CN102384302B - 用于双座阀的驱动装置 - Google Patents

Abstract

用于双座阀(D)的驱动装置(A)，包括：流路(14，15)之间的阀座(2，2’)、第一和第二阀盘(5，7，7’)，通过交替用于启动阀盘的打开和清洗循环的压力脉冲(D1，D2，D3)而可密封地移动的第一、第二和第三活塞(K1，K2，K3)均设置在驱动装置外壳(16)中，活塞选择性地与阀盘联接元件(36，37，36’，37’)连接以传递运动，通到驱动装置外壳(16)的压力传递路径(29，30，28’)到达由活塞限定的室(31，32，33)，与第一活塞(K1)分开的第二活塞(K2)在驱动装置外壳(16)中被密封地引导，第一和第二活塞(K1，K2)的密封区域在驱动装置外壳(16)中限定第一室(31)，为了第二阀盘(7，7’)的清洗循环，至少一个压力传递路径(29，30)从侧面并且与所述驱动装置外壳(16)和所述阀室(1，1’)的共用轴线(X)横切地至少直接通入到第一室(31)。

Description

用于双座阀的驱动装置

技术领域

本发明涉及下述驱动装置：所述驱动装置在流路之间的阀室中包括：阀座以及第一阀盘和第二阀盘，所述第一阀盘和所述第二阀盘能够相对于彼此直线调整并且能够相对于所述阀座一起调整，其中，第一活塞、第二活塞和第三活塞被设置在驱动装置外壳中，并且利用用于启动两个阀盘的打开循环、所述第一阀盘的清洗循环以及所述第二阀盘的清洗循环的加压介质、通过交替的压力脉冲能够以密封的方式移动，活塞能够被选择性地与连接到所述第一阀盘和所述第二阀盘的两个联接元件中的至少一个联接元件连接以传递运动，多个压力传递路径通入到所述驱动装置外壳中以到达由所述活塞限定的室。

背景技术

这种双座阀不仅能用于食品工业，而且例如还能用于化妆品或医药产品，以连接流路或使流路可靠地彼此分离，其中，例如在改变产品的情况中或者在一定的运转次数之后，必须进行外部和/或内部清洗循环。这里，除了别的之外，对双座阀的重要要求必须满足：在双座阀的关闭状态中并且在清洗循环期间流路之间不发生任何连通，在关闭状态中可能发生的任何泄漏物在任何情况下都不会从一个流路进入到另一个流路，在清洗循环中不会发生流路的分离的非受控损耗，以及在使用清洗介质的清洗循环中，双座阀的与例如食物、泄漏物或清洗介质接触的所有部件可被完全地清洗，可选地甚至在无菌条件下被完全清洗。

至少两种不同类型的双座阀是共用的。在一种类型的双座阀中，在阀座中或在阀座处具有轴向密封件或轴向和径向密封件的第一阀盘实现座阀功能，而在阀座中具有仅径向密封件的另一阀盘提供滑阀功能。然而，在适于例如无菌条件的另一类型的双座阀中，具有轴向密封件或轴向和径向密封件的第二阀盘还提供座阀功能。在双座阀的关闭状态中，两个阀盘一起限定阀座中的泄漏空间，该泄漏空间可与外部环境连接，接收可能的泄漏物，由此防止泄漏物从一个流路进入到另一个流路。在打开循环期间，通过打开运动最初启动的第二阀盘带着第一阀盘一起启动，而只要两个阀盘与阀座分开并且流路被连接，则由中央密封件在泄漏空间与外侧之间进行密封。通常通过弹簧组件进行双座阀的关闭循环，该弹簧组件至少作用于三个活塞中的两个活塞。对于第二阀盘提供滑阀功能的双座阀类型，第一活塞用作用于打开循环的主活塞，而第二和第三活塞被设置为用于两个阀盘的清洗循环的排气活塞。在第二阀盘也提供座阀功能的双座阀类型中，第一活塞用作用于打开循环的主活塞，并且可选地用作用于一个阀盘的清洗循环的排气活塞，而第三活塞用作另一阀盘的清洗循环的排气活塞，第二活塞使阀盘在关闭位置不经历清洗循环并且限制所述一个阀盘在清洗循环期间的行程。对驱动装置的重要要求在于：特别是在清洗循环中实现短的切换时间，由于这种双座阀的周围区域中的空间经常非常受限，所以以尽可能紧凑的方式构造驱动装置，能够实现各阀盘在清洗循环期间的精确限定的排气位置和循环中的优选地低的压力介质消耗。通常，压缩空气用作用于控制驱动装置的压力介质。

在从DE42 43 111A所已知的用于无菌双座阀的驱动装置中，第二活塞被引导以能够在驱动装置外壳中以密封的方式在第一活塞中移动，使得在第一活塞和第二活塞之间限定第一室。进入到第一室的压力传递路径延伸穿过驱动装置外壳中的包含主弹簧组件的空间。由于在大的空间中压力的建立有些延迟，所以这不仅在清洗循环期间导致不期望的长的切换时间，而且还导致与阀盘的取决于时间的以不期望的方式限定的排气位置相组合的压缩空气消耗大。

从WO 2005/093298 A和WO 2005/093299 A已知的驱动装置通过重新配置驱动装置的位于内部的多个部件能够可选地用于以上所述的两种类型的双座阀。第二活塞能够以密封的方式在第一活塞的内部移动并且与第一活塞一起限定第一室。在一个实施方式中，压力传递路径延伸穿过驱动装置外壳的中心并跨过多个流路偏转部进入第一室中。在另一实施方式中，压力传递路径从侧面延伸到驱动装置中并延伸到第一室中，尽管未直接延伸到第一室但是也越过了多个偏转部并穿过了第一活塞。

从DE 10 237 236 A和EP 1 525 415 A已知的均仅用于一种双座阀类型的驱动装置包括在驱动装置和双座阀的完整组件的轴向上依次布置的两个驱动装置外壳，所述外壳以密封方式彼此连接，所述外壳中的一个外壳包含主弹簧组件和第一活塞，另一个外壳包含另一弹簧组件、第二和第三活塞以及三个压力传递路径。与第一室相连的压力传递路径轴向地延伸穿过一个驱动装置外壳的中心并远离双座阀。驱动装置结构复杂并且沿轴向具有不合适的大的总体尺寸。

发明内容

本发明的目的是提供一种以上所述类型的驱动装置，该驱动装置结构简单、轴向上紧凑、失效安全(fail-safe)并且快速切换，其中该驱动装置旨在能够可选地普遍地用于各种类型的双座阀。

利用下述驱动装置来实现该目的：一种用于双座阀的驱动装置，特别地用于食品流动控制，驱动装置在流路之间的阀室中包括：阀座以及第一阀盘和第二阀盘，第一阀盘和第二阀盘能够相对于彼此直线调整并且能够相对于阀座一起调整，其中，第一活塞、第二活塞和第三活塞被设置在驱动装置外壳中，并且利用用于启动两个阀盘的打开循环、第一阀盘的清洗循环以及第二阀盘的清洗循环的加压介质、通过交替的压力脉冲能够以密封的方式移动，活塞能够被选择性地与连接到第一阀盘和第二阀盘的两个联接元件中的至少一个联接元件连接以传递运动，多个压力传递路径通入到驱动装置外壳中以到达由活塞限定的室，与第一活塞分开的第二活塞在包含第一活塞的驱动装置外壳中以密封的方式被引导，并且第一活塞的密封区域和第二活塞的密封区域在驱动装置外壳中限定第一室和第二室，为了第二阀盘的清洗循环，至少一个压力传递路径从侧面并且与驱动装置外壳和阀室的共用轴线横切地通入到驱动装置外壳中并且直接地至少通入到第一室中。

由于第一活塞能够具有简单的设计，所以在包含第一活塞的单个驱动装置外壳中与第一活塞结构分离的第二活塞的密封引导具有简单的结构。由于来自第二活塞的运动阻力的反作用力不影响第一活塞的调整运动，所以增大了功能可靠性。由于在结构上彼此分离地起作用的第一和第二活塞在驱动装置外壳中的密封区域限定第一室，所以用于第二阀盘的清洗循环的压力传递路径能够被非常容易地从侧面(laterally)并且与驱动装置外壳和阀室的共用轴线横切地(transversely)直接引导到第一阀室中。这在关注压力建立和排气的同时，实现短的切换时间和用于清洗循环的低的压力介质的低消耗，并且由于第二阀盘在清洗循环中的排气位置被极好地限定，所以实现高的功能可靠性。此外，需要更短的轴向总长度。

在一个适当的实施方式中，驱动装置外壳被分成至少上部外壳部和中间外壳部。在中间外壳部中，设置(形成为一体或插入)引导环，与上部外壳部中的用于第一活塞的引导密封直径相比，该引导环限定用于第二活塞的较小的引导密封直径。根据第一活塞的引导密封直径，用于第二活塞的引导密封直径响应于活塞彼此之间的比例能够适于获得清洗循环期间的优选地短的切换时间和对此所需要的力。通到第一室的至少一个压力传递路径穿过中间外壳部或引导环直接延伸到第一室中。压力传递路径可被设计成使得在压力建立或排气期间产生尽可能少的节流损耗。

在一个适当的实施方式中，引导环中的用于第二活塞的轴向密封引导长度比第二活塞在打开循环期间的移位行程短。这意味着，在打开循环期间，第二活塞以密封且制动的方式仅被引导过最初的短行程距离，随后与第一活塞一起自由行进。在打开循环的主要部分，这产生以下优点：来自第二活塞的移位阻力的反作用力不影响由第一活塞控制的打开循环，缩短了打开循环和关闭循环的时间。由此，引导环仅在第二阀盘的清洗循环所需的行程距离上以密封的方式引导第二活塞，以使第二阀盘直接进入清洗循环所需的排气位置，或在第二阀盘的清洗循环期间将第一阀盘固定于关闭位置并限制排气行程距离。

在适当的实施方式中，设置用于第二活塞的锥形导入斜面或第二活塞的密封件以在引导环中限定用于第二活塞的引导密封长度并且用于使第二活塞在关闭循环期间更加容易地重新进入引导环。

在另一优选实施方式中，下部外壳部与包含引导环的中间外壳部以密封的方式适当地接合，下部外壳部包括第三活塞和第三室。下部外壳部中的第三活塞的引导密封直径可与第一或第二活塞的引导密封直径对应，或者甚至适当地小于第二活塞的引导密封直径(减小压力介质消耗并缩短切换时间)。

适当地，第二活塞在引导环中的密封区域和第三活塞在下部外壳部中的密封区域限定第二活塞和第三活塞之间的第二室。这里，如果分离的压力传递路径从侧面穿过引导环和下部外壳部直接进入第二室和第三室中，则是适当的。该设计也有助于缩短驱动装置的切换时间。

根据本发明的驱动装置的特别适当的实施方式被设计成使得通到第一和第二室的压力传递路径从第一和第二室共用的阀开始。该阀具有两个分开的外部连接部，包含压力控制型梭阀(pressure-controlled shuttle valve)并且可优选地可以从外侧被横向安装于驱动装置外壳或中间外壳部，以获得短的压力传递路径。该阀不仅具有建立用于相应循环的压力的功能，而且同时在循环期间从变小的室相应地排出被置换的压力介质。该共用阀结构简单、失效安全并且廉价。然而，不会排除以下情况：共用阀被设计为没有压力控制型梭阀的多口电磁阀，该多口电磁阀可选地具有一个单一的外部供压连接部和返回连接部以及与第一和第二室连接的两个出口，并且不通过压力控制进行切换而是通过用于相应循环的磁控制进行切换。

在一个适当的实施方式中，梭阀包含控制活塞，控制活塞在共用阀的控制室能够以密封地方式移动，该控制室与两个外部连接部单独(separately)连通，并且经由室出口与第一和第二室单独连通。该控制活塞根据施加到一个外部连接部或另一外部连接部的压力能够在至少两个切换位置之间切换。在一个切换位置，所述一个外部连接部与两个室出口同时连接，并且优选地，所述另一外部连接部与室出口的连接被切断。由于该方式适用于第二阀盘提供滑阀功能的双座阀，所以第二活塞的力被抵消并且第一活塞被力作用。在另一个切换位置，通到第一室的室出口与所述另一外部连接部连接以由施加到第一室的压力将第二活塞从第一活塞推离，而通到第二室的室出口可选地与所述一个外部连接部连接以经由控制室使第二室排气。

在另一实施方式中，具有梭阀的共用阀被设计为用于具有提供座阀功能的第二阀盘的双座阀，梭阀包括控制活塞，所述控制活塞在控制室能够以密封的方式移动，所述控制室与两个外部连接部单独连通并且经由室出口与第一和第二室单独连通。该控制活塞根据施加到一个外部连接部或另一个外部连接部的压力能够在两个切换位置之间切换。在一个切换位置，通到第二室的室出口与所述一个外部连接部连接，通到第一室的室出口与所述另一个外部连接部的连接被切断。由此，当压力施加到第二室时，压力沿朝向第一活塞的方向仅作用于第二活塞。在第二切换位置，通到第二室的室出口与所述一个外部连接部连接，并且通到第一室的室出口与所述另一个外部连接部连接以在第一室中建立压力并使第二活塞远离地第一活塞移位，同时可选地使第二室排气。例如为了打开循环，在压力仅施加到第二室时，为了对第一活塞也施加压力，在本实施方式中，在第二活塞的密封区域中设置至少一个如下的密封件：该密封件在从第一室到第二室的流动方向中关闭并且在相反的流动方向中打开，使得当压力仅施加到第二室时，该压力经过第二活塞传播到第一室中，并且以此方式抵消施加到第一活塞的力。该密封件可以是例如配置在第二活塞、例如第二活塞的外周的环形槽中的像单向阀那样起作用的槽用环状密封件。作为选择，在第二活塞的在两个流动方向中均关闭的密封件中，对于第二活塞的该功能，也可以设置至少一个单向阀。

在用于一种类型的双座阀的驱动装置的一个适当实施方式中，用于座阀功能的第一阀盘包括用于阀座的面的轴向密封件或轴向和径向密封件，用于滑阀功能的第二阀盘包括在阀座中的例如筒状内壁处的仅径向密封件。

在可选择的实施方式中，在能够利用该驱动装置控制的另一类型的双座阀中，用于座阀功能的第一阀盘包括用于阀座的面的轴向密封件或轴向和径向密封件，而阀座中也用于座阀功能的第二阀盘包括用于阀座的另一面的轴向密封件或轴向和径向密封件。由此，驱动装置在稍微变形之后能够普遍地可选地用于两种类型的双座阀。

在另一优选实施方式中，在一种类型的双座阀中，在清洗循环期间，通过对第一室施加压力，经由第二活塞将具有仅径向密封件的第二阀盘沿远离所述驱动装置外壳的方向驱动出阀座预定行程距离进入到间隙位置，而第一阀盘仍使阀座保持关闭。然而，在由该驱动装置控制的另一类型的双座阀中，在清洗循环期间，通过至少对第一室施加压力，经由第一活塞将具有轴向密封件或轴向和径向密封件的第二阀盘在阀座中朝向驱动装置外壳提升预定行程距离到达限定的间隙位置，同时第一阀盘使阀座保持关闭。这里，第二活塞以如下方式起作用：第二活塞限制清洗循环行程并且同时将第一阀盘可靠地保持在关闭位置。

为了获得用于阀盘的适度的致动力，适当的是，相对于流路中的压力，阀室中的第一阀盘和第二阀盘被压力补偿。当在双座阀的关闭位置中，在流路中产生明显不同的压力时，这点是最重要的。

在另一适当的实施方式中，第一活塞和第二活塞在远离阀室的一侧分别装配有钟状主体，钟状主体像望远镜(telescope)那样互锁。配置在第一活塞的钟状主体内部的第二活塞的钟状主体容纳沿第一阀盘的关闭方向起作用的被动弹簧组件。为了减小轴向总体长度，被动弹簧组件的轴向延伸部的一部分在轴向上至少与关闭弹簧组件的轴向延伸部重叠，其中关闭弹簧组件在驱动装置外壳中沿双座阀的关闭方向作用于第一活塞。总体长度减小了的两个钟状主体允许使用轴向较长的弹簧组件，该轴向较长的弹簧组件在活塞的行程距离上能够具有大的线性的和/或恒定的弹簧刚性系数(spring rate)。

对于驱动装置的简单结构，在另一实施方式中，经由阀盘轴与第二阀盘连接的联接元件是活塞杆，该活塞杆的远离第二阀盘的端部与伸出到驱动装置外壳(16)外部的上升止动延伸件连接。该上升止动延伸件可以示出驱动装置的上升位置的可见的或可观测的显示。然而，经由第一阀盘的压力补偿活塞与第一阀盘连接的联接元件可以是收纳活塞杆的套筒。用于被动弹簧组件、第三活塞以及活塞杆和/或第二活塞的驱动止动部被设置于该套筒。由于两个联接元件不仅用于可选地改变活塞的运动和力的传递，而且还连接在驱动装置的各作用部件和双座阀之间，所以两个联接元件具有多种功能。

最后，在驱动装置的特别适当的实施方式中，可选择以下构思：两个联接元件和上升止动延伸件是可更换部件，例如是具有配套元件(kit)的可更换部件，以选择性地使驱动装置适于各类型的双座阀。可以利用进行了某些变形的驱动装置控制的双座阀类型是如下的双座阀：该双座阀(无菌双座阀)包括具有轴向密封件或轴向和径向密封件的第二阀盘，或者包括具有在阀座中的仅径向密封件的第二阀盘。由此，利用更换部件的配套元件，驱动装置可选地用于各类型双座阀。然而，这不会排除：从上文所述设计仅用于一种类型双座阀的驱动装置并且省略更换选择权。当然，驱动装置中的活塞的许可区域的大小和各行程距离的大小与对应的受控双座阀的总体尺寸相适应，并且与流路中的压力条件相适应。

附图说明

参照附图，将示出本发明的主题的实施方式。在附图中：

图1示出在第一类型的双座阀的关闭位置，处于未加压的状态并且在与该双座阀相组合的配置中的驱动装置的纵截面，

图2示出在双座阀的打开循环期间或之后图1的配置，

图3示出在下部阀盘或第二阀盘的清洗循环中图1的配置，

图4示出在上部阀盘或第一阀盘的清洗循环中图1的配置，

图5示出在与图2类似的打开循环的开始阶段图1的驱动装置的放大细节，

图6示出在与图3类似的下部阀盘的清洗循环的开始阶段与图5的放大细节类似的放大细节，

图7示出在另一类型的双座阀的关闭位置，处于未加压状态并且与该双座阀相组合的驱动装置的配置，

图8示出在双座阀的打开循环期间或之后图7的配置的纵截面，

图9示出在下部阀盘或第二阀盘的清洗循环期间图7的配置的纵截面，

图10示出在双座阀的上部阀盘或第一阀盘的清洗循环期间图7的配置的纵截面图，

图11示出驱动装置的另一实施方式的放大图中的局部截面图，

图12示出图11的放大细节截面图。

具体实施方式

图1至图4示出具有压力介质致动(压缩空气致动)的驱动装置A和与该驱动装置A同轴连接的双座阀D的特别用于食品工业的一种配置的纵截面，其中，在第一实施方式中，驱动装置A与以下类型的双座阀D组合：在该类型的双座阀D中，第一阀盘5提供座阀功能，而第二阀盘7提供滑阀功能。

图1至图4中的双座阀D包括在两流路14、15之间限定阀座2的阀室1，阀座2限定例如锥形面3和例如筒状阀孔4，该锥形面3用于第一阀盘(上部阀盘)5的轴向和径向密封件或仅轴向密封件6，该筒状阀孔4用于第二阀盘(下部阀盘)7的仅径向密封件8。下部阀盘7优选与压力补偿活塞9相连，该压力补偿活塞9能够以密封的方式在阀室1中以及在密封件10中移动，并且压力补偿活塞9包括出口通道11，该出口通道11经由第二阀盘7中的通道12与第一阀盘5和第二阀盘7之间的泄漏空间50连通。第一阀盘5与压力补偿活塞13连接，该压力补偿活塞13沿双座阀D和驱动装置A的共用轴线X的方向与压力补偿活塞9同轴地向上延伸。在能够通过阀座2连接或分离的流路14、15中，当驱动装置A不被加压时，在图1所示的双座阀D的关闭位置中可产生不同的压力条件。

驱动装置A具有单个、通常为罐(pot)状的驱动装置外壳16，该驱动装置外壳16可由例如上部外壳部17、中间外壳部18和下部外壳部19接合而成。在驱动装置外壳16的上端，可设置螺钉止动件20，除了别的之外，该螺钉止动件20还允许驱动装置A的内部部件的上升调整。上部外壳部17包括具有至少例如一个盘簧的弹簧组件21，该弹簧组件21一方面被支撑在上部外壳部17的上端，另一方面被支撑于第一活塞K1，其中能够以密封的方式移动的第一活塞K1被引导于上部外壳部17中。弹簧组件21被预加载。在第一活塞K1(这里是用于打开循环的主活塞)的下方，以与第一活塞K1结构分离的方式配置第二活塞K2，其中第二活塞K2被引导于中间外壳部18中以能够以密封的方式在引导环23中移动过行程距离，引导环23例如被一体地形成或插入，该行程距离比第二活塞K2在打开循环期间进行的行程短。引导环23中的第二活塞K2的密封引导直径比上部外壳部17中的第一活塞K1的密封引导直径小。在弹簧组件21的轴向延伸部的至少一部分中，设置具有至少例如一个盘簧的被动(passive)弹簧组件22，除了别的之外，该被动弹簧组件22还用于相对于第二阀盘7沿关闭方向作用于第一阀盘5。

第一活塞K1和第二活塞K2在远离双座阀D的一侧分别包括相应的钟状主体(bell body)34、35。钟状主体34、35像望远镜那样彼此插入，使得第二活塞K2的钟状主体35被收纳在第一活塞K1的钟状主体34中并限定钟状主体35中所包含的被动弹簧组件22用的上部抵接部。被动弹簧组件22的下端支撑于钟状主体35中的弹簧抵接部44。第二活塞K2的外周具有至少一个径向密封件58，该密封件58与引导环23一起形成密封区域，而第一活塞K1的外周的密封件与上部外壳部17的内壁一起限定第一活塞K1的密封区域。在第一活塞K1和第二活塞K2之间，由两个密封区域限定第一室31。在下部外壳部19中，第三活塞K3能够以密封的方式移动，其中，第三活塞K3的引导密封直径可以比第二活塞K2的引导密封直径小，第三活塞K3限定下部外壳部19中的第三室33。在第二活塞K2和第三活塞K3之间，限定第二室32。

共用阀24与第一室31和第二室32相关，共用阀24例如被横地向安装在中间外壳部18的外侧，压力传递路径29从共用阀24侧面即与共用轴线X的方向横切地穿过驱动装置外壳16直接通到第一室31，第二压力传递路径30穿过中间外壳部18或引导环23直接通到第二室32。由此阀24与两个室31、32都功能性地关联在一起，并且阀24具有两个分开的外部连接部25、26和压力控制型内部梭阀27。压力传递路径28’从外部连接部28延伸到第三室33，其中外部连接部28在侧面被安装于例如下部外壳部19。

在图1至图4中的驱动装置A的实施方式中，第二活塞K2经由具体为活塞杆的联接元件36与第二阀盘7的阀盘轴49永久刚性地连接，即第二活塞K2被轴向固定在止动环41和联接元件36的止动部42之间。相反，第一活塞K1和第三活塞K3能够相对于联接元件36被至少适度地轴向调整。套筒状的另一联接元件37经由压力补偿活塞13被牢固地连接例如螺纹连接到第一阀盘5。上升止动延伸件38被例如螺纹接合地安装在联接元件36的自由端，该上升止动延伸件38穿过螺钉止动件20延伸到驱动装置外壳16的外部，并限定可见的和/或可观测的上升位置显示部和上升止动部。上升止动延伸件38包括用于对第一活塞K1的钟状主体34的上侧面止动的朝下的止动部39和与螺钉止动件20协作的止动部40，并且将止动环41固定于联接元件36的上端。弹簧抵接部44坐落在联接元件37的止动部45上，联接元件37具有用于第三活塞K3的另一止动部46，并且在联接元件37的上部的自由端还形成联接元件36的止动部43用的止动部。

驱动装置A或驱动装置外壳16经由同轴的灯笼状(lantern)外壳47与阀室1连接，在灯笼状外壳47中，清洗介质连接件48被配置于联接元件37，清洗介质连接件48与阀盘轴49、联接元件37的下端和压力补偿活塞13之间的清洗介质通道以及第一阀盘5和第二阀盘7之间的泄漏空间50连通。清洗介质连接件48可用于外部清洗循环，例如在图1所示的双座阀D的关闭位置，用于清洗泄漏空间50、第一阀盘5的下侧面和第二阀盘7的上侧面以及阀座2中的阀孔壁4，清洗介质与所除去的污垢一起经由通道12和通道11排出。

在图5中，以较大的比例示出第一室31和第二室32所共用的阀的构造。阀24包括用于梭阀27的控制室51，该控制室51具有分别通向压力传递路径30、29的室出口56、57以及分别与外部连接部26、25连接的入口52、53。在控制室51中，根据压力施加到一个外部连接部25还是施加到另一个外部连接部26，控制活塞54能够响应于该压力在两个切换位置之间被轴向调整，控制活塞54具有密封圈55，当压力施加到外部连接部26(压力脉冲D1)时，控制活塞54在图5所示的梭阀27的一个切换位置关闭入口53，而入口52与两个室出口56、57均连接。图5还示出第二活塞K2的径向密封件58，该径向密封件58例如是周向槽57中的O形环。O形环与上侧具有锥形插入斜面60的引导环23协作，锥形插入斜面60还限制第二活塞K2在引导环23中向上的密封区域。

图6示出在将压力介质以压力脉冲D2施加到外部连接部25期间梭阀27的第二切换位置。通过压力脉冲D2，控制活塞54的密封圈55被置于控制室51中的密封面61上，使得入口53开放但与入口52分开。压力脉冲D2经由室出口57和压力传递路径29被直接导入到第一室31并且位于第一活塞K1的密封区域和第二活塞K2的密封区域之间。图6还示出下部外壳部19中的限制第三活塞K3的向上行程距离的止动环59。

可以使用能够在与图5和图6类似的至少两个切换位置之间切换的多口电磁阀，而不使用图1至图6中的被安装到中间外壳部18的阀24。此外，电磁阀或阀24可以可选地配置在与驱动装置A分开的位置并且经由压力管或压力软管与外部连接部25、26连接。

在图1的关闭位置，被动弹簧组件22多少被轴向压缩或预加载。

图2示出在打开循环的开始阶段或之后图1的配置，下面将说明打开循环的过程。

为了在打开循环期间(图2)致动双座阀D，将压力脉冲D1施加到图5中的外部连接部26，同时使压力脉冲D1经由压力传递路径29进入到第一室31中并且经由压力传递路径30进入到第二室32中，使得施加到第二活塞K2的力被抵消并且第一活塞K1向上移动。经由预加载的被动弹簧组件22，第二活塞K2跟随第一活塞K1的运动，其中联接元件36经由止动环41向上拉第二阀盘7，直到第二阀盘7抵靠第一阀盘5的轴向密封件6并且泄漏空间50被密封。在第一活塞K1和第二活塞K2的进一步移动中，第一阀盘5和第二阀盘7到达到图2所示的位置，其中，第一活塞K1的钟状主体34首先进行排空行程(empty stroke)到达上升止动延伸件38的止动部39，并且上升止动延伸件38的止动部40最终到达螺钉止动件20。在该过程中，被动弹簧组件22多少被减轻载荷，然而，被动弹簧组件22经由弹簧抵接部44和联接元件37的止动部45保持第一阀盘5和第二阀盘7相互无正压接触(non-positive contact)。第二活塞K2离开引导环23。钟状主体34与停在止动环41处的钟状主体35分离，直到钟状主体34到达止动部39。弹簧组件21被压缩。流路14与流路15连接(图2中的开口端位置)。

为了再次产生图1的关闭位置，减小压力脉冲D1。于是，弹簧组件21产生关闭位置，其中，在被动弹簧组件22的作用下，第一阀盘5和第二阀盘7首先保持彼此压靠，直到第一阀盘5落到阀座2，此后，弹簧组件21经由钟状主体34和止动环41使联接元件36和第二阀盘7进一步向下移位到图1所示的位置，在图1所示的位置处，第一阀盘5和第二阀盘7间隔开以在两者之间形成泄漏空间50。

下面，将进一步参照图6说明图3所示的第二阀盘7的清洁循环的过程。从图1所示的双座阀D的关闭位置开始，压力脉冲D2被施加到外部连接部25，从而使控制活塞25进入到图6所示的第二切换位置。第二室32经由压力传递路径30和入口52与另一外部连接部26连接，以可选地对第二室排气或使已被置换的压力介质流出。压力脉冲D2经由横向压力传递路径29被直接导入到第一室31中，同时第二活塞K2在被动弹簧组件22的压缩增大的情况下向下移动并且经由联接元件36将第二阀盘7向下驱动出阀座2进入到限定的间隙位置。第二阀盘7在清洗循环期间的间隙位置由联接元件36的位于经由第一阀盘5被阀座2支撑的联接元件37的上端的止动部43限定。此时，来自流路15的清洗介质能够清洗径向密封件8、第二阀盘7、泄漏空间50、轴向密封件6的底面、第一阀盘5以及阀盘轴49的一部分，并且经由通道11将清洗介质与污垢一起排出。作为选择，还可以进行外部清洗，例如经由图1所示的清洗连接件48进行外部清洗。这里流路14保持与流路15和泄漏空间50可靠地隔离。

在可选地具有振荡设计的第二阀盘7的清洗循环之后，减小压力脉冲D2。经由阀座2处的第一阀盘5支撑的被动弹簧组件22将第二活塞K2再次拉入到图1所示的在引导环23内的位置。在清洗循环期间，第二活塞K2保持在引导环23的密封引导区域中。

下面，将根据图4说明第一阀盘5的清洗循环期间的过程。

从图1的关闭位置开始，压力脉冲D3被引入到外部连接部28中，并经由压力传递路径28’被导入到第三活塞K3下方的第三室33中。第二阀盘7由于弹簧组件21而保持在图1所示的阀座2中的位置。第三活塞K3到达联接元件37的止动部46并经由联接元件37将第一阀盘5向上拉到间隙位置，其中该间隙位置由碰触定位环(circlip)59(图5)的第三活塞K3限定。来自流路14的清洗介质能够清洗第一阀盘5、第一阀盘5的轴向密封件或轴向和径向密封件6、第一阀盘5的底面、面3、阀孔4至第二阀盘7的径向密封件8、第二阀盘7的上侧面以及第二阀盘7的阀盘轴49的一部分，并且该清洗介质经由通道11流走。作为选择或另外，也可经由清洗介质连接件48并通过泄漏空间50进入到流路14中来进行外部清洗。

为了使双座阀恢复到图1所示的关闭位置，减小压力脉冲D3，使得压缩的被动弹簧组件22使联接元件37向下移位并经由止动部46带着第三活塞K3一起向下移位。

然而对于另一实施方式的配置，图7至图10与图1至图4类似地示出经由驱动装置A控制的双座阀D的关闭位置(图7)、打开位置(图8)、第二阀盘7’的清洗循环(图9)以及第一阀盘5’的清洗循环(图10)，其中可选地，图5和图6或图11和图12被认为适用于该配置的第二实施方式。关于驱动装置A以及与驱动装置A组合的双座阀D，图7至图10中的配置与图1中的配置不同。

图7至图10中的双座阀是如下类型的双座阀：该双座阀例如需要无菌条件，并且在该双座阀中第二阀盘7’通过位于阀室1’中的阀座2’的锥形面4’处的轴向密封件或轴向和径向密封件8’提供与第一阀盘5的座阀功能相类似的座阀功能。由此，与图1至图4所示的第二阀盘7在清洗循环期间沿远离驱动装置A的方向的运动相反，在该类型的双座阀中，在第二阀盘7’的清洗循环期间，要求第二阀盘7’进行从锥形面4’朝向驱动装置A的排气运动。为此，与图1至图4相比，在图7中，用于第二阀盘7’的不同的联接元件36’、用于第一阀盘5的不同的联接元件37’以及不同的上升止动延伸件38’被设置于驱动装置A。这些部件可以是驱动装置A的可更换部件，例如是具有配套元件(kit)的可更换部件，从而对于该双座阀或其他双座阀而言，能够选择性地改变这些部件，但是仍可使用驱动装置A的其它部件。

在图7中，联接元件37’向上延伸到以下程度：联接元件37’几乎延伸到被动弹簧组件22的上端并且联接元件37’的上端形成用于第二活塞K2的钟状主体35的止动部。联接元件36’被实施为不具有图1至图4中的止动部43并且包括比图1至图4中的止动部42距止动环41更远距离处的止动部42’。止动环41通过上升止动延伸件38’被固定于联接元件36’的距止动部42’较远距离的位置处，使得第二活塞K2的钟状主体35能够在联接元件36’上进行相对排空行程。相反，钟状主体34通过上升止动延伸件38’的止动部39’被固定于止动环41，使得第一活塞K1不能相对于联接元件36’进行排空行程。在图7至图10中，第一活塞K1不仅是用于打开循环的主活塞，而且还用于进行下部阀盘7’的清洗循环，而第二活塞K2使第一阀盘5保持被压在阀座2’上，并且第二阀盘7’在清洗循环期间的间隙位置被限定。

第一室31和第二室32共用的阀24可被实施为如图5和图6所示的那样，或者倘若根据图11的细节变化被设置于第二活塞K2，作为选择，阀24被实施为图12所示的具有梭阀27’的阀24’(或者作为选择被实施多口电磁阀)。

在图11中，与图5不同的是，图5中的第二活塞K2的径向密封件58被径向密封件58’代替，该径向密封件58’具有单向阀效果，即仅在从第一室31到第二室32的流动方向中密封，而在从第二室32到第一室31的流动方向中打开。例如，该密封件58’是具有密封唇缘(sealing lip)的槽用密封环，密封唇缘在第二室32中的高压下上升，并将第二室32中的压力传递到第一室31。因此，阀24’能够被设计成使得在梭阀27’的与图5类似的一个切换位置中，两个压力传递路径29、30不都与外部连接部26连接，而是实现图12所示的压力传递。

在图12中，具有梭阀27’的阀24’包括控制室51’中的控制活塞54’，该控制活塞54’能以密封的方式移动并且在一个切换位置(外部连接部26中的压力脉冲D1)利用自身的右端62将入口53与通到压力传递路径29的室出口57隔开，为此，控制活塞54’与控制室51’中的阀座63协作，而控制活塞54’的密封圈55将入口53、52彼此隔开，以及使室出口57、56彼此隔开。在图12中的一个切换位置(用于双座阀D的开口循环的压力脉冲D1)，压力脉冲D1仅供给到压力传递路径30，由此供给到第二室32(图7)并且经由随后打开的径向密封件58’(图11)被传递到第一室31中。在图12中的梭阀27’的另一切换位置(未示出)，控制活塞54’在不中断入口52和压力传递路径30之间的连接的情况下从图12所示的位置向左移位，建立压力传递路径29和外部连接部25之间的连接，使得施加到外部连接部25的压力脉冲D2经由压力传递路径29仅被引入到第一室31中。该压力脉冲不能经过第二活塞K2中的密封件58’而到达第二室32，从而使得第二活塞K2向下移位。

图7所示的双座阀D的关闭位置由弹簧组件21和被动弹簧组件22保持。第一阀盘5和第二阀盘7均被以无正压装配的方式(in a non-positive fit)布置。流路14和15被隔开。可选地，经由清洗介质连接件48清洗第一阀盘5和第二阀盘7之间的泄漏空间50以及该区域中清洗介质所流过的表面和部件。

下面，将说明图8所示的打开循环的过程。从图7的关闭位置开始，压力脉冲D1被施加于外部连接部26并经由压力传递路径30被传递到第二室32(图12中的梭阀27’的切换位置或图5中的梭阀27的切换位置)。第一活塞K1抵抗弹簧组件21向上移动，并带着第二阀盘7’一起移动，其中，被动弹簧组件22多少被释放并向下压联接元件37’，使得第一阀盘5仍保持其关闭位置直到最终被第二阀盘7带着一起移动。接着，第一活塞K1和第二活塞K2一起进一步向上移动到达图8所示的打开位置，同时通过第一阀盘5和第二阀盘7’之间的由于被动弹簧组件22的加压接触而使泄漏空间50与外部隔绝。流路14、15彼此连接。第二活塞K2被驱动出引导环23。

为了回到关闭位置，减小压力脉冲D1，使得弹簧组件21使第一阀盘5和第二阀盘7’再次向下到图7的关闭位置，直到第一阀盘5落下，随后第二阀盘7通过弹簧组件21的作用从第一阀盘5释放并落到阀座2’。

参考图9，将说明第二阀盘7’的清洗循环的过程。压力脉冲D2被施加到阀24或24’的外部连接部25并且至少经由压力传递路径29被引入到第一室31中。由此，第二活塞K2相对于被支撑于弹簧组件21的第一活塞K1向下移动，同时被动弹簧组件22被压缩于联接元件36’，直到联接元件36’落到联接元件37’的上端，停止并压第一阀盘5。在引导环23的引导密封长度中进行第二活塞K2的行程，使得第一室31和第二室32被隔开，其中，第二室32可选地经由另一外部连接部26排气。随后，第一活塞K1向上行进，其中经由联接元件36’，第一活塞K1使第二阀盘7’从锥形面向上上升到限定的间隙位置。该间隙位置由与第二活塞K2的钟状主体35处的止动部42’接触的联接元件36’限定。于是，与图9中的图相对应，第一活塞K1和第二活塞K2经由压力脉冲D2彼此夹持。

在第二活塞7’的间隙位置中，清洗介质能够从流路15流过锥形面、密封件8’、轴向密封件6和第一阀盘5的底面、第二阀盘7’的上侧面以及阀盘轴49的局部段，并能够除去污垢，随后，清洁介质与污垢一起经由通道11排出。

以如下方式进行向图7所示的关闭位置的恢复：在减小压力脉冲D2之后，弹簧组件21向下压第一活塞K1，第一活塞K1经由其钟状主体34和止动环41相对于联接元件37’向下压联接元件36’，并使第二阀盘7’落下。

将参照图10说明第一阀盘5的清洗循环的过程。从图7的关闭位置开始，压力脉冲D3被施加到外部连接部28，并经由压力传递路径28’被从侧面直接导入到第三室33中。第三活塞K3向上行进直到停止于联接元件37’的止动部46，并使联接元件37’和第一阀盘5远离锥形面3上升到限定的间隙位置。该间隙位置由停在定位环59处的第三活塞K3限定。弹簧组件21经由联接元件36’将第二阀盘7’保持于关闭位置。此时，来自流路14的清洗介质能够流过第一阀盘5、密封件6、锥形面3、阀座2’的内壁、第一阀盘5的表面和第二阀盘7’的表面以及阀盘轴49的一部分，并能够去除污垢，与污垢一起经由通道11排出。作为选择，也可经由清洗介质连接件48通过泄漏空间50进入到流路14中来进行外部清洗。

然而，为了避免在清洗处理期间污染流路，在第一阀盘5和第二阀盘7、7’的清洗循环中，优选地，来自流路14或流路15的内部清洗介质均通过泄漏空间50进入到通道11中。

在减小压力脉冲D3之后，通过被动弹簧组件22向下压联接元件37’并经由压联接元件37’的止动部46带动第三活塞K3，直到第一阀盘5落下，来实现从图10的清洗循环恢复到关闭位置。

Claims (18)

1.一种双座阀（D）的驱动装置（A），所述双座阀（D）在流路（14,15）之间的阀室（1）中包括：阀座（2,2’）以及第一阀盘（5）和第二阀盘（7,7’），所述第一阀盘（5）和所述第二阀盘（7,7’）能够沿驱动装置外壳（16）的轴线（X）的方向相对于彼此直线调整并且能够相对于所述阀座一起调整，其中，所述驱动装置（A）的第一活塞（K1）、第二活塞（K2）和第三活塞（K3）被设置在所述驱动装置外壳（16）中，并且通过交替用于启动两个阀盘的打开循环、或所述第一阀盘（5）的清洗循环以及所述第二阀盘（7,7’）的清洗循环的加压介质脉冲（D1,D2,D3）能够以密封的方式移动，活塞能够被选择性地与连接到所述第一阀盘和所述第二阀盘的两个联接元件（36,37,36’,37’）中的至少一个联接元件连接以传递运动，多个压力传递路径（29,30,28’）通入到所述驱动装置外壳（16）中以到达由所述活塞限定的室（31,32,33），所述驱动装置的特征在于，与所述第一活塞（K1）分开的所述第二活塞（K2）在包含所述第一活塞（K1）的所述驱动装置外壳（16）中以密封的方式被引导，所述第一活塞（K1）的密封区域和所述第二活塞（K2）的密封区域在所述驱动装置外壳（16）中限定第一室（31）和第二室（32），为了启动所述第二阀盘（7,7’）的清洗循环，至少一个压力传递路径（29,30）从侧面并且与所述驱动装置外壳（16）和所述阀室（1,1’）的共用轴线（X）横切地通入到所述驱动装置外壳（16）中并且直接地至少通入到所述第一室（31）中。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置外壳（16）至少被分成一个上部外壳部（17）和一个中间外壳部（18），在所述中间外壳部（18）设置引导环（23），所述引导环（23）的用于所述第二活塞（K2）的引导密封直径比所述上部外壳部（17）中的所述第一活塞（K1）的引导密封直径小，至少通到所述第一室（31）的所述至少一个压力传递路径（29,30）从侧面延伸穿过所述中间外壳部（18）或穿过所述引导环（23），直接通入所述第一室（31）。

3.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述引导环（23）的轴向密封引导长度比所述第二活塞（K2）在启动所述双座阀（D）的所述第二阀盘（7,7’）的打开循环时的移位行程短。

4.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述引导环（23）包括用于所述第二活塞（K2）的锥形引导斜面（60）。

5.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置外壳（16）包括第三室（33）和包含所述第三活塞（K3）并且与所述中间外壳部（18）接合的下部外壳部（19），所述下部外壳部（19）中所包含的所述第三活塞（K3）的引导密封直径等于或小于所述第二活塞（K2）的引导密封直径。

6.根据权利要求5所述的驱动装置，其特征在于，所述第二活塞（K2）的密封区域和所述第三活塞（K3）的密封区域界定所述第二室（32）。

7.根据权利要求6所述的驱动装置，其特征在于，分开的压力传递路径（30,28’）分别从侧面穿过所述引导环（23）和所述下部外壳部（19），分别直接延伸通入对应的所述第二室（32）和所述第三室（33）中。

8.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，连接到所述第一室（31）的所述压力传递路径（29）和连接到所述第二室（32）的所述压力传递路径（30）从共用阀（24,24’）开始，所述共用阀（24,24’）包括压力控制型梭阀（27,27’）和两个分开的外部连接部（25,26），并且所述共用阀（24,24’）在侧面被安装于所述驱动装置外壳（16）的外部或所述中间外壳部（18）的外部。

9.根据权利要求8所述的驱动装置，其特征在于，所述梭阀（27）包含能够以密封方式在控制室（51）中移动的控制活塞（54），所述控制室（51）与所述外部连接部（25,26）单独连通，并且经由相应的室出口（56,57）与所述第一室（31）和所述第二室（32）单独连通，所述控制活塞（54）响应于施加到一个外部连接部（26）或另一外部连接部（25）的压力能够在两个切换位置之间切换，在一个切换位置，所述控制活塞（54）使所述一个外部连接部（26）与连通到所述第一室（31）和所述第二室（32）的两个室出口（56,57）同时连接，并且切断所述另一外部连接部（25）与所述室出口（56,57）的连接，在另一个切换位置，所述控制活塞（54）使与所述第一室（31）连通的所述室出口（57）和所述另一外部连接部（25）连接，并且使与所述第二室（32）连通的所述室出口（56）与所述一个外部连接部（26）连接。

10.根据权利要求8所述的驱动装置，其特征在于，所述梭阀（27’）包含能够以密封的方式在控制室（51’）中移动的控制活塞（54’），所述控制室（51’）与两个外部连接部（25,26）单独连通并且经由相应的室出口（56,57）与所述第一室（31）和所述第二室（32）单独连通，其中所述控制活塞响应于施加到一个外部连接部（25）或另一个外部连接部（26）的压力能够在两个切换位置之间切换，在一个切换位置，所述控制活塞使连通到所述第二室（32）的所述室出口（56）与所述一个外部连接部（26）连接，并切断连通到所述第一室（31）的所述室出口（57）与所述另一个外部连接部（25）的连接，在第二切换位置，所述控制活塞使连通到所述第二室（32）的所述室出口（56）与所述一个外部连接部（26）连接，并且使连通到所述第一室（31）的所述室出口（57）与所述另一个外部连接部（25）连接，在所述第二活塞（K2）的密封区域中，设置至少一个密封件（58’），所述密封件（58’）在从所述第一室（31）到所述第二室（32）的流动方向中关闭并且在相反的流动方向中打开，所述密封件（58’）是配置在所述第二活塞（K2）的环形槽（59）中的槽用环状密封件。

11.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，在能够利用所述驱动装置（A）控制的所述双座阀（D）中，用于所述阀座（2）处的座阀功能的所述第一阀盘（5）包括轴向密封件或轴向和径向密封件（6），用于所述阀座（2）中的滑阀功能的所述第二阀盘（7）包括径向密封件（8）。

12.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，在能够利用所述驱动装置（A）控制的所述双座阀（D）中，用于所述阀座（2）处的座阀功能的所述第一阀盘（5）包括轴向密封件或轴向和径向密封件（6），至少用于所述阀座（2）中的滑阀功能的所述第二阀盘（7）包括轴向密封件或轴向和径向密封件（8’）。

13.根据权利要求11或12所述的驱动装置，其特征在于，在清洗循环期间，通过对所述第一室（31）施加压力（D1），经由所述第二活塞（K2）能够将在所述阀座（2）中具有仅径向密封件（8）的所述第二阀盘（7）沿远离所述驱动装置外壳（16）的方向驱动出所述阀座（2），而所述第一阀盘（5）关闭所述阀座（2），或者，在清洗循环期间，通过对所述第一室（31）施加压力（D2），经由所述第一活塞（K1），能够将在所述阀座（2’）处或在所述阀座（2’）中具有轴向密封件或轴向和径向密封件（8’）的所述第二阀盘（7’）沿朝向所述驱动装置外壳（16）的方向移动到所述阀座（2’）中的限定的间隙位置，而所述第一阀盘（5）关闭所述阀座（2’）。

14.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，相对于所述流路（14,15）中的压力，所述阀室（1,1’）中的所述第一阀盘（5）和所述第二阀盘（7,7’）被压力补偿。

15.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述第一活塞（K1）和所述第二活塞（K2）在远离阀室（1,1’）的一侧具有像望远镜那样互锁的钟状主体（34,35），配置在所述第一活塞（K1）的钟状主体（34）内侧的所述第二活塞（K2）的钟状主体（35）容纳被动弹簧组件（22），所述被动弹簧组件（22）在将所述第一阀盘（5）关闭到所述阀座（2,2’）的位置中起作用，所述被动弹簧组件（22）在关闭弹簧组件（21）内沿轴向至少延伸过所述关闭弹簧组件（21）的轴向延伸部的一部分，所述关闭弹簧组件（21）在所述驱动装置外壳（16）中在使两个阀盘（5,7,7’）关闭的方向上作用于所述第一活塞（K1）。

16.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，经由阀盘轴（49）连接到所述第二阀盘（7,7’）的联接元件（36,36’）是活塞杆，所述活塞杆的远离所述第二阀盘（7,7’）的端部与被引导出所述驱动装置外壳（16）的上升止动延伸件（38,38’）连接，经由所述第一阀盘（5）的压力补偿活塞（13）与所述第一阀盘（5）连接的联接元件（37,37’）是套筒，所述套筒收纳所述活塞杆并且包括用于被动弹簧组件（22）、所述第三活塞（K3）以及所述活塞杆的驱动止动部（46,45）或用于被动弹簧组件（22）、所述第三活塞（K3）以及所述第二活塞（K2）的驱动止动部（46,45）。

17.根据权利要求16所述的驱动装置，其特征在于，所述两个联接元件（36,37,36’,37’）和所述上升止动延伸件（38,38’）是能更换部件，以选择性地使所述驱动装置（A）适于包含以下第二阀盘（7’）的双座阀类型：该第二阀盘（7’）具有轴向密封件或轴向和径向密封件（8’），或者适于包含以下第二阀盘（7）的双座阀类型：该第二阀盘（7）具有仅径向密封件（8）。

18.根据权利要求1-4中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述第二活塞（K2）的密封区域和所述第三活塞（K3）的密封区域界定所述第二室（32）。

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