CN116134255A - 阀装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阀装置，尤其是升降阀装置，所述阀装置具有壳体、阀座(6)、能运动的关闭体(7)，所述关闭体能够在打开运动中进入打开位置并且能够在关闭运动中进入关闭位置，在所述关闭位置中所述关闭体(7)和阀座(6)处于密封的接触，并且所述阀装置具有能用压力介质加载的活塞(12)，所述活塞容纳在缸体(10)中。为了改善卫生特性而提出，所述缸体(10)是所述关闭体(7)的一部分。

Description

阀装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的阀装置。

背景技术

带有粉末状成分的流体构成处理技术应解决的问题。这种流体例如在食品技术的喷射干燥设备中会出现。由于这个应用领域，这种设备对于其中的卫生状况有极高要求。为了遵守最高的标准，进行所谓的“原位清洗”(CIP)。

因此，喷射干燥和处理设备的组件应设计成，使得从一开始在其中就只能形成很少沉积物，直至没有沉积物，并且在CIP期间所述设备能很好地清洗。所述组件包括用于使流体流切换的阀装置，如升降阀装置。

WO 2017/076411 A1中示出为这种应用设计的带有关闭体的升降阀。关闭体在一个端侧具有与容器或管道的轮廓相适配的轮廓，升降阀与所述罐桶相连接。在包围关闭体并与阀座配合作用的密封件与所述罐桶之间设置包围关闭体的冲洗通道。

WO 2009/100920 A1提出一种结构紧凑且易于清洗的升降阀。用于关闭体的气动驱动器的弹簧组件至少局部地集成到关闭体中。WO 2017/088938A1提出了，WO 2009/100920 A1的设计方案可以如何有利地在上述带有粉状介质的应用场合中使用。

发明内容

因此，本发明的目的是，实现一种具有改进的卫生特性和改进CI P能力的阀装置。

所述目的通过具有权利要求1的特征的阀装置来实现。从属权利要求给出有利的改进方案。

阀装置，尤其是升降阀装置，所述阀装置具有壳体、阀座、能运动的关闭体，所述关闭体能够在打开运动中进入打开位置并且能够在关闭运动中进入关闭位置，在所述关闭位置中所述关闭体和阀座处于密封的接触，并且所述阀装置具有能用压力介质加载的活塞，所述活塞容纳在缸体中。现在，所述阀装置设计成，使得所述缸体是所述关闭体的一部分。与常规的气动驱动器不同，根据所述要求保护的解决方案，活塞是静止的部件，而缸体作为关闭体的一部分运动。由此，用于关闭体的驱动器或调节装置集成这个关闭体中。因此，这种阀装置是结构紧凑的。由此实现减小了与关闭体与产品接触的面积，并也实现了更好的可清洁性，因此实现了改进的CIP能力。此外，所述阀装置的制造是经济的。这些优点以很高的程度实现，因为驱动器的能用压力介质加载的部分集成到关闭体中并且由此省去了用于弹簧组件的结构空间。

一个改进方案涉及引导压力介质，以便对活塞加载。一个经济的解决方案设定，所述活塞与内部的空心杆相连，所述空心杆容纳空气通道，所述空气通道穿过内部的空心杆和活塞并与第一压力室连接，所述压力室由活塞和缸体包围。以这种方式，通过静止的构件实现压力介质应，这在实现上有利地是简单的。

根据另一个改进方案设定，所述关闭体延伸穿过一个壳体部分，并且设有第一滑动支承件和第二滑动支承件，所述第一和第二滑动支承件设置在所述壳体部分的相对置的端部处。目的是，在滑动支承件之间实现避免相对于升降轴发生倾斜的间距。另一方面，所述间距不应不必要地提高阀装置的空间需求。因此，所述间距可以大约等于活塞或关闭体的直径，所述直径是在垂直于升降轴的平面上测量的。所述间距有利地约为关闭体沿升降轴的长度的三分之一至二分之一。

在另一个改进方案中，所述阀装置设计成，使得在所述关闭体上容纳在槽中并填充所述槽的密封件和所述阀座设计成半轴的。这种设计确保了，在阀的关闭位置中改善关闭体的对中。

在另一个改进方案中，在一个壳体部分和关闭体之间设置包围关闭体的环形通道。所述环形通道可以用冲洗或阻隔介质，例如冲洗气体、如无菌空气加载。作为优点，例如在具有粉末介质的应用场合中，这允许大大减少通路区域中的沉积物。

通过在壳体部分与关闭体之间从环形通道朝接头构成节流间隙，附加地改进了前面的改进方案。通过所述节流间隙，冲洗或阻隔介质可以反向于产品流流动并且由此在很大程度上减少沉积物。

根据阀装置的另一个改进方案，所述阀装置包括引导杆，所述引导杆平行于升降轴延伸并且在垂直于升降轴的平面内至少局部地由设置在关闭体上的板件包围。在所述板件和引导杆之间围绕升降轴沿周向实现形锁合。由此防止关闭体绕升降轴旋转。这例如对于构件的设计和相互协调是有利的，此时可以基本上避免构件之间不希望的间隙，并且可以可靠地调整到希望的间隙，例如节流间隙。

在另一个改进方案中，所述阀装置设计成，使得第一壳体部分具有第一凸缘，将所述第一凸缘与设置在第二壳体部分上的第二凸缘合拢在一起，并且设有销，所述销与两个凸缘中的每个凸缘相嵌接。这确保了构件的相对于彼此空间上的对应关系并且尤其是防止凸缘相对于彼此扭转地安装。这也便于构件的相互协调，并且由此实现了更高的精度并且因此实现了更好的卫生特性。

通过所述关闭体的端侧设计成齐平地与接头的内壁相适配，实现了阀装置的另一个改进方案。使得可以例如利用管道清洗机一次性完成对关闭体和内壁的清洁。这个改进方案与防止关闭体和凸缘绕升降轴发生扭转的改进方案相互配合是特别有效的。

所述阀装置包括具有第一位置传感器和第二位置传感器的传感装置，所述第一位置传感器和第二位置传感器设置在关闭体的移动路径的相对置的端部处，由此改善了阀装置到处理设备中的集成。

附图说明

应根据实施例和其改进方案对本发明进行详细说明。此外应深入地表明优点。

其中：

图1示出阀装置在其打开位置中的剖视图；

图2示出阀装置在其关闭位置中的剖视图；

图3示出阀装置的阀座区域的细部X的视图；

图4示出阀装置的凸缘连接的细部Y的视图。

具体实施方式

在图1中示出具有多部分式壳体的阀装置。第一壳体部分1具有第一接头2。在第二壳体部分3中设有第二接头4。在接头2和4之间设有通路5。

在通路5中设置阀座6。这个阀装置具有关闭体7，所述关闭体可以与阀座6发生密封接触，以切断第一和第二接头2和4之间的流体连接。可以通过接触所述密封触来重新建立流体连接。

所述关闭体7延伸穿过阀装置的第三壳体部分8并且能够一直移动到护罩9的内部空间中。在关闭体7的背向通路5的侧面上，在所述关闭体中设有带有运行面11的缸体10。与运行面11处于密封和可移动的接触的活塞12将缸体10的容积分为第一压力室13和第二压力室14。盖子15以空气密封地关闭缸体。

活塞12与内部的空心杆16连接，所述空心杆容纳空气通道17，所述空气通道穿过内部的空心杆16和活塞12并且与第一压力室13连接。内部的空心杆16在形成空隙18的情况下容纳在外部的空心杆19中。外部的空心杆19中的至少一个孔20将空隙18与第二压力室14连接。

一旦压力介质、例如气动空气通过空气通道17送入第一压力室13，并且第一压力室13中的压力超过第二压力室14中的压力，则关闭体7朝阀座6的方向运动并最终与阀座发生密封的接触。阀装置现在处于在图2中示出的关闭位置中。接头2和4之间的流体连接被切断。第二压力室14优选在这个步骤中排气。

相反，可以通过空隙18和孔20向第二压力室14供应压力介质。如果第二压力室14中的压力超过第一压力室13中的压力，则关闭体移动到在图1中示出的打开位置。在这个步骤中，第一压力室13可以排气。

在关闭体7运动时，缸体10运动，而活塞12可以保持位置固定，优选就是保持位置固定。

由于这种结构，调节关闭体7所需的机构、也称为驱动器紧凑地集成到阀装置中。关闭体7是所述驱动器的一部分。这种结构在制造和维护上是经济和简单的。另一个优点是，可以在大直径上引导关闭体7，从而可以例如在阀座6的区域中保持狭窄的间隙尺寸。

为了引导，可以设有例如第一和第二滑动支承件21和22，所述第一和第二滑动支承件设置在第三壳体部分8相对置的端部处并且可以成形为带形地包围缸体10。这样来实现对关闭体7良好的引导，即所述滑动支承件21和22在升降轴A方向上相互之间隔开间距，所述间距处于在活塞横向于升降轴A测量的直径的范围内或在关闭体7横向于升降轴A测量的的外直径的范围内并且处于缸体10的范围内。

所述关闭体7可以设计成是防止绕升降轴A发生扭转的。为此，可以在护罩9下面设有引导杆23，所述引导杆平行于升降轴A延伸。在一个垂直于升降轴A的平面内，所述引导杆23至少局部地由固定在关闭体7上的板件24包围，从而形成形锁合，这种形锁合防止关闭体7绕升降轴发生扭转，但允许其沿升降轴A运动。在这种布置形式中，防扭转结构在大直径上构成，这个直径大于缸体10的直径。由此实现了大精度。由于防扭转结构设置在与压力介质或产品接触的区域之外，不需要附加的密封措施。

在护罩9下面可以设有传感器系统，借助于所述传感器系统可以探测关闭体7的位置。所述传感器系统可以包括例如第一位置传感器27和第二位置传感器28。位置传感器27和28设置在关闭体的移动路径相对置的端部处。

所述位置传感器可以设计成接近开关，所述接近开关与匹配的且安装在缸体10上的标靶配合作用。在第一和第二位置传感器27和28之间可以设有第三位置传感器，利用第三位置传感器可以验证关闭体的中间位置。中间位置可以通过相应地在两侧对活塞加载压力介质来实现。在清洁阀时，所述中间位置对于有针对性地干扰清洗剂流、例如激发涡流形成可以是有利的。此时，所述涡流可以改善对沉积物的清除。

这种防止扭转的设计方案使得可以将关闭体7的端侧25设计成与第二接头4的内壁26相适配、例如是平齐的，从而在关闭体7的关闭位置中，所述端侧25形成内壁26的一个壁部段。这改善了阀装置的可清洁性。如果第二接头4设计成例如管道式的，则实现一种能够利用管道清洗机清洁的布置形式。如果通过端侧25与内壁26平齐地终结的设计方案而在关闭体7上产生流动遮挡部

则可以在关闭体7中设置至少一个横向孔，所述横向孔将流动遮挡区域与关闭体7的与流接触的部分、例如端侧25连接。

在图3中放大示出图1和2的细部X。在根据图2的在关闭位置中示出细部X。

在关闭体7上容纳在槽中并填充所述槽的密封件30接触阀座6并相对于关闭体7防流体地密封阀座6。密封件30和阀座6可以设计成半轴的(halbaxial)，这改善了关闭体7在阀座6中的对中。

在第二壳体部分3和关闭体7之间设置围绕关闭体7的环形通道31。所述环形通道优选位于一个垂直于升降轴A的平面中，这个旋转对称的环的对称轴与升降轴A重合。

在阀座6与关闭体7之间的接触将沿朝第一接头2的流体流动方向密封所述环形通道。密封件30可以设置成与环通道31直接邻接。

在从环形通道31到第二接头4的流体流动方向上，在第二壳体部分3和关闭体7之间构成节流间隙32。所述节流间隙32允许从环形通道31通过所述节流间隙32朝第二接头4方向有很小的流。在大直径上在第一和第二滑动支承件22和23中引导和支承关闭体7以及所述防扭转结构使得能够沿关闭体7的整个周边实现节流间隙32，并使得所述节流间隙的宽度能够与需求相适配。

至少一个入口33通入环形通道31中，优选多个入口在周向上沿环形通道31分布，优选等距设置。已经证实，利用四个等距分布的入口可以实现特别好的结果。在图1中，在阀装置的打开位置中可以很好地看到这些入口。介质可以通过所述入口33流入，所述介质通过节流间隙32逸出。所述介质可以是例如阻隔气体，所述阻隔气体防止污物附着在环形通道31和节流间隙32中。备选地或在第二方法步骤中，所述介质可以是清洁剂。

在图4中放大示出图1和2的细部Y。

第一壳体部分1具有第一凸缘34，所述第一凸缘与第二凸缘35合拢在一起，所述第二凸缘设置在第二壳体部分8上。夹子36可拆卸地将凸缘34和35相互压紧。为了使凸缘34和35不会相对于彼此扭转，设有销37，所述销与两个凸缘34和35中的每个凸缘相嵌接。这在关闭体7的端侧25不是旋转对称时对于使关闭体7定向是有利的。这个实施形式与上面说明的利用引导杆23和板24实现的防扭转结构配合作用并增强了其优点。

附图标记列表

1            第一壳体部分

2            第一接头

3            第二壳体部分

4            第二接头

5            通路

6            阀座

7            关闭体

8            第三壳体部分

9            护罩

10           缸体

11           运行面

12           活塞

13           第一压力室

14           第二压力室

15           盖子

16           内部的空心杆

17           空气通道

18           空隙

19           外部的空心杆

20           孔

21           第一滑动支承件

22           第二滑动支承件

23           引导杆

24           板件

25           端侧

26           内壁

27           第一位置传感器

28           第二位置传感器

29           电子设备

30           密封件

31           环形通道

32           节流间隙

33           入口

34           第一凸缘

35           第二凸缘

36           夹子

37           销

A            升降轴

x            细部

y            细部。

Claims (10)

1.阀装置，尤其是升降阀装置，所述阀装置具有壳体、阀座(6)、能运动的关闭体(7)，所述关闭体能够在打开运动中进入打开位置并且能够在关闭运动中进入关闭位置，在所述关闭位置中所述关闭体(7)和阀座(6)处于密封的接触，并且所述阀装置具有能用压力介质加载的活塞(12)，所述活塞容纳在缸体(10)中，其特征在于，所述缸体(10)是所述关闭体(7)的一部分。

2.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，所述活塞(12)与内部的空心杆(16)相连，所述空心杆容纳空气通道(17)，所述空气通道穿过内部的空心杆(16)和活塞(12)并与第一压力室(13)连接，所述压力室由活塞(12)和缸体(10)包围。

3.根据权利要求1或2所述的阀装置，其特征在于，所述关闭体(7)延伸穿过一个壳体部分(8)，并且设有第一滑动支承件(21)和第二滑动支承件(22)，所述第一滑动支承件和第二滑动支承件设置在所述壳体部分(8)的相对置的端部处。

4.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，在所述关闭体(7)上容纳在槽中并填充所述槽的密封件(30)和所述阀座(6)设计成半轴的。

5.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，在一个壳体部分(3)和关闭体(7)之间设置包围关闭体(7)的环形通道(31)。

6.根据权利要求5所述的阀装置，其特征在于，在壳体部分(3)与关闭体(7)之间从环形通道(31)朝接头(4)构成节流间隙(32)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，设有引导杆(23)，所述引导杆平行于升降轴(A)延伸并且在垂直于升降轴(A)的平面内至少局部地由设置在关闭体(7)上的板件(24)包围。

8.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，第一壳体部分(1)具有第一凸缘(34)，将所述第一凸缘与设置在第二壳体部分(3)上的第二凸缘(35)合拢在一起，并且设有销(37)，所述销与两个凸缘(34、35)中的每个凸缘相嵌接。

9.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，所述关闭体(7)的端侧(25)设计成齐平地与接头(4)的内壁(26)相适配。

10.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，传感器系统包括第一位置传感器(27)和第二位置传感器(28)，所述第一位置传感器和第二位置传感器设置在关闭体(7)的移动路径的相对置的端部处。

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