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CN109073098A - 球阀及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种球阀(1)，该球阀包括：阀体(2)，该阀体界定密封座(4、46)、球座(6)以及会聚在球座(6)中的至少三个流体管道(8、8’、8”)；中空球(14)，被接纳在球座(6)中并且可移动以允许/防止这些流体管道之间的流体连通；两个或更多个密封元件(10、10’、12)，其中的至少一个被放置到密封座(4、46)中、与球(14)抵接，由此这些管道中的仅一个用作密封元件(10、12)和中空球(14)进入阀体(2)内部的引入管道(8)，以将它们定位到相应的座(4、46、6)中。阀还包括球压缩元件(16)，其界定另外密封座(4’)以接纳其他密封元件(10’)并且连接至阀体(2)的引入管道(8)以将元件(10’)按压在球上。本发明还涉及一种制造方法。

Description

球阀及制造方法
本发明涉及一种具有至少三通的球阀，并且涉及一种球阀的制造方法。
传统的三通球阀的制造方法提供了外部结构的形成、密封装置在该结构中的定位以及借助于三个单独的锁定元件(所谓的“球施压元件”)对这种装置的保持。
这些锁定元件是基本上环形的元件，其一旦连接到外部结构就压缩并保持密封装置以确保阀在球的各个位置的密封。
这种解决方案具有的优点是在将球放置到外部结构中之后允许对密封装置的定位。
然而，已知的解决方案带来一系列缺点，尤其是与结构相关联的大量部件，以及该结构的用于防止连接球施压元件所需的螺纹之间的不期望相互作用的相当大的尺寸。
本发明属于这种背景，其中提供了能够克服上述缺点的阀和方法。具体地，本发明允许获得的伴随效果为减少阀的正确操作所需的总件数，并且至少在输送到其内部的同等流体方面显着地限制阀的外围和重量。
此类目的是通过根据权利要求1的球阀和根据权利要求9的方法实现的。从属于此的权利要求示出了优选实施方式的变型。
现在将借助附图详细描述本发明的目的，其中：
-图1示出了根据可能实施方式的本发明目标的球阀的分解视图；
-图2示出了图1的组装阀沿平面P的截面，三个流体管道的延伸轴线被布置在该平面中。
参照以上附图，参考数字1总体上指示了球阀。
这样的阀1包括阀体2、至少一个中空球14、两个或更多个密封元件10、10’、12、以及球压缩元件16。
阀体2界定至少一个密封座4、46、球座6、以及在球座6中会聚的至少三个流体管道8、8’、8”。
根据一个变型，阀体2界定单个球座6。
根据另一个变型，阀体2界定两个或三个密封座4、46。根据这样的变型，阀1优选地包括相对于此类座4、46的数量具有相等数量的密封元件10、12。
根据又另一个变型，阀体2界定三个或四个流体管道8、8’、8”。
对于阀具有至少三通的实施方式，该至少三个流体管道8、8’、8”优选地围绕延伸轴线X、X’、X”延伸，这些延伸轴线基本上处于同一平面P内，如例如在图2中描绘的。
在未示出的涉及具有至少四通的阀的实施方式中，这样的阀可以包括可选的第四管道，该第四管道围绕另一个延伸轴线Z(例如在图1、图2中描绘的)延伸，该轴线相对于前述平面P是入射的、优选正交的。
在另一个未示出的涉及具有至少四通的阀的实施方式中，这样的阀可以包括可选的第四管道，该第四管道围绕处于与其他流体管道8、8’、8”的延伸轴线X、X’、X”所在的同一平面P中的另一个延伸轴线Z延伸。
优选地，阀体2将密封座4界定于仅两个流体管道8’、8”的近侧入口42、44，其中术语“近侧”指的是接近或邻近于球座6。
可选地，这些流体管道中的一个流体管道8'可以面朝阀体2的体壁48，该体壁沿着延伸轴线X'以普遍或完整的方式覆盖这个管道8'的通道区段。
根据这样的实施方式，密封座46可以被确定在体壁48处、并且更确切地被确定在体壁48与中空球14之间。
根据具有至少四通的阀的可能变型，该可选的第四管道可以被放置(具体地部分或完整地替代)在刚刚讨论的体壁48处。
中空球14被接纳在球座6中并且相对于阀体2可移动，从而允许/防止在前述流体管道8、8’、8”之间(例如，在成对的管道之间)的流体连通。
根据优选的变型，阀1包括相对于由阀体2界定的球座6具有相等数量的中空球14。
优选地，中空球14围绕旋转轴线R相对于阀体2可旋转。例如，旋转轴线R可以与平面P正交。
更确切地，球阀1可以包括中空球14的控制杆28，该控制杆以从阀体2部分地突伸的方式插入在由该阀体界定的杆座30中。优选地，杆座30邻近于球座6。
在图1中描绘的实施方式中，控制杆28(具体地在其第一末端部分28'处)优选地插入/接合在中空球14的外部狭槽32中。有利地，这样的第一末端部分28'适于通过形状和/或借助力来联接至外部狭槽32。
优选地，控制杆28可以包括杆突出部40，该杆突出部界定环形表面38，该环形表面被配置成抵靠在阀体1的内表面(在附图中不可见，但面朝球座6)上。例如，杆突出部40置于第一末端部分28'处。
在控制杆28的第二末端部分28"处，可以紧固有致动器元件(例如旋钮或杠杆)，从而优选地使中空球14旋转地移动。
关于可以彼此置于连通的管道的数量，这取决于中空球14在其内部确定的贯通腔18的类型。
根据各种实施方式，贯通腔18可以是基本上柱形的，具有“L”形状或“T”形状，在附图中例如示出了后者变型。
根据特别优选的实施方式，贯通腔18具有至少一个环形入口20(优选地其所有入口)，该至少一个环形入口的尺寸至少等于或大于被接纳在阀体2中的密封元件10、12的内边缘22。
作为结果，根据此类变型，环形入口20不突伸到流体管道中。
关于这些流体管道8、8'、8"，一个或多个管道优选地包括用于与一个或多个外部管道联接的机械装置(在附图中未示出)，阀1可结合到该机械装置。
通过举例的方式，机械联接装置可以包括流体管道8、8'、8"的内螺纹、外螺纹、或(“螺母-尾部”类型的)螺母联接。
该两个或更多个密封元件10、10'、12中的至少一个被放置在密封座4、46中与中空球14抵接、并且更确切地与该中空球的外表面34抵接。
前述流体管道中的仅一个用作将密封元件10、12和中空球14引入阀体2内部的引入管道8，以用于将此元件10、12和此球14相应地定位在密封座4、46和球座6中。
作为结果，优选地，引入管道8外接(circumscribes，外切)过渡区段36，该过渡区段大于中空球14的外围(encumbrance)并且大于与阀体2相关联的密封元件10、12(或多个密封元件)的外围。
由此，以上讨论的所有部件可以从阀体的同一侧借助于引入管道8引入。
球阀1还包括球压缩元件16，该球压缩元件界定另一个密封座4’以接纳其他的密封元件10’并且连接至阀体2的引入管道8以将这个元件10’按压在中空球14上。
因此，除了以上讨论的密封元件10、12之外，阀包括防止在球压缩元件处的另一个密封元件10’，这样使得该球压缩元件可以将元件10’按压在中空球上。
在示出的实施方式中，球压缩元件16包括紧固到引入管道8上的环形本体。
根据讨论的变型，密封元件10、10'、12中的任一个可以具有环形或管形的形状。优选地，密封元件10、10'、12中的一个或多个围绕相应的延伸轴线X、X'、X"延伸并且优选地与流体管道同轴地安装。
仅通过举例的方式，球压缩元件16以不可逆的方式结合(例如螺接或焊接)至阀体2。
根据有利的变型，阀1包括弹性元件24，该弹性元件在至少一个密封座4、4'、46处，更确切地在密封元件10、12与阀体2之间和/或在另一个密封元件10'与球压缩元件16之间。
弹性元件24有利地可被中空球14压缩以将其插入球座6并可能地将其从该球座移除。
具体地，因为在放置了一个或多个密封元件10、12之后将中空球14插入其座6中，由于这些元件的外围已经被定位在阀体中，球的插入可能是不舒服的。
根据优选的变型，一个或多个密封元件12联接至(例如环形或管形形状的)加固元件26，该加固元件至少部分地插入密封座4、46以在中空球14在球座6中移动时限制所述密封元件12的变形。
在示出的实施方式中，加固元件26至少部分地被接纳在密封元件12中。优选地，关于延伸轴线X、X'、X"，加固元件26相对于密封元件12在径向上布置于内部。
有利地，弹性元件24和/或加固元件26(如果设置了)在密封座4、46处借助于引入管道8被引入阀体2中。
前述目标还借助于如下所述的一种球阀的制造方法来实现。
优选地，这种制造方法旨在获得根据以上实施方式中的任一个所述的球阀1。作为结果，即使没有明确说明，这种方法可以包括来自以上描述的任何优选的或附带的特征(从过程或结构的观点来看)。
该制造方法包括以下步骤：
i)提供阀体2，该阀体界定至少一个密封座4、46、球座6、以及在球座6中会聚的至少三个流体管道8、8’、8”；
ii)通过这些流体管道中的仅一个流体管道将至少一个密封元件10、12定位在密封座4、46中，该仅一个流体管道用作阀体2内部的至少一个密封元件10、12的引入管道8；
iii)通过引入管道8将至少一个中空球14定位在球座6中、与密封元件10、12抵接，由此球14相对于阀体2在其座6中可移动，从而允许/防止在各个管道8、8’、8”之间的流体连通；
iv)将界定另一个密封座4’以接纳其他的密封元件10’的球压缩元件16连接至阀体2的引入管道8以将此元件10’按压在中空球14上。
根据特别有利的实施方式，步骤ii)包括以下步骤：将弹性元件24至少定位在一个密封座4、4'、46处，更具体地在密封元件10、12与阀体2之间和/或在密封元件10'与球压缩元件16之间。
根据此类解决方式的有利方面，弹性元件24在将其插入球座6中并可能地将其从该球座中移除的那步骤iii)期间可被中空球14压缩。
根据另一个变型，本方法可以包括以下子步骤：a)在步骤iii)之前并且借助于引入管道8将控制杆28插入阀体2中；b)将杆以从阀体2部分突伸的方式布置在杆座30中，该杆座由阀体2界定并邻近球座6；c)在步骤iii)期间将控制杆28接合在中空球14的外部狭槽32中。
创新地，本发明的阀和方法目标允许有效地克服以上关于现有技术所解释的缺点。
更确切地说，该阀和该方法被设计用于减少与阀体相关的球压缩元件的数量，并且显著地限制了制造这种阀所需的材料的外围和使用。
有利地，本发明的阀和方法目的允许在阀内部获得基本上完全的流体通道，因为管道在球的上游和下游两者基本上没有瓶颈。
有利地，在输送同等流体的情况下，本发明的阀和方法允许实现以更经济的方式制造的更小、更轻的阀。
有利地，本发明的阀允许获得彼此完美对齐的密封座，从而提高可靠性。
有利地，本发明的阀在连接到各种不同装备的可能性方面非常通用。
有利地，本发明的阀和方法允许获得极其容易的安装，这是因为当将球插入阀体中时，密封件没有受应力(因此没有劣化的危险)。
有利地，本发明的阀具有极其可靠和可再现的操作，特别是由于上述措施。
本领域技术人员为了满足特定需要，可以向球阀的实施方式和前述方法的实施方式引入变化和变型或具有其他功能等同的元件的替换。
此外，这些变型包含在由所附权利要求限定的保护范围内。
此外，描述为属于可能实施方式的每个变型独立于其他描述的变型是可行的。

Claims (10)

1.一种球阀(1)，包括：
-阀体(2)，所述阀体界定至少一个密封座(4、46)、界定球座(6)、以及界定在所述球座(6)中会聚的至少三个流体管道(8、8’、8”)；
-至少一个中空球(14)，被接纳在所述球座(6)中并且相对于所述阀体(2)能移动，从而允许/防止在所述流体管道(8、8’、8”)之间的流体连通，例如在成对的管道之间的流体连通；
-两个或更多个密封元件(10、10’、12)，所述两个或更多个密封元件中的至少一个被放置在所述密封座(4、46)中、抵接所述球(14)；
其中，所述流体管道中的仅一个用作所述密封元件(10、12)和所述中空球(14)进入所述阀体(2)内部的引入管道(8)，以用于将所述元件(10、12)和所述中空球(14)相应地定位在所述密封座(4、46)中和所述球座(6)中；
-球压缩元件(16)，所述球压缩元件界定另外的密封座(4’)以接纳另外的密封元件(10’)并且连接至所述阀体(2)的所述引入管道(8)以将所述元件(10’)按压在所述中空球(14)上。
2.根据权利要求1所述的阀，其中，所述引入管道(8)外接过渡区段(36)，所述过渡区段高于所述中空球(14)的外围并且高于与所述阀体(2)相关联的所述密封元件(10、12)或多个密封元件的外围。
3.根据权利要求1或2所述的阀，其中，所述中空球(14)在其内部确定贯通腔(18)，所述贯通腔具有至少一个环形入口(20)，所述至少一个环形入口的尺寸至少等于或大于被接纳在所述阀体(2)中的所述密封元件(10、12)的内边缘(22)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的阀，包括弹性元件(24)，所述弹性元件对应于至少一个密封座(4、4’、46)、位于所述密封元件(10、12)与所述阀体(2)之间和/或位于所述密封元件(10’)与所述球压缩元件(16)之间，所述弹性元件(24)能够被所述中空球(14)压缩以将所述中空球插入所述球座(6)内以及最终将所述中空球从所述球座移除。
5.根据前述权利要求中任一项所述的阀，其中，一个或多个密封元件(12)联接至例如环形形状的加固元件(26)，所述强化元件至少部分地插入所述密封座(4、46)以在所述中空球(14)在所述球座(6)中移动时，优选地转动时，限制所述密封元件(12)的变形。
6.根据前述权利要求中任一项所述的阀，其中，至少三个流体管道(8、8’、8")围绕基本上处于同一平面(P)中的延伸轴线(X、X’、X”)延伸，并且包括可选的第四管道，所述第四管道围绕入射或正交于所述平面(P)的另一延伸轴线(Z)延伸。
7.根据前述权利要求中任一项所述的阀，其中，所述阀体(2)界定两个或三个密封座(4、46)并且界定三个或四个流体管道(8、8’、8”)，并且其中，所述阀(1)包括与所述座(4、46)的数量相等数量的密封元件(10、12)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的阀，其中所述中空球(14)在其内部确定基本上柱形的贯通腔(18)、或具有“L”形状或“T”形状。
9.球阀的制造方法，所述球阀例如为根据前述权利要求中任一项所述的阀(1)，所述方法包括步骤：
i)提供阀体(2)，所述阀体界定至少一个密封座(4、46)、界定球座(6)、以及界定在所述球座(6)中会聚的至少三个流体管道(8、8’、8”)；
ii)通过所述流体管道中的仅一个流体管道将至少一个密封元件(10、12)定位在所述球座(6)中，所述仅一个流体管道用作所述至少一个密封元件(10、12)进入所述阀体(2)内部的引入管道(8)；
iii)通过所述引入管道(8)将至少一个中空球(14)定位在所述球座(6)中、与所述密封元件(10、12)抵接，所述球(14)相对于所述阀体(2)能移动，从而允许/防止在所述管道(8、8’、8”)之间的流体连通；
iv)将界定另外的密封座(4’)以接纳另外的密封元件(10’)的球压缩元件(16)连接至所述阀体(2)的所述引入管道(8)以将所述元件(10’)按压在所述中空球(14)上。
10.根据前一权利要求所述的方法，其中，步骤ii)包括对弹性元件(24)进行定位的步骤，将所述弹性元件定位为对应于至少一个密封座(4、4’、46)、位于所述密封元件(10、12)与所述阀体(2)之间和/或位于所述密封元件(10’)与所述球压缩元件(16)之间，在步骤iii)期间所述弹性元件(24)能被所述中空球(14)压缩以将所述中空球插入所述球座(6)以及最终将所述中空球从所述球座移除。
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