JP2000515618A - ダブルシートバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、２つのリング状のバルブシート（１１、１２）がその間に互いに同軸的に、かつ直列的に設けられている少なくとも２つの配管接続端（３、４、７）；閉じた状態でバルブシート（１１、１２）と共に液密的に作用し、中空スペース（３４）をその中に抱える２つの互いに独立した軸方向に摺動することの出来る閉鎖装置（８、９）；および洗剤の受入の為の中空室（３４）に開口する少なくとも一つの洗浄接続端（３５、３６）を備えた無菌的な使用目的の為のダブルシートバルブに関するものである。流体力学的に不利な漏洩中空室の短所を解消する為に発明によればワンピースのリング状に取り巻くデザインを持つ弾性的なシールエレメント（２１）がその２つのエンドセクション（２２、２３）に於いて２つの閉鎖装置（８、９）に夫々液密的に固定されており、各エンドセクション（２２、２３）に接する形でシール面（２５、２６）がデザインされており、しかも上記のシール面は閉鎖装置（８、９）により所属のバルブシート（１１、１２）に加圧されることが可能であり、又シールエレメント（２１）は２つのエンドセクション（２２、２３）を互いに連結するロールダイアフラムセクション（２４）を持ち、しかもこのセクションは中空室（３４）を限定することを目指す。

Description

【発明の詳細な説明】 ダブルシートバルブ 本発明は、特に無菌用途に使用される２つのリング状のバルブシートが互いに 同軸的に、かつ直列的に、その間に配置された少なくとも２つの配管接続端；閉 じられた状態ではバルブシートと共に液密的に作用し、その間に中空スペースを 閉じこめる２つの互いに独立した軸方向に摺動することの出来る閉鎖装置；およ び洗浄媒質の送り込みの為の中空スペースに閉口する少なくとも一つの洗浄接続 端を備えるダブルシートバルブに関するものである。 ダブルシートバルブは、特に食品加工に於いて無菌製品、例えばミルク製品の 製造の為に用いられる。２つの閉鎖エレメントの漏洩中空スペースは、場合によ っては出現する漏洩を貯え、これを漏洩中空スペースに閉口する特別の配管接続 を経て排出することが出来る。バルブの無菌性を正常に維持し、又は再復する為 には、必ず漏洩スペースは効果的に洗浄され、無菌化することが出来ねばならな い。 この洗浄は、ダブルシートバルブの場合には両側を閉じられた状態の漏洩中空 室が洗剤又は高温蒸気を、この為に補足的にストップバルブを設けられた漏洩室 に設けられた供給および排出配管内を通過させるか、又はダブルシートバルブの ２つの閉鎖エレメントの一つに“通気される”ことにより、供給回路を通って流 入する洗浄媒質を該当のバルブシートの洗浄および無菌化を目的に通過させる方 法により行われる。 請求範囲の第１項の説明の部分に記載のダブルシートバルブは、例えばＤＥ４ ２ ４３１１１ Ａ１から公知である。公知のダブルシートバルブは、閉鎖エレ メントとして２つのバルブディスクを持ち、このディスクは、２つのテレスコピ ック状に伸縮動作を行うことの出来るシャフトにより軸方向に摺動が可能であり 、２つのバルブシートに加圧することが出来る。バルブディスクは、互いに比較 的大きな間隔を隔てている為に２つのバルブディスクは閉じられた状態に於いて 、その間に比較的大きな漏洩中空スペースを包含する。 内面の表面積が大きい為に一面では、この様に大きい漏洩中空スペースを無菌 状態に保持することは困難である。高温蒸気を用いる場合には、他面ではバルブ ディスク、又はバルブケーシング全体が高温になる為に隣接の中空スペース中の バルブディスクの後ろに在る物質、例えばミルク製品の化学変化を招くことが考 えられる。このプロセスされる物質の性状に対するこの有害な影響はあらゆる場 合に回避されねばならない。 更に公知のダブルシートバルブは、下側のバルブディスクが開放状態でも常に 漏洩中空室の中に存在する短所を持つ。プロセスされるべき物質は、漏洩中空室 を横切る時にはラビリンス状の構造の為にその流れの方向を何回も変えねばなら ない。物質が、例えば上から下のチューブノズルに到達せねばならない時には、 物質は先ず上側のバルブディスクと所属のバルブシートとの間で放射方向に内方 に方向を変え、次に軸方向に下方に向かって流れることにより下側のバルブディ スクを再び放射方向に外側に避けねばならない。その後の短い距離を軸方向に下 方に移動した後、物質は下側のバルブディスクと附属のバルブシートとの間で改 めて放射方向に内方に押し付けられることにより、物質は最後に漏洩中空室から 軸方向に下方に出て行くことが出来る。この条件は、流体力学上の理由から最適 ではないことは明白である。 上記とは別にバルブディスクと漏洩中空室の壁、又はバルブシートとの間の小 さい間隔は、場合によってプロセスされるべき物質の中に含まれる粒子の最大値 を限定する。例えば果実全体を用いたフルーツヨーグルトの加工は、この場合に その限界を上回ることになる。 発明の課題は、加工すべき物質がその中に大きな粒子が含まれていても流体と して有利に通過することの出来るようにその構造が中空室のデザインを改善する ことを可能にするダブルシートバルブを提供することに在る。 この課題は、発明によれば単一のリング状に取り巻くようにデザインされた、 弾性的なシールエレメントがその２つの端末セクションで２つの閉鎖装置に夫々 液密的に固定されていて、各端末セクションに接する形で、閉鎖装置により付属 のバルブシートに押し付け ることの出来るシール面がデザインされていること、およびシールエレメントは 、２つの端末セクションを互いに接続する、中空室を限定するロールダイアフラ ムセクションを備えることにより解決される。 発明によるダブルシートバルブは、先ず唯一つのシールエレメントが３つの機 能を果たすことの長所を持つ。一方ではエレメントは、２つの閉鎖装置を２つの バルブシートに対してシールし、又他方でエレメントは、中空室がそれにより限 定され閉鎖装置の内容により切り離される２つの閉鎖装置の間に液密的でフレキ シブルな連結の機能を受け持つ。 最後に述べた機能は、公知のダブルシートバルブでは一つの金属製のベローズ により受け持たれ、しかもこのベローズは、２つのバルブディスクの必要な軸方 向の相対運動を大きな軸方向の全長に相当する長さだけ保障することが出来るに 過ぎない。２つのバルブディスクのこれにより生じる大きな軸方向の距離は、漏 洩中空室の短所的な大きさに対する原因である。 発明による構造は、体積の大きいベローズを不要にすることが出来る。これに より２つのバルブシートは、軸方向に互いに接近することが出来る為にその間に ある中空室は著しく小さくなる。高温スチームによる殺菌の場合には、スチーム に接触する面が著しく小さくなる為に蒸気の作用が長く続く場合でもバルブの他 の部分は異常に昇温することはない。２つの閉鎖装置の相対運動は、シールエレ メントのロールダイアフラムセクションにより保障される。 本発明の好ましい実施形態の中では第１の閉鎖装置は、その端末は盃状にカラ ーセクションに拡大する殻体部分を備え、又第２の閉鎖装置はカラーセクション の中で放射方向に設けられているヘッド部分を備えることが考えられる。 この対策により２つの閉鎖装置は、特にコンパクトなユニットを形成し、しか もこのユニットは、２つのバルブシートを極端に接近させ、又中空室を更に小さ くすることを可能にする。 第１の閉鎖装置は、同軸的に殻体部分のカラーセクションに設けられている盃 形の部分 を備え、又殻体部分の円周外縁と盃部分の円周外縁との間にシールエレメントの 第１の端末セクションが液密的に食い込ませられる対策はシールエレメントの簡 単で液密的な固定を保障する。 第１閉鎖装置のシール機能の簡単で有利なデザインの為に盃部分の回転する外 縁が殻体部分の外縁に対して軸方向に突出し、又シールエレメントの第１の円周 シール面は、突出する外縁の領域内に設けられている為にシール面は、外縁によ り第１のバルブシートに軸方向に押し付けられることが出来る。この場合、シー ル面はその放射方向の内部の配置により出来る限り別の閉鎖装置に近づけられる 為に中空室は更に小さくすることの出来る有利さがある。 それに沿って流れる物質が蒙る抵抗の少ない表面の“ソフト”なコンターを持 つ第２の閉鎖装置のコンパクトで有利な形は、第２の閉鎖装置が軸方向に頭部に 設けられた、頭部よりも放射方向の広がりが少ない帽子部分を持つことと、第２ のシールエレメントの端末セクションが頭の部分の円周外縁と帽子部分の円周外 縁との間に液密的に食い込んでいることの特徴の組み合わせにより実現する。 第２の液密化シートの有利なデザインは、シールエレメントの第２の円周シー ル面が放射方向に帽子部分の外側で頭部の円周突起の領域内に設けられることに より、シール面は突起から第２のバルブシートに押し付けることが出来ることを 目指している。この対策により第２のシール面は出来る限り第１の閉鎖装置に近 づけられる。 円周突起と第２のシール面は、バルブの軸心に対して特に約４５度の角度範囲 で傾けて取り付けることを内容とする対策により加工されるべき物質が、その周 囲に沿って流れる第２の閉鎖装置の外部コンターは更に“ソフト”にデザインさ れることが出来る。 発明の別のデザインに於いては、第２の閉鎖装置の頭部はＵ字型の断面形状を 持つ円周条溝を備え、この中にはシールエレメントのロールダイアフラムセクシ ョンが嵌入することを目指す。この対策は、一面ではロールダイアフラムを最適 の形で保障し、他面では漏洩中空室を更に小さくすることを可能にする。 バルブケーシングの条溝に対面する壁は、これで流れの条件を有利にする為に 平滑にデザインすることが出来る。発明によりデザインされた中空室は、最早公 知の漏洩中空室のようにバルブケーシングを外側に湾曲させる方法では形成され ない。中空室は、第２の閉鎖装置の中に移され、一方の側では平滑なケーシング 壁により、又他の側ではシールエレメントのロールダイアフラムセクションによ り限定されるリング状の中空室のみから成る。バルブが開いた時には、２つの閉 鎖装置から成るユニットは上方にケーシング壁から持ち上げられ、中空室のよう なものはケーシング壁には残っていない。通過の可能な最大の粒子の大きさをも 限定する貫通自由開口の最大幅は、２つの閉鎖装置から成るユニットの軸方向の ストロークの大きさによってのみ決まる。 バルブの使用中のシールエレメントの損傷を回避する為に２つの閉鎖装置の互 いに反対方向の旋回が少なくとも一つの軸方向に設けられた、一つの閉鎖装置に 固定され、別の閉鎖装置の開口の中に軸方向に摺動するように設けられているピ ンにより阻止されることが考えられる。 ダブルシートバルブの別のデザインでは、第１閉鎖装置の殻体部分のカラーセ クションはネックセクションからほぼ放射方向に延び、閉鎖装置をバルブケーシ ングに対してシールし、又その軸方向の可動性を保障するフレキシブルなダイア フラムに移行することが目指されている。この構造によりバルブを完全に開く為 に必要な２つの閉鎖装置から成るユニットの軸方向の可動性が保障され、公知の ダブルシートバルブに用いられていたベローズの短所−大きな軸方向の全長と大 きな洗浄の困難な表面−は回避される。発明によるダブルシートバルブでは、軸 方向の全高に関する要求の少ないことの為に、ユニットで体積の小さいケーシン グを備えることが出来る為にコンパクトである外にコスト的にも有利に作ること が可能であり、又容易に洗浄することも可能である。 操作装置のデザインに際しては、第２の閉鎖装置には放射方向に第１の閉鎖装 置の中に同心円的に設けられた操作ロッドが固定されており、しかもこのロッド は、その他端に於いて空圧操作装置に接続されている。第２の閉鎖装置の操作の 為のこの対策により操作エ レメントのバルブケーシングの無菌の内部スペースの中に貫通すること、および これに関連するシール上の問題は回避される。 貫流領域の圧力の作用するダイアフラムと第１閉鎖装置の有効面積がほぼ等し い時には、バルブは油圧的にほぼバランスする状態にある為に、例えば貫流領域 内に圧力の変動が生じても第１バルブシートに“間隙の生じる”ことはない。従 ってバルブ装置は、プロセスプラントに出現する圧力変動に左右されることはな い。 操作装置が別のピストン−シリンダ−ユニットを持ち、これが第１閉鎖装置の 殻体のダイアフラムの外に在る端に作用し、第１バルブシートの緩むことを許す と同時に第２バルブシートは閉じたままにすることを内容とする対策により洗浄 および殺菌の目的に対する中空室と貫流領域との間の接続が可能となる。 本発明のデザインに際して機能上の観点から第２閉鎖装置と第１閉鎖装置との 間にスプリングが設けられ、これにより第２閉鎖装置が第２バルブシートを加圧 する場合には、第１閉鎖装置への加圧力が第１バルブシートに作用する。これに より一つの閉鎖装置、即ち第２閉鎖装置のみが押されるだけで２つのバルブシー トの確実な閉鎖が実現する。２つのバルブシートを閉じるには、次に閉鎖装置の 為の一つの操作装置が必要であるに過ぎない。通常ならば第１閉鎖装置の操作に 必要となる別の操作ロッドは省略することが出来る点で有利である。 第１閉鎖装置の内室に上記のスプリングを配置することは、バルブの貫流領域 内で無菌物質にスプリングが接触することのないコンパクトなシリンダの構造が 可能となる利点を持つ、何故ならば閉鎖装置の内室は、閉鎖装置の内に設けられ たシールエレメントが貫流領域に対してシールされているからである。 第２閉鎖装置が操作ロッドの持ち上げられることにより緩むのに対してディス クスプリングは、第１閉鎖装置を第１バルブシートに押し付けられた状態を保つ 時には第１閉鎖装置を緩ませる為の追加的な操作手段を省略することが出来る。 漏洩中空室の中に２つの洗浄バルブを用いて閉じることの出来る２つの洗浄用 の接続端 が開口する時には、漏洩中空室にはバルブシートが完全に閉じられている時にも 洗浄媒質が貫流することが出来る。 洗浄用バルブのバルブシートが漏洩中空室の中の開口への間近な位置に設けら れることを内容とする対策により、漏洩中空室の容積は極めて小さくなり、バル ブケーシング内壁の輪郭は更に平滑化する。 本発明の上記以外の長所と詳細は、図面に基づく一つの実施例の下記の記述に より明らかとなる。図に於いて： 図１は発明による完全に閉じられた状態にあるダブルシートバルブの断面図を 示し； 図２は完全に開いた状態での第１のバルブを示し； 図３は第２の閉鎖装置が“緩んでいる”部分的に開いた状態での図１のバルブ を示し； 図４は別の実施形態による発明のバルブの閉じた状態での断面図を示す。 図１から３に示されているダブルシートバルブは、対立する形で配置された配 管ノズル３、４に移行する、或る物質の貫流用にデザインされている閉じること の出来ぬ中央の貫流領域２を持つバルブケーシング１を持つ。貫流領域の下には 、円錐型の膨らみ部５が続き、これが大きな中央の開口６を介して分岐回路の７ に開口する。 貫流領域２の中には２つの閉鎖装置８、９から成る、軸方向に閉じることの出 来る閉鎖ユニットが設けられ、これがバルブの閉じられた場合に膨らみ部分５の 中に突き出し、開口６を閉じる為に分岐回路７は貫流領域２からは切り離されて いる。閉鎖装置８、９は、バルブケーシング１の上に設けられた空圧操作装置１ ０により、或る度合い迄互いに無関係に軸方向に昇降運動を行うことが出来る。 貫流領域２の平坦な底部セクションには、第１のリング状のバルブシート１１ が形成され、しかもシートは膨らみ部分５の上部外縁を密に取り巻いている。円 錐状の膨らみ部分５の中には、第２のバルブシート１２が形成され、しかもこれ は開口６の外縁を取り巻いている。貫流領域２から分岐回路７の流れの方向、又 はその逆の方向を基準として２つの同軸バルブシート１１、１２が前後に直列的 に設けられている。第１のバルブシート１１ により第１の閉鎖装置８は、第２の閉鎖装置９の第２のバルブシート１２と共に 液密的に作用する。 第１の閉鎖装置８は、相互につながる盃状の拡がったカラーセクション１４と 狭められたネックセクション１５とから成る殻体部分１３を備える。ネックセク ション１５は、その上端でフレキシブルなダイアフラム１６に接続しており、し かもダイアフラムは、ネックセクション１５から始まり放射方向に外方に延び、 その外側辺縁１７に於いてバルブケーシング１に固定されている。それが比較的 幅広く放射方向に延びていることから、ダイアフラム１６は第１閉鎖装置８に対 し大きな軸方向のストロークを保障する。 更に第１閉鎖装置８には、盃部分１８が備わり、しかもこの部分は殻体１３の 軸方向に、拡大されたカラーセクション１４にネジ込まれている。図に於いて下 方を向いている盃部分１８の円周外縁１９は、放射方向に外方にカラーセクショ ン１４の隣接のロータリー外縁２０の方向に曲がり、軸方向に後者の上に立ち上 がっている為に外縁１９、２０の間に間隙が生じる。この間隙にはシールエレメ ント２１の円周端末セクション２２が食い込む。 ワンピースシールエレメント２１は、リング状に取り巻くようにデザインされ ゴムから成る、図から知ることの出来る断面形状を持つ。第１エンドセクション ２２の傍らでシールエレメント２１は、更に第２の閉鎖装置２３および２つのエ ンドセクション２２、２３を結合するロールダイアフラムセクション２４を持つ 。第１のエンドセクション２２には、放射方向に外方に曲がった外縁１９の範囲 に第１のシール面２５が形成され、しかもシール面は、第１の閉鎖装置８が操作 される時には外縁１９により第１バルブシート１１に押し付けることが出来る。 第２の閉鎖装置９は、放射状に第１閉鎖装置８の盃部分１８の中に於いてこれ に相対的に軸方向に摺動し得る形で設けられれている頭部２７を備えている。更 に第２閉鎖装置９は、同軸的に頭部２７に設けられ、これに結合している帽子部 分２８を備える。帽子部分２８は、頭部２７より小さい放射方向の広がりを持ち 、軸方向（図に於いて下方）にほぼ球形キャップ状のセクションを以て頭部２７ の上に突き出ている。頭部２７のこのセク ションの円周外縁３０と帽子部分２７の外縁との間に間隔が形成され、この間隙 の中にシールエレメント２１の第２のエンドセクション２３が食い込んでいる。 上記の間隙に隣接し、帽子部分２８の放射方向に外側に円周突起３１が頭部２ ７に形成され、しかもこの突起は約４５度だけバルブ軸心３２に対して傾いてい る。この突起の領域内では、シールエレメント２１には第２の円周シール面２６ が形成され、しかもこのシール面は、第２閉鎖装置９の操作時には突起３１によ り第２バルブシート２１に押しつけられる。 第２の閉鎖装置９の頭部２７は、Ｕ字型の断面形状を持つ円周条溝を備え、こ の中にシールエレメント２１のロールダイアフラムセクション２４が容れられて いる。 ダブルシートバルブの完全に閉じた状態では、シールエレメント２１の２つの シール面２５が２つの閉鎖装置８、９により２つのバルブシート１１、１２に確 実に押し付けられる（図１）。この場合２つのバルブシート１１、１２の間で中 空室３４が（一つの側では貫流領域２により、又他の側では分岐回路７により） 切り離される。下側の領域では、中空室３４は膨らみ部５の円錐壁により、又上 側の領域ではシールエレメント２１のロールダイアフラムセクション２４により 限定される。その容積およびその内面はこれにより最小の値に抑えられる。 中空室３４には、２つの洗浄バルブ３７、３８により閉じることの出来る２つ の洗浄用接続端３５、３６が開口する。洗浄バルブ３７、３８は、中空室３４に 開口する為に極く近傍に設けられているバルブシート３９、４０を持つ。洗浄バ ルブ３７、３８が閉じている時（図２）には、バルブ閉鎖装置４１はバルブシー ト３９、４０に押し付けられる為にバルブ閉鎖装置４１と中空室３４の円錐壁と の間には無視し得る程小さい中空室のみが残るに過ぎず、しかもこの中空室は、 中空室３４の全容積および全内面には殆ど寄与するほどの値を示すものではない 。 ２つの閉鎖装置８、９が相対的に旋回することを防止する為に第２閉鎖装置９ の頭部２４には、２つのピンが固定され、しかもこれは第１閉鎖装置８の盃部分 １８の２つの開口 ４３に軸方向に摺動することにより陥入する。これにより閉鎖装置８、９の軸方 向の相対的な摺動性は損なわれることはない。 空圧操作装置１０は、図には示されていない複動式の空圧ピストン−シリンダ −ユニットを含み、しかもこれは放射方向に第１閉鎖装置８の中で同心円的に設 けられた操作ロッド４４に作用し、ロッドを上又は下の両軸心方向に摺動させる ことが出来る。操作ロッド４４は、第２閉鎖装置９と固定的に結合し、ディスク スプリングパケット、以下では単にディスクスプリング４５と呼ぶ、により弾性 的にも第１閉鎖装置に作用する。 ディスクスプリング４５は、第１閉鎖装置８の内部空間の中に設けられている 。これにより一方ではコンパクトなシリンダー構造が可能となり、他方ではディ スクスプリング４５が貫流領域２の中で無菌物質と接触することのない利点が得 られる、何故ならば閉鎖装置８の内部空間は、２つの閉鎖装置８、９の間に設け られたシールエレメント２１により貫流領域に対してシールされているからであ る。分割されたデザインのディスクスプリング45の洗浄および殺菌に関する問題 は従って全く浮上することはない。 図１に示された完全に閉じられた２つのバルブシート１１、１２の場合には、 操作ロッド４４は軸方向に下方に加圧する。ロッドは、この場合直接第２閉鎖装 置に作用するので、この閉鎖装置も同様に下方に押し付ける為にシールエレメン ト２１のシール面２６は第２のバルブシート１２を加圧する。操作ロッド４４は 、又軸方向に上からディスクスプリング４５を押し付ける為にスプリングはこの 位置でスプリング力を貯え、従って軸方向力をその下端に於いて第１閉鎖装置８ の盃部分１８に作用させる。従って盃部分１８自体は、シールエレメント２１の 第１シール面２５を第１バルブシート１１に押し付ける。以上の結果、第２閉鎖 装置９が操作されるだけであるが、２つのバルブシート１１、１２が確実に閉じ られることになる。２つのバルブシート１１、１２を閉じる為に唯一つの操作ロ ッド４４を持つ単独の操作装置が必要とされるに過ぎない。 中空室３４は、このバルブ位置に於いて洗剤を隣接の貫流領域２、又は分岐回 路７に送ることなく洗浄又は殺菌されることが出来る。隣接の領域は、洗浄作業 中も加工されるべ き無菌の物質は洗剤と接触することなく満たされたままに保持される。 洗浄には、２つの洗浄バルブ３７、３８が次に開かれ、中空室３４が、例えば 洗浄の為の一つの接続端３５から入り、他の接続端３６から出て行く高温蒸気に より洗浄される。中空室３４の内面は、極めて小さい為に蒸気の作業時間が長く てもバルブケーシング１の過熱することの恐れはない。 第２のバルブシート１２を図３に示されるように僅かに開く（“緩める”）に は、操作ロッド４４が操作装置１０により軸方向に上方に引き出される。操作装 置は、又直接第２の閉鎖装置９に作用してこれを上方に引き上げる。この場合に ディスクスプリング４５は、更に盃部分１８を下方に押し付ける為に盃部分は、 最初は軸方向の上方への移動は行わない。従って第２閉鎖装置９は、静止する第 １閉鎖装置８に相対的に軸方向に上方に頭部２７の上側迄盃部分１８に突き当た る。操作ロッド４４がこの位置にとどまり、それ以上進まぬ時には、第２のバル ブシート１２のみが僅かに開く。第一バルブシート１１は閉じたままである。シ ールエレメント２１の第１シール面２５は、ディスクスプリング４５に残る力に より更に第１バルブシート１１に押し付けられる。 このバルブ位置では、洗浄バルブ３７、３８の片方又は両者が開かれ、中空室 ３４の外に第２のバルブシート１２並びに第２のシール面２６が洗浄され、消毒 される。この場合洗浄は、第１バルブシート１１により仕切られた貫流領域２に 達することはなく、貫流領域は更に加工すべき物質により満たされた状態を維持 することが出来る。 両者のバルブシート１１、１２を図２に示されたように完全に開く為には、操 作ロッド４４は先ず上述のように持ち上げられ、次に図３に示された位置を超え て軸方向に更に移動する。第１閉鎖装置８の盃部分１８の第２閉鎖装置９の頭部 ２７の接触の為に第１閉鎖装置は、操作ロッド４４が更に軸方向に移動する時に は同様に上方に引き上げられ、従って第１バルブシート１１も又開く。 両者の閉鎖装置８、９から成るユニットの軸方向の移動は、上方にダイアフラ ム１６の弾性領域によってのみ限定される。膨らみ部分５とその中に入れられる 第２閉鎖装置９の 軸方向のサイズの小さいことから上記のユニットの軸方向のストロークが比較的 に小さい時でも加工すべき物質の通路は、比較的広く開かれる為にその中に含ま れる粒子が大きくても問題を起こすことはない。 更に膨らみ部分５および閉鎖ユニットの下側のほぼ流線状の輪郭は、流れを阻 害せずにスムースに流れることを可能にする。加工すべき物質は、この場合に漏 洩中空室を横切る必要のないことは有利である、何故ならば漏洩中空室は、本発 明によればバルブが全開した状態では貫流領域から自動的に遠ざかり、従って流 れる物質にとっては“存在しないのも同然”の存在であるからである。 第２のバルブシート１２の閉じている時に第１バルブシート１１のみが開くこ とは、図に示された実施例では考えられない。当然発明によるダブルシートバル ブは、この操作動作をも考慮することが出来る。例えば図示された構造に簡単な 変更を加え操作装置１０に別の空圧ピストン−シリンダ−ユニットを追加し、こ れをダイアフラム１６の外に在る第１閉鎖装置８の殻体部分１３の端に作用させ ることが可能であろう。更にディスクスプリング４５の配置を僅かに支えて図１ に示された位置から更に圧縮出来ることになれば第１閉鎖装置８は、別の空圧ピ ストン−シリンダ−ユニットにより第１バルブシート１１から“緩められ”るこ とが可能となり、しかもこの場合には、操作ロッド４４は同時に第２閉鎖装置９ を第２のバルブシート１２に押し付けられた状態を維持することになる。 第１バルブシート１１の第１閉鎖装置８の“緩み”は、ダイアフラム１６の内 側に在る貫流領域２とダイフラム１６の外側に在る操作装置１０の空間１０との 間に圧力差を作り出すことにより果たすことが出来る。これにより第１の閉鎖装 置８も又第２の閉鎖装置９とは無関係に或るストローク運動を行うことが出来る 。第１閉鎖装置自身の追加的な機械的手段はこの為には必要ではない。空圧操作 装置１０のみが上記の圧力差を作り出すことの出来るように改装されるだけで良 い。この目的には特にダイアフラム１６の外側に在る室内の圧力降下が問題とな る。 貫流領域２の中の圧力に関して有効なダイアフラム１６の表面は、第１バルブ シート１ １により決まる第１閉鎖装置８の水圧的に有効な表面とは大きくは相違しない。 従ってバルブ装置は、プロセス装置の圧力衝撃の影響を受けることは比較的少な い。例えば貫流領域に強い圧力変化が出現した場合には、一方では水圧力が直接 第１閉鎖装置８に作用する為に閉鎖装置は下向きにそのバルブシート１１に押し 付けられることになる。他方、水圧力はダイアフラム１６に作用する為にダイア フラムは押し上げられた後にそれに固定されている第１閉鎖装置８を上方に引き 上げる。上記の有効面が互いに余り相違しない場合には、上および下の方向に向 かう力はほぼ解消し、従って第１閉鎖装置８の第１バルブシート１１から持ち上 がることを恐れる必要はなくなる。 図４による発明によるバルブの構造は、図１から３に記載された形とは第１閉 鎖装置８も又第１バルブシート１１の洗浄の為の部分ストロークを行うことの出 来る点で大幅に異なる。この目的てディスクスプリング４５（図１−３）は、省 略され第２の操作ロッド４６が外方に空圧の操作装置１０に設けられた。操作ロ ッド４４は、盃部分１８と固定的に結合され、テレスコピックに第２操作ロッド ４６を貫通する。必要時にはディスクスプリング４５は、操作装置１０の中に、 例えばＤＥ−Ｃ−１９５４８８６０に記載のように設けられる。従って両者の操 作ロッド４４および４５は、互いに切り離して実施することの出来る部分ストロ ークをシート面の洗浄の為に実施することを可能にする。 ダイアフラム１６は、ナット４７によりプレート４８とネックセクション１５ の上側の端面との間に張られている。この目的には操作ロッド４６は外ネジを持 つセクションを備えている。 頭部２７はナット４９により帽子部分２８に締め付けられる。この為に帽子部 分２８には適切な外ネジセクションが設けられている。ナット４９を締め付ける 為の適切な締め付け工具を使用する為にナットには穴５０が設けられている。 記号リスト １ バルブケーシング ２ 貫流領域 ３ 配管ノズル ４ 配管ノズル ５ 膨らみ部分 ６ 開口 ７ 分岐配管 ８ 第１閉鎖装置 ９ 第２閉鎖装置 １０ 操作装置 １１ 第１バルブシート １２ 第２バルブシート １３ 殻体部分 １４ カラーセクション １５ ネックセクション １６ ダイアフラム １７ 外縁 １８ 盃部分 １９ 外縁 ２０ 外縁 ２１ シールエレメント ２２ 第１エンドセクション ２３ 第２エンドセクション ２４ ロールダイアフラムセクション ２５ 第１シール面 ２６ 第２シール面 ２７ 頭部 ２８ 帽子部分 ２９ 外縁 ３０ 外縁 ３１ 突起 ３２ バルブ軸心 ３３ 条溝 ３４ 中空室 ３５ 洗浄用の接続端 ３６ 洗浄用の接続端 ３７ 洗浄用バルブ ３８ 洗浄用バルブ ３９ バルブシート ４０ バルブシート ４１ バルブ閉鎖装置 ４２ ピン ４３ 開口 ４４ 操作ロッド ４５ ディスクスプリング ４６ 第２操作ロッド ４７ ナット ４８ プレート ４９ ナット ５０ 穴

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 ョン（２２、２３）を互いに連結するロールダイアフラ ムセクション（２４）を持ち、しかもこのセクションは 中空室（３４）を限定することを目指す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．２つのリング状のバルブシート（１１、１２）がその間に相互に同軸的に 、かつ直列的に設置されている少なくとも２つの配管接続部（３、４、７）；閉 鎖状態ではバルブシート（１１、１２）と液密的に共に作用し、その間に中空ス ペースを抱く２つの互いに独立した軸方向に摺動することの出来る閉館装置（８ 、９）；および洗浄媒質の配管の為の少なくとも一つの中空室（３４）内に開口 する洗浄接続（３５、３６）を備え、しかも ワンピース状のリング状に取り巻くデザインの弾性シールエレメント（２１）が その２つのエンドセクション（２２、２３）を以て２つの閉鎖装置（８、９）に 夫々液密的に固定され、各エンドセクション（２２、２３）に隣接してシール面 が形成され、しかも上記のシール面は閉鎖装置（８又は９）により付属のバルブ シート（１１、１２）に押し付けられることが可能であること、およびシールエ レメント（２１）は２つのエンドセクション（２２、２３）を互いに接続するロ ールダイアフラムセクション（２４）を備え、しかも上記のロールダイアフラム セクションは中空室（３４）を限定することを以て特徴とする特に無菌的な使用 目的の為のダブルシートバルブ。 ２．請求項１に於いて、第１閉鎖装置（８）は殻体部分（１３）を持ち、その 端末がカラーセクション（１４）に向かって盃状に拡大しており、又第２の閉鎖 装置（９）は頭部（２７）を備え、しかも上記の頭部はカラーセクション（１４ ）の中に設けられていること を以て特徴とするダブルシートバルブ。 ３．請求項２に於いて、第１閉鎖装置（８）は盃状の盃部分（１８）を持ち、 しかも上記の盃部分は殻体部分（１３）のカラーセクション（１４）の中に同軸 的に設けられていること、およびシールエレメント（２１）の第１エンドセクシ ョン（２２）が殻体部分（１４）の円周外縁（２０）および盃部分（１８）の円 周外縁（１９）の間に液密的に食い込んでいること を以て特徴とするダブルシートバルブ。 ４．請求項３に於いて、盃部分（１８）の円周外縁（１９）が軸方向に殻体部 分（１３）の外縁に向かって突き出し、およびシールエレメント（２１）の第１ の外周シール面（２５）が突き出した外縁（２０）の範囲内に設けられているこ とにより上記のシール面は上記の外縁により第１バルブシート（１１）に軸方向 に加圧されることが出来ることを以て特徴とするダブルシートバルブ。 ５．上記の請求項の何れか一つに於いて、第２閉鎖装置（９）が同軸的に頭部 （２７）に設けられた帽子部分（２８）を備え、しかも上記の帽子部分は頭部（ ２７）よりも小さい放射方向の延びを持つこと、およびシールエレメント（２１ ）の第２のエンドセクション（２３）は頭部（２７）の円周外縁（２９）と帽子 部分（２８）の円周外縁との間に液密的に食い込んでいること を以て特徴とするダブルシートバルブ。 ６．請求項５に於いて、シールエレメント（２１）の円周シール面（２６）が 放射方向に帽子部分（２８）の外の頭部（２７）の円周突起（３１）の領域内に 設けられている為に上記のシール面は頭部により第２のバルブシート（１２）に 軸方向に押し付けることが出来ること を以て特徴とするダブルシートバルブ。 ７．請求項６に於いて、円周突起（３１）と第２シール面（２６）がバルブ軸 心（３２）に対して特に約４５°程度に傾いて設けられていること を以て特徴とするダブルシートバルブ。 ８．請求項２から７の内の何れかの一つに於いて、第２閉鎖装置（９）の頭部 （２７）がＵ字型の断面形状を持つ円周条溝（３３）を備え、この中にシールエ レメント（２１）のロールダイアフラムセクション（２４）が受け入れられるこ と を以て特徴とするダブルシートバルブ。 ９．請求項８に於いて、条溝（３３）に対立するケーシング壁が主として平均 にデザイ ンされている為にバルブケーシング（１）に於ける中空室（３４）はバルブを閉 じられた場合にのみ出現すること を以て特徴とするダブルシートバルブ。 １０．上記の請求項の何れか一つに於いて、２つの閉鎖装置（８、９）の相互 のズレが少なくとも一つの軸方向に設けられたピン（４２）により阻止され、し かも上記のピンは一つの閉鎖装置（９）に固定的に取り付けられ、他の閉鎖装置 の開口（４３）の中で軸方向に摺動し得るように設けられていること を以て特徴とするダブルシートバルブ。 １１．請求項２から１０の何れか一つに於いて、第１閉鎖装置（８）の殻体部 分（１３）のカラーセクション（１４）は狭められたネックセクション（１５） に移行し、しかも上記の移行部分はフレキシブルなダイアフラム（１６）に固定 されており、しかも上記のダイアフラムはネックセクション（１５）から主とし て放射方向に延び、閉鎖装置（８）をバルブケーシング（１）に対してシールし 、又その軸方向の可動性を保障すること を以て特徴とするダブルシートバルブ。 １２．請求項１１に於いて、第２閉鎖装置（９）には放射方向に第１閉鎖装置 （８）の中に同心円的に設けられている操作ロッド（４４）が固定され、しかも 上記の操作ロッドはその他端に於いて空圧作動装置（１０）に接続されているこ と を以て特徴とするダブルシートバルブ。 １３．請求項１１又は１２に於いて、ダイアフラム（１６）および第１閉鎖装 置（８）の貫流領域（２）内の圧力に関して有効な面積はほぼ等しいこと を以て特徴とするダブルシートバルブ。 １４．請求項１１から１３の何れかの一つに於いて、操作装置（１０）が別の ピストン−シリンダ−ユニットを備え、しかも上記のユニットは第２バルブシー ト（１２）が閉じられている間に第１閉鎖装置（８）の殻体部分（１３）のダイ アフラム（１６）の外側 に在る端末に作用し第１バルブシート（１１）の緩みを可能にすること を以て特徴とするダブルシートバルブ。 １５．請求項１２から１４の内の何れかに於いて、第２閉鎖装置（９）と第１ 閉鎖装置（８）との間に機能的に一つのスプリング（４５）が設けられていて、 これにより第２閉鎖装置（９）の第２バルブシート（１２）への加圧時に第１閉 鎖装置（８）への加圧力が第１バルブシート（１１）に作用すること を以て特徴とするダブルシートバルブ。 １６．請求項１５に於いて、スプリング（４５）が第１閉鎖装置の内部空間内 に設けられていること を以て特徴とするダブルシートバルブ。 １７．請求項１５又は１６に於いて、第２の閉鎖装置（９）はディスクスプリ ング（４５）が第１閉鎖装置（８）を第１バルブシート（１１）に押し付けられ た状態に保つ間に操作ロッド（４５）を持ち上げることにより緩めることが出来 ること を以て特徴とするダブルシートバルブ。 １８．上記の請求項の何れか一つに於いて、中空スペース（３４）の中に２つ の洗浄用接続端（３５、３６）が開口し、これらが２つの洗浄用バルブ（３７、 ３８）により閉じることの出来ることを を以て特徴とするダブルシートバルブ。 １９．請求項１８に於いて、洗浄用バルブ（３７、３８）のバルブシート（３ ９、４０）は中空スペース（３４）に於ける開口の極く近くに開口していること を以て特徴とするダブルシートバルブ。