球阀制造技术

本发明专利技术涉及一种球阀，具有：阀壳体(2)，该阀壳体具有至少两个流体接头部位(12、14)和位于阀壳体(2)中的阀球(26)，该阀球能够通过至少部分地嵌入阀壳体(2)中的切换轴(32)旋转操纵到各切换位置中，在这些位置中，经由阀球(26)的流体通道(30)释放或截止在各流体接头部位(12、14)之间的流体连接，其特征在于，设置有传感器系统(52、54)，所述传感器系统通过读取处于该阀球上的位置信息(48、50)来识别阀球(26)的相应的切换位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种球阀，该球阀具有阀壳体，该阀壳体具有至少两个流体接头部位和位于阀壳体中的阀球，该阀球借助至少部分地嵌入到阀壳体中的切换轴可旋转操纵到各切换位置中，在这些切换位置中，经由阀球的流体通道能够释放或截止在各流体接头部位之间的流体连接。
技术介绍
在现有技术中，球阀通常在不同种类的流体系统中用作为截止机构，然而也可以用作为排放阀或者用于其它任务。在构成截止机构的阀球和阀壳体之间，通常装入由塑料(例如聚四氟乙烯(PTFE))制成的密封环或密封壳，在运行温度较高时，也可使用金属的密封件。由于由流体压力支持的在阀球和密封环之间以及在密封环和阀壳体之间的贴靠力，该球阀的特点在于良好的密封性。另一个优点是快速的切换性能。在直线的、位于阀球中的流体通道中，在阀球刚好90°的旋转内实现完全的关闭，这使得相比于其它构造方式的截止阀而言能够实现更短的操纵时间。另外，在阀球的流体通道的横截面中(该横截面等于接头部位处的管路横截面)，在打开状态下产生非常小的流体损失。球阀的操纵手动地借助作用在切换轴上的枢转杆完成。作为替代，为了自动操纵，例如在人工难以接近的部位上可设置电机式的调节驱动装置。为了使切换轴在截止位置和打开位置之间旋转运动90°的角度范围，在切换轴的从壳体伸出的轴颈上，通常设置有构成一种构成滑槽的、具有限定90°范围的端部止挡的凸轮，这些端部止挡与阀壳体上的相应的止挡栓共同作用。在运行时，经由切换轴实现阀球的相应的切换位置的控制，也就是说，以安装在切换轴上的凸轮相对于壳体的止挡栓控制切换轴的旋转状态。在许多情况下，这种也光学进行的状态监控是不令人满意的，并且尤其是当涉及的球阀用于安全性相关的切换功能时是不足够的。在经由切换轴取消控制时，球的实际切换位置得不到保证。就此而言，在切换轴断裂或者球体与切换轴的机械耦联失效时，球体位置的可靠的控制是不可能的。
技术实现思路
鉴于该问题，本专利技术的任务是，提供一种能够实现对球体位置的可靠控制的球阀。根据本专利技术，该任务通过一种在其总体上具有权利要求1所述特征的球阀解决。根据权利要求1的特征部分，本专利技术的一个重要的特点在于，设置有传感器系统，所述传感器系统通过读取位于阀球上的位置信息来识别阀球的相应的切换位置。通过这样指示出切换位置没有经由切换轴取消，能够绝对可靠地指示实际的切换位置。由此可避免故障、例如在现有技术中由于切换轴的失效或者该切换轴与阀球的耦联的失效或者由于用于切换轴的调节驱动装置的功能故障而可能出现的故障，使得根据本专利技术的球阀也适用于提出高的安全性要求的系统。按照尤其有利的方式，可设置一种无接触地读取位置信息的传感器系统。在此，可采用现有技术中公知的传感器系统，该传感器系统可以是激光光学系统、感应式系统或者类似系统。作为替代，可在阀球上设置实体的位置标记的机械探测装置。在尤其有利的实施例中，所述位置信息由位于阀球上的、由多于一个的位置标记组成的图案构成，其中，所述传感器系统具有至少一个与阀壳体相配的、识别位置标记的传感器。在位置标记多于一个的情况下，不仅可产生用于完全打开的位置的指示而且可产生用于阀球的关闭位置的指示。就此而言，在阀球具有相对于切换轴的旋转轴线呈直角地直线延伸的流体通道的球阀中，可设置两个位置标记作为位置信息，每个位置标记都相对于旋转轴线错开地设置。当所述传感器系统在此具有两个插入到阀壳体中的传感器时，不仅能够产生打开状态和关闭状态的指示，而且还可以清楚地指示：阀球处于未确定的中间位置。尤其有利的是，各传感器可以相互间隔开地设置在一条直线上，该直线与切换轴的旋转轴线相交并且相对于阀球的处于打开状态的流体通道的方向呈直角地延伸。作为适用于传感器系统的不同探测方法的、能够以简单的方式设置在阀球上的位置标记，可在阀球的外表面中设置凹部，所述凹部优选以盲孔的形式。为了尤其有利的无接触的探测，可设置由具有铁磁特性的材料制成的阀球，其中，作为传感器设置有感应式接近传感器，这些接近传感器为了产生切换信号而识别阀球的盲孔的与传感器对准的位置。由此，能够以尤其可靠的方式、基于感应率的变化来产生标记阀球的精确位置的切换信号，所述切换信号在盲孔到达正好对准接近传感器的核心元件或探测元件的位置中时产生。在有利的实施例中，所述传感器作为插入件、优选通过旋拧被容纳到阀壳体的通孔中，其中，在通孔中和插入件上构成有密封面，用于构成密闭性密封的密封元件。