DE3518206A1

DE3518206A1 - Ball valve which can be influenced by means of heat

Info

Publication number: DE3518206A1
Application number: DE19853518206
Authority: DE
Inventors: Bruno Dipl.-Ing. 6000 Frankfurt Behrens
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-05-21
Filing date: 1985-05-21
Publication date: 1986-11-27

Abstract

Ball valve which can be influenced by means of heat, passages through which a heat transfer medium can be conveyed being machined into the valve housing.

Description

Beschreibung description

Die Erfindung betrifft ein wärmebeeinflußbares Kugelventil. The invention relates to a ball valve that can be influenced by heat.

Ein Kugelventil ist in vielen Einsatzbedingungen durch das durchströmende bzw. zu unterbrechende Fluidum Temperaturen ausgesetzt, die eine Heizung oder Kühlung erforderlich machen. Es ist ein Kugelventil bekannt, das durch einen Flüssigkeits- oder Gasstrom gekühlt oder geheizt wird, der zwischen dem Ventilgehäuse und einem diesen umgebenden Mantel durchströmt. Hierdurch wird das Ventilgehäuse von außen gekühlt. Nachteilig an einer solchen Ausführungsform ist der hohe Aufwand bei der Herstellung des Ventils. A ball valve is used in many conditions by the flowing through or the fluid to be interrupted exposed to temperatures that require heating or cooling make necessary. A ball valve is known which is operated by a liquid or gas flow is cooled or heated between the valve housing and a flows through this surrounding jacket. This is the valve housing from the outside chilled. The disadvantage of such an embodiment is the high effort involved Manufacture of the valve.

Der das Ventilgehäuse umgebende Mantel muß geschweißt werden oder auf eine ähnliche Art flüssigkeits-oder gasdicht um das Ventilgehäuse herum befestigt werden. Um dabei den erforderlichen Zwischenraum zwischen dem Ventilgehäuse und dem Mantel zu erhal- ten, sind komplizierte Abstandshalterungen oder Befestigungsvorrichtungen notwendig. Da das Wärmetranspolunedium das Ventilgehäuse lediglich von pulsen umströmt, befindet es sich weit weg von der eigentlichen Wärmequelle. Dies wirkt sich besonders störend bei einer eventuellen erforderlichen Temperaturregelung aus, da die Totzeit dieses Regelkreises sehr groß wird.The jacket surrounding the valve housing must be welded or attached in a similar manner liquid or gas tight around the valve housing will. In order to keep the necessary space between the valve housing and to get the coat th, are complicated spacers or fastening devices necessary. Since the heat transfer medium only flows around the valve housing with pulses, it is located far away from the actual heat source. This affects especially interfering with a possibly required temperature control, since the dead time this control loop becomes very large.

Durch den zusätzlichen Mantel um das Ventilgehäuse wird das Kugelventil größer.The ball valve is created by the additional jacket around the valve housing greater.

Demgegenüber ist eine Aufgabe der Erfindung, ein wärmebeeinflußbares Kugelventil bereitzustellen, das bei gleicher Belastbarkeit eine geringere Baugröße aufweist und das durch ein Wärmetransportmedium gekühlt oder geheizt werden kann, ohne daß ein komplizierter Aufbau zum Leiten des Mediums vorgesehen werden muß. In contrast, an object of the invention is to provide a heat-influenceable Provide ball valve that has a smaller size with the same load capacity and which can be cooled or heated by a heat transport medium, without having to provide a complicated structure for conducting the medium.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kugelventil gelöst, in dessen Gehäuse Kanäle eingearbeitet sind, durch welche ein Wärmetransportmedium strömen kann. This object is achieved according to the invention by a ball valve, channels are incorporated in the housing through which a heat transport medium can flow.

Ein solches Ventil kann in vorteilhafter Weise durch ausschließliche spanende Bearbeitung hergestellt werden. Das Wärmetransportmedium kann mit hohen Drücken durch das Kugelventilgehäuse geleitet werden. Such a valve can advantageously by exclusive machining can be produced. The heat transport medium can with high Pressures are passed through the ball valve body.

Das Wärmetransportmedium befindet sich näher an der Ventilkugel und somit am durchströmenden bzw. abgesperrten Fluidum. Vorteilhafterweise sind mit dieser Konstruktion auch schlecht schweißbare Materialien einsetzbar, die beispielweise durch einen Gußvorgang weitgehend vorgeformt sein können. Bei einer Temperaturregelung im Bereich der Ventilkugel weist das System in der erfindungsgemäßen Ausführung eine geringere Totzeit auf als beim Stand der Technik. Es sind Ausführungsformen der Erfindung möglich, in denen der wirksame Strömungsquerschnitt der Kanäle im Ventilgehäuse veränderbar ist. Das Kühlsystem ist durch Vorsehen geeigneter konstruktiver Maßnahmen problemlos entleerbar.The heat transfer medium is closer to the valve ball and thus on the flowing or blocked fluid. Advantageously are with This construction can also be used with poorly weldable materials, for example can be largely preformed by a casting process. With a temperature control in the area of the valve ball, the system in the embodiment according to the invention a shorter dead time than in the prior art. They are embodiments of the invention possible in which the effective flow cross-section of the channels in Valve housing is changeable. The cooling system is more constructive by providing suitable Measures can be emptied without any problems.

WeitereVorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigen: Fig. 1 eine Frontansicht des Kugelventils in geschlossener Stellung, Fig. 2 eine Schnittansicht des Kugelventils in geöffneter Stellung entlang der Schnittlinie A-Bder Fig. 1 und Fig. 3 eine Schnittansicht durch die Mittelebenc des Ventilgehäuses. Further advantages, features and uses of the present Invention emerge from the following description in conjunction with the drawing. 1 shows a front view of the ball valve in the closed position, 2 shows a sectional view of the ball valve in the open position along the section line A-B of FIGS. 1 and 3, a sectional view through the center plane c of the valve housing.

In Fig. list das Kugelventil in der Stellung "Ventil geschlossen" gezeigt. Der Weg des Fluidums, der durch das Ventil abgesperrt ist, verläuft senkrecht zur Zeichenebene. Das Ventil wird mittels des Handhebels 13 geöffnet oder geschlossen. Der Bewegungsbereich dieses Handhebels ist durch den Anschlagstift 12 begrenzt. In Fig. 1 the ball valve in the "valve closed" position shown. The path of the fluid that is blocked by the valve is vertical to the drawing plane. The valve is opened or closed by means of the hand lever 13. The range of motion of this hand lever is limited by the stop pin 12.

An der rechten 20 und linken 21 Seitenwand des Ventilgehäuses 1 befinden sich Anschlußmöglichkeiten für die Beheizung bzw. Kühlung des Ventilgehäuses. Sie sind durch die Stopfen 14 mit Dichtung 15 angedeutet, die in das Ventilgehäuse eingeschraubt sind. Located on the right 20 and left 21 side wall of the valve housing 1 connection options for heating or cooling the valve housing. she are indicated by the plug 14 with seal 15, which is screwed into the valve housing are.

Fig. 2 zeigt das Kugelventil in geöffneter Stellung, wobei der Handhebel 13 um 90" geschwenkt ist. Der Handhebel 13 ist kraftschlüssig mittels einer Mutter 6 und einer Unterlegscheibe 11 mit einer Spindel 4 verbunden. Die Spindel 4 ist einerseits in einem Stopfen 5 und andererseits in einer Druckhülse 9 um ihre Längsachse drehbar gelagert. I)ie Spindel 4 weisl nníelllalb der Stelle, an der sic iii der l)rllekllillse 9 gelagclí isl, einen vergrößerten Durchmesser 23 auf. Auf diesen vergrößerten Durchmesser 23 wird die Druckhülse 9 durch den Stopfen 5 gepreßt. Der vergrößerte Durchmesser 23 sitzt seinerseits über einer Spindeldichtung 10 auf dem Ventilgehäuse 1 auf. Axiales Spiel der Spindel wird somit durch das Ventilgehäuse 1 und die Druckhülse 9 verhindert. Durch eine Bohrung 22 im Ventilgehäuse 1, die sich unterhalb der Spindel 4 befindet und die einen geringeren Durchmesser als der vergrößerte Durchmesser 23 besitzt, ragt ein verjüngtes Ende der Spindel 24, das kraftschlüssig mit einer Ventilkugel 3 verbunden ist. Durch eine Drehung des Handhebels 13 wird somit die Ventilkugel 3 ebenfalls gedreht. Die Ventilkugel 3 ist im Ventilgehäuse in einer Bohrung gelagert, die die Ventilkugel 3 auf fünf Seiten umschließt. Auf der sechsten Seite, in Fig. 2 auf der rechten Seite, wird die Ventilkugel 3 durch einen Schraubring 2 gehalten, der gegenüber dem Ventilgehäuse 1 durch eine Schraubringdichtung 8 abgedichtet ist. Die Ventilkugel 3 ist gegenüber dem Ventilgehäuse 1 und dem Schraubring 2 mittels einer Kugeldichtung 7 abgedichtet. Fig. 2 shows the ball valve in the open position, with the hand lever 13 is pivoted by 90 ". The hand lever 13 is force-locked by means of a nut 6 and a washer 11 are connected to a spindle 4. The spindle 4 is on the one hand in a plug 5 and on the other hand in a pressure sleeve 9 around its longitudinal axis rotatably mounted. I) The spindle 4 is nníelllalb the point where it iii the l) rllekllillse 9 gelagclí isl, an enlarged diameter 23. On this enlarged Diameter 23 is the pressure sleeve 9 through the stopper 5 pressed. The enlarged diameter 23 is in turn seated over a spindle seal 10 on the valve housing 1. Axial play of the spindle is thus caused by the valve housing 1 and the pressure sleeve 9 prevented. Through a hole 22 in the valve housing 1, the is located below the spindle 4 and which has a smaller diameter than the Has enlarged diameter 23, protrudes a tapered end of the spindle 24, the is positively connected to a valve ball 3. By turning the hand lever 13, the valve ball 3 is thus also rotated. The valve ball 3 is in the valve housing stored in a bore which encloses the valve ball 3 on five sides. on the sixth page, in Fig. 2 on the right side, the valve ball 3 is through a screw ring 2 held, which is opposite to the valve housing 1 by a screw ring seal 8 is sealed. The valve ball 3 is opposite the valve housing 1 and the screw ring 2 sealed by means of a ball seal 7.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch das Ventilgehäuse 1 aus der gleichen Ansicht wie Fig. 1. An der rechten bzw. Fig. 3 shows a section through the valve housing 1 from the same View like Fig. 1. On the right or

linken Seitenkante des Ventilgehäuses 1 sind Anschlußöffnungen 20, 21 erkennbar, an die eine Zuführung für ein Heiz- oder Kühlmittel angeschraubt werden kann.left side edge of the valve housing 1 are connection openings 20, 21 can be seen, to which a feed for a heating or cooling medium is screwed can.

Von der Öffnung 20 erstreckt sich ein Kanal 17 schräg nach unten bis zu einer Bohrung 19, von der Öffnung 21 erstreckt sich ein Kanal 18 ebenfalls schräg nach unten bis zu der Bohrung 19. Die Bohrung 19 ist verschließbar durch eine Schraube bzw. einen Stopfen 16. Dadurch können die Kühlkanäle 17, 18 innerhalb des Ventilkörpers 1 in vorteilhafter Weise rasch entleert werden.A channel 17 extends obliquely downward from the opening 20 to a bore 19, from the opening 21 a channel 18 also extends obliquely down to the bore 19. The bore 19 can be closed by a screw or a plug 16. This allows the cooling channels 17, 18 within the valve body 1 can be emptied quickly in an advantageous manner.

Durch die Schraube bzw. den Stopfen 16 kann der wirksame Strömungsquerschnitt der Kanäle 17, 18 in beliebiger Weise eingestellt werden.Through the screw or the plug 16, the effective flow cross-section of the channels 17, 18 can be set in any way.

Die Kanäle 17, 18 müssen keinen gradlinigen Verlauf aufweisen. Es ist eine Ausführungsform möglich, in der die Kanäle 17, 18 durch Bohrungen hergestellt werden, die sowohl von den Seitenöffnungen 20,21 als auch von der Öffnung 19 vorgenommen werden. Dadurch ist es möglich, daß Kühl- bzw. Heizmittel noch näher an die Ventilkugel 3 heranzubringen. Die Kanäle 17, 18 können mit einer beliebigen Rauhigkeit bzw. mit einem beliebig unregelmäßigen Verlauf ausgestaltet werden, um eine Verwirbelung des Wärmetransportsmediums und damit einen besseren Wärmeübergang in dasselbe zu erreichen. The channels 17, 18 do not have to have a straight course. It an embodiment is possible in which the channels 17, 18 are made by bores which are made both by the side openings 20, 21 and by the opening 19 will. This makes it possible for the cooling or heating means to be even closer to the valve ball 3 to bring up. The channels 17, 18 can have any roughness or can be designed with any irregular course to create a swirl of the heat transport medium and thus a better heat transfer into the same reach.

Es ist ebenfalls eine Ausführung möglich, in der nicht nur Kanäle 17, 18 unterhalb der Ventilkugel 3 vorgesehen sind, sondern auch Kanäle für das Wärmetransportmedium oberhalb der Ventilkugel 3. Dadurch ist ein noch besserer Wärmeausgleich möglich. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es ebenfalls möglich, daß die Kanäle 17, 18 oder weitere Kanäle nicht in der Mittelebene liegen, sondern schräg nach vorne oder hinten geführt werden. A design is also possible in which not only channels 17, 18 are provided below the valve ball 3, but also channels for the Heat transport medium above the valve ball 3. This results in an even better heat balance possible. In a further embodiment of the invention it is also possible that the channels 17, 18 or other channels are not in the central plane, but be guided obliquely forwards or backwards.

Das Ventilgehäuse 1 kann aus Metall oder Kunststoff oder einem anderen Werkstoff bestehen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht es aus einem gegossenen Teil. Es ist jedoch auch möglich, daß Ventilgehäuse 1 aus mehreren Einzelteilen zusammenzusetzen. Es ist weiterhin möglich, daß Ventilgehäuse 1 aus einem einzigen massiven Teil durch spanende Bearbeitung zu fertigen. The valve housing 1 can be made of metal or plastic or another Material. In a preferred embodiment of the invention, there is from a cast part. However, it is also possible that the valve housing 1 consists of several Assemble individual parts. It is also possible that valve housing 1 from to manufacture a single solid part by machining.

In einer weiteren Ausführungsform kann das Ventilgehäuse 1 einen Temperaturfühler aufweisen, der in vorteilhafter Weise zur Temperaturregelung der Ventilkugel 3 verwendet werden kann. Dieser Temperatur- fühler kann sich irgendwo im Ventilgehäuse befinden, eine bevorzugte Lage ist jedoch die direkte Umgebung der Ventilkugel 3. In a further embodiment, the valve housing 1 can be a Have temperature sensor, which is advantageous for temperature control of the Valve ball 3 can be used. This temperature feeler can be anywhere are in the valve housing, but a preferred location is the immediate vicinity the valve ball 3.

Die Leitungen, die den Strömungsweg des Fluidums bilden, der durch das Kugelventil versperrt oder freigegeben werden soll, werden an der Vorder- und an der Hinterseite des Ventilgehäuses 1 angeflanscht. Der Strömungsweg des Wärmetransportmediums verläuft somit quer zum Strömungsweg des Fluidums. Eine gegenseite Beeinflußung des Wärmetransportmediums und des strömenden Fluidums ist somit weitgehend ausgeschlossen. The lines that form the flow path of the fluid that passes through the ball valve is to be blocked or released, are on the front and flanged to the rear of the valve housing 1. The flow path of the heat transport medium thus runs transversely to the flow path of the fluid. A mutual influencing the heat transport medium and the flowing fluid is thus largely excluded.

Claims

Claims 1. A ball valve that can be influenced by heat, characterized in that that in the valve housing (1) channels (17, 18) are incorporated through which a heat transport medium is transportable.

2. Ball valve according to claim 1, characterized in that the valve housing (1) is cast or consists of block material

3. Ball valve according to claim 1 or 2, characterized in that the valve housing (1) is machined.

4. Ball valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the valve housing (1) consists of a single part

5. Ball valve after a of Claims 1 to 4, characterized in that the channels (17, 18) are drilled.

6. Ball valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the channels (17, 18) pass in the immediate vicinity of the valve ball (3).

7. Ball valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that that one of the channels (17) from the point (20) at which the heat transport medium is fed down to the lowest point (19), which is below the axis of rotation of the valve ball lies, one slope and the other of the channels (18) one slope from the deepest Point (19) to point (21) at which the heat transport medium passes through the valve housing (1) leaves, has.

8. Ball valve according to claim 7, characterized in that the channels (17, 18) of the valve housing (1) can be emptied via a closable opening.

9. Ball valve according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the usable flow cross-section of the channels (17, 18) at at least one point can be changed by a suitable device (16).

10. Ball valve according to one of claims 1 to 9, characterized in that that in addition to the channels (17, 18) below the valve ball (3) there are also channels above the valve ball (3).

11. Ball valve according to one of claims 1 to 10, characterized in that that feeds for the heat transport medium can be screwed into the valve housing (1) are.