双座阀相关申请的交叉引用
本发明涉及2013年月21日提交的欧洲专利申请No.13173317.2，其通过引用并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种具有可移动来与相应的阀座进行密封性抵接的第一关闭元件和第二关闭元件的双座阀。第二关闭元件可经由辐条连接到移位杆上，辐条从第二移位杆沿径向向外延伸至第二关闭元件，使得在辐条之间形成间隙来允许流体从泄漏室流出且流入排出通路。
背景技术
所谓的双座阀是具有阀壳体的特殊类型的阀，阀壳体具有第一阀座和第二阀座，以及第一管区段和第二管区段，其中第一阀座可抵靠着第一管区段密封，且第二阀座可抵靠着第二管区段密封。第一关闭元件或阀盘连接到第一移位杆上，以移动第一关闭元件来与第一阀座进行密封性抵接。第二关闭元件或阀盘连接到第二移位杆上，以移动第二关闭元件来与第二阀座进行密封性抵接。
关闭元件和移位杆同轴地布置，且第一移位杆通常为中空的(管形)，使得第二移位杆可在第一移位杆中的中空空间内沿轴向移动。阀通常结合实现阀杆的移动且因此关闭元件的移动的一个或多个促动器。
阀座同轴地布置，且关闭元件面对彼此。泄漏室布置在第一关闭元件与第二关闭元件之间。当阀关闭时，泄漏室朝阀壳体的管区段密封。然而，如果密封不紧，则流体可从管区段进入泄漏室中。此泄漏流体然后经由排出通路流出泄漏室，排出通路将流体引导出泄漏室且引导至收集泄漏流体的出口。
对于一类双座阀，第二关闭元件为环形或管形，且经由辐条连接到第一移位杆上。排出通路然后从第二关闭元件环或管延伸且经由阀壳体延伸出，使得流体可从泄漏室经由辐条之间的间隙穿过辐条，且穿至排出通路。
双座阀具有用于不同操作状态的多个位置。例如，在关闭位置，两个阀座由关闭元件密封，且没有流体可在两个管区段之间流动。
在开启位置，两个关闭元件从阀座升高，使得流体可在管区段之间流动。
在第一清洁位置，第一关闭元件从其阀座(第一阀座)升高短距离，且穿过第一管区段的清洁流体然后也可流过第一阀座进入泄漏室，且随后经由排出通路流出。这实现了第一管区段、第一阀座和泄漏室的清洁。
通常，阀具有第二清洁位置，其中第二关闭元件从其阀座(第二阀座)升高短距离。穿过第二管区段的清洁元件然后还流过第二阀座进入泄漏室，且随后经由排出通路流出，这实现了第二管区段、第二阀座和泄漏室的清洁。出于卫生原因完成一个或多个清洁位置上的清洁，且一般在预定时间间隔且在预定时间段内以自动方式完成。
取决于开始清洁时关闭元件以什么方向移动，清洁可称为座升高或座推动。
上述类型的双座阀(包括其促动器)和不同操作状态在现有技术中描述，如，在专利文献US6047730、US7891376、US8336572和US2010/0051115中。它们也是市售的，且例如由AlfaLaval在产品组名称"MixproofValve"下销售。
重要的是尽可能高效地完成清洁，且泄漏室中的清洁流体有效地引导至排出通路。与任何流体接触的所有部分通常都必须清洁，其例如包括泄漏室、关闭元件、移位杆、辐条、座、排出通路、相关垫圈等。
大部分现有技术的双座阀能够清洁必须清洁的那些部分。然而，仍需要改善清洁，特别是针对减少清洁时间以及针对减少获得适当清洁所需的清洁液体的量。另外，在清洁期间，在泄漏室中的压力累积和/或在冲击相对的关闭元件的液体形式的后溅方面，有时存在问题。甚至可能期望确保没有正压可出现在布置于关闭元件上的密封件上，该密封件与座升高或座推动模式中的关闭元件相对。
发明内容
本发明的目的在于至少部分地克服现有技术的一个或多个上文确定的局限。具体而言，目的在于提供一种双座阀，其可更有效地清洁，同时减少或甚至消除泄漏室中的压力累积和/或后溅至相对的密封件。
为了实现这些目的，提供了一种双座阀，其包括具有第一阀座和第二阀座的阀壳体、第一关闭元件和连接到第一关闭元件上来将第一关闭元件移动至与第一阀座进行密封性抵接的第一移位杆、第二关闭元件和连接到第二关闭元件上来将第二关闭元件移动至与第二阀座进行密封性抵接的第二移位杆，以及布置在第一关闭元件与第二关闭元件中间的泄漏室。关闭元件可独立于彼此升高而脱离其与相应阀座的密封性抵接，且第二关闭元件经由从第二移位杆沿径向向外延伸至第二关闭元件的辐条连接到第二移位杆上，使得在辐条之间形成间隙以允许流体从泄漏室流动且流入排出通路。至少一个辐条包括面对泄漏室且从第二移位杆沿径向方向向外延伸的前缘、从前缘沿从泄漏室到排出通路的方向延伸的第一侧部，以及从前缘沿从泄漏室到排出通路的方向延伸的第二侧部。
前缘可与飞机机翼的前缘相当。因此，前缘为首先接触流体的辐条的部分，且/或如沿流动方向所见，是辐条的最前缘或部分。辐条通常是对称的，且因此具有类似于对称飞机机翼的性质。
具有前缘的辐条提供若干优点。例如，其有助于在清洁期间减少或甚至防止泄漏室中的压力累积。前缘甚至可有助于在辐条的所述特征下通常结合其它来提供真空。前缘还有助于沿远离泄漏室的方向(即，沿朝排出通路的方向)反射流体。结果，双座阀且特别是泄漏室、第二关闭元件和排出通路更有效地得到清洁，同时可避免压力累积和后溅。
如沿从泄漏室到排出通路的方向所见，辐条可包括第一横截面和第二横截面，其中第二横截面比第一横截面更宽。这些横截面为进一步强调前缘的结构和功能的特征。
辐条可包括后缘。后缘可与飞机机翼的后缘相当。因此，后缘为最后接触流体的辐条的部分，且/或如沿流动方向所见，是辐条的最后缘或部分。
如沿从泄漏室到排出通路的方向所见，辐条可包括第一横截面、第二横截面和第三横截面，其中第二横截面比第三横截面更宽。第三横截面代表进一步强调后缘的结构和功能的特征。
前缘可包括尖锐边缘。后缘也可包括尖锐边缘。后缘上的尖锐边缘的有利之处在于其朝排出通路引导液体，且减少或甚至消除从辐条的后溅。后缘上的尖锐边缘的有利之处在于其减少没有或减少清洁流体流的遮蔽区域。
第一侧部和第二侧部可连续地弯曲，且可在辐条的相应侧从前缘延伸至后缘。这是有利的，因为其减小了辐条周围的阻力，且因此减小了泄漏室中的压力累积。
双座阀可包括具有在后末梢中交会的后缘的多个的辐条。后末梢通常与后缘处的尖锐边缘共有相同的优点，即，其减小了未经历或不充分经历清洁流体的遮蔽区域。
在一个实施例中，前缘可沿辐条的整个长度延伸。在另一个实施例中，辐条可包括抵接部件，其位于前缘附近，且布置成在关闭元件从阀座升高时抵接第一关闭元件。抵接部件在关闭元件从阀座升高时消除了第二关闭部件抵接第一关闭部件的需要。由于其提供了第二关闭元件的更自由的设计，故这继而又是有利的。
抵接部件可位于前缘与第二关闭元件的周缘之间，且辐条可包括位于抵接部件与第二关闭元件的周缘之间的另一个前缘。
第二关闭元件可包括排出通路，且其中第二关闭元件的内表面和排出通路的内表面一起形成：沿从泄漏室到排出通路的方向变窄的连续地弯曲的表面；或沿从泄漏室到排出通路的方向变窄的有两个或多个平的或弯曲的表面节段的表面。在另一个实施例中，第二关闭元件可包括排出通路，且第二关闭元件的内表面和排出通路的内表面可一起形成喇叭形表面。
此表面的有利之处在于它们可提供确保泄漏室中不存在压力累积的文氏管(venturi)类效果。表面甚至可有助于通过提供流出泄漏室的较高速度的液体来降低泄漏室中的压力。它们还允许对排出通路使用相对较小的大小，这继而又减小了阀壳体的尺寸。
第二关闭元件可包括周缘和从周缘沿从泄漏室到排出通路的方向延伸的内表面。这意味着第二关闭元件没有面对第一关闭部件的任何平的上边沿。由于泄漏室中的压力累积在清洁期间可减小，故这是有利的。
L1可为L2的2.8到3.4倍大，其中L1为第二关闭元件的外周表面的直径，且D2排出通路的内径，且L1可为L3的1.6到2倍大，其中L3为直径L1与L2之间的轴向距离。
所有以上特征都直接地或间接地有助于双座阀，其中防止了泄漏室中的压力累积和后溅，同时仍获得了有效的清洁。简言之，第二关闭元件的内表面的形状和排出通路提供了允许液体流过的瀑布效果，以及减小泄漏室中的压力累积的文氏管类效果。前缘和后缘分别提供了机翼状设计，其减小来自辐条的阻力，且因此减小泄漏室中的压力累积。前缘上的尖锐边缘减小后溅，同时后缘和后末梢上的尖锐边缘减小遮蔽区域，即，难以清洁的区域。实际上有可能通过使用一个或多个所述特征来在清洁期间在泄漏室中获得负压，这确保了液体交换且因此清洗。清洁自身仍有效地完成。
本发明的其它目的、特征、方面和优点将从以下详细描述和从附图中清楚。
附图说明
现在将仅以举例的方式参照示意性附图来描述本发明的实施例，在附图中：
图1为双座阀的横截面视图，
图2为在阀处于关闭位置时的图1的阀的横截面局部透视图，
图3为在阀处于第一清洁位置或座升高位置时的图1的阀的横截面局部透视图，
图4为在阀处于第二清洁位置或座推动位置时的图1的阀的横截面局部透视图，
图5为用于图1的阀的关闭部件、移位杆和辐条的横截面局部视图，
图6为图5的关闭部件、移位杆和辐条的局部透视图，
图7为图5的关闭部件、移位杆和辐条的横截面局部透视图，
图8为可用于图1的阀的关闭部件、移位杆和辐条的另一个实施例的局部透视图，
图9为图8的关闭元件、移位杆和辐条的横截面局部透视图，
图10和11示出了用于图1的阀的辐条的横截面，以及
图12-14示出了可用于图1的阀的辐条的横截面的备选实施例。
具体实施方式
参看图1，示出了双座阀2。双座阀2具有带第一管区段14和第二管区段15的阀壳体3。管区段14,15经由中间壳体部分13连结到彼此上。中间壳体部分13形成第一管区段14与第二管区段15之间的通路。第一阀座4布置在中间壳体部分13的最接近第一管区段14的一端处，而第二阀座5布置在中间壳体部分13的最接近第二管区段15的一端处。
促动器16在第一管区段14上在与中间壳体部分13相对的第一管区段14上的位置处连接到阀壳体3上。第一移位杆12沿阀2的主轴线A从阀壳体3延伸穿过上阀盖17且延伸到第一管区段14中。第一关闭元件11布置在第一移位杆12的一端处。第一清洁元件11具有带中心通孔的盘的形式。第一移位杆12具有轴向通孔。
第二移位杆22从促动器16，经由第一移位杆12中的轴向孔，经由第一关闭元件11中的中心孔且经由中间壳体部分13与第一移位杆12同轴地延伸。第二关闭元件21布置在第二移位杆22的一端处。第二关闭元件21具有环或管的形式，且经由从第二移位杆22沿径向向外延伸的第二关闭元件21的辐条23附接到第二移位杆22上，从而形成允许流体流过辐条23的辐条23之间的间隙。在所示实施例中，四个辐条23-26(见图6)将第二关闭元件21附接到第二移位杆22上，且四个间隙27-30位于辐条23-26之间。辐条23-26可称为横梁或连接件。辐条23-26与第二关闭元件21位于离促动器16大致相同的轴向距离处。
主轴线A为第一移位杆12和第二移位杆22沿其延伸的轴线。第一移位杆12和第二移位杆22关于主轴线A对称，且在平行于主轴线A的方向上可移动或可移位。
排出通路7从第二关闭元件21经由第二管区段15，经由下阀盖18延伸且延伸到阀壳体3的外侧。
第一关闭元件11和第二关闭元件21面对彼此，且泄漏室6位于第一关闭元件11与第二关闭元件21中间。泄漏室6的边界由第一关闭元件11的面对第二关闭元件21的表面，由第二关闭元件21的面对第一关闭元件11的表面，以及由中间壳体部分13的内圆形表面限定。泄漏室6中的流体可流过辐条23进入排出通路7中，且进一步从排出通路7经由排出开口流出。
移位杆12,22、关闭元件11,21、座4,5和排出通路7通常具有圆形，且关于主轴线A对称。排出通路7具有在排出通路7的位置处的平衡缸19，在该位置处，排出通路7延伸穿过下阀盖18。
双座阀2在图1中处于其关闭位置。关闭位置由图2更详细示出，其中第一关闭元件11密封性地抵接第一阀座4，且其中第二关闭元件21密封性地抵接第二阀座5。关闭元件11,21具有用于垫圈的相应的环形凹槽，其有助于获得抵靠着相应阀座4,5的适当密封。关闭元件11,21由促动器16保持在其相应位置。在关闭位置，没有流体可在第一管区段14与第二管区段15之间流动。如果一些流体将泄漏穿过阀座4,5，则泄漏流体然后将进入泄漏室6，且通过流过辐条23且进入排出通路7来流出泄漏室6。
进一步参看图3，双座阀2设置在第一清洁位置，或执行所谓的上座升高。在此位置，促动器16将第一关闭元件11从第一阀座4升高短距离，使得第一关闭元件11与第一阀座4之间存在较小通路。第二关闭元件21抵接第二阀座5。这允许在第一管区段14中流动的清洁流体经由通路进入泄漏室6，这有效地清洁包括第一关闭元件上的垫圈的第一关闭元件11的外周，清洁第一阀座4，且清洁泄漏室6以及排出通路7。实现此清洁的流体基本上沿着第一流动通路F1。
进一步参看图4，双座阀2设置在第二清洁位置，或执行所谓的阀推动。在此位置，促动器16推动第二关闭元件21离开第一阀座4较短距离，使得第二关闭元件21与第二阀座5之间存在小通路。第一关闭元件11抵接第一阀座4。这允许在第二管区段15中流动的清洁流体经由通路进入泄漏室6，这有效地清洁包括第二关闭元件21上的任何垫圈的第二关闭元件21的外周，清洁第二阀座5，且清洁泄漏室6和排出通路7。实现此清洁的流体基本上沿着第二流动通路F2。
双座阀2也可设置在开启位置(未示出)。在此位置，促动器16沿朝促动器16的方向升高第一关闭元件11和第二关闭元件21两者，使得流体可在第一管区段14与第二管区段15之间流动。
如何将双座阀2设置在上述位置是现有技术中公知的，且促动器16可根据已知的技术和方法来实施。
进一步参看图5和6，辐条23-26相似，且围绕第二移位杆22对称地布置。使用辐条23-26的第一辐条23作为示范性实例，辐条23具有面对泄漏室6且从第二移位杆22沿径向方向向外延伸的前缘41。径向方向由方向D2指出。辐条23也沿轴向方向D1延伸，即，辐条23具有轴向延伸。轴向方向D1还可看作是从泄漏室6到排出通路7的方向。从泄漏室6到排出通路7的方向也由D3指出。
辐条23沿径向方向延伸意思是其具有径向延伸。其不一定沿平行于径向方向的方向延伸，因为其可相对于第二移位杆22向上倾斜或延其它方向倾斜(相对于第二移位杆22向下)。
进一步查看图10，其示出了辐条23的横截面，辐条23具有后缘44。辐条23的第一侧部42从前缘41沿从泄漏室6到排出通路7的方向D3延伸。辐条23的第二侧部43也从前缘41沿从泄漏室6到排出通路7的方向延伸。辐条23的侧部42,43还可以说是从前缘41且沿轴向方向D1延伸。
后缘44与前缘41相对。侧部42,43从前缘41延伸至后缘44。前缘41在最上方位置处具有尖锐边缘45，且后缘44在最下方位置处具有尖锐边缘46。对于所示的双阀座2，"最上"和"上"指出了物体比称为"最下"或"下"的物体位于更接近促动器16处。"最外"和"外"是指物体比称为"最内"或"内"的物体位于离中心轴线A更远处。最上可意味着最接近促动器，最下可意味着最远离促动器，最内可意味着最接近中心轴线A，且最外可意味着最远离中心轴线A。
第一侧部42具有弯曲表面42'，且第二侧部43具有弯曲表面43'。第一侧部42和第二侧部43连续地弯曲，且在辐条23的相应侧从前缘41延伸至后缘44。第一侧部42的弯曲表面42'具有包括多个切线的弯曲部，如，三(3)条、十(10)条或甚至更多条切线，其朝主轴线A倾斜相应的角。示出了两条此切线；倾斜角α1的切线t1和倾斜角α2的切线t2。第二侧部43的弯曲表面43'也具有包括多个切线的弯曲部，如，三(3)条、十(10)条或甚至更多切线，其朝主轴线A倾斜相应的角。
在此上下文中，"切线"是指普通几何学中限定和使用的常规切线。"弯曲表面"如参考标号42'和43'指出的弯曲表面，可表示非直的或非平面的表面。
进一步参看图11，如沿从泄漏室6到排出通路7的方向D1,D3所见且沿所述顺序，辐条23具有第一横截面55、第二横截面56和第三横截面57，其中第二横截面56比第一横截面55和第三横截面57更宽。横截面55,56和57可分别称为辐条23的相应宽度或厚度。横截面55,56,57沿与从第二移位杆22到第二关闭元件21的方向平行的方向上看到，即，沿从第二移位杆22到第二关闭元件21的辐条23的延伸看到。
如可从附图中看到那样，第一侧部42和第二侧部43分别连续弯曲，且在辐条23的相应侧从前缘41延伸至后缘44。前缘41可看作是首先接触流体的辐条23的部分或区段51，且/或是如在从泄漏室6到排出通路7的流动方向看到，为辐条23的最前缘或部分。后缘44可看作是最后接触流体的辐条23的部分或区段54，且是如在从泄漏室6到排出通路7的流动方向上看到，为辐条23的最后缘或部分。在前缘41与后缘44之间，辐条23具有形成辐条23的最厚区段的中间区段53。
转回到图5，双座阀2具有四个辐条23-26。辐条对称地布置，且在所示实施例中是相同的。辐条23-26中的各个均具有相应的后缘46,71,72，且后缘46,71,72从第二关闭元件21延伸至中心轴线A，其中，它们交会于后末梢74。
前缘41可沿辐条23的整个长度从第二关闭元件21延伸至第二移位杆22。然而，且进一步参看图7，这里由辐条24列举的辐条可包括抵接部件61，其在关闭元件11,21从阀座4,5升高时，即，在阀2处于开启位置时，位于前缘62附近且布置成抵接第一关闭元件11。这种抵接实施成允许第二关闭元件21有助于第一关闭元件11的升高。传统上，第二关闭元件21的径向平的和圆形的上边沿用于在操作阀时有助于升高第一关闭元件11。
辐条24具有另一个前缘63，其位于抵接部件61与第二关闭元件21的周缘37之间。抵接部件61位于前缘62与第二关闭元件21的周缘37之间。
如例如可在图6和7上看到那样，如沿第二关闭元件21的径向方向所见，第二关闭元件21的周缘37是第二关闭元件21的最外和最上的边缘。第二关闭元件21的所有外表面中的外周表面10是最上方的一个，且终止于最上缘37处。第二关闭元件21的内表面31从边缘37沿从泄漏室6到排出通路7的方向D1,D3延伸。这意味着没有从周缘37沿平行于第二关闭元件21的径向方向的方向延伸的平表面。作为替代，这可以说第二关闭元件21具有上外周尖锐边缘。外周表面10与从周缘37延伸的内表面31之间的角小于90°。
转回图1，可以说第二关闭元件21包括排出通路7。第二关闭元件21的内表面8和排出通路7的内表面9一起形成连续地弯曲的表面8,9，其从泄漏室6到排出通路7变窄。可以说，内表面8,9一起形成喇叭形的表面8,9。作为备选，内表面8,9可具有沿从泄漏室6到排出通路7的方向D1,D3变窄的一个或多个平的或弯曲的表面节段。
可给予第二关闭元件21和排出通路7一些预定测量值。例如，L1可为L2的2.8到3.4倍大，其中L1为第二关闭元件21的外周表面10的直径，且L2为排出通路7的内径。L1可为L3的1.6到2倍大，其中L3为直径L1和L2之间的轴向距离。
参看图12，辐条23的前缘41和/或后缘44为圆形。这给予辐条23与对称飞机机翼对称的横截面形状。
参看图13，辐条23的侧部42,43可具有从前缘41延伸至后缘44的直表面节段。需要至少两个直表面。
参看图14，辐条23可实施为没有后缘。在此情况下，辐条23具有连接侧部42,43的平表面49。图10和12-14中所示的前缘、后缘和侧部的各种实施例可组合来形成辐条的新的实施例。
前缘41可限定为辐条23的一部分，与如沿方向D1,D3所见的位于前缘41后的辐条23的区段相比，其形成具有更小的宽度或横截面的边缘部分。后缘44可限定为辐条23的一部分，与如沿方向D1,D3所见的位于前缘41前的辐条23的区段相比，其形成具有更小的宽度或横截面的边缘部分。
参看图8和9，示出了辐条的另一个实施例。各个辐条如辐条24具有前缘41、后缘44和中间区段53，中间区段53位于前缘41与后缘44的中间，且比前缘41和后缘44两者更宽。前缘41具有很小的平边缘。
从以上描述得出的是，尽管本发明的各种实施例已经描述和示出，但本发明不限于此，而是可体现为以下权利要求中限定的主题的范围的其它方式。