DE19737020A1 - Stopfenventilaufbau - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Stopfenventilaufbauten und genauer gesagt auf Stopfenventilaufbauten, die durch Polymer eingekapselte, metallische Ventilsitze verwenden, sowie auf ein Verfahren zum Herstellen von durch polymeres Material eingekapselten metallischen Ventilsitzen für Stopfenventilaufbauten.

Die Anwender von Ventilen haben sich schon lange ein Ventil gewünscht, welch es bei höheren Druckdifferenzen und Temperaturen eine zufriedenstellende Dichtigkeit bereitstellt. Höhere Druckdifferenzen üben eine größer Spannung bzw. Belastung auf die Dichtungen oder Sitze im Inneren des Ventiles aus. Als Folge davon beginnt das Ventil zu lecken oder vollständig zu versagen (ein Zustand, den man auch als "blow-out" bezeichnet). Um derartige Probleme zu beseitigen, werden bei den derzeitigen Anwendungen unter höheren Drücken oft Stopfenventile bzw. Kegelventile verwendet.

Viele Stopfenventile bzw. Kegelventile sind einstellbar und man kann daher eine Leckage beseitigen. Um eine bessere Abdichtfähigkeit bereitzustellen, verwenden die meisten Stopfenventi­ le "weiche" oder Kunststoffsitze. Weiche Ventilsitze ermöglichen eine bessere Abdichtbarkeit zwischen dem Ventilsitz und dem Stopfen und verhindern dadurch eine Leckage. Jedoch erhöhen weiche Ventilsitze, auch wenn sie ein größeres Maß an Abdichtbarkeit bereitstellen, die Möglichkeit für ein blow-out bzw. ein Durchschlagen. Aufgrund der geringeren Festigkeit der weichen Ventilsitze unterliegen sie bei höheren Drücken oder Drosseldrücken üblicherweise einem Durchschlag.

Um das Durchschlagen bzw. blow-out zu verhindern, werden konventionelle weiche Sitze üblicherweise durch ein Paar von Keilen oder Rippen verstärkt, die sich von der Kammerwand auf jeder Seite des Strömungskanals nach außen erstrecken. Diese Kelle oder Rippen verhindern, daß der von dem durch den Strömungskanal strömenden Fluid erzeugte Druck die weichen Sitze aus ihrer Position herausdrückt und ein Durchschlagen verursacht. Die Einbeziehung von Keilen oder Vorsprüngen von der Kammerwand verhindert jedoch, daß die Kammerwand in einfacher Weise maschinell bzw. durch spanende Bearbeitung hergestellt wird, so daß die Kammerwand eine rauhe Oberfläche von dem gegossenen Zustand behält.

Das US-Patent 3,360,236 von Huslander offenbar einen Stopfenventilsitz. Der Sitz des Ventils von Huslander weist einen dünnen flexiblen Materialkern, wie zum Beispiel aus Stahl, mit einem damit verbundenen Abdichtmaterial, wie zum Beispiel Polyurethan, auf. Der Ventilsitz ist in Nuten des Stopfens eingepaßt und dreht sich mit dem Stopfen, anstatt in einer festen Position zu bleiben. Jedoch erkennt man aus den Figuren, daß der Ventilsitz nach dem Huslander-Patent nicht in seiner Gesamtheit eingekapselt ist. Statt dessen sind nur die Kanten mit einem Kunststoffmaterial beschichtet. Weiterhin ist der Ventilsitz dünn und flexibel, was nur eine geringe oder keine Unterstützung gegen ein Durchschlagen bietet. Zusätzlich dreht sich der Sitz in dem Stopfen in einem Paar von Nuten in der Stopfenfläche. Nuten in einer maschinell bzw. durch spanende Bearbeitung hergestellten Oberfläche, wie zum Beispiel dem Stopfen in einem Ventil, sind schwierig und außerordentlich teuer maschinell herzustellen.

Das US-Patent Nr. 3,326,519 von Freed löst einige der oben erwähnten Probleme, indem es einen eingekapselten, durch Metall verstärkten Ventilsitz verwendet. Jedoch verwendet Freed ein performiertes Metallblech als Verstärkungsmaterial für den Ventilsitz. Ein als Verstärkungsmaterial für einen Ventilsitz verwendetes, perforiertes Blech erlaubt es dem Ventilsitz, daß er sich verformt, wenn er höheren Drücken ausgesetzt ist, da die Perforierungen die strukturelle Festigkeit des Ventilsitzes schwächen.

Dementsprechend besteht nach wie vor ein Bedürfnis nach einem Stopfenventil und einem Ventilsitz für ein Stopfenventil, welche das erforderliche Drehmoment für das Ventil beträchtlich vermindern, während dennoch eine überlegene Abdichtbarkeit und ein Schutz gegen Leckage und Durchschlagen der Ventilsitze gewährleistet wird. Weiterhin besteht Bedarf an einem Verfahren zur Herstellung eines solchen Ventilsitzes.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung erfüllt diese Bedürfnisse, indem sie einen verbesserten Stopfenventi­ laufbau bereitstellt, der ein vermindertes Drehmoment beim Drehen in Verbindung mit einer ausgezeichneten Abdichtbarkeit und einem Schutz gegen ein Durchschlagen bzw. "blow-out" des Sitzes hat. Der Stopfenventilaufbau gemäß der vorliegenden Erfindung vermindert beträchtlich das zum Drehen erforderliche Drehmoment, während er die Abdichtbarkeit aufrecht erhält, indem eine Kammerwand bereitgestellt wird, die man zu einer glatten Oberfläche (maschinell) spanend bearbeiten kann. Das für das Drehen (des Ventilstopfens) erforderliche Drehmoment wird auch vermindert durch Beseitigen bzw. Fortlassen des hülsenförmigen Beschichtungseinsatzes, der im Stand der Technik bevorzugt war.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Ventilstopfenaufbau bereitgestellt. Der Ventilstopfenaufbau umfaßt einen Ventilhauptteil mit einer inneren Kammer, einen Stopfen, der in dieser inneren Kammer angeordnet ist, und Sitzteile für das Abstützen bzw. Aufnehmen des Stopfens. Die innere Kammer wird definiert durch eine innere Wand. Vorzugsweise hat die innere Wand eine im Wesentlichen glatte, maschinell hergestellte Oberfläche, was ein vermindertes Drehmoment zum Drehen und eine bessere Abdichtbarkeit ermöglicht. Besonders bevorzugt hat die maschinell bearbeitete Oberfläche einen Glättewert von etwa 125 rms bis etwa 1 rms.

Die Sitzteile dienen sowohl zur Abstützung und Halterung des Stopfens als auch für die Abdichtung des Ventils. Die Sitzteile weisen vorzugsweise einen starren, massiven Stützrahmen auf, der in ein polymeres Material eingekapselt ist, sie können jedoch auch aus einem metallischen oder keramischen Material hergestellt sein. Mit "massiv" ist gemeint, daß der Stützrahmen im wesentlichen nicht perforiert ist bzw. nicht aus perforiertem Material besteht. Der Stützrahmen kann jedoch massiv sein und dennoch Nuten, Vertiefungen, Kerben und andere Arten von Verriegelungskanälen oder Bereichen verminderter Dicke haben. Für die bevorzugten Sitzteile ist der Stützrahmen vorzugsweise ein massiver Metallrahmen und das Polymer ist vorzugsweise ein in der Schmelze verarbeitbares Polymer, wie zum Beispiel ein Fluoropolymer.

Die Sitzteile bilden eine Abdichtfläche sowohl mit der Innenwand der Innenkammer als auch mit dem Stopfen. Die Abdichtfläche mit dem Stopfen kann in vertikaler Richtung eine Verjüngung bzw. einen schräg zulaufenden Bereich zwischen etwa 1° und etwa 8° haben. Der Stopfen hat dann einen vertikal verjüngt zulaufenden Verlauf, welcher der vertikal verjüngt zulaufenden Form der Abdichtfläche entspricht. Zusätzlich kann die Abdichtfläche auch mit der Innenwand eine vertikale Verjüngung in der Größenordnung von 10 bis 80 haben, wobei die Innenwand eine entsprechende vertikal schräg zu laufende Verjüngung hat.

Der Ventilaufbau kann weiterhin Verriegelungsteile aufweisen, die in den Kammern angeordnet sind, um eine nennenswerte horizontale, vertikale oder in Umfangsrichtung verlaufende Bewegung der Sitzteile zu verhindern. Gemäß der vorliegenden Erfindung fixieren diese Verriegelungsteile die Sitzteile in ihrer Position. In idealer Weise sind die Verriegelungsteile in der Innenwand der Kammer ausgebildete Vertiefungen. Der Ventilstopfenaufbau weist weiterhin einen Einstellmecha­ nismus auf. Der Einstellmechanismus stellt den Stopfen in vertikaler Richtung in den Sitzteilen ein, um eine Leckage zu verhindern.

Das Verfahren zum Herstellen der eingekapselten Ventilsitze gemäß der vorliegenden Erfindung wird als besonders einzigartig angesehen. Die eingekapselten Ventilsitze gemäß der Erfindung werden durch Spritzgießen hergestellt unter Verwendung einer Form, die eine Einrichtung zum Positionieren des Trägerrahmens in der Form hat. Die Formaussparung bzw. der Formhohlraum umfaßt zumindest drei zurückziehbare Stifte, die mit dem Trägerrahmen in Kontakt treten, um ihn im Zentrum des Formhohlraumes anzuordnen, während des Einspritzens des polymeren Materials, so daß der Trägerrahmen bzw. Stützrahmen eine gleichmäßige Abdeckung bzw. Umhüllung aus polymerem Material auf allen Seiten erhält.

Das Verfahren zum Einkapseln des Ventilsitzes weist die Schritte auf, daß eine Form, einschließlich einer ersten Platte, bereitgestellt wird, welche einen Hohlraum aufweist, sowie eine zweite Platte, welche einen Hohlraum aufweist, wobei die Hohlräume eine Öffnung bilden, so daß dann, wenn die Platten zusammengebracht werden, die Öffnung die Form eines eingekapselten Ventilsitzes hat, wobei eine der Platte einen Injektionseinguß hat, Anordnen eines Trägerrahmens in der Form, so daß der Trägerrahmen im Zentrum der Öffnung angeordnet ist, wenn die Platten zusammengebracht worden sind, Zusammenbringen der Platten, um die Form zu schließen und um die Öffnung zu bilden, Erhitzen der Form, Einspritzen eines erhitzten, flüssigen polymeren Materials durch den Einguß bzw. Eingußkanal in die Öffnung, um den Trägerrahmen in dem polymeren Material einzukapseln, Kühlen der Form und des polymeren Materials, damit das polymere Material sich verfestigt, um einen eingekapselten Ventilsitz zu bilden, und Entfernen des eingekapselten Ventilsitzes aus der Form.

Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Stopfenventilaufbau bereitzustellen, der ein vermindertes Drehmoment zum Drehen aufweist, während eine besonders gute Abdichtbarkeit und ein Schutz gegen ein Durchschlagen aufrecht erhalten bleibt. Es ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, einen Stopfenventilaufbau bereitzustellen, der Sitzteile hat, die einen starren Halterahmen aufweisen, der in polymerem Material eingekapselt ist. Es ist weiterhin ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Ausbilden eines gekapselten Sitzteiles für ein Stopfenventil bereitzustellen, bei welchem das Sitzteil einen starren, massiven Stützrahmen aufweist, der in einem polymeren Material eingekapselt ist. Andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlich anhand der folgenden Beschreibung, der zugehörigen Zeichnungen und der Ansprüche.

Kurzbeschreibung der Figuren

Fig. 1 ist eine Schnittansicht des Stopfenventils gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei der Schnitt in Längsrichtung durch das Zentrum des Ventils erfolgt ist.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht von oben auf das Stopfenventil gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4 ist eine Ansicht von oben auf das Stopfenventil gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5 ist eine Vorderansicht eines bevorzugten Sitzteiles der vorliegenden Erfindung.

Fig. 6 ist eine im Schnitt dargestellte Ansicht von oben auf ein bevorzugtes Sitzteil nach der vorliegenden Erfindung.

Fig. 7 ist eine stirnseitige Ansicht des Trägerrahmens für das bevorzugte Sitzteil der vorliegenden Erfindung.

Fig. 8 ist eine Schnittansicht einer Form, die verwendet wird, um den starren, massiven Trägerrahmen für das Sitzteil in einem polymeren Material zu umhüllen bzw. ein­ zukapseln.

Genaue Beschreibung der vorliegenden Erfindung

Die vorliegende Erfindung weist einen verbesserten Stopfenventilaufbau auf. Der Stopfenventilauf­ bau hat beim Drehen (des Stopfens relativ zum Ventilhauptteil) ein vermindertes Drehmoment, während die Dichtigkeit aufgrund einer im wesentlichen maschinell geglätteten Ventilkammer aufrecht erhalten wird. Weiterhin hat der Stopfenventilaufbau gemäß der vorliegenden Erfindung einen hervorragenden Schutz gegen ein Durchschlagen aufgrund der Verwendung der von einem polymeren Material eingekapselten starren und massiven Sitzteile.

Gemäß den Fig. 1 und 2 erkennt man den Stopfenventilaufbau 10 der vorliegenden Erfindung. Das Stopfenventil weist einen Ventilhauptteil 12 mit einer Innenkammer 14 und einem in der Kammer 14 angeordneten Stopfen 16 auf. Sitzteile 20 sind in der Kammer angeordnet, um den Stopfen 16 zu haltern und ebenso, um das Ventil 10 abzudichten. Ein Einstellmechanismus 22 sieht die Einstellbarkeit des Stopfens 16 und der Sitzteile 20 in der Kammer 14 vor.

Der Ventilhauptteil 12, ebenso wie der Stopfen 16 und die meisten anderen Gegenstände sind, soweit nicht abweichend beschrieben, aus einem starren Legierungsmaterial gebildet, wie zum Beispiel einer Metallegierung, einem Kunststoff- oder einem anderen Kompositmaterial. Der Ventilhauptteil 12 kann in seinem Inneren mit einem korrosionsbeständigen Polymer, wie zum Beispiel Polytetrafluorethylen, beschichtet sein und gewährleistet dadurch eine Halterung bzw. Abstützung ebenso wie Korrosionsbeständigkeit. Der Ventilhauptteil 12 weist zusammen mit der Kammer 14 einen Strömungskanal 24 auf. Der Strömungskanal 24 erstreckt sich in Längsrichtung durch den gesamten Ventilhauptteil 12 hindurch, um einen Durchgang für einen Fluidstrom bereitzustellen. Der Ventilhauptteil 12 kann verschiedene Ausgestaltungen annehmen, je nachdem wie es bezüglich der Funktionsweise ebenso wie bezüglich der Ästhetik erwünscht ist.

Die Innenkammer 14 ist vorzugsweise rohrförmig. Die Fachleute erkennen jedoch auch, daß verschiedene andere Formen ebenso verwendet werden können und im Rahmen der vorliegenden Erfindung bleiben. Die Kammer 14 weist eine Innenwand 26 auf. Die Innenwand 26 kann eine vertikal verjüngt zu laufende Form haben, so daß sie an der vertikalen Einstellung des Ventiles 10 teilhat. Mit "vertikal verjüngt zulaufend" soll gesagt werden, daß der obere Abschnitt 28 der Kammer weiter oder hinsichtlich seines Umfanges größer ist als der untere Abschnitt 30. Vorzugsweise ergibt die vertikal verjüngte Form der Kammer 14 eine im wesentlichen konische Form. D. h., wenn-die Kammer 14 von oben betrachtet wird, so erscheint die Kammer als ein Konus, wobei der obere Abschnitt 28 einen größeren Umfang hat als der untere Abschnitt 30. Die vertikale Verjüngung kann jedoch auch eine flach verjüngte Form sein, wobei nur die Seiten 32 der Kammer 14, welche in Dichtkontakt mit den Sitzteilen 20 stehen, verjüngt sind. Das Ausmaß der vertikalen Verjüngung, ebenso wie alle anderen vertikalen Verjüngungen, auf die in dieser Beschreibung Bezug genommen wird, werden in einer vertikalen Ebene durch das Zentrum der Kammer 14 gemessen. Wie im folgenden beschrieben wird, entspricht die vertikale Verjüngung der Innenwand 26 der vertikalen Verjüngung einer Dichtfläche 23 an der Innenwand 26 und beträgt zwischen etwa 1° und etwa 8°, vorzugsweise zwischen 2° bis etwa 4°, und insbesondere bevorzugt etwa 2°.

Die Innenkammer 14 und insbesondere die Innenwand 26 haben vorzugsweise eine im wesentli­ chen glatte, maschinell bearbeitet Oberfläche, im Gegensatz zu den Oberflächen im gegossenen Zustand nach dem Stand der Technik. Mit anderen Worten, statt daß man die Innenwand 26 mit einer rauheren Oberfläche beläßt, die vom Gießen oder der Herstellung des Ventiles herrührt, kann die Innenwand 26 maschinell (spanend) bearbeitet sein, um eine im wesentlichen glatte Oberfläche zu bilden. Diese potentielle maschinelle Bearbeitbarkeit wird ermöglicht aufgrund der Abwesenheit von Vorsprüngen, wie zum Beispiel Keilen oder Rippen, die nach außen von der geneigten Oberfläche vorstehen, wie es im Stand der Technik üblich ist.

Eine im wesentlichen glatte, maschinell bearbeitete Oberfläche vermindert in beträchtlichem Umfang das erforderliche Drehmoment für das Drehen gemäß der vorliegenden Erfindung. Weiter­ hin gewährleistet eine maschinell glatt bearbeitete Oberfläche eine bessere Abdichtbarkeit zwischen den Sitzteilen 20 und der Innenwand 26. Das Erfordernis für die Bereitstellung von hülsenartigen Ventilsitzen wird beseitigt. Weiterhin wird die Innenwand 26 gemäß der vorliegenden Erfindung bis auf einen Glättewert von etwa 125 rms bis etwa 1 rms bearbeitet.

Der Stopfen 16 ist in der Innenkammer 14 angeordnet. Der Stopfen 16 kann ebenfalls mit einem korrosionsbeständigen Polymer beschichtet sein. Der Stopfen 16 hat eine Öffnung 34, die vollständig durchgehend vorgesehen ist. Die Öffnung 34 kann auch in ihrem Inneren mit einem korrosionsbeständigen Polymer, wie zum Beispiel Polytetrafluorethylen, beschichtet sein. Der Stopfen 16 ist für eine Drehung zwischen offenen und geschlossenen Positionen ausgelegt. Der Stopfen 16 weist einen oberen Abschnitt 18 für das Drehen des Stopfens 16 zwischen den offenen und geschlossenen Positionen auf. Obere Abschnitte 18 erstrecken sich außerhalb des Ventilhauptteiles 12, so daß die Drehung des Stopfens 16 von außen möglich ist. Wenn der Stopfen 16 in die offene Stellung gedreht wird, wie sie im Schnitt A gemäß Fig. 2 dargestellt ist, so befindet sich die Öffnung 34 in Ausrichtung mit dem Strömungskanal 24, so daß das Fluid frei sowohl durch die Öffnung 34 als auch durch den Strömungskanal 24 hindurchtreten kann. Wenn der Stopfen 16 in die geschlossene Position gedreht wird, wie es im Schnitt B gemäß Fig. 2 dargestellt ist, so befindet sich die Öffnung 34 außerhalb der Ausrichtung mit dem Strömungskanal 24, so daß die Seitenwände 36 des Stopfen den Kanal 24 blockieren und den Strom von Fluid durch das Ventil verhindern.

Gemäß Fig. 1 wird der Stopfen 16 in der Kammer 14 mit Hilfe einer oberen Kappe oder eines Deckels 42 gehalten. Dabei wird der Deckel 42 durch Befestigungseinrichtungen 44 in seiner Position gehalten, wie man in Fig. 3 erkennt. Die Befestigungseinrichtungen 44 können irgendwelche üblichen Befestigungseinrichtungen, wie zum Beispiel Schrauben, Bolzen, Zapfen etc. sein, welche für diesen Zweck geeignet sind. Vorzugsweise sind die Befestigungsein­ richtungen 44 Schrauben. Die Befestigungseinrichtungen 44 und die Kappe 42 halten den Stopfen 16 in der Kammer 14, ohne eine freie Bewegung des Stopfens zu verhindern. D.h., der Stopfen 16 kann weiterhin frei zwischen offenen und geschlossenen Positionen drehen. Weiterhin bleibt der Stopfen 16 frei für eine vertikale Einstellung innerhalb der Sitzteile 20. Eine Dichtungsanord­ nung wird verwendet, um den oberen Abschnitt 18 des Ventiles an dem Ventilhauptteil 12 abzudichten und eine Leckage zu verhindern. Derartige Anordnungen können O-Ringe, Stopfpackungen bzw. Stopfbüchsen, Balgdichtungen und vorzugsweise eine Membran 46 aufweisen. Die Membran 46 kann irgendeine geeignete Membran für Dichtzwecke sein, ist jedoch vorzugsweise eine Membran mit rückwärts gerichteter Lippe aus einem Kunststoffmaterial, wie zum Beispiel Polytetrafluorethylen. Selbstverständlich erkennt ein Fachmann auf diesem Gebiet, daß verschiedene Anordnungen in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, um eine Leckage um den oberen Abschnitt des Ventiles 18 zu verhindern.

Der Stopfen 16 wird durch Sitzteile 20 gehaltert, die in der Kammer 14 aufgenommen sind. Die Sitzteile 20 dienen dem doppelten Zweck, daß sie den Stopfen 16 haltern, ebenso wie sie das Ventil abdichten. Die Sitzteile 20 dichten das Ventil ab, indem sie zwei Dichtflächen bereitstellen, eine mit der Innenwand 26 und eine mit dem Stopfen 16. Die Sitzteile 20 sind vorzugsweise mit einem polymeren Material 50 eingekapselt und stellen einen weichen Sitz für den Stopfen 16 bereit. Ein weicher Sitz gewährleistet eine hervorragende Dichtfläche für Metall- oder Keramiksit­ ze. Darüberhinaus erfordern weiche Sitze ein geringeres Drehmoment als Sitze aus Metall oder Keramik. Für ausgewählte Anwendungen jedoch, wie zum Beispiel bei hohen Temperaturen, können die Sitzteile 20 aus einem Metall oder einem keramischen Material geformt sein. Selbstverständlich erkennt ein Fachmann, daß die verschiedensten Sitzteile und Ausgestaltungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.

Gemäß den Fig. 5 und 6 erkennt man die bevorzugten Sitzteile 20 der vorliegenden Erfindung. Die Sitzteile 20 sind besondere Teile und in ihrem Aufbau im wesentlichen rechtwinklig. Die Sitzteile 20 weisen auch Flanschabschnitte 64 auf. Die Sitzteile 20 haben sowohl eine Dichtfläche 21 mit dem Stopfen 16 als auch eine Dichtfläche 23 mit der Innenwand 26. Die Dichtfläche 21 mit dem Stopfen 16 ist vorzugsweise in vertikaler Richtung verjüngt zu laufend in der Größenordnung von 1° bis etwa 8° und besonders bevorzugt von etwa 2° bis etwa 4° Der Stopfen 16 verläuft dann in vertikaler Richtung verjüngt, so daß er der verjüngt zu laufenden Form der Dichtfläche 21 entspricht. Dies ermöglicht es, daß der Stopfen 16 in die Verjüngung der Sitzteile 20 durch einen Einstellmechanismus 22 eingepreßt wird, wodurch die Dichtung zwischen dem Stopfen 16 und den Sitzteilen 20 festgezogen wird. Wenn der Stopfen 16 abwärts in die Sitzteile 20 in einen engeren Bereich der Verjüngung hineingedrückt wird, so wird auf die Sitzteile 20 eine größere Belastung bzw. ein größerer Druck ausgeübt. Aus diesem Grund üben die Dichtteile 20 eine auswärts gerichtete Kraft auf die Dichtflächen aus, was eine engere bzw. dichtere Abdichtung hervorruft.

Zusätzlich kann auch die Dichtfläche 23 mit der Innenwand 26 ebenfalls mit einer vertikalen Verjüngung von 1° bis 8° versehen werden und sie kann vorzugsweise zwischen etwa 2° bis etwa 4° liegen. Die Innenwand 26 kann dann mit einer entsprechenden vertikalen Verjüngung versehen werden und erlaubt dadurch das Festziehen der Dichtfläche 23, wenn der Stopfen 16 in vertikaler Richtung in den Sitzteilen 20 eingestellt wird.

Traditionelle weiche Stopfventilsitze haben keinen Schutz gegen Durchschlagen bzw. blow-out vorgesehen. Wenn der Druckabfall des Ventils durch Drosselung oder andere Einrichtungen erhöht wird, beginnen die Sitze zu lecken oder sie fallen vollständig aus. Um das Problem des Durchschlags zu lösen, erstreckten sich in Ventilen nach dem Stand der Technik Keile oder Rippen von der Innenwand 26 auf beiden Seiten des Strömungskanals 24, um das Ausstoßen bzw. Durchschlagen der weichen Sitze zu verhindern. Solche Verlängerungen haben jedoch die maschinelle Bearbeitbarkeit der Innenwand 26 verhindert, was zu einem erhöhten Drehmoment beim Drehen führte aufgrund der rauheren Oberfläche im gegossenen Zustand.

Die Sitzteile 20 gemäß der vorliegenden Erfindung stellen einen hervorragenden Schutz gegen das Sitzdurchschlagen bereit, ohne das Drehmoment beim Drehen zu vergrößern. Die bevorzugten Sitze der vorliegenden Erfindung weisen einen Stützrahmen 52 aus einem massiven und starren Material auf, welcher durch ein polymeres Material 50 eingekapselt ist, um einen weichen Sitz bereitzustellen. Der Stützrahmen 52 ist auf allen Flächen vollständig mit dem polymeren Material 50 umhüllt oder abgedeckt. Mit anderen Worten, der gesamte Ober­ flächenbereich des Trägerrahmens bzw. Stützrahmens 52 ist mit polymerem Material 50 abgedeckt und kein Bereich des Stützrahmens 52 ist der Flüssigkeit ausgesetzt, welche durch das Ventil 10 hindurchströmt.

Der Stützrahmen 52 kann aus irgendeinem geeigneten Material, wie zum Beispiel Eisen, verschiedenen anderen metallischen Zusammensetzungen und aus Keramik bestehen. Wie zuvor bereits erwähnt, ist der Stützrahmen 52 vorzugsweise starr und massiv. Mit "massiv" soll zum Ausdruck gebracht werden, daß der Stützrahmen 52 im wesentlichen nicht perforiert ist. Jedoch soll die Bestimmung "massiv" nicht ausschließen, daß der Stützrahmen 52 Nuten, Kerben, Vertiefungen oder Bereich verminderter Dicke (oder selbst Löcher, wie zum Beispiel die Positionierlöcher 55, die in Fig. 7 dargestellt sind) hat, solange die Oberfläche des Stützrahmens 52 im wesentlichen frei von Perforationen ist. Der Stützrahmen 52 hat vorzugsweise eine Dicke von etwa 1/16 bis etwa 3/8 Zoll und besonders bevorzugt eine Dicke von etwa 1/8 bis etwa 3/16 Zoll. Die Höhe und Breite des Stützrahmens ergibt sich aus den Abmessungen des Ventils, in welchem der Sitz 20 verwendet wird. Für bestimmte Anwendungen, wie zum Beispiel höhere Temperaturen, können unbeschichtete Metall- oder Keramiksitze verwendet werden.

Der Stützrahmen 52 ist vollständig mit dem polymeren Material 50 eingekapselt. Das polymere Material 50 hat eine Dicke von etwa 30 bis etwa 200 Tausendstel eines Zolls. In einer bevorzugten Ausführungsform hat das polymere Material 50 eine Dicke von etwa 60 bis etwa 150 Tausendstel Zoll und in einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt die Dicke des polymeren Materials 50 zwischen etwa 90 bis etwa 110 Tausendstel Zoll. Auf diese Weise haben sowohl die Dichtflächen mit dem Stopfen 16 als auch mit der Innenwand 14 den Vorteil einer weichen Dichtung. Der Stützrahmen 52 liefert die Steifigkeit, welche die Sitze haben müssen,um einen Schutz gegen Durchschlag zu bieten, ohne daß die Abdichtungsfähigkeit dafür geopfert wird.

Fig. 7 zeigt eine stirnseitige Ansicht des Stützrahmens 52. Wie man in Fig. 7 erkennen kann, weist der Stützrahmen 52 zumindest eines und vorzugsweise zwei Positionierlöcher 55 in seinem Ende bzw. seiner Stirnfläche vor. Die Positionierlöcher 55 sind in dem Stützrahmen 52 vorgesehen, um den Stützrahmen 52 in einer Form zu positionieren, so daß er eine gleichmäßige Bedeckung mit polymerem Material 50 erhält. Das Umhüllungs- bzw. Einkapselungsverfahren und die Funktion der Positionierlöcher 55 wird im einzelnen weiter unten noch diskutiert. Das andere Ende des Stützrahmens 52, welches nicht dargestellt ist, hat ebenfalls zumindest eines und vorzugsweise zwei Positionierlöcher 55. Für eine gute Positionierung des Stützrahmens 52 in der Form hat der Stützrahmen insgesamt zumindest drei und vorzugsweise vier Positionierlöcher 55.

Vorzugsweise weist das Ventil 10 gemäß der vorliegenden Erfindung Verriegelungsteile 60 auf, die in der Innenkammer 14 angeordnet sind. Gemäß Fig. 2 erkennt man Verriegelungsteile 60, die in der Kammer 14 angeordnet sind. Die Verriegelungsteile 60 verhindern eine wesentliche horizontale, vertikale oder Drehbewegung der Sitzteile 20 innerhalb der Kammer. Die Sitzteile 20 sind also in der Kammer 14 fixiert. Es versteht sich jedoch, daß ohne Abweichen vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ein minimaler Betrag an Bewegung möglich ist. Der Zweck des Verriegelungsmechanismus 60 besteht vielmehr darin, zu verhindern, daß die Sitzteile 20 die Position, in welcher sie eine Dichtungsanordnung mit dem Stopfen 16 bereitstellen, verlassen.

Die Verriegelungsteile 60 sind vorzugsweise Vertiefungen 62, die in den Seiten der Kammer 14 angeordnet sind, in welche Flanschabschnitte 64 der Sitzteile 20 sich erstrecken. Indem Vertiefungen 62 in beiden Seiten der Kammer 14 angeordnet werden und indem sich die Sitzteile 20 über den Flanschbereich 64 in die Vertiefungen erstrecken, wird eine horizontale, vertikale oder Drehbewegung in jeder Richtung verhindert oder zumindest minimal gemacht.

Das Ventil 10 gemäß der Erfindung ist von außen einstellbar, um Lecks in dem Ventil, welche teilweise auf einem Verschleiß des Sitzes oder auf erhöhtem Druck beruhen, zu beseitigen bzw. zu kompensieren. Der Einstellmechanismus 22 gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Aufbringen oder Vermindern von Druck auf den Stopfen 16, wodurch der Stopfen 16 in vertikaler Richtung innerhalb der Sitzteile 20 bewegt wird. Das Aufbringen von Kraft verkeilt den Stopfen 16 weiter in die vertikale Verjüngung der Dichtfläche 21 hinein und übt dadurch eine erhöhte Belastung auf die Dichtfläche 21 und ein Festziehen der Dichtung aus. Der Druck auf die Dichtfläche 21 wird dann über die Sitzteile 20 übertragen und auf die Dichtfläche 23 aufgebracht, wodurch die Fläche zwischen der Innenwand 26 und den Sitzteilen 20 abgedichtet wird. Ein Fachmann erkennt, daß verschiedene Anordnungen verwendet werden können, in welchen der Stopfen 16 in den Sitzteilen 20 eingestellt werden kann, und daß der hier beschriebene Einstellmechanismus lediglich eine bevorzugte Ausführungsform des Einstellmechanismus 22 ist.

Gemäß Fig. 1 erkennt man den Einstellmechanismus 22. Der Einstellmechanismus 22 weist einen Einsteller 66 auf, der dafür ausgelegt ist, Druck auf den Stopfen 16 auszuüben. Der Einsteller 66 ist vorzugsweise als ein Ring mit einem daraus entfernten Viertelabschnitt ausgebildet. Wenn der Stopfen 16 gedreht wird, wird in entsprechender Weise auch der Anschlagkragen 76 gedreht. Die Lasche 74 begrenzt dann den Bereich der Bewegung des Anschlagkragens 76 und des oberen Abschnittes 18 auf denjenigen innerhalb des entfernten Ausschnitts eines Viertels.

Gemäß Fig. 1 ist die Einstellvorrichtung 66 vorzugsweise dafür ausgelegt, durch die Verwendung des Druckkragens 68 einen Druck auf den Stopfen 16 auszuüben. Der Druckkragen 68 ermöglicht, daß ein gleichförmiger Druck auf den Stopfen 16 aufgebracht wird. Um den aufgebrachten Druck zu erhöhen, ebenso wie den Betrag an aufgebrachtem Druck aufrecht zu erhalten, können Befestigungseinrichtungen 70 betätigt werden, um über den Einsteller 66 einen Druck auf den Druckkragen 68 auszuüben. Die Befestigungseinrichtungen 70 weisen vorzugsweise Schrauben auf, welche durch die Einstellplatte 66 hindurch verlaufen und in die Platte 42 gehen. Die Befestigungseinrichtungen 70 können extern angezogen werden, um den auf den Druckkragen 68 und dementsprechend auf den Stopfen 16 aufgebrachten Druck zu steigern.

Wenn die Befestigungseinrichtungen 70 betätigt werden, wird der Einsteller 66 gegen den Druckkragen 68 gezogen und vergrößert dadurch den auf den Druckkragen 68 aufgebrachten Druck und das Übertragen der aufgebrachten Last. Der Hohlraum 72 stellt einen Bewegungsraum für den Druckkragen 68 bereit. Während die auf den Druckkragen 68 übertragene Kraft vergrößert wird, wird die Last über die Membran 46 auf den Stopfen 16 übertragen. Auf diese Weise ist der Einstellmechanismus 22 in der Lage, das Ventil 10 von außen aus einzustellen. Selbstverständlich erkennt der Fachmann, daß der vorstehend beschriebene Einstellmechanismus lediglich der bevorzugte Mechanismus ist und daß Variationen davon möglich sind und dennoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung verbleiben.

Fig. 8 zeigt eine Querschnittsansicht einer Form 100, die verwendet werden kann, um den Stützrahmen 52 des Sitzteiles 20 mit einem polymeren Material 50 einzukapseln. Die Form 100 weist eine erste obere Platte 102 und eine zweite untere Platte 104 auf. Die obere Platte 102 hat einen darin ausgebildeten ersten Hohlraum 106 und eine untere Platte 104 hat einen darin ausgebildeten zweiten Hohlraum 108. Wenn die beiden Formplatten zusammengebracht werden, bilden der erste Hohlraum 106 und der zweite Hohlraum 108 eine Öffnung, welche die Form und die Abmessungen eines gekapselten Sitzteiles 20 hat. Die obere Platte 102 weist außerdem einen Injektionseinguß bzw. -eingußkanal 112 auf, welcher dafür vorgesehen ist, daß polymeres Material in die Öffnung 110 zugeführt wird und in den Hohlraum 106 senkrecht zur oberen Platte 102 eintritt.

Die Form 100 weist auch Stifte 114 auf, die dafür vorgesehen ist, den Stützrahmen 52 in der Öffnung 110 zu positionieren, so daß der Stützrahmen 52 während des Formungsvorganges eine gleichmäßige Abdeckung an polymerem Material 50 aufnimmt. Die Stifte 114 sind in der Form 100 so angeordnet, daß sie in Kontakt mit Positionierlöchern 55 stehen, die an beiden Enden des Trägerrahmens 52 vorgesehen sind, um den Trägerrahmen 52 bzw. den Stützrahmen in etwa im Zentrum der Öffnung 110 zu positionieren, so daß der Stützrahmen 52 eine gleichmäßige Abdeckung an polymerem Material 50 erhält. Wenn drei Stifte 114 verwendet werden, werden zwei der Stifte so positioniert, daß sie mit den Positionierlöchern 55 in einem Ende des Stützrahmens 52 in Kontakt treten, und zwar in einem beabstandeten Zustand, während der andere Stift so positioniert wird, daß er mit einem Positionierloch 55 am entgegengesetzten Ende des Stützrahmens 52 in Kontakt tritt. Der Eingriff der Stifte 114 mit den Positionierlöchern 55 in dem Stützrahmen 52 vermeidet, daß der Stützrahmen 52 sich vertikal in der Öffnung 110 bewegt und verhindert auch, daß sich die Seiten des Stützrahmens 52 in Richtung der Oberseite der Öffnung 110 drehen, während polymeres Material 50 in die Öffnung 110 eingespritzt wird.

Schließlich weist die Form 100 einen Kern 116 auf, der verhindert, daß polymeres Material 54 das Zentrum der Öffnung des Sitzes 20 abdeckt. Der Kern 116 erstreckt sich von der unteren Platte 104.

Der Stützrahmen 52 ist auf folgende Weise in polymerem Material 50 eingekapselt. Der Stützrahmen 52 wird in der unteren Platte 104 der Form 100 in dem zweiten Hohlraum 108 in der unteren Platte 104 der Form 100 angeordnet. Die Stifte 114 erstrecken sich so, daß sie mit den Positionierlöchern 55 in Kontakt treten und in diese eingreifen. Nachdem der Stützrahmen 52 in dem Hohlraum 108 positioniert worden ist, werden die obere Platte 102 und die untere Platte 104 zusammengebracht, um die Form 100 zu schließen, so daß der erste Hohlraum 106 und der zweite Hohlraum 108 eine Öffnung 110 bilden.

Sobald die Form 100 geschlossen und die Öffnung 110 gebildet worden ist, wird ein erhitztes, flüssiges polymeres Material in den Eingußkanal 112 und in die Öffnung 110 eingespritzt. Das polymere Material wird in die Öffnung 110 um den Kern 116 herum zugeführt, so daß der Stützrahmen 52 vollständig in polymeres Material eingekapselt ist. Während polymeres Material 50 in die Öffnung 110 zugeführt wird, will der Strom an polymerem Material 50 den Stützrahmen 52 in der Form nach oben drücken, falls nicht die Stifte 114 wären. Die Stifte 114 verhindern, daß der Stützrahmen 52 in der Öffnung 110 in Richtung der Oberseite des Hohlraumes 106 gedrückt werden, während das polymere Material in die Öffnung 110 eingespritzt wird, so daß der Stützrahmen 52 eine gleichmäßige Aufbringung an polymerem Material 50 erfährt. Die Stifte 114 treten mit den Positionierlöchern 55 in Kontakt, so daß der Stützrahmen 52 von dem inneren Durchmesser bzw. den Innenwänden der Öffnung 110 um einen Abstand beabstandet ist, der etwas größer ist als die gewünschte Stärke der Beschichtung des Stützrahmens 52.

Nachdem ein Volumen an polymerem Material 50, welches ausreichend ist, um den Stützrahmen 52 einzukapseln, in die Öffnung 110 zugeführt worden ist, wird die Zufuhr von polymerem Material 50 in die Form 100 beendet und die Form 100 wird dann abgekühlt. Während die Form 100 abgekühlt wird, werden die Stifte 114 außer Kontakt mit den Positionierlöchern 55 zurückgezogen. Da die Form 100 und das polymere Material 50 von außen nach innen kühlen, fließt das polymere Material 50, welches sich noch nicht verfestigt hat, in den Raum, der zuvor von den Stiften 114 beansprucht wurde, um die Umhüllung des Stützrahmens 52 zu vollenden. Die Form 100 wird dann weiter abgekühlt, um das Aushärten des polymeren Materials 50 zu vollenden.

Sobald die Form 100 ausreichend abgekühlt ist, wird die obere Platte 102 von der unteren Platte 104 getrennt, um die Form 100 zu öffnen. Das polymere, eingekapselte Sitzteil 20 wird dann aus der Form 100 entfernt. Wie oben bereits erwähnt, beträgt die Dicke der Schicht aus polymerem Material 50 auf dem Stützrahmen 52 etwa 30 bis etwa 200 Tausendstels eines Zolls. Vorzugs­ weise liegt die Dicke des polymeren Materials zwischen etwa 50 und etwa 150 Tausendstel eines Zoll, und besonders bevorzugt zwischen etwa 90 und 110 Tausendstel eines Zolls.

Das gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete polymere Material 50 ist vorzugsweise ein in der Schmelze handhabbares Polymer. Als in Schmelze handhabbare Polymere sind den Fachleuten wohlbekannt. Beispiele geeigneter Polymere umfassen verschiedene Mitglieder der Fluoropolymer-Familien, welche Teflon PFA®, Teflon FEP® und Tefzel® umfassen, die alle von DuPont de Nemours & Co aus Wilmington, Delaware erhältlich sind, sowie Ryton®, welches von der Phillips Petroleum Company in Bartlesville, Oklahoma erhältlich ist. Ryton® hat sich als besonders wirksam bei Hochtemperaturanwendungen erwiesen. In einer noch bevorzugteren Ausführungsform ist das polymere Material 50 Teflon PFA®. Die Verwendung eines in der Schmelze handhabbaren bzw. verarbeitbaren Polmyers ermöglicht es, daß ein starrer, massiver Stützrahmen für das Sitzteil 20 verwendet wird, da es nicht mehr notwendig ist, ein Metallstück mit Performationen bereitzustellen, um zu bewirken, daß das polymere Material an diesem Metallstück angebracht bleibt.

