DE2406202C3

DE2406202C3 - Verfahren zum Herstellen einer korrosionsgeschützten, einen Metallkern aufweisenden scheibenförmigen Ventil-Absperrklappe und Folie zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2406202C3
Application number: DE19742406202
Authority: DE
Inventors: Hans 5161 Winden Valter
Original assignee: Schrupp & Co GmbH, 5240 Betzdorf; Zimmermann & Jansen GmbH, 5160 Düren
Filing date: 1974-02-09
Publication date: 1977-02-24

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer korrosionsgeschützten, einen Metallkern aufweisenden scheibenförmigen Ventil-Absperrklappe, die Ansätze zur Aufnahme einer Schwenkachse aufweist und die auf ihrer einen Seite annähernd eben sowie auf ihrer anderen Seite mit Versteifungsrippen ausgebildet ist, bei dem der Metallkern mit einer Schicht aus einem thermoplastischen Kunststoff ummantelt wird.

Beim Aufbau korrosionsgeschützter Absperrventile werden Gehäuse verwendet, deren freie Innenflächen durch Kunststoff gebildet sind, und in denen schwenkbar eine Ventil-Absperrklappe gehalten ist, die bei geringen Abmessungen sowie bei niedriger Druckbeanspruchung ganz aus Kunststoff bestehen kann, bei mittleren und größeren Nennweiten und/oder bei höherer Druckbeanspruchung aber aus Metall gebildet und mit einer fugenlosen Schicht aus Kunststoff gegen chemische Angriffe ummantelt ist (DT-OS 21 58 634).

Es ist aus der DT-AS 14 25 647 bekannt, die Ventil-Absperrklappe als kreisförmige, mit Gummi oder Kunststoff überzogene Metallscheibe auszubilden. Hierbei soll aber nicht die Metallscheibe selbst geschützt, sondern vielmehr an ihrem Umfange ein als elastische Dichtung vorgesehener Wulstrand ausgebildet werden. Während eine entsprechend geformte Gummiummantelung durch Aufvulkanisieren gebildet wird, können weichelastische Kunststoffe durch Anwenden entsDrechender Formen oder, insbesondere bei geringeren Abmessungen, durch Umspritzen verarbeitet werden. Sowohl Gummi als auch zur Abdichtung verwendete weichelastische Künststoffe erweisen sich den :m praktischen Gebrauche auftretenden Beanspruchungen nicht immer gewachsen und unterliegen der Erosion, wobei sich als nachteilig gezeigt hat, daß im Falle von Dichtungsschäden die gesamte Ventil-Absperrklappe erneuert werden muß.

Das Beschichten von Ventil-Absperrklappen nach der DT-OS 21 58 634 erfolgt durch Sintern kleiner Kunststoffteilchen. Um hierbei gleichmäßige Schichtdicken zu erhalten, sind kleine Krümmungsradien an dem Metallkern zu vermeiden, und zur Erzielung des gewünschten fugenlosen Überzuges ist das Sintern besonders sorgfältig durchzuführen.

Die Erfindung betrifft zudem eine scheibenförmige Folie aus dem Kunststoff zur Durchführung des Verfahrens.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Herstellungsverfahren für eine kunststoffummantelte Ventil-AbsperrkSappe aufzufinden, das mit geringem Aufwände und mit niedrigen Werkzeugkosten bei einer Typenreihe durchführbar ist, die von kleinen bis zu größten Nennweiten reicht und das sowohl mit großer Sicherheit einer absolut fugenlosen Überzug ergibt, als auch nur wenig ausgedehnte kritische Bereiche aufweist, die bei Abschluß der Herstellung zu überprüfen sind.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der Metallkern und/oder eine scheibenförmige Folie aus dem Kunststoff erwärmt und danach die Folie mittels Vakuum an die den Versteifungsrippen der Ventil-Absperrklappe zugeordneten Rippen des Metallkerns sowie, die Umfangsfläche des Metallkerns umschließend, an den ringförmigen Randbereich der der ebenen Seite der Ventil-Absperrklappe entsprechenden ebenen Seite des Metallkerns angedrückt wird, daß dann die Folie an der ebenen Seite des Metallkerns anschließend an den Randbereich parallel zur Umfangslinie des Metallkerns kreisförmig ausgeschnitten und schließlich mit einer eingepaßten, an der ebenen Seite des Metallkerns anliegenden Scheibe aus dem Kunststoff dicht verschweißt wird.

Damit wird mit relativ wenigen und verhältnismäßig einfach durchzuführenden Arbeitsgängen eine über den wesentlichen Teil der Fläche des Metallkerns absolut fugenlose Ummantelung erreicht, die als einzigen kritischen und gegebenenfalls zu überprüfenden Bereich einen kreisförmigen, definierten und damit sowohl herstellungs- als auch prüftechnisch beherrschbaren Nahtbereich aufweist.

Bewährt hat es sich, nach dem Andrücken der Folie an die ebene Seite des Metallkerns und nach d~m kreisförmigen Ausschneiden die Schnittfläche zur Bildung einer V-Naht spanabhebend durch Drehen anzufasen. Als nachahmenswert wurde erkannt, daß das erfindungsgemäße Verfahren mit einer scheibenförmigen Folie aus dem Kunststoff durchgeführt wird, deren Dikke 4 bis 16 mm beträgt.

Im einzelnen ist der Gegenstand der Erfindung anhand der folgenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

F i g. 1 in einem Querschnitt schematich einen in ein Preßwerkzeug eingelegten Metallkern einer Ventil-Absperrklappe mit einer auf diesen aufgelegten Folie aus Kunststoff,

F i g. 2 einen Ausschnitt, gemäß F i g. 1 in größerer Darstellung mit der Verformung des Randes der Folie,

F i g. 3 den Ausschnitt gemäß F i g. 2 mit der weiteren Verformung der Folie und

F i g. 4 im Querschnitt eine mit Kunststoff ummantelte Ventil-Absperrklappe.

Ein Preßwerkzeug weist ein Unterwerkzeug 1 auf, das eine ebene Auflagefläche 2 sowie, zentrisch zu dieser, einen Ringanschlag 3 hat (F i g. I). Der Pressenstempel 4 trägt eine mit einem Druckluftanschluß 5 ausgestattete Rohrkammer 6. Durch Federn 7 entlang von Führungen über die Auflagefläche 2 hinaus angehoben ist ein ringförmig ausgebildeter Niederhalter 8.

Zur Ummantelung eines Metallkerns 9 einer Ventil-Absperrklappe wird dieser mit seiner ebenen Grundfläche 10 auf die Auflagefläche 2 aufgebracht Der Durchmesser der Auflagefläche 2 unterschreitet den der ebenen Grundfläche 10.

Auf den Niederhalter 8 und die obere, mit Rippen 11 und Ansätzen 12 mit Bohrungen 13 für das Einsetzen einer Schwenkachse ausgestattete Fläche des Metallkerns 9 wird nunmehr eine scheibenförmige Folie 14 aufgelegt, die quadratisch abgeschnitten aus einem thermoplastischen, tiefziehbaren Kunststoff, der in einem nicht dargestellten Umluftofen auf die Arbeitstemperatur von 160 bis 200⁰C angewärmt ist. Die Folie 14 darf an keiner Stelle hinter die Konturen der Stirnfläche der Rohrkammer 6 zurücktreten.

Nach Aufbringen der Folie 14 wird der Pressenstempel 4 abgesenkt. Hierbei tritt zunächst die Stirnfläche der Rohrkammer 6 auf die Folie 14, preßt diese gegen den Niederhalter 8 und zieht mit fortschreitendem Hube den eingeklemmten Rand der Folie 14 mit nach unten.

Diese Bewegung kommt zum Stillstand, wenn der Niederhalter 8 durch den Ringanschlag 3 des Unterwerkzeuges 1 aufgefangen ist (F i g. 2). Die inneren Bezirke der Folie 14 legen sich hierbei über die Rippen 11, die Ansätze 12 sowie den Rand des Metallkerns 9, und um den Rand halsförmig geführt läuft die verformte Folie 14 zu ihrem zwischen der Rohrkammer 6 und dem Niederhalter 8 eingespannten Rand 15.

Nach Durchführung dieser Verformung wird der Druckluftanschluß 5 mit Preßluft beaufschlagt. Mittels der Preßluft wird jetzt über die gesamte obere Fläche des Metallkerns 9 einschließlich der Oberfläche der Rippen 11 und der Ansätze 12 die noch verformbare Folie 14 fest angepreßt, so daß sie sich den Konturen dieser oberen Fläche anpaßt und diese wiedergibt.

Ebenso umschließt die Folie 14 fest den Rand und wird im Bereiche zwischen dem Rand des Metallkerns 9 und dem Einspannbezirk zwischen der Stirnfläche der Rohrkammer 6 und dem Niederhalter 8 bis zur Flanke 16 des Unterwerkzeuges 1 durchgedrückt Hierbei wird auch eine ringförmige Randzone der ebenen Grundfläche 10 des Metallkerns 9 abgedeckt, und an der schräg verlaufenden Flanke 16 wird ein von dem Metallkern 9 abstehender Kragen 17 gebildet in dieser in F i g. 3 veranschaulichten Lage bleibt die Presse, bis die Folie 14 in der angegebenen Form erstarrt ist Das Auskühlen wird durch Kühlluft und Kühlwasser beschleunigt Die Verformbarkeit der Folie 14 ist derart, daß bei bereits vorgebohrten Bohrungen 13 für die Schwenkachse die Folie 14 bis in diese hineingezogen wird und sie auf ihrer Innenwandung mindestens im vorderen Bereiche zylindrisch auskleidet

Nach vollkommenem Erstarren der Folie 14 wird der Pressenstempel 4 angehoben und damit der von der Folie 14 eingehüllte Metallkern 9 freigegeben. Er wird abgenommen, und an der in F i g. 3 bezeichneten ringförmigen Schnittfläche 18 wird der Kragen 17 abgetrennt. Auf die nunmehr noch freie Innenzone der ebenen Grundfläche 10 des Metallkerns 9 wird eine dieser angepaßte kreisförmige Scheibe 19 aus dem Kunststoff gelegt, und durch eine Schweißnaht 20 werden der Bereich der Schnittfläche 18 und der Rand der Scheibe 19 miteinander fugenlos verschweißt. Eine derart ummantelte Ventil-Absperrklappe ist in F i g. 4 gezeigt Zur Erhöhung der Anschaulichkeit ist sie durch einen versetzten Schnitt dargestellt

Insbesondere bei Ventil-Absperrklappen für kleine Nennweiten können sich Schwierigkeiten beim Einpressen des Kunststoffes in die Bohrung 13 gemäß F i g. 4 ergeben. In solchen Fällen kann die Bohrung 13 nach Erstarren der Folie 14 sowie nach dem Einschweißen der Scheibe 19 nochmals aufgebohrt werden und anschließend mit einem exakter sitzenden Kunststoff-Hohlpfropfen verschlossen werden. Die Fugen können durch Verschweißen der aneinanderstoßenden Ränder abgedichtet werden, und es besteht die Möglichkeit, den Schweißbereich beliebig genau nachzuarbeiten, so daß er auch mittels Dichtungen zusätzlich abgedichtet werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

t. Verfahren zum Herstellen einer korrosionsgeschützten, einen Metallkern aufweisenden scheibenförmigen Ventil-Absperrklappe, die Ansätze zur Aufnahme einer Schwenkachse aufweist und die auf ihrer einen Seite annähernd eben sowie auf ihrer anderen Seite mit Versteifungsrippen ausgebildet ist, bei dem der Metallkern mit einer Schicht aus to einem thermoplastischen Kunststoff ummantelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallkern (9) und/oder eine scheibenförmige Folie (14) aus dem Kunststoff erwänrt und danach die Folie (14) mittels Vakuum an die den Versteifungsrippen der Ventil-Absperrklappe zugeordneten Rippen (11) des Metallkerns (9) sowie, die Umfangsfläche des Metallkerns (9) umschließend, an den ringförmigen Randbereich der der ebenen Seite der Ventil-Absperrklappe entsprechenden ebenen Seite des Metallkerns (9) angedrückt wird, daß dann die Folie (14) an der ebenen Seite des Metallkerns (9) anschließend an den Randbereich parallel zur Umfangslinie des Metallkerns (9) kreisförmig ausgeschnitten und schließlich mit einer eingepaßten, an der ebenen Seite des Metallkerns (9) anliegenden Scheibe (19) aus dem Kunststoff dicht verschweißt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmige Schnittfläche (18) der Folie (14) aus dem Kunststoff zur Bildung einer V-Naht spanabhebend durch Drehen angefast wird.
3. Scheibenförmige Folie aus dem Kunststoff zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Dicke 4 bis 16 mm beträgt.