DE69934018T2 - Schaltventil - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Umschaltventile des Typs, der üblicherweise zum Umlenken von ankommendem Fluid auf einen selektiven von mehreren Fluidauslässen aus dem Ventil verwendet wird. Insbesondere betrifft diese Erfindung ein hoch zuverlässiges Umschaltventil, welches für schwierige Einsatzbedingungen geeignet ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Umschaltventile werden bereits seit Jahrzehnten für verschiedene industrielle Anwendungen eingesetzt, um ein stromauf ankommendes Fluid an eine von mehreren sich aus dem Umschaltventil erstreckende stromabseitige Leitungen zu lenken. Herkömmliche Umschaltventile verwenden im Allgemeinen eine von zwei Grundkonstruktionen: (1) eine Stopfenventilelement-Konstruktion oder (2) eine Kugelventilelement mit Balgenkonstruktion.
  • Das deutsche Gebrauchsmustermodell DE 90 02 393 offenbart ein Mehrfach-Stopfenventil mit mehreren Auslassöffnungen. Das Ventil weist einen äußeren Ventilkörper und einen inneren Ventilstopfen auf. Der innere Stopfen besitzt einen einen Einlass enthaltenden oberen zylindrischen Teil und einen einen Auslass enthaltenden unteren kugeligen Teil. Der Stopfen ist um seine vertikale zylindrische Achse mittels einer Welle drehbar. DE 90 02 393 beschreibt kein Ventil mit einem Kugelelement und weist weder eine Belleville-Feder, welche um den Umfang herum die Körpereinlassöffnung umgibt, noch ein ringförmiges Führungselement auf, das von der Belleville-Feder und dem Kugelelement in Abstand angeordnet ist. Der O-Ring kann ein Vorspannelement sein, ist jedoch keine Belleville-Feder. Der Stopfen darin ist hauptsächlich zylindrisch.
  • Stopfen verwendende Umschaltventile haben sich nicht als sehr zuverlässig erwiesen, insbesondere wenn die Ventile unter schwierigen automatisierten Einsatzbedingungen eingesetzt werden. Wenn das Stopfenelement zum Betreiben des Ventils angehoben und gedreht wird, wird häufig Teilchenmaterie zwischen dem Stopfenelement und dem Sitz eingeschlossen, welche den Sitz beschädigen und somit die Wahrscheinlichkeit einer Leckage vergrößern kann. Ein typisches mit Öffnungen versehenes Stopfenventil kann nicht die volle Durchflussmenge des Rohres verarbeiten, mit welchem es verbunden ist, und ist schwierig zu automatisieren. Demzufolge werden im Allgemeinen Kugelelement-Umschaltventile gegenüber Stopfenelement-Umschaltventilen vorgezogen, wenn sie unter schwierigen automatisierten Anwendungen eingesetzt werden. Eine übliche schwierige Einsatzanwendung für ein Umschaltventil ist ein Koker-Betrieb, wobei Kohlenwasserstoff von dem Umschaltventil von einer stromauf liegenden Quelle zu einer von mehreren stromab liegenden Leitungen gelenkt wird. Der Fachmann auf diesem Gebiet wird erkennen, dass dieser Einsatztyp für ein Ventil eine hohe Zuverlässigkeit erfordert, da aus dem Kohlenwasserstoff erzeugter Koks dazu neigt, bewegliche Komponenten in dem Ventil zu beschädigen. Weitere Arten von schwierigen Einsatzbedingungen sind für den Fachmann auf diesem Gebiet ersichtlich.
  • Ein signifikantes Problem bei herkömmlichen Umschaltventilen der Kugelvielfalt mit Balgen hängt mit der Komplexität des Ventils zusammen. Derartige Ventile besitzen üblicherweise bis zu 16 Innenteile, einschließlich einer Kugelanordnung und einem Sitz, einer Hülse, einem Balgen, einer Einsatzdichtung und einer jedem der mehreren Auslässe zugeordneten Einsatz. Jeder Balgen dichtet zwischen dem Ventilkörper und einem entsprechenden Sitz ab und spannt den Sitz für einen Dichtungseingriff mit der Kugel vor. Die große Anzahl von Teilen erhöht die Wahrscheinlichkeit eines Ventilausfalls aufgrund eines Ausfalls eines oder mehrerer dieser Teile. Diese Ventilkonstruktion verwendet einen getrennten Balgen, welcher einen an jeden der Auslässe angrenzenden Sitz vorspannt, um die Kugel in der Mitte des Ventilkörpers zu balancieren und zu zentralisieren. Die Balgenanordnung enthält üblicherweise eine Schweißnaht zwischen dem Balgen und dem Sitz und diese Anordnung hängt von einer druckentlasteten Reinigung ab, um zu verhindern, dass die Balgen durch einen Systemüberdruck beschädigt werden. Wenn das Ventil Reinigungsdruck verliert, können die Balgen verformt und das Ventil permanent beschädigt werden.
  • Weitere Probleme mit herkömmlichen Umschaltventilen der Kugelvariante betreffen die hohen Wartungskosten des Ventils. Zum Zerlegen eines herkömmlichen Umschaltventils mit einer Kugel und mehreren Balgen muss die Schweißnaht von der Hülse zu den Balgen aufgetrennt und eine neue Hülse vor Ort verschweißt werden. Da verschiedene schwierige Einsatzbedingungen üblicherweise Chrom-Molybdän-Materialien für diese Komponenten erfordern, ist dieses Schweißen schwierig und erfordert eine Entspannung, um die Wahrscheinlichkeit einer Rissbildung zu minimieren. Ferner ist die Verwendung eines extrem dünnen Materials für die Balgenanordnung erforderlich und es muss sorgfältig ein Material mit hohen Zugspannungs- und Fließeigenschaften ausgewählt werden. Die Balgenanordnungsmaterialien sind somit teuer, und die dünnen Materialien könnten Ventilprüfungen und eine volle Einsatzleistung im tatsächlichen Einsatz einschränken.
  • Noch ein weiteres Problem bei ein Kugelelement und mehrere Balgen verwendenden herkömmlichen Umschaltventilen besteht darin, dass die Balgenkonstruktion den Aufbau einer Ansammlung von durch das Ventil hindurch tretendem Material und die nachteilige Beeinflussung des Ventilbetriebs ermöglicht. Angesichts der großen Anzahl von Bereichen, in welchen ein Aufbau stattfinden kann, ist eine große Anzahl von Reinigungsöffnungen in herkömmlichen Kugelumschaltventilen vorgesehen. Ein großer Aufwand an Zeit und Kosten ist somit erforderlich, um den Aufbau von festem Material in diesen Bereichen zu minimieren.
  • Wenn sich die Kugelöffnung eines herkömmlichen Umschaltventils während der Drehung des Schaftes bewegt, um Fluid von einem Auslass zu einem anderen Auslass umzuleiten, wird der Hohlraum um die Kugel herum dem Prozessstrom ausgesetzt. Zusätzlich entweicht das Hohlraumreinigungsmittel mit der vollen Bohrung der Kugel, wenn sich die Kugel dreht, und ermöglicht dadurch einen unbegrenzten Durchfluss und einen hohen Verbrauch des Reinigungsdampfes. Dieser Dampfverlust ist teuer und der Eintritt von Prozessmaterial könnte zu einer Blockierung des Ventils führen, was beides erhebliche Probleme für diese Konstruktionsart sind.
  • Der Fachmann auf diesem Gebiet wird erkennen, dass Umschaltventile mit wenigstens zwei und oft drei Auslassöffnungen besondere Probleme bezüglich ihrer Konstruktion und ihres Betriebs im Vergleich zu herkömmlichen Abschalt- oder Steuerventilen mit nur einer Einlassöffnung und nur einer Auslassöffnung präsentieren. Die Nachteile der herkömmlichen Technik werden durch die vorliegende Erfindung überwunden, und ein verbessertes Umschaltventil unter Verwendung eines Kugelelementes hierin nachstehend offenbart. Das Umschaltventil dieser Erfindung ist sehr zuverlässig und insbesondere für schwierige Einsatzanwendungen gut geeignet.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein verbessertes Umschaltventil mit einem Kugelelement ist für schwierige Einsatzanwendungen geeignet. In einer bevorzugten Ausführungsform lenkt das Kugelelement ankommendes Fluid zu einem ausgewählten von mehreren Auslässen um, wobei das Kugelelement innerhalb eines Ventilkörpers mittels eines Ventilschaftes zur Steuerung der Fluidverbindung zwischen der Körpereinlassöffnung und einer ausge wählten von den mehreren Körperauslassöffnungen drehbar ist. Eine geeignete Betätigungseinrichtung wird für den Antrieb der Drehung des Ventilschaftes empfohlen. Ein Ventilkörper definiert einen Ventilsitz darauf, der in einem Stück mit dem Ventilkörper und in Umfangsrichtung um jede von den mehreren Auslassöffnungen in Abstand angeordnet ist. Eine angrenzend an die Körpereinlassöffnung vorgesehene Belleville-Feder übt eine Vorspannungskraft auf das Kugelelement für einen Dichtungseingriff mit dem Ventilsitz aus.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Umschaltventil bereitzustellen, welches aus einer Konstruktion Nutzen zieht, welche einfach ist und wenige bewegliche Teile aufweist. Das Ventil verwendet einen Sitz, welcher in einen Stück mit dem Ventilkörper ausgebildet ist, um eine feste Sitzfläche mit wenigen, wenn überhaupt welchen, Hohlräumen hinter dem Sitz bereitzustellen. Eine Belleville-Feder oder ein anderes Vorspannungselement spannt die Kugel für einen kontinuierlichen Dichtungseingriff mit der Sitzfläche vor, wobei das Vorspannelement in Umfangsrichtung um die Fluideinlassöffnung des Ventils positioniert ist.
  • Es ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass das Kugelventil Auslassöffnungen, welche jeweils eine in einem Winkel von 125° bis 155° in Bezug auf eine mittige Achse der Körpereinlassöffnung angeordnete Mittenachse besitzen, nutzen kann, um dadurch die Durchflusskapazität im Vergleich zu herkömmlichen Kugelventilen zu verbessern, welche einen Winkel von 90° zwischen der Einlassöffnung und jeder Auslassöffnung verwenden. Diese Konstruktion verbessert das Verhalten des Ventils durch Reduzieren des Druckabfalls durch das Ventil unter Durchflussbedingungen. Durch Bereitstellung nur eines Vorspannelementes statt mehrerer Vorspannelemente, die jedes einer entsprechenden Auslassöffnung zugeordnet ist, kann das Material des Vorspannelementes in der Dicke vergrößert werden, um dadurch die Herstellung des Vorspannelementes aus herkömmlicheren statt teueren Materialien zu ermöglichen. In der Ausführungsform gemäß dem Verfahrensanspruch ist das Umschaltventil mit einer Kugel mit einem Durchmesser von nur dem zweifachen Durchmesser von jedem der drei Auslassöffnungen aus dem Ventilkörper versehen. Durch die Verwendung eines Kugelumschaltventils, welches keine Balgen verwendet, wird die Zuverlässigkeit des Ventils erhöht. Das Umschaltventil der vorliegenden Erfindung reduziert auch die Anzahl der Hohlräume innerhalb des Ventils, wo sich Schmutz im Vergleich zu einem herkömmlichen Umschaltventil mit Balgen ansammeln kann, um dadurch die erforderlichen Reinigungsoperationen zu reduzieren, die für einen zuverlässigen Ventilbetrieb erforderlich sind. Körper ausgebildete Ventilsitz ... eine Reinigungskraft gegenüber der Kugel ausüben, sobald er innerhalb des Ventilkörpers gedreht wird, um Schmutz von der Oberfläche der Kugel zu entfernen. Durch die Bereitstellung eines einteiligen Sitzes auf dem Ventilkörper wird die Möglichkeit einer Beschädigung des Ventils während des Testens oder aus dem Volllastbetrieb in tatsächlichem Einsatz erheblich eliminiert.
  • Ein bedeutender Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Umschaltventil unter schwierigen Einsatzbedingungen, wie z.B. den in Verbindung mit einem Verkokungseinsatz eingesetzt werden kann. Die Konstruktion des Ventils ist so, dass der Koks oder andere durch das durch das Ventil hindurch tretende Fluid mitgeführte feste Verschmutzungen nicht dazu neigen, sich innerhalb des Ventilhohlraums aufzubauen. Während der Drehung der Kugel wird der Hohlraum um die Kugel herum niemals dem Prozess ausgesetzt, um dadurch das Eindringen des Prozesses zu verhindern. Dieses ermöglicht es, dass der Reinigdampf eingeschlossen bleibt und somit nicht in die Durchflussbohrung ausgegeben wird, und dadurch der Verbrauch an Reinigungsfluid eingespart wird.
  • Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, in der auf die Figuren in den beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine ein Umschaltventil gemäß der vorliegenden Erfindung darstellende Querschnittsseitenansicht.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht im Wesentlichen durch das Umschaltventil an der in 1 dargestellten Stelle, wobei jedoch der Querschnitt modifiziert ist, um der Kontur der Sitzfläche zu folgen.
  • 3 ist eine Unterseitenansicht des oberen Gehäuses des Umschaltventilkörpers; und
  • 4 ist eine detaillierte Ansicht eines geeigneten Mechanismus zur Abdichtung zwischen den oberen und unteren Umschaltventilgehäusen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 stellt im Querschnitt ein Umschaltventil 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Die Hauptkomponenten des Umschaltventils umfassen einen Körper 12 mit einem oberen Gehäuse 14 und einem unteren Gehäuse 16. Die oberen und unteren Gehäuse sind herkömmlich miteinander durch mehrere um den Umfang in Abstand angeordnete Schrauben 17 verbunden. Das untere Gehäuse besitzt eine Einlassöffnung 18 und das obere Gehäuse besitzt drei Auslassöffnungen 20A, 20B und 20C. Der Fachmann auf diesem Gebiet wird erkennen, dass das Umschaltventil mehrere Auslassöffnungen haben kann. Obwohl die hierin diskutierte Ausführungsform mit drei Auslassöffnungen dargestellt ist, könnte das Umschaltventil auch mehr oder weniger als drei Auslassöffnungen aufweisen. Gemäß der vorliegenden Erfindung können die drei Öffnungen 20A, 20B und 20C in dem oberen Gehäuse vorgesehen sein, wenn diese Öffnungen um den Umfang um 120° versetzt sind. Der Fachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass die Begriffe "oben" und "unten" lediglich zur Erleichterung der Erläuterung dienen und keine Einschränkung der Erfindung darstellen. Die Begriffe "unteres Gehäuse" und "oberes Gehäuse" könnten auch "Einlassgehäuse" bzw. "Auslassgehäuse" benannt werden.
  • Eine Umschaltventilkugel 22 hat eine Einlassöffnung 24 und eine Kugelauslassöffnung 26, wobei die in 1 dargestellte Kugelauslassöffnung 26 mit der Körperauslassöffnung 20A in Fluidverbindung steht. Die Kugel 22 leitet somit das Fluid zwischen der Einlassöffnung und einer ausgewählten von den drei Auslassöffnungen 20A, 20B oder 20C abhängig von der Drehposition der Kugel 22 innerhalb des Körpers 12 um. Die Kugel wird mittels eines geeigneten Schaftes 28 gedreht, welcher in einer bevorzugten Ausführungsform von einer geeigneten Betätigungseinrichtung 30 angetrieben wird. Der Schaft 28 ist radial entgegengesetzt zu der Mitte der Kugel von der Kugeleinlassöffnung 24 aus angeordnet. Die vorliegende Erfindung ist gut geeignet, um Vorteile aus einem Umschaltventil mit einer motorisch angetriebenen Betätigungseinheit zu ziehen. Die nachstehend diskutierten Konzepte der Erfindung können eine Reduzierung der Größe der Betätigungseinheit 30 im Vergleich zu vielen herkömmlichen Umschaltventilen ermöglichen, da insbesondere der erforderliche Sicherheitsfaktor für die Bemessung der Betätigungseinrichtung in Anbetracht der reduzierten Wahrscheinlichkeit eines Verschmutzungsaufbaus innerhalb des Ventils reduziert werden kann. Der Schaft 28 ist gegenüber dem oberen Gehäuse 14 durch eine herkömmliche Stopfbüchse mit einem Stopfflansch 34 und Dichtelementen 36 zur Abdichtung zwischen dem Rotationsschaft 28 und dem oberen Gehäuse 14 abgedichtet, wenn die Kugel 22 gedreht wird, um Fluid von einer Auslassöffnung zu einer anderen Auslassöffnung gemäß der vorliegenden Erfindung umzuleiten. Die Dichtungselemente 36 können mehrere Laternenringe oder Anti-Extrusionsringe aufweisen, die in Abstand zwischen einem GrafoilTM-Material angeordnet sind. Das Umschaltventil der vorliegenden Erfindung kann eine oder mehrere Leckdetektoröffnungen 190 in dem oberen Gehäuse zur Detektion jeder Leckage über die Dichtungselemente 36 enthalten. Derartige Leckdetektoröffnungen ermöglichen eine leichte Detektion, um festzustellen, wann die Dichtelemente 36 ersetzt werden sollten und können auch zur Injektion eines Reinigungsfluid gemäß nachstehender Diskussion verwendet werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Außenoberfläche 38 der Kugel 22, welche radial der Einlassöffnung 24 gegenüberliegt für einen Verbindungseingriff mit der im Allgemeinen domförmigen oberen Oberfläche 40 des oberen Gehäuses 14 vorgesehen. Gemäß Darstellung in 3 wird absichtlich ein erheblicher Flächenkontakt zwischen der Kugelaußendichtoberfläche 38 und der Sitzoberfläche 40 des oberen Gehäuses bereitgestellt. Die Kugel 22 wird in eine zu der Einlassöffnung 24 radial entgegengesetzte Richtung durch ein ringförmiges Führungselement 42 gedrückt, welches eine Oberseite 44 für einen Verbindungseingriff mit dem radial unteren Abschnitt 46 der Kugel radial im Abstand entgegengesetzt zu der Oberseite 40 einer Kugel besitzt. Das Zentrierungs- oder Führungselement 42 wird zu der Oberfläche 46 durch ein Vorspannelement 48 vorgespannt, welches bevorzugt eine Belleville-Feder ist, und idealerweise eine Einzelwindungs- oder Unterlegscheiben-Belleville-Feder mit einer ringförmigen Oberseite 50 für einen Eingriff mit der Unterseite des Führungselementes 42 und mit einer unteren ringförmigen Oberfläche 52 für einen Verbindungseingriff mit dem unteren Gehäuse 16 ist. Das Vorspannungselement 48 leitet somit Kraft in einer Wirkungslinie, welche zwischen einem Mittelpunkt der Körpereinlassöffnung 18 und dem Mittelpunkt der Kugel und zu der Oberseite der Kugel radial entgegengesetzt zu der Einlassöffnung 24 verläuft. Die Oberseite 50 der Belleville-Feder 48 stellt im Wesentlichen eine Metallsitzfläche für die Kugel bereit, während die Unterseite 52 dieselbe Funktion bereitstellt, indem sie im Wesentlichen zu dem unteren Gehäuse 16 abdichtet. Der Fachmann auf diesem Gebiet wird somit erkennen, dass der Hohlraum 54 im Wesentlichen an seinem unteren Ende von dem durch die Öffnungen 18 und 14 hindurchtretenden Fluid durch die Belleville-Feder 48 und das Führungselement 42 abgedichtet ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung überträgt das Umschaltventil 10 Fluid, welches Verschmutzungsanteile besitzt, welche dazu neigen, den Betrieb eines Umschaltventils nachteilig zu beeinträchtigen. In einer exemplarischen Anwendung, in welcher ein Umschaltventil Fluid für eine Verkokungsoperation transportiert, neigt der Koks zur Absetzung in Öffnungen in dem Umschaltventil und beeinträchtigt nachteilig dessen Betrieb. Etwas Koksmaterial kann möglicherweise in den Hohlraum 54 eintreten, indem er nach oben hinter die Belleville-Feder 48 wandert, obwohl diese deutlich reduzierte Materialmenge und die Konstruktion der Erfindung den nachteiligen Einfluss des Kokses in dem Hohlraum 54 im Vergleich zu herkömmlichen Umschaltventilen reduzieren. Dampfeinspritzleitungen sind ebenfalls idealerweise zur tangentialen Einspritzung von Dampf in den ringförmigen Hohlraum 54 wie nachstehend diskutiert vorgesehen.
  • 2 ist im Wesentlichen eine Querschnittsansicht durch das Umschaltventil an einer in 1 dargestellten Position, obwohl der Querschnitt modifiziert ist, um den Aufbau des Umschaltventils besser zu verstehen. Demzufolge beginnt der Querschnitt von 2 auf der rechten Seite durch den Mittelpunkt der Auslassöffnung 20A, fällt dann nach unten und folgt dann der Kontur der Sitzfläche 40, dann nach oben außen zur linken Seite durch die nachstehend diskutierte Reinigleitung 194. Der Schaft 28 hat ein unteres Ende 54 mit einer nicht zylindrischen Oberfläche und hat in diesem Falle einen rechteckförmigen Querschnitt für einen Verbindungseingriff mit einer ähnlichen Öffnung in der Kugel 22, um die Kugel 22 und den Schaft 28 zur Drehung zu verbinden. Die durch die Belleville-Feder 48 erzeugte Aufwärtskraft wird durch die obere Sitzfläche 40 des Gehäuses 14 aufgenommen. Die Sitzfläche 40 ist somit so ausgelegt, dass sie den gesamten auf die Kugel 22 einwirkenden Aufwärtskräften unabhängig davon ob diese Kräfte aus der Feder 48 oder dem Fluiddruck in der Kugel resultieren, widersteht. Der Schaft 28 enthält ein Flanschelement 55, welches der Druckkraft auf den Schaft widersteht, und dadurch den Schaft in dem Körperelement 14 hält, so dass der Schaft durch den Fluiddruck in dem Ventil nicht herausgedrückt wird.
  • 4 stellt das in 1 gezeigte Dichtungselement 56 dar. Das Element 56 ist für eine Abdichtung zwischen der Unterseite 58 des oberen Gehäuses 14 und der Oberseite 60 des unteren Gehäuses 16 vorgesehen. Die Dichtung 56 soll somit eine Dichtung bereitstellen, um zu verhindern, dass durch das Umschaltventil strömende Fluid zwischen den durch die Oberflächen 58 und 60 definierten Flanschen hindurchtreten, welche, wie vorstehend erläutert, durch die Schrauben 17 aneinander befestigt sein können. Die Dichtung 56 ist nicht zur Abdichtung zwischen dem oberen ringförmigen Hohlraum 62 und dem unteren ringförmigen Hohlraum 64 gedacht, da der Durchtritt von Verschmutzungsteilen "nach unten" in den Hohlraum 62 durch die ringförmige un tere Endfläche 70 der Sitzfläche 40 des oberen Gehäuses 14 verhindert wird, welcher mit der Außenfläche 38 der Kugel 22 in einem Dichtungseingriff steht. Gemäß Darstellung in 1 steht der untere ringförmige Hohlraum 64 mit dem vorstehend diskutierten Hohlraum 54 in Fluidverbindung. 3 stellt um den Umfang in Abstand angeordnete Gewindeöffnungen 66 dar, welche jede für die Aufnahme einer in 1 dargestellten Schraube 17 vorgesehen ist, um das obere Gehäuse an dem unteren Gehäuse zu befestigen.
  • Gemäß nochmaligem Bezug auf 1 können sowohl das obere Gehäuse 14 als auch das untere Gehäuse 16 mit mehreren um den Umfang herum in Abstand angeordneten Gewindelöchern 21 versehen sein. Diese Gewindeschraubenlöcher sind für die Aufnahme von Befestigungselementen von einem Ende einer geeigneten (nicht dargestellten) Durchflussleitung vorgesehen, welche mit jeder von den drei Auslassöffnungen des oberen Gehäuses 14, nämlich 20A, 20B oder 20C verbunden sein kann und in ähnlicher Weise mit der Einlassöffnung 18 des unteren Gehäuses 16 verbunden sein kann. Verschiedene herkömmliche Mechanismen sind dem Fachmann auf diesem Gebiet für die Verbindung der Enden von Durchflussleitungen mit den oberen und unteren Gehäusen eines Umschaltventils bekannt und der spezielle Typ des ausgewählten Befestigungselementes und der Typ der Dichtelemente für die Abdichtung zwischen einer entsprechenden Durchflussleitung und dem Körper 12 sind für die Konzepte der vorliegenden Erfindung nicht von besonderer Bedeutung.
  • Ein spezielles Merkmal der Erfindung ist die durch die Konstruktion des Umschaltventils erzielte Einfachheit. Das Umschaltventil 10 der vorliegenden Erfindung hat sehr wenige interne Teile im Vergleich zu herkömmlichen Umschaltventilen. Die Umschaltventilanordnung enthält auch keine Balgenanordnung, welche häufig in herkömmlichen Umschaltventilen vorgesehen ist, um den gewünschten Dichtungseingriff innerhalb der Kugel bereitzustellen. Eine Abdichtung zwischen der Außenfläche 38 der Kugel 22 des oberen Gehäuses 14 wird als Folge der durch eine einzige Belleville-Feder 48 bereitgestellten Vorspannkraft erzielt. Somit sind durch die Konstruktion des Umschaltventils gemäß der vorliegenden Erfindung nicht viele Teile erforderlich, um eine zuverlässige Abdichtung um alle Körperauslassöffnungen zu erzielen. Durch die Bereitstellung einer großflächigen Sitzfläche werden zahlreiche Hohlräume im Inneren des Ventils, welche dazu neigen, Kokspartikel aufzubauen, minimiert. Bevorzugt ist der gesamte obere Abschnitt der Kugel 22 radial gegenüber der Einlassöffnung 24, d.h., mit Ausnahme der mehreren Auslassöffnungen aus dem oberen Gehäuse, des restlichen Abschnittes im Abstand zwischen dem ringförmigen Abschnitt 70 über der Dichtung 60 und der Oberseite der Kugel 22, welche an die für die Aufnahme des Schaftflansches 55 vorgesehene zylindrische Oberfläche 78 angrenzt, als die großflächige Sitzfläche vorgesehen. Die Kugel 22 ist auf den großflächigen Sitz, welcher jede von den drei Auslassöffnungen umgibt, durch nur eine einzige Belleville-Feder 48 vorgespannt, was erhebliche Vorteile gegen herkömmliche Umschaltventilen mit Balgenkonstruktion hat. Diese Konstruktion ermöglicht, dass die Dicke der Feder 48 größer als die der Balgenkonstruktion ist, und dass exotische und teuere Materialien für die Federn vermieden werden. Eine erhebliche Vorspannkraft kann zur Erzielung einer Dichtung zwischen der Kugel und dem Ventilkörper aufgrund der Konstruktion mit nur einem Vorspannelement und der großflächigen Sitzfläche erzielt werden.
  • Das Ventil der vorliegenden Erfindung enthält bevorzugt auch eine oder mehrere Reinigungsöffnungen zum Reinigen von Hohlräumen im Inneren des Ventils 10. Gemäß Darstellung in den 1 und 2 enthält das exemplarische Umschaltventil eine Packungsreinigungsleitung 190, eine Schaftreinigungsleitung 194, Sitzreinigungsleitungen 192, welche alle in dem oberen Gehäuse vorgesehen sind. Die Sitzreinigungsleitungen 192 stellen eine Verbindung zu dem an die Dichtung 56 angrenzenden Hohlraum bereit. Drei tangentiale Reinigungsleitungen 192A, 192B und 192C ermöglichen eine erwünschte Schaftreinigung. Im Gegensatz zu Umschaltventilen, welche eine Balgenkonstruktion verwenden, beruht die Konstruktion der vorliegenden Erfindung nicht auf dem Vorhandensein eines Reinigungsmitteldrucks, um den Ausfall der Vorspannfeder zu verhindern. Wenn der Reinigungsmitteldruck verloren geht, arbeitet das Ventil immer noch, wobei dessen Betriebslebensdauer nur leicht beeinträchtigt ist. Idealerweise steht das Reinigungsmittel ebenfalls unter positivem Druck statt ein konstant strömendes Reinigungsfluid zu sein. Das Reinigungsmittel liefert somit einen positiven Druck, um zu verhindern, dass Kokspartikel in den Hohlraum um die Unterseite der Kugel eintreten. Wenn sich die Kugel 22 dreht, tritt das Hohlraumreinigungsmittel nicht in die volle Bohrung der sich zwischen der Einlassöffnung 24 und der Kugelauslassöffnung 26 erstreckenden Bohrung aus, und erreicht damit erhebliche Einsparungen in dem Verbrauch an Reinigungsfluid, welches typischerweise Dampf ist. Dieses ist noch ein weiterer Vorteil der im Wesentlichen domförmigen großflächigen Sitzfläche 40. Das Ventil kann somit eine oder mehrere Dampfreinigungsöffnungen enthalten, um die Lebensdauer des Ventils bei gleichzeitiger Minimierung des Dampfverbrauchs zu optimieren.
  • Die Konstruktion der vorliegenden Erfindung minimiert die Anzahl der Leerräume im Inneren des Kugelventils, in welchem sich Partikel aufbauen können. Gemäß Darstellung in 1 ist nur ein ringförmiger Hohlraum vorgesehen und dieser Hohlraum kann periodisch gereinigt werden. Der Hohlraum 54 steht mit den Hohlräumen 62 und 64 gemäß Darstellung in 1 in Fluidverbindung, da wie vorstehend erwähnt das Dichtungselement 56 keinen Dichtungseingriff mit der Kugel 22 bereitstellt. Diese Konstruktion kann das von der Betätigungseinheit 30 abzugebende Drehmoment zum Drehen der Kugel reduzieren, da die Wahrscheinlichkeit eines Partikelaufbaus reduziert ist.
  • Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, dass der Durchfluss durch das Umschaltventil unabhängig von der Drehposition der Kugel innerhalb des Ventilgehäuses niemals vollständig unterbrochen wird. Normalerweise strömt Fluid nur aus einem der mehreren Auslassöffnungen. Selbst wenn die Kugel gedreht wird, um die gewählte Auslassöffnung aus dem Ventil zu wählen, stehen wenigstens eine oder zwei von den Auslassöffnungen wenigstens teilweise der Kugelauslassöffnung 26 gegenüber offen. Somit werden Prozessabläufe stromaufwärts von dem Umschaltventil nicht nachteilig beeinträchtigt, wie sein könnte, wenn das Umschaltventil vollständig den Durchfluss durch das Umschaltventil, selbst nur kurzzeitig beim Drehen der Kugel unterbricht.
  • Wie vorstehend erläutert, wird die Kugel 22 gegen eine sehr große Fläche der Sitzfläche 40 im oberen Gehäuse 14 vorgespannt. Diese große Sitzfläche ist für einen dauernden Dichtungseingriff mit dem oberen Abschnitt der Kugel radial gegenüber der Einlassöffnung vorgesehen. Die Kugel wird somit in die Sitzfläche 40 in einer Weise fast wie eine Lagerkugel in einen Kugelring gedrückt. Dieses ermöglicht erwünschtermaßen nur eine Drehung und kein Schwimmen oder eine Seitenbelastung der Kugel in Bezug auf die Sitzfläche 40. Sobald sich die Kugel 22 dreht, stellt die Federvorspannung eine Reinigungswirkung zwischen der Kugel und der erheblichen Dichtungsfläche 40 bereit. Die Kraft der Feder ist höher als die Adhäsionskraft der durch die Kugel hindurchtretenden Verschmutzungen, so dass das Ventil selbstreinigend ist. Ferner sind die Kanten 184 des oberen Gehäuses, welche die Fluidaufnahmeöffnungen in dem oberen Gehäuse definieren, bevorzugt scharf und stehen im Wesentlichen zu der Außenoberfläche der Kugel an der Stelle des Kugeleingriffes senkrecht, um eine Reinigungsfunktion bereitzustellen. Die Kante 186 der Kugeleinlassöffnung 24 kann leicht gerundet sein, da diese keine derartige Reinigungsfunktion bereitstellen muss.
  • Ein spezielles Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein erheblicher Durchmesser des Durchflusskanals innerhalb der Kugel mit gleichmäßigem Durchmesser zwischen den Öffnungen 24 und 26 im Vergleich zu dem Durchmesser der Kugel 22. Ge mäß der vorliegenden Erfindung kann ein Umschaltventil mit Öffnungen von 20,32 cm (8 inches) mit einem Kugeldurchmesser bereitgestellt werden, welcher nur 40,64 cm (16 inches) beträgt. Dieses führt zu erheblichen Kosteneinsparungen in Bezug auf die Herstellung eines Ventils und zu einem entsprechenden Vorteil aufgrund des reduzierten Gewichtes des Kugelelementes, welches gedreht werden muss. Gemäß dieser Erfindung ist der Kugeldurchmesser bevorzugt nicht größer als das 2,5-fache des Durchmessers und ist bevorzugt kleiner als das 2,2-fache des Durchmessers des gleichmäßigen Durchflusskanals durch die Kugel.
  • Die Kugel 22 gemäß Darstellung in 1 hat erwünschtermaßen einen Durchflusswinkel von 45° (135°), was zu erheblichen Einsparungen in dem Druckabfall über dem Kugelventil im Vergleich zu Umschaltkugelventilen führt, welche einen Winkel von 90° zwischen der Einlassöffnung und den Auslassöffnungen der drehbaren Kugel verwenden. Die Mittellinie 180 des Einlasskanals in der Kugel des Umschaltventils der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt in einem Winkel von 125° bis 155° in Bezug auf die Mittellinie 182 des Auslasskanals in der Kugel angeordnet. Dieser gewählte Winkel führt zu einer Konstruktion, in welcher der Kugeldurchmesser im Vergleich zu dem Durchflusskanal in der Kugel erheblich reduziert ist, während das Vorspannungselement 48 kontinuierlich die gewünschte Aufwärtskraft für die Beibehaltung des Dichtungseingriffs zwischen der Außenkugeloberfläche 38 und der Sitzfläche 40 auf den oberen Körper 14 bereitstellt. Die Verringerung dieses Winkels unter 125° würde auch zu einem höheren Druckabfall durch das Ventil führen. Wenn der Winkel zwischen den Mittellinien 180 und 182 unter 125° reduziert würde, kann die sich aus der Belleville-Feder ergebende axiale Vorspannung unzureichend sein, um eine zuverlässige Dichtung zwischen der Kugeloberfläche 38 und der Sitzfläche 40 zu erzeugen. Andererseits müsste, wenn dieser Winkel über 155° vergrößert würde, der Kugeldurchmesser unerwünscht vergrößert werden, um den erforderlichen Abstand zwischen den oberen Gehäuseauslassöffnungen bereitzustellen, um zu ermöglichen, dass Fluid nur aus der ausgewählten Auslassöffnung strömt, während gleichzeitig der gewünschte Freiraum für die Sitzfläche auf dem den Schaft umgebenden oberen Gehäuse bereitgestellt wird. Der Bereich von 125° bis 155 ist somit erwünscht, wobei ein Winkel von 135° bevorzugt wird, um eine sichere Dichtung durch nur eine einzige Belleville-Feder sicherzustellen, während auch der Durchmesser der Kugel erwünscht minimiert wird.
  • Die Sitzfläche 40 kann in einem Stück in den oberen Körper 14 eingearbeitet sein, wodurch erheblich die Anzahl von Leerräumen oder Kanälen reduziert wird, in welchem sich Verschmutzungen innerhalb des Ventils aufbauen können. Obwohl diese Sitzfläche in der dargestellten Ausführungsform aus dem und homogen mit dem Material des oberen Gehäuses 24 ausgebildet dargestellt ist, könnte die Sitzfläche aus mehreren eingepressten oder geschweißten Sitzen bestehen, wobei jeder Sitz für eine Dichtung um eine entsprechende Auslassöffnung herum vorgesehen ist. Die mehreren Sitze können zusammen dann immer noch in der Weise einer einteiligen Sitzkonstruktion gemäß Darstellung in den Zeichnungen funktionieren. Wenn die Sitze in ihre Position eingepresst oder geschweißt werden, können sie falls erforderlich entfernt werden. Selbst wenn diese alternative Konstruktion verwendet wird, können die um den Umfang herum zwischen den mehreren Sitzen in Abstand angeordneten gekrümmten Oberflächenbereiche noch für einen Eingriff mit Dichtflächen der Kugel beabstandet sein, um dadurch Leerräume zwischen den Sitzen zu eliminieren oder wenigstens zu minimieren, in welchem sich Verschmutzungen aufbauen und nachteilig den Betrieb des Umschaltventils beeinträchtigen können. Diese integrierte Sitzkonstruktion ermöglicht auch, dass der Sitz hydrostatisch gemäß Erfordernis durch verschiedene Vorschriften ohne mögliche Beschädigung der Ventilkomponenten getestet wird. Viele Umschaltventile der herkömmlichen Art sind von einer Art, welche eine "Lastminderung" erfordern. Eine Modifikation der Vorschriftenstandards ist erforderlich, um eine Beschädigung der Ventilinnenkomponenten herkömmlicher Umschaltventile zu verhindern. Das Umschaltventil der vorliegenden Erfindung kann für eine vollständige Normleistung ausgelegt werden. Eine extrem zuverlässige Sitzfläche zwischen den Außenflächen der Kugel 22 und der Sitzfläche 40 des oberen Körpers 14 kann durch eine Paarungsläpptechnik erzeugt werden, wobei die Oberflächen mikroskopisch verschlissen werden.
  • Die Kanten der Öffnungen 20A, 20B und 20C, welche für einen Kanteneingriff mit der Kugel vorgesehen sind, können wie vorstehend diskutiert in einem Winkel angeordnet sein, um im Wesentlichen eine erwünschte Abschabewirkung zwischen der Kugel und dem Sitz bereitzustellen. Jede Kante kann somit in einer solchen Weise "geschärft" werden, dass sie im Wesentlichen senkrecht zu der Sitzfläche der Kugel ist, so dass die Kugelrotation das Ventil während der Rotation reinigt.
  • Die Außenoberfläche 38 der Kugel kann mit einer sehr harten Beschichtung versehen werden, um mit der Sitzfläche 40 des oberen Körpers 14 zusammenzuwirken, um zu verhindern, dass Verschmutzungen Innenhohlräume innerhalb des Ventils füllen und nachträglich eine zuverlässige Abdichtung beeinträchtigen. Verschiedene Prozesse können zum Härten der Außenoberfläche der Kugel 22 verwendet werden. Eine ähnliche Technologie kann zum Härten der Innenfläche 40 des Gehäuses 14 verwendet werden. Eine geeignete Materialhärtungstechnologie für die Oberflächen kann elektrolyti sche Beschichtungen, diffundierte Beschichtungen, Hochgeschwindigkeits-Sauerstoffbrennstoff-(HVOF)-Beschichtungen und Sprüh- und Schmelzbeschichtungen umfassen.
  • Verschiedene Mechanismen werden bereitgestellt, um dem Bediener zu ermöglichen, leicht die Rotationsposition des Schaftes 28 in Bezug auf den Körper festzustellen, um dadurch den Bediener bezüglich der speziellen Auslassöffnung des oberen Körpers 14 zu informieren, welche für einen Durchfluss aus der Einlassöffnung 18 offen ist. Ein Pfeil oder eine andere Markierung kann auf dem Schaft zur Anzeige einer Position der Kugel und der entsprechenden Auslassöffnung, welche zu diesem Zeitpunkt "offen" ist, vorgesehen sein. Verschiedene Arten von Anschlagmechanismen können auch für einen Drehstopp der Kugel 22 in Bezug auf den Körper 12 an einer speziellen Position vorgesehen sein.
  • Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail dargestellt worden ist, ist es offensichtlich, dass weitere Modifikationen und Anpassungen der bevorzugten Ausführungsform für den Fachmann auf diesem Gebiet ersichtlich sind. Es dürfte sich verstehen, dass derartige Modifikationen und Anpassungen innerhalb des Schutzumfangs der nachstehenden Ansprüche liegen.

Claims (12)

  1. Ventil (10) zum Lenken ankommenden Fluids zu einem ausgewählten von mehreren Auslässen, wobei das Ventil (10) aufweist: – einen Ventilkörper (12) mit einer Körpereinlassöffnung (18) und mehreren Körperauslassöffnungen (20A, 20B, 20C), – wobei der Ventilkörper (12) einen Ventilsitz darauf in einem Stück mit dem Ventilkörper (12) und in Umfangsrichtung in Abstand angeordnet um jede von den mehreren Körperauslassöffnungen (20A, 20B, 20C) definiert; – ein Vorspannelement (48), das an die Körpereinlassöffnung (18) angrenzt und eine Vorspannkraft auf ein Ventilelement (22) ausübt, um einen Dichtungseingriff mit dem Ventilsitz unabhängig von der gewählten Auslassöffnung der mehreren Körperauslassöffnungen aufrecht zu erhalten, – wobei das Ventilelement (22) einen Kugeleinlass kontinuierlich in Fluidverbindung mit der Körpereinlassöffnung (24) und einem Kugelauslass (26) für eine ausgewählte Fluidverbindung mit einer oder mehreren von dem mehreren Körperauslassöffnungen (20A, 20B, 20C) hat; – wobei das Ventilelement (22) innerhalb des Ventilkörpers (12) bewegbar ist, um Fluid an eine ausgewählte von den mehreren Körperauslassöffnungen umzuleiten, und – einen in Bezug auf den Ventilkörper drehbaren Ventilschaft (28), um das Ventilelement (22) innerhalb des Ventilkörpers (12) zu drehen, wobei der Ventilschaft (28) der Einlassöffnung (18) in Bezug auf einen Mittelpunkt des Ventilelementes (22) gegenüberliegt; und dadurch gekennzeichnet, dass, – das Ventilelement (22) ein Kugelelement ist und das Vorspannelement eine Belleville-Feder (48) ist, die um den Umfang herum die Körpereinlassöffnung (18) umgibt, und das Ventil ferner aufweist: – ein ringförmiges Führungselement (42), das im Abstand zwischen der Belleville-Feder (48) und dem Kugelelement (22) angeordnet ist, um eine gleichmäßige Vorspannkraft aus dem Vorspannelement auf das Kugelelement (22) zu übertragen, und – eine Sitzfläche (40, 42) des Ventilsitzes mit einer Härte von wenigstens Rc 60.
  2. Ventilkörper (12) nach Anspruch 1, wobei die Belleville-Feder (48) eine ringförmige Scheibe mit einer ringförmigen Kantenfläche in Umfangseingriff mit dem Ventilkörper (12) und eine gegenüberliegende ringförmige Kantenfläche in Umfangseingriff mit dem Führungselement (42) so enthält, dass die ringförmige Scheibe wenigstens im Wesentlichen die Körpereinlassöffnung gegenüber einem Hohlraum (54) innerhalb des Ventilkörpers (12) außerhalb des Kugelelementes (22) und zwischen dem Ventilsitz und dem ringförmigen Führungselement (42) abdichtet.
  3. Ventil nach Anspruch 1, wobei der Ventilkörper (12) wenigstens drei Körperauslassöffnungen (20A, 20B, 20C) enthält.
  4. Ventil nach Anspruch 1, wobei jede von den Körperauslassöffnungen (20A, 20B, 20C) eine zentrale Auslassachse (182) in einem Winkel von 125° bis 155° in Bezug auf eine zentrale Achse (180) der Körpereinlassöffnung hat.
  5. Ventil nach Anspruch 1, wobei der Ventilkörper (12) eine Schneide angrenzend an wenigstens eine von den Körperauslassöffnungen (20A, 20B, 20C) für einen gleitenden Eingriff mit dem Kugelelement (22) während der Drehung des Kugelelementes (22) in Bezug auf den Ventilkörper (12) enthält, wobei die Schneide (184) in einem Winkel von angenähert 90° in Bezug auf eine angrenzende Außenfläche des Kugelelementes angeordnet ist.
  6. Ventil nach Anspruch 1, wobei die Sitzfläche in dem Ventilsitz aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einer elektrolytischen Beschichtung, einer diffundierten Beschichtung, einer HVOF-Beschichtung und einer Spritz- und Schmelzbeschichtung besteht.
  7. Ventil nach Anspruch 1, ferner aufweisend: – mehrere Reinigungsöffnungen (190, 192, 194), die sich durch den Ventilkörper (12) hindurch erstrecken, um ein Reinigungsfluid in Hohlräume zwischen dem Ventilkörper (12) und dem Kugelelement (22) und zwischen dem Ventilschaft (28) und dem Kugelelement (22) zu leiten.
  8. Ventil nach Anspruch 1, wobei der Ventilsitz eine Sitzfläche besitzt, die jede von den Körperauslassöffnungen (20A, 20B, 20C) umgibt und sich ansonsten von einem Umfang in Abstand zwischen der Körpereinlassöffnung (18) und jeden der mehreren Körperauslassöffnungen (20A, 20B, 20C) zu einer der Körpereinlassöffnung (18) gegenüberliegenden Stelle erstreckt, um den Ventilschaft (28) aufzunehmen, und wenigstens eine von den Körperauslassöffnungen (20A, 20B, 20C) mit dem Kugelauslass (26), unabhängig von der Drehposition des Kugelelementes (22) innerhalb des Ventilkörpers (12) in Fluidverbindung steht.
  9. Ventil nach Anspruch 1, ferner aufweisend, dass: – der Ventilkörper (12) wenigstens drei Auslassöffnungen (20A, 20B, 20C), jede für die Durchführung von Fluid aus dem Schaltventil durch eine ausgewählte von den wenigstens drei Auslassöffnungen als eine Funktion der Drehposition des Kugelelementes hat; und das Kugelelement (22) einen kleineren Durchmesser als das 2,5-fache eines gleichmäßigen Durchmessers eines sich zwischen dem Kugeleinlass und dem Kugelauslass erstreckenden Strömungspfades durch das Kugelelement besitzt.
  10. Verfahren zum Abdichten eines Ventilelementes (22), das innerhalb eines Ventilkörpers (12) eines Ventils mit mehreren Auslässen bewegbar ist, wobei der Ventilkörper (12) eine Ventileinlassöffnung (18) und wenigstens drei Körperauslassöffnungen (20A, 20B, 20C) aufweist, das Ventilelement (22) innerhalb des Ventilkörpers (12) bewegbar ist, um Fluid an eine ausgewählte von den mehreren Körperauslassöffnungen (20A, 20B, 20C) umzuleiten, und einen Ventilschaft (28) aufweist, der in Bezug auf den Ventilkörper (12) drehbar ist, um das Ventilelement (22) innerhalb des Ventilkörpers zu drehen, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines Ventilsitzes in einem Stück mit dem Ventilkörper (12) und in Umfangsrichtung in Abstand von jeder der mehreren Auslassöffnungen (20A, 20B, 20C); wobei das Ventilelement einen Ventileinlass kontinuierlich in Fluidverbindung mit einem oder mehreren von den mehreren Körperauslassöffnungen (20A, 20B, 20C), unabhängig von der Drehposition des Kugelelementes (22) innerhalb des Ventilkörpers (12) stehen hat, Positionieren eines die Körpereinlassöffnung (18) in Umfangsrichtung umgebenden Vorspannelementes (48), um das Kugelelement (22) von der Körpereinlassöffnung (18) weg und zu jedem der mehreren Körperauslassöffnungen (20A, 20B, 20C) vorzuspannen, um das Kugelelement (22) mit dem Ventilsitz und jede von den mehreren Auslassöffnungen herum abzudichten; dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement ein Kugelelement (22) ist, das Vorspannelement eine Belleville-Feder (48) ist; und ferner ein ringförmiges Führungselement (42) zwischen dem Vorspannelement (48) und dem Kugelelement (22) bereitgestellt wird, um eine gleichmäßige Vorspannkraft aus dem Vorspannelement auf das Kugelelement (22) zu übertragen, und wobei das Kugelelement (22) einen Durchmesser nicht größer als das 2,5-fache des gleichmäßigen Durchmessers des sich zwischen dem Kugeleinlass (24) und dem Kugelauslass (26) durch das Kugelelement (22) erstreckenden Strömungspfades hat.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, ferner aufweisend: Anwinkeln einer zentralen Auslassachse (182) von jeder der Körperauslassöffnungen (20A, 20B, 20C) bei 125° bis 155° in Bezug auf eine zentrale Achse (180) der Körpereinlassöffnung (24).
  12. Verfahren nach Anspruch 10, ferner aufweisend: Versorgen einer Betätigungseinheit (30) mit der Energie, um das Kugelelement (22) innerhalb des Ventilkörpers (12) zu drehen.
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