JP3149029B2 - シャットオフバルブ - Google Patents
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- F16K1/44—Details of seats or valve members of double-seat valves
- F16K1/443—Details of seats or valve members of double-seat valves the seats being in series
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Description
のケーシング内に2つの連動するバルブディスクを備
え、しかも上記のディスクは漏洩中空室を限定し、しか
も上記の中空室は配管を以て通常外部に開口し、かつこ
の場合に2つのバルブディスクの作動の為に共通の駆動
装置が設けられ、しかもこの駆動装置は1つのシリンダ
と両側に加圧スプリングの作用する第1ピストンを持
ち、しかも上記のピストンは下側のバルブディスクのバ
ルブシャフトと固定的に結合しており、しかもこの場合
のバルブディスクおよびそのチューブ状のシャフトを貫
通し、しかも上記のシャフトはその上端をシリンダの中
に突き出し、その位置で上側のバルブディスクをそのシ
ートに押し付ける下側の加圧スプリングのサポートを持
ち、他方上側の、その上端で上側のシリンダカバーを指
示する加圧スプリングにより下側のバルブディスクをそ
のバルブシートに押し付け、更にシリンダの中で第1ピ
ストンの下で第2のチューブ状のシャフトに作用するピ
ストンが設けられており、又第1および第2ピストンの
間にはチューブ状のシャフト上を動くことの出来る第3
のピストンが設けられており、かつこの場合に第3のピ
ストンがその外周面に於いて気密的に第1ピストンによ
り囲まれ、又第1および第3ピストンが互いに摺動し得
るようにデザインされているダブルシートバルブ。
1から公知である。両者のバルブシートのシート面はテ
ーパーを持ち、2つのバルブディスクは同じ方向にシー
ト面に移行するようにデザインされている。バルブディ
スクの間には漏洩スペースが設けられていて、通常は配
管により外部に開口している。媒質の混合することはこ
れにより確実に阻止される。閉状態では上側のバルブデ
ィスクは媒質の圧力の作用で更に強くバルブシートに押
し付けられるのに対し下側のバルブディスクでは負荷が
減少する。下側のバルブディスクが圧力衝撃により持ち
上がり、媒質が漏洩スペースに入ることを阻止する為に
下側のバルブディスクは下向きに、下側のバルブディス
クとほぼ同じ径を持つバランスピストンに続いている。
配管に於ける圧力衝撃は従ってバルブディスの場合と同
じ力をバランスピストンに作用させる為に加圧力は軸方
向に均衡する。
のバルブディスクが持ち上げられ、バルブシートをクリ
ーニングするには下側又は上側のバルブディスクが夫々
僅かに持ち上げられることが出来る。この為にバルブは
4つのピストンを持つ1つのシリンダが設けられてい
る。作動ピストンは2つの同心的に設けられたバルブシ
ャフトを介して2つのバルブディスクに作用する。開放
には第1の作動ピストンが空圧により持ち上げられるこ
とにより第2のピストンはバルブシャフトを介して下側
のバルブディスクに接続している。第1および第2ピス
トンは下側のバルブディスクを連行しつつ持ち上げられ
る結果、下側のバルブディスクは上側のバルブディスク
に突き当たる。漏洩スペースはこれにより閉じられる。
更に引き上げられると2つのバルブディスクは共に上側
に移動し、この結果バルブは開く。バルブを閉じる場合
は上記のプロセスが逆に行われる。
は個別に持ち上げられねばならない。これには第3およ
び第4ピストンが設けられ、バルブシャフトを介して夫
々下側又は上側のバルブディスクに作用する。第3ピス
トンは第2のピストンとシリンダの下側のケーシング壁
との間に在る。第2ピストンの下面に空圧が作用すると
ピストンは僅かに持ち上げられる結果、ピストンはサポ
ートに突き当たる。対応するバルブシャフトを介して上
側のバルブディスクはそのシートから幾らか持ち上げら
れる。媒質はバルブディスクとバルブシートとの間の円
環間隙を通って漏洩スペースに侵入することが出来る。
これにより圧力は下側のバルブディスクに強く作用し、
従ってディスクはシートに更に確実に押し付けられる。
の第1と上側の夫々ケーシング壁との間に在る第4のピ
ストンが下から空圧の作用を受ける。ピストンは持ち上
げられる結果、上側のシリンダ壁に当たる。バルブシャ
フトを介して下側のバルブディスクも又幾らかそのシー
トから幾らか持ち上げられる。入って来る媒質により上
側のバルブディスクの対応するバルブシートへの加圧力
は減少する。上側のバルブディスクが侵入する媒質によ
り持ち上げられることを阻止する為に第1ピストンは接
続配管を通じてその上側にも空圧の作用を受ける。対応
するバルブシャフトを介して圧力は上側のバルブディス
クに作用する為にバルブディスクはより確実にそのバル
ブシートに押し付けられる。
は極めて高価につく。
開発することによりその機械的な構造を簡単にして全高
を小さくすることに在る。
動スペースが形成され、しかもこのスペースは通路を経
て空圧の作用を受けるようにデザインされ、又第1ピス
トンは第1および第2のサポートを持ち、しかもこのサ
ポートは第3のピストンのストロークを限定することに
より解決することが出来る。
しては下側のバルブディスクを持ち上げる為の特殊な作
動ピストンを廃止することが出来る。バルブの可動部分
の数は減少する。ダブルシートバルブに対して今迄に用
いられた駆動装置に比して発明によるダブルシートバル
ブは4つではなく3つのバルブのみですべての必要な機
能、即ち開放、閉止並びにバルブシートのクリーニング
を確実に行うことを可能にする。同時にシリンダに対す
る全高は小さくなる利点が生まれる。
離可能な接続により設けられていることにより製造時の
組立は容易となる。バルブのメンテナンスは同様にそれ
だけ簡単となる。メンテナンスには2つのピストンは極
めて簡単に分解することが出来る。
ニング中第2の作動室への空圧の作用の為の通路が第1
ピストンを通っていることにより高い圧力でそのバルブ
シートに押し付けられることが出来る。
より第1ピストンは上側に持ち上げられる結果ピストン
はそのサポートと共に第3ピストンに接触することにな
る。第1および第3ピストンはこの時恰も1つの剛体ユ
ニットとなる。これにより第3ピストンに対応するチュ
ーブ状のバルブシャフトを介して上側のバルブディスク
は第1ピストンのリフトだけ短くされた加圧スプリング
の力でそのバルブシートに押し付けられる。
ストンの外周面とシリンダとの間に供給通路が形成さ
れ、この供給通路には上記の通路が開口する。この様に
して第1ピストンの昇降動作中も圧力媒質の為の確実な
接続が可能となる。
ダの壁の中に設けられているサポートにより限定される
時には更に簡単となる。
により形成された第1圧力スペースは空圧接続部を備
え、この接続部を介して第1圧力室は圧力媒質、特に空
圧の作用を受けることが出来る。この様にして下側のバ
ルブシートのクリーニング中、上側のバルブディスクが
それによりバルブシートに押し付けられる力は更に高め
られることが出来る。第1作動スペースの圧力はこの場
合第2圧力室内に出現する圧力の50%を上回る可きでは
ない。圧力がこれ以上高まると第1ピストンは下方に移
動し下側のバルブディスクは再びそのシートの中に陥入
する。
の貫通開口に突き出ているスロットルエッジを持つから
バルブディスクの開放動作中漏洩スペースに於ける急激
な圧力上昇が避けられる。漏洩チャンバの中への媒質の
注入速度は小さいことからバルブディスクのパッキング
への負荷も又小さい。
エッジが一体成型されたシリンドリカルな面の端末エッ
ジをデザインを持ち、しかもその高さが特にクリーニン
グストロークの量を上回る時にはバルブディスクはバル
ブシートの中に確実に陥入することが保証される。シリ
ンドリカルなスロットルエッジによりバルブディスクは
バルブシートに陥入する際にディスクの円錐状のデザイ
ンにより自動的に芯出しするガイド機能に助けられる。
バルブディスクおよびバルブシートの作動不能事故は従
って殆ど絶無となる。シール面のクリーニングにはバル
ブディスクは僅かに持ち上げることが出来る。このクリ
ーニングストローク中、その際生じるスロットル間隙は
一定に保たれる、何故ならば一体成型されたシリンドリ
カルな面の高さはクリーニングストロークの量を上回る
からである。
力上昇はスロットルエッジ(46、47)および貫通開口
(48、49)により形成されるスロットル間隙が漏洩スペ
ースから通常外部に開口する配管(11)の全面積よりも
小さい貫通面積を持つことにより回避される。
例に基づいて記載され、しかも別の有利な細部は単独図
から知ることが出来る。
の縦断面を概略的に示す。図1によればダブルシートバ
ルブはバルブシート8および9を持つシリンダ状の配管
接続をされるケーシング部1から成る。配管接続部2を
持つケーシング部4と配管接続部3を持つケーシング部
5との間の液密的な接続は上側のバルブディスク6と下
側のバルブディスク7により行われる。閉止位置ではこ
れらのディスクは夫々上側のバルブシート8および下側
のバルブシート9の中に陥入する。2つのバルブディス
ク6、7の間には図示された閉止位置では漏洩スペース
10が生じる。下側のバルブディスク7には穴11が設けら
れて漏洩出口に延びている。連結ケーシング部1の中に
設けられている接続部12を介して漏洩スペース10のクリ
ーニングには洗剤が供給されるが、この洗剤は下側のバ
ルブディスク7の中の穴11を経て漏洩出口から外部に流
出する。別の取付姿勢の場合には接続部12は又他の機能
を果たす。例外的なバルブシート8又は9を経て液体が
漏洩スペース10に流入すると、同様に穴11を通して外部
に送られる。
の中に在る液の混ざり合うことは従って確実に阻止され
る。
接続されているのに対して上側のバルブディスク6はチ
ューブ状のバルブシャフト14と確実に接続され、しかも
チューブ状のバルブシャフト自体はバルブシャフト13上
に軸方向に摺動し得るようにテレスコピック的に支持さ
れている。上側のケーシング部分4を閉じる上側のバル
ブカバー15にはスペーサーエレメント16を介してシリン
ダ17が接続されている。
第1ピストン18が固定的に接続されている。その下側の
セクションには第1ピストン18がポット状の形にデザイ
ンされている。その外周面によりピストンはシリンダ17
のケーシング内面と共に気密シールを形成する。
陥凹19を備え、しかもこの陥凹が外方にはピストン壁20
により限定されている。陥凹19の中には加圧スプリング
22が設けられ、その対立面でシリンダ17の上側のケーシ
ング壁23により支持されている。この様にして第1ピス
トン18に作用する加圧スプリング22はバルブシャフト13
を介して下側のバルブディスク7を確実にバルブシート
9に押し付ける。ピストン壁20によりピストン18は全高
を犠牲にすることなく長い案内機能に助けられる。
ション21を持ち、この中にはスプリング29が入れられて
いる。この第2の圧力スプリング29は上側の端でセクシ
ョン21の領域で第1ピストン18により支持され、他の端
でチューブ状のバルブシャフト14に固定されているサポ
ートディスク28により支持されている。スプリング29の
力はサポートディスク28とチューブ状のバルブシャフト
14を介して上側のバルブディスク6をそのバルブシート
8に加圧する。
ストン18により形成される圧力室24は接続部25を経て空
圧の作用を受ける。この様にして第1ピストン18は加圧
スプリング22のスプリング力の外にも下方に押し付けら
れることが出来る。
26に続く。この部分は開口27を通り気密的にシリンダの
上側のケーシング壁23を通して延び従ってバルブシャフ
トおよびピストンの為の追加的な案内機能を受け持つ。
従って更に各時点のバルブの作動位置が直ちに目視によ
り知ることが可能である。
ピストン30を備えている。第3ピストン30はチューブ状
のシャフト14に移動し得るように支持されている。図に
示された静止位置に於いてはピストンはチューブ状のバ
ルブシャフト14のリング状の肩としてデザインされてい
るサポート31の上に設けられている。第1および第3ピ
ストン18、30は第2の作動スペース32を形成し、しかも
このスペースは接続部33、通路34および穴35を経て空圧
の作用を受けることが出来る。
の中に在り、しかも上記のピストン36は下側のバルブカ
バー37のチューブ状の折り返し部45上で支持されてい
る。そのリフトは下側のシリンダカバー37およびシリン
ダケーシン壁に形成されたストッパ38により限定され
る。
30の間に第3の圧力スペース39が形成され、これは接続
部40を経て空圧が作用する。
第4の圧力室41があり、しかもこの圧力室は接続部42を
介して空圧の作用を受けることが出来る。
第3圧力スペース39に於ける圧力上昇により先ず第3ピ
ストン30がチューブ状のシャフト14上を上方に移動し、
最後に第1ピストンのサポート面43に当たる。その後は
第1および第3ピストンが共に更に上昇し、これにより
バルブシャフト13上を下側のバルブディスク7が持ち上
げられ、その結果バルブディスクは上側のバルブディス
ク6に接触する。これにより漏洩室10は閉じられる。バ
ルブディスクの接触面はスプリング29により互いに押し
付け会わされる。更に第1および第3ピストン18、30は
共に更に上方に下側のバルブディスク6、7を連行する
ことになりバルブは完全に開かれる。上昇中スプリング
22は圧縮される。
経て第3動作スペース39は空気を抜かれる。これにより
第1および第3ピストン18、30は下降し、その結果上側
のバルブディスク6はチューブ状のバルブシャフト14を
介して上側のバルブシート8の中のスプリング22により
加圧される。下側のバルブディスク7はスプリングの圧
力下で下方に移動し、最後にその下側のバルブシート9
に到達し、その位置でシャフト13を介してスプリング29
により押し付けられる。閉止時には従って上側のバルブ
ディスク6と下側のバルブディスク7との間に間隙が生
じる為に漏洩スペース10が再び2つのバルブディスク
6、7の間に出現する。第3のピストン30はこの場合第
1のピストン18により解除され、無圧の状態で再び肩31
の上に位置する。
(46、47)を備え、スロットルエッジ46、47により作ら
れる面の直径はこの場合貫通開口48、49の直径よりも小
さい。直径はこの場合スロットルエッジ46、47および貫
通開口48、49により作られるリング状のスロットル間隙
の面積が穴11の面積より小さくなるように選ばれてい
る。
ブディスクが個々に持ち上げられることが出来る。この
場合に接続部33には空圧が作用する。通路34および穴35
を経て第2の圧力スペース32の中の圧力は上昇する。第
3ピストン30は肩31に接しており、第1ピストン18の圧
力により上方に駆動されることにより最後にそのサポー
ト44は第3ピストン30の下側に接触する。第1および第
3ピストン18、30はこの時に1つのユニットを形成す
る。シャフト13を介して下側のバルブディスク7は簡単
に持ち上げられた。
のスロットル間隙により媒質は下側のケーシング部分5
から漏洩スペース10に侵入し、これによりバルブシート
および漏洩室のクリーニングは行われる。穴11を経て媒
質は次に外方に排出される。リング状のスロットル間隙
の面積は穴11の面積より小さいからクリーニング中は媒
質の侵入による漏洩スペース10の圧力の上昇は殆ど起こ
らない。スロットルエッジおよび貫通開口の上記の配置
は発明によるバルブ駆動装置とは無関係に他のバルブ駆
動装置を用いても実現することが出来る。
は漏洩スペース10内の侵入する媒質による圧力上昇が生
じる。上側のバルブディスクにはこの時にはバルブの開
放方向での力の上昇が作用する。第118および第3ピス
トン30は第2作動スペース32に圧力の作用した時には殆
ど剛体的なユニットを形成するから上側のバルブディス
クは第1ピストン18のストロークだけ短縮された加圧ス
プリング22の力を用いてそのバルブシート8に加圧され
る。上側のバルブディスク6の加圧力は追加的に接続部
25を経て第1圧力室24に圧力が作用することにより更に
高めることが可能である。第1圧力室24の中の圧力は第
2作動室内の圧力の50%を上回る可きではない、何故な
らば第1ピストン18は第2作動室32の中の圧力に抗して
下方に動きバルブは再び閉じることになるからである。
ークは接続部42に空圧が作用することにより始まる。第
4圧力スペース41の中の圧力の上昇により第2のピスト
ン36が上方に駆動され、最後にピストンはサポート31に
接触する。その後サポート31によりチューブ状のシャフ
ト14は持ち上げられ、従って第2ピストン36はサポート
38に突き当たる。これにより上側のバルブディスク6は
そのバルブシート8から僅かに持ち上げられる。バルブ
シート8とバルブディスク6との間のスロットル間隙に
より媒質が上側のケーシング部分4から漏洩スペース10
に侵入し、これによりバルブシートのクリーニングが行
われる。下降には第4圧力スペース41の負荷が開放さ
れ、これにより第2ピストン36が下降し、バルブディス
ク6はスプリング29によりチューブ状のシャフト14を介
して再びそのバルブシート8に押し付けられる。
る: この様にしてクリーニング動作に於いても機械的なコ
ンポーネントの数を減らすことにより追加的な回路のコ
ストを費やすことなく媒質の混ざり合うことを確実に回
避するバルブが実現される。
Claims (9)
- 【請求項1】特に食品および飲料工業用の漏洩防止装置
を持ち、そのケーシング内に2つの連動するバルブディ
スク(6、7)を備え、しかも上記のディスクは漏洩中
空室(10)を限定し、しかも上記の中空室は配管(11)
を経て通常外部に開口し、かつこの場合に2つのバルブ
ディスク(6、7)の作動の為に共通の駆動装置が設け
られ、しかもこの駆動装置は1つのシリンダ(17)と両
側に加圧スプリング(29、22)の作用する第1ピストン
(18)を持ち、しかも上記のピストンは下側のバルブデ
ィスク(7)のバルブシャフト(13)と固定的に結合し
ており、しかもこの場合上記のバルブシャフト(13)は
テレスコピック的に上側のバルブディスク(6)および
そのチューブ状のシャフト(14)を貫通し、しかも上記
のシャフトはその上端をシリンダ(17)の中に突き出
し、その位置で上側のバルブディスク(6)をそのシー
ト(8)に押し付ける下側の加圧スプリング(29)の為
のサポート(28)を持ち、他方上側の、その上端で上側
のシリンダカバー(23)を支持する加圧スプリング(2
2)により下側のバルブディスク(7)をそのバルブシ
ート(9)に押しつけ、更にシリンダ(17)の中で、第
1ピストン(18)の下で第2の、チューブ状のシャフト
に作用するピストン(36)が設けられており、又第1お
よび第2ピストンの間にはチューブ状のシャフト上を動
くことの出来る第3のピストン(30)が設けられてお
り、かつこの場合に第3のピストン(30)がその外周面
に於いて気密的に第1ピストン(18)により囲まれ、又
第1および第3ピストンが互いに摺動し得るようにデザ
インされており、しかも第1(18)並びに第3(30)ピ
ストンにより第2の作動スペース(32)が形成され、し
かも上記のスペースは通路(35)を通して空圧の作用を
受けることの出来るデザインを持ち、又第1ピストン
(18)は第1(43)および第2サポート(44)を備え、
しかも上記のサポートは第3ピストン(30)のストロー
クを限定することを以て特徴とするダブルシートバル
ブ。 - 【請求項2】請求項1に於いて第1ピストン(18)の第
2のサポート(44)は、その下側に特に分離の可能な結
合法により取り付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。 - 【請求項3】請求項1又は2に於いて通路(35)が第2
の作動スペース(32)から第1ピストン(18)により空
圧を作用させるように施されていることを以て特徴とす
るダブルシートバルブ。 - 【請求項4】請求項1、2または3に於いて第1ピスト
ン(18)の外周面とシリンダ(17)との間に供給通路
(34)が設けられ、この中に通路(35)が開口すること
を以て特徴とするダブルシートバルブ。 - 【請求項5】請求項1、2、3または4に於いて第2ピ
ストン(36)のストロークがサポート(38)により限定
され、しかも上記のサポートは特にシリンダ(17)の壁
のかなに設けられているようなダブルシートバルブ。 - 【請求項6】請求項1、2、3、4または5に於いて上
側のシリンダカバー(23)、シリンダ(17)および第1
ピストン(18)により形成された第1加圧スペース(2
4)が空圧接続部(25)を備えていることを以て特徴と
するダブルシートバルブ。 - 【請求項7】請求項1、2、3、4、5又は6に於いて
少なくともバルブディスク(8、9)の1つが特にバル
ブシートの貫通開口(48、49)の中に突き出ているスロ
ットルエッジ(46、47)を備えていることを以て特徴と
するダブルシートバルブ。 - 【請求項8】請求項1、2、3、4、5、6、又は7に
於いてバルブディスク(6、7)が特にテーパー状に又
スロットルエッジ(46、47)が一体成型されたシリンダ
状の面の端末エッジとして造型され、その高さが特にク
リーニングリフトの量を上回ることを以て特徴とするダ
ブシートバルブ。 - 【請求項9】請求項1、2、3、4、5、6、7又は8
に於いてスロットルエッジ(46、47)および貫通開口
(48、49)により形成されたスロットル間隙は配管(1
1)の全面積よりも小さい貫通面を備え、しかも上記の
配管は漏洩中空室から通常外部に開口することを以て特
徴とするダブルシートバルブ。
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