CN101603553B - 食品加工中用于启动过程阀的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种食品加工中用于启动过程阀的设备(100),该过程阀具有第一气缸和第二气缸,所述设备包括第二控制阀装置(103)和至少一个第一控制阀装置(102),所述第一控制阀装置(102)至少具有用于双座阀的第一气缸的管路的连接器、进气连接器和排气连接器;所述第二控制阀装置(103)至少具有用于双座阀的第二气缸的管路的连接器、用于进气管路的连接器和用于排气管路的连接器,其中第一和第二控制阀装置(102,103)设置有分离的排气管路(104,105)。

Description

食品加工中用于启动过程阀的设备
技术领域
根据权利要求1的前序部分,本发明涉及一种食品加工中用于启动过程阀的设备。
背景技术
根据权利要求1的前序部分,食品加工中用于启动过程阀的设备在本领域是公知的,例如本发明的申请人为双座阀DELTA DA3+所配置的控制单元。
例如在US-A-5,435,853中公开了启动双座阀的控制单元或设备。
在食品加工中用于启动具有第一气缸和第二气缸的过程阀(例如:双座阀)的已知设备具有第一控制阀和至少一个另外的或第二控制阀,所述第一控制阀具有用于双座阀的第一气缸的管路的连接器、进气连接器和排气连接器,所述至少一个另外的或第二控制阀至少具有用于双座阀的第二气缸的管路的连接器、用于进气管路的连接器和用于排气管路的连接器。
就用于启动过程阀的已知设备而言,各种控制阀的排气是共同排出的,即各个控制阀的排气管路相互联通并且具有一个通向外界的共同排气口。这引起如下的缺陷:从一个控制阀经由共同排气管路的排气使压缩空气经由另一控制阀进入,所述另一控制阀通过正常地启动气缸内腔而将排气管路连接到所述气缸内腔上。在这种位置,虽然气缸内腔的排气倾向于向外逸出,但是通过将控制阀切换到排气通风状态存在于共同排气管路中的压缩空气能够引起意外地启动过程阀。出于无心,结果可能招致一个阀杆的短期开启。这种现象在食品加工领域尤其不能允许,因为例如可能出现渗漏腔的污染,从而可能造成食品质量的相关安全危害。
另一缺陷是,由于一个阀杆的意外提升运动使得产品损耗。
发明内容
因此,根据权利要求1的前序部分,本发明的目的是提供一种启动过程阀的设备,可以防止由来自启动过程阀的设备的另一控制阀装置的排气引起的待启动的过程阀的一个阀杆意外提升运动。
本发明的目的可以通过权利要求1的特征所描述的设备来实现。本发明的优选之处在从属权利要求中描述。
根据本发明的实施例,描述了一种用于启动具有第一气缸和第二气缸的过程阀(例如双座阀)的设备,所述设备包括第二阀控制装置和至少一个第一控制阀装置,所述第一控制阀装置至少具有用于双座阀的第一气缸的管路的连接器、进气连接器和排气连接器,所述第二控制阀装置至少具有用于双座阀的第二气缸的管路的连接器、用于进气管路的连接器和用于排气管路的连接器,其中第一和第二控制阀装置设置有分离的排气管路。
在本发明的上下文中,与气缸和控制阀装置有关的术语第一或第二等不表示任何优先级别,仅用于表示任一气缸或任一控制阀装置。相反,术语第一或第二等倾向于表示存在多个气缸或多个控制阀装置,即至少两个,优选三个或更多个的事实。在各种情况下,不同的控制阀装置用于执行过程阀的任何功能。
根据本发明,用于启动过程阀的设备具有以下优点:通过可靠地防止一个阀杆的意外提升运动来阻止排气从一个控制阀装置流进另一控制阀装置的排气管路连接器。因此也就确保了不会产生意外开启现象。
根据本发明,用于启动过程阀的设备可存在于布置在过程阀上的电路装置或控制单元内,或者作为电路装置或控制单元经由电线和/或气动管路连接到过程阀上。此外,所述设备可以被结合到过程阀或者壳体内。
根据本发明的实施例,第一、第二控制阀装置设置有分离的排气管路。由于配置了分离的排气管路,所以能够可靠地排除意外提升运动,因为分离的排气管路彼此未连接,所以来自一个控制阀的排气就无法进入另一控制阀内。因此,无需在排气管中设置止动部件和/或节流阀,就可以避免这种阀地意外启动。这导致降低了制造成本并且具有更可靠的性能。
可选择的是或者另外,根据本发明,用于启动过程阀的设备至少具有两个控制单元,第一控制单元设有用于启动第一控制阀装置的第一排气管路,以及第二控制单元设有用于启动第二控制阀装置的第二排气管路。
可选择的是或者另外,根据本发明,阀可以设置在连接于一个控制阀装置的排气管路连接器的管路上,所述阀防止来自另一控制阀装置的排气进入其它控制阀装置的排气管路连接器内。优选的是,这种阀可以是止回阀,其允许排气从控制阀装置中流出,但却阻止压缩空气(例如另一控制阀装置的排气)进入排气管路连接器。同样地,也可以设置切断阀,在另一控制阀装置的排气通风过程中将作为预防措施的所述切断阀关闭。
可选择的是或者另外,根据本发明,也可以设置节流阀,其其通过可靠地防止相应阀杆的意外提升运动来减小可能的压力。
只要共同的排气出口设置在用于启动过程阀的设备内,那么阀设置在排气管路内是优选的。如果设置了多个排气出口,那么优选将排气管路彼此分离。很明显,并不需要将所有的排气管路彼此分离,而是只需分离那些会造成短暂、意外提升运动的排气管路。
根据本发明,第一、第二控制阀装置可以设置有分离的排气管路。这个实施例具有如下的优点:采用简单的构造,能够可靠地防止通过控制阀装置的排气而使过程阀意外启动。
可选择的是或者另外,根据本发明,至少一个阀设置在将第一控制阀装置的排气管路连接器连接到第二控制阀装置的排气管路连接器上的管路中。根据本发明,设置于排气管路连接器之间的管路内的阀可以是止回阀和/或者切断阀和/或者节流阀。在这种情况下,在控制阀装置的排气管路连接器之间的管路内设置多个阀是可能的。
可选择的是或者另外,根据本发明,过程阀可以具有上阀杆和下阀杆,并且设置第一控制阀装置用以提升下阀杆,设置第二控制阀装置用以提升上阀杆。
根据本发明,用于启动过程阀的设备可以具有用于开启双座阀的第三控制阀装置。很显然,也可以设置另外的控制阀装置。在这种情况下,第三控制阀装置的排气管路连接器可以被连接到第一控制阀的排气管路连接器上或是被连接到第二控制阀装置的排气管路连接器上。
根据本发明,至少两个,优选所有的控制阀装置的进气连接器均被连接到共同的压缩空气源或加压气体源上。
根据本发明,用于启动过程阀的设备具有容纳控制阀装置的壳体,并且排气管路设置在所述壳体的底部。根据本发明,在这种情况下,用于启动过程阀的装置的壳体可以为注模件。
根据本发明,控制阀装置可以是(电磁阀(electromagnetic valves))电磁阀(solenoid valves)。
根据本发明,第一、第二和/或第三控制阀装置可以通过控制阀,优选是3/2通阀(3/2-way valve)或5/2通阀(5/2-way valve)来实现。
可选择的是或者另外,根据本发明,第一、第二和/或第三控制阀装置具有多个控制阀,优选是多个2/2通阀(2/2-way valve)的组合,优选地,根据3/2通阀和/或5/2通阀的相等线路图,进一步所述控制阀连接。
根据本发明,过程阀可以是双座阀,并且所述双座阀的第一气缸可以设计为用以提升下阀座,所述双座阀的第二气缸可以设计为用以提升上阀座。
根据本发明,过程阀的第一和/或第二气缸还可以设计成用以启动(开启)过程阀的主气缸。
根据本发明,过程阀可以具有用以启动(开启)过程阀的另外的气缸。
根据本发明,用于启动过程阀的设备可以是控制单元和/或电路装置。
本发明还涉及一种根据权利要求17的前序部分所述的节流阀和根据本发明用于启动过程阀的设备的节流阀,将所述节流阀分别设置为控制阀的进气管路和排气管路的进气节流阀和排气节流阀。这种节流阀可以用在过程阀中,例如图2所示的双座阀中,通过启动引导操作的控制阀装置来进行双座阀的开启、关闭以及可能地提升操作。通常,这种引导操作的控制阀装置是控制阀,并且优选是电磁阀(solenoidvalves)。由于节流阀设置在进气管路或排气管路中,因此可以减缓操作运动。已知的节流阀具有锥形阀座,该锥形阀座接合阀杆的锥形端。这些节流阀可以完全关闭进气管路和排气管路,从而防止控制阀以及过程阀的操作运动。如果所述节流阀发生故障,这就可能引起过程阀无法返回到其安全位置。
因此,本发明的目的是提供一种如权利要求17的前序部分所述的节流阀,即使在节流阀处于关闭位置时或者控制阀启动失败时,也能够确保通过控制阀来启动过程阀。
本发明的目的可以通过权利要求17的特征部分来实现。本发明的优选实施方案在从属权利要求中描述。
根据本发明,描述了一种用于限制控制过程阀的控制阀的最大开启量的节流阀,所述节流阀具有阀座和阀构件,所述节流阀以如下方式实现,即确保在阀构件的每一位置足以进行过程阀的启动的最小通道。
阀构件被认为是用于开启和关闭阀的构件。阀构件也可以称为终端控制元件。
根据本发明,即使当节流阀被误操作,节流阀的最小通道的设置也确保过程阀的紧急操作由节流阀来保证,尤其,即使当节流阀被误操作时,过程阀也能够返回到其安全位置。
德国实用新型DE 203 18 192 U1公开了一种节流阀,其中节流门5只在一个流动方向上起作用,然而旁通管7却只在相反的流动方向上起作用。而本发明正与之相反,旁通管必须在与节流门起作用的流动方向相同的流动方向上起作用。
根据本发明的实施例,描述了一种用于限制控制过程阀的控制阀的最大开启量的节流阀,所述节流阀具有阀座和阀构件,所述节流阀以如下方式实现,即确保在阀构件的每一位置足以进行过程阀的启动的最小通道。
根据本发明,节流阀具有壳体,并且设置在直接或间接连接到控制阀上的管路内,优选设置在用于控制阀的压缩空气源和控制阀之间的管路内,或者在控制阀和排气出口之间的管路内,或者在控制阀和过程阀之间的管路内。
可选择的是或者另外,所述节流阀可以被结合到控制阀和/或过程阀和/或用于控制阀的压缩空气源和/或排气管路和/或进气管路中。
根据本发明,所述节流阀具有旁通孔。在这种情况下,旁通孔可以设置在壳体和/或阀构件内。此外,根据本发明的改进方案,止回阀可以设置在旁通孔内。
可选择的是或者另外,凹口和/或凹槽和/或腹板(webs)可以设置在阀座和/或阀构件的闭合面内。
可选择的是或者另外,可以设置止动部件用以防止节流阀的完全闭合。在这种情况下,止动部件包括凸出部和/或套环,所述凸出部和/或套环优选设置在阀构件的阀杆上和/或在阀座内,并且与相应的止动机构协同作用以防止节流阀的完全闭合。
根据本发明,节流阀为座阀。
根据本发明,节流阀具有锥形阀座和截头圆锥体形闭合件。
根据本发明,节流阀包括隔板和/或波纹管和/或软管。
本发明还涉及一种特别是根据上述任一实施例所述的用于启动过程阀或者双座阀的设备,其中,节流阀,优选根据本发明的前述任一实施例的节流阀,设置在控制阀装置的至少一条进气管路和/或排气管路内,或者设置在控制阀装置内。在这种情况下,根据本发明可以设置多个节流阀,优选设置多个根据本发明的前述任一实施例的节流阀。
优选地,至少一个节流阀可被分别设置在进气管路和排气管路中,从而优选能够在启动方向上提供自由的最小横截面。在设有旁通管的实施例中,止回阀优选设置在旁通管中。
在食品加工中用于启动过程阀的已知控制单元中,对作用于阀启动器且进行过程阀的开启和关闭的压力并未进行监控。监控的只是过程阀在启动过程的位置,换言之,根据说明书,只监控过程阀是开启以及/还是关闭。
已知的控制单元存在下述的缺点:只能在相对较迟的阶段检测出用于启动过程阀的设备的故障,从而导致了较高的维修费用和/或更长的处理设施的停机时间。此外,产生故障的原因也无法立即检测出。除其它可能的故障原因外,检查压缩空气功能也是必要的。
因此,本发明的目的是为在食品加工中使用的处理单元提供一种用于启动过程阀的设备,其中实现了可能故障的早期识别。
本发明的目的通过具有权利要求30的特征的用于启动过程阀的设备来实现的。本发明的优选方案在从属权利要求中描述。
根据本发明,描述了一种用于启动过程阀的设备,尤其是,通过下述方式所述设备被加强:采用本发明上述实施例的一个或多个特征,采用至少一个压力传感器用以监控启动过程阀的控制压力。
德国专利DE 42 43 111 B4公开了一种具有压力传感器的双座阀。然而,提供在DE 42 43 111 B4的权利要求4和第42段所公开的压力传感器,用于监控密封件40,41内的液体压力。与之相反,提供依据本发明的压力传感器,用于监控启动阀时的控制气体的压力。根据本发明,可以监控气体压力,然而现有技术的目的在于监控液体压力。
根据本发明,控制空气压力可以通过压力传感器进行监控,并依据用于启动过程阀的设备的操作状态和过程阀自身的操作状态进行估算。为此,通过布置在供应管路内的压力传感器,控制空气压力可以优选在通向阀启动器的供应管路内获得。
