DE202006004173U1

DE202006004173U1 - Aseptisches Doppelsitzventil

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Publication number: DE202006004173U1
Application number: DE200620004173
Authority: DE
Original assignee: KIESELMANN GmbH
Current assignee: KIESELMANN GmbH
Priority date: 2006-03-14
Filing date: 2006-03-14
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2016-03-15

Abstract

Aseptisches Doppelsitzventil
– mit einem Gehäuse (1), welches Anschlüsse für zwei Rohrleitungen (2, 3) hat,
– mit zwei Ventilsitzen (4, 5), welche im Gehäuse (1) zwischen den Anschlüssen für die beiden Rohrleitungen (2, 3) vorgesehen sind,
– mit einem ersten Schließkörper (6), der mit einem ersten (4) der beiden Ventilsitze (4, 5) zusammenarbeitet,
– mit einem zweiten Schließkörper (7), der mit dem zweiten Ventilsitz (5) zusammenarbeitet,
– mit einer vom ersten Schließkörper (6) ausgehenden hohlen ersten Stange (8),
– mit einer vom zweiten Schließkörper (7) ausgehenden zweiten Stange (9), welche längsverschieblich in der hohlen ersten Stange (8) geführt ist,
– mit einer außerhalb des Gehäuses (1) angeordneten Betätigungseinrichtung, durch welche die beiden Schließkörper (6, 7) unabhängig voneinander betätigbar sind, wozu die beiden Stangen (8, 9) abgedichtet aus dem Gehäuse (1) herausgeführt sind und unter der Einwirkung der Betätigungseinrichtung stehen,
– und mit...

Description

Die Erfindung geht aus von einem aseptischen Doppelsitzventil mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Ein solches Ventil ist aus der EP 0 279 177 A1 bekannt. Dadurch, dass bei einem solchen Doppelsitzventil zwischen den beiden Rohrleitungen, welche durch das Gehäuse des Doppelsitzventils miteinander verbunden werden, zwei Ventilsitze und zwei mit ihnen zusammenarbeitende Schließkörper vorgesehen sind, ist eine besonders große Sicherheit gegen ein unbeabsichtigtes Überströmen von Flüssigkeit aus der einen Rohrleitung in die andere Rohrleitung gegeben, auch im Falle von Druckstößen, welche einen der Schließkörper von seinem Ventilsitz entfernen könnten. Eine etwaige Leckage, die einen der beiden Schließkörper überwindet, gelangt in einen zwischen den beiden Ventilsitzen ausgebildeten Leckageraum, aus welchem sie kontrolliert austreten und außerhalb des Ventilgehäuses aufgefangen werden kann.
Bei dem bekannten Doppelsitzventil können die beiden Schließkörper unabhängig voneinander betätigt werden. Zum Öffnen und Schließen des Ventils werden sie ge meinsam synchron verschoben. Die beiden Schließkörper können aber auch einzeln von ihrem Ventilsitz wegbewegt werden, um den Leckageraum spülen und den jeweiligen Ventilsitz reinigen zu können. Das Wegbewegen nur eines der beiden Schließkörper von seinem Ventilsitz wird auch als Takten bezeichnet. Zu ihrer Betätigung sind die beiden Schließkörper jeweils mit einer Stange verbunden, wobei die eine Stange koaxial innerhalb der anderen Stange verläuft. Die beiden Stangen führen abgedichtet aus dem Gehäuse des Ventils heraus zu einer Betätigungseinrichtung, welche meist pneumatisch arbeitet.
Da die beiden Stangen in das Ventilgehäuse hineinführen, werden sie dort von dem Medium umströmt, welches in den Rohrleitungen fließt. Sind aseptische Arbeitsbedingungen gefordert, wie es in der Lebensmittelindustrie, in der Getränkeindustrie und in der pharmazeutischen Industrie der Fall ist, dann muss dafür Sorge getragen werden, dass das Medium, welches das Ventil durchströmt, nicht in den Ringspalt zwischen den beiden Stangen eindringt. Die EP 0 279 177 A1 sieht zu diesem Zweck zwischen der hohlen äußeren Stange und der in ihr verlaufenden zweiten Stange als Dichtung einen O-Ring vor, welcher in einer Ringnut der äußeren Stange liegt und bei einer Relativverschiebung der beiden Stangen gegeneinander auf der Mantelfläche der inneren Stange gleitet. Nachteilig dabei ist, dass das Medium, welches das Ventil durchströmt, durch das Verschieben der inneren Stange in der hohlen äußeren Stange in wenn auch geringen Mengen den O-Ring überwinden und dadurch in einen der Reinigung nicht zugänglichen Ringspalt zwischen den beiden Stangen gelangen kann, wo sich Bakterien vermehren und durch eine erneute Relativbewegung der beiden Stangen in das Medium verschleppt werden können, welches das Ventil durchströmt. Ein aseptisches Arbeiten ist bei dem bekannten Doppelsitzventil nicht unter allen Umständen gewährleistet.
Um dem zu begegnen, schlägt die DE 42 43 111 A1 ein Doppelsitzventil vor, in welchem die in das Gehäuse des Ventils ragenden Abschnitte der beiden Stangen von dehnbaren Faltenbälgen umgeben sind, welche die Stangen gegenüber dem das Ventil durchströmenden Medium abschirmen. Die Faltenbälge haben den Nachteil, dass ihr Einbau aufwendig ist, dass sie durch ihre gewellte Oberfläche schwer zu reinigen sind und durch die Ventilbetätigung einer Wechselbeanspruchung unterlie gen, die zu ihrem Bruch führen kann, der einen aufwendigen Austausch erforderlich macht.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Doppelsitzventil der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass ein aseptisches Arbeiten mit weniger Aufwand ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein aseptisches Doppelsitzventil mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Ventil ist der zwischen den beiden Stangen vorhandene Spalt mit einem Anschluss für eine Spülleitung verbunden und durch einen Dichtring absperrbar, welcher an einer der beiden Stangen oder an einem der beiden Schließkörper gehalten ist. In einer ersten Stellung, welche die beiden Schließkörper relativ zueinander einnehmen, sitzt der Dichtring auf einer Sitzfläche, welche an der jeweils anderen Stange oder an dem jeweils anderen Schließkörper ausgebildet ist. In einer zweiten Stellung, welche die beiden Schließkörper relativ zueinander einnehmen und in welcher sich wenigstens einer der beiden Schließkörper noch auf seinem Ventilsitz befindet, hat der Dichtring Abstand von der anderen Stange und von dem anderen Schließkörper.
Das hat wesentliche Vorteile:

• Der Dichtring, bei welchem es sich im einfachsten Falle um einen O-Ring handeln kann, ist ein einfaches Mittel, um den Spalt zwischen den beiden Stangen gegen das Eindringen eines Mediums zu sperren, welches das Ventil durchströmt.
• Der Dichtring kann zwar nicht verhindern, dass durch die Relativbewegung der beiden Stangen geringe Mengen des Mediums in den Bereich hinter den Dichtring verschleppt werden, er gleicht dieses jedoch dadurch aus, dass der Spalt in der zweiten Stellung wirksam gespült werden kann, wodurch aseptisches Arbeiten auf Dauer möglich ist.
• Der Aufwand, der betrieben werden muss, um den Spalt zwischen den beiden Stangen wirksam zu spülen, ist minimal. Es ist lediglich dafür zu sorgen, dass in der zweiten Stellung der beiden Schließkörper, in welcher sich wenigstens einer der beiden Schließkörper noch auf seinem Ventilsitz befindet, der Dichtring, welcher an der einen Stange oder an dem einen Schließkörper gehalten ist, Abstand von der anderen Stange und von dem anderen Schließkörper hat, so dass er von einer Spül- oder Reinigungsflüssigkeit überströmt werden kann. Spuren des Mediums, welche zuvor ggf. in den Spalt hinter dem Dichtring verschleppt worden sind, können auf diese Weise vollständig entfernt werden.
• Der Spalt zwischen den beiden Stangen kann gespült werden, wenn auch der zwischen den beiden Ventilsitzen vorhandene Leckageraum gespült wird, nämlich entweder dann, wenn der erste Schließkörper getaktet und von seinem Ventilsitz gelüftet wird, oder dann, wenn der zweite Schließkörper getaktet und von seinem Ventilsitz gelüftet wird.
• Handelt es sich bei wenigstens einem der Ventilsitze nicht um einen konischen Sitz, sondern um einen zylindrischen Sitz, dann ist es sogar möglich, den Spalt zwischen den beiden Stangen zu spülen, ohne einen der beiden Schließkörper von seinem Ventilsitz zu lüften. Vielmehr genügt es dann, den mit dem zylindrischen Ventilsitz zusammenarbeitenden Schließkörper auf seinem zylindrischen Ventilsitz soweit zu verschieben, bis der Dichtring den Spalt zwischen den beiden Stangen freigibt. Sind beide Ventilsitze zylindrisch, kann die zweite Stellung zum Spülen des Spalts zwischen den beiden Stangen auch durch Verschieben beider Schließkörper auf ihren Ventilsitzen erreicht werden.

Das erfindungsgemäße Doppelsitzventil kann konische Ventilsitze haben, bevorzugt sind jedoch zylindrische Ventilsitze oder Ventilsitze, die in dem durch die Längsachse zur Stange gelegten Längsschnitt konvex gewölbt sind, was zu dem zuletzt genannten Vorteil führt und das Beherrschen von Druckstößen erleichtert, welche in den Rohrleitungen auftreten können.
Für die Anordnung des Dichtrings, welcher in der ersten Stellung den Spalt zwischen den beiden Stangen absperren soll, gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. In einer ersten Ausführungsform liegt der Dichtring in einer Ringnut in einer Mantelfläche einer der beiden Stangen, während sich die Sitzfläche gegenüberliegend auf der ande ren Stange befindet, welche neben der Sitzfläche wenigstens eine Ausnehmung hat, welche in der zweiten Stellung einen Durchgang freigibt. Vorzugsweise ist die Ausnehmung eine Ringnut, welche so breit und so tief ist, dass der Dichtring, wenn er in diese Ausnehmung hineinbewegt wurde, frei überströmt werden kann. Es ist aber auch möglich, die Ringnut zu unterbrechen, um dem Dichtring auch in der zweiten Stellung eine Führung zu geben. Wird die Ringnut durch Stege unterbrochen, nicht parallel zur Längsachse der Stange verlaufen, sondern schräg dazu, so dass sie einen Abschnitt einer Wendel bilden, dann erhält die Strömung der Spül- oder Reinigungsflüssigkeit im Spalt zwischen den beiden Stangen einen für das Reinigungsergebnis günstigen Drall und es ist trotz der Unterbrechung der Ringnut durch Stege eine vollständige Reinigung der den Spalt begrenzenden Flächen einschließlich der Sitzfläche des Dichtrings möglich.
Befindet sich eine den Dichtring in der zweiten Stellung aufnehmende Ausnehmung zu beiden Seiten des Ventilsitzes, dann ist ein Spülen des Spaltes zwischen den beiden Stangen nicht nur dann möglich, wenn die beiden Schließkörper aus ihrer ersten Stellung voneinander entfernt, sondern auch dann, wenn sie aus ihrer ersten Stellung einander angenähert werden, d. h., es gibt zwei zweite Stellungen, in welchen der Spalt zwischen den beiden Stangen gespült werden kann.
In einer anderen Ausführungsform kann von vorneherein ein etwas breiterer Spalt zwischen den beiden Stangen vorgesehen sein, welcher zur Bildung der Sitzfläche verengt wird, welche sich zu diesem Zweck auf einem ringförmigen Vorsprung der Mantelfläche einer der Stangen befindet, wohingegen sich die Ringnut mit einem Dichtring darin auf der gegenüberliegenden Mantelfläche der anderen Stange befindet, welche einen solchen Vorsprung nicht hat. Dabei ist es gleichgültig, ob sich der Vorsprung auf der äußeren Mantelfläche der inneren Stange oder auf der inneren Mantelfläche der äußeren Stange befindet.
In einer anderen Ausführungsform liegt der Dichtring in einer Ringnut der zweiten, inneren Stange, während die Sitzfläche in unmittelbarer Nachbarschaft des von der Betätigungseinrichtung abgewandten Endes des ersten Schließkörpers an diesem vorgesehen ist. Alternativ kann die Sitzfläche in unmittelbarer Nachbarschaft des von der Betätigungseinrichtung des abgewandten Endes der ersten Stange an dieser vorgesehen sein, wenn sie über den ersten Schließkörper hinaus noch ein Stück weit in Richtung zum zweiten Schließkörper fortgesetzt ist. Beim Takten eines der Schließkörper kann der Dichtring in diesem Fall über das Ende des ersten Schließkörpers bzw. über das Ende der ersten Stange hinweg vom ersten Schließkörper bzw. von der ersten Stange herabgleiten und gibt dadurch den Spalt zwischen den beiden Stangen für einen Spül- oder Reinigungsvorgang frei.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Dichtring in einer axial offenen Ringnut des der Betätigungseinrichtung abgewandten Endes des ersten Schließkörpers oder der ersten Stange gefangen und arbeitet mit einer gegenüberliegenden Sitzfläche zusammen, welche am zweiten Schließkörper oder an einer Schulter der zweiten Stange ausgebildet ist. In diesem Fall gibt es für den Dichtring in der ersten Stellung einen festen, wohldefinierten Anschlag. In einer abgewandelten ähnlichen Ausführungsform des Doppelsitzventils ist der Dichtring in einer axial offenen Ringnut der der Betätigungseinrichtung zugewandten Oberfläche des zweiten Schließkörpers gefangen und arbeitet mit einer gegenüberliegenden Sitzfläche zusammen, welche am ersten Schließkörper oder am Ende der ersten Stange ausgebildet ist. Auch in diesem Fall gibt es für den Dichtring in der ersten Stellung einen festen, wohldefinierten Anschlag, in welcher der Spalt zwischen den beiden Stangen abgesperrt ist.
In beiden Fällen ist es vorteilhaft, wenn die erste Stange einen kleineren Abstand vom zweiten Schließkörper hat als der erste Schließkörper. Das verringert den Hub, um den sich die beiden Schließkörper aus der zweiten Stellung bis in die erste Stellung einander annähern müssen, um den Spalt zwischen den beiden Stangen abzusperren.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Doppelsitzventils ist der die zweite Stange aufnehmende Hohlraum der ersten Stange oder des ersten Schließkörpers in Richtung zum zweiten Schließkörper trichterförmig, insbesondere konisch, erweitert. Der auf diese Weise in dem Hohlraum gebildeten Trichterfläche liegt eine komplementäre Gegenfläche gegenüber, welche an der zweiten Stange oder an dem zweiten Schließkörper ausgebildet ist. Die Trichterfläche und die ihr gegenüberliegende Gegenfläche arbeiten zusammen, indem in einer von beiden eine Ringnut vorgesehen ist, in welcher der Dichtring gefangen ist, während sich an der gegenüberliegenden Fläche die Sitzfläche für den Dichtring befindet. Die Trichterfläche und ihre Gegenfläche sind vorzugsweise konische Flächen. Sie ermöglichen zum einen eine Selbstzentrierung und zum anderen einen wohldefinierten Anschlag in der ersten Stellung der beiden Schließkörper, in welcher der Spalt zwischen den beiden Stangen abgesperrt ist.
Die Erfindung eignet sich besonders für Doppelsitzventile, in denen der Leckageraum zwischen den beiden Ventilsitzen gespült werden kann, weil dann der Spülvorgang des Leckageraums und des einen oder des anderen Ventilsitzes mit dem Spülvorgang für den Spalt zwischen den beiden Stangen kombiniert werden kann. Das Gehäuse des Doppelsitzventils hat deshalb im Bereich zwischen den beiden Ventilsitzen zweckmäßigerweise wenigstens einen Anschluss für das Zuführen von Spül- oder Reinigungsflüssigkeit. Die Spülflüssigkeit kann unter Umständen über eine der Rohrleitungen zugeführt oder abgeführt werden, wenn auch diese gespült werden soll. Vorzugsweise hat das Gehäuse des Doppelsitzventils einen gesonderten Anschluss für das Ableiten von Spülflüssigkeit, welche z. B. durch den zweiten, unteren Schließkörper hindurch und durch ein das Ventilgehäuse nach unten verlassendes Leckageabflussrohr abgeleitet werden kann. Vorzugsweise ist der Anschluss für das Ableiten von Spül- oder Reinigungsflüssigkeit im Beriech zwischen den beiden Ventilsitzen vorgesehen, insbesondere dem Anschluss für das Zuführen von Spül- oder Reinigungsflüssigkeit gegenüberliegend. Die Anschlüsse für das Zuführen und Ableiten von Spülflüssigkeit bzw. Reinigungsflüssigkeit sind zweckmäßigerweise, wie an sich bekannt, durch Ventile absperrbar, wobei die Ventilsitze dieser Ventile vorzugsweise in der Wand des Gehäuses des Doppelsitzventils ausgebildet sind, um schwer zu reinigende Toträume zu vermeiden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind zum Teil schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt. Gleiche und einander entsprechende Teile sind in den verschiedenen Ausführungsbeispielen mit übereinstimmenden Bezugszahlen bezeichnet.
1 zeigt ein aseptisches Doppelsitzventil in einem Längsschnitt, wobei hinsichtlich der beiden Schließkörper und der von ihnen ausgehenden Stangen auf der rechten Seite eine Abdichtung gemäß dem Stand der Technik und auf der linken Seite eine erfindungsgemäße Abdichtung dargestellt ist,
2 zeigt als Detail vergrößert den Aufbau der erfindungsgemäßen Abdichtung in dem Doppelsitzventil gemäß 1,
3 zeigt als Detail eines erfindungsgemäßen Doppelsitzventils ein zweites Ausführungsbeispiel für die Abdichtung zwischen den beiden Ventilstangen in der „ersten Stellung",
4 zeigt die Ausführungsform gemäß 3 in der „zweiten Stellung",
5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Abdichtung zwischen den beiden Ventilstangen eines erfindungsgemäßen Doppelsitzventils in der ersten Stellung,
6 zeigt die Ausführungsform gemäß 5 in der zweiten Stellung,
7 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Abdichtung zwischen den beiden Ventilstangen eines erfindungsgemäßen Doppelsitzventils in der ersten Stellung,
8 zeigt das Ausführungsbeispiel aus 7 in der zweiten Stellung,
9 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel für die Abdichtung des Spalts zwischen den beiden Ventilstangen eines erfindungsgemäßen Doppelsitzventils in der ersten Stellung,
10 zeigt das Ausführungsbeispiel aus 9 in der zweiten Stellung,
11 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel für die Abdichtung des Spalts zwischen den beiden Ventilstangen eines erfindungsgemäßen Doppelsitzventils in der ersten Stellung, und
12 zeigt das Ausführungsbeispiel aus 11 in der zweiten Stellung.
1 zeigt ein Doppelsitzventil mit einem Gehäuse 1, welches Anschlüsse für zwei Rohrleitungen 2 und 3 hat. Im Gehäuse 1 sind ein erster Ventilsitz 4 und ein zweiter Ventilsitz 5 ausgebildet. Der erste Ventilsitz 4 arbeitet mit einem ersten Schließkörper 6 zusammen. Der zweite Ventilsitz 5 arbeitet mit einem zweiten Schließkörper 7 zusammen. Vom ersten Schließkörper 6 geht eine erste, hohle Stange 8 aus. Vom zweiten Schließkörper 7 geht eine zweite Stange 9 aus, welche längsverschieblich in der hohlen ersten Stange 8 geführt ist. Beide Stangen 8 und 9 führen nach oben aus dem Gehäuse 1 heraus zu einer nicht dargestellten Betätigungseinrichtung, deren Aufbau dem Fachmann aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt ist. Die Betätigungseinrichtung ist so ausgebildet, dass sie die beiden Stangen 8 und 9 unabhängig voneinander betätigen kann, z. B. durch eine Kombination von pneumatischen Zylindern und mechanischen Federn.
Die Schließkörper 6 und 7 sind zweiteilig ausgebildet. Zwischen ihren beiden Teilen schließen sie in einer radial offenen Ringnut jeweils einen Dichtring 10 bzw. 11 ein, welcher vorzugsweise einen Aufbau hat, wie er in der EP 1 296 087 B1 offenbart ist. Die Dichtringe 10 und 11 arbeiten mit den Ventilsitzen 4 bzw. 5 zusammen. Nach oben hin ist das Gehäuse 1 durch eine Membran 12 abgedichtet, deren innerer Rand 13 zwischen zwei Abschnitten der ersten Stange 8 eingespannt ist, wohingegen der äußere Rand 14 der Membran 12 zwischen der Gehäusewand und einem Deckel 15 eingespannt ist.
Zwischen den beiden Ventilsitzen 4 und 5 ist ein Leckageraum 16 ausgebildet, in welchem eine Flüssigkeit, welche in der Rohrleitung 2 strömt, aufgefangen werden kann, wenn sie unerwünscht den Ventilkörper 6 überwindet, und in welchem eine in der Rohrleitung 3 befindliche Flüssigkeit aufgefangen werden, welche unerwünscht den Schließkörper 7 überwindet. Im Bereich des Leckageraums 16 sind in der Wand des Gehäuses 1 zwei weitere Ventilsitze 17 und 18 ausgebildet, mit welchen ein Schließkörper 19 bzw. 20 eines Ventils 21 bzw. 22 zusammenarbeitet. Das Ventil 21 schließt eine Leitung 23 zum Zuführen einer Spül- oder Reinigungsflüssigkeit zum Leckageraum 16. Das Ventil 22 schließt eine Leitung 24 zum Abführen von Leckageflüssigkeit und von Spül- und Reinigungsflüssigkeit aus dem Leckageraum 16.
Zwischen der ersten Stange 8 und der zweiten Stange 9 besteht ein Ringspalt 25, welcher durch eine zusammengesetzte Dichtung 26 abgesperrt ist, welche in einer Ringnut 27 in der Innenseite der hohlen Stange 8 angeordnet ist und deren Aufbau im einzelnen in 2 dargestellt ist. Die zweite, innere Stange 9 hat in einigem Abstand von dem Schließkörper 7 eine Ausnehmung 28 in Gestalt einer Ringnut.
Über einen Anschlussstutzen 29 kann eine Spül- und Reinigungsflüssigkeit zum Spülen des Spaltes 25 zwischen den beiden Stangen 8 und 9 zugeführt werden.
1 zeigt das Doppelsitzventil in seiner geschlossenen Stellung. Durch gleichzeitiges Anheben beider Schließkörper 6 und 7 wird es in seine geöffnete Stellung überführt. Durch Takten des ersten Schließkörpers 6 kann dieses aus seinem Ventilsitz 4 nach oben herausbewegt werden. Dabei gelangt die Dichtung 26 aus der in 1 dargestellten ersten Stellung, in welcher er der zweiten Stange 9 dicht anliegt, deren zylindrische Mantelfläche zugleich eine Sitzfläche 36 für den Dichtring 26 bildet, in die ringförmige Ausnehmung 28 der zweiten Stange 9, in welcher er von der Spül- und Reinigungsflüssigkeit, welche über den Anschlussstutzen 29 zugeführt wird, frei überströmt werden kann. Die Spül- und Reinigungsflüssigkeit gelangt in den Leckageraum 16 und kann bei geöffnetem Ventil 22 über die Leitung 24 abfließen. Bei geschlossenem Ventil 22 und geöffnetem Ventil 21 kann über die Leitung 23 eine Spül- und Reinigungsflüssigkeit in den Leckageraum 16 eingeleitet werden, welche infolge des gelüfteten Schließkörpers 6 den Ventilsitz 4 reinigen und ggf. in die Rohrleitung 2 eintreten kann. Entsprechend kann, wenn sich der Schließkörper 6 in seiner Schließstellung befindet und der Schließkörper 7 nach unten gelüftet ist, der Ventilsitz 5 und gleichzeitig der Spalt 25 gespült werden. Wird der Schließkörper 7 stattdessen nach oben gelüftet, kann der Ventilsitz 5 gespült werden, während der Spalt 25 abgesperrt ist.
In der rechten Hälfte der 1 ist angedeutet, wie in einem Doppelsitzventil ein O-Ring 30 in entsprechender Anwendung der Lehre der EP 0 279 177 A1 angeordnet wäre. In diesem Fall würde wegen Fehlens einer ringförmigen Ausnehmung 28 in der zweiten Stange 9 eine wirksame Spülung des Spaltes 25 zwischen den beiden Stangen 8 und 9 nicht möglich sein.
2 zeigt im Detail den Aufbau der in 1 eingesetzten Dichtung 26, bestehend aus einem äußeren Ring 31 aus einem harten, verschleißfesten, gefüllten PTFE, dessen Vorderseite der Stange 9 anliegt und dessen offene Rückseite in der Ringnut 27 der hohlen Stange 8 liegt. Der äußere Dichtring 31 umschließt einen elastomeren O-Ring 32, welcher rückseitig durch einen starren Ring 33 abgestützt ist und die Vorderseite des äußeren Rings 31 nachgiebig unterstützt. Es handelt sich um eine Dichtung, deren grundsätzlicher Aufbau in der EP 1 296 087 B1 offenbart ist.
Bei dem in den 3 und 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung befindet sich der Dichtring 26 in einer Ringnut 27 des ersten Schließkörpers 6 und zwar in der Nähe des unteren Endes 34 des Schließkörpers 6, welches der Betätigungseinrichtung abgewandt ist, welche auf das nicht mehr dargestellte entfernt liegende Ende der Stange 8 einwirkt. Die Ringnut 27 und der Dichtring 26 haben einen annähernd dreieckigen Querschnitt, so dass der Dichtring 26 in der Ringnut 27 formschlüssig gehalten ist. Der aus der Ringnut 27 vorstehende Rand des Dichtring 26 liegt in der ersten Stellung, die in 3 dargestellt ist, auf der zylindrischen Mantelfläche der zweiten Stange 9. Wird der Schließkörper 6 gelüftet und mit seinem Dichtring 10 vom Ventilsitz 4 wegbewegt, dann gelangt der Dichtring 26 mit seinem vorspringenden Rand 35 in den Bereich einer Ausnehmung 28, welche als eine die zweite Stange 9 umgebende Ringnut ausgebildet ist, und kann dort von einem in den Ringspalt 25 eingeleiteten Spül- oder Reinigungsmittel überströmt werden.
Das in den 5 und 6 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel in der Gestalt des Dichtrings 26 und der ihn haltenden Ringnut 27. Die Ringnut 27 hat einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt, in welchen der Dichtring 26 mit einem im Querschnitt entsprechend angepassten Abschnitt 26a eingreift, welcher einen abgewinkelt angeordneten Fortsatz 26b hat, der sich mit seiner Rückseite am Schließkörper 6 abstützt und mit seiner Vorderseite der zylindrischen Mantelfläche der zweiten Stange 9 in der in 5 dargestellten ersten Stellung anliegt. Wird der zweite Schließkörper 7 durch Takten gelüftet, so dass er seinen Ventilsitz 5 verlässt, gelangen die beiden Stangen 8 und 9 relativ zueinander in ihre zweite Stellung (6) in welcher der Fortsatz 26b des Dichtrings in die ringförmige Ausnehmung 28 eingreift, in welcher der Fortsatz 26 von Spül- oder Reinigungsmittel umströmt werden kann.
Das in den 7 und 8 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel darin, dass der Dichtring 26 in einer Ringnut 27 der zweiten Stange 9 liegt und seine Sitzfläche 36 auf der gegenüberliegenden Innenseite des ersten Schließkörpers 6 findet, und zwar in der Nachbarschaft jenes Endes 34, welches der Betätigungseinrichtung abgewandt ist. Durch Lüften des ersten Schließkörpers 6 nach oben (wie in 8 dargestellt) oder durch Lüften des zweiten Schließkörpers 7 nach unten gleitet der Dichtring 26 vom ersten Schließkörper 6 herunter, so dass er von einem Spül- oder Reinigungsmittel, welches durch den Ringspalt 25 hindurch zugeführt wird, überströmt werden kann.
Am Übergang vom ersten Schließkörper 6 zur ersten Stange 8 ist eine konische Schulter 37 ausgebildet, welche mit einer konischen Schulter 38 zusammenarbeitet, welche an der zweiten Stange 9 ausgebildet ist. Dadurch wird der kleinstmögliche Abstand zwischen den beiden Schließkörpern 6 und 7 festgelegt.
Das in den 9 und 10 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in den 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiel darin, dass der Dichtring 26 im Bereich der konischen Schulter 38 angeordnet ist und auf die umgekehrt konische, trichterförmige Fläche 37 am ersten Schließkörper 6 einwirkt. Wie im vorhergehenden Beispiel kann der Ringspalt 25 entweder durch Anlüften des ersten Schließkörpers oder durch Anlüften des zweiten Schließkörpers 7 für einen Spül- oder Reinigungsvorgang geöffnet werden. Es ist aber auch möglich, den Schließkörper 6 nur um so viel anzuheben und den Schließkörper 7 nur um so viel abzusenken, dass die Dichtungen 10 und 11 ihren Ventiltsitz 4 bzw. 5 nicht verlassen, so dass der Ringspalt 25 bei doppelt geschlossenem Ventil gespült werden kann.
Bei dem in den 11 und 12 dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die erste Stange 8 über den ersten Schließkörper 6 hinaus mit einem Fortsatz 8a bis unmittelbar vor den zweiten Schließkörper 7, wo auf einem Absatz eine Sitzfläche 36 ausgebildet ist, mit welcher ein Dichtring 26 zusammenarbeitet, welcher in einer axial offenen Ringnut 27 im unteren Ende des Fortsatzes 8a vorgesehen ist. Der Spalt 25 und die Sitzfläche 36 können gespült werden, sobald der Dichtring 26 von der Sitzfläche 36 gelüftet worden ist, sei es durch Anheben des ersten Schließkörpers 6 oder durch Absenken des zweiten Schließkörpers 7 oder durch eine Kombination dieser beiden Bewegungen.

1: Gehäuse
2: Rohrleitung
3: Rohrleitung
4: erster Ventilsitz
5: zweiter Ventilsitz
6: erster Schließkörper
7: zweiter Schließkörper
8: hohle erste Stange
8a: Fortsatz
9: zweite Stange
10: Dichtring
11: Dichtring
12: Membran
13: innerer Rand
14: äußerer Rand
15: Deckel
16: Leckageraum
17: Ventilsitz
18: Ventilsitz
19: Schließkörper
20: Schließkörper
21: Ventil
22: Ventil
23: Leitung
24: Leitung
25: Spalt
26: Dichtung
26a: Abschnitt
26b: Fortsatz
27: Ringnut
28: Ausnehmung
29: Anschlussstutzen
30: O-Ring
31: Dichtring
32: O-Ring
33: Ring
34: Ende
35: Rand
36: Sitzfläche
37: trichterförmige Fläche
38: Schulter

Claims

Aseptisches Doppelsitzventil – mit einem Gehäuse (1), welches Anschlüsse für zwei Rohrleitungen (2, 3) hat, – mit zwei Ventilsitzen (4, 5), welche im Gehäuse (1) zwischen den Anschlüssen für die beiden Rohrleitungen (2, 3) vorgesehen sind, – mit einem ersten Schließkörper (6), der mit einem ersten (4) der beiden Ventilsitze (4, 5) zusammenarbeitet, – mit einem zweiten Schließkörper (7), der mit dem zweiten Ventilsitz (5) zusammenarbeitet, – mit einer vom ersten Schließkörper (6) ausgehenden hohlen ersten Stange (8), – mit einer vom zweiten Schließkörper (7) ausgehenden zweiten Stange (9), welche längsverschieblich in der hohlen ersten Stange (8) geführt ist, – mit einer außerhalb des Gehäuses (1) angeordneten Betätigungseinrichtung, durch welche die beiden Schließkörper (6, 7) unabhängig voneinander betätigbar sind, wozu die beiden Stangen (8, 9) abgedichtet aus dem Gehäuse (1) herausgeführt sind und unter der Einwirkung der Betätigungseinrichtung stehen, – und mit einem Dichtring (26), welcher einen zwischen den beiden Stangen (8, 9) vorhandenen Spalt (25) absperrt, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (25) mit einem Anschluss (29) für eine Spülleitung verbunden ist, dass der Dichtring (26) an einer der beiden Stangen (8, 9) oder an einem der beiden Schließkörper (6, 7) gehalten ist, in einer ersten Stellung, welche die beiden Schließkörper (6, 7) relativ zueinander einnehmen, auf einer Sitzfläche (36) sitzt, welche an der anderen Stange (9, 8) oder an dem anderen Schließkörper (7, 6) ausgebildet ist, und in einer zweiten Stellung, welche die beiden Schließkörper (6, 7) relativ zueinander einnehmen, wenn sich wenigstens einer der beiden Schließkörper (6, 7) noch auf seinem Ventilsitz (4, 5) befindet, Abstand von der anderen Stange (9, 8) und von dem anderen Schließkörper (7, 6) hat.
Doppelsitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (26) in einer Ringnut (27) in einer Mantelfläche einer der beiden Stangen (8, 9) liegt und sich die Sitzfläche (36) auf der Mantelfläche der anderen Stange (9, 8) befindet, welche neben der Sitzfläche (36) wenigstens eine Ausnehmung (28) hat, welche in der zweiten Stellung einen Durchgang freigibt.
Doppelsitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring in einer Ringnut in einer der beiden Stangen liegt und die Sitzfläche sich auf einem ringförmigen Vorsprung der gegenüberliegenden Mantelfläche der anderen Stange befindet.
Doppelsitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (26) in einer Ringnut (27) der zweiten Stange (9) liegt und die Sitzfläche (36) in unmittelbarer Nachbarschaft des von der Betätigungseinrichtung abgewandten Endes (34) des ersten Schließkörpers (6) oder der ersten Stange (8) an diesem bzw. an dieser vorgesehen ist.
Doppelsitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (26) in einer axial offenen Ringnut (27) des der Betätigungseinrichtung abgewandten Endes (34) des ersten Schließkörpers (6) oder der ersten Stange (8) gefangen ist und mit einer gegenüberliegenden Sitzfläche (36) zusammenarbeitet, welche am zweiten Schließkörper (7) oder an einer Schulter der zweiten Stange (9) ausgebildet ist.
Doppelsitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (26) in einer axial offenen Ringnut (27) der der Betätigungseinrichtung zugewandten Oberfläche des zweiten Schließkörpers (7) gefangen ist und mit einer gegenüberliegenden Sitzfläche (36) zusammenarbeitet, welche am ersten Schließkörper (6) oder am Ende der ersten Stange (8) ausgebildet ist.
Doppelsitzventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stange (8) einen kleineren Abstand vom zweiten Schließkörper (7) hat als der erste Schließkörper (6).
Doppelsitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der die zweite Stange (9) aufnehmende Hohlraum der ersten Stange (8) oder des ersten Schließkörpers (6) in Richtung zum zweiten Schließkörper (7) trichterförmig er weitert ist, dass der in dem Hohlraum gebildeten Trichterfläche (37) eine komplementäre Gegenfläche (38) gegenüberliegt, welche an der zweiten Stange (9) oder an dem zweiten Schließkörper (7) ausgebildet ist, dass entweder in der Trichterfläche (37) oder in der Gegenfläche (38) eine Ringnut (27) vorgesehen ist, in welcher der Dichtring (26) gefangen ist, und dass sich an der gegenüberliegenden Gegenfläche (38) bzw. Trichterfläche (37) die Sitzfläche befindet.
Doppelsitzventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die neben der Sitzfläche (36) befindliche Fläche, welche in der zweiten Stellung dem Dichtring (26) mit Abstand gegenüberliegt, eine geschlossene Ringfläche ist.
Doppelsitzventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilsitze (4, 5) für die beiden Schließkörper (6, 7) zylindrisch oder im Längsschnitt konvex sind.
Doppelsitzventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) im Bereich zwischen den beiden Ventilsitzen (4, 5) wenigstens einen Anschluss für das Zuführen von Spülflüssigkeit hat.
Doppelsitzventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) einen Anschluss für das Ableiten von Spülflüssigkeit hat.
Doppelsitzventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss für das Ableiten von Spülflüssigkeit im Bereich zwischen den beiden Ventilsitzen (4, 5) vorgesehen ist.
Doppelsitzventil nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse für Spülflüssigkeit durch Ventile (21, 22) absperrbar sind.
Doppelsitzventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilsitze (17, 18) der Ventile (21, 22) für das Absperren der Anschlüsse für Spülflüssigkeit in der Wand des Gehäuses (1) ausgebildet sind.