DE3215799C2

DE3215799C2 -

Info

Publication number: DE3215799C2
Application number: DE19823215799
Authority: DE
Inventors: Stefan Ing.(Grad.) 8860 Noerdlingen De Zahrer
Original assignee: Leonhard Schleicher Suedmo-Armaturenfabrik 7081 Riesbuerg De GmbH
Current assignee: Suedmo Holding GmbH
Priority date: 1982-04-28
Filing date: 1982-04-28
Publication date: 1993-01-21
Also published as: DE3215799A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein aseptisches Ventil mit einem mit einem konischen Sitz in einem Ventilgehäuse zusam menwirkenden Verschlußstück mit entsprechender Ringdicht fläche, das über eine Spindel an einen Stellantrieb ange schlossen ist und mit einem die Spindel koaxial umgebenden, die Spindelabdichtung bildenden Faltenbalg verbunden ist, der an seinem freien Ende einen zwischen dem eigentlichen Ventilgehäuse und einer Ventillaterne einspannbaren Anschluß flansch mit einer konischen Dichtfläche aufweist, die gegen eine komplementäre Ringsitzfläche des Gehäuses anliegt, wo bei das Verschlußstück, der Faltenbalg und sein Anschluß flansch eine als Ganzes auswechselbare, nach oben offene, rotationssymmetrische Ersatz-Einheit bilden.

Aus der eigenen DE-OS 28 42 813 ist bereits ein aseptisches Ventil bekannt, bei dem ein Ver schlußstück, ein Faltenbalg und sein Anschlußflansch eine als Ganzes auswechselbare, nach oben offene, rotationssymmetri sche Ersatz-Einheit bilden. Diese Ersatz-Einheit erscheint insofern verbesserungsbedürftig, als der aus Metall bestehende Faltenbalg verhältnismäßig kurzlebig ist und sowohl das Ver schlußstück als auch der Anschlußflansch mit Dichtungen aus gestattet sind, so daß, obwohl eine Ersatz-Einheit geschaffen ist, ein wenig vorteilhafter mehrgliedriger Aufbau vorliegt.

In der FR-PS 13 16 620 ist ein Ventil beschrieben, bei dem eine gummielastische Roll-Membrane aus PTFE zur Anwendung kommt, die mit einem Balg der hier interessierenden Art nicht verglichen werden kann, nicht zuletzt deshalb, weil diese Roll-Membrane keine Ersatz-Einheit gemäß der eingangs erwähnten Gattung zu bilden vermag.

Bei der FR-PS 22 73 986 handelt es sich zwar um ein Ventil mit einem PTFE-Balg, jedoch kann ein solches Ventil für aseptische Anlagen in der Lebensmittel- und in der Pharmaindustrie nicht eingesetzt werden, da sich Produktreste im oberen Teil des Balges festsetzen können und Flüssigkeit zwischen Balgoberteil und Gehäuse einzudringen vermag. Weder die erwähnten Reste noch die Flüssigkeit können ausgespült werden, so daß das be kannte Ventil für den hier interessierenden Zweck ungeeignet ist.

Ähnliches gilt für die DE-AS 10 19 878, die ein stopfbuchsenloses Auslaufventil mit einem Faltenbalg behandelt, das gegenüber einem aseptischen Ventil artfremd ist.

Die DE-OS 20 48 943 offenbart zwar einen Balg, der gegen ag gressive Medien widerstandsfähig ist und sich mit einer ein schraubbaren Spindel bewegen läßt, jedoch handelt es sich auch hier um keine Ersatz-Einheit. Zusammengefaßt ist daher festzu stellen, daß keine der bekannten Bauarten, auch nicht in ihrer Zusammenschau, imstande ist, eine Ersatz-Einheit zu schaffen, welche die Nachteile gemäß der Bauart der DE-OS 28 42 813 nicht aufweist.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu grunde, die als zweckmäßig erkannte Ersatz-Einheit noch vor teilhafter und wirtschaftlicher zu gestalten, insbesondere soll die Mehrgliedrigkeit wegfallen und die Lebensdauer er höht werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Kombination folgender, teilweise an sich bekannter Merkmale:

a) Die Ersatz-Einheit ist aus einem schichtweise aufgebauten Polytetrafluoräthylen-Block herausgearbeitet;
b) das obere und untere Ende der Ersatz-Einheit ist glasfaser verstärkt;
c) für den Anschluß der zu dem Stellantrieb führenden Spindel an die Ersatz-Einheit ist auf der Innenseite eine mit einem Schraubmuffenansatz ausgestattete Verstärkungsplatte, in die die Spindel einschraubbar ist, vorgesehen;
d) die Verstärkungsplatte ist mittels Holzschrauben an dem Ventilteller befestigt, und
e) die Ventillaterne ist mit einem Halsansatz versehen, der den Radialschub des Flansches nach innen abfängt.

Durch das Merkmal a) wird eine Ersatz-Einheit geschaffen, die durch die an sich bekannte Verwendung von Polytetrafluoräthylen- Werkstoff bei hoher Elastizität im Balgbereich und allgemeiner chemischer Widerstandsfähigkeit eine lange Lebensdauer hat. Da die Ersatz-Einheit aus einem Werkstoff herausgearbeitet ist, der vorzügliche Dichteigenschaften besitzt, kommen auch die bisher erforderlichen Dichtungen in Fortfall, wodurch sich wirtschaftliche Vorteile ergeben, nicht zuletzt deshalb, weil keine zusätzlichen Arbeitsgänge ausgeführt werden müssen. Wenn man nach dem Teilmerkmal b) vorgeht, erhält man eine Ersatz- Einheit, die dort Festigkeit besitzt, wo es auf letztere an kommt und die Elastizität in den Bereichen aufweist, wo sie vorhanden sein muß. Es versteht sich, daß diese Eigenschaf ten auch durch Änderungen in den Materialstärken beeinflußbar sind, ohne dadurch wirtschaftliche Nachteile hinnehmen zu müssen.

Das Teilmerkmal nach c) schafft einen Anschluß der Spindel an die Ersatz-Einheit, die höchsten mechanischen Beanspruchun gen gewachsen ist, während bei einer bekannten Bauart die Spindel unmittelbar in den Ventilteller eingreift, also der Ventilteller nicht nur eine zentrale Schwächung erfährt, sondern auch die Gefahr besteht, daß sich der Ventilteller durch die Kraft des Stellantriebes nach unten durchwölbt, wodurch die Dichtigkeit zwischen den Ringdichtflächen des Gehäuses und des Ventiltellers leidet. Die Verstärkungsplatte beseitigt diese Gefahr, da sie den Dichtdruck gleichmäßig auf eine große Ringfläche verteilt. Die Verstärkungsplatte mit ihrem Schraubmuffenansatz gewährleistet auch eine sichere und feste Verbindung mit der Spindel, die an ihrem unteren Ende als Gewindezapfen ausgebildet ist.

Die Maßnahme nach d) stellt eine einfache, aber hochwirksame Verbindung zwischen der Verstärkungsplatte und dem Ventil teller dar, ohne letzteren zu schwächen.

Die Maßnahme nach e) bietet eine Gewähr dafür, daß die Ersatz- Einheit sicher festgehalten ist, letzteres um so mehr, da nicht nur - wie schon erwähnt - der Ventilteller, sondern auch der obere Rand der Ersatz-Einheit Glasfaserverstärkung gen aufweist.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise er läutert; es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Ersatz-Einheit, die im wesentlichen der vorbekannten Bau art entspricht, und

Fig. 2 eine Weiterbildung des Gegenstandes der Fig. 1, eingebaut in ein vereinfacht dar gestelltes aseptisches Ventil und aus Kunststoff bestehend.

Die aus Fig. 1 ersichtliche und dem besseren Verständnis der Fig. 2 dienende Ersatz-Einheit wird im einbaufertigen Zustand geliefert und sie besteht aus dem Ventilteller 5, dem damit fest verbundenen Metallbalg 10 und dem mit dem Metallbalg 10 fest verbundenen Anschlußquerschnitt 13. Da bei einem auszuwechselnden Metallbalg in der Regel auch die Dichtungen verbraucht sind und erneuert werden müssen, sind die bei dieser Bauart erforderlichen Dich tungen fest mit der Ersatz-Einheit verbunden. So ist die massive, aus Polytetrafluoräthylen bestehende Dichtung 9 auf den mit einem entsprechenden Gewinde versehenen Ven tilteller 5 aufgeschraubt, während der Anschlußquerschnitt 13 die Ringdichtung 14 in einem Einstich 15 aufnimmt.

Nach Fig. 2 besteht das aseptische Ventil im wesentlichen aus einem Ventilgehäuse 1 mit dem Ventiltellersitz 2 und den Anschlußstutzen 3, 4 für die Produktleitungen. Im Ventilgehäuse 1 befindet sich die Ersatz-Einheit, die hier mit 20 bezeichnet ist und die aus Polytetrafluor äthylen besteht und in Übereinstimmung mit der Fig. 1 den Ventilteller 5, den Balg 10 und den Anschlußquerschnitt 13 aufweist. Zum Betätigen des Ventiltellers 5 dient eine Ventilspindel 7, die unter dem Einfluß eines nur ange deuteten pneumatischen Stellantriebes 8 steht, der durch einen elektrischen Stellantrieb, durch einen Handantrieb oder durch ein in der Wirkung ähnliches Hilfsmittel ersetzt sein könnte.

Die lichte Höhe des Gehäuses 1 entspricht dem Durchmesser des Anschlußstutzens 4, wodurch im oberen Teil des Ge häuses 1 kein für die Reinigung ungünstiger toter Raum (Luftdom) vorhanden ist.

Zwischen dem Ventilgehäuse 1 und dem Ventilantrieb 8 ist als Verbindungsteil eine Ventillaterne 16 mit mindestens einer fensterartigen Öffnung 17 vorgesehen. Dadurch kann die Ersatz-Einheit 20 bzw. ihr Innenraum 18 mit einem Wasserschlauch od. dgl. ausgespritzt oder mit einer Druck luftpistole trockengeblasen oder mit einer Desinfektions lösung gespült bzw. bis zum oberen Rand gefüllt werden. Ferner läßt diese nach oben offene Bauart der Einheit 20 eventuelle Bruchstellen und dadurch auftretende Undich tigkeiten sofort optisch erkennen.

Die Verbindung der einstückigen Ersatz-Einheit 20 mit der Spindel 7 erfolgt über einen zur Spindel gehörigen Ge windezapfen 6, der in eine muffenartige Verstärkung 21 einer Verstärkungsplatte 22 eingreift, die ihrerseits mittels Holzschrauben 23 gegen die Innenseite des Ventil tellers 5 verspannt ist.

Der Anschlußquerschnitt 13 der Einheit 20 wird in der Weise festgelegt, daß er mit Hilfe der Laterne 16 gegen einen Kegelsitz 24 des Gehäuses 1 gepreßt wird. Da der Kegelsitz 24 einen radialen Schub nach innen zur Folge hat, weist die Laterne einen Halsansatz 25 auf, der ver hindert, daß der bei 26 nach unten abgesetzte Anschluß querschnitt 13 nach innen gedrückt wird.

Da die Ersatz-Einheit 20 im Bereich des Anschlußquer schnittes 13 und im Bereich des Ventiltellers 5 gegenüber dem Bereich des Balges 10 verhältnismäßig fest sein muß, sind die Teile 5, 13 glasfaserverstärkt. Eine zwingende Notwendigkeit besteht dazu jedoch nicht. So ist es z. B. denkbar, daß bei einem verhältnismäßig kleinen Ventilhub die Ersatz-Einheit 20 durchwegs unverstärkt bleiben kann, d. h., Änderungen in den Materialstärken reichen aus, um die erforderlichen Bewegungen zu beherrschen.

Claims

Aseptisches Ventil mit einem mit einem konischen Sitz in einem Ventilgehäuse zusammenwirkenden Verschlußstück mit entsprechen der Ringdichtfläche, das über eine Spindel an einen Stellantrieb angeschlossen ist und mit einem die Spindel koaxial umgebenden, die Spindelabdichtung bildenden Faltenbalg verbunden ist, der an seinem freien Ende einen zwischen dem eigentlichen Ventilgehäuse und einer Ventillaterne einspannbaren Anschlußflansch mit einer konischen Dichtfläche aufweist, die gegen eine komplementäre Ringsitzfläche des Gehäuses anliegt, wobei das Verschlußstück, der Faltenbalg und sein Anschlußflansch eine als Ganzes aus wechselbare, nach oben offene, rotationssymmetrische Ersatz- Einheit bilden, gekennzeichnet durch die Kombination folgender, teilweise an sich bekannter Merkmale:
- a) Die Ersatz-Einheit (20) ist aus einem schichtweise aufge bauten Polytetrafluoräthylen-Block herausgearbeitet;
- b) das obere und untere Ende der Ersatz-Einheit (20) ist glasfaserverstärkt;
- c) für den Anschluß der zu dem Stellantrieb (8) führenden Spindel (7) an die Ersatz-Einheit (20) ist auf der Innen seite eine mit einem Schraubmuffenansatz (21) ausgestat tete Verstärkungsplatte (22), in die die Spindel ein schraubbar ist, vorgesehen;
- d) die Verstärkungsplatte (22) ist mittels Holzschrauben (23) an dem Ventilteller (5) befestigt, und
- e) die Ventillaterne (16) ist mit einem Halsansatz (25) ver sehen, der den Radialschub (vgl. 26) des Flansches (vgl. 13) nach innen abfängt.