(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無菌ダブルシートバルブであって、２つの導管（１６、２０）への接続部（１４、１８）を有するハウジング（１２）と、前記ハウジング（１２）内において前記２つの導管（１６、２０）への前記接続部（１４、１８）間で長手方向軸（２２）の方向に互いに離間して配置される第１のバルブシート（２８）及び第２のバルブシート（３２）と、シール式に前記第１のバルブシート（２８）と相互作用する第１の閉鎖体（２４）と、シール式に前記第２のバルブシート（３２）と相互作用する第２の閉鎖体（３０）と、中空設計であるとともに前記第１の閉鎖体（２４）に接続される第１の細長いバルブステム（４０）と、該第１のバルブステム（４０）の内部を通って延びるとともに前記第２の閉鎖体（３０）に接続される第２の細長いバルブステム（４２）と、径方向内側の開口（８０）を有するとともに、前記第１のバルブステム（４０）と前記第２のバルブステム（４２）との間に存在する隙間（７６）をシールするように機能するダイアフラム（７８）であって、該ダイアフラム（７８）の外側リム（８４）がシール式に前記２つの閉鎖体（２４、３０）のうちの一方に固定されるとともに、該ダイアフラム（７８）の内側リム（８２）がシール式に前記２つのバルブステム（４０、４２）のうちの一方に固定される、ダイアフラム（７８）とを備え、該ダイアフラム（７８）の前記外側リム（８４）はシール式に前記第２の閉鎖体（３０）に固定されることと、前記ダイアフラム（７８）の前記内側リム（８２）はシール式に、前記第１のバルブステム（４０）に前記第１の閉鎖体（２４）から或る距離をおいて固定されることとを特徴とする、無菌ダブルシートバルブ。
【請求項２】
前記第１のバルブステム（４０）は中空の延長部（５４）を有し、該延長部（５４）は、前記第１の閉鎖体（２４）から前記第２の閉鎖体（３０）に向かって延びるとともに、前記第１の閉鎖体（２４）に解除可能に接続され、前記第２の閉鎖体（３０）に面する前記第２のバルブステム（４２）の端部（７４）が、前記延長部（５４）を通って延びることと、前記ダイアフラム（７８）の前記内側リム（８２）はシール式に前記延長部（５４）に固定されることとを特徴とする、請求項１に記載のダブルシートバルブ。
【請求項３】
前記延長部（５４）は２つのスリーブ形状セクション（５６、５８）を有し、該２つのスリーブ形状セクション（５６、５８）は互いに解除可能に接続され、該２つのスリーブ形状セクション（５６、５８）の間には前記ダイアフラム（７８）の前記内側リム（８２）がクランプされることを特徴とする、請求項２に記載のダブルシートバルブ。
【請求項４】
前記延長部（５４）は、前記第１の閉鎖体（２４）の前記第２の閉鎖体（３０）の方を向いている側にディスク（６２）を有し、該ディスク（６２）の外側リム（６４）はシール式に、前記第１の閉鎖体（２４）の前記第２の閉鎖体（３０）の方を向いている側に当接し、前記第１の閉鎖体（２４）のシール要素（２６）と相互作用することを特徴とする、請求項２又は３に記載のダブルシートバルブ。
【請求項５】
前記ディスク（６２）と前記第１の閉鎖体（２４）との間に漏洩監視用の隙間（６６）があり、該隙間は、前記第１のバルブステム（４０）と前記第２のバルブステム（４２）との間の前記隙間（７６）と連通することを特徴とする、請求項４に記載のダブルシートバルブ。
【請求項６】
前記第２の閉鎖体（３０）はカップ（９０）の形状であり、該カップ（９０）の開放側（９２）は前記第１の閉鎖体（２４）の反対側を向いており、該カップ（９０）の基部（９４）は前記第１の閉鎖体（２４）の方を向いているとともに、径方向内側の開口（９６）が設けられ、該開口（９６）の中には前記第１のバルブステム（４０）が突出し、前記カップ（９０）の外側リム（９８）がシール式に前記第２のバルブシート（３２）と相互作用し、前記ダイアフラム（７８）の前記外側リム（８４）が、前記カップ（９０）の前記基部（９４）の前記開口（９６）のリムと、前記カップ（９０）に解除可能に接続されるカウンターホルダー（１００）との間にクランプされることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のダブルシートバルブ。
【請求項７】
前記カップ（９０）の前記開放側（９２）は、取外し可能なキャップ（１０４）によってシール式に閉鎖され、該取外し可能なキャップ（１０４）の外側リム（１０６）は、シール式に前記カップ（９０）の前記外側リム（９８）に当接し、前記第２の閉鎖体（３０）のシール要素（３４）と相互作用することを特徴とする、請求項６に記載のダブルシートバルブ。
【請求項８】
前記カップ（９０）の内部は、前記第１のバルブステム（４０）と前記第２のバルブステム（４２）との間の前記隙間（７６）と連通することを特徴とする、請求項６又は７に記載のダブルシートバルブ。
【請求項９】
前記第２の閉鎖体（３０）はカップ（９０）の形状であり、該カップ（９０）の開放側（９２）は前記第１の閉鎖体（２４）の反対側を向いており、該カップ（９０）の基部（９４）は前記第１の閉鎖体（２４）の方を向いているとともに、径方向内側の開口（９６）が設けられ、該開口（９６）の中には前記第１のバルブステム（４０）が突出し、前記カップ（９０）の外側リム（９８）がシール式に前記第２のバルブシート（３２）と相互作用し、前記ダイアフラム（７８）の前記外側リム（８４）が、前記カップ（９０）の前記基部（９４）の前記開口（９６）のリムと、前記カップ（９０）に解除可能に接続されるカウンターホルダー（１００）との間にクランプされ、
前記延長部（５４）と、前記第２の閉鎖体（３０）と、前記カウンターホルダー（１００）と、前記第２の閉鎖体（３０）と前記延長部（５４）との間に固定される前記ダイアフラム（７８）とを備える構成は、カートリッジ（１１４）を形成し、該カートリッジ（１１４）は事前組立てすることができるとともに、全体として交換することができることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか１項に記載のダブルシートバルブ。
【請求項１０】
前記延長部（５４）は前記第１の閉鎖体（２４）に螺合されることを特徴とする、請求項９に記載のダブルシートバルブ。
【請求項１１】
前記第１のバルブステム（４０）と前記第２のバルブステム（４２）との間の前記隙間（７６）をシールする目的で、前記ダイアフラム（７８）の代わりに、波形ベローズ（１１８）又は何らかの他のシールシステムとして設計されるシールを有する取替え用カートリッジ（１１６）を特徴とする、請求項９又は１０に記載のダブルシートバルブ。
【請求項１２】
前記第１のバルブシート（２８）及び／又は前記第２のバルブシート（３２）は軸−径方向バルブシートであることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のダブルシートバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無菌ダブルシートバルブに関する。この無菌ダブルシートバルブは、２つの導管への接続部を有するハウジングと、ハウジング内において２つの導管への接続部間で長手方向軸の方向に互いに離間して配置される第１のバルブシート及び第２のバルブシートと、シール式に第１のバルブシートと相互作用する第１の閉鎖体と、シール式に第２のバルブシートと相互作用する第２の閉鎖体と、中空設計であるとともに第１の閉鎖体に接続される第１の細長いバルブステムと、第１のバルブステムの内部を通って延びるとともに第２の閉鎖体に接続される第２の細長いバルブステムと、径方向内側の開口を有するとともに、第１のバルブステムと第２のバルブステムとの間に存在する隙間をシールするように機能するダイアフラムであって、ダイアフラムの外側リムがシール式に２つの閉鎖体のうちの一方に固定されるとともに、ダイアフラムの内側リムがシール式に２つのバルブステムのうちの一方に固定される、ダイアフラムとを備える。
【背景技術】
【０００２】
この種の無菌ダブルシートバルブが特許文献１から既知である。
【０００３】
初めに述べたタイプの無菌ダブルシートバルブが、特に、無菌の作業状態が必要とされるプロセス工学プラントにおいて用いられる。これは、食品産業、飲料品産業及び製薬産業におけるプロセス工学プラントに特に当てはまる。
【０００４】
無菌状態を満たす必要のないダブルシートバルブと比べて、無菌ダブルシートバルブの場合には、ダブルシートバルブのハウジングを通って流れる媒体が、内側の第２のバルブステムと、中空な外側の第１のバルブステムとの間の隙間に侵入する可能性がないという要件がある。この目的で、既知の無菌ダブルシートバルブは、第１のバルブステムと第２のバルブステムとの間に存在する隙間をシールする、径方向内側の開口を有するダイアフラムを有する。既知の無菌ダブルシートバルブの場合、シールの外側リムはシール式に閉鎖体に固定される。この閉鎖体はダブルシートバルブの取付け位置の頂部にある。一方、シールの内側リムはシール式に内側バルブステムに、より詳細には閉鎖体から或る距離をおいて固定される。この閉鎖体はダブルシートバルブの取付け位置の底部にある。この閉鎖体は内側バルブロッドに接続している。
【０００５】
既知の無菌ダブルシートバルブのこの構造は、以下の不都合点をもたらす。１つの不都合点は、既知のダブルシートバルブは保守及び点検が容易でないことである。この理由は、既知のダブルシートバルブではダイアフラムが事前組立て式モジュールの一部である構造が可能でないためである。ダイアフラムはダブルシートバルブから単一部品として取り外すことしかできない。ダイアフラムを交換する必要がある場合、ダイアフラムを取り外すことを可能にするために、ダブルシートバルブは閉鎖体の領域を多くの個別の部品に分解しなくてはならない。反対に、新しいダイアフラムを既知のダブルシートバルブに取り付けるときには、ダイアフラムをバルブハウジングの外部の部材からなるモジュールに事前取付けし、次にこのモジュールの全体を、ダイアフラムがモジュールに既に固定された状態でハウジング内に挿入することが可能でない。したがって、ダブルシートバルブの機能的なサブアセンブリを、機能的に同一であるが構造的に異なるサブアセンブリと取り替えることも可能でない。例えば、ダイアフラム以外の何らかのシールシステムを第１のバルブステムと第２のバルブステムとの間の隙間をシールするシールとして有するダブルシートバルブを作動させることが望ましい場合がある。何らかのシールシステムとは、例えば波形ベローズである。この目的では、既知のダブルシートバルブは完全に組み立て直す必要がある。
【０００６】
既知の無菌ダブルシートバルブの別の不都合点は、漏洩監視についての不都合点である。特に無菌ダブルシートバルブの場合、ダブルシートバルブの作動時に、第１の閉鎖体及び第２の閉鎖体上に存在する１つ又は複数のシール要素がシール式にそれぞれのバルブシートと相互作用しているかどうか、又は、漏洩、ひいては対応するシール要素を越えて漏洩空間内への媒体の移動があるかどうかを継続的に監視する必要がある。この目的で、無菌ダブルシートバルブは漏洩監視装置に接続している。
【０００７】
既知のダブルシートバルブでは、閉鎖体上に存在するシール要素に対する漏洩監視手段を取付け位置の底部にある閉鎖体に設けない。結果として、２つの閉鎖体間の漏洩空間は、化学的に洗浄することができず、蒸気滅菌法によってのみ洗浄することができる。化学洗浄の場合、下側閉鎖体のシール要素が耐漏洩性でなければ化学洗浄剤が漏洩空間から他の導管内に通り抜け、既知のダブルシートバルブにおいて下側閉鎖体の漏洩監視部がない状態では漏洩を検出することが可能でない。下側閉鎖体に漏洩監視部を設けることを意図する場合、内側バルブロッドを通して漏洩監視を可能にするために、内側バルブロッドは中空設計であるか、又は穴が開けられる。しかしながら、これにより内側バルブロッドの弱化を招いてしまう。
【０００８】
さらに、特許文献２は無菌ダブルシートバルブを開示している。この無菌ダブルシートバルブは、シール式に双方の閉鎖体に固定されたダイアフラムを有し、閉鎖体をバルブシートに対してシールするシール機能を同時に有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】独国特許第１０２００６０２５６５３号
【特許文献２】国際公開第９８／０５４４９３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の根底にある目的は、初めに述べたタイプの無菌ダブルシートバルブを製造することである。この方法でダブルシートバルブの保守／点検の容易さが向上する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によると、この目的は初めに述べた無菌ダブルシートバルブに関して達成される。これは、ダイアフラムの外側リムがシール式に第２の閉鎖体に固定されるとともに、ダイアフラムの内側リムがシール式に、第１のバルブステムに第１の閉鎖体から或る距離をおいて固定されることに基づく。
【００１２】
本発明に係る無菌ダブルシートバルブでは、ダイアフラムの内側リムはこうしてシール式に中空設計の外側バルブステムに固定される。一方、既知のダブルシートバルブでは、ダイアフラムの内側リムは内側バルブステムに固定される。本発明に係る無菌ダブルシートバルブでは、ダイアフラムの外側リムが更に、シール式に第２の閉鎖体に固定される。第２の閉鎖体は内側バルブステムに接続している。ここでは、ダイアフラムの内側リムが第１のバルブステムに第１の閉鎖体から或る軸方向距離をおいて固定される。
【００１３】
本発明に従った方法で、好ましくは取付け位置の底部にある閉鎖体と、外側の中空なバルブステムとの間にダイアフラムを配置することにより、２つの閉鎖体間に存在する漏洩空間の領域において、ダブルシートバルブの機能部を、事前組立て式モジュールすなわちカートリッジに組み合わせることがここでは可能になる。事前組立て式モジュールすなわちカートリッジは、下側閉鎖体と、ダイアフラムと、中空の外側バルブステムの一部とを備える。特に、ダイアフラムをこれらの事前組立て式カートリッジすなわちモジュールに一体部品として取り付けることにより、ダブルシートバルブの保守がダブルシートバルブの使用者にとってかなりの程度より容易になることができる。これは、正確には、ダイアフラムの交換及び適切な取付けが困難であることに起因する。対照的に、使用者が製造業者から必要とするのは、事前組立て式カートリッジのみである。事前組立て式カートリッジはまた、使用者が容易に取付け及び取外しすることができる。その間、ダイアフラムはカートリッジに既に適切に取り付けられている。
【００１４】
さらに、ダブルシートバルブの使用者は、したがって、漏洩空間の領域において、バルブステム間の隙間をシールする種々のシステムを用いることができる。例えば、ダイアフラムを含むカートリッジを、例えば、ダイアフラムの代わりに波形ベローズを有するカートリッジと取り替えて、バルブステム間の隙間をシールすることが可能である。他の単純なシールシステムも本明細書において考慮することができる。
【００１５】
対照的に、この種のモジュール式構造は既知のダブルシートバルブでは可能でない。この理由は、ダイアフラムの内側リムが内側バルブステムに固定されているためである。一方、この構成は、ダイアフラムの内側リムが内側バルブステムと係合しなくてはならないことを必然的に伴う。この目的では、内側バルブステムは、係合領域において自由であるべきである、すなわち係合領域において外側バルブステムに囲まれていてはならないことを必要とする。さらに、内側バルブステムは、通常及び好ましくは一体設計であり、したがって、既知のダイアフラム構成は、漏洩空間の領域において互換性（interchangeable）のあるカートリッジの形態のモジュール式構造に初めから適していない。
【００１６】
さらに、本発明に従った方法で、好ましくは取付け位置の底部にある閉鎖体と、中空設計の外側バルブステムとの間にダイアフラムを配置することにより、下側閉鎖体に漏洩監視部を設けることが可能になる。これを達成するのに内側バルブステムが中空であることは必要としない。このことは以下により詳細に記載される。
【００１７】
軸方向に短い構造を目的として、ダイアフラムの内側リムは第１のバルブステムに第１の閉鎖体から或る距離をおいて固定されることが好ましい。これにより、ダイアフラムは、長手方向軸の方向に短い距離だけ延びる又は本質的に全く延びない。ここでは、ダイアフラムの内側リムは、軸方向に概ね第２の閉鎖体におけるダイアフラムの外側リムの固定点の高さに位置するか、せいぜいこの固定点から軸方向に短い距離にある。
【００１８】
好ましい実施形態において、第１のバルブステムは中空の延長部を有し、この延長部は、第１の閉鎖体から第２の閉鎖体に向かって延びるとともに、第１の閉鎖体に解除可能に接続される。第２の閉鎖体に面する第２のバルブステムの端部が、その延長部を通って延びる。ダイアフラムの内側リムはシール式に延長部に固定される。
【００１９】
一方、この処置（measure）により、軸方向に短い長さを有するダイアフラムを構成することが可能になる。この理由は、ダイアフラムの内側リムを第１のバルブステムの延長部に、第２の閉鎖体に対して軸方向のすぐ近位に固定することができるためである。他方、第１の閉鎖体への延長部の解除可能な接続部は、モジュール式構造を目的として、第１の閉鎖体から始まって、ダイアフラムを含む機能部材をカートリッジに組み合わせることができるという利点を有する。カートリッジは、第１の閉鎖体から簡単に全体として取り外すことができる。
【００２０】
延長部は２つのスリーブ形状セクションを有し、これら２つのスリーブ形状セクションは互いに解除可能に接続され、これら２つのスリーブ形状セクションの間にはダイアフラムの内側リムがクランプされる場合がここでは更に好ましい。
【００２１】
この処置により、ダブルシートバルブの組立ての容易さ、ひいては保守の容易さも更に向上する。これは、シールの内側リムが、解除可能に相互接続される２つのスリーブ形状セクション間に挿入され、次に、２つのスリーブ形状セクションをともに接続、好ましくは螺合することによって、シールの内側リムが適所にクランプされることによる。カートリッジの形態での事前組立て可能な構造を目的として、このプロセスは完全にハウジングの外部で行うことができる。
【００２２】
延長部は、第１の閉鎖体の第２の閉鎖体の方を向いている側にディスクを有し、このディスクの外側リムはシール式に、第１の閉鎖体の第２の閉鎖体の方を向いている側に当接し、第１の閉鎖体のシール要素と相互作用する場合がここでは更に好ましい。
【００２３】
第１のバルブステムの延長部のディスクは、第１の閉鎖体とともに、第１の閉鎖体の領域において漏洩監視を可能にすることがここでは有利である。第１の閉鎖体のシール要素がそのシール効果を失い、それにより漏洩が起こる場合、漏洩はディスクと第１の閉鎖体との間に広がる可能性があり、漏洩を漏洩監視装置によって検出することができる。
【００２４】
これに関して、ディスクと第１の閉鎖体との間に漏洩監視用の隙間があり、この隙間は、第１のバルブステムと第２のバルブステムとの間の隙間と連通する場合が好ましい。
【００２５】
したがって、ディスクと第１の閉鎖体との間の隙間が第１のバルブステムと第２のバルブステムとの間の隙間と連通していることによって、第１の閉鎖体のシール要素の耐漏洩性を、同じ漏洩監視装置によって監視することが可能であることが有利である。この監視装置は、ダイアフラムの領域における第１のバルブステムと第２のバルブステムとの間の隙間に漏洩が広がるのを監視する。
【００２６】
別の好ましい実施形態において、第２の閉鎖体はカップの形状である。このカップの開放側は第１の閉鎖体の反対側を向いている。このカップの基部は第１の閉鎖体の方を向いているとともに、径方向内側の開口が設けられている。この開口の中には第１のバルブステムが突出している。カップの外側リムがシール式に第２のバルブシートと相互作用する。ダイアフラムの外側リムが、カップの基部の開口のリムと、カップに解除可能に接続されるカウンターホルダー（counter holder）との間にクランプされる。
【００２７】
この実施形態は、カウンターホルダーとカップの基部の開口のリムとの間にダイアフラムの外側リムを固定することを、特に、カウンターホルダーをカップに螺合することができる場合、容易に対処可能な方法で実行することができるという利点を有する。カウンターホルダーは、カップの内側においてカップに螺合されることが好ましい。
【００２８】
既知の無菌ダブルシートバルブとは対照的に、第２の閉鎖体のカップ形状の実施形態はまた、第２の閉鎖体の領域において漏洩監視を更に可能にする。第２の閉鎖体の領域における漏洩監視は、第２の閉鎖体のカップ形状の実施形態によって簡単に可能になる。これは、カップの内部を漏洩監視用のキャビティとして用いることができることに起因する。この目的では第２のバルブステムは中空設計であるか又は穴が開けられる必要はない。第２のバルブステムに必要なのは、せいぜい外周部に刻まれた刻み目（milled cuts）であり、この刻み目により、カップの内部が漏洩監視装置と連通することが可能になる。漏洩監視装置はまた、２つのバルブステム間の隙間を監視する。
【００２９】
カップの開放側は、取外し可能なキャップによってシール式に閉鎖され、取外し可能なキャップの外側リムは、シール式にカップの外側リムに当接し、第２の閉鎖体のシール要素と相互作用する場合がここでは更に好ましい。
【００３０】
上述の実施形態と同様であるこの実施形態によると、第１のバルブステムはディスクを有し、このディスクはシール式に、第１の閉鎖体の第２の閉鎖体の方を向いている側に当接する。この実施形態により、第２の閉鎖体において信頼性のある漏洩監視が可能になることが有利である。第２の閉鎖体のシール要素に不具合がある場合、漏洩がキャップと第２の閉鎖体との間でカップ形状のキャビティ内に広がり、その場合、漏洩を検出することができる。
【００３１】
カップの内部が第１のバルブステムと第２のバルブステムとの間の隙間と更に連通する。
【００３２】
再び述べると、第１のバルブステムと第２のバルブステムとの間の隙間に漏洩が広がるのを監視する同じ漏洩監視装置を用いて、第２の閉鎖体のシール要素における漏洩を検出することができることもここでは有利である。
【００３３】
上述の実施形態のうちの１つ又は複数の別の好ましい実施形態において、延長部と、第２の閉鎖体と、カウンターホルダーと、第２の閉鎖体と延長部との間に固定されるダイアフラムとを備える構成は、カートリッジを形成する。このカートリッジは事前組立てすることができるとともに、全体として交換することができる。
【００３４】
換言すると、上述のカートリッジは事前組立て式サブアセンブリの形態であることが有利である。事前組立て式サブアセンブリは、既に一体化されたダイアフラムにより、顧客自身でも手間なく交換又は取付けすることができる。これを達成するのに工場による顧客サービスを必要としない。
【００３５】
さらに、この実施形態により、別の好ましい実施形態において想定されるように、ダイアフラムを含むカートリッジの代わりに取替え用カートリッジをダブルシートバルブに取り付けることが可能になる。上記取替え用カートリッジは、２つのバルブステム間の隙間をシールする目的で、波形ベローズ又は何らかの他のシールシステムとして設計されるシールを有する。
【００３６】
したがって、この実施形態における本発明に係るダブルシートバルブにより、バルブステム間の隙間をシールする種々のシールシステムを用いることが可能になる。この目的では、ダブルシートバルブは完全に組み立て直す必要はない。ダイアフラムを含むカートリッジを異なるシールシステムを含む取替え用カートリッジと取り替えることを、ダブルシートバルブの使用者自身が顧客のもとで（at the customer's premises）実行することもできる。この目的では工場による顧客サービスを必要としない。
【００３７】
第１のバルブステムの延長部は第１の閉鎖体に螺合されていることが好ましい。カップはカウンターホルダーに螺合されていることが同様に好ましい。
【００３８】
延長部と、カップと、カウンターホルダーとを備える構成は、ダイアフラムによってともに保持される。一方、ダイアフラムの外側リムはカップとカウンターホルダーとの間にクランプされ、ダイアフラムの内側リムは延長部に固定される。
【００３９】
更に好ましいオプションとして、第１のバルブシート及び／又は第２のバルブシートは軸−径方向バルブシートである。
【００４０】
軸−径方向シールシートは、特に、２つの閉鎖体のいわゆる「短行程作動」中、径方向シールシートと比べてより高い動作信頼性という利点を有する。
【００４１】
更なる利点及び特徴部が以下の説明及び添付の図面から明らかとなる。
【００４２】
上述した特徴部及び説明されないままの特徴部は、それぞれ示されている組合せだけでなく、他の組合せ又は単独でも本発明の範囲から逸脱することなく用いることができることが自明である。
【００４３】
本発明の例示的な実施形態が、図面において示されるとともに、この図面を参照して以下により詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】無菌ダブルシートバルブの一部の長手方向断面図である。
【図２】カートリッジとして単独で事前組立てされている、図１のダブルシートバルブの機能部材のサブアセンブリを、長手方向断面において、図１よりも大きな縮尺で示す図である。
【図３】図２のカートリッジの代わりに図１のダブルシートバルブに取り付けることができる取替え用カートリッジを図２と同様の図において示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
全体を参照する符号１０が付された無菌ダブルシートバルブの一部が図１に示されている。図２はダブルシートバルブ１０の更なる詳細を示している。
【００４６】
図１によると、ダブルシートバルブ１０は、導管１６への接続部１４と導管２０への接続部１８とを有するハウジング１２を有する。導管１６及び導管２０は破線で示されている。ダブルシートバルブ１０は、導管１６と導管２０とを切り替え可能に互いに接続及び分離するのに用いられる。
【００４７】
図１において、ダブルシートバルブ１０の長手方向軸に参照符号２２が付されている。
【００４８】
ハウジング１２内には第１の閉鎖体２４が配置される。第１の閉鎖体２４はシール要素２６を有する。第１の閉鎖体２４はシール式に第１のバルブシート２８と相互作用する。第１のバルブシート２８は、ハウジング１２において第１の接続部１４と第２の接続部１８との間に配置される。図１の図面の右半分は、第１のバルブシート２８とシール接触している第１の閉鎖体２４を示している。一方、図１の図面の左半分は、開放位置にある閉鎖体２４を示している。開放位置では、第１の閉鎖体２４は第１のバルブシート２８から上方に離れて移動されている。
【００４９】
第１の閉鎖体２４から長手方向軸２２の方向に離間している第２の閉鎖体３０が、ハウジング１２内に配置される。
【００５０】
第２の閉鎖体３０はシール式に第２のバルブシート３２と相互作用する。第２のバルブシート３２はハウジング１２において第１の接続部１４と第２の接続部１８との間に配置される。第２のバルブシート３２とシール接触するように、第２の閉鎖体３０はシール要素３４を有する。
【００５１】
図１の図面の右半分は、閉鎖位置における第２の閉鎖体３０を示している。閉鎖位置では、第２の閉鎖体３０はシール式に第２のバルブシート３２に当接している。図１の図面の左半分は、開放位置における第２の閉鎖体３０を示している。開放位置では、第２の閉鎖体３０は第２のバルブシート３２から上方に離れて移動されている。
【００５２】
バルブシート２８及び３２は軸−径方向バルブシートである。
【００５３】
図１の図面の左半分に示されているダブルシートバルブ１０の作動状態において、導管１６と導管２０とは媒体を移送するように互いに接続されている。すなわち媒体、例えば製品が、導管１６から導管２０に、又は導管２０から導管１６に通り抜けることができる。図１の図面の右半分に示されているダブルシートバルブ１０の作動状態において、導管１６と導管２０とは互いに分離されている、すなわち互いに遮断されている。したがって、この作動状態では、いかなる媒体も導管１６から導管２０に、又は導管２０から導管１６に通り抜けることが不可能である。
【００５４】
閉鎖体２４及び３０は、「短行程作動」と称される他の作動状態（図示せず）をとることもできる。第１の閉鎖体２４の短行程作動の場合、この閉鎖体は第１のバルブシート２８から上方に僅かに離れて上がっており、一方、第２の閉鎖体３０は、図１の図面の右半分に示されているように閉鎖位置にあるままである。第２の閉鎖体３０の短行程作動中、この閉鎖体は第２のバルブシート３２から上方に僅かに上がっており、一方、第１の閉鎖体２４は、図１の図面の右半分に示されているように閉鎖状態にあるままである。
【００５５】
第１の閉鎖体２４又は第２の閉鎖体３０の短行程作動は、ハウジング１２内で２つのバルブシート２８及び３２の間に位置する漏洩空間３６を、洗浄剤で洗浄するのに用いられる。洗浄剤は導管１６を介して供給することができる。その間、第１の閉鎖体２４は短行程だけ持ち上げられる。その間、第２の閉鎖体３０は閉鎖位置にあるままである。または、洗浄剤は導管２０を介して供給することができる。この場合、第２の閉鎖体３０は短行程だけ持ち上げられる。その間、第１の閉鎖体２４は閉鎖位置にあるままである。
【００５６】
第１の閉鎖体２４と第２の閉鎖体３０との上述の異なる移動は、駆動部３８（詳細には図示せず）によって制御される。駆動部３８は、ダブルシートバルブにとって通例の空気圧駆動部として設計される。
【００５７】
駆動部３８は、細長い第１のバルブステム４０を介して第１の閉鎖体２４に作用する。第１のバルブステム４０は、第１の閉鎖体２４に接続しているとともに、中空設計である。駆動部３８は、細長い第２のバルブステム４２を介して第２の閉鎖体３０に作用する。第２のバルブステム４２は第１のバルブステム４０を通って延びている。この構成において、閉鎖体２４及び３０の相互に独立した短行程の持上げを可能にするために、第２のバルブステム４２は第１のバルブステム４０に対して長手方向軸２２の方向に移動することができ、第１のバルブステム４０は同様に第２のバルブステム４２に対して長手方向軸２２の方向に移動することができる。
【００５８】
駆動部３８から始まって、第１のバルブステム４０は多部品設計であり、図示の部分において、ステム部分４４及び４６を有する。ステム部分４４及び４６はねじ山４８によってともに螺合される。同時に、ステム部分４６はねじ山５２によって管状部品５０に螺合される。管状部品５０は第１の閉鎖体２４に一体的につながっている。
【００５９】
しかしながら、駆動部３８から見ると、第１のバルブステム４０は第１の閉鎖体２４で終端せず、第１の閉鎖体２４から延長部５４の第２の閉鎖体３０に続いている。第１のバルブステム４０の延長部５４は２つのスリーブ形状セクション５６及び５８を有する。スリーブ形状セクション５６及び５８はねじ山６０によってともに螺合される。スリーブ形状セクション５６は、第１の閉鎖体２４に向かって広がってディスク６２の形状をなす。ディスク６２の外側リム６４はシール式に、第１の閉鎖体２４の第２の閉鎖体３０の方を向いている側に当接する。その間、ディスク６２と第１の閉鎖体２４との間には隙間６６が依然として存在する。以下に記載するように、隙間６６は漏洩監視部として機能する。第１の閉鎖体２４に対してディスク６２をシールすることは、第１のシール体２４のシール要素２６によって達成される。
【００６０】
図２から見て取ることができるように、ディスク６２はその外周部に、シール要素２６に適合する外形形状部６８を有する。
【００６１】
スリーブ形状セクション５６は、第１の閉鎖体２４に係合するセクション７０を更に有する。第１の閉鎖体２４は径方向中央領域において中空設計であり、セクション７０はねじ山７２によって第１の閉鎖体２４に螺合される。スリーブ形状セクション５６と第１の閉鎖体２４との螺合された接合部を解除することによって、延長部５４はこうして第１の閉鎖体２４から取り外すことができる。
【００６２】
図１に示されている部分において、又は、少なくともその部分のハウジング１２を通って延びる領域において、第２のバルブステム４２は単一部品であるとともに、固体材料からなるロッドとして設計される。第２のバルブステム４２は下端部７４を有する。下端部７４は概ね第２の閉鎖体３０の高さに位置する。
【００６３】
第１のバルブステム４０と第２のバルブステム４２との間には隙間７６がある。これは２つのバルブステム４０及び４２が互いに対して長手方向の移動を可能にしなければならないためである。隙間７６はまた延長部５４に沿って延びる。しかしながら、無菌ダブルシートバルブには、製品又は洗浄剤が隙間７６に侵入することを防ぐ必要がある。したがって、隙間７６はハウジング１２の内部からシールされていなければならない。この目的で、ダブルシートバルブ１０はダイアフラム７８を有する。ダイアフラム及びダイアフラムの取付けは、図２を参照して以下により詳細に更に記載される。
【００６４】
ダイアフラム７８は開口８０を有する。開口８０は長手方向軸２２に対して径方向内側にある。開口８０があるために、ダイアフラム７８は内側リム８２を有する。ダイアフラム７８は外側リム８４を更に有する。全体として、ダイアフラム７８は環状カラーの形状を有する。この環状カラーは、長手方向軸２２に対して略垂直に延在するセクション８６と、長手方向軸２２に対して略平行に延在するセクション８８とを有する。
【００６５】
ダイアフラム７８の外側リム８４又はセクション８８はシール式に第２の閉鎖体３０に固定される。一方、内側リム８２又はセクション８６はシール式に第１のバルブステム４０に固定される。
【００６６】
この構成において、ダイアフラム７８の内側リム８２は、第１のバルブステム４０のスリーブ形状セクション５６とスリーブ形状セクション５８との間に軸方向にクランプされる。
【００６７】
この構成において、ダイアフラム７８の内側リム８２が固定される場所は、図１から明らかであるように、第１の閉鎖体２４から遠い。
【００６８】
第２の閉鎖体３０はカップ９０の形状である。図１によるとカップ９０の開放側９２は第１の閉鎖体２４の反対側を向いている。一方、カップ９０の基部９４は第１の閉鎖体２４の方を向いている。基部９４には開口９６が設けられている。開口９６は長手方向軸２２に対して径方向内側にあり、開口９６の中には、図１に示されているように、第１のバルブステム４０、この場合は第１のバルブステム４０のスリーブ形状セクション５８が突出している。
【００６９】
カップ９０の外側リム９８がシール要素３４によってシール式に第２のバルブシート３２と相互作用する。
【００７０】
カウンターホルダー１００が、カップ９０の内部に配置され、カップ９０の内側にねじ山１０２によって螺合される。
【００７１】
この構成において、ダイアフラム７８の外側リム８４は、カップ９０の開口９６のリムと、カウンターホルダー１００との間に径方向にクランプされる。
【００７２】
図１及び図２から見て取ることができるように、ダイアフラム７８は軸方向、すなわち長手方向軸２２の方向に短い構成である。
【００７３】
図１によると、カップ９０の開放側９２は取外し可能なキャップ１０４によってシール式に閉鎖される。この構成において、キャップ１０４の外側リム１０６がシール式にカップ９０の外側リム９８に当接し、シール要素３４と相互作用する。この目的で、キャップ１０４の外側リム１０６には外形形状部がある。この外形形状部はディスク６２の外形形状部６８と同様であり、シール要素３４に適合する。
【００７４】
キャップ１０４はねじ山１０８によってカウンターホルダー１００に螺合される。カウンターホルダー１００は、第１の閉鎖体２４とは独立した第２の閉鎖体３０の短行程の持上げを可能にするために、第１のバルブステム４０に対して、より正確には第１のバルブステム４０のスリーブ形状セクション５８に対して長手方向軸２２の方向に移動することができる。
【００７５】
第２の閉鎖体３０は、カウンターホルダー１００だけでなく第２のバルブステム４２にもしっかりと接続される。これは、差込み式スリーブ１１０が、一方はナット１１２によって第２のバルブステム４２に対して確実に保持され、他方はカウンターホルダー１００に対して確実に保持されるためである。
【００７６】
第１のバルブステム４０の延長部５４と、第２の閉鎖体３０と、カウンターホルダー１００と、第２の閉鎖体３０と延長部５４との間に固定されるダイアフラム７８とからなる構成は、事前組立て式カートリッジ１１４を形成する。図２に単独で示されている事前組立て式カートリッジ１１４は、全体として交換することができる。
【００７７】
このように、カートリッジ１１４はダイアフラム７８をその取付け位置に既に含んでいる。この取付け位置はまた、図１に示されているダブルシートバルブ１０におけるダイアフラム７８の取付け位置に対応する。一方は、第１のバルブステム４０のスリーブ形状セクション５６とスリーブ形状セクション５８との間にクランプされているため、他方は、カップ９０とカウンターホルダー１００との間にクランプされているため、ダイアフラム７８はカートリッジ１１４をともに保持する。
【００７８】
図１のダブルシートバルブ１０からカートリッジ１１４を取り外すには、キャップ１０４をカウンターホルダー１００との螺合から外す。ナット１１２を第２のバルブステム４２との螺合から外した後、差込み式スリーブ１１０を引き抜くことができる。次に必要なのは、第１の閉鎖体２４とカートリッジ１１４との接続部を解除することだけである。この目的では、必要なのは、ディスク６２を含むスリーブ形状延長部５６を第１の閉鎖体２４との螺合から外すことだけである。
【００７９】
したがって、ダブルシートバルブ１０の保守は著しく単純化される。ダイアフラム７８が消耗した場合、ダブルシートバルブ１０の使用者は、上述したように、カートリッジ１１４を全体として簡単に取り外し、次に新しいカートリッジをダブルシートバルブ１０に同じく簡単に取り付けることができる。
【００８０】
しかしながら、第１のバルブステム４０と第２のバルブステム４２との間の隙間７６をシールするシールシステムの機能部材をカートリッジ１１４の形状に組み合わせることによって、図３に示されている取替え用カートリッジ１１６を、カートリッジ１１４の代わりに図１のダブルシートバルブ１０に同様に取り付けることが可能である。ダイアフラム７８の代わりに、取替え用カートリッジ１１６は、例えば波形ベローズ１１８を有する。第１の閉鎖体２４への解除可能な接続部の領域では、取替え用カートリッジ１１６はカートリッジ１１４と同一の設計である。すなわち、取替え用カートリッジ１１６は、第１の閉鎖体２４に螺合する第１のバルブステム４０の延長部７０’と、ディスク６２’とを有し、延長部７０’及びディスク６２’はカートリッジ１１４の延長部７０及びディスク６２と同一の構造である。第２のバルブシート３２と相互作用する第２の閉鎖体３０’の外側リム領域９８’において、取替え用カートリッジ１１６の第２の閉鎖体３０’は第１の閉鎖体３０の外側リム領域９８と同一の設計である。一方、カウンターホルダー１００は取替え用カートリッジ１１６から省略されている。キャップ１０４を取り付けることを可能にするために、カートリッジ１１４のカウンターホルダー１００のねじ山１０８に対応するねじ山１０８’が、第２の閉鎖体３０’に形成されている。それにより、キャップ１０４を直接第２の閉鎖体３０に螺合することが可能になる。
【００８１】
ダブルシートバルブ１０は、既知のダブルシートバルブと比べてその保守及び点検の容易さに関してだけでなく、漏洩監視に関しても向上される。
【００８２】
第１の閉鎖体２４とディスク６２との間の隙間７２内に漏洩が広がることに起因する、第１の閉鎖体２４のシール要素２６の不具合を検出することができることを上記で既に記載した。これは、隙間７２が第１のバルブステム４０と第２のバルブステム４２との間の隙間７６と連通し、隙間７６は漏洩監視装置（図示せず）が接続された接続部１２０と更に連通することに基づく。しかしながら、第１の閉鎖体２４の領域においてだけでなく第２の閉鎖体３０の領域においても漏洩監視が可能である。この目的では第２のバルブステム４２は中空であるか又は穴が開けられる必要はない。
【００８３】
つまり、シール要素３４の不具合は、このような場合、隙間７６と連通する、カップ９０のキャビティすなわち内部に漏洩が広がることから検出することが可能である。漏洩は、カウンターホルダー１００内のチャネル１２２、１２４（図２を参照）を介して、第１のバルブステム４０と第２のバルブステム４２との間の隙間７６まで広がる可能性がある。それにより、そのような漏洩を、接続部１２０に接続された漏洩監視装置によって同様に検出することが可能になる。こうして、ダブルシートバルブ１０内で起こる全ての漏洩を、第１のバルブステム４０と第２のバルブステム４２との間の隙間７６を介して、接続部１２０に接続された同じ漏洩監視装置を用いて検出することができる。これを達成するのに第２のバルブステム４２は穴が開けられるか又は中空である必要はない。隙間７６を通じた漏洩の通過を確実にするために、平坦部１２６を局所的に第２のバルブステム４２に単純に設けることができる。しかし、そのような平坦部１２６は第２のバルブステム４２を弱化させない。
【００８４】
ダブルシートバルブ１０は第２のダイアフラム１２８を更に有する。第２のダイアフラム１２８は、ハウジング１２の内部を駆動部３８からシールするように機能する。この構成において、ダイアフラム１２８の内側リム１３０がシール式に第１のバルブステム４０に固定されるとともに、ダイアフラム１２８の外側リム１３２がシール式にハウジング１２に固定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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