DE3835944C2

DE3835944C2 - Absperrventil mit Leckagesicherung

Info

Publication number: DE3835944C2
Application number: DE19883835944
Authority: DE
Inventors: Karl Schleicher; Stefan Ing Grad Zahrer
Original assignee: SUEDMO SCHLEICHER AG 73469 RIESBUERG DE; SUEDMO SCHLEICHER AG
Current assignee: Suedmo Holding GmbH
Priority date: 1988-10-21
Filing date: 1988-10-21
Publication date: 1997-04-24
Anticipated expiration: 2008-10-22
Also published as: DE3835944A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Absperrventil mit Leckage sicherung für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie, das in seinem Gehäuse zwei zwischen einer Produktleitung und einer Reinigungsleitung liegende ausschließlich von oben gesteuerte Ventilteller aufweist, die einen Leckagehohlraum begrenzen, der über eine Leitung nach unten ins Freie mündet, indem der untere Ventilteller mit einem an den Leckagehohlraum angeschlossenen Rohrschaft ausgestattet ist, der den unteren Teil des Gehäuses abgedichtet durchsetzt und der nach oben in eine Ventilstange übergeht, auf der ein Rohrschaft des oberen Ventiltellers sein Widerlager findet und der an der Oberseite des Ventils vorgesehene gemeinsame Antrieb derart ausgebildet ist, daß beide Ventilteller in eine Offenstellung bringbar oder diese einzeln zwecks taktweiser Reinigung der Ventil sitze spaltweit ansteuerbar sind und daß der, das Gehäuse nach unten abgedichtet durchsetzende Rohrschaft des unteren Ventiltellers im bewegten Durchdringungsbereich derart zu einem Zylinder vergrößert ist, daß sich an der Oberseite des Zylinders zur Ventilunterseite des unteren Ventiltellers eine etwa gleiche Ringfläche ergibt.

Eine derartige Ausführung eines Absperrventil verhindert, daß bei möglichen Druckstößen, die durch Wasser- oder Dampfschlag im Leitungssystem hervorgerufen werden können, der untere Ventilteller und in dessen Folge auch der obere Ventilteller kurzzeitig angehoben werden können, wodurch es zum Übertreten von Reinigungsflüssigkeit in die Produktleitung kommt.

Ein solches Absperrventil ist aus der EP O 039 319 bekannt.

Bei dieser Ausführung ist das Gleitsystem, welches den unteren Ventilteller trägt, mit einem Ausgleichskolben ausgebildet, dessen Durchmesser gleich dem Durchmesser des radialen Ventilsitzes des unteren Ventiltellers ist. Der Ausgleichskolben selbst ist mit einem Gehäuse umschlossen, in dem derselbe geführt und gegenüber dem Produktraum abge dichtet ist. Bei einer offenen Ventilstellung tritt der Aus gleichskolben teilweise in den Produktraum ein, so daß die sich an der Außenfläche des Ausgleichskolben festgesetzten Keime in den Produktraum eingeschleppt werden. Um das zu vermeiden, ist das den Ausgleichskolben umgebende Gehäuse mit Reinigungsanschlüssen versehen, um den Raum zwischen dem Gehäuse und der Außenfläche des Ausgleichskolben reinigen zu können.

Eine weitere Ausführung eines Absperrventils mit Aus gleichskolben ist aus der DE 35 16 128 bekannt. Bei dieser ist der Ausgleichskolben, dessen Durchmesser gleich dem Durchmesser des Ventilkörpers ist, von einer topfartigen Verlängerung des Ventilgehäuses ummantelt und gegenüber dem Produktraum abgedichtet. Auch hierbei wird der Ausgleichs kolben bei geöffneter Stellung des Ventils in den Produktraum eingeführt und kann somit Keime in den Produktraum ein schleppen, wenn der Raum zwischen dem Ausgleichskolben und der topfartigen Verlängerung des Ventilgehäuses nicht gereinigt wird. Folglich ist auch diese topfartige Verlängerung des Ventilgehäuses mit gesonderten Reinigungs anschlüssen versehen, um diesen Raum gesondert einer Reinigung zu unterziehen.

Bei beiden bekannten Ausführungsarten können diese zusätz lichen Reinigungsanschlüsse entsprechend der Ausführungsform der Absperrventile nur am Gehäuseunterteil vorgesehenen werden, was für eine bodennahen Montage derselben sehr nachteilig ist. Auch der zu betreibende technische Aufwand ist infolge der gesonderten Reinigung dieses Bereiches sehr hoch. Vielmehr durch die separaten Reinigungsanschlüsse für jedes einzelne Ventil ist die Einbindung dieser Ventilaus führungen in einen Ventilknoten, der aus einer Vielzahl von Ventilen besteht, aus Platzgründen fast unmöglich.

Darüber hinaus gestatten diese Ventilausführungen kein bespülen der Ventilsitze und deren Dichtungen, da bei jedem Reinigungsintervall die Ventilsitze, zum einen zwischen Ausgleichskolben und Ventilgehäuse und zum anderen zwischen Ventilsitz und Ventiltellers immer geschlossen sind, sowohl bei der Reinigung des Ventils als auch bei der getrennt durchgeführten Reinigung des Zwischenraums zwischen Gehäuse und Ausgleichskolben.

Eine umfassende Reinigung aller mit Produkt in Berührung kommenden Teile, so auch der ausgebildete Leckageraum und die Leckageableitungen eines Absperrventils, ist auf Grund der zunehmenden Ansprüche an die Hygiene unumgänglich und zwingend geboten, wenn der Forderung entsprochen werden soll ein Einschleppen von Keimen in den Produktraum zu verhindern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das eingangs genannte Absperrventil dadurch zu verbessern, daß die Außenfläche des den unteren Teil des Gehäuses durchsetzenden Zylinders und die Dichtungen im Dichtungsbereich des Zylinders wirtschaftlich und ohne weitere zusätzliche technische Aufwendungen bespült und gereinigt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Außenfläche des Zylinders und einem unteren Ringansatz des Gehäuses bei nach unten in Reinigungsstellung bewegtem Ventilteller ein von oben nach unten freier kreisförmiger Spalt ausgebildet ist, über den die Außenfläche gleichzeitig mit dem Ventilteller spülbar ist.

Durch den kreisförmigen Ringspalt wird gewährleistet, daß die Außenfläche des Zylinders und die Dichtung im Durch dringungsbereich des Zylinders mit dem Reinigungszyklus des Rohrleitungssystems bespült und gereinigt werden, ohne daß ein weiterer zusätzlicher technischer Aufwand für eine gesonderte Reinigung dieses Durchdringungsbereiches erforderlich ist.

Vielmehr dadurch, daß auf zusätzliche Reinigungsanschlüsse im unteren Ventilbereich verzichtet wird, erübrigt sich nicht nur ein gesondertes Reinigungssystem für diesen Bereich, sondern benötigt dieses Absperrventil einen geringen Platzbedarf und ist daher gut geeignet für eine bodennahe Montage und für die Einbindung in Ventilknoten.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht sind.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Mittelschnitt durch ein geschlos senes Ventil,

Fig. 2 einen schematischen Mittelschnitt durch ein geöffnetes Ventil,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Reinigungsstellung des unteren Ventiltellers,

Fig. 4 eine schematische Darstellung des geöffneten Durchdringungsbereiches des Zylinders,

Fig. 5 eine weitere schematische Darstellung des geöffneten Durchdringungsbereiches des Zylinders,

Fig. 6 eine weitere schematische Darstellung des geöffneten Durchdringungsbereiches des Zylinders,

Fig. 6a eine schematische Darstellung des geschlossenen Durchdringungsbereiches des Zylinders,

Fig. 7 eine schematische Darstellung des Durchdringungs bereiches des Zylinders mit ummantelten Topf im geschlossenen Zustand,

Fig. 7a eine schematische Darstellung des Durchdringungs bereiches des Zylinders mit ummantelten Topf im geöffneten Zustand.

Wie in Fig. 1 gezeigt besteht das Ventil aus einem Ventil gehäuse 1 mit den Leitungsanschlüssen 2 und 3, einem konischen Ventilsitz 4 für den oberen Ventilteller 5 und einem zylindrischen Ventilsitz 6 mit dem unteren Ventilteller 7, dem Leckageablaufrohr 8 und dem Zylinder 16 sowie einen nicht gezeigten Ventilantrieb.

Zwischen den Ventiltellern 5 und 7 befindet sich ein Leckagehohlraum 9 mit Ablaufbohrungen 10, damit eventuelle Leckageflüssigkeit ins Freie ablaufen kann. Am Ventilgehäuse 1 ist ein Ventiloberteil 11 mit einer Laterne 12 befestigt, an die ein, in der Zeichnung nicht dargestellter Ventilantrieb anschließt, der sowohl die Auf-Zu-Stellung des Ventils steuert sowie auch die Einzelverstellung der beiden Ventilteller 5 und 7 ermöglicht.

Die Druckstoßsicherheit des Ventils wird dadurch erreicht, daß ein Flüssigkeitsstoß P mit gleicher Kraft auf die flächengleichen Kreisringflächen 13 und 14 einwirkt und daher zu keiner achsialen Bewegung des unteren Tellers 7 führen kann. Ein möglicher Druckstoß im Leitungssystem 2 drückt den oberen Ventilteller 5 zusätzlich auf den Ventilsitz 4, so daß keine Vermischung erfolgen kann.

Wie in Fig. 2 gezeigt, wird beim Öffnen des Ventils der untere Ventilteller 7 bis zum Anliegen an dem oberen Ventilteller angehoben, dadurch wird der Leckageraum 9 geschlossen und mit weiterem Anheben werden beide Ventilteller 7 und 5 in die Offenstellung gefahren.

Bei der Reinigung des unteren Ventiltellers 7 wird der Ventilteller 7 aus der Schließstellung in die hubhöhenmäßig vorgewählte Reinigungsstellung gefahren, wie in Fig. 3 dargestellt, wodurch Reinigungsflüssigkeit aus dem Leitungs anschluß 3 zwischen den Ventilsitz 6 und dem Ventilteller 7 in den Leckagehohlraum 9 übertreten kann. Damit wird der untere Ventilteller 7, der Leckagehohlraum 9 einschließlich dem Ventilsitz 6, die Bohrungen 10 und das Leckageablaufrohr 8 gereinigt. Das taktweise nach unten drücken des Ventil tellers 7 erfolgt mehrmals bei jeden Reinigungszyklus für Wasser, Lauge, Säure, Dampf usw.

Bei einer geschlossenen Ventilstellung sind die Außenflächen 15 des Zylinder 16 kontaminiert, wie in Fig. 1 zusehen ist. Dagegen sind bei geöffneten Ventil die Außenflächen 15 des Zylinders 16 von Produkt benetzt, wie in Fig. 2 zu sehen ist. Damit besteht die Gefahr des Einschleppens von Keimen über die Außenflächen 15 in das Produkt beim Öffnen des Ventils sowie auch eine nachfolgende Verkeimung der produktbenetzten Außenfläche 15 des Zylinders 16 nach dem Schließen des Ventils. Daraus ergibt sich, daß diese zylindrische Außenfläche 15 des Zylinders einer intensiven Reinigung unterzogen werden muß. Um die Reinigung der Außenfläche 15 des Zylinders durchzuführen wird bei der Reinigungsstellung des Ventiltellers 7 der Zylinder 16 gemeinsam mit dem unteren Ventilteller 7 in die Reinigungsstellung bewegt, wodurch die zylindrische Außenfläche 15 des Zylinders 16, die bei geschlossener und geöffneter Ventilstellung durch die Dichtung 17 flüssigkeitsdicht abgedichtet ist, aus der Dichtung 17 nach unten ausgefahren wird, so daß sich zwischen der Außenfläche 15 des Zylinders 16 und dem Ringansatz 18 ein kreisförmiger Spalt 19 ausbildet über den Reinigungs flüssigkeit in den geöffneten Durchdringungsbereich des Zylinders 16 übertreten kann.

Von der das Leitungssystem durchfließenden Reinigungsflüssig keit R tritt nun ein geringer Teilstrom r1 über den geöffneten Ventilsitz 6 in den Leckagehohlraum 9 ein und wird über die Bohrungen 10 und das Leckageablaufrohr 8 abgeführt. Ein weiterer geringer Teilstrom r2 fließt über den Spalt 19 in den geöffneten Durchdringungsbereich des Zylinder 16. Folglich wird mit der Reinigungsflüssigkeit R aus dem Leitungssystem im normalen Reinigungszyklus gleichzeitig das Leitungssystem, der Ventilsitze 6 mit dem Ventilteller 7, der Lekagehohlraum 9, die Bohrungen 10 und das Leckageablaufrohr 8 sowie die Dichtung 17 und die Außenfläche 15 des Zylinders 16 gereinigt.

Der Hub des unteren Ventiltellers 7, der mit dem Zylinder 16 unlösbar verbunden ist, ist für die Reinigungsstellung am nicht gezeigten Ventilantrieb so einjustiert, daß im Leckagehohlraum kein unzulässiger Druckaufbau erfolgt.

Zum Erreichen einer intensiven Spülung der zylindrischen Außenfläche 15 des Zylinders 16 kann der Spalt 19 in vielfacher Weise gestaltet werden. Bevorzugte Ausbildungs formen sind beispielsweise in den Fig. 4 bis 6a dargestellt.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist im Ringansatz 18 eine umlaufende Ringnut 20 vorgesehen, aus der die Reinigungsflüssigkeit über eine schräge Auslaufkante (kegliche Ringfläche) 21 gleichmäßig an der Außenfläche 15 des Zylinder 16 verteilt wird.

Nach Fig. 5 ist es aber auch möglich in der Ringnut 20 zusätzlich schräg nach unten gerichtete Sprühbohrungen 22 auszubilden, durch diese wird die Reinigungsflüssigkeit gezielt auf die Außenfläche 15 des Zylinders 16 gesprüht. Diese Sprühbohrungen 22 können aber auch Fächerdüsen sein.

Bei der Ausführungsform entsprechend Fig. 6 ist mindestens eine Bohrung 23 im Zylinder 16 vorgesehen, die in Reinigungs stellung einen Ringraum 24 mit dem Produktraum verbindet. Beim Reinigungszyklus fließt die Reinigungsflüssigkeit über diese Bohrung 23 in den Ringraum 24 und durch den unterhalb der Dichtung 17 ausgebildeten Spalt 19a an der Außenfläche 15 des Zylinders entlang ins Freie. Diese Ausführungsform findet Anwendung, wenn nur die zylindrische Außenfläche 15 des Zylinder 16 und nicht die Dichtung 17 einer Bespülung unterzogen werden braucht.

Fig. 6a zeigt, die Lage des Auslaufs 25 der Bohrung 23 bei Zustellung. Bei dieser Stellung liegt der Auslauf 25 oberhalb der Dichtung 17, so daß keine Produkt- oder Reinigungs flüssigkeit aus dem Leitungsanschluß 3 in die Ringnut 24 übertreten kann.

Fig. 7 und 7a zeigen eine Ausführungsform bei der der Zylinder 16 durch ein Topf 26 umschlossen ist und das Leckageablaufrohr 8 den Topf 26 abgedichtet durchdringt. Bei dieser Ausführung ist zwischen dem Gehäuse 1 und dem Topf 26 eine Dichtung angeordnet, die beispielsweise als Lippendichtung 28 ausgebildet ist. Diese Lippendichtung 28 liegt bei Zustellung (Fig. 7) an der Außenfläche 15 des Zylinders 16 flüssigkeitsdicht an und trennt den Produktraum von dem Durchdringungsbereich des Zylinders. Beim Schalten auf Reinigungsstellung (Fig. 7a) wird der Zylinder 16 gemeinsam mit dem Ventilteller 7 abgesenkt und die Lippen dichtung 28 gleitet von der Außenfläche 15 des Zylinders 16 ab und gibt den Spalt 19 frei. Infolge dessen tritt über den Spalt 19 Reinigungsflüssigkeit in den Spülspalt 29 zwischen der Außenfläche 15 des Zylinders 16 und der Innenwand 30 des Topfes 26 ein und von dort über den Raum 31 und über mindestens eine radiale Bohrung 32 in das Leckageablaufrohr 8 ins Freie.

Claims

1. Absperrventil mit Leckagesicherung für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie, das in seinem Gehäuse zwei zwischen einer Produktleitung und einer Reinigungsleitung liegende, ausschließlich von oben gesteuerte Ventilteller aufweist, die einen Leckagehohlraum begrenzen, der über eine Leitung nach unten ins Freie mündet, indem der untere Ventilteller mit einem an den Leckagehohlraum angeschlossenen Rohrschaft ausgestattet ist, der den unteren Teil des Gehäuses abgedichtet durchsetzt und der nach oben in eine Ventilstange übergeht, auf der ein Rohrschaft des oberen Ventiltellers sein Widerlager findet und der an der Oberseite des Ventils vorgesehene gemeinsame Antrieb derart ausgebildet ist, daß beide Ventilteller in eine Offenstellung bringbar oder diese einzeln zwecks taktweiser Reinigung der Ventil sitze spaltweit ansteuerbar sind und daß ferner der, das Gehäuse nach unten abgedichtet durchsetzende Rohrschaft des unteren Ventil tellers im bewegten Durchdringungsbereich derart zu einem Zylinder vergrößert ist, daß sich an der Oberseite des Zylinders zur Ventilunterseite des unteren Ventiltellers eine etwa gleiche Ringfläche ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Außenfläche (15) des Zylinders (16) und einem unteren Ringansatz (18) des Gehäuses (1) bei nach unten in Reinigungsstellung bewegtem Ventilteller (7) ein von oben nach unten freier kreisförmiger Spalt (19) ausgebildet ist, über den die Außenfläche (15) gleichzeitig mit dem Ventilteller (7) spülbar ist.

2. Absperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ringansatz (18) unterhalb der Dichtung (17) eine innere Ringnut (20) vorgesehen ist, an die sich eine durchmesser verkleinerte, zur Außenfläche (15) des Zylinders (16) hin weisende kegelige Ringfläche (21) anschließt.

3. Absperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringansatz (18) mit einer inneren Ringnut (20) ausgestattet ist, von der Spritzdüsen oder Flächendüsen (22) im spitzen Winkel nach unten auf die Außenfläche (15) des Zylinders (16) weisen.

4. Absperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (16) von der Ringfläche (13) ausgehende nach schräg unten weisende Bohrungen (23) besitzt, die in der Aufstellung des Ventils in eine Ringnut (24) des Ringansatzes (18) münden.

5. Absperrventil nach Anspruch 1 und mindestens einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseringansatz als auf beliebige Weise an das Gehäuse (1) angesetzter Topf (26) ausgebildet ist, der in seinem Boden (27) die Führung und Abdichtung des Zylinders (16) und/oder des Leckageablaufrohres (8) aufnimmt und daß die Spülflüssigkeit über mindestens eine radiale Bohrung (32) in das Leckageablaufrohr (8) gelangt.

6. Absperrventil nach Anspruch 1 und mindestens einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Ventilteller (7) der beiden oben liegenden Ventilteller (5, 7) als zylindrisches Schiebeventil ausgebildet ist, wobei der axiale Abstand des Ventilteller (7) zum Zylinder (16) derart gewählt ist, daß der Ventilsitz (6) mit der Dichtung des Ventiltellers (7) und die Dichtung (17; 28) sowie der Leckagehohlraum (9) und das Leckageablaufrohr (8) gleich zeitig spülbar sind.