具有阀座清洗功能的双座阀的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有阀座清洗功能的双座阀，该双座阀包括两个串联设置的、可 彼此相对运动的闭合件，所述闭合件在双座阀的闭合位置中防止流体从阀壳体的一个阀壳 体部分溢流向另一阀壳体部分，所述闭合件不仅在闭合位置中而且在打开位置中在其之间 限定泄漏空腔，该泄漏空腔与双座阀的环境通过排出孔连接，该排出孔由构造在第一闭合 件上的、从阀壳体中伸出的管柄界定，W及具有根据权利要求1前序部分的其它特征。
【背景技术】
[0002] 开头所提类型的具有阀座清洗功能的双座阀由W0 2007/054131A1或W0 2007/054134A1 和属于各自专利族的 US 2009/0008594A1 或 US 2009/0044874A1 公开。
[0003] 在首先提及的专利族的双座阀中，相对于一个垂直的正常位置单独驱动的下闭合 件（下文中称为第一闭合件）在其打开运动中通过在两个闭合件之间作用的中间密封件密 封地贴靠在附属驱动的上闭合件（下文中称为第二闭合件）上并且第二闭合件在进一步的 打开运动中也进入打开位置。
[0004] 在第二个提到的专利族的双座阀中，第二闭合件在其朝向第一闭合件的端部上具 有空隙，该空隙设有圆柱形的圆周壁，所述圆周壁与配置给第一闭合件的圆柱形第一阀座 面对齐，并且该样确定空隙的尺寸，W便在第二闭合件打开之前在打开运动期间密封地容 纳第一闭合件的第一端部区段和径向第一密封件。
[0005] 在相应专利族的双座阀中，第一闭合件始终构造为具有径向作用的第一密封件的 滑动活塞。第二闭合件4或者构造为具有径向作用的第二密封件的滑动活塞或者构造为具 有轴向/径向作用的第二密封件的锥形座盘（Sitzteller)或构造为具有轴向作用的第二 密封件的轴向座盘。
[0006] 另外，已知的双座阀限制相应阀座清洗时的清洗剂量。通常该样确定双座阀的泄 漏通道的尺寸一该泄漏通道也必须将清洗剂排入双座阀的环境中，使得该泄漏通道满足 美国食品药物管理局扣S抑A)在"关于双座防混阀的3A卫生标准，编号85-02[1]"中的要 求和规定，其要求，该样确定泄漏通道的最小通过横截面的尺寸，使得该最小通过横截面至 少相应于可连接在双座阀上的管道的最大通过横截面（要求D14. 2)。另外，在阀座清洗时 还须满足根据[1]的其它要求，即，所产生的阀座清洗流不能直接流过或压力升高地加载 相应闭合的阀座区域值14. 5. 2. 1)并且朝向泄漏空腔的闭合的阀座区域中的压力必须等 于或小于大气压力值14. 5. 2. 2)。
[0007] 因此已知的双座阀也满足上述根据[1]的标准的其它隐性要求，即，在密封件严 重损坏甚至在两个阀座密封件之一丢失时在另一闭合件的阀座清洗过程中不允许有清洗 剂穿过相应损坏的密封件或无阀座密封件的阀座区域。在该些条件下，已知的双座阀不仅 满足关于清洗剂量限制和避免直接在阀座清洗时加载阀座区域的要求，而且也满足下述要 求：将阀座清洗流尽可能无润流地首先排入泄漏空腔中并且从那里排入环境中并且阀座清 洗流不直接流过或压力升高地加载相应闭合的阀座区域。
[0008] 直接加载可理解为来自相应阀座清洗流的任何垂直朝向限定阀座区域的壁定向 的速度分量。已经表明，任何与此有关的直接加载导致动能流动能量转化为静压。根据流 体在流过的壁或体表面上的碰撞角度产生具有所谓"支流线"（Verzweigungsstromlinie) 的支流，该支流线将流体分为两个半部。支流线本身撞上所谓的"停滞点"，在该点上速度为 零。基于速度的停滞形成的压力升高又称为"停滞压力"。上面所描述的压力升高机制在起 作用时引起穿过相应节流间隙和损坏的或完全不存在的阀座密封件的泄漏流。
[0009] 根据 W02007/054131A1 或 W02007/054134A1 或者说 US2009/0008594A1 或 US2009/0044874A1的双座阀仅借助双座阀的限定泄漏空腔的构件上的流体力学器件和作 用机制满足根据[1]的标准的要求，而DE102007038124A1或在后申请US2009/0065077A1 提出，通过一个设置在双座阀两个闭合件之间的、可相对于两个闭合件移动的且单独的第 H元件、即所谓的流动阻挡元件来满足根据[1]的标准的所述要求。该流动阻挡元件在一 个闭合件排气并且在W清洗剂加载泄漏空腔时遮挡处于闭合位置中的另一闭合件的至少 一个密封件和/或闭合件座，W防进入泄漏空腔的清洗剂直接流过密封件和/或闭合件座。 由上述文献的说明书可见，"遮挡"可理解为相应处于闭合位置中的闭合件的密封元件不直 接被加载并且因此不被清洗剂的高流动速度加载，在此允许清洗剂基本上无压地并且W小 的流动速度进入处于闭合位置中的闭合件的闭合件座或密封元件的区域中，使得在那里不 能形成停滞压力。由说明书可见，流动阻挡元件并非完全密封地贴靠在壳体侧，而是优选与 壳体间隔开小的间隙。另外由DE102007038124A1或US2009/0065077A1的图1、4至7和12 至15可W看出，泄漏通道满足根据[1]的标准的D14. 2的要求、即泄漏通道的最小通过横 截面至少相应于最大可连接到双座阀上的管道的通过横截面。
[0010] 在W098/41786A1 (第11页，第24行至第12页，第9行）或同族的 US6, 178, 986B1 (第6栏，第58行至第7栏，第11行）中已描述了一个独立的、相对于具有 阀座清洗功能的双座阀的两个闭合件可移动的、在用于第一闭合件的圆柱形阀座面中密封 地被导向的第H元件，但未要求保护。该已知的实施方式与在后公开的DE102007038124A1 或US2009/0065077A1的技术方案的区别主要在于第H元件、即流动阻挡元件和配置给第 一闭合件的圆柱形阀座面之间的相互作用。在先的解决方案在此借助径向作用的密封件在 滑动接合的情况下密封，而在较晚的解决方案中第H元件并非完全密封地贴靠在壳体侧， 而是优选与壳体间隔开小的径向间隙。
[0011] 流动阻挡元件根据DE10 2007038124A1或者说US2009/0065077A1通过其 "遮挡"作用在其壳体侧的并非必须密封的实施方式中或根据W098/41786A1或者说 US6, 178, 986B1在其密封的实施方式中是否满足上述D14. 5. 2. 1的要求并且在相应确定 泄漏通道的尺寸时是否也满足根据[1]的D14. 2的要求暂且不作讨论。很明显没有满足 D14. 5. 2. 2的要求，因为流动阻挡元件现在在所讨论的具有阀座清洗功能的双座阀中W明 显改进的实施方式出现，该在公司印刷品"Pentair Siidmo Operating Instructions, BAA D 365it Complete PMO, Version 1.01,Double-seat valve type D 365it Complete PMO type D620[2]"中示出，该印刷品于2011年11月（201111)在互联网地址中ht1:p://www. suedmo. de/resources/images790 被发表。
[0012] 在该公司印刷品之后公开的DE102010046137A1中描述了已知的构造为环状体的 流动阻挡元件的扩展功能。该环状体在至少一个闭合件的排气位置中与该闭合件一起将泄 漏空腔分为第一泄漏空腔区段和第二泄漏空腔区段。该样构造环状体，使得尤其是在相应 的阀座清洗位置中产生的清洗剂可穿过环状体从第一泄漏空腔区段转移到第二泄漏空腔 区段中。转移W下述方式进行，即第二泄漏空腔中的压力相对于第一泄漏空腔中的压力减 小并且清洗剂从第二泄漏空腔进入泄漏出口。环状体因此除了具有遮挡处于其闭合位置中 的闭合件的密封件或者说闭合件座的功能外还附加地具有节流相应阀座清洗流的功能。但 是只有当环状体始终在壳体侧充分密封并且分别W所需要的方式密封地贴靠在排气的闭 合件上时，该节流才是可能和充分的。
[001引通过该例如公司印刷品[2]的第14和25页和DE102010046137A1的图1在 第一闭合件和与之连接的管柄方面所示出的方案，构造于管柄中的泄漏通道可相对于 DE102007038124A1或US2009/0065077A1的技术方案显著减小并且因此偏离了根据[1] 的标准的D14. 2规定。双座阀的该种偏离标准的设计可通过根据[1]的标准的特别规定 D14. 2. 1. 1成为可能，该规定指出，当借助偏离标准设计的双座阀提供的数据证明双座阀阀 座之间的最大压力小于或等于比较装置的单向阀和换向阀之间的设有未减小的泄漏通道 的连接管道中的压力时，相对于D14. 2减小的泄漏通道是允许的，所述比较装置在根据[1] 的标准中被成为"阻流和泄放"炬lock and Bleed)装置。
[0014] 根据公司印刷品[2]或DE102010046137A1的双座阀的显著优点在于；阀壳体的 与泄漏排出口横截面未减小的实施方式相比小1-2个额定尺寸并且因此可显著更低成本 低构造，因为在双座阀的打开位置中一在该位置中管柄贯穿阀壳体部分之间的连接开 口一在不增大上述额定宽度的情况下就可实现管柄和连接开口之间的环形间隙的通过 横截面，该通过横截面必须相应于最大可连接到阀壳体上的管道的通过横截面。
[0015] 但根据公司印刷品[2]或DE102010046137A1的双座阀具有很大的缺点；一方面 在壳体侧密封的流动阻挡元件形式的第H元件连同其在泄漏空腔中的设置和与闭合件设 计方案融合的其它特征导致双座阀复杂化和易出故障的结构。另一方面，泄漏空腔中的该 附加嵌件一其具有额外所需的密封装置、角部和死区一原则上在通流中很难清洗并且 因此在卫生方面在特定应用领域中令人疑虑。另外，只有当阀座清洗流经过流动阻挡元件 中按计划设定的节流位置且不是或多或少地未节流地在流动阻挡元件和处于其阀座清洗 位置中的闭合件之间的形锁合连接中的旁路中经过时，才能确保相应阀座清洗流的充分节 流。
[0016] 技术人员因此寻找一种解决方案，W便在开头所提类型的具有阀座清洗功能的双 座阀的泄漏空腔中无附加嵌件地借助纯粹的流体力学装置和限定泄漏空腔的目前已有的 构件上的作用机制来实现根据[1]的标准的特殊规定D14. 2. 1. 1及规定D14. 5. 2. 2。
【发明内容】
[0017] 本发明的任务在于，该样改进同类型的具有阀座清洗能力的双座阀，该双座阀即 使在排出孔的横截面小于最大可连接在双座阀上的管道的横截面的条件下也能确保阀座 清洗流尽可能无润流地进入泄漏空腔并且排出泄漏空腔，并且可靠避免压力升高地直接加 载阀座区域。
[0018] 所述任务通过具有权利要求1特征的具有阀座清洗功能的双座阀来解决。有利的 方案在从属权利要求中被描述。
[0019] 根据本发明的具有阀座清洗功能的双座阀或者基于第一种基本的闭合件设计方 案、如其具有已知的根据W02007/054131A1的双座阀，或者基于第二种基本的闭合件设计 方案、如由W02007/054134A1所公开的。在该两种已知的双座阀中，在相应闭合件上相对于 相配的密封件始终在泄漏空腔侧设置圆柱形的突起用于形成相应的节流间隙。本发明没有 该样的限制并且允许相应节流间隙设置在密封件的远离泄漏空腔的一侧上。另外，本发明 还利用了所述圆柱形突起的一半直径差，其允许在彼此连接阀壳体的阀壳体部分的连接开 口的直径不同的区段之间构造过渡表面，在此所述区段配置给