DE2325091A1 - Schiebergehaeusekonstruktion - Google Patents

Description

DrI E. Boettner
Dipl.-Ing.H.-J.MüUer

Dr. Th. Berendt
D 8 München 8θ
Lucile-Grato-Str. 38, TeL «Τ Sl »t _As /p/_F

WALWORTH COMPANY₉ One Decker Square, BaIa Cynwyd, Pennsylvania 19004 (V.St.A₀)

SchiebergeMusekonstruktion

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schiebergehäuse konstruktionc

Zahlreiche Gehäusetypen für Ventilgehäuse werden mit kreisfö'rmigait Querschnitt gegossen ₉ da seiet!© Formen sich besonders gut als -Druckgefäße .eignen« Ein Gefäß mit kugelförmiger Wand stellt natürlich das' ideale Druckgefäß dar, Jedoch würde bei gewissen Rohrschaltern, beispielsweise bei Schiebern, die. für die Hubbewegung der Ventil- bzw. Schieberspiaelel und des Absperrorgans erforderlich© Vertikalabmsssung üibe^-= mäßig hohe Abmessungen in kori^entalar Richtung ergeben« Die Kugelf oral ist daher bei Scfei©b@m im allgemeinem unpraktisch und sogar im Hinblick auf die von der Rohrleitungsnormen auferlegten Beschränkungen _t die di©

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des Schiebers zwischen den Rohrleitungsanschlüssen, d«.h. die Einbaulänge, wie von Flansch zu Flansch, begrenzen, untragbar. Infolgedessen haben Schieber mit rundem Gehäusequerschnitt im allgemeinen eine zylindrische Gehäu— seform.

In den letzten Jahren haben sich weitgehend Vetilkonstruk-stionen durchgesetzt, die aus Platten, Winkelprofilen und anderen Walzprofilen aufgebaut sind. Natürlich.lassen sich solche Platten o.dgl. in eine zylindrische Stahlgehäuseform biegen bzw. walzen, jedoch ist die Herstellung solcher Profile im Hinblick auf die komplizierte Gestalt der Fugen (Verschneidungen) zwischen einem solchen Gehäuse und den zu diesem unter rechtem Winkel stehenden zylindrischen Anschlußstutζen normalerweise nicht möglich. Speziell die ■bei der Herstellung eines zylindrischen Ventil- oder Schie— bergehäuses mit zylindrischem Anschlußstutzen erforderlichen Schweißnähte erstrecken sich in gekrümmten Linienzügen durch mehrere Ebenen, und können daher mit automatischen Schweißgeräten nicht ohne weiteres hergestellt werden,

Der Erfindung IJe gt die Aufgabe zugrunde, ein "Aufbaugehäus©¹³ für einen Schieber mit im allgemeinen zylindrischen Gehäuseteilen und Anschlußstutzen sowie einem kugelförmigen Zwischenabschnitt zu schaffen^ an den die Gehäuseabschnitt© und die Anschlußstutzen entlang kreisförmiger ebener Schweißnähte anschweißb.ar sind«

Die Erfindung schafft eine Aufbaukonstruktion eines Ventiloder Schiebergehäuses, die in erster Linie aus allgemein zylindrischen und sphärischen Abschnitten zusammengesetzt ist,

Die Erfindung schafft ferner eine Schiebergehäusekonstruktion mit einem kugelförmigen Mittelabschnitt , und mit einem oberen und mit' einem unteren zylindrischen Gehäuseabschnitt

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mit durchgehenden Öffnungen in dem kugelförmigen Abschnitt, die eben groß genug sind₉ um eine Bewegung des Schieberkörpers zwischen den Gehäuseabschnitten zu gestatten und den Einbau und Ausbau von Sitzanordnungen zu ermöglichen.

Die Erfindung schafft ferner eine Gehäusekonstruktion mit einem kugelförmigen Mittelabschnitt mit Strörnungskanalöffnungen und mit an deren Rändern angeschweißten Stutzen, die eine wesentliche Yersteifung der Kugelform bilden.

Die Erfindung schafft ferner eine Schiebergehäusekonstruktion mit einem kugelförmigen Mittelabschnitt und einer oberen und einer unteren durchgehenden Öffnung in diesen für den Durchtrit.t eines Schieberkörpers sowie einen oberen und einen unteren i'ohrförmigen Gehäuseabschnitt₉ die um die Öffnungen herum derart angeschweißt sind_s daß sie eine wesentliche Versteifung der Kugelform bilden.

Eine fabriksmäßig herstellbare Aufbau-Schiebergehäusekonstruktion mit kugelförmigem Gehäuseabschnitt zeichnet sich durch hohe Widerstandsfähigkeit gegen Druck sowie ein günstiges Verhältnis zwischen Festigkeit und Gewicht aus.

Gemäß der Erfindung sind.ein oberer und^ ein unterer rohrförmiger Abschnitt sowie, zu jenen unter rechtem Winkel, zylindrische Anschlußstutζen vorgesehen. Zwischen den rohrförmigen Gehäuseabschnitten und den Anschlußstutzen ist ein kugelförmiger Mittelabschnitt eingesetzt, an dem die zylindrischen Teile entlang einer Reihe von ebenen, kreisförmigen Schweißnähten angeschweißt sind. Die gegenüberliegenden Strömungsöffnungen in dem Kugelkörper nehmen- die Stutzen auf, die in den Kugelkörper hinein vorspringen und an ihren Enden Sitzringe tragen. Außerdem sind eine obere und eine untere Öffnung vorgesehen, die eine Bewegung des Schieberkörpers zwischen den Gehäuseteilen gestatten, und diese Öffnungen haben

+ inneren

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bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Form von Schlitzen, die gerade breit genug sind, um einen plattenförmigen Schieberkörper aufzunehmen und den Einbau von Sitzringen zu gestatten, so daß möglichst viel versteifendes Material" erhalten bleibt. Diejenigen Teile des oberen und des unteren rohrförmigen Gehäuseabschnittes, die dem kugelförmigen Abschnitt benachbart sind, sind aus verhältnismäßig dickem Material und bilden eine zusätzliche Versteifung in der Umgebung der den Schieberkörper aufnehmenden Schlitze. Um den oberen Rand des oberen Gehäuseabschnittes herum ist ein ringförmiger Flansch für die Anbringung eines Verschlußdeckels angeschweißt, und um das untere Ende des unteren Gehäuseabschnittes herum ist ein schalerförmig gewölbter Bodenverschluß angeschweißt.

Eine fabriksmäßig herstellbare Schiebergehäusekonstruktion gemäß der Erfindung weist also, zueinander fluchtend, einen oberen und einen unteren zylindrischen Gehäuserohrabschnitt auf, der einen auf- und abbeweglichen Schieberkörper aufnimmt. Unter rechtem Winkel .zu diese.n Rohrgehäuseabschnitten sind Stutzen von kreisförmigem Querschnitt angeordnet. Die Stutzen sind mit den Gehäuserohrabschnitten durch einen mittleren Abschnitt von kugeliger Form verbunden, so daß .sowohl die Stutzen als auch die Gehäuseabschnitte an dem kugelförmigen Körper entlang kreisförmiger, ebener Schweißnähte angeschweißt sind. Oben und unten sind in dem kugelförmigen Abschnitt innerhalb von Bereichen, die von den Schweißnähten der Gehätase-absehni-t-«- te umgeben sind, Öffnungen, vorzugsweise in der Form von Schützen, TE¹Ur den Durchtritt eines Schieberkörpers vorgesehen.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.

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Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer fabriksmäßig herstellbaren Schieber gehäusekonstruktion!

Fig. 2 ist ein vertikaler Teilschnitt durch eine zweite Ausführungsforms und

Fig. 3 ist ein horizontaler Teilschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 2.

Fig. 1 zeigt einen Flachschieber 10 mit einem oberen zylindrischen Gehäuseabschnitt 12 und einem unteren zylindrischen Gehäuseabschnitt 14» die durch, einen ©instiickigen, schalenförmig gewölbten Boden 16 verschlossen sein können;an den oberen Gehäuseabschnitt 12 ist ein Flansch 18 angeschweißt, an den bei 20 der zugeordnete Flansch 22 eines Verschlußdeckels 24 angeschraubt ist, und zwischen den oberen Gehäuseabschnitt 12 und den Dackel Zh kann eine^ geeignete Dichtung, beispielsweise ein O-Ring 26, eingesetzt sein. In das obere Ende des Deckels 24 ist ©ine Schaft- oder Spindelbuchse 28 eingesetzt, in der ein Schieberschaft 30 verschiebbar aufgenommen ist, der einen plattenförmigen Schieberkörper 32 trägt. Um den Schieberschaft 30 herum, sind geeignete Dichtungen, beispielsweise 0-Ringe Jk angebracht. Der Schieberkörper 32 weist eine Strömungsöffnung 36 auf, die in der dargestellten geöffneten Schieberstellung mit den Strömungskanälen 38 und hO in dem Eintrittsstutzen hZ bzw. dem Austrittsstutzen hh fluchtet. Die Stutzen erstrecken sich einwärts bis zu dem Schieberkörper benachbarten Ebenen und sind an ihren inneren Enden bei 45 für die gleitende Aufnahme von Sitzringanordnungen 46 ausgespart, die zur Abdichtung gegen den Schieberkörper 32 mit elastischen Dichtungsringen 48 und zum Abdichten gegen die Stutzen mit geeigneten elastischen Dichtungen, beispielsweise 0-Ringen 50 ausgestattet sind. Die äußeren Enden 52 der Stutzen können, wie dargestellt₉

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mit Anschweißenden für den Einbau und Anschluß in einer Rohrleitung oder mit Flanschen oder anderen Anschlußeinrichtungen für den Einbau in eine Rohrleitung ausgestattet sein. Obwohl die dargestellten Stutzen von zylindrischer Ausbildung sind, können natürlich der eine oder beide entlang mindestens eines Teiles ihrer Länge für den Anschluß an ein Rohr kegelig verjüngt oder erweitert sein, dessen Durchmesser von dem der Durchtrittsöffnung 36 des Schieberkörpers abweicht. .

Zwischen den zylindrischen ßehäuseabschnitten und den zylindrischen Stutzen ist ein kugelförmiger Übergangskörper 5k eingesetzt, der ein Zwischendruckgefäß bildet. Wegen der kugelförmigen Ausbildung dieses Gehäusezwischenabschnittes lassen sich der obere und der untere zylindrische Gehäuseabschnitt 12 bzw. Ik entlang von kreisförmigen ebenen Schweißnähten 56 und 58 anschweißen. In ähnlicher Weise sind auch die Schweißnähte 6O und 62 zvishen dem kugelförmigen Zwi— schenabschnitt 5k und den Stutzen 42 und kk ebenfalls kreisförmig und eben.

Da der kugelförmige Zwischenabschnitt die Verbindung durch kreisförmige Schweißnähte ermöglicht, ist die Konstruktion besonders- zum Schweißen einer automatischen Schweißmaschine, z.B. gemäß der US-PS 2 777 937 (Austin U. Bryant, erteilt am 15. Januar, 1957) geeignet.

Um die Bewegungen des Schieberkörpers aus seiner dargestellten geöffneten Stellung in seine Schließstellung zu ermöglichen, in der die Durchtrittsöffnung 36 des Schieberkörpers in den unteren zylindrischen Gehäuseabschn'itt 14 eintritt, sind aus dem Kugelkörper 5^ oben und unten Öffnungen 6k und 66 ausgeschnitten. Vorzugsweise haben die Öffnungen die Form iron Schlitzen, die gerade breit und lang genug sind, um den

32 aufzunehmen und eine seitliche Bewegung

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desselben unter dem Mediumdruck in begrenztem Maß zuzulassen sowie den Aus- und Einbau der Sitzringe k6 durch den Deckelflansch 18 zu gestatten₀ Auf diese ¥eise wird die Schwächung des Kugelkörpers infolge der Beseitigung von Metall aufs äußerste verminderte

Zur weiteren Verstärkung dieser Aufbaukonstruktion des Schiebergehäuses 10 und insbesondere des Kugelkörpers $h in den Bereichen der Schlitze 6k und 66 sind diejenigen Teile 68 und 70 des oberen bzw* unteren zylindrischen Gehäuseabschnittes 12 und 14₉ die dem Kugelkörper 5^ benachbart sind, mit verhältnismäßig großer Wandstärke hergestellt. Die übrigen Teile 72 und 7h des oberen und des unteren Gehäuseabschnittes 12 und 1h können eine verhältnismäßig dünne Materialstärke haben, so, daß Gewicht und Herstellungkosten möglichst vermindert werden« Die Abschnitte 68, 72 und 70, Jh sind bei 76 und 78 durch weiter© kreisförmige Schweißnähte verbunden.

Außerdem schaffen die Stutzen k-Z und hk _s die nach innerhalb der kreisförmigen Sehwdßnäht© 60 und 62 in den Kugelkörper hinein vorspringen, ein erhebliches Maß an Versteifung. Natürlich tragen diejenigen Teile der Stutzen in der Nähe der Schweißverbindungen mit dem Kugelkörper zur Festigkeit des letzteren bei, und da solche Teile sich sowohl innerhalb als außerhalb des Kugelkörpers befinden, wird ein zusätzlicher Versteifungseffekt erzielt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 und 3 sind der obere und der untere zylindrische Gehäuseabschnitt in Wirklichkeit Teile eines einzigen einstückigen zylindrischen Körpers 80, der sich vollständig durch die obere und die untere kreisförmige Öffnung 82 und 84 hindurch erstreckt, die aus dem mittleren Teil des kugelförmigen Abschnittes 86 ausgeschnitten sind. Außerdem sind aus dem zylindrischen Gehäuseabschnitt

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80 seitliche Öffnungen 88 für die Aufnahme der Stutzen 90 und 92 ausgeschnitten. ¥ie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind sämtliche Schweißnähte, einschließlich der mit Jk und 96 bezeichneten zwischen den kreisförmigen Öffnungen 82 und 84 und dem zylindrischen Gehäuseabschnitt 80 und der mit 98 und 100 bezeichneten Schweißnähte an den Stutzen, kreisförmig und eben, so daß Herstellung und Aufbau erleichtert werden.

Bei dieser Ausführungsform wird die Festigkeit der einheitlichen Zylinder- und Kugelkonstruktion durch die durchgehende Erstteckung des Metalls entlang der Seiten des zylindrischen Körpers 80 zwischen den Schweißnähten 9k und 96 erheblich erhöht. Die Erstreckung der Stutzen 90 und 92 ins Innere des Kugelkörpers trägt hier zusätzlich zur Festigkeit der Konstruktion bei.

Obwohl die Erfindung oben nur anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, sind für den Fachmann erkennbar Abwandlungen und Änderungen ohne Abweichen vom Erfindungsgedanken in mannigfaltiger Weise möglich.

Pat ent ansprüche

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Claims (1)

1. -9-

   Pat entan s ρ r ü c h e

   Fabriksmäßig (durch Zusammenfügen von Teilen) herstellbare Schiebergehäusekonstruktion₈ gekennzeichnet durch

   a) ein oberen und einen mit diesem fluchtenden unteren, allgemein zylinderrohrförmigen Gehäuseabschnitt für die Aufnahme eines darin entlang hin- und herbewegbaren S hieberkörpers,

   b) einen Einlaß- und einen Auslaßstutzen mit kreisförmigem. Querschnitt, der en Achsen sur Achse der rohrförmigen Gehäuseabschnitte unter rechtem Winkel angeordnet sind,

   c) einen die Gehäuseabschnitte untereinander verbindenden Mittelabschnitt von kugeliger Form mit einer oberen und einer unteren Öffnung₉ die mit den rohrförmigen Gehäuseabschnitten fluchten und derart dimensioniert sind, daß si© den freien Durchtritt des Schieberkörpers gestatt©n_s und mit zwei parallelen, kreisförmigen seitlichem Öffnungen für die Aufnahme der Stutzen und

   d) eine Reihe von ebenen, kreisförmigen Schweißnähten zur Befestigung und Abdichtung der rohrförmigen Gehäuseabschnitte und Stutzen an dem Mittelabschnitt.

   2. Schieber^iäusekonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und die untere Öffnung je eine kleinere Fläche einnehmen als der Querschnitt der mit diesen fluchtenden rohrförmigen Gehäuseabschnitte·

   3. SchiebergehäusekonstruktixHi nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und die untere Öffnung die Form verhältnismäßig schmaler Schlitze in dem Kugelkörper für die Aufnahme eines plattenartigen Schie-

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   berkörpers haben.

   k, ■ Schiehergehäusekonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stutzen in den zentralen Abschnitt hinein vorspringen.

   5. Schiebergehäusekonstruktion nach Anspruch k_f dadurch gekennzeichnet, daß

   a) die inneren Enden der Stutzen sieh in einem Abstand voneinander befinden_s der um ein geringes Maß größer als die Dicke des Schieberkörpers ist und an den inneren Enden Aussparungen für die Aufnahme von Schiebersitzfcingen gebildet sind.

   6. Schiebergehäusekonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem zentralen Abschnitt benachbarte Teil mindestens eines der rohrf örmig?, n, Gehäu«se— abschnitte eine verhältnismäßig große Wandstärke aufweist. '

   7. Schiebergehäusekonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ■

   a) die obere und die untere Öffnung allgemein kreisτ förmig und breit genug für die Aufnahme der rohrförmigen Gehäuseteile sind,

   b) die rohrförmigen Gehäuseabschnitte Teile eines einzigen zylindrischen Rohres sind, das sich vollständig durch den mittleren Abschnitt hindurch erstreckt, und

   c) dieses zylindrische Rohr zwei in bezug auf die Stutzen fluchtende Durchtrittsöffnungen aufweist.

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   Leerseits