DE2160357A1

DE2160357A1 - Verfahren zur Herstellung eines ausgekleideten Ventilkörpers

Info

Publication number: DE2160357A1
Application number: DE19712160357
Authority: DE
Inventors: John Norman Newport; Millington Colin Joseph Telford; Salop Southall (Großbritannien). B21d 55-00
Original assignee: Serck Industries Ltd
Current assignee: Serck Industries Ltd
Priority date: 1970-12-08
Filing date: 1971-12-06
Publication date: 1972-07-06
Also published as: IT940133B; CA983229A; GB1378493A; SE377904B; AU3659471A; NL7116811A; AU458784B2; FR2117959B1; FR2117959A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines ausgekleideten Ventilkörpers bei einem für die Steuerung von Fluiden vorgesehenen Ventil. Mit Rücksicht auf die komplexe Gestalt eines derartigen Ventilkörpers gestaltet sich dessen Auskleidung im allgemeinen recht schwierig. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hierfür ein besonders gut geeignetes Verfahren in Vorschlag zu bringen,

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß eine Auskleidungshülle mit vereinfachter Flächenbildung in eine Form mit zur vorgesehenen, fertigen Fläche der Körperauskleidung komplementären Flächen derart eingebracht wird, daß zwischen den Flächen der Form und der Hülle Hohlräume verbleiben, und daß ein fließfähiges und verfestigbares Material unter einem Druck in die Form eingebracht wird, der für eine derartige Ausbildung der Hülle in Be-

209828/0916

- 2 - 21.^-

rührung mit der Formfläche und für die Verfestigung des Materials ausreicht, daß die vorgesehene, von der Hülle gebildete Flächenform der Auskleidung nach Herausnahme des Körpers aus der Form beibehalten bleibt.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein mit einem derartigen Körper ausgeführtes Ventil für die Steuerung von Fluiden.

Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen. Darin zeigen:

Figur 1 eine Querschnittsdarstellung, die eine Herstellungsstufe eines Ventilkörpers gemäß einem Verfahrensbeispiel der Erfindung darstellt,

Figuren 2 und 3 wechselseitige Querschnitte eines vervollständigten Ventils mit einem gemäß dem Verfahren der Figur 1 hergestellten Körper und

Figuren k und 5 Teilquerschnitte wahlweiser Ventilausführungsformen, die in erfindungsgemäßer Weise hergestellt werden können.

Gemäß Figur 1 besteht die erste Stufe in der Herstellung des Ventils in der Ausformung der Auskleidungshülle, die bei diesem Beispiel aus Polytetrafluoräthylen in drei. Teilen besteht, nämlich einer Hauptkörperauskleidung 10 und zwei Büchsenhülsen 11 und 12. Diese Hülsen sind von verhältnismäßig einfacher Gestalt, verglichen mit der erforderlichen, endgültigen Gestalt der Ventilkörperauskleidung. So muß die endgültige Gestalt des Auskleidungsteils 10 insbesondere einen in Figur 2 erkennbaren Ventilsitz 13 und genau beabstandete Anflächungen It und 15 gemäß Figur 3 im Auskleidungsteil 10 aufweisen,

209828/0916 OR,_GInal ,nspected

die die Öffnungen umgeben, durch welche sich die Ventilspindel 16 erstreckt. Im geformten Hüllenteil 10 besteht jedoch lediglich ein ebener, zylindrischer Körperabschnitt 10a mit ringförmigen Flanschen 10b an seinen gegenüberliegenden Endabschnitten, während sich einfache, rohrförmige Sockelabschnitte IQc vom Abschnitt 10a aus erstrecken.

Jede der Büchsenhülsen 11 und 12 hat an ihren Enden einen Abschnitt 11a bzw, 12a kleineren Durchmessers, so daß er vom Sockelabschnitt 10c aufgenommen werden kann. Jeder der Abschnitte 11a, 12a ist mit einer Reihe äußerer Ringnuten versehen.

Die Hüllenteile 10, 11 und 12 werden zusammen mit der Spindel 16 in eine Form 17 gebracht, die entlang einer die Achse der Spindel 16 aufnehmenden Ebene in zwei Teile 18 und 19 getrennt ist. Das Formteil 18 hat einen zusammenziehbaren Kern 20, der das Innenprofil des Sitzes 13 und einen Teil der Abflachungen 14, 15 bildet. Das Formteil 19 hat einen festen Kern 21. Somit wird zwischen dem Kern 20 und dem Hüllenteil 10 ein ringförmiger Hohlraum 22 gebildet. Weiterhin bestehen mehrere weitere Hohlräume zwischen dem Hüllenteil 10 und der Form 17, die sich als Ergebnis der verhältnismäßig schlechten Toleranzen ergeben, wie sie von den bekannten isostatischen Preßmethoden der Formgebung bei Polytetrafluoräthylen herrühren.

Zwischen den Sockeln 10c und den genuteten Abschnitten 11a und 12a sowie zwischen den Büchsenteilen 11, 12 und den äußerlich genuteten Abschnitten 16a und 16b der Spindel 16 bestehen weitere Hohlräume. Die Fbrm 17 wird beipielsweise in einer Druckspritzpresse verwendet; ein synthetischer Kunststoff, vorzugsweise ein warm sich verfestigendes Material, wird unter Druck durch die Kanäle 23, 24 in das Formteil 19 eingeführt. Der

209828/0916

Druck bewirkt eine Deformation der Hüllenteile 10, 11 und 12 in den erwähnten Hohlräumen, so daß die beaufschlagten Flächen der Ausklexdungshülle die präzise Gestalt der Formflächen annehmen. Zusätzlich ziehen sich die Sockelabschnitte 10c zusammen und verformen sich zu einem verblockten Eingriff mit den Abschnitten lla und 12a der Büchsenhülsen 11 und 12, während letztere sich zu einem dichten, verblockten Eingriff mit den Abschnitten 16a und 16b der Spindel 16 verformen.

Wenn der Preßling hart ist und aus der Form 17 entnommen wird, bleiben die Gestalt und die Abmessungen der Auskleidungen durch die Stütze, die sie durch das Formteil 25 erfahren, erhalten; somit wird eine genau paßende Auskleidung durch ein Verfahren geschaffen, welches nicht die genaue Bearbeitung der Polytetrafluoräthylen-Formlinge selbst einschließt.

Bei dem speziell in den Figuren 2 und 3 dargestellten Beispiel handelt es sich um ein Schmetterlingsventil, doch läßt sich ersichtlich jede andere Art eines ausgekleideten Ventilkörpers gemäß dem vorbeschriebenen Verfahren herstellen. Die Spindel 16 wird durch die Deformation der Hüllenteile 11, 12 sowohl gehalten als auch in den genuteten Abschnitten 16a und 16b abgedichtet. Eine Ventilscheibe 26 mit einer Nabe 27 wird in irgendeiner geeigneten Weise mit der Spindel verbunden, wobei die Enden der Nabe an den Ablachungen 14, 15 anliegen.

Bei der Ausführungsform nach Figur 4 weicht die Sitzanordnung etwas von derjenigen der Figur 2 ab, doch wird grundsätzlich für die Herstellung des Körpers das gleiche Verfahren angewendet. Der Hauptteil 110 des Preßlings hat anfänglich eine sich verjüngende Gestalt, Hauptsächlich weicht das Ventil von demjenigen der Figuren 2 und 3 durch die Anordnung der B üchsenhülse 111

209828/0916 OR₁GINAL INSPECTED

^m ■ Ο ™

21GC357

des entsprechenden äußeren Büchsenteils ab. In diesem Falle sind die Spindel 116 und die im Durchmesser verringerten Abschnitte lila der Büchsenhülse 111 ohne Nuten ausgeführt. Die Spindel 116 muß daher nicht mit in die Form eingesetzt werden; anstatt der Spindel findet ein Querkern Verwendung. Für den Ventilsitz ist kein zusammensetzbarer Kern erforderlich, weil die Kerne der beiden Formteile in Höhe der Linie 128 aneinander grenzen können.

Der die Büchsenhülse 11 umgebene Körper 125 wird jedoch unter Verwendung eines geeigneten Kerns mit einer Gegenbohrung 129 hergestellt, die mit einem Innengewinde für die Aufnahme einer Stopfbüchsenschraube 130 versehen ist. In der Gegenbohrung befindet sich ein Dichtungsring 131, der durch die Schraube in dichtenden Eingriff mit der Büchsenhülse 111 gelangt, die ihrerseits dadurch eine örtliche Verformung erfährt, wodurch sie mit der Spindel in Eingriff gelangt.

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 5 wird die Pressung wie bei den Figuren 1 bis 3 bei eingesetzter Spindel ausgeführt. Die Spindel besitzt eine einzelne Nut 216a an der Stelle, die vom Hauptteil 210 der Auskleidungshülle umgeben ist. Eine einzelne Nut ist in gleicher Weise im im Durchmesser verringerten Abschnitt 212a der Büchsenhülse 212 vorgesehen. Die Wirkung ist im wesentlichen die gleiche wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3,

Selbstverständlich läßt sich auch anderes Auskleidungsmaterial als Polytetrafluoräthylen verwenden. Fluorkohlenstoff -Kunststoffe sind insbesondere geeignet, jedoch verursacht deren Bearbeitung mit engen Toleranzen große Schwierigkeiten. Die Erfindung gestattet nicht nur die exakte Gestaltung bei derartigem Material, sondern gewährleistet darüber hinaus die gleiche Dimensionsstabilität

209828/0916 ORIGINAL INSPECTED

wie bei demjenigen Material, aus dem der Körper selbst hergestellt ist.

209828/0916

Claims

21oC?57

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines ausgekleideten Ventilkörpers bei einem für die Steuerung von Fluiden vorgesehenen Ventil, dadurch gekennzeichnet daß eine Ausklexdungshülle mit vereinfachter Flächenausbildung in eine Form mit zur vorgesehenen, fertigen Fläche der .Körperauskleidung komplementären Fläche"derart eingebracht wird, daß zwischen den Flächen der Form und der Hülle Hohlräume verbleiben, und daß ein fließfähiges und verfestigbares Material unter einem Druck in die Form eingebracht wird, der für eine derartige Ausbildung der Hülle in Berührung mit den Formflächen und für die Verfestigung des Materials ausreicht, daß die vorgesehene, von der Hülle gebildete Flächenform der Auskleidung nach der Herausnahme des Körpers aus der Form erhalten bleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausklexdungshülle in ihrer vereinfachten Flächenausbildung aus einem Fluorkohlenstoff-Kunststoff hergestellt wird.

3, Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausklexdungshülle aus Polytetrafluoräthylen durch isostatisches Pressen hergestellt wird.

h. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet_t daß eine Ausklexdungshülle aus mehreren, getrennten Teilen mit einander überdekkenden Abschnitten eingesetzt wird.

209828/0916

ίοI 3 5/

5, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausklexdungshülle aus einem Hauptteil und einem Paar Büchsenhülsen für die Umgebung der Ventilspindel zusammengesetzt wird.

6, Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hauptteil der Ausklexdungshülle mit einem Paar Sockel für die Aufnahme von Endabschnitten der Büchsenhülsen eingesetzt wird.

7, Verfahren nach.Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte der B üchsenhülsen mit einer oder mehreren Außennuten derart ausgeführt sind, daß sich durch die Einbringung des fließfähigen und verfestigbaren Materials in die Form eine Deformierung der einander überdeckenden Abschnitte der Sockel in die Nuten ergibt, wobei der Eingriff der Sockel in die Endabschnitte der Büchsenhülsen verblockt.

8, Verfahren nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilspindel mit den Auskleidungsteilen vor der Einbringung des fließfähigen und verfestigbaren Materials zusammengesetzt wird.

9, Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet_t daß die Ventilspindel mit wenigstens einer Außennut ausgebildet wird, die sich im Bereich eines der Auskleidungsteile befindet und in die sich das Auskleidungsteil hineinverformt, nachdem das fließfähige und verfestigbare Material eingebracht wurde, um einen geschlossenen Eingriff mit der Spindelnut zu schaffen,

10, Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet₃ daß die Spindel mit zwei Nutgruppen entsprechend den beiden Büchsenhülsen versehen wird.

209828/0916

218C357

11. Ventil für die Steuer

gestützt ist und die
ausgebildet ist, wele Eingriff gelangt, die ist.

mg von Fluiden mit einem

gemäß dem Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10 hergestellten Körper, dadurch gekennzeichnet_Λ daß eine Spindel drehbar von der Auskleidung ab

Spindel mit einem Verschlußtei. les mit einer Sitzfläche in von der Auskleidung gebildet

geändert gemäß Eingabe

0 3 8 2 8/0916