专利名称：球旋塞的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种球旋塞，它有-一个外壳，外壳构成进口和出口通道，-两个密封圈，其中之一配属于进口通道，另一个配属于出口通道，以及-一个贴靠在两个密封圈上可转动有通孔的开关球，在开关球打开位置通孔与进口及出口通道构成贯穿通道，其中密封圈在开关球的关闭位置分别围绕在开关球表面上的一个密封区。
此类球旋塞在实际工作中已证明是可靠的，当然它们迄今不适用于新鲜水或饮用水管系，因为在配件打开时它们的死腔不通流。当开关球处于其打开位置时，密封圈环绕着通孔贴靠在开关球表面上并密封外壳的中央内腔，后者环形地围绕开关球延伸。只有在关闭过程此腔才短时通流。
也就是说，在配件打开时形成了一个死腔，死腔内被封闭的水是静止不流动的。这在新鲜水或饮用水领域是不允许的。相关的配件在水的管网内有些保持打开达10年。因此静止的水带来滋生细菌的危险，在关闭此配件时细菌便可能被冲入饮用水管系的主流中，毫无疑问这是不能容忍的。
本发明的目的是成功创造一种前言所述类型的球旋塞，它适合于使用在新鲜水或饮用水管系中。
为达到此目的，前言所述球旋塞按本发明具有下列特点，即，开关球设有至少一个进口侧和至少一个出口侧的冲洗通道，其中，冲洗通道从贯穿通道出发通往在至少开关球表面上的密封区之一之外的区域。
若开关球处于打开位置，则在密封圈之间的中央外壳区既在进口侧也在出口侧与贯穿通道连接。也就是说此外壳区得到有效冲洗并因而意味着没有任何具有静止水的死区。若开关球处于其关闭位置，则至少密封区之一不与冲洗通道连通，由此保证此配件的密封功能。此密封区最好处于配件的出口侧，所以在那里的密封圈处于介质压力作用之下。
当然，球旋塞通常设计为对安装位置没有明确的规定。也就是说两侧既可作为进口侧也可作为出口侧工作。所以在这种情况下提供一种对称设计，此时在开关球表面上的两个密封区都不与冲洗通道连通。
特别有利的是，既在开关球上部区也在下部区内设冲洗通道。这些冲洗通道在数量和流通截面方面与具体情况相适应，亦即与此配件的额定内径和占优势的流速相匹配。出人意外地发现，即使是渐渐停止的水，亦即在流速很小时，也能充分地冲洗外壳内腔。
在加工技术方面特别有利的结构是，冲洗通道设计为在开关球表面内的槽沟。在开关球的打开位置这些槽沟与各自相关的密封圈下穿交叉，以及以此方式使外壳内腔的轴向端部区与贯穿通道连通。因此，冲洗能强烈地沿整个外壳内腔延伸。通过适当选择槽沟的宽度和深度毫无困难地可以使流动截面与具体的结构尺寸和流速相匹配。
在这里一项特别有利的特征在于，冲洗通道/槽沟在开关球的打开位置与制在进口和出口通道外壳内侧端部处相关的槽对齐。由此在槽沟与贯穿通道之间的区域内产生有利的流动状况。这些槽可倾斜于槽沟延伸。它们当然也可以沿径向定向。
作为槽的替换形式或作为附加的特征，在本发明的进一步发展中建议，进口和出口通道各至少在其外壳内侧的端部有比开关球通孔截面大的横截面。在这里可以是一种锥形扩张的截面，但也可以是从外壳内侧端部起适当距离内的台阶式增大。开关球横截面较小的通孔肯定能通过进口侧与出口侧之间相应的压差引起流动的扰动，从而促进外壳内腔的冲洗。
一项特别有利的特征在于，进口和出口通道外壳内侧的端部由用于相关密封圈的支承环构成。用作密封圈支持物的支承环反正要加工成单独的构件，因此可用最低的费用制成用于连接开关球的冲洗通道/槽沟的槽和/或横截面增大。
冲洗通道/槽沟至少以其部分截面与开关球的通孔连通，采用这种结构可获得非常有利的结果。这项特征最好能与将槽制在进口和出口通道外壳内侧端部的特征相结合，以及也与进口和出口通道横截面增大的特征结合。
作为重要的替换形式，按本发明的进一步发展建议，冲洗通道设计为孔，它们从开关球的通孔出发通往其表面。冲洗通道/孔的出口可按这样的方式分布在开关球的表面，即在操纵开关球时它们与密封圈不接触，从而保护密封圈不受损。冲洗效果可与在冲洗通道/槽沟的情况下同样地调整并可按相同方式操纵。
为了改善冲洗效果，建议开关球的通孔在进口侧和出口侧冲洗通道/孔之间有横截面缩小。由此带来的结果是产生一种具有在进口侧和出口侧之间相应压差的喷嘴效应。在流动技术上有利的是，此横截面缩小通过横截面的连续变化造成，其中最窄的横截面在开关球的中央。冲洗通道/孔在内侧的口位于最窄横截面的附近，在这种情况下特别有利的是，冲洗通道/孔可从这里起朝进口或出口通道的方向倾斜地延伸。于是孔在外侧在口位于外壳内腔沿轴向的边缘区内，因此如上面已提及的那样有助于促进冲洗过程。
下面借助于最佳实施例结合附图进一步说明本发明。附图表示
图1通过按第一种实施形式的球旋塞的轴向剖面；图2第二种实施形式的相应视图；以及图3第三种实施形式的相应视图。
按图1的球旋塞有外壳1，它构成进口通道2和出口通道3。根据安装位置流动方向可以相反，因而通道2成为出口通道，而通道3成为进口通道。为了简单起见，在以下的说明中假定是开始提到的那种流动方向。
外壳内含两个密封圈4，其中之一属于进口通道2，另一个配属于出口通道3。此外，外壳内含一开关球5，它贴靠在两个密封圈4上并可被操纵装置6操纵绕其相关的轴线旋转。
此外，开关球5制有通孔7，在此配件的打开位置，如图中所表示的那样，通孔7在进口通道2和出口通道3之间形成连通并与它们一起确定了一个贯穿通道。
此贯穿通道通过冲洗通道与在密封圈4之间形成的外壳内腔8连通。冲洗通道由加工在开关球5表面的槽沟9和槽10构成，槽10制在进口通道2和出口通道3外壳内侧的端部处。在开关球5的关闭位置，槽10与槽沟9对齐。
当开关球5处于其打开位置时，槽沟9与槽10连通促使强烈地冲洗外壳内腔8。从而防止通过静止的水滋生细菌。槽沟9通入外壳内腔8沿轴向靠外的区域，并以此方式避免出现未充分冲洗的边缘区。
此外将结构设计为令槽沟9位于开关球5表面的密封区11之外。一旦开关球5处于其关闭位置，密封区11被密封圈4围绕。在图1中这一情况通过所画的密封面12表示。
由于加工技术方面的原因，槽10分别加工在相关密封圈4的支承环13内，因为支承环13反正要作为单独的零件制造。
按图2的实施形式与图1所示实施形式的区别在于，支承环13上不是制有槽而是具有锥形的横截面扩大，它允许朝开关球5冲击在槽沟9区域内进口侧的边缘流，由此在进口和出口间造成压差，这种压差强化了外壳内腔8的冲洗。
在按图3的实施形式中冲洗通道由孔14构成，它们从开关球5的通孔7出发穿过开关球延伸并通入开关球5表面外壳内腔8区域内。这些出口处于开关球5密封区11之外。
如图中所表示的那样，通孔7有横截面缩小，它的最小截面15在开关球5中央。冲洗通道/孔14在这里附近与通孔7连通。孔14沿径向和沿轴向向外定向，所以在冲洗过程中包括外壳内腔8沿轴向的边缘区在内。
通孔7的横截面缩小造成进口侧孔14相对于出口侧孔14有相应压差的喷嘴式效果，由此提高了冲洗强度。
在本发明的范围内有各种变化的可能性。例如，在图1中倾斜延伸的槽10仅仅沿径向定向。这些槽也可以与其定向无关地与支承环13锥形的截面扩大组合。取代按图2的锥形的横截面扩大，还可设想在进口和出口通道与开关球通孔之间是任意设计的横截面差，以便造成所期望的对流动的扰动。最后，根据设计，支承环或类似的构件可构成外壳的一个固定的组成部分。
另一种图中没有表示的方案是，冲洗通道/槽沟可通入开关球5的通孔7中，确切地说是至少以其横截面的一部分。除此之外还可以设槽10，当然在这种情况下不再绝对要求当开关球处于打开位置时槽与槽沟准确地对齐。在按图3的实施形式中可提及一种改型，即冲洗通道/孔14也可沿径向布置，或按与图3所示不同的其他方向倾斜。主要之点是这些孔能朝开关球的边缘方向偏移，所以它们形成相关密封圈的一个短距离旁路。如果需要可通过在孔口区贯穿通道的横截面跃变来扰动流动。
权利要求
1.球旋塞有-一个外壳(1)，它构成进口和出口通道(2、3)，-两个密封圈(4)，其中之一配属于进口通道(2)而另一个配属于出口通道(3)，以及-一个贴靠在两个密封圈(4)上可转动有通孔(7)的开关球(5)，在开关球(5)打开位置通孔(7)与进口及出口通道(2、3)构成贯穿通道，其中密封圈(4)在开关球(5)的关闭位置分别围绕在开关球(5)表面上的一个密封区(11)，其特征为开关球(5)设有至少一个进口侧的和至少一个出口侧的冲洗通道，其中，冲洗通道从贯穿通道出发通往在至少开关球(5)表面上的密封区(11)之一以外的区域。
2.按照权利要求1所述的球旋塞，其特征为冲洗通道设计为在开关球(5)表面内的槽沟(9)。
3.按照权利要求2所述的球旋塞，其特征为在开关球(5)的打开位置，冲洗通道/槽沟(9)与相关的槽(10)对齐，后者制在进口和出口通道(2、3)外壳内侧的端部处。
4.按照权利要求2或3所述的球旋塞，其特征为进口和出口通道(2、3)各至少在其外壳内侧的端部有一个比开关球(5)通孔(7)的横截面大的横截面。
5.按照权利要求2至4之一所述的球旋塞，其特征为进口和出口通道(2、3)在外壳内侧的端部由一个用于相关的密封圈(4)的支承环(13)构成。
6.按照权利要求2至5之一所述的球旋塞，其特征为冲洗通道/槽沟至少通过其部分截面与开关球(5)的通孔(7)连通。
7.按照权利要求1所述的球旋塞，其特征为冲洗通道设计为孔(14)，它们从开关球(5)的通孔(7)通往开关球的表面。
8.按照权利要求7所述的球旋塞，其特征为开关球(5)的通孔(7)在进口侧与出口侧冲洗通道/孔(14)之间的横截面缩小。
9.按照权利要求7或8所述的球旋塞，其特征为冲洗通道/孔(14)从开关球(5)的通孔出发朝进口通道(2)或出口通道(3)的方向倾斜。
全文摘要
一种球旋塞,它有构成进口和出口通道的外壳。外壳内有两个密封圈,其中之一配属于进口通道,另一个配属于出口通道。此外,外壳内有开关球,开关球有一个贴靠在两个密封圈上的表面并可在关闭和打开位置之间转动。在关闭位置,密封圈分别围绕一个在开关球表面上的密封区。开关球有一通孔,在打开位置通孔与进口及出口通道一起形成贯穿通道。开关球设有至少一个进口侧的和至少一个出口侧的冲洗通道。冲洗通道从贯穿通道出发通往开关球表面密封区之外的区域。在开关球的打开位置冲洗外壳内腔。
文档编号F16K5/06GK1268635SQ00104168
公开日2000年10月4日 申请日期2000年3月21日 优先权日1999年3月24日
发明者杰拉尔德·伯尔梅尔 申请人:Asv施蒂博两合公司