EP4176187A1

EP4176187A1 - Antrieb für ein ventil und verfahren

Info

Publication number: EP4176187A1
Application number: EP21745242.4A
Authority: EP
Inventors: Matthias SÜDEL; Jens Burmester
Original assignee: GEA Tuchenhagen GmbH
Current assignee: GEA Tuchenhagen GmbH
Priority date: 2020-07-02
Filing date: 2021-06-28
Publication date: 2023-05-10
Also published as: WO2022002840A1; US20230265940A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen mit einem Druckmittel betreibbarer Antrieb (19) für ein in hygienischen Anwendungen einsetzbares Ventil, mit einem Antriebsgehäuse (20), in welchem ein Hauptkolben (22) durch Wirkung des Druckmittels entlang einer Hubrichtung bewegbar und mit einer Stange (9) koppelbar ist, und mit einem Anschlag (25) zur Begrenzung einer Bewegung des Hauptkolbens (22). Um den Antrieb zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass ein Zusatzkolben (32) vorgesehen ist, welcher durch Wirkung des Druckmittels bewegbar ist, und der Anschlag (25) vom Zusatzkolben (32) mitnehmbar ist. Die Erfindung betrifft ein Doppelsitzventil mit einem solchen Antrieb (19) und ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebs (19).

Description

Antrieb für ein Ventil und Verfahren

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für ein Ventil nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs und ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebs nach dem Oberbegriff des zweiten Anspruchs.

Antriebe der gattungsgemäßen Art werden zum Ansteuern von Ventilen in Anlagen zur Herstellung von Lebensmitteln, Getränken, Medikamenten und feinchemischen Produkten sowie in der Biotechnologie eingesetzt.

Diese Anwendungen bedingen eine hygienische Gestaltung des Ventiles. Davon sind auch jene Stellen betroffen, an denen Stangen, mit welchen die Schließkörper im Innenraum des Ventils verstellbar sind, den unmittelbar produktführenden Innenraum verlassen. An einer solchen Stelle kann eine auf der Stange gleitende Dichtung vorgesehen sein. Es ist sinnvoll, diese Dichtung reinigbar auszuführen.

Im Stand der Technik ist eine solche Reinigung der Dichtung in einem Doppelsitzventil gezeigt.

Die WO 2009/115255 A1 und EP 0646741 B1 zeigen Anordnungen, durch die die Dichtung in einem Reinigungsschritt zur Reinigung freilegbar ist. Beide Dokumente zeigen solche Anordnungen, die EP 0646741 B1 zeigt zusätzlich eine Reinigung der antriebsseitigen Dichtung, welche auf einem Schließkörperabschnitt gleitend ausgeführt ist. Ein noch älteres Dokument ist die DE 41 18 874 A1, die ebenfalls eine Reinigung der antriebsseitigen Dichtung zeigt.

In der EP 0646 741 B1 ist die Reinigungsstellung für die erwähnte Dichtung an Reinigungsstellung der Hauptdichtungen an den Ventilsitzen gekoppelt. Der mit einem Druckmittel betriebene Antrieb ist daher ausgelegt, zusätzlich zum Vollhub oder Haupthub noch einen Teilhub auszuführen. Die DE 41 18874 A1 und WO 2009/115255 A1 machen keine näheren Ausführungen zu den Antrieben.

Es war daher Aufgabe der Erfindung einen verbesserten Antrieb zur Ansteuerung einer Reinigungsstellung und ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Antriebes vorzustellen. Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Antrieb mit den Merkmalen des ersten Anspruchs, einem Doppelsitzventil nach dem achten Anspruch und einem Verfahren mit den Merkmalen des neunten Anspruchs. In den abhängigen Ansprüchen sind Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass es eine baulich besonders einfache und damit sichere sowie kostengünstige Lösung darstellt, einen angesteuerten Hauptkolben zur Schaffung einer Reinigungsstellung zu verwenden. Der Hauptkolben dient im Hauptzweck zur Verstellung eines Schließelements beim Öffnen und Schließen eines Ventils. Um die Bewegung für die Reinigungsstellung und die Bewegung zum Öffnen des Ventils mit dem Hauptkolben zu erreichen, ist ein Anschlag, gegen den dieser Hauptkolben bewegt wird, in Richtung des Hubes bewegbar ausgeführt. Dadurch erlaubt eine Ansteuerung des Hauptkolbens, ihn in zwei verschiedene Stellungen zu bringen, abhängig von der Stellung, in der sich der Anschlag befindet. Die Verstellung des Anschlags ist mittels eines druckmittelgesteuerten Zusatzkolbens durchführbar, indem der Anschlag vom Zusatzkolben mitnehmbar ausgeführt ist. Anschlag und Zusatzkolben können als ein Teil gestaltet sein. Der Hauptkolben ist mit einer Stange eines Ventils koppelbar, welche Kopplung lösbar ausgeführt sein kann. Schraub- und Klemmverbindungen sind denkbar. Außerdem kann die Kopplung mittelbar ausgeführt sein, indem sich zwischen Hauptkolben und Stange wenigstens ein weiteres Bauteil befindet, beispielsweise ein Stangenabschnitt. Die Kopplung ergibt eine Wirkverbindung, welche insbesondere eine Bauteilmitnahme und Kraftübertragung umfasst. Die Stange kann als Hohlstange ausgeführt sein.

In einer ersten Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass der Hauptkolben in einem ersten Hilfskolben verschiebbar gegen den ersten Hilfskolben aufgenommen ist, wobei eine Wirkfläche des Hauptkolbens dem Druckmittel aussetzbar und von einer ebenfalls dem Druckmittel aussetzbaren Ringfläche des ersten Hilfskolbens umgeben ist. Die Verschiebbarkeit von Hauptkolben und erstem Hilfskolben ermöglich die Ansteuerung eines Schließelements in einem Reinigungshub. Der Antrieb baut dabei vorteilhaft kompakt.

Gemäß einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Zusatzkolben auf einer einem Federpakt abgewandten Seite einer Abschlusswand in einem Zylinder aufgenommen ist, der von einer Kupplung verschlossen ist. Diese Anordnung ist kostengünstig, da der Zusatzkolben sowohl bei der Montage des Antriebs als auch für die Zufuhr von Druckmittel leicht zugänglich ist.

Diese vorgenannte Weiterbildung lässt sich weiter verbessern, indem das Druckmittel über einen vierten Druckmittelanschluss zwischen Abschlusswand und Zusatzkolben zuführbar und durch einen Druckmittelkanal zwischen Kupplung und Zusatzkolben zuführbar ist. Auf diese Weise wird der Zusatzkolben in jede seiner Bewegungsrichtungen durch Beaufschlagung mit Druckmittel bewegt, es entsteht ein Luft- Luft-System. Durch den Verzicht auf ein Federpaket, welches eine Bewegung in einer der Richtungen bewirkt, ist der Antrieb kompakt bauend.

Gemäß einer anderen Weiterbildung ist vorgeschlagen, dass druckmittelbelastete Flächen von Hauptkolben und Zusatzkolben etwa gleich groß ausgeführt sind. „Etwa“ bedeutet hierbei, von der geometrischen Flächengleichheit abzuweichen und dabei das Ziel noch zu erreichen. Dieses liegt darin, aus einer gemeinsamen Druckmittelquelle ohne Anpassungsmaßnahmen Druckmittel zu entnehmen und Reinigungsstellungen und Haupthub, also die Offenstellung des Ventils, bewirken zu können. Diese Weiterbildung vereinfacht die Druckmittelbereitstellung und -führung. Daher schlägt die nächste Weiterbildung auch vor, ausgehend von der eben beschriebenen Dimensionierung von Hauptkolben und Zusatzkolben, lediglich eine Druckmittelquelle zum Bewirken der Reinigungsstellung und Offenstellung des Ventils zu verwenden.

Ausgehend von einer Anordnung, in der der Zusatzkolben beidseitig mit Druckmittel beaufschlagbar ist, wird in einer anderen Weiterbildung vorgeschlagen, den Zusatzkolben schwimmend zu positioniere. Hierzu erfolgt eine gleichzeitige Druckmittelbeaufschlagung durch vierten Druckmittelanschluss und Druckmittelkanal. Eine schwimmende, also kraftneutrale Lagerung hat den Vorteil, dass der Zusatzkolben und damit der Anschlag als passive Bauteile vom Hauptkolben mitnehmbar sind. Dies macht die Beschaltung zur Erzeugung einer Reinigungsstellung leichter, da ein zusätzliches Mittel zur Verstellung des Anschlages entfallen kann.

Besonders zur Geltung kommen die Vorteile des bisher geschilderten Antriebs und seiner Weiterbildungen im Zusammenspiel mit einem sitzreinigungsfähigen Doppelsitzventil. Aufgrund der mehreren Schließkörper und der Notwendigkeit von Reinigungsstellungen für diese Schließkörper kommt die kompakte Bauweise zur Erreichung der notwendigen Funktionen besonders zur Geltung. Gegenüber bekannten Antrieben wird durch den hier vorgestellten Antrieb auf einfache Weise eine zusätzliche Reinigungsstellung des Ventils ermöglicht.

Unabhängig von dem hier beschriebenen Aufbau des Antriebs ist ein Verfahren zum Betreiben mit einem Druckmittel betreibbaren Antriebs für ein in hygienischen Anwendungen einsetzbaren Ventils, insbesondere eine Doppelsitzventils, vorteilhaft, in welchem Verfahren ein Anschlag, der die Bewegung eines Hauptkolbens begrenzt, durch Beaufschlagung mit Druckmittel verstellt wird. Dadurch ist der Antrieb auch bei Verstellbarkeit des Anschlages komplett mit Druckmittel betreibbar. Durch die Verstellbarkeit wird kostengünstig und baulich einfach die Ansteuerung von Schließkörpern in wenigstens eine Reinigungsstellung ermöglicht.

Dieses Verfahren wird verbessert, indem der Anschlag mit einem Zusatzkolben gekoppelt ist und Druckmittel über einen vierten Druckmittelanschluss zwischen einer Abschlusswand und dem Zusatzkolben zugeführt und Druckmittel durch einen Druckmittelkanal zwischen eine Kupplung und dem Zusatzkolben zugeführt wird. Durch Ansteuerung des Zusatzkolbens in seine beiden Bewegungsrichtung mit Druckmittel wird die Ansteuerung wesentlich vereinfacht. Zusätzlich ist sie in beide Richtungen aktiv und nicht passiv wie beispielsweise bei Verwendung einer Feder.

Anhand eines Ausführungsbeispiels und seiner Weiterbildungen soll die Erfindung näher erläutert werden. Zudem soll die Darstellung der Vorteile vertieft werden.

Es zeigen:

Fig. 1 : Ein Doppelsitzventil in Ruhelage;

Fig. 2: Das Doppelsitzventil gemäß Beispiel mit Haupthubstellung der Schließkörper;

Fig. 3: Das Doppelsitzventil gemäß Beispiel in einer Reinigungsstellung durch veränderten Haupthub.

Das Ventil gemäß Beispiel ist als Doppelsitzventil ausgeführt. In Fig.1 ist es in seiner Ruhelage gezeigt, bei der sich in diesem Beispiel um die Schließstellung des Ventils handelt. Das Ventil besitzt ein Gehäuse 1, welches mit einem ersten Anschluss 2 und einem zweiten Anschluss 3 versehen ist. Zwischen den Anschlüssen 2 und 3 ist im Gehäuse 1 ein Durchlass 4 vorgesehen. An dem Durchlass 4 ist wenigstens ein Ventilsitz ausgebildet, bevorzugt sind ein erster Ventilsitz 5 und ein zweiter Ventilsitz 6 vorgesehen.

Das Ventil umfasst einen ersten Schließkörper 7 und einen zweiten Schließkörper 8. Der erste Schließkörper 7 ist dem ersten Ventilsitz 5 und der zweite Schließkörper 8 dem zweiten Ventilsitz 6 zugeordnet. Zwischen Schließkörper 7 und 8 und jedem der Ventilsitze 5 und 6 ist ein dichtender Kontakt herstellbar. Dieser kann durch metallische Linienberührung entstehen oder durch eine Dichtung unterstützt sein. Für das Eingangs genannte Anwendungsgebiet des Ventils sind Elastomere bekannt, beispielsweise aus der Gruppe der Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuke (EPDM).

Der erste Schließkörper 7 umfasst eine Stange 9 die von einem hauptsächlich rotationssymmetrischen Hohlkörper 10 umgeben und mit diesem verbunden ist. Zwischen Stange 9 und Hohlkörper 10 befindet sich ein Ablaufkanal 11. Der Ablaufkanal 11 ist auf einer dem zweiten Schließkörper 8 zugewandten und auf einer dem zweiten Schließkörper 8 abgewandten Seite des ersten Schließkörpers 7 geöffnet. Die dem zweiten Schließkörper 8 zugewandte Seite ist mittels des zweiten Schließkörpers 8 verschließbar ausgeführt. Der erste Schließkörper 7 kann einen etwa hantelförmigen Querschnitt aufweisen und druckausgeglichen ausgeführt sein. Druckausgeglichen meint, dass unter Druck stehendes Fluid im Ventil auf den Schließkörper 7 in beide Richtungen einer Längsachse A eine etwa dem Betrag nach gleiche Kraft auf den Schließkörper 7 ausübt.

Der zweite Schließkörper 8 weist auf seiner dem ersten Schließkörper 7 zugewandten Seite eine Aufnahme 12 auf. In dieser Aufnahme 12 ist der erste Schließkörper 7 dichtend aufnehmbar, beispielsweise in der in Fig. 2 gezeigten Offenstellung des Ventils.

Erster Schließkörper 7 und zweiter Schließkörper 8 begrenzen einen so genannten Leckageraum 13, aus welchem mittels Ablaufkanal 11 Fluid abführbar ist. Solches Fluid kann Reinigungsfluid sein, welches in den Leckageraum 13 eintreten kann, sobald die Schließkörper 7 und 8 voneinander entfernt werden. Dies ist im so genannten Lifthub der Reinigungsstellung der Fall. Reinigungsfluid reinigt innere Flächen des Ventils und die Ventilsitze 5 und 6, strömt in den Leckageraum 13 und wird durch den Ablaufkanal 11 abgeführt. Sollte der dichtende Kontakt zwischen einem Schließkörper 7 und 8 und dem zugeordneten Ventilsitz 5 und 6 versagen, beispielsweise durch Verschleiß, wird die dadurch entstehende Leckage ebenfalls durch den Leckageraum 13 abgeführt.

Der zweite Schließkörper 8 umfasst eine Hohlstange 14, die die Stange 9 aufnimmt. An der Hohlstange ist ein Erweiterungsabschnitt 15 angebracht oder ausgeformt, der ebenfalls von der Stange 9 durchsetzt ist.

Der Erweiterungsabschnitt 15 besitzt eine Zylinderfläche 16, mit der eine Dichtung 17 in gleitenden Eingriff bringbar ist. Insbesondere in der Schließstellung und der Offenstellung des Ventils ist ein dichtender Kontakt zwischen der Dichtung 17 und der Zylinderfläche 16 ausgebildet.

An die Zylinderfläche 16 schließt ein Trichter 18 an, der in fluidführender Verbindung mit einem Spalt zwischen Stange 9 und Hohlstange 14 steht. Im Längsschnitt bedeutet der Trichter 18 eine zur Längsachse geneigte Linie, deren radial innerer Teil näher als ein radial äußerer Teil zum Leckageraum 13 liegt. Insbesondere bewirkt die Gestaltung von Trichter 18 sowie Stange 9 und Hohlstange 14 eine Ableitung von Flüssigkeit in den Leckageraum 13. Dies kann Flüssigkeit sein, die zwischen Dichtung 17 und Erweiterungsabschnitt 15 hindurchtritt, beispielsweise während einer Reinigung oder beim Versagen der Dichtung 17.

Der Erweiterungsabschnitt 15 ist in einer vorteilhaften Ausführung so dimensioniert, dass der zweite Schließkörper 8 druckausgeglichen ist.

Grundsätzlich ist es bekannt, die kritischen Teile des Ventils wie Schließkörper 7 und 8 sowie Ventilsitze 5 und 6 einer Reinigung zu unterziehen. Die notwendigen Maßnahmen sind an dem gezeigten Ventil umgesetzt oder können ergänzt werden. Eine bekannte und hier benutzte Lösung ist in der WO 2013/113341 A1 vorgeschlagen.

Im Folgenden wird die Dichtung 17 und deren Reinigung einer genauen Betrachtung unterzogen.

Die Fig. 2 zeigt das Ventil in seiner Haupthubstellung, in der es geöffnet ist und die Fluidverbindung zwischen den Anschlüssen 2 und 3 besteht. Die Fig. 3 zeigt eine Reinigungsstellung, in der die Dichtung 17 freigelegt ist und mit Reinigungsfluid gesäubert werden kann. Zur Verdeutlichung sind in Fig. 2 und Fig. 3 jeweils zwei Ausschnitte in vergrößerter Ansicht eingefügt. Diese zeigen den Bereich der Dichtung 17 und einen Teil eines Antriebes 19.

Der Antrieb 19 besitzt ein einteiliges oder mehrteiliges Antriebsgehäuse 20, welches mechanisch mit dem Gehäuse 1 des Ventils verbunden ist. Auf einer dem Gehäuse 1 abgewandten Seite besitzt der Antrieb 19 eine Kupplung 21. Mit dieser Kupplung 21 ist der Antrieb 19 mit einem nicht gezeigten Steuerkopf verbindbar. Der Steuerkopf kann eine elektronische Ansteuerung und eine Druckmittelsteuerung umfassen.

Im Antriebsgehäuse 20 ist wenigstens ein Kolben vorhanden, der mit einer zugeordneten Lauffläche zusammenwirkt.

Im hier gezeigten, die Erfindung veranschaulichenden Beispiel umfasst der Antrieb 19 einen Hauptkolben 22. Dieser ist mit der Stange 9 wirkverbunden. Diese Verbindung ist zur Kraftübertragung eingerichtet und kann lösbar ausgeführt sein. Beispielsweise kann es sich um eine Schraub- oder Steckverbindung handeln. Eine lösbare Koppelung bzw. Verbindung von Hauptkolben 22 und Stange 9 erlaubt es, den Antrieb vom Ventilgehäuse zu lösen und als eigene Baueinheit zu vertreiben. Ein durch einen ersten Druckmittelanschluss 23 zugeführtes Druckmittel bewegt den Hauptkolben 22 gegen die Kraft eines mit wenigstens einer Feder versehenen Federpaketes 24. Diese Bewegung wird mechanisch durch einen Anschlag 25 begrenzt. Die druckmittelinduzierte Bewegung des Hauptkolbens 22 wird auf die Stange 9 und damit den ersten Schließkörper 7 übertragen, der aus der in Fig. 1 gezeigten Ruhelage in eine Offenstellung gemäß Fig. 2 gebracht wird. Dabei kommt es zu einem Kontakt von erstem Schließkörper 7 und zweitem Schließkörper 8, wodurch der zweite Schließkörper 8 in Form einer Mitnahme ebenfalls in die Offenstellung bewegt wird. Der Leckageraum 13 ist dabei von den produktführenden Teilen des Ventils getrennt.

Der Hauptkolben 22 kann in einem ersten Hilfskolben 26 aufgenommen sein. Dabei ist eine Wirkfläche 27 des Hauptkolbens 22 dem Druckmittel aussetzbar und von einer Ringfläche 28 des ersten Hilfskolbens 26 umgeben, die ebenfalls dem Druckmittel aussetzbar ist. Hauptkolben 22 und erster Hilfskolben 26 sind gegeneinander verschiebbar ausgeführt. Sie können so ausgeführt sein, dass die Verschiebung druckmittelinduziert bewirkbar ist. Die Verschiebung erlaubt es, den ersten Schließkörper 7 in eine Reinigungsstellung gemäß WO 2013/113341 A1 zu bringen. Ein zweiter Druckmittelanschluss 29 erlaubt die Zufuhr des Druckmittels. Kanäle und Spalte führen es in den Bereich zwischen Hauptkolben 22 und erstem Hilfskolben 26.

Ein zweiter Hilfskolben 30 ist mit der Hohlstange 14 wirkverbunden und mittels eines durch einen dritten Druckmittelanschluss 31 zuführbaren Druckmittels verschiebbar. Zufuhr des Druckmittels bringt den zweiten Schließkörper 8 in eine Reinigungsstellung gemäß WO 2013/113341 A1.

Der Antrieb 19 umfasst einen Zusatzkolben 32 und eine Abschlusswand 33. Auf der Abschlusswand stützt sich das Federpaket 24 ab. Auf einer dem Federpaket 24 abgewandten Seite der Abschlusswand 33 ist ein Zylinder zur Aufnahme des Zusatzkolbens 32 ausgebildet, der von der Kupplung 21 verschlossen wird. Zwischen der Abschlusswand 33 und dem Zusatzkolben 32 ist Druckmittel über einen vierten Druckmittelanschluss 34 zuführbar, wodurch der Zusatzkolben in Richtung der Kupplung 21 gedrückt wird. Die hier gezeigte bauliche Ausführung ist von Vorteil, denn Druckmittel ist aus dem Steuerkopf durch einen Druckmittelkanal 35 zwischen Kupplung 21 und Zusatzkolben 32 zuführbar, um eine von der Kupplung 21 weg gerichtete Kraft auf den Zusatzkolben 32 zu erzeugen. Auf diese Weise entsteht ein in zwei Richtungen per Druckmittel steuerbarer Kolben, ein so genannter Luft-Luft- Antrieb. Dieser baut kompakt, da Bauraum für ein Federpaket eingespart wird.

Der Anschlag 25, der den Weg des Hauptkolbens 22 durch unmittelbaren oder mittelbaren Kontakt begrenzt, ist mit dem Zusatzkolben 32 gekoppelt. Dies kann eine gemeinsame Führung sein, wenn Zusatzkolben 32 und Anschlag 25 als getrennte Bauteile ausgeführt sind. Anschlag 25 und Zusatzkolben 32 können vorteilhaft einteilig ausgeführt sein, was die Betriebssicherheit erhöht, die Montage vereinfacht und die Herstellungskosten senkt.

Der maximale Weg, den der Hauptkolben 22 in seinem Hub zurücklegen kann, ist abhängig von der Stellung des Zusatzkolbens 32. Befindet sich der Zusatzkolben 32 im Kontakt mit der Abschlusswand 33, ist der Weg kürzer als in der zweiten Stellung des Zusatzkolbens 32, in der sich dieser im Kontakt mit der Kupplung 21 befindet. Durch Zufuhr eines Druckmittels wahlweise durch den vierten Druckmittelanschluss 34 oder den Druckmittelkanal 35 ist der Anschlag 25 in eine der genannten Stellungen bringbar.

In Fig. 2 ist gezeigt, dass der Zusatzkolben 32 in Kontakt mit der Abschlusswand 33 steht. Der somit begrenzte Hub des Hauptkolbens 22 führt zu einer Stellung der Schließkörper 7 und 8 bei der die Dichtung 17 in dichtendem Kontakt mit der Zylinderfläche 16 des Erweiterungsabschnitts 15 am zweiten Schließkörper 8 steht.

In Fig. 3 ist der Zusatzkolben 32 in seiner Stellung, in der er der Kupplung 21 zugewandt ist und diese berührt oder nur noch ein kleiner Spalt zwischen Kupplung 21 und Zusatzkolben 32 besteht. Entsprechend ist der Hub des Hauptkolbens 22 nun größer. Dies führt, wie in der unteren Detailansicht der Fig. 3 dargestellt ist, zu einer Stellung des Erweiterungsabschnitts 15, bei der ein Spalt zwischen Erweiterungsabschnitt 15 und Dichtung 17 entsteht. Dieser Spalt erlaubt die sichere Reinigung der Dichtung 17 durch Einlassen von Reinigungsmittel in das Ventil. Das Reinigungsmittel strömt durch den Spalt zwischen Dichtung 17 und Erweiterungsabschnitt 15 entlang der Zylinderfläche 16 in den Trichter 18 und von dort in den Ablaufkanal 11. Dies gewährleistet eine sichere und gegenüber dem Stand der Technik erheblich verbesserte Reinheit der Dichtung 17 und damit eine verbesserte Reinigbarkeit des Ventils. Dies ist besonders wichtig für die Eingangs genannten Anwendungsgebiete.

Es ist vorteilhaft, die druckmittelbelasteten Flächen von Hauptkolben 22 und Zusatzkolben 32 etwa gleich groß auszuführen. In diesem Fall kann die gleiche Druckmittelquelle für die Reinigungsstellung verwendet werden, deren Druckmittel durch den ersten Druckmittelanschluss 23 und den vierten Druckmittelanschluss 34 zu Erzeugung der Reinigungsstellung gemäß Fig. 3 eingelassen wird. Ebenfalls kann bei dieser Gestaltung Druckmittel aus der gleichen Druckmittelquelle genutzt werden, um den ersten Druckmittelanschluss 23 und den Druckmittelkanal 35 mit Druckmittel zu beaufschlagen und so die Offenstellung des Ventils zu bewirken.

In einer vorteilhaften Ausführung wird der Zusatzkolben 32 gleichzeitig durch den vierten Druckmittelanschluss 34 und den Druckmittelkanal 35 derart mit Druckmittel beaufschlagt, dass es aus dieser Druckmittelbeaufschlagung keine resultierende Kraft gibt und er schwimmend positioniert ist. Der Zusatzkolben 32 mit dem Anschlag 35 ist dann durch Druckmittelbeaufschlagung des Hauptkolbens 22 in die Reinigungsstellung nach Fig. 3 bringbar. Der Hauptkolben 22 wird durch das Druckmittel gegen den Anschlag 25 bewegt, der Kontakt zwischen Hauptkolben 22 und Anschlag 25 überträgt die Bewegung des Hauptkolbens 22 auf den Zusatzkolben 32, der in der Folge zur Kupplung 21 verschoben wird.

Die Erfindung ist vorteilhaft für das gezeigte Doppelsitzventil, jedoch nicht darauf beschränkt. Grundsätzlich ist für Hubventile des genannten Anwendungsbereichs von Vorteil, wenn eine Dichtung wie Dichtung 17, die eine Ventilstange gegen das Gehäuse abdichtet, zur Reinigung freilegbar ist. Der besondere Vorteil bei Doppelsitz- oder Doppelkammerventilen ist die Möglichkeit, das Reinigungsmittel durch einen separaten Auslass aus dem Ventil entfernen zu können. Das kann statt des Ablaufkanals 11 auch ein direkt in der Wandung des Durchlasses 4 zwischen den Ventilsitzen 5 und 6 angeordneter und vorteilhaft ventilgesteuerter Seitenauslass sein. Eine solche Anordnung ist beispielsweise in den Doppelkammerventilen gegeben.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse

2 erster Anschluss 3 zweiter Anschluss

4 Durchlass

5 erster Ventilsitz

6 zweiter Ventilsitz

7 erster Schließkörper 8 zweiter Schließkörper

9 Stange

10 Hohlkörper

11 Ablaufkanal

12 Aufnahme 13 Leckageraum

14 Hohlstange

15 Erweiterungsabschnitt

16 Zylinderfläche

17 Dichtung 18 Trichter

19 Antrieb 20 Antriebsgehäuse

21 Kupplung

22 Hauptkolben

23 erster Druckmittelanschluss 24 Federpaket

25 Anschlag

26 erster Hilfskolben

27 Wirkfläche

28 Ringfläche 29 zweiter Druckmittelanschluss

30 zweiter Hilfskolben

31 dritter Druckmittelanschluss

32 Zusatzkolben

33 Abschlusswand 34 vierter Druckmittelanschluss

35 Druckmittelkanal

A Längsachse

Claims

Patentansprüche

1. Mit einem Druckmittel betreibbarer Antrieb (19) für ein in hygienischen Anwendungen einsetzbares Ventil, mit einem Antriebsgehäuse (20), in welchem ein Hauptkolben (22) durch Wirkung des Druckmittels entlang einer

Hubrichtung bewegbar und mit einer Stange (9) koppelbar ist, und mit einem Anschlag (25) zur Begrenzung einer Bewegung des Hauptkolbens (22), dadurch gekennzeichnet, dass ein Zusatzkolben (32) vorgesehen ist, welcher durch Wirkung des Druckmittels bewegbar ist, und der Anschlag (25) vom Zusatzkolben (32) mitnehmbar ist.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkolben (22) in einem ersten Hilfskolben (26) verschiebbar gegen den ersten Hilfskolben (26) aufgenommen ist, wobei eine Wirkfläche (27) des Hauptkolbens (22) dem Druckmittel aussetzbar und von einer ebenfalls dem

Druckmittel aussetzbaren Ringfläche (28) des ersten Hilfskolbens (26) umgeben ist.

3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzkolben (32) auf einer einem Federpakt (24) abgewandten Seite einer

Abschlusswand (33) in einem Zylinder aufgenommen ist, der von einer Kupplung (21) verschlossen ist.

4. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmittel über einen vierten Druckmittelanschluss (34) zwischen Abschlusswand (33) und Zusatzkolben (32) zuführbar und durch einen Druckmittelkanal (35) zwischen Kupplung (21) und Zusatzkolben (32) zuführbar ist.

5. Antrieb nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass druckmittelbelastete Flächen von Hauptkolben (22) und Zusatzkolben (32) etwa gleich groß ausgeführt sind.

6. Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine gleiche

Druckmittelquelle zum Bewirken der Reinigungsstellung und Offenstellung des Ventils verwendbar ist.

7. Antrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzkolben (32) durch Druckmittelbeaufschlagung durch vierten Druckmittelanschluss (34) und Druckmittelkanal (35) schwimmend positioniert ist.

8. Sitzreinigungsfähiges Doppelsitzventil mit einer zur Reinigung freilegbaren Dichtung (17), welche eine Hohlstange (14) gegen ein Gehäuse (1) abdichtet, dadurch gekennzeichnet, dass das Doppelsitzventil mit einem Antrieb (19) nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekoppelt ist.

9. Verfahren zum Betreiben eines mit einem Druckmittel betreibbaren Antriebs (19) für ein in hygienischen Anwendungen ersetzbaren Ventils, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlag (25), der die Bewegung eines Hauptkolbens (22) begrenzt, durch Beaufschlagung mit Druckmittel verstellt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (25) mit einem Zusatzkolben (32) gekoppelt ist und Druckmittel über einen vierten Druckmittelanschluss (34) zwischen einer Abschlusswand (33) und dem Zusatzkolben (32) zugeführt und Druckmittel durch einen

Druckmittelkanal (35) zwischen eine Kupplung (21) und dem Zusatzkolben (32) zugeführt wird.