可以优选设置比较设备,其用于将已获得的测量值与设定的参考值和/或已保存在存储设备中的参考值相比较。所述存储设备可以被结合到压力传感器和/或用于启动过程阀的设备中。优选地,所述存储设备被结合到控制单元的电子模块中,该模块同时为压力传感器和/或其它传感器提供能量和/或信号,和/或接收和/或估算它们的测量信号。如果比较设备检测出所获得的值和参考值之间的偏差低于最大容许偏差的阈值时,就会产生构成所谓的诊断信息的信号或者信息。阀启动的状态就可以根据该诊断信息进行评估。尤其是,可以识别阀启动器的空气供应是否在参考范围内。因此,可以为使用者提供有效的、能够在在极短的时间内即直接或立即检测出故障的诊断仪器,例如,阀操作时间过长的故障或者过程阀的故障,或者控制空气压力是否是造成故障的可能原因。因此,可以迅速实施适当的防范措施,能够将设施可能停机保持在尽可能短的时间内。
比如说,在将控制空气压力于一段时间内缓慢降低的情况下,在任何总故障出现前,会将此情况的预警给予操作者/使用者,于是操作者/使用者就可以根据所述信息采取适当的防范措施,从而防止阀出现故障以及设施的停机。作为预防,如果控制空气压力的特性超出了某一极限值,也可以采取预防性的维修。
故障信息或者测量值和控制空气压力的参考值之间超出某一极限值的偏差作为信号或信息可以直接显示在控制单元上,和/或被传送到中央控制系统上,例如传送到可编程控制器或者进程管理系统上。所述信号的传输方式取决于控制元件或电路装置的启动类型,因此,所述信号的传输方式既可以借助直接信号,作为选择,也可以通过适当的通讯协议,例如诸如AS interface,Profibus,DeviceNet,CClink或者类似的传输方式的现场总线协议来实现。
包含压力传感器的本发明的实施例具有以下优点:比如说,通过对先前已记录的特性进行分析和将这些特性与过程阀或控制阀启动时的压力传感器的当前特性进行比较,二者特性的偏差能够表明更换密封件或者其它磨损器件的需求。因此,根据本发明,及时地更换这些磨损器件是可能的,从而避免了短时期内的紧急修理以及避免了延长的停机时间。这在食品加工中尤其重要,其中要求使用多样性的过程阀用以控制复杂的操作。
与过程阀的实际情况结合的控制压力的附加信息也具有优点,从而相对于设施的操作性能及其必要的维修可得出进一步的推论。
根据本发明,在具有压力传感器的本发明的实施例中,用于启动过程阀的设备具有至少一个控制阀装置,所述控制阀装置包括将进气管路连接于其上的进气管路连接器和/或将排气管路连接于其上的排气管路连接器,和/或具有控制管路连接器、设置在进气管路和/或排气管路和/或控制管路内的所述压力传感器或压力传感器或多个压力传感器,所述控制管路连接器上连接有用于连接应用于食品加工领域的过程阀的阀启动器的控制管路。
根据本发明,在具有压力传感器的本发明的实施例中,用于启动过程阀的设备具有包括底部的壳体,至少一部分进气管路和/或排气管路和/或控制管路设置在所述壳体内。
根据本发明,在具有压力传感器的本发明的实施例中,提供比较设备,以将压力传感器获得的测量值与设定参考值和/或保存在存储设备内的参考值进行比较。
根据本发明,在具有压力传感器的本发明的实施例中,还提供一种存储设备,该存储设备优选被并入到压力传感器和/或用于启动过程阀的设备内。
根据本发明,在存储设备被并入到用于启动过程阀(如控制单元)的设备的电子模块中的情况下,该电子模块同时实现和设计成为压力传感器和/或其它传感器提供能量和/或信号,和/或接收和/或估算它们的测量信号。
根据本发明,所述压力传感器可以是压阻压力传感器、压电压力传感器、频率模拟压力传感器、具有霍尔元件的压力传感器、电容压力传感器、感应压力传感器或者具有应变仪的压力传感器。可以选用或另外使用本领域技术人员熟知的具有电输出信号的其它压力传感器。
根据本发明的优选实施例,所述设备具有压阻压力传感器。这种传感器能够测量相对压力或者绝对压力。优选地,压力传感器被设置和/或连接以便测量相对压力,所述测量装置优选以与例如惠斯登测量电桥(Wheatstone measuring bridge)相应的桥接电路的形式设置,以获取更精确的测量值。压力传感器优选输出模拟输出信号。根据本发明的优选实施例,压力传感器被设置在具有放大输出信号的电路装置的电子印刷电路板上。优选地,印刷电路板可进一步封装在塑料壳体内。在用于启动过程阀的设备的底部,传感器通过优选为注模件的壳体与其压缩空气连接器一起被安装在控制阀装置和过程阀启动器之间的控制空气管路上。在这种情况下,传感器经由合适的电缆连接到电子模块上,优选经由所述电子模块进行电压供应和信号发送。在安装控制单元的过程中,可以通过电子模块对传感器进行校准,一点式、或两点式或多点式校准均可被执行,由于一个或两个或多个不同的外部压力被作用于传感器上,因此校准压力优选处于测量范围的起始和结束处。在多于2个校准点的情况下,所述校准压力也可以优选地均匀分布在整个测量范围内,以获得相应的精确度。
压力传感器具有模拟输出信号和/或数字输出信号,该数字输出信号是所获得的空气压力的测量。
根据本发明,可以提供估算单元,用以监控和/或估算控制空气压力,以便优选地提供阀状态的长期诊断。这种情况下,估算单元的信号或信息直接显示在控制单元上和/或传输到中央控制系统上,例如可编程控制器或进程管理系统。在通过用于启动过程阀的设备(例如通过控制单元或电路装置)的过程阀的第一次启动过程中,阀的特定参数,例如控制空气压力、主启动器的阀升程或各个启动器的升程、以及在整个开启和关闭操作期间的运动时间,均能够作为值对/特性(value pairs/characteristics)被记录并存储在存储设备中。
记录的值对/特性符合特定的阀状态。在阀操作期间,将这些特性/值对在预定的时间间隔内反复记录,并将这些特性/值对与在第一次和/或更早启动的过程中所确定和存储的特性/值对进行对比。如果在要比较的数据中发现超出某一极限值的偏差,那么就会产生相应的指示/信息。
根据本发明,还描述了一种过程阀,根据本发明的上述任一实施例,该过程阀具有用于启动过程阀的设备和/或具有节流阀。在这种情况下,根据本发明,所述过程阀可以是单座阀、双座阀、盘阀、蝶阀或者瓣阀。
附图说明
下面参考附图中示出的示例性实施例对本发明进行详细地描述。
图1是具有根据本发明的控制单元的本发明的双座阀的局部剖切侧视图。
图2是图1所示的去除控制单元的双座阀的局部剖切侧视图,其中左半部分示出了处于其开启位置的双座阀,右半部分示出了处于其闭合位置的双座阀。
图3是根据本发明第一个示例性实施例的用于启动过程阀的设备的剖视图。
图4是已知控制单元的管路装置的示意图。
图5是根据本发明的用于启动过程阀的设备的管路装置示意图,该设备连接到双座阀上。
图6是根据本发明的另一实施例的用于启动过程阀的设备的一部分的示意图,该设备连接到过程阀上。
图7是根据本发明的另一实施例的用于启动过程阀的设备的示意图,该设备连接到过程阀上。
图8是同时示出了根据本发明的多种不同的节流阀的剖视图,所述节流阀优选用于本发明的启动过程阀的设备内。
图9是根据本发明的节流阀细节的剖视图,所述节流阀优选用于本发明的启动过程阀的设备内。
下面的附图标记用于描述示例性实施例。
1、双座阀
2、止动螺钉(光学位置指示器)
3、连杆(也可以称为拉杆)
4、管路
5、管路
6、渗漏腔
7、排出管
8、清洁连接器
10、上阀杆
11、接合件(上阀杆)
12、中心弹簧
20、气缸(用于下阀座提升)
21、连接器(压缩空气、加压气体等,用于下阀座提升)
22、活塞(下阀座提升)
23、活塞密封件
24、回位弹簧
30、主气缸(用于上阀座提升并且打开过程阀)
31、连接件(压缩空气,加压气体等,用于上阀座提升)
32、活塞(上阀座提升,打开过程阀)
33、活塞密封件
34、连接器(打开过程阀)
40、弹簧气缸
41、主封闭弹簧
50、下阀杆
51、接合件(下阀杆)
60、阀座罩
71、上阀座密封件
72、下阀座密封件
73、中间密封件
74、下阀杆密封件
75、上阀杆密封件
100、启动设备(也称为控制单元或者电路装置)
101、控制阀(用于打开过程阀的第三控制阀)
102、控制阀(用于提升上阀杆的第一控制阀)
103、控制阀(用于提升下阀杆的第二控制阀)
104、排气管路(用于从第一和第三控制阀排出排气)
105、排气管路(用于从第二控制阀排出排气)
107、用于电线的连接器
108、传感器塔
109、电子电路
110、压力传感器
111、阀启动器
112、阀
113、排气节流阀(排气)
114、进气节流阀(进气)
115、排气管路(排气)
116、进气管路(进气)
121、控制管路(第三控制阀的)
122、控制管路(第一控制阀的)
123、控制管路(第二控制阀的)
124、控制管路(过程阀的)
131、阀座
132、阀杆
133、阀壳体内的旁通管
134、阀构件内的旁通管
135、阀座内的凹口
136、阀构件内的凹口
137、阀杆上的止动件
具体实施方式
图1是图2处于闭合位置的双座阀,根据本发明,该双座阀包括布置于壳体内的控制单元。
图2是图1所示的双座阀的剖视图,为了清楚起见,图1没有示出控制单元。根据本发明,所示的双座阀可用已知方式连接到用于启动过程阀的设备上。在本申请人的双座阀DELTA DA3+的产品信息资料中能够找到双座阀的全面介绍,这篇资料所描述的内容可包含于本申请中作为引用。
止动螺钉2用于定位下阀杆50和光学位置指示器。双座阀还具有连杆3。置于气缸20中的活塞22可以进行更换,所述活塞22通过活塞密封件23相对于气缸20密封并通过回位弹簧24向下偏置。主气缸30具有活塞32,该活塞32通过活塞密封件33相对于气缸30密封。主气缸用于在一个方向上开启过程阀以及在另一个方向上提升上阀杆。
上阀杆10通过接合件11被连接到主气缸30上,而下阀杆50通过接合件51被连接到连杆3上。中心弹簧12位于上阀杆10内,并且通过中心弹簧12、止推环和盘簧经由连杆3将下阀杆50定位在闭合位置。
阀座罩60用于设置容纳上阀座密封件71和下阀座密封件72的环,并且用于设置上阀杆密封件75。所述下阀杆密封件51容纳在阀壳体的下底板的凹槽内。
双座阀1具有上阀杆10和下阀杆50,在闭合位置时,所述上阀杆10和下阀杆50通过布置在弹簧气缸40内的主封闭弹簧41的弹簧力和中心弹簧12的弹簧力被关闭,并且所述上阀杆10和下阀杆50使得管路4和5内的介质(产品A,B和清洁液体)彼此分离。在阀杆10、50和排水管7之间存在有渗漏腔6,该渗漏腔6允许渗漏液体或者清洁剂在无压力状态下自由地向下排出。
图2的左半部分示出了处于开启位置的双座阀1,而图2的右半部分示出了处于闭合位置的双座阀1。为了开启双阀座,上阀杆10通过启动控制单元而相对中间密封件73运动。为此,压缩空气被作用到主气缸30的连接器34上。这将导致渗漏腔6相对于管路4和管路5关闭。然后这两根阀杆都向下移动至开启位置,管路4和管路5在此位置相互连接。
DELTA DA3+型双座阀可以清洗包括与产品相接触的密封件的所有器件。
为了清洗上阀的区域,将清洁液体引入到管路4中。通过控制单元使上阀杆10提升穿过作用到主气缸30的连接器31的压缩空气。上阀杆10以与打开方向相反的方向向上移动,提升过程由一个金属止动件加以限制。清洁液体流过上阀座密封件71和上阀杆密封件75。与此同时,渗漏腔6被清洁干净。清洁液体以无压力的方式向下流动。
为了清洗下阀的区域,将清洁液体引入到管路5中。通过控制单元使下阀杆50提升穿过作用到气缸20的连接器21的压缩空气。下阀杆50以与打开方向相反的方向向上移动,提升过程由一个金属止动件加以限制。清洁液体流过下阀座密封件72、中间密封件73、以及下阀杆密封件74。与此同时,渗漏腔6被清洁干净。清洁液体以无压力的方式向下流动。
根据本发明,可以使用启动过程阀的设备,所述过程阀不仅为图2所示的双座阀,而且优选为由至少两个控制阀装置(一般为电磁阀)启动并且相互连接至少两根管路的所有过程阀,一般在所述至少两根管路内具有两种不同的食品或者一种食品和一种清洁液。
根据本发明,图3是根据本发明的第一实施例的用于启动过程阀的设备的剖视图。
根据本发明,用于启动过程阀的设备100具有第一控制阀102,该第一控制阀102例如用来提升上阀杆。此外,所述设备100还具有第二控制阀103,该第二控制阀103例如用来提升双座阀的下阀杆。在所示实施例的情况下,根据本发明,用于启动过程阀的设备还具有第三控制阀101,该第三控制阀101例如用来开启双座阀。
可以使用图3所示的启动过程阀的设备100,所述过程阀优选为图2所示的双座阀,例如图1所示。很明显,根据本发明,同样可以使用用于启动过程阀的设备,所述过程阀为具有至少两个气缸内腔的其它阀,所述其它阀通过控制器的不同控制阀启动,而且通过用于启动过程阀的设备的不同控制阀启动,并且能够防止由其它控制阀的排气引起的一个控制阀意外地启动。
根据本发明,控制单元100有两条相互分离的排气管路104和105。在所示的实施例中,排气管路104用于排出第一和第三控制阀的排气。排气管路105则用于排出第二控制阀103的排气。就如图1和图2所示的双座阀而言,将用于提升下阀杆的控制阀的排气与用于提升上阀杆的控制阀的排气相互分离非常重要,或者为了防止意外地开启而至少防止二者的交叉流动非常重要。就用于启动过程阀的设备100而言,设置在用于启动过程阀的设备的壳体底部中的相互分离的排气管路104和105是通过构造实现的。用于启动过程阀的设备100所示的部分壳体的基部是注模件,相互分离的排气管路104和105设置在该注模件内。图3所示的用于启动过程阀的设备100的其它部件对于本领域技术人员来说是已知的并且可以根据现有技术进行改变。用于启动过程阀的设备100具有传感器塔108,为了后续加工,传感器在该传感器塔108内测量阀的位置。此外,可以提供一种用于估计传感器测量结果和控制阀启动的电子电路109。根据本发明,用于启动过程阀的设备100还具有用于电线的连接器107。此外,提供了用于连接双座阀的气缸的管路的连接器。
图4是已知控制单元的管路示意图。控制阀101、102和103分别具有供给管路121、122和123,所述供给管路121、122和123分别通向用于开启过程阀的主气缸的连接器34、用于提升上阀座的主气缸的连接器31和用于提升下阀座的气缸20的连接器21。例如,根据图1和图2,气缸20和30被示意性地示出并且能够实现。控制阀101、102和103均为电磁阀,并且具有连接到共同进气管路116的进气管路连接器。控制阀101、102和103还具有连接到共同排气管路115的排气管路连接器。为了开启过程阀或者为了提升上阀杆或下阀杆而启动气缸,使所排出的排气分别向外通过控制阀101、102和103。在这种情况下,其它的控制阀是不工作的,也就是说,相应的控制管路被连接到排气管路上。由于排气管路的连接和排气通风产生的压力,就会存在排气增大在其它控制管路中的压力的风险,由此可能造成意外地启动。
图5是根据本发明的控制单元的示意图,与图4基本一致。参考图4,以下介绍二者之间的区别。控制阀103具有被连接到排气管路连接器上的独立的排气管路105。控制阀101和102具有共同的排气管路104,其连接到控制阀101和102的相应排气管路连接器上。由于排气管路的分离,在控制阀101或102的排气通风和下阀杆意外地排气通风的情况下,不存在将压缩空气作用到控制阀103上的风险。同样地,在下阀杆排气通风的情况下,不会造成过程阀的意外开启或者上阀杆的意外提升。
根据本发明,根据用于启动过程阀,尤其启动合适的双座阀的设备(或控制单元和/或电路装置)的可选择实施例,同样可以将控制阀101的排气管路连接到控制阀103的排气管路上,并且为控制阀102提供独立的排气管路。在这种情况下,第一控制阀102的排气管路和第二控制阀103的排气管路彼此分离,以便在另外的控制阀排气通风的情况下,不会出现其中一个控制阀的意外提升。
根据本发明,以控制阀101为例,图6示出了在根据本发明的用于启动过程阀的设备内的节流阀装置。用于进气的节流阀114设置在进气管路116内,并且用于排气的节流阀113设置在排气管路115内。执行过程阀112的开启和闭合的阀启动器111由控制管路124启动。
很明显,根据本发明,在用于启动过程阀的设备中,将根据本发明的节流阀只设置在排气管路或只设置在进气管路内是可能的。本发明的节流阀的配置是重要的,尤其在节流阀的作用确保过程阀能够返回到其安全位置的管路中。本发明的节流阀优选设置在管路115和116内。
图8和图9示出了根据本发明的节流阀的可能实施例。图8中所示的节流阀具有锥形阀座131和包括与该阀座接合的截头圆锥体头部的阀杆。
如图8所示,旁通管133设置在阀壳体内。
可选择的是或者另外,旁通管134设置在阀杆内。
可选择的是或者另外,凹口或槽135设置在阀座内和/或凹口136设置在在阀杆的闭合件内。
可选择的是或者另外,腹板(web)或肋板可以设置在阀座131上或阀杆132的闭合件上。
如图9所示,为了防止节流阀的完全闭合,止动件137可以设置在阀杆上。为了确保节流阀的自由最小横截面,也可将提供的所述方法与图8所示的一种或多种方法组合。
根据本发明,为了确保节流阀的自由最小横截面,可以提供这些方法的任一组合。
可以得到附图所示或所描述的示例行实施例的可选择实施例。例如,优选可以使用不同的压力介质或者加压气体来代替压缩空气来启动过程阀。
本发明不限于食品加工技术领域,也可应用于相对于清洁度和加工安全性而具有类似严格要求的其它技术领域。但是,本申请的优选技术领域是食品加工领域。

Claims (25)

1.一种用于限制控制过程阀的控制阀的最大开启量的节流阀,所述节流阀具有阀座和阀构件,
其特征在于,所述节流阀以如下的方式实现,即确保在阀构件的每一位置足以进行过程阀启动的最小通道,其中所述节流阀具有旁通孔并且所述旁通孔设置在壳体和/或阀构件内,
其中,所述节流阀具有壳体,并且设置在直接或间接连接到控制阀的管路内,所述管路设置在用于控制阀的压缩空气源和控制阀之间,或者设置在控制阀和排气出口之间,或者设置在控制阀和过程阀之间,
其中,设置止动部件以防止节流阀的完全闭合。
2.根据权利要求1所述的节流阀,其特征在于,所述节流阀被结合到控制阀和/或过程阀和/或用于控制阀的压缩空气源和/或排气管路和/或进气管路中。
3.根据权利要求1所述的节流阀,其特征在于,凹口和/或凹槽和/或腹板设置在阀座和/或阀构件的闭合面内。
4.根据权利要求1所述的节流阀,其特征在于,所述止动部件包括凸出部和/或套环,所述凸出部和/或套环设置在阀构件的阀杆上和/或阀座内,并且与相应的止动件协同作用以防止节流阀的完全闭合。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的节流阀,其特征在于,所述节流阀是座阀。
6.根据权利要求1-4中的任一项所述的节流阀,其特征在于,所述节流阀具有锥形阀座和截头圆锥体闭合件。
7.根据权利要求1-4中的任一项所述的节流阀,其特征在于,所述节流阀包含隔板和/或波纹管和/或软管。
8.一种用于启动过程阀的设备,所述过程阀为根据权利要求1-7中任一项所述的过程阀,其特征在于,根据权利要求1-7中任一项实现的节流阀设置在控制阀装置的至少一条进气管路和/或排气管路内和/或设置在控制阀装置内。
9.根据权利要求8所述的用于启动过程阀的设备,其特征在于,设置有根据权利要求1-7中任一项实现的多个节流阀。
10.根据权利要求8所述的用于启动过程阀的设备,其特征在于,设置有至少一个压力传感器,用于监控启动过程阀的控制压力。
11.根据权利要求10所述的用于启动过程阀的设备,其特征在于,用于启动过程阀的设备具有至少一个控制阀装置,所述控制阀装置包括将进气管路连接于其上的进气连接器和/或将排气管路连接于其上的排气管路连接器,和/或具有控制管路连接器、设置在进气管路和/或排气管路和/或控制管路中的所述压力传感器,所述控制管路连接器上连接有用于连接食品加工中的过程阀的阀启动器的控制管路。
12.根据权利要求11所述的用于启动过程阀的设备,其特征在于,所述用于启动过程阀的设备具有壳体,该壳体包括底部,至少一部分进气管路和/或排气管路和/或控制管路设置在所述底部内。
13.根据权利要求10-12中的任一项所述的用于启动过程阀的设备,其特征在于,设置有比较设备,用于将压力传感器获得的测量值与设定的参考值和/或存储设备中的参考值进行比较。
14.根据权利要求10-12中的任一项所述的用于启动过程阀的设备,其特征在于,设置有存储设备。
15.根据权利要求14所述的用于启动过程阀的设备,其特征在于,所述存储设备被结合到压力传感器和/或用于启动过程阀的设备内。
16.根据权利要求15所述的用于启动过程阀的设备,其特征在于,所述存储设备被结合到用于启动过程阀的设备的电子模块中,该模块同时实现并设计成为压力传感器和/或其它传感器供给能量和/或信号,和/或接收和/或估算它们的测量信号。
17.根据权利要求10-12中的任一项所述的用于启动过程阀的设备,其特征在于,所述压力传感器为压阻压力传感器、压电压力传感器、频率模拟压力传感器、具有霍尔元件的压力传感器、电容压力传感器、感应压力传感器或者具有应变仪的压力传感器。
18.根据权利要求10-12中的任一项所述的用于启动过程阀的设备,其特征在于,所述压力传感器具有模拟和/或数字输出信号。
19.根据权利要求10-12中的任一项所述的用于启动过程阀的设备,其特征在于,设置有估算单元,用于监控和/或估算用于启动过程阀的控制压力。
20.根据权利要求19所述的用于启动过程阀的设备,其特征在于,所述估算单元的信号或信息直接显示在控制单元上和/或被传输到中央控制系统。
21.根据权利要求20所述的用于启动过程阀的设备,其特征在于,所述中央控制系统为可编程控制器或者加工管理系统。
22.一种具有根据权利要求8-21中任一项所述的用于启动过程阀的设备的过程阀。
23.根据权利要求22所述的过程阀,其特征在于,所述过程阀是单座阀、双座阀、盘阀或者球阀。
24.一种具有根据权利要求1-7中任一项所述的节流阀的过程阀。
25.根据权利要求24所述的过程阀,其特征在于,所述过程阀是单座阀、双座阀、盘阀或者球阀。
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