Um eine gute Verarbeitbarkeit bzw. Handhabbarkeit des polymeren Materials während des Gießvorganges zu gewährleisten, werden sowohl die Form 100 als auch das polymere Material vorzugsweise erhitzt. Beispielsweise wird, wenn das polymere Material Fluoropolymer ist, das Material auf eine Temperatur zwischen etwa 400°F (204°C) und etwa 650°F (343°C) aufgeheizt und vorzugsweise auf eine Temperatur zwischen etwa 580°F (304°C) und etwa 620°F (327°C). Die Form 100 wird vorzugsweise auf eine Temperatur aufgeheizt die von etwa 400°F (204°C) bis etwa 600°F (316°C) erhitzt, bevor das polymere Material eingespritzt wird, und zwar um ein vorzeitiges Aushärten des polymeren Materials zu verhindern. Wenn die Form 100 nicht geheizt ist, friert das polymere Material auf dem Stützrahmen 51 in einer Reihe von Schichten aus, was die strukturelle Stabilität der Sitzteile 20 vermindert.

Auch wenn die Form 100 hier beschrieben worden ist als eine solche, welche eine "obere" Platte 102 und eine "untere" Platte 104 aufweist, so sind die Bezeichnungen "obere" und "untere" ausschließlich zur Erleichterung der Bezugnahme auf die Figuren vorgesehen. Die Form 100 kann eine vertikale Ausrichtung oder irgendeine andere Ausrichtung haben, welche ihre Funktionsweise bzw. ihren Betrieb ermöglicht bzw. erleichtert. Darüberhinaus erkennt der Fachmann, daß, auch wenn der Einspritzeingußkanal 112 in Verbindung mit der oberen Platte 102 beschrieben worden ist, die Position des Eingußkanales 112 von der Positionierung der Form 100 abhängt.

Dementsprechend stellt das Stopfenventil gemäß der vorliegenden Erfindung beträchtliche Verbesserungen gegenüber Ventilen nach dem Stand der Technik bereit. Das Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung erlaubt es, daß eine im wesentlichen glatte Oberfläche, die maschinell bzw. durch spanende Bearbeitung in der Innenwand der Kammer hergestellt wird, falls dies gewünscht ist. Dies führt zu einem reduzierten erforderlichen Drehmoment beim Drehen und zu einer besseren Abdichtbarkeit. Weiterhin verwendet das Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung Ventilsitze, die einen starren, massiven Stützrahmen aufweisen, der mit einem polymeren Material gekapselt ist. Dies ermöglicht die Beseitigung bzw. das Fortlassen von Keilen oder Rippen, die sich von der Innenwand der Kammer aus erstrecken und verhindert, daß die Ventilsitze ausgestoßen bzw. durchgeschlagen werden, was wiederum die maschinelle Bearbeitbarkeit der Kammer ermöglicht.

Das Einkapselungsverfahren gemäß der Erfindung bietet ebenfalls Vorteile. Zunächst stellt es ein preiswertes und wirksames Verfahren für das Einkapseln von Ventilsitzen bereit. Zum zweiten stellt es ein Verfahren zum Einkapseln von Ventilsitzen bereit, bei welchem ein starrer, massiver Stützrahmen gleichmäßig mit einem polymeren Material umhüllt wird.

Nachdem die Erfindung im einzelnen und unter Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen derselben beschrieben worden ist, ist es offensichtlich, daß Modifikationen und Veränderungen ohne Abweichen vom Schutzumfang der Erfindung möglich sind, der durch die an hängenden Ansprüche festgelegt wird.

Claims (13)

1. Verfahren zum Herstellen eines gekapselten Ventilsitzes (20) mit:
Bereitstellen einer Form (100), einschließlich einer ersten Platte (102) mit einem Hohlraum (106) darin und einer zweiten Platte (104) mit einem Hohlraum (108) darin, wobei die Hohlräume eine Öffnung (110) bilden, so daß dann, wenn die erste Platte (102) und die zweite Platte (104) zusammengebracht werden, die Öffnung (110) die Form eines gekapselten Ventilsitzes (20) hat, wobei eine der Platten, nämlich die erste Platte (102) oder die zweite Platte (104) einen Einspritzeingußkanal (112) hat,
Positionieren eines Stützrahmens (52) in der Form (100), so daß der Stützrahmen (52) im Zentrum der Öffnung (110) angeordnet ist, wenn die erste Platte (102) und die zweite Platte (104) zusammengebracht worden sind,
Zusammenbringen der ersten Platte (102) und der zweiten Platte (104), um die Form (100) zu schließen und die Öffnung (110) zu bilden,
Erhitzen der Form (100),
Einspritzen eines erhitzten, fließfähigen polymeren Materials durch den Eingußkanal (112) in die Öffnung (110), um den Stützrahmen (52) in dem polymeren Material (50) einzukapseln bzw. mit diesem zu umhüllen,
Kühlen der Form (100) und des polymeren Materials (50), um das polymere Material (50) zu verfestigen, um einen gekapselten Ventilsitz (20) zu bilden, und
Entfernen des gekapselten Ventilsitzes (20) aus der Form (100).

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Stützrahmen (52) im Zentrum der Öffnung (110) angeordnet ist mit Hilfe von Positionierstiften (114), welche in Positionierlöcher (55) in dem Stützrahmen (52) eingreifen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Stützrahmen (52) starr und massiv ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das polymere Material (50) ein in der Schmelze verarbeitbares Polymer ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das in der Schmelze verarbeitbare Polymer ein Fluoropolymer ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Fluoropolymer auf eine Temperatur zwischen etwa 400°F (204°C) und etwa 650°F (343°C) erhitzt wird, bevor es in die Öffnung (110) eingespritzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Form auf eine Temperatur zwischen etwa 400°F (204°C) bis etwa 600°F (316°C) erhitzt wird, bevor das Fluoropolymer in die Öffnung (110) eingespritzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Stützrahmen (52) aus Metall besteht.

9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das polymere Material (50), welches auf den gekapselten Ventilsitz (20) geformt ist, eine Dicke von etwa 30 bis etwa 200 Tausendstel eines Zolls hat.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Dicke etwa 60 bis etwa 150 Tausendstel eines Zolls beträgt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Dicke etwa 90 bis etwa 110 Tausendstel eines Zolls beträgt.

12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Stützrahmen (52) eine Dicke von etwa 1/16 bis etwa 3/8 eines Zolls hat.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Stützrahmen (52) eine Dicke von etwa 1/8 bis etwa 3/16 eines Zolls hat.