(57)【要約】  本発明は、複座弁（１）の座を洗浄するための方法、及び、たとえ排出穴の断面の表面が複座弁へと接続されうる最大の管路の断面の表面よりも小さくても、座洗浄流が漏れ空洞への流入及び漏れ空洞からの流出においてできる限り渦を生じることなく案内されるように保証され、座領域への圧力上昇を引き起こす直接衝突が確実に回避される方法を実行するための複座弁（１）に関する。これは、第１の座洗浄流（Ｒ１）が、凹所（４ｂ）の外部に位置する第２の閉鎖部材（４）の前側かつ径方向内側の端部（４ｅ）において第２の閉鎖部材（４）から去るまで、そらし面（４ｄ）によって第１の閉鎖部材（３）へと径方向内側かつ軸方向に駆り立てられることによって技術的に達成される。この方法を実行するための複座弁（１）は、そらし面（４ｄ）が、周壁（４ｃ）によって定められてはいない凹所（４ｂ）の残りの領域の全体を境界付け、第１の閉鎖部材（３）に面する第２の閉鎖部材（４）の前側かつ径方向内側の端部（４ｅ）において第２の閉鎖部材（４）から開いており、第２の閉鎖部材（４）の前面が、凹所（４ｂ）の外側に位置していることを特徴とする。【選択図】図１
2015505600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に配置されてお互いに対して可動である２つの閉鎖部材（３、４）を有している複座弁（１）であって、
前記２つの閉鎖部材（３、４）が、当該複座弁（１）が閉位置にあるときに弁ハウジング（１０）の１つの弁ハウジング部分（１ａ；１ｂ）からもう１つの弁ハウジング部分（１ｂ；１ａ）への流体の溢れ出しを防止するとともに、閉位置および開位置の両方において互いの間に漏れ空洞（５）を定めており、前記漏れ空洞（５）は、排出穴（３ｄ）を介して当該複座弁（１）の周囲の領域につながり、前記排出穴（３ｄ）は、前記第１の閉鎖部材（３）上に設計された管シャフトによって境界付けられ、前記弁ハウジング（１０）の外へと導き出されており、
押しピストンとして設計された前記第１の閉鎖部材（３）が、閉位置において、前記弁ハウジング部分（１ａ、１ｂ）を互いに接続しかつ第１の座（２ａ）を形成している接続開口（２ｃ）にシールの様相で受け入れられ、開放運動の過程において第２の座（２ｂ）に割り当てられている前記第２の閉鎖部材（４）にシールの様相で当接し、さらなる開放運動の際に前記第２の閉鎖部材（４）も開位置（Ｈ）へと移動し、
前記閉鎖部材（３、４）が、それぞれの座（２ａ、２ｂ）を洗浄する目的のための座洗浄位置へとすき間幅を開くようにそれぞれの部分行程（Ｔ１、Ｔ２）にて互いに別個独立に移動することができ、
前記それぞれの座洗浄位置において生成される座洗浄流（Ｒ１、Ｒ２）が、前記漏れ空間（５）へと進入する前に、該当の閉鎖部材（３、４）の漏れ空間側に配置されたリストリクタすき間（Ｄ１、Ｄ２）における制限に直面し、
前記第１の閉鎖部材（４）によって生成される前記第１の座洗浄流（Ｒ１）が、前記第２の閉鎖部材（４）の凹所（４ｂ）の径方向外側部分に設計された回転対称なそらし面（４ｄ）において前記排出穴（３ｄ）へと案内される段差のない偏向に直面する、複座弁について、
該複座弁の座を洗浄するための方法であって、
前記第１の座洗浄流（Ｒ１）が、前記凹所（４ｂ）の外部に位置する前記第２の閉鎖部材（４）の前側かつ径方向内側の端部（４ｅ）において前記第２の閉鎖部材（４）から去るまで、前記そらし面（４ｄ）によって前記第１の閉鎖部材（３）へと径方向内側かつ軸方向に駆り立てられることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１の座洗浄流（Ｒ１）の駆り立てが、前記排出穴（３ｄ）への進入まで維持されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の座洗浄流（Ｒ２）が、前記排出穴（３ｄ）へと向けられる前記そらし面（４ｄ）による偏向に直面することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の座洗浄流（Ｒ２）が、前記そらし面（４ｄ）による前記排出穴（３ｄ）への進入までの駆り立てにも直面することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記排出穴（３ｄ）が、該排出穴の入り口の領域に充てんレベル（ｈ）を有する貯留体積を形成し、該貯留体積の静水圧（Δｐｈｙｄｒ）が、前記それぞれの座洗浄流（Ｒ１、Ｒ２）の液体のそれぞれの体積流量を重力の方向から見たときに前記充てんレベル（ｈ）につながっている前記排出穴（３ｄ）の最小排出断面（ａ）を少なくとも通って運ぶために充分であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記座洗浄流（Ｒ１、Ｒ２）の液体のそれぞれの体積流量が、それぞれ閉位置に残される他方の閉鎖部材（４、３）の前記座（２ｂ、２ａ）の漏れ空間側の部分の圧力が、前記複座弁（１）の周囲圧力以下となるように制限され、さらには／あるいはそらされて送られることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記座洗浄流（Ｒ１、Ｒ２）によって生成される液体の体積流量が、該体積流量が互いに等しくなるように制限されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記座洗浄流（Ｒ１、Ｒ２）によって生成される液体の体積流量が、前記排出穴（３ｄ）において停滞することなく前記複座弁（１）の周囲の領域へと前記排出穴（３ｄ）を通って排出されるように制限されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
・前記第１の閉鎖部材（３）が、第１の端部（３＊）に、前記接続開口（２ｃ）に設計された第１の円柱形の座（２ａ）に対して径方向にシールを形成する第１のシール（６）を有し、
・前記第２の閉鎖部材（４）が、円筒形の周壁（４ｃ）による凹所（４ｂ）を有し、前記周壁（４ｃ）は、前記第１の閉鎖部材（３）に面する第２の端部（４＊）において前記第１の円柱形の座（２ａ）と同一面に位置し、前記凹所（４ｂ）が、前記第２の閉鎖部材（４）が開く前の開放運動において前記第１の閉鎖部材（３）の第１の端部（３＊）および第１の径方向のシール（６）を受け入れるように寸法付けられ、
・前記第２の閉鎖部材（４）を開放運動と同じ方向を向いた第２の部分行程（Ｔ２）によって、前記第１の閉鎖部材（３）を開放運動と反対の向きの第１の部分行程（Ｔ１）によって、それぞれの座洗浄位置へと移動させることができ、
・関連の接続開口（２ｃ）と協働して環状のリストリクタすき間（Ｄ１、Ｄ２）を形成する円筒形の付加物（３＊＊、４＊＊）が、各々の端部（３＊、４＊）の漏れ空間側に配置され、
・前記第１の座（２ａ）が、前記接続開口（２ｃ）において前記第２の閉鎖部材（４）に割り当てられた環状の凹所（２ｄ）の直径よりも小さい直径を有し、前記第１の座（２ａ）と前記環状の凹所（２ｄ）との間につなぎ領域（２ｅ）が位置しており、
・前記第２の閉鎖部材（４）が、閉鎖位置において、前記円筒形の第２の付加物（４＊＊）の前面に配置されたストッパ面（４ｆ）にて前記つなぎ領域（２ｅ）に当接し、すなわち第１の座（２ａ）に直接隣接し、
・前記周壁（４ｃ）が、前記第１の閉鎖部材（３）から遠い方の端部において前記そらし面（４ｄ）へと移行し、前記そらし面（４ｄ）の輪郭（Ｋ）は、経線による切断において見たときに屈曲のない推移を有している
請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法を実行するための複座弁であって、
前記そらし面（４ｄ）が、前記周壁（４ｃ）によって定められてはいない前記凹所（４ｂ）の残りの領域の全体を境界付け、前記第１の閉鎖部材（３）に面する前記第２の閉鎖部材（４）の前側かつ径方向内側の端部（４ｅ）において前記第２の閉鎖部材（４）から開いており、前記第２の閉鎖部材（４）の前面が、前記凹所（４ｂ）の外側に位置していることを特徴とする複座弁。
【請求項１０】
当該複座弁（１）の長手軸において見たときに前記第２の閉鎖部材（４）の前側かつ径方向内側の端部（４ｅ）が、前側が前記ストッパ面（４ｆ）を通過する平面（Ｅ）によって画定される仮想の空間よりも突出していることを特徴とする請求項９に記載の複座弁。
【請求項１１】
前記弁ハウジング部分（１ａ、１ｂ）が、該弁ハウジング部分（１ａ、１ｂ）へと接続することができる管路の最大公称通過断面（ＡＯ）に応じて設計され、内側に接続開口（２ｃ）を形成する座リング（２）を介して相互接続され、
前記排出穴（３ｄ）の一部分を内側に形成している前記管シャフトの接続部（３ｂ）が、当該複座弁（１）の全開の行程（Ｈ）の際に少なくとも前記接続開口（２ｃ）を貫き、該全開の行程（Ｈ）において前記公称通過断面（ＡＯ）に少なくとも一致する環状空間通過断面（ＡＲ）（ＡＲ≧ＡＯ）を有する環状の空間が前記接続開口（２ｃ）によって最も狭い地点に形成されるような径方向外側の寸法を有していることを特徴とする請求項９または１０に記載の複座弁。
【請求項１２】
前記排出穴（３ｄ）が、前記第１の閉鎖部材（３）の漏れ空間側の端部から入り口ファンネル（３ｆ）へと円すいの様相で前記接続部（３ｂ）まで連続的に先細りとなり、前記接続部（３ｂ）において制限長（ｌ）について不変の最小排出断面（ａ）を有していることを特徴とする請求項１１に記載の複座弁。
【請求項１３】
前記排出穴（３ｄ）が、第１の圧力補償ピストン（３ｃ）として設計された前記管シャフトの一部分にて、前記接続部（３ｂ）に続いて延びており、前記圧力補償ピストン（３ｃ）が、前記第１の座（２ａ）に一致する外径を有していることを特徴とする請求項１１または１２に記載の複座弁。
【請求項１４】
前記入り口ファンネル（３ｆ）が、該入り口ファンネルに滞留する液体の体積によって充てんレベル（ｈ）を形成し、該充てんレベル（ｈ）の静水圧（Δｐｈｙｄｒ）が、それぞれの座洗浄位置において生成される液体の体積流量を重力の方向から見たときに前記充てんレベル（ｈ）につながる前記接続部（３ｂ）の最小排出断面（ａ）を少なくとも通って運ぶために充分であることを特徴とする請求項１２または１３に記載の複座弁。
【請求項１５】
前記第２のリストリクタすき間（Ｄ２）の径方向の第２のすき間幅（ｓ２）が、前記第１のリストリクタすき間（Ｄ１）の径方向の第１のすき間幅（ｓ１）よりも小さく設計されていることを特徴とする請求項９〜１４のいずれか一項に記載の複座弁。
【請求項１６】
それぞれの径方向のすき間幅（ｓ１、ｓ２）および関連の長さ（ｌ１、ｌ２）を有する前記環状のリストリクタすき間（Ｄ１、Ｄ２）が、前記部分行程（Ｔ１、Ｔ２）による前記それぞれの座洗浄位置において前記該当の座洗浄流（Ｒ１、Ｒ２）によって生成される液体の体積流量が等しくなるように設計されていることを特徴とする請求項１５に記載の複座弁。
【請求項１７】
前記輪郭（Ｋ）が、各々がつなぎの地点において共通の接線を有する一連の湾曲部分で構成されていることを特徴とする請求項９〜１６のいずれか一項に記載の複座弁。
【請求項１８】
前記第１の閉鎖部材（３）につながった第１の調節ロッド（３ａ）が、少なくとも前記接続部（３ｂ）の軸方向の延在の領域において断面が縮小されており、すなわち断面縮小弁ロッド領域（３ｈ）へと縮小されていることを特徴とする請求項９〜１７のいずれか一項に記載の複座弁。
【請求項１９】
前記円筒形の付加物（３＊＊、４＊＊）が、前記該当のリストリクタすき間（Ｄ１、Ｄ２）を境界付ける外周面において、ラビリンスシールの形態に設計されていることを特徴とする請求項９〜１８のいずれか一項に記載の複座弁。
【請求項２０】
前記ラビリンスシールが、いくつかの周溝の形態にて設計されていることを特徴とする請求項１９に記載の複座弁。
【請求項２１】
前記ラビリンスシールが、前記円筒形の付加物（３＊＊、４＊＊）の外周面に分布し、それぞれの形成の位置における面積に関して制限された互いにつながってはいないいくつかの凹所の形態にて設計されていることを特徴とする請求項１９に記載の複座弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複座弁の座を洗浄するための方法に関する。前記複座弁は、お互いに対して可動である２つの直列に配置された閉鎖部材を有しており、前記２つの閉鎖部材が、当該複座弁が閉位置にあるときに弁ハウジングの１つの弁ハウジング部分からもう１つの弁ハウジング部分への流体の溢れ出しを防止するとともに、閉位置および開位置の両方において互いの間に漏れ空洞を定めており、前記漏れ空洞は、排出穴を介して当該複座弁の周囲の領域につながり、前記排出穴は、前記第１の閉鎖部材上に設計された管シャフトによって境界付けられ、前記弁ハウジングの外へと導き出されている。さらに前記複座弁は、請求項１の冒頭部分に記載のさらなる特徴を有している。さらに本発明は、前記方法を実行するための請求項９の冒頭部分の特徴を有する複座弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
この方法を実行するための冒頭で特定した形式の座の洗浄が可能な複座弁が、wo 2007/054 134 A1（特許文献１）または後の出願US 2009/0044874 A1（特許文献２）から知られている。この複座弁の場合には、従属的に（垂直な通常位置に関して）駆動される上方の閉鎖部材（以下では、第２の閉鎖部材と称される）が、独立して駆動される下方の閉鎖部材（以下では、第１の閉鎖部材と称される）に面する第２の端部に、円柱形の第１の座面と同一面にある円柱形の周壁による凹所を有し、この凹所が、開放運動の際に、第２の閉鎖部材の開放の前に第１の閉鎖部材の第１の端部および径方向の第１のシールをシールの様相で受け入れるように寸法付けられている。これにより、第１の閉鎖部材は、径方向の第１のシールを有する押しピストンとして設計され、第２の閉鎖部材は、径方向に作用する第２のシールを有する押しピストンとして設計され、あるいは軸方向／径方向に作用する第２のシールを備えて円すい形に設計される。
【０００３】
公知の複座弁においては、とりわけ、それぞれの座の洗浄の際の洗浄剤の量が制限される。複座弁の周囲の領域へとこれらの洗浄剤の量も排出しなければならない複座弁の漏れ出口が、通常は、とくには漏れ出口の最小通過断面が複座弁へと接続されうる最大の管路の通過断面に少なくとも一致するように寸法付けられることを要求（要件Ｄ１４．２）する米国食品医薬品局（USFDA）の「3-A Sanitary Standards for Double-Seat Mixproof Valves, Number 85-02[1]」における要件または規定を満たすように寸法付けられる。さらに、座の洗浄に関して、それぞれ生成される座洗浄流が、それぞれの閉じた座領域に対して直接流れることがなく、あるいはそれぞれの閉じた座領域を圧力を高める様相で加圧することがないこと(D14.5.2.1)、ならびに漏れ空間に面する閉じた座領域の圧力が大気圧以下でなければならないこと(D14.5.2.2)を指示する［１］によるさらなる要件が満たされる。
【０００４】
したがって、公知の複座弁は、［１］による上述の基準についての他の暗黙の要件も満たし、すなわちシールの大きな不具合の場合や、２つの座シールの一方の喪失の場合でも、他方の閉鎖部材の座の洗浄の過程において当該シールの不具合または座シールを欠いた座領域を介して洗浄剤が通過することがあり得ないという要件も満たす。これらの条件下で、公知の複座弁は、座の洗浄の際の洗浄剤の量の制限および座領域への直接衝突の回避という要件だけでなく、座の洗浄の流れを、それぞれに閉じた座領域に対して直接流れることがなく、あるいはそれぞれに閉じた座領域を圧力を上昇させる様相で加圧することがないように、渦を引き起こすことなく最大限にまずは漏れ空洞へと取り除き、そこから周囲の領域へと取り除くという要件も満たす。
【０００５】
直接衝突は、それぞれの座洗浄流からのすべての速度成分が、座領域を境界付けている壁に垂直に向けられることと理解される。すなわち、この趣旨で、すべての直接衝突が、流れの運動エネルギの静圧への変換につながることが示されている。流れがぶつかる壁または物体表面に対する流れの衝突の角度に応じて、流れを２つの半分へと分割するいわゆる「分岐流線」を有する分岐流がもたらされる。分岐流線そのものは、いわゆる「よどみ点」に向かって流れ、この点において速度はゼロに等しい。この速度の停止からもたらされる圧力の上昇は、「よどみ圧力」とも称される。上述の圧力上昇機構が、有効である場合に、それぞれのリストリクタすき間ならびに不良またはもはや存在しない座シールを過ぎる漏れの流れを生じさせる。
【０００６】
Wo 2007/054 134 A1(特許文献１)または後の出願US 2009/0044874 A1（特許文献２）による上述の複座弁が、流れの機械的な手段および漏れ空洞を境界付けている複座弁の構成部品への作用の態様によってのみ［１］による基準の要件を解決する一方で、DE 10 2007 038 124 A1（特許文献３）または後の出願US 2009/0065077 A1（特許文献４）は、複座弁の２つの閉鎖部材の間に配置されて両者に対して相対移動可能である別途の第３の部材（いわゆる、流れバリア要素）によって、［１］による基準の前記要件を満たすことを提案している。一方の閉鎖部材の通気の際および漏れ空洞への洗浄剤の供給の際に、この流れバリア要素が、閉鎖位置に位置する他方の閉鎖部材の少なくとも１つのシール要素および／または閉鎖部材の座を、漏れ空洞に進入する洗浄剤による直接衝突から隠蔽する。
【０００７】
上述の文献の説明に示されているように、「隠蔽」は、閉位置に位置するそれぞれの閉鎖部材のシール要素に洗浄剤が直接供給されることがなく、すなわちより高い流速で供給されることがないが、洗浄剤が、おおむね圧力のない状態であってよく、よどみ圧力の形成が生じえないように低い流速で閉位置に位置する閉鎖部材の座または閉鎖部材のシール要素の領域に到達することはできると理解されるべきである。説明に示されているとおり、流れバリア要素は、必ずしも完全なシールの様相でハウジング側に当接する必要はなく、むしろ好ましくは、小さなすき間にてハウジングから離れている。さらに、wo 2007/054 134 A1（特許文献１）またはUS 2009/0044874 A1（特許文献２）の図１、４〜７、および１２〜１５において、漏れ出口が、Ｄ１４．２による［１］の開始の要件を満たし、すなわち漏れ出口の最小通過断面が複座弁へと接続されうる最大の管路の通過断面に少なくとも一致することを見て取ることができる。
【０００８】
Wo 98/41786 A1（特許文献５）（第１１ページ２４行〜第１２ページ９行）または後の出願US 6,178,986 B1（特許文献６）（第６欄５８行〜第７欄１１行）が、座の洗浄が可能な複座弁の２つの閉鎖部材に対して相対移動可能であり、第１の閉鎖部材のための円柱形の座においてシールされた様相で案内される独立した第３の部材をすでに記載しているが、請求はしていない。したがって、この公知の実施の形態は、主として第３の部材と、流れバリア要素と、第１の閉鎖部材の関連の円柱形の座との間の相互作用によって、事後公開されたDE 10 2007 038 124 A1（特許文献３）またはUS 2009/0065077 A1（特許文献４）の対象から相違する。ここで、古い方の技術的解決策が、摺動可能に係合した径方向に作用するシールによってシールをもたらしている一方で、新しい方の技術的解決策においては、第３の部材が必ずしも完全なシールの様相でハウジング側に当接する必要はなく、むしろ好ましくは、小さな径方向のすき間によってハウジングから離れている。
【０００９】
DE 10 2007 038 124 A1（特許文献３）または後の出願US 2009/0065 077 A1（特許文献４）による流れバリア要素は、上述の要件Ｄ１４．５．２．１を満たし、漏れ出口が対応する寸法である場合には、ハウジング側へとシールされる実施の形態、またはシールされないかもしれない実施の形態においても、「隠蔽」効果によって［１］による要件Ｄ１４．２も満足させる。要件Ｄ１４．５．２．２は、２０１１年１１月(201111)にhttp://www.suedomo.DE/resources/images/790というＵＲＬにて公開されたPentair Sudmo Operating Instructions, BAA D 365it Complete PMO, Version 1.01, Double-seat valve typｅ D 365it Complete PMO type D620[2]という企業文書に示されるとおり、流れバリア要素が上述の座の洗浄が可能な複座弁において大きく変更された実施の形態にて現れるため、明らかに満たされないままである。
【００１０】
環状の物体として設計された公知の流れバリア要素の強化された機能が、企業文書［２］の後に公開されたDE 10 2010 046 137 A1(特許文献７)に記載されている。環状の物体が、少なくとも一方の閉鎖部材の通気位置において、この閉鎖部材とともに、漏れ空間を第１の漏れ空間部分および第２の漏れ空間部分へと分割している。環状の物体は、とくにはそれぞれの座洗浄位置において生成される洗浄媒体が第１の漏れ空間部分から第２の漏れ空間部分へと環状の物体を通過できるように設計されている。この移動は、第２の漏れ空間部分の圧力が第１の漏れ空間部分の圧力に対して下げられ、洗浄媒体が第２の漏れ空間部分から漏れ出口に達するように生じる。したがって、閉位置に位置する閉鎖部材のシールまたは閉鎖部材の座の隠蔽の機能に加えて、環状の物体は、それぞれの座洗浄流の制限の機能も引き受ける。しかしながら、この制限は、環状の物体が常に充分にハウジング側へとシールされ、必要な様相で通気された閉鎖部材にシールの様相で当接する場合に限って、可能かつ充分である。
【００１１】
この実施の形態によれば、企業文書［２］の第１４および２５ページならびにDE 10 2010 046 137 A1（特許文献７）の図１によって示されるとおり、第１の閉鎖部材および第１の閉鎖部材に接続された管シャフトを念頭に、DE 10 2007 038 124 A1（特許文献３）またはUS 2009/0065077 A1（特許文献４）の対象に対して、［１］による基準の条項Ｄ１４．２から逸脱する様相で、管シャフトに形成される漏れ出口を大幅に縮小することが可能である。複座弁のこの逸脱の設計は、Ｄ１４．２に対して縮小された漏れ出口が、異なる設計の複座弁によって、複座弁の弁座の間の最大圧力が、［１］による基準において「ブロック・アンド・ブリード」と呼ばれる同等のブロックバルブおよびブリードバルブの間の縮小されていない漏れ出口が設けられた接続配管における最大圧力以下である旨を示すデータが入手可能な場合に、許されると述べている［１］による基準の免除の条項Ｄ１４．２．１．１ゆえに可能である。
【００１２】
企業文書［２］またはDE 10 2010 046 137 A1（特許文献７）による複座弁は、弁ハウジングを、断面が縮小されていない漏れ出口を有する設計よりも小さい１つから２つの公称の幅に設計でき、したがって大幅に費用効果が高くなるように設計できるという特筆すべき利点を有する。なぜならば、管シャフトが弁ハウジング部分の間の接続開口を貫通する複座弁の開位置において、弁ハウジングへと接続されうる最大の管路の通過断面に相当しなければならない管シャフトと接続開口との間の環状のすき間の通過断面を、上述の公称の幅の拡大を必要とせずに実現できるからである。
【００１３】
企業文書［２］またはDE 10 2010 046 137 A1（特許文献７）による複座弁は、１つには、ハウジング側にシールされる流れバリア要素の形態の第３の部材が、その漏れ空洞における配置および閉鎖部材の構成への導入の他の特徴に関連して、複雑であり、したがって問題を起こしがちな複座弁の構成上の構造を引き起こすという大きな欠点を有している。さらに、追加で必要なシール手段、角、およびデッドスペースを伴う漏れ空洞へのこの追加の組み込み部品は、一般に、通過における洗浄が困難であり、適切な使用の範囲において衛生上の理由で疑問の余地がある。それぞれの座洗浄流の充分な制限も、この座洗浄流が流れバリア要素の体系的に設けられた制限地点を通過し、流れバリア要素と座洗浄位置に位置する閉鎖部材との間のぴったり合った接続におけるバイパスを多少なりとも制限されずに案内されることがない場合に限り、保証される。
【００１４】
したがって、専門家は、座の洗浄が可能な複座弁の漏れ空洞への追加の組み込み部品を必要とせず、すなわち流れの機械的な手段および漏れ空洞を境界付けているすでに存在する構成要素への作用の態様だけで、［１］による基準の免除の条項Ｄ１４．２．１．１および条項Ｄ１４．５．２．２を如何に実現するかについて、技術的解決策を探している。
【００１５】
本発明の目的は、たとえ排出穴の断面の表面が複座弁へと接続されうる最大の管路の断面の表面よりも小さくても、座洗浄流が漏れ空洞への流入および漏れ空洞からの流出においてできる限り渦を生じることなく案内されるように保証され、座領域への圧力上昇を引き起こす直接衝突が確実に回避される複座弁の座を洗浄するための方法を提案し、この方法を実行するために一般的な形式の複座弁をさらに発展させることにある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】WO  2007/054  134  A1
【特許文献２】US  2009/0044874  A1
【特許文献３】DE  １０2007  038  124  A1
【特許文献４】US  2009/0065  077  A1
【特許文献５】WO  98/41786  A1
【特許文献６】US  6,178,986  B1
【特許文献７】DE  10  2010  046  137  A1
【発明の概要】
【００１７】
この目的は、複座弁の座を洗浄するための請求項１の特徴を有する方法によって達成される。この方法の好都合な実施の形態が、従属請求項２〜８の主題である。この方法を実行するための複座弁が、従属請求項９の主題である。座の洗浄が可能な複座弁の好都合な実施の形態が、従属請求項に記載される。
【００１８】
座の洗浄が可能な複座弁のための本発明による方法は、wo 2007/054134 A1（特許文献１）による公知の複座弁が有するような基本的な閉鎖部材の構成にもとづき、あるいはwo 2007/054134 A1（特許文献１）から公知であるような基本的な閉鎖部材の構成に適用可能でもある。両方の複座弁の場合において、それぞれのリストリクタすき間の形成のための円筒形の付加物が、それぞれの閉鎖部材において漏れ空間側に配置される。さらに、本発明は、これらの円柱形の付加物の直径の差の半分を使用し、弁ハウジングの弁ハウジング部分を互いに接続する接続開口の異なる直径を有する部分（これらの部分が円筒形の付加物へと割り当てられる）の間のつなぎ領域の形成を可能にする。さらに、閉鎖部材を、それぞれの座の洗浄の目的で座洗浄位置へとすき間を広げる部分行程によって互いに別個独立に移動させることが可能である。それぞれの座洗浄位置において生成される座洗浄流が、閉鎖部材の間に配置された漏れ空洞に進入する前に、該当の閉鎖部材の漏れ空間側に配置されたリストリクタすき間において必要な制限を被る。最後に、両方の複座弁の場合において、第１の閉鎖部材によって生成される第１の座洗浄流は、第２の閉鎖部材の凹所に設計された回転対称なそらし面において、排出穴へと案内される段差のない偏向を被り、ここで排出穴は、第１の閉鎖部材上に設計され、弁ハウジングの外へと導き出されている管シャフトによって境界付けられている。
【００１９】
本発明において、本発明による方法を実行するための複座弁が、wo 2007/054134 A1（特許文献１）による複座弁にもっぱらもとづいてさらに発展させられる。
【００２０】
本発明の根底にある課題を解決するために、方法に関する基本的な発明の考え方は、第１の座洗浄流が、凹所の外側に位置する第２の閉鎖部材の前側かつ径方向内側の端部において第２の閉鎖部材を離れるまで、そらし面によって強制されて径方向内側かつ軸方向に第１の閉鎖部材へと向かうことからなる。最初から第２の座洗浄流よりも漏れ空洞における取り扱いが困難かつ問題をはらんでいる第１の座洗浄流が、今や第１の閉鎖部材に向かってきわめて遠くまで径方向内側かつ軸方向に偏向および強制させられ、もはや第２の閉鎖部材の凹所の前面から流れることがなく、むしろ凹所の外部に位置する第２の閉鎖部材そのものの前面から流れる。したがって、偏向および強制が、径方向および軸方向に遠くまで達する様相で、すなわち第２の閉鎖部材を定めている最も遠方の端部まで行なわれることが、好都合である。念頭の方法による本発明がもとづく２つの上述の公知の複座弁の場合、第１の座洗浄流は、第２の閉鎖部材の凹所の前面から出るそらし面の出口まで、すなわち比較的短い流路についてのみ、偏向および強制させられるにすぎない。
【００２１】
第１の座洗浄流の本発明による提案の技術的取り扱いは、その充分な制限に関連して、本発明の根底にある目的が、とくには縮小された漏れ出口の条件下で、完全に解決されるという驚くべき効果を有する。排出穴のいくつかの部分の連続配置を通過する管シャフトにおいて形成されうる漏れ出口における第１の座洗浄流の停滞が、いかなる部分においても生じず、むしろ排出穴のそれぞれの通過断面がいかなる地点においても完全に満たされることがなく、したがって大気圧が漏れ空洞まで達することができる。したがって、許容できない大気圧に対する超過圧力の形成が、漏れ空洞において起こりえない。同じことは、初めから漏れ空洞におけるさらにより有効なエジェクタ効果ゆえに第１の座洗浄流よりも取り扱いが容易である第２の座洗浄流にも当てはまる。
【００２２】
本発明による方法は、漏れ出口が複座弁へと接続することができる最大の管路の通過断面に対して縮小されていない上述の形式の複座弁において、出願による問題をさらにもっと解決することができる。
【００２３】
提案される方法の１つの好都合な実施の形態によれば、排出穴の入り口までの第１の座洗浄流の強制が維持される。このきわめて長くかつより遠くまで達する第１の座洗浄流の偏向および強制は、［１］による基準の要件のさらにもっと改善された満足につながる。さらに、第１の座洗浄流のこの取り扱いゆえに、一般的な複座弁と対照的に、さらに提示されるとおり、第２の座洗浄流も、最初に排出穴へと向けられた偏向に直面する。第１の座洗浄流が排出穴へとさらにもっと偏向および強制される場合、第２の座洗浄流も、別の提案によってもたらされるように、上述の偏向に加えて、排出穴の入り口の中までのさらなる強制を被る。
【００２４】
排出穴の最も狭い通過断面における座洗浄流の停滞という計画されていない事象が生じるとき、排出穴の入り口の領域に充てんレベルの貯留体積が形成され、その静水圧が、それぞれの座洗浄流の液体の体積流量を重力の方向から見たときに充てんレベルにつながる排出穴の最小排出断面を少なくとも通って運ぶために充分であることが、さらに提案される。
【００２５】
排出穴の最も狭い通過断面における座洗浄流の停滞という上述の計画されていない事例が生じえないように、別の提案においては、座洗浄流によって生成される液体のそれぞれの体積流量が、これらの体積流量が排出穴において滞留することなく複座弁の領域へと排出穴を通って排出されるように制限される。
【００２６】
本発明によれば、それぞれの座洗浄流の液体の体積流量が、それぞれの座洗浄流のエジェクタ効果の結果として、閉位置に残される他方の閉鎖部材の座の漏れ空間側の部分の圧力が、複座弁の周囲圧力（大気圧）以下となるように制限され、さらには／あるいはそらされて送られる。これは、上述の圧力の等しさという例外において、それぞれに閉じた弁座が、座のシールが大きく損傷し、あるいは完全に失われた場合において、製品そのものへの洗浄液の移動が許されないように吸引されることを意味する。
【００２７】
座洗浄流によって生成される液体のそれぞれの体積流量が、体積流量が互いに等しくなるように制限されると好都合である。これにより、第１の座洗浄流の体積流量が、第１の座洗浄流が最も問題をはらみ、最も管理困難であるがゆえに、提案される制限についての制限量である。これは、第１の座洗浄流が、閉位置に位置する第２の閉鎖部材と弁ハウジング上の関連のストッパ面との間の座すき間を超えて、座すき間に対して直接的かつ斜めに流れ、したがって過度の圧力を生じるよどみ圧力が、この領域において第１の座洗浄流の負の圧力を生じさせるエジェクタ効果を覆う可能性があるという否定できない事実からもたらされる。第２の座洗浄流の負の圧力を生じさせるエジェクタ効果は、よどみ圧力を形成する覆いからおおむね無縁である。
【００２８】
本発明による方法を実行するための複座弁は、以下の一般的に公知の特徴によって特徴付けられる。
・第１の閉鎖部材が、第１の端部に第１のシールを有し、この第１のシールが、接続開口に形成された第１の円柱形の座に対して径方向にシールを形成する。
・第２の閉鎖部材が、第１の閉鎖部材に面する第２の端部に円筒形の周壁による凹所を有し、前記凹所は、第１の円柱形の座と同一面に位置し、第２の閉鎖部材が開く前の開放運動において第１の閉鎖部材の第１の端部および第１の径方向のシールをシールの様相で受け入れるように寸法付けられている。
・第２の閉鎖部材を開放運動と同じ方向を向いた第２の部分行程によって、第１の閉鎖部材を開放運動と反対の向きの第１の部分行程によって、それぞれの座洗浄位置へと移動させることができる。
・関連の接続開口と協働して環状のリストリクタすき間を形成する円筒形の付加物が、各々の端部の漏れ空間側に配置される。
・第１の座が、接続開口において第２の閉鎖部材に割り当てられた環状の凹所の直径よりも小さい直径を有し、第１の座と環状の凹所との間につなぎ領域が設けられる。
・第２の閉鎖部材が、閉鎖位置において、円筒形の第２の付加物の前面に配置されたストッパ面にてつなぎ領域に当接し、すなわち第１の座に直接隣接する。
・周壁が、第１の閉鎖部材から遠い方の端部において、そらし面へと移行し、そらし面の輪郭は、経線による切断において見たときに屈曲のない推移を有する。
【００２９】
本方法を実行するための複座弁についての基本的な発明の考え方は、そらし面が、周壁を画定してはいない凹所の残りの領域を完全に境界付け、第１の閉鎖部材に面する第２の閉鎖部材の前側かつ径方向内側の端部において後者から開いていることからなる。
【００３０】
上述の一般的な教義の枠組みの範囲内で、好都合な実施の形態は、第２の閉鎖部材の前側かつ径方向内側の端部を、ストッパ面を通過する平面によって前側が画定される仮想の空間内に位置させ、あるいはこの平面に配置することを提案する。別の実施の形態においては、第２の閉鎖部材の前側かつ径方向内側の端部が、複座弁の長手軸において見たときに、ストッパ面を通過する平面によって前側が画定される仮想の空間を超えて延びている。これらの実施の形態の利点は、複座弁の座を洗浄するための本発明による方法に関連してすでに上述した。
【００３１】
本発明による複座弁は、好ましい実施の形態において、弁ハウジング部分が、この弁ハウジング部分へと接続することができる管路の最大公称通過断面に応じて設計され、内側に接続開口を形成している座リングを介して相互接続されることを保証する。排出穴の一部分を内側に形成している管シャフトの接続部が、複座弁の全開の行程の際に少なくとも接続開口を貫き、上述の最大公称通過断面に少なくとも一致する環状空間通過断面を有する環状の空間が接続開口によって最も狭い地点に形成されるような径方向外側の寸法を有する。この寸法指示は、環状空間通過断面が、接続可能な管路の公称通過断面に対する狭隘部をいかなる地点においても形成しないことを、強制的に保証する。弁ハウジング部分の公称幅は、接続される管路によって決定され、したがって１つから２つの公称幅によって最初から過剰な寸法にされることがないため、接続部の外径、したがって排出穴の径方向内側部分が、環状空間通過断面が必要とされるサイズにて実現されるように測定および縮小される。
【００３２】
好都合には、その断面の縮小、したがって一般的に望ましくない流れの抵抗の生成効果によって、まさに必要な線寸法へと制限されたままである接続部が、排出穴が、入り口ファンネルにおいて第１の閉鎖部材の漏れ空間側の端部から円すいの様相で接続部まで連続的に先細りとなり、接続部において制限長について不変の最小排出断面を有するように設計される。
【００３３】
排出穴の流れの抵抗を減らすために、排出穴は、別の提案によれば、接続部の後で第１の圧力補償ピストンとして設計された管シャフトの一部分において拡大され、ここで圧力補償ピストンは、円柱形の第１の座の直径に一致し、あるいは円柱形の第１の座の直径から両側にわずかに異なる外径を有している。
【００３４】
排出穴の最も狭い通過断面（すなわち、接続部）の前方における座洗浄流の予定されない停滞を回避するために、入り口ファンネルが、該当する場合には、入り口ファンネル内に滞留する液体の体積によって充てんレベルを形成し、その静水圧が、それぞれの座洗浄位置において生成される液体の体積流量を重力の方向から見たときに充てんレベルにつながる接続部の最小排出断面を少なくとも通って運ぶために充分である。
【００３５】
両方の閉鎖部材のシールへの異なる応力ならびに後者の異なる貯蔵条件および案内条件が、１つの提案がもたらすように、第２のリストリクタすき間の径方向の第２のすき間幅を、第１のリストリクタすき間の径方向の第１のすき間幅よりも小さく設計することを可能にする。これは、この点に関し、第１のリストリクタすき間よりも第２のリストリクタすき間において構成的により短いすき間長が利用可能であり、公知のとおりすき間長が制限に線形な影響を及ぼすだけであるのに対し、径方向のすき間幅は指数関数的に影響を及ぼすがゆえに、リストリクタすき間によって生成される体積流量のサイズの較正に有益な影響を有する。第１および第２のリストリクタすき間の相対の径方向のすき間幅がほぼ２：１のように働く場合に、好都合かつ生産的であることが明らかになっており、ここで相対の径方向のすき間幅を、絶対的な径方向のすき間幅と、それが配置される平均直径との間の比として理解されるべきである。
【００３６】
排出穴における座洗浄流の同じ流れの条件に関して、環状のリストリクタすき間が、その径方向のすき間幅および関連の長さによって、部分行程によるそれぞれの座洗浄位置において該当の座洗浄流によって生成される液体の体積流量が同じであるように設計されると好都合であり、ここで第１の座洗浄流の体積流量が制限されたサイズをほぼ代表する。
【００３７】
第２の閉鎖部材の通気によって生成される第２の座洗浄流の流れの案内の場合に、流れがつなぎ領域と第１の座とによって形成される第１の周状エッジにおいて所定のやり方で離脱し、第１の閉鎖部材を境界付けている表面によって確実に接線方向かつ径方向内側の様相で漏れ空洞の領域を通ることが重要である。この目的のため、漏れ空洞に面する第１の閉鎖部材の前側限界が、考えられるすべての技術的条件下でこの種の衝突を防止するとともに、第１の閉鎖部材の座領域における第２の座洗浄流の最適なエジェクタ効果も保証するつなぎ領域からの軸方向の安全距離を有する。さらに、第１の周状エッジができる限り小さい第１の角丸みで丸められていると、よどみ圧力の形成の回避に関して有益であることも明らかになっている。ここで、理想的には鋭いエッジの設計を設けることができると考えられるが、それは（第１のシールを含む）技術的および実用的な理由で許容されない。
【００３８】
別の提案によれば、ハウジングの環状の凹所が、第２の座洗浄流が確実に第１の閉鎖部材に衝突することなく上方を流れ過ぎることを最も容易に保証するつなぎ領域との垂直な偏向角度（９０度）を形成する。凹所とつなぎ領域との間の移行部は、好都合には或る丸み半径によって丸められる。鈍い偏向角度（＞９０度）も設計することができ、その場合には、鈍い偏向角度が、第２の座洗浄流をより狙いを付けた様相で排出穴へと導入するが、第１の座洗浄流に関して、第１の座洗浄流の流れの方向がつなぎ領域の方向成分に一致するがゆえに、よどみ圧力を形成する様相で働く可能性がある。
【００３９】
第１の座洗浄流が第２の閉鎖部材のそらし面に進入する際のよどみ圧力の形成を回避するために、別の提案によれば、周壁が、できる限り小さい第２の角丸みで丸められたストッパ面との第２の周状エッジを形成する。この領域における鋭いエッジの移行部は、技術的および実用的な理由で許されないが、比較的大きな丸み半径は、非生産的であり、望ましくないよどみ圧力の形成につながる。
【００４０】
第１の座洗浄流の最適な流れの案内に関して、そらし面の輪郭は、各々がつなぎの地点において共通の接線を有する一連の湾曲部分で構成される。
【００４１】
渦およびよどみ圧力の形成を回避するために、上述の複座弁の座の領域だけでなく、漏れ空洞の残りの部分のすべての設置物および障害物が、構成の観点から可能であれば省略されることが好都合である。この趣旨で、第１の閉鎖部材につながる第１の調節ロッドが、第２の閉鎖部材につながった中空ロッドとして設計された第２の調節ロッドを同心に貫き、排出穴を通ってさらに延び、第２の閉鎖部材から遠ざかる方を向いた第１の閉鎖部材の端部に少なくとも１つのおおむね径方向を向いた横材によって恒久的に接続されることが提案される。これにより、漏れ空洞の領域に一般的に使用される支えおよび他の接続手段が回避され、もはや流れの案内に悪影響を及ぼすことができない漏れ空洞から比較的遠くに位置する端部に移される。
【００４２】
とくには排出穴の断面縮小領域における流れの抵抗を小さくするために、別の提案によれば、第１の調節ロッドが、少なくとも接続部の軸方向の延在の領域において断面が縮小され、すなわち断面縮小弁ロッド領域へと縮小される。
【００４３】
ストッパ面における第２の閉鎖部材の端部位置の制限がつなぎ領域の領域において生じ、したがって第２の閉鎖部材の座領域に技術水準においてこれまで必要であった恒久的な（金属の）ストッパ面が省略されるため、今や公知の技術的解決策と比べてこの座領域における第２の閉鎖部材の設計により大きな自由度が存在する。原則として、純粋に径方向、径方向／軸方向、および状況が許せば純粋に軸方向に作用する第２のシールも、この領域に設けることができる。
【００４４】
この文脈において、本発明の第１の実施の形態によれば、第２の座が円柱形に設計され、環状の凹所によって形成され、第２の閉鎖部材が、第２の座に対して摺動可能に係合しつつ径方向にシールされる第２のシールを有する。
第２の座に関する第２の実施の形態によれば、第２の座が円すいの様相で設計され、第２の閉鎖部材が、第２の座に対して摺動／押し当てにて係合して軸方向／径方向にシールされる第２のシールを有する。
【００４５】
第３の実施の形態によれば、第２の座を複座弁の長手軸に対して垂直に配置し、第２の閉鎖部材に、第２の座に対して軸方向に押し当てにて係合してシールを形成する第２のシールを持たせることが提案される。しかしながら、純粋に軸方向に作用するシールおよび純粋に軸方向に作用する座板という利点を有するこの形式の技術的解決策は、第２の閉鎖部材のストッパ面のみによるつなぎ領域への恒久的かつ該当する場合には金属による付着があらゆる状況下で保証されるようにシールが可塑的なやり方で生成される場合に限って可能である。
【００４６】
座洗浄流の充分な制限が、本発明による課題の技術的解決策にとって必要条件である。径方向のすき間幅および長さの測定手段によって達成できる寸法を超えてリストリクタすき間のリストリクタ効果を高め、あるいはより大きな径方向のすき間幅および／またはより短いすき間長にて同じリストリクタ効果を達成するために、それぞれのリストリクタすき間に乱流が仮定される別の提案によれば、円筒形の付加物が、該当のリストリクタすき間を画定する外周面において、周知の流れ機械的な効果を有するラビリンスシールの形態に設計される。これは、ラビリンスシールをいくつかの周溝の形態に設計することによって達成できる。別の実施の形態によれば、ラビリンスシールが、互いにつながっておらず、円筒形の付加物の外周面に分布しており、それぞれの形成位置における面積に関して制限されたいくつかの凹所の形態に設計される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
本発明のさらに詳細な描写が、以下の説明および添付の図面の図ならびに特許請求の範囲からもたらされる。本発明は、複座弁の座を洗浄するための方法およびこの方法を実行するための複座弁の種々の実施の形態にて実現されるが、方法および複座弁を、図面にもとづいて好ましい実施の形態において説明する。
【図１】本発明による座の洗浄が可能な複座弁を駆動部を省略しつつ経線による切断にて示しており、複座弁の閉位置が示されている。
【図１ａ】図１による複座弁の座領域の拡大図を経線による切断にて示している。
【図２】図１ａによる複座弁を経線による切断にて示しており、複座弁の開位置が示されている。
【図３】図１ａによる複座弁を経線による切断にて示しており、押しピストンとして設計された独立に駆動される下方に位置する第１の閉鎖部材が、この閉鎖部材の座洗浄位置に位置している。
【図３ａ】図３による複座弁の座領域のさらに詳細な拡大図を経線による切断にて示しており、今や第１の座洗浄流の進行が示されている。
【図４】図１ａによる複座弁を経線による切断にて示しており、やはり押しピストンとして設計された従属的に駆動される上方に位置する第２の閉鎖部材が、この閉鎖部材の座洗浄位置に位置している。
【図４ａ】図４による複座弁の座領域のさらに詳細な拡大図を経線による切断にて示しており、第２の座洗浄流の進行が示されている。
【図４ｂ】図４による複座弁の座領域のさらに詳細な拡大図を経線による切断にて示しており、そらし面が図４ａによる設計と比べて変更されることによってもたらされる第２の座洗浄流の進行が示されている。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
本発明による複座弁１（図１、１ａ）は、主として、第１および第２の弁ハウジング部分（それぞれ、１ａまたは１ｂ）を有する弁ハウジング１０と、それぞれに調節ロッド（それぞれ、３ａまたは４ａ）が組み合わせられている２つの別個独立に可動な閉鎖部材３および４と、内側の接続開口２ｃによって弁ハウジング部分１ａ、１ｂの間の接続を確立させる座リング２とで構成されている。
【００４９】
押しピストンとして設計された第１の閉鎖部材３（能動閉鎖部材）が、複座弁１の閉位置において、円柱形の座として設計された接続開口２ｃによって形成された第１の座２ａにシールの様相で受け入れられる。このために、もっぱら径方向のあらかじめの圧迫によって第１の座２ａと協働する第１のシール６が、押しピストン３に設けられている（摺動可能に係合した径方向のシール）。やはり押しピストンとして設計された第２の閉鎖部材４が、複座弁１の閉位置において、やはり接続開口２ｃによって形成された第２の座２ｂ（円柱形に設計され、接続開口２ｃのおおむね円柱形の環状の凹所２ｄによって形成されている）とシールの様相で協働する。シールは、もっぱら径方向のあらかじめの圧迫によって第２の座２ｂと協働する第２のシール７によって行なわれる（摺動可能に係合した径方向のシール）。
【００５０】
２つの閉鎖部材３、４が、図示の閉位置ならびに開位置（図２）の両方において、両者の間に漏れ空洞５を形成し、漏れ空洞５は、第１の閉鎖部材３上に設計された管シャフトによって境界付けられ、第１の弁ハウジング部分１ａから複座弁１の周囲の領域へと導かれる排出穴３ｄを介して、複座弁１の周囲の領域につながっている。排出穴３ｄは、全体として、漏れ空洞５から始まり、入り口ファンネル３ｆ、つなぎの接続部３ｂ、圧力補償ピストン３ｃ、および圧力補償ピストン３ｃの続きによって径方向外側において境界付けられ、圧力補償ピストン３ｃは、好ましくは、第１の座２ａに一致またはほぼ一致する外径を有している。排出穴３ｄは、管シャフトを好ましくは同心に貫き、入り口ファンネル３ｆにおいて円すいの様相で第１の閉鎖部材３の漏れ空間側の端部から接続部３ｂまで連続的に先細りとなり、接続部３ｂにおいて制限長ｌについて不変の最小排出断面ａを有している（図２、３ａ）。
【００５１】
弁ハウジング部分１ａ、１ｂが、弁ハウジング部分１ａ、１ｂへと接続することができる管路の最大公称通過断面ＡＯに応じて設計され（図２）、内側に接続開口２ｃを形成する座リング２を介して相互接続される。排出穴３ｄの一部分を内側に形成している管シャフトの接続部３ｂが、複座弁１の全開の行程Ｈの際に少なくとも接続開口２ｃを貫き、全開の行程Ｈにおいて公称通過断面ＡＯに少なくとも一致する環状空間通過断面ＡＲ（ＡＲ≧ＡＯ）を有する環状の空間が接続開口２ｃによって最も狭い地点に形成されるような径方向外側の寸法を有している。
【００５２】
第１の閉鎖部材３につながった第１の調節ロッド３ａが、第２の閉鎖部材４につながっており、中空ロッドとして設計されており、第２の弁ハウジング部分１ｂの貫通領域において第２の圧力補償ピストン４ｇ（図１）として設計されている第２の調節ロッド４ａを同心に貫き、排出穴３ｄを通って延び、第２の閉鎖部材４から遠ざかる方を向いたリング３ｇとして設計された第１の閉鎖部材３の端部に位置する少なくとも１つのおおむね径方向を向いた横材３ｅを介して、第１の閉鎖部材３に恒久的に接続されている。第１の調節ロッド３ａは、好ましくは流れの抵抗を減らすために少なくとも接続部３ｂの軸方向の延在の領域において断面が縮小されており、すなわち断面縮小弁ロッド領域３ｈへと縮小されている。漏れ空洞５から遠くに配置された横材３ｅゆえに、入り口ファンネル３ｆは、この好ましい実施の形態の場合においては、流れの妨げが存在しないままであり、漏れ空洞５における流れの状況および流れのパターンへの悪影響が回避される。
【００５３】
各々の閉鎖部材３、４は、漏れ空間側の端部（それぞれ３＊または４＊）に、円柱形の付加物（それぞれ３＊＊または４＊＊）を有しており、これら円柱形の付加物が、座リング２の接続開口２ｃの該当部分と協働して、環状の第１のリストリクタすき間Ｄ１（図１、３、３ａも参照）または環状の第２のリストリクタすき間Ｄ２（図１、４、４ａも参照）をそれぞれ形成する。
【００５４】
第２の閉鎖部材４は、第１の閉鎖部材３に面する端部に、円筒形の第１の座２ａとおおむね同一面になるおおむね円筒形の周壁４ｃによる凹所４ｂを有している（図１〜図４ｂ）。したがって、この周壁４ｃは、第２の閉鎖部材４が開く前の開放運動の最中に、第１の閉鎖部材３の第１の端部３＊および径方向の第１のシール６をシールの様相で受け入れるように寸法付けられている。
【００５５】
図１に関連して、図２〜４ｂが、複座弁１の座領域の詳細を明確にしている。第１の閉鎖部材３が、第１の閉鎖部材直径ｄ１ｉを有する自身の円筒形の第１の付加物３＊＊（図３）と、第１の座直径ｄ１ａを有する接続開口２ｃの該当の第１の座２ａとによって、第１のリストリクタすき間Ｄ１を形成している。第１の径方向すき間幅ｓ１が、第１のリストリクタすき間長ｌ１において２つの直径ｄ１ａおよびｄ１ｉの間に形成されている。同様に、第２の閉鎖部材４が、第２の閉鎖部材直径ｄ２ｉを有する自身の円筒形の第２の付加物４＊＊（図４）と、第２の座直径ｄ２ａを有する円柱形の第２の座２ｂを同時に形成する接続開口２ｃの円柱形の環状の凹所２ｄとによって、第２のリストリクタすき間Ｄ２を形成している。径方向の第２のすき間幅ｓ２が、第２のリストリクタすき間長ｌ２において２つの直径ｄ２ａおよびｄ２ｉの間に形成されている。
【００５６】
