CN102388246A - 分离阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种分离阀装置，该装置用于控制、填充、排放和/或调节粉末、液体、泥浆和/或流体的流动。阀具有两个阀部分，该两个阀部分互补成形，使得第一阀部分与第二阀部分密封接合并且与第二阀部分协作，以便允许材料流动通过第一阀部分与第二阀部分。每一个阀部分包括壳体、阀座和阀闭合件，该阀闭合件能够在两个位置之间运动。

Description

分离阀
技术领域
本发明涉及阀，尤其但并非唯一地涉及用于控制、填充、排放和/或调节粉末、液体、泥浆和/或流体的流动的阀。
背景技术
阀，例如分离蝶阀，在许多设计中可获得，并且广泛用于需要产品密封以阻止产品暴露到环境和非常接近产品工作的人员的工艺中。分离阀被普遍地设计成用于固态粉末和类似于粒状材料的操作和封装输送。
分离阀(split valve)的设计允许阀被分离打开到两个半部，该两个半部通常称为α半部和β半部，或者主动半部和被动半部。阀设计成使得当分离时，两个半部使任一侧上的内容物保持密封和封装。
类似于分离蝶阀，分离球阀也可以用于固体和更普遍的液体的封装输送。据实记载，这些阀主要在用于非无菌操作的制药和生物科技产业中使用。
在无菌设备设计中，整个系统需要被消毒，并且一旦已消毒，重要的是确保在整个操作循环，例如，材料的添加、材料的排放以及系统之间的任何操作输送等中保持无菌。
分离阀可以经由多种已知的方法被消毒，这些已知的方法包括在任何产品与内表面或产品接触部分接触之前，使用高压锅消毒、使蒸汽通过打开的阀、或者使其它气体，诸如蒸发的过氧化氢通过打开的阀。
在制造药物、化学品、生物材料和食品时，需要有效的密封以便安全和卫生地操作这些化合物和材料。在制造工艺的每个阶段，操作必须被控制和管理以便对操作者提供最优保护并维持产品的整体性。
由于许多新药物成分药性增强，因而被处理的材料经常会危及健康。药物和生物制造产品经常在对产品污染的严格控制下制造。这是由于产品经常用于人类食用并且产业被例如美国的FDA(食品与药品管理局)和英国的MHRA(药品与保健产品监管局)的团体严格管理。而且，制药产品，诸如活性制药成分和/或随后的稀释粉末，在足够量时可能危及操作者的健康。因此，有必要避免操作者和潜在的危险材料之间的直接接触。由于这种严格的要求，在分离阀的主动元件和被动元件之间需要有良好的密封，以便阻止产品暴露到环境和非常接近产品工作的人员，阀的元件的制造在严格的条件下进行，从而确保元件的尺寸被精确地制造，以便确保满足严格的误差。
此外，经常由于阀自身的壳体能够确保部件之间的良好密封，因而阀元件相对较大。这可以使容器笨重和难于操作，尤其在手套盒子密封装置中操作时，在该密封装置中会损害操作者的灵敏性。
发明内容
本发明的一个目的是克服或减小现有技术中的一个或多个问题。
根据本发明，提供一种分离阀组件，该分离阀组件包括两个阀部分，该两个阀部分互补成形，使得第一阀部分与第二阀部分密封地接合并且与第二阀部分协作，以允许材料运动通过第一阀部分与第二阀部分，每个阀部分包括壳体，阀座和能够在第一位置和第二位置之间运动的阀闭合件，在第一位置中，阀闭合件从阀座移位并且阀被打开，在第二位置，阀闭合件与阀座协作并且阀闭合，其中该分离阀组件具有第一构造和第二构造，在该第一构造中，第一阀部分和第二阀部分彼此接合且阀闭合件闭合，在第二构造，两个半部部分彼此脱开，第一阀部分具有能够相对于第二阀部分运动的锁定部件，以便选择性地将两个半部部分锁定在一起和使两个半部部分解锁。
本发明提供一种阀组件，该阀组件能够确保阀组件之间的固定和良好密封，并且该阀组件具有用于将阀部分接合和固定在一起的简化机构，以便提供一种改进的阀系统。锁定部件可以包括锁定对，锁定对中的一个部件能够相对于另一个部件运动，并且能够选择性地与另一个部件接合，以便将两个部分锁定在一起和使两个部分解锁。
锁定对可以包括彼此互补成形的阳构件和阴构件。阳构件优选地能够相对于阴构件运动。
阳构件优选地能够进行平移运动。
在一个实施例中，阳构件包括一对，阴构件包括用于容纳阳构件的互补成形的盲孔。
阳构件优选地设置在主动阀部分中，阴构件设置在被动阀部分中。
阳构件的纵向轴线可以偏离阴构件的纵向轴线。结果，当阳构件接合阴构件且被容纳在阴构件中时，阀部分被挤压在一起，以便在其间形成更好的密封。
在一个实施例中，第一阀部分和第二阀部分可以都为阴构件，并且设有具有对应阳构件的第三阀部分，阴构件可以容纳该对应的阳构件。
组件的每个阀部分可以安装在用于容纳材料的容器，用于输送材料的例如软管的输送部件，和/或现有技术已知的其它处理设备上。用于安装阀部分的方式可以包括现有技术已知的任何方式，例如螺纹、干涉配合、阴：阴构件接合等等。在一个可替换实施例中，阀部分可以与容器或输送部件整体结合。
一旦从第一构造到第二构造的运动完成，腔室的入口和出口就可以闭合。这样，组件确保被输送通过其间的材料不与周围环境相接触。
阀座和阀闭合件优选地互补成形，以便确保当阀闭合件被闭合时形成密封。
阀组件可以是分离蝶阀、分离球阀、任何其它的分离阀或现有技术已知的快速释放连接器。优选地，组件是分离蝶阀。
优选地，阀部分形成配合对，配合对中的一个是阳或主动阀部分，配合对中的另一个是阴或被动阀部分。
优选地，阀座包括密封部件。密封部件可以优选地包括抵接部分和可弹性变形的部分，该可弹性变形的部分位于抵接部分和阀壳体之间。
在一个可替换的实施例中，阀闭合件可以设有用于容纳密封件的凹槽，该密封件在使用时适于接合抵靠阀壳体的实体部分。
在密封件位于阀闭合件中的凹槽的情况下，阀闭合件可以进一步包括弹性体材料，该弹性体材料覆盖阀闭合件和位于其上的密封件。
在一个实施例中，阀闭合件枢转转动越过一个位置，在该位置中，进一步的位移通常由与阀密封件的接合而被阻止，阀可以进一步包括用于将阀闭合件偏压到其闭合位置的偏压部件。
阀密封件可以位于阀壳体上或位于阀闭合件上。
在使用期间，组件可以从第一构造转换到第二构造，以便允许材料被输送通过其中。一旦材料已经被输送，组件就转换回到第一构造并且两个阀部分脱开。
附图说明
现在将仅仅通过示例并参考随附附图描述本发明的特定实施例，其中：
图1是根据本发明的阀组件的两个阀部分的透视图；
图2a和2b是根据本发明的阀组件分别在其第一构造和第二构造中的透视图；
图3是根据本发明的阀组件的主动部分的透视图；
图4是图3中所示的阀的主动部分的锁定部件的透视图；
图5a和5b是通过图1-4中的主动阀部分的切开截面的视图。
具体实施方式
首先参考图1-4，阀组件10包括两个阀部分，上被动阀部分12和下主动阀部分14，每个部分具有：大体在参考标号16、18处示出的阀壳体，该壳体大体为环形；以及枢转地安装在所述阀壳体内的阀闭合件20、20’。
阀壳体18具有环形凹槽19。阀闭合件20、20’为环形盘的形式并且设有芯轴22、22’，阀闭合件通过芯轴枢转地安装在壳体内。阀闭合件20、20’和芯轴22、22’从单一金属件上机械加工而成。
下阀闭合件18的芯轴中的一个芯轴22操作地连接到致动器26。因此，环形盘被以轴颈方式支撑以便在芯轴22、22’上旋转并且通过芯轴26的旋转而运动。自动致动器26被容纳在芯轴22的环形盘的相对端部上。可以施加两个致动器，在主动阀部分的芯轴的每一侧施加一个致动器，或者在可替换实施例中使用手动致动器。
阀闭合件20、22’能够与环形阀座接合并且能够与环形阀座脱开，环形阀座为环形密封件(未示出)的形式，该环形密封件置于阀壳体中的互补成形的凹槽中。密封件包括EPDM环形抵接部分(可替换地，可以使用全氟橡胶或任何其它合适的材料)，该EPDM环形抵接部分在使用中接合阀闭合件20、20’。
阀壳体部分16、18中的每一个的外端面32、32’是平面的并且在使用中每一个外端面以现有技术公知的方式连接到例如相邻的管部分或容器，并且通过例如对准各孔而形成通道。
两个阀壳体部分16、18的抵接形成匹配对，使得上阀部分16安装在下阀壳体部分18内。上阀部分16是阳部分，并且下阀部分18是阴部分。在第一构造(参见图2)中，两个阀部分接合，使得阀闭合件与周围环境密封，并且被输送通过阀的材料将不会被周围环境污染。
阀10的主动或阳部分14具有两个可运动地安装的锁定销60，该两个锁定销沿直径彼此相对，并且位于壳体62内。每个销60能够从解锁位置(参见图3)平移运动到锁定或接合位置，在解锁位置，销位于壳体62内，在锁定或接合位置，销60延伸超过它的壳体(参见图4)。
壳体62形成芯轴22的一部分。
有两个互补成形的盲孔64，盲孔位于阴的阀部分12中，盲孔中的每一个形成为用以容纳各自的销60。
图5a和5b示出与阀的阴或被动部分接合和脱开的锁定部件。可以看出，销60从缩回位置(图5a)运动到延伸位置(图5b)，在延伸位置销被容纳在盲孔64中。
阀闭合件适于可枢转地通过90度，并且当在其完全打开位置，阀闭合件20、20’的内端面50、50’的轮廓对应阀壳体的通孔的轮廓，从而对流体或其它材料的流动不形成限制。
然后，阀组件可以完全接合在其第二构造中，从而阀座28、28’匹配以形成密封，并且阀闭合件20、20’彼此接触，并且能够旋转以便分别打开每个阀部分，它们密封地接合，从而允许材料从其中通过，而不会污染材料。下阀闭合件20’的芯轴22、22’的旋转将导致上阀闭合件20’的旋转。
本发明的阀能够以完全无菌的方式操作，在一个实施例中，在每个对接之前和之后具有现场消毒步骤，无论阀被分离打开和重新缩回多少次，从而确保产品接触部分上的无菌状态。
可以通过密封件、垫圈、O形环或座或可膨胀密封件的任何组合形成这些屏蔽。
当阀被分离打开成两个半部时，由于每个阀部分通过阀闭合件与周围环境密封，因而布置在容器等内的任何材料将保持其无菌状态。
本发明不限于上述实施例的细节。例如，阀致动器可以由不同的致动器，例如手动操作的手柄替换。
本发明的一个替换实施例将阀的蝶阀闭合件替换为球闭合件。

Claims (24)

1.一种分离阀装置，该分离阀装置包括两个阀部分，该两个阀部分互补成形，使得第一阀部分能够密封地与第二阀部分接合并且与第二阀部分协作，以便允许材料运动通过所述第一阀部分和所述第二阀部分，每个阀部分包括壳体、阀座和阀闭合件，所述阀闭合件能够在第一位置和第二位置之间运动，在所述第一位置，所述阀闭合件从所述阀座移位并且所述阀打开，在所述第二位置，所述阀闭合件与所述阀座协作并且所述阀闭合，其中，所述分离阀装置具有第一构造和第二构造，在所述第一构造，第一阀部分和第二阀部分彼此接合，所述阀闭合件闭合，在所述第二构造，两个阀部分彼此脱开，所述第一阀部分具有能够相对于所述第二阀部分运动的锁定部件，以便选择性地将所述两个阀部分锁定在一起和将所述两个阀部分解锁。
2.如权利要求1所述的分离阀装置，其特征在于，所述锁定部件包括一锁定对，锁定对中的一个构件能够相对于另一个构件运动，并且能够选择性地接合所述另一个构件，以便将所述两个阀部分锁定在一起和将所述两个阀部分解锁。
3.如权利要求2所述的分离阀装置，其特征在于，所述锁定对包括彼此互补成形的阳构件和阴构件。
4.如权利要求1-3中任一项或多项所述的分离阀装置，其特征在于，所述锁定对包括能够相对于阴构件运动的阳构件。
5.如权利要求2-4中任一项或多项所述的分离阀装置，其特征在于，所述锁定对包括能够平移运动的阳构件。
6.如权利要求2-5中任一项或多项所述的分离阀装置，其特征在于，所述锁定对包括包含销的阳构件和包含用于容纳阳构件的互补成形的盲孔的阴构件。
7.如权利要求2-6中任一项或多项所述的分离阀装置，其特征在于，所述锁定对包括布置在主动阀部分中的阳构件和布置在被动阀部分中的阴构件。
8.如权利要求2-7中任一项或多项所述的分离阀装置，其特征在于，所述阳构件的纵向轴线与所述锁定对中的所述阴构件的纵向轴线偏离。
9.如权利要求2-8中任一项或多项所述的分离阀装置，其特征在于，所述第一阀部分和所述第二阀部分是阴构件，并且第三阀部分具有对应的阳构件，所述第一阀部分和所述第二阀部分的所述阴构件能够容纳该对应的阳构件。
10.如前述权利要求中任一项或多项所述的分离阀装置，其特征在于，每个阀部分能够安装在容器或输送部件上。
11.如前述权利要求中任一项或多项所述的分离阀装置，其特征在于，所述阀部分与容器或输送部件整体地形成。
12.如前述权利要求中任一项或多项所述的分离阀装置，其特征在于，腔室的入口和出口在从所述第一构造运动到所述第二构造时闭合。
13.如前述权利要求中任一项或多项所述的分离阀装置，其特征在于，所述阀座和所述阀闭合件互补成形，以便确保在所述阀闭合件闭合时形成密封。
14.如前述权利要求中任一项或多项所述的分离阀装置，其特征在于，所述分离阀装置是分离蝶阀或分离球阀。
15.如前述权利要求中任一项或多项所述的分离阀装置，其特征在于，所述阀座包括密封部件。
16.如权利要求15所述的分离阀装置，其特征在于，所述密封部件包括抵接部分和能够弹性变形的部分。
17.如权利要求15所述的分离阀装置，其特征在于，所述密封部件的所述能够弹性变形的部分位于所述抵接部分和所述阀壳体之间。
18.如权利要求15所述的分离阀装置，其特征在于，所述阀闭合件设有用于容纳密封件的凹槽，利用该密封件接合抵靠阀壳体的实体部分。
19.如权利要求18所述的分离阀装置，其特征在于，所述阀闭合件包括覆盖所述阀闭合件的弹性体材料。
20.如前述权利要求中任一项或多项所述的分离阀装置，其特征在于，所述阀包括用于将所述阀闭合件偏压到其闭合位置的偏压部件。
21.如前述权利要求中任一项或多项所述的分离阀装置，其特征在于，所述阀密封件位于阀壳体上，或者位于所述阀闭合件上。
22.如前述权利要求中任一项或多项所述的分离阀装置，其特征在于，所述分离阀装置能够在使用期间从所述第一构造运动到所述第二构造，以便允许材料被输送通过。
23.如权利要求36所述的分离阀装置，其特征在于，在完成材料的通过时，所述分离阀装置能够从所述第二构造切换到所述第一构造，并且所述两个阀部分脱开。
24.一种输送材料的方法，该方法包括使用如前述权利要求中任一项或多项所述的分离阀装置。
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