SE509190C2

SE509190C2 - Valve device with leakage indication

Info

Publication number: SE509190C2
Application number: SE9702061A
Authority: SE
Inventors: Jan Backman
Original assignee: Apv Steridose
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 1998-12-14
Also published as: EP0983457A1; WO1998054495A1; AU7794098A; SE9702061D0; SE9702061L

Abstract

A valve device in a fluid system comprising a valve housing (10) provided with an inlet opening (11) and at least one outlet opening (12) and a valve seat (13) in connection to said inlet opening. The device further comprises a valve rod (16) which by means of actuating means (18, 22) is displaceable towards and away from the valve seat (13) and a diaphragm (17) of a flexible material which is actuatable by the valve rod and acts as a sealing against the valve seat (13). In order to indicate the presence of leakage through the diaphragm (17) without leaking to the environment and/or to make it possible to apply a counter pressure on the inside of the diaphragm in order to prevent collapse thereof at high process pressures the valve rod (16) is hollow and at or close to its end facing the diaphragm (17) is provided with a hole (25) through which the inner hollow space (24) of the valve rod communicates with the inside of the diaphragm.

Description

15 20 25 30 35 509 190 2 Uppfinningens ändamål och viktigaste kännetecken Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkommma en ventilanordning av det inledningsvis nämnda slaget med vilken läckageindikering kan åstadkommas utan spill till omgivningen och/eller i vilken ett mottryck kan läggas på membranets insida för att förhindra kollaps av detta vid höga processtryck. Object and main features of the invention The object of the present invention is to provide a valve device of the type mentioned in the introduction with which leakage indication can be effected without spillage to the environment and / or in which a back pressure can be applied to the inside of the membrane to prevent collapse of this at high process pressures.

Detta har àstadkommits genom att ventilstången är ihålig och vid eller nära sin mot membranet vända ände uppvisar ett hål genom vilket kolvstångens inre hålrum kommunicerar med memb- ranets insida.This has been achieved in that the valve rod is hollow and at or near its end facing the diaphragm has a hole through which the inner cavity of the piston rod communicates with the inside of the diaphragm.

Beskrivning av ritning Uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas med hänvisning till ett på bifogade ritning visat utföringsexempel.Description of the drawing The invention will be described in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the accompanying drawing.

Ritningen visar en ventilanordning enligt uppfinningen del- vis i snitt.The drawing shows a valve device according to the invention partly in section.

Beskrivning av utföringsexempel Ventilanordningen enligt uppfinningen innefattar ett ventil- hus 10 uppvisande en inloppsöppning 11 och en utloppsöppning 12. Eventuellt kan det förekomma två eller flera utlopps- öppningar. I anslutning till inloppsöppningen 11 är anordnat ett ringformigt ventilsäte 13. Ventilhuset 10 uppvisar vidare en öppning 14 mitt emot inloppsöppningen 11.Description of exemplary embodiments The valve device according to the invention comprises a valve housing 10 having an inlet opening 11 and an outlet opening 12. Optionally, there may be two or more outlet openings. Adjacent to the inlet opening 11, an annular valve seat 13 is arranged. The valve housing 10 further has an opening 14 opposite the inlet opening 11.

Ventilen innefattar vidare ett ventilstångshus 15 anslutet till Ventilhuset 10 och i vilket upptas en ventilstäng 16 som är axiellt förskjutbar i ventilstàngshuset 15 och det till denna anslutna Ventilhuset 10 i riktning mot och från ventilsätet 11. Till ventilstången är monterat ett flexibelt 10 15 20 25 30 35 509 3 Ventilen innefattar vidare ett ventilstångshus 15 anslutet till ventilhuset 10 och i vilket upptas en ventilstång 16 som är axiellt förskjutbar i ventilstångshuset 15 och det till denna anslutna ventilhuset 10 i riktning mot och från ventilsätet 11. Till ventilstàngen är monterat ett flexibelt membran 17 vilket bildar exempelvis av silikongummi, ventilkropp.The valve further comprises a valve rod housing 15 connected to the valve housing 10 and in which a valve rod 16 is accommodated which is axially displaceable in the valve rod housing 15 and the valve housing 10 connected thereto in the direction of and from the valve seat 11. A flexible 10 is mounted to the valve rod. The valve further comprises a valve rod housing 15 connected to the valve housing 10 and in which a valve rod 16 is accommodated which is axially displaceable in the valve rod housing 15 and the valve housing 10 connected thereto in the direction of and from the valve seat 11. A flexible diaphragm 17 is mounted to the valve rod which forms, for example, of silicone rubber, valve body.

Membranet 17 är monterat pà ventilstången 16 och pàverkbart medelst denna och uppvisar en del 17a som är rörlig till tätande anliggning mot och från ventilsätet 13. Membranet uppvisar en andra del 17b som tätar mot öppningen 14 i ventilhuset. En nedàtriktad läpp 14a i anslutning till sagda öppning 14 säkerställer tätningsfunktionen. Membranets delar 17 a och 17b är förenade medelst ett bälgliknande utåtbuktat parti 17c som när membranet rör sig från stängt till öppet läge kommer att bukta utåt i högre utsträckning. Membranets 17 mot inloppsöppningen 11 vända ändyta 17d är i det visade exemplet något konvex för att underlätta fullständig dränering när membranet rör sig till öppet läge. Ytan 17d kan alternativt vara väsentligen plan. Membranet 17 bildar från fluidsidan sett en heltäckande autoklaverbar yta.The diaphragm 17 is mounted on the valve rod 16 and is actuatable by means thereof and has a part 17a which is movable to a sealing abutment against and from the valve seat 13. The diaphragm has a second part 17b which seals against the opening 14 in the valve housing. A downwardly directed lip 14a adjacent to said opening 14 ensures the sealing function. The parts 17a and 17b of the diaphragm are connected by means of a bellows-like outwardly curved portion 17c which when the diaphragm moves from closed to open position will bend outwards to a greater extent. In the example shown, the end surface 17d of the diaphragm 17 facing the inlet opening 11 is slightly convex to facilitate complete drainage when the diaphragm moves to the open position. The surface 17d may alternatively be substantially flat. The membrane 17 forms, from the fluid side, a full-covering autoclavable surface.

Membranet är med sitt från sagda ändyta 17d vända ändparti 17e fastklämt mellan ventilhuset 10 och ventilstàngshuset 15 och uppvisar ett utvidgat parti 17f som bildar tätning mellan sagda husdelar.With its end portion 17e facing away from said end surface 17d, the diaphragm is clamped between the valve housing 10 and the valve rod housing 15 and has an enlarged portion 17f which forms a seal between said housing parts.

Kring ventilstàngen 16 vid dennas centrala parti är fästat en kolv 18 vilken upptas i ett cylinderformat utrymme 19 i ventilstàngshuset 15. En fjäder 20 verkar på kolven 18 för att pressa denna mot ett första ändlägesstopp 21 i sagda cylinderformade utrymme 19. I detta läge pressas membranet 17 till tätande anliggning mot ventilsätet 13. Via en tryckfluidanslutning 22 kan en tryckfluid, t.ex. tryckluft 190 10 15 20 25 30 35 509 190 4 ett signalstift (ej visat) kan vara tillordnat kolven 18 för att ange dennas och därmed ventilens läge.Attached around the valve rod 16 at its central portion is a piston 18 which is received in a cylindrical space 19 in the valve rod housing 15. A spring 20 acts on the piston 18 to press it against a first end position stop 21 in said cylindrical space 19. In this position the diaphragm is pressed 17 to a sealing abutment against the valve seat 13. Via a pressure fluid connection 22, a pressure fluid, e.g. compressed air 190 10 15 20 25 30 35 509 190 4 a signal pin (not shown) may be assigned to the piston 18 to indicate its and thus the valve position.

I stället för den på ritningen visade tryckfluidpåverkade omställningen av ventilen kan denna omställning ske genom att ventilstången 16 är axiellt förskjutbar medelst rotation av ett grepphandtag. En sådan skruvmanövrerad ventilstång visas exempelvis i SE-B-445 852.Instead of the pressure fluid-actuated adjustment of the valve shown in the drawing, this adjustment can take place by the valve rod 16 being axially displaceable by means of rotation of a grip handle. Such a screw-operated valve rod is shown, for example, in SE-B-445 852.

Ventilstången 16 är ihålig och uppvisar således ett inre hälrum 24. Ett hål 25 är anordnat i ventilstången nära dess mot membranet 17 vända ände, genom vilket hål kolvstångens inre hälrum 24 kommunicerar med membranets 17 insida. Denna konstruktion kan uppvisa två olika funktioner.The valve rod 16 is hollow and thus has an inner cavity 24. A hole 25 is provided in the valve rod near its end facing the diaphragm 17, through which hole the inner cavity 24 of the piston rod communicates with the inside of the diaphragm 17. This construction can have two different functions.

För det första kan den ha en läckageindikerande funktion varvid en sensor 26 avsedd att avkänna närvaro av fluid är anordnad. i hålrummet 24 nära hålet 25. Sensorn 26 kan naturligtvis vara anordnad var som helst i hålrummet 24 eller vara placerad utanför ventilstången 16 i kommunikation med hålrummet 24.First, it may have a leakage indicating function in which a sensor 26 intended to detect the presence of fluid is provided. in the cavity 24 near the hole 25. The sensor 26 can of course be arranged anywhere in the cavity 24 or be located outside the valve rod 16 in communication with the cavity 24.

Den vanligaste orsaken till läckage är sprickor i membranet 17 och den känsligaste delen år härvid. det utätbuktade bälgformade partiet 17c. I tidigare kända ventiler av det här slaget har läckageindikering skett via ett dräneringshål som kommunicerar med insidan av membranet och sträcker sig genom ventil- eller ventilstàngshuset till omgivningen.The most common cause of leakage is cracks in the membrane 17 and the most sensitive part is this. the leaky bellows-shaped portion 17c. In previously known valves of this type, leakage indication has taken place via a drainage hole which communicates with the inside of the diaphragm and extends through the valve or valve rod housing to the surroundings.

Läckaget rinner' i detta fall rakt ut till omgivningen, vilket ej är önskvärt när man har att göra med toxiska eller Med den nya konstruktionen enligt dyrbara substanser. uppfinningen undviks sådant spill till omgivningen.In this case, the leakage flows straight out into the environment, which is not desirable when dealing with toxic or With the new construction according to expensive substances. the invention avoids such spillage to the environment.

Den andra funktionen hos den ihåliga ventilstången 16 är att man via en anslutningsledning 27 kan tillföra en tryckfluid, t.ex. tryckluft, ett stödtryck erhålls i ventilstången på baksidan av membranet 17. Detta till hålrummet 24 varvid 10 15 20 25 509 190 5 kan vara önskvärt när man arbetar med höga processtryck då membranet i annat fall kan kollapsa av det höga trycket, varvid läckage genom ventilen kan uppstå. Med ett lämpligt avpassad stödtryck inuti ventilstången kan sådan kollaps av membranet undvikas.The second function of the hollow valve rod 16 is that a pressure fluid can be supplied via a connecting line 27, e.g. compressed air, a support pressure is obtained in the valve rod at the back of the diaphragm 17. This to the cavity 24 whereby it may be desirable when working with high process pressures as the diaphragm may otherwise collapse from the high pressure, whereby leakage through the valve can occur. With a suitably adapted support pressure inside the valve stem, such collapse of the diaphragm can be avoided.

Dessa båda funktioner kan företrädesvis föreligga samtidigt i en och samma ventil. Det är dock naturligtvis tänkbart att man i vissa fall anser sig ha behov av endast den ena av dessa båda funktioner.These two functions can preferably be present simultaneously in one and the same valve. However, it is of course conceivable that in some cases one considers oneself to need only one of these two functions.

Uppfinningen är således inte begränsad till det visade utföringsexemplet utan ett flertal varianter är tänkbara inom ramen för de efterföljande patentkraven.The invention is thus not limited to the exemplary embodiment shown, but a number of variants are conceivable within the scope of the appended claims.

Claims

10 15 20 25 30 509 190 PATENT REQUIREMENTS

Valve device in a fluid system comprising a valve housing (10) having an inlet opening (11) and at least one outlet opening (12) and a valve seat (13) in connection comprising one (18, 22) is the valve seat (13) and a flexible (13 ) and which membrane is movable by means of said actuating means (18, 22) and to said inlet opening, and furthermore valve rod (16) which is movable towards respective membrane (17) of material acting as a seal against the valve seat and is movable towards respective between open and closed position with respect to said valve seat (13), characterized in that the valve rod (16) is hollow and at or near its end facing the diaphragm (17) has a hole (25) through which the inner cavity (24) of the valve rod communicates with the inside of the membrane, the membrane covering the hole (25) and preventing the fluid from penetrating said cavities (24).

Valve device according to claim 1, characterized in that in or in connection with said cavity (24) a sensor (26) is arranged intended to detect the presence of fluid.

Valve device according to claim 1 or 2, characterized by connecting means (27) for supplying a pressure fluid to said cavity (24) for creating a support pressure inside the valve rod (16) on the inside of the diaphragm (17).