ungehindert durch den mindestens einen lichtdurchlässigen Wandabschnitt bis zur Kanalbegrenzungsfläche strahlen kann.
Vorzugsweise verfügt die Ventilanordnung über mehrere lichtdurchlässige Wandabschnitte, durch die hindurch jeweils eine oder vorzugsweise mehrere außerhalb des Fluidkanalsystems angeordneter UV-Lichtquellen hindurch auf die Kanalbegrenzungsfläche des Fluidkanalsystems strahlen können.
Alle an dem Ventilgehäuse angeordneten Komponenten der Ventileinheit sind vorzugsweise fest miteinander zu einer Einheit verbunden. Die Komponenten der Ventileinheit dienen zweckmäßigerweise unmittelbar oder mittelbar der Steuerung eines durch die Ventileinheit strömenden Fluids, beispielsweise handelt es sich bei einer weiteren Komponente um eine Vorsteuerventileinrichtung.
Es ist vorteilhaft, wenn die Desinfektionseinrichtung so ausgebildet ist, dass wenigstens eine das Ventilkanalsystem begrenzende Kanalwandfläche des Fluidkanalsystems von durch die mindestens eine UV-Lichtquelle bereitgestelltem UV-Licht zumindest bereichsweise bestrahlbar ist. Durch diese Gestaltung wird erreicht, dass die Anzahl von Keimen auf der das Ventilkanalsystem des Fluidkanalsystems begrenzenden Kanalwandfläche zumindest bereichsweise reduziert wird.
Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung umfasst einen bezüglich der Ventileinheit gesondert ausgebildeten Ventileinheitenträger, der die Ventileinheit trägt. Es können nur eine Ventileinheit oder vorzugsweise auch mehrere Ventileinheiten auf ein und demselben Ventileinheitenträger angeordnet sein. Vorzugsweise verfügen jede Ventileinheit und der Ventileinheitenträger jeweils über Befestigungsmittel, über die jede Ventileinheit am Ventileinheitenträger insbesondere befestigbar ist. Die Ventilanordnung kann mehrere Ventileinheitenträger mit darauf angeordneten Ventileinheiten aufweisen.
Vorzugsweise umfasst das Fluidkanalsystem ein Trägerkanalsystem, das den Ventileinheitenträger durchsetzt und mit dem Ventilkanalsystem der Ventileinheit kommuniziert. Diese Bauform ist vorteilhaft, weil das Ventilkanalsystem über das Trägerkanalsystem mit Fluid gespeist wird. Auf Leitungsanschlüsse an der Ventileinheit kann daher verzichtet werden, so dass die Montage der Ventilanordnung vereinfacht wird.
Zweckmäßigerweise ist die Desinfektionseinrichtung so ausgebildet, dass wenigstens eine das Trägerkanalsystem begrenzende Kanalwandfläche des Fluidkanalsystems von durch die mindestens eine UV-Lichtquelle bereitgestelltem UV-Licht zumindest bereichsweise bestrahlbar ist. Dadurch kann die Anzahl von Keimen auch an der das Trägerkanalsystem begrenzenden Kanalwandfläche reduziert werden. Der keimarm oder keimfrei gehaltene Bereich des Fluidkanalsystems ist somit besonders groß.
Vorzugsweise übt das von der UV-Lichtquelle bereitgestellte UV-Licht nicht nur auf die Kanalbegrenzungsfläche eine desinfizierende Wirkung aus, sondern auch auf das durch das Fluidkanalsystem strömende Fluid, so dass die Anzahl an Keimen nicht nur auf der Kanalbegrenzungsfläche sondern auch im Fluid selbst reduziert ist. Dies vor allem bei langsam strömendem oder momentan nicht strömendem Fluid, wobei dann die Einwirkungszeit des UV-Lichts entsprechend lang ist.
Bevorzugt ist, dass der mindestens eine lichtdurchlässige Wandabschnitt mindestens einen Gehäuseabschnitt des Ventilgehäuses der Ventileinheit bildet, wobei zweckmäßigerweise das gesamte Ventilgehäuse lichtdurchlässig ausgebildet ist. Dadurch kann die mindestens eine die wenigstens eine UV-Lichtquelle tragende UV-Lichtquelleneinrichtung vorzugsweise an dem Ventilgehäuse angeordnet werden, so dass UV-Licht von der wenigstens einen UV-Lichtquelle durch den den Gehäuseabschnitt bildenden lichtdurchlässigen Wandabschnitt hindurch auf die das Fluidkanalsystem begrenzende Kanalbegrenzungsfläche strahlen kann, um die Anzahl von an der Kanalbegrenzungsfläche anhaftenden Keimen zu reduzieren.
Bevorzugt ist das gesamte Ventilgehäuse lichtdurchlässig, wodurch die Anordnung der mindestens einen UV-Lichtquelleneinrichtung am Ventilgehäuse relativ einfach wird, weil das von der wenigstens einen UV-Lichtquelle bereitgestellte UV-Licht von jeder Position am Ventilgehäuse auf die das Fluidkanalsystem begrenzende Kanalbegrenzungsfläche strahlen kann. Die mindestens eine UV-Lichtquelleneinrichtung kann daher praktisch an jeder Stelle des Ventilgehäuses angeordnet werden. Der mindestens eine lichtdurchlässige Gehäuseabschnitt des Ventilgehäuses ist vorzugsweise aus einem für UV-Licht lichtdurchlässigem Material, insbesondere aus einem transparenten Kunststoffmaterial hergestellt.
Vorzugsweise weist die mindestens eine UV-Lichtquelleneinrichtung eine Trägerplatine auf, die mindestens eine UV-Lichtquelle trägt. Die Trägerplatine kann beispielsweise genau eine UV-Lichtquelle tragen, es ist allerdings vorteilhaft, wenn die Trägerplatine eine Vielzahl von beispielsweise relativ zueinander gruppiert angeordneter UV-Lichtquellen trägt. Mittels der Trägerplatine kann die UV-Lichtquelleneinrichtung sehr einfach an einer oder mehreren anderen Komponente(n) der Ventilanordnung befestigt werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Trägerplatine an zwei einander entgegengesetzten großflächigen Trägerplatinenflächen jeweils mindestens eine UV-Lichtquelle trägt. Dadurch kann UV-Licht sowohl von der einen als auch von der anderen Trägerplatinenfläche abstrahlen, um beispielsweise einen besonders großen Bereich der Kanalbegrenzungsfläche des Fluidkanalsystems, vorzugsweise durch wenigstens einen lichtdurchlässigen Wandabschnitt hindurch, zu bestrahlen.
Vorzugsweise weist die Trägerplatine eine Schnittstelleneinrichtung auf, die mit einer zur Lieferung von Betätigungssignalen ausgebildeten elektronischen Steuereinrichtung verbindbar ist und die mit jeder auf der Trägerplatine angeordneten UV-Lichtquelle verbunden ist. Dadurch wird erreicht, dass jede UV-Lichtquelle über ein vorzugweise individuelles Betätigungssignal betätigt werden kann. Die Schnittstelleneinrichtung ist über mindestens einen die Betätigungssignale leitenden elektrischen Leiter mit mindestens einer UV-Lichtquelle verbunden, wobei es sich bei dem mindestens einen elektrischen Leiter vorzugsweise um eine auf der Trägerplatine fest angeordnete Leiterbahn oder ein Leiterkabel handelt.
Vorteilhaft ist, wenn die Trägerplatine zwischen dem Ventilgehäuse und dem Ventileinheitenträger angeordnet ist und dort vorzugsweise festgeklemmt ist. Dadurch wird erreicht, dass die mit UV-Lichtquellen ausgestattete Trägerplatine von dem Ventilgehäuse und dem Ventileinheitenträger zumindest teilweise umgeben ist, so dass das von der UV-Lichtquelle ausgestrahlte UV-Licht relativ einfach zu der das Fluidkanalsystem begrenzenden Kanalbegrenzungsfläche strahlen kann. Durch das Festklemmen der Trägerplatine zwischen dem Ventilgehäuse und dem Ventileinheitenträger kann eine Relativbewegung zwischen den drei Komponenten mit äußerst einfachen Mitteln und insbesondere ohne zusätzliche Befestigungselemente ausgeschlossen werden.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventilgehäuse einen von einem Ventilkanal des Ventilkanalsystems durchsetzten hülsenförmigen Fortsatz aufweist, der durch eine Öffnung der Trägerplatine hindurchragt und in eine Aussparung des Ventileinheitenträgers eingesteckt ist, wobei der Fortsatz des Ventilgehäuses von mindestens einer von der Trägerplatine getragenen UV-Lichtquellenanordnung umrahmt ist, die sich zweckmäßigerweise aus mehreren, kranzartig um die Öffnung der Trägerplatine herum angeordneten, einzelnen UV-Lichtquellen zusammensetzt. Zweckmäßigerweise ist der Fortsatz des Ventilgehäuses lichtdurchlässig, so dass von den UV-Lichtquellen der mindestens einen UV-Lichtquellenanordnung bereitgestelltes UV-Licht zumindest bereichsweise auf die Kanalbegrenzungsfläche des Fluidkanalsystems strahlen kann, um die an der Kanalbegrenzungsfläche anhaftende Anzahl von Keimen zu reduzieren. Die UV-Lichtquellen der UV-Lichtquellenanordnung sind vorzugsweise als UV-Leuchtdioden ausgebildet und beispielsweise ring- oder kranzförmig um die Öffnung der Trägerplatine herum angeordnet. Vorzugsweise weist die Trägerplatine zwei UV-Lichtquellenanordnungen auf, die jeweils um die Öffnung herum angeordnet sind und die zweckmäßigerweise an einander entgegengesetzten Seiten der Trägerplatine fixiert sind.
Vorzugsweise weist die wenigstens eine Steuermittelaußenfläche eine einem Ventilsitz der Ventilanordnung zugewandte Verschlussfläche auf, die relativ zum Ventilsitz beweglich ist und mit dem Ventilsitz zusammenwirken kann, um eine vom Ventilsitz begrenzte Überströmöffnung wahlweise für einen Fluiddurchtritt freizugeben oder zu verschließen. Die Verschlussfläche begrenzt das Fluidkanalsystem partiell und ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie mit von einer oder mehreren UV-Lichtquellen bereitgestelltem UV-Licht bestrahlbar ist. Dadurch wird erreicht, dass die Anzahl von an der Verschlussfläche der Ventilanordnung anhaftenden Keimen reduziert werden kann.
Die wenigstens eine Steuermittelaußenfläche kann weitere Verschlussflächen aufweisen, beispielsweise wenn eine Membran mehrere Verschlussflächen definiert. Vorzugsweise sind in diesem Fall auch alle weiteren Verschlussflächen so ausgebildet, dass sie zumindest bereichsweise mit UV-Licht mindestens einer UV-Lichtquelleneinrichtung bestrahlbar sind.
Prinzipiell ist es möglich, dass mehrere Fluidsteuermittel in der Ventilanordnung angeordnet sind, wobei jedes Fluidsteuermittel über wenigstens eine Steuermittelaußenfläche verfügt. Es ist auch in diesem Fall von Vorteil, wenn alle Steuermittelaußenflächen so angeordnet sind, dass sie zumindest bereichsweise von UV-Licht bestrahlbar sind.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung in einer perspektivischen Ansicht,
2 die in 1 dargestellte Ventilanordnung in einer perspektivischen Explosionsdarstellung,
3 die in 1 dargestellte Ventilanordnung in einer teilweise geschnittenen Ansicht gemäß Schnittlinie III-III.

In der Zeichnung ist insgesamt eine Ventilanordnung 10 dargestellt, die zur Steuerung eines vorzugsweise in einer Pneumatik- oder Hydraulikvorrichtung strömenden Fluidstromes dient.
Bei dem durch die Ventilanordnung 10 strömenden Fluid handelt es sich um Druckluft oder ein anderes Gas oder ein flüssiges Medium.
Eine bevorzugte Nutzung der Ventilanordnung 10 erfolgt im Zusammenhang mit einer Sortiervorrichtung, bei der mittels impulsartig ausströmender Druckluft Kleinteile, wie beispielsweise kleinformatige Lebensmittel wie Reis oder Tiefkühlprodukte, nach Gut und Schlecht oder nach unterschiedlicher Größe aussortiert werden. Bei einer derartigen Nutzung kommt das strömende Fluid mit Objekten in Berührung, die keine Verunreinigung durch Keime erfahren dürfen.
Die Ventilanordnung 10 ist vorzugsweise in einem ein- oder mehrteiligen blockförmigen Körper implementiert, der von einem von dem Fluid durchströmbaren Fluidkanalsystem 15 durchsetzt ist. Das vorzugsweise mehrere Fluidkanäle 5 aufweisende Fluidkanalsystem 15 ist insgesamt von einer Kanalbegrenzungsfläche 20 begrenzt, die sich aus wenigstens einer Kanalwandfläche 21 und wenigstens einer Steuermittelaußenfläche 22 von Fluidsteuermitteln 11 zusammensetzt. Die wenigstens eine Steuermittelaußenfläche 22 der Fluidsteuermittel 11 begrenzt nicht nur das Fluidkanalsystem 15, sondern dient zusätzlich zur Steuerung des in dem Fluidkanalsystem 15 strömenden Fluides.
Die Ventilanordnung 10 weist eine Desinfektionseinrichtung 25 auf, die über mindestens eine wenigstens eine UV-Lichtquelle 27 aufweisende UV-Lichtquelleneinrichtung 26 verfügt. Die Desinfektionseinrichtung 25 ist so ausgebildet, dass sie die Kanalbegrenzungsfläche 20 des Fluidkanalsystems 15 zumindest bereichsweise mit von der mindestens einen UV-Lichtquelle 27 bereitgestelltem UV-Licht bestrahlen kann. Exemplarisch sind in der 3 Strahlwege 9 des von mehreren UV-Lichtquellen 27 ausgestrahlten UV-Lichts durch punktierte Pfeile angedeutet. Vorzugsweise ist die Kanalbegrenzungsfläche 20 vollständig von dem UV-Licht bestrahlbar. Durch die Bestrahlung mit dem UV-Licht werden mit dem Fluid durch das Fluidkanalsystem 15 herangetragene und an der Kanalbegrenzungsfläche 20 anhaftende Keime aufgrund der zellschädigenden Wirkung des UV-Lichts inaktiviert und gegebenenfalls in ihrer Anzahl reduziert.
Insbesondere bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten und entsprechend langer Einwirkungszeit kann zusätzlich auch das durch das Fluidkanalsystem 15 strömende Fluid von dem UV-Licht desinfiziert werden.
Die Ventilanordnung 10 weist zweckmäßigerweise eine Ventileinheit 12 auf, die über ein vorzugsweise blockförmig ausgebildetes Ventilgehäuse 13 verfügt. Das Ventilgehäuse 13 der Ventileinheit 12 ist von einem Teilkanalsystem des Fluidkanalsystems 15 durchsetzt, das als Ventilkanalsystem 16 bezeichnet ist. Das von dem Fluid durchströmbare Ventilkanalsystem 16 des Fluidkanalsystems 15 ist von der Kanalbegrenzungsfläche 20 begrenzt, wobei das Ventilkanalsystem 16 mindestens eine von dem Ventilgehäuse 13 gebildete Kanalwandfläche 21 und vorzugsweise mindestens eine Steuermittelaußenfläche 22 der zumindest teilweise im Ventilgehäuse 13 angeordneten Fluidsteuermittel 11 aufweist.
Die mindestens eine UV-Lichtquelle 27 ist derart angeordnet, dass sie die Kanalwandfläche 21 des Ventilkanalsystems 16 vorzugsweise vollständig, zumindest aber bereichsweise bestrahlen kann. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn jede UV-Lichtquelle 27 vollständig außerhalb des Fluidkanalsystems 15 angeordnet ist, beispielsweise im Inneren des Ventilgehäuses 13 oder an einer das Ventilgehäuse 13 begrenzenden Außenfläche des Ventilgehäuses 13.
Die Ventileinheit 12 ist wie schon erwähnt mit den Fluidsteuermitteln 11 ausgestattet, die bevorzugt zumindest teilweise im Ventilgehäuse 13 der Ventileinheit 12 angeordnet sind. Die Fluidsteuermittel 11 sind vorzugsweise mit der Steuermittelaußenfläche 22 so im Ventilgehäuse 13 angeordnet, dass sie zusammen mit der Kanalwandfläche 21 das Fluidkanalsystem 15 bzw. das Ventilkanalsystem 16 begrenzen. Die im Ventilgehäuse 13 angeordneten Fluidsteuermittel 11 dienen der Steuerung des Fluids, das durch das Fluidkanalsystem 15 bzw. das Ventilkanalsystem 16 strömt.
Die Ventileinheit 12 verfügt zweckmäßigerweise über Betätigungsmittel 30, die zur Betätigung der Fluidsteuermittel 11 ausgebildet sind. Die Betätigungsmittel 30 sind vorzugsweise am Ventilgehäuse 13 der Ventileinheit 12 angeordnet, beispielsweise über Befestigungsmittel, bei denen es sich beispielsweise um zwei Befestigungsschrauben 57 handelt.
In der 3 ist illustriert, dass das Ventilkanalsystem 16 im Ventilgehäuse 13 vorzugsweise zwei Ventilkanäle aufweist, die als Primärkanal 16a und als Sekundärkanal 16b bezeichnet seien. Der Primärkanal 16a und der Sekundärkanal 16b gehen unter Ausbildung einer Überströmöffnung 34 ineinander über. Die Überströmöffnung 34 ist beispielsweise kreisförmig und beim Ausführungsbeispiel von einem vorzugsweise ringförmigen Ventilsitz 35 umrahmt.
Die Überströmöffnung 34 kann von einer Steuermittelaußenfläche 22 der Fluidsteuermittel 11 abgedeckt werden, so dass eine Fluidströmung durch die Überströmöffnung 34 hindurch verhindert ist. Dabei liegt die betreffende Steuermittelaußenfläche 22 an dem ringförmigen Ventilsitz 35 abdichtend an. Diese Steuermittelaußenfläche 22 wird im Folgenden auch als Verschlussfläche 47 bezeichnet.
Die als Verschlussfläche 47 fungierende Steuermittelaußenfläche 22 kann auch mindestens eine von dem ringförmigen Ventilsitz 35 abgehobene Offenstellung einnehmen, so dass die Überströmöffnung 34 nicht abgedeckt ist. In jeder Offenstellung ist ein Spalt zwischen der Steuermittelaußenfläche 22 und dem Ventilsitz 35 ausgebildet, durch den Fluid hindurchströmen kann. Wenn sich die Steuermittelaußenfläche 22 in einer Offenstellung befindet, kann Fluid ausgehend vom Primärkanal 16a durch die Überströmöffnung 34 hindurch zum Sekundärkanal 16b überströmen. Alternativ ist auch eine entgegengesetzte Strömungsrichtung möglich.
Vorzugsweise münden der Primärkanal 16a und der Sekundärkanal 16b an ihren der Überströmöffnung 34 entgegengesetzten Endbereichen zu einer insbesondere ebenen Montagefläche 36 des Ventilgehäuses 13 unter Ausbildung von mindestens zwei Mündungsöffnungen aus. Exemplarisch mündet der Primärkanal 16a unter Ausbildung einer Anschlussmündung 8 an der Montagefläche 36 aus, an die eine Fluidversorgungsleitung eines nicht gezeigten Fluidversorgungssystems anschließbar ist, das die Ventilanordnung 10 mit Fluid versorgt. Ferner mündet der Sekundärkanal 16b exemplarisch unter Ausbildung einer Arbeitsmündung 7 an der Montagefläche 36 aus, durch die Fluid aus dem Ventilkanalsystem 16 abströmen kann.
