DE2747847A1

DE2747847A1 - Ventil

Info

Publication number: DE2747847A1
Application number: DE19772747847
Authority: DE
Inventors: Marvin G Combes; Harold T Ray
Original assignee: Grove Valve and Regulator Co
Current assignee: Grove Valve and Regulator Co
Priority date: 1976-10-29
Filing date: 1977-10-26
Publication date: 1978-05-03
Also published as: FR2369483A1; JPS5355523A; CA1066260A; FR2369483B1; GB1573227A; IT1093065B

Description

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GROVE VALVE AND REGULATOR COMPANY 6529 Hollis Street, Oakland, California, V.St.A.

Ventil

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Die Erfindung betrifft ein Ventil.

Ventilkörper mit zylindrischer Form werden gewöhnlich durch Gießen hergestellt. Es hat sich jedoch als vorteilhaft gezeigt, Ventilkörper aus gewalztem Stahlblech herzustellen. Stahlblech ist billiger als Guß, es hat gleichmäßige Eigenschaften und Dicken, es ist frei von Schlackeneinschlüssen oder anderen Gießfehlern, das Material kann voruntersucht werden vor der Verwendung im Herstellungsverfahren und ein Ventil aus Stahlblech ist wesentlich leichter als ein gegossenes Ventil gleicher Festigkeit. Bei der Formgebung eines zylindrischen Ventils aus Stahlplatten oder Rohren ist es jedoch erforderlich, zylindrische Naben oder Büchsen, oder Rohrstutzen an den zylindrischen Körper anzuschweißen und die Verbindungsnaht zwischen zwei sich schneidenden Zylindern ist nicht eben, weshalb es effektiv unmöglich ist, die Schweißung mit Hilfe bekannter automatischer Schweißmaschinen vorzunehmen. Manuelles Schweißen dagegen würde die Herstellungskosten beträchtlich erhöhen. Ferner ist die Schnittlinie zweier Zylinder ein Bereich hoher Beanspruchung und es ist daher erwünscht, einen gleichmäßigen kerbfreien Übergang zu schaffen, der nicht möglich ist, wenn dort sich eine Schweißnaht befindet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen zylindrischen Ventilkörper aus gewalzten Blechen zu schaffen, an den zylindrische Stutzen mit Hilfe automatischer Schweißmaschinen angeschweißt werden können.

Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung von Ventilkörpern mit Stutzen geschaffen werden, das nur eine mini male Schweißzeit erfordert.

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Schließlich sollen Herstellungszeit und Kosten gespart werden.

Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch einen Ventilkörper mit einer kreisförmigen öffnung, wobei das die öffnung umgebende Metall nach außen gezogen oder geschmiedet ist, um einen Stutzen zu bilden. Das äußere ringförmige Ende des Stutzens liegt in einer Ebene, so daß ein anderer Stutzenteil oder Rohrteil längs der kreisförmigen Enden des ausgezogenen Stutzenteiles in einer automatischen Schweißmaschine angeschweißt werden kann. Der Rohrteil, der an den ausgezogenen oder nach außen geschmiedeten Stutzen oder Bund angeschweißt wird kann mit Hilfe einer Stumpfverbindung geschweißt werden, um eine Fortsetzung des geschmiedeten Bundes zu bilden, oder er kann in diesen eingesetzt sein, so daß er sich von der Innenseite des Ventilkörpers zu einem äußeren Ende erstreckt, an dem beispielsweise eine Rohrleitung angeschlossen werden kann. Bei einem zylindrischen Ventilkörper hat die öffnung zunächst eine ovale Form, wobei die Hauptachse des Ovals parallel zur Achse des zylindrischen Abschnittes verläuft. Hierdurch hat man mehr Metall längs den Seiten, um die Krümmung des Ventilkörpers zu kompensieren und zu erreichen, daß die Enden des geschmiedeten Bundes oder Stutzens sich nach außen bis zu derselben Ebene erstrecken wie das Metall an den Enden der Hauptachse des Ovals. Die Ventilkörper können in zwei oder mehr Abschnitten gebildet werden, z.B. aus Halbzylindern, die zusammengeschweißt werden, nachdem die Bundteile geschmiedet oder in anderer Weise geformt worden sind.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

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Fig. 1 ein Schrägbild eines Schieberventils nach der Erfindung zeigt.

Fig. 2 zeigt einen senkrechten Schnitt des Schiebcrventiles nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt einen Schrägschnitt eines halbzylindrischen Ventilkörperabschnittes vor dem Schmieden.

Fig. 4 zeigt scheiuatisch den Schmiedevorgang.

Fig. 5 zeigt im Schrägbild den halbzylindrischen Ventilkörperabschnitt nach dem Schmieden.

Fig. 6 zeigt in einem vertikalen Schnitt einen zylindrischen Ventilkörper im Laufe des Herstellungsverfahrens.

Fig. 7 ist ein Schnitt längs der Linie 7-7 von Fig. 6.

Fig. 8 zeigt in einem vertikalen Schnitt eine weitere Ausführungsform eines zylindrischen Ventilkörpers.

Fig. 9 ist ein Schnitt längs der Linie 9-9 von Fig. 8.

Fig. 10 zeigt schematisch eine weitere Methode zum Ausformen des Bundes oder der Stutzen.

Fig. 11 zeigt einen Schnitt eines rechteckigen Ventilkörpers nach der Erfindung.

Das Schieberventil nach Fig. 1 umfaßt einen zylindrischen Ventilkörper 12 mit nach außen geführten, z.B. geschmiedeten Ansätzen 14 oder Stutzen, an denen zylindrische Bunde 16 bei 18 angeschweißt sind. Die oberen und unteren Verschluß-

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platten 2O, 22 sind aus Gründen der Einfachheit ebene kreisförmige Teile aus Stahlplatten oder dergleichen und sie sind an den Enden des Ventilkörpers 12 durch Schweißungen 24 und 25 befestigt. An der oberen Verschlußplatte 20 ist mit Hilfe von Schrauben 26 eine Deckelplatte 27 mit rechteckiger Form befestigt. Ein Schaftgehäuse 28 ist oben an der Deckelplatte angeschraubt und ein Ventilschaft 3O ist verschiebbar in der Deckelplatte 27 und in der Basis 32 des Gehäuses 28 aufgenommen.

Gemäß Fig. 2 haben die Rohrstutzen 16 geeignete Mittel zum Anschluß an eine nicht gezeigte Rohrleitung, beispielsweise angeschrägte Enden 34 für eine Schweißverbindung. An den inneren Enden der Stutzen 16 sind Sitzringe 36 mit geeigneten Dichtungen 38 in Aussparungen 40 aufgenommen. Ein Schieber 42 ist am unteren Ende des Schaftes 30 durch geeignete Mittel 44 befestigt, die eine begrenzte Bewegung in Richtung der Rohrachse zulassen, so daß eine Anpassung an die Sitzringe 36 erfolgen kann. Vorzugsweise sind innere Verstärkungsglieder 45, wie z.B. Stahlplattenabschnitte, im Innern des Ventilkörpers 12 angeschweißt, um seitliche Verformungen oder Kräfte aufgrund des Innendruckes aufzunehmen .

Die obere Verschlußplatte 20 ist mit einem rechteckigen oder langgestreckten Schlitz 46 versehen, der etwas länger ist als die Breite des Schiebers 42 und gerade breit genug, um eine Installation der Sitzringe 36 und des Schiebers durch die öffnung zuzulassen und auch einen Ausbau und die Wartzung zu ermöglichen. Eine Bohrung 48 im Deckel 27 nimmt verschiebbar den Schaft 30 auf und geeignete Dichtungen 50 sind vorgesehen, um den Aufbau flüssigkeitsdicht oder gasdicht zu machen.

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Oben auf dem Gehäuse 28 ist eine Ventilbetätigungseinrichtung montiert, beispielsweise eine Kegelradeinrichtung zum Heben und Senken des Schaftes 30, um den Ventilschieber 42 zwischen seiner offenen Position (Fig. 2) und seiner geschlossenen Position zu bewegen, wobei der nicht durchlöcherte Teil des Schiebers auf den Sitzringen 36 aufsitzt. In den Figuren 3 bis 7 ist eine Herstellungsmethode für den Ventilkörper 12 nach den Fig. 1 und 2 gezeigt. Der Ventilkörper kann, wie dargestellt, aus halbzylindrischen Abschnitten 12a bestehen, die durch Walzen einer Stahlplatte hergestellt werden. Eine ovale öffnung 52 ist in die Platte geschnitten, wobei die Hauptachse M des Ovals vertikal verläuft, d.h. parallel zur Achse des halbzylindrischen Abschnittes. Der Abschnitt 12a wird dann in ein Gesenk gebracht und ein Stößel R mit kreisförmigem Querschnitt wird nach unten getrieben, wie durch Pfeile in Fig. 4 angedeutet ist, um das Metall rund um die ovale öffnung 52 nach außen zu treiben, wie durch gestrichelte Linien in Fig. 4 gezeigt ist, um einen Ventilkörperabschnitt 12a mit nach außen gezogenen oder geschmiedeten Nabenteilen 14 zu schaffen, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Da das Metall, das entfernt von der Hauptachse M sich befindet, weiter nach außen getrieben werden muß, um in der gemeinsamen Ebene zu endigen, wird die Öffnung 52 ursprünglich als Oval ausgebildet, mit einer Form und Abmessungen, um die Krümmung des halbzylindrischen Ventilkörperabschnittes, die durch die Biegeradien bestimmt ist, zu kompensieren. Es kann ferner erwünscht sein, die Außenflächen 15 (Fig. 6) der Naben zu bearbeiten, um sicherzustellen, daß die Schweißnaht 18 eben ist, wenngleich die Außenfläche 15 selbst konisch sein kann, um eine bessere Schweißung zu ermöglichen.

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Die zylindrischen Nabenteile 16 werden bearbeitet, um die Aussparungen 40 für die Sitzringe zu schaffen, ebenso die Anschrägung 34 für die Rohrleitung und sie werden dann in den Ventilkörper 12 bei 18 eingeschweißt längs des ebenen äußeren Endes 15 des geschmiedeten Teiles und vorzugsweise bei 19 längs der Innenseite des Abschnittes 14. Die Schweißnaht 18 ist kreisförmig und liegt in einer Ebene, weshalb sie in einer automatischen Schweißmaschine hergestellt werden kann.

Entweder ehe oder nachdem die Nabenabschnitte 16 angeschweißt werden, werden die halbzylindrischen Abschnitte 12a und 12b bei 54 längs komplementärer Ränder zusammengeschweißt, um einen vollständigen zylindrischen Körper zu bilden. Die Verstärkungsglieder 45 können wie erforderlich angeschweißt werden, worauf die obere und untere Endplatte 20 und 22 bei 24 und 25 entsprechend angeