DE19900239C1 - Antrieb für ein sitzreinigungsfähiges Doppelsitzventil - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für ein sitzreinigungsfähiges Doppelsitzventil, ausgestattet mit zwei unabhängig voneinander bewegbaren Schließgliedern, die zusätzlich zu der Offenstellung, unabhängig voneinander, jeweils in eine Teiloffenstellung verbringbar sind, wobei sichergestellt werden soll, daß die bei der Sitzreinigung des unabhängig angetriebenen Schließgliedes durchzuführende Teilhubbewegung mit relativ niedrigen Drücken des Druckmittels möglich ist, ohne daß zu Druckausgleichsmaßnahmen an dem in Frage kommenden Schließglied oder zur Durchmesservergrößerung des Antriebskolbens gegriffen werden muß. Darüber hinaus soll im Bedarfsfalle auch die Öffnungsbewegung des Doppelsitzventils mit den vorgenannten Bedingungen durchführbar sein. Dies wird dadurch erreicht, daß zwischen dem ersten Kolben (107) und dem Ventilgehäuse (2) ein Zusatzkolben (108*) vorgesehen ist, der außenseits im Antriebsgehäuse (100) dichtend verschieblich gelagert und innenseits mit dem zweiten Kolben (108) fest verbunden ist, daß der erste Kolben (107) innenseits auf der aus dem zweiten Kolben (108) und dem Zusatzkolben (108*) bestehenden Anordnung (108, 108*) dichtend verschieblich gelagert ist, und daß der zweite Kolben (108) und der Zusatzkolben (108*) in gleicher Richtung druckmittelbeaufschlagt werden (Figur 1).

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für ein sitzreinigungsfähiges Doppelsitzventil nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Ein Antrieb für ein sitzreinigungsfähiges Doppelsitzventil der gattungsgemäßen Art ist aus der WO 97/22821 bekannt. Es handelt sich hierbei um eine montage­ freundliche und raumsparende Antriebsvorrichtung, bei der die Hauptverstellein­ richtung und die Einzelverstelleinrichtungen in einem gemeinsamen Antriebsge­ häuse zusammengefaßt und von außen einstellbare Teilhubbegrenzungen für beide Schließglieder vorgesehen sind.

Die Antriebe für derartige Doppelsitzventile müssen so ausgelegt sein, daß sie in der Lage sind, die Schließglieder einerseits gegen ggf. im Ventilgehäuse unter Druck anstehendes Produkt in eine Offenstellung zu überführen und andererseits im Gegenzug in die Schließstellung zu verbringen und dort gegen den Produkt­ druck auf ihrer Sitzfläche zuverlässig abzudichten. Sofern es sich bei den beiden Schließgliedern jeweils um einen Sitzteller handelt (WO 97/22821, Fig. 1), so wird das unabhängig angetriebene Schließglied (im konkreten Falle ist dies, be­ zogen auf die Darstellungslage, das untenliegende Schließglied) infolge des Druckes im zugeordneten Ventilgehäuse in seiner Öffnungsrichtung kraftbeauf­ schlagt. Dadurch wird die auf die Sitzfläche wirkende Schließkraft der in der Re­ gel federschließenden Antriebsvorrichtung entsprechend reduziert. Bei der Aus­ legung der federschließenden Kräfte werden derartige Einflüsse entweder be­ rücksichtigt oder das in Frage kommende Schließglied wird mit einem sogenann­ ten Druckausgleichskolben versehen, der so bemessen werden kann, daß keine oder keine nennenswerten aus dem Produktdruck resultierenden axialen Kräfte auf das Schließglied wirken (Schließglied 4 gemäß Fig. 1 in der WO 97/22821). Ein derartiger Druckausgleichskolben sichert das Doppelsitzventil darüber hinaus auch gegen ein Aufdrücken des Schließgliedes infolge von kurzzeitig wirkenden Druckschlägen im zugeordneten Ventilgehäuse, die ein Mehrfaches des Pro­ duktnenndruckes ausmachen können.

Sofern das vorstehend erwähnte unabhängig angetriebene Schließglied als Schieberkolben ausgebildet ist, werden die gleichen Maßnahmen zur Sicherstel­ lung gegen Aufdrücken und Druckschläge ergriffen (WO 97/22821, Fig. 6).

Das abhängig angetriebene Schließglied (im konkreten Falle handelt es sich, be­ zogen auf die Darstellungslage, um das obenliegende Schließglied), welches bei dem Doppelsitzventil gemäß WO 97/22821 sowohl in der Ausführungsform ge­ mäß Fig. 1 als auch gemäß Fig. 6 als Sitzteller ausgeführt ist, wird bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform infolge planmäßig wirkenden Produktdruckes aber auch infolge unplanmäßig auftretender Druckstöße zusätzlich zur Schließ­ kraft, die aus der Vorspannung der Feder in der Antriebsvorrichtung resultiert, mit einer sich aus der jeweiligen Drucksituation ergebenden Kraft auf die zugeordnete Sitzfläche gepreßt. Dabei lastet der Produktdruck im zugeordneten Ventilgehäuse auf der gesamten in Frage kommenden Fläche des Schließgliedes, so daß die Antriebsvorrichtung neben der Schließkraft zur Sicherstellung einer ausreichen­ den Dichtwirkung im Ventilsitz auch noch die aus Produktdruck und Schließglied­ fläche resultierende zusätzliche Schließkraft aufbringen muß. Dies geschieht durch entsprechende Auslegung des zugeordneten druckmittelbeaufschlagten Antriebskolbens. Da in der Regel die Betriebsdrücke des bereitzustellenden Druckmittels eine bestimmte standardisierte Größe aufweisen, die nicht ohne weiteres erhöht werden kann, erfolgt die Anpassung der Antriebsvorrichtung be­ züglich der zu erbringenden Öffnungskräfte über eine entsprechende Auslegung des Durchmessers des Antriebskolbens. Ein großer Durchmesser des Antriebs­ kolbens und damit der Antriebsvorrichtung führt wiederum zu höheren Kosten, die in der Regel mehr als linear proportional mit anwachsendem Durchmesser anstei­ gen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 (WO 97/22821) werden demgegenüber die aus dem Produktdruck resultierenden zusätzlichen Schließkräfte infolge des an dem in Frage kommenden Schließglied angeordneten Druckausgleichkolbens kompensiert, so daß durch die Anordnung des Druckausgleichskolbens das Öff­ nen des zugeordneten Schließgliedes gegen das unter Druck im zugeordneten Ventilgehäuse anstehende Produkt generell erleichtert wird.

Die vorstehend beschriebene Problematik stellt sich zum einen bei der Sitzreini­ gung des abhängig angetriebenen Schließgliedes, das dabei um einen Teilhub gegen das unter Druck im zugeordneten Ventilgehäuse anstehende Produkt an­ gehoben werden muß. Der in Frage kommende Kolben der zugeordneten Einzel­ verstelleinrichtung ist daher entsprechend der vorstehend beschriebenen Kriteri­ en zu bemessen. Darüber hinaus tritt diese Problematik jedoch auch bei jedem Öffnungshub des Doppelsitzventils auf. Zwar wird die Öffnungsbewegung einge­ leitet durch die Ansteuerung des unabhängig angetriebenen Schließgliedes, das dabei zunächst der vorstehend beschriebenen Problematik nicht unterliegt. Als­ dann kommt es allerdings nach einem Teilhub am abhängig angetriebenen Schließglied zur Anlage und überführt letzteres bei seiner weiteren Öffnungsbe­ wegung gleichfalls in die Offenstellung. Damit stellt sich auch für den Antriebskol­ ben des unabhängig angetriebenen Schließgliedes das gleiche Bemessungspro­ blem, da die Öffnungsbewegung und damit das Kräftespiel nach Vollzug der An­ lage des unabhängig angetriebenen Schließgliedes am abhängig angetriebenen im wesentlichen durch die Druckverhältnisse an letzterem determiniert sind.

Die vorstehend beschriebenen Zusammenhänge sind ein generelles Problem und nicht etwa nur ein Problem, welches bei einem Doppelsitzventil gemäß WO 97/22821 auftritt. Der gleichen Problematik unterliegt beispielsweise auch das in der DE 195 48 860 A1 beschriebene Absperrventil, welches hinsichtlich der Schließgliedkonfiguration und der vorgesehenen Druckausgleichsmaßnahmen identisch zum Doppelsitzventil gemäß WO 97/22821 in der dortigen Ausführung gemäß Fig. 1 ausgestaltet ist. Bei diesem bekannten Absperrventil geht es nicht um die leichtere Beherrschung und Überwindung der aus dem Produktdruck re­ sultierenden Schließkräfte, sondern die Überlegungen gehen vielmehr in eine andere Richtung. Es wird unter anderem vorgeschlagen, den Anpreßdruck des oberen Ventiltellers im Zuge der Sitzreinigung des unteren Ventiltellers dadurch zu erhöhen, indem ein dem oberen Schließglied zugeordneter Antriebskolben der Einzelverstelleinrichtung zusätzlich in Schließrichtung mit Druck beaufschlagt wird.

Da in jüngster Zeit verstärkt zu beobachten ist, daß insbesondere weltweit ver­ tretene Betreiber großer Anlagen der Nahrungs- und Getränkemittelindustrie aus betriebstechnischen Gründen eher relativ niedrige Drücke des bereitzustellenden Druckmittels vorsehen bzw. favorisieren, stellt sich die Frage einer optimalen und damit auch kostengünstigen Auslegung von Antrieben, die mit diesen Drücken betrieben werden sollen.

Die Anordnung eines Druckausgleichskolbens am abhängig angetriebenen Schließglied, wie es die Ausführungsform gemäß Fig. 6 der WO 97/22821 vor­ schlägt, ist nicht in jedem Fall die Lösung der ersten Wahl. Zwar führt eine derar­ tige Ausgestaltung bei vorgegebenem Druck des Druckmittels im Vergleich zu einer Lösung ohne Druckausgleichkolben zu geringeren Durchmessern der An­ triebskolben und damit der Antriebsvorrichtung, jedoch weisen Druckausgleichs­ kolben, insbesondere dann, wenn sie aus kinematischen Gründen um das Maß des Öffnungshubes in das zugeordnete Ventilgehäuse hineinreichen müssen, hinlänglich bekannte Nachteile auf. Zum einen verengen derartige Druckaus­ gleichskolben den Strömungsquerschnitt im Ventilgehäuse, in das sie eingreifen, so daß die Strömungsverluste nicht unerheblich ansteigen, zum andern schaffen die notwendigerweise im Durchmesser groß dimensionierten Kolben im Bereich ihrer Ventilgehäusedurchführung Abdichtungsprobleme und sanitäre Probleme.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Antrieb für das abhängig ange­ triebene Schließglied eines sitzreinigungsfähigen Doppelsitzventils der gattungs­ gemäßen Art derart auszugestalten, daß die bei der Sitzreinigung dieses Schließgliedes durchzuführende Teilhubbewegung mit relativ niedrigen Drücken des Druckmittels möglich ist, ohne daß zu Druckausgleichsmaßnahmen an dem in Frage kommenden Schließglied oder zur Durchmesservergrößerung des Antrieb­ kolbens gegriffen werden muß. Darüber hinaus soll im Bedarfsfalte auch die Öff­ nungsbewegung des Doppelsitzventils mit den vorgenannten Bedingungen durchführbar sein.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des vorgeschlagenen Antriebs für ein sitzreini­ gungsfähiges Doppelsitzventil sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Lösung gelingt auf überraschend einfache Weise dadurch, daß im Raum, der die Einzelverstelleinrichtungen für die beiden Schließglieder aufnimmt, und zwar zwischen dem ersten Kolben der ersten Einzelverstelleinrichtung und dem Ventil­ gehäuse ein Zusatzkolben Aufnahme findet, der außenseits im Antriebsgehäuse dichtend verschieblich gelagert und innenseits mit dem zweiten Kolben fest ver­ bunden ist. Der erste Kolben wird dabei auf der aus dem zweiten Kolben und dem Zusatzkolben bestehenden Anordnung dichtend verschieblich geführt. Dadurch entsteht neben einem mit Druckmittel beaufschlagten Raum zwischen dem An­ triebsgehäuse und dem Zusatzkolben ein weiterer mit Druckmittel beaufschlagba­ rer Raum, der zwischen dem ersten und dem zweiten Kolben angeordnet ist, so daß bei entsprechender Druckmittelbeaufschlagung in gleicher Richtung eine wirksame Vergrößerung der Antriebsfläche der Antriebskolbenanordnung für das abhängig angetriebene Schließglied erreicht wird, ohne zur bislang notwendigen Durchmesservergrößerung zu greifen. Eine derartige Maßnahme zur Vergröße­ rung der Kolbenfläche, ohne dabei den Kolbendurchmesser zu vergrößern, ist bei druckmittelbeaufschlagten Kolbenantrieben an sich bekannt. Man spricht in die­ sem Zusammenhang von sogenannten "Stapelantrieben".

Die vorgeschlagene Lösung schafft darüber hinaus die Voraussetzungen dafür, daß auch nach Anordnung des Zusatzkolbens in den Einzelverstelleinrichtungen die Möglichkeit gegeben ist, von außen einstellbare Teilhubbegrenzungen für beide Schließglieder vorzusehen.

Die vorgeschlagene Lösung schlägt erstmals einen sog. "gestapelten" Liftantrieb zur Erzeugung einer Teilhubbewegung im Rahmen einer Einzelverstelleinrichtung vor. Prinzipiell lassen sich die den beiden wirksamen Kolbenflächen zugeordne­ ten und in gleicher Richtung mit Druckmittel zu beaufschlagenden Druckmittel­ räume getrennt voneinander mit einem Druckmittelanschluß versehen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des vorgeschlagenen Antriebs ist vorgesehen, daß die Druckmittelzufuhr zu dem zweiten Kolben und zu dem Zusatzkolben über einen beiden gemeinsamen zweiten Druckmittelanschluß im Antriebsgehäuse erfolgt. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß, ausgehend von dem durch den Zusatzkolben begrenzten ersten Druckmittelraum, eine Druckmittelzu­ fuhr zum zweiten Druckmittelraum über geeignete Zufuhrbohrungen im Zusatz­ kolben vorgesehen wird.

Falls die Produktdrücke und/oder der Druck des bereitgestellten Druckmittels der­ art beschaffen sind bzw. ist, daß eine "Stapelung" des Antriebes zur Erzeugung der Teilhubbewegung des abhängig angetriebenen Schließgliedes nicht erforder­ lich ist, läßt sich die bereitzustellende Fläche der Antriebskolbenanordnung da­ durch reduzieren, daß auf den zweiten Kolben verzichtet wird und lediglich der Zusatzkolben in der Einzelverstelleinrichtung Aufnahme findet. Dies ist dadurch möglich, wie es eine weitere Ausführungsform des vorgeschlagenen Antriebs vor­ sieht, daß der Zusatzkolben auf seiner dem zweiten Kolben zugewandten Seite einen zylindrischen Ansatz aufweist, auf dem außenseits der erste Kolben dich­ tend verschieblich gelagert und an dessen freiem Ende der zweite Kolben lösbar befestigt sind. Bei Verzicht des zweiten Kolbens bleiben sowohl der Zusatzkolben als auch der erste Kolben voll funktionsfähig, da beide ihre außenseitige dichten­ de Führung im Antriebsgehäuse beibehalten und die jeweilige innenseitige dich­ tende Führung ebenfalls unverändert erhalten bleibt.

Durch die vorgeschlagene Kolbenanordnung der Einzelverstelleinrichtungen ist es darüber hinaus möglich, auf denkbar einfache Weise vom Laternengehäuse aus, das das Antriebs- mit dem Ventilgehäuse verbindet, einen Zugriff zu den Kolben der Einzelverstelleinrichtungen und damit im Bedarfsfall die Möglichkeit zu schaffen, von außen einstellbare Teilhubbegrenzungen für beide Schließglieder vorzusehen. Dies geschieht gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des vorge­ schlagenen Antriebs dadurch, daß die zur Teilhubbegrenzung der Schließglieder jeweils vorgesehene Anschlagposition der Kolben relativ zur jeweiligen Verstell­ stange auf dieser von der Außenseite der Antriebsvorrichtung im Bereich eines letztere mit dem Ventilgehäuse verbindenden Laternengehäuses veränderbar ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des vorgeschlagenen Antriebs sieht in diesem Zusammenhang vor, daß die jeweilige Anschlagposition der Kolben mit­ tels in axialer Richtung einander durchdringende Anschlaghülsen bestimmt ist, durch die die konzentrisch zueinander angeordneten Verstellstangen hindurch­ geführt sind, wobei die äußere Anschlaghülse im Antriebsgehäuse und die innere Anschlaghülse in der äußeren jeweils verstellbar und festlegbar angeordnet sind.

Der vorgeschlagene Antrieb wird besonders montagefreundlich und modular auf­ rüstbar, wenn das Antriebsgehäuse in ein erstes und ein zweites Gehäuseteil geteilt ist, wobei das erste die Hauptverstelleinrichtung und das zweite die Einzel­ verstelleinrichtungen aufnehmen. Auf diese Weise gelingt es, zunächst die Hauptverstelleinrichtung im ersten und die beiden Einzelverstelleinrichtungen im zweiten Gehäuseteil vorzumontieren und beide Gehäuseteile lediglich noch ge­ gen die einfach zu beherrschende und zwischen den beiden Schließgliedern wir­ kende Kraft, die über eine zweite Feder im Antriebsgehäuse bereitzustellen ist, zusammenzufügen. Darüber hinaus ist der vorgeschlagene Antrieb auch ohne die Einzelverstelleinrichtungen einsetzbar, wenn eine Sitzreinigung der beiden Schließglieder nicht gewünscht oder erforderlich ist.

Des weiteren erlaubt der modulare Aufbau des vorgeschlagenen Antriebs die An­ ordnung eines Vollhub-Zusatzantriebes zwischen der Hauptverstelleinrichtung und den Einzelverstelleinrichtungen zum Zwecke der "Stapelung" des Antriebes für die Öffnungsbewegung des Doppelsitzventils. In diesem Zusammenhang ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung des vorgeschlagenen Antriebes vorgesehen, daß zwischen der Hauptverstelleinrichtung und den Einzelverstelleinrichtungen ein Vollhub-Zusatzantrieb vorgehen ist, der in einem zwischen einem ersten Ge­ häuseteil und einem zweiten Gehäuseteil angeordneten Zwischengehäuse einen Vollhub-Zusatzkolben aufweist, daß letzterer auf der Seite eines Hauptkolbens der Hauptverstelleinrichtung mit einem zylindrischen Ansatz ausgestattet ist, der dichtend verschieblich durch einen Boden des Zwischengehäuses hindurchgreift und in eine Anschlagposition am Hauptkolben verbringbar ist, und daß der Haupt­ kolben und der Vollhub-Zusatzkolben in gleicher Richtung druckmittelbeauf­ schlagt werden. Durch diese Maßnahme ist auch die Öffnungsbewegung des ab­ hängig angetriebenen Schließgliedes im Zuge der Öffnungsbewegung des Dop­ pelsitzventils durch eine "gestapelte" Hauptverstelleinrichtung durchführbar, nachdem das unabhängig angetriebene Schließglied am abhängig angetriebenen zur Anlage gekommen ist und letzteres beim weiteren Öffnungshub gleichfalls in die Offenstellung überführt.

Der Antrieb wird hinsichtlich der Druckmittelversorgung der "gestapelten" Haupt­ verstelleinrichtung vereinfacht, wenn die Druckmittelzufuhr zu dem Hauptkolben und zu dem Vollhub-Zusatzkolben über eine beiden gemeinsame zweite Druck­ mittelzuführung erfolgt, wie dies eine weitere Ausführungsform des vorgeschlage­ nen Antriebs vorsieht. In diesem Zusammenhang wird weiterhin vorgeschlagen, die Druckmittelzuführung über eine Bohrung innerhalb der Verstellstange vorzu­ sehen.

Ein Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Antriebs gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen Mittelschnitt durch ein sitzreinigungsfähiges Doppelsitzventil mit einem Antrieb gemäß der Erfindung in einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform, wobei das Doppelsitzventil in seiner Schließstellung darge­ stellt ist und

Fig. 2 eine detaillierte Darstellung des Antriebes gemäß Fig. 1 im Ausschnitt und im vergrößerten Maßstab.

Ein Antrieb 1 (Fig. 1) betätigt ein sitzreinigungsfähiges Doppelsitzventil, das im wesentlichen aus einem Ventilgehäuse 2 mit einem ersten und einem zweiten Ventilgehäuseteil 2a bzw. 2b, zwei unabhängig voneinander bewegbaren Schließgliedern 4 und 5 mit den jeweils zugeordneten Verstellstangen 4a bzw. 5a, einem das Ventilgehäuse 2 mit dem Antrieb 1 verbindenden Laternengehäuse 7 sowie einem Rückmeldegehäuse 8 für die Überwachung einzelner Stellungen des Doppelsitzventils besteht. Die beiden als Sitzteller ausgebildeten Schließglieder 4 und 5 mit einer zugeordneten Sitzdichtung 9 bzw. 10 bilden sowohl in der Schließ- als auch in der Offenstellung des Doppelsitzventils zwischen sich einen Leckagehohlraum 6 aus, der in der Offenstellung des Doppelsitzventils gegen­ über seiner Umgebung über eine Dichtung 11 abgedichtet und über ein am unab­ hängig angetriebenen Schließglied 4 angeordnetes, durch das erste Ventilgehäu­ seteil 2a hindurchgeführtes Ablaufrohr 4b mit der Umgebung des Doppelsitzven­ tils verbunden ist. An einem zwischen den Ventilgehäuseteilen 2a und 2b vorge­ sehenen Sitzring 3 sind für das erste Schließglied 4 eine erste Sitzfläche 3a und für das zweite Schließglied 5 eine zweite Sitzfläche 3b ausgebildet.

Dem Antrieb 1 kommt zum einen die Aufgabe zu, das Doppelsitzventil aus seiner Schließstellung in seine Offenstellung und umgekehrt zu überführen. Hierzu ist in einem gemeinsamen Antriebsgehäuse 100, welches beispielsweise aus einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil 101 bzw. 102 bestehen kann, eine feder­ schließende Hauptverstelleinrichtung 1a vorgesehen, die in an sich bekannter Weise im wesentlichen aus einem von einer Hauptfeder 103 beaufschlagten Hauptkolben 106 sowie einer ersten Druckmittelzuführung D1 besteht, wobei letztere über eine Bohrung 104a in einer inneren Verstellstange 104 ausgebildet ist. Der Hauptkolben 106 ist entweder unmittelbar oder, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel, mittelbar über die innere Verstellstange 104 mit der inneren Verstellstange 4a (Ventilstange) fest verbunden. Die als Hohlstange ausgebildete äußere Verstellstange 5a des zweiten Schließgliedes 5 ist unmittelbar oder, wie es das Ausführungsbeispiel zeigt, mittelbar über eine äußere Verstellstange 105 in den Antrieb 1 hineingeführt und trägt dort ein Federwiderlager 119 für eine sich andererseits am Hauptkolben 106 oder an einem Vollhub-Zusatzkolben 106*, der sich in einer Anschlagposition am Hauptkolben 106 befindet, abstützende zweite Feder 109. In der dargestellten Schließstellung des Doppelsitzventils drückt die vorgespannte Hauptfeder 103 das erste Schließglied 4 auf die erste Sitzfläche 3a, und die zweite Feder 109 sorgt für eine Anpressung des zweiten Schließgliedes 5 auf der zweiten Sitzfläche 3b.

Des weiteren sind in dem Antrieb 1 im zweiten Gehäuseteil 102 zwei Einzelver­ stelleinrichtungen 1b und 1c vorgesehen, wobei die letztgenannte mit ihrem zweiten Kolben 108 der äußeren Verstellstange 105 bzw. der Hohlstange 5a und damit dem abhängig angetriebenen Schließglied 5 zugeordnet ist. Die Einzelver­ stelleinrichtung 1b verfügt über einen ersten Kolben 107, der über die innere Ver­ stellstange 104 bzw. die Ventilstange 4a dem unabhängig angetriebenen ersten Schließglied 4 zugeordnet ist.

Die Offenstellung des Doppelsitzventils wird durch Druckmittelbeaufschlagung der Unterseite des Hauptkolbens 106 der Hauptverstelleinrichtung 1a über die Druckmittelzuführung D1 mittels der in der inneren Verstellstange 104 angeord­ neten Bohrung 104a herbeigeführt. Der Hauptkolben 106 bewegt sich dadurch nach oben gegen die Kraft der Hauptfeder 103, bis er über einen Anschlagring 106c, der auf einem mit dem Hauptkolben 106 fest verbundenen und die Hauptfe­ der 103 einerseits berandenden ersten endseitigen Käfigteil 112a angeordnet ist, an einem die Hauptfeder 103 andererseits berandenden zweiten endseitigen Kä­ figteil 112b zur Anlage kommt. Ein mittleres Käfigteil 111, welches zum einen mit dem ersten endseitigen Käfigteil 112a fest verbunden ist und zum anderen eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit der inneren Verstellstange 104 besitzt, dient der Führung der beiden Käfigteile 112a und 112b zueinander, und es schließt die Hauptfeder 103 im Zusammenwirken mit den endseitigen Käfig­ teilen 112a, 112b durch einen nicht näher bezeichneten Rezeß auf die notwendige Vorspannung formschlüssig ein. Weitere Einzelheiten des vorgeschlagenen An­ triebs 1 und Hinweise und Erläuterungen zu den noch nicht erwähnten Bezugs­ zeichen in Fig. 1, insbesondere mit Blick auf die Einzelverstelleinrichtungen 1b und 1c sowie die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Zusatzantriebe für Vollhub und Teilhub, sind der vergrößerten Darstellung gemäß Fig. 2 zu entnehmen.

Der erste Kolben 107 (Fig. 2) ist topfförmig ausgebildet und dichtet außenseits verschieblich im zweiten Gehäuseteil 102 über eine erste Kolbendichtung 102a und innenseits über eine innere Kolbendichtung 107b auf einem zylindrischen Ansatz 108*a eines Zusatzkolbens 108*. Auf seiner der Hauptverstelleinrichtung 1a zugewandten Seite ist der erste Kolben 107 mit einer zylindrischen Ausneh­ mung 107a versehen, in der der zweite Kolben 108, außenseits über eine äußere Kolbendichtung 108a dichtend, verschieblich angeordnet ist. Innenseits ist der zweite Kolben 108 fest, aber lösbar mittels eines Verbindungsmittels 107c mit dem zylindrischen Ansatz 108*a des Zusatzkolbens 108* verbunden. Für die Ab­ dichtung zwischen dem zweiten Kolben 108 und dem zylindrischen Ansatz 108*a sorgt eine innere Kolbendichtung 108b. Der Zusatzkolben 108* ist außenseits im zweiten Gehäuseteil 102 über eine zweite Kolbendichtung 102b und innenseits auf einer inneren Anschlaghülse 114 über eine Dichtung 108*b verschieblich ge­ dichtet. Somit bildet der erste Kolben 107 im Zusammenwirken mit dem zweiten Kolben 108 und einem Teil des zylindrischen Ansatzes 108*a einen nicht näher bezeichneten Druckmittelraum der zweiten Einzelverstelleinrichtung 1c, der über Druckmittelbohrungen 108c und 108d im Zusatzkolben 108* eine Verbindung zu einem zweiten nicht näher bezeichneten Druckmittelraum aufweist, wobei letzterer zwischen dem Zusatzkolben 108* und dem zweiten Gehäuseteil 102 gebildet wird und einem Teilhub-Zusatzantrieb 1c* zugeordnet ist. Der Teilhub-Zusatzantrieb 1c* erhält eine dritte Druckmittelzuführung D3 über einen zweiten Druckmittelan­ schluß 118. Weiterhin bilden der erste Kolben 107 und der Zusatzkolben 108* im Zusammenwirken mit dem zweiten Gehäuseteil 102 und einem Teil des zylindri­ schen Ansatzes 108*a einen dritten nicht näher bezeichneten Druckmittelraum aus, der der ersten Einzelverstelleinrichtung 1b zugeordnet ist und eine zweite Druckmittelzuführung D2 über einen ersten Druckmittelanschluß 117 erhält.

Zwischen der Hauptverstelleinrichtung 1a und den Einzelverstelleinrichtungen 1b, 1c und 1c* ist ein Vollhub-Zusatzantrieb 1a* vorgesehen, der in einem zwischen dem ersten Gehäuseteil 101 und dem zweiten Gehäuseteil 102 angeordneten Zwischengehäuse 101* einen Vollhub-Zusatzkolben 106* aufweist. Auf der Seite des Hauptkolbens 106 ist der Zusatzkolben 106* mit einem zylindrischen Ansatz 106*a ausgestattet, der dichtend verschieblich durch einen Boden 101*a des Zwi­ schengehäuses 101* hindurchgreift und unter der Vorspannkraft der zweiten Fe­ der 109 in eine Anschlagposition am Hauptkolben 106 verbringbar ist. Der Voll­ hub-Zusatzkolben 106* ist außenseits über eine Dichtung 106*b im Zwischenge­ häuse 101* und der zylindrische Ansatz 106*a ist außenseits über eine im Boden 101*a angeordnete Dichtung 101*b verschieblich gedichtet und darüber hinaus dort in einem Führungsring 101*c geführt. Innenseits bildet der zylindrische An­ satz 106*a mit der inneren Verstellstange 104 einen Ringspalt 129 aus, über den ein Teil des über die Bohrung 104a zugeführten Druckmittels (erste Druckmittel­ zuführung D1) auch dem unterhalb des Vollhub-Zusatzkolben 106* angeordneten, nicht näher bezeichneten Druckmittelraum, der dem Vollhub-Zusatzantrieb 1a* zugeordnet ist, zugeführt wird. Die Verbindung zwischen dem Ringspalt 129 und dem unterhalb des Hauptkolbens 106 vorgesehenen, nicht näher bezeichneten und der Hauptverstelleinrichtung 1a zugeordneten Druckmittelraum stellt eine Bohrung 130 her, die vorzugsweise in radialer Richtung den zylindrischen Ansatz 106*a durchdringt. Das Druckmittel zur Beaufschlagung des Vollhub- Zusatzkolbens 106* gelangt über den Ringspalt 129 in eine Federkammer 131, in der die zweiter Feder 109 angeordnet ist. Ein zwischen dem Vollhub- Zusatzkolben 106*, seinem zylindrischen Ansatz 106*a, dem Boden 101*a und dem Zwischengehäuse 101* gebildeter Raum wird über eine im Boden 101*a ausgebildete Bohrung 101*d mit der Umgebung des Doppelsitzventils verbunden, so daß dieser Raum bei der Schaltbewegung des Doppelsitzventils be- und ent­ lüftet wird.

Der der Hauptverstelleinrichtung 1a zugeordnete Druckmittelraum wird zwischen dem Hauptkolben 106 und dem Boden 101*a im Zusammenwirken mit dem ersten Gehäuseteil 101 und einem Teil des zylindrischen Ansatzes 106*a gebildet. Der Hauptkolben 106 ist außenseits gegenüber dem ersten Gehäuseteil 101 über ei­ ne erste Hauptkolbendichtung 106a und innenseits gegenüber der inneren Ver­ stellstange 104 über eine zweite Hauptkolbendichtung 106b gedichtet (s. hierzu Fig. 1). Der druckmittelbeaufschlagte Raum unterhalb des Hauptkolbens 106 findet seine gehäuseseitige Abdichtung gegen die Umgebung des Doppelsitzven­ tils über eine die Gehäuseteile 101 und 101* gegeneinander abdichtende erste Gehäusedichtung 120. In gleicher Weise ist der druckmittelbeaufschlagte Raum unterhalb des Vollhub-Zusatzkolbens 106* gegenüber der Umgebung des Dop­ pelsitzventils über eine die Gehäuseteile 101* und 102 gegeneinander abdich­ tende zweite Gehäusedichtung 121 abgedichtet. Die formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Gehäuseteil 101 und dem Zwischengehäuse 101* sowie zwischen dem Zwischengehäuse 101* und dem zweiten Gehäuseteil 102 wird durch einen ersten bzw. zweiten Sicherungsring 122a bzw. 122b sichergestellt.

Die Abdichtung des druckmittelbeaufschlagten Raumes unterhalb des Vollhub- Zusatzkolbens 106* gegenüber der Umgebung des Doppelsitzventils wird im Be­ reich der Verstellstangen 104 und 105 durch eine zwischen der äußeren Verstell­ stange 105 und der inneren Anschlaghülse 114 vorgesehene Hohlstangendich­ tung 126 sowie zwei weiteren Dichtungen 127 und 128 realisiert. Die Dichtung 127 dichtet eine äußere Anschlaghülse 113, die die innere Anschlaghülse 114 konzentrisch umschließt, außenseits gegen das zweite Gehäuseteil 102, und die Dichtung 128 dichtet die äußere Anschlaghülse 113 innenseits gegen die innere Anschlaghülse 114 ab. Mit 123 und 124 sind ein erster bzw. ein zweiter Füh­ rungsring bezeichnet, die eine einwandfreie Verschiebung der äußeren Verstell­ stange 105 innerhalb der inneren Anschlaghülse 114 bzw. eine Verschiebung der inneren Verstellstange 104 in der äußeren Verstellstange 105 sicherstellen.

Die äußere Anschlaghülse 113 ist über ein Gewinde in dem zweiten Gehäuseteil 102 verstellbar angeordnet und über eine erste Kontermutter 115 gegen dieses festlegbar. In gleicher Weise ist die innere Anschlaghülse 114 in der äußeren 113 verstell- und dort über eine zweite Kontermutter 116 festlegbar.

Weiterhin weist die äußere Anschlaghülse 113 einen Anschlagkopf 113a auf, der der Teilhubbegrenzung des ersten Kolbens 107 dient. Wird letzterer um das mit a gekennzeichnete Hubmaß nach oben bis zum Anschlag an dem zweiten Kolben 108 verschoben, dann gelangt der erste Kolben 107 nach einer mit b gekenn­ zeichneten Teilhubbewegung an dem Vollhub-Zusatzkolben 106* zur Anlage und verschiebt diesen dabei um den Teilhub T1 = a - b. Da sich der Vollhub- Zusatzkolben 106* infolge der Vorspannung der zweiten Feder 109 stets in einer Anschlagposition am Hauptkolben 106 befindet, wird durch den vorgenannten Teilhub T1 auch die mit dem Hauptkolben 106 verbundene innere Verstellstange 104 (s. hierzu Fig. 1) und damit das zugeordnete unabhängig angetriebene Schließglied 4 in die entsprechende Teiloffenstellung T1 überführt. Über die axiale Verschiebung der äußeren Anschlaghülse 113 und damit des Anschlag­ kopfes 113a wird das Hubmaß a zwischen dem in einer unveränderlichen An­ schlagposition am zweiten Gehäuseteil 102 befindlichen ersten Kolben 107 und dem zweiten Kalben 108 verändert, so daß sich der vorgenannte veränderliche Teilhub T1 als Differenz zwischen dem variablen Hubmaß a und dem unverän­ derlichen, konstruktiv bedingten Hubmaß b ergibt. Damit hat sich das Schließglied 4 von seiner zugeordneten ersten Sitzfläche 3a um den Teilhub T1 = a - b ent­ fernt, und es ist eine sogenannte Sitzreinigung aus dem ersten Ventilgehäuseteil 2a über die freigelegte erste Sitzfläche 3a in den Leckagehohlraum 6 möglich. Das auf diese Weise aus dem ersten Ventilgehäuseteil 2a geerntete Reinigungs­ mittel fließt aus dem Leckagehohlraum 6 über das Ablaufrohr 4b in die Umgebung des Doppelsitzventils ab (s. auch Fig. 1).

Wird die Anordnung, bestehend aus dem zweiten Kolben 108 und dem Zusatz­ kolben 108*, über den zweiten Druckmittelanschluß 118 mit Druckmittel (dritte Druckmittelzuführung D3) beaufschlagt, dann verschiebt sich die Kolbenanord­ nung 108, 108* nach oben und kommt schließlich an einem Rezeß 114a am obe­ ren Ende der inneren Anschlaghülse 114 zur Anlage. Die Kolbenanordnung 108, 108* verschiebt bei dieser Teilhubbewegung einen Distanzkörper 110, der sich in der entsprechenden Bewegungsrichtung in einer formschlüssigen Mitnahmever­ bindung mit einem als Rezeß ausgebildeten Hohlstangenkopf 105a der äußeren Verstellstange 105 befindet, um einen Teilhub T2 nach oben. Dadurch werden die äußere Verstellstange 105 und somit die Hohlstange 5a des abhängig angetrie­ benen Schließgliedes 5 ebenfalls um diesen Teilhub T2 nach oben verschoben, wodurch sich die entsprechende Teiloffenstellung des Schließgliedes 5 gegen­ über der zweiten Sitzfläche 3b ergibt. In dieser Stellung kann nunmehr Reini­ gungsmittel aus dem zweiten Ventilgehäuseteil 2b über die freigelegte zweite Sitzfläche 3b in den Leckagehohlraum 6 einströmen und von dort über das Ab­ laufrohr 4b in die Umgebung des Doppelsitzventils gelangen (vgl. Fig. 1).

Claims (9)

1. Antrieb für ein sitzreinigungsfähiges Doppelsitzventil, ausgestattet mit zwei unabhängig voneinander bewegbaren Schließgliedern (4, 5), von denen das unabhängig angetriebene (4) nach einem Teilhub am anderen (5) zur Anlage kommt und dieses bei seiner weiteren Öffnungsbewegung gleichfalls in eine Offenstellung überführt und die zusätzlich zu der Offenstellung, unabhängig voneinander, jeweils in eine Teiloffenstellung verbringbar sind, mit einer An­ triebsvorrichtung (1), die eine Hauptverstelleinrichtung (1a) und den jeweili­ gen Schließgliedern (4, 5) zugeordnete Einzelverstelleinrichtungen (1b, 1c) aufweist, wobei die Einzelverstelleinrichtungen (1b, 1c) zwischen der Haupt­ verstelleinrichtung (1a) und einem Ventilgehäuse (2) angeordnet sind und mit Verstellstangen (4a, 104; 5a, 105) der Schließglieder (4, 5) über in einer Rich­ tung auf den Verstellstangen verschieblich gelagerten und in der entgegen­ gesetzten Richtung mit diesen jeweils in eine Mitnahmeverbindung verbring­ baren Kolben (107, 108) im Eingriff stehen, mit dem ersten Kolben (107) der ersten Einzelverstelleinrichtung (1b) für die Teiloffenstellung (T1) des unab­ hängig angetriebenen Schließgliedes (4), der außenseits in einem Antriebs­ gehäuse (100) der Antriebsvorrichtung (1) dichtend verschieblich angeordnet ist, und mit dem zweiten Kolben (108) der zweiten Einzelverstelleinrichtung (1c) für die Teiloffenstellung (T2) des abhängig angetriebenen Schließgliedes (5), der außenseits in einer zylindrischen Ausnehmung (107a) des ersten Kolbens (107), die der Hauptverstelleinrichtung (1a) zugewandt ist, und in­ nenseits unmittelbar oder mittelbar auf der zugeordneten Ventilstange (105) dichtend verschieblich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,

• - daß zwischen dem ersten Kolben (107) und dem Ventilgehäuse (2) ein Zusatzkolben (108*) vorgesehen ist, der außenseits im Antriebsgehäuse (100) dichtend verschieblich gelagert und innenseits mit dem zweiten Kol­ ben (108) fest verbunden ist,
• - daß der erste Kolben (107) innenseits auf der aus dem zweiten Kolben (108) und dem Zusatzkolben (108*) bestehenden Anordnung (108, 108*) dichtend verschieblich gelagert ist,
• - und daß der zweite Kolben (108) und der Zusatzkolben (108*) in gleicher Richtung druckmittelbeaufschlagt werden.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelzu­ fuhr zu dem zweiten Kolben (108) und zu dem Zusatzkolben (108*) über ei­ nen beiden gemeinsamen zweiten Druckmittelanschluß (118) im Antriebsge­ häuse (100; 102) erfolgt.

3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz­ kolben (108*) auf seiner dem zweiten Kolben (108) zugewandten Seite einen zylindrischen Ansatz (108*a) aufweist, auf dem außenseits der erste Kolben (107) dichtend verschieblich gelagert und an dessen freiem Ende der zweite Kolben (108) lösbar befestigt sind.

4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Teilhubbegrenzung der Schließglieder (4, 5) jeweils vorgesehene An­ schlagposition der Kolben (107, 108 oder 108*, 108*a) relativ zur jeweiligen Verstellstange (4a bzw. 104, 5a bzw. 105) auf dieser von der Außenseite der Antriebsvorrichtung (1) im Bereich eines letztere mit dem Ventilgehäuse (2) verbindenden Laternengehäuses (7) veränderbar ist.

5. Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige An­ schlagposition der Kolben (107, 108 oder 108*, 108*a) mittels in axialer Rich­ tung einander durchdringende Anschlaghülsen (113, 114) bestimmt ist, durch die die konzentrisch zueinander angeordneten Verstellstangen (4a bzw. 104, 5a bzw. 105) hindurchgeführt sind, wobei die äußere Anschlaghülse (113) im Antriebsgehäuse (100) und die innere Anschlaghülse (114) in der äußeren (113) jeweils verstell- und festlegbar angeordnet sind.

6. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsgehäuse (100) in ein erstes und ein zweites Gehäuseteil (101 bzw. 102) geteilt ist, wobei das erste (101) die Hauptverstelleinrichtung (1a) und das zweite (102) die Einzelverstelleinrichtungen (1b, 1c, 1c*) aufnehmen.

7. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hauptverstelleinrichtung (1a) und den Einzelverstelleinrichtun­ gen (1b, 1c, 1c*) ein Vollhub-Zusatzantrieb (1a*) vorgesehen ist, der in einem zwischen einem ersten Gehäuseteil (101) und einem zweiten Gehäuseteil (102) angeordneten Zwischengehäuse (101*) einen Vollhub-Zusatzkolben (106*) aufweist, daß letzterer auf der Seite eines Hauptkolbens (106) der Hauptverstelleinrichtung (1a) mit einem zylindrischen Ansatz (106*a) ausge­ stattet ist, der dichtend verschieblich durch einen Boden (101*a) des Zwi­ schengehäuses (101*) hindurchgreift und in eine Anschlagposition am Haupt­ kolben (106) verbringbar ist, und daß der Hauptkolben (106) und der Vollhub- Zusatzkolben (106*) in gleicher Richtung druckmittelbeaufschlagt werden.

8. Antrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelzu­ fuhr zu dem Hauptkolben (106) und zu dem Vollhub-Zusatzkolben (106*) über eine beiden gemeinsame zweite Druckmittelzuführung (D1) erfolgt.

9. Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelzu­ führung (D1) über eine Bohrung (104a) innerhalb der Verstellstange (104) erfolgt.