DE102011053690A1 - Elektrisches Schwimmkugelventil - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schwimmkugelventil in einem technischen Gebiet der Temperaturregelung von Heizungs- und Lüftungsklimaanlagen, durch das die Nachteile von vorhandenen elektrischen Regelventilen, wie schlechte Zuverlässigkeit, hohe Tendenz zur Beschädigung, schlechte Regelungspräzision, hohe Geräusche im Betrieb sowie die hohe Kosten für Wartung und Austausch usw., überwunden werden können. Das erfindungsgemäße elektrische Schwimmkugelventil umfasst einen Ventilkörper, einen Ventilschaft, einen Ventileinsatz und einen Antrieb, wobei der Ventileinsatz im Ventilkörper und der Antrieb außerhalb des Ventilkörpers liegt, und wobei der Ventilschaft durch den Ventilkörper hindurchgeht und sein inneres Ende mit dem Ventileinsatz verbunden ist, und wobei der Antrieb mit einem äußeren Ende des Ventilschafts verbunden ist und den Ventilschaft in Drehung versetzen kann. Auf eine Außenseite des Ventilschaftes wird ein zylinderförmiger Kühlkörper aus Metall aufgesetzt, der mit dem Ventilkörper fest verbunden ist. Durch den Kühlkörper des erfindungsgemäße elektrischen Schwimmkugelventils kann die Wärmeabgabekapazität erheblich vergrößert werden, wodurch der stabile und zuverlässige Betrieb des Antriebs effektiv sichergestellt werden kann. Somit kann die Stabilität des elektrischen Schwimmkugelventils im Einsatz erhöht werden.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schwimmkugelventil mit Beständigkeit gegen hohe und niedrige Temperaturen für Leitungen der Heizungs- und Lüftungsklimaanlage in einem technischen Gebiet der Temperaturregelung der Heizungs- und Lüftungsklimaanlage.
  • Stand der Technik
  • Eine große Anzahl von modernisierten Bürogebäuden und Einkaufszentren werden kontinuierlich mit der Entwicklung der Urbanisierung des Landes aufgebaut. Die zentrale Klimaanlage wird immer mehr in Gebäuden eingesetzt. Einerseits versorgt die zentrale Klimaanlage die zum Arbeiten und Leben erforderliche komfortable Umgebung, andererseits hat sie einen hohen Energieverbrauch. Nach den Statistiken nimmt der Energieverbrauch der Klimaanlage bis 50–60% des gesamten Energieverbrauchs der Gebäude ein, insbesondere ein Drittel des gesamten elektrischen Verbrauchs einer ganzen Stadt während der Spitzenlast im Sommer, wobei die Situation immer ernster wird. Es wird in der Leitlinie für den elften Fünfjahresplan erwährt, dass eine ressourcensparende und umweltfreundliche Gesellschaft im Land geschaffen werden sollte. Das heißt, dass bis 2010 der Einheitsverbrauch des BIP um 20% verringert werden sollte. Die energiesparende Technologie für zentrale Klimaanlagen ist einer von zehn Ingenieurwesen für das Energiesparen, die durch die staatliche Entwicklungs- und Reformkommission vorgeschlagen werden.
  • Zum Zwecke der Verringerung des Energieverbrauchs von Klimaanlagen realisiert derzeit eine zentrale Klimaanlage im Wesentlichen durch den Einsatz der Technik des variablen Durchflusses, der variablen Luftmenge, der großen Temperaturdifferenz und so weiter eine energiesparende Neukonfiguration für ihr Versorgungssystem. Bei der zentralen Klimaanlage mit der variablen Luftmenge ist das elektrische Regelventil ein hauptsachlicher Betriebsbauteil, das aufgrund von Änderungen stabiler Steuersignale der Zielgebiete die Ventilöffnung automatisch verstellen kann, sodass der Wasserfluss geändert werden kann und schließlich die präzise Temperaturregelung erreicht werden kann. Ein Wasserweg, der über ein Elektroventil verstellt werden muss, umfasst eine Kältemittel-Schleife, eine Gebläse-Schlange und ein Aggregat für Versorgung mit Frischeluft, das sich am Ende von einem kühlen (heißen) Wassermedium befindet, ein Kühlwasserregelkreis, ein Regelkreis für das Wärmeaustauschen, ein Dampfregelkreis und so weiter, die durch die gesamte zentrale Klimaanlage durchgehen. Die schlechte Leistung des elektrischen Regelventils führt nicht nur zu einer Verringerung der Präzision der Temperaturregelung und negativen Auswirkungen auf den Komfort des Menschen, sondern auch zu einer Verringerung der Stabilität des Systems selbst. Das derzeit verwendete elektrische Regelventil hat wesentliche zahlreiche Nachteile, wie die schlechte Zuverlässigkeit, die schlechte Abdichtung, die hohe Tendenz zur Beschädigung, die hohe Tendenz zum Auslaufen, Austreten, Tropfen und Undichtigkeiten, die schlechte Regelungspräzision, die starke Geräusche im Betrieb sowie hohe Kosten für Wartung und Austausch usw., was die Energieeinsparungswirkung der zentralen Klimaanlage erheblich beeinflusst.
  • Das herkömmliche Ventil ist in der Regel ein bei normaler Temperatur zu verwendende Ventil, das nicht für die Leitungen mit Hochtemperatur einsetzbar ist, zum Beispiel für Leitungen in Dampfsystem.
  • Zur Lösung des Problems ist ein elektrisches Schwimmkugelventil vorgesehen, das aus Stahlwerkstoffen hergestellt wird und bei einem Leitungssystem mit einem Hochtemperaturmedium ein stabiles Öffnen und Schließen erreichen kann.
  • Bei dem elektrischen Schwimmkugelventil werden die Teile für die Kontrolle des Betriebes des Ventileinsatzes in der Regel durch einen ein Motor und ein Getriebe aufweisenden elektrischen Stellantrieb realisiert. Ein Eingang des Getriebes ist mit dem Motor und ein Ausgang des Getriebes ist mit einem Ventilschaft des elektrischen Schwimmkugelventils verbunden. Wenn das Ventil geöffnet oder geschlossen werden soll, wird der Ventilschaft von dem Motor durch das Getriebe zur Drehung angetrieben, sodass das Öffnen und Schließen des Ventils realisiert werden kann.
  • Weil das elektrische Schwimmkugelventil jedoch in Leitungen mit Hochtemperatur verwendet wird, kann die Wärme aus dem Ventilschaft auf das Getriebe und den Motor schnell übertragen werden. Es ist offensichtlich, dass die Kraftübertragung des Getriebes durch die zu hohe Temperatur beeinflusst wird, und ebenfalls die Lebensdauer des Motors durch die zu hohe Temperatur am Motor beeinflusst wird. Die anderen vorhandenen elektrischen Ventile haben auch ähnliche Probleme.
  • Darstellung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektrisches Schwimmkugelventil mit hoher Stabilität im Einsatz und einer einfachen Struktur zu schaffen, um die Probleme des Standes der Technik zu lösen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist durch ein elektrisches Schwimmkugelventil gelöst, das einen Ventilkörper, einen Ventilschaft, einen Ventileinsatz und einen Antrieb umfasst, wobei der Ventileinsatz im Ventilkörper und der Antrieb außerhalb des Ventilkörpers liegt, und wobei der Ventilschaft durch den Ventilkörper hindurchgeht und sein inneres Ende mit dem Ventileinsatz verbunden ist, und wobei der Antrieb mit einem äußeren Ende des Ventilschafts verbunden ist und den Ventilschaft in Drehung versetzen kann, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Außenseite des Ventilschaftes ein zylinderförmiger Kühlkörper aus Metall aufgesetzt ist, der mit dem Ventilkörper fest verbunden ist.
  • Das elektrische Schwimmkugelventil wird in einer Dampfleitung montiert. Der Durchfluß von Dampf in der Leitung wird durch das Öffnen und das Schließen des elektrischen Schwimmkugelventils kontrolliert und ausgeschaltet. Nachdem der Ventilschaft von dem Antrieb zu einer Drehung angetrieben wird, dreht sich der Ventileinsatz mit, wodurch der Ventilkörper in einem Zustand des Einschaltens oder Ausschaltens beibehalten wird.
  • Gemäß dem elektrischen Schwimmkugelventil ist die Warme des Ventilschafts schnell durch den Kühlkörper reduziert, und damit die Temperatur des Antriebs ist verringert und die Betriebsstabilität des Antriebs ist verbessert. Die Stabilität des elektrischen Schwimmkugelventils im Einsatz wird auch verbessert.
  • Bei dem elektrischen Schwimmkugelventil weist der Kühlkörper einen zylinderförmig ausgebildeten Grundkörper und mehrere auf einer äußeren Seite des Grundkörpers angeordnete Kühlrippen auf.
  • Der zylinderförmige Grundkörper wird ganz auf den Ventilschaft aufgesetzt. Nachdem die Wärme des Ventilschafts auf dem Grundkörper übertragen wurde, kann die Wärme des Grundkörpers schnell durch die Kühlrippen effektiv abgegeben werden.
  • Bei dem elektrischen Schwimmkugelventil sind die Kühlrippen ringförmig ausgebildet und stehen in einer Umfangsrichtung des Grundkörpers vor.
  • In einer anderen Ausführung sind bei dem elektrischen Schwimmkugelventil die Kühlrippen streifenförmig ausgebildet und stehen in einer axialen Richtung des Grundkörpers vor.
  • Die Wärme des Grundkörpers wird durch die vorstehenden Kühlrippen schnell verringert.
  • Bei dem elektrischen Schwimmkugelventil weist der Antrieb ein Gehäuse, einen Motor innerhalb des Gehäuses und ein Getriebe auf, wobei der Motor mit einem Eingang des Getriebes und der Ventilschaft mit einem Ausgang des Getriebes verbunden ist.
  • Bei dem elektrischen Schwimmkugelventil hat der Motor eine konstante Drehzahl und durch das Getriebe erreicht der Ventilschaft eine erforderliche Drehzahl.
  • Bei dem elektrischen Schwimmkugelventil weist das Gehäuse einen oberen Gehäuseteil und einen unteren Gehäuseteil auf. Nach einer Verbindung des oberen Gehäuseteils mit dem unteren Gehäuseteil wird ein abgeschlossener Hohlraum dazwischen gebildet.
  • Bei dem elektrischen Schwimmkugelventil ist an der Verbindung zwischen dem oberen Gehäuseteil und dem unteren Gehäuseteil eine Dichtungsscheibe vorgesehen, mit der Dichtungsscheibe wird zwischen dem oberen Gehäuseteil und dem unteren Gehäuseteil derart abgedichtet, dass der Motor, das Getriebe und so weiter sich in dem abgedichteten Gehäuse befinden. Solche Struktur kann verhindern, dass es bei einer Taubildung durch eine Kollision von hoher und niedriger Temperatur zu einem inneren Kurzschluss kommen kann.
  • Bei dem elektrischen Schwimmkugelventil ist zwischen dem unteren Gehäuseteil und dem Ventilschaft ein Lager vorgesehen und zwischen einer inneren Seite des Lagers und dem Ventilschaft ist ein Dichtungsring vorgesehen. Durch solche Struktur wird der Verschleiß des Ventilschafts verringert. Der sich zwischen dem Lager und dem Ventilschaft befindliche Dichtungsring wirkt weiterhin auf die Abdichtung und gewährleistet, dass der Motor sich in einem abgedichteten Zustand befindet, sodass er in einer relativ feuchten Umgebung verwendet werden kann.
  • Bei dem elektrischen Schwimmkugelventil ist am Gehäuse eine Montageöffnung vorgesehen, an der sich ein mit dem Ventilkörper fest verbundenes anderes Ende des Grundkörpers befindet. Zwischen dem Gehäuse und dem Grundkörper ist ein Federstrecker vorgesehen, mit der die beiden fest miteinander verbunden werden können.
  • Mit der Montageöffnung ist zuerst das andere Ende des Grundkörpers vorpositioniert. Anschließend wird mittels des Federstreckers das Gehäuse mit dem Grundkörper des Kühlkörpers verbunden.
  • Bei dem elektrischen Schwimmkugelventil ist an der Wand der Montageöffnung des Gehäuses eine in einer axialen Richtung konkav geformte Nut vorgesehen. An einer Außenseite des anderen Endes des Grundkörpers ist eine vorstehende Schulter ausgebildet, die an die Nut angepasst ist. Der Federstrecker erstreckt sich durch die Nut, und die Schulter befindet sich zwischen dem Gehäuse und dem Federstrecker.
  • Während das andere Ende des Grundkörpers in die Montageöffnung eingefügt ist, ist die Schulter in die Nut so eingebettet, dass der Kühlkörper bezüglich des Gehäuses in einer Umfangsrichtung befestigt ist. Nach der Verbindung durch den Federstrecker liegt die Schulter zwischen dem Gehäuse und dem Federstrecker, sodass der Grundkörper an dem Gehäuse in einer axialen Richtung befestigt ist. Selbstverständlich ist nach der Verbindung durch den Federstrecker der Kühlkörper an dem Gehäuse in einer Umfangsrichtung und axialen Richtung befestigt.
  • Bei dem elektrischen Schwimmkugelventil ist an einer der Nut entsprechenden Außenseite des Gehäuses ein vorstehender Flansch vorgesehen. Der Federstrecker ist U-förmig und elastisch ausgebildet. An einer Seite der Öffnung des Federstreckers ist ein Verbindungsabschnitt zur Erstreckung durch die Nut vorgesehen und an einer anderen Seite ist ein an den Flansch angepasster Pressfittingabschnitt vorgesehen.
  • Nach der Verbindung durch den Federstrecker ist sein Verbindungsabschnitt an den Flansch gefügt. Wegen der Elastizität des Federstreckers wird sein Pressfittingabschnitt unter einer Federkraft an die Schulter zu einer Positionierung gefügt. Selbstverständlich wird bei einer Demontage die U-förmige Öffnung des Federstreckers durch Wirkung einer äußeren Kraft aufgespreizt, sodass der Federstrecker von dem Gehäuse leicht entnommen werden kann.
  • Bei dem elektrischen Schwimmkugelventil ist der Federstrecker aus Metall gefertigt.
  • Der Federstrecker aus Metall hat eine gewisse Elastizität.
  • In einer anderen Ausführung ist bei dem elektrischen Schwimmkugelventil der Federstrecker aus Kunststoff gefertigt.
  • Der Federstrecker aus Kunststoff hat selbst auch eine gewisse Elastizität.
  • Bei dem elektrischen Schwimmkugelventil hat der Kühlkörper eine Länge von 8 bis 15 cm.
  • Bei dem elektrischen Schwimmkugelventil sind an dem Kühlkörper 6 bis 10 Kühlrippen ausgebildet. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Kühlrippen ist 1 bis 3 cm.
  • Bei dem elektrischen Schwimmkugelventil ist zwischen dem Ventileinsatz und dem Ventilkörper eine Dichtbeilage vorgesehen. In der Mitte des Ventileinsatzes ist eine Durchtrittsöffung für den Durchlauf von einem Medium vorgesehen. An dem Ventileinsatz ist ferner eine Druckentlastungsöffnung vorgesehen, mit der die Durchtrittsöffnung mit dem inneren Hohlraum des Ventilkörpers verbunden ist.
  • Ein Hohlraum zwischen dem Ventilkörper und dem Ventileinsatz ist über die Druckentlastungsöffnung mit der Durchtrittsöffung verbunden. Ein Explosionsschutz ist durch solche Struktur erzielt. In anderen Worten kann das bei Verwendung in einer Prozesssteuerung von einem Medium zum Heizen zwischen dem Ventilkörper und dem Ventileinsatz bestehende kalte Medium verhindern, dass bei Durchströmung von einem heißen Medium der Hohlraum unter einem durch das Heizen steigenden Druck explodiert, oder dass die Dichtscheibe zwischen dem Ventileinsatz und dem Ventilkörper beschädigt wird. Damit kann vermieden werden, dass Wasser aus dem Ventil austritt.
  • Bei dem elektrischen Schwimmkugelventil ist am Ventilschaft eine vorstehende Dichtungsstufe vorgesehen und an einer der Dichtungsstufe entsprechenden Stelle innerhalb des Ventilköpers ist ein Dichtungssitz vorgesehen. Auf dem Ventilschaft wird ein Dichtungsring aufgesetzt und der Dichtungsring befindet sich zwischen der Dichtungsstufe und dem Dichtungssitz.
  • Wenn der Ventilschaft durch einen zu hohen Druck an der Durchtrittsöffung des Ventileinsatzes sich nach oben verschiebt, wird der Dichtungsring zwischen der Dichtungsstufe und dem Dichtungssitz fest gepresst. In anderen Worten, je größer der Druck innerhalb des Ventileinsatzes ist, desto besser ist die Dichtigkeit zwischen dem Ventilschaft und dem Ventilkörper. Das Ventil wird durch das Pressen automatisch abgedichtet. Zwischen dem Ventilschaft und dem Ventilkörper ist eine Funktion eines automatischen Ausgleichs vorgesehen, wodurch die Möglichkeiten von Auslaufen, Austreten, Tropfen und Undichten verhindert werden, so dass die Lebensdauer verlängert wird.
  • Bei dem elektrischen Schwimmkugelventil ist die mit dem Motor verbundene elektrische Leitung durch das Gehäuse hindurchgeführt und eine Dichtung ist zwischen der Leitung und dem Gehäuse vorgesehen. Die Dichtung kann der Kleber oder der Halterring aus Gummimaterial sein.
  • Wenn das erfindungsgemäßige elektrische Schwimmkugelventil im Vergleich mit dem Stand der Technik zur spezifischen Steuerung von Hochtemperaturdampf, heißem Öl und Medien mit extrem niedriger Temperatur verwendet wird, kann durch den Kühlkörper die Wärmeabgabekapazität erheblich vergrößert werden, wodurch der stabile und zuverlässige Betrieb des Antriebs effektiv sichergestellt werden kann. Es ist mit Vor-Ort-Test bewiesen worden, dass die Oberflächentemperatur an einer Unterseite des Kühlkörpers etwa 70°C und an einer Oberseite des Kühlkörpers etwa 50°C ist, und dass die Oberflächentemperatur des Antriebs etwa 35°C ist, wenn das Fluid für die Steuerung Dampf von 180°C ist. Das heißt, dass die Betriebsbedingungen des Antriebs durch den Kühlkörper effizient verbessert werden können, wodurch die Stabilität des elektrischen Schwimmkugelventils im Einsatz erhöht wird.
  • Weiterhin kann das Problem vom zu hohen Druck zwischen dem Ventileinsatz und dem Ventilkörper durch die Druckentlastungsöffnung gelöst werden, wodurch die Stabilität des elektrischen Schwimmkugelventils im Einsatz weiter erhöht wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine schematische Schnittansicht des Antriebs des elektrischen Schwimmkugelventils gemäß der Erfindung;
  • 2 zeigt eine schematische Schnittansicht des Kühlkörpers des elektrischen Schwimmkugelventils gemäß der Erfindung;
  • 3 zeigt eine schematische Schnittansicht des Ventilkörpers des elektrischen Schwimmkugelventils gemäß der Erfindung;
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung der Verbindung des Kühlkörpers mit dem Antrieb des elektrischen Schwimmkugelventils gemäß der Erfindung;
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung der Verbindung des Kühlkörpers mit dem Antrieb des elektrischen Schwimmkugelventils gemäß der Erfindung in einer anderen Richtung;
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung des Federstreckers des elektrischen Schwimmkugelventils gemäß der Erfindung;
  • 7 zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung des Kühlkörpers des elektrischen Schwimmkugelventils gemäß der Erfindung;
  • 8 zeigt eine schematische Schnittansicht des Kühlkörpers des elektrischen Schwimmkugelventils gemäß der Erfindung; und
  • 9 zeigt eine schematische Schnittansicht des Antriebs des elektrischen Schwimmkugelventils gemäß der Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der Ausführungen
  • Wie in 1 dargestellt, ist das erfindungsgemäße elektrische Schwimmkugelventil mit einem Ventilkörper 1, einem Ventilschaft 2, einem Ventileinsatz 3 und einem Antrieb 4 in der Dampfleitungssystem montiert.
  • Wie in 1, 2 und 3 gezeigt, befindet sich der Ventileinsatz 3 im Ventilkörper 1 und außerhalb des Ventilkörpers liegt der Antrieb. Der Ventilschaft 2 geht durch den Ventilkörper 1 hindurch und sein inneres Ende ist mit dem Ventileinsatz 3 verbunden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Ventileinsatz 3 und dem Ventilkörper 1 eine Dichtbeilage 5 vorgesehen. In der Mitte des Ventileinsatzes 3 ist eine Durchtrittsöffung 3a für den Durchlauf von einem Medium vorgesehen. Am Ventileinsatz 3 ist ferner eine Druckentlastungsöffnung vorgesehen, mit der die Durchtrittsöffung 3a mit dem inneren Hohlraum des Ventilkörpers 1 verbunden ist.
  • Der Antrieb 4 umfasst ein Gehäuse 4c, einen Motor 4a innerhalb des Gehäuses und ein Getriebe 4b, wobei der Motor 4a mit einem Eingang des Getriebes 4b und der Ventilschaft 2 mit einem Ausgang des Getriebes 4b verbunden ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Gehäuse 4c einen oberen Gehäuseteil 4c4 und einen unteren Gehäuseteil 4c5 auf. Ein abgeschlossener Hohlraum wird zwischen dem oberen und unteren Gehäuseteil gebildet, nachdem der obere Gehäuseteil 4c4 mit dem unteren Gehäuseteil 4c5 verbunden ist. An der Verbindung zwischen dem oberen Gehäuseteil 4c4 und dem unteren Gehäuseteil 4c5 ist eine Dichtungsscheibe 9 vorgesehen. Zwischen dem unteren Gehäuseteil 4c5 und dem Ventilschaft 2 ist ferner ein Lager 10 vorgesehen und zwischen einer inneren Seite des Lagers 10 und dem Ventilschaft 2 ist ein Dichtungsring zur Abdichtung angeordnet, siehe 9.
  • Wie in 4, 5 und 6 gezeigt, wird auf eine Außenseite des Ventilschaftes 2 ein zylinderförmiger Kühlkörper 6 aus Metall aufgesetzt. Der Kühlkörper 6 weist einen zylindrischen Grundkörper 6a und mehrere auf einer äußeren Seite des Grundkörpers 6a angeordnete Kühlrippen 6b auf. An einem Ende des Grundkörpers 6a des Kühlkörpers 6 ist der Ventilkörper 1 befestigt und ein anderes Ende des Grundkörpers 6a des Kühlkörpers 6 ist mit dem Gehäuse 4c des Antriebs 4 verbunden. Wie in 7 und 8 gezeigt, werden die Kühlrippen 6b ringförmig ausgebildet und stehen in einer Umfangsrichtung des Grundkörpers 6a vor. Selbstverständlich ist auch denkbar nach den tatsächlichen Umständen, dass die Kühlrippen 6b streifenförmig ausgebildet werden und in einer axialen Richtung des Grundkörpers 6a vorstehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Kühlkörper 6 eine Länge von 7 cm auf. Am Kühlkörper 6 sind acht Kühlrippen 6b ausgebildet. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Kühlrippen ist 2 cm, siehe 7 und 8.
  • Am Gehäuse 4c des Antriebs 4 ist eine Montageöffnung 4c1 vorgesehen, an der sich ein mit dem Ventilkörper 1 fest verbundenes anderen Ende des Grundkörpers 6a befindet. Zwischen dem Gehäuse 4c und dem Grundkörper 6a ist ein Federstrecker 7 vorgesehen, mit der die beiden fest miteinander verbunden werden können.
  • An der Wand der Montageöffnung 4c1 des Gehäuses 4c ist eine in einer axialen Richtung konkav geformte Nut 4c2 vorgesehen. An einer Außenseite des anderen Endes des Grundkörpers 6a ist eine vorstehende Schulter 6c ausgebildet, die an die Nut 4c2 angepasst ist. Der oben erwähnte Federstrecker 7 erstreckt sich durch die Nut 4c2, und die Schulter 6c befindet sich zwischen dem Gehäuse 4c und dem Federstrecker 7. An einer der Nut 4c2 entsprechenden Außenseite des Gehäuses 4c ist ein vorstehender Flansch 4c3 vorgesehen. Der Federstrecker 7 ist U-förmig und elastisch ausgebildet. An einer Seite der Öffnung des Federstreckers 7 ist ein Verbindungsabschnitt 7a zur Erstreckung durch die Nut 4c2 vorgesehen und an einer anderen Seite ist ein an den Flansch 4c3 angepasster Pressfittingabschnitt 7b vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Federstrecker 7 aus Metall gefertigt. Selbstverständlich ist auch denkbar nach den tatsächlichen Umständen, dass der Federstrecker 7 aus Kunststoff gefertigt ist.
  • Bei dem Betrieb des elektrischen Schwimmkugelventils läuft der Motor 4a des Antriebs 4, sodass der Ventilschaft 2 und der Ventileinsatz 3 durch das Getriebe 4b mitdrehen, um das Öffnen und Schließen des elektrischen Schwimmkugelventils zu erreichen. Weil der Ventilkörper 1 von einem Dampfmedium mit Hochtemperatur durchgelaufen ist, ist die Temperatur von dem Ventilschaft 2 zu hoch. Mit dem Kühlkörper 6 wird die Temperatur des Ventilschafts 2 schnell verringert, was verhindert, dass die zu hohe Temperatur auf den Antrieb 4 übertragen wird.
  • Wegen der Elastizität des Federstreckers 7 wird weiterhin sein Pressfittingabschnitt 7b an die Schulter 6c gefügt und ist in einem Verriegelungszustand gehalten. In diesem Zustand ist der Kühlkörper 6 an dem Gehäuse 4c des Antriebs 4 in einer Umfangsrichtung und axialen Richtung befestigt. Bei einer Demontage wird die U-förmige Öffnung des Federstreckers 7 durch Wirkung einer äußeren Kraft aufgespreizt, sodass der Federstrecker 7 leicht von dem Gehäuse 4c genommen werden kann. Am Ventilschaft 2 ist eine vorstehende Dichtungsstufe 2a vorgesehen und an einer der Dichtungsstufe 2a entsprechenden Stelle innerhalb des Ventilkörpers 1 ist ein Dichtungssitz 1a vorgesehen. Auf den Ventilschaft 2 wird ein Dichtungsring 8 aufgesetzt und der Dichtungsring 8 befindet sich zwischen der Dichtungsstufe 2a und dem Dichtungssitz 1a.
  • Darüber hinaus wird ein Steuerungsverfahren verwendet, durch das von einem Servoansteuerungssignal die Betriebszeit des Motors kontrolliert werden kann. Weil der Motor nur im Zuge des Ein- und Ausschaltens den Strom verbraucht, wird er auch bei vollständiger Abdichtung nicht sehr heiß. Wenn der Ventileinsatz blockiert ist und der Ventilschaft nicht drehen kann, wird der Motor durch das Servoansteuerungssignal nicht zerstört. Darüber hinaus ist der Motor mit einer Überhitzungsschutzschaltung versehen. Somit werden die Netzteile automatisch abgeschaltet, wenn die Temperatur des Motors außerordentlich hoch ist, wodurch ebenfalls verhindert wird, dass der Motor zerstört wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Ventilkörper
    1a
    Dichtungssitz
    2
    Ventilschaft
    2a
    Dichtungsstufe
    3
    Ventileinsatz
    3a
    Durchtrittsöffung
    3b
    Druckentlastungsöffnung
    4
    Antrieb
    4a
    Motor
    4b
    Getriebe
    4c
    Gehäuse
    4c1
    Montageöffnung
    4c2
    Nut
    4c3
    Flansch
    4c4
    oberer Gehäuseteil
    4c5
    unterer Gehäuseteil
    5
    Dichtbeilage
    6
    Kühlkörper
    6a
    Grundkörper
    6b
    Kühlrippe
    6c
    Schulter
    7
    Federstrecker
    7a
    Verbindungsabschnitt
    7b
    Pressfittingabschnitt
    8
    Dichtungsring
    9
    Dichtungsscheibe
    10
    Lager
    11
    elektrische Leitung
    12
    Dichtung

Claims (10)

  1. Elektrisches Schwimmkugelventil mit einem Ventilkörper (1), einem Ventilschaft (2), einem Ventileinsatz (3) und einem Antrieb (4), wobei der Ventileinsatz (3) im Ventilkörper (1) und der Antrieb (4) außerhalb des Ventilkörpers (1) liegt, und wobei der Ventilschaft (2) durch den Ventilkörper (1) hindurchgeht und sein inneres Ende mit dem Ventileinsatz (3) verbunden ist, und wobei der Antrieb (4) mit einem äußeren Ende des Ventilschafts (2) verbunden ist und den Ventilschaft (2) in Drehung versetzen kann, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Außenseite des Ventilschaftes (2) ein zylinderförmiger Kühlkörper (6) aus Metall aufgesetzt ist, der mit dem Ventilkörper (1) fest verbunden ist.
  2. Elektrisches Schwimmkugelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (6) einen zylinderförmig ausgebildeten Grundkörper (6a) und mehrere auf einer äußeren Seite des Grundkörpers (6a) angeordnete Kühlrippen (6b) aufweist.
  3. Elektrisches Schwimmkugelventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippen (6b) ringförmig ausgebildet sind und in einer Umfangsrichtung des Grundkörpers (6a) vorstehen.
  4. Elektrisches Schwimmkugelventil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb ein Gehäuse (4c), einen Motor (4a) innerhalb des Gehäuses (4c) und ein Getriebe (4b) aufweist, wobei der Motor (4a) mit einem Eingang des Getriebes (4b) und der Ventilschaft (2) mit einem Ausgang des Getriebes (4b) verbunden ist, und wobei das Gehäuse (4c) einen oberen Gehäuseteil (4c4) und einen unteren Gehäuseteil (4c5) aufweist, und wobei nach einer Verbindung des oberen Gehäuseteils mit dem unteren Gehäuseteil ein abgeschlossener Hohlraum dazwischen gebildet ist, und wobei an der Verbindung zwischen dem oberen Gehäuseteil und dem unteren Gehäuseteil eine Dichtungsscheibe (9) vorgesehen ist.
  5. Elektrisches Schwimmkugelventil nach 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem unteren Gehäuseteil (4c5) und dem Ventilschaft (2) ein Lager (10) vorgesehen ist und zwischen einer inneren Seite des Lagers (10) und dem Ventilschaft (2) ein Dichtungsring (8) vorgesehen ist.
  6. Elektrisches Schwimmkugelventil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (4c) eine Montageöffnung (4c1) vorgesehen ist, an der sich ein mit dem Ventilkörper (1) fest verbundenes anderes Ende des Grundkörpers (6a) befindet.
  7. Elektrisches Schwimmkugelventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Wand der Montageöffnung (4c1) des Gehäuses (4c) eine in einer axialen Richtung konkav geformte Nut (4c2) vorgesehen ist, und dass an einer Außenseite des anderen Endes des Grundkörpers (6a) eine vorstehende Schulter (6c) ausgebildet ist, die an die Nut (4c2) angepasst ist, und dass sich durch die Nut (4c2) ein Federstrecker (7) erstreckt und die Schulter (6c) sich zwischen dem Gehäuse (4c) und dem Federstrecker (7) befindet.
  8. Elektrisches Schwimmkugelventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einer der Nut entsprechenden Außenseite des Gehäuses (4c) ein vorstehender Flansch (4c3) vorgesehen ist, und dass der Federstrecker (7) U-förmig und elastisch ausgebildet ist, und dass an einer Seite der Öffnung des Federstreckers (7) ein Verbindungsabschnitt (7a) zur Erstreckung durch die Nut (4c2) vorgesehen ist und an einer anderen Seite ein an den Flansch (4c3) sich anpassender Pressfittingabschnitt (7b) vorgesehen ist.
  9. Elektrisches Schwimmkugelventil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ventileinsatz (3) und dem Ventilkörper (1) eine Dichtbeilage (5) vorgesehen ist, und dass in der Mitte des Ventileinsatzes (3) eine Durchtrittsöffung (3a) für den Durchlauf von einem Medium vorgesehen ist und am Ventileinsatz (3) ferner eine Druckentlastungsöffnung (3b) vorgesehen ist, mit der die Durchtrittsöffung (3a) mit dem inneren Hohlraum des Ventilkörpers (1) verbunden ist.
  10. Elektrisches Schwimmkugelventil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Ventilschaft (2) eine vorstehende Dichtungsstufe (2a) vorgesehen ist, wobei an einer der Dichtungsstufe (2a) entsprechenden Stelle innerhalb des Ventilkörpers (1a) ein Dichtungssitz (1a) vorgesehen ist, und dass auf den Ventilschaft (2) ein Dichtungsring (8) aufgesetzt ist und der Dichtungsring (8) sich zwischen der Dichtungsstufe (2a) und dem Dichtungssitz (1a) befindet.
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