Die Betätigungsmittel 30 sind vorzugsweise als eine Vorsteuerventileinrichtung 38 ausgebildet, insbesondere wenn es sich bei dem um durch das Fluidkanalsystem 15 strömenden Fluid um Druckluft handelt. Vorzugsweise wird die Vorsteuerventileinrichtung 38 über einen Vorsteuerspeisekanal 40 mit Druckfluid versorgt, wobei es über einen Vorsteuerarbeitskanal 39 mit den Fluidsteuermittel 11 in Verbindung steht, um die Fluidsteuermittel 11 durch eine gesteuerte Fluidbeaufschlagung betätigen zu können. Der Vorsteuerspeisekanal 40 und der Vorsteuerarbeitskanal 39 erstrecken sich vorzugsweise zumindest teilweise im Ventilgehäuse 13 der Ventileinheit 12. Der Vorsteuerspeisekanal 40 mündet vorzugsweise zur Montagefläche 36 des Ventilgehäuses 13 aus und bildet vorzugsweise eine Vorsteuermündungsöffnung 44 auf der Montagefläche 36 des Ventilgehäuses 13.
Eine zur Steuerung der Betätigungsmittel 30 ausgebildete elektronische Steuereinrichtung 45 ist in der 3 vereinfacht als Rechteck dargestellt, das über durch Linien angedeutete elektrische Steuerleitungen 46 mit den exemplarisch als Vorsteuerventileinrichtung 38 ausgebildeten Betätigungsmitteln 30 in steuerungstechnischer Verbindung steht. Über die Steuereinrichtung 45 kann die Vorsteuerventileinrichtung 38 wahlweise aktiviert oder deaktiviert werden, um die Fluidsteuermittel 11 zu betätigen und dadurch einen Fluidstrom durch die Ventilanordnung 10 gezielt steuern können.
Die bevorzugt als Bestandteil der Ventilanordnung 10 ausgebildete Steuereinrichtung 45 kann ihrerseits über eine gestrichelt angedeutete weitere Steuerleitung 46 mit einem übergeordneten Steuersystem verbunden sein, das die Steuereinrichtung 45 steuern kann. Über die Steuerleitungen 46 werden vorzugsweise Betätigungssignale ausgetauscht, bei denen es sich um elektrische Signale handelt.
Die Fluidsteuermittel 11 können beispielsweise auch von einer elektromagnetisch betätigbaren Bauart sein. Die Betätigungsmittel 30 sind in diesem Fall zum Beispiel von einer Elektromagneteinrichtung gebildet.
Die vorzugsweise in einer Steuermittelausnehmung 37 des Ventilgehäuses 13 angeordneten Fluidsteuermittel 11 verfügen vorzugsweise über eine elastisch verformbare Membran 49, die die als Verschlussfläche 47 bezeichnete und hinsichtlich ihrer Funktion weiter oben schon erläuterte Steuermittelaußenfläche 22 aufweist. Die Verschlussfläche 47 steht mit dem durch das Fluidkanalsystem 15 strömenden Fluid in Kontakt und ist relativ zur vom Ventilsitz 35 umrahmten Überströmöffnung 34 beweglich, um mit dem Ventilsitz 35 zusammenwirken zu können und dadurch die Überströmöffnung 34 wahlweise zu öffnen oder zu verschließen, so dass ein Fluiddurchtritt freigegeben oder verhindert ist.
Die Membran 49 weist eine Membranoberfläche 48 auf. Sie bildet die das Fluidkanalsystem 15 begrenzende und mit dem Fluid in Kontakt stehende Steuermittelaußenfläche 22, die zumindest bereichsweise als Verschlussfläche 47 dient, wie bereits oben erwähnt ist.
Zweckmäßigerweise verfügen die Fluidsteuermittel 11 über ein relativ zum Ventilsitz 35 entlang einer axialen Hauptachse 55 bewegliches Ventilglied 50. Das Ventilglied 50, das bevorzugt stößelförmig ausgebildet ist, kann die Bewegung und Position der Verschlussfläche 47 steuern. Es ist insbesondere durch die Betätigungsmittel 30 betätigbar.
Exemplarisch liegt das Ventilglied 50 an der Membran 49 an, um sie entweder auf den Ventilsitz 35 zu drücken oder um sie vom Ventilsitz 35 vorzugsweise abzuheben oder durch den Fluiddruck abheben zu lassen, so dass die Membran 49 die Überströmöffnung 34 entweder freigibt oder verschließt.
Bevorzugt ist das Ventilglied 50 über eine in der Steuermittelausnehmung 37 des Ventilgehäuses 13 eingesetzte, insbesondere fest eingepresste, exemplarisch zylindrisch geformte Hülse 51 vorzugsweise entlang der Hauptachse 55 axial bewegbar geführt, so dass sich das Ventilglied 50 ausschließlich in Richtung der Hauptachse 55 hin und her bewegen kann. Die Hülse 51 ist an einer dem Ventilsitz 35 zugewandten Seite über das Ventilgehäuse 13 einerseits und an einem Deckel 52 andererseits abgestützt, der durch einen in das Ventilgehäuse 13 eingesetzten Sicherungsring 53 fixiert ist.
Zweckmäßigerweise ist das Ventilglied 50 über ein Federelement 54, vorzugsweise eine Druckfeder, an der Hülse 51 abgestützt, wodurch das Ventilglied 50 in einem unbetätigten Zustand der Fluidsteuermittel 11 von der Membran 49 weg gedrückt wird. Die Überströmöffnung 34 ist dadurch von der Membran 49 nicht verschlossen, so dass ein Durchgang von Fluid durch die Überströmöffnung 34 freigegeben ist.
In ihrem aktivierten Zustand stellen die Betätigungsmittel 30 eine Betätigungskraft bereit, die das Ventilglied 50 auf die Membran 49 drückt. Die Membran 49 wird dadurch abdichtend auf den Ventilsitz 35 gedrückt. Dadurch ist eine Fluidströmung durch die Überströmöffnung 34 versperrt.
Die Ventilanordnung 10 verfügt bevorzugt über einen Ventileinheitenträger 61, der beispielsweise von einem blockförmigen Körper gebildet ist. Der Ventileinheitenträger 61 ist ein von der Ventileinheit 12 und dem Ventilgehäuse 13 gesondert ausgebildeter Körper. Der Ventileinheitenträger 61 weist eine vorzugsweise großflächige Trägerfläche 62 auf, die über mindestens einen Montageplatz 63 verfügt, an dem eine Ventileinheit 12 montiert ist, insbesondere in lösbarer Weise. In der 1 und 3 ist gut ersichtlich, wie die Ventileinheit 12 mit ihrer Montagefläche 36 voran an den Montageplatz 63 der Ventilträgereinheit 61 angesetzt ist.
Der Ventileinheitenträger 61 und jede Ventileinheit 12 verfügt zur gegenseitigen Fixierung über Befestigungsmittel, die im in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel exemplarisch von zwei Befestigungsschrauben 23, zwei Gewindebohrungen 24 und zwei Durchgangsbohrungen 24a gebildet sind.
Der Ventileinheitenträger 61 ist von einem weiteren Teilkanalsystem des Fluidkanalsystems 15 durchsetzt, der als Trägerkanalsystem 17 bezeichnet sei. Das Trägerkanalsystem 17 mündet vorzugsweise mindestens an einer Oberfläche des Ventileinheitenträgers 61 aus. Wie beim Ausführungsbeispiel illustriert, ist es von Vorteil, wenn das Trägerkanalsystem 17 zumindest am Montageplatz 63 der Trägerfläche 62 des Ventileinheitenträgers 61 ausmündet, so dass die auf dem Montageplatz 63 der Trägerfläche 62 montierte Ventileinheit 12 über die an der Montagefläche 36 ausmündende Arbeitsmündung 7 und Anschlussmündung 8 des Ventilkanalsystems 16 mit den Mündungen des am Montageplatz 63 der Trägerfläche 62 ausmündenden Trägerkanalsystems 17 in Verbindung steht. Auf diese Weise kann eine Fluidströmung zwischen den beiden Teilkanalsystemen, also vorzugsweise zwischen dem Ventilkanalsystem 16 und dem Trägerkanalsystem 17 des Fluidkanalsystems 15, erfolgen.
Im Ausführungsbeispiel strömt das Fluid vom Trägerkanalsystem 17 zum Ventilkanalsystem 16 und von dort wieder zurück. Dabei verfügt das Trägerkanalsystem 17 des Ventileinheitenträgers 61 über einen mit dem Primärkanal 16a des Ventilkanalsystems 16 in Verbindung stehenden Speisekanal 17a. Der Speisekanal 17a mündet einerseits am Montageplatz 63 der Trägerfläche 62 aus und erstreckt sich durch den Ventileinheitenträger 61 hindurch bis zu einer weiteren Außenoberfläche des Ventileinheitenträgers 61, zu der er unter Ausbildung einer Anschlussöffnung 64 ausmündet. An die Anschlussöffnung 64 ist beispielsweise eine nicht dargestellte Fluidversorgungsleitung eines Fluidversorgungssystems anschließbar, das die Ventilanordnung 10 mit Fluid versorgt.
Ein Arbeitskanal 17b des Trägerkanalsystems 17 mündet am Montageplatz 63 der Trägerfläche 62 des Ventileinheitenträgers 61 aus und erstreckt sich ausgehend von dort im Ventileinheitenträger 61, wobei er an einer weiteren Außenoberfläche des Ventileinheitenträgers 61 unter Ausbildung einer Arbeitsöffnung 65 ausmündet.
Bei einer nicht illustrierten Ausgestaltung der Ventilanordnung 10 entfällt der Ventileinheitenträger 61. In diesem Fall ist das Fluidkanalsystem 15 ausschließlich von dem Ventilkanalsystem 16 gebildet.
Die Desinfektionseinrichtung 25 ist bevorzugt so ausgebildet, dass sie UV-Licht zumindest bereichsweise auch auf die mindestens eine das Trägerkanalsystem 17 begrenzende Kanalbegrenzungsfläche 20 strahlen kann, um dort anhaftende Keime ebenfalls zu inaktivieren.
Der an der Montagefläche 36 des Ventilgehäuses 13 ausmündende Vorsteuerspeisekanal 40 kann optional mit einem im Ventileinheitenträger 61 verlaufenden Vorsteuer-Versorgungskanal 66 in Verbindung stehen. Der Vorsteuer-Versorgungskanal 66 mündet an der Montagefläche 63 der Trägerfläche 62 des Ventileinheitenträgers 61 aus, so dass er mit der Vorsteuermündungsöffnung 44 des Vorsteuerspeisekanals 40 fluchtet, und erstreckt sich durch den Ventileinheitenträger 61, um vorzugsweise an einer weiteren Außenoberfläche des Ventileinheitenträgers 61 auszumünden. Dabei bildet der Vorsteuer-Versorgungskanal 66 eine Versorgungsöffnung 67, an die das bereits erwähnte, nicht dargestellte Fluidversorgungssystem über eine Fluidversorgungsleitung anschließbar ist, um die als Vorsteuerventileinrichtung 38 ausgebildeten Betätigungsmittel 30 mit zur Vorsteuerung der Fluidsteuermittel 11 dienendem Fluid versorgen zu können.
Der Ventileinheitenträger 61 verfügt an dem Montageplatz 63 über eine vorzugsweise kreisförmige Aussparung 68, in die im Montagezustand der Ventileinheit 12 ein von der Montagefläche 36 des Ventilgehäuses 13 erhabener, vorzugsweise hohlzylindrischer Fortsatz 14 und zweckmäßigerweise auch ein elastisches Dichtelement 28 eingesteckt sind. Der Fortsatz 14 des Ventilgehäuses 13 ist vorzugsweise von einem Ventilkanal 18 des Ventilkanalsystems 16 axial durchsetzt und vorzugsweise von einem nachfolgend noch zu erläuternden lichtdurchlässigen Wandabschnitt 31 gebildet. Der Ventilkanal 18 bildet vorzugsweise einen Abschnitt des Sekundärkanals 16b des Ventilkanalsystems 16. Das elastische Dichtelement 28 ist vorzugsweise zwischen einer Wandung der Aussparung 68 und dem Fortsatz 14 festgeklemmt und dichtet das Fluidkanalsystem 15 gegenüber der die Ventilanordnung 10 umgebenden Atmosphäre ab.
Beim Ausführungsbeispiel greift der Fortsatz 14 des Ventilgehäuses 13 durch eine Öffnung 76 einer noch zu erläuternden Trägerplatine 70 der UV-Lichtquelleneinrichtung 26 hindurch und in die Ausnehmung 68 ein, wobei der den Fortsatz 14 durchsetzende Ventilkanal 18 einerseits über den restlichen Sekundärkanal 16b mit dem Primärkanal 16a verbunden oder verbindbar ist und andererseits über eine Mündungsöffnung an der Montagefläche 36 des Ventilgehäuses 13 mit dem Arbeitskanal 17b des Trägerkanalsystems 17 verbunden ist.
Beim Ausführungsbeispiel kann ein Fluid von der Anschlussöffnung 64 des Ventileinheitenträgers 61 durch den Speisekanal 17a strömen, um von dort über die Anschlussmündung 8 des sich im Ventilgehäuse 13 erstreckenden Ventilkanalsystems 16 zum Primärkanal 16a zu strömen. Wenn sich das Fluidsteuermittel 11 im unbetätigten Zustand befindet, kann das Fluid über die Überströmöffnung 34 vom Primärkanal 16a zum Sekundärkanal 16b strömen, wobei es die Überströmöffnung 34 passiert. Vom Primärkanal 16a aus strömt das Fluid durch den den Fortsatz 14 durchsetzenden Ventilkanal 18 hindurch und von dort aus über eine Mündungsöffnung zum Arbeitskanal 17b des Trägerkanalsystems 17. Vorzugsweise verlässt das Fluid die Ventilanordnung 10 durch die Arbeitsöffnung 65.
Die Desinfektionseinrichtung 25 der Ventilanordnung 10 verfügt, wie bereits einleitend eingeführt, über mindestens eine UV-Lichtquelleneinrichtung 26, die wenigstens eine UV-Lichtquelle 27 aufweist. Exemplarisch handelt es sich bei dem von der UV-Lichtquelle 27 aussendbaren UV-Licht um für das menschliche Auge nicht sichtbare elektromagnetische Wellen im Wellenlängenbereich zwischen insbesondere 380 bis 10 Nanometer und vorzugsweise 200 bis 280 Nanometer. Die UV-Lichtquelleneinrichtung 26 der Desinfektionseinrichtung 25 ist so ausgebildet und angeordnet, dass sie zumindest bereichsweise, insbesondere vollständig, die mindestens eine Kanalwandfläche 21 und die mindestens eine Steuermittelaußenfläche 22 mit für Keime schädlichem UV-Licht bestrahlen kann.
Der bereits angesprochene lichtdurchlässige Wandabschnitt 31 des Ventilgehäuses 13 begrenzt wenigstens bereichsweise, vorzugsweise vollständig das Fluidkanalsystem 15. Das von der wenigstens einen UV-Lichtquelle 27 ausgesendete UV-Licht kann durch den mindestens einen lichtdurchlässigen Wandabschnitt 31 hindurch an die Kanalbegrenzungsfläche 20 des Fluidkanalsystems 15 strahlen, um dort anhaftende Keime abzutöten. Beispielsweise ist der Ventileinheitenträger 61 vollständig von einem lichtdurchlässigen Wandabschnitt 31 gebildet, so dass UV-Licht durch ihn hindurch auf die Kanalbegrenzungsfläche 20 strahlen kann. Bei dem lichtdurchlässigen Wandabschnitt 31 handelt es sich beispielsweise um lichtdurchlässiges Kunststoffmaterial.
Bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Ventilgehäuse 13 vorzugsweise vollständig UVlichtdurchlässig gestaltet, so dass von der wenigstens einen UV-Lichtquelle 27 ausgesendetes UV-Licht von beliebigen Positionen der UV-Lichtquelle 27 am Ventilgehäuse 13 aus zu der das Fluidkanalsystem 15 begrenzenden Kanalbegrenzungsfläche 20 strahlen kann. Der lichtdurchlässige Wandabschnitt 31 bildet das gesamte Ventilgehäuse 13, wobei beispielsweise mindestens eine UV-Lichtquelle 27 an einer Außenfläche des Ventilgehäuses 13, außerhalb vom Fluidkanalsystem 15, angeordnet ist.
Die UV-Lichtquelleneinrichtung 26 verfügt über die oben schon angesprochene Trägerplatine 70, die über zwei einander entgegengesetzte großflächige Trägerplatinenflächen 71 verfügt. Mindestens eine und vorzugsweise - gemäß dem illustrierten Ausführungsbeispiel - jede der Trägerplatinenflächen 71 der Trägerplatine 70 trägt mindestens eine und bevorzugt mehrere UV-Lichtquelle(n) 27, die UV-Licht abstrahlen kann bzw. können. Es kann auch lediglich eine der beiden Trägerplatinenflächen 71 über wenigstens eine UV-Lichtquelle 27 verfügen, während die andere Trägerplatinenfläche 71 keine UV-Lichtquellen 27 aufweist.
Beim Ausführungsbeispiel sind auf beiden großflächigen Trägerplatinenflächen 71 der Trägerplatine 70 jeweils mehrere UV-Lichtquellen 27 angeordnet. Die an einer Trägerplatinenfläche 71 angeordneten UV-Lichtquellen 27 bilden gemeinsam eine UV-Lichtquellenanordnung 26a. Die UV-Lichtquellenanordnung 26a hat bevorzugt eine kranzartige Anordnung von mehreren UV-Lichtquellen 27 auf einer Trägerplatinenfläche 71.
Die oben schon angesprochene Öffnung 76 der Trägerplatine 70 ist vorzugsweise von zwei Lichtquellenanordnungen 26a umrahmt, die jeweils UV-Licht ausstrahlen und von denen jeweils eine an einer der Trägerplatinenflächen 71 der Trägerplatine 70 angeordnet ist. Auf diese Weise kann eine den Ventilkanal 18 des Ventilkanalsystems 16 begrenzende Kanalwandfläche 21 mit UV-Licht bestrahlt werden.
Die Trägerplatine 70 weist zweckmäßigerweise eine elektromechanische Schnittstelleneinrichtung 73 auf, die zumindest mit einer an den Trägerplatinenflächen 71 angeordneten UV-Lichtquelle 27 verbunden ist, wobei es zweckmäßig ist, wenn alle auf den Trägerplatinenflächen 71 der Trägerplatine 70 angeordneten UV-Lichtquellen 27 mit der Schnittstelleneinrichtung 73 verbunden sind. Beim illustrierten Ausführungsbeispiel ist dies der Fall.
Die Schnittstelleneinrichtung 73 ist über elektrische Steuerleitungen 46 mit der Steuereinrichtung 45 verbindbar und im Betrieb der Ventilanordnung 10 verbunden, die elektrische Betätigungssignale über die Steuerleitungen 46 an die Schnittstelleneinrichtung 73 senden kann. Die Betätigungssignale werden von der Schnittstelleneinrichtung 73 an die auf der bzw. den Trägerplatinenfläche(n) 71 der Trägerplatine 70 angeordnete(n) UV-Lichtquelle(n) 27, geleitet, um die Erzeugung von UV-Licht durch die UV-Lichtquellen 27 hervorzurufen. Die zur Steuerung der UV-Lichtquelle(n) 27 verwendeten Betätigungssignale werden über auf der Trägerplatine 70 angeordnete Leiterbahnen 75 geleitet. Die mindestens eine UV-Lichtquelle 27 der UV-Lichtquelleneinrichtung 26 sendet das UV-Licht aus, das sich, wie in der 3 durch die Strahlwege 9 illustriert, geradlinig ausbreitet. Lichtbrechungen und daraus resultierende Lichtstrahlumlenkungen sind möglich und können sogar bewusst durch entsprechende Anordnung von Reflexionsflächen hervorgerufen werden, um die Lichtbestrahlung zu intensivieren.
Die Trägerplatine 70 ist vorzugsweise derart außen an der Ventileinheit 12 angeordnet, dass die von der Trägerplatine 70 getragenen UV-Lichtquellen 27 durch mindestens einen UVlichtdurchlässigen Wandabschnitt 31 der Ventileinheit 12 hindurchstrahlen können. Dadurch ist das UV-Licht in der Lage, durch die lichtdurchlässigen Wandabschnitte 31 hindurch die das Fluidkanalsystem 15 begrenzende Kanalbegrenzungsfläche 20 zu bestrahlen.
Vorzugsweise bildet mindestens ein lichtdurchlässiger Wandabschnitt 31 einen Gehäusewandabschnitt 31a des Ventilgehäuses 13. Insbesondere ist das gesamte Ventilgehäuse 13 aus lichtdurchlässigem Material ausgebildet, so dass UV-Licht durch das Ventilgehäuse 13 der Ventileinheit 12 hindurch auf die das Fluidkanalsystem 15 begrenzende Kanalbegrenzungsfläche 20 strahlen kann.
Bei einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel ist wenigstens eine UV-Lichtquelle 27 nicht außerhalb des Fluidkanalsystems 15 angeordnet, sondern befindet sich stattdessen im Inneren des Fluidkanalsystems 15, so dass die das Fluidkanalsystem 15 begrenzende Kanalbegrenzungsfläche 20 zumindest partiell direkt aus dem Fluidkanalsystem 15 heraus bestrahlbar ist.
Die Trägerplatine 70 kann gemäß dem in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen dem Ventileinheitenträger 61 und der Ventileinheit 12 angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Trägerplatine 70 zwischen dem Ventileinheitenträger 61 und dem Ventilgehäuse 13 festgeklemmt, so dass sie ohne zusätzliche Befestigungselemente relativ zu dem Ventileinheitenträger 61 und der Ventileinheit 12 unbeweglich fixiert ist.
Die UV-Trägerplatine 70 ist vorzugsweise so zwischen dem Ventileinheitenträger 61 und der Ventileinheit 12 angeordnet, dass wenigstens eine UV-Lichtquelle 27 und bevorzugt mehrere UV-Lichtquellen 27 zwischen dem Ventileinheitenträger 61 und der Ventileinheit 12 liegen. Die UV-Lichtquellen 27 sind auf diese Weise vor schädlichen Umwelteinflüssen geschützt. Ferner können sie dadurch relativ dicht an der Kanalbegrenzungsfläche 20 des Fluidkanalsystems 15 angeordet werden. Insbesondere liegt jede auf der Trägerplatine 70 angeordnete UV-Lichtquelle 27 zwischen dem Ventileinheitenträger 61 und der Ventileinheit 12.
Die Ventileinheit 12 weist zweckmäßigerweise wenigstens eine Vertiefung 74 auf, in die mindestens eine zwischen dem Ventileinheitenträger 61 und der Ventileinheit 12 liegende UV-Lichtquelle 27 eintaucht. Die Vertiefung 74 erstreckt sich vorzugsweise koaxial um den Fortsatz 14 herum. Sie ist beispielsweise als ringförmige Nut ausgebildet. In die Vertiefung 74 tauchen bevorzugt alle auf der gleichen Seite der Trägerplatine 70 angeordneten UV-Lichtquellen 27 einer UV-Lichtquelleneinrichtung 26 ein.
Vorzugsweise weist auch der Ventileinheitenträger 61 wenigstens eine Vertiefung 74a auf, die bevorzugt als ringförmige Nut ausgebildet ist. In diese Vertiefung 74a kann mindestens eine, bevorzugt jede zwischen dem Ventileinheitenträger 61 und der Ventileinheit 12 liegende, auf der gleichen Seite der Trägerplatine 70 angeordnete UV-Lichtquelle 27 eintauchen.
Vorzugsweise weisen sowohl die Ventileinheit 12 als auch der Ventileinheitenträger 61 jeweils wenigstens eine Vertiefung 74, 74a auf, die vorzugsweise als sich koaxial gegenüberliegende ringförmige Nuten ausgebildet sind. In jede Vertiefung 74, 74a tauchen jeweils auf einer Kreislinie liegende UV-Lichtquellen 27 einer UV-Lichtquellenanordnung 26a ein. Vorzugsweise ist wenigstens eine UV-Lichtquellenanordnung 26a auf einer Seite der Trägerplatine 70 und wenigstens eine weitere UV-Lichtquellenanordnung 26a auf der anderen Seite der Trägerplatine 70 angeordnet. Diese beiden Lichtquellenanordnungen 26a sind dabei vorzugsweise koaxial zueinander angeordnet. In der 3 sind beispielsweise eine ringförmige Nut der Ventileinheit 12 und eine ringförmige Nut des Ventileinheitenträgers 61 (strichpunktiert) illustriert, in die jeweils eine der beiden Lichtquellenanordnungen 26a eintaucht.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn ein Anschlussendabschnitt 72 der Trägerplatine 70 aus dem zwischen dem Ventileinheitenträger 61 und der Ventileinheit 12 befindlichen Bereich herausragt, so dass der Anschlussendabschnitt 72 wenigstens bereichsweise von außen her frei zugänglich ist. An dem Anschlussendabschnitt 72 ist bevorzugt die Schnittstelleneinrichtung 73 angeordnet. Der Anschlussendabschnitt 72 ist bereichsweise von den beiden großflächigen Trägerplatinenflächen 71 begrenzt, wobei die Schnittstelleneinrichtung 73 vorzugsweise an einer dieser Trägerplatinenflächen 71 angeordnet ist. Vorteilhaft ist es, wenn die Schnittstelleneinrichtung 73 an der der Ventileinrichtung 12 zugewandten Trägerplatinenfläche 71 angeordnet ist, wie es beispielsweise in der 3 dargestellt ist. Die Schnittstelleneinrichtung 73 ist in diesem Fall besonders einfach von außen her zugänglich, so dass beispielsweise eine Steuerleitung 46 relativ einfach an die Schnittstelleneinrichtung 73 anschließbar ist.
Trägt die Trägerplatine 70 an beiden Trägerplatinenflächen 71 jeweils mindestens eine UV-Lichtquelle 27, dann ist bei der Anordnung zwischen dem Ventileinheitenträger 61 und der darauf angeordneten Ventileinheit 12 nicht nur das Ventilgehäuse 13 sondern auch der Ventileinheitenträger 61 von dem UV-Licht durchstrahlbar, so dass vorzugsweise das gesamte Fluidkanalsystem 15 mit beiden Teilkanalsystemen zumindest bereichsweise bestrahlt werden kann.

Claims

Ventilanordnung zur Steuerung eines Fluids, mit einem von Fluid durchströmbaren Fluidkanalsystem (15), das von einer Kanalbegrenzungsfläche (20) begrenzt ist, die sich zumindest aus wenigstens einer Kanalwandfläche (21) des Fluidkanalsystems (15) und aus wenigstens einer Steuermittelaußenfläche (22) von zur Steuerung des Fluids ausgebildeten Fluidsteuermitteln (11) zusammensetzt, wobei die Ventilanordnung (10) mit einer Desinfektionseinrichtung (25) ausgestattet ist, die mindestens eine über wenigstens eine UV-Lichtquelle (27) verfügende UV-Lichtquelleneinrichtung (26) aufweist, durch die die Kanalbegrenzungsfläche (20) des Fluidkanalsystems (15) zumindest bereichsweise mittels von der mindestens einen UV-Lichtquelle (27) bereitgestelltem UV-Licht bestrahlbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine UV-Lichtquelle (27) mindestens einer UV-Lichtquelleneinrichtung (26) derart außerhalb des Fluidkanalsystems (15) angeordnet ist, dass sie durch mindestens einen das Fluidkanalsystem (15) zumindest teilweise begrenzenden, lichtdurchlässigen Wandabschnitt (31) hindurch auf die Kanalbegrenzungsfläche (20) strahlen kann.
Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede UV-Lichtquelle (27) derart außerhalb des Fluidkanalsystems (15) angeordnet ist, dass sie durch mindestens einen lichtdurchlässigen Wandabschnitt (31) hindurch auf die Kanalbegrenzungsfläche (20) strahlen kann.
Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidkanalsystem (15) ein Ventilkanalsystem (16) umfasst, das sich in einem Ventilgehäuse (13) einer mit den Fluidsteuermitteln (11) ausgestatteten Ventileinheit (12) der Ventilanordnung (10) erstreckt.
Ventilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Desinfektionseinrichtung (25) so ausgebildet ist, dass wenigstens eine das Ventilkanalsystem (16) begrenzende Kanalwandfläche (20) des Fluidkanalsystems (15) von durch die mindestens eine UV-Lichtquelle (27) bereitgestelltem UV-Licht zumindest bereichsweise bestrahlbar ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidsteuermittel (11) zumindest teilweise in dem Ventilgehäuse (13) der Ventileinheit (12) angeordnet sind, wobei wenigstens eine Steuermittelaußenfläche (22) das Ventilkanalsystem (16) begrenzt und zumindest bereichsweise von durch die mindestens eine UV-Lichtquelle (27) bereitgestelltem UV-Licht bestrahlbar ist.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen die Ventileinheit (12) tragenden, bezüglich der Ventileinheit (12) gesondert ausgebildeten Ventileinheitenträger (61) aufweist.
Ventilanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidkanalsystem (15) ein Trägerkanalsystem (17) umfasst, das den Ventileinheitenträger (61) durchsetzt und mit dem Ventilkanalsystem (16) der Ventileinheit (12) kommuniziert.
Ventilanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Desinfektionseinrichtung (25) so ausgebildet ist, dass wenigstens eine das Trägerkanalsystem (17) begrenzende Kanalwandfläche (21) des Fluidkanalsystems (15) von durch die mindestens eine UV-Lichtquelle (27) bereitgestelltem UV-Licht zumindest bereichsweise bestrahlbar ist.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine lichtdurchlässige Wandabschnitt (31) mindestens einen Gehäuseabschnitt des Ventilgehäuses (13) der Ventileinheit (12) bildet, wobei zweckmäßigerweise das gesamte Ventilgehäuse (13) lichtdurchlässig ausgebildet ist.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine UV-Lichtquelleneinrichtung (26) eine Trägerplatine (70) aufweist, die mindestens eine UV-Lichtquelle (27) trägt.
Ventilanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatine (70) an zwei einander entgegengesetzten großflächigen Trägerplatinenflächen (71) jeweils mindestens eine UV-Lichtquelle (27) trägt.
Ventilanordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatine (70) eine Schnittstelleneinrichtung (73) aufweist, die mit einer zur Lieferung von Betätigungssignalen ausgebildeten elektronischen Steuereinrichtung (45) verbindbar ist und die mit jeder auf der Trägerplatine (70) angeordneten UV-Lichtquelle (27) verbunden ist.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12 in Verbindung mit einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatine (70) zwischen dem Ventilgehäuse (13) und dem Ventileinheitenträger (61) angeordnet ist und dort vorzugsweise festgeklemmt ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (13) einen von einem Ventilkanal des Ventilkanalsystems (16) durchsetzten hülsenförmigen Fortsatz (14) aufweist, der durch eine Öffnung der Trägerplatine (70) hindurchragt und in eine Aussparung des Ventileinheitenträgers (61) eingesteckt ist, wobei der Fortsatz (14) des Ventilgehäuses (13) von mindestens einer von der Trägerplatine (70) getragenen UV-Lichtquellenanordnung (26a) umrahmt ist, die sich zweckmäßigerweise aus mehreren, kranzartig um die Öffnung der Trägerplatine (70) herum angeordneten, einzelnen UV-Lichtquellen (27) zusammensetzt.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Steuermittelaußenfläche (22) eine einem Ventilsitz (35) der Ventilanordnung (10) zugewandte Verschlussfläche (47) aufweist, die relativ zum Ventilsitz (35) beweglich ist und mit dem Ventilsitz (35) zusammenwirken kann, um eine vom Ventilsitz (35) begrenzte Überströmöffnung (34) wahlweise für einen Fluiddurchtritt freizugeben oder zu verschließen.
Ventilanordnung zur Steuerung eines Fluids, mit einem von Fluid durchströmbaren Fluidkanalsystem (15), das von einer Kanalbegrenzungsfläche (20) begrenzt ist, die sich zumindest aus wenigstens einer Kanalwandfläche (21) des Fluidkanalsystems (15) und aus wenigstens einer Steuermittelaußenfläche (22) von zur Steuerung des Fluids ausgebildeten Fluidsteuermitteln (11) zusammensetzt, wobei die Ventilanordnung (10) mit einer Desinfektionseinrichtung (25) ausgestattet ist, die mindestens eine über wenigstens eine UV-Lichtquelle (27) verfügende UV-Lichtquelleneinrichtung (26) aufweist, durch die die Kanalbegrenzungsfläche (20) des Fluidkanalsystems (15) zumindest bereichsweise mittels von der mindestens einen UV-Lichtquelle (27) bereitgestelltem UV-Licht bestrahlbar ist, wobei das Fluidkanalsystem (15) ein Ventilkanalsystem (16) umfasst, das sich in einem Ventilgehäuse (13) einer mit den Fluidsteuermitteln (11) ausgestatteten Ventileinheit (12) der Ventilanordnung (10) erstreckt, in dem die Fluidsteuermittel (11) zumindest teilweise angeordnet sind, wobei wenigstens eine Steuermittelaußenfläche (22) der Fluidsteuermittel (11) das Ventilkanalsystem (16) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass die das Ventilkanalsystem (16) begrenzende Steuermittelaußenfläche (22) der Fluidsteuermittel (11) zumindest bereichsweise von durch die mindestens eine UV-Lichtquelle (27) bereitgestelltem UV-Licht bestrahlbar ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Desinfektionseinrichtung (25) so ausgebildet ist, dass wenigstens eine das Ventilkanalsystem (16) begrenzende Kanalwandfläche (20) des Fluidkanalsystems (15) von durch die mindestens eine UV-Lichtquelle (27) bereitgestelltem UV-Licht zumindest bereichsweise bestrahlbar ist.