第２の座２ｂと第１の座２ａとの間の直径の差の半分（図３、４）が、拡径領域Δｒ＝（ｄ２ａ−ｄ１ａ）／２を形成している。つなぎ領域２ｅが、拡径領域において第１の座２ａと第２の座２ｂとの間に設けられ、少なくとも第１の座２ａへと開いているつなぎ領域２ｅの端部が、第２の座２ｂの円柱形のシェル表面と、垂直な偏向角度αを形成している（図２）。したがって、接続開口２ｃにおける第２の座２ｂまたは環状の凹所２ｄは、丸み付けの半径を有するように設計されたつなぎ領域２ｅへの丸みを帯びた移行部を有しており、この丸み付けの半径は、拡径領域Δｒよりも小さい。拡径領域Δｒは、第２の閉鎖部材４が座洗浄位置にあるときに、第２のリストリクタすき間Ｄ２から漏れ空洞５へと逃げ出す第２の座洗浄流Ｒ２（図４ａ、４ｂ）が、つなぎ領域２ｅを経て漏れ空洞５の中心に向かって確実に第１の閉鎖部材３へとそらされるように、充分に大きく設計されている。第２の座洗浄流Ｒ２が時期尚早に第１の閉鎖部材３の方向にそらされることがないように保証するために、つなぎ領域２ｅと第１の座２ａとによって形成される第１の周状エッジＵ１が、できるだけ小さい第１の角丸みｒ１で丸められることによって、所定の流れブレーク地点がこの地点に生み出される（図２および４ａ）。
【００５７】
この措置により、第２のリストリクタすき間Ｄ２から出て行く第２の座洗浄流Ｒ２が、第１のシール６の座領域に導かれることがないことが、さらに保証される。さらに、つなぎ領域２ｅの拡径領域Δｒは、漏れ空洞５に直接隣接して位置する第２の閉鎖部材４の恒久的な（金属の）ストッパが座リング２上に実現されるよう、第２の閉鎖部材４のための弁ハウジング側ストッパ面（図１、１ａ、２）の実現も保証しなければならない。弁ハウジング側ストッパ面またはつなぎ領域２ｅは、円筒形の第２の付加物４＊＊の前側に設けられたストッパ面４ｆに対応する。弁ハウジング側ストッパ面２ｅおよび閉鎖部材側ストッパ面４ｆの各々は、複座弁１の長手軸に対して直角な偏向角度α（α＝９０度）に従って直線状に設計される。
【００５８】
第２の閉鎖部材４の円筒形の凹所４ｂの周壁４ｃは、第１の閉鎖部材３から遠ざかる方を向いた端部において、回転対称なそらし面４ｄへと次第に変化し（図１〜４ｂ）、そらし面４ｄが、周壁４ｃによって定められてはいない凹所４ｂの残りの領域の全体を境界付け、最初に第１の閉鎖部材３に面する第２の閉鎖部材４の前側かつ径方向内側の端部４ｅにおいて凹所４ｂから開いている。したがって、そらし面４ｄが、径方向内側かつ第１の閉鎖部材３へと軸方向にきわめて遠くまで達する様相で案内され、すなわち第２の閉鎖部材４を定めている最も遠い端部まで案内されると、とくに有利である。
【００５９】
凹所４ｂの上述の区間形成の定義の観点において凹所４ｂの制限領域と考えるべきではない前側かつ径方向内側の端部４ｅの配置に関して、以下の２つの実施の形態が提案される。図１〜４ｂには示されていない第１の実施の形態においては、前側かつ径方向内側の端部４ｅが、前側がストッパ面４ｆを通過する平面Ｅによって境界付けられる仮想の空間内に配置され、あるいはこの平面Ｅに配置される。したがって、端部４ｅが、第２の閉鎖部材４の範囲内にとどまり、ストッパ面４ｆまたは前記平面Ｅによって与えられる境界を超えて軸方向に突き出すことがない。第２の実施の形態（図１〜４ｂ）の場合には、第２の閉鎖部材４の前側かつ径方向内側の端部４ｅが、複座弁１の長手軸において見たときに、ストッパ面４ｆを通過する平面Ｅによって前側が境界付けられる仮想の空間から突出する。図４ａ（実線、一点鎖線、および破線）および４ｂが、上記の条件下でのこの突起の種々の寸法の例を示している。この件に関する第２の座洗浄流Ｒ２についての結果は、後述される。
【００６０】
周壁４ｃと、できる限り小さい第２の角の丸みｒ２（図４ａ）で丸められたストッパ面４ｆとによって形成される第２の周状エッジＵ２が、第２の閉鎖部材４が閉位置にあるときに第１の座２ａに直接隣接する（図１ａ）。経線による切断において見たときに、そらし面４ｄは、屈曲のない推移を持つ輪郭Ｋを有し、好ましくは各々がつなぎの地点において共通の接線を有する一連の湾曲部分（例えば、円弧、楕円、放物線、双曲線）で構成される。前側かつ径方向内側の端部４ｅの領域における第１の座洗浄流Ｒ１（図３ａ）の方向から、端部４ｅの方向ベクトルのもとでそらし面４ｄが第２の閉鎖部材４から開いていることを見て取ることができ、本発明に従って設計されたそらし面４ｄにより、第１の座洗浄流Ｒ１が、きわめて狙いをつけられた衝突のない様相で排出穴３ｄへとそらされ、第２の閉鎖部材４においてできるだけ長い流路を強いられることも、見て取ることができる。第１の座洗浄流Ｒ１の漏れ空洞５を境界付けている領域との衝突が、いかなる位置においても生じない。
【００６１】
漏れ空洞５に面する第１の閉鎖部材３の前側限界は、閉位置にあるときに、つなぎ領域２ｅから軸方向の安全距離ｘを有し（図４）、この安全距離ｘが、一方では第１の閉鎖部材３の第２の座洗浄流Ｒ２との衝突を防止し（図４ａ、４ｂ）、他方では第１の閉鎖部材３の座領域における第２の座洗浄流Ｒ２の充分なエジェクタ効果を保証する。
【００６２】
複座弁１の開位置（図２）において、完全な開放の行程Ｈが実現されるとき、凹所４ｂの周壁４ｃへと径方向に作用する第１のシール６が、片側に位置する弁ハウジング１０と他方側に位置する漏れ空洞５との間の２つの閉鎖部材３、４の確実なシールを保証することが、明らかになる。
【００６３】
第１の部分行程Ｔ１の実行後の第１の閉鎖部材３の座洗浄の過程において、第１のリストリクタすき間Ｄ１（図３ａ、３）から出る第１の座洗浄流Ｒ１は、最初に第１の座２ａに沿って流れ、途切れることなくつなぎ領域２ｅとストッパ面４ｆとの間の接触すき間をまたぎ、周壁４ｃを辿り、円筒形の第１の付加物３＊＊（図２も参照のこと）の角領域を受け入れるように機能するそらし面４ｄの過渡領域を流れの技術的な様相で平たくし、凹所４ｂの外部に位置する第２の閉鎖部材４の前側かつ径方向内側の端部４ｅにおいて第２の閉鎖部材４から出るまで、径方向内側かつ軸方向に第１の閉鎖部材３に向かうそらし面４ｄのさらなる推移を通るように強いられ、最終的に排出穴３ｄの入り口領域に的確に到達する。
【００６４】
上述の過渡領域に形成される第１の乱流Ｗ１は、漏れ空洞５における流れおよび圧力の状況に悪影響を及ぼすことがない。上述の過渡領域における図３ａに示した逃げ溝は、第１の閉鎖部材３に適切な丸みが付けられる場合には、容易に省略することができる。このようにして、そらし面４ｄが、上述の過渡領域において、図３ａに示される第１の座洗浄流Ｒ１の進行を受け取る。図４に示される第２のリストリクタすき間Ｄ２の漏れ空間側の端部は、第２の閉鎖部材４の停止位置（図３ａを参照）によって弁ハウジング側のストッパ面２ｅにおいてできる限りしっかりとシールされる。第１の座洗浄流Ｒ１の洗浄液は、第２のリストリクタすき間Ｄ２に進入することができず、したがって第２のシール７の領域に進入することができない。したがって、第２のシール７が大きく損傷し、場合によっては完全に失われた場合であっても、とくには上述の接触すき間に第１の座洗浄流Ｒ１のエジェクタ効果による吸い出しが生じるため、もはや洗浄液が通過することがない。
【００６５】
図４ａ、４ｂ、および４によれば、第２の閉鎖部材４は、第２の部分行程Ｔ２の実行後に第２の座洗浄位置をとる。これにより、第２のシール７が第２の座２ｂを離れて入り口すき間が形成され、円筒形の第２の付加物４＊＊が、第２の座２ｂまたは環状の凹所２ｄと協働して第２のリストリクタすき間Ｄ２を形成し、この第２のリストリクタすき間Ｄ２を通って、第２の座洗浄流Ｒ２を、今や流れ出ることが可能な開いた第２の座２ｂへと進め、漏れ空洞５へと導入することができる。第２の座２ｂは、円柱形に設計され、環状の凹所２ｄによって直接形成されている。この実施の形態は、第２の閉鎖部材４が閉位置において円筒形の第２の付加物４＊＊の前側に配置されたストッパ面４ｆによってつなぎ領域２ｅにのみ隣接することを、特別なやり方で保証する。
【００６６】
また、本発明による複座弁１を、円環状の凹所２ｄへと上方につながる第２の円すい形の座２ｂ（図には示されていない）を備えるように設計することも可能である。第２のシール７が、この第２の座２ｂに対して軸方向／径方向にシールを形成する。さらに、本発明による複座弁１は、複座弁１の長手軸に対して垂直な第２の座２ｂの実施の形態（やはり図には示されていない）も可能にし、その場合には、第２の閉鎖部材４に配置された第２のシール７が、この第２の座２ｂに対して純粋な押し付けの係合にて軸方向にシールを形成する。しかしながら、この技術的解決策は、軸方向に作用する第２のシール７が、第２の閉鎖部材４の停止位置が第１の座２ａの領域を残して弁ハウジング側のつなぎ領域２ｅに保証され続けるように、充分に可塑性である場合に限って可能である。
【００６７】
第２の座洗浄流Ｒ２は、最初に環状の凹所２ｄに沿って第２のリストリクタすき間Ｄ２（図４ａ、４ｂ）を離れ、つなぎ領域２ｅにおいて漏れ空洞５の中心に向かってそらされる。これにより、第１のシール６の座領域への急激かつ直接的な噴き付けが、確実に防止される。第２の閉鎖部材４の座の洗浄の場合に、第１の閉鎖部材３は、第２の座洗浄流Ｒ２が妨げられることなく第１の閉鎖部材３の上方を過ぎて流れることができるよう、軸方向の安全距離ｘ（図４）だけつなぎ領域２ｅから離れるように配置される。与えられる圧力の条件に依存し、図示の姿勢による複座弁１の配置における重力の作用のもとで、液体ジェットは、第２の座洗浄流Ｒ２が狙いどおりに排出穴３ｄに達するように、わずかに放物線の進行（図示されていない）をとる。この流れの案内および第１の閉鎖部材３の配置により、第１のシール６の座領域からの吸い出しが達成され、したがって洗浄剤は、たとえ第１のシール６の喪失または大きな損傷の場合でも、隣接する第１の弁ハウジング部分１ａへと進入することができない。つなぎ領域２ｅと第１の座２ａとによって形成され、できるだけ小さい角の丸みｒ１によって丸められている第１の周状エッジＵ１が、第１の周状エッジＵ１における座洗浄流Ｒ２の離脱を促進し、したがってこの座洗浄流Ｒ２またはその流れの一部によって第１のシール６につながる環状のすき間によどみの圧力形成接近流が生じることを防止する。
【００６８】
図４ａ、４ｂの各々は、排出穴３ｄの入り口へと導入されるそらし面４ｄの前側かつ径方向内側の端部４ｅの上方の領域における第２の座洗浄流Ｒ２がそらし面４ｄに衝突するときに生じる流れの状況を示している。この場合、第２の座洗浄流Ｒ２は、そらし面４ｄによって排出穴３ｄへと向けられる少なくとも１回の偏向に直面し、衝突の地点が端部４ｅから充分に遠い場合には、排出穴３ｄの入り口までの強制に直面する。衝突の地点において、一部の流れｒが第２の座洗浄流Ｒ２から分岐して凹所４ｂへと上方に向かい、凹所４ｂにおいてそらし面４ｄに沿って流れる第２の乱流Ｗ２を形成し、周壁４ｃとそらし面４ｄとの間の過渡領域の逃げ溝において第３の反対回転の乱流Ｗ３を形成する。第２の座洗浄流Ｒ２へと流れ戻る一部の流れｒが、第２の乱流Ｗ２の外を送られる。両方の乱流Ｗ２、Ｗ３が、よどみの圧力の形成または第１の座２ａへと直接接近する流れをもたらすことなく、凹所４ｂを境界付けている表面の充分な洗浄を保証する。
【００６９】
本発明は、それぞれの座洗浄流Ｒ１、Ｒ２の制限に特定の注目を費やす。座洗浄流Ｒ１、Ｒ２の液体のそれぞれの体積流量が、閉位置に残される他方の閉鎖部材４、３の座２ｂ、２ａの漏れ空間側の部分の圧力が、複座弁１の周囲圧力または大気圧以下となるように、技術的に制限され、さらには／あるいはそらされ、案内される。したがって、座洗浄流Ｒ１、Ｒ２によって生成される液体の体積流量を、体積流量が互いに等しくなるように制限することが試みられる。さらに、上述の制限による体積流量は、排出穴３ｄにおいて停滞することなく複座弁１の周囲の領域へと排出穴３ｄを通って進むように測定される。
【００７０】
しかしながら、排出穴３ｄの最小排出断面ａにおいて停滞が存在するならば、排出穴３ｄが、排出穴３ｄの入り口の領域に充てんレベルｈの貯留体積を形成でき（図３ａ）、その静水圧Δｐｈｙｄｒが、それぞれの座洗浄流Ｒ１、Ｒ２の液体の体積流量を重力の方向から見たときに充てんレベルｈにつながる最小排出断面ａを少なくとも通って運ぶために充分である。充てんレベルｈの貯留体積は、好ましくは入り口ファンネル３ｆの内側によって形成される。
【００７１】
第１のリストリクタすき間Ｄ１（図３）は、径方向の第１のすき間幅ｓ１および第１のリストリクタすき間長ｌ１によって形成され、第２のリストリクタすき間Ｄ２（図４）は、径方向の第２のすき間幅ｓ２および第２のリストリクタすき間長ｌ２によって形成される。リストリクタすき間Ｄ１、Ｄ２の好ましい設計によれば、第２のリストリクタすき間Ｄ２の径方向の第２のすき間幅ｓ２が、第１のリストリクタすき間Ｄ１の径方向の第１のすき間幅ｓ１よりも小さい。この効果への定量的な測定指示が有益であることが明らかになっており、それによれば、上述のリストリクタすき間Ｄ１、Ｄ２の相対の径方向のすき間幅は、ほぼ２：１のように作用する。この点に関し、以下が、式（１）
ｓ１／［（ｄ１ｉ＋ｄ１ａ）／２］      （１）
のように第１のリストリクタすき間Ｄ１（図３）の相対の径方向のすき間幅に当てはまり、式（２）
ｓ２／［（ｄ２ｉ＋ｄ２ａ）／２］      （２）
のように第２のリストリクタすき間Ｄ２（図４）の相対の径方向のすき間幅に当てはまり、ここでリストリクタすき間Ｄ１、Ｄ２は、好都合には式（３）
2015505600.tif 000003
（３）
のように設計される。
【００７２】
環状のリストリクタすき間Ｄ１、Ｄ２のそれぞれのリストリクタ効果は、指数関数的に作用するそれぞれの径方向のすき間幅ｓ１、ｓ２に加えて、線形な影響を有するそれぞれの関連の長さｌ１、ｌ２によって割り出される。これらのパラメータを、部分行程Ｔ１、Ｔ２によるそれぞれの座洗浄位置において該当の座洗浄流Ｒ１、Ｒ２によって生じる液体の体積流量が同じになるように、上述の条件のもとで設計し、協調させることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１  複座弁
１０  弁ハウジング
１ａ  第１の弁ハウジング部分
１ｂ  第２の弁ハウジング部分
２  座リング
２ａ  第１の座（円柱形の座）
２ｂ  第２の座（軸方向；径方向；軸方向／径方向）
２ｃ  接続開口
２ｄ  環状の凹所
２ｅ  つなぎ領域
３  第１の閉鎖部材（押しピストン）
３＊  第１の端部
３＊＊  円筒形の第１の付加物
３ａ  第１の調節ロッド
３ｂ  接続部
３ｃ  第１の圧力補償ピストン
３ｄ  排出穴
３ｆ  円すい形の入り口ファンネル
３ｅ  横材
３ｇ  リング
３ｈ  断面縮小弁ロッド領域
４  第２の閉鎖部材
４＊  第２の端部
４＊＊  円筒形の第２の付加物
４ａ  第２の調節ロッド
４ｂ  凹所
４ｃ  周壁
４ｄ  そらし面
４ｅ  （第２の閉鎖部材４の）前側かつ径方向内側の端部
４ｆ  ストッパ面（閉鎖部材側）
４ｇ  第２の圧力補償ピストン
５  漏れ空洞
６  第１のシール（径方向）
７  第２のシール（軸方向；径方向；軸方向／径方向）
ａ  最小排出断面
ｄ１ａ  第１の座の直径
ｄ１ｉ  第２の閉鎖部材の直径
ｄ２ａ  第２の座の直径
ｄ２ｉ  第２の閉鎖部材の直径
ｈ  充てんレベル
ｌ  （最小排出断面ａの）長さ
ｌ１  第１のリストリクタすき間長
ｌ２  第２のリストリクタすき間長
Δｐｈｙｄｒ  静水圧
（Δｐｈｙｄｒ＝ρｇｈ；洗浄液の密度ρ；重力加速度ｇ）
ｒ  （第２の座洗浄流Ｒ２からの）流れの一部
Δｒ  拡径領域（Δｒ＝ｄ２ａ−ｄ１ａ）
ｒ１  第１の角の丸み（ハウジング側；座リング２）
ｒ２  第２の角の丸み（第２の閉鎖部材４）
ｓ１  径方向の第１のすき間幅（第１のリストリクタすき間Ｄ１）
ｓ２  径方向の第２のすき間幅（第２のリストリクタすき間Ｄ１）
ｘ  軸方向の安全距離
α  偏向角度
ＡＯ  公称通過断面
ＡＲ  環状空間の通過断面
Ｄ１  第１のリストリクタすき間
Ｄ２  第２のリストリクタすき間
Ｅ  （ストッパ面４ｆの幾何学的位置としての）平面
Ｈ  全開の行程（全開位置）
Ｋ  そらし面の輪郭
Ｒ１  第１の座洗浄流
Ｒ２  第２の座洗浄流
Ｔ１  第１の部分行程（第１の不完全開位置／第１の座洗浄位置）
Ｔ２  第２の部分行程（第２の不完全開位置／第２の座洗浄位置）
Ｕ１  第１の周状エッジ
Ｕ２  第２の周状エッジ
Ｗ１  第１の乱流
Ｗ２  第２の乱流
Ｗ３  第３の乱流
【図１】
2015505600.tif 000004
【図１ａ】
2015505600.tif 000005
【図２】
2015505600.tif 000006
【図３】
2015505600.tif 000007
【図３ａ】
2015505600.tif 000008
【図４】
2015505600.tif 000009
【図４ａ】
2015505600.tif 000010
【図４ｂ】
2015505600.tif 000011
【国際調査報告】
2015505600.tif 000012
2015505600.tif 000013
2015505600.tif 000014
2015505600.tif 000015