DE3133273A1

DE3133273A1 - "reinigbares doppelsitzventil mit leckkontrolle"

Info

Publication number: DE3133273A1
Application number: DE19813133273
Authority: DE
Inventors: Herbert Ing. grad. 2059 Büchen Coura
Original assignee: Otto Tuchenhagen GmbH and Co KG
Current assignee: Otto Tuchenhagen GmbH and Co KG
Priority date: 1981-08-22
Filing date: 1981-08-22
Publication date: 1983-03-10
Also published as: DE3133273C2

Description

Firma ' "2059 'Buchen, den 17. August? rS&i ' ^ OTTO TUCHENHAGEN Berliner Str. 10

GmbH & Co. KG

2059 Buchen Tel. 04155 / 491

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Fa. OTTO TUCHENHAGEN, GmbH H Co. KG, Berliner Str. 10, 2059 Buchen

Reinigbares Doppelsitzventil mit Leckkontrolle

Die Erfindung bezieht sich auf ein reinighares Doppelsitzventil mit Leckkontrolle, insbesondere für die Nahrungsmittelindustrie, mit zwei voneinander getrennten Schließgliedern, die über im Einbauzustand des Doppel -sitzventils nach oben aus dem Ventilgehäuse herausgeführte, teleskopartig ineinanderfassende Ventilstangen von außen gesondert derart ansteuerbur sind, daß beide Schließglieder gemeinsam in ihre volle Offenstellung oder einzeln und voneinander unabhängig in Teiloffenstellungen gelangen, wobei ein kleinerer Ventilteller, der unterhalb eines größeren Ventiltellers angeordnet ist, über ein Rohr mit der nach oben herausgeführten Ventilstange verbunden ist und die auf der Ventilstange gelagerte Hohlstange- an dem größeren Ventilteller befestigt und über eine Lager- und Abdichtungsstelle nach oben aus dem Ventilgehäuse herausgeführt ist, sowie mit einem, sowohl in der Schließ- wie auch in der Offenstellung zwischen den Vent H-te]lern eingeschlossenen Leckage-Hohl raum_r der mit dem im Ventilgehäuse union abgedichtet gelagerten Rohr über oborhalb do·-, kleineren Ventilt··!- le/.<; im Rohr angeordnete Durchtrittsöffnungen mil 'lor Atmopshäre verbun den I .'It.

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Bekanntlich linden Doppelsitzventile dieser Art insbesondere in solchen Fällen Anwendung, in denen die Vermischung durch das Doppelsitzventil voneinander getrennter Medien in Rohrleitungen eine Gefahr bedeutet und daher mit Sicherheit verhindert werden muß. Beim Öffnen und Schließen dieser Doppelsitzventile tritt jeweils über den Einzelteilhub des angetriebenen Ventiltellers eine Schaltleckage aus der Rohrleitung in den Leckage-Hohlraum und die Leckageleitung auf, die in Betrieben mit hohen sanitären Ansprüchen eine in kurzen Abständen auszuführende Reinigung dieses Bereichs erforderlich macht. Zusätzlich steht die Forderung, alle weiteren mit den jeweiligen Medien in Berührung kommenden Teile, d.h. auch die dem Leckage-Hohlraum abgewandten Teile der Ventilteller und deren Sitzflächen durch Spülen mit Reinigungsflüssigkeit zu reinigen.

In dem DE-GM 80 03 805 ist bereits vorgeschlagen worden, für das Steuern beider Ventilteller der im Oberbegriff gekennzeichneten Doppelsitzventile an deren Ventiloberseite einen einzigen Antrieb vorzusehen, der durch Kolben voneinander getrennte Zylinderräume aufweist, die gesondert derart ansteuerbar sind, daß beide Ventilteller gemeinsam in ihre volle Offenstellung oder einzeln und voneinander unabhängig in Teiloffenstellungen gelangen.

Durch diesen besonderen Antrieb ist es zwar möglich, das Ventil zu öffnen und zu schließen und darüber hinaus die beiden Ventilteller so anzusteuern, daß jeweils ein Sitz gespült und gereinigt werden kann. Das vorgeschlagene Doppelsitzventil erlaubt es allerdings nicht, beispielsweise bei zeitlich ausgedehntem Produktfahrten den Leckage-Hohlraum sowohl in der Schließ- als auch in der Offenstellung des Doppelsitzventils mittels von außerhalb zugeführter Reinigungsflüssigkeit zu reinigen. Ein weiterer Nachteil des vorgeschlagenen Doppelsitzventils besteht darin, daß der einzige Antrieb aufgrund seiner Mehrfachfunktion naturgemäß relativ aufwendig aufgebaut ist. Da andererseits die Anwendungsfälle, in denen zusätzlich zur Reinigung des geschlossenen Leckage-Hohlraumes eine Sitzreinigung notwendig ist, in relativ geringer Zahl in der Praxis auftreten, ergeben sich für den vorgeschlagenen Spezialantrieb unwirtschaftliche Fertigungsstückzahlen. Dieser Nachteil wirkt umso schwerer, als man im gesamten Ventil- und Armaturenbereich bestrebt ist, durch weitgehende Standardisierung der Bauteile in Verbindung mit einer optimalen Ausnutzung von Baukastensystemen Sonderanfertigungen weitestgehend

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zu vermeiden und dennoch den anwendungsspezifischen Erfordernissen und Besonderheiten Rechnung zu tragen.