由此，所述阀壳体也抵抗在球体表面和阀壳体之间的压缩空间中形成的压力密封。附图说明下面借助在附图中示出的实施例详细地阐述本专利技术。附图如下：图1和图2以不同的观察方向示出具有透明地示出的阀壳体的透视的斜视图，在此示出打开的切换位置；图3示出具有剖开的阀壳体的、打开的切换位置的仰视图；图4至图6示出与图1至图3相应的示图，在此分别示出关闭的切换位置；图7和图8示出与图1和图4类似的示图，在此示出与中间位置相应的切换位置；图9和图10示出与图7和图8相应的示图，在此示出与第二中间位置相应的切换位置；以及图11和图12示出与图9和图10相应的、与第三中间位置相应的切换位置的示图。具体实施方式在附图中示出的球阀具有以立方体形式的、由金属材料(例如适合用于配件的红铜)制成的阀壳体2。在相互对置的侧壁4和6之间居中地构成有贯通的孔8，该孔在其邻接于侧壁4和侧壁6的端部区域上分别具有内螺纹10。为了构造各一个流体接头部位，用于其余未示出的管路的连接部件12和14与内螺纹10拧紧。连接部件12、14在外部的六角头部16和与内螺纹10拧紧的外螺纹部段18之间分别具有一个环形槽20，用于构成在流体接头部位处的密封的O型环22。在连接部件12、14的外螺纹部段18的端部上，由聚四氟乙烯(PTFE)制成的密封环24构成一种用于容纳在各密封环24之间的阀球26的软密封。在此，阀球26的球形体的密封环24构成匹配的密封壳28(参见图1)，用于在其上浮动地支承阀球26。该阀球具有孔30作为流体通道，该孔具有与流体接头部位的连接部件12、14的穿流横截面相同的直径。在阀球26的在图1至图3中所示出的位置中，在该位置中，阀球的孔30与连接部件12、14对齐并且球阀处于打开的状态，经由该球阀的流体流的总横截面保持不变，从而实际上不产生流体损失。为了调节阀球26的旋转位置，设置有切换轴32，该切换轴经由耦联部件34与阀球26旋转连接，并且以轴颈36伸出于阀壳体2的在图1中位于上方的可见的上侧面。轴颈26具有用于供操纵元件(例如未示出的手柄)作用的方形件38。凸轮40与轴颈36旋转连接，该凸轮在周向上构成凸轮轨道42，该凸轮轨道延伸90°的角度范围并且在两个端部上构成有端部止挡44，该端部止挡与从阀壳体2的上侧面突起的止挡栓46共同作用，其将切换轴32的旋转限定于90°的旋转角度。对于直接查询阀球26的切换位置的传感器系统而言，根据本专利技术的球阀具有设置在阀球26的外侧上的位置标记，这些位置标记由盲孔48和50构成。盲孔48、50在图案布置中以如下方式施加到阀球26的表面中：每个盲孔48、50相对于切换轴32的旋转轴线错开。阀球26由具有铁磁特性的材料制成，并且被设置用于读取球体26的由盲孔48、50构成的位置信息的传感器系统具有两个感应式的接近传感器52和5本文档来自技高网...

【技术保护点】
球阀，所述球阀具有阀壳体(2)，该阀壳体具有至少两个流体接头部位(12、14)和位于阀壳体(2)中的阀球(26)，该阀球借助至少部分地嵌入到阀壳体(2)中的切换轴(32)能够旋转操纵到各个切换位置中，在这些切换位置中时，经由阀球(26)的流体通道(30)释放或截止在各流体接头部位(12、14)之间的流体连接，其特征在于，设置有传感器系统(52、54)，所述传感器系统通过读取位于阀球上的位置信息(48、50)来识别阀球(26)的相应的切换位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.28 DE 102014002917.41.球阀，所述球阀具有阀壳体(2)，该阀壳体具有至少两个流体接头部位(12、14)和位于阀壳体(2)中的阀球(26)，该阀球借助至少部分地嵌入到阀壳体(2)中的切换轴(32)能够旋转操纵到各个切换位置中，在这些切换位置中时，经由阀球(26)的流体通道(30)释放或截止在各流体接头部位(12、14)之间的流体连接，其特征在于，设置有传感器系统(52、54)，所述传感器系统通过读取位于阀球上的位置信息(48、50)来识别阀球(26)的相应的切换位置。2.根据权利要求1所述的球阀，其特征在于，设置有无接触地读取位置信息(48、50)的传感器系统(52、54)。3.根据权利要求1或2所述的球阀，其特征在于，所述位置信息由位于阀球(26)上的、由多于一个的位置标记(48、50)组成的图案构成，并且所述传感器系统具有与阀壳体(2)相配的、识别位置标记(48、50)的至少一个传感器(52、54)。4.根据上述权利要求中任一项所述的球阀，其特征在于，所述阀球(26)具有相对于切换轴(32)的旋转轴线(36)呈直角的、直线延...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·迈尔，
申请(专利权)人：贺德克配件有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE