CN104583654B - 具有阀座清洗功能的双座阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有阀座清洗功能的双座阀(1)，其即使在排出孔的横截面小于最大可连接在双座阀上的管道的横截面的条件下也能确保阀座清洗流尽可能无涡流地进入泄漏空腔并且排出泄漏空腔并且可靠避免压力升高地直接加载阀座区域。这通过下述方式实现：所述转向面(4d)以远离其径向外侧端部的延伸区域整体界定空隙(4b)的剩余区域并且在第二闭合件(4)的朝向第一闭合件(3)的端侧及径向内侧端部(4e)上从第二闭合件通出。

Description

具有阀座清洗功能的双座阀

技术领域

本发明涉及一种具有阀座清洗功能的双座阀，该双座阀包括两个串联设置的、可彼此相对运动的闭合件，所述闭合件在双座阀的闭合位置中防止流体从阀壳体的一个阀壳体部分溢流向另一阀壳体部分，所述闭合件不仅在闭合位置中而且在打开位置中在其之间限定泄漏空腔，该泄漏空腔与双座阀的环境通过排出孔连接，该排出孔由构造在第一闭合件上的、从阀壳体中伸出的管柄界定，以及具有本发明的其它特征。

背景技术

开头所提类型的具有阀座清洗功能的双座阀由WO 2007/054131 A1或WO 2007/054134 A1和属于各自专利族的US 2009/0008594 A1或US 2009/0044874 A1公开。

在首先提及的专利族的双座阀中，相对于一个垂直的正常位置单独驱动的下闭合件(下文中称为第一闭合件)在其打开运动中通过在两个闭合件之间作用的中间密封件密封地贴靠在附属驱动的上闭合件(下文中称为第二闭合件)上并且第二闭合件在进一步的打开运动中也进入打开位置。

在第二个提到的专利族的双座阀中，第二闭合件在其朝向第一闭合件的端部上具有空隙，该空隙设有圆柱形的圆周壁，所述圆周壁与配置给第一闭合件的圆柱形第一阀座面对齐，并且这样确定空隙的周壁的尺寸，以便在第二闭合件打开之前在打开运动期间密封地容纳第一闭合件的第一端部区段和径向第一密封件。

在相应专利族的双座阀中，第一闭合件始终构造为具有径向作用的第一密封件的滑动活塞。第二闭合件4或者构造为具有径向作用的第二密封件的滑动活塞或者构造为具有轴向/径向作用的第二密封件的锥形座盘(Sitzteller)或构造为具有轴向作用的第二密封件的轴向座盘。

另外，已知的双座阀限制相应阀座清洗时的清洗剂量。通常这样确定双座阀的泄漏通道的尺寸——该泄漏通道也必须将清洗剂排入双座阀的环境中，使得该泄漏通道满足美国食品药物管理局(USFDA)在“关于双座防混阀的3A卫生标准，编号85-02[1]”中的要求和规定，其要求，这样确定泄漏通道的最小通过横截面的尺寸，使得该最小通过横截面至少相应于可连接在双座阀上的管道的最大通过横截面(要求D14.2)。另外，在阀座清洗时还须满足根据[1]的其它要求，即，所产生的阀座清洗流不能直接流过或压力升高地加载相应闭合的阀座区域(D14.5.2.1)并且朝向泄漏空腔的闭合的阀座区域中的压力必须等于或小于大气压力(D14.5.2.2)。

因此已知的双座阀也满足上述根据[1]的标准的其它隐性要求，即，在密封件严重损坏甚至在两个阀座密封件之一丢失时在另一闭合件的阀座清洗过程中不允许有清洗剂穿过相应损坏的密封件或无阀座密封件的阀座区域。在这些条件下，已知的双座阀不仅满足关于清洗剂量限制和避免直接在阀座清洗时加载阀座区域的要求，而且也满足下述要求：将阀座清洗流尽可能无涡流地首先排入泄漏空腔中并且从那里排入环境中并且阀座清洗流不直接流过或压力升高地加载相应闭合的阀座区域。

直接加载可理解为来自相应阀座清洗流的任何垂直朝向限定阀座区域的壁定向的速度分量。已经表明，任何与此有关的直接加载导致动能流动能量转化为静压。根据流体在流过的壁或体表面上的碰撞角度产生具有所谓“支流线”(Verzweigungsstromlinie)的支流，该支流线将流体分为两个半部。支流线本身撞上所谓的“停滞点”，在该点上速度为零。基于速度的停滞形成的压力升高又称为“停滞压力”。上面所描述的压力升高机制在起作用时引起穿过相应节流间隙和损坏的或完全不存在的阀座密封件的泄漏流。

根据WO2007/054131A1或WO2007/054134A1或者说US2009/0008594A1或US2009/0044874A1的双座阀仅借助双座阀的限定泄漏空腔的构件上的流体力学器件和作用机制满足根据[1]的标准的要求，而DE102007038124A1或在后申请US2009/0065077A1提出，通过一个设置在双座阀两个闭合件之间的、可相对于两个闭合件移动的且单独的第三元件、即所谓的流动阻挡元件来满足根据[1]的标准的所述要求。该流动阻挡元件在一个闭合件排气并且在以清洗剂加载泄漏空腔时遮挡处于闭合位置中的另一闭合件的至少一个密封件和/或闭合件座，以防进入泄漏空腔的清洗剂直接流过密封件和/或闭合件座。由上述文献的说明书可见，“遮挡”可理解为相应处于闭合位置中的闭合件的密封元件不直接被加载并且因此不被清洗剂的高流动速度加载，在此允许清洗剂基本上无压地并且以小的流动速度进入处于闭合位置中的闭合件的闭合件座或密封元件的区域中，使得在那里不能形成停滞压力。由说明书可见，流动阻挡元件并非完全密封地贴靠在壳体侧，而是优选与壳体间隔开小的间隙。另外由DE102007038124A1或US2009/0065077A1的图1、4至7和12至15可以看出，泄漏通道满足根据[1]的标准的D14.2的要求、即泄漏通道的最小通过横截面至少相应于最大可连接到双座阀上的管道的通过横截面。

在WO98/41786A1(第11页，第24行至第12页，第9行)或同族的US6,178,986 B1(第6栏，第58行至第7栏，第11行)中已描述了一个独立的、相对于具有阀座清洗功能的双座阀的两个闭合件可移动的、在用于第一闭合件的圆柱形阀座面中密封地被导向的第三元件，但未要求保护。该已知的实施方式与在后公开的DE102007038124 A1或US2009/0065077A1的技术方案的区别主要在于第三元件、即流动阻挡元件和配置给第一闭合件的圆柱形阀座面之间的相互作用。在先的解决方案在此借助径向作用的密封件在滑动接合的情况下密封，而在较晚的解决方案中第三元件并非完全密封地贴靠在壳体侧，而是优选与壳体间隔开小的径向间隙。

流动阻挡元件根据DE10 2007038124 A1或者说US2009/0065077A1通过其“遮挡”作用在其壳体侧的并非必须密封的实施方式中或根据WO98/41786A1或者说US6,178,986B1在其密封的实施方式中是否满足上述D14.5.2.1的要求并且在相应确定泄漏通道的尺寸时是否也满足根据[1]的D14.2的要求暂且不作讨论。很明显没有满足D14.5.2.2的要求，因为流动阻挡元件现在在所讨论的具有阀座清洗功能的双座阀中以明显改进的实施方式出现，这在公司印刷品“Pentair Südmo Operating Instructions,BAA D 365it Complete PMO,Version 1.01,Double-seat valve type D 365it Complete PMO type D620[2]”中示出，该印刷品于2011年11月(201111)在互联网地址中http://www.suedmo.de/resources/images790被发表。

在该公司印刷品之后公开的DE102010046137A1中描述了已知的构造为环状体的流动阻挡元件的扩展功能。该环状体在至少一个闭合件的排气位置中与该闭合件一起将泄漏空腔分为第一泄漏空腔区段和第二泄漏空腔区段。这样构造环状体，使得尤其是在相应的阀座清洗位置中产生的清洗剂可穿过环状体从第一泄漏空腔区段转移到第二泄漏空腔区段中。转移以下述方式进行，即第二泄漏空腔中的压力相对于第一泄漏空腔中的压力减小并且清洗剂从第二泄漏空腔进入泄漏出口。环状体因此除了具有遮挡处于其闭合位置中的闭合件的密封件或者说闭合件座的功能外还附加地具有节流相应阀座清洗流的功能。但是只有当环状体始终在壳体侧充分密封并且分别以所需要的方式密封地贴靠在排气的闭合件上时，该节流才是可能和充分的。

通过该例如公司印刷品[2]的第14和25页和DE102010046137 A1的图1在第一闭合件和与之连接的管柄方面所示出的方案，构造于管柄中的泄漏通道可相对于DE102007038124A1或US2009/0065077 A1的技术方案显著减小并且因此偏离了根据[1]的标准的D14.2规定。双座阀的这种偏离标准的设计可通过根据[1]的标准的特别规定D14.2.1.1成为可能，该规定指出，当借助偏离标准设计的双座阀提供的数据证明双座阀阀座之间的最大压力小于或等于比较装置的单向阀和换向阀之间的设有未减小的泄漏通道的连接管道中的压力时，相对于D14.2减小的泄漏通道是允许的，所述比较装置在根据[1]的标准中被成为“阻流和泄放”(Block and Bleed)装置。

根据公司印刷品[2]或DE102010046137 A1的双座阀的显著优点在于：阀壳体的与泄漏排出口横截面未减小的实施方式相比小1-2个额定尺寸并且因此可显著更低成本低构造，因为在双座阀的打开位置中——在该位置中管柄贯穿阀壳体部分之间的连接开口——在不增大上述额定宽度的情况下就可实现管柄和连接开口之间的环形间隙的通过横截面，该通过横截面必须相应于最大可连接到阀壳体上的管道的通过横截面。

但根据公司印刷品[2]或DE102010046137 A1的双座阀具有很大的缺点：一方面在壳体侧密封的流动阻挡元件形式的第三元件连同其在泄漏空腔中的设置和与闭合件设计方案融合的其它特征导致双座阀复杂化和易出故障的结构。另一方面，泄漏空腔中的该附加嵌件——其具有额外所需的密封装置、角部和死区——原则上在通流中很难清洗并且因此在卫生方面在特定应用领域中令人疑虑。另外，只有当阀座清洗流经过流动阻挡元件中按计划设定的节流位置且不是或多或少地未节流地在流动阻挡元件和处于其阀座清洗位置中的闭合件之间的形锁合连接中的旁路中经过时，才能确保相应阀座清洗流的充分节流。

技术人员因此寻找一种解决方案，以便在开头所提类型的具有阀座清洗功能的双座阀的泄漏空腔中无附加嵌件地借助纯粹的流体力学装置和限定泄漏空腔的目前已有的构件上的作用机制来实现根据[1]的标准的特殊规定D14.2.1.1及规定D14.5.2.2。

发明内容

本发明的任务在于，这样改进同类型的具有阀座清洗能力的双座阀，该双座阀即使在排出孔的横截面小于最大可连接在双座阀上的管道的横截面的条件下也能确保阀座清洗流尽可能无涡流地进入泄漏空腔并且排出泄漏空腔，并且可靠避免压力升高地直接加载阀座区域。

所述任务通过具有本发明特征的具有阀座清洗功能的双座阀来解决。根据本发明的具有阀座清洗功能的双座阀或者基于第一种基本的闭合件设计方案、如其具有已知的根据WO2007/054131A1的双座阀，或者基于第二种基本的闭合件设计方案、如由WO2007/054134A1所公开的。在这两种已知的双座阀中，在相应闭合件上相对于相配的密封件始终在泄漏空腔侧设置圆柱形的突起用于形成相应的节流间隙。本发明没有这样的限制并且允许相应节流间隙设置在密封件的远离泄漏空腔的一侧上。另外，本发明还利用了所述圆柱形突起的一半直径差，其允许在彼此连接阀壳体的阀壳体部分的连接开口的直径不同的区段之间构造过渡表面，在此所述区段配置给圆柱形突起。另外闭合件可彼此独立地通过部分行程分别间隙宽地进入阀座清洗位置中以便清洗其阀座面。在相应阀座清洗位置中产生的阀座清洗流在进入设置在闭合件之间的泄漏空腔之前在设置于相配的闭合件上的节流间隙中经受所要求的节流。最后，在两种已知的双座阀中通过第一闭合件产生的第一阀座清洗流在构造于第二闭合件的空隙中的旋转对称的转向面上经受无碰撞的朝向排出孔定向的转向，排出孔由构造于第一闭合件上的、从阀壳体伸出的管柄界定。

本发明进一步改进了WO2007/054131A1和WO2007/054134A1的具有阀座清洗功能的双座阀的实施方式。

根据本发明的具有阀座清洗功能的双座阀具有下述已知特征：

－该双座阀包括两个串联设置的、可彼此相对运动的闭合件，所述闭合件在双座阀的闭合位置中防止流体从阀壳体的一个阀壳体部分溢流向另一阀壳体部分，且所述闭合件不仅在闭合位置中而且在打开位置中在其之间限定泄漏空腔，该泄漏空腔与双座阀的环境通过排出孔连接，该排出孔由构造在第一闭合件上的、从阀壳体中伸出的管柄界定，

－在闭合位置中构造为滑动活塞的第一闭合件密封地容纳于将阀壳体部分彼此连接的、构成圆柱形的第一阀座面的连接开口中并且在其打开运动中第一闭合件密封地贴靠在配置给第二阀座面的第二闭合件上或中，并且第二闭合件在进一步的打开运动中同样进入打开位置中，

－闭合件可彼此独立地通过部分行程分别间隙宽地进入阀座清洗位置中以便清洗其阀座面，

－第二闭合件通过与打开运动同向的第二部分行程并且第一闭合件通过与打开运动方向相反的第一部分行程可进入其相应的阀座清洗位置中，

－第一闭合件在其第一端部区段上具有第一密封件，该第一密封件径向相对于圆柱形的第一阀座面密封，

－第二闭合件在其朝向第一闭合件的第二端部区段上具有旋转对称的空隙，该空隙在双座阀的闭合位置中在径向外侧直径对齐地连接到圆柱形的第一阀座面上，

－空隙至少区段地由转向面限定，该转向面的轮廓在纵剖面图中看具有无弯折的走向，

－转向面的径向外侧端部直接或间接在第二端部区段的端面边界面中通出，

－每个端部区段在相配的阀座清洗位置中在径向外侧与相配的连接开口构成环形的节流间隙，

－第一阀座面的直径小于连接开口中配置给第二闭合件的环形空隙的直径，并且在第一阀座面和环形空隙之间设有过渡表面，

－第二闭合件在其关闭位置中以设置在其第二端部区段的端面上的贴靠面贴靠在过渡表面上，更确切地说直接邻接第一阀座面，

根据本发明的具有阀座清洗功能的双座阀可实现为上述两种基本的闭合件设计方案。在第一种闭合件设计方案中，第一闭合件在其打开运动中通过在闭合件之间作用的中间密封件密封地贴靠在第二闭合件上。在第二种闭合件设计方案中，第一闭合件进入第二闭合件中并且在进入期间密封地贴靠在第二闭合件中。这以下述方式实现：所述空隙在其径向外侧的从第二端部区段的通出位置上具有大致圆柱形的、与圆柱形的第一阀座面对齐的圆周壁，该圆周壁过渡到转向面中，并且这样确定空隙的圆周壁的尺寸，以便在第二闭合件打开之前在打开运动期间密封地容纳第一闭合件的第一端部区段和径向第一密封件。

为了解决本发明所基于的任务，本发明的基本思想在于：第一阀座清洗流通过转向面径向向内并且轴向朝向第一闭合件地被强制导向直至在第二闭合件的位于空隙之外的端侧及径向内侧端部上离开第二闭合件。这以下述方式实现：所述转向面以远离其径向外侧端部的延伸区域完全界定空隙的剩余区域并且在第二闭合件的朝向第一闭合件的端侧及径向内侧端部上从第二闭合件通出，使得第二闭合件的端侧及径向内侧端部沿双座阀的纵轴线看超出在端面上由贯穿贴靠面的平面限定的假想空间。

通过这种方案保持第一阀座清洗流被强制导向直至进入排出孔的入口。第一阀座清洗流的这种特别长且深远的转向及强制导向可更好地满足根据[1]的标准的要求。另外，与同类型的双座阀不同，通过如此处理第一阀座清洗流，第二阀座清洗流也首次经受朝向排出孔的转向。在第一阀座清洗流更进一步被转向到排出孔中并被强制导向的情况下，第二阀座清洗流除了上述转向外也被额外强制导向直至排出孔的入口。

第一阀座清洗流——其在泄漏空腔中的处理从一开始就比第二阀座清洗流更难且更成问题——现在被极远地径向向内并且同时轴向朝向第一闭合件转向和强制导向，并且第一阀座清洗流不再从第二闭合件中的空隙端面上通出，而是从第二闭合件本身的位于空隙之外的端面上流出。在此有利的是，转向和强制导向在径向和轴向上极远地延伸，即直至最外侧的限定第二闭合件的端部。在本发明所基于的两种上述已知的双座阀中，第一阀座清洗流仅被转向和强制导向直至转向面从第二闭合件中的空隙端面上通出部，即在较短的流动行程上转向和强制导向。

能以根据本发明的具有阀座清洗功能的双座阀实施对第一阀座清洗流的处理结合充分的节流具有令人惊奇的效果，即完全解决了本发明的所基于的任务，尤其是在泄漏排出口减小的条件下。第一阀座清洗流不在可由管柄中排出孔的多个区段的序列中构成的泄漏排出口的任何区段中发生积聚。相反，排出孔的相应的通过横截面在任何位置上都未被充满，以致大气压力可延伸到泄漏空腔中。因而在泄漏空腔中不会出现相对于大气压力不允许的过压。这同样适用于第二阀座清洗流，其从一开始基于其在泄漏空腔中更有效的喷吸作用可比第一阀座清洗流更简单地处理。

根据本发明的具有阀座清洗功能的双座阀在上述类型的已知的双座阀——在其中泄漏排出相对于最大可连接在双座阀上的管道的通过横截面并未减小——中更是解决了本发明的任务。

由于第二闭合件贴靠面上的端部位置在过渡表面的区域中被限定并且因而可省却迄今在现有技术中第二闭合件阀座区域中或其它区域中的必要的固定(金属)贴靠面，所以现在在该阀座区域中相对于已知的解决方案在设计第二闭合件的密封件几何形状和与此有关的作用机制方面获得更多的灵活性。原则上在该区域中可设置纯粹径向的、径向/轴向和纯粹轴向作用的第二密封件。

在此情况下根据第一种方案本发明规定，所述第二阀座面构造成圆柱形的并且由环形空隙构成，并且第二闭合件具有第二密封件，该第二密封件径向相对于第二阀座面在滑动接合的情况下密封。

有关第二阀座面的第二种方案规定，所述第二阀座面构造成锥形的并且由过渡表面或由相对于过渡表面在另一侧、即在垂直的正常位置上向上连接环形空隙的表面构成，并且第二闭合件具有第二密封件，该第二密封件轴向/径向相对于第二阀座面在滑动/压力接合中密封。

根据第三种方案规定，所述第二阀座面垂直于双座阀的纵轴线设置并且由过渡表面或由相对于过渡表面在另一侧、即在垂直的正常位置上向上连接环形空隙的表面构成，并且第二闭合件具有第二密封件，该第二密封件轴向相对于第二阀座面在压力接合的情况下密封。

后两种具有轴向/径向或纯粹轴向作用的密封件和相应构造的座盘(Sitzteller)的优点的解决方案仅在这样的情况下才能实现，即相应密封件具有延展性，以在所有条件下确保第二闭合件以其贴靠面固定和可能情况下金属地仅贴靠在过渡表面上。

根据本发明的具有阀座清洗功能的双座阀在一种优选实施方式中确保所述阀壳体部分相应于可连接到阀壳体部分上的管道的最大额定通过横截面构造并且通过在内侧构成连接开口的座圈彼此连接。管柄的在内侧构成排出孔一个区段的连接部分在双座阀的完全打开行程中至少贯穿连接开口并且在那里这样确定径向外侧的尺寸，使得连接开口在其最窄位置上构成环形室，该环形室的环形室通过横截面至少相应于上述最大额定通过横截面。通过该设计规定强制确保环形室通过横截面在任何位置上都不会相对于可连接管道的额定通过横截面构成缩小部。由于阀壳体部分的额定宽度由待连接的管道决定并且因此从一开始就未被设计成具有一至两个额定尺寸的过尺寸，因而这样确定并减小连接部分的外径和因此排出孔径向内侧的区段的尺寸，以便实现所要求大小的环形室通过横截面的尺寸。

有利的是，这样构造连接部分，该连接部分以其横截面减小的并且因此引起本身不希望的流动阻力的作用保持限制在正好必要的长度上，使得排出孔从第一闭合件的泄漏空腔侧的端部向进入漏斗锥形且连续地变细直至连接部分并且在连接部分中在有限的长度上具有最小、优选不改变的排出横截面。

为了减小排出孔的流动阻力，根据另一建议，排出孔在连接部分之后在管柄的构造为第一压力补偿活塞的区段中变宽，该压力补偿活塞具有相应于圆柱形第一阀座面直径的或者略大或略小于第一阀座面直径的外径。

为了避免阀座清洗流在排出孔最窄的通过横截面、即连接部分之前发生非计划的积聚规定，所述进入漏斗以有可能在其中积聚的液体体积构成填充高度,该填充高度的流体静压足以用于将在相应的阀座清洗位置中产生的液体体积流至少输送通过连接部分的最小排出横截面，该连接部分沿重力方向看连接于所述填充高度。

在已知类型的具有阀座清洗功能且排出孔通过横截面具有毫无问题的大尺寸的双座阀中，不管以何种方式充分节流阀座清洗流是必要且已知的。在根据本发明的具有阀座清洗功能且排出孔通过横截面至少区段地明显减小的双座阀中，充分节流更是必要并且需要特殊且非显而易见的措施。为了使阀座清洗流在排出孔最窄的通过横截面中不会出现上面所描述的非计划的积聚情况，这样节流通过阀座清洗流产生的相应的液体体积流，使得体积流在排出孔中无倒流地通过排出孔排入双座阀的环境中。

如一项建议规定，两个闭合件的密封件的不同负荷以及闭合件的不同支承和导向条件允许第二节流间隙的径向第二间隙宽度构造得小于第一节流间隙的径向第一间隙宽度。当在第二节流间隙上在结构上比第一节流间隙提供更小的间隙长度时，这有利于在数值方面协调通过节流间隙产生的体积流，在此已知间隙长度仅线性地影响节流并且径向间隙宽度指数地影响节流。已证明有利且符合目的地是，第一节流间隙和第二节流间隙的相对径向间隙宽度近似为2:1，在此相对径向间隙宽度可理解为绝对径向间隙宽度和设有节流间隙的平均直径之间的比值。

在阀座清洗流在排出孔中的相同排出条件方面有利的是，这样设计环形节流间隙及其径向间隙宽度和相配的长度，使得在借助部分行程的相应阀座清洗位置中通过相配的阀座清洗流产生的液体体积流相等。

通过上面所建议的措施这样节流和/或转向和导向相应阀座清洗流的液体体积流，使得基于相应阀座清洗流的喷吸作用相应保持在其闭合位置中的另一闭合件的阀座面在泄漏空腔侧区段上的压力等于或小于双座阀的环境压力、即大气压力。除了所讨论的压力相等情况外，这意味着相应闭合的阀座被抽气，以致清洗液即使在阀座密封件在严重损坏或完全丢失的情况下也不会进入产品本身中。在此第一阀座清洗流的体积流对于所建议的节流而言是限定参数，因为第一阀座清洗流是最成问题并且最难以处理的，这源于下述无法改变的事实：第一阀座清洗流紧邻并且横向于处于闭合位置中的第二闭合件和阀壳体上相配的贴靠面之间的支承间隙地流过支承间隙，以致在该区域中引起过压的停滞压力可叠加于第一阀座清洗流的本身引起负压的喷吸作用。相反，第二阀座清洗流的引起负压的喷吸作用基本上没有形成停滞压力的叠加。

在通过第二闭合件排气产生的第二阀座清洗流的流动导向中重要的是，第二阀座清洗流在由过渡表面和第一阀座面构成的第一周缘上定义地分离并且可靠地沿切向且径向向内在于泄漏空腔区域中界定第一闭合件的表面旁经过。为此目的，第一闭合件的朝向泄漏空腔的端面边界与过渡表面具有轴向安全距离，该安全距离在所有可能的制造技术条件下防止了与此有关的碰撞并且还确保第二阀座清洗流在第一闭合件阀座区域中最佳的喷吸作用。另外在避免每一停滞压力形成方面已证明有利的是，第一周缘以尽可能小的第一圆角倒圆。在理想情况下在此应设置尖棱方案，但这出于制造技术和实践原因(损坏第一密封件)是不允许的。

根据另一建议，所述壳体中的环形空隙与过渡表面构成垂直的转向角(90°)，该转向角最佳地确保第二阀座清洁流可靠、无碰撞地流过第一闭合件。在此有利的是，环形空隙和过渡表面之间的过渡部以倒圆半径倒圆。也可设置钝角的转向角(>90°)，虽然该转向角更有针对性地将第二阀座清洗流导入排出孔中，但其鉴于第一阀座清洗流可引起停滞压力地起作用，因为第一阀座清洗流的流动方向于是与过渡表面的一个方向分量一致。

为了避免在第一阀座清洗流进入第二闭合件中的转向面时形成停滞压力，圆周壁与贴靠面构成第二周缘，该第二周缘合适地以尽可能小的第二圆角倒圆。在此区域中尖棱过渡部出于制造技术和实践原因是不允许的，而相对大的倒圆半径是不利的并且导致不希望的停滞压力形成。

按照第一阀座清洗流的最佳流动导向的意义，转向面的轮廓由一系列弯曲的区段构成，所述区段在其过渡点上分别具有共同的切线。

为了避免不仅在双座阀的上面所描述的阀座面区域中形成涡流和停滞压力，有利的是，在其余的泄漏空腔中省却任何嵌件和障碍物，只要这在结构上是可能的。与此相应，与第一闭合件连接的第一调节杆居中贯穿与第二闭合件连接的、构造为空心杆的第二调节杆、继续悬伸地延伸穿过排出孔并且在第一闭合件的远离第二闭合件的端部上与第一闭合件通过至少一个大致径向定向的横撑固定连接。由此避免了否则在泄漏空腔区域中常见的横撑和其它连接器件并且所述横撑和其它连接器件转移到了相对远离泄漏空腔的端部上，在那里它们不再对流动导向产生不利影响。

为了尤其是减小排出孔横截面减小的区域中的流动阻力，另一建议规定，第一调节杆至少在连接部分的轴向延伸区域中在其横截面中减小，更确切地说减小为横截面减小的阀杆区域。

充分节流阀座清洗流是解决本发明任务的一个必要前提，为了使节流间隙的节流效果超过借助有关径向间隙宽度和长度的设计措施可达到的程度或借助更大的径向间隙宽度和/或更短的间隙长度达到相同的节流效果，另一建议规定，在相应的节流间隙中引起紊流，条件是，圆柱形的突起在其限定相配节流间隙的圆周面上构造成迷宫式密封装置的形式，所述迷宫式密封装置的流体力学效果是众所周知的。这可以下述方式实现，迷宫式密封装置构造成多个环绕的凹槽的形式。另一种实施方式规定，迷宫式密封装置构造成多个分布在圆柱形突起圆周面上的、在其构造的相应位置上面积受限的、不彼此连接的凹口。

附图说明

尽管本发明可实现为具有阀座清洗功能的双座阀的两种原则上不同的闭合件设计方案的多种实施方式，但仅参照附图说明这两种闭合件设计方案的三种优选实施方式。附图如下：

图1为根据本发明的无驱动装置的具有阀座清洗功能的双座阀的基本结构的纵剖面图，更确切地说在以“B”标记的区域之外示出双座阀的闭合位置并且在B区域中仅示意地示出两种原则上不同的闭合件设计方案；

图1a为根据图1的位于双座阀纵轴线左侧的在两个闭合件之间具有中间密封件的区域B，并且第一闭合件在其打开运动中通过中间密封件密封地贴靠在第二闭合件上；

图1b为根据图1的位于双座阀纵轴线右侧的区域B，并且第二闭合件在其朝向第一闭合件的第二端部区段上具有旋转对称的空隙，该空隙设有圆柱形的、与圆柱形的第一阀座面对齐的圆周壁并且这样确定空隙的圆周壁的尺寸，以便在第二闭合件打开之前在打开运动期间密封地容纳第一闭合件；

图1c至1g为图1a中所示的具有中间密封件的第一种闭合件设计方案的可能的实施方式的示意图，并且相应视图局限于图1a中以“X”标记的选择区域；

图1h至1k为图1b中所示的在第二闭合件中具有空隙的第二种闭合件设计方案的可能的实施方式的示意图，并且相应视图局限于图1b中以“Y”标记的选择区域；

图2为根据图1c的双座阀纵轴线左侧的阀座区域的纵剖面图，在此示出双座阀的闭合位置并且阀壳体连接开口中的环形空隙与过渡表面构成垂直的转向角；

图3为根据图1f的双座阀纵轴线左侧的阀座区域的纵剖面图，在此示出双座阀的闭合位置并且阀壳体连接开口中的环形空隙与过渡表面构成垂直的转向角并且转向面用作第二闭合件的阀座面；

图4为根据图1j的双座阀纵轴线右侧的阀座区域的纵剖面图，在此示出双座阀的闭合位置并且阀壳体连接开口中的环形空隙与过渡表面构成垂直的转向角并且转向面用作第二闭合件的阀座面；

图5为根据图2的双座阀的纵剖面图，在此示出双座阀的打开位置；

图6为根据图2的双座阀的纵剖面图，在此构造为滑动活塞的第一闭合件处于其阀座清洗位置中并且示出第一阀座清洗流的走向；

图7为根据图2的双座阀的纵剖面图，在此同样构造为滑动活塞的第二闭合件处于其阀座清洗位置中并且示出第二阀座清洗流的走向。

具体实施方式

根据本发明的具有阀座清洗功能的双座阀1(图1、图1a至1k)主要包括具有第一和第二阀壳体部分1a或1b的阀壳体10、两个可彼此独立活动的具有分别相配的调节杆3a或4a的闭合件3、4以及一个座圈2，该座圈通过一个内侧的连接开口2c建立阀壳体部分1a、1b之间的连接。

构造为滑动活塞的第一闭合件3(独立驱动的主动闭合件)在双座阀1的闭合位置中密封地容纳于由连接开口2c构成的第一阀座面2a中，该阀座面构造为圆柱形的阀座面(图1、1a至1k、2至4、7)。为此在滑动活塞3中设置第一密封件6，该第一密封件仅通过径向预压紧与第一阀座面2a共同作用(在滑动接合的情况下径向密封)。第二闭合件4(依赖性被驱动的被动闭合件)在双座阀1的闭合位置中与第二阀座面2b密封地共同作用(图1、1a、1b)，该第二阀座面可构造为圆柱形的(图1c、2、6)、锥形的(图1d、1e、1h、1i)或垂直于双座阀1纵轴线的(图1f、1g、1j、1k、3、4)。

在阀座的圆柱形实施方式中，第二阀座面2b由连接开口2c中的大致圆柱形的环状空隙2d构成。密封通过第二密封件7进行，该第二密封件仅通过径向预压紧与第二阀座面2b共同作用(在滑动接合的情况下径向密封)。

在阀座的锥形实施方式中，第二阀座面2b由过渡表面2e(图1e、1i)或由向上连接圆柱形环形空隙2d的表面构成(图1d、1h)。密封通过第二密封件7进行，该第二密封件轴向/径向地相对于第二阀座面2b在滑动/压力接合中密封。

在阀座垂直于双座阀1纵轴线的实施方式中，第二阀座面2b由过渡表面(图1f、1j、3、4)或由向上连接圆柱形环形空隙2d的表面构成(图1g、1k)。第二密封件7轴向相对于第二阀座面2b在压力接合的情况下密封。但该解决方案只有这样才能实现，即，轴向作用的第二密封件7可延展，以确保第二闭合件4始终在阀壳体侧的、通入第一阀座面2a的过渡表面2e的区域中的贴靠位置。

两个闭合件3、4不仅在相应所示的闭合位置(图1至4、6、7)中而且在打开位置(源于图1c的图5)中在其之间构成泄漏空腔5，该泄漏空腔经由排出孔3d与双座阀1的环境连接，所述排出孔由构造在第一闭合件3上的、从第一阀壳体部分1a伸入双座阀1环境中的管柄界定(尤其是参见图1、2)。在径向外侧，排出孔3d总体上从泄漏空腔5开始由进入漏斗3f、相连的连接部分3b和延续连接部分的压力补偿活塞3c限定，压力补偿活塞优选具有相应于或近似相应于第一阀座面2a的外径。排出孔3d优选居中穿过管柄，并且排出孔从第一闭合件3的泄漏空腔侧的端部在进入漏斗3f锥形且连续地变细直至连接部分3b并且在连接部分中在有限的长度l上具有不变的最小排出横截面a。

阀壳体部分1a、1b相应于可连接到阀壳体10上的管道的最大额定通过横截面A_O构造(图1)并且通过在内侧构成连接开口2c的座圈2彼此连接。管柄的在内侧构成排出孔3d一个区段的连接部分3b在双座阀1的完全打开行程H中(图5、1)至少贯穿连接开口2c并且在那里这样确定径向外侧的尺寸，使得连接开口2c在其最窄的位置上构成具有环形室，该环形室的环形室通过横截面A_R至少相应于额定通过横截面A_O(A_R≥A_O)。

与第一闭合件3连接的第一调节杆3a居中贯穿与第二闭合件4连接的、构造为空心杆的、在具有第二阀壳体部分1b的贯穿区域中构造为第二压力补偿活塞4g的第二调节杆4a(图1)、继续悬伸地穿过排出孔3d并且在第一闭合件3的远离第二闭合件4且构造为环形部3g的端部上与第一闭合件通过至少一个大致径向定向的横撑3e固定连接。为了减小排出孔3d中的流动阻力，第一调节杆3a优选至少在连接部分3b的轴向延伸区域中在其横截面中减小，更确切地说减小为横截面减小的阀杆区域3h。由于横撑3e远离泄漏空腔5设置，在该优选实施方式中进入漏斗3f没有流动障碍，由此避免对泄漏空腔5中的流动情况和流型产生不利影响。

每个闭合件3、4在端部区段3*或4*上具有圆柱形的突起3**或4**(图2、3、4)，所述突起分别与座圈2中连接开口2c的相配部分、即在下部区域中与圆柱形的第一阀座面2a并且在上部区域中与环形空隙2d构成环形的第一节流间隙D1或环形的第二节流间隙D2(图1c至1l、2、3、4、6、7)。

图1c至1g连同相应示出细节的图2(源于图1c)和3(源于图1f)说明第一种基本的闭合件设计方案的细节图，其在两个闭合件3、4之间在第二闭合件4中设有中间密封件8或在第一闭合件3中设有中间密封件8*(图2)。中间密封件8、8*在闭合件3、4的打开和闭合运动中并且在打开位置中密封所述闭合件(图5)。

图1h至1k连同相应示出细节的图4(源于图1j)说明第二种基本的闭合件设计方案的细节图。该方案的特征在于，第二闭合件4在其朝向第一闭合件3的端部上具有空隙4b，该空隙具有大致圆柱形的、与圆柱形的第一阀座面2a对齐的圆周壁4c。在此这样确定圆周壁4c的尺寸，使得在第二闭合件4打开之前，所述圆周壁在打开运动期间密封地容纳第一闭合件3的第一端部区段3*和径向第一密封件6。

图2至7示出双座阀1的阀座区域在其第一种和第二种基本的闭合件设计方案中的细节。在第一种闭合件设计方案的一种优选实施方式中，第一闭合件3以其具有第一闭合件直径d_1i的圆柱形的第一突起3**(图6、源于图1c的图2)和连接开口2c的相配的具有第一阀座直径d_1a的第一阀座面2a构成第一节流间隙D1。在两个直径d_1a和d_1i之间在第一节流间隙长度l1上构造径向第一间隙宽度s1。第二闭合件4以相同方式以其具有第二闭合件直径d_2i的圆柱形的第二突起4**(图7、2)和连接开口2c中的圆柱形的环形空隙2d(该空隙同时构成具有第二阀座直径d_2a的圆柱形的第二阀座面2b)构成第二节流间隙D2。在两个直径d_2a和d_2i之间在第二节流间隙长度l2上构造径向第二间隙宽度s2。

与上述实施方式不同，根据(源于图1f的)图3的第一种基本的闭合件设计方案的另一种实施方式的特征在于，垂直于双座阀1纵轴线定向的过渡表面2e用作第二阀座面2b并且环形空隙2d仅用于形成第二节流间隙D2，第二节流间隙相对于第二密封件7设置在第二密封件7的远离泄漏空腔5的一侧上。

根据(源于图1j的)图4的第二种基本的闭合件设计方案的一种实施方式与根据图3的实施方式的区别在于，省却第二闭合件4或第一闭合件3中的中间密封件8、8*并且第二闭合件4在其朝向第一闭合件3的端部上具有空隙4b，该空隙具有大致圆柱形的、与圆柱形的第一阀座面2a对齐的圆周壁4c，所述圆周壁过渡到转向面4d中。在此这样确定圆周壁4c的尺寸，使得在第二闭合件4打开之前，该圆周壁在打开运动期间密封地容纳第一闭合件3的第一端部区段3*和径向第一密封件6。

可同时构成第二阀座面2b(图3、4、7)的环形空隙2d和第一阀座面2a之间的一半直径差构成径向延伸区域Δr＝(d_2a-d_1a)/2(图7)。在该径向延伸区域中，在第一阀座面2a和环形空隙2d之间设置过渡表面2e，过渡表面2e的至少通入第一阀座面2a的端部区段与环形空隙2d的圆柱形周面并且因此与圆柱形的第一阀座面2a优选构成垂直的转向角α(α＝90°)(图5)。在此，适宜的是，环形空隙2d或者说连接开口2c中的第二阀座面2b适宜地向过渡表面2e具有倒圆过渡部，该倒圆过渡部具有倒圆半径，该过渡部的倒圆半径小于径向延伸区域Δr。径向延伸区域Δr构造得这样大，使得在第二闭合件4的阀座清洗位置中从第二节流间隙D2流入泄漏空腔5的第二阀座清洗流R2(图7)在过渡表面2e上朝向泄漏空腔5的中心并且可靠地越过第一闭合件3地转向。为了确保第二阀座清洗流R2不提前向第一闭合件3方向转向，由过渡表面2e和第一阀座面2a构成的第一周缘U1以尽可能小的第一圆角r1倒圆，由此在该位置产生限定的流动分离点(图5、7)。

通过过渡表面2e本身和其特殊的设计还确保从第二节流间隙D2流出的第二阀座清洗流R2不朝向第一密封件6的阀座区域定向。此外，过渡表面2e的径向延伸区域Δr还必须确保提供用于第二闭合件4在阀壳体侧的贴靠面(图2至7)，由此第二闭合件4可紧邻泄漏空腔5地固定(可能情况下金属地)贴靠在座圈2上。阀壳体侧的贴靠面或者说过渡表面2e直接邻接圆柱形第一阀座面2a的相应区段与设置在圆柱形第二突起4**端面上的贴靠面4f相对应。过渡表面2e用作阀壳体侧贴靠面的区段和闭合件侧的贴靠面4f优选分别构造成直线的并且相应于转向角α与双座阀1的纵轴线优选构成直角或钝角(α≥90°)。

在第一种基本的闭合件设计方案(图1c至1g)中，第二闭合件4在其朝向第一闭合件3的第二端部区段4*上具有旋转对称的空隙4b(源于图1c的图2、源于图1f的图3)，该空隙在双座阀1的闭合位置中在径向外侧直径对齐地连接到圆柱形的第一阀座面2a上。在此，空隙4b由转向面4d限定，该转向面的轮廓K在纵剖面图中看具有无弯折的走向，在此转向面4d的径向外侧端部直接在第二端部区段4*的端面边界面、即贴靠面4f中终止。转向面4d以远离其径向外侧端部的延伸区域完全界定空隙4b的剩余区域，并且转向面在第二闭合件4的朝向第一闭合件3的端侧及径向内侧端部4e上从第二闭合件通出。在此特别有利的是，转向面4d极深远地径向向内并且轴向朝向第一闭合件3引导，更确切地说直到在结构上尽可能的、限定第二闭合件4的端部。

对于端侧及径向内侧端部4e的定位给出以下两种实施方式，鉴于上述空隙4b形成空间的定义，所述端部不被视为限定空隙的区域，提出下面的实施方式。在图2至7中所示出的实施方式中，第二闭合件4的端侧及径向内侧端部4e沿双座阀1的纵轴线看超出在端面上由经过贴靠面4f的平面E限定的假想空间。在所示实施例中，转向面4d延伸直至进入排出孔3d的入口。

与第一种基本的闭合件设计方案不同，在第二种基本的闭合件设计方案中(图1h至1k)，转向面4d的径向外侧端部间接在第二端部区段4*的端面边界面中(源于图1j的图4)终止。空隙4b在径向外侧的从第二端部区段4*的通出位置上具有大致圆柱形的、与圆柱形的第一阀座面2a对齐的圆周壁4c，该圆周壁连续地、即无弯折地过渡到转向面4d中。根据第一种闭合件设计方案的空隙4b的其余特征和其定界可无限制地转用到第二种闭合件设计方案中。

一方面由转向面4d(图5)或圆周壁4c(图4)并且另一方面由贴靠面4f构成的第二周缘U2在第二闭合件4的闭合位置中(图2、3、4、6)直接邻接第一阀座面2a，所述第二周缘以尽可能小的第二圆角r2倒圆。在纵剖面图中看，转向面4d具有设有无弯折的走向的轮廓K，该轮廓优选由一系列弯曲的区段构成(如圆弧、椭圆、抛物线、双曲线)，所述区段在其过渡点上分别具有共同的切线。在端侧及径向内侧端部4e区域中由第一阀座清洗流R1方向可见(图6)，转向面4d以何方向矢量从第二闭合件4通出，并且还可看出，借助根据本发明构造的转向面4d，第一阀座清洗流R1极为有针对性地并且无碰撞地转向到排出孔3d中并且在第二闭合件4中尽可能长的流动行程上被强制导向。第一阀座清洗流R1与界定泄漏空腔5的区域未在任何位置上发生碰撞。

第一闭合件3的朝向泄漏空腔5的端面边界在第一闭合件的闭合位置中与过渡表面2e具有轴向安全距离x(图7)，该安全距离x一方面防止第一闭合件3与第二阀座清洗流R2碰撞并且另一方面确保第二阀座清洗流R2在第一闭合件3的阀座区域中充分的喷吸作用。

下面以根据图2(源于图1c)的实施方式代表根据图1c至1k的第一种和第二种基本的闭合件设计方案的所有实施方式来说明根据本发明的双座阀1的阀座清洗。在完成第一部分行程T1之后，在第一闭合件3的阀座清洗过程中流出第一节流间隙D1(图6、2、1)的第一阀座清洗流R1首先沿第一阀座面2a在不分离的情况下桥接过渡表面2e和贴靠面4f之间的接触间隙、跟随转向面4d并且在此在流动技术上越过并且整平中间密封件8，如该中间密封件设置在第二闭合件4中而非作为中间密封件8*设置在第一闭合件3中。在转向面4d的进一步延伸中，第一阀座清洗流R1径向向内并且轴向朝向第一闭合件3地被强制导向直至在第二闭合件4的优选位于空隙4b之外的端侧及径向内侧端部4e上离开第二闭合件4并且最终目标精确地到达排出孔3d的入口区域中。在图2、7中标出的第二节流间隙D2的泄漏空腔侧的端部通过第二闭合件4在阀壳体侧的贴靠面2e上的贴靠位置基本上密封地闭合。第一阀座清洗流R1的清洗液不能进入第二节流间隙D2和因此第二密封件7的区域中。因而即使在第二密封件7可能严重损坏或可能完全被除去时，在那里也不存在清洗液的通路，因为基于第一阀座清洗流R1的喷吸作用所讨论的接触间隙被抽吸。

当在第二种基本的闭合件设计方案的范畴中(图1h至1k)来实现根据本发明的具有阀座清洗功能的双座阀1并且例如选择根据图4(源于图1j)的实施方式时，第一阀座清洗流R1在不分离地越过过渡表面2e和贴靠面4f之间的接触间隙之后跟随圆周壁4c并且在流动技术上整平转向面4d中用于容纳圆柱形第一突起3**的角部区域的过渡区域(未标记的侧凹)。在上述过渡区域中形成的小涡流对泄漏空腔5中的流动情况和压力情况没有不利影响。当在第一闭合件3上进行适当的倒圆时，可简单地省却上述过渡区域中的在图4中示出的侧凹。

根据图7、1，第二闭合件4在完成第二部分行程T2之后进入其第二阀座清洗位置。第二密封件7在此离开第二阀座面2b以便形成进入间隙，并且圆柱形的第二突起4**与第二阀座面2b或者说环形空隙2d一起构成第二节流间隙D2，通过该第二节流间隙，第二阀座清洗流R2可在现在可流过的、露出的第二阀座面2b上被导向并可被导入泄漏空腔5中。第二阀座面2b构造成圆柱形的，第二阀座面直接由环形空隙2d构成。第二阀座面2b构造成圆柱形的，在此第二阀座面直接由环形空隙构成。该实施方式尤其确保第二闭合件4在其闭合位置中仅以设置在其圆柱形第二突起4**端面上的贴靠面4f贴靠在过渡表面2e上。

第二阀座清洗流R2首先沿环形空隙2d离开第二节流间隙D2(图7、2)并且通过过渡表面2e朝向泄漏空腔5中心转向。由此可靠避免立即并且直接喷射第一密封件6的阀座区域。第一闭合件3在第二闭合件4的阀座清洗时沿轴向方向以安全距离x远离过渡表面2e定位，使得第二阀座清洗流R2可不受阻碍地流过第一闭合件3。通过该流动导向以及第一闭合件3的定位实现了对第一密封件6阀座区域的抽气，使得即使在第一密封件6丢失或严重损坏时也不会有清洗剂进入相邻的第一阀壳体部分1a中。由过渡表面2e和第一阀座面2a构成的以尽可能小的圆角r1倒圆的第一周缘U1有利于第二阀座清洗流R2在第一周缘U1上的分离并且因此防止因该阀座清洗流R2或因其分流流入通往第一密封件6的环形间隙产生停滞压力。

图7还示出当第二阀座清洗流R2优选在伸入排出孔3d入口中的转向面4d的端侧及径向内侧端部4e上方的区域中碰撞到转向面4d上时出现的流动情况。在此情况下，第二阀座清洗流R2通过转向面4d至少经历朝向排出孔3d的转向，并且在碰撞点与端部4e的距离足够大的情况下，第二阀座清洗流额外被强制导向直至较深地进入排出孔3d的入口。在碰撞点上由第二阀座清洗流R2分支出一个向上朝向空隙4b定向的分流r，该分流在那里形成沿转向面4d流动的涡流W并且在选择根据图4的实施方式时在圆周壁4c和转向面4d的过渡区域的侧凹中形成另一较小的反向涡流。由涡流W供给返回第二阀座清洗流R2的分流r。涡流W(图7)或两个涡流(图4)确保界定空隙4b的表面被充分清洗，且不会在流过或直接流过第一阀座面2a时形成停滞压力。

本发明特别重视相应阀座清洗流R1、R2的节流。这样节流和/或偏转和导向阀座清洗流R1、R2的相应液体体积流，使得相应保持在其闭合位置中的另一闭合件4、3的阀座面2b、2a在泄漏空腔侧区段上的压力等于或小于双座阀1的环境压力或者说大气压力。在此，力求这样节流通过阀座清洗流R1、R2产生的液体体积流，使得所述体积流彼此相等。另外，通过上述节流这样确定体积流，使得其在排出孔3d中无倒流地经由排出孔排入双座阀1的环境中。

但如果在排出孔3d的最小排出横截面中出现倒流，排出孔3d则可在其入口区域中构成具有填充高度h的存储体积(图2)，该填充高度的流体静压Δp_hydr(Δp_hydr＝ρg h；ρ为清洗液的密度；g为重力加速度)足以用于将阀座清洗流R1、R2的相应液体体积流至少输送通过沿重力方向看连接填充高度h的最小排出横截面a。具有填充高度h的存储体积优选由进入漏斗3f的内腔构成。

第一节流间隙D1(图6)通过径向第一间隙宽度s1和第一节流间隙长度l1构成并且第二节流间隙D2(图7)通过径向第二间隙宽度s2和第二节流间隙长度l2构成。节流间隙D1、D2的一种优选设计规定，第二节流间隙D2的径向第二间隙宽度s2小于第一节流间隙D1的径向第一间隙宽度s1。与此有关的定量设计规则已被证明是有利的，据此节流间隙D1、D2的在下面限定的相对径向间隙宽度近似为2:1。在此情况下，第一节流间隙D1(图6)的相对径向间隙宽度适用等式(1)

s1/[(d_1i+d1_a)/2] (1)

并且第二节流间隙D2(图7)的相对径向间隙宽度适用等式(2)

s2/[(d_2i+d_2a)/2]， (2)

在此优选根据等式(3)设计节流间隙D1、D2

$\frac{\frac{\frac{s1}{d_{1i}+d_{1a}}}{2}}{\frac{\frac{s2}{d_{2i}+d_{2a}}}{2}}\≈\frac{2}{1}---\left(3\right)$

环形节流间隙D1、D2的相应节流效果不仅由其分别指数作用的径向间隙宽度s1、s2决定，还由其分别具有线性影响的相配的长度l1、l2决定。可在上述条件下优选这样设计并且彼此协调这些参数，使得在相应阀座清洗位置中借助部分行程T1、T2通过相配的阀座清洗流R1、R2产生的液体体积流相等。

附图标记列表

1 双座阀

10 阀壳体

1a 第一阀壳体部分

1b 第二阀壳体部分

2 座圈

2a 第一阀座面(圆柱形的阀座面)

2b 第二阀座面(轴向；径向；轴向/径向)

2c 连接开口

2d 环形空隙

2e 过渡表面

3 第一闭合件(滑动活塞)

3* 第一端部区段

3** 圆柱形的第一突起

3a 第一调节杆

3b 连接部分

3c 第一压力补偿活塞

3d 排出孔

3f (锥形的)进入漏斗

3e 横撑

3g 环形部

3h 横截面减小的阀杆区域

4 第二闭合件

4* 第二端部区段

4** 圆柱形的第二突起

4a 第二调节杆

4b 空隙

4c 圆周壁

4d 转向面

4e (第二闭合件4的)端侧及径向内侧端部

4f (闭合件侧的)贴靠面

4g 第二压力补偿活塞

5 泄漏空腔

6 第一密封件(径向)

7 第二密封件(轴向；径向；轴向/径向)

8 (第四闭合件4中的)中间密封件

8* (第一闭合件3中的)中间密封件

a 最小排出横截面

d_1a 第一阀座直径

d_1i 第一闭合件直径

d_2a 第二阀座直径

d_2i 第二闭合件直径

h 填充高度

l (最小排出横截面a的)长度

l1 第一节流间隙长度

l2 第二节流间隙长度

Δp_hydr 流体静压(Δp_hydr＝ρg h；ρ为清洗液的密度；g为重力加速度)

r (第二阀座清洗流R2的)分流

Δr 径向延伸区域(Δr＝d_2a-d_1a)

r1 (壳体侧的；座圈2的)第一圆角

r2 (第二闭合件4的)第二圆角

s1 (第一节流间隙D1的)径向第一间隙宽度

s2 (第二节流间隙D2的)径向第二间隙宽度

x 轴向安全距离

α 转向角

A_O 额定通过横截面

A_R 环形室通过横截面

D1 第一节流间隙

D2 第二节流间隙

E 平面(作为贴靠面4f的几何轨迹)

H 完全打开行程(完全打开位置)

K 转向面4b的轮廓

R1 第一阀座清洗流

R2 第二阀座清洗流

T1 第一部分行程(第一部分打开位置/第一阀座清洗位置)

T2 第二部分行程(第二部分打开位置/第二阀座清洗位置)

U1 第一周缘

U2 第二周缘

W 涡流

Claims (18)

1.双座阀，

－该双座阀包括两个串联设置的、可彼此相对运动的闭合件(3、4)，所述闭合件在双座阀(1)的闭合位置中防止流体从阀壳体(10)的一个阀壳体部分(1a；1b)溢流向另一阀壳体部分(1b；1a)，所述闭合件不仅在闭合位置中而且在打开位置中在其之间限定泄漏空腔(5)，该泄漏空腔与双座阀(1)的环境通过排出孔(3d)连接，该排出孔由构造在第一闭合件(3)上的、从阀壳体(10)中伸出的管柄界定，

－在闭合位置中，构造为滑动活塞的第一闭合件(3)密封地容纳于将阀壳体部分(1a、1b)彼此连接的、构成圆柱形的第一阀座面(2a)的连接开口(2c)中并且在第一闭合件的打开运动中密封地贴靠在配置给第二阀座面(2b)的第二闭合件(4)上或中，并且第二闭合件在进一步的打开运动中同样进入打开位置(H)中，

－闭合件(3、4)可彼此独立地通过部分行程(T1、T2)分别间隙宽地进入阀座清洗位置中以便清洗其阀座面(2a、2b)，

－第二闭合件(4)通过与打开运动同向的第二部分行程(T2)并且第一闭合件(3)通过与打开方向相反定向的第一部分行程(T1)可进入其相应的阀座清洗位置中，

－第一闭合件(3)在其第一端部区段(3*)上具有第一密封件(6)，该第一密封件径向相对于圆柱形的第一阀座面(2a)密封，

－第二闭合件(4)在其朝向第一闭合件(3)的第二端部区段(4*)上具有旋转对称的空隙(4b)，该空隙在双座阀(1)的闭合位置中在径向外侧直径对齐地连接至圆柱形的第一阀座面(2a)，

－空隙(4b)在径向外侧的部分中至少区段地由转向面(4d)限定，该转向面的轮廓(K)在纵剖面图中看具有无弯折的走向，

－转向面(4d)的径向外侧端部直接或间接在第二端部区段(4*)的端面边界面中终止，

－每个端部区段(3*、4*)在相配的阀座清洗位置中在径向外侧与相配的连接开口(2c)构成环形的节流间隙(D1、D2)，

－第一阀座面(2a)的直径小于连接开口(2c)中配置给第二闭合件(4)的环形空隙(2d)的直径，并且在第一阀座面(2a)和环形空隙(2d)之间设有过渡表面(2e)，

－第二闭合件(4)在其关闭位置中以设置在其第二端部区段(4*)一端面上的贴靠面(4f)贴靠在过渡表面(2e)上，更确切地说直接邻接第一阀座面(2a)，

其特征在于，

－所述转向面(4d)以远离其径向外侧端部的延伸区域整体界定空隙(4b)的剩余区域并且在第二闭合件(4)的朝向第一闭合件(3)的端侧及径向内侧端部(4e)上从第二闭合件通出，使得第二闭合件(4)的端侧及径向内侧端部(4e)沿双座阀(1)的纵轴线看超出在端面上由经过贴靠面(4f)的平面(E)限定的假想空间。

2.根据权利要求1的双座阀，其特征在于，第一闭合件(3)在其打开运动中通过在闭合件(3、4)之间作用的中间密封件(8、8*)密封地贴靠在第二闭合件(4)上。

3.根据权利要求1的双座阀，其特征在于，所述空隙(4b)在其径向外侧的从第二端部区段(4*)的通出位置上具有大致圆柱形的、与圆柱形的第一阀座面(2a)对齐的圆周壁(4c)，该圆周壁(4c)过渡到转向面(4d)中并且这样确定空隙(4b)的圆周壁(4c)的尺寸，使得在第二闭合件(4)打开之前，在打开运动期间密封地容纳第一闭合件(3)的第一端部区段(3*)和径向第一密封件(6)。

4.根据权利要求1或2的双座阀，其特征在于，所述第二阀座面(2b)构造成为圆柱形的并且由环形空隙(2d)构成，并且第二闭合件(4)具有第二密封件(7)，该第二密封件径向相对于第二阀座面(2b)在滑动接合的情况下密封。

5.根据权利要求1或2的双座阀，其特征在于，所述第二阀座面(2b)构造成锥形的并且由过渡表面(2e)或由相对于过渡表面(2e)在另一侧连接到环形空隙(2d)上的表面构成，并且第二闭合件(4)具有第二密封件(7)，该第二密封件轴向/径向相对于第二阀座面(2b)在滑动/压力接合中密封。

6.根据权利要求1或2的双座阀，其特征在于，所述第二阀座面(2b)垂直于双座阀(1)的纵轴线设置并且由过渡表面(2e)或由相对于过渡表面(2e)在另一侧连接到环形空隙(2d)上的表面构成，并且第二闭合件(4)具有第二密封件(7)，该第二密封件轴向相对于第二阀座面(2b)在压力接合的情况下密封。

7.根据权利要求1或2的双座阀，其特征在于，所述阀壳体部分(1a、1b)相应于可连接到阀壳体部分上的管道的最大额定通过横截面A_O构造并且通过在内侧构成连接开口(2c)的座圈(2)彼此连接，管柄的在内侧构成排出孔(3d)一个区段的连接部分(3b)在双座阀(1)的完全打开行程(H)中至少贯穿连接开口(2c)并且在那里这样确定径向外侧的尺寸，使得连接开口(2c)在其最窄位置上构成有环形室，该环形室的环形室通过横截面A_R至少相应于最大额定通过横截面A_O，A_R≥A_O。

8.根据权利要求7的双座阀，其特征在于，所述排出孔(3d)从第一闭合件(3)的泄漏空腔侧的端部在进入漏斗(3f)中锥形且连续地变细直至连接部分(3b)并且在连接部分中在有限的长度(l)上具有最小排出横截面(a)。

9.根据权利要求7的双座阀，其特征在于，所述排出孔(3d)在连接部分(3b)之后在管柄的构成第一压力补偿活塞(3c)的区段中变宽，其中，压力补偿活塞(3c)具有相应于第一阀座面(2a)的外径。

10.根据权利要求8的双座阀，其特征在于，所述进入漏斗(3f)以在其中积聚的液体体积构成填充高度(h),该填充高度的流体静压(Δp_hydr)足以用于将在相应的阀座清洗位置中产生的液体体积流至少输送通过沿重力方向看连接到所述填充高度(h)上的连接部分(3b)的最小排出横截面(a)。

11.根据权利要求1或2的双座阀，其特征在于，第二节流间隙(D2)的径向第二间隙宽度(s2)构造得小于第一节流间隙(D1)的径向第一间隙宽度(s1)。

12.根据权利要求11的双座阀，其特征在于，这样设计环形节流间隙(D1、D2)及其径向间隙宽度(s1、s2)和相配的长度(l1、l2)，使得在相应阀座清洗位置中借助部分行程(T1、T2)通过相配的阀座清洗流(R1、R2)产生的液体体积流相等。

13.根据权利要求1或2的双座阀，其特征在于，所述环形空隙(2d)与过渡表面(2e)构成垂直的转向角(α)(α＝90°)。

14.根据权利要求1或2的双座阀，其特征在于，所述轮廓(K)由一系列弯曲的区段构成，所述区段在其过渡点上分别具有共同的切线。

15.根据权利要求7的双座阀，其特征在于，与第一闭合件(3)连接的第一调节杆(3a)至少在连接部分(3b)的轴向延伸区域中在其横截面方面减小，更确切地说减小为横截面减小的阀杆区域(3h)。

16.根据权利要求1或2的双座阀，其特征在于，圆柱形的突起(3**、4**)在其限定相配节流间隙(D1、D2)的圆周面上构造成迷宫式密封装置的形式。

17.根据权利要求16的双座阀，其特征在于，所述迷宫式密封装置构造成多个环绕的凹槽的形式。

18.根据权利要求16的双座阀，其特征在于，所述迷宫式密封装置构造成多个分布在圆柱形的突起(3**、4**)圆周面上的、在其构造的相应位置上面积受限的、不彼此连接的凹口。