JP2001523802A - ダブル弁座形弁 - Google Patents
ダブル弁座形弁Info
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Abstract
Description
0)を形成する2つの共働する弁板(6,7)をハウジングに有する、特に、食
品工業および飲料工業のための、リーク防止式ダブル弁座形弁であって、双方の
弁板(6,7)の作動のため、下部弁板(7)に固定され圧縮バネ(29,22
)によって両側から負荷される第1作動ピストン(18)を有するシリンダ(1
7)を含む共通の駆動装置が設けてあり、上記弁シャフト(13)が、上部弁板
(6)およびその管状シャフト(14)を抜差自在に貫通し、上記弁シャフト(
13)の上端は、シリンダ(17)内に突出して、上部弁板(6)をその座(8
)に押圧する下部圧縮バネ(29)のための対向受け(31)を担持し、シリン
ダ(17)には、第1作動ピストン(18)の下方に、管状シャフトに作用し管
状シャフトに沿って移動できる第2作動ピストン(36)を設け、第1作動ピス
トンの上方に、下部弁板に作用する第3作動ピストン(30)を設けた形式のも
のに関する。
導入されるよう、配向されいる。弁板の間には、管路を介して大気に開放するリ
ークチャンバが設けてある。
上昇され、媒体がリークチャンバにオーバフローするのを避けるため、下部弁板
を下部弁板とほぼ同一の径を有する補償ピストン内に下降させた形式のダブル弁
座形弁が記載されている。従って、管路内の圧力衝撃は、補償シリンダおよび弁
板に同一の力で作用し、従って、軸線方向の圧力は補償される。
上昇でき、弁座のクリーニングのため、下部弁板または上部弁板をその載置面か
ら個々に僅かに移動して載置面をクリーニングできる。
ユニットが設けてある。ピストンは、2つの同心の弁シャフトを介して双方の弁
板に作用する。開放の場合、弁シャフトを介して下部弁板に結合された第1作動
ピストンに圧縮空気を負荷する。この場合、第1ピストンは、第1バネの力に抗
して上昇されるとともに下部弁板を連行する。この場合、上記バネは、下部弁板
が上部弁板にぶつかるまで、更に負荷される。次いで、リークチャンバが閉じら
れる。更に上昇が行われると、双方の弁板は、一緒に、上昇され、かくして、弁
が開かれる。
第2バネは、双方の弁板を圧縮する。 弁の閉鎖は、逆の順序で行われる。この場合、しかしながら、第1作動ピスト
ンは、無圧力状態では、第1バネの力によって移動される。上部弁板がその座に
達すると直ちに、双方の弁板が分離され、下部弁板が、その座に達する。この場
合、第2バネが、更に圧縮される。
め、第2、第3ピストンが設けてある。上記ピストンは、弁シャフトを介して、
それぞれ、上下の弁板に作用する。
シリンダの上方の独自のシリンダ内にある。下部弁板の弁シャフトは、上記第2
シリンダに案内されている。上記第2シリンダの下面に圧縮空気が負荷されると
直ちに、上記第2シリンダは、適切なストッパを介して、関連の弁シャフトを上
昇し、上記弁シャフトとともに下部弁板をその座から上昇する。弁板と弁座との
間にかくして生じた環状間隙を介してリークチャンバに適切なクリーニング剤を
押込むことができる。
けた第3ピストンに圧縮空気を下方から負荷する。この場合、ピストンは、管状
弁シャフトに設けた対向受けに当接するまで、上昇される。かくして、上部弁板
も、弁シャフトを介してその座から上昇される。関連の弁板を本発明に係るクリ
ーニング剤で洗浄する。
えられるすべての運転状態において媒体の混合を完全に避ける本発明に係る駆動
装置を含む上述の種類のダブル弁座形弁を提示することにある。
れる。かくして、下部弁板のクリーニングのため、下部弁板を上昇するピストン
のための特殊なシリンダは不要である。この代わりに、ピストンは、残余のピス
トンと同一のシリンダ内に設置される。従って、弁の駆動装置は、製造技術的に
より適切に構成される。即ち、ダブル弁座形弁のために従来使用されている駆動
装置とは異なり、本発明に係るダブル弁座形弁は、所望のすべての機能、即ち、
開閉および弁座のクリーニングを確実に実施するために、補足シリンダを必要と
しない。同時に、有利なことには、シリンダの構造高さが減少される。
板のクリーニングストローク時の空気消費量が減少されるという利点が得られる
。
ージが不要であるという利点が得られる。 弁座を予圧して離隔状態に保持する第1バネを設けた方策によって、半径方向
密封を行う第2弁板の位置が円筒形載置面内に確保される。
現象を補償できるという利点が得られる。 上部弁板のストロークを制限する、好ましくは、調節可能な、ストッパを管状
弁棒に設置するための中間チャンバを駆動ユニットと弁ハウジングとの間に設け
れば、ストローク量を外部から容易に調節できる。
面と共働するパッキンを下部弁板に設けた弁に特に有利に使用できる。 弁ハウジングの円錐形載置面と共働するよう構成された上部弁板と組合せて、
弁板が密封座に精密に調心されるという利点が得られる。
よう構成できる。 上部弁板に、下部弁板を密封受容する円筒形凹みを設ければ、弁の切換をリー
クなく行えるという利点が得られる。
り間隙を構成するよう配置された面を有することによって、切換時、パッキンが
保護される。
償面を有するからである。この補償面は、ハウジングに案内され下部弁板に結合
された補償ピストンによって達成される。
管路の横断面積を弁出口の寸法まで拡張できる。 同心のリーク管路を不動のハウジングに開口させれば、弁の組込位置を自由に
選択できる。
リンダには、第2作動ピストンの上方に、上記ピストンのストロークを制限する
ストッパが設けてあるからである。
るスペーサを設けたことによって、特に、クリーニングストローク時に、弁板の
間隔が安全な寸法に制限される。
な、ストッパを設ければ、弁板の相互の休止間隔を対応して選択できる。 弁シャフトの上方へのストロークを制限するストッパを設けたことによって、
開放状態における終点位置が固定される。
ピストンが上方から当接するストッパを管状弁棒に設ければ有利である。 少なくとも1つの弁板が、好ましくは弁座の出口内に突出する絞りエッジを有
していれば、弁板の開放運動中にリークチャンバ内の急激な圧力上昇が避けられ
るという利点が得られる。リークチャンバへの媒体の流入速度の減少によって、
弁板のパッキンに対する負荷も減少される。
ジとして構成し、好ましくは、このエッジの高さをクリーニングストローク量を
越えるよう構成すれば、弁座への弁板の確実な導入が達成される。弁板は、弁座
への導入時、円筒形絞りエッジによって案内され、弁板の円錐形状によって自動
的に調心される。密封面のクリーニングの場合、弁板を僅かに上昇すればよい。
この際に形成される絞り間隙は、上記クリーニングストロークの経路にわたって
一定である。なぜならば、形成された円筒形面の高さが、クリーニングストロー
クの量を越えるからである。
によって形成された絞り間隙が、リーク中空チャンバから大気に常時開放する管
路の全面積よりも小さい流通面積を有することによって、避けられる。
図面から明らかであろう。この場合、機能同一の部分には同一の符号を付した。 第1,第3ピストンを、圧縮空気接続を含む作業チャンバを形成するよう配置
し、上部弁板に作用するよう第1ピストンを配置したことによって、下部弁板の
クリーニングストローク時に上部弁板に補足圧力を加えることができる。かくし
て、開放防止効果が付加される。
ハウジング部材1からなる。管路接続2を有するハウジング上部4と管路接続3
を有するハウジング下部5との間の液密な閉鎖は、上部弁板6および下部弁板7
によって行われる。閉鎖位置では、上記弁板は、それぞれ、上部弁座8および下
部弁座9に載る。図示の閉鎖位置では、双方の弁板の間には、リークチャンバ1
0が形成される。下部弁板7には、リーク出口に至る管路11に接続するボアが
設けてある。例外的にまたはクリーニング時に、液体が弁座8または9を介して
リークチャンバ10に侵入した場合、上記液体は、管路11を介して大気中に排
出される。
実に避けられる。 下部弁板7は、弁シャフト13に固定されており、他方、上部弁板6は、弁シ
ャフト13に軸線方向へ抜指自在に支持された管状弁シャフト14に固定されて
いる。ハウジング上部4を閉鎖する上部弁蓋15には、離隔部材16を介してシ
リンダ17が接続されている。
る。上記ピストンの外周面は、シリンダ17のハウジング内壁を密封閉鎖する。 ピストン18は、環状凹み19を有する。凹み19には、予圧された第1バネ
が支持され、上記バネの対向端は、下部弁板17のクリーニングストロークのた
めにシリンダ17に設けた第3ピストン30に支持される。
設置されている。予圧から生ずる力は、延長された弁シャフト13に吸収される
。この場合、第3作動ピストン30は、弁棒13の上端に螺着されたナット50
にスリーブ51を介して支持された対向受けを形成する。他の側では、第1作動
ピストン18が、対向受けを形成する。即ち、第1作動ピストンは、下部弁板の
弁シャフト13のフランジ52に支持される。従って、第1バネ22の予圧力は
、引張力としてナット50とフランジ52との間の弁シャフト部分によって吸収
される。
部分21を有する。予圧されたこの第2圧縮バネ29は、上端で、第1作動ピス
トン18の部分21の範囲に支持され、他端で、管状弁シャフト14に固定され
たバネリング31に支持される離隔スリーブ53のショルダ28に支持される。
バネ29の力は、ショルダ28および管状弁シャフト14に固定されたバネリン
グ31を介して、上部弁板6をその弁座8に押圧する。
まで、作動ピストン30および弁シャフト13を上方へ押す。上記の上部終点位
置は、スリーブ51に形成され上部シリンダ蓋23のブシュ状折返し部分の端面
に当接するショルダによって決定される。終点位置は、上部ナット50によって
決定される。即ち、下部弁板7は、弁座9に対応する軸線方向位置に固定される
。即ち、上下の弁板は、閉鎖位置では、ナット50によって調節できる一定間隔
を保持する。
成された高圧チャンバ24に、接続25を介して、圧縮空気を負荷できる。かく
して、第1作動ピストン18は、圧縮バネ22のバネ力に加えて、予圧される。
26の形で上部シリンダ蓋23の開口27によって案内されている。かくして、
弁の瞬間的切換状態を外部から直ちに視認でき、下部弁板の位置を外部から調節
できる。
設けてある。第2作動ピストン36は、管状シャフト4に可動に支持されている
。図示の休止位置では、上記ピストンは、管状弁シャフト14に固定され対向受
けとして役立つバネリング31の下方に位置する。
る第2作動チャンバ32を形成する。上記ピストンのストロークは、下部シリン
ダ蓋37およびシリンダハウジング壁に設けたストッパ38によって制限される
。
縮空気を負荷できる第3圧縮チャンバ39が構成されている。 第2作動ピストン36と下部シリンダ蓋37との間には、接続42を介して圧
縮空気を負荷できる第4圧縮チャンバ41が構成されている。
を上昇すれば、まず、第1作動ピストン18は、シャフト13およびこのシャフ
トに固定された下部弁板7とともに、上昇されて、上部弁板6の円筒形凹みに導
入、当接され、上記弁板を駆動し、かくして、弁が開かれる。この場合、第2作
動ピストン36は、下部シリンダ蓋37に当接する。第2圧縮バネ29は、その
予圧力によって、双方の弁板を密封当接状態に保持する。この場合、リークチャ
ンバ10は閉じられる。ストローク中、第1バネ22は、更に圧縮され、その結
果、外側弁シャフト14のストッパ34は、下部シリンダ蓋37にぶつかり、か
くして、上方への弁のストロークを制限する。別の実施例の場合、対応する構造
にもとづき、ストッパ57もストロークを制限できる。
排気する。かくして、第1作動ピストン18が下降され、その結果、上部弁板6
は、管状弁シャフト14を介して第1バネ22および第2バネ29によって上部
弁座8に押込まれる。下部弁板7は、第1バネ22の圧力を受けて、更に下降さ
れ、その結果、弁シャフト13の上部に設けたスリーブが、第3作動ピストン3
0に当接する。この場合、下部弁板7は、その下部弁座9に達し、この位置に保
持される。即ち、閉鎖時、上部弁板6と下部弁板7との間に、再び、間隔が形成
され、かくして、双方の弁板6,7の間には、再び、リークチャンバ10が生ず
る。
ジ46,47から形成される面の径は、出口48,49の径よりも小さい。この
場合、径は、絞りエッジ46,47および出口48,49から形成された管状絞
り間隙の面積が管路11に至るボアの面積よりも小さいよう、選択する。
、圧縮空気は接続40に印加される。第3圧縮チャンバ39内の圧力が、上昇さ
れる。第3作動ピストン30は、第1バネ22上に載るので、第1作動ピストン
18は、予圧されたバネ22の圧力によって、弁シャフト13およびこのシャフ
トに固定された下部弁板7とともに、下方へ駆動され、その結果、その支持面4
4は、離隔スリーブ53に当接し、上記スリーブとともに、バネリング31およ
び管状弁シャフト14を介して上部弁板6に支持されるので、上記第1作動ピス
トンは、もはや移動できない。
クリーニング剤は、ハウジング下部5からリークチャンバ10に侵入でき、かく
して、弁座およびリークチャンバのクリーニングが行われる。次いで、クリーニ
ング剤は、ボアおよび管路11を介して外部に排出される。管状絞り間隙の面積
は、ボアの面積よりも小さいので、クリーニング中、クリーニング剤の侵入によ
ってリークチャンバ10内の圧力が上昇されることはない。
によってリークチャンバ10内の圧力は上昇される。この場合、上部弁板6には
、大きい力が弁の開放方向へ作用する。双方の弁板は、関連の弁シャフトおよび
離隔スリーブ53を介して相互に支持し合うので、開放方向へ作用する反力が生
ずることはない。即ち、下部弁板は、上部弁板に対して等大であるが逆方向の力
を加えるので、下部弁座のクリーニングストローク時、クリーニング剤のオーバ
フローは確実に排除される。
ン30は、ほぼ剛なユニットを形成するので、上部弁板は、圧縮バネ22の力に
よってその弁座8に押込まれる。接続25を介して第1圧縮チャンバ24に更に
圧力を加えて、上部弁板6の押圧力を更に増大できる。この場合、第1作動ピス
トン18および第3作動ピストン30から形成された圧縮チャンバ24に圧力を
加える。この場合、第1作動ピストン18は、上部弁板6をその座に押込む外側
弁棒14に離隔スリーブ53およびバネリング31を介して支持される。
が、再び停止される。 上部弁板6のクリーニングストロークは、接続42に圧縮空気を印加すること
によって開始される。第4圧縮チャンバ41内の高い圧力によって、第2作動ピ
ストン36は、上方へ駆動されてバネリング31に当接する。次いで、管状シャ
フト14は、バネリング31によって上昇され、その結果、第2作動ピストン3
6がストッパ38にぶつかる。かくして、上部弁板6は、その弁座8から僅かに
上昇される。さて、クリーニング剤は、弁座8と弁板6との間の絞り間隙を介し
てハウジング上部4からリークチャンバ10に侵入でき、かくして、上部弁座の
クリーニングが行われる。
グ剤が下部弁チャンバにオーバフローすることはない。圧力上昇時、下部弁板は
、下方へ逃げ、その結果、弁シャフト13によって駆動される第1作動ピストン
が、離隔スリーブ53の上部端面に当接する。弁板を更に引離すことはできない
。
が、第2バネ29によって下降され、弁板6が、管状シャフト14を介して、そ
の弁座8に再び押込まれる。
衝撃は、上部弁板をその座により強く押込むに過ぎず、従って、かくして、望ま
しくないリークが生ずることはない。
される補償ピストン35の形の液圧補償面によって補償される。なぜならば、液
圧補償面は、下部弁板の補償面に対応するからである。
クリーニング運転においても、弁板の形状結合によって媒体の混合が避けられる
弁が構成される。この弁は、切換時の空気消費量が少なく、従って、有利には切
換命令に迅速に応答する。
気に至る管路は上方へ案内されている。この管路56は、弁座の径を取ることが
でき、および/または、固定の接続によってハウジングに開口でき、この場合、
下部管路11は不要である。管路56が、位置不動のハウジング(図示してない
)に開口する場合、弁は、図示の例に対して180°だけ回転した位置に組込む
ことができる。
Claims (20)
- 【請求項1】管路(11)を介して大気に常時開放するリーク中空チャンバ
(10)を形成する2つの共働する弁板(6,7)をハウジングに有する、特に
、食品工業および飲料工業のための、リーク防止式ダブル弁座形弁であって、双
方の弁板(6,7)の作動のため、下部弁板(7)に固定され圧縮バネ(29,
22)によって両側から負荷される第1作動ピストン(18)を有するシリンダ
(17)を含む共通の駆動装置が設けてあり、上記弁シャフト(13)が、上部
弁板(6)およびその管状シャフト(14)を抜差自在に貫通し、上記シャフト
の上端は、シリンダ(7)内に突出して、上部弁板(6)をその座(8)に押圧
する下部圧縮バネ(29)のための対向受け(31)を担持し、シリンダ(17
)には、第1作動ピストン(18)の下方に、管状シャフトに作用し管状シャフ
トに沿って移動できる第2作動ピストン(36)を設け、第1作動ピストンの上
方に、下部弁板に作用する第3作動ピストン(30)を設けた形式のものにおい
て、第1バネ(22)が、第3ピストン(30)に支持されて設けてあることを
特徴とするダブル弁座形弁。 - 【請求項2】シリンダ(17)には、第3ピストン(30)のストロークを
制限するストッパ(20)が設けてあることを特徴とする請求項1に記載のダブ
ル弁座形弁。 - 【請求項3】第1バネ(22)が、ストッパ(52,50)によって決定さ
れる長さを有することを特徴とする請求項1または2に記載のダブル弁座形弁。 - 【請求項4】負荷によって弁板(6,7)を離隔保持する第1バネ(22)
が、設けてあることを特徴とする請求項1,2または3に記載のダブル弁座形弁
。 - 【請求項5】弁板(6,7)の間隔が、調節可能なよう構成されていること
を特徴とする請求項1,2,3または4に記載のダブル弁座形弁。 - 【請求項6】駆動ユニットと弁ハウジング(2)との間には、中間チャンバ
が設けてあり、この中間チャンバ内には、管状のテレスコビックロッド(14)
に、上部弁板の上方へのストロークを制限する、好ましくは、調節可能な、スト
ッパ(34)が設けてあることを特徴とする請求項1,2,3、4または5に記
載のダブル弁座形弁。 - 【請求項7】下部弁板(7)が、半径方向へ作用し弁ハウジング(1)の円
筒形載置面(9)と共働するパッキンを備えていることを特徴とする請求項1,
2,3、4,5または6に記載のダブル弁座形弁。 - 【請求項8】上部弁板(6)が、弁ハウジング(1)の円錐形載置面(8)
と共働するよう構成されていることを特徴とする先行請求項の1つまたは複数に
記載のダブル弁座形弁。 - 【請求項9】上部弁板(6)が、弁ハウジング(1)の軸線方向載置面と共
働するよう構成されていることを特徴とする先行請求項の1つまたは複数に記載
のダブル弁座形弁。 - 【請求項10】上部弁板(6)が、下部弁板(7)を密封受容する円筒形凹
み(12)を有することを特徴とする先行請求項の1つまたは複数に記載のダブ
ル弁座形弁。 - 【請求項11】上部弁板(6)が、弁ハウジングの対向面とともにストロー
クの部分区画に絞り間隙を構成するよう配置された面を有することを特徴とする
先行請求項の1つまたは複数に記載のダブル弁座形弁。 - 【請求項12】下部弁板が、液圧補償面(35)を有することを特徴とする
先行請求項の1つまたは複数に記載のダブル弁座形弁。 - 【請求項13】管状シャフト(14)と同心に弁ハウジングを介して案内さ
れたリーク管路(56)が設けてあることを特徴とする先行請求項の1つまたは
複数に記載のダブル弁座形弁。 - 【請求項14】同心のリーク管路(56)が、ハウジングに開口することを
特徴とする先行請求項の1つまたは複数に記載のダブル弁座形弁。 - 【請求項15】シリンダ(17)には、第2作動ピストン(38)の上方に
、上記ピストンのストロークを制限するストッパ(38)が設けてあることを特
徴とする先行請求項の1つまたは複数に記載のダブル弁座形弁。 - 【請求項16】第1作動ピストン(18)と第2作動ピストン(38)との
間には、第2バネの最小長さを制限するスペーサ(53)が設けてあることを特
徴とする先行請求項の1つまたは複数に記載のダブル弁座形弁。 - 【請求項17】下部弁板(7)の弁シャフト(13)には、上部第3ピスト
ン(30)のための、好ましくは、調節可能な、ストッパ(50,51,54)
が設けてあることを特徴とする先行請求項の1つまたは複数に記載のダブル弁座
形弁。 - 【請求項18】弁シャフト(13)のストッパ(57)が設けてあり、弁シ
ャフト(13)の上方へのストロークを制限することを特徴とする先行請求項の
1つまたは複数に記載のダブル弁座形弁。 - 【請求項19】管状弁棒(14)には、第2ピストン(36)による駆動の
ため、第2作動ピストン(36)が上方から当接するストッパ(31)が設けて
あることを特徴とする先行請求項の1つまたは複数に記載のダブル弁座形弁。 - 【請求項20】第1ピストン(18)および第3ピストン(27)が、圧縮
空気接続(25)を有する作動チャンバ(24)を形成するよう配置され、第1
ピストン(18)が、上部弁板(6)に作用するよう配置されていることを特徴
とする先行請求項の1つまたは複数に記載のダブル弁座形弁。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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