DE3133273C2 - Reinigbares Doppelsitzventil mit Leckkontrolle - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein reinigbares Doppelsitzventil mit Leckkontrolle, bei dem beide Ventilteller einzeln und voneinander unabhängig in Teiloffenstellungen überführt werden können und bei dem darüber hinaus sichergestellt ist, daß der Leckage-Hohlraum zwischen den Ventiltellern sowohl in der Schließ- wie auch in der Offenstellung der Ventilteller über eine von außerhalb des Ventilgehäuses herangeführte Zuleitung für Reinigungsflüssigkeit reinigbar ist. Das Doppelsitzventil besitzt dazu unterhalb einer den Vollhub erzeugenden Hauptverstelleinrichtung (11) eine weitere Verstelleinrichtung (20-28), die in einem einzigen Gehäuse (20) durch Kolben (22, 23) voneinander getrennte und begrenzte, gesondert ansteuerbare Zylinderräume (27, 28) aufweist. Die Reinigungsflüssigkeit wird entweder von oben im Bereich der teleskopartig ineinanderfassenden Ventilstangen (5a, 10) oder von unten über eine Reinigungsmittelzuleitung innerhalb des Rohres (9) zugeführt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein 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 Ventilstangen von außen gesondert derart ansteuerbar sind, daß beide Schließglieder gemeinsam durch eine Hauptverstelleinrichtung in ihre volle .Offenstellung oder einzein und voneinander unabhängig durch eine Nebenverstelleinrichtung mit zwei Kolben, die unabhängig voneinander ansteuerbar sind, in Teiloffenstellung gelangen, wobei ein kleinerer Ventilteller, der unterhalb eines größeren Ventiltellers angeordnet ist, einerseits

« mit der nach oben herausgeführten Ventilstange und andererseits mit einem im Ventilgehäuse unten abgedichtet gelagerten Rohr fest verbunden ist und die auf der Ventilstange gelagerte Hohlstange an dem größeren Ventilteller Gefestigt und über eine Lager- und Abdichtungsstelle nach oben aus dem Ventilgehäuse herausgeführt ist, sowie mit einem, sowohl in der Schließwie auch in der Offenstellung zwischen den Ventiltellern eingeschlossenen Leckage-Hohlraum, der mit dem im Ventilgehäuse unten abgedichtet gelagerten Rohr über Durchtrittsöffnungen mit der Atmosphäre verbunden ist.

Bekanntlich finden 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 Fordc-

rung, 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 Ventiloberseä^ 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 öffner, und zu schießen 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 ausgedehnten Produkfahrten den Leckage-Hohlraum sowohl in der Schließ- ais auch in der Offenstellung des Doppelsitzventils »iittels 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 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 unten liegenden 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 dimensionier», 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 dss 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 können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Doppelsitzventil der einleitend gekennzeichneten Gattung zu schaffen, bei der.· die Teiloffenstellung der Ventilteller einzeln und voneinander unabhängig durch eine möglichst einfache, eigenständige Nebenverstelleinrichtune erzeugt werden, während beide Ventilteller über eine standardisierte, relativ einfache Hauptverstelleinrichtung in ihre volle Offenstellung überführt werden. Zusätzlich soll eine 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 gedrückt wird.

Die grundsätzliche Lösung besteht darin, daß die Nebenverstelleinrichtung unterhalb der ausschließlich den Vollhub für die volle Offenstellung erzeugende Hauptverstelleinrichtung als eigenständige · Verstelleinrichtung ohne Änderung der angrenzenden Standardbauteile additiv zwischen Hauptverstelleinrichtung und Laternengehäuse eingefügt ist

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein weites (gehend standardisiertes Doppelsitzventil durch additives Einfügen einer relativ einfachen Nebenverstelleinrichtung Sonderfunktionen der einleitend beschriebener '; rt im Hinblick auf die Erzeugung von Teilüifensiellungcii der beiden Ventilteller erhält Das Einfügen eines weiteren Bauteils in ein relativ komplexes Gebilde, wie es ein Doppelsitzventil darstellt ist deshalb möglich, weil die einzelnen Bautei'a im Rahmen eines Baukastensystems an ihren Anschluß- und Verbindungsstellen weitestgehend genormt und standardisiert sind. Dies trifft 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

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Nebenverstelleinrichtung gemäß der Erfindung sieht vor, daß diese in einem einzigen Gehäuse unabhängig voneinander ansteuerbare axial übereinander angeordnete Zylinderräume mit Kolben für die Verstellung des unten bzw. oben liegenden Ventiltellers aufweist. Durch die vorgeschlagene Anordnung werden innerhalb eines einzigen Gcnäuses mittels der beiden Kolben zwei unabhängig voneinander voll funktionsfähige Zylinderräume geschaffen, die bei bekannten Anordnungen nur durch zusätzliche Zwischenwände im Gehäuse und zusätzlich notwendige Vorkehrungen zur Durchführung und Abdichtung der Ventilstangen realisierbar sind.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Nebenverstelleinrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der untere Kolben die Teilhubbewegung des oben liegenden, größeren Ventiltellers durch einseitig wirksame formschlüssige Mitnahme eines Hohlstangenkopfbundes und der obere Kolben die Teilhjcbewegung des unten liegenden, kleineren Ventiltellers durch einseitig wirksame formschlüssige Mitnähme eines oberer. Bundes der die Ventilstange verlängernden Verbindungsstange bewirkt, daß innerhalb dej Gehäuses der untere Zylinderraum einerseits durch einen Gehäuseboden und andererseits durch den unteren Kolben und der obere Zylinderraum einerseits durch

60. den oberen Kolben und andererseits durch den unteren Kolben axial begrenzt werden, daß jeder außerseits gegen das Gehäuse und innenseits gegen dit Verbindungsstange bzw. den Hohlstangenkopf mittels Dichtungen abgedichteter Zylinderraum über einen Druckmittel-Anschluß verfügt und daß für den vom Kolben auf den Ventilteller 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 weitere vorteilhafte Ausführungsform der Nebenverstelleinrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenring zwischen Kolben und dem diesem jeweils zugeordneten festen Anschlag als Hubbegrenzung angeordnet ist. Die vorgeschlagenen festen Zwischenringe bewirken eine ebenso einfache wie sichere Hubbegrenzung der einzelnen Kolben.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Nebenverstelleinrichtung gemäß der Erfindung sieht vor, die als Hubbegrenzung innerhalb der Nebenverstelleinrichtung 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 weitere Ausgestaltung der Nebenverstelleinrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlstungenkopf 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 maximalen Vollhub dicht verschiebbar ist, wobei der zwischen den einander zugewandten Stirnflächen des inneren und des unteren Kolbens mittels Ausnehmung gebildete Ringraum über eine 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 Vorspannkran, weiche 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 Nebenverstelleinrichtung in der Regel dem der Hauptverstelleinrichtung entspricht, ist es bei der vorgesehenen Ausbildung des inneren Kolbens hinsichtlich seiner wirksamen Kolbenfläche möglich, die auf den oberen Ventilteller insgesamt wirkende Schließkraft so zu bemessen, daß auch 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 schwerwiegenden Störfall sicher vermieden.

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

F i g. 1 ein Doppelsitzventil gemäß der Erfindung, wobei die Ventilgehäuse und die Nebenverstelleinrichtung im Mittelschnitt und die Hauptverstelleinrichtung und die Stellungsmeldeeinrichtung in der Ansicht dargestellt sind;

F i g. 2 einen Mitteischnitt durch eine Ausführungsform der Nebenverstelleinrichtung gemäß der Erfindung, wobei lediglich die rechte Hälfte der weitgehend symmetrischen Anordnung dargestellt ist und

F i g. 3 einen Mittelschnitt durch eine andere Ausführungsform der Nebenverstelleinrichtung gemäß der Erfindung, wobei lediglich die linke Hälfte dur weitgehend symmetrischen Anordnung dargestellt ist s Das Doppelsitzventil mit Leckkontrolle (Fig. 1) besteht auf den ersten Blick im wesentlichen aus fünf Baugruppen, einem Ventilgehäuse 1 mit seinen Einbauten, einem Laternengehäuse 19, einer Nebenverstelleinrichtung 20—28, einer Hauptverstelleinrichtung 11 und ei- ner Stellungsmelde-Einrichtung 12. Im Ventilgehäuse 1 des Doppelsitzventils befinden sich zwischen dessen Ventilgehäuseteile 2 und 3 zwei Sitzflächen 4 und 4a. Ein kleinerer Ventilteller 6 liegt auf der unteren Sitzfläche Aa und ist auf einer angetriebenen Ventilstange 10 fits xiert, die sich in ein Rohr 9 mit einer Ablaufbohrung 8 verlängert. Das Rohr 9 wird durch den unteren Ventilgehäuseteil 3 in die Atmosphäre geführt und durch Durchtrittsöffnungen 6a mit einem Leckage-Hohlraum 7 so verbunden, daß Leckmedium und Reinigungsiiüs sigkeit restlos ablaufen können. Ein oberer, größerer Ventilteller 5 ist durch eine ins Freie geführte, über eine Lager- und Abdichtungsstelle la im Ventilgehäuseteil 1 gelagerte und abgedichtete Hohlstange Sa auf der Ventilstange 10 gelagert und über eine Hohlstangendich- tung 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 einen Reinigungsmittel-Anschluß 15 im Be reich des Laternengehäuses 19 so in einen Ringspalt 18 zwischen Hohlst&nge 5a und Ventilstange 10 eingeleitet daß dieser vollständig gespült wird und über eine Austrittsöffnung 17 so abgelenkt daß alle Wandflächen des Leckage-Hohlraumes 7 und der Ablaufbohrung 8 ge spült werden. Die vorstehend beschriebene Einleitung der Reinigungsflüssigkeit von außerhalb des Doppelsiizvciuiis wurde beispielhaft ausgewählt und sie!!» gegenüber anderen bekannten Anordnungen des Reinigungszulaufs in den Leckage-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 eine Feder 14, die über eine Scheibe 13 gegen einen unteren Bund 10a der Ventilstange 10 wirkt gegen seine Sitzflä ehe 4 gepreßt Der Leckage-Hohlraum 7 ist Ober 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 7 mittels von außerhalb des Doppelsitzventils herangeführter Reinigungsflüssigkeit zu reinigen. Die volle Of- fenstcllung des Doppelsitzventils wird dadurch erreicht, daß die Hauptverstelleinrichtung 11 durch Einleitung eines Druckmittels, z. B. Preßluft über einen an der Stellungsmelde-Einrichtung 12 angeordneten Druckmittel-

Anschluß 12a angesteuert wird. Das Druckmittel gelangt dabei vom Druckmittel-Anschluß 12a über einen in F i g. 1 nicht näher bezeichneten Weg über eine Verstellstange 1 la in den Zylinder der Hauptverstelleinrichtung 11, wodurch ein nicht dargestellter Kolben über die Verstellstange 11a und die mit dieser verbundene Ventilstan·^ 10 den kleineren Ventilteller 6 von seiner Sitzfläche As. 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 einem Hohlstangenkopf 5b und dem unteren Bund 10a der Ventilstange 10 angeordnete Feder 14, die in der Schließstellung des Doppelsitzventils für die Anpressung des oberen Ventiltellers 5 auf seine Sitzfläche 4 sorgt, bewirkt auch bei der vollen nffpnstplliing nc* Doppelsitzventil.·; die Absperrung des Leckage-Hohlraumes 7 gegenüber dem Inhalt der Ven-(ilgehäuseteile 2 und 3. Die durch den großen Abflußquerschnitt 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 Abströmen des Druckmittels aus der Haup 'erStelleinrichtung 11.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe, nämlich ein Doppelsitzventil der vorstehend gekennzeichneten Art zu schaffen, bei dem die Teiloffenstellungen der Ventilteller einzeln und voneinander unabhängig erzeugt werden, ist vorgesehen, daß die Nebenverstelleinrichtung unterhalb der ausschließlich den Vollhub H₀ für die volle Offenstellung erzeugende Hauptvcrstelleinrichtung 11 als eigenständige Verstelleinrichtung 20—28 eingefügt ist. Die in der Beschreibung zu Fig.2 im einzelnen erläuterte Nebenverstelleinrichtung 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 die Nebenverstelleinrichtung 20—28. In F i g. 1 ist darauf verzichtet worden, die Verbindungsstelle und die Verbindungsart zwischen Ventil- und Hohlstange 10 bzw. 5a und der entsprechenden, mit diesen verbundenen Bauteile aus dem Bereich der Nebenverstelleinrichtung 20—28 näher darzustellen. In jedem Falle erfolgt die Verbindung der entsprechenden Teile miteinander durch Verschraubung, und zwar derart daß das Einfügen der Nebenverstelleinrichtung 20—28 zwischen Hauptverstelleinrichtung 11 und Laternengehäuse 19 ohne Änderung der angrenzenden Standardbauteile erfolgen kann.

In F i g. 2 ist die rechte Hälfte der weitestgehend symmetrischen Nebenverstelleinrichtung 20—28, die in F i g. 1 vollständig dargestellt ist, jedoch in der dazugehörigen 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 Laternengehau.se 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 über eine innerhalb der Verstelleinrichtung angeordnete Verbindungsstange 10'. Die Verbindungsstellen sind als leicht lösbare Verschraubungen ausgebildet, wobei die Verbindungsstange 10' auf der Seite der Hauptverstelleinrichtung 1 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 tOb 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 ein unterer 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 20£> 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 eine gehäuseseitige Hohlstangenkopfdichtung 21 vorgesehen. Von den beiderseits einer im Hohlstangenkopf 5b vorgesehenen

so Leckage-Öffnung 5d angeordneten Dichtungen dient die obere 16a der Abdichtung des oberen Zylinderraumes 27 gegen die Umgebung der Verstelleinrichtung, während die untere 16 eine entsprechende Abdichtung des Ringspaltes 18 bewirkt Unterhalb der Leckageöffnung 5d ist im Hohlstangenkopf 5b der Reinigungsmittel-Anschluß 15 angeordnet welcher eine Verbindung des Ringspaltes 18 mit der Umgebung des Doppelsitzventils herstellt Die Leckageöffnung 5d hat die Aufgabe, sowohl Leckagen aus dem Ringspalt 18 als auch solche aus der Nebenverstelleinrichtung 20—28 anzuzeigen und abzuführen. Zwischen dem oberen Kolben 22 und einem Deckel 26 bzw. zwischen dem unteren Kolben 23 und einem oberhalb letzterem angeordneten Anschlag 2Od ist jeweils ein oberer bzw. unterer Zwischeming 24 bzw. 25 angeordnet

Wird beispielsweise über den oberen Druckmittel-Anschluß 20b Druckmittel, z. B. Preßluft in den oberen Zylinderraum 27 eingeleitet so bewegt sich der obere

Kolben 22 aufwärts, kommt am oberen Bund 106 zur Anlage und bewirkt über die Verbindungsstange 10' eine Aufwärtsbewegung der Ventilstange 10 und damit des unteren Ventiltellers 6. Der Teilhub h_u des unteren Tellers kommt dadurch zustande, daß der obere Zwischenring 24 am Deckel 26 anschlägt. Über die Höhe des oberen 7"vischenrings 24 ist damit eine Festlegung des Teilhube j 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 56, die Hohlstange 5a und zwangsläufig den oberen Ventilteller 5 ebenfalls anhebt Der Teilhub h₀ 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 Ventiltellers 5 möglich.

Bei der Sitzreinigung des unteren Ventiltellers 6, d. h. wenn Druckmittel über den oberen Druckmittel-Anschluß 206 in den oberen Zylinderraum 27 einströmt, entsteht eine durch die wirksame Stirnfläche des Hohlstangenkopfbundes 5c 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 wirksame Stirnfläche relativ klein ist ergibt sich daraus lediglich eine relativ kleine zusätzliche Schließkraft

Eine weitere, in F i g. 3 halbseitig im Mittelschnitt dargestellte Ausführungsform der Nebenverstelleinrichtung bewirkt eine zusätzliche Schließkraft auf den oberen Ventilteller 5 für den Fall einer Sitzreinigung des unteren Ventiltellers 6. Dies wird beispielhaft dargestellt dadurch erreicht, daß ein unterer Kolben 23' (in der Figurenbeschreibung zu Fig.2 bereits benannte Bauteile erhalten in der Figurenbeschreibung zu F i g. 3 die Kennzeichnung durch einen hochgesetzten Strich) durch stoffschlüssige Integration des unteren Zwischenringes 23 als Führungszylinder 25' ausgebildet ist in dem eine an seinem oberen Ende als innerer Kolben 5e mit relativ großem Durchmesser ausgestalteter Hohlstangenkopf 56' mittels einer inneren Kolbendichtung 5/ dichtend axial verschiebbar ist Der zwischen den einander zugewandten Stirnflächen des inneren und unteren Kolbens Se bzw. 23' gebildete Ringraum ist mittels einer Ausnehmung 23c und in Verbindung mit einer Druckausgleichbohrung Sg mit der Umgebung des Doppelsitzventils verbunden. Die Abdichtung des Hohl-Stangenkopfes 56'einerseits gegen den unteren Kolben 23' und andererseits gegen den Gehäuseboden 20a erfolgt Ober eine kolbenseitige bzw. gehäuseseitige Hohlstangenkopfdichtung 236' 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 206 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 Kolben 5e entsprechend groß und addiert sich als dominierende Komponente zur Vorspannkraft der FedC;· 14, so daß bei der kritischsten aller Reinigungsvarianten, nämlich der Sitzreinigung des unteren Ventiltellers 6, der obere Ventilteller 5 e'ne zusätzliche Schließkraft erfährt Der abgedichtete Gleitweg g_mm des inneren 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 Offenstellung des Doppelsitzventils ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

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 Ventilstangen von außen gesondert derart ansteuerbar sind, daß beide Schließglieder gemeinsam durch eine Hauptverstelleinrichtung in ihre volle Offenstellung oder einzeln und voneinander unabhängig durch eine Nebenverstelleinrichtung mit zwei Kolben, die unabhängig voneinander ansteuerbar sind, in Teiloffenstellungen gelangen, wobei ein kleinerer Ventilteller, der unterhalb eines größeren Ventiltellers angeordnet ist, einerseits mit der nach oben herausgeführten Ventilstange und andererseits mit einem im Ventilgehäuse unten abgedichtet gelagerten Rohr fest verbunden ist und die auf der Vciiiüsiange 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 Ver.tiltellern eingeschlossenen Leckage-Hohlraum, der mit dem im Ventilgehäuse unten abgedichtet gelagerten Rohr über Durchtrittsöffnungen mit der Atmosphäre verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenvs: .!teileinrichtung unterhalb der ausschließlich den Vollhub (H₀) für die volle Offenstellung erzeugende Hauptverstelleinrichtung (11) als eigenständige Verste!leinrici?iung ohne Änderung der angrenzenden Standardbauteile additiv zwischen Hauptvcrsteüeinrichtung (!1) und Laternengehäuse (19) eingefügt ist

2. Reinigbares Doppelsitzventil mit Leckkontrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenverstelleinrichtung (20—28) in einem einzigen Gehäuse (20) unabhängig voneinander ansteuerbare axial übereinander angeordnete Zylinderräum« (27, 28) mit Kolben (22,23) für die Verstellung des unten bzw. oben liegenden Ventiltellers (5,6) aufweist

3. Reinigbares Doppelsitzventil mit Leckkontrolle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Kolben (23) die Teilhubbewegung des oben liegenden, größeren Ventiltellers (5) durch einseitig wirksame formschlüssige Mitnahme eines Hohlstangenkopfbundes (5c) und der obere Kolben (22) die Teiihubbewegung des unten liegenden, kleineren Ventiltellers (6) durch einseitig wirksame formschlüssige Mitnahme eines oberen Bundes {10b) der die Ventilstange (10) verlängernden Verbindungsstange (10') bewirkt, daß innerhalb des Gehäuses (20) der untere Zylinderraum (28) einerseits durch einen Gehäuseboden (20a) und andererseits durch den unteren Kolben (23) und der obere ZylindeiTaum (27) einerseits durch den oberen Kolben (22) und andererseits durch den unteren Kolben (23) axial begrenzt werden, daß jeder außenseits gegen das Gehäuse (20a,) und innenseits gegen die Verbindungsstange (10') bzw. den Hohlstangenkopf (5b) mittels Dichtungen (22a, 23a und 226 bzw. 23b) abgedichteter Zylinderraum (27,28) über einen Druckmittel-Anschluß (206 bzw. 20c) verfügt und daß für den vom Kolben (22 bzw. 23) auf den Ventilteller (5 oder 6) wirksam übertragbaren Teilhub (h_o bzw. h„)

Hubbegrenzungen vorgesehen sind.

4. Reinigbares Doppelsitzventil mit Leckkontrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenring (24, 25) zwischen Kolben (22 bzw. 23) und dem diesem jeweils zugeordneten festen Anschlag (26 bzw. 2Od) als Hubbegrenzung angeordnet ist

5. Reinigbares Doppelsitzventil mit Leckkontrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 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 einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn-

-.3 zeichnet, 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 (ßf) innerhalb des unteren Kolbens (23') mindestens entsprechend seinem maximalen Vcilhub (H₀) dicht verschiebbar ist, wobei der zwischen den einander zugewandten Stirnflächen des inneren und des unteren Kolbens (5e bzw. 23') mittels Ausnehmung (23c) gebildete Ringraum über eine Druckausgleich-Bohrung (5g) mit der Umgebung des Doppelsitzventils verbunden ist