專利名稱：球旋塞的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種球旋塞，它有-一個外殼，外殼構成進口和出口通道，-兩個密封圈，其中之一配屬于進口通道，另一個配屬于出口通道，以及-一個貼靠在兩個密封圈上可轉動有通孔的開關球，在開關球打開位置通孔與進口及出口通道構成貫穿通道，其中密封圈在開關球的關閉位置分別圍繞在開關球表面上的一個密封區(qū)。
此類球旋塞在實際工作中已證明是可靠的，當然它們迄今不適用于新鮮水或飲用水管系，因為在配件打開時它們的死腔不通流。當開關球處于其打開位置時，密封圈環(huán)繞著通孔貼靠在開關球表面上并密封外殼的中央內腔，后者環(huán)形地圍繞開關球延伸。只有在關閉過程此腔才短時通流。
也就是說，在配件打開時形成了一個死腔，死腔內被封閉的水是靜止不流動的。這在新鮮水或飲用水領域是不允許的。相關的配件在水的管網(wǎng)內有些保持打開達10年。因此靜止的水帶來滋生細菌的危險，在關閉此配件時細菌便可能被沖入飲用水管系的主流中，毫無疑問這是不能容忍的。
本發(fā)明的目的是成功創(chuàng)造一種前言所述類型的球旋塞，它適合于使用在新鮮水或飲用水管系中。
為達到此目的，前言所述球旋塞按本發(fā)明具有下列特點，即，開關球設有至少一個進口側和至少一個出口側的沖洗通道，其中，沖洗通道從貫穿通道出發(fā)通往在至少開關球表面上的密封區(qū)之一之外的區(qū)域。
若開關球處于打開位置，則在密封圈之間的中央外殼區(qū)既在進口側也在出口側與貫穿通道連接。也就是說此外殼區(qū)得到有效沖洗并因而意味著沒有任何具有靜止水的死區(qū)。若開關球處于其關閉位置，則至少密封區(qū)之一不與沖洗通道連通，由此保證此配件的密封功能。此密封區(qū)最好處于配件的出口側，所以在那里的密封圈處于介質壓力作用之下。
當然，球旋塞通常設計為對安裝位置沒有明確的規(guī)定。也就是說兩側既可作為進口側也可作為出口側工作。所以在這種情況下提供一種對稱設計，此時在開關球表面上的兩個密封區(qū)都不與沖洗通道連通。
特別有利的是，既在開關球上部區(qū)也在下部區(qū)內設沖洗通道。這些沖洗通道在數(shù)量和流通截面方面與具體情況相適應，亦即與此配件的額定內徑和占優(yōu)勢的流速相匹配。出人意外地發(fā)現(xiàn)，即使是漸漸停止的水，亦即在流速很小時，也能充分地沖洗外殼內腔。
在加工技術方面特別有利的結構是，沖洗通道設計為在開關球表面內的槽溝。在開關球的打開位置這些槽溝與各自相關的密封圈下穿交叉，以及以此方式使外殼內腔的軸向端部區(qū)與貫穿通道連通。因此，沖洗能強烈地沿整個外殼內腔延伸。通過適當選擇槽溝的寬度和深度毫無困難地可以使流動截面與具體的結構尺寸和流速相匹配。
在這里一項特別有利的特征在于，沖洗通道/槽溝在開關球的打開位置與制在進口和出口通道外殼內側端部處相關的槽對齊。由此在槽溝與貫穿通道之間的區(qū)域內產生有利的流動狀況。這些槽可傾斜于槽溝延伸。它們當然也可以沿徑向定向。
作為槽的替換形式或作為附加的特征，在本發(fā)明的進一步發(fā)展中建議，進口和出口通道各至少在其外殼內側的端部有比開關球通孔截面大的橫截面。在這里可以是一種錐形擴張的截面，但也可以是從外殼內側端部起適當距離內的臺階式增大。開關球橫截面較小的通孔肯定能通過進口側與出口側之間相應的壓差引起流動的擾動，從而促進外殼內腔的沖洗。
一項特別有利的特征在于，進口和出口通道外殼內側的端部由用于相關密封圈的支承環(huán)構成。用作密封圈支持物的支承環(huán)反正要加工成單獨的構件，因此可用最低的費用制成用于連接開關球的沖洗通道/槽溝的槽和/或橫截面增大。
沖洗通道/槽溝至少以其部分截面與開關球的通孔連通，采用這種結構可獲得非常有利的結果。這項特征最好能與將槽制在進口和出口通道外殼內側端部的特征相結合，以及也與進口和出口通道橫截面增大的特征結合。
作為重要的替換形式，按本發(fā)明的進一步發(fā)展建議，沖洗通道設計為孔，它們從開關球的通孔出發(fā)通往其表面。沖洗通道/孔的出口可按這樣的方式分布在開關球的表面，即在操縱開關球時它們與密封圈不接觸，從而保護密封圈不受損。沖洗效果可與在沖洗通道/槽溝的情況下同樣地調整并可按相同方式操縱。
為了改善沖洗效果，建議開關球的通孔在進口側和出口側沖洗通道/孔之間有橫截面縮小。由此帶來的結果是產生一種具有在進口側和出口側之間相應壓差的噴嘴效應。在流動技術上有利的是，此橫截面縮小通過橫截面的連續(xù)變化造成，其中最窄的橫截面在開關球的中央。沖洗通道/孔在內側的口位于最窄橫截面的附近，在這種情況下特別有利的是，沖洗通道/孔可從這里起朝進口或出口通道的方向傾斜地延伸。于是孔在外側在口位于外殼內腔沿軸向的邊緣區(qū)內，因此如上面已提及的那樣有助于促進沖洗過程。
下面借助于最佳實施例結合附圖進一步說明本發(fā)明。附圖表示

圖1通過按第一種實施形式的球旋塞的軸向剖面；圖2第二種實施形式的相應視圖；以及圖3第三種實施形式的相應視圖。
按圖1的球旋塞有外殼1，它構成進口通道2和出口通道3。根據(jù)安裝位置流動方向可以相反，因而通道2成為出口通道，而通道3成為進口通道。為了簡單起見，在以下的說明中假定是開始提到的那種流動方向。
外殼內含兩個密封圈4，其中之一屬于進口通道2，另一個配屬于出口通道3。此外，外殼內含一開關球5，它貼靠在兩個密封圈4上并可被操縱裝置6操縱繞其相關的軸線旋轉。
此外，開關球5制有通孔7，在此配件的打開位置，如圖中所表示的那樣，通孔7在進口通道2和出口通道3之間形成連通并與它們一起確定了一個貫穿通道。
此貫穿通道通過沖洗通道與在密封圈4之間形成的外殼內腔8連通。沖洗通道由加工在開關球5表面的槽溝9和槽10構成，槽10制在進口通道2和出口通道3外殼內側的端部處。在開關球5的關閉位置，槽10與槽溝9對齊。
當開關球5處于其打開位置時，槽溝9與槽10連通促使強烈地沖洗外殼內腔8。從而防止通過靜止的水滋生細菌。槽溝9通入外殼內腔8沿軸向靠外的區(qū)域，并以此方式避免出現(xiàn)未充分沖洗的邊緣區(qū)。
此外將結構設計為令槽溝9位于開關球5表面的密封區(qū)11之外。一旦開關球5處于其關閉位置，密封區(qū)11被密封圈4圍繞。在圖1中這一情況通過所畫的密封面12表示。
由于加工技術方面的原因，槽10分別加工在相關密封圈4的支承環(huán)13內，因為支承環(huán)13反正要作為單獨的零件制造。
按圖2的實施形式與圖1所示實施形式的區(qū)別在于，支承環(huán)13上不是制有槽而是具有錐形的橫截面擴大，它允許朝開關球5沖擊在槽溝9區(qū)域內進口側的邊緣流，由此在進口和出口間造成壓差，這種壓差強化了外殼內腔8的沖洗。
在按圖3的實施形式中沖洗通道由孔14構成，它們從開關球5的通孔7出發(fā)穿過開關球延伸并通入開關球5表面外殼內腔8區(qū)域內。這些出口處于開關球5密封區(qū)11之外。
如圖中所表示的那樣，通孔7有橫截面縮小，它的最小截面15在開關球5中央。沖洗通道/孔14在這里附近與通孔7連通?？?4沿徑向和沿軸向向外定向，所以在沖洗過程中包括外殼內腔8沿軸向的邊緣區(qū)在內。
通孔7的橫截面縮小造成進口側孔14相對于出口側孔14有相應壓差的噴嘴式效果，由此提高了沖洗強度。
在本發(fā)明的范圍內有各種變化的可能性。例如，在圖1中傾斜延伸的槽10僅僅沿徑向定向。這些槽也可以與其定向無關地與支承環(huán)13錐形的截面擴大組合。取代按圖2的錐形的橫截面擴大，還可設想在進口和出口通道與開關球通孔之間是任意設計的橫截面差，以便造成所期望的對流動的擾動。最后，根據(jù)設計，支承環(huán)或類似的構件可構成外殼的一個固定的組成部分。
另一種圖中沒有表示的方案是，沖洗通道/槽溝可通入開關球5的通孔7中，確切地說是至少以其橫截面的一部分。除此之外還可以設槽10，當然在這種情況下不再絕對要求當開關球處于打開位置時槽與槽溝準確地對齊。在按圖3的實施形式中可提及一種改型，即沖洗通道/孔14也可沿徑向布置，或按與圖3所示不同的其他方向傾斜。主要之點是這些孔能朝開關球的邊緣方向偏移，所以它們形成相關密封圈的一個短距離旁路。如果需要可通過在孔口區(qū)貫穿通道的橫截面躍變來擾動流動。
權利要求
1.球旋塞有-一個外殼(1)，它構成進口和出口通道(2、3)，-兩個密封圈(4)，其中之一配屬于進口通道(2)而另一個配屬于出口通道(3)，以及-一個貼靠在兩個密封圈(4)上可轉動有通孔(7)的開關球(5)，在開關球(5)打開位置通孔(7)與進口及出口通道(2、3)構成貫穿通道，其中密封圈(4)在開關球(5)的關閉位置分別圍繞在開關球(5)表面上的一個密封區(qū)(11)，其特征為開關球(5)設有至少一個進口側的和至少一個出口側的沖洗通道，其中，沖洗通道從貫穿通道出發(fā)通往在至少開關球(5)表面上的密封區(qū)(11)之一以外的區(qū)域。
2.按照權利要求1所述的球旋塞，其特征為沖洗通道設計為在開關球(5)表面內的槽溝(9)。
3.按照權利要求2所述的球旋塞，其特征為在開關球(5)的打開位置，沖洗通道/槽溝(9)與相關的槽(10)對齊，后者制在進口和出口通道(2、3)外殼內側的端部處。
4.按照權利要求2或3所述的球旋塞，其特征為進口和出口通道(2、3)各至少在其外殼內側的端部有一個比開關球(5)通孔(7)的橫截面大的橫截面。
5.按照權利要求2至4之一所述的球旋塞，其特征為進口和出口通道(2、3)在外殼內側的端部由一個用于相關的密封圈(4)的支承環(huán)(13)構成。
6.按照權利要求2至5之一所述的球旋塞，其特征為沖洗通道/槽溝至少通過其部分截面與開關球(5)的通孔(7)連通。
7.按照權利要求1所述的球旋塞，其特征為沖洗通道設計為孔(14)，它們從開關球(5)的通孔(7)通往開關球的表面。
8.按照權利要求7所述的球旋塞，其特征為開關球(5)的通孔(7)在進口側與出口側沖洗通道/孔(14)之間的橫截面縮小。
9.按照權利要求7或8所述的球旋塞，其特征為沖洗通道/孔(14)從開關球(5)的通孔出發(fā)朝進口通道(2)或出口通道(3)的方向傾斜。
全文摘要
一種球旋塞,它有構成進口和出口通道的外殼。外殼內有兩個密封圈,其中之一配屬于進口通道,另一個配屬于出口通道。此外,外殼內有開關球,開關球有一個貼靠在兩個密封圈上的表面并可在關閉和打開位置之間轉動。在關閉位置,密封圈分別圍繞一個在開關球表面上的密封區(qū)。開關球有一通孔,在打開位置通孔與進口及出口通道一起形成貫穿通道。開關球設有至少一個進口側的和至少一個出口側的沖洗通道。沖洗通道從貫穿通道出發(fā)通往開關球表面密封區(qū)之外的區(qū)域。在開關球的打開位置沖洗外殼內腔。
文檔編號F16K5/06GK1268635SQ00104168
公開日2000年10月4日 申請日期2000年3月21日 優(yōu)先權日1999年3月24日
發(fā)明者杰拉爾德·伯爾梅爾 申請人:Asv施蒂博兩合公司