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Verfahren zur Herstellung von Ventilgehäusen oder ähnlichen Teilen.
Die Erfindung bezieht sich auf zusammengesetzte Ven-' tiigehäuse, insbesondere Schieberventilgehäuse
und auf ein Verfahren für ihre Herstellung.
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Bisher wurden im Handel verfiigbare Ventile unter Verwendung von Stahl-Formteilen
hergestellt, die miteinander verschweißt oder verbolzt wurden. Ein typisches Ventilgehäuse
dieser Art kann im Querschnitt rechteckig sein, wobei die Stirn- und die Seitenwände
aus Ws-lzstahlplatten bestehen, die an den Eckkanten des Rechtecks zusammengeschweißt
sind. Die Herstellung dieser Art von Ventilgehäusen erfordert sowohl innere als
auch äußere Schweißungen, und, da die Wände mittels Brennschneiden von Stahlplatten
geschnitten sind, ist nach dem Schweißen beträchtliches
Schleifen
erforderlich, um gute und saubere Eckkanten zu erhalten. Außerdem ist es bei derartigen
Herstellungsverfahren schwierig, die Seitenwände und die Stirnwände im rechten Winkel
zueinander zu halten.
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Ein anderes anwendbares Verfahren besteht darin, zwei gewalzte Kanalprofilteile
gleicher Größe zu verwenden, wobei die Flansche die Seitenwände bilden, und wobei
Längsnähte zwischen den Kanten der Flansche durch innere. und äußere Schweißungen
gebildet werden. Während durch dieses Verfahren das Ausmaß bzw. der Umfang der erforderlichen
Schweißungen vermindert wird und aus gewalztem Material bestehende Eckkanten geschaffen
sind, besteht der Nachteil, daß für Schieberventile einer gegebenen Größe mit den
Flanschabmessungen standardisierter Kanalprofilteile kein Ventilgehäuse mit den
gewünschten Abmessungen erhalten werden kann. @feiterhin sind auch bei dIesern Verfahren
sowohl innere als auch äußere Schweißungen erforderlich.
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Ein Zweck der Erfindung besteht daher darin, ein neues Herstellungsverfahren
für Ventilgehäuse u.dgl. zu schaffen, durch welches die Nachteile bekannter Verfahren
überwunden werden, und welches verhältnismäßig billig ist.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Herstellungsverfahren
der oben genannten Art zu schaffen, bei welchem keine dicken bzw. starken inneren
Schweißungen ausgeführt werden müssen.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, ein
Verfahren
der oben genannten Art zu schaffen, durch welches ein im Querschnitt rechteckiges
Ventilgehäuse mit guten Eckkanten erhalten wird, welche nicht mehr in beträchtlichem
Ausmaß geschliffen oder fertigbearbeitet werden müssen.
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Weitere Zwecke und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung hervor, .in welcher bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung an Hand
der Zeichnung beispielsweise erläutert sind.
Fig. 9 ist eine auseinandergezogene schaubildliche An, |
sieht der getrennten Aufbauteile, die beispiels- |
weise bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsver- |
fahren verwendet werden können. |
Fig. 2 ist eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, in welcher |
zwei leicht zusammengeschweißte Winkelprofiltei- |
le wiedergegeben sind, die einen Kanal bilden. |
Fig. 3 ist eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht, in welcher |
jedoch indem Kanal angeordnete aufblasbare Tei- |
le dargestellt sind. |
Fig. 4 ist eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht, wobei je- |
doch in dem Kanal angeordnetes körniges glasar- |
tiges flußmittel dargestellt ist. |
Fig. 5 ist eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht, in welcher |
die aufblasbaren Teile in aufgeblasenem Zustand |
wiedergegeben sind, um das Flußmittel zusammen- |
zudrücken bzw. zu verdichten. |
Fig. 6 ist eine Draufsicht, in welcher die Ausführung |
gemäß Fig. 5 wiedergegeben ist, wobei die zu den |
aufblasbaren Teilen führenden Verbindungen dar- |
gestellt sind. |
Fig. 7 ist eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht, in welcher |
das Gebilde in Vorbereitung für weitere Schweiß- |
vorgänge umgekehrt und mit Schutzstreifen verse- |
hen dargestellt ist. |
Fig. 8 ist eine Ansicht eines fertigen Gehäuseabschnitts, |
wobei in den Stirnwänden Öffnungen für einzuset- |
zende Nabenteile gebildet sind. |
Fig. 9 ist eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht einer abge- |
wandelten Ausführungsform der Erfindung, bei wel- |
cher ein gewalzter Kanalprofilteil verwendet |
wird, |
Fig.10 ist eine seitliche Schnittansicht eines fertigen |
Schieberventils, bei welchem der in Fig. 8 wie- |
dergegebene Gehäuseabschnitt verwendet ist. |
Fig.11 ist eine Seitenansicht einer Ausrüstung, die |
während des Anbringens der starken Längsschvreis- |
sung verwendet werden kann, |
Fig.12 ist eine der Fig. 11 ähnliche Ansicht, in welcher |
Klemmittel wiedergegeben sind, welche den Schweiß- |
aufbau während des Abkühlens des Schweißmetalls |
in gebogenem Zustand halten. |
In Fig. 1 sind Aufbauteile dargestellt, die gewalzte Platten 10 und 11 und Winkelprofilteile
12 aufweisen. Die
Platten 10 und 11 können mittels Brennschneiden
von größeren Walzstahlplatten geschnitten sein. Beim Brennschneiden werden die Längskanten
13 der Platte 10, wie dargestellt, abgeschrägt, und die Längskanten 14 der Platte
11 werden in ähnlicher Weise abgeschrägt, Die zwei Flansche 12a und 12b aufweisenden
Winkelprofilteile 12 sind in Übereinstimmung mit den für das fertige Gehäuse gewünschten
Abmessungen ausgewählt.
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Wie in Fig. 2 dargestellt, wird zunächst die Platte 10 mit dem Winkelprofilteil
12 zusammengesetzt, für welchen Zweck ein zweckentsprechender Tisch 16 oder eine
andere Trag- oder Abstützfläche verwendet wird, Die Flansche 12a erstrecken sich
im rechten Winkel zu der Ebene der Platte 10, und die Flansche 12b liegen über und
parallel zu der Platte 10. Um diese Teile während der nachfolgenden Arbeitsvorgänge
zusammenzuhalten, wird eine leichte Schweißung 17 maschinell oder von Hand ausgeführt.
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Der nächste, in Fig. 3 dargestellte Schritt besteht darin, aufblasbare
Teile 18 und 19 aufzulegen. Diese Teile 18, 19 können gewöhnliche nachgiebige Feuerwehrschläuche
sein. Die Teile 19 sind etwas größer als die Teile 18, um in den Bereichen, in welchen
sie angeordnet sind, eine etwas größere Verdrängung zu erhalten.
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Der nächste, in Fig. 4 dargestellte Schritt besteht darin, ein verhältnismäßig
inertes glasartiges körniges Material 21 in das Gebilde gemäß Fig. 3 einzubringen.
Dieses
Material kann eines der vielen körnigen Flußmittel sein,
die beim Schweißen mit eingetauchtem Lichtbogen verwendet werden. Dieses Material
kann weiterhin: als nUnion-Schmelz-Flußmittel" bekanntes Material sein, welches
ein geschmölzenes Silikat ist, oder beliebige andere geschmolzene Flußmittel sein,
die üblicherweise beim Schweißen mit eingetauchtem Lichtbogen verwendet werden.
Zu dem Zeitpunkt, zu welchem das Flußmittel eingebracht wird, werden die Enden des
Kanalgebildes durch zweckentsprechende Mittel, beispielsweise durch in Fig. 6 -dargestellte
Endplatten 22, verschlossen. Diese Endplatten 22 können mit Öffnungen (nicht dargestellt)
versehen sein, durch welche sich die Enden der Teile 18 und. 19 hindurcherstrecken,
und sie können durch Heftschweißen oder durch zweckentsprechende Klemmittel (nicht
dargestellt) an Ort und Stelle gehalten werden. Die obere Fläche des aus Flußmittel
betiBhenden Körpers kann in einer zweckentsprechenden Höhe geglättet werden.
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Der nächste, in Fig. 5 dargestellte Schritt besteht darin, die Platte
11 auf die Oberseite des Flußmittelbettes aufzulegen. Nachdem die Platte 11 mit
Bezug auf die Flansche 12b richtig angeordnet ist, kann sie mittels Heftschweissen
festgelegt werden, um sie an Ort und: Stelle zu halten.
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Es kann außerdem erwünscht sein, die Platte 11 durch zweckentsprechende
Klemmittel (nicht dargestellt) an Ort und Stelle zu halten. Nach dem Auflegen der
Platte 11 werden die Teile 18 und 19 durch Zuführen von Druckluft oder einem zweckentsprechenden
unter
Druck (beispielsweise ca. 1,4 bis 2,1 kg/cm :) stehenden Gas aufgeblasen. Das Aufblasen
der Teile 18 und 19 dient zum Zusammendrücken des Flußmittels, wodurch der Flußmittelkörper
während der nachfolgend auszuführenden starken Schweißungen als Gegenhaltemittel
dient. Das Ausmaß des Zusammendrückens wird durch den angelegten Druck bestimmt.
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Das Gebilde hat nunmehr im wesentlichen das Aussehen, wie es in Fig.
6 dargestellt ist. Die Enden der Teile 18 und 19 sind mit den Luftzufuhrleitungen
23 verbunden. Außerdem sind die Endteile der Schläuche 18 und 19 dort, wo sie sich
durch die Platten 22 hindurcherstrecken, starr gemacht, um die Löcher in den Platten
22 zu verschließen, wenn die Teile 18 und 19 nicht aufgeblasen sind. In Fig. 6 sind
weiterhin Seitenklemmen 24 dargestellt, die dazu dienen, die Winkelprofilteile 12
in einer für das Schweißen richtigen Stellung zu halten.
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Der nächste Schritt besteht darin, die Längskanten 14 der Platte 11
mit den benachbarten Kanten der Flansche 12b der Winkelprofilteile 12 durch äußere
starke Schweißungen zu verbinden. Diese Schweißungen können mittels üblicher Schweißung
mit eingetauchtem Lichtbogen gebildet werden, wobei ein genügend starker
Strom verwendet wird, um eine gute Durchdringung zu erhalten, wodurch eine eine
vollständige Verbindung bildende Schweißung in einem einzigen Arbeitsgang erhalten
werden kann, ohne daß es erforderlich ist, eine innere Schweißung auszuführen. Die
auf diese Weise gebildeten
Längsschweißungen 25 sind in Fig. 5 wiedergegeben.
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Beim Bilden der Schweißungen 25 ist es erwünscht, beide Schweißungen
25 gleichzeitig zu bilden, und zwar mittels einer zwei Raupen bildenden automatischen
Schweißmaschine, bei welcher mit eingetauchtem Lichtbogen geschweißt wird. Die Größe
der für gegebene Schweißbedingungen erzeugten inneren Raupe kann durch Ändern des
den Teilen 18 und 19 zugeführten Luftdrucks eingestellt bzw. verändert werden. Im
allgemeinen wird die Größe der inneren Raupe mit zunehmendem Luftdruck infolge größerer
Zusammendrückung.des Flußmittels verkleinert.
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Der nächste, in Fig. 7 dargestellte Schritt besteht darin, das Flußmittel
zu entfernen und das Gebilde in Vorbereitung zum Bilden der äußeren Schweißungen
zwischen den Längskanten 13 der Platte 10 und den benachbarten Kanten der Flansche
12a der Winkelprofilteile 12 auf dem Tisch 16 umzudrehen. Das Flußmittel kann bequem
entfernt werden, nachdem die Luft oder das Gas aus den Teilen 18 und 19 abgelassen
und diese Teile zusammen mit den Platten 22 abgenommen sind. Geschmolzenes Flußmittel
an den inneren Raupen känn ebenfalls bequem entfernt werden. Zu diesem Zeitpunkt
ist es erwünscht, entlang der Seiten des Gebildes Schutzstreifen 26 vorzusehen,
um ein Verspritzen oder Verschütten von Flußmittel zu verhindern. Diese Streifen
26 können durch leichtes Heftschweißen oder mittels zweckentsprechender Seitenklemmen
(nicht dargestellt) an Ort und Stelle gehalten wer.-den.
Auch hier
werden die Schweißengen mittels Schweißens mit eingetauchtem Lichtbogen ausgeführt,
wobei genügend starker Strom verwendet wird, um eine vollständige Schweißeng in
einem einzigen Arbd.tsgang zu erhalten» Das auf diese Weise gebildete kastenartige
Gebilde wird nunmehr in Abschnitte zweckentsprechender Länge geschnitten, um Ventilgehäuse
zu bilden, von denen eines in Fig. 8 beispielsweise dargestellt ist.
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Durch das vorbesehriebene Verfahren wird die Herstellung von aus Teilen
zusammengesetzten Ventilgehäusen in großem Ausmaß erleichtert. Alle starken Schweißengen
werden von außen ausgeführt, wobei lediglich ein einziger Arbeitsgang erforderlich
ist, um die gewünschte Verbindung vollständig herzustellen. Die starken äußeren
Schweißengen werden durch Verwendung des zusammengedrückten Flußmittelbettes möglich
gemacht. Das fertige Gebilde hat sauber und gutgeformte Eckkanten, die kein Schleifen
oder anderes Bearbeiten erfordern.
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Bei dem oben beschriebenen Verfahren wird zunächst durch Zusammensetzen
ein im wesentlichen kanalförmiges Gebilde gebildet, wie er in Fig. 2 dargestellt
ist. In einigen Fällen ist es möglich, einen durch Walzen gebildeten Kanalpro..
filteil 28 (Fig. 9) zu verwenden, der mit einer Platte 29 zusammengesetzt wird.
Auch hier wird vor dem Bilden der starken Schweißengen das Flußmittelbett 31 durch
Aufblasen. von Teilen 32 und 33 zusammengedrückt. Danach werden, beispielsweise
mittels
Schweißens mit eingetauchtem Lichtbogen, Längsnähte 34 durch äußere Schweißungen
gebildet.
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In Fig. 10 ist ein gemäß dem vorbesehriebenen Herstellungsverfahren
gebildetes fertiges Ventilgehäuse dargestellt. Dieses Ventilgehäuse weist einen
Abschnitt, wie er beispielsweise in Fig. 8 dargestellt ist, auf, der in seinen Endwänden
in Ausrichtung miteinander befindliche Öffnungen 36 aufweist, Naben oder Naben-
bzw. Anschlußplatten 37 sind an den Endwänden, beispielsweise durch Schweißungen
38, befestigt. An einem Ende des Gehäuseabschnitts ist, beispielsweise mittels Schweißung,
ein Flansch 39 befestigt, der zum Tragen der Deckelplatte 40 dient. An dem anderen
Ende des Gehäuseabschnitts ist ein zweckentsprechender Fußaufbau 41 angeordnet,
der einen EndveTschluß bildet. In dem Gehäuse ist ein plattenartiger Schieber 42
angeordnet, der mit einer Öffnung 43 versehen ist, die sich mit dem in den Nabenteilen
37 ausgebildeten Durchgang 44 in der Offenstellung des Ventils in Ausrichtung befindet.
Der Schieber 42 ist an einem Ende an einem Betätigungsschaft 44 befestigt, Das Gehäuse
trägt zweckentsprechende Ringaufbauten 45 für eine Abdichtung zwischen dem Gehäuse
und den Seitenflächen des Schiebers 42.
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Wenn Ventile größerer Abmessungen hergestellt werden, ist es schwierig,
zu verhindern, daß der kastenartige Abschnitt nach Ausführen der ersten starken
Schweißung eine bleibende gebogene Form annimmt. Dementsprechend ergibt sich, wenn
an einem Gebilde, wie es in Fig. 5 dargestellt ist,
starke SchweiBungen
ausgeführt werden, in der Mitte der Länge infolge der auftretenden Wärme eine Ausbiegung
nach oben, und danach, wenn die Schweißung sich abkühlt, ergibt sich ein Bogen in
der umgekehrten Richtung. Dies kann durch Verwendung der in den Figuen 11 und 12
dargestellten Ausrüstung verhindert werden. Das Gebilde 51 kann in diesem Fall dem
in Fig. 5 dargestellten Gebilde entsprechen. Er ist auf Querbalken 52-56 aufgelegt,
die ihrerseits auf Basisbalken 57 aufliegen. Zwischen die Balken 53, 54 und 55 und
das Gebilde 51 werden Blätter 58, Klötzchen od.dgl. gelegt. Unmittelbar nachdem
die Schweißungen an der Oberseite gebildet sind, biegt sich das Gebilde 51 in der
in Fig. 12 wiedergegebenen Weise nach oben. Nunmehr wird in der Mitte des Gebildes
51 ein zusätzliches Blatt 59, ein Klötzchen od.dgl. eingeschoben, und an Enden werden
Klemmen 61 angebracht, um das Gebilde 51 im gebogenen Zustand zu halten. Nachdem
die Schwei-Bung sich abgekühlt hat, werden die Klemmen 61 abgenommen und das Gebilde
51 federt in geradlinige Form zurück.