DE10064976A1 - Armatur mit Anschlussadapter - Google Patents

Abstract

Armatur, deren Gehäuse mit Gehäusestirnseiten zur Anlage an Rohrleitungen und/oder Anlagekomponenten ausgestattet ist, im Gehäuse ein auf einer Rohrleitungsachse normal stehendes Betätigungsmittel angeordnet ist und ein mit dem Betätigungsmittel verbundenes Verschlusselement mit einem im Gehäuse angeordneten Sitz zusammenwirkt. Die Gehäusestirnseiten sind ganz oder teilweise Bestandteil des eine Verschlusselement umhüllenden Gehäusebereiches und als Schnittstellen zur Verbindung mit Anschlussadaptern ausgebildet, wobei der die Baulänge der Armatur bestimmende Abstand zwischen den Gehäusestirnseiten sehr klein ist. Das Gehäuse ist als funktionsfähige Armatureneinheit in Form einer Einklemmarmatur ausgebildet und für eine andere Anschlussbauform ist mindestens eine Anschlussadapter an mindestens einer Gehäusestirnseite unlösbar befestigt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Armatur, deren Gehäuse mit Gehäusestirnseiten zur Anlage an Rohrleitungen und/oder Anlagekomponenten ausgestattet ist, im Ge­ häuse ein auf einer Rohrleitungsachse normal stehendes Betätigungsmittel ange­ ordnet ist, ein mit dem Betätigungsmittel verbundenes Verschlusselement mit ei­ nem im Gehäuse angeordneten Sitz zusammenwirkt, die Gehäusestirnseiten sind ganz oder teilweise Bestandteil des ein Verschlusselement umhüllenden Gehäu­ sebereiches und die Gehäusestirnseiten sind als Schnittstellen zur Verbindung mit Anschlussadaptern ausgebildet, wobei der die Baulänge der Armatur bestimmen­ de Abstand zwischen den Gehäusestirnseiten sehr klein ausgebildet ist.

Durch das DE-U 76 38 477 ist ein zwei- oder mehrteilig ausgebildeter Anschweiß­ stutzen bekannt, mit dessen Hilfe Stutzenverbindungen zwischen Bauteilen mög­ lich sind, die aus unterschiedlich schweißbaren Materialien bestehen. Mit seinem einen Ende wird der Anschweißstutzen an der zu verbindenden, schlecht schweißbaren Rohrleitung form- und kraftschlüssig mechanisch verklammert und in Längsrichtung zusammengeschweißt. Eine zwischen den aus unterschiedlichen Materialien bestehenden Bauteilen angeordnete Schweißnaht ist von der Kräfte­ übertragung entlastet und besitzt nur noch Dichtfunktion. Zur Übertragung von Torsionskräften sind zwischen den zu fügenden Bauteilen Verzahnungen, Stifte, Polygonflächen oder dergleichen vorgesehen. Das andere Ende des Anschweiß­ stutzens wird an eine aus dem gleichen Material wie der Anschweißstutzen be­ stehende Rohrleitung direkt angeschweißt.

Das DE-U 295 05 091 zeigt einen Armaturenanschluss in Form eines dünnwandi­ gen metallischen Rohrformteiles, eines sogenannten Fittings, welcher eine Muf­ fenverbindung mit einem von außen verpressbaren Bereich bildet. Das Rohr­ formteil ist in eine Ausnehmung des Armaturengehäuses geschoben und fügt sich infolge einer Innenverpressung formschlüssig in eine umlaufende flache Nut des Armaturengehäuses ein. Zusätzlich ist in der Ausnehmung in einer weiteren Nut ein O-Ring vorgesehen, mit dessen Hilfe die Dichtwirkung für das eingepresste Rohrformteil erzeugt wird. Diese Verbindungsart findet Anwendung bei Armaturen, bei denen die Anschlüsse zwischen den Armaturen und den Rohren mit Hilfe von handbetätigten Presswerkzeugen hergestellt werden. Durch die beim Pressen sich einstellende Rückfederung des Materials kann eine solche Armatur nur ge­ ringe Axial- und Torsionskräfte übertragen. Für die zum Einsatz kommenden O- Ringdichtungen werden üblicherweise Elastomerwerkstoffen eingesetzt, weshalb der Einsatzbereich infolge der geringeren Temperaturbeständigkeit eingeschränkt ist.

Eine gattungsbildende Armatur ist durch die DE-A 197 33 544 bekannt. Darin ist die Verbindung des Armaturengehäuses mit verschiedenen Anschlussadaptern gezeigt, durch die ein Anschluss an unterschiedliche Rohrleitungssysteme mög­ lich ist. Dazu sind diverse Anschlussadapter dargestellt, die an den Gehäusestim­ seiten des Armaturengehäuses anliegen.

Bei einer Serienfertigung von Armaturen besteht das Problem, eine schnelle Lie­ ferfähigkeit bei kostengünstiger Fertigung zu gewährleisten und gleichzeitig die Entstehung von hohen Lagerbeständen zu vermeiden. Dieser Forderung steht die Erfüllung von verschiedenen Normen und technischen Bestimmungen entgegen, die ursächlich sind für die Bevorratung hoher Lagerbestände. Denn es müssen die unterschiedlichen Anschlussformen von Rohrleitungssystemen sowie die ver­ schiedenen Baulängen und die Nenndruckstufen der Armaturen berücksichtigt werden.

Die Lösung des Problems sieht eine Armatur vor, bei der das Gehäuse als funkti­ onsfähige Armatureneinheit in Form einer Einklemmarmatur ausgebildet ist und dass für eine andere Anschlussbauform mindestens ein Anschlussadapter an mindestens einer Gehäusestirnseite unlösbar befestigt ist.

Mittels dieser Lösung kann der eigentliche Funktionsträger einer Armatur, das Gehäuse mit einem darin angeordneten sowie auf ein Verschlussstück einwirken­ den Betätigungsmittel und ein damit verbundenen Verschlussstück, als eine sehr kleine und kurze Armatureneinheit in funktionsfähiger Bauform hergestellt werden. Ein solches Armaturengehäuse weist keine Flansche auf und kann je nach Aus­ führungsvariante problemlos zwischen nach verschiedenen Normen gestalteten Rohrleitungsflanschen eingeklemmt werden.

Aus den DE-U 298 07 955 und 299 20 410 sind zwar mit Anschlussadaptern ver­ sehene Armaturen, ein Kugelhahn und eine Klappe, bekannt. Diese Armaturen erfordern zur Herstellung ihrer Funktionsfähigkeit jedoch unbedingt die vorherige Montage von entsprechenden Anschlussadaptern.

Dagegen ergibt sich durch die Trennung in ein funktionsfähiges Gehäuse und im Bedarfsfall anzuschließende Anschlussflansche die vorteilhafte Möglichkeit, beide Bauteile im Hinblick auf die Werkstoffe zu optimieren. Durch einen abwägenden Kostenvergleich kann sowohl das Gehäuse als auch der Anschlussadapter in ei­ nem kostengünstigen Material ausgeführt werden. Beide Teile können, wenn es notwendig sein sollte, aus einem höherwertigen Material, z. B. Sphäroguss oder Stahl, gefertigt werden. Dies führt zu einer Erweiterung des Einsatzbereiches der Armatur. Gleichzeitig erlauben die höherwertigen Werkstoffe eine plastische Ver­ formung, die es ermöglicht, Umformelemente zur Verbindung der funktionsfähigen Armatureneinheit mit fallweise notwendigen Anschlussadaptern vorzusehen. Bei dem Anbau der Anschlussadapter an die Armatureneinheit wird diese zu einem Mittelteil einer längeren und mit einem anderen Anschlusssystem verbindbaren Armatur. In Verbindung mit einem oder zwei Anschlussadaptern wird die Armatu­ reneinheit zu einem integralen Bestandteil eines Gehäuses, welches eine größe­ re, einer anderen Norm entsprechende Baulänge aufweist.

Für Anwendungsfälle, in denen die Armatur über spezielle Anschlüsse für ent­ sprechende Rohrleitungen verfügen muss, werden notwendige Anschlussadapter als separate Bauteile hergestellt. Diesem Vorgehen liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Flansche, im Vergleich zu dem das Verschlusselement und seine Betäti­ gungselemente umhüllenden Gehäuse, wegen ihres großen Bauvolumens und den daraus resultierenden Materialkosten einen wesentlichen Kostenfaktor bilden. Die Flansche sind einfach gestaltete Bauteile die keine besonderen fertigungs­ technischen Anforderungen stellen. Sie können daher als separate Bauteile an Orten produziert werden, an denen die Material- und Herstellungskosten günstig sind. Dies kann, soweit es wirtschaftlich ist, beispielsweise im Land eines Kunden sein. Alternativ kann die Armatureneinheit vor Ort in einer Werkstatt mit den ent­ sprechenden Anschlussadaptern, beispielsweise in Form von Flanschen, Flanschscheiben, Anschweißstutzen oder anderen separaten Flanschbauformen zu der gewünschten Armaturenbauform komplettiert werden. Die für den Einbau in eine Rohrleitung notwendigen Anschlussadapter sind gewöhnlich rotationssym­ metrisch und von den Beanspruchungen her gut beherrschbar. Der Werkstoff kann Gusseisen mit Lamellengraphit sein. Die Erfindung erlaubt hier durch Kom­ bination von kostengünstigen Materialien eine Optimierung der Herstellkosten.

Ausgestaltungen der Erfindung sehen hierzu vor, dass ein eingewalzter Bund den Anschlussadapter mit der Armatureneinheit verbindet, oder dass der Bund inte­ graler Bestandteil des Gehäuses oder des Anschlussadapters ist. Auch kann der Bund als Ring in das Gehäuse und in den Anschlussadapter eingesetzt sein.

Bei einer Adaptierung mit Hilfe eines separaten Bauteils in Form eines Ringes stellt dieser form-, reib- oder stoffschlüssig eine Verbindung zwischen der Armatu­ reneinheit und den Anschlussadaptem her. Mit dem Ring korrespondierende Flä­ chen des Gehäuses und/oder des Anschlussadapters gelangen beim Fügevor­ gang in Eingriff und werden durch einen plastischen Umformvorgang unlösbar miteinander verbunden. Bei dem Fügevorgang handelt es sich eine radiale Auf­ weitung im Bereich der zu verbindenden Bauteile.

Für denjenigen Fall, bei dem der Bund als ein integraler Gehäusebestandteil der Armatureneinheit ausgebildet ist, wird der Bund bei Verwendung der Armatur als Einklemmarmatur spanabhebend entfernt.

Nach einer anderen Ausgestaltung ist zwischen Gehäuse und Anschlussadapter eine Verdrehsicherung angeordnet ist. Diese kann die Verwendung von Passstif­ ten vorsehen, es kann aber auch ein Außendurchmesser des Bundes und ein an­ grenzender Führungsabschnitt sowie dazu korrespondierende Gegenflächen im Gehäuse und/oder in einem Anschlussadapter zueinander exzentrisch angeord­ net sein. Damit wird bei einer Montage eine genaue Ausrichtung von den An­ schlussadaptem zum Gehäuse erreicht. Dies kann wesentlich sein bei Flanschverbindungen, die mit genau auszurichtenden Flanschbohrungen verse­ hen sein müssen.

Und nach weiteren Ausgestaltungen sind die aneinanderliegenden Umfangsflä­ chen des Bundes und die daran anliegenden Gegenflächen des Gehäuses oder des Anschlussadapters mit einer Profilierung versehen. Damit wird die Übertra­ gung von axialen Rohrleitungskräften über die Verbindungsstelle ermöglicht. Dazu kann an einer gewindeartigen Profilierung ein Abstand P zwischen benachbart angeordneten vorspringenden Ringen oder vertieften Nuten bestehen. Oder es kann eine Ausbildung vorliegen, wonach vor dem Einwalzvorgang die einander gegenüberliegenden Profilierungen in Richtung der Rohrleitungsachse um einen Abstand iN zueinander versetzt angeordnet sind. Ebenso ist es möglich, dass die einander gegenüberliegenden Profilierungen ungleichmäßig angeordnet sind. Solche Massnahmen verbessern den Materialfluss und sorgen für eine intensivere Verdichtung innerhalb der Fügestelle.

Mit Hilfe eines Einwalzwerkzeugs, welches durch eine Zuströmöffnung und/oder eine Abströmöffnung eines Anschlussadapters zum Ort des Fügevorganges ein­ geführt wird, ergibt sich die Möglichkeit, die Armatureneinheit bei dem Verbin­ dungsvorgang stillstehen zu lassen. Durch den Anschlussadapter hindurch wird dann ein Bund fest und flüssigkeitsdicht radial von innen nach außen eingewalzt. Dies ist wesentlich einfacher, als ein ebenfalls möglicher, aus radialer Richtung von außen auf das Gehäuse einwirkender Walzvorgang. Ein solcher erfordert aufwendige Walzwerkzeuge und eine aufwendige Aufspannung. Letzteres ist auch erforderlich, wenn das Walzwerkzeug stillsteht und das Gehäuse beim Ein­ walzvorgang eine Rotationsbewegung ausführt, da dann die Unwucht des Gehäu­ ses aufzunehmen ist.

Bei der Ausbildung der Armatureneinheit als Flanscharmatur ist zu beachten, dass in einem Flansch die Lage der Bohrung für die dadurch hindurchzuführenden Verbindungsmittel eine definierte Winkellage zur Achse des Betätigungsmittel ein­ nehmen muss. Dazu sehen andere Ausgestaltungen der Erfindung vor, dass zwi­ schen Gehäuse und Anschlussadapter eine Verdrehsicherung angeordnet ist. Dies kann z. B. durch eingesetzte Stifte oder durch eine exzentrische Anordnung von in Reihe angeordneten Passungsbohrungen erfolgen. Bei letzterer Lösung sind ein Außendurchmesser des Bundes und ein angrenzender Führungsab­ schnitt sowie die dazu korrespondierenden Gegenflächen im Gehäuse und/oder in einem Anschlussadapter exzentrisch zueinander angeordnet. Dies erlaubt eine genaue axiale Montage, verhindert aber eine relative Drehung der zu verbinden­ den Bauteile und sichert die jeweilige Montageposition.

Da die Anschlussadapter an der Verbindungsstelle meistens zylindrisch ausgebil­ det sind, kann auch beim Einwalzen durch eine entsprechende Vorrichtung die definierte Winkellage gewährleistet werden, beispielsweise durch eine in eine Flanschbohrung einrastende externe Verdrehsicherung.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der Senkung der Lagerhaltungskosten. Die eigenständige Armatureneinheit und die für verschiedene Anschlussformen notwendigen Anschlussadapter nehmen einzeln gelagert weniger Raum ein, als eine komplett montierte Baugröße einer üblichen Armatur.

Ein Verfahren zur Herstellung eines mehrteiligen Armaturengehäuses, wobei das Gehäuse als funktionsfähige Armatureneinheit ausgebildet ist und der die Baulän­ ge bestimmende Abstand zwischen den Gehäusestirnseiten sehr klein ausgebil­ det ist, sieht vor, dass die Armatureneinheit als Einklemmarmatur ausgebildet ist, und dass zur Verbindung der Armatureneinheit mit anderen Rohrleitungsan­ schlüssen ein oder mehrere Anschlussadapter durch einen eingewalzten Bund mit der Armatureneinheit verbunden werden. Weitere Ausgestaltungen sehen hierzu vor, dass ein die Verbindung zwischen Armatureneinheit und Anschlussadapter herstellender Bund beim Einwalzen aufgeweitet wird und dass ein Walzwerkzeug durch eine Zuströmöffnung und/oder eine Abströmöffnung eines Anschlussadap­ ters zum Ort des Walzvorganges geführt wird und dass der Einwalzvorgang an einer stillstehenden Armatur erfolgt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und wer­ den im folgenden näher beschrieben. Es zeigen die

Fig. 1 eine zwischen Flansche eingeklemmte Armatureneinheit, die

Fig. 2 eine Armatureneinheit mit Anschlussadapter und separatem Ring, die

Fig. 3 Beispiele von möglichen Armaturenbauformen, die

Fig. 4 eine Armatureneinheit mit Anschlussadapter und zwei verschiedenen Positionierhilfen, die

Fig. 5 eine als Einklemmabsperrklappe dargestellte Armatureneinheit mit Stiften als Verdrehsicherung, die

Fig. 6 die Arbeitsposition eines Walzwerkzeuges, die

Fig. 7-9 Profilierungen an aneinander zu fügende Flächen, die

Fig. 10-11 eine exzentrische Verdrehsicherung, die

Fig. 12 eine Armatur mit Blechformteil und Losflansche und die

Fig. 13-14 als Einklemmkugelhahn ausgebildete Armatureneinheiten mit Dar­ stellung des Walzwerkzeuges.

In der Fig. 1 ist eine Armatur gezeigt, deren Gehäuse 1 mit Gehäusestirnseiten 2, 3 zur Anlage an Flansche 4 von Rohrleitungen und/oder Anlagekomponenten ausgestattet ist. Im Gehäuse 1 ist ein auf einer Rohrleitungsachse 5 normal ste­ hendes Betätigungsmittel 6 angeordnet, welches eine Verstellbewegung auf ein damit verbundenes Verschlusselement 7 ausübt. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein geschlossenes Hubventil gezeigt, dessen Verschlusselement 7 an einem im Gehäuse 1 schräg zur Rohrleitungsachse 5 angeordneten Sitz 8 in Geschlos­ senstellung anliegt. Ein Anheben des Verschlusselementes 7 öffnet die Armatur.

Die dargestellte Armatur stellt eine funktionsfähige Armatureneinheit dar, die nach Art einer Einklemmarmatur zwischen den Flanschen 4 durch hier nur gestrichelt angedeutete Verbindungsmittel 10 zwischen den Flanschen 4 eingeklemmt ge­ halten ist. Die Armatureneinheit ist mit einem manuellen Betätigungselement 11 zur Veränderung der Stellung des Verschlusselementes 7 ausgerüstet. Anstelle des manuellen Betätigungselementes 11 kann auch ein bekannter Stellmotor Verwendung finden.

Die Gehäusestirnseiten 2, 3 weisen jeweils Schnittstellen 2.1, 3.1 auf, die bei die­ sem Beispiel als Ausdrehung gestaltet und gegenüber einem Nenndurchmesser DN der Flansche 4 größer ausgebildet sind. Das Gehäuse 1 der Armaturenein­ heit 9 kann aus kostengünstigem Grauguss bestehen.

Eine solche Armatur hat den Vorteil, dass sie problemlos zwischen Flansche von verschiedener Bauart eingeklemmt werden kann, wobei die Form der Flansche durch DIN-, EN-, ANSI-, JIS-Normen oder dergleichen vorgegeben sein kann.

In der Fig. 2 ist die Armatureneinheit 9 mit zusätzlichen Bauteilen ausgestattet und in eine andere Bauform umgewandelt worden. Dazu ist ein separat erstellter und einen Flansch 4 aufweisender Anschlussadapter 12 mit der Schnittstelle 2.1, 3.1 der Armatureneinheit 9 verbunden. Der in der Zeichnung links abgebildeter An­ schlussadapter 12 stellt einen Montagezustand zu einem Zeitpunkt kurz vor einer Verbindung mit der Armatureneinheit 9 dar. Der Anschlussadapter 12 verfügt über eine als Eindrehung ausgebildete Schnittstelle 12.1, die vergleichbar mit der Schnittstelle 2.1 ist. Ein separat erzeugter Ring 14 besitzt am Umfang einen Bund 13, dessen äußere Abmessungen so gewählt sind, dass er in die Schnittstellen 2.1 und 12.1 durch eine plastische Verformung eingefügt werden kann. Bei die­ sem Ausführungsbeispiel liegt eine Ausbildung vor, bei der sowohl der Anschluss­ adapter 12 als auch die Armatureneinheit 9 aus einem unelastischen Material be­ stehen. Dagegen besteht hier der Ring 14 aus dem höherwertigeren Werkstoff und ist mit seinem Bund 13 plastisch umformbar.

Rechts von der Armatureneinheit 9 ist ein fertiger Montagezustand des Anschlus­ sadapters 12 gezeigt. Nach dem Einfügen des Ringes 14 in die Schnittstellen 3.1 und 12.1 liegt der Anschlussadapter 12 kräfteübertragend an der Gehäusestirn­ seite 3 an. Und der Bund 13 wird durch einen Aufweitevorgang kräfteübertragend und flüssigkeitsdicht mit der Armatureneinheit 9 und dem Anschlußadapter 12 verbunden. Das Einwalzen hat sich als eine sehr geeignete Verbindungstechnik erwiesen. Die Anschlussadapter 12 weisen eine Baulänge auf, die so gewählt ist, dass die spätere Gesamtlänge von zwei montierten Anschlussadaptern 12 mit einer dazwischen befindlichen Armatureneinheit 9 derjenigen Baulänge entspricht, die für die entsprechende Bauform durch dafür zugrundeliegende Normen oder technische Spezifikationen vorgeschrieben ist.

In der Fig. 3 ist als Beispiel ein Schema dargestellt, dem zu entnehmen ist, welche verschiedene Armaturenbauformen sich mit Anschlussadaptern 12 herstellen las­ sen. Durch die Verwendung von nur einer funktionsfähigen Armatureneinheit 9 als zentrale Baueinheit bei der gegebenenfalls zwei Nenndruckstufen zusammenge­ fasst werden können, und den entsprechenden Anschlussadaptern können von einem Kunden benötigten Rohrleitungsanschlüsse einfach hergestellt werden. Damit ergibt sich eine erhebliche Fertigungsvereinfachung. Durch eine Art Stan­ dardisierung der Armatureneinheit 9 und mit Hilfe der Schnittstellen 2.1 und 12.1 lassen sich die als einfache rotationssymmetrische Bauteile ausgebildeten An­ schlussadapter 12 wesentlich einfacher und kostengünstiger herstellen. Dazu zeigt Fig. 3 beispielhaft sechs verschiedene Armaturenbauarten. Mit dem Bezugs­ zeichen 15 ist eine lange und mit Bezugszeichen 16 ist eine kurze DIN Ventilbau­ länge dargestellt. 17 zeigt die Möglichkeit auf, mit Hilfe der entsprechenden An­ schlussadapter 12 einfach ein Ventil mit eingezogenem Sitz zu erzeugen. Der An­ schlussadapter 12 wird an seinem Flanschquerschnitt eine Nennweitenstufe grö­ sser, an seiner Schnittstelle 12.1 jedoch mit der Nennweitenstufe der entspre­ chenden Armatureneinheit 9 ausgerüstet. 18 zeigt eine Armatur in ANSI Ausfüh­ rung, sowohl in der Baulänge, als auch im Hinblick auf die Bohrungen im Flansch. Bezugszeichen 19 zeigt eine Armaturenbauart mit einem Stutzen, dessen Ende für eine Klammerverbindung mit einer anzuschliessenden - hier nicht dargestell­ ten - Rohrleitung ausgebildet ist. 20 zeigt die Machbarkeit eines Schweissendes auf. Unterstellt, dass nicht alle Bauarten gleichzeitig geliefert werden müssen, kann bei einem Minimum an Lagervolumen der zu bevorratenden Einzelteile jede der hier dargestellten sechs zusätzlichen Bauformen in kürzester Zeit und auf­ tragsbezogen montiert und ausgeliefert werden.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der die funktionsfähige Armatureneinheit 9 mit Anschlussadaptern 12 verbunden ist, die mit einem integrierten Bund 13 ver­ sehen sind. Bei dieser Bauform ist es möglich, den Ring 14 entfallen zu lassen. Stattdessen weisen die Anschlussadapter 12 an ihren Stirnseiten 12.2 Vorsprün­ ge in Form des Bundes 13 auf. Der Anschlussadapter 12 wird mit dem Bund 13 in die Gehäuseschnittstelle 2.1 geschoben und mit der Armatureneinheit 9 fest ver­ bunden. Wie in der rechten Darstellung von Fig. 4 zu erkennen ist, wurde der Bund 13 durch einen Einwalzvorgang plastisch aufgeweitet und verbindet die mit­ einander gefügten Teile 9, 12 flüssigkeitsdicht und kräfteübertragend. Dies ist ein Beispiel für die Herstellung einer Armatur, bei der die Anschlussadapter 12 aus einem plastisch verformbaren Material bestehen, beispielsweise aus Gusseisen mit Kugelgraphit. Die Armatureneinheit 9 kann aus dem nichtelastischen Gussei­ sen mit Lamellengraphit bestehen. Weiterhin ist hier eine Verdrehsicherung ge­ zeigt, die aus einem Zylinderstift 21 besteht, der in entsprechende Bohrungen 22, 23 des Anschlussadapters 12 und der Armatureneinheit 9 verdrehsichernd ein­ greift. Damit wird bei der Herstellung der Verbindung zwischen Bund 13 und An­ schlussadapter 12 sichergestellt, dass sich die in den Flanschscheiben 4 befindli­ chen Bohrungen 24 des Anschlussadapters immer in der Position befinden, die durch technische Spezifikationen vorgeschrieben sind. Bei der Herstellung der Verbindung zwischen Armatureneinheit 9 und Anschlussadapter 12 kann auch eine externe Verdrehsicherung 25 Anwendung finden, die für die Zeitdauer der Montage zum Beispiel in eine Bohrung 24 positionierend einrastet.

In der Fig. 5 ist eine Ausführungsform der Armatureneinheit 9 gezeigt, bei der der Bund 13 integraler Bestandteil des Gehäuses 1 ist. Das Verschlusselement 26 ist um eine Achse schwenkbar und mit dem Betätigungsmittel 6 verbunden. Es ist als eine Dichtscheibe mit aufgebrachtem Dichtmaterial 27 ausgebildet. Das Ver­ schlusselement 26 ist zu beiden Seiten seiner Schwenkachse, die hier in der Ach­ se des Betätigungsmittels 6 liegt, beidseits in bekannter Art gelagert und mit einer Abdichtung 28 versehen. Eine solche Herstellungsvariante findet dann Verwen­ dung, wenn die wegen des Umformvorgangs vom Werkstoff höherwertige Armatu­ reneinheit 9 Vorteile bietet, sei es bei der Herstellung oder bei den aufzunehmen­ den Beanspruchungen. Der Anschlussadapter 12 kann aus einem nicht plastisch verformbaren Material bestehen, beispielsweise einfachem Grauguss. Somit wird bei einem Einwalzvorgang der mit dem Gehäuse 1 der Armatureneinheit 9 ein­ stückig ausgebildete Bund 13 plastisch verformt und aufgeweitet. Für die Verwen­ dung einer solchen Armatureneinheit 9 mit integrierten Bund 13 als Einklemmar­ matur ist im Bedarfsfall lediglich durch einen einfachen Zerspanungsvorgang der beiderseits des Gehäuses 1 angebrachte Bund 13 zu entfernen. Dies erfolgt in der Zeichnung entlang der strichpunktierten Linie A-A, die in der Ebene der Ge­ häusestirnseite 2.2 liegt.

Fig. 6 zeigt einen Fügevorgang mit Hilfe eines Einwalzwerkzeuges 29. Dies ist an einer Armatureneinheit 9 mit integriertem Bund 13 und über den Bund 13 gescho­ benen Anschlussadaptern 12 gezeigt. Das Einwalzwerkzeug 29 ist an seinem ko­ nischen Ende 30 mit Kegelrollen 31 versehen, die aufgrund einer Rotationsbewe­ gung und durch eine Axialverschiebung des konischen Endes 30 in radialer Rich­ tung nach außen auf dem Bund 13 aufweitend einwirken. Die Bewegungsrichtun­ gen des Walzwerkzeuges 29 sind durch Pfeile dargestellt. Durch eine plastische Materialumformung des Bundes 13 erfolgt eine dichte Verbindung zwischen der Armatureneinheit 9 und den Anschlussadaptern 12. Eine solche Verbindung ist aufgrund der Verfestigung beim Walzvorgang hoch belastbar und flüssigkeits­ dicht. Entsprechend der Ausbildung des Walzwerkzeuges 29 kann der Verbin­ dungsvorgang bei montiertem Verschlusselement 7 erfolgen. Dessen Demontage ist dann nicht erforderlich.

Die eingekreiste Einzelheit X von Fig. 6 ist in den Fig. 7 bis 9 in vergrößerter Dar­ stellung wiedergegeben.

In den Fig. 7 bis 8 sind verschiedene Profilierungen 32, 34 dargestellt, die auf den Umfangsflächen zwischen dem Bund 13 und der Schnittstelle 2.1 oder 3.1 ausge­ bildet sind. Die vergrößerten Darstellungen zeigen einen Zustand vor einem Ein­ walzvorgang.

In Fig. 7 ist am Bund 13 eine Profilierung 32 in Form eingedrehter Nuten gezeigt. An der gegenüberliegenden Gegenfläche 33 des Anschlussadapters 12 befindet sich eine Profilierung 34 in Form vorspringender Ringe. Die Anzahl der Ringe 34 ist ungleich der Anzahl der Nuten 32, wodurch sich beim Einwalzvorgang eine intensive Materialverdrängung ergibt, die für eine kraftschlüssige und formschlüs­ sige Verzahnung der miteinander verbundenen Bauteile sorgt und gleichzeitig die Dichtfunktion einer solchen Verbindung verbessert. Dabei ist es vorteilhaft, wenn solch ein zusätzlich angeordneter, vorspringender Ring 34 als ein Dichtkamm wirkt und Bestandteil des nicht plastisch verformbaren Bauteiles ist. Bei einem Einwalzvorgang fließt das plastisch verformbare Material um einen solchen star­ ren Ring dichtend herum.

Bei der Darstellung in der Fig. 8 ist am Bund 13 an der äußeren Umfangsfläche eine Profilierung 32 in Form vorspringender Ringe angeordnet. An der Gegenflä­ che 33 des Anschlussadapters 12 ist dagegen eine Profilierung 34 angebracht, die eine gleiche Anzahl von Keilnuten mit dem Abstand P aufweist. Bei dieser Art der Profilierung kann es sich bei dem Abstand P auch um eine Steigung eines Gewindes handeln. Dabei würden die zu verbindenden Teile miteinander ver­ schraubt werden, wobei darauf zu achten wäre, das vor Erreichen einer Endlage sich die Bohrungen in den Flanschen in einer vorgeschriebenen Einbaulage be­ finden. Mit einem anschließenden Einwalzvorgang wird das notwendige Reibmo­ ment zur Übertragung der Rohrleitungskräfte und die Dichtheit der Schraubver­ bindung erzeugt. Ebenso ist es möglich, mit Hilfe von Klebstoffen, die zwischen die als Profilierung ausgebildeten Gewindegänge eingebracht sind, eine unlösba­ re Schraubverbindung zu erzeugen.

Im Unterschied zur Profilierung der Fig. 8 ist in Fig. 9 zwischen den äusseren Ril­ len 34 und den inneren vorspringenden Ringen 32 ein axialer Versatz A eingear­ beitet worden. Ein solcher Versatz Δ verursacht eine größere axiale Vorspannung in der gewalzten Verbindung. Die Art der tatsächlich ausführbaren Profilierung ist nicht auf die Darstellungsformen der Fig. 7 bis 9 beschränkt.

Die Fig. 10 und 11 zeigen eine andere Art einer Verdrehsicherung zwischen An­ schlussadapter 12 und Armatureneinheit 9. Der Bund 13 ist hier als integraler Be­ standteil der Armatureneinheit 9 ausgebildet. An den Bund 13 ist angrenzend ein Führungsabschnitt 35 angeordnet, der gegenüber dem Bund 13 in Richtung des Betätigungsmittels 6 und des hier gezeigten manuellen Betätigungselementes 11, zum Beispiel ein Handrad, exzentrisch versetzt angeordnet ist. Der Anschlus­ sadapter 12 besitzt eine entsprechende Bohrung 36, die ebenfalls und um das gleiche Maß exzentrisch versetzt zur Rohrleitungsachse 5 angeordnet ist. Füh­ rungsabschnitt 35 und Bohrung 36 sind in ihren Durchmessern nach Art einer Passung ausgewählt. Somit wird eine genaue und verdrehsichere Positionierung des Anschlussadapters 12 an der Armatureneinheit 9 gewährleistet.

Die Fig. 11, die einem Schnitt gemäß der Linie XI-XI von Fig. 10 entspricht, zeigt die in Richtung des manuellen Betätigungselementes 11 verlaufende Exzentrizität E von der Bohrung 36 zur Rohrleitungsachse 5. Somit wird vor dem Einwalzvor­ gang des Bundes 13 gewährleistet, dass die Bohrungen 24 für die entsprechen­ den Befestigungsmittel der Flansche in immer genau definierter Position angeord­ net sind.

Die Fig. 12 zeigt einen in die Armatureneinheit 9 eingewalzten Anschlussadapter 12, der hier als rohrförmiges Blechformteil ausgebildet ist. Das eine Ende über­ nimmt die Funktion des Bundes 13 und ist dichtend und kräfteübertragend in die Armatureneinheit 9 eingewalzt. Das der Armatureneinheit 9 abgekehrte Ende verfügt über einen angeformten Bund 37, an dem ein scheibenförmiger Flansch 4 anliegt. Der scheibenförmige Flansch 4 kann hierbei in einer genau definierten Position durch einen Einwalzvorgang fest mit dem Anschlussadapter 12 verbun­ den sein. Ebenso gut kann der scheibenförmige Flansch 4, wie es in der linken Darstellung gezeigt ist, als Losflansch ausgebildet sein. Somit wird er bei der Montage der Armatur einfach in die entsprechende Position zum Gegenflansch gedreht. Bei besonders ungünstigen Einbaubedingungen ist es auch möglich, den scheibenförmigen Flansch zu teilen, um somit zwei Halbringe zu erhalten, die den Anschlussadapter 12 sichelförmig umgeben.

Die Fig. 13 zeigt eine Armatureneinheit 9, bei der von dem Betätigungsmittel 6 ein kugelförmiges Verschlußelement 7 in eine Offen- oder Schließstellung bewegt wird. Die Armatureneinheit 9 besitzt axial vorstehende Bunde 13, die sich in Richtung einer anzuschließenden Rohrleitung erstrecken. Auf diese Bunde 13 werden bei einer Anpassung an unterschiedliche Rohrleitungssysteme die An­ schlussadapter 12 aufgeschoben und in ihrer Einbauposition fixiert. Ein Einwalz­ werkzeug 29 wird durch einen Anschlussadapter 12 hindurchgeführt. Durch die Kegelrollen 31 und unter dem Einfluß des konischen Endes 30 sowie der Rota­ tions- und Vorschubbewegung des Einwalzwerkzeuges 29 wird der Bund 13 in radialer Richtung aufgeweitet und erzeugt durch seine plastische Formänderung eine dichte und kräfteübertragende Verbindung mit dem Anschlussadapter 12. Wie im Bereich des in Fig. 13 rechts angeordneten Anschlußadapter 12 zu erken­ nen ist, weist hier der Bund 13 eine Abstufung auf, die mit etwas Abstand zu einer Abdichtung des Verschlusselementes angeordnet ist. Somit erfolgt bei einem Einwalzvorgang nur eine plastische Formänderung der Abstufung, weshalb weder die Abdichtung noch die Lagerung des Verschlusselementes 7 beeinflusst wird.

In einer solchen Armatureneinheit 9 ist ein Sitz für das hier kugelförmige Ver­ schlusselement 7 angeordnet, welcher der Abdichtung 28 entspricht. Damit weist die Armatureneinheit 9 in Richtung der Rohrleitungsachse 5 einen projizierten Öffnungsquerschnitt mit einem sehr großen Durchmesser auf. Hierbei handelt es sich um den Kugeldurchgang im Verschlusselement 7. Wenn dieser Durchmesser gleich oder größer als der Durchmesser eines Einwalzwerkzeuges 29 ist, kann in einer Werkstückaufspannung und aus einer Bearbeitungsrichtung der Einwalzvor­ gang erfolgen.

Die Fig. 13 zeigt eine Bauart-Variante mit einem Bund 13, der als Bestandteil der Armatureneinheit 9 ausgebildet ist. Falls bei dieser Bauart die Armatureneinheit 9 direkt zwischen Flansche von anzuschließenden Rohrleitungen als Einklemmar­ matur eingesetzt werden soll, müsste vorher der Bund 13 spanabhebend entfernt werden. Bei der gezeigten Ausführungsform handelt es sich um eine Armatur in der sogenannten "Top Entry" Bauart, bei der das hier kugelförmige Verschlus­ selement 7 von oben in das Gehäuse eingesetzt wird.

In Fig. 14 ist gezeigt, dass in nur einer Aufspannung und aus einer Richtung die Verbindung zwischen Armatureneinheit 9 und Anschlussadapter 12 erzeugt wer­ den kann. Nach Fertigstellung der linksseitigen Einwalzverbindung zwischen Bund 13 und dem zum Beispiel in das Gehäuse 1 eingeschraubten Halter 38 des Ver­ schlusselementes 7, wird das Einwalzwerkzeug 29 mittels axialer Verschiebung durch das Verschlusselement 7 hindurchgeführt und erzeugt die rechtseitige Ein­ walzverbindung mit dem Bund 13 des Anschlussadapters 12. Es könnte auch ein anderes, längeres Einwalzwerkzeug Verwendung finden. Das Verschlusselement 7 braucht bei dieser Ausführungsform nicht aus dem Gehäuse 1 entfernt zu wer­ den, wodurch sehr gute Voraussetzungen für eine automatisierte Fertigung gege­ ben sind. Bei dem hier gezeigten Gehäuse 1 ist, im Gegensatz zur Ausführungs­ form der Fig. 13, der Anschlussadapter 12 unlösbar am Halter 38 befestigt. Der Halter 38 selbst hält das Verschlusselement 7 und dessen Dichtelemente in der Einbauposition innerhalb des Gehäuses 1. Der Halter 38 ist einschraubbar mit der Armatureneinheit (9) verbunden.

Claims (17)

1. Armatur, deren Gehäuse (1) mit Gehäusestirnseiten (2, 3) zur Anlage an Rohrleitungen und/oder Anlagekomponenten ausgestattet ist, im Gehäuse (1) ein auf einer Rohrleitungsachse (5) normal stehendes Betätigungsmittel (6) angeordnet ist, ein mit dem Betätigungsmittel (6) verbundenes Ver­ schlusselement (7, 26) mit einem im Gehäuse angeordneten Sitz (8) zu­ sammenwirkt, die Gehäusestirnseiten (2, 3) ganz oder teilweise Bestandteil des ein Verschlusselement (7) umhüllenden Gehäusebereiches sind und die Gehäusestimseiten (2, 3) als Schnittstellen (2.1, 3.1) zur Verbindung mit An­ schlussadaptem (12) ausgebildet sind, wobei der die Baulänge der Armatur bestimmende Abstand zwischen den Gehäusestirnseiten (2, 3) sehr klein ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) als funkti­ onsfähige Armatureneinheit (9) in Form einer Einklemmarmatur ausgebildet ist und dass für eine andere Anschlussbauform mindestens ein Anschluss­ adapter (12) an mindestens einer Gehäusestirnseite (2, 3) unlösbar befestigt ist.

2. Armatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein eingewalzter Bund (13) den Anschlussadapter (12) mit der Armatureneinheit (9) verbindet.

3. Armatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (13) integraler Bestandteil des Gehäuses (1) oder des Anschlussadapters (12) ist.

4. Armatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (13) als Ring (14) in das Gehäuse (1) und in den Anschlussadapter (12) ein­ gesetzt ist.

5. Armatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung der Armatureneinheit (9) als Einklemmarmatur ein als integraler Gehäusebe­ standteil ausgebildeter Bund (13) spanabhebend entfernt wird.

6. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein rohrförmiges Blechformteil (12) mit einem Ende als Bund (13) in die Ar­ matureneinheit (9) eingewalzt ist und am anderen Ende mit einer Anlage (37) für eine ein- oder mehrteilige Flanschscheibe (4) versehen ist.

7. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein in der Armatureneinheit (9) angeordneter Sitz (8) in Richtung der Rohr­ leitungsachse (5) einen projizierten Öffnungsquerschnitt mit einem Durch­ messer aufweist, der gleich oder größer als der Durchmesser eines Ein­ walzwerkzeuges (29) ist.

8. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlussadapter (12) unlösbar an einem lösbar mit der Armaturenein­ heit (9) verbundenen Halter (38) befestigt ist.

9. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Gehäuse (1) und Anschlussadapter (12) eine Verdrehsicherung (21, 22, 23; 35, 36) angeordnet ist.

10. Armatur nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außendurch­ messer des Bundes (13) und ein angrenzender Führungsabschnitt (35) so­ wie dazu korrespondierende Gegenflächen im Gehäuse (1) und/oder in ei­ nem Anschlussadapter (12) zueinander exzentrisch angeordnet sind.

11. Armatur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die aneinanderliegenden Umfangsflächen (33) des Bun­ des (13) und die daran anliegenden Gegenflächen des Gehäuses (1) oder des Anschlussadapters (12) mit einer Profilierung (32, 34) versehen sind.

12. Armatur nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an einer gewin­ deartigen Profilierung (32, 34) ein Abstand (P) zwischen benachbart ange­ ordneten vorspringenden Ringen oder vertieften Nuten besteht.

13. Armatur nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einwalz­ vorgang die einander gegenüberliegenden Profilierungen (32, 34) in Rich­ tung der Rohrleitungsachse (5) um einen Abstand (A) zueinander versetzt angeordnet sind.

14. Armatur nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die ein­ ander gegenüberliegenden Profilierungen (32, 34) ungleichmäßig angeord­ net sind.

15. Verfahren zur Herstellung eines mehrteiligen Armaturengehäuses, wobei das Gehäuse (1) als funktionsfähige Armatureneinheit (9) ausgebildet ist und der die Baulänge bestimmende Abstand (L) zwischen den Gehäusestirnseiten (2, 3) sehr klein ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Armatu­ reneinheit (9) als Einklemmarmatur ausgebildet ist, und dass zur Verbindung der Armatureneinheit (9) mit anderen Rohrleitungsanschlüssen ein oder mehrere Anschlussadapter (12) durch einen eingewalzten Bund (13) mit der Armatureneinheit (9) verbunden werden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Verbin­ dung zwischen Armatureneinheit (9) und Anschlussadapter (12) herstellen­ der Bund (13) beim Einwalzen aufgeweitet wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Walzwerkzeug (29) durch eine Zuströmöffnung und/oder eine Abströmöff­ nung eines Anschlussadapters zum Ort des Walzvorganges geführt wird und dass der Einwalzvorgang an einer stillstehenden Armatur erfolgt.