DE2633185A1

DE2633185A1 - Verfahren zur herstellung einer anordnung aus ventilschaft, faltenbalg und ventildeckel

Info

Publication number: DE2633185A1
Application number: DE19762633185
Authority: DE
Inventors: Leonard Robert Holloway
Original assignee: Pegler Hattersley Ltd
Current assignee: Pegler Hattersley Ltd
Priority date: 1976-07-23
Filing date: 1976-07-23
Publication date: 1978-01-26

Description

GLAWE, DELFS, MOLL & PARTNER T PATENTANWÄLTE

DR.-ING. RICHARO GLAWE, MÖNCHEN DIPL.-INQ. KLAUS DELFS, HAMBURQ D1PL.-PHYS. DR. WALTER MOLL, MÖNCHEN DIPL.-CHEM. DR. ULRICH MENGDEHL, HAMBURQ

• MÖNCHEN 26 2HAMBURQ13

POSTFACH 37 POSTFACH2570 IIEBHERRSTR 20 ROTHENBAUM- LIEBHERRSTR. 20 CHAUSSEE58

TEL. (089) 22 65 48 _TEL. ₍₀₄₀₎ 4₁₀ 20 08

TELEX 52 25 05 TELEX 2129 21

MÜNCHEN

A 67

PEaLEE-HATTEESIEY LIMITED
Doncaster / England

Verfahren zur Herstellung einer Anordnung
aus Ventilschaft, Faltenbalg und Ventildeckel

Die Erfindung bezieht sich auf Ventile und insbesondere auf als balggedichtete Ventile bekannte Ventile, d.h. auf Ventile, bei denen ein flexibler, metallischer Faltenbalg befestigt ist in einer Stellung um eine Ventilspindel herum und zwischen dem Ventildeckel und dem Ende des Ventilschaftes, an dem der Ventilteller befestigt ist. Der Faltenbalg dient dazu, eine lecksichere Abdichtung zu schaffen, wodurch das Ventil z.B. verwendet werden kann unter Hochdruckbedin-

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BANK: DRESDNER BANK, HAMBURG, 4030448 (BLZ 20080000) ■ POSTSCHECK: HAMBURG 147607-200 - TELEGRAMM: SPECHTZtES

gungen und in Rohrleitungen, durch die toxische oder andere gefährliche Fluide hindurchgeleitet werden sollen.

Bei einem bekannten balggedichteten Ventil ist der mit daran angeschweißten Endringen versehene Faltenbalg an "Ventil-' Schaft und -Deckel angebracht, und zwar durch Anschweißen der Endringe an den Schaft und den Deckel.

Das Anschweißen des Faltenbalgs an die Endringe ist. allerdings ein relativ schwieriges Verfahren, da der Falten-■ balg im Vergleich zu den Endringen, obwohl er aus mehreren Metallfalten bestehen kann, ein gebrechlicher Bestandteil ist, in den beim Schweißen Löcher eingebrannt werden können, so daß dieser Bestandteil unbrauchbar gemacht wird. Es wird deshalb im allgemeinen von Ventilherstellern vorgezogen, einen vorgefertigten Faltenbalg mit Endringen von Spezialherstellern zu beziehen. , ...""-.

Die Ventilhersteller führen dann nur noch, die etwas weniger schwierige Aufgabe des Anschweißens der Endringe an den Ventil-Schaft und -Deckel beim Zusammenbau des Ventiles durch.

Es wurden auch sohön Versuche gemacht, den Faltenbalg
direkt an den Schaft und Deekel anzuschweißen. Bisher hat sich das jedoch als ein kostspieliges Verfahren erwiesen, da " beim Schweißen sehr leicht Löcher in den Faltenbalg eingebrannt werden können. Aus diesem Grund wurde das Verfahren

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bisher als unpraktisch angesehen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren zu schaffen, mit dem der Faltenbalg direkt an den Schaft und Deckel eines Ventiles befestigt werden kann, und damit ein Ventil zu schaffen, bei dem weniger Teile und weniger Schweißstellen als bisher benötigt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Anordnung aus Ventilschaft, Faltenbalg und Ventildeckel für ein balggedichtetes Ventil weist die Verfahrensschritte auf:

Ausbilden einer Balgkontaktoberfläche auf Schaft und Deckel, Anordnen des Faltenbalgs um den Schaft (oder den Deckel) herum, Anklemmen eines Endes des Faltenbalgs um die Kontaktfläche des Schaftes herum, nahe bei der Schweißlinie, mittels einer entfernbaren Mehrteilklammer aus hochwärmeleitfähigem Metall, Anschweißen des Faltenbalgs an den Schaft unter Verwendung eines Impulsschweißverfahrens mit niedriger zugeführter Wärmemenge, Anordnen des Deckels auf dem Schaft und des anderen Endes des Faltenbalges um die Kontaktfläche davon herum (oder Anordnen des Faltenbalgs um den Schaft herum), Anklemmen des Faltenbalgs in dieser Stellung, nahe bei der Schweißlinie, mit Hilfe einer Mehrteilklammer aus hochwärmeleitfähigem Metall und Wiederholung des Schweißvorganges, um den Faltenbalg an den Ventildeckel anzuschweißen, und Entfernen der Klammern, so daß eine Anordnung mit möglichst wenig Teilen und Schweißlinien entsteht.

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Erfindungsgemäß wird weiterhin eine Anordnung aus Ventilschaft, Faltenbalg und Ventildeckel für ein balggedichtetes Ventil vorgesehen, das aufweist einen Deckel, der eine den Balg aufnehmende Ausbildung mit einer Oberfläche, über die eine Endmanschette des Faltenbalgs paßt, und eine Stoßlippe aufweist, gegen die ein Ende des Balgs zur Anlage kommt, und einen Ventilschaft, der an seinem den Ventilteller aufnehmenden Endbereich einen Plansch auf v/eist, über den das andere Ende des Balgs paßt, wobei der Flansch an der Schweißlinie und von dem Deckel weggerichtet eine Schweißlippe aufweist und wobei eine Schweißstelle an der Stoßlippe des Deckels und der Schweißlippe des Schaftes besteht, die den Balg direkt an den Schaft und den Deckel befestigt und die durch eingangsgesteuerte Mederwärme-Schweißtechnik ausgebildet wird.

Vorzugsweise werden die Schweißnähte zwischen dem Faltenbalg und dem Schaft bzw. Deckel durch örtliches Schmelzschweißen des Faltenbalgs an den Schaft und den Deckel an den Schweißstellen ausgebildet.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher beschrieben. Diese zeigt, teilweise im Querschnitt und teilweise weggebrochen, eine erfindungsgemäße Anordnung.

In der folgenden Beschreibung wird nur auf die Teile eines balggedichteten Ventils Bezug genommen, die für die Erfindung wesentlich sind, da solche Ventile an sich bekannt sind.

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In der Zeichnung ist eine Anordnung aus Ventilschaft, Faltenbalg und Ventildeckel dargestellt. Der Ventildeckel 10 weist die allgemein bekannte Form auf, mit Ausnahme des Endbereiches, an dem der Faltenbalg 11 befestigt wird. Dieser Endbereich des Deckels 10 weist einen kreisförmigen Zentrieransatz oder Zapfen 12 auf, um den das Manschettenende 11a des Faltenbalgs eingepaßt werden soll. Am Drehzapfen 12 ist an einer Stelle etwas vom äußeren Ende versetzt eine Stoßlippe vorgesehen. Der Ventilschaft 14 weist an seinem Ende zur Aufnähme des Ventiltellers (nicht gezeigt) einen Flansch 15 auf, der in eine Einkerbung in dem Ventilteller eingepaßt ist. Im Abstand dazu ist ein weiterer, einen größeren Durchmesser aufweisender Flansch 16 vorgesehen, um den eine Manschette 11b des Faltenbalgs angeordnet werden kann. Der Flansch 16 weist eine Umfangslippe 17 auf, die sich zum Flansch 15 hin erstreckt. Der Faltenbalg 11 wird durch entsprechende Schweißnähte 18 und 19 an den Flansch 16 und den Zentrieransatz 12 befestigt. In der Figur ist nur ein Teil der Schweißnaht dargestellt, so daß die Form der Stoßlippe 13 des Zentrieransatzes 12 und die Umfangslippe 17 des Flansches vor dem Schweißvorgang gesehen werden können. Die ursprüngliche Form dieser Teile ist in der linken Hälfte der Zeichnung dargestellt. Die Schweißstellen sind, wie es aus der rechten Hälfte der Zeichnung ersehen werden kann, an den äußersten Enden des Faltenbalgs ausgebildet. Wie in der Zeichnung bei A und B ersehen werden kann, wird die erste Einfaltung an beiden Enden des Faltenbalges entsprechend durch den Zentrieransatz 12

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und den Plansch 16 gestützt, um eine ausreichende Festigkeit des Faltenbalges in diesen Bereichen sicherzustellen.

Beim Zusammenbau der Teile des oben beschriebenen Ventiles und um sicherzustellen, daß bei dem Schweißvorgang keine Löeher im Faltenbalg erzeugt werden, wird um den Faltenbalg herum eine Wärmesenke entfernbar befestigt. Die dabei verwendete Schweißtechnik ist ein impulsgesteuertes ITiederwärme-Schweißverfahren, wie etwa eine "impulsgesteuerte TIGr"-Technik.

Beim praktischen Gebrauch wird vorteilhafterweise eine mehrteilige Wärmesenke verwendet, wobei eine derartige durch die gestrichelten Linien 20 in der Zeichnung dargestellt ist. In ihrer einfachsten Form besteht die Wärmesenke aus zwei halbkreisförmigen Elementen aus Kupfer, die um den Faltenbalg herum derart angeordnet sind, daß sie in der ITähe der Schweißlinie enden. Vorteilhafterweise wird die Schweißstelle zwischen dem Ventilschaft und dem Faltenbalg.zuerst ausgebildet, wobei die Teile der Wärmesenke um den Faltenbalg herum angeordnefeund so zusammengepreßt werden, daß nicht nur der FaI-tenbalg mit Ausnahme seines Endbereiches, an dem die Sohwei-

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ßung vorgenommen werden soll, umhüllt wird, sondern daß der Balg auch in seiner Stellung um den Flansch 16 des Schaftes herum festgehalten wird. Bei festgeklammerter Wärmesenke wird an der Lippe 17 des Flansches eine Schweißnaht ausgebildet, wobei die Schweißwärme über die Wärmesenke abgeleitet wird,

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so daß die Möglichkeit eliminiert wird, daß der Faltenbalg an irgendeinem anderen Punkt als an der Schweißlinie geschmolzen wird.

ITach Anschweißen des Balges an den Flansch des Schaftes wird die Wärmesenke entfernt, der Deckel 10 um den Schaft herum angeordnet und so positioniert, daß das Ende der Manschette 11a gegen die Stoßlippe 13 stößt. Die V.ärmesenke wird nun um den Faltenbalg herum am Deckelende angeordnet und um den Zentrieransatz 12 und das Manschettenende 11a des Balges herum festgeklammert, so daß damit der Faltenbalg in der richtigen Stellung auf dem Deckel gehalten wird. Die Schweißnaht 19 wird dann hergestellt.

Zusätzlich zur Wärmeleitung stellt die Wärmesenke durch ihre Klammerwirkung sicher, daß zwischen Faltenbalg und Schaft bzw. Deokel ein enger Kontakt gehalten wird, der für eine fehlerfreie Schweißung wichtig ist. Damit wird auch ermöglicht, daß die Abmessungen an den Manschettenenden 11a und 11b des Faltenbalges und die entsprechenden Durchmesser des Schaftes und des Deckels normale Toleranzen aufweisen. Bei der Verwendung von Manschettenenden des Faltenbalgs mit engeren Toleranzen wäre ein zusätzlicher Bearbeitungsvorgang erforderlich, dessen Kosten die Anwendbarkeit des neuen Verfahrens erheblich beeinträchtigen würden.

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Bei örtlichem Schmelzschweißen des Faltenbalges an den Schaft bzw. den Deekel müssen keine herkömmlichen abschmelzbaren Schweißelektroden, d.h. Schweißstäbe verwendet werden.

Die wie oben beschrieben hergestellte Anordnung wird in den Ventilkörper in herkömmlicher Art und Weise eingesetzt.

Es wurde herausgefunden, daß durch die Ausbildung der Oberflächen auf dem Schaft und dem Deckel in der oben beschriebenen Art und Weise und durch die Verwendung einer impulsgesteuerten Niederwärme-Schweißung und einer Wärmesenke die Gefahr der Perforation des Faltenbalgs beim" Schweißvorgang vermieden werden kann.

Die oben beschriebene Anordnung hat im Vergleich zu der üblichen Konstruktion den Vorteil, daß keine Teilmontage von Faltenbalg und Endringen vor dem Schweißen an den Schaft und den Deckel vorgenommen werden muß und daß damit die für die Konstruktion des Ventils benötigte Zahl der Einzelteile vermindert werden kann und ebenso die Zahl der Schweißvorgänge.

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-Al- Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung aus Ventilschaft, Faltenbalg und Ventildeckel für ein balggedichtetes Ventil, dadurch gekennzeichnet , daß es die Verfahrensschritte aufweist:

Ausbilden einer Balgkontaktoberfläche auf Schaft (14) und Deckel (10),

Anordnen des Faltenbalgs (11) um den Schaft (14) (oder den Deckel (10)) herum,

Anklemmen eines Endes des Faltenbalgs um die Kontaktfläche des Schafts (14) herum, nahe bei der Schweißlinie, mittels einer entfernbaren Mehrteilklammer (20) aus hochwärmeleichtfähigem Metall,

Anschweißen des Faltenbalgs (11) an den Schaft (14) unter Verwendung eines Impulsschweißverfahrens mit niedriger zugeführter Wärmemenge,

Anordnen des Deckels (10) auf dem Schaft (14) und des anderen Endes des Faltenbalgs (11) um die Kontaktfläche davon herum (oder Anordnen des Faltenbalgs (11) um den Schaft (14) herum),

Anklemmen des Faltenbalgs (11) in dieser Stellung, nahe bei der Schweißlinie, mit Hilfe einer Mehrteilklammer (20) aus hochwärmeleitfähigem Metall und

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ORIGINAL. INSPECTED

Wiederholung des Schweißvorganges, um den Faltenbalg (11) an den Ventildeckel (10) anzuschweißen, und Entfernen der Klammern, so daß eine Anordnung mit möglichst wenig !'eilen und Schweißlinien entsteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zusätzlich der Verfahrenssehritb des örtlichen Schtaelzschweißens des Faitenbalgs (11) an den Schaft (14) und an den Deckel (10) an dex. Schweißstellen vorgesehen wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gelee η nze lehnet , daß als zusätzliche Verfahrensschritte vorgesehen sind die Ausbildung von Hansehettenendabschnitten (11a, 11b) am Faltenbalg (11), bevor dieser auf dem Schaft (14) und dem Deckel (1Ü) angebracht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß als zusätzliche Verfahrensschritte vorgesehen sind die Ausbildung von Abschnitten auf dem Schaft (14) und dem Deckel (10) zur Aufnahme des Faltenbalgs (11), um Schweißstellen und Stützflächen für die letzte äußerste Faltung des Faltenbalgs (11) zu schaffen.

5. Anordnung aus Ventilschaft, Faltenbalg und Ventildeckel für ein balggedichtetes Ventil, dadurch gekennzeichnet , daß es aufweist einen Deckel (10),

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der eine den Balg aufnehmende Ausbildung (12) mit einer Oberfläche, über die eine Endmanschette (11a) des Faltenbalg (11) paßt, und eine Stoßlippe (IJ5) aufweist, gegen die ein Ende des Balgs (11) zur Anlage kommt, und einen Ventil-" DCiiaft (1.4) > der an seinem den Ventilteller aufnehmenden Endbereich einen Flansch (15) aufweist, über den das andere Ende des Balgs paßt, \.'obei der Flansch (15) an der Schweißlinie und von; Deckel weggerichtet eine Flanschlippe aufweist und eine Schweißstelle an der Stoßlippe (13) des Deckels (1O) und der Schweißlippe (17) des Schaftes besteht, die den Balg (11) direkt an den Schaft (14) und den Deckel (10) befestigt und die durch eingangsgesteuerte ITiederwärme-Sclr.veißtechnik gebildet wird.

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