CS259696B1

CS259696B1 - Membrane valve

Info

Publication number: CS259696B1
Application number: CS871566A
Authority: CS
Inventors: Oto Vitek; Pavel Seichter; Antonin Hucik; Stanislav Sevcik; Ladislav Jirousek; Miroslav Esser
Original assignee: Oto Vitek; Pavel Seichter; Antonin Hucik; Stanislav Sevcik; Ladislav Jirousek; Miroslav Esser
Priority date: 1987-03-09
Filing date: 1987-03-09
Publication date: 1988-10-14
Also published as: CS156687A1

Abstract

Řešení se týká membránových ventilů, . používaných při uskutečňování biotechnologických nebo jiných procesů, kde se vyžaduje yysoká sterilita prostředí. Dosavadní membránové ventily s jednou ventilovou komorou a s jedním uzavíracím tělesem ve tvaruvmembrany, spojené s ovládacím táhlem, umožňuje pouze dvě napojení na vnější potrubí. Navrhované řešení rozšiřuje možnosti napojení ventilu a zlepšuje jeho regulační vlastnosti tím, že jeho ventilově těleso je opatřeno dvěma protilehle upravenými ventilovými komorami, vzájemně propojenými spojovacím kanálem, jehož ústí jsou uzavíratelná membránami, případně kuželkami, které jsou na nich upraveny proti ústím spojovacího kanálu. Napojení na vnější potrubí je zprostředkováno hlavním kanálem, zaústěným bočně do spojovacího kanálu a dalšími kanály, zaústěnými přímo do ventilových komor.The solution concerns membrane valves, . used in carrying out biotechnological or other processes where high sterility of the environment is required. Existing membrane valves with one valve chamber and one closing body in the form of a membrane, connected to a control rod, allow only two connections to the external pipeline. The proposed solution expands the possibilities of connecting the valve and improves its control properties by providing its valve body with two oppositely arranged valve chambers, interconnected by a connecting channel, the mouths of which can be closed by membranes, or cones, which are arranged on them against the mouths of the connecting channel. The connection to the external pipeline is mediated by the main channel, opening laterally into the connecting channel and other channels, opening directly into the valve chambers.

Description

Vynólez se týká membránového ventilu, sloužícího k uzavírání a regulaci průtoku kapalin a plynů·The invention relates to a diaphragm valve for closing and regulating the flow of liquids and gases.

Při uskutečňpvání biotechnologických nebo jiných procesů, kde se vyžaduje velká sterilita prostředí, je nutné, aby použitá technologická zařízení, přicházející do styku ₈ protékajícím médiem, byla odolná proti korozi, a aby byl umožněn jejich pro*· plach nebo sterilizace parou· Pokud jde o uzavírací armatury, vyhovují těmto požadavkům membránové ventily, obsahující ventilové těleso s jednou ventilovou komorou, která je opatřena uzavíracím tělesem ve tvaru membrány, spojené s ovládacím táhlem, a na kterou navazuji vnitřní Ú3tí dvou protilehle upravených komorových kanálů. Výhodou membránových ventilů je, že protékající médium se nedostává do styku s jejich ovládacími mechanizmy, že jsou snadno průtočné, umožňují regulaci protékajícího množství a dokonale těsní. Nevýhodou známých membránových ventilů je, že umožňují pouze dvě napojení na vnější potrubí, takže je nutné za účelem proplachů nebo parní sterilizace membránového ventilu v potrubním systému zavést před i za ventil proplachovací nebo parní potrubí, které je opět nutné ovládat dalšími vstupními a výstupními ventily·When uskutečňpvání biotechnological or other processes requiring high sterility of the environment, it is critical that the process equipment, which come into contact ₈ flowing medium, being resistant to corrosion and to allow them to * · sail or steam sterilization · Concerning the diaphragm valves, comprising a valve body with a single valve chamber, which is provided with a diaphragm-like closure connected to the actuating rod, and which are interconnected by the internal portions of the two opposed chamber channels. The advantage of diaphragm valves is that the flowing medium does not come into contact with their actuating mechanisms, is easy to flow, allows flow control and seals perfectly. The disadvantage of the known diaphragm valves is that they only allow two connections to the external piping, so that for flushing or steam sterilization of the diaphragm valve in the piping system, a flushing or steam piping must be introduced upstream and downstream of the valve.

Odstranění těchto nevýhod řeší vynález, jehož podstata spočívá v tom, že ve ventilovém tělese je upravena první ventilová komora s první membránou a protilehle vůči ní druhá ventilová komora s druhou membránou, přičemž první i druhá ventilová komora v[0007] The elimination of these disadvantages is solved by the invention, characterized in that a first valve chamber with a first diaphragm is provided in the valve body and a second valve chamber with a second diaphragm is opposed thereto, wherein both the first and second valve chambers are arranged in the valve body.

je napojena vždy na alespoň jeden komorový kanál a obě jsou vzájemně propojeny spojovacím kanálem, jehož ústí směřují proti středům první a druhé membrány, a na nějž bočně navazuje svým vnitř/ ním ústím hlavní kanál. Ve výhodném provedení jsou první a druhá membrána opatřeny kuželkami, směřujícími proti ústím spojovacíh· kanálu. Vnější ústí komorových kanálů a hlavního kanálu jsou s výhodou uspořádána na obvodu ventilového tělesa.is connected to each other at least one chamber channel and both are interconnected by a connecting channel whose mouths face the centers of the first and second membranes and to which the main channel adjoins laterally through its inner orifice. In a preferred embodiment, the first and second membranes are provided with plugs facing the mouths of the connecting channel. The outer openings of the chamber channels and the main channel are preferably arranged on the periphery of the valve body.

Membránový ventil podle vynalezu zachovává výhody známých membránových ventilů, přičemž umožňuje přímou sterilizaci ventilů a parní blokádu potrubí bez použití dalších armatur. NavícThe diaphragm valve of the invention retains the advantages of the known diaphragm valves, while allowing direct valve sterilization and steam blockage of the pipeline without the use of additional fittings. Plus

- 2 je možné použít membránový ventil podle vynálezu jako vícecestný pro jedno nebo dvě média s možností různých kombinací propojení vstupních a výstupních potrubí. Opatření membrán kuželkami vIt is possible to use a diaphragm valve according to the invention as a multi-way valve for one or two media with the possibility of different combinations of connection of inlet and outlet pipes. Membrane Membrane Measurement in

umožňuje ještě lépe, než je tomu u známých membránových ventilů, regulovat velikost průtočných ploch ventilu. Výhodou je i kompaktní tvar ventilového tělesa a uspořádání vnějších ústí kanálů na jeho obvodu, které usnadňuje zapojení ventilu do potrubního systému.it makes it possible to control the flow area of the valve even better than that of known diaphragm valves. The advantage is also the compact shape of the valve body and the arrangement of the outer openings of the ducts on its periphery, which facilitates the connection of the valve to the piping system.

Na připojených výkresech je znázprněn příklad membránového ventilu podle vynálezu, kde na obr. 1 je pohled na ventil v půdorysu a na obr. 2 a 3 jsou pohledy na ventil v řezech A-A a B-B, naznačených na obr. 1.In the accompanying drawings, an example of a diaphragm valve according to the invention is shown, in which Fig. 1 is a plan view of the valve and Figs. 2 and 3 are views of the valve in sections A-A and B-B indicated in Fig. 1.

Ve ventilovém tělese 1 okrouhlého tvaru je upravena první oA first o

ventilová komora £ s víkem £, které je připevněno šrouby £0 k ventilovému tělesu £ a spolu s ním tvoří uchycení první membrány 2, umístěné mezi víkem £ a sedlem £ první ventilové komory £, Středem víka £ prochází ovládací táhlo £, spojené se středem první membrány 2 na její straně odvrácené od sedla £. Na opačné straně první membrány 2 v jejím středu je upravena kuželka £. Protilehle proti první ventilové kom oře £ je ve ventilovém tělese 1 upravena druhá ventilová komora 8, která je rovněž kryta víkem £ a ébsáhuje druhou membránu £, která jé stejně jako první membrána 2 spojena s ovládacím táhlem £ a opatřena kuželkou £.a valve chamber 6 with a cover 6 which is fastened by screws 60 to the valve body 6 and together with it forms an attachment of the first diaphragm 2 located between the cover 6 and the seat 6 of the first valve chamber 6; a first membrane 2 on its side facing away from the seat 6. A cone 6 is provided on the opposite side of the first membrane 2 in its center. Opposite to the first valve chamber 8, a second valve chamber 8 is provided in the valve body 1, which is also covered by a cover 6 and comprises a second membrane 8 which, like the first membrane 2, is connected to the actuating rod 6 and provided with a plug 6.

Obě ovládací táhla £ jsou na svých vnějších koncích opatřena neznázorněnými ovládacími mechanizmy, zprostředkujícími jejich přemistování v osovém směru. Osou ventilového tělesa £ prochází spojovací kanál 13. navazující na první a druhou ventilovou komoru £, 8, jehož ústí jsou upravena ve středech sedel £ první a druhé ventilové komory £, 8 proti kuželkám £. Mimoto jsou ve ventilovém tělese £ vytvořeny tři komorové kanály ££, z nichž dva navazují svými vnitřními ústími na první ventilovou.komoru £ a jeden navazuje svým vnitřním ústím na druhou ventilovou komoru 8. Ventilovým tělesem £ prochází dále hlavní kanál 12. navazující bočně svým vnitřním ústím na spojovací kanál ££. Vnější ústí komorových kanálů 11 a hlavního kanálu 12 jsou upravenjiThe two actuating rods 6 are provided at their outer ends with actuating mechanisms (not shown) for moving them in the axial direction. A connecting channel 13 extends through the axis of the valve body 8, connected to the first and second valve chambers 8, whose mouths are arranged in the centers of the seats 8 of the first and second valve chambers 8, against the plugs 6. In addition, three chamber passages 8 are formed in the valve body 8, two of which adjoin the first valve chamber 8 with their internal orifices and one extends through the internal orifice to the second valve chamber 8. The main channel 12 extends laterally through the valve body. an internal orifice to the connecting channel 44. The outer orifices of the chamber channels 11 and the main channel 12 are more adapted

- 3 na obvodu ventilového tělesa J tak, že jejich podélné osy leží ve společné rovině kolmé k ose ventilového tělesa 2·- 3 on the circumference of the valve body J such that their longitudinal axes lie in a common plane perpendicular to the axis of the valve body 2 ·

Popsané příkladné uspořádání membránového ventilu podle vynálezu poskytuje více možností propojení průtočných cest. Dvě z nich jsou naznačeny šipkami na obr. 2 a 3· V prvním případě uvedeném ha obr. 2 ja první membrána 2 oddálena od ústí spojovacího kanálu 13. zatímco kuželka J druhé membrány J uzavírá jeho opačné ústí. Médium, například zpracovávaná surovina, proudí hlavním kanálem 12 a spojovacím kanálem 13 do první Ventilové komory 2 a odtud vystupuje současně dvěma komorovými kanily 11.The described exemplary diaphragm valve arrangement according to the invention provides more possibilities of interconnecting the flow paths. Two of these are indicated by the arrows in Figs. 2 and 3. In the first case shown in Fig. 2, the first diaphragm 2 is spaced from the mouth of the connecting channel 13, while the cone J of the second diaphragm J closes its opposite mouth. The medium, for example the feedstock to be processed, flows through the main channel 12 and the connecting channel 13 into the first valve chamber 2 and from there simultaneously exits through two chamber channels 11.

V druhém případě uvedeném na obr. 3 kuželka 4 první membrány 2 uzavírá jedno ústí spojovacího kanálu JJ, přičemž druhé jeho ústí ležící proti druhé membráně J je otevřeno· Médium, například· proplachovací nebo sterilizační prostředek, proudí příslušným komorovým kanálem 11 do druhé ventilové komory 8 a odtud vystupuje spojovacím kanálem JJ a hlavním kanálem 12 z ventilu» Průtok médií lze řídit i jinak, přičemž bude záviset na tom, které z vnějších ústí je zvoleno jako vstupní, a které z obou Ú3tí spojovacího kanálu JJ je otevřeno nebo uzavřeno· Množství protékajícího média se reguluje výškou zdvihu první a druhé membrány 2, J, w V která se nastavuje ovládacími táhly 6, přemistovanými bud ručně ručním kolečkem^nebo dálkově elektricky Či pneumaticky.In the second case shown in Fig. 3, the plug 4 of the first membrane 2 closes one mouth of the connecting channel 11, the other mouth facing the second membrane 11 being opened. The medium, for example flushing or sterilizing means, flows through the respective chamber channel 11 into the second valve chamber 8 and from there it exits through the connection channel JJ and the main channel 12 from the valve »The flow of the media can also be controlled differently, depending on which of the outer orifices is selected as the inlet and which of the two ports 3 of the connection channel JJ is open or closed. The flow rate of the flowing medium is controlled by the stroke height of the first and second diaphragms 2, 3, 4, V, which is adjusted by means of the control rods 6, displaced either manually by handwheel 6 or remotely electrically or pneumatically.

Popsaný příklad představuje pouze jednu z možností provedení membránového ventilu podle vynálezu. V alternativních proveden nich může na každou z ventilových komor J, 8 navazovat pouze jeden komorový kanál 11 nebo naopak jich může být ve ventilovém tělese J vytvořen větší počet, než jak bylo popsáno. Pokud nejsou použity kuželky J, zprostředkují uzavírání ústí spojovacíh® kanálu 13 přímo přivrácené plochy první a druhé membrány 2, J.The described example represents only one embodiment of the membrane valve according to the invention. In alternative embodiments, only one chamber duct 11 may be connected to each of the valve chambers 8, or vice versa, more than may be formed in the valve body J as described. If plugs J are not used, the closing of the mouth of the connecting channel 13 mediates the directly facing surfaces of the first and second membranes 2, J.

Tvar kuželek 4 závisí na účelu jejich použití. Například u regulačních membránových ventilů je tvar kuželky 4. protáhlejší a ostře vybíhá do ústí spojovacího kanálu JJ. U uzavíracích membránových ventilů je tvar kuželky 4 tupý. Obě alternativy jsou znázorněny na jednom ventilu podle obr. 2 a 3.The shape of the plugs 4 depends on the intended use. For example, in the control diaphragm valves, the shape of the plug 4 is elongated and sharply protrudes into the mouth of the connecting channel 11. In shut-off diaphragm valves, the shape of the plug 4 is blunt. Both alternatives are illustrated in one valve of Figures 2 and 3.

Membránové ventily, podle vynálezu jsou použitelné pro řízení průtoku plynů a kapalin ve všech biotechnologických výrobnách kde se vyžadují aseptické podmínky, mohou však sloužit jako uzavírací a regulační armatury i v jiných průmyslových oborech, kde lze využít jejich příznivých vlastností.The diaphragm valves of the present invention are useful for controlling the flow of gases and liquids in all biotechnology plants where aseptic conditions are required, but may also serve as shut-off and control valves in other industries where their beneficial properties can be utilized.

Claims

A diaphragm valve with a valve body, in which chamber channels are provided, each of which adjoins an internal orifice to a valve chamber provided with a diaphragm-like closure connected to a control rod, characterized in that in the valve body (1) there is a first valve chamber (7) with a first diaphragm (2) and a second valve chamber (8) with a second diaphragm (3) being opposed thereto, wherein the first and second valve chamber (7, 8) are each connected to at least one chamber channel (7). 11) and both are interconnected by a connecting channel (13), whose mouths face the centers of the first and second membranes (2, 3) and to which the main channel (12) adjoins laterally through its inner mouth.

Diaphragm valve according to claim 1, characterized in that the first and second diaphragms (2, 3) are provided with plugs (4) facing the mouths of the connecting channel (13).

3. Diaphragm valve according to claim 1, characterized in that the outer openings of the chamber ducts (11) and the main duct (12) are arranged on the periphery of the valve body (1).