专利名称：半球阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种半球阀，尤指一种可以焊接的半球阀。
在所知的由顶面进入的球阀体中，为了要增加开口的幅度以方便塞体的阀体部份的装设，以及同样的方便在该球阀体焊接成为管路的一部份后，该塞体的阀体部份可以被移开，其外壳的气密是通过一突缘或者一用于定位该塞体阀体部份的螺合盖体而达成的。
由德国第3914327号专利案中可以了解一种现有的球阀体，其具有一个设在外壳上的盖体，该外壳包括两个平行设置的可封阻的导管，其是与一个设置在外壳中通过轴承转动的半球状阀体配合，利用盖体以具导引动作机构作用的阀体将该外壳封闭，而在导管的延伸凹槽中同轴设置有密封环圈，而这些是设置在该球阀体中穿孔的中间区域处。
在德国第9408156号专利案中可了解另一种现有的球阀体，其为一种单一元件的密封体，该支持定位在外壳中一中空空间侧壁上的密封体形成一个密封的作用，并具有一个半球状的凹槽以供塞体的阀体以及具有同轴连接穿孔的孔洞配合，该密封件是由适合的材料所制成并且可完全将位于阀体外壳中的中空空间覆盖住，所以流经阀体的物质便不会卡在间隙或者其他的死角中；另外该盖体可以通过塞体阀体的最初的张力而使得密封体被压合入中空的空间中而使其性能得到改良，这可防止物体进入例如位于盖体和阀体之间的中空空间中，球阀可以令人满意地具备这些功能，然而如果该密封体被损坏了，其必需将整个由密封体构成的覆盖体更换，因而必需要花费很多的钱，尤其是当这个密封体是由高级的材料所制造时。
有鉴于此，本发明的主要目的即在于提供一个可以焊接的半球阀，其可使塞体的柱杆和密封件装设或者移开而不会产生会使物件卡住的缝隙或者死角，并且其可以尽可能低成本的材料加以生产制造。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种具有连接孔的半球阀，其在与连接孔呈直角位置的中空空间处具有一开口，一转动的半球状阀体设置在位于开口上方的中空空间中，其可通过一个以轴承转动的密封选择轴杆而动作，在阀体和外壳之间有密封层和一个遮住该开口的盖体，其中该阀体具有与连接孔相对数目的凹槽，该连接孔与这些凹槽呈一直线排列，该每一凹槽具有一个平的密封元件设置其中，该密封元件的外侧与阀体的球状造型相同，且被设计在凹槽与连接孔正对时，用以盖住该连接孔。
在前述的半球阀中，密封元件所围成的形状是圆形的。
在前述的半球阀中，密封元件所围成的形状是多边形的。
在前述的半球阀中，位于密封元件和凹槽的底面之间设有一个弹簧。
在前述的半球阀中，密封元件的底面具有一个环形的沟槽以在其中设置一O形环圈。
在前述的半球阀中，该选择轴杆由一个密封环圈所围设，其表面与阀体接触，而该选择轴杆可通过位于外壳上的螺帽而被预先压合。
在前述的半球阀中，在螺帽和外壳之间设有一个碟型弹片。
在前述的半球阀中，阀体具有一个柱状部份，其是设置在外壳的一个柱状凹槽中，且与盖体接触。
在前述的半球阀中，一密封环是设置在盖体的内侧。
在前述的半球阀中，一套体是由密封层材料所制成，被设置在该柱状部份上。
本发明在使用实施上具有下列的优点1.体积较小，重量较轻并可节省材料因本发明是直接焊接在管路上，当然，需在开的状态下焊接以免伤及阀体，其不需要设置法兰以作为接合的依据，可省下至少四片法兰以及相关的螺栓，和法兰与法兰间的密封片，故而可以在节省材料的同时减少重量，并且也因而可以减少装配时所占用的时间，另外因为是由焊接接合，故而外漏的机会大为减少。
2.因为外壳内面的形状与半球状阀体外表的形状相同，故而几乎没有停滞的空间，可以有效地减少输送物质停滞其间，以及传送物质对于球阀的阻力冲击。
3.在外壳的内面以及半球状阀体的外表面可覆设耐磨以及防止粘滞的材料，而可确实防止所输送物质的停滞现象。
4.本发明由开启到闭合之间九十度的行程的扭力值几乎是同样低，且由PTFE材料制成的密封元件可以大量减少停滞在球阀外表面的物质，而可有效地降低扭动时的阻力。
5.应用在密封件上的材料的量很小，有些情况特别的明显，特别是使用贵的材料时，制造密封元件的程序也很简单，当要更换磨损的密封体时，只要卸下阀体的底盖即可很容易的加以更换及装回。在更换损耗元件的部份，仅需由顶面螺开即可，显得相当简易而且便利，并且本发明可依不同的温度要求以及流体的特性而更换材料的密封元件，以达到使用目的并使其适用的范围更加广泛。
6.本发明的球阀密封元件并不似现有球阀的密封元件一般作为轴承外壳以支持球阀的重量，故而其密封元件的磨损可减至最低。
7.本发明适合使用在如化学业，制药业，食品业(如牛奶)或者需要传送粘性物质，或者物质外漏后会有安全顾虑等行业。
以下结合附图进一步说明本发明的具体结构特征及目的。
附图简要说明
图1是本发明关闭的球阀的一个截面图；图2是如图1所示球阀的开启状况的示意图3是如图1所示球阀沿着3-3线的上视图；图4是一其内具一改良密封件的塞体阀体的示意图；图5是一在阀体中设有L状穿孔的三向球阀的截面图；图6是一类似於图5的截面图，但在其阀体中设有一个T状的穿孔。
请参阅图1至图3，其中球阀10具有一个单一件的外壳12，其具有两个同轴的连接孔14和16，这些连接孔延伸到一个由中空区段18和一个柱状中空区段20构成的中空空间中，其内置一个内具孔24的半球状阀体22。当球阀10呈开启的状态时，孔24与连接孔14和16(如图2所示)呈一直线；而当球阀10闭合时，孔24则与连接孔14和16呈90度的偏移转向(如图1所示)。
半球状阀体22具有一个柱状区段26，其可设置到中空的柱状区段20中。一套体28，是由一种合适的密封材料制成，其可以被推套到该阀体上。
一盖体32被螺设在位于外壳12中的一个开口30中，该球状阀体22的柱状区段26的平底面则与该盖体32接触。该盖体32包括一个O形环圈34，其是设置在可使盖体32与外壳12解除密封状态的相对沟槽中。
一选择轴杆36与半球状阀体22形成一体，其在外壳12的一个适当的孔中向外伸展。一环状密封件38设置在外壳12的孔中，而与选择轴杆36和球状阀体22的顶面部份一同配合动作，因而可以与阀体22的球状外表面配合。另一环状密封件40设置在外壳12的该孔的延伸区段中，并稍微地外伸于该孔外。在该外壳12的外侧，选择轴杆36被一压力环42所围设，在其上设有一碟型弹片44，该碟型弹片具压缩作用而足以补偿密封环的磨损以自动地达到止漏的效果。该碟型弹片支持着一动作杆50的一勾状部份48的内环部份46，其通过一个螺帽52与该选择轴杆连接，该螺帽52螺设在该选择轴杆36的顶面螺纹部份。
在勾状部份48上有两个向下的突耳54和56，其是设置在外壳12的弧状凹槽58，60中，这样可以限制阀体22的转动。
阀体22在直径的相对两侧各设有一个凹槽62和64，其内则设有密封元件66和68。密封元件66、68在其底面形成一个冠状的造形，该冠状的造形使得密封元件66、68的外部径向区域可以被压入。每一个凹槽的轴线均位于该阀体22半球体的圆径上，而密封元件66和68的外表面形状则可与阀体22的外表面形状相配合，当其为闭合的位置(如图1所示)，位于连接孔14和16末端的密封元件66和68便通过将孔全部盖住的动作而形成了密封的状态。密封元件66和68的底面呈圆顶状，以供该外表径向的区域可以被向内压入到凹槽62和64中。密封元件66和68因而也形成弹簧的作用，以施一压力去达到所述的密封效果。
螺帽52用来压着该选择轴杆36和位于外壳12中的阀体22，以达到有效的密封功效并且没有死角空间。
图4所示的阀体22a与在图1和图2中所显示的相似，密封元件66a和68a为底面平坦的型式，从而与凹槽62a和64a的基部相对应。该密封元件66a的底面具有一个环状的沟槽，其中设一O形环圈70，只有密封元件68a的O形环圈70在图4中可以看见，该O形环圈70作用如同一弹簧，可将密封元件预先向外压合。
密封元件最有利的表面形状便是圆形，但也可以是多边形的，对于圆形的密封件而言，以压力压合是最好的，当松开时，该密封元件的外表面可以穿过阀体的外形以在封闭时达到有效的压力以及密封效果。
密封元件66和68或者66a和68a可以由一种适合的不沾粘材料来制造，例如PTFE。PTFE复合材料，石墨，陶瓷，金属，以及具弹性的材料，视其所需要的温度和介质而定，在当阀体封闭时防止产品经由其而传输以及在当阀体释开时防止在金属元件间产生阻塞时特别有效。
图5是一个球阀外壳11的截面图，依据本发明其具有一个球状阀体21，其内设有L状的穿孔25。因而，除了相互间具同一轴线的连接孔13和17外，外壳11设有一个在直角位置的连接孔15a、两个密封元件65和67，因而在阀体21的适当的凹槽处呈直角的偏位状态，以达到三向阀的功能。
除了在外壳12b的连接孔14b和16b之外，该种在图6所示的型式具有一个第三连接孔15b，其与同呈一直线的孔14b和16b呈直交的型式。阀体22b具有一个T状的孔24B，这也是一种三向的阀体。一个单一密封元件66b被设置在球状阀体22b的适当凹槽处。其他的功能与显示在图5和图6中的球阀的功能是以如前文所述球阀中相同的方式达成，因而不再详细地说明，除此而外，该球阀与前文提及的相类同，并且以相同的方法设在该阀体外壳中。
在本发明中的半球阀，密封体被设置在塞体阀体的适当凹槽中，这些具有一突伸的球状外表面，以适用球状的阀体，例如在穿经该球状阀体的一个连续穿孔中，该凹槽是偏移90度而设置，依据该球阀的型式，也就是说，其可设置两通，三通，四通或者五通的阀体，而该些凹槽与密封体便应依据这些穿孔的数目而装设，这表示，在适当的转动中，该装入的密封阀体可充份地覆盖一个设在外壳中相对的连接孔以达到所要求的密封作用。
权利要求
1.一种具有连接孔的半球阀，其在与连接孔呈直角位置的中空空间处具有一开口，一转动的半球状阀体设置在位于开口上方的中空空间中，其可通过一个以轴承转动的密封选择轴杆而动作，在阀体和外壳之间有密封层和一个遮住该开口的盖体，其特征在于该阀体(22、22a)具有与连接孔(14、16)相对数目的凹槽(62、64、62a、64a)，该连接孔(14、16)可与这些凹槽(62、64、62a、64a)呈一直线排列，该每一凹槽(62、64、62a、64a)具有一个平的密封元件(66、68、66a、68a)设置其中，该密封元件(66、68、66a、68a)之外侧与阀体(22、22a)的球状造形相同，且被设计在凹槽(62、64、62a、64a)与连接孔(14、16)对正时，用以盖住该连接孔(14、16)。
2.根据权利要求1所述的半球阀，其特征在于密封元件(66、68、66a、68a)所围成的形状是圆形的。
3.根据权利要求1所述的半球阀，其特征在于密封元件(66、68)所围成的形状是多边形的。
4.根据权利要求1所述的半球阀，其特征在于位于密封元件和凹槽的底面之间设有一个弹簧。
5.根据权利要求4所述的半球阀，其特征在于密封元件(66a、68a)的底面具有一个环形的沟槽以在其中设置一O形环圈(70)。
6.根据权利要求1所述的半球阀，其特征在于该选择轴杆(36)由一个密封环圈(38)所围设，其表面与阀体(22)接触，而该选择轴杆(36)可通过位于外壳(12)上的螺帽(52)而被预先压合。
7.根据权利要求6所述的半球阀，其特征在于在螺帽(52)和外壳(12)之间设有一个碟型弹片(44)。
8.根据权利要求1所述的半球阀，其特征在于阀体(22)具有一个柱状部份(26)，其是设置在外壳(12)的一个柱状凹槽(20)中，且与盖体(32)接触。
9.根据权利要求8所述的半球阀，其特征在于一密封环(34)设置在盖体(32)的内侧。
10.根据权利要求8或9所述的半球阀，其特征在于一套体(28)是由密封层材料所制成，被设置在该柱状部份上(26)。
全文摘要
本发明涉及一种半球阀，主要是在一外壳内设有连接孔，其底面形成开口而可供一半球状的阀体伸入，并以盖体自底面螺合，使两者的密封元件相互抵接，顶面可螺设顶盖。半球状阀体设有孔洞以及密封元件，转动时该密封元件可选择性地封住该连接孔或者使孔洞与该连接孔连通，其中该外壳的内表面与半球状阀体的外表面具有相同的形状与尺寸。
文档编号F16K5/20GK1142027SQ9510847
公开日1997年2月5日 申请日期1995年7月28日 优先权日1995年7月28日
发明者尔哈德·潘农史密斯 申请人:尔哈德·潘农史密斯