JP2017516037A

JP2017516037A - 流体の貫流量および／または貫流方向を制御または調節するための装置

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Publication number: JP2017516037A
Application number: JP2016565218A
Authority: JP
Inventors: フォン・ビルゲレンベルント; シルヴェスターゲトゲンスレオンハルト
Original assignee: SIG Technology AG
Current assignee: SIG Technology AG
Priority date: 2014-04-29
Filing date: 2015-03-31
Publication date: 2017-06-15
Also published as: BR112016024697A2; EP3137795B1; ES2771858T3; WO2015165676A1; MX2016013252A; AU2015252302A1; EP3137795A1; US20170051838A1; DE102014106010A1; US10627000B2; RU2016142437A3; PL3137795T3; CN106461099B; CN106461099A; RU2016142437A

Abstract

流体の貫流量および／または貫流方向の制御または調節のための装置（１）を例示および説明する。装置（１）は、少なくとも２つの流入口（３）および／または流出口（４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’、４ｃ）を有するハウジング（２）と、ハウジング（２）内に移動可能に配置された少なくとも１つのアーム（８、８’、８”）と、ハウジング（２）内に配置されてアーム（８、８’、８”）に移動可能に接続された少なくとも１つの閉止要素（１０ａ、１０ｂ、１０ａ’、１０ｂ’、１０ｃ）とを備え、アーム（８、８’、８”）とこれに接続された閉止要素（１０ａ、１０ｂ、１０ａ’、１０ｂ’、１０ｃ）は、閉止要素（１０ａ、１０ｂ、１０ａ’、１０ｂ’、１０ｃ）によって少なくとも１つの流入口（３）および／または流出口（４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’、４ｃ）を締め切ることができるように、配置されて互いに接続され、閉止要素（１０ａ、１０ｂ、１０ａ’、１０ｂ’、１０ｃ）および／または少なくとも１つの流入口（３）および／または流出口（４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’、４ｃ）は、流入口（３）および／または流出口（４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’、４ｃ）を封止するための湾曲した封止面（１２ａ、１２ｂ）を有する。応力が加えられた状態で閉止要素（１０ａ、１０ｂ、１０ａ’、１０ｂ’、１０ｃ）の高い移動度を実現すると同時に、解放状態で閉止要素（１０ａ、１０ｂ、１０ａ’、１０ｂ’、１０ｃ）の規定された位置合わせを実現するために、予め応力が加えられたばね要素（１１ａ、１１ｂ）をアーム（８、８’、８”）と閉止要素（１０ａ、１０ｂ、１０ａ’、１０ｂ’、１０ｃ）との間に配置することが提案される。【選択図】図１ａ

Description

本発明は、流体の貫流量および／または貫流方向を制御または調節するための装置であって、少なくとも２つの流入口および／または流出口を有するハウジングと、ハウジングの内部に移動可能に配置された少なくとも１つのアームと、ハウジングの内部に配置されてアームに移動可能に接続された少なくとも１つの閉止要素とを備え、アームとこれに接続された閉止要素は、この閉止要素によって少なくとも１つの流入口および／または流出口を締め切ることができるように、配置されて互いに接続され、閉止要素および／または少なくとも１つの流入口および／または流出口は、流入口および／または流出口を封止するための湾曲した封止面を有する、装置に関する。

本発明は、更に、このような装置を食品包装の滅菌、および／または食品包装への材料の充填、に使用することに関する。

流動する流体、すなわち気体または液体、には、さまざまな方法で影響を及ぼすことができる。この影響の目的は、例えば、流体の貫流量または貫流方向を制御または調節することにある。このために、多数の装置が従来技術から公知であり、これら装置は弁と称されることが多い。一群の弁は、方向弁または多方弁で構成される。これらの弁は、３つ以上の流体接続部を有し、切換え可能であるという点で特徴付けられる。これにより、例えば、諸要件に応じて流入口を第１の流出口または第２の流出口に接続できるので、流れを複数の異なる方向に方向付けることができる。また、流れが完全に中断されるように、両流出口を閉止することもできる。完全に開いた位置および完全に閉じた位置に加え、貫流量を調整するために中間位置を採用することもできる。中間位置において、流出口は部分的にのみ開かれる。

弁における特定の課題は、伝統的には、流体流を完全に阻止するために、流出口の特に確実な締め切りを可能にすることである。このためには、互いに対して移動可能な２つの構成要素の間に線接触または面接触を生じさせて流体流を確実に遮断する必要がある。これら構成要素は、例えば、弁座に押し当てることができる、また弁座から再び持ち上げることができる、閉止要素に関することができる。

閉止要素と弁座との間に特に良好な封止接続を実現するために、閉止要素または弁座に設けられるゴム製の封止面が公知である。ゴムによって、接触面の高低差を打ち消すことができるので、特に良好な封止が実現される。それにも拘わらず、ゴム製の封止面はいくつかの用途には使用できない。例えば、ゴム製の封止面は、非常に高い圧力または非常に高い温度で損傷され得る。また、ゴム製の封止面は、例えば、食品の充填に用いられる設備に課せられる厳しい衛生要件を満たさない。

この理由により、特に、衛生要件が高い場合は、金属製の封止面を有する弁が好適である。その理由は、このような弁は特に十分に洗浄可能であり、洗浄剤、滅菌剤、および充填対象の食品に対してより高い耐性を有するからである。ただし、金属製の封止面を有する閉止要素の場合の課題は、確実な封止を実現することである。その理由は、金属製の封止面は、極めて高い剛性とそれに伴う極めて低い弾性のため、対応付けられた弁座の表面に殆ど適合できず、したがって、必然的に存在する製造公差または整合誤差もごく限られた程度にしか打ち消せないことによる。製造公差に加え、例えば極めて高い機械的または熱応力に起因する、弁内部の僅かな変形も打ち消する必要がある。これらの問題に対処するために、閉止要素は金属製の封止面を実際に有するが、閉止要素が弁内に枢動可能に取り付けられた弁の使用が既に提案されている。

このような三方弁は、例えば特許文献１から公知である（従来技術としての特許文献２の図６にも示されている）。これは、内燃機関の排気系のための弁に関する。この弁は、１つの流入口と２つの流出口とを有するハウジングを備える。このハウジング内に、枢動可能に取り付けられたアームが配置され、このアームの端部に、球面状の封止面を有する２つの閉止要素が固締されている。このアームの位置に応じて、第１の閉止要素が第１の流出口を閉止するか、または第２の閉止要素が第２の流出口を閉止する。閉止要素が枢動継手を介してアームに固締されているので、閉止要素をアームに対して小さな角度だけ枢動させることができる。

特許文献１から公知の弁における欠点は、閉止要素をアームに接続している枢動継手の運動の自由度が１つだけであり、したがって、この枢動継手は、固定された１つの回転軸を中心とした閉止要素の枢動しか許容しないことである。この制限された移動度は、特許文献１の教示によると、アームを回転摺動継手によってハウジングに接続し、アームの枢動だけでなく、鉛直移動も可能にすることによって実際に打ち消される。ただし、この構造上の措置によっても上記の諸欠点を完全に打ち消すことはできない。その理由は、鉛直方向の調整にも拘らず、閉止要素は引き続き１つの軸線を中心に枢動されるだけであり、第１の軸線に垂直な第２の軸線を中心とした枢動がもたらされないので、所謂「角度誤差」を打ち消す可能性がないことによる。また、枢動継手は、直線移動、すなわち、閉止要素とアームとの間の距離の変更、を一切許容しない。最後に、提案された解決策は、使用されている継手（枢動継手、回転摺動継手）が閉止要素の意図された位置合わせを許容しないという欠点を有する。特に、アームの枢動時に重量力および／または流体流の影響下で閉止要素が望ましくない位置に移動されると、封止されるべき他の流出口への閉止要素の以降の配置が困難になるという危険性がある。

特開平７−２２４６３３号米国特許第５，９０８，０４７号

この背景に対して、本発明は、応力が加えられた状態で閉止要素の高い移動度が実現されると同時に、解放状態において閉止要素の規定された位置合わせが実現されるように、冒頭で言及して上で詳細に提示した装置を構成し、更に展開するという課題に基づく。

この目的は、請求項１の前提部分に記載の装置においては、予め応力が加えられたばね要素をアームと閉止要素の間に配置することによって達成される。

本発明による装置は、第１に、少なくとも２つの流入口および／または流出口を有するハウジングを特徴とする。流体は、各流入口を通ってハウジングに流入でき、各流出口を通って再びハウジングから流出できる。これら流入口および流出口は「接続部」とも総称できるので、少なくとも２つの接続部を有するハウジングに関する。２つの接続部、例えば１つの流入口と１つの流出口、を有する装置を単純な遮断弁として使用できる。他方、少なくとも３つの接続部、例えば１つの流入口と２つの流出口、を有する装置を切換え可能な多方弁として使用できる。この理由により、少なくとも３つの流入口および／または流出口を有する装置が好適である。ハウジングは金属製、特に高級鋼製、であることが好ましい。更に、ハウジング内に移動可能に配置される、特にハウジングに移動可能に接続可能な、アームが少なくとも１つ設けられる。アームは、ハウジングに直接または間接的に、すなわち更なる構成要素を介して、接続可能である。アームは、金属製、特に高級鋼製、であることが更に好ましい。また、ハウジングの内部に配置されてアームに移動可能に接続される閉止要素が少なくとも１つ設けられる。閉止要素とアームとの間の接続も直接または間接的に、例えば継手を介して、行うことができる。閉止要素の製作には、同様に金属、特に高級鋼、の使用が好ましい。アームとこれに接続された閉止要素とは、この閉止要素によって少なくとも１つの流入口および／または流出口を締め切ることができるように、配置されて互いに接続されるようになっている。この要件は、個々の構成要素の相応の寸法設定、配置、および接続によって達成される。最後に、締め切り対象の流入口または流出口への閉止要素の導入時に閉止要素の自動センタリングを実現するために、閉止要素および／または少なくとも１つの流入口および／または流出口、特にこの閉止要素によって締め切られる流入口または流出口、は流入口および／または流出口を封止するための湾曲した封止面を有するようになっている。

本発明によると、予め応力が加えられたばね要素をアームと閉止要素との間に配置することを提案することによって、いくつかの利点が実現される。第１に、ばね要素は、予め応力が加えられているため、移動可能に取り付けられた閉止要素の規定の「所定位置」への位置合わせおよびセンタリングを可能にする。閉止要素は、ばね要素の変形下においてのみ、この初期位置を離れる。ばね要素の変形には、特定の力の印加を必要とする。閉止要素に作用する力が弱まるや否や、ばね要素はその元の姿勢に戻り、閉止要素をその初期位置に戻す。閉止要素の上記の位置合わせにより、より迅速でより正確な切換え動作を実現できる。これは、自動位置合わせのおかげで、切換えフェーズにおいて重量力および／または流体流の作用下で閉止要素が望ましくない位置に移動される危険がないことによる。望ましくない位置に移動されると、封止対象の流入口または流出口への閉止要素の以降の配置が困難になる。それにも拘わらず、例えば、封止対象の流入口または流出口に閉止要素を押し当てる場合に生じるような十分に大きな力が印加されれば、如何なる場合でも、閉止要素の高い移動度が維持され、幾何公差を最適に打ち消すことができる。

予め応力が加えられたばね要素の別の利点は、閉止要素が相応に取り付けられている場合、安全弁または圧力逃し弁の機能を保証できることである。これは、封止対象の流入口または流出口において許容可能な応答圧力を超えた場合、ばね要素は閉止要素の僅かな開口を許容するので、封止対象の流入口または流出口から流体が排出され、そこで優勢な圧力が下げられることによる。これにより、容認できない圧力上昇およびこれに伴う損傷から装置に接続されている設備を保護できる。特定の圧力レベル未満に再び下がるや否や、ばね要素は封止対象の流入口または流出口に閉止要素を再び堅固に押し当て、流入口または流出口を封止する。ばね要素は、アームと閉止要素との間に取り付けられるか、挟持される（圧力嵌め接続）だけにし、これら構成要素の一方に溶接されないことが好ましい。これにより、ばね要素がアームおよび／または閉止要素の表面で摺動できるという利点がある。この代わりに、ばね要素を２つの隣接する構成要素の一方に溶接し（物質間接続）、２つの隣接する構成要素のもう一方の表面で摺動させることもできる。ばね要素をリング状構造にすると、ばね要素を、例えば閉止要素の狭い箇所の周りを、案内できるので、溶接なしでも、係留式取り付け（形状嵌合接続）が保証される。ばね要素がリング状構造である場合、いくつかの半径方向外向きの翼部がばね要素に設けられることが好ましい。ばね要素は、金属製、特に高級鋼製、であることが更に好ましい。金属製にする代わりに、装置のいくつかの、または全ての、部分を食品業界の衛生要件を満たす特定のプラスチック（例えばＰＥＥＫ＝ポリエーテルエーテルケトン（独：polyetheretherketon））製とすることもできる。

本発明の一実施形態は、アームが少なくとも１つの貫通孔を有し、アームの両側に配置された２つの閉止要素がこの貫通孔を通して互いに接続されるようにする。貫通孔または貫通ボアをアームに設けることによって、閉止要素とアームとの間に特に単純かつ確実な接続をもたらすことができる。対向配置された２つの閉止要素がアームに設けられた貫通孔を通して互いに接続されることにより、アームへの２つの閉止要素の同時接続が実現される。保守のために、着脱可能な接続が好適である。例えば、対向する２つの閉止要素を互いにねじ止めできる。このために、雄ねじ部を有するねじ込みピンによって両閉止要素を一緒に保持できるように、雌ねじ部を両閉止要素に設けることができる。この接続を形成するために、ねじ込みピンは２つの閉止要素の一方にねじ込まれ、ばね要素は所定位置に配置される。次に、この閉止要素を、ねじ込みピンと共に、アームの貫通孔に挿入できる。最後に、両閉止要素が互いに堅固に接続されるように、ばね要素を反対側から同様に所定位置に配置し、ねじ込みピンに第２の閉止要素をねじ付けることができる。２つの閉止要素の間に生じる遊間に密封剤が設けられる、および／または遊間が接着される、ようにすることができる。貫通孔は、円形または別の適した形状（例えば「細長い穴」、「クローバー型」、「楕円形」）の横断面を有することができる。

本発明のこの実施形態に関して、貫通孔の直径を互いに接続される２つの閉止要素の最小直径より大きくすることが更に提案される。２つの閉止要素は、相手側閉止要素に対応付けられる箇所に最小直径を有することが好ましい。また、２つの閉止要素を相互に接合したときに最小直径が２つの閉止要素の接触面の領域になるように、両閉止要素の最小直径のサイズが等しいことが好ましい。この最小直径を貫通孔の直径より小さくすると、圧入ではなく、隙間嵌めになる。この結果、互いに接続される２つの閉止要素がアームに対して移動可能に取り付けられる。特に、両閉止要素がアームに対して直線移動および枢動運動の両方を行うことができるので、特に柔軟な可動性が実現される。それにも拘わらず、上で既に説明した予め応力が加えられたばね要素のおかげで、解放状態の２つの閉止要素が貫通孔内で無制御に前後に滑らず、規定の初期位置を取ることが実現される。各閉止要素の最小直径は、５ｍｍと４０ｍｍの間の範囲内にすることができる。貫通孔の直径は、６ｍｍと４５ｍｍの間の範囲内にすることができる。貫通孔の横断面が円形でない場合の貫通孔の直径とは、閉止要素が貫通孔に案内される箇所の開口部の最小幅を表す。

この２つの実施形態に関して、更に、貫通孔の直径は、互いに接続される２つの閉止要素の最大直径より小さくされる。２つの閉止要素の最大直径が貫通孔の直径より大きいことによって、互いに接続される２つの閉止要素が貫通孔から抜け出ず、アームに係留式に接続されることが実現される。閉止要素の最大直径は、３０ｍｍと３００ｍｍの間の範囲内とすることができる。貫通孔の横断面が円形でない場合の貫通孔の直径とは、閉止要素が貫通孔に案内される箇所の開口部の最小幅を表す。

本発明の別の実施形態によると、閉止要素は、玉継手を介して、アームに移動可能に接続される。玉継手を介して、３つの自由度を有する閉止要素の可動性が実現される。すなわち、対称軸を中心とした回転と、回転軸に垂直な２つの軸線を中心とした枢動運動とが実現される。玉継手による取り付けは、上記の解決策に比べ、取り付けのために、反対側に配置される第２の閉止要素の存在が不要になるという利点を有する。これは、継手ヘッドを閉止要素側に設けることができ、継手ソケットをアーム側に設けることができるからである（またはその逆も可能である）。洗浄および／または滅菌用媒体を方向付けることができる洗浄用溝を継手ヘッドおよび／または継手ソケットに複数設けることができる。したがって、玉継手による取り付けは、閉止要素がアームの両側に対で取り付けられず、アームに個々に接続される場合に特に適している。また、解放状態において閉止要素が規定の初期位置に必ず戻されるように、上記のばね要素によって玉継手を理想的に補うことができる。玉継手の直線移動の可能性の欠如は、例えば、アームの相応の取り付けによって補償できる。

本発明の別の教示は、ハウジングに対して固定位置を有する回転軸を中心にアームが枢動可能であることを提案する。固定位置を有する回転軸は、この回転軸用の固定された支持点をハウジングに、場合によってはハウジングカバーに、設けることができるという利点を有する。これは、位置が可変の回転軸に比べ、大幅に簡単に製作可能であり、更には衛生上の利点を有する。それにも拘わらず、回転軸が固定されていても、これに対応して回転軸および流入口または流出口がハウジングに配置されていれば、１つのアームの各閉止要素により、このアームの各閉止要素をいくつかの異なる流入口または流出口に到達させて閉止することができる。いくつかのアームが存在する場合は、ハウジングに対して固定位置を有する１つの回転軸を中心に各アームを枢動させることができる。

本発明の別の実施形態において、閉止要素および／または少なくとも１つの流入口および／または流出口は、凸状に湾曲した封止面を有するようになっている。封止面が凸状である、すなわち外方に湾曲していることによって、各封止面は、対応付けられた弁座の表面に特に確実に達することができる。また、凸状の封止面により、弁座の周縁に面取り部が存在する場合でも、弁座の周縁との線接触を実現できる。これにより、流入口または流出口の確実な封止が可能になる。いくつかの閉止要素が存在する場合、各閉止要素が凸状に湾曲した封止面を有するようにすることができる。同じ利点は、凸状に湾曲した封止面が閉止要素にはなく、封止対象の流入口または流出口にある場合にももたらされる。

本発明の別の実施形態によると、閉止要素および／または少なくとも１つの流入口および／または流出口が球面状の封止面を有することが提案される。これら封止面は、必ずしも完全に球面状である、または完全な球体を有する、必要はなく、弁座に接触し得る領域において球面状であるように封止面が構成されれば十分である。球面状の封止面は、閉止要素が傾斜または枢動された姿勢でも最適な封止を実現するという利点を有する。その理由は、球体の断面積が、したがって閉止要素と弁座との間の接触線の形状も、決して変化せず、常に円形であることによる。他方、円錐（殻）状の封止面の場合、傾斜した閉止要素の断面領域は楕円形になるであろう。いくつかの閉止要素が存在する場合は、各閉止要素が球面状の封止面を有するようにすることができる。同じ利点は、球面状に湾曲した封止面が閉止要素にはなく、封止対象の流入口または流出口にある場合にももたらされる。

本発明の別の実施形態において、各流入口および／または流出口は、ハウジング内に配置される端部が円形状に構成される。流入口または流出口の円形端部は、その対称性により、対応する形状を有する閉止要素が、初期位置に対して捻れている姿勢であっても、流入口または流出口を確実に封止できるという利点を有する。円形端部を有する流入口または流出口の使用は、球面状の封止面を有する閉止要素において特に有利である。これは、球体の何れの断面も円形であるので、球面状の封止面を有する閉止要素が、捻れた姿勢ばかりでなく、枢動された姿勢であっても、円形端部を有する流入口または流出口を確実に封止できるからである。円形の流入口または流出口は、円筒状の横断面を有する管を真直ぐに、すなわち、それぞれの長手方向軸線に対して直角に、切断することによって、極めて簡単に製作可能である。

本発明の別の教示によると、アームは、互いに移動可能に接続された少なくとも２つの部分を備え、第１の部分はハウジングに対して固定位置を有する回転軸を中心に枢動可能であり、第２の部分および別の各部分は隣接部分に対して固定位置を有する少なくとも１つの回転軸を中心に枢動可能であるようになっている。複数の部分または複数の部材から成るアームによって、アームに固締された閉止要素を特に可変に移動させることができるので、このようなアームによると、単一部分から成るアームに比べ、同じ数の閉止要素でより多くの切換え位置を実現できることが多い。アームの複数の異なる部分は、継手によって、特に枢動継手によって、互いに接続されることが好ましい。いくつかのアームが存在する場合、各アームを上記のようにいくつかの部分から構成できる。

この教示に関しては、少なくとも１つの閉止要素がアームの第１の部分に移動可能に接続される、および／または少なくとも１つの閉止要素がアームの第２の部分および／または別の各部分に移動可能に接続されることが更に提案される。閉止要素がアームの任意の部分に固締可能であることによって、移動の可変性、したがって実施可能な切換え位置の数、がさらに増える。閉止要素がアームの１つの部分だけでなく、いくつかの部分に固締される場合は、アームを特に可変に使用できる。２つ以上の閉止要素をアームの同じ部分に固締することもできる。この場合、貫通孔による固締が可能であるため、２つの閉止要素を上記の対向配置にすることが好ましい。いくつかのアームが存在する場合、各アームを上記のように構成できる。

本発明の別の実施形態は、アームを移動させるためのアクチュエータを特徴とする。このアクチュエータは、ハウジングの外側に配置される。アクターとも或る程度称されるアクチュエータによって、アームの動き、特に回転運動、を簡単な方法で実現できる。このために、空気圧式および油圧式または電気式のアクチュエータが考えられる。アクチュエータをハウジングの外側に配置すると、アクチュエータを容易に交換できるほか、アクチュエータがハウジング内を通る流体に影響を及ぼさない、または、例えば油またはグリースによって、この流体を汚染しないという利点がある。いくつかのアームが存在する場合は、各アームが１つのアクチュエータによって移動されるようにすることができる。この場合、各アームは、このアームに対応付けられた専用のアクチュエータを有することができる。あるいは、いくつかのアームを同じアクチュエータによって、例えば適した機構を介して、移動させることもできる。

この実施形態に関して、アクチュエータをアームに機械的に接続することが提案される。この機械的接続は、特に確実かつ正確に力が伝達されるという利点がある。機械的接続は、例えば、アームまたはアクチュエータ用の密閉されたフィードスルーまたは接続要素をハウジングに設けることによって、実現可能である。

この代わりに、この実施形態に関しては、アクチュエータをアームに無接触で、特に磁気的に、結合することが提案される。無接触の接続、特に「磁気結合」、によると、ハウジングを貫通する複数の機械的構成要素から成るフィードスルーを省くことができる。したがって、高圧においても、封止困難な流体（例えば気体）の場合でも、良好な密封を保証できる。

本発明の別の実施形態においては、いくつかのアームが１つの共有リニアガイドを介して、またはそれぞれ個別のリニアガイドを介して、ハウジングに移動可能に接続されるようになっている。共有リニアガイドはハウジング内の中心に配置されてハウジングに剛結合され、各アームが共有リニアガイドに移動可能に接続されることが好ましい。いくつかのアームを１つの共有リニアガイドを介して取り付けると、ハウジングとの接続部を１つだけ設ければよいという利点がある。他方、個別のリニアガイドをいくつか使用すると、封止対象の流入口または流出口に対して各軸受を特に緊密に、すなわち外側に、配置できるので、アームを特に正確に案内できるという利点がある。各アームの直線移動の可能性により、更に、貫流量の特に一様な制御が可能になる。その理由は、閉止要素と封止対象の流入口または流出口との間に形成される間隙のサイズがあらゆる位置において等しくなるからである。各アームは、共有リニアガイドに対して、または個別のリニアガイドに対して、半径方向に変位可能であることが好ましい。半径方向の変位可能性は、例えば、リニアガイドに半径方向のボアを設け、このボア内をアームが移動可能に案内されることによって実現できる。これらボアは、長手方向に延びる洗浄用溝を複数備えることができる。これらの溝によって滅菌用流体を方向付けることができる。

装置のこの構造は、少なくとも１つの調整用円板によって補うことができる。この調整用円板は、ハウジングに回転可能に接続され、各アームを半径方向に変位させるための外向きまたは内向きの輪郭を少なくとも１つ有する。回転可能に取り付けられた調整用円板を介して、アームの直線移動を調整用円板の回転運動に結合させることができる。これは、例えば、調整用円板が回転するときに調整用円板の輪郭で転動または摺動するホイールを各アームに固締することで実現可能である。このホイールは、転動または摺動時に、ばねの圧力に抗してアームとこれに固締された閉止要素とを半径方向内方または外方に押圧するか、または、ばねの圧力の結果として、アームとこれに固締された閉止要素とを半径方向外方または内方に戻す。これを実現するために、調整用円板の輪郭は、その経路に沿って調整用円板の回転軸までの半径方向距離が変わるような形状を有することが好ましい。この代わりに、またはこれに加えて、装置内を流れる流体、または別の流体、によってアームを移動させることもできる。各ホイールのための規定位置となるデテント点を調整用円板の輪郭に複数設けることができる。

調整用円板の輪郭は、調整用円板の回転時に調整用円板によって動かされる全てのアームの動きが同期されるような形状にすることができる。これは、例えば、封止対象の流入口または流出口が対称配置され、調整用円板の輪郭も対称形状を有する場合に該当する。この代わりに、調整用円板の輪郭は、調整用円板の回転時に動かされる各アームの動きが同期されないような形状にすることもできる。このような形状であると、例えば、ハウジングを第１の流体で洗浄するために、最初に第１の流入口を開き、その後にハウジングに第２の流体を流すために、第２の流入口を開くことができる。

２つ以上の調整用円板を設けることもできる。この場合、各調整用円板は、それぞれの回転軸の方向に変位可能であるようにハウジング内に取り付けられ、それぞれ異なる形状の輪郭を有することが好ましい。これは、アームごとに異なる移動シーケンス、ひいては異なる切換え位置、を実現するために、調整用円板の「切換え」が可能であるという利点を有する。換言すると、これら調整用円板は、自転車のスプロケットクラスタまたはギヤクラスタ内のギヤリングのように、配置可能である。

調整用円板がいくつか存在することの更なる利点は、一部の（または全ての）調整用円板を一部のアームにのみ対応付けることができることである。これは、例えば、調整用円板の輪郭で転動または摺動する各アームのホイールをそれぞれ異なる平面に配置することによって実現できる。これら平面は、これらホイールに作用する調整用円板の平面に相当する。

代わりに、または加えて、一部の（または全ての）調整用円板が完全には回転できず、限られた角度範囲だけ回転可能であり、したがって、この角度範囲内に配置されたアームのみが応答できるようにすることができる。これは、例えば円の扇形のような形状を有する調整用円板をいくつか互いに隣接させて、衝突させずに、配置できるという利点を有する。

いくつかの調整用円板の使用により、更に、一部の（または全ての）調整用円板がそれぞれ個別の駆動装置によって駆動されるようにすることができる。これは、各調整用円板、およびこの調整用円板によって移動されるアーム、を個々に作動できるという利点を有する。これにより、貫流量および貫流方向の特に可変な制御が可能になる。この代わりに、全ての調整用円板に対して１つの共有駆動装置を設けることができる。この駆動装置は、構造的に特に単純に実現可能である。

最後に、１つの（または全ての）調整用円板に２つ以上の輪郭を設けることができる。この場合、同じ調整用円板の両輪郭は、互いに異なる形状を有することが好ましい。２つの輪郭、すなわち内向きの輪郭と外向きの輪郭、を設けることができる。これにより、各アームに固締された各ホイール（または他のガイド要素）を対応する形状の２つの輪郭の両側で摺動させることができるので、各ホイールを同じ調整用円板によって半径方向内方および半径方向外方に確実に案内できるようになる。

上記の全ての実施形態における上記装置の特に有利な使用は、食品包装の滅菌である。この目的のための本装置の適合性は、第１に、流入口または流出口の確実な封止を可能にし、およびいくつかの切換え位置が可能であることによって、食品包装の滅菌に使用される数種の流体（例えば、無菌空気、水蒸気、過酸化水素、酸、苛性アルカリ溶液、洗浄媒体、復水、窒素、二酸化炭素、または充填対象の食品）の切換えが可能であることにある。特定の適合性は、更に、閉止要素がハウジング内に常時配置されているため、設定された切換え位置において流入口または流出口を封止していない閉止要素は、食品包装の滅菌のために使用される流体が必然的にその周囲に流れるので、閉止要素、特にそのばね要素、が必然的に同様に洗浄および滅菌されるという事実からもたらされる。前記目的のための適合性は、更に、本装置の全ての部分を最も高い衛生要件を満たす材料（例えば高級鋼）から製作でき、更には本装置を潤滑剤なしで作動させることができるという事実からもたらされる。

以下においては、好適な一例示的実施形態を単に示す図面によって本発明をさらに詳細に説明する。

第１の切換え位置にある本発明による装置の第１の実施形態の上面図である。第２の切換え位置にある図１ａの装置の上面図である。図１ａ／図１ｂの装置の１つの流出口と、開放位置にある、２つの閉止要素を有するアームの上面図である。図１ａ／図１ｂの装置の１つの流出口と、閉止位置にある、２つの閉止要素を有するアームの上面図である。本発明による装置の第２の実施形態の上面図である。改造されたアームを有する図２ａの装置の上面図である。本発明による装置の第３の実施形態の上面図である。本発明による装置の第４の実施形態の上面図である。第１の切換え位置にある本発明による装置の第５の実施形態の上面図である。第２の切換え位置にある図５ａの装置の上面図である。本発明による装置の第６の実施形態の上面図である。本発明による装置の第７の実施形態の上面図である。

図１ａおよび図１ｂは、第１および第２の切換え位置にある本発明による装置１の第１の実施形態を上面図で示す。図示の装置１は、１つの流入口３と２つの流出口４ａ、４ｂとを有する円筒状ハウジング２を備える。１つの流入口３および２つの流出口４ａ、４ｂは、金属製の短い円筒管であり、ハウジング２の外側に位置するそれぞれの端部にフランジ５ａ、５ｂを有する。これらフランジに管またはホース（図１ａ／図１ｂには不図示）を接続できる。ハウジング２はフランジ６を更に有する。ハウジングカバー（図１ａ／図１ｂには不図示）をフランジ６に載置し、ハウジング２にねじ止めできる。流入口３は、流入口３の端部がハウジング２の円筒形状に適合するように、ハウジング２に接続されている。したがって、流入口３はハウジング２内に突出しない。これに対して、流出口４ａ、４ｂの端部７ａ、７ｂはハウジング２内に突出する。また、円筒状流出口４ａ、４ｂは、ハウジング２内に配置されたそれぞれの端部７ａ、７ｂが真直ぐに、すなわち長手方向軸線に対して直角に、切断されるので、２つの流出口４ａ、４ｂは、ハウジング内に配置されたそれぞれの端部７ａ、７ｂが円形状に構成される。

また、図１ａ／図１ｂに示されている装置１には、アーム８が設けられている。アーム８はハウジング２の内部に配置され、ハウジング２に移動可能に接続されている。アーム８の移動可能な取り付けは、回転軸９を介して行われる。アーム８は、回転軸９を中心に枢動可能である。回転軸９は、ハウジング２に対して固定位置を有する。回転軸９は、例えば、その２つの端部によってハウジング２のカバーおよび基部に回転可能に取り付けられる。アーム８は、その端部に、両側に配置された２つの閉止要素１０ａ、１０ｂを担持する。２つの閉止要素１０ａ、１０ｂとアーム８との間に金属製のばね要素１１ａ、１１ｂがそれぞれ配置される。ばね要素１１ａ、１１ｂは、２つの閉止要素１０ａ、１０ｂとアーム８の相対移動を許容し、解放状態において２つの閉止要素１０ａ、１０ｂを初期位置に戻す。ばね要素１１ａ、１１ｂは、２つの閉止要素１０ａ、１０ｂとアーム８との間に狭持されるのみであることが好ましい。したがって、ばね要素１１ａ、１１ｂの翼部は、アーム８の表面および／または閉止要素１０ａ、１０ｂの表面で摺動できる。

左側の閉止要素１０ａは左側の流出口４ａに対応付けられ、左側の流出口４ａをアーム８の対応位置で閉止できる。したがって、流入口３からハウジング２に流入した流体は、右側の開いている流出口４ｂを通ってハウジング２から流出できる。この位置は図１ａに示されている（流れの方向が矢印で示されている）。これに対して、右側の閉止要素１０ｂは右側の流出口４ｂに対応付けられ、右側の流出口４ｂをアーム８の対応位置で閉止できる。したがって、流入口３からハウジング２に流入した流体は、左側の開いている流出口４ａを通ってハウジング２から流出できる。この位置は図１ｂに示されている（流れの方向が矢印で示されている）。流出口４ａ、４ｂの特に確実な封止を実現するために、閉止要素１０ａ、１０ｂは湾曲した封止面１２ａ、１２ｂを有する。湾曲した封止面１２ａ、１２ｂは、図１ｃおよび図１ｄに関連して以下に説明するように、より正確に入り込む。図１ａおよび図１ｂに示されている２つの閉止位置に加え、アーム８の中立位置も可能である。中立位置では、両流出口４ａ、４ｂが開放される。

図１ｃおよび図１ｄには、図１ａ／図１ｂの装置１の一方の流出口４ａと、開放位置（図１ｃ）および閉止位置（図１ｄ）にある、２つの閉止要素１０ａ、１０ｂを有するアーム８とが示されている。図１ｃおよび図１ｄでは、装置１の図１ａまたは図１ｂに関連して既に説明した装置１の各領域に、対応する参照符号が付与されている。

図１ｃの左側では、流出口４ａは、その端部７ａの領域に周方向の面取り部１３を有することが分かる。面取り部１３により、２つの周方向端縁１４’、１４”が生じる。内側端縁１４’は封止用端縁として使用される。図示の変形例の代わりに、外側端縁１４”、または２つの端縁１４’、１４”の間に配置された別の端縁、を封止用端縁として等しく良好に使用できる。図１ｃの右側領域では、両閉止要素１０ａ、１０ｂが回転対称に構成され、対称軸Ｓを有することが分かる。図示の初期位置において、対称軸Ｓはアーム８に対して垂直である。閉止要素１０ａ、１０ｂの封止面１２ａ、１２ｂは外側に凸状に湾曲し、それぞれ完全に球面１５ａ、１５ｂ上に位置する。したがって、封止面１２ａ、１２ｂは球状に湾曲している。２つの球面１５ａ、１５ｂは、１つの共有球面の一部とすることも、または互いに一致しない２つの異なる球面に亘らせることもできる。閉止要素１０ａ、１０ｂは、完全な球体を形成しない。その理由は、一方では外側領域に球体の円頂が無く、他方ではアーム８およびばね要素１１ａ、１１ｂを閉止要素１０ａ、１０ｂの内側領域に配置できるようにするために、閉止要素１０ａ、１０ｂの内側領域が大幅に薄くなるように構成されるからである。

図１ｄには、閉止位置が示されている。この位置において、左側の流出口４ａを閉止するために閉止要素１０ａが左側の流出口４ａに押し当てられるように、アーム８は左方に枢動されている。圧縮により、左側の流出口４ａの内側端縁１４’と閉止要素１０ａの封止面１２ａとの間に周方向の線接触が生じる。他方、流出口４ａの残りの領域は、特に外側端縁１４”を有する面取り部１３は、閉止要素１０ａの封止面１２ａに接触しない。流出口４ａと閉止要素１０ａとの間に線接触が形成されることにより、接触圧が極めて小さな面積に集中するので、極めて高い圧力が生じる。これにより、特に確実な封止がもたらされる。

２つの対向する閉止要素１０ａ、１０ｂは互いに接続、特にねじ止め、される。このために、例えば、雄ねじ部を有するねじ込みピンによって両閉止要素１０ａ、１０ｂを一緒に保持できるように、両閉止要素１０ａ、１０ｂに雌ねじ部を設けることができる。２つの閉止要素１０ａ、１０ｂとアーム８との間の接続は、例えば、アーム８に設けられた貫通孔１６を通して行われる。この接続を形成するために、例えばねじ込みピンが２つの閉止要素の一方１０ａにねじ込まれ、ばね要素１１ａが所定位置に配置される。次に、ねじ込みピンをアーム８の貫通孔１６に通すことによってこの閉止要素１０ａを挿入する。次に、両閉止要素１０ａ、１０ｂが互いに堅固に接続されるように、反対側からばね要素１１ｂを所定の位置に配置し、第２の閉止要素１０ｂをねじ込みピンにねじ付けることができる。２つの閉止要素１０ａ、１０ｂの間に生じる遊間に密封剤が施される、および／または遊間が接着される、ようにすることができる。

貫通孔１６は、互いに接続される２つの閉止要素１０ａ、１０ｂの最小直径Ｄ_ｍｉｎより大きい直径Ｄを有する。最小直径Ｄ_ｍｉｎは、互いに接続される２つの閉止要素１０ａ、１０ｂの分離面の領域に位置することが好ましい。最小直径Ｄ_ｍｉｎは貫通孔１６の直径Ｄより小さいので、２つの閉止要素１０ａ、１０ｂを極めて自由に動かすことができ、特に、対称軸Ｓの方向にも、対称軸Ｓに対して如何なる方向にも、変位させることができる。貫通孔１６の直径Ｄは、互いに接続される２つの閉止要素１０ａ、１０ｂの最小直径Ｄ_ｍｉｎより実際に大きいが、互いに接続される２つの閉止要素１０ａ、１０ｂの最大直径Ｄ_ｍａｘより小さい。互いに接続される２つの閉止要素１０、１０ｂの最大直径Ｄ_ｍａｘが貫通孔１６の直径Ｄより大きいことによって、互いに接続された２つの閉止要素１０ａ、１０ｂは貫通孔１６から抜け出ることができないので、アーム８に繋留式に、しかし移動可能に、接続される。互いに接続された２つの閉止要素１０ａ、１０ｂとアーム８との間に予め応力が加えられたばね要素１１ａ、１１ｂが両側で挟持されることによって、貫通孔１６内で閉止要素１０ａ、１０ｂが緩く前後に滑ることが防止される。したがって、解放状態においては、ばね要素１１ａ、１１ｂによって閉止要素１０ａ、１０ｂの位置合わせまたはレベリングが実現される。

開放位置（図１ｃに図示）において、両ばね要素１１ａ、１１ｂは予め応力が均等に加えられており、閉止要素１０ａの背面とアーム８との間に距離１６ａが生じる。同じことは、アーム８の反対側にも当てはまる。反対側では閉止要素１０ｂの背面とアーム８との間に距離１６ｂが生じる。ばね要素１１ａ、１１ｂに予め同じ応力が加えられているので、距離１６ａは距離１６ｂに相当する。このようにばね要素１１ａ、１１ｂに予め応力が加えられていることによって、更に、２つの閉止要素１０ａ、１０ｂの傾きのない正確な位置合わせがもたらされる。

他方、閉止位置（図１ｄに図示）においてばね要素１１ａは大きく圧縮されるので、閉止要素１０ａの背面とアーム８との間に生じる距離１６ａ’は距離１６ａより小さい。これに対応して、反対側のばね要素１１ｂは大きく弛んでいるので、閉止要素１０ｂの背面とアーム８との間に生じる距離１６ｂ’は距離１６ｂより大きい。２つの閉止要素１０ａ、１０ｂの固定された非弾性接続によって、距離１６ａおよび１６ａ’の差は、距離１６ｂおよび１６ｂ’の差に相当する。この場合、両閉止要素１０ａ、１０ｂは、それぞれの対称軸Ｓに沿って一緒に変位される。したがって、ばね要素１１ａ、１１ｂは、アーム８に対する閉止要素１０ａ、１０ｂの直線移動を対称軸Ｓの方向に可能にする。この直線移動のストロークは、０．１ｍｍと１０ｍｍの間の範囲内とすることができる。

ばね要素１１ａ、１１ｂは、直線移動に加え、アーム８に対する閉止要素１０ａ、１０ｂの枢動運動（図１ｄには不図示）も許容する。この枢動運動により、閉止要素１０ａ、１０ｂの対称軸線Ｓはアーム８に対して垂直ではなくなる。閉止要素１０ａ、１０ｂの枢動運動の程度は、（両方向に）±０．１°と２０°の間の範囲内にすることができる。

図示の変形例の代わりに、各閉止要素１０ａ、１０ｂをアーム８に玉継手（不図示）を介して接続することもできる。この場合も同様に、解放状態において閉止要素１０ａ、１０ｂを位置合わせするために、予め応力が加えられたばね要素１１ａ、１１ｂが閉止要素１０ａ、１０ｂとアーム８との間に配置される。

上記の装置１は、接続部の数に応じて、および可能な切換え位置の数に応じて、分類されることが多い方向弁の群に属する。図１ａ〜図１ｄに示されている装置１の実施形態では合計３つの接続部（１つの流入口３と２つの流出口４ａ、４ｂ）が存在し、中立切換え位置とは別に、２つの切換え位置が可能であるので、これは３／２方弁である。

図２ａは、本発明による装置１の第２の実施形態を上面図で示す。図２ａでは、図１ａ〜図１ｄに関連して既に説明した装置１の各領域に、対応する参照符号が付与されている。第１の実施形態（図１ａ〜図１ｄ）との基本的な違いは、本発明による装置１の第２の実施形態では、更に２つの流出口４ａ’、４ｂ’が設けられており、合計４つの流出口４ａ、４ａ’、４ｂ、４ｂ’が存在する点である。ホースおよび管の接続用のフランジ５ａ、５ａ’、５ｂ、５ｂ’が各流出口４ａ、４ａ’、４ｂ、４ｂ’に設けられ、端部７ａ、７ａ’、７ｂ、７ｂ’がハウジング２内に突出している。図２ａに示されている装置１の実施形態は、延長されたアーム８を更に有する。この延長されたアーム８には、合計４つの閉止要素１０ａ、１０ａ’、１０ｂ、１０ｂ’が上記の方法で、すなわち、閉止要素１０ａ、１０ａ’、１０ｂ、１０ｂ’をアーム８の貫通孔１６に通して、固締され、予め応力が加えられたばね要素１１ａ、１１ｂによって同時に位置合わせされる。アーム８の左方への枢動によって流出口４ａおよび４ａ’が閉止要素１０ａおよび１０ａ’によって閉止されるように、アーム８の長さおよびその回転軸９の位置、アーム８上の閉止要素１０ａ、１０ａ’、１０ｂ、１０ｂ’の配置、および流出口４ａ、４ａ’、４ｂ、４ｂ’の配置を互いに連携させている。他方、右方へのアーム８の枢動によって、流出口４ｂおよび４ｂ’は閉止要素１０ｂおよび１０ｂ’によって閉止される。この配置を可能にするために、装置１のこの実施形態においては、ハウジング２は角張った形状を有し、２つの流出口がハウジング２の同じ側面に互いに隣接して配置される。上記のこれら２つの位置に加え、アーム８の中立位置も可能である。中立位置では、４つの流出口４ａ、４ａ’、４ｂ、４ｂ’の全てが開放される。図２ａに示されている装置１の実施形態では、合計５つの接続部（１つの流入口３と４つの流出口４ａ、４ａ’、４ｂ、４ｂ’）が存在し、中立位置とは別に、２つの切換え位置が可能であるので、これは５−２方弁である。

図２ｂには、改造されたアーム８を有する図２ａの装置１が示されている。アーム８は、２つの部分８ａ、８ｂを備える。２つの部分８ａ、８ｂは、継手１７によって互いに移動可能に接続されている。アーム８の第１の部分８ａは、回転軸９を中心に枢動可能であり、アーム８の第２の部分８ｂは、継手１７により、アーム８の第１の部分８ａを中心に枢動可能である。この結果、アーム８の第１の部分８ａは、ハウジング２に対して固定位置を有する回転軸を中心に枢動可能であり、他方、アーム８の第２の部分８ｂは、継手１７を通る回転軸を中心に枢動可能である。この回転軸は、アーム８の第１の部分８ａに対して固定位置を有する。改造されたアーム８により、図２ｂに示されている装置１は、４つの切換え位置を取ることができる。アーム８の２つの部分８ａ、８ｂが同一線上に位置合わせされると、２つの切換え位置がもたらされる。この２つの切換え位置は、図２ａに関連して上で説明した２つの切換え位置に相当する。他方、アーム８の２つの部分８ａ、８ｂが曲げられて位置合わせされると、２つの新しい切換え位置がもたらされる。例えば、閉止要素１０ｂは流出口４ｂを閉塞できる。他方、アーム８の第２の部分８ｂは後方に枢動されるので、そこに固締されている閉止要素１０ｂ’は、流出口４ｂ’を開放する（図２ｂ）。同様に（図２ｂには不図示）、閉止要素１０ａは流出口４ａを閉塞できる。他方、アーム８の第２の部分８ｂは後方に枢動されるので、そこに固締されている閉止要素１０ａ’は流出口４ａ’を開放する。例えば、アーム８内または上に配置された脚バネ（図２ｂには不図示）によって、アーム８の第２の部分８ｂを屈曲位置に押しやることができる。アーム８の２つの部分８ａ、８ｂの同一直線上の直線状位置合わせは、アーム８内または上に配置されたケーブル（「ボーデンケーブル」）（図２ｂには不図示）によって弾性力に抗してアーム８の２つの部分８ａ、８ｂを直線状に位置合わせすることによって実現可能である。このケーブルの代わりに、圧縮空気または（電）磁力によってアーム８の２つの部分８ａ、８ｂを直線状に位置合わせすることもできる。図２ｂに示されている装置１の実施形態では合計５つの接続部（１つの流入口３と４つの流出口４ａ、４ａ’、４ｂ、４ｂ’）が存在し、中立切換え位置とは別に、４つの切換え位置が可能であるので、これは５／４方弁である。

図３は、本発明による装置１の第３の実施形態を上面図で示す。図３では、図１ａ〜図２ｂに関連して既に説明した装置１の各領域に、対応する参照符号が付与されている。第１の実施形態（図１ａ〜図１ｄ）および第２の実施形態（図２ａおよび図２ｂ）との基本的な違いは、本発明による装置１の第３実施形態では、独立した２つのアーム８、８’が設けられ、それぞれが回転軸９、９’を中心に枢動可能である点である。２つの回転軸９、９’はハウジング２の両側にあり、ハウジング２に対して固定位置を有する。本発明による装置１の第３の実施形態では、第２の実施形態（図２ａおよび図２ｂ）のように、合計４つの流出口４ａ、４ａ’、４ｂ、４ｂ’が存在する。この実施形態でも、ホースまたは管の接続用のフランジ５ａ、５ａ’、５ｂ、５ｂ’が各流出口４ａ、４ａ’、４ｂ、４ｂ’に設けられ、端部７ａ、７ａ’、７ｂ、７ｂ’がハウジング２内に突出している。アーム８の枢動によって流出口４ａが閉止要素１０ａによって閉止されるか、または流出口４ｂが閉止要素１０ｂによって閉止されるように、アーム８の長さおよびその回転軸９の位置、アーム８上の閉止要素１０ａ、１０ｂの配置、および流出口４ａ、４ｂの配置を互いに連携させている。同じことは、アーム８’の長さおよびその回転軸９’の位置、アーム８’上の閉止要素１０ａ’、１０ｂ’の配置、および流出口４ａ’、４ｂ’の配置にも当てはまる。装置１のこの実施形態においても、アーム８、８’の中立位置が可能である。中立位置では、全ての流出口４ａ、４ａ’、４ｂ、４ｂ’が開放される。２つのアーム８、８’の衝突を防止するために、装置１のこの実施形態におけるハウジング２は、細長い形状を有し、２つの対向する直線状の側面と２つの対向する湾曲した側面とを有する。２つのアーム８、８’は、ハウジング２の湾曲した側面の領域にそれぞれ配置される。本発明の第３の実施形態においても、閉止要素１０ａ、１０ａ’、１０ｂ、１０ｂ’とアーム８、８’との間の接続は上記のように、すなわち、閉止要素１０ａ、１０ａ’、１０ｂ、１０ｂ’をアーム８、８’の貫通孔１６に通すことによって、行われ、予め応力が加えられたばね要素１１ａ、１１ｂによって同時に位置合わせされる。図３に示されている装置１の実施形態では、合計５の接続部（１つの流入口３と４つの流出口４ａ、４ａ’、４ｂ、４ｂ’）が存在し、中立切換え位置とは別に、４つの切換え位置が可能であるので、これは５／４方弁である。

図４には、本発明による装置１の第４の実施形態が上面図で示されている。図４では、図１ａ〜図３に関連して既に説明した装置１の各領域に、対応する参照符号が所与されている。装置１の第４の実施形態が上記の各実施形態と特に異なる点は、独立した２つのアーム８、８’が存在するが、流出口４ａ、４ａ’、４ｂが３つのみである点である。両アーム８、８’はそれぞれ回転軸９、９’を中心に枢動可能である。この実施形態においても、回転軸９、９’はハウジング２に対して固定位置を有する。この実施形態においても、ホースまたは管の接続用のフランジ５ａ、５ａ’、５ｂが各流出口４ａ、４ａ’、４ｂに設けられ、端部７ａ、７ａ’、７ｂがハウジング２内に突出している。ただし、第４の実施形態においては、アーム８、８’の長さおよびそれぞれの回転軸９、９’の位置、アーム８、８’上の閉止要素１０ａ、１０ａ’、１０ｂ、１０ｂ’の配置、および流出口４ａ、４ａ’、４ｂの配置の連携が特別な特徴を有する。すなわち、第１のアーム８の枢動は、閉止要素１０ａによる流出口４ａの閉止、または閉止要素１０ｂによる流出口４ｂの閉止をもたらす。第２のアーム８’の枢動は、閉止要素１０ａ’による流出口４ａ’の閉止、または閉止要素１０ｂ’による流出口４ｂの閉止をもたらす。左側の流出口４ａは第１のアーム８にのみ対応付けられ、右側の流出口４ａ’は第２のアーム８’にのみ対応付けられているが、上側の流出口４ｂは両アーム８、８’に対応付けられており、異なる閉止要素１０ｂ、１０ｂ’によって交互に閉止可能である。上側の流出口４ｂが両アーム８、８’に対応付けられるので、基本的に衝突も起こり得る。これを防止するために、両アーム８、８’を上側の流出口４ｂの方向に同時に枢動させることはできない。これにより、理論的に予想される一切換え位置の実現が不可能になる。装置１のこの実施形態においても、上記の各位置に加え、アーム８、８’の中立位置が可能である。中立位置では、全ての流出口４ａ、４ａ’、４ｂが開放される。また、本発明の第４の実施形態においても、閉止要素１０ａ、１０’、１０ｂ、１０ｂ’とアーム８、８’との間の接続は上記のように、すなわち、閉止要素１０ａ、１０ａ’、１０ｂ、１０ｂ’をアーム８、８’の貫通孔１６に通すことによって、行われ、予め応力が加えられたばね要素１１ａ、１１ｂによって同時に位置合わせされる。図４に示されている装置１の実施形態では、合計４つの接続部（１つの流入口３と３つの流出口４ａ、４ａ’、４ｂ）が存在し、中立切換え位置とは別に、３つの切換え位置が可能であるので、これは４／３方弁である。

図５ａおよび図５ｂは、第１の切換え位置（図５ａ）および第２の切換え位置（図５ｂ）にある本発明による装置１の第５の実施形態を上面図で示す。図５ａおよび図５ｂでは、図１ａ〜図４に関連して既に説明した装置１の各領域に、対応する参照符号が付与されている。装置１の第５の実施形態が上記の各実施形態と特に異なる点は、２つの流出口４ａ、４ｂの長手方向軸線が何れの点においても交わらず、互いに平行に偏位して延びている点である。この結果、同じ一体構造の枢動可能なアームでは２つの流出口４ａ、４ｂに到達させることができない。したがって、第５の実施形態において使用されるアーム８は、２つの継手１７、１７’によって互いに移動可能に接続された３つの部分８ａ、８ｂ、８ｃを備える。アーム８の第１の部分８ａは回転軸９を中心に枢動可能であり、アーム８の第２の部分８ｂは、継手１７により、アーム８の第１の部分８ａを中心に枢動可能である。最後に、アーム８の第３の部分８ｃは、継手１７’により、アーム８の第２の部分８ｂを中心に枢動可能である。この結果、アーム８の第１の部分８ａは、ハウジング２に対して固定位置を有する回転軸９を中心に枢動可能であり、アーム８の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃは継手１７、１７’を貫通する回転軸を中心に枢動可能である。これら回転軸は、アーム８の第１の部分８ａに対して、またはアーム８の第２の部分８ｂに対して、固定位置を有する。更に、装置１の第５の実施形態では、２つの閉止要素１０ａ、１０ｂが設けられる。両閉止要素１０ａ、１０ｂはアーム８に上記のように、すなわち閉止要素１０ａ、１０ｂをアーム８、特にその第２の部分８ｂ、の貫通孔１６に通すことによって、接続され、予め応力が加えられたばね要素１１ａ、１１ｂによって同時に位置合わせされる。

また、本発明の第５の実施形態では、アクチュエータ１８が設けられる。アクチュエータ１８は、ハウジング２の外側に配置され、ロッド１９を有する。ロッド１９はハウジング２に導入され、長手方向に変位可能である。ロッド１９は、ハウジング２内でアーム８の第３の部分８ｃの端部に接続される。したがって、アクチュエータ１８のロッド１９の長手方向の動きは、最初にアーム８の第３の部分８ｃから継手１７’を介してアーム８の第２の部分８ｂに伝達され、その後、回転軸９を中心に枢動可能に取り付けられたアーム８の第１の部分８ａに継手１７を介して伝達される。

上記の各配置によって、図５ａおよび図５ｂに示されている装置は、２つの切換え位置を取ることができる。図５ａに示されている第１の切換え位置では、アクチュエータ１８のロッド１９が遠くに延ばされるので、アーム８の第２の部分８ｂは流出口４ｂの方向に右方に偏向され、閉止要素１０ｂが流出口４ｂを閉止する。他方、図５ｂに示されている第２の切換え位置では、アクチュエータ１８のロッド１９が大きく引き込まれるので、アーム８の第２の部分８ｂは流出口４ａの方向に左方に引き寄せられ、閉止要素１０ａが流出口４ａを閉止する。装置１のこの実施形態においても、上記の２つの切換え位置に加え、中立切換え位置が可能である。中立切換え位置においては、両流出口４ａ、４ｂが開放される。図５ａおよび図５ｂに示されている装置１の実施形態では、合計３つの接続部（１つの流入口３と２つの流出口４ａ、４ｂ）が存在し、中立切換え位置とは別に、２つの切換え位置が可能であるので、これは３／２方弁である。

図６には、本発明による装置１の第６の実施形態が上面図で示されている。図６では、図１ａ〜図５ｂに関連して既に説明した装置１の各領域に、対応する参照符号が付与されている。装置１の第６の実施形態が上記の各実施形態と特に異なる点は、共有リニアガイド２０を介してハウジング２に移動可能に接続された３つのアーム８、８’、８”が設けられている点である。共有リニアガイド２０はハウジングに堅固に接続され、アーム８、８’、８”の各々はリニアガイド２０に対して長手方向に変位可能である（それぞれ矢印によって図示）。３つの流出口４ａ、４ｂ、４ｃの開閉は、アーム８、８’、８”を長手方向に半径方向外方または内方に変位させることによって行われる。アーム８、８’、８”の端部に閉止要素１０ａ、１０ｂ、１０ｃがそれぞれ配置されている。これにより、流出口４ａ、４ｂ、４ｃを閉止するために、閉止要素１０ａ、１０ｂ、１０ｃに対応付けられている流出口４ａ、４ｂ、４ｃの、ハウジング２内に突出している端部７ａ、７ｂ、７ｃに閉止要素１０ａ、１０ｂ、１０ｃを押し当てることができる。閉止要素１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、それぞれ継手１７”、特に玉継手、を介してアーム８、８’、８”に接続されている。また、閉止要素１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、既に上で説明したように、ばね要素１１ａ、１１ｂ、１１ｃによって位置合わせされる。ばね要素１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、閉止要素１０ａ、１０ｂ、１０ｃとこのために設けられたアーム８、８’、８”の肩部との間に予め応力が加えられて配置されている。

３つのアーム８、８’、８”はそれぞれの長手方向に互いに独立に移動させることができるので、装置１の第６の実施形態は複数の切換え位置を取ることができる。アーム８、８’、８”の直線移動は、ハウジング２内に回転軸２２を中心に回転可能に取り付けられている調整用円板２１の回転運動に結合されることが好ましい。これは、例えば、ホイール２３として具現化されて調整用円板２１の平面に配置されたガイド要素が各アーム８、８’、８”に固締されていることによって実現可能である。調整用円板２１が回転すると、ガイド要素は調整用円板２１の内向きの輪郭２４で転動または摺動する。この転動または摺動中に、ばねの圧力に抗してアーム８、８’、８”とそこに固締された閉止要素１０ａ、１０ｂ、１０ｃとを半径方向内方に押し込むか、またはばねの圧力の結果として閉止要素１０ａ、１０ｂ、１０ｃを半径方向外方に戻す。ホイール２３のための規定位置となるデテント点を調整用円板２１の輪郭２４に複数設けることができる。

最後に、図７は、本発明による装置１の第７の実施形態を上面図で示す。図７では、図１ａ〜図６に関連して既に説明した装置１の各領域に、対応する参照符号が付与されている。装置１の第７の実施形態が第６の実施形態と異なる点は、アーム８、８’、８”の作動である。第７の実施形態では、中心に配置された共有リニアガイド２０が省かれている。代わりに、アーム８、８’、８”は、外面に配置された個別のリニアガイド２５を介して、ハウジング２に移動可能に接続される。各リニアガイド２５はハウジング２に堅固に接続され、各アーム８、８’、８”はリニアガイド２５に対して長手方向に変位可能である（それぞれ矢印によって図示）。装置１の第７の実施形態においても、アーム８、８’、８”の直線移動は、ハウジング２内に回転軸２２を中心に回転可能に取り付けられている調整用円板２１の回転運動に結合される（矢印によって図示）。第７の実施形態においても、これは、ホイール２３として構成されたガイド要素が各アーム８、８’、８”に固締されることによって実現される。調整用円板２１が回転すると、ホイール２３は調整用円板２１の輪郭２４で転動または摺動する。ただし、第６の実施形態と異なり、第７の実施形態の輪郭２４は外向きであるので、輪郭２４で回転または摺動するホイール２３は、ばねの圧力に抗してアーム８、８’、８”とそこに固締されている閉止要素１０ａ、１０ｂ、１０ｃとを半径方向外方に押し出すか、またはばねの圧力の結果として半径方向内方に戻す。したがって、第７の実施形態においては、調整用円板２１はカムシャフトとの類似点を複数有する。

装置１の第６の実施形態（図６）および第７の実施形態（図７）では、ばね要素１１ａ、１１ｂ、１１ｃは別として、追加のばねを省くことができる。代わりに、複数のホイール２３が複数の調整用円板２１の、対応する形状を有する輪郭２４の両側で摺動して半径方向内方および半径方向外方に確実に案内されるように、各調整用円板２１を構成することができる。

上で例示および説明した全ての実施形態において、流入口３および流出口４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’、４ｃは任意に交換可能である。特に、２つ以上の流入口３を設けることも可能であり、これらを同時に開放することも可能である。

１装置
２ハウジング
３流入口
４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’、４ｃ流出口
５ａ、５ｂ、５ａ’、５ｂ’、５ｃ（流入口または流出口上の）フランジ
６（ハウジング側の）フランジ
７ａ、７ｂ、７ａ’、７ｂ’、７ｃ（流入口または流出口の）端部
８、８’、８” アーム
８ａ、８ｂ、８ｃ（アームの）部分
９、９’ 回転軸
１０ａ、１０ｂ、１０ａ’、１０ｂ’、１０ｃ閉止要素
１１ａ、１１ｂばね要素
１２ａ、１２ｂ封止面
１３面取り部
１４’、１４” 端縁
１５ａ、１５ｂ球面
１６貫通孔
１６ａ、１６ａ’、１６ｂ、１６ｂ’ 距離
１７、１７’、１７” 継手
１８アクチュエータ
１９ロッド
２０リニアガイド
２１調整用円板
２２回転軸
２３ホイール
２４（調整用円板の）輪郭
２５リニアガイド
Ｄ（貫通孔の）直径
Ｄ_ｍａｘ（閉止要素の）最大直径
Ｄ_ｍｉｎ（閉止要素の）最小直径
Ｓ対称軸

Claims

流体の貫流量および／または貫流方向を制御または調節するための装置（１）であって、
− 少なくとも２つの流入口（３）および／または流出口（４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’、４ｃ）を有するハウジング（２）と、
− 前記ハウジング（２）の内部に移動可能に配置された少なくとも１つのアーム（８、８’、８”）と、
− 前記ハウジング（２）の内部に配置されて前記アーム（８、８’、８”）に移動可能に接続された少なくとも１つの閉止要素（１０ａ、１０ｂ、１０ａ’、１０ｂ’、１０ｃ）と、
を備え、
− 前記アーム（８、８’、８”）と前記アーム（８、８’、８”）に接続された前記閉止要素（１０ａ、１０ｂ、１０ａ’、１０ｂ’、１０ｃ）は、前記閉止要素（１０ａ、１０ｂ、１０ａ’、１０ｂ’、１０ｃ）によって少なくとも１つの流入口（３）および／または流出口（４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’、４ｃ）を締め切ることができるように、配置されて互いに接続され、
− 前記閉止要素（１０ａ、１０ｂ、１０ａ’、１０ｂ’、１０ｃ）および／または少なくとも１つの流入口（３）および／または流出口（４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’、４ｃ）は、前記流入口（３）および／または流出口（４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’、４ｃ）を封止するための湾曲した封止面（１２ａ、１２ｂ）を有する、
装置（１）であって、
前記アーム（８、８’、８”）と前記閉止要素（１０ａ、１０ｂ、１０ａ’、１０ｂ’、１０ｃ）との間に配置された、予め応力が加えられたばね要素（１１ａ、１１ｂ）、を特徴とする装置。
前記アーム（８、８’、８”）は少なくとも１つの貫通孔（１６）を有し、前記アーム（８、８’、８”）の両側に配置された２つの閉止要素（１０ａ、１０ｂ、１０ａ’、１０ｂ’、１０ｃ）が前記貫通孔（１６）を通して互いに接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
前記貫通孔（１６）は、互いに接続される前記２つの閉止要素（１０ａ、１０ｂ、１０ａ’、１０ｂ’、１０ｃ）の最小直径（Ｄ_ｍｉｎ）より大きい直径（Ｄ）を有する、ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
前記貫通孔（１６）は、互いに接続される前記２つの閉止要素（１０ａ、１０ｂ、１０ａ’、１０ｂ’、１０ｃ）の最大直径（Ｄ_ｍａｘ）より小さい直径（Ｄ）を有する、ことを特徴とする請求項２または３に記載の装置。
前記閉止要素（１０ａ、１０ｂ、１０ａ’、１０ｂ’、１０ｃ）は、玉継手（１７”）を介して、前記アーム（８、８’、８”）に移動可能に接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
前記アーム（８、８’、８”）は、前記ハウジング（２）に対して固定位置を有する回転軸（９、９’）を中心に枢動可能である、ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の装置。
前記閉止要素（１０ａ、１０ｂ、１０ａ’、１０ｂ’、１０ｃ）および／または少なくとも１つの流入口（３）および／または流出口（４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’４ｃ）は、凸状に湾曲した封止面（１２ａ、１２ｂ）を有する、ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の装置。
前記閉止要素（１０ａ、１０ｂ、１０ａ’、１０ｂ’、１０ｃ）および／または少なくとも１つの流入口（３）および／または流出口（４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’、４ｃ）は、球面状の封止面（１２ａ、１２ｂ）を有する、ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の装置。
前記流入口（３）および／または流出口（４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’、４ｃ）は、前記ハウジング（２）内に配置されるそれぞれの端部（７ａ、７ｂ、７ａ’、７ｂ’、７ｃ）が円形状に構成される、ことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の装置。
前記アーム（８、８’、８”）は、互いに移動可能に接続された少なくとも２つの部分（８ａ、８ｂ、８ｃ）を備え、第１の前記部分（８ａ）は、前記ハウジング（２）に対して固定位置を有する回転軸（９、９’）を中心に枢動可能であり、第２の前記部分（８ｂ）および別の各部分（８ｃ）は、隣接部分（８ａ、８ｂ、８ｃ）に対して固定位置を有する少なくとも１つの回転軸を中心に枢動可能である、ことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の装置。
少なくとも１つの閉止要素（１０ａ、１０ｂ、１０ａ’、１０ｂ’、１０ｃ）が前記アームの前記第１の部分（８ａ）に移動可能に接続される、および／または少なくとも１つの閉止要素（１０ａ、１０ｂ、１０ａ’、１０ｂ’、１０ｃ）が前記アームの前記第２の部分（８ｂ）および／または別の各部分（８ｃ）に移動可能に接続される、ことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
前記アーム（８、８’、８”）を動かすためのアクチュエータ（１８）であって、前記ハウジング（２）の外側に配置された前記アクチュエータ（１８）、を特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の装置。
前記アクチュエータ（１８）は前記アーム（８、８’、８”）に機械的に接続される、ことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
前記アクチュエータ（１８）は前記アーム（８、８’、８”）に無接触で、特に磁気的に、結合される、ことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
いくつかのアーム（８、８’、８”）が、１つの共有リニアガイド（２０）を介して、またはそれぞれ個別のリニアガイド（２５）を介して、前記ハウジング（２）に移動可能に接続される、ことを特徴とする請求項１〜１４の何れか一項に記載の装置。
前記ハウジング（２）に回転可能に接続された少なくとも１つの調整用円板（２１）であって、前記アーム（８、８’、８”）を半径方向に変位させるための外向きまたは内向きの輪郭（２４）を少なくとも１つ有する調整用円板（２１）、を特徴とする請求項１５に記載の装置。
食品包装の滅菌における流体、および／または前記食品包装への充填材料、の貫流量および／または貫流方向を制御または調節するための請求項１〜１６の何れか一項に記載の装置（１）の使用。