專利名稱：半球閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半球閥，尤指一種可以焊接的半球閥。
在所知的由頂面進(jìn)入的球閥體中，為了要增加開口的幅度以方便塞體的閥體部份的裝設(shè)，以及同樣的方便在該球閥體焊接成為管路的一部份后，該塞體的閥體部份可以被移開，其外殼的氣密是通過一突緣或者一用于定位該塞體閥體部份的螺合蓋體而達(dá)成的。
由德國第3914327號專利案中可以了解一種現(xiàn)有的球閥體，其具有一個設(shè)在外殼上的蓋體，該外殼包括兩個平行設(shè)置的可封阻的導(dǎo)管，其是與一個設(shè)置在外殼中通過軸承轉(zhuǎn)動的半球狀閥體配合，利用蓋體以具導(dǎo)引動作機(jī)構(gòu)作用的閥體將該外殼封閉，而在導(dǎo)管的延伸凹槽中同軸設(shè)置有密封環(huán)圈，而這些是設(shè)置在該球閥體中穿孔的中間區(qū)域處。
在德國第9408156號專利案中可了解另一種現(xiàn)有的球閥體，其為一種單一元件的密封體，該支持定位在外殼中一中空空間側(cè)壁上的密封體形成一個密封的作用，并具有一個半球狀的凹槽以供塞體的閥體以及具有同軸連接穿孔的孔洞配合，該密封件是由適合的材料所制成并且可完全將位于閥體外殼中的中空空間覆蓋住，所以流經(jīng)閥體的物質(zhì)便不會卡在間隙或者其他的死角中；另外該蓋體可以通過塞體閥體的最初的張力而使得密封體被壓合入中空的空間中而使其性能得到改良，這可防止物體進(jìn)入例如位于蓋體和閥體之間的中空空間中，球閥可以令人滿意地具備這些功能，然而如果該密封體被損壞了，其必需將整個由密封體構(gòu)成的覆蓋體更換，因而必需要花費很多的錢，尤其是當(dāng)這個密封體是由高級的材料所制造時。
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的即在于提供一個可以焊接的半球閥，其可使塞體的柱桿和密封件裝設(shè)或者移開而不會產(chǎn)生會使物件卡住的縫隙或者死角，并且其可以盡可能低成本的材料加以生產(chǎn)制造。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，一種具有連接孔的半球閥，其在與連接孔呈直角位置的中空空間處具有一開口，一轉(zhuǎn)動的半球狀閥體設(shè)置在位于開口上方的中空空間中，其可通過一個以軸承轉(zhuǎn)動的密封選擇軸桿而動作，在閥體和外殼之間有密封層和一個遮住該開口的蓋體，其中該閥體具有與連接孔相對數(shù)目的凹槽，該連接孔與這些凹槽呈一直線排列，該每一凹槽具有一個平的密封元件設(shè)置其中，該密封元件的外側(cè)與閥體的球狀造型相同，且被設(shè)計在凹槽與連接孔正對時，用以蓋住該連接孔。
在前述的半球閥中，密封元件所圍成的形狀是圓形的。
在前述的半球閥中，密封元件所圍成的形狀是多邊形的。
在前述的半球閥中，位于密封元件和凹槽的底面之間設(shè)有一個彈簧。
在前述的半球閥中，密封元件的底面具有一個環(huán)形的溝槽以在其中設(shè)置一O形環(huán)圈。
在前述的半球閥中，該選擇軸桿由一個密封環(huán)圈所圍設(shè)，其表面與閥體接觸，而該選擇軸桿可通過位于外殼上的螺帽而被預(yù)先壓合。
在前述的半球閥中，在螺帽和外殼之間設(shè)有一個碟型彈片。
在前述的半球閥中，閥體具有一個柱狀部份，其是設(shè)置在外殼的一個柱狀凹槽中，且與蓋體接觸。
在前述的半球閥中，一密封環(huán)是設(shè)置在蓋體的內(nèi)側(cè)。
在前述的半球閥中，一套體是由密封層材料所制成，被設(shè)置在該柱狀部份上。
本發(fā)明在使用實施上具有下列的優(yōu)點1.體積較小，重量較輕并可節(jié)省材料因本發(fā)明是直接焊接在管路上，當(dāng)然，需在開的狀態(tài)下焊接以免傷及閥體，其不需要設(shè)置法蘭以作為接合的依據(jù)，可省下至少四片法蘭以及相關(guān)的螺栓，和法蘭與法蘭間的密封片，故而可以在節(jié)省材料的同時減少重量，并且也因而可以減少裝配時所占用的時間，另外因為是由焊接接合，故而外漏的機(jī)會大為減少。
2.因為外殼內(nèi)面的形狀與半球狀閥體外表的形狀相同，故而幾乎沒有停滯的空間，可以有效地減少輸送物質(zhì)停滯其間，以及傳送物質(zhì)對于球閥的阻力沖擊。
3.在外殼的內(nèi)面以及半球狀閥體的外表面可覆設(shè)耐磨以及防止粘滯的材料，而可確實防止所輸送物質(zhì)的停滯現(xiàn)象。
4.本發(fā)明由開啟到閉合之間九十度的行程的扭力值幾乎是同樣低，且由PTFE材料制成的密封元件可以大量減少停滯在球閥外表面的物質(zhì)，而可有效地降低扭動時的阻力。
5.應(yīng)用在密封件上的材料的量很小，有些情況特別的明顯，特別是使用貴的材料時，制造密封元件的程序也很簡單，當(dāng)要更換磨損的密封體時，只要卸下閥體的底蓋即可很容易的加以更換及裝回。在更換損耗元件的部份，僅需由頂面螺開即可，顯得相當(dāng)簡易而且便利，并且本發(fā)明可依不同的溫度要求以及流體的特性而更換材料的密封元件，以達(dá)到使用目的并使其適用的范圍更加廣泛。
6.本發(fā)明的球閥密封元件并不似現(xiàn)有球閥的密封元件一般作為軸承外殼以支持球閥的重量，故而其密封元件的磨損可減至最低。
7.本發(fā)明適合使用在如化學(xué)業(yè)，制藥業(yè)，食品業(yè)(如牛奶)或者需要傳送粘性物質(zhì)，或者物質(zhì)外漏后會有安全顧慮等行業(yè)。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)特征及目的。
附圖簡要說明

圖1是本發(fā)明關(guān)閉的球閥的一個截面圖；圖2是如圖1所示球閥的開啟狀況的示意圖3是如圖1所示球閥沿著3-3線的上視圖；圖4是一其內(nèi)具一改良密封件的塞體閥體的示意圖；圖5是一在閥體中設(shè)有L狀穿孔的三向球閥的截面圖；圖6是一類似於圖5的截面圖，但在其閥體中設(shè)有一個T狀的穿孔。
請參閱圖1至圖3，其中球閥10具有一個單一件的外殼12，其具有兩個同軸的連接孔14和16，這些連接孔延伸到一個由中空區(qū)段18和一個柱狀中空區(qū)段20構(gòu)成的中空空間中，其內(nèi)置一個內(nèi)具孔24的半球狀閥體22。當(dāng)球閥10呈開啟的狀態(tài)時，孔24與連接孔14和16(如圖2所示)呈一直線；而當(dāng)球閥10閉合時，孔24則與連接孔14和16呈90度的偏移轉(zhuǎn)向(如圖1所示)。
半球狀閥體22具有一個柱狀區(qū)段26，其可設(shè)置到中空的柱狀區(qū)段20中。一套體28，是由一種合適的密封材料制成，其可以被推套到該閥體上。
一蓋體32被螺設(shè)在位于外殼12中的一個開口30中，該球狀閥體22的柱狀區(qū)段26的平底面則與該蓋體32接觸。該蓋體32包括一個O形環(huán)圈34，其是設(shè)置在可使蓋體32與外殼12解除密封狀態(tài)的相對溝槽中。
一選擇軸桿36與半球狀閥體22形成一體，其在外殼12的一個適當(dāng)?shù)目字邢蛲馍煺?。一環(huán)狀密封件38設(shè)置在外殼12的孔中，而與選擇軸桿36和球狀閥體22的頂面部份一同配合動作，因而可以與閥體22的球狀外表面配合。另一環(huán)狀密封件40設(shè)置在外殼12的該孔的延伸區(qū)段中，并稍微地外伸于該孔外。在該外殼12的外側(cè)，選擇軸桿36被一壓力環(huán)42所圍設(shè)，在其上設(shè)有一碟型彈片44，該碟型彈片具壓縮作用而足以補償密封環(huán)的磨損以自動地達(dá)到止漏的效果。該碟型彈片支持著一動作桿50的一勾狀部份48的內(nèi)環(huán)部份46，其通過一個螺帽52與該選擇軸桿連接，該螺帽52螺設(shè)在該選擇軸桿36的頂面螺紋部份。
在勾狀部份48上有兩個向下的突耳54和56，其是設(shè)置在外殼12的弧狀凹槽58，60中，這樣可以限制閥體22的轉(zhuǎn)動。
閥體22在直徑的相對兩側(cè)各設(shè)有一個凹槽62和64，其內(nèi)則設(shè)有密封元件66和68。密封元件66、68在其底面形成一個冠狀的造形，該冠狀的造形使得密封元件66、68的外部徑向區(qū)域可以被壓入。每一個凹槽的軸線均位于該閥體22半球體的圓徑上，而密封元件66和68的外表面形狀則可與閥體22的外表面形狀相配合，當(dāng)其為閉合的位置(如圖1所示)，位于連接孔14和16末端的密封元件66和68便通過將孔全部蓋住的動作而形成了密封的狀態(tài)。密封元件66和68的底面呈圓頂狀，以供該外表徑向的區(qū)域可以被向內(nèi)壓入到凹槽62和64中。密封元件66和68因而也形成彈簧的作用，以施一壓力去達(dá)到所述的密封效果。
螺帽52用來壓著該選擇軸桿36和位于外殼12中的閥體22，以達(dá)到有效的密封功效并且沒有死角空間。
圖4所示的閥體22a與在圖1和圖2中所顯示的相似，密封元件66a和68a為底面平坦的型式，從而與凹槽62a和64a的基部相對應(yīng)。該密封元件66a的底面具有一個環(huán)狀的溝槽，其中設(shè)一O形環(huán)圈70，只有密封元件68a的O形環(huán)圈70在圖4中可以看見，該O形環(huán)圈70作用如同一彈簧，可將密封元件預(yù)先向外壓合。
密封元件最有利的表面形狀便是圓形，但也可以是多邊形的，對于圓形的密封件而言，以壓力壓合是最好的，當(dāng)松開時，該密封元件的外表面可以穿過閥體的外形以在封閉時達(dá)到有效的壓力以及密封效果。
密封元件66和68或者66a和68a可以由一種適合的不沾粘材料來制造，例如PTFE。PTFE復(fù)合材料，石墨，陶瓷，金屬，以及具彈性的材料，視其所需要的溫度和介質(zhì)而定，在當(dāng)閥體封閉時防止產(chǎn)品經(jīng)由其而傳輸以及在當(dāng)閥體釋開時防止在金屬元件間產(chǎn)生阻塞時特別有效。
圖5是一個球閥外殼11的截面圖，依據(jù)本發(fā)明其具有一個球狀閥體21，其內(nèi)設(shè)有L狀的穿孔25。因而，除了相互間具同一軸線的連接孔13和17外，外殼11設(shè)有一個在直角位置的連接孔15a、兩個密封元件65和67，因而在閥體21的適當(dāng)?shù)陌疾厶幊手苯堑钠粻顟B(tài)，以達(dá)到三向閥的功能。
除了在外殼12b的連接孔14b和16b之外，該種在圖6所示的型式具有一個第三連接孔15b，其與同呈一直線的孔14b和16b呈直交的型式。閥體22b具有一個T狀的孔24B，這也是一種三向的閥體。一個單一密封元件66b被設(shè)置在球狀閥體22b的適當(dāng)凹槽處。其他的功能與顯示在圖5和圖6中的球閥的功能是以如前文所述球閥中相同的方式達(dá)成，因而不再詳細(xì)地說明，除此而外，該球閥與前文提及的相類同，并且以相同的方法設(shè)在該閥體外殼中。
在本發(fā)明中的半球閥，密封體被設(shè)置在塞體閥體的適當(dāng)凹槽中，這些具有一突伸的球狀外表面，以適用球狀的閥體，例如在穿經(jīng)該球狀閥體的一個連續(xù)穿孔中，該凹槽是偏移90度而設(shè)置，依據(jù)該球閥的型式，也就是說，其可設(shè)置兩通，三通，四通或者五通的閥體，而該些凹槽與密封體便應(yīng)依據(jù)這些穿孔的數(shù)目而裝設(shè)，這表示，在適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動中，該裝入的密封閥體可充份地覆蓋一個設(shè)在外殼中相對的連接孔以達(dá)到所要求的密封作用。
權(quán)利要求
1.一種具有連接孔的半球閥，其在與連接孔呈直角位置的中空空間處具有一開口，一轉(zhuǎn)動的半球狀閥體設(shè)置在位于開口上方的中空空間中，其可通過一個以軸承轉(zhuǎn)動的密封選擇軸桿而動作，在閥體和外殼之間有密封層和一個遮住該開口的蓋體，其特征在于該閥體(22、22a)具有與連接孔(14、16)相對數(shù)目的凹槽(62、64、62a、64a)，該連接孔(14、16)可與這些凹槽(62、64、62a、64a)呈一直線排列，該每一凹槽(62、64、62a、64a)具有一個平的密封元件(66、68、66a、68a)設(shè)置其中，該密封元件(66、68、66a、68a)之外側(cè)與閥體(22、22a)的球狀造形相同，且被設(shè)計在凹槽(62、64、62a、64a)與連接孔(14、16)對正時，用以蓋住該連接孔(14、16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半球閥，其特征在于密封元件(66、68、66a、68a)所圍成的形狀是圓形的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半球閥，其特征在于密封元件(66、68)所圍成的形狀是多邊形的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半球閥，其特征在于位于密封元件和凹槽的底面之間設(shè)有一個彈簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半球閥，其特征在于密封元件(66a、68a)的底面具有一個環(huán)形的溝槽以在其中設(shè)置一O形環(huán)圈(70)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半球閥，其特征在于該選擇軸桿(36)由一個密封環(huán)圈(38)所圍設(shè)，其表面與閥體(22)接觸，而該選擇軸桿(36)可通過位于外殼(12)上的螺帽(52)而被預(yù)先壓合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半球閥，其特征在于在螺帽(52)和外殼(12)之間設(shè)有一個碟型彈片(44)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半球閥，其特征在于閥體(22)具有一個柱狀部份(26)，其是設(shè)置在外殼(12)的一個柱狀凹槽(20)中，且與蓋體(32)接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半球閥，其特征在于一密封環(huán)(34)設(shè)置在蓋體(32)的內(nèi)側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的半球閥，其特征在于一套體(28)是由密封層材料所制成，被設(shè)置在該柱狀部份上(26)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半球閥，主要是在一外殼內(nèi)設(shè)有連接孔，其底面形成開口而可供一半球狀的閥體伸入，并以蓋體自底面螺合，使兩者的密封元件相互抵接，頂面可螺設(shè)頂蓋。半球狀閥體設(shè)有孔洞以及密封元件，轉(zhuǎn)動時該密封元件可選擇性地封住該連接孔或者使孔洞與該連接孔連通，其中該外殼的內(nèi)表面與半球狀閥體的外表面具有相同的形狀與尺寸。
文檔編號F16K5/20GK1142027SQ9510847
公開日1997年2月5日 申請日期1995年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月28日
發(fā)明者爾哈德·潘農(nóng)史密斯 申請人:爾哈德·潘農(nóng)史密斯