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Hintergrund
der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft Ventile für
die Steuerung oder Regelung des Flusses von Flüssigkeiten und insbesondere
so genannte "block-and-bleed"-Ventile, die zusammengebaut sind,
um Verteilereinheiten für
eine Steuerung oder Regelung des Flusses von Flüssigkeiten, insbesondere flüssigen Nahrungsmitteln
oder Getränken,
von vielfältigen
Quellen zu vielfältigen Überbringungszielen
zu bilden.
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Die
Erfindung stellt eine Modifikation der Ventilbaugruppen dar, die
in den Patenten
US 5,232,023 ,
erteilt am 03. August 1993, und
US 5,450,878 ,
erteilt am 19. September 1995, offenbart sind.
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In
der Nahrungsmittelverpackungsindustrie besteht üblicherweise ein Bedarf, eine
Zahl von Quellen von Fluid, wie beispielsweise unterschiedliche
Typen von Milch oder unterschiedliche Typen eines Softdrinks, mit
einer Zahl von unterschiedlichen Füllmaschinen zu verbinden, um
unterschiedliche Behälter,
wie beispielsweise Gallonen, Halbgallonen, Quarts u. ä., zu befüllen. Bisher
sind diese Verbindungen in Form von Verteilern bereitgestellt worden, die
eine Zahl von Leitungen von Quelltanks mit Kreuzungspunkten mit
einer Zahl von Leitungen, die zu Füllmaschinen führen, aufweisen
mit Ventilen zur Steuerung oder Regelung des Flusses von Flüssigkeit
von einem gewählten
Quelltank oder mehreren gewählten
Quelltanks zu einer gewählten
Füllmaschine
oder mehreren gewählten
Füllmaschinen. Eine
derartige Anordnung benötigt
allerdings eine extrem viele Ventile. Beispielsweise würde eine
einzelne Verteilungseinrichtung, die zehn Quelltanks mit zehn Füllmaschinen
verbindet, mehr als 100 Ventile verwenden, um die Steuerung oder
Regelung, die erforderlich und gewünscht ist, zu ermöglichen.
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In
der Vergangenheit war es üblich,
besonders gestaltete Ventile einzusetzen, um diese Verteilungseinrichtungen
zu steuern, die "block-and-bleed"-Ventile oder gelegentlich "leak-detector"-Ventile genannt
werden, bei denen ein derartiges Ventil an jedem Verteilungsschnittpunkt
installiert ist. "block-end-bleed"-Ventile sind insbesondere einsetzbar
in der Gesundheitsindustrie oder Sanitärindustrie, da diese eine Steuerung
oder Regelung des Flusses von unterschiedlichen Fluidtypen durch dasselbe
Ventil ermöglichen
mit einem doppelten Schutz gegen ein Durchmischen derartiger Fluide. Beispielsweise
kann es wünschenswert
sein, dass Schokoladen-Milch durch einen Teil des Ventils fließt und weiße Milch
durch einen anderen Teil oder dass pasteurisierte Milch durch einen
Teil fließt
und rohe Milch durch einen anderen Teil oder eine "clean-in-place"-Lösung (Reinigungslösung) durch einen
Teil und Milch oder ein anderes Nahrungs-Fluid durch einen anderen
Teil. Selbstverständlich
ist es wichtig, dass nicht zugelassen wird, dass sich diese Fluide
vermischen. Die einschlägigen
Normen erfordern, dass selbst bei einem Versagen eines einzelnen
Ventilsitzes oder eines Ventilstopfens ein derartiges Vermischen
nicht erfolgt.
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Während in
der Vergangenheit verwendete Ventile grundsätzlich zufrieden stellend gearbeitet haben,
waren diese extrem komplex und teuer und haben viele koaxiale unabhängig voneinander
betreibbare Aktuatoren und Ventilstangen erfordert. Unter bestimmten
Umständen
haben diese Ventile eine nicht unerhebliche Leckage und Produktabfall
hervorgerufen. Wenn diese nicht wie zuvor erwähnt versagt haben, war trotz
einer Vermeidung einer Durchmischung von unterschiedlichen Fluiden
deren Wartung schwierig und teuer.
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Selbst
in verbesserten Systemen tritt das Problem auf, dass mit einer Abnutzung
eines Ventils das Ersetzen der Ventilsitze oder Ventilstopfen in
einer Ventilbaugruppe sehr zeitaufwendig ist und daher sehr teuer
ist, sowohl hinsichtlich der Kosten der Ersatzteile als auch hinsichtlich
Produktionsausfällen infolge
der langen Unterbrechungszeiten während des Reparaturverfahrens.
Um diese Unterbrechungszeiten zu minimieren, ist es erforderlich
gewesen, ein umfangreiches Inventar von teuren Ersatzbaugruppen
bereitzuhalten. Daher besteht der Bedarf an verbesserten Ventilbaugruppen
fort, die ökonomisch
sind, bequem zu reparieren sind und eine Vergeudung von geförderten
Fluiden minimieren.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung schlägt
eine Ventilbaugruppe vor, die verwendbar ist in Verteilungssystemen,
die individuell steuer- oder regelbare Ventilstopfen bereitstellt
mit konzentrischen Stößeln und einem
kreisförmigen
Ring, auf dem Ventilsitze auf jedem Ende vorgesehen sind, wobei
die Ventilstopfen und Sitze als eine einzelne Baugruppe entfernbar sind.
Ein Ablass-, Dränage-
oder Leckage-Detektoranschluss ist lateral an der Baugruppe vorgesehen.
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Entsprechend
einer Ausgestaltung der Erfindung werden zwei Ventile kombiniert
in einem einzelnen Ventilgehäuse,
die unabhängig
steuer- oder regelbare koaxiale Aktuatoren verwenden, während ein drittes
Leckage-Detektorventil hiermit durch Öffnungen durch den zentralen
Bereich des Ventilsitzrings verbunden ist. Ein kurzer verbindender
Kreis oder eine kurze Verbindungsleitung ist derart konfiguriert, dass
Flüssigkeit
infolge der Schwerkraft von der Ventilbaugruppe durch das dritte
Ventil abgelassen wird zu einem Ablass, der zur Atmosphäre offen
ist. Die Erfindung schlägt
auch eine unabhängige
Steuerung oder Regelung des Ablassanschlusses vor, der als ein Leckage-Detektor
dient. Ein wichtiger Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung
von konzentrisch konfigurierten oder koaxialen Aktuatorstangen,
um eine unabhängige
Steuerung oder Regelung mittels unabhängiger Aktuatoren zu ermöglichen.
Die Aktuatoren und die Ventilbaugruppen sind gemeinsam mit dem neuen
ringförmigen
Ventilsitzring leicht als eine einzelne Baugruppe für eine Reparatur
oder einen Austausch entfernbar.
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Weiterhin
schlägt
die Erfindung die Verwendung einer derartigen Einheit mit zwei Ventilen
zusammen mit einem dritten, kostengünstigen einzelnen Aktuatorventil
vor, die alle zusammen in einer einzelnen Unterbaugruppe kombiniert
sind, um eine kostengünstige,
aber effektive Ventilbaugruppe bereitzustellen. Ein wichtiger Vorteil
der vorliegenden Erfindung ergibt sich aus der Tatsache, dass eine
unabhängige
Steuerung oder Regelung von drei unabhängig voneinander steuer- oder
regelbaren Ventilen ein Schließen
des Einflussventils ermöglicht,
während
der Leckage-Detektoranschluss geschlossen bleibt, um ein Ablassen
von Flüssigkeiten
infolge der Schwerkraft aus dem Ausflussventil zuzulassen, welches
offen bleibt. Wenn ein derartiges Ablassen vervollständigt ist,
kann das Ausflussventil geschlossen werden und der Dränage-Anschluss
kann geöffnet werden.
Daher tritt kein signifikanter Verlust an Fluid auf, wenn die Ventile
in Bewegung sind. Die Ventile entsprechend der vorliegenden Erfindung
sind insbesondere effektiv hinsichtlich einer Vermeidung eines unerwünschten
Vermischens von unterschiedlichen Typen von Fluiden, selbst wenn
ein Ventilsitz oder ein Ventilstopfen versagt.
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Ein
wichtiger Vorteil der Erfindung betrifft die Bereitstellung einer ökonomischen
Ventilbaugruppe, die einen Leckage-Detektor aufweist, d. h. eine Öffnung zu
der Atmosphäre,
was in Übereinstimmung
ist mit den anwendbaren gesetzlichen Regelungen, die in der Milchindustrie
verwendet werden, und ein Verschütten
von Milch zu jeder Zeit, die der Leckage-Detektor geöffnet wird,
vermeidet. In Übereinstimmung mit
einem wichtigen Aspekt der Erfindung wird eine Reinigung der Ventilbaugruppe
durch die Tatsache vereinfacht, dass jedes Ventil in der Baugruppe
vollständig
und adäquat
gereinigt werden kann infolge der Tatsache, dass jeder Ventilstößel in dem
System vollständig
erweitert werden kann und zum Zweck der Reinigung zurückgezogen
werden kann. Hierdurch wird eine adäquate Reinigung der Ventilteile und
zugeordneter O-Ringe und ähnlicher
Dichtungen gewährleistet.
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Kurz
zusammengefasst stellt die Erfindung eine Ventilbaugruppe bereit,
welche einen Ventilkörper
aufweist, der von einem Zylinder gebildet ist, der ein oberes und
ein unteres Ende besitzt mit einem Einlassanschluss an einem Ende,
einem Auslassanschluss an einem gegenüberliegenden Ende und zumindest
einem seitlichen Auslassanschluss. Ein annulares Ringelement besitzt
ein oberes Ende und ein unteres Ende, an denen ein oberer Ventilsitz
und ein unterer Ventilsitz gebildet sind, wobei der Ring um dessen
Umfang an jedem Ende gegenüber
dem Ventilkörper
abgedichtet ist. Ein zentraler Bereich des Rings, der das obere
Ende und das untere Ende verbindet, besitzt zumindest eine Öffnung und
vorzugsweise ungefähr
6–8 Öffnungen
hierdurch, die in fluidischer Flussverbindung mit dem seitlichen
Auslassanschluss stehen.
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Eine
Aktuator-Baugruppe, die in den Zylinder eingesetzt oder eingepasst
ist, beinhaltet Aktuatoren, konzentrisch angeordnete oder angepasste
Aktuatorstangen, Ventilstößel und
Ventilstopfen für
ein Öffnen
und Schließen
der zwei Ventilanschlüsse
durch Wirkverbindung mit den Ventilsitzen an gegenüberliegenden
Seiten des Rings. Die Stange für
den oberen Ventilsitz ist in Form eines hohlen Zylinders ausgebildet,
der konzentrisch und koaxial zu der Aktuatorstange für den unteren
Sitz ist, wobei die erste Stange und die zweite Stange unabhängig voneinander
aktivierbar sind. Eine unabhängig
steuer- oder regelbare Aktuator-Baugruppe in dem seitlichen Auslassanschluss
beinhaltet einen Ventilaktuator, eine Aktuatorstange, die befestigt
ist, und einen Ventilstopfen für
ein Schließen
des Auslassanschlusses. Der Auslassanschluss ist in geöffnetem
Zustand in Flussverbindung mit einer Dränage oder einem Ablass, der
offen ist zu der Atmosphäre,
wodurch Flüssigkeiten
infolge der Schwerkraft von dem Raum zwischen dem kreisförmigen Ring
und dem Zylinder abgelassen werden können, wenn der seitliche Auslass offen
ist. Die Aktuator-Baugruppe, die den ringförmigen Ventilsitzring beinhaltet,
ist als eine Einheit von dem Zylinder für eine Reparatur oder eine
Ersetzung entfernbar.
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Andere
Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus dem Folgenden ersichtlich.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine teilweise geschnittene Ansicht von einer Ventilbaugruppe, die
mit einer Verteilerbaugruppe verbunden ist und entsprechend einer
Ausführungsform
der Erfindung gestaltet ist;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein Ventilsitzringelement entsprechend
der Erfindung zeigt mit Teilbereichen, die im Querschnitt dargestellt sind;
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3 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
der Ventilbaugruppe gemäß 1;
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4 ist
eine vergrößerte Teilansicht
des getrennten Ventilkörpers
und der Ventilsitze der Baugruppe gemäß 3 im Querschnitt;
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5 ist
eine vergrößerte Teilansicht
einer Ventilbaugruppe entsprechend einer modifizierten Ausführungsform
der Erfindung im Querschnitt; und
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6 ist
eine Querschnittsteilansicht, die eine weitere Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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1 zeigt
eine Ventilbaugruppe
12, die geeignet ist für eine Verwendung
in einer Ventilverteiler-Baugruppe
wie solche, die in größerem Detail
in Patent
US 5,441,079 dargestellt
sind. Die Ventilbaugruppe
12 ist verbunden mit einer Quellleitung
14 und wird
von dieser versorgt, die mit einer Versorgungsquelle wie einem Flüssigkeitstank
verbunden sein kann. Ventilbaugruppe
12 ist ebenfalls verbunden
mit einer Zahl von Zielen und versorgt diese mit Flüssigkeit,
wie beispielsweise Füllmaschinen
für ein
Füllen von
Behältern
mit einem oder mehreren der Fluide von den Flüssigkeits-Versorgungstanks
durch Auslassleitungen
16. Die Aufgabe der Ventilbaugruppe
12 ist
es, den Fluss von Fluid von einer oder mehreren vorbestimmten Quellen
14 zu
einem vorbestimmten Ziel
16 zu steuern oder regeln und
selektiv zuzulassen. Die Verteiler-Baugruppe beinhaltet ein Versorgungsrohr
14 für jede Versorgungsquelle
von Fluid, und ein Überbringungsrohr
16 für das Ziel.
Während
die Ventilbaugruppe
12 gemäß
1 nur teilweise
dargestellt ist, kann die Erfindung für eine Vielzahl von Fluidversorgungen
und zu einer Vielzahl von Zielen eingesetzt werden.
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Wie
dieses für
den Durchschnittsfachmann bekannt ist, resultiert die Verteiler-Baugruppe
in einem überkreuzten
oder vernetzten Muster von Versorgungsrohren 14 und Überbringungsrohren 16.
Die Versorgungsrohre 14 und Überbringungsrohre 16 schneiden
sich nicht tatsächlich,
sondern sind vielmehr in parallelen Sätzen und parallelen Ebenen
angeordnet, wobei die Versorgungssätze in der oberen Ebene sind
und die Überbringungssätze in der
unteren Ebene sind. Entsprechend der Ausführungsform der Erfindung, die
in den Zeichnungen dargestellt ist, sind die Überbringungsrohre 16 in
einer Ebene positioniert, die neben der Ebene der Versorgungsrohre 14 liegt,
so dass Fluid dazu neigen wird, infolge der Schwerkraft in Richtung
der Überbringungsrohre
zu fließen.
Eine Verteiler-Ventilbaugruppe 12 ist an jedem Kreuzungspunkt
von einem Versorgungsrohr 14 mit einem Überbringungsrohr 16 vorgesehen.
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Jede
Ventilbaugruppe 12 beinhaltet drei separate Ventilstopfen,
insbesondere einen Versorgungsventilstopfen 22, einen Überbringungsventilstopfen 24 und
einen Dränage-
oder Ablass-Anschluss oder Leckage-Detektor-Ventilstopfen 29.
In der Anordnung gemäß 1, 3 sind
die Ventilstopfen 22 und 24 an gegenüberliegenden
Seiten von einem Ventilzylinder oder Gehäuse 25 angeordnet.
Jeder von diesen Ventilstopfen 22, 24 und 29 wird
von dessen eigener Aktuator-Baugruppe 26, 28 und 30 beaufschlagt.
Wie dieses ebenfalls in 1 dargestellt ist, sind die
Ventilstopfen 22 und 24 miteinander durch koaxiale
Ventilstößel verbunden
und linear zueinander ausgerichtet. Die Ventilstößel sind konzentrisch zu einem
Oberteil oder einem Deckel 20 des Ventils montiert, der
gegenüber
dem Ventilkörper 25 mittels
Klemmen 21 gesichert ist, wobei O-Ringe 19 vorgesehen
sind für
eine fluiddichte Abdichtung. Dichtmittel wie beispielsweise O-Ringe 23 können dort
vorgesehen werden, wo diese in der Ventilstößelbaugruppe erforderlich sind,
auch zur Absicherung gegenüber
einer Leckage. Ventilstopfen 29 wird beaufschlagt, um einen
Anschluss 35 an der Seite des Ventilzylinders 25 zu öffnen und
zu schließen.
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Wie
weiterhin in 1 dargestellt ist, sind die Überbringungsrohre 16 mit
den Böden
des Ventilkörpers 25 verbunden.
Daher wird Flüssigkeit
infolge der Schwerkraft durch die Ventilbaugruppe in Richtung der Überbringungsrohre 16 fließen.
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Die
inneren Details von jedem Ventilkörper sind am besten in
1 und
3 zu
erkennen. Versorgungsventilstopfen
22 ist mit dessen eigenem
Aktuator
26 verbunden, wobei eine hohle ringförmige Aktuatorstange
32 vorgesehen
ist, die zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position
aktivierbar ist. Ventilstopfen
22 besitzt an dessen oberen Ende
einen Durchgangsabschnitt, wie dieser in den oben angeführten Patenten
US 5,232,023 und
US 5,450,878 beschrieben
ist, der einen Fluss von Flüssigkeit
von den stromaufwärtigen
Ventilen zu jedem Zeitpunkt ermöglicht
unabhängig
davon, ob Ventil
22 offen oder geschlossen ist. Der Ventilkörper
25,
der Deckel
20 des Ventils und das ringförmige Ringelement
40 sind
für eine
klarere Darstellung ohne die Ventilstopfen oder Stößel in separiertem
Zustand in
4 dargestellt.
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Wie
in 1, 3 dargestellt und am besten
aus 2 ersichtlich, ist ein ringförmiges Ringelement 40 in
dem Ventilgehäuse 25 zwischen
Einlass 14 und Auslass 16 positioniert. Gemäß 2 ist
das ringförmige
Element 40 vorzugsweise aus einer Ringstruktur 42 aus
Metall gebildet, die einen Überzug
mit einer oberen elastischen Oberflächenschicht 44 und
einer unteren elastischen Oberflächenschicht 46 besitzt
oder mit der derartige Schichten stoffschlüssig verbunden sind. Das obere
elastische Element 46 besitzt eine kreisförmige Lippe 48 um
dessen äußeren Umfang,
die einer Abdichtung des ringförmigen
Ringelements 40 gegen eine Oberfläche 36 des Ventilgehäuses 25 dient.
Das untere elastische Element 44 besitzt eine äußere Oberfläche 47,
welche abdichtend mit einer Schulter 27 des Ventilgehäuses 25 zusammenwirkt
oder in dieses eingreift. Die Schultern 36 und 27 sind
auf eine Weise konfiguriert, die eine Entfernung der gesamten Aktuator-Baugruppe
von dem Ventilgehäuse 25 als
eine einzelne Einheit einschließlich
des Rings 40 ermöglicht.
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Das
ringförmige
Element 40 weist einen oberen Ventilsitz und einen unteren
Ventilsitz 50, 52 auf, die geeignet ausgebildet
sind, dass diese jeweils durch die Ventilstopfen 22 und 24 geschlossen
werden können.
Die Ventilstopfen 22 und 24 sind in dieser Ausführungsform
aus einem festen oder steifen Material gebildet, gewöhnlicherweise
Metall. Zwischen den Ventilsitzen 50 und 52 ist
ein zentraler Bereich 54 des ringförmigen Ringelements 40 vorgesehen.
Der zentrale Bereich 54 besitzt eine Mehrzahl von Öffnungen 56 um
dessen Umfang, die mit einer Flusspassage 37 kommunizieren,
die mit Anschluss 35 verbunden ist. Die Flusspassage 37 wird
durch das Innere der Ventilkammer 25 definiert und das
Innere des Rings 40, die mit Ausnahme der Öffnungen 56 fluidisch
dicht sind.
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Gemäß 1 erfolgt
in geöffnetem
Zustand des Ventils 29 ein Fluss durch die Öffnungen 56 durch
Passage 37 und Anschluss 35 infolge der Schwerkraft,
wodurch ein Fluss von Fluid heraus durch eine Ablass-Dränage 31 ermöglicht wird,
die offen zur Atmosphäre
ist. Wenn Ventilstopfen 22 und 24 beide in der
geschlossenen Position sind und irgendein Fluid versehentlich von
der nahen Umgebung der Einlassleitung 14 oder der Auslassleitung 16 entweicht
in den Raum zwischen den Ventilsitzen 50 und 52,
fließen
die entwichenen Fluide heraus aus dem Ablassanschluss 31,
welches daher als ein Leckage-Detektor
dient.
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Ventilstopfen 24 ist
an dem Ende des Ventilstößels 33 befestigt,
welcher wiederum an der Aktuatorstange 34 befestigt ist.
Stopfen 24 ist vorgesehen, um den Ventilsitz 52 an
dem Boden des annularen Rings 40 zu schließen. Der
Aktuator 28 besitzt zwei Positionen: eine, in der der Anschluss,
der von dem Sitz 52 gebildet ist, offen ist, und die andere,
in der der Anschluss geschlossen ist.
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Gemäß 1 ist
Ventil 29 ebenfalls ein Ventil mit einem einfachen Aktuator-Typ,
welches durch den Aktuator 30 betrieben wird, um den seitlichen Dränage-Anschluss 35 zu
schließen.
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Eine
modifizierte Form der Ventilbaugruppe 12a entsprechend
dieser Erfindung ist in 5 dargestellt. Komponenten mit
denselben Bezugszeichen wie die, die für ähnliche Komponenten in den 1 und 4 vergeben
wurden, sind substantiell gleich, so dass die Beschreibung dieser
Komponenten hier nicht wiederholt wird.
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In
der Ausführungsform
gemäß 5 sind die
fluidischen Flusskanäle
vergrößert, um
die Flüsse für Milchprodukte
zu bewältigen
und gesetzliche Anforderungen zu erfüllen. Für eine zufrieden stellende Funktion
in Übereinstimmung
mit gesetzlichen Regelungen muss die gesamte Querschnittsfläche der Öffnungen 56a die
Querschnittsfläche
des Anschlusses 35a überschreiten.
In diesem Fall ist das ringförmige Ringelement 40a substantiell
höher,
insbesondere der zentrale Abschnitt 54a davon. Dieses ermöglicht eine
Bereitstellung von größeren Öffnungen 56a für einen
Austritt von Fluiden durch Anschluss 35a. Ein geeignet
konfigurierter Ventilstopfen 29a ist vorgesehen, um Anschluss 35a zu öffnen und
zu schließen, um,
sofern erforderlich, einen Fluss durch einen Leckage-Detektoranschluss 31a zu
ermöglichen.
Das Ventilgehäuse 25a ist
geeignet konfiguriert, um das größere Ringelement 40a aufzunehmen,
welches einen Metallkörper 42a besitzt
mit einer geeignet modifizierten Konfiguration. Das Ventil 12a besitzt
daher eine Leckage-Detektorkapazität mit einem substantiell größeren potentiellen
Volumen als das, welches in den Ausführungsformen gemäß 1 und 4 dargestellt
ist. In anderer Hinsicht sind die zwei Ausführungsformen allerdings ähnlich.
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Eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung ist in 6 dargestellt. Eine Ventilbaugruppe 112 ist vorgesehen,
um einen Fluss zwischen Einflussleitung 14 und Ausflussleitung 16 zu
steuern oder zu regeln. Ein Seitenanschluss 35 ist ebenfalls
vorgesehen wie in dem Fall der vorangehenden Ausführungsformen.
Ein Paar von Ventilstopfen-Elementen 122 und 124 ist
durch ein Deckelelement 120 des Ventils montiert wie in
dem Fall der vorangegangenen Ausführungsformen. Die Ventilstopfen-Elemente 122 und 124 sind
auf Ventilstößel 132 und 133 montiert
und sind koaxial positioniert wie in dem Fall der vorangegangenen
Ausführungsformen.
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In
der Ausführungsform
gemäß 6 sind die
Anordnungen von Stopfen und Ventilsitz modifiziert. Daher sind die
Ventilsitze 150 und 152 anstelle eines Paars von
Ventilsitzen, die mit einer Oberfläche eines Elastomers wie in
den zuvor beschriebenen Ausführungsformen
versehen sind, auf dem ringförmigen
Ringelement 140 aus Metall vorgesehen. Um eine Abdichtung
des Ventilstopfen-Elements 122 bereitzustellen, ist eine
abdichtende Gummioberfläche 165 vorgesehen.
Wie dargestellt besitzt das Gummioberflächenelement eine verjüngte oder
abgeschrägte
Ringkonfiguration, die in eine Vertiefung um den Umfang des Ventilstopfen-Elements 122 geformt oder
gegossen werden kann. Ein ähnliches
abgeschrägtes
ringförmiges
Element 167 ist auf dem unteren Ventilstopfen 124 vorgesehen,
wie ebenfalls dargestellt ist. Aus dieser Ausführungsform wird ersichtlich,
dass eine Abdichtung des Ventilstopfens durch einen Druck zwischen
der Gummioberfläche 165 des
Ventilstopfens und dem Ventilsitz 150 erfolgt und ähnlich zwischen
dem Gummiringelement 167 und Ventilsitz 152.
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Wie
im Fall der vorangegangenen Ausführungsformen
ist eine Mehrzahl von Öffnungen 156 um
den Umfang des zentralen Bereichs von einem ringförmigen Ventilsitzringelement 140 vorgesehen. Dieses
erlaubt einen Austritt von Leckagefluiden heraus durch Anschluss 35 wie
in dem Fall der vorangegangenen Ausführungsformen im Fall einer
auftretenden Leckage. Auch die äußeren Oberflächen des ringförmigen Rings 140 sind
mit einer elastomeren Schicht 144 an dem Boden ausgestattet
und einer anderen Schicht 146 an der Oberseite, um den
Ring gegen das Innere des Ventilgehäuses 125 abzudichten.
Ebenfalls wie in dem Fall der vorangegangenen Ausführungsformen
ist ein abdichtender Rand 148 um den oberen Umfang des
ringförmigen
Ringelements 140 vorgesehen für Dichtzwecke gegen die geeignet
konfigurierte Schulter 126 des Ventilgehäuses 125.
Eine verjüngte
oder abgeschrägte
Schulter 127 ist vorgesehen, um abdichtend die elastomere Schicht 144 aufzunehmen.
Die Gummikomponenten 144 und 146 können an
das Metall angebunden oder angeklebt sein, dieses überziehen
oder alternativ lediglich reibschlüssig in der Vertiefung in der
Oberfläche
des Ventilstopfens gehalten werden.
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Jedes
der drei Ventile der Baugruppe 12 kann individuell gesteuert
oder geregelt werden. Wenn das Versorgungsventil 22 offen
ist, das Überbringungsventil 24 ebenfalls
offen ist und das Ventil 29 geschlossen ist, kann Fluid
von Versorgungsrohr 14 in das Überbringungsrohr 16 fließen. Dann
wird zur Unterbrechung des Flusses Ventil 22 geschlossen,
während
Ventil 29 geschlossen bleibt für eine Zeit, die ausreichend
ist, um eine Dränage
von Flüssigkeiten,
die in den Ventilkörpern
verbleiben, infolge der Schwerkraft durch Ventil 24 in Überbringungsrohr 16 zu
ermöglichen.
Anschließend
wird Ventil 24 geschlossen. Dränage-Anschlussventil 29 wird
dann geöffnet
ohne anschließende
Vergeudung von Flüssigkeit.
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Es
ist ersichtlich, dass bei Bedarf die Versorgungsrohre gereinigt
werden können
und abgelassen werden, ohne dass hiervon die Überbringungsrohre betroffen
sind und umgekehrt. Beispielsweise können die Ventile 22 und 29 geöffnet werden
und Ventil 24 geschlossen werden, so dass die Versorgungsseite
gereinigt werden kann, ohne dass die Überbringungsseite hiervon betroffen
ist, oder umgekehrt.
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Die
Erfindung stellt eine Struktur bereit, die eine einfache Entfernung
der Aktuator-Baugruppe und der Ventilstopfenbaugruppe als eine Einheit
ermöglicht.
Da die Aktuatoren 22 und 24 zusammen mit deren
zugeordneten Ventilstößeln, Stangen
und Stopfen und Ring 40 als eine Einheit installiert und entfernt
werden können,
kann mit einer minimalen Menge an Ausfallszeit ein Ersetzen durch
eine andere derartige Einheit erfolgen, wann immer eine der Komponenten
eine Reparatur oder einen Austausch erfordert. Im Betrieb kann der
Anschluss 35 mittels des Ventilsitzes 29 vor dem Öffnen der
Anschlüsse 22 und 24 geschlossen
werden. Daher tritt kein Verlust an Fluid auf, wenn die Ventile
in Bewegung sind.
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Es
ist festzustellen, dass jede Ausführungsform der Erfindung eine
Verwendung von drei einzelnen einfachen Aktuatorventilen ermöglicht,
um Steuerungs- oder Regelungsbetriebsarten für den Fluss des Fluids auszuführen, die
zuvor oftmals teure und komplexe Ventile erfordert haben. Eine Verwendung dieser
Ventile in Übereinstimmung
mit der Erfindung vermeidet weiterhin eine Durchmischung von unterschiedlichen
Typen von Fluiden, die durch dieselbe Ventilbaugruppe fließen, und
sogar ein Versagen von einem Ventilsitz oder Ventilstopfen.
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Während die
zuvor beschriebenen Einrichtungen effektiv angepasst sind, ist eine
Einschränkung
der Erfindung auf die spezifischen bevorzugten Ausführungsformen
der Ventilbaugruppe, die hier beschrieben worden sind, nicht beabsichtigt.
Vielmehr sollen alle vernünftigen Äquivalente
in den Gegenstand der folgenden Ansprüche eingeschlossen sein.