DE19713370A1 - Armaturengehäuse - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Armaturengehäuse, insbesondere für Ventile, welches aus einzelnen
Armaturengehäuseteilen besteht und mittels Schweißverbindungen hergestellt wird.
Aus dem Stand der Technik ist allgemein bekannt, daß Armaturengehäuse durch die
Verschweißung von einzelnen Baugruppen hergestellt werden können.
So beschreibt die DE 39 01 698 A1 ein Armaturengehäuse aus Blech, dessen Hauptteil aus
zwei Schalenteilen besteht, die in einer die Quer- und die Längsachse der Armatur
schneidenden Ebene unter Einschluß eines den Armaturensitz tragenden Teiles durch eine
nicht unterbrochene Schweißnaht verbunden und deren beiden Schalenteile aus Blech
hergestellt und als kegelstumpfartige Körper ausgebildet sind.
Es ist auch bereits bekannt, ein aus Halbkugelschalen zusammengesetztes Armaturengehäuse
so zu gestalten, daß die die beiden Schalenteile miteinander verbindende Schweißnaht in einer
die Quer- und die Längsachse der Armatur schneidenden Ebene verläuft.
Es wird auf die Technische Rundschau Sulzer 2/1973 verwiesen, in deren Veröffentlichung ein
Gehäuse eines Niederdruckregelventiles beschrieben wird.
Die Schweißnaht dieses bekannten, einem Niederdruckregelventil zugeordneten Gehäuses
läuft ohne Unterbrechung und ohne Kreuzung mit einer anderen Schweißnaht rund um das
gesamte Gehäuse. Über die Verbindung der Gehäuseschalen hinaus übernimmt diese
Schweißnaht auch die Befestigung eines den Armaturensitz tragenden Teiles.
Diese aus schweißtechnischer Sicht vorteilhafte Gehäusegestaltung fand in ähnlicher Form bei
einem Kugelhahngehäuse Anwendung, welches in der DE-AS 23 47 825 beschrieben ist.
Es sei auch auf die EP 0 438 688 A1 verwiesen, in der ein Verschlußstück für eine
Absperrarmatur beschrieben wird, welches innerhalb der Absperrarmatur angeordnet ist und
bei der das Gehäuse dieser Absperrarmatur aus einzelnen Blechteilen besteht, die miteinander
verschweißt sind.
Bei den bekannten Konstruktionen und Ausführungen von geschweißten Armaturen,
unabhängig davon, ob sie aus Halbschalen oder aus anders vorgeformten einzelnen
Blechbauteilen hergestellt sind, ist nachteilig, daß nach dem Einbau dieser Armaturen in
Rohrleitungen eine Nachweisführung über ordnungsgemäße Schweißnahtausführungen nur
mit einem hohen apparativen und personellem Aufwand realisiert werden kann, was sehr
kostenaufwendig ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Armaturengehäuse, insbesondere für Ventile,
in Schweißkonstruktionen derart konstruktiv zu gestalten und zu entwickeln, daß durch die
konstruktive Gestaltung die Stabilität und Ausführbarkeit der Armaturengehäuse beeinflußt
wird und gleichfalls die Möglichkeit gegeben ist, die Schweißnähte auch nach dem Einbau der
Armaturengehäuse in Rohrleitungen, also während des Betriebes ohne hohen apparativen
Aufwand und damit kostengünstig prüfen zu können.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Besondere Ausgestaltungen und vorteilhafte Lösungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Wesensbestimmend für die vorliegende neue Lösung ist die besondere Ausgestaltung der
Verbindungsstellen der zu schweißenden Armaturengehäuseteile, die in diesen Bereichen
speziell ausgebildete zylindrische Übergänge besitzen, die unmittelbar aus einer funktions
bestimmenden Ausführung der Übergangsteile der zu schweißenden Armaturengehäuseteile
gebildet bzw. durch ein besonders gestaltetes Konstruktions- und Bauteil, in Form eines
Zwischenstückes gestaltet werden. Dieses Zwischenstück ist zwischen den einzelnen
Gehäuseteilen angeordnet und wird mittels einer Radial-Strahlschweißung mit diesen
geschweißt und es ist sichergestellt, daß die Schweißnähte am fertigen Armaturengehäuse
jederzeit von außen prüfbar sind. Durch diese besondere Anordnung und Ausbildung der
Übergänge zwischen den zu verbindenden Armaturengehäuseteilen ist es möglich, eine radiale
Strahlschweißung anzuwenden und gleichfalls ist die Möglichkeit gegeben, die
kostengünstigere Ultraschalltechnik zur Prüfung der Schweißnähte zur Anwendung zu
bringen, welche gegenüber der bisher notwendig gewordenen Durchstrahlungsprüfung viel
kostengünstiger ist und unmittelbar auf Baustellen bzw. in Betriebsanlagen eine einfache und
unkomplizierte Prüfung der Schweißnähte ermöglicht.
Es ist weiterhin erfinderisch, daß bei der Ausgestaltung und Ausführung von Armaturen
gehäusen aus zwei Halbkugelschalen, der zylindrische Übergang dadurch realisiert wird, daß
zwischen den zu verbindenden Halbkugelschalen das erfindungsgemäße Zwischenstück
angeordnet ist und mit den Halbkugelschalen geschweißt wird.
Gleichfalls erfinderisch ist, daß der zylindrische Übergang unmittelbar an einem der zu
verbindenden Gehäuseteile vorgesehen ist und zwar dergestalt, daß das Zwischenstück durch
eine mechanische Bearbeitung oder einer anderen Bearbeitungsmethode an den
entsprechenden Teilen angebracht bzw. hergestellt wird. Dabei ist wesentlich, daß der
zylindrische Übergang zwischen den zu verbindenden Armaturengehäuseteilen auch nach der
Herstellung des gesamten Armaturengehäuses und bei seiner späteren Anwendung erhalten
bleibt, da der zylindrische Übergang die Aufnahme eines Prüfkopfes eines Meßgerätes
gewährleistet, um die in radialer Strahlschweißung hergestellten Schweißverbindungen prüfen
zu können.
Die geometrischen Maße des Zwischenstückes, welches auch als Ring ausgebildet sein kann,
sind zu den verbindenden Gehäuseteilen so abgestimmt, daß sie den Wandstärken der
anzuschweißenden Rohrleitungen bzw. Stutzen und Rohrleitungsflanschen sowie
Deckelflanschen entsprechen, wobei die Breiten des zylindrischen Überganges oder des
Zwischenstückes zur Schweißnahttiefe vorzugsweise im Verhältnis 2 : 1 ausgeführt sind.
Durch die Variierbarkeit der Ausbildung der Übergänge und der Anordnung eines Zwischen
stückes zwischen zu verbindenden Gehäuseteilen ist die Möglichkeit gegeben, daß neben den
bisher üblichen Gehäuseformen, vorrangig in runder Bauweise ausgeführt, auch andere, so
beispielsweise rechteckige Formen gewählt werden können, so daß es ebenfalls erfinderisch
ist, an Grundkörpern, die beispielsweise aus einem Vierkantmaterial hergestellt sind, ebenfalls
zwischen den Gehäuseteilen ein Zwischenstück anzuordnen oder diese Übergänge durch eine
mechanische Bearbeitung zu erreichen. Um Rohrleitungen oder auch Zwischenstücke und
Flansche per radialer Strahlschweißung an derart gestalteten Gehäuseteilen gemäß der
Erfindung anschweißen zu können, sind diese Gehäuseteile an den Anschlußstellen mit
zylindrischen Ansätzen ausgerüstet.
Die Erfindung soll mit nachfolgendem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
Die dazugehörige Zeichnung zeigt in
Fig. 1 eine dreidimensionale Darstellung eines Armaturengehäuses mit angeordneten
Flanschen, teilweise ausgeschnitten,
Fig. 2 eine dreidimensionale Darstellung eins aus Halbkugelschalen hergestellten
Armaturengehäuses mit besonders ausgebildeten Übergängen,
Fig. 3 eine dreidimensionale Darstellung eines Armaturengehäuses aus
Vierkantmaterial,
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform nach Fig. 3.
Einen Gesamtüberblick über ein erfinderisch hergestelltes Armaturengehäuse verdeutlicht die
Darstellung nach Fig. 1.
Mit der gewählten dreidimensionalen Darstellung und des vorgenommenen Schnittes durch ein
Armaturengehäuse wird der Gesamtaufbau als auch die An- bzw. Zuordnung des erfindungs
gemäßen Zwischenstückes 1 deutlich.
Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht der Grundkörper 10 des gesamten Armaturengehäuses
aus zwei Halbkugelschalen 4; 5, zwischen denen ein erfindungsgemäßes Zwischenstück 1
angeordnet ist, welches über eine Radial-Strahlschweißung zu den Halbkugelschalen 4; 5
geschweißt wird, was mit den Radialschweißnähten 6; 7 dargestellt ist.
Das bei dieser Ausführungsform eingesetzte Zwischenstück I besitzt in seinem Inneren der
funktionsbestimmende Einbauten 8, die je nach Funktionserfordernis und Konstruktions
bedingungen besonders gestaltet sein können.
Zum Anschluß von Rohrleitungen 19 oder Flanschen 12 an den aus den Halbkugelschalen 4; 5
hergestelltem Grundkörper 10 besitzt dieser Grundkörper 10 besonders gestaltete
Anschlußstellen 9, die ihrer geometrischen Form den anzuschweißenden Bauteilen, den
Flanschen 12 oder Rohrleitungen 19 angepaßt sind, parallele Anschlußflächen besitzen und
zwischen den Anschlußstellen 9 und den, wie in der Fig. 1 dargestellt, anzuschweißenden
Flanschen 12 ist jeweils ein Zwischenstück 1 angeordnet, welches bei dieser Ausführungs
variante als Ring 2 ausgeführt und gestaltet ist.
Die Verbindung erfolgt gleichfalls über eine Radial-Strahlschweißung und die so entstandenen
Radialschweißnähte 6; 7 geben die Gewähr einer dauerhaften Verbindung, während die
geometrische Ausgestaltung des Ringes 2 Voraussetzung dafür ist, das ein Prüfkopf einer
Ultraschallprüfeinrichtung auf die Oberfläche des Ringes 2 aufgesetzt werden kann, um auch
in diesem Bereiche von außen eine Schweißnahtprüfung jederzeit durchführen zu können.
Das in der Fig. 1 dargestellte Armaturengehäuse ist in seinem Gesamtaufbau als Ventil
gestaltet, welches durch das Funktionsmerkmal des Zwischenstückes 1 gekennzeichnet ist.
Hier ist dieses Zwischenstück 1 mit besonders angeordneten Einbauten 8 ausgebildet, die
Umlenkungen eines durchströmenden Mediums ermöglichen und gleichfalls in ihrer Gestaltung
die Voraussetzung geben, daß armaturentypische Bauteile in diesem Grundkörper 10
eingesetzt werden können.
Das erforderliche Breitenmaß der eingesetzten Zwischenstücke 1 und der als Zwischenstück
ausgebildeten Ringe 2 bildet einen funktionellen Zusammenhang zur Schweißnahttiefe, wobei
die Breitenmaße der Zwischenstücke 1 und der Ringe 2 zur Schweißnahttiefe in einem
Verhältnis von vorzugsweise 2 : 1 ausgeführt sind.
Die unmittelbare Anordnung des Zwischenstückes 1 zu den Halbkugelschalen 4; 5 wird durch
ein Winkelmaß bestimmt, welches vorzugsweise 41° beträgt und auch davon abhängig ist,
welches Einbauten unmittelbar im Inneren des Grundkörpers 10 bzw. welche Rohrlei
tungs- und Deckeanschlüsse vorgesehen sind. Hier bedarf es einer genauen Positionierung des
Zwischenstückes 1 zu den Halbkugelschalen 4; 5, um die radial umlaufenden Schweißnähte 6; 7
so ausführen zu können, daß Überschneidungen oder Kreuzungen mit anderen Schweißnähten
vermieden werden.
Durch die Möglichkeit, die Zwischenstücke 1 konstruktiv angepaßt an die Finalarmaturen
auszubilden, ist erfinderungsgemäß die Möglichkeit geschaffen worden, Armaturengehäuse,
insbesondere für Ventile, konstruktiv so zu gestalten und auszuführen, daß sie für
verschiedene Verwendungszwecke geeignet sind.
Die Variierbarkeiten und Gestaltungsmöglichkeiten von Armaturengehäusen gemäß der
Erfindung gibt die Darstellung nach Fig. 2 wieder. Bei der konstruktiven Ausgestaltung des
Grundkörpers 10 des dargestellten Armaturengehäuses ist der zylindrische Übergang 3
zwischen den zu schweißenden Gehäuseteilen, hier zwei Halbkugelschalen 4; 5, unmittelbar an
der Halbkugelschale 4 vorgesehen, dies unmittelbar so, daß mit der Fertigung der
Halbkugelschale 4 gleichfalls der zylindrische Übergang 3 dergestalt geschaffen wird, daß das
Zwischenstück 1 mit seinen Einbauten 8 direkt mit der Halbkugelschale 4 ausgebildet und
hergestellt wird.
Dabei ist das Zwischenstück 1 so zur Halbkugelschale 4 positioniert und gefertigt, daß das
Zwischenstück 1 nicht den Krümmungsradius der Halbkugelschale 4 besitzt, sondern parallel
zur Mittenachse des Grundkörpers 10 verläuft.
Durch die Wahl dieser Anordnung des Zwischenstückes 1 am Grundkörper 10 ist gleichfalls
die Gewähr gegeben, daß das Aufsetzen eines Prüfkopfes auf den zylindrischen
Übergangsbereich möglich wird und somit an der Schweißstelle 14, der Verbindungsstelle von
der Halbkugelschale 4 zur Halbkugelschale 5 die Radialschweißnaht 6 gelegt und im Betrieb
dann später auch geprüft werden kann.
Die Anordnung des Zwischenstückes 1 zwischen den einzelnen Gehäuseteilen, ob zwischen
zwei Halbkugelschalen 4; 5 oder zwischen zwei Gehäuseteilen 16; 17, wie in der Fig. 3
gezeigt, ist immer so vorzunehmen, daß dieses Zwischenstück 1 immer in paralleler
Anordnung Mittelachse des Gehäuses 1 verläuft, damit tatsächlich eine 100%ige Prüfung der
Radialschweißnähte mittels eines aufgesetzten Prüfkopfes ermöglicht wird. Entsprechend der
Form und Ausbildung von Prüfköpfen können dabei die Oberflächen des Zwischenstückes 1
oder des als Zwischenstück ausgebildeten Ringes 2 in unterschiedlicher Form ausgebildet sein.
So können die Oberflächen in zylindrischer, konkaver, konvexer, dreieckiger, trapezförmiger
oder einer anderen Form ausgebildet sein. Wesentlich ist, daß gewährleistet ist, daß die
Prüfung der Radialschweißnähte 6; 7 immer um 90° versetzt zur Schweißnaht geprüft werden
können.
Eine weitere und erfinderische Ausführung eines Armaturengehäuses gibt die Darstellung nach
der Fig. 3 wieder. Bei diesem Armaturengehäuse besteht der Grundkörper 10 aus zwei aus
einem Vierkantmaterial hergestellten Gehäuseteilen 16; 17, welche über ein
einzuschweißendes Zwischenstück 1 miteinander verbunden sind. Das Zwischenstück 1 ist
dabei in bekannter Weise ausgeführt und in Fig. 3 ist gezeigt, daß dieses Zwischenstück 1
beispielsweise als Ring 2 ausgebildet sein kann.
Zum Anschluß von Rohrleitungen 19 oder Flanschen sind an den Gehäuseteilen 16; 17
zylindrische Ansätze 18 vorgesehen, an denen über zwischengeordnete Ringe 2 oder über mit
zylindrischen Übergängen gestaltete Anschlußteile, z. B. Rohrkrummer, die dann das
Aufsetzen eines Prüfkopfes ermöglichen, armaturentypische Teile mittels Radial-Strahl
schweißung angeschlossen werden können.
Bei der Ausgestaltung eines Armaturengehäuses aus zwei Gehäuseteilen 16; 17 ist es durchaus
denkbar, diese Gehäuseteile 16; 17 neben ihrer viereckigen äußeren Kontur so zu bearbeiten
oder bereits so herzustellen, daß sich andere äußere Konturen für die Gehäuseteile 16; 17
ergeben. So beispielsweise in der Ausführung von Halbrundungen.
Analog der Ausgestaltung eines Grundkörpers gemäß der Fig. 2, können auch bereits bei den
dargestellten Gehäuseteilen 16; 17 das erforderliche Zwischenstück 1 unmittelbar an einem der
Gehäuseteile angearbeitet sein. Hier ist dieses Zwischenstück 1 unmittelbar am Gehäuseteil 17
vorgesehen. Auch bei dieser Gestaltung des Armaturengrundkörpers 10 bleibt die Funktion
des Zwischenstückes erhalten, die an der Schweißstelle 14 zu erzeugende Radial-Schweißnaht
kann über das Aufsetzen eines Prüfkopfes auf das Zwischenstück 1 jederzeit geprüft werden.
Auch bei dieser Ausführungsform, wie auch bei dem bereits Geschriebenen ist der funktionelle
Zusammenhang der Breite des Zwischenstückes 1 zur Schweißnahttiefe gegeben, welcher
dadurch gekennzeichnet ist, daß das Breitenmaß des Zwischenstückes 1 oder des als
Zwischenstück ausgebildeten Ringes 2 im Verhältnis zur Schweißnahttiefe ausgebildet ist und
das Verhältnis von Breitenmaß zur Schweißnahttiefe vorzugsweise bei 2 : 1 liegt.
Bei der Verwendung derartiger Zwischenstücke 1 zur Herstellung von Armaturengehäusen ist
von besonderem Vorteil, daß die Zwischenstücke 1 aus dem gleichen Material wie zu
fügenden Gehäuseteile hergestellt sind, aber auch aus einem anderen Material bestehen
können.
Vorteilhaft ist weiterhin, daß die Innenwandungen 20 der Zwischenstücke 1 zur Erhöhung der
Standfestigkeit und zur Verbesserung der Gleitfähigkeit, diese Innenwandungen 20 mit einem
verschleißfesten Material beschichtet sind.
Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn in den Zwischenstücken 1 funktionsbestimmende
Armaturenteile eingesetzt werden, was sich dann positiv auf Verschleiß und die Gleitung der
Teile auswirkt.
Durchaus denkbar wäre auch, diese Zwischenstücke 1 aus einem Bimetall herzustellen.
Claims (7)
1. Armaturengehäuse, insbesondere für Ventile, die aus einzelnen Bauteilen bestehen und
mittels Schweißverbindungen miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß
- - ein aus einzelnen Bauteilen bestehender Grundkörper (10) an seinen Verbindungsstellen mit einem zylindrischen Übergang (3) versehen ist,
- - der zylindrische Übergang (3) durch ein zwischen den Bauteilen des Grundkörpers (10) angeordnetem Zwischenstück (1) gebildet ist,
- - das Zwischenstück (1) in seinem inneren Bereich funktions- und struktur bestimmende Einbauten (8) aufweist,
- - am zylindrischen Übergang (3), von außen auf das Gehäuse (10) aufsetzbare Ultraschallprüfköpfe zur Prüfung der Radial-Schweißnähte (6; 7) anordbar sind, wobei die Breite des zylindrischen Überganges (3) zur Schweißnahttiefe im Verhältnis von vorzugsweise 2 : 1 ausgebildet ist und
- - dem Grundkörper (10) zum Anschluß von Rohrleitungen (19) und Flanschen (12), Anschlußstellen (9) zugeordnet sind, deren Anschlußflächen zu denen der zuzuord nenden Teile (12; 19) parallel verlaufen.
2. Armaturengehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Grundkörper (10) aus zwei Halbkugelschalen (4; 5) oder aus zwei, je aus einem
Vierkantmaterial hergestellten Gehäuseteilen (16; 17) besteht, wobei die Anschluß
stellen (9) der Gehäuseteile (16; 17) mit zylindrischen Ansätzen (18) ausgebildet sind
und zwischen den Gehäuseteilen (16; 17) das Zwischenstück (1) angeordnet ist.
3. Armaturengehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Zwischenstück (1) mit einer besonders gestalteten Oberfläche, so in
zylindrischer, konkaver, konvexer, dreieckiger, trapezförmiger oder anderer
Oberflächenform ausgeführt ist.
4. Armaturengehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Zwischenstück (1) aus dem gleichen Material der Halbkugelschalen (4; 5) und
der Gehäuseteile (16; 17) oder einem anderen Material hergestellt ist.
5. Armaturengehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die inneren Wandungen (20) des Zwischenstückes (1) mit einer verschleißfesten
Schicht versehen sind.
6. Armaturengehäuse nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die den Anschlußstellen gegenüberliegenden Gehäuseoberflächen der Gehäuseteile (16;
17) mit einer gewölbten oder teilweise gewölbten Außenkontur ausgeführt sind.
7. Armaturengehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das Zwischenstück (1) unmittelbar an einer der Halbkugelschalen (4; 5) oder an einem
der Gehäuseteile (16; 17) angeordnet ist und über eine Schweißstelle (14) zu der
anderen Halbkugelschale oder dem anderen Gehäuseteil mittels einer von außen
ausführbaren Radial-Schweißnaht verbunden ist und der zylindrische Übergang (3)
durch das angeordnete Zwischenstück (1) gebildet wird.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: JOSCH STRAHLSCHWEISSTECHNIK GMBH, 06193 TEICHA, DE |
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Free format text: SCHENKE, ROLF-JOACHIM, 39118 MAGDEBURG, DE |
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