DE60004838T2

DE60004838T2 - Doppelsitzventil

Info

Publication number: DE60004838T2
Application number: DE60004838T
Authority: DE
Inventors: Karl-Age Lindholm Jensen; Per Schneidereit
Original assignee: Alfa Laval LKM AS
Current assignee: Alfa Laval Kolding AS
Priority date: 1999-07-02
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2020-07-01
Also published as: DK1190192T4; US6676047B1; JP2003503668A; DK1190192T3; WO2001002762A1; WO2001002763A1; JP4522034B2; AU5822700A; DE60004838T3; DE60004838D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Doppelsitzventil umfassend: einen Ventilsitz in einem kommunizierenden Durchlaß, der zwischen einem oberen und einem unteren Durchlaß gebildet ist; ein erster vertikaler Ventilschaft und ein zweiter vertikaler Ventilschaft, welcher hohl, den ersten Ventilschaft verschiebbar einschließend ist; wobei besagter erster Schaft einen ersten Ventilstopfen hat; wobei besagter zweiter Schaft einen zweiten Ventilstopfen und einen mit besagten Schäften verbunden Ventilantriebsmechanismus hat.
Ein derartiges Ventil ist aus EP 0 819 876 A3 bekannt. Diese Ventile werden hauptsächlich in Anlagen zur Lebensmittelherstellung verwendet.
Für Reinigung und Wartung des Ventils kann der obere und untere Durchlaß auf einfache Weise getrennt werden, indem ein Klemmenring geöffnet wird, welcher zwei benachbarte Flansche des oberen und unteren Durchlasses verbindet und zusammenhält. Die verbindenden Flansche weisen beide eine Vertiefung auf, in welcher der Ventilsitz gehalten wird. Die verbleibenden oberen und unteren Flansche des oberen und unteren Durchlasses sind in der gleichen Weise ausgestaltet und eine obere und untere Dichtanordnung werden unmittelbar mit den besagten Klemmringen an den oberen und unteren Flansch geklemmt.
Desweiteren ist ein Ventilantriebsmechanismus zum betätigen der Schäfte vorgesehen. Dieser Ventilantriebsmechanismus soll auch an den oberen und unteren Durchlässen, welche zusammen das Doppelsitzventil bilden, angebracht werden. Der Ventilantriebsmechanismus wird von einem Bügel gehaltert, welcher auch einen Flansch aufweist, der durch den Klemmring an den Flansch des oberen Durchlasses geklemmt ist.
Die Reinigungsflüssigkeit wird durch eine Versorgungsöffnung zu zwei Durchlässen, nämlich zu einem ersten Durchlaß, der ein ringförmiger Raum zwischen erstem und zweitem senkrechten Ventilschaft ist, und zu einem zweiten Durchlaß, der eine axiale im ersten Ventilschaft ist, eingespeist. Der die Auslaßöffnung des ersten Durchlasses in den ringförmigen Raum zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilstopfen verlassende Reinigungsflüssigkeitsfluß wird in axialer Richtung geleitet, wohingegen der Reinigungsflüssigkeitsfluß des zweiten Durchlasses beim Verlassen seiner Auslaßöffnung teilweise horizontal geleitet wird. Beide Flüsse stören sich gegenseitig mit einem schlechten Reinigungseffekt in dem ringförmigen Raum zwischen den Ventilstopfen. Das Vorsehen zweier Durchlässe zur Einspeisung der Reinigungsflüssigkeit macht die Konstruktion des Ventils komplizierter und teurer.
In EP 0 760 447 A1 wird eine automatisierte Rohrverbindung mit Verschlüssen zur Verhinderung des Eindringens diverser Bakterien in Verbindungsstücke zur Durchführung von Reinigungs- und/oder Sterilisationsarbeiten offenbart. Im Innern des oberen Ventilschafts wird das Waschwasser über einen Schlauch eingeleitet und durch Sprühvorrichtungen zum Beispiel unter Verwendung von kleinen in tangentialen Richtungen gebohrten Löchern ausgesprüht, um jede Flüssigkeit wirbelförmig zu versprühen, um den Sitz der oberen und unteren Ventilelemente in der Reinigungskammer zu waschen. Der einzige Durchlaß für Reinigungsflüssigkeit ist als eine axiale Bohrung des oberen Ventilschaft dargestellt. Es gibt keine zwei teleskopisch angeordneten Ventilschäfte, aber die Ventilschäfte werden von entgegengesetzten Seiten aus betätigt. Daher gibt es ferner keinen Durchlaß zwischen zwei teleskopisch angeordneten Ventilschäften. Es wird nicht offenbart, wie die Reinigungsflüssigkeit in die Bohrung im oberen Ventilschaft eingespeist wird.
Das US Patent 4,605,035 beschreibt ein Doppelsitzventil umfassend ein Ventilgehäuse und zwei koaxial im Gehäuse und relativ zueinander zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung bewegliche Verschlußteile. Die obere und/oder untere Öffnung werden mittels einer als Überzug mit einem ringförmigen Durchlaß für Reinigungsflüssigkeit ausgeführten Dichtungsanordnung abgedichtet, wobei der ringförmige Durchlaß mit einem Versorgungsanschlußstück mit einer Versorgungsöffnung ausgestattet ist. Der Nachteil dieser Anordnung ist, daß die Reinigungsfüßigkeit von dieser Versorgungsöffnung auf einem direkten Wege zu der Auslaßöffnung fließt und dabei unzureichende Reinigungsresultate in Endstücken bewirkt.
In Lebensmittel- oder anderen hygienisch aseptischen Technologien ist es von großer Bedeutung, daß alle Teile des Ventils vor Ort (clean-in-place CIP) gereinigt werden können. Allerdings müssen die Ventile in bestimmten Intervallen auseinandergenommen werden, um gründliches Reinigen zuzulassen. Alle Eingänge für Reinigungsflüssigkeit und Durchlässe für die Reinigungsflüssigkeit innerhalb des Ventils machen das Ventil komplizierter und schwieriger auseinanderzunehmen.
Es besteht die Notwendigkeit, die Reinigungsintervalle durch Verbessern der Reinigungswirksamkeit der eingespeisten Reinigungsflüssigkeit zu vergrößern. Allerdings verursacht das Hochsetzen des Reinigungsflüssigkeitsstroms unerwünschte zusätzliche Kosten. Es besteht außerdem die Notwendigkeit zur Kostenreduzierung bei der Verwendung derartiger Geräte. Diese Ziele sind zum Teil widersprüchlich. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein externes CIP-(cleanin-place)-System anzugeben, welches so wenig wie möglich CIP-Flüssigkeit und Zeit für ausreichendes Reinigen der Leckagekammer und Schäfte.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine einfachere Montage und Demontage des Ventils zu ermöglichen, um die Stillstandzeit der Anlage zu verkürzen.
Zur Lösung dieses Problems wird ein Doppelsitzventil nach dem Oberbegriff der Erfindung, umfassend einen zwischen dem ersten vertikalen Ventilschaft und dem zweiten vertikalen Ventilschaft gebildeten Durchlaß für Reinigungsflüssigkeit, der gegenüber dem Ventilantriebsmechanismus abgedichtet ist und eine Auslaßöffnung zu einem ringförmigen Raum zwischen dem ersten und zweiten Ventilstopfen vorgeschlagen, wobei die Auslaßöffnung des Durchlasses durch eine Sprühscheibe, welche Düsenöffnungen mit einer Auslaßrichtung, die horizontal ist und relativ zu einer radialen Richtung des Ventilschafts geneigt ist, aufweist, die eine schraubenförmige Strömung in dem ringförmigen Raum zur Reinigung des ringförmigen Raumes hervorruft. Überraschenderweise wurde herausgefunden, daß die Reinigungswirksamkeit besser ist, wenn der Strahl der Reinigungsflüssigkeit im wesentlichen horizontal auf die Fläche unter einem flachen Winkel, auf diese Weise einen schraubenförmigen Strom erzeugend trifft, als wenn er rechtwinklig auf diese auftrifft und von diesem Punkt aus radial wegfließt. Das bedeutet, daß die Reinigungsflüssigkeit durch eine schraubenförmig ausgestaltete Rille geleitet wird, um einen Strahl zu bilden, der die Wand mit einer Geschwindigkeitsvektorkomponente in Umfangsrichtung trifft und dann unter dem Einfluß der Schwerkraft und Druckdifferenz in schraubenförmiger Weise entlang der Wand des ringförmigen Raumes fließt.
Iun einer bevorzugten Ausführung wird die Sprühscheibe mit Hilfe eines Schnappschlosses an dem hohlen zweiten Ventilschaft angebracht ist und so gleitend von dem ersten Ventilschaft überhangen wird. Dies erlaubt es, die Sprühscheibe auf einfache Weise zu montieren und dadurch die Standzeit für die Reinigung zu verkürzen. Die Scheibe kann mühelos in die ringförmige Rille, die in dem zweiten Ventilstopfen gebildet wird, gedrückt werden.
In einer anderen bevorzugten Ausführung paßt das Schnappschloß in eine Rille mit denselben Abmessungen, um einen Dichtring aufzunehmen. In älteren Ventilen ohne CIP Reinigung wird in diese Rille ein Dichtring eingepaßt. Das Ventil kann auf einfache Weise aufgerüstet werden, indem CIP Reinigungsvorrichtungen vorgesehen werden, da das Schnappschloß in eine Rille mit denselben Abmessungen, um einen Dichtring aufzunehmen, paßt.
Die Kosten werden vorteilhaft reduziert, wenn die Sprühscheibe in Plastik, vorzugsweise durch Spritzguß, ausgeführt ist. Die Sprühscheibendüsen können durch spiralartige Rillen ausgeführt sein, die einen schraubenförmigen Fluß erzeugen, der die Flächen in der Leckagekammer mittels der gebildeten Strahle reinigt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der zweite vertikale Ventilschaft in zwei über ein Verbindungsstück mit einem Eingang für eine Reinigungsflüssigkeit miteinander verbundene Teile geteilt. Der Ventilantriebsmechanismus kann auf einfache Weise durch Trennen der Ventilschäfte auseinandergebaut werden. Gleichzeitig wird auch die Einspeisung für die CIP-Flüssigkeit abgetrennt.
In einer anderen bevorzugten Ausführung besteht das Verbindungsstück aus axial gespaltenen Überbrückungsteilen, die in eine Unterschneidung oder Rille des hohlen Ventilschafts hineinragen, und wobei das Überbrückungsteil durch eine ungespaltene Manschette gehalten wird. Durch diese Konstruktion können die Ventilschäfte auf einfache Weise ohne spezielle Werkzeuge zu benötigen angeschlossen werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung hat der Eingang für Reinigungsflüssigkeit zwei Funktionen: Er speist nicht nur die CIP-Flüssigkeit ein, sondern er verschließt auch die Teile des Verbindungsstückes, indem die Manschette und die gespaltenen Überbrückungsteile mittels eines Eingangs für Reinigungsflüssigkeit, welcher über die Manschette und einen Teil der gespaltenen Überbrückungsteile übersteht, arretiert sind.
Jegliche Undichtigkeit des Verbindungsstückes kann vermieden werden, wenn die Teile des hohlen Schaftes zusätzlich mittels eines dichtenden Rohrabschnittes überbrückt werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Ventil entsprechend dem Oberbegriff der Erfindung gelöst, welches die obere und untere Öffnung, die durch eine Dichtanordnung abgedichtet werden, als Manschette mit einem ringförmigen Durchlaß für Reinigungsflüssigkeit ausgestaltet hat, wobei der ringförmige Durchlaß mit einem eine Versorgungsöffnung aufweisenden Versorgungsanschlußstück ausgestattet ist, worin die Versorgungsöffnung als eine Querbohrung in einer blind endenden in den ringförmigen Durchlaß hineinragenden Bohrung des Anschlußstückes ausgestaltet ist, worin die Querbohrung eine im wesentlichen horizontal angeordnete Achse aufweist.
Diese Konstruktion bewirkt einen schraubenförmigen CIP-Flüssigkeitsfluß in dem ringförmigen Durchlaß entlang der Dichtfläche hervor und verhindert auf diese Weise, daß Verunreinigungsteile von der unter Druck stehenden CIP-Flüssigkeit in die Dichtaussparung gedrückt werden. Die Abnutzung der Dichtungen und der Dichtfläche wird auf diese Weise vorteilhaft vermindert.
Die Kosten werden vermindert, wenn der ringförmige Durchlaß mit einem Auslaßanschlußstück mit einer Öffnung mit einer Fläche, welche vorzugsweise die Fläche der Versorgungsöffnung übersteigt, versehen ist, wobei das Anschlußstück gleichgeformt wie das Versorgungsanschlußstück, jedoch ohne das blinde Ende und die Querbohrung, ausgestaltet ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Ventil nach dem Oberbegriff der Erfindung gelöst, bei dem obere und untere Öffnung durch eine in Form einer Manschette mit einem ringförmigen Durchlaß für Reinigungsflüssigkeit ausgestaltete Dichtanordnung abgedichtet sind, wobei die Dichtanordnung zwischen einem oberen und unteren Durchlaß, der Flansch und einen Befestigungsring verbindet, angebracht ist, wobei Flansch und Befestigungsring gemeinsam eine Befestigungsrille bilden, in welcher ein Rand der oberen und unteren Dichtanordnung gehalten wird. Dies erlaubt eine einfacherer Wartung des Ventils, da alle Dichtungen leichter zugänglich sind.
Die Anzahl der Teile ist vorteilhaft vermindert, indem die obere und untere Dichtanordnung identisch ausgestaltet sind.
Um die Erfindung zu veranschaulichen, wird nachstehend eine bevorzugte Ausführung der Erfindung ausführlicher beschrieben, wobei auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in welchen
1 ein axialer Querschnitt der unteren Hälfte eines Doppelsitzventils nach der Erfindung ohne Antriebsmechanismus ist;
2 eine vergrößerte Abrißansicht in axialem Querschnitt des Verbindungsstückes mit einem CIP-Flüssigkeitseingang nach der Erfindung ist;
3 eine Draufsicht auf die Sprühscheibe mit Düsen ist,
4 ein axialer Querschnitt der Sprühscheibe entlang der Linie IV-IV in 3 ist,
5 ein axialer Querschnitt der Einlaßdüse zu der ringförmigen Manschette ist,
6 ein Querschnitt entlang Linie VI-VI in 5 ist,
7 ein axialer Querschnitt der Auslaßdüse der ringförmigen Manschette ist,
8 ein Querschnitt entlang Linie VIII-VIII in 7 ist und
9 ein axialer Querschnitt des Versorgungsanschlußstücks zu den Düsen der ringförmigen Manschette ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Mit Bezugnahme auf die 1 ist das Doppelsitzventil kreisförmig im Querschnitt und hat eine vertikale Achse. Ein oberer Durchlaß 1 und ein unterer Durchlaß 2 verlaufen horizontal entweder parallel oder kreuzweise zueinander. Die Durchlässe 1 und 2 sind durch einen kommunizierenden Durchlaß 3, der durch einen Ventilsitz 6 abgegrenzt ist, miteinander verbunden. Der obere Durchlaß 1 hat eine obere Öffnung 4 und der untere Durchlaß 2 hat eine untere Öffnung 5, die durch seine Wand ausgebildet sind. Der kommunizierende Durchlaß 3 und die Öffnungen 4 und 5 sind kreisförmig im Querschnitt und koaxial mit der vertikalen Achse. Jeweils ein flüssiges Lebensmittel-Medium oder eine Reinigungsflüssigkeit fließt durch jeden der Durchlässe 1 und 2.
Ein erster Ventilschaft 8 ist kreisförmig im Querschnitt und koaxial mit der vertikalen Achse. Der Schaft 8 erstreckt sich durch die Öffnungen 4 und 5 und den kommunizierenden Durchlaß 3. Der Schaft 8 umfaßt ein mittleres zylindrisches Schaftelement 8b, welches durch die obere Öffnung 4 verläuft, und ein unteres zylindrisches Schaftelement 8c, welches durch die untere Öffnung 5 verläuft, ganz. Zwischen den Schaftelementen 8b und 8c ist ein erster Ventilstopfen 7, welcher in diese integriert und koaxial mit diesen ist. Der Stopfen 7 kann mit dem inneren Rand des Ventilsitzes 6 ineinandergreifen. Der Schaft 8 beinhaltet auch ein oberes massives Schaftelement 8a in koaxial verschraubter Verbindung mit dem oberen Ende des mittleren Schaftelementes 8b (in 1 und 2).
Ein zylindrischer zweiter Ventilschaft 10 umschließt koaxial einen Teil des oberen Schaftelementes 8a des ersten Ventilschaftes 8 und des mittleren Schaftelementes 8b. Dieser Schaft 10 umfaßt ein oberes Schaftelement 10a und ein unteres Schaftelement 10b in koaxial gekoppelter Verbindung miteinander. Das untere Schaftelement 10b hat einen zweiten vollständig an seiner Unterseite ausgeformten Ventilstopfen 9. Der Schaft 10 wird nach unten gedrückt, damit der Stopfen 9 sich mit Druck mit einer oberen Fläche des Ventilsitzes 6 verbindet und oberhalb des ersten Ventilstopfens 7 angeordnet ist. Die Stopfen 9 und 7, der Sitz 6 und der unterste Teil des mittleren Schaftelementes 8b umgrenzen einen ringförmigen Raum 24, genannt Sickerkammer.
Wie in 1 ersichtlich, hat der erste Ventilstopfen 7 eine an seinem äußeren Rand ausgebildete ringförmige Vertiefung 7a. Die Vertiefung 7a nimmt ein primäres ringförmiges Dichtelement 12 auf für dichte aber verschiebbare Verbindung mit einer inneren Umfangsfläche 6a des Ventilsitzes 6. Der zweite Ventilstopfen 9 hat eine in seiner Unterseite ausgeformte ringförmige Vertiefung 9a. Die Vertiefung 9a nimmt ein sekundäres ringförmiges Dichtelement 13 auf für kompressiven Kontakt mit den oberen konischen Flächen 6b des Sitzes 6. An der oberen Öffnung 4 des oberen Durchlasses 1 ist ein ringförmiges Dichtelement 14 vorgesehen, durch welches das äußere Schaftelement 10 verschiebbar geführt ist. Das ringförmige Dichtelement 14 wird zwischen den Fuß 15a eines Bügels 15 und des oberen Durchlasses eingeklemmt. Das Element 14 hat ein Dichtelement 16 an seiner Unterseite für dichte aber verschiebbare Verbindung mit dem unteren Schaftelement bzw. mit dem hydraulischen Ausgleichszylinder 10b. An der unteren Öffnung 5 des unteren Durchlasses 2 ist ein ringförmiges Dichtelement 17 vorgesehen, durch welches das unter Schaftelement 8c des ersten Ventilschaftes 8 verschiebbar geführt ist. Das ringförmige Dichtelement 17 umfaßt den dicken Fuß 18a einer Manschette 18. Der Fuß 18a hat ein Dichtelement 19 an seiner Oberseite für dichte aber verschiebbare Verbindung mit dem unteren Schaftelement 8c.
Wie am besten in 1 dargestellt, ist zwischen dem mittleren Schaftelement 8b des ersten Ventilschafts 8 und dem zylindrischen inneren Teil des zweiten vertikalen Ventilschaftes 10 ein ringförmiger Weg 22 ausgebildet. Das Loch 21 and die Sprühscheibe 23 stehen über den Weg 22 miteinander in Verbindung. Das untere Schaftelement 10b des zweiten Ventilschaftes 10 hat einen in seiner zylindrischen Wand ausgebildeten Versorgungseinlaß 20, welcher mit dem Loch 21 des ersten Ventilschaftes 8 mittels eines Verbindungsstückes 30 in Verbindung steht. Ein Außengewinde 27 ist zur Verbindung mit einem Schlauch (nicht dargestellt) an dem Einlaß 20 zur Zuführung einer Waschflüssigkeit angebracht. Der Einlaß 20 reicht durch das Fenster 15b in den Bügel 15. Eine Waschflüssigkeit wird durch den Einlaß 20 zugeführt. Die Flüssigkeit wird durch das Loch 21 in den ringförmigen Weg 22 eingeführt und durch die Öffnungen oder Düsen in der Sprühscheibe 23 abgeleitet. Zu dem nicht dargestellten Ventilantriebsmechanismus hin ist der Weg 22 durch einen Dichtring 52 abgedichtet.
Für einfachere Montage und Demontage ist der zweite vertikale Ventilschaft 10 in ein oberes Ventilschaftelement 10a und ein unteres Ventilschaftelement 10c aufgeteilt. Analog ist der erste vertikale Ventilschaft 8 in ein oberes Element 8a und ein unteres Element 8b. Wie bereits zuvor erwähnt sind die Elemente 8a und 8b durch Verschraubung verbunden. Die Enden des oberen Schaftelementes 10a und des unteren Schaftelementes 10c werden in Rohr Nummer 31, welches ein Verbindungsloch 21, in dem der Einlaß 20 dichtend befestigt ist, gesteckt. Die Endflächen von Element 10a und 10c stoßen axial gegen eine Aussparung 32, welche dichtend von der inneren zylindrischen Fläche des Rohres 31 umgeben wird. Zum gegenseitigen Verriegeln der Elemente 10a und 10c sind zwei axial aufgeteilte Überbrückungsabschnitte 33 und 34 vorgesehen, welche zusammen einen ringförmigen Ring mit einer oberen Öffnung 35 und einer unteren Öffnung 36 mit einem Durchmesser etwas größer als die in dem zweiten vertikalen Schaftelement 10a und Schaftelement 10c ausgebildeten Vertiefungen 37 bilden. Um zu verhindern, daß die Abschnitte 33, 34 auseinanderfallen, ist eine glockenartige Manschette 38 vorgesehen, welche den Schnitt 33, 34 bedeckt. Die Manschette 38 hat eine obere Öffnung 39, deren Durchmesser geringfügig größer als der Durchmesser des zweiten vertikalen Ventilschaftes 10a ist. Das Element 20 kreuzt die Manschette 38, den Überbrückungsabschnitt 33 und wird in den Rohrabschnitten 31 gehalten. Durch diese Anordnung kann Flüssigkeit durch den Einlaß 20 über ein Verbindungsloch 21 in den ringförmigen Weg 22 gespeist werden. Zu dem nicht dargestellten Ventilantriebsmechanismus hin ist der Weg 22 durch den Dichtring 52 abgedichtet. Falls 52 versagt, stellt das Leckageloch 45 sicher, daß keine CIP-Flüssigkeiten in das Stellglied oder Luft vom Stellglied in die Sickerkammer im Falle eines Versagens im Stellglied eindringen.
Das Verbindungsstück 30 wird wie folgt montiert: Zunächst werden die Endflächen von Ventilschaft 10a und 10c in den Rohrabschnitt 31 gesteckt. Dann werden von den Seiten die Überbrückungsabschnitte 33 und 34 befestigt und gesichert durch Schieben der Manschette 38 über die Oberseite, bis Einlaß 20 durch die seitliche Öffnung 40 der Manschette 38 vorbei an Öffnung 41 des Überbrückungsabschnitts 33, um in das Verbindungsloch 21 des Rohrabschnittes 31 zu passen, eingeführt werden kann.
Der ringförmige Weg 22 wird zwischen dem äußeren Rand des mittleren Schaftelementes 8b des ersten Ventilschaftes 8 und dem inneren Rand des unteren Schaftelementes 10b des zweiten Ventilschaftes 10 eingegrenzt. Die durch den Einlaß 20 zugeführte Reinigungsflüssigkeit wird in den ringförmigen Weg 22 eingeleitet und am unteren Ende des mittleren Schaftelementes 8b durch die Sprühscheibe 23 ausgelassen.
Zum Beispiel strömt die durch den Einlaß 20 zugeführte Reinigungsflüssigkeit durch das Verbindungsloch 21 in den ringförmigen Weg 22 ein. Die Flüssigkeit in dem ringförmigen Weg 22 wird durch die Bodenlöcher von Sprühscheibe 23 in den ringförmigen Raum 24 ausgestoßen. Die ausgestoßene Flüssigkeit wäscht die Innenseite des Raumes 24, welcher den inneren Rand des Ventilsitzes 6 und die inneren Flächen der Ventilstopfen 7 und 9 umfaßt. Anschließend wird die Flüssigkeit durch die in dem ersten Ventilschaft 8 ausgeformten Löcher 25 und durch die Bohrung 26 in dem unteren Schaftelement 8c nach außen ausgestoßen.
Auf diese Weise ist es durch Zuführen einer Reinigungsflüssigkeit durch den Versorgungseinlaß 20 möglich, den inneren Rand des Ventilsitzes 6 und die Innenflächen der Ventilstopfen 7 und 9 zu reinigen. Gleichzeitig ist es möglich, den Zwischenraum zum Verschieben zwischen dem äußeren Rand des mittleren Schaftelementes 8b des ersten Ventilschaftes 8 und dem inneren Rand des unteren Schaftelementes 10b des zweiten Ventilschaftes 10 automatisch und vollständig zu reinigen.
Mit Bezug auf die 1 ist ein ringförmiger Durchlaß 46 zwischen dem äußeren Rand des unteren Schaftelementes 8c des ersten Ventilschaftes 8, welcher sich von dem unteren Durchlaß 2 nach unten erstreckt, und dem inneren Rand des ringförmigen Elementes 17 begrenzt, welcher dieses Schaftelement führt. Ein weiterer ringförmiger Durchlaß 47 ist zwischen dem äußeren Rand des unteren Schaftelementes 10b des zweiten Ventilschaftes 10, welcher sich von dem oberen Durchlaß 1 nach oben erstreckt, und dem inneren Rand des ringförmigen Elementes 14 begrenzt, welcher dieses Schaftelement führt. Die Durchlässe 46 und 47 haben Längen, welcher länger als die maximalen Hübe der Schäfte 8 beziehungsweise 10 sind. Die Durchlässe 46 und 47 haben in ihren jeweiligen oberen Enden ausgeformte Versorgungseinlässe 48 und 49, und in ihren jeweiligen oberen Enden ausgeformte Auslaßöffnungen 50 und 51. Die Versorgungseinlässe 48 und 49 sind jeweils im Durchmesser kleiner als die Auslaßöffnungen 50 beziehungsweise 51. An die Versorgungseinlässe 48 und 49 sind jeweils Düsen 48a beziehungsweise 49a zur Zuführung einer Reinigungsflüssigkeit in tangentialer Richtung, um eine spiralförmige Strömung für verbessertes Reinigen zu verursachen, angebracht. Die Auslaßöffnungen 50 und 51 haben einen viel größeren Durchmesser, um jegliches Risiko eines Druckaufbaus zum Ausstoßen der Flüssigkeit zu vermeiden.
Die obere Öffnung 4 und die untere Öffnung 5 des oberen Durchlasses 1 und des unteren Durchlasses 2 führen einen Verbindungsflansch 42. Der Flansch 42 und der Klemmring 44 bilden die Halterung der ringförmigen Manschette 29 des Dichtelementes 14, 18. Wie leicht zu erkennen ist, ist das Dichtelement 14 ein einzelnes Teil des Bügels 15.
Wie oben erwähnt, sind die ringförmigen Durchlässe 46 und 47 länger als die maximalen Hübe der Ventilschäfte 8 beziehungsweise 10. Auf diese Weise ist es, da die gesamten Hübe der Schäfte 8 und 10 durch die ringförmigen Durchlässe 46 und 47 im Innern der ringförmigen Elemente 17 beziehungsweise 14 bedeckt sind, möglich, zuverlässig zu verhindern, daß die freiliegenden Bereiche der Schäfte 8 und 10 ungereinigt in die Durchlässe 2 beziehungsweise 1 eindringen. Zusätzlich können die Bereiche der Schäfte 8 und 10, welche in irgendeiner Ventilstellung oder irgendeinem Ventilzustand der Luft ausgesetzt gewesen sind, unverzüglich durch Versorgung der ringförmigen Durchlässe 46 und 47 mit einer Reinigungsflüssigkeit durch die Einlässe 48 beziehungsweise 49 gereinigt werden.
Anstelle von CIP-Flüssigkeit ist auch eine Dampfgrenzschicht möglich. Es ist daher möglich, schnell und angemessen mit Verunreinigung umzugehen. Auch eine Dampfgrenzschicht ist möglich, falls gewünscht.
Um das untere Schaftelement 8c des ersten Ventilschaftes 8, welcher sich von dem unteren Durchlaß 2 nach unten erstreckt, zu reinigen, wie in 1 gezeigt, wird eine unter Druck stehende Reinigungsflüssigkeit über den Einlaß 48 zugeführt. Die Flüssigkeit reinigt den äußeren Rand des Schaftelementes 8c hinreichend während sie durch den Durchlaß 46 fließt. Dann wird die Flüssigkeit über den Auslaß 50 ausgelassen. Die durch den Durchlaß 46 strömende Flüssigkeit wird durch die Düse 48a in eine spiralförmige Strömung umgewandelt. Der Spiralfluß kann wirksam den äußeren Rand des Schaftelementes 8c reinigen. Der spiralförmige Fluß verhindert Abnutzung auf der Oberfläche der Dichtungen 19 und 16, da die Flüssigkeit entlang der Oberfläche fließt anstatt senkrecht gegen die Oberfläche geleitet zu werden. Dadurch wird auch eine längere Lebensdauer der Dichtungen erzielt. Auf die gleiche Weise wird zur Reinigung des zweiten Ventilschaftes 10 eine unter Druck stehende Reinigungsflüssigkeit durch den Einlaß 49 zugeführt. Die Flüssigkeit reinigt den äußeren Rand des unteren Schaftelementes 8b hinreichend während sie durch den Durchlaß 47 fließt. Dann wird die Flüssigkeit über den Auslaß 51 ausgelassen. Die Flüssigkeit wird durch die Düse 49a in eine spiralförmige Strömung umgewandelt. Der Spiralfluß kann wirksam den äußeren Rand des Schaftelementes 10b reinigen. Da die Auslaßöffnungen 50 beziehungsweise 51 im Durchmesser größer sind als die Versorgungseinlässe 48 beziehungsweise 49, ist es möglich die Flüssigkeit wirksam aus den ringförmigen Durchlässen 46 und 47 zu den Auslaßöffnungen 50 beziehungsweise 51 auszustoßen.
Die Anordnung der Sprühscheibe 23 und die abgeteilte Struktur des Dichtüberzugs 14 des Bügels 15 nach der Erfindung sowie die Verbindung für die CIP-Flüssigkeitseinspeisung zu den Ventilschäften können natürlich auch in Verbindung mit einem Ventil, in welchem die Stopfen nach unten öffnen, verwendet werden. Das gleiche trifft auf eine Ausführung zu, in welcher keine hydraulischen Ausgleichszylinder 10b und 8c zur Verwendung kommen.
In 3 und 4 ist die Sprühscheibe dargestellt. Sie besteht aus einer Platte 53 mit einer oder mehrerer, in diesem Falle zwei, spiralartig ausgeformten Vertiefungen 54. Die Platte 53 hat eine zentral angeordnete Öffnung 55, die den Durchgang des Ventilschaftes 8 zuläßt. Die Öffnung 55 umgebend sind vier Bereiche einer nabenartigen zylindrischen Verlängerung 56 mit Nasen 57 zum Einschnappen in eine entsprechend in dem zweiten Ventilstopfen 9 ausgeformte Vertiefung 66 (1) an die Platte 53 angebracht, um die Platte in ihrer Stellung zu arretieren. Die Reinigungsflüssigkeit strömt den ringförmigen Durchlaß 22 hinab und dann in die horizontal angeordnete Vertiefung 54. Da die Vertiefung 54 spiralförmig ausgeformt ist, ist die Auslaßrichtung der Sprühscheibe 23 nicht radial sondern tangential zu einem um den Mittelpunkt des Ventilschaftes gezogenen Kreis.
5 und 6 zeigen die Einlaßdüsen 48 und 49 zu den ringförmigen Durchlässen 46 und 47 (1). Sie sind als an einem Ende mit einem Außengewinde 60 zur Verbindung mit einem Anschlußstück 59 (9) versehene kurze Rohre ausgebildet. Das andere Ende ist geschlossen und hat einen abgeflachten Flansch 61, der eine Fläche 62 zur Anpressung gegen eine in den ringförmigen Durchlässen 46, 47 vorgesehenen Manschette 63 zur Fixierung der Winkelstellung bildet. Parallel zu der abgeflachten Fläche 62 ist eine Versorgungsöffnung 48a, 49a in dem Anschlußstück ausgeformt zur Verbindung mit dem Innenraum 64. Mit dieser Anordnung wird die Reinigungsflüssigkeit tangential in den ringförmigen Durchlaß geleitet, und ruft eine spiralförmige Strömung zu den Auslaßanschlußstücken 50, 51 (7 und 8) hervor. Diese Anschlußstücke sind im wesentlichen identisch zu den Anschlußstücken 48 und 49 aber ohne das geschlossene Ende. Die Auslaßöffnung 58 ist viel größer als die Fläche der Versorgungsöffnungen 48a, 49a.
9 zeigt das Anschlußstück 59. Es ist als ein Rohr mit einem Innengewinde 65 zum Anschrauben an das Außengewinde 60 der Anschlußstücke 48, 49, 50, 51 ausgebildet.
Bezugszeichenliste

1: oberer Durchlaß
2: unterer Durchlaß
3: kommunizierender Durchlaß
4: obere Öffnung
5: untere Öffnung
6: Ventilsitz
7: erster Ventilstopfen
7a: ringförmige Vertiefung
8: erster vertikaler Ventilschaft
8a: massives Schaftelement
8b: unteres massives Schaftelement
8c: zylindrisches Schaftelement
9: zweiter Ventilstopfen
9a: ringförmige Vertiefung
10: zweiter vertikaler Ventilschaft
10a: oberes Schaftelement
10b: unteres Schaftelement
10c: äußeres Schaftelement
12: ringförmiges Dichtelement
14: ringförmiges Dichtelement
15: Bügel
15a: Fuß
15b: Fenster
16: Dichtelement
17: ringförmiges Dichtelement
18: Manschette
18a: Fuß
19: ringförmiges Dichtelement
20: Einlaß
21: Verbindungsloch
22: ringförmiger Weg
23: Sprühscheibe
24: ringförmiger Raum
25: Löcher
26: Bohrung
27: Außengewinde
28: Ventilantriebsmechanismus
29: Manschette
30: Verbindungsstück
31: Rohrabschnitt
32: Aussparung
33: Überbrückungsabschnitte
34: Überbrückungsabschnitte
35: obere Öffnung
36: untere Öffnung
37: Vertiefungen
38: Manschette
39: obere Öffnung
40: seitliche Öffnung
41: Öffnung
42: Verbindungsflansch
43: Schutzüberzug
44: Klemmring
45: Leckageanzeigeloch
46: ringförmiger Durchlaß
47: ringförmiger Durchlaß
48: Einlaß, Versorgungsanschlußstück
48a: Düse, Versorgungsöffnung
49: Einlaß, Versorgungsanschlußstück
49a: Düse, Versorgungsöffnung
50: Auslaßöffnung, Auslaßanschlußstück
50a: Auslaßdüse, Öffnung
51: Auslaßöffnung, Auslaßanschlußstück
51a: Auslaßdüse, Öffnung
52: Dichtring
53: Platte
54: Vertiefung
55: Öffnung
56: Verlängerung
57: Nase
58: Öffnung
59: Anschlußstück
60: Außengewinde
61: Flansch
62: flache Fläche
63: Manschette
64: Innenraum
65: Innengewinde
66: Vertiefung

Claims

Doppelsitzventil umfassend: einen Ventilsitz in einem kommunizierenden Durchlaß, der zwischen einem oberen und einem unteren Durchlaß gebildet ist; ein erster vertikaler Ventilschaft und ein zweiter vertikaler Ventilschaft, welcher hohl, den ersten Ventilschaft verschiebbar einschließend ist; wobei besagter erster Schaft einen ersten Ventilstopfen hat; wobei besagter zweiter Schaft einen zweiten Ventilstopfen und einen mit besagten Schäften verbunden Ventilantriebsmechanismus hat, zwischen dem ersten vertikalen Ventilschaft (8) und dem zweiten Ventilschaft (10) ist ein Durchgang für Reinigungsflüssigkeit abgegrenzt, welcher zu dem Ventilantriebsmechanismus hin abgedichtet ist und welcher eine Auslaßöffnung zu einem ringförmigen Raum zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilstopfen hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung des Durchlasses durch eine Sprühscheibe (23) ausgestaltet ist, welche Düsenöffnungen mit einer Auslaßrichtung, die horizontal ist und relativ zu einer radialen Richtung des Ventilschafts geneigt ist, aufweist, die eine schraubenförmige Strömung in dem ringförmigen Raum zur Reinigung des ringförmigen Raumes (24) hervorruft, worin die Sprühscheibe (23) mittels eines Schnappschlosses an dem hohlen zweiten Ventilschaft angebracht ist und so gleitend von dem ersten Ventilschaft überhangen wird.
Doppelsitzventil nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Schnappschloß in eine Rille mit denselben Abmessungen paßt, um einen Dichtring aufzunehmen.
Doppelsitzventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühscheibe in Plastik, vorzugsweise durch Spritzguß, ausgeführt ist.
Doppelsitzventil umfassend: einen Ventilsitz in einem kommunizierenden Durchlaß, der zwischen einem oberen und einem unteren Durchlaß gebildet ist; ein erster vertikaler Ventilschaft und ein zweiter vertikaler Ventilschaft, welcher hohl, den ersten Ventilschaft verschiebbar einschließend ist; wobei besagter erster Schaft einen ersten Ventilstopfen hat; wobei besagter zweiter Schaft einen zweiten Ventilstopfen und einen mit besagten Schäften verbunden Ventilantriebsmechanismus hat, der obere Durchlaß hat eine obere Öffnung und der untere Durchlaß hat eine untere Öffnung und die obere (4) und/oder untere Öffnung (5) sind durch eine als Manschette (18) mit einem ringförmigen Durchlaß für Reinigungsflüssigkeit ausgestaltete Dichtanordnung (14, 17) abgedichtet, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Durchlaß (46, 47) mit einem eine Versorgungsöffnung (48a, 49a) aufweisenden Versorgungsanschlußstück (48, 49) ausgestattet ist, worin die Versorgungsöffnung als eine Querbohrung in einer blind endenden in den ringförmigen Durchlaß hineinragenden Bohrung des Anschlußstückes ausgestaltet ist, worin die Querbohrung eine im wesentlichen horizontal angeordnete Achse aufweist.
Doppelsitzventil nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Durchlaß (46, 47) mit einem Auslaßanschlußstück (50, 51) mit einer Öffnung (58) mit einer Fläche, welche vorzugsweise die Fläche der Versorgungsöffnung übersteigt, versehen ist, wobei das Anschlußstück gleichgeformt wie das Versorgungsanschlußstück, jedoch ohne das blinde Ende und die Querbohrung, ausgestaltet ist.