CH671441A5

CH671441A5 -

Info

Publication number: CH671441A5
Application number: CH3059/86A
Authority: CH
Inventors: Lutz P Warlich
Original assignee: Garlock Gmbh
Priority date: 1985-08-02
Filing date: 1986-07-30
Publication date: 1989-08-31
Also published as: GB8615252D0; SE463733B; SE8602759D0; GB2178511A; GB2178511B; FR2585800A1; IT1195858B; SE8602759L; IT8648265A0; DE3527738A1; FR2585800B1; DE3527738C2

Description

35 Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen: 35 The invention is explained below with reference to an embodiment shown in the drawing. The drawing shows:

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die Erfindung betrifft ein Klappenventil, insbesondere für Medien höchsten Reinheitsgrades, mit einer in einem Gehäuse auf einer Schaltwelle gelagerten Klappenscheibe. The invention relates to a flap valve, in particular for media of the highest purity, with a flap disc mounted in a housing on a selector shaft.

In vielen Verfahrensbereichen, insbesondere in der Pharmazie, unterliegen die Medien in den verschiedenen Prozessstufen höchsten Reinheitsanforderungen. Die an den Prozessen beteiligten Armaturen müssen daher regelmässig desinfiziert oder sterilisiert werden. Ein höchster Reinheitsgrad lässt sich dauerhaft und sicher nur durch ein Sterilisieren erreichen, insbesondere durch eine gegenüber einer Heissluftsterilisation wirksamere Dampfsterilisation. Bei der Dampfsterilisation wird gespannter Dampf mit einer Temperatur bis 135 °C verwendet. In many process areas, especially in the pharmaceutical industry, the media in the various process stages are subject to the highest purity requirements. The fittings involved in the processes must therefore be regularly disinfected or sterilized. The highest degree of purity can be achieved permanently and safely only by sterilization, in particular by steam sterilization, which is more effective than hot air sterilization. In steam sterilization, steam at a temperature of up to 135 ° C is used.

Die an solchen Prozessen beteiligten Ventile sollen so beschaffen sein, dass trotz der beweglichen Ventilteile absolut keine Bakterien in den Prozess gelangen. Insbesondere bei Vakuumprozessen dürfen keine Bakterien von aussen durch Lufteintrag in den Prozess gelangen. The valves involved in such processes should be designed in such a way that absolutely no bacteria enter the process despite the movable valve parts. In particular in vacuum processes, no bacteria are allowed to enter the process from outside through air.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Klappenventil zu schaffen, bei dem ein Produktstrom sicher vor bakteriellen und anderen Verunreinigungen aus der Ventilumgebung geschützt ist. The invention has for its object to provide a flap valve in which a product stream is safely protected from bacterial and other contaminants from the valve environment.

Diese Aufgabe wird durch eine von einem Fluid umströmte durch die Klappenscheibe gehende Schaltwelle sowie ein inneres, vorzugsweise zwischen einer inneren Kammer und einer Gehäuseauskleidung angeordnetes und ein äusseres, vorzugsweise zwischen der Gehäuseauskleidung und dem Gehäuse sowie die Welle umschliessendes am oberen und unteren Gehäusedurchtritt angeordnetes Dich- This task is accomplished by a switching shaft with a fluid flowing around it through the valve disc and an inner sealing element, preferably arranged between an inner chamber and a housing lining, and an outer sealing element, preferably between the housing lining and the housing and the shaft, arranged at the upper and lower housing passage.

Fig. 1 den Teilschnitt eines Klappenventils, 1 shows the partial section of a flap valve,

40 Fig. 2 einen Querschnitt der Schaltwelle gemäss Linie II-II in Fig. 1, FIG. 2 shows a cross section of the selector shaft according to line II-II in FIG. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt der Schaltwelle gemäss Linie III-III in Fig. 1, 3 shows a cross section of the selector shaft according to line III-III in FIG. 1,

Fig. 4 einen Querschnitt der Schaltwelle gemäss Linie 45IV-IV in Fig. 1, 4 shows a cross section of the selector shaft according to line 45IV-IV in FIG. 1,

Fig. 5 einen Querschnitt der Schaltwelle gemäss Linie V-V in Fig. 1, 5 shows a cross section of the selector shaft according to line V-V in FIG. 1,

Fig. 6 einen vergrösserten Ausschnitt der Fig. 1, 6 is an enlarged detail of FIG. 1,

Fig. 7 eine zu Fig. 6 alternative Dichtung und so Fig. 8 eine weitere zu Fig. 6 alternative Dichtung. Fig. 7 shows an alternative to Fig. 6 seal and so Fig. 8 shows another alternative to Fig. 6 seal.

Das Klappenventil 1 besteht aus einem Gehäuse 2, einer Klappenscheibe 3 und einer das Gehäuse 2 ganz oder teilweise und die Klappenscheibe 3 ganz durchdringenden 55 Schaltwelle 4. Das zweiteilige, im wesentlichen ringförmige Ventilgehäuse 2 geht in seiner oberen Hälfte in einen Hals 5 mit einem Flansch 6 über und ist mit einer Auskleidung 7 hoher Dichte versehen. Einen dichten Sitz der Klappenscheibe 3 in der Schliessstellung gewährleistet zwei zwischen 60 dem Gehäuse 2 und der Gehäuseauskleidung 7 angeordnete elastische Halbschalen 8, die nicht mit dem Medium in Berührung kommen und daher von diesem auch nicht angegriffen werden können. The flap valve 1 consists of a housing 2, a flap disk 3 and a switching shaft 4 that completely or partially penetrates the housing 2 and the flap disk 3 completely. The two-part, essentially annular valve housing 2 goes in its upper half into a neck 5 with a flange 6 over and is provided with a lining 7 high density. A tight fit of the valve disc 3 in the closed position is ensured by two elastic half-shells 8 arranged between the housing 2 and the housing lining 7, which do not come into contact with the medium and therefore cannot be attacked by the medium.

Oben und unten im Bereich des Durchtritts der Schalt-65 welle 4 vom Gehäuse 2 in die Gehäuseauskleidung 7 und von dort in die Klappenscheibe 3 angeordnete Dichtringe 9 und 10 dichten den nicht dargestellten Prozessraum sicher und dauerhaft - auch unter Temperaturlastwechsel - gegenüber Above and below in the area of the passage of the switching shaft 4 from the housing 2 into the housing lining 7 and from there into the valve disc 3 arranged sealing rings 9 and 10 seal the process space, not shown, reliably and permanently - even under changes in temperature load

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der Schaltwelle 4 und damit nach aussen ab. Die Fig. 6 bis 8 zeigen verschiedene Ausführungsmöglichkeiten der Dichtringe 10, die ebenso wie die Dichtringe 9 ausgebildet sind. the control shaft 4 and thus from the outside. 6 to 8 show different possible configurations of the sealing rings 10, which are designed in the same way as the sealing rings 9.

Eine zusätzliche Abdichtung des Prozessraums gegen äussere Einflüsse wird durch eine Dampfsterilisation der Schaltwelle 4 erreicht. Steriler Dampf gelangt über ein in eine die Halswandung 5 durchdringende Bohrung reichendes Einlassventil 11 in einen Ringkanal 12. Gegenüber dem Einlassventil 11 befindet sich eine Sicherungsschraube 13. An additional seal of the process space against external influences is achieved by steam sterilization of the control shaft 4. Sterile steam enters an annular channel 12 via an inlet valve 11 reaching into a bore penetrating the neck wall 5. A securing screw 13 is located opposite the inlet valve 11.

Vom Ringkanal 12 gelangt der Dampf über vier gleich-mässig am Umfang der Schaltwelle 4 angeordneten Dampfkanäle 14 in die durch einen Verschlussstopfen 16 mit integriertem oder separat angeordnetem Auslassventil 17 abgedichtete Schaltwellenauf nahmebohrung 15 und zur unteren Hälfte des Gehäuses 2. Die Schaltwellenaufnahmebohrung 15 wird andererseits, also an dem Verschlussstopfen 16 gegenüberliegenden Ende, durch mehrere die Schaltwelle 4 umgebende und vom Gehäuse 2 umschlossene O-Ringe 18 abgedichtet. From the ring channel 12, the steam passes through four steam channels 14 arranged uniformly on the circumference of the selector shaft 4 into the selector shaft receiving bore 15 sealed by a sealing plug 16 with an integrated or separately arranged outlet valve 17 and to the lower half of the housing 2. That is, at the end opposite the sealing plug 16, sealed by a plurality of O-rings 18 surrounding the selector shaft 4 and enclosed by the housing 2.

Die Schaltwelle 4 besitzt in ihrem aus dem Gehäuse 2 ragenden Teil einen quadratischen Querschnitt und in dem vom Gehäuse 2 und der Gehäuseauskleidung 7 umgebenen Teil einen kreisförmigen Querschnitt (Fig. 2,3,5), der unterhalb des Ringkanals 12 vier gleichmässig am Umfang verteilte, halbkreisförmige, die Dampfkanäle 14 darstellende Einkerbungen aufweist, die mit den Einkerbungen des im Bereich der Klappenscheibe 3 im wesentlichen quadratischen The control shaft 4 has a square cross-section in its part protruding from the housing 2 and a circular cross-section in the part surrounded by the housing 2 and the housing lining 7 (FIGS. 2, 3, 5), which distributes four evenly around the circumference below the annular channel 12 , has semicircular notches which represent the steam channels 14 and which are essentially square with the notches in the area of the valve disc 3

Querschnitts der Schaltwelle 4 (Fig. 4) in Verbindung stehen. Cross section of the control shaft 4 (Fig. 4) are connected.

Die Fig. 2 bis 5 verdeutlichen den Wechsel im Querschnitt der Schaltwelle 4 oberhalb und unterhalb des Ringkanals 12 sowie mit ihrem dem Verschlussstopfen 16 zugekehrten Ende s lagert die Schaltwelle 4 jeweils in einer als wartungsfreien Gleitlager ausgeführten Buchse 19. 2 to 5 illustrate the change in cross-section of the selector shaft 4 above and below the annular channel 12 and with its end s facing the sealing plug 16, the selector shaft 4 is supported in a bushing 19 designed as a maintenance-free slide bearing.

Das vor allem im Chemiebereich zum Absperren, Drosseln und Regeln von korrosiven und abrasiven Medien geeignete Klappenventil ist wegen seines einfachen Aufbaus nicht io nur leicht und raumsparend, sondern lässt sich auch einfach montieren und betätigen; es ist diffusionsdicht, vor allem aber aufgrund seines doppelten Dichtungssystems gas- und flüssigkeitsdicht sowie vakuumfest. Vor allem aber gewährleistet das erfindungsgemässe Klappenventil, dass nicht Verls unreinigungen von aussen über die Schaltwelle in den Prozessraum gelangen. The flap valve, which is particularly suitable in the chemical sector for shutting off, throttling and regulating corrosive and abrasive media, is not only light and space-saving due to its simple structure, but is also easy to install and operate; it is diffusion-tight, but above all due to its double sealing system it is gas- and liquid-tight as well as vacuum-proof. Above all, however, the flap valve according to the invention ensures that no contaminants from outside get into the process space via the control shaft.

Bei mehreren Monaten dauernden Versuchen wurde ein erfindungsgemässes Klappenventil an besonders kritischen Stellen, nämlich im Bereich des Einlassventils 11, der Dicht-20 ringe 9 und des Verschlussstopfens 16, mit einem biologischen Indikator geimpft, der, nachdem Sterildampf von 131 °C jeweils dreissig Minuten lang sowohl die Schaltwelle umströmt, als auch den Prozessraum durchströmt hatte und beide Räume mit Sterilluft ausgeblasen worden waren, auf 25 eine Nährlösung gegeben wurde. Bei allen Versuchen ergab sich, dass der gesamte biologische Indikator abgetötet war. Alle Dichtungssysteme funktionierten einwandfrei. In tests lasting several months, a flap valve according to the invention was inoculated with a biological indicator at particularly critical points, namely in the area of the inlet valve 11, the sealing 20 rings 9 and the sealing plug 16, which, after sterile steam of 131 ° C., lasted for thirty minutes in each case both the flow around the switching shaft and the process room and both rooms had been blown out with sterile air, a nutrient solution was added to 25. In all experiments, it was found that the entire biological indicator had been killed. All sealing systems worked perfectly.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1. Butterfly valve, in particular for media of the highest degree of purity, with a valve disc (3) mounted in a housing (2) on a control shaft (4), characterized by a control shaft (4) around which a fluid flows and through the valve disc, as well as an inner and a outer sealing system (9,10,16,18).

2. Butterfly valve according to claim 1, characterized in that the switching shaft (4) has at least one longitudinal channel (14) connected to a ring channel (12) supplied via a steam inlet valve (11).

3. Flap valve according to claim 1 or 2, characterized in that the inner sealing system each arranged concentrically to the control shaft (4), the contact surfaces of the valve disc (3) and a housing lining (7) and limit both in the valve disc (3) as there is also a half-engaging sealing ring (9) in the housing lining (7).

4. Butterfly valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outer sealing system each arranged concentrically to the control shaft (4), the contact surfaces of the housing lining (7) and the housing (2) delimiting and both in the housing lining ( 7) as well as in the housing (2) engaging sealing ring (10) as well as several O-rings (18) enclosing the selector shaft (4) and a sealing plug (16).

5. Butterfly valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the housing (2) on the steam inlet valve (11) in the axial direction of the control shaft (4) opposite end in the sealing plug (16) or separately laterally above the sealing plug ( 16) in the housing (2) seated steam outlet valve (17) is arranged.

system solved. The continuous selector shaft allows the valve disc to be floating, i.e. the valve disc is not firmly connected to the shaft, but is guided by it, so that stresses are avoided in the case of thermal expansion.

On the basis of the knowledge that steam sterilization ensures safe and permanent sterilization, the fluid can consist of strained sterile steam, which is under a higher pressure than the product medium. The higher vapor pressure prevents bacterial contaminants from entering the product flow even if the inner sealing system fails, for example in vacuum processes; rather, only sterile steam gets into the process.

ls To ensure that the selector shaft is evenly surrounded by steam, it can have long ducts connected to an annular duct supplied via a steam inlet valve.

If the inner sealing system consists of a sealing ring, which is arranged concentrically to the selector shaft, at the upper 20 and at the lower end of the contact surfaces of the valve disc and housing lining, the space that receives the medium, hereinafter referred to as the process space, can be securely sealed against the valve cavity that receives the selector shaft. In order to seal the steam chamber, which consists of a ring channel and 25 longitudinal channels, to the outside, for example against the atmosphere, the outer sealing system can consist of several O-rings enclosing the selector shaft and one sealing ring arranged between the casing lining and the casing, concentrically with the selector shaft 30.

The sterile steam entering the steam chamber via the inlet valve can escape via an outlet valve mounted in a sealing plug which also seals the steam chamber from the outside.