DE3030989C2

DE3030989C2 -

Info

Publication number: DE3030989C2
Application number: DE3030989A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ing.(Grad.) 4750 Unna De Braekelmann; Guenther 4712 Werne De Smusch
Original assignee: Holstein und Kappert GmbH
Current assignee: APV Rosista Inc
Priority date: 1980-08-16
Filing date: 1980-08-16
Publication date: 1987-10-22
Also published as: ES8202116A1; ES500459A0; AU7380281A; JPH0132383B2; NZ198037A; AU542686B2; DE3030989A1; ZA815613B; US4368753A; BR8102956A; JPS5737158A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Doppelsitzventil mit Leckkontrolle und zwei unabhängig voneinander bewegbaren Ventiltellern, deren einer beim Öffnungsvorgang nach einer bestimmten Wegstrecke an den zweiten anlegbar ist und mit diesem einen Hohlraum bildet, von welchem eine Leckflüssigkeitsleitung ins Freie führt, die eine Spülflüssigkeitszuleitung aufweist, wobei in Einbaulage der größere, als Rückschlagventil wirkende Ventilteller unterhalb des kleineren Ventiltellers angeordnet ist und beide Ventil teller von oben betätigbar und nach unten in eine Öffnungsstellung verbringbar sind.

Mit der zunehmenden Automatisierung in der Getränkeindustrie wurde auch die Forderung nach einer automatischen Reinigung der Produkt fließwege gestellt. In diesem Zusammenhang sind programmgesteuerte chemische Reinigungsverfahren bekannt, deren Reinigungsablauf fern gesteuert eingeleitet werden kann. Hierzu werden Ventile eingesetzt, die sich für die anfallenden und genau festliegenden Betriebsabläufe in Funktion setzen lassen. Bei der Verwendung derartiger Ventile, beispielsweise in Tankbatterien, müssen die einzelnen Betriebsab läufe wie Füllen, Entleeren, Reinigen und Desinfizieren, auf einfache Weise durchführbar sein. Aufgrund der strengen Sicherheitsanforderungen ist dabei eine einwandfreie Trennung von Produkt und Reinigungsflüs sigkeit notwendig. Aus diesem Grunde werden insbesondere in der Ge tränkeindustrie Ventile mit zwei Ventiltellern eingesetzt. Die gegen einander bewegbaren Ventilteller bilden einen Hohlraum, der mit einer Leckflüssigkeitsleitung in Verbindung steht, welche mit ihrem von dem Ventilsitz abweisenden Ende ins Freie führt. Auf diese Weise können Undichtigkeiten des Ventils infolge der nach außen austretenden Leckflüssigkeit rasch erkannt und behoben werden, bevor weiterer Schaden eintritt. Zum Zwecke der leichteren Demontage bei evtl. auftretenden Störungen ist bei den bekannten Ventilen der größere Ventilteller oben angeordnet. Darunter befindet sich der kleinere Ventilteller, der ebenfalls von unten nach oben in eine Öffnungsstellung verbringbar ist. Während dieses Vorganges wird die Stellvorrichtung beaufschlagt, die dann den unteren kleineren Ventil teller zunächst nach einem geringen Teilhub gegen den größeren bewegt und anschließend beide Ventilteller von den Sitzen abhebt (DE-AS 25 32 838).

Eine derartige Doppelsitz-Ventilkonstruktion hat jedoch erhebliche Nachteile. Diese bestehen darin, daß der ins Freie ragende Teil der aus dem Ventilgehäuse herausgeführten Leckflüssigkeitsleitung bei einem Schaltvorgang in das Ventilgehäuse eingezogen wird, wodurch eine Infektion des innerhalb des Ventilgehäuses geführten Mediums durch die an dem Schaft der Leckflüssigkeitsleitung haftenden Bakterien nicht ausgeschlossen ist.

Darüber hinaus ist durch die Eingliederung des kleineren Ventilsitzes unterhalb des größeren Ventilsitzes insbesondere bei unvermeidbaren Leitungsrückschlägen im unteren Gehäusebereich die Gefahr gegeben, daß beide Ventilteller kurzfristig von ihrem Sitz abgehoben werden und es dadurch zu Vermischungen der voneinander zu trennenden Medien kommen kann. Bei einem weiteren Doppelsitzventil nach der DE-OS 27 51 733 ist zwar der größere Ventilteller unten und der kleinere Ventilteller oben angeordnet, jedoch ist deren Ausbau nur nach unten, also in Betätigungsrichtung möglich. Hierbei entstehen erhebliche Nachteile bezüglich der Eingliederung solcher Ventile in Ventilbatterien, bei denen eine bodennahe Anordnung erforderlich ist, also demzufolge eine Demontage der wichtigen und möglicherweise störanfälligen Teile nicht nach unten, sondern nach oben vorgenommen werden kann.

Schließlich zeigen die DE-PS 5 45 380 und 5 04 096 Ventile mit zwei Ventiltellern, also sogenannten Zweifachventilsitzen, bei denen die Ventilsitze über Verbindungsstangen miteinander gekoppelt sind. Hierbei handelt es sich allerdings nicht um Ventile, wie sie in der Getränkeindustrie erforderlich sind und die zwei unab hängig voneinander wirksame Ventilteller und zwei unterschiedliche Leitungsführungen für unterschiedliche Produkte aufweisen.

Die eingangs genannten Nachteile sollen durch die vorliegende Erfindung vermieden werden. Der Erfindung liegt deshalb die Auf gabe zugrunde, ein Doppelsitzventil gemäß Oberbegriff derart auszu bilden, daß ein ungehinderter Ausbau aller wichtigen Teile von oben, also entgegengesetzt zur Betätigungsrichtung erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Doppelsitzventil der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß

a) die Ventilstange des größeren Ventiltellers durch die Hohlver stellstange des kleineren Ventiltellers geführt ist,
b) zwischen den Mantelflächen der Verstellstangen ein an sich be kannter Ringspalt zur Zuleitung von Reinigungsflüssigkeit be steht,
c) die Ventilsitzflächen des Gehäuses aus einem in diesem lösbar gelagerten Sitzring bestehen, welcher über Stützstangen mit dem in Einbaulage oberen Flansch verbunden ist.

Um nun den Leckagehohlraum einschließlich der Leckflüssigkeitsleitung in seiner Gesamtheit mit Reinigungsflüssigkeit bespülen zu können, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß der Ringspalt zur Reini gungsflüssigkeitszuleitung nahe bis zur Austrittsöffnung der Leck flüssigkeitsleitung nach unten geführt ist und einen die Reinigungs flüssigkeit nach oben umlenkenden Austrittskanal aufweist.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Ventilausbildung besteht darin, daß bei vorausgesetztem Einbau von oben der größere Ventil teller unterhalb des kleineren Ventiltellers angeordnet ist und die Öffnungsbewegung beider Ventilteller nach unten erfolgen kann. Hierdurch werden einerseits Druckschläge in den Leitungen durch die Ausbildung des größeren Ventiltellers als Rückschlagventil schadlos abgefangen. Darüber hinaus wird der außerhalb des Ventilgehäuses befind liche Teil der Leckflüssigkeitsleitung bzw. des Ventilschaftes des größeren Ventiltellers nicht in das Innere des Ventilgehäuses bewegt, so daß Infektionen, die aufgrund der Umgebungsbeeinflussung derartiger Ventilblöcke erfolgen können, nicht auftreten.

Im Rahmen der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, daß die innere Ventilstange des größeren Ventiltellers unterhalb beider Ventilsitze einen Hubsicherungsanschlag aufweist. Hierdurch kann der obere nach außen ragende Anschluß- und Führungsbereich äußerst kurz gehalten werden.

Ferner hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß mit dem herausragenden Ende der Leckfküssigkeitsleitung eine Umlenkkammer korrespondiert, die eine Umlenkung der Reinigungsflüssigkeit gegen den ins Freie ragenden äußeren Mantelbereich der Leckflüssigkeitsleitung bewirkt. Diese erfindungsgemäß gewählte Ausbildung hat den Vorteil, daß die Reini gungsflüssigkeit, bevor sie endgültig ins Freie oder in eine Sammel rinne tritt, nochmals nach Austritt aus dem eigentlichen Leckagerohr umgelenkt und an den äußeren Mantelflächen der Leckflüssigkeitsleitungen vorbeigeführt wird. Erst dann gelangt sie zweckmäßigerweise unmittel bar unterhalb des Ventilgehäuses ins Freie.

Als vorteilhafte Weiterbildung wird ferner im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, daß die Umlenkkammer an ihrem unteren Ende zusätzliche Leerlauföffnungen aufweist. Diese Öffnungen bewirken eine Zwangs entleerung der Umlenkkammer. Die Öffnungen können so gewählt sein, daß sie evtl. auftretende Leckageflüssigkeit sicher ableiten. Sobald jedoch Reinigungsflüssigkeit zur Reinigung des Hohlraumes zwischen beiden Ventiltellern eingeführt wird, kann diese nicht allein durch die Leerlauföffnungen austreten, so daß eine Umlenkung mindestens eines Teilstromes der Reinigungsflüssigkeit entlang der äußeren Mantel fläche des Leckageablaufrohres bewirkt wird. Die im größeren Umfang auftretende Reinigungsflüssigkeit kann durch entsprechend größer dimensionierte Bohrungen austreten. Die Abstimmung der Bohrungen zueinander ist so gewählt, daß mit Sicherheit ein Druckaufbau inner halb des Leckagerohres bei evtl. auftretender Leckage vermieden wird.

Im nachfolgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Gemäß dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Doppelsitzventil aus einem Doppelgehäuse 1 mit ballig ausgebilde ten Gehäusehälften 2 und 3. Das Gehäuse ist als Mehrwegeverteiler ausge bildet und weist verschiedene Anschlüsse für ein Leitungssystem auf. Innerhalb des Doppelgehäuses 1 sind zwei voneinander unabhängig be wegbare Ventilkörper 4 und 5 geführt. Der in Zeichnungsebene bzw. Einbau lage obere Ventilkörper 4 ist mit einer Hohlverstellstange 6 verbunden, die nach oben aus dem Doppelgehäuse 1 herausgeführt ist und eine Ver dickung 7 aufweist. Mit dieser Verdickung 7 ist ein Rohr 8 verbunden, welches am oberen Ende lösbar mit der eigentlichen Kolbenstange 9 einer nicht weiter dargestellten Verstelleinrichtung verbunden ist. Innerhalb der Hohlverstellstange 6 ist eine Verstellstange 10 gelagert, die ihrerseits aus dem Gehäuse 1 herausgeführt ist und im unteren Be reich mit dem Leckageablaufrohr bzw. der Leckflüssigkeitsleitung 11 verbunden ist. Die Leckflüssigkeitsleitung 11 ist wiederum Bestand teil des in Zeichnungsebene unteren Ventiltellers 12, welcher größer als der obere Ventilteller des Ventilkörpers 4 ausgebildet ist.

Die Hohlverstellstange 6 und die Verstellstange 10 bilden einen Ringspalt 13, der von der Verdickung 7 bis zum unteren Bereich der Verstellstange 10 verläuft. Diesem Ringspalt 13 schließt sich ein die Reinigungsflüssigkeit nach oben umlenkender Austrittskanal 14 an. Am oberen Ende des Ringspaltes 13 in Höhe der Verdickung 7 be findet sich der entsprechende Anschluß 15 für die Reinigungsflüssig keit. Innerhalb des sich daran anschließenden Rohres 8 befindet sich eine Druckfeder 15′, die sich einerseits auf der Verdickung 7 und an dererseits auf einem Steg 16 der inneren Verstellstange 10 anlegt. Aufgabe der Druckfeder 15′ ist es, den unteren größeren Ventilteller 12 gegen den zugeordneten Ventilsitz 17 bzw. bei Abheben des oberen Ventilkörpers 4 von seinem Sitz 18 gegen diesen anzupressen.

Sobald die Kolbenstange 9 durch Beaufschlagung des zugeordneten Verstellkolbens nach unten bewegt wird, hebt sich der Ventilkörper 4 von seinem Sitz 18 ab und legt sich gegen den unter Federspannung stehenden unteren Ventilkörper 5, wodurch ein Hohlraum 19 zwischen beiden Ventiltellern verkleinert wird. Dieser Hohlraum ist mit der nach unten aus dem Ventilgehäuse herausgeführten Leckflüssigkeits leitung 11 verbunden. Bei Reinigung dieses Bereiches wird die Reini gungsflüssigkeit durch den Ringspalt 13 und den zugeordneten Austritts kanal 14 entlang der Wandung 6 der verlängerten Hohlverstellstange geführt und erreicht den Hohlraum 19, aus dem sie entlang der gegen überliegenden Wand der Leckflüssigkeitsleitung 11 abfließt. Bei geschlossenem Ventil bzw. bei Anlage beider Ventilkörper 4 und 5 an ihren Sitzen ist der dann gebildete größere Hohlraum ebenfalls mit Reinigungsflüssigkeit beaufschlagbar.

Im Bereich des Austrittskanals 14 befindet sich ein Absatz 20 an der Verstellstange 10, mit dem ein Innenring 21 der Hohlverstellstange 6 korrespondiert. Aufgabe dieser Ausbildung ist es, ein Hängenbleiben des Ventilkörpers 5 in der Öffnungsstellung zu verhindern. Sobald beide Ventilkörper 4 und 5 aus der Öffnungsstellung in die Schließstellung bewegt werden, wird der untere Ventilkörper 5 durch Einflußnahme der Druckfeder 15′ mitbewegt. Sollte jedoch aus irgendwelchen Gründen ein Verklemmen des Ventilkörpers 5 erfolgen, so legt sich der Innen ring 21 gegen den Absatz 20 und löst damit den Ventilkörper 5 aus seiner Verklemmung, so daß dieser wieder unter Einwirkung der Druckfeder 15′ in seine ordnungsgemäße Position bewegt wird.

Durch die Verlagerung des größeren Ventiltellers unterhalb des kleineren Ventiltellers können Druckstöße, die sich bis zum Gehäuse 3 fortpflanzen, ohne Schaden abgefangen werden, d. h., ein Öffnen des Ventils und ein dadurch gegebenes Vermischen der gegebenenfalls unterschiedlichen Flüssigkeiten in den beiden Gehäusehälften 2 und 3 ist ausgeschlossen.

Mit dem herausragenden Ende der Leckflüssigkeitsleitung 11 korrespon diert eine Umlenkkammer 22 , die eine Umlenkung der Reinigungsflüssig keit gegen den ins Freie ragenden äußeren Mantelbereich der Leck flüssigkeitsleitung 11 bewirkt. Die Umlenkkammer 22 weist an ihrem unteren Ende zusätzliche Leerlauföffnungen 23 auf. Die insgesamt im Bereich der Umlenkkammer 22 vorgesehenen Öffnungen 23 und weitere Öffnungen 24 sind in ihrem freien Durchtrittsquerschnitt derart dimensioniert, daß deren Querschnittssumme größer als der Austrittsquerschnitt der Leckflüssig keitsleitung ist, wodurch ein Rückstau sowohl von Reinigungsflüssig keit als auch von Leckageflüssigkeit vermieden wird. Darüber hinaus ist durch die Leerlauföffnungen 23 sichergestellt, daß dieser Umlenkkammerbereich 22 ständig frei laufen kann.

Die Ventilsitzflächen 25 und 25′ des Gehäuses 1 bestehen aus einem in diesem lösbar gelagerten Sitzring 26, welcher über Stützstangen 27 mit einem oberen Flansch 28 der Gehäusehälfte 2 verbunden ist und mit der Innenventileinheit aus dem Ventilgehäuse 1 entnommen werden kann. Zwischen dem Gehäuse 1 und dem Sitzring 26 sind beispielsweise zwei auf Abstand zueinander angeordnete Ringdichtungen 29 vorgesehen, zwi schen denen sich eine Ringnut 30 befindet, die ihrerseits Öffnungen 31 zur Ableitung von Leckflüssigkeit ins Freie aufweist.

Claims

1. Doppelsitzventil mit Leckkontrolle und zwei unabhängig vonein ander bewegbaren Ventiltellern, deren einer beim Öffnungsvorgang nach einer bestimmten Wegstrecke an dem zweiten anlegbar ist und mit diesem einen Hohlraum bildet, von welchem eine Leckflüssig keitsleitung ins Freie führt, die eine Spülflüssigkeitszuleitung aufweist, wobei in Einbaulage der größere, als Rückschlagventil wirkende Ventilteller unterhalb des kleineren Ventiltellers angeordnet ist und beide Ventilteller von oben betätigbar und nach unten in eine Öffnungsstellung verbringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Ventilstange (10) des größeren Ventiltellers (5) durch die Hohlverstellstange (6) des kleineren Ventiltellers (4) geführt ist,
b) zwischen den Mantelflächen der Verstellstangen (6, 10) ein an sich bekannter Ringspalt (13) zur Zuleitung der Reinigungs flüssigkeit besteht,
c) die Ventilsitzflächen des Gehäuses (1) aus einem in diesem lösbar gelagerten Sitzring bestehen, welcher über Stütz stangen mit dem in Einbaulage oberen Flansch verbunden ist.

2. Doppelsitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt (13) zur Reinigungsflüssigkeitsleitung nahe bis zur Austrittsöffnung der Leckflüssigkeitsleitung (11) nach unten geführt ist und einen die Reinigungsflüssigkeit nach oben um lenkenden Austrittskanal (14) aufweist.

3. Doppelsitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Verstellstange (10) des größeren Ventiltellers (12) unterhalb beider Ventilsitze einen Hubsicherungsanschlag (20, 21) aufweist.

4. Doppelsitzventil nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem herausragenden Ende der Leckflüssig keitsleitung (11) eine Umlenkkammer (22) korrespondiert, die eine Umlenkung der Reinigungsflüssigkeit gegen den ins Freie ragenden äußeren Mantelbereich der Leckflüssigkeitsleitung (11) bewirkt.

5. Doppelsitzventil nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkkammer (22) an ihrem unteren Ende zusätzliche Leerlauföffnungen (23) aufweist.

6. Doppelsitzventil nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gehäuse (1) und Sitzring mindestens zwei auf Abstand zueinander angeordnete Ringdichtungen vorgesehen sind, zwischen denen sich eine Ringnut mit Öffnungen ins Freie befindet.