Das bekannte Doppelsitzventil weist darüber hinaus einen weiteren technisch-funktionalen Nachteil auf, der darin besteht, daß bei der Sitzreinigung des untenliegenden Ventiltellers der obere, in Schließstellung befindliche Ventilteller lediglich durch die Vorspannkraft der unteren Feder auf seine Sitzfläche gedruckt wird. Da lediglich die obere Feder so ausgelegt ist, daß sie ein Aufdrücken des Ventils infolge des Produktdruckes verhindern kann, die untere Feder jedoch aus Gründen des Funktionsablaufes stets schwächer als die obere dimensioniert sein muß, wird bei der Sitzreinigung des unteren Ventiltellers der obere Ventilteller durch Reinigungsflüssigkeit, welche aus dem unteren Ventilgehäuse in den Leckage-Hohlraum einströmt, nur dann nicht aufgedrückt, wenn das Verhältnis von Zufluß- und Abflußquerschnitt stets und in allen Betriebsfällen so eingestellt ist, daß ein Druckaufbau im Leckage-Hohlraum vermieden wird. Diese absolute Sicherheit kann beispielsweise allein schon aus dem Grund nicht gegeben sein, weil sich die den Teilhub und damit den Spaltquerschnitt bestimmenden beweglichen Anschläge des untenliegenden Ventiltellers im Laufe des Betriebs verstellen kön^ nen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Doppelsitzventil der einleitend gekennzeichneten Gattung zu schaffen, bei dem die Teiloffenstellungen der Ventilteller einzeln und voneinander unabhängig durch eine möglichst einfache, eigenständige Verstelleinrichtung erzeugt werden, während hpide Ventilteller über eine standnvdisierte, relativ einfache Hauptverstelleinrichtung in ihro volle Off< >nstellunq üborführt werdeji. Darüber hinaus soll nach der Weiterbildung des Doppelsitzventils der Leckage-Hohlraum sowohl in der Schließ- wie auch in der Offenstellung der Ventilteller über eine von außerhalb des Ventilgehäuses herangeführte Zuleitung für Reinigungsflüssigkeit reinighar sein. Zusätzlich soll eine andere Ausführungsform des Doppelsitzventils sicherstellen, daß bei der Sitzreinigung des unteren Ventiltellers der obere Ventilteller durch eine die Vorspannkraft der den oberen Ventilteller beaufschlagende Feder additiv überlagernde zusätzliche Schließkraft auf seine Sitzfläche gedruckt wird.

Die grundsätzliche Lösung besteht darin, daß unterhalb einer ausschließ-

lieh den Vollhub für die volle Offenstellung erzeugende Hauptverstelleinrichtung eine eigenständige, ohne Änderung der angrenzenden Standardbauteile additiv zwischen Hauptverstelleinrichtung und Laternengehäuse einfügbare Verstelleinrichtung vorgesehen ist, die in einem einzigen Gehäuse durch Kolben voneinander getrennte und begrenzte Zylinderräume aufweist, die gesondert derart ansteuerbar sind, daß beide Ventilteller einzeln und voneinander unabhängig in Teiloffenstellungen gelangen.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein weitestgehend standardisiertes Doppelsitzventil durch additives Einfügen einer relativ einfachen Verstelleinrichtung mit Sonderfunktionen der einleitend beschriebenen Art im Hinblick auf die Erzeugung von Teiloffenstellungen der beiden Ventilteller ausgestattet werden kann. Das Einfügen eines weiteren Bauteils in ein relativ komplexes Gebilde, wie es ein Doppelsitzventil darstellt, ist deshalb möglich, weil die einzelnen Bauteile im Rahmen eines Baukastensystem?- an ihren Anschluß- und Verbindungsstellen weitestgehend genormt und standardisiert sind. Dies tritt sowohl für die Hauptverstelleinrichtung als auch für die Laterne und die aus dem oberen Ventilgehäuse herausgeführten Ventilstangen zu. Die Gehäuseverbindungen erfolgen über standardisierte Spannringverbindungen, Ventil- und Hohlstange werden an den entsprechenden Stellen miteinander verschraubt.

Nach einer Weiterbildung des Doppelsitzventils, dia vorsieht, daß die Reinigungsflüssigkeit von außerhalb des Doppelsitzventils sowohl in der gemoinsamon Schließ- wie auch in der gemeinsamen Offenste]lunq dor Ventilteller entweder von oben im Bereich der teleskopartig ineinanderfassenden Ventilstangen oder von unten über eine Reinigungsmittelzuleitung innerhalb eines vom Außenmantel des Rohres berandeten Bereichs dem Leckage-Hohlraum zugeführt wird, ist es möglich, den Leckage-Hohlraum sowohl in der Schließ-r als auch in der Offenstellung des Doppelsitzventils bei zeitlich ausgedehnten Produktfahrten in beliebigen Zeitabständen zu reinigen.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Verstelleinrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein unterer Kolben die Teilhuhbewegung des ohcnliegenden, größeren Ventill allers durch einseitig wirksame fornischlüssiga Mitnahme eines Höh 1 stcingenkopl'hundei; utid ein oberer Kolben die Teilhubhawogumj der, untel ieqenden, kleineren Vent-i !tailors durch einseitig wirksame forniHahlüsfütjo Mitnulwie einer, oberer, Hunden

der die Ventilstange verlängernden Verbindungsstange bewirkt, daß innerhalb des Gehäuses ein unterer Zylinderraum einerseits durch einen Gehäuseboden und andererseits durch den unteren Kolben üttd ein oberer Zylinderraum einerseits durch den oberen Kolben und andererseits durch den unteren Kolben axial begrenzt werden, daß jeder außenseite gegen das Gehäuse und innenseits gegen die Verbindungsstange bzw. den Hohlstangenkopf mittels Dichtungen abgedichteter Zylinderraum über einen Druckmittel-Anschluß verfügt und daß für den vom Kolben auf den Ventilt-cllc-r wirksam übertragbaren Teilhub Hubbegrenzungen vorgesehen sind. Die vorgeschlagene Lösung ermöglicht es, zwei Zylinderräume mit nur einer einzigen Abdichtung des Gehäuses der Verstelleinrichtung gegen seine Umgebung zu schaffen. Dies wird unter anderem dadurch möglich, daß der untere Kolben sowohl eine axiale Begrenzung für den unteren als auch für den oberen Zylinderraum darstellt.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Verstelleinrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung eines Zwischenringes zwischen Kolben und dem diesem jeweils zugeordneten festen Anschlag eine Hubbegrenzung bewirkt. Die vorgeschlagenen festen ZWi^- schenringe bewirken eine ebenso einfache wie sichere Hubbegrenzung der einzelnen Kolben.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Verstelleinrichtung gemäß der Erfindung sieht vor, die als Hubbegrenzung innerhalb der Verstelleinrichtung angeordneten Anschläge derart auszubilden, daß sie von außerhalb in Grenzen axial beweglich einstellbar sind. Durch diese Ausführungsform ist eine schnelle und zügige Anpassung der Teilhubverhältnisse an sich ändernde Betriebsbedingungen aufgrund variabler Strömungsparameter möglich.

Eine andere Ausgestaltung der Verstelleinrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlstangenkopf an seinem oberen Ende als innerer Kolben mit relativ großem Durchmesser ausgebildet ist, der über eine in seiner äußeren Mantelfläche angeordnete innere Kolbendichtung innerhalb des unteren Kolbens mindestens entsprechend seinem

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maximalen Vollhub dicht verschiebbar ist, wobei der zwischen den (Einander zugewandten Stirnflächen des inneren und unteren Kolbens gebildete Raum mittels Ausnehmung und Druckausgleich-Bohrung mit der Umgebung des Doppelsitzventils verbunden ist. Durch die vorgeschlagene Ausgestaltung ist es möglich, bei der Sitzreinigung des unteren Ventiltellers den oberen Ventilteller zusätzlich zu der auf ihn in diesem Betriebszustand wirksamen Vorspannkraft, welche durch die zwischen Ventil- und Hohlstange angeordnete Feder ausgeübt wird, additiv mit einer weiteren Schließkraft auf seine Sitzfläche zu pressen. Da der Druck des Druckmittels für die Verstelleinrichtung in der Regel dem der Hauptverstelleinrichtung entspricht, ist es bei der vorgesehenen Ausbildung des inneren Kolbens hinsichtlich seiner wirksamen KoJbenfläche möglich, die auf den oberen Ven tilteller insgesamt wickende Uchliaßkraft ho zu bemessen, daß auc/i für ihn annähernd die für den unteren Ventilteller ausschließlich durch die Hauptverstelleinrichtung erzeugten Schließbedingungen vorliegen. Dadurch ist sichergestellt, daß bei der Sitzreinigung des unteren Ventiltellers der obere Ventilteller infolge Druckaufbau im Leckage-Hohlraum nicht aufgedrückt werden kann. Eine Vermischung von Produkt und Reinigungsflüssigkeit bei dieser kritischsten Reinigungsvariante wird daher selbst bei dem vorgenannten absolut schwerwiegensten Störfall sicher vermieden.

Eine weitere Ausgestaltung der Verstelleinrichtung gemäß der Erfindung sieht vor, daß der beim Teilhub zwischen Ventilteller und Sitzfläche gebildete Ringspalt, welcher eine Verbindung zwischen Ventilgehäuse und Leckage-Hohlraum zuläßt, gegebenenfalls durch Anordnung und Einbeziehung an sich bekannter Drosselspalte in Strömungsrichtung gesehen im Anschluß an die Ringspalte einen höheren Druckverlust besitzt, als die zwischen Leckage-Hohlraum und Umgebung des Doppelsitzventils vorgesehene wirksame Ablaufleitung. Durch diese Maßnahme wird bei sachgemäßer Teilhubbegrenzung ein Druckaufbau im Leckage~Hohlraum von vornherein auf ein tolerierbares Maß begrenzt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 ein Doppelsitzventil gemäß der Erfindung, wobei die Ventilge-

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näuse und die Verstelleinrichtung im Mittelschnitt und die Hauptverstelleinrichtung und die Stellungsmelde>einrichtung in der Ansicht dargestellt sind;

Fig. 2 einen Mittelschnitt durch eine Ausführungsform der Verstelleinrichtung gemäß der Erfindung_f wobei lediglich die rechte Hälfte der weitgehend symmetrischen Anordnung dargestellt ist und

Fiq. 3 einen Mittelschnitt durch eine andere Aus führungsform der

Verstelleinrichtung gemäß der Erfindung, wobei lediglich die linke Hälfte der weitgehend symmetrischen Anordnung dargestellt ist.

Das Doppelsitzventil mit Leckkontrolle (Fig. 1) besteht auf den ersten Blick im wesentlichen aus fünf Baugruppen, dem Ventilgehäuse 1 mit seinen Einbauten, dem Laternengehäuse 19, der Verstelleinrichtung 20 - 28, der Hauptverstelleinrichtung 11 und der Stellungsmelde—Einrichtung 12. Im Ventilgehäuse 1 des Doppelsitzventils befinden sich zwischen dessen Ventilgehäuseteilen 2 und 3 zwei Sitzflächen 4 und 4a. Der kleinere Ventilteller 6 liegt auf der unteren Sitzfläche 4a und ist auf der angetriebenen Ventilstange 10 fixiert, die sich in das Rohr 9 mit der Ablaufbohrung 8 verlängert. Das Rohr 9 wird durch den unteren Ventilgehäuseteil 3 in die Atmosphäre geführt und durch die Durchtrittsöffnungen 6a mit dem Leckage-Hohlraum 7 so verbunden, daß Leckmedium und Reinigungsflüssigkeit restlos ablaufen können. Der obere, größere Ventilteller 5 ist durch die ins Freie geführte, über die Lager- und Abdichtungsstellt la im Ventilgchäuseteil 1 gelagerte und abgedichtete Ilnhlstanqe 5a auf der Ventilstange 10 gelagert und über die Hohlstangendichtung 16 nach außen abgedichtet.

Die Flüssigkeit zur Reinigung des Leckage-Hohlraumes 7 sowohl in der gemeinsamen Schließ- wie auch in der gemeinsamen Offenstellung der Ventilteller 5, 6 wird über den Reinigungsmittel-Anschluß 15 im Bereich des Laternengehäuses 19 so in den Ringspalt 18 zwischen Hohlstange 5a und Ventilstange 10 eingeleitet, daß dieser vollständig tjespült wird und über die Austrittsöffnung 17 so abgelenkt, daß alle Wandflächen des Leckage-Hohlraumes 7 und der Ablaufbohrung 8 gespült werden. Die vorstehend beschriebene Einleitung der Reinigungsflüssigkeit von außerhalb

des Doppelsil zventils wurde beispielhaft ausgewählt und stellt gegenüber anderen bekannten Anordnungen des Reinigungszulaufs in den Leckago-Hohlraum die sicherste Methode zur Gewährleistung sanitärer bzw. chemisch und mechanisch sauberer Verhältnisse an dieser Stelle dar.

Der kleinere Ventilteller 6 wird in der dargestellten Ruhelage des Doppelsitzventils durch eine in der Hauptverstelleinrichtung 11 angeordnete, in Fig. 1 nicht näher bezeichnete Feder auf seine Sitzfläche 4a gepreßt. Der größere Ventilteller 5 wird durch die Feder 14, die über die Scheibe 13 gegon den unteren Bund 10a der Ventilstange 10 wirkt, gegen seine Sitzfläche 4 gepreßt. Der Leckage-Hohlraum 7 ist über die Durchtrittsöffnungen 6a und die Ablaufbohrung 8 mit der Atmosphäre verbunden. Leckmedium, das zwischen der Sitzfläche 4 und dem größeren Ventilteller 5 oder der Sitzfläche 4a und dem kleineren Ventilteller 6 in den Leckage-Hohlraum 7 eintritt, kann also frei abfließen, ohne einen Überdruck aufzubauen.

Mit der vorstehend beschriebenen Doppelsitzventil-Anordnung ist es möglich, die beiden Ventilteller 5,6 gemeinsam in ihre volle Offenstellung zu überführen. Darüber hinaus ist es weiterhin möglich, den sowohl in der Schließ- wie auch in der Offenstellung zwischen den Ventiltellern eingeschlossenen Leckage-Hohlraum mittels von außerhalb des Doppelsitzventils herangeführter Reinigungsflüssigkeit zu reinigen. Die volle Offenstellung des Doppelsitzvontils wird dadurch erreicht, daß die Hauptverstelleinrichtung 11 durch Einleitung eines Druckmittels, z.B. Preßluft, über den an der Stellungsmelde~Einrichtung 12 angeordneten Druckmittel-Anschluß 12a angesteuert wird. Das Druckmittel gelangt dabei vom Druckmittel-Anschluß 12a über einen in Fig. 1 nicht näher bezeichneten Weg über die Verstellstange 11a in den Zylinder der Hauptverstelleinrichtung 11, wodurch ein nicht dargestellter Kolben über die Verstellstange 11a und die mit dieser verbundene Ventilstange 10 den kleineren Ventilteller von seiner Sitzfläche 4a anhebt. Bei der weiteren Öffnungsbewegung kommt der kleinere Ventilteller 6 am größeren Ventilteller 5 zum Anschlag, wobei auch der größere Ventilteller 5 von seiner Sitzfläche 4 abgehoben wird, so daß die Verbindung zwischen den Ventilgehäuseteilen 2 und 3 hergestellt ist. Die zwischen dem Hohlstangenkopf 5b und dem unteren Bund IQa der Ventilstange 10 angeordnete Feder 14, die in der Schließstellung des Doppelsitzventils für die Anpressung des oberen Ventiltel lers 5 auf seine Sitzfläche 4 sorgt, bewirkt auch bei der vollen Offenstellung des Doppelsitzventils die Absperrung des Leckage-Hohlraumes 7

gegenüber dem Inhalt der Ventilgehäuseteile 2 und 3. Die durch den großen ÄbfluBquerschnitt der Ablaufbohrung 8 und den begrenzten Zulaufquerschnitt des Reinigungsmittel-Anschlusses 15 und Zulaufdruck der Reinigungsflüssigkeit mit Sicherheit drucklose Reinigung des Leckage-Hohlraumes 7 und der Ablaufbohrung 8 kann also auch in der vollen Offenstellung des Doppelsitzventils gefahrlos erfolgen. Der Schließvorgang des Doppelsitzventils erfolgt sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge wie das beschriebene Öffnen durch Al>strömen des Druckmittels aus der Hauptverstelleinrichtung IJ.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe, nämlich ein Doppelsitzventil der vor stehend gekennzeichneten Art zu schaffen, bei dem die Teiloffenstellungen der Ventiltellern einzeln und voneinander unabhängig erzeugt werden, ist vorgesehen, unterhalb der ausschließlich den Vollhub H₀ für die volle Offenstellung erzeugende Hauptverstelleinrichtung 11 eine eigenständige Verstelleinrichtung 20 - 28 anzuordnen. Die in Fig. 2 im einzelnen beschriebene Verstelleinrichtung 20 - 28 stellt das Verbindungsglied zwischen Laternengehäuse 19 und Hauptverstelleinrichtung 11 dar (Fig. 1). Die Verbindung der einzelnen Baugruppen untereinander erfolgt form- und kraftschlüssig mittels geteilter Spannringe 29. Sowohl die Ventilstange 10 als auch die sich in dem Hohlstangenkopf 5b fortsetzende Hohlstange 5a münden in dip Verstell Hinrichtung 20 - 28. In der Fig. ist darauf vt>ri'.ichtt'L worden, die Vorb.indungnsti'lle und die Verhindungaart zwischen Ventil- und Hohlstange 10 bzw. 5a und der entsprechenden, mit diesen verbundenen Bauteile aus dem Bereich der Verstelleinrichtung 20 — 28 näher darzustellen. In jedem Falle erfolgt die Verbindung der entspre chenden Teile miteinander durch Verschraubung, und zwar derart, daß des Einfügen der Verstelleinrichtung 20 - 28 zwischen Hauptverstelleinrichtung 11 und Laternengehäuse 19 ohne Änderung der angrenzenden Standardbauteile erfolgen kann.

In Fig. 2 ist die rechte Halftu dor weitestgehend symmetrischen Verstelleinrichtung 20 -28, die in Fig. 1 vollständig dargestellt ist, jedoch in der dazugehörenden Figurenbeschreibung im einzelnen nicht näher beschrieben wurde, vergrößert wiedergegeben. Sowohl die Ventil- als auch die Hohlstange 10 bzw. 5a sind im unteren Bereich der Figur abgebrochen dargestellt, wobei die Hohlstange 5a im Übergangsbereich zum Hohlstangenkopf 5b durch eine nicht näher dargestellte form- und kraftschlüssige Verbindung mit dem Hohlstangenkopf 5b lösbar verbunden ist. Ein Gehäuse 20 der Verstelleinrichtung ist einerseits über den Spannring 29 mit dem Laternen—

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gehäuse 19 und andererseits über einen Deckel 26 mittels zweier weiterer Spannringe 29 mit der Hauptverstelleinrichtung 11 verbunden. Die Verbindung zwischen der aus dem oberen Ventilgehäuse 2 herausgeführten Ventilstange 10 und der aus der Hauptverstelleinrichtung 11 herausgeführten Verstellstange 11a erfolgt üjber eine innerhalb der Verstelleinrichtung angeordnete Verbindungsstange 10'. Die Verbindungsstellen sind al:; leicht lösbare Verschraubungen ausgebildet, wobei die Verbindungsstange 10' auf der Seite der Hauptverstelleinrichtung 11 Bolzengewinde und auf der gegenüberliegenden Seite Muttergewinde aufweist. Der Hohlstangenkopf 5b weist an seinem stirnseitigen Ende eine zylindrische Ausnehmung auf, in der die Feder 14 angeordnet ist. Diese stützt sich einerseits über den Boden der zylindrischen Ausnehmung und andererseits unter Zwischenlage der Scheibe 13 gegen den unteren Bund 10a der Verbindungsstange 10' ab. Innerhalb des Gehäuses 20 befinden sich ein oberer Kolben 22 und ein unterer Kolben 23, die jeweils außenseits über eine Dichtung 22a bzw. 23a gegen die innere Mantelfläche des Gehäuses 20 abgedichtet sind. Der obere Kolben 22 wird zentrisch von der Verbindungsstange 10' durchdrungen, wobei beide Teile wegen einer im Kolben 22 angeordneten Ventilstangendichtung 22b gegeneinander abgedichtet und relativ zueinander verschiebbar sind. Eine ähnliche Ausbildung zeichnet den unteren Kolben 23 aus, in dem der Hohlstangenkopf 5b unter Zwischenschaltung einer in ihm angeordneten kolbenseitigen Hohlstangendichtung 23b verschiebbar ist. Die Aufwärtsbewegung des oberen Kolben 22 wird über einen an der Verbindungsstange 10' angeordneten oberen Bund 10b und jene des unteren Kolbens 23 über einen am Ende des Hohlstangenkopfes 5b ausgebildeten Hohlstangenkopfbund 5c begrenzt. Zwischen dem unteren Kolben 23 und einem Gehäuseboden 20a des Gehäuses 20 befindet sich der untere Zylinderraum 28, der über einen unteren Druckmittel-Anschluß 20c verfügt. Zwischen dem oberen und dem unteren Kolben 22 bzw. 23 ist ein oberer Zylinderraum 27 vorgesehen, der über einen oberen Druckmittel-Anschluß 20b verfügt und mit der zylindrischen Ausnehmung zur Aufnahme der Feder 14 verbunden ist. Zur Abdichtung des unteren Zylinderraumes 28 gegen die Umgebung der Verstelleinrichtung ist die gehäuseseitige Hohlstangenkopfdichtung 21 vorgesehen. Von den beiderseits einer im Hohlstangenkopf 5b angeordneten Leckageöffnung 5d

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angeordneten Dichtungen dient die obere' der Abdichtung des oberen Zylinderraumes 27 gegen die Umgebung der Verstelleinrichtung, während

/ ¹⁶ die untere 'eine entsprechende Abdichtung des Ringspaltes 18 bewirkt. Unterhalb der Leckageöffnung 5d ist im Hohlstangenkopf 5b der Reinigungsmittel-Anschluß 15 angeordnet, welcher eine Verbindung des Ring-

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spaltou 18 mit der Umgebung doa Doppels it-/.ventils herstellt. Die Leckmjeöffnung 5d hat die Aufgabe, sowohl Leckagen aus dem Ringspalt 18 aln uuch solche aus der Verstelleihrichtuncf 20 - 28 anzuzeigen und abzuführen. Zwischen dem oberen Kolben 22 und dem Deckel 26 bzw. zwischen dem unteren Kolben 23 und einem oberhalb letzterem angeordneten Anschlag 2Od ist jeweils ein oberer bzw. unterer Zwischenring 24 bzw. 25 angeordnet.

Wird beispielsweise über den oberen Druckmittel-Anschluß 20b Druckmittel, z.B. Preßluft, in den oberen Zylinderraum eingeleitet, so bewegt sich der obere Kolben 22 aufwärts, kommt am oberen Bund 10b zur Anlage und bewirkt über die Verbindungsstange 10' eine Aufwärtsbewegung der Ventilstange und damit des unteren Ventiltellers 6. Der Teilhub h_u des unteren Tollers kommt dadurch zustande_r daß der oberß Zwischenring 24 am Deckel 26 einschlägt. Über die Höhe des oberen Zwischenrings 24 ist damit eine Festlegung des Teilhubes h_u möglich.

Bei Einleitung des Druckmittels über den unteren Druckmittel-Anschluß 20c wird der untere Kolben 23 aufwärts bewegt, wobei er am Hohlstangenkopfbund 5c zur Anlage kommt und dadurch den Hohlstangenkopf 5b, die Hohlstange 5a und zwangsläufig den oberen Ventilteller 5 ebenfalls anhebt. Der Teilhub h_o des oberen Ventiltellers 5 wird ebenso wie jener des unteren Ventiltellers 6 über den unteren Zwischenring 25 begrenzt, wenn dieser am Anschlag 2Od zur Anlage kommt* Über die Höhe des unteren Zwischenrings 25 ist somit eine Begrenzung des Teilhubes h_o des oberen Ventilti'JIorn f> möglich.

Bei der Sitzreinigung des unteren Ventiltellers 6, d.h. wenn Druckmittel ,über den oberen Druckmittel-Anschluß 20b in den oberen Zylinderraum 27 einströmt, entsteht eine durch die wirksame Stirnfläche des Hohlstangen— kopfbundes /bestimmte, auf diese selbst wirkende, abwärts gerichtete Kraft, die als Schließkraft zusätzlich zur Vorspannkraft der Feder 14 auf den oberen Ventilteller 5 wirkt. Da die infrage kommende wirksame Stirnfläche relativ klein ist, ergibt sich daraus lediglich eine relativkleine zusätzliche Schließkraft.

Eine weitere, in Fig. 3 halbseitig im Mittelschnitt dargestellte Ausführungsform der Verstelleinrichtung bewirkt eine zusätzliche Schließkraft auf den oberen Ventilteller 5 für den Fall einer Sitzreinigung des unteren Ventiltellers 6. Dies wird beispielhaft dargestellt dadurch

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erreicht, daß der untere Kolben 23' (in der Figurenbeschreibung zu Fig. bereits benannte Bauteile erhalten in der Figurenbeschreibung zu Fig. die Kennzeichnung durch einen hochgesetzten Strich) durch stoffschlüssige Integration dos unteren Zwischenrings 25 als Führungszylinder 25' ausgebildet ist, in dem der an seinem oberen Ende als innerer Kolben 5e mit relativ großem Durchmesser ausgestaltete Hohlstangenkopf 5b' mittels einer inneren Kolbendichtung 5f dichtend axial verschiebbar ist. Der zwischen den einander zugewandten Stirnflächen des inneren und unteren Kolbens 5e bzw. 23'gebildete Ringraum ist mittels einer Ausnehmung 23c und in Verbindung mit einer Druckausgleichbohrung 5g mit der Umgebung des Doppelsitzventils verbunden. Die Abdichtung des Hohlstangenkopfes 5b' einerseits gegen den unteren Kolben 23' und andererseits gegen den Gehäuseboden 20a erfolgt über eine kolbenseitige bzw. gehäuseseltige Hohlstangenkopf dichtung 23h' bzw. 21'. Durch die vorgeschlagene Anordnung wird erreicht, daß bei der Sitzreinigung des unteren Ventiltellers 6, d.h. durch Einleitung des Druckmittels über den oberen Druckmittel-Anschluß 20b auf die wirksame Stirnfläche des inneren Kolbens 5e eine abwärts gerichtete Kraft ausgeübt wird, die aufgrund des auf der Unterseite des inneren Kolbens 5e vorgenommenen Druckausgleichs mit der Umgebung des Doppelsitzventils nicht kompensiert werden kann. Die erzeugte Kraft ist infolge der relativ großen wirksamen Stirnfläche des inneren Kolbens 5e entsprechend groß und addiert sich als dominierende Komponente zur Vorspannkraft der Feder 14, so daß bei der kritischsten aller Reinigungsvarianten, nämlich der Sitzreinigung des unteren Ventiltellers 6, der obere Ventilteller 5 eine zusätzliche Schließkraft erfährt. Der abgedichtete Gleitweg 9min ^^es i^nneren Kolbens 5e innerhalb des am unteren Kolben 23 ' ausgebildeten Führungszylinders 25' ist derart bemessen, daß er größer als der maximale Vollhub H₀ des oberen Ventiltellers 5 bei der vollen Offenstollung des Doppelsitzventils ist.

Claims

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1. Reinigbares Doppelsitzventil mit Leckkontrolle, insbesondere für die Nahrungsmittelindustrie, mit zwei voneinander getrennten Schließgliedern, die über im Einbauzustand des Doppelsitzventils nach oben aus dem Ventilgehäuse herausgeführte, teleskopartig ineinanderfassende Venti!stangen von außen gesondert derart ansteuerbar sind, daß beide Schließglieder gemeinsam in ihre volle Offenstellung oder einzeln und voneinander unabhängig in Teiloffenstellungen gelangen, wobei ein kleinerer Ventilteller, der unterhalb eines größeren Ventiltellers angeordnet ist, über ein Rohr mit der nach oben herausgeführten Ventilstange verbunden ist und die auf der Ventilstange gelagerte Hohlstange an dem größeren Ventilteller befestigt und über eine Lager- und Abdichtungsstelle nach oben aus dem Ventilgehäuse herausgeführt ist, sowie mit einem, sowohl in der Schließ- wie auch in der Offenstellung zwischen den Ventiltellern eingeschlossenen Leckage-Hohlraum, der mit dem im Ventilgehäuse unten abgedichtet gelagerten Rohr über oberhalb des kleineren Ventiltellers im Rohr angeordnete Durchtrittsöffnungen mit der Atmosphäre verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb einer ausschließlich den Vollhub (H₀) für die volle Offenstellung erzeugende Hauptverstelleinrichtung (11) eine eigenständige, ohne Änderung der angrenzenden Standardbauteile additiv zwischen Hauptverstelleinrichtung (11) und Laternengehäuse (19) einfügbare Verstelleinrichtung (20 -28) vorgesehen ist, die in einem einzigen Gehäuse (20) durch Kolben (22, 23) voneinander getrennte und begrenzte Zylinderräume (27, 28) aufweist, die gesondert derart ansteuerbar sind, daß beide Ventiltel-.ler eiir.-.i-ln und voneinander unabhängig in TeilnfffVistelTunqen gelangen.

2. Reinigbares Doppelsitzventil mit Leckkontrolle nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsflüssigkeit von außerhalb des Doppelsitzventils sowohl in der gemeinsamen Schließ- wie auch in der gemeinsamen Offenstellung der Ventilteller (5, 6) entweder von oben im Bereich der teleskopartig ineinanderfassenden Ventilstiingen (5a, 10) oder von unten über eine Reinigimgsmittelzuleitung innerhalb eines vom Außenmantel des Rohres (9) berandeten

Bereiches dem Leckage-Hohlraum zugeführt wird.

3. Reinigbares Doppelsitzventil mit Leckkontrolle nach einem der Ansprüche 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß ein unterer Kolben (23) die Teilhubbewegung des oben liegenden, größeren Ventiltellers (5) durch einseitig wirksame formschlüssige Mitnahme eines Hohlstangenkopfbundes (5c) und ein oberer Kolben (22) die Teilhubbewegung des unten liegenden, kleineren Ventiltellers (6) durch einseitig wirksame formschlüssige Mitnahme eines oberen Bundes (10b) der die Ventilstange (10) verlängernden Verbindungsstange (1O') bewirkt, daß innerhalb des Gehäuses (20) ein unterer Zylinderraum (28) einerseits durch einen Gehäuseboden (20a) und andererseits durch den unteren Kolben (23) und ein oberer Zylinderräum (27) einerseits durch den oberen Kolben (22) und andererseits durch den unteren Kolben (23) axial begrenzt wocden, daß jeder außenseits ijoqen da.'; Gehäuse (20·ι) und innenseits gegen die Verbindungsstange (10') bzw. den Hohlstangenkopf (5b) mittels Dichtungen (22a, 23a und 22b bzw. 23b) abgedichteter Zylinderraum (27, 28) über einen Druckmittel-Anschluß (20b bzw. 20c) verfügt und daß für den vom Kolben (22 bzw. 23) auf den Ventiltoller (5 oder 6) wirksam überI-ragbaren Teilhub (h_o bzw. h_u) Hubbegrenzungen vorgesehen sind.

4. Reinigbares Doppelsitzventil mit Leckkontrolle nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung eines Zwischenringes (24, 25) zwischen Kolben (22 bzw. 23) und dem diesem jeweils zugeordneten festen Anschlag (26 bzw. 2Od) eine Hubbegrenzung bewirkt.

5. Reinigbares Doppelsitzventil mit Leckkontrolle nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,daß als Hubbegrenzungen von außerhalb der Verstelleinrichtung (20 - 28) in Grenzen axial bewegliche Anschläge vorgesehen sind.

6. Reinigbares Doppelsitzventil mit Leckkontrolle nach eim?m der Ansprüche 2 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlstangenkopf (5b') an seinem oberen Ende als innerer Kolben (5e) mit relativ großem Durchmesser ausgebildet ist, der über eine in seiner äußeren Mantelfläche angeordnete innere Kolbendichtung (5f) innerhalb des unteren Knibens (23') mindestens entsprechend seinem maximalen Vollhub (H₀) dicht verschiebbar ist, wobei der zwischen den einander zugewandten Stirnflächen des inneren und unteren Kolbens (5e bzw. 23') gebildete Ringraum mittels Ausnehmung (23c) und Druckausgleich-Bohrung (5g) mit der Umgebung des Doppelsitzventils verbunden ist.

7. Reinibares Doppelsitzventil mit Leckkontrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, daß der beim Teilhub zwischen Ventilteller (5, 6) und Sitzfläche (4 bzw. 4a) gebildeter Ringspalt, welcher eine Verbindung zwischen Ventilgehäuse (2 bzw. 3) und Leckage-Hohlraum (7) zuläßt, gegebenenfalls durch Anordnung und Einbeziehung an sich bekannter Drosselspalte in Strömungsrichtung gesehen im Anschluß an die Ringspalte einen höheren Druckverlust besitzt, als die zwischen Leckage-Hohlraum (7) und Umgebung des Doppelsitzventils vorgesehene wirksame Ablaufleitung.