DE2609791A1

DE2609791A1 - Automatisch reinigbarer, ferngesteuerter doppelsitz-rohrleitungsschalter als vorrichtung zur wahlweisen, ferngesteuerten kopplung von stationaer verlegten rohrleitungen

Info

Publication number: DE2609791A1
Application number: DE19762609791
Authority: DE
Inventors: Guenter Worczinski
Original assignee: Otto Tuchenhagen GmbH and Co KG
Current assignee: Otto Tuchenhagen GmbH and Co KG
Priority date: 1976-03-10
Filing date: 1976-03-10
Publication date: 1977-09-15
Also published as: DE2609791B2; DE2609791C3

Description

OTTO TUCHENHRGEN 2059 Buchen, dan 16. Dez. 1975

Maschinenfabrik

2059 Buchen η.

Postfach 114Ο * '*

PATENTANMELDUNG

Anmelder:

Otto Tuchenhagen, Maschinenfabrik, 2059 Buchen, Postfach 1140

Automatisch reinigbar&f ferngesteuerter Doppelsitz-Rohrleitungsschalter als Vorrichtung zur wahlweisen, ferngesteuerten Kopplung von stationär verlegten Rohrleitungen

Die Erfindung betrifft einen automatisch reinigbaren, ferngesteuerten Doppelsitz-Rohrleitungsschalter, insbesondere für die Nahrungsmittelindustrie.

Automatisch reinigbare, ferngesteuerte Doppelsitz-Rohrleitungsschalter haben insbesondere in der Nahrungsmittelindustrie Eingang gefunden. Sie werden dort vorzugsweise an solchen Rohrleitungsstellen eingesetzt, an denen die Vermischung durch einen Rohrleitungsschalter voneinander getrennter Medien eine Gefahr bedeutet und daher mit Sicherheit verhindert werden muß. Gleichzeitig ermöglichen sie in bestimmten Ausführungsformen eine automatische Reinigung des Hohlraumes zwischen den Ventil tellern sowohl in ihrer Schließ- mle auch in ihrer Offenstellung.

Ein heute bereits zur Standardausrüstung von Nahrungsmittelbetrieben zählender Doppelsitz-Rohrleitungsschalter in der letztgenannten Ausführungsform ist beispielsweise in der DT-PS 2 OOl 599 beschrieben.

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Weitere Ausführungsformen ohne automatische Reinigung finden sich in der FR-PS 1 167 249 und im Prospekt DL 23-13 a der Fa. Greyer, Rosenkranz & Droop AG.

Alle diese Doppelsitz-Rohrleitungsschalter sind zwar demontierbar, stellen jedoch im Hinblick auf ihre Wirkungsweise und den ihnen zugeordneten funktioneilen Anforderungen eine unteilbare, ortsfeste Armatur innerhalb eines Rohrleitungssystems dar. Sie besitzen in einem Gehäuse zwei voneinander unabhängige, relativ zueinander bewegbare Ventilteller, wobei jeder auf seinen eigenen Ventilsitz arbeitet. Jede verfahrenstechnisch erforderliche Trennung oder Zusammenführung, jeder vorgeplante Fließweg eines Fluids ist durch die Rohrleitungsführung zu determinieren und zwar dergestalt, daß an sämtlichen Sammel-, Verzweigungs- und Kreuzungsstellen der Rohrleitungen komplette Doppelsitz-Rohrleitungsschalter angeordnet werden. Einige wesentliche Nachteile eines solchen Systems sind:

- hohe Investitionskosten durch eine Vielzahl kompletter, ortsfester Doppelsitz-Rohrleitungsschaltert

- längeres Rohrleitungssystem insgesamt;

- komplizierte Sicherheits- und Verriegelungsschaltungen, da eine Vielzahl von stationär verlegten Rohrleitungen permanent miteinander, zwar durch Doppelsitz-Rohrleitungsschalter schaltbar, verbunden sind;

- geringe Flexibilität der schaltbaren Fließwege des Rohrleitungssystems läßt kaum verfahrenstechnisch bedingte Änderungen in der Prozeß führung zu.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, verfahrenstechnisch vorgegebene komplizierte Fließwege bei weitestgehender Flexibilität und höchstmöglicher Sicherheit der Gesamtanordnung, nicht zuletzt durch Beibehaltung des Wirkungsprinzips des klassischen Doppelsitz-Rohrleitungsschalters, durch ein möglichst einfaches Rohrleitungssystem zu realisieren.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der zur Verwendung kommende Doppelsitz-Rohrleitungsschalter immer nur dort gleichermaßen ganzheitlich gegenständlich und funktional in Erscheinung tritt, wo gerade eine Schaltaufgabe zu erfüllen ist. Er besteht aus zwei relativ zueinander im allgemeinsten Fall in den drei Richtungen des Raumes bewegbaren Gehäuseteilen. Das Ventilgehäuse-Unterteil, mit einem Ventilteller und -sitz ausgestattet, ist ortsunveränderlich an den späterhin notwendig werdenden Verzweigungs-, Sammlungs- oder Kreuzungspunkten einer Rohrleitung angeordnet. Das Ventilgehäuse-Oberteil, ebenfalls mit einem Ventilteller und -sitz und mit mindestens einem Rohrleitungsanschluß versehen, kann im allgemeinsten Fall eine in jeweils den drei Richtungen des Raumes geführte Bewegung ausführen. Die zeitliche Abfolge seiner Kopplung mit den diversen ortsfesten Ventilgehäuse-Unterteilen erfolgt wahlweise entsprechend dem verfahrenstechnisch vorgegebenen Programm entweder ferngesteuert oder manuell. Das Schalten eines bestimmten Rohrleitungsweges mit einem derartigen Doppelsitz-Rohrleitungsschalter vollzieht sich in drei Schritten:

1. Positionieren des Ventilgehäuse-Oberteils über dem in Frage kommenden -Unterteil;

2. Aufsetzen des Ventilgehäuse-Oberteils auf dem -Unterteil;

3. Schalten des gekoppelten Doppelsitz-Rohrleitungsschal ters.

zu 1.) Das Positionieren des Ventilgehäuse-Oberteils über dem in Frage kommenden -Unterteil erfolgt manuell oder ferngesteuert. Sind die Ventilgehäuse-Unterteile linear nebeneinander angeordnet, so kann beispielsweise die Führung des Ventilgehäuse-Oberteils über Führungsbahnen und Rollen, der Antrieb über Gewindespindel und Mutter oder Zahnrad und -stange erfolgen. Die Führungs- und Antriebselemente sind konstruktiv mit dem Ventilgehäuse-Oberteil verbunden. Die Verbindung des Rohrleitungs-Anschlusses des Ventilgehäuse-Oberteils mit der in Frage kommenden stationär verlegten Rohrleitung geschieht entweder über einen flexiblen Schlauch oder über ein teleskopartiges Rohr.

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Jn einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung sind die Ventilgehäuse-Unterteile kreisförmig angeordnet. Das Ventilgehäuse-Oberteil bewegt sich auf einer entsprechenden Kreisbahn. Die VeibLndung des Rohrleitungs-Anschlusses des Ventilgehäuse-Oberteils mit der in Frage kommenden stationär verlegten Rohrleitung erfolgt entweder über einen flexiblen Schlauch oder über einen im Mittelpunkt der kreisförmig angeordneten Ventilgehäuse-Unterteile gelagerten Schwenkbogen.

zu 2.) Das Aufsetzen des in Position gebrachten Ventilgehäuse-Oberteils auf dem -Unterteil vollzieht sich durch Ausfahren der Ventilgehäuse-Kupplung, die über eine Kupplungsfeder mit dem Ventilgehäuse-Oberteil verspannt ist. Die Vorspannkraft liefert die im Arbeitszylinder des Ventilgehäuse-Oberteils befindliche obere Feder, die über den Arbeitskolben in Verbindung mit der oberen Ventilspindel und dem oberen Ventilteller auf die Ventilgehäuse-Kupplung wirkt.

Bei drucklosem Arbeitsfluid, d.h. bei entlastetem Arbeitskolben wird die Ventilgehäuse-Kupplung gegen den Druck der Kupplungsfeder bis zur Ruhelage in das Ventilgehäuse-Oberteil hineingefahren. Die Ruhelage ist erreicht, wenn der Arbeitskolben am Arbeitszylinder zur Anlage kommt bzw. wenn die obere Ventilspindel ihre vorgesehene Endlage erreicht hat. Das Ausfahren der Ventilgehäuse-Kupplung erfolgt durch Abwärtsbewegung des Arbeitskolbens. Die Abwärtsbewegung wird erreicht durch Beaufschlagung des Arbeitskolbens mit Arbeitsfluid. Beim Aufsetzen zentrieren sich Ventilgehäuse-Oberteil und -Unterteil durch geeignete Zentriereinrichtungen miteinander. Die Endlage des Ventilgehäuse-Oberteils ist gekennzeichnet durch:

1. koaxiale, dichte Verbindung mit dem Ventilgehäuse-Unterteil;

2. Schließstellung des oberen Ventiltellers auf seiner Ventil-Sitzfläche mit der aus sicherheitstechnischen Gründen notwendigen Schließkraft, die über die vorgespannte Kupplungsfeder in das System eingeleitet wird.

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zu 3.) Das Schalten des gekoppelten Doppelsitz-Rohrleitungsschalters erfolgt durch Abwärtsbewegung des oberen Ventil tellers/ der mit ihm verbundenen oberen Ventilspindel und des Arbeitskolbens. Dabei hebt der obere Ventilteller von seiner Ventil-Sitzfläche ab. Sobald der obere Ventilteller auf dem unteren zur Auflage kommt/ wird bei- weiterer Abwärtsbewegung der untere Ventilteller aus seiner Schließ- in seine Offenstellung gegen die Schließkraft der unteren Feder im Federgehäuse überführt. Oberer und unterer Ventilteller bilden zusammen einen Hohlraum/ der in bestimmten Ausführungsformen der Vorrichtung gereinigt werden kann.

Das Entkoppeln von Ventilgehäuse-Oberteil und -Unterteil vollzieht sich sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge:

1. Überfuhren des oberen und unteren Ventiltellers in die jeweilige Schließstellung;

2. Trennung von Ventilgehäuse-Oberteil und -Unterteil durch weiteres Hochfahren des oberen Ventiltellers/ wobei die Ventilgehäuse-Kupplung in ihre Ruhelage im Ventilgehäuse-Oberteil gebracht wird.

Aus Gründen der hygienischen Sicherheit müssen sämtliche vom Produkt benetzten Flächen automatisch zu reinigen sein. Darüberhinaus ist es beim klassischen Doppelsitz-Rohrleitungsschalter erforderlich, die Flächen des Hohlraumes zwischen den beiden Ventiltellern zu reinigen. Dieses Reinigungsproblem bleibt bei der vorliegenden Vorrichtung gemäß der Erfindung bestehen. Durch die Möglichkeit der räumlichen Trennung zwischen Ventilgehäuse-Oberteil und -Unterteil ergibt sich zwar einerseits eine zusätzliche Möglichkeit der Verschmutzung aus der Umgebung, andererseits aber auch eine weitere Reinigungsmöglichkeit, nämlich die von außen. Die zur Anwendung kommenden Reinigungsverfahren sind:

1. Reinigung des Hohlraumes zwischen den Ventiltellern während oder nach dem Aufsetzvorgang und zwar

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a) mit Reinigungsmittel-Zufuhr über die obere hohle Ventilspindel und Reinigungsmittel-Abfuhr über die untere hohle Ventilspindel/

b) Reinigungsmittel-Zufuhr und -Abfuhr über die untere hohle Ventilspindel.

2. Reinigung sämtlicher in der Trennebene zwischen Ventilgehäuse-Oberteil und -Unterteil liegender, von außen sichtbarer Flächen mittels gerichteter Flüssigkeitsstrahlen eines geeigneten Reinigungsmittels, wobei

a) das Ventilgehäuse-Oberteil in entkoppelter, koaxialer Position zu einem -Unterteil, mit dem es nachfolgend gekoppelt werden soll, angeordnet ist und mit diesem gleichzeitig mitgereinigt wird;

b) jedes Ventilgehäuse-Unterteil zeitlich gesehen für sich oder zusammen mit den anderen gereinigt wird und die Reinigung des Ventilgehäuse-Oberteils in einer speziellen Reinigungsposition außerhalb der üblichen Schaltpositionen erfolgt.

Hinsichtlich einer Reinigung ergeben sich bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung gegenüber bereits bekannten Doppelsitz-Rohrleitungsschaltern keine zusätzlichen Erschwernisse. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird der Kupplungs Ringspalt zwischen Ventilgehäuse-Oberteil und Ventilgehäuse-Kupplung zweckmäßigerweise mit einer reinigungsfreundlichen Membrandichtung abgedichtet.

Der Einsatz, die Arbeitsweise und die Bedeutung innerhalb eines bestimmten verfahrenstechnischen Problemkreises der vorliegenden Vorrichtung gemäß der Erfindung soll anhand einiger praxisrelevanter Systemüberlegungen, wie sie in der Nahrungsmittelindustrie jederzeit vorkommen, dargestellt werden.

Ein immer wiederkehrendes Problem besteht darin, eine Vielzahl einzelner Tanks abwechselnd mit einem Produkt aus Fülleitungen zu fül-r

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len bzw. diese Tanks von diesem Produkt über Entnahmeleitungen zu entleeren. Mit Hilfe der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind alle denkbaren Variationen und Kombinationen von Tanks und ortsfesten Füll- und Entnahmeleitungen mit minimalstem konstruktiven Aufwand realisierbar.

Das gleiche gilt für ein System von Füll- und Entnahmeleitungen, die in Verbindung mit einer Vielzahl von Tanks betrieben werden sollen, wobei die Tanks gleichzeitig als Puffertanks fungieren sollen. Jeder Tank ist dabei über zwei Vorrichtungen gemäß der Erfindung mit dem Rohrleitungssystem verbunden.

Beide geschillerte~iAnwendungsgebiete beinhalten auch die Möglichkeit der Tankreinigung. Die Vorrichtungen gemäß der Erfindung sind dabei Verbindungselemente zwischen Tank und Tankreinigungs-Rücklauf. Für den Fall, daß der Tank mit zwei Vorrichtungen gemäß der Erfindung an ein Rohrleitungssystem anschließbar ist, kann einer denkbaren Fehlschaltung, die zu einer Vermischung von Flüssigkeiten führt, die eine Gefahr bedeuten würde, durch eine einfache Verriegelungsschaltung begegnet werden. Konkret heißt das beispielsweise: Zwei paarweise vorhandene Vorrichtungen gemäß der Erfindung sind nur jeweils paarweise mit dem Tankreinigungs-Rücklauf zu verbinden. Andere Kombinationen, z.B. eine Vorrichtung auf dem Tankreinigungs-Rücklauf und die andere auf einer Produktleitung sind nicht möglich.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile ergeben sbh aus der Aufgabenstellung, wobei besonders die mit dem Einsatz der Vorrichtung gemäß der Erfindung erreichbare höchstmögliche Sicherheit gegen Vermischung von Flüssigkeiten im Falle einer Ventilleckage anzumerken ist. Diese höchstmögliche Sicherheit resultiert aus der Tatsache, daß das Ventilgehäuse-Oberteil niemals gleichzeitig z.B. mit einer Produkt- und einer Reinigungsleitung verbunden sein kann. Für den Fall, daß über das Ventilgehäuse-Oberteil Produkt gefahren wird, besteht keine Verbindung zur Reinigungsleitung, für den Fall, daß über das Ventilgehäuse-Oberteil gereinigt wird, bleiben die produktführenden Rohrleitungen ohne Verbindung zum Reinigungssystem.

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Ein Ausführungsbeispiel und verschiedene Anordnungsvarianten der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch den automatisch reinigbaren, ferngesteuerten Doppelsitz-Rohrleitungsschalter als Vorrichtung zur wahlweisen, ferngesteuerten Kopplung von stationär verlegten Rohrleitungen,

Fig. 2 in Ansicht und Draufsicht eine lineare Anordnung der Vorrichtungen gemäß der Erfindung bestehend aus η Elementen ,

Fig. 3 in der Draufsicht eine kreisförmige Anordnung der Vorrichtungen gemäß der Erfindung bestehend aus η Elementen,

Fig. 4 eine Systemskizze mit drei mal η Vorrichtungen in linearer Anordnung,

Fig. 5 eine Systemskizze mit drei mal η Vorrichtungen in kreisförmiger Anordnung,

Fig. 6 eine Systemskizze mit vier mal 2n Vorrichtungen in linearer Anordnung,

Fig. 7 eine Systemskizze mit vier mal 2n Vorrichtungen in kreisförmiger Anordnung.

Fig. 1 zeigt die vollständige Vorrichtung gemäß der Erfindung, wobei sich das Ventilgehäuse-Oberteil 2 in koaxialer Position über dem Ventilgehäuse-Unterteil 1 befindet. Das untere Laternengehäuse 7 verbindet das Ventilgehäuse-Unterteil 1 mit dem Federgehäuse 5, in dem die untere Feder 9 über den Federteller 3c in Verbindung mit der unteren Ventilspindel 3a den unteren Ventilteller 3 auf seine Ventil-Sitzfläche la drückt. Das Ventilgehäuse-Unterteil 1 verjüngt sich in den zeichnerisch dargestellten Rohrleitungsanschluß E und besitzt eine zur Zentrierungseinrichtung 4b des Ventilgehäuse-Oberteils 2 passende

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Zentrierungsfläche lc. Über den unteren Ringspalt lh wird die untere Ventilspindel 3a dichtend aus dem Ventilgehäuse-Unterteil 1 herausgeführt. In der dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung besitzt die untere Ventilspindel 3a eine durchgehende Ventilspindel-Bohrung 3b mit dem Reinigungsmittel-Eintritt R-E2 und dem -Austritt R-A2.

Das obere Laternengehäuse 10 verbindet den Arbeitszylinder 8 mit dem Ventilgehäuse-Oberteil 2, das über den oberen Ventilteller 6 in Verbindung mit der oberen Ventilspindel 6a unter Zwischenschaltung der Kupplungsfeder 12, die ihren Festpunkt über den Bund 2c erhält, mit der Ventilgehäuse-Kupplung 4 verspannt ist. Die Ventilgehäuse-Kupplung ist an ihrem unteren Ende mit einer Zentrierungseinrichtung 4b und einem Dichtring 13 ausgestattet. Der obere Ventilteller 6 wird mit dem mit der oberen Ventilspindel 6a verbundenen Arbeitskolben 6d mittels der oberen Feder 11 auf seine obere Ventil-Sitzfläche 4a gedrückt. In der dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung ist die obere Ventilspindel 6a mit einer durchgehenden Ventilspindel-Bohrung 6b versehen, mit dem Reinigungsmittel-Eiiiritt R-Ei einerseits und dem -Austritt R-Aι am oberen Ventilteller 6 andererseits. Der obere Ventilteller 6 ist auf der zum unteren Ventilteller 3 hin gewandten Seite mit einer Tellerdichtung 6e ausgestattet. Im Reinigungsmittel-Austritt R-A}. befindet sich ein Strömungsverteiler 6c. Das Ventilgehäuse-Oberteil 2 mündet in den Rohrleitungsanschluß B. Die Ventilgehäuse-Kupplung 4 wird über den Kupplungs-Ringspalt 2a, die obere Ventilspindel 6a_r über den oberen Ringspalt 2b dichtend und in axialer Richtung verschiebbar aus dem Ventilgehäuse-Oberteil 2 herausgeführt. Der Arbeitszylinder 8 besitzt einen Anschluß e für das zur Verwendung kommende Arbeitsfluid.

Die Wirkungsweise der in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird nachfolgend beschrieben:

Nach der koaxialen Positionierung des Ventilgehäuse-Oberteils 2 (erster Schritt) über dem Ventilgehäuse-Unterteil 1 wird über eine nicht näher erklärte externe Steuereinrichtung der Arbeitszylinder 8 über den Anschluß e mit Arbeitsfluid beschickt (Einleitung des zweiten Schrittes). Sobald die dadurch auf den Arbeitskolben 6d wirkende Kraft (Produkt aus Fläche des Arbeitskolbens 6d und Druck des Arbeitsfluids) größer als

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die ihr entgegen gerichtete Kraft der oberen Feder 11 wird, bewegen sich der Arbeitskolben 6d, die obere Ventilspindel 6a und der obere Ventilteller 6 auf das Ventilgehäuse-Unterteil 1 zu. Die ausreichend vorgespannte Kupplungsfeder 12 sorgt während dieser Abwärtsbewegung für die aus sicherheitstechnischen Gründen notwendige Schließkraft zwischen oberem Ventilteller 6 und oberer Ventil-Sitzfläche 4a. Die Endlage der Ventilgehäuse-Kupplung 4 ist erreicht, wenn sie über ihre Zentrierungseinrichtung 4b im Zusammenwirken mit der Zentrierungsfläche Ic des Ventilgehäuse-Unterteils 1 koaxial zentriert auf diesem aufsitzt. Die Dicht- bzw. Kopplungskraft wird von der Kupplungsfeder 12 aufgebracht, die leckagefxä.e Dichtung besorgt der in die Ventilgehäuse-Kupplung 4 eingelegte Dichtring 13.

Bei weiterer Abwärtsbewegung des Arbeitskolbens 6d, der oberen Ventilspindel 6a und des oberen Ventiltellers 6 hebt letzterer zunächst von seiner Ventil-Sitzfläche 4a ab und kommt danach mit seiner Tellerdichtung 6e auf dem unteren Ventilteller 3 dichtend zur Anlage. Gegen die den unteren Ventilteller 3 zunächst noch auf seine Sitzfläche la drückende vorgespannte Feder 9 werden nun der obere und der untere VentiltelJe: 3 und 6 von der SchlMS- in die Offenstellung überführt. Der gesamte Rohrleitungsweg im Doppelsitz-Rohrleitungsschalter zwischen den Rohrleitungsanschlüssen B und E ist nun vollständig geöffnet. In der Offenstellung des geschalteten Doppelsitz-Rohrleitungsschalters fungiert die Ventilspindel-Bohrung 3b, die in dieser Stellung den vom unteren und oberen Ventilteller 3 und 6 gebildeten Hohlraum mit der Atmosphäre verbindet, als Kontroll- und Ablaufleitung für Leckmedium.

Das Entkoppeln von Ventilgehäuse-Oberteil 2 und -Unterteil 1 vollzieht sich sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge. Das unter Druck stehende Arbeitsfluid verläßt über den Anschluß e den Arbeitszylinder 8. Die Entspannung des Arbeitsfluids kann beispielsweise in zwei Phasen erfolgen:

Erste Phase: teilweise Entspannung des Arbeitsfluids bis zur Schließstellung des unteren und oberen Ventiltellers 3 und 6 auf ihren Ventilsitzen la und 4a. Das Ventilgehäuse-UntECteil 1 und das -Oberteil 2 bleiben in dieser Phase dichtend und kraftschlüs-

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sig miteinander verbunden.

Zweite Phase: vollständige Entspannung des Arbeitsfluids, wobei der obere Ventilteller 6 durch weiteres Hochfahren bis zur Anlage des Arbeitskolbens 6d am Arbeitszylinder 8 die Ventilgehäuse-Kupplung 4 in ihre Ruhelage überführt und dadurch die Trennung zwischen Ventilgehäuse-Unterteil 1 und -Oberteil 2 vollzieht.

Anschließend kann das Ventilgehäuse-Oberteil 2 in eine neue Position gebracht werden. Die untere Feder 9 ist so zu bemessen und vorzuspannen, daß in der Schließstellung des unteren Ventiltellers 3 auf seiner Ventil-Sitzfläche la eine hinreichend große Schließkraft vorhanden ist. Die Kupplungsfeder 12 ist so zu bemessen und vorzuspannen, daß sie während der Kopplung von Ventilgehäuse-Unterteil 1 und -Oberteil 2 in der Offenstellung des unteren und oberen Ventiltellers 3 und 6 eine hinreichend große Dicht- bzw. Kopplungskraft entwickelt und außerdem in der Ruhelage der Ventilgehäuse-Kupplung 4 die erforderliche Schließkraft des oberen Ventiltellers 6 auf seiner oberen Ventil—Sitzfläche 4a aufbringt. Die obere Feder 11 ist so zu bemessen, daß sie bei völliger Entlastung des Arbeitskolbens 6d vom Arbeitsfluid in der Lage ist, die Ventilgehäuse-Kupplung 4 gegen die Kraft der vorgespannten Kupplungsfeder 12 in die Ruhestellung im Ventilgehäuse-Oberteil 2 zu bringen.

In der dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung erfolgt die Reinigungsmittelzufuhr von oben über den Reinigungsmittel-Eintritt R-Ei. Das flüssige Reinigungsmittel verläßt die Ventilspindel-Bohrung 6b, mittels des Strömungsverteilers 6c gleichmäßig über den Umfang verteilt, über den ringspaltförmigen Reinigungsmittel-Austritt R-A^. Der Reinigungsvorgang beginnt beispielsweise während des AufSetzungsvorganges in der Annäherungsphase von Ventilgehäuse-Kupplung 4 und -Unterteil 1. Dabei kann das flüssige Reinigungsmittel teilweise über den Ringspalt zwischen der Zentrierungsfläche Ic und der Zentrierungseinrichtung 4b nach außen austreten und dadurch die peripheren Bereiche der Trennebenen, die nach der Kopplung für das flüssige Reinigungsmittel nicht mehr erreichbar sind, abreinigen. Nachdem der obere Ventilteller 6 mit seiner Tellerdichtung 6e auf dem unteren Ventilteller 3 dichtend zur Anlage gekommen ist, tritt das flüssige Reinigungsmittel vollständig über den Reinigungsmittel-Eintritt R-Ep in die Ventilspindel-Bohrung 3b ein und verläßt

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diese über den Reinigungsmittel-Austritt R-A . Eine Reinigung des vom unteren und oberen Ventilteller 3 und 6 gebildeten Hohlraumes kann auch in der Offenstellung des Doppelsitz-Rohrleitungsschalters vorgenommen werden.

Prinzipiell kann das flüssige Reinigungsmittel auch in umgekehrter Richtung durch den Doppelsitz-Rohrleitungsschalter gefahren werden. Für eine einzige Reinigungsmittel-Zufuhr über das bewegliche Ventilgehäuse-Oberteil 2 und eine Reinigungsmittel-Abfuhr über den ortsfesten Reinigungsmittel-Austritt R-A2 gegebenenfalls ins Freie spricht der geringere Konstruktionsaufwand.

In Fig. 2 ist in Ansicht und Draufsicht eine lineare Anordnung der Vorrichtungen gemäß der Erfindung bestehend aus η Elementen dargestellt. Die Ventilgehäuse-Unterteile 1 der Doppelsitz-Rohrleitungsschalter I bis η sind linear nebeneinander angeordnet. Sie sind in dieser Ausführungsform mit jeweils zwei diametral angeordneten Rohrleitungsanschlüssen EI.l und EI.2, EII.1 und EII.2, . . . E.i.l und E.i.2, . . . E.n.l und E.n.2 versehen. Das Ventilgehäuse-Oberteil 2 ist in horizontaler Richtung h mittels der an ihm angeordneten Ventil-Führungsteile 14, 14a auf den Führungsschienen 15,15a rechtwinklig zu den parallel verlaufenden Verbindungslinien der Mittelpunkte der diametral angeordneten Rohrleitungsanschlüsse EI.l und EI.2, usw. verfahrbar. Die Ventilgehäuse-Kupplung 4 ist in vertikaler Richtung ν verschiebbar. Die horizontale Antriebsbewegung erfolgt beispielsweise über eine Gewindemutter bzw. ein Zahnrad 16 und eine Gewindespindel bzw. Zahnstange 17. Eine manuelle Verschiebung ist ebenfalls denkbar. Der Rohrleitungsanschluß B des Ventilgehäuse-Oberteils 2 ist in der dargestellten Ausführungsform mit einer flexiblen Rohrleitung 18 verbunden.

In Fig. 3 ist in der Draufsicht eine kreisförmige Anordnung der Vorrichtungen gemäß der Erfindung bestehend aus η Ventilgehäuse-Unterteilen 1 dargestellt. Das Ventilgehäuse-Oberteil 2 ist mit einem Schwenkbogen 19 verbunden, der im Mittelpunkt M der kreisförmig angeordneten Ventilgehäuse-Unterteile 1 drehbar gelagert ist. Die Drehung in Richtung s erfolgt entweder von Hand oder, wie in der Figur dargestellt, beispielsweise über ein mit einem Antrieb versehenen, ferne teuerbaren Zahnradgetriebe 20, 21.

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Der erste Schritt auf dem Weg zum Schalten eines bestimmten Rohrleitungsweges, die Positionierung des Ventilgehäuse-Oberteils 2 über einem Ventilgehäuse-Unterteil 1 der η Doppelsitz-Rohrleitungsschalter-Unterteile, erfolgt in der Annäherungsphase des in Position zu bringenden Ventilgehäuse-Oberteils 2 mit dem -Unterteil 1 entsprechend Fig. 2 geradlinig, bei der Anordnung entsprechend Fig. 3 auf einer Kreisbahn. Der zweite Schritt, der Aufsetzvorgang, ist unabhängig von der Anordnung der Ventilgehäuse-Unterteile 1 und wurde in der Beschreibung zu Fig. 1 bereits erläutert.

Einige konkrete, für die verfahrenstechnische Praxis relevante Anwendungsfälle der Vorrichtung gemäß der Erfindung sollen in den nachfolgenden Systemskizzen (Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 7) beschrieben werden.

Fig. 4 zeigt ein System mit drei mal η Vorrichtungen gemäß der Erfindung in linearer Anordnung. Tank A ist mit der Rohrleitung i, einer Entnahmeleitung E, gekoppelt und wird entleert (E), Tank B ist mit einer Rohrleitung II, einer Fülleitung F, gekoppelt und wird befüllt (F) und Tank C wird gereinigt (TRR), wobei er mit der Rohrleitung ti, dem Tankreinigungs-Rücklauf TRR, verbunden ist. Eine ungewollte Vermischung von Produkt und Reinigungsmittel durch übertritt von Reinigungsflüssigkeit in eine produktführende Rohrleitung ist bei dieser Anordnung auszuschließen.

Fig. 5 zeigt ein System mit drei mal η Vorrichtungen gemäß der Erfindung in kreisförmiger Anordnung. Die Tanks A, B und C sind analog der in der Fig. 4 dargestellten Anordnung mit den Rohrleitungen i, 2 bzw. η gekoppelt.

In Fig. 6 ist ein System mit vier mal 2n Vorrichtungen gemäß der Erfindung in linearer Anordnung dargestellt. Jeder Tankanschluß verzweigt sich über flexible Rohrleitungen IA und 2A, IB und 2B, IC und 2C, ID und 2D, die entsprechend dem verfahrenstechnischen Programm mit zwei von π Ventilgehäuse-Unterteilen 1 gekoppelt sind. So ist beispielsweise in der dargestellten Anordnung Tank A über die flexible Rohrleitung IA mit der Rohrleitung i, einer Entnahmeleitung E gekoppelt und wird entleert (E)/ gleichzeitig ist seine zweite flexible Rohrleitung 2A mit dr Rohrleitung II, einer Fülleitung F verbunden und wird über

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diese befüllt (F). Tank A arbeitet als Puffertank (E + F).

Tank B ist über seine flexible Rohrleitung IB mit der Rohrleitung II, einer Fülleitung F und über seine flexible Rohrleitung 2B mit der Rohrleitung I, ebenfalls einer Fülleitung F, gekoppelt. Tank B wird befüllt (F + F).

Über die Rohrleitungen i und i + 1, zwei Entnahmeleitungen E, wird Tank C entleert. Die flexible Rohrleitung IC verbindet ihn mit der Rohrleitung i, die flexible Rohrleitung 2C verbindet ihn mit der Rohrleitung i + 1 (E + E).

Tank D wird gereinigt (TRR). Seine beiden flexiblen Rohrleitungen ID und ID sind mit der Rohrleitung n, dem Tankreinigungs-Rücklauf TRR gekoppelt. Durch eine einfache Verriegelungsschaltung ist in diesem Fall dafür gesorgt, daß die beiden Ventilgehäuse-Oberteile ausschließlich mit der Rohrleitung n, dem Tankreinigungs-Rücklauf TRR, gekoppelt werden können. Damit wird eine ungewollte Vermischung von Reinigungsflüssigkeit und Produkt ausgeschlossen.

Fig. 7 zeigt ein System mit vier mal 2 η Vorrichtungen gemäß der Erfindung in kreisförmiger Anordnung. Die Tanks A, B, C und D sind analog der in der Fig. 6 dargestellten Anordnung jeweils zweifach mit den Rohrleitungen i und II, I und II, i + 1 und i und η gekoppelt. Die Beschreibung zu Fig. 6 gilt für Fig. 7 sinngemäß.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1.) Doppelsitz-Rohrleitungsschalter mit zwei voneinander unabhängigen, relativ zueinander bewegbaren Ventiltellern, deren oberer beim Öffnungsvorgang nach einem bestimmten Teilhub am unteren dichtend zur Anlage kommt und diesen bei der weiteren Öffnungsbewegung gleichfalls in die Offenstellung überführt, die sowohl in der Schließ- wie auch in der Offenstellung einen Hohlraum zwischen sich einschließen, der über eine Kontroll- und Ablaufleitung für Leckmedium und Reinigungsflüssigkeit mit der Atmosphäre verbunden ist,

gekennzeichnet durch eine Teilung des Doppelsitz-Rohrleitungsschalters in ein stationäres Ventilgehäuse-Unterteil (1) und ein in der Ebene senkrecht zur Längsachse der oberen Ventilspindel (6) geführt verschiebbares Ventilgehäuse-Oberteil (2), das eine über die Kupplungsfeder (12) vorgespannte Ventilgehäuse-Kupplung (4) in sich aufnimmt, die in Richtung der Längsachse der oberen Ventilspindel (6) dichtend und verschiebbar im Ventilgehäuse-Oberteil (2) geführt ist, wobei wahlweise durch manuelle oder ferngesteuerte Hubbewegung des Arbeitskolbens (6d) im Arbeitszylinder (8) über die Ventilgehäv.se-Kupplung (4) eine Kopplung bzw. eine Trennung des Ventilgehäuse-Unterteils (1) mit bzw. von dem Ventilgehäuse-Oberteil (2) erreicht wird.

2.) Doppelsitz-Rohrleitungsschalter nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß aus einer Vielzahl von stationären Ventilgehäuse-Unterteilen (1) ein Ventilgehäuse-Unterteil (1) mit einem einzigen Ventilgehäuse-Oberteil (2) in Verbindung mit einer Ventilgehäuse-Kupplung (4) wahlweise, manuell oder ferngesteuert, gekoppelt wird.

3.) Doppelsitz-Rohrleitungsschalter nach Anspruch 1 und 2,

gekennzeichnet durch eine lineare Anordnung der Ventilgehäuse-Unterteile (1) nebeneinander, wobei ihre Symmetrieachsen senk-

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recht auf der einzigen Anordnungsebene der Ventilgehäuse-Unterteile (1) stehen.

4.) Doppelsitz-Rohrleitungsschalter nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine kreisförmige Anordnung der VertLlgehäuse-Unterteile (1) nebeneinander, wobei ihre Symmetrieachsen senkrecht auf der einzigen Anordnungsebene der Ventilgehäuse-Unterteile (1) stehen.

5.) Doppelsitz-Rohrleitungsschalter nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch zwei oder mehr, im allgemeinsten Fall in beliebiger Richtung, vorzugsweise jedoch parallel verlaufende Reihen von VentEgehäuse-Unterteilen (1), die im allgemeinsten Fall in verschiedenen Anordnungsebenen, vorzugsweise jedoch in einer einzigen, angeordnet sind.

6.) Doppelsitz-Rohrleitungsschalter nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch zwei oder mehr kreisförmige und konzentrisch um einen Punkt verlaufende Reihen von Ventilgehäuse-Unterteilen (1) , die im allgemeinsten Fall in verschiedenen Anordnungsebenen, vorzugsweise jedoch in einer einzigen, angeordnet sind.

7.) Doppelsitz-Rohrleitungsschalter nach Anspruch 3 bzw. 5, dadurch gekennzeichnet, daß Ventilgehäuse-Oberteile (2) mittels der Ventil-Führungsteile (14, 14a) auf den Führungsschienen (15, 15a) manuell oder motorisch angetrieben, beispielsweise über eine Gewindemutter bzw. ein Zahnrad (16) und eine Gewindespindel bzw. eine Zahnstange (17), über den Ventilgehäuse-Unterteilen (1) verfahrbar ist.

8.) Doppelsitz-Rohrleitungsschalter nach Anspruch 4 bzw. 6, dadurch gekennzeichnet, daß Ventilgehäuse-Oberteile (2) mittels Schwenkbogen (19) im Mittelpunkt (M) der kreisförmig angeordneten Ventilgehäuse-Unterteile (1) drehbar gelagert und manuell oder

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beispielsweise über Zahnräder (20, 21) motorisch angetrieben über Ventilgehäuse-Unterteilen (1) verfahrbar sind.

9.) Doppelsitz-Rohrleitungsschalter nach Anspruch 7 bzw. 8, gekennzeichnet durch eine Reinigung des nach dem Aufsetzvorgang vom unteren und oberen Ventilteller ( 3, 6) gebildeten Hohlraumes.

ΙΟ.) Doppelsitz-Rohrleitungsschalter nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Reinigungsmittel-Zufuhr über die Ventilspindel-Bohrung ßb) der oberen Ventilspindel (6a) und -Abfuhr über die Ventilspindel-Bohrung (3b) der unteren Ventilspindel (3a).

11.) Doppelsitz-Rohrleitungsschalter nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Reinigungsmittel-Zufuhr über die Ventilspindel-Bohrung (3b) der unteren Ventilspindel (3a) und -Abfuhr über die Ventilspindel-Bohrung (6b) der oberen Ventilspindel (6a).

12.) Doppelsitz-Rohrleitungsschalter nach Anspruch 7 bzw. 8, dadurch gekennzeichnet, daß den der Kopplungsebene von Ventilgehäuse-Unterteil (1) und -Oberteil (2) zugewandten Flächen des unteren und oberen Ventiltellers (3, 6)_t der Ventilgehäuse-Kupplung (4) und des -Unterteils (1) vor dem Aufsetzvorgang des Ventilgehäuse-Oberteils (2) auf dem -Unterteil (1) über die Ventilspindel-Bohrung (3b) Reinigungsmittel zugeführt wird.

13.) Doppelsitz-Rohrleitungsschalter nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Reinigungsmittel-Zufuhr über die Ventilspindel-Bohrung (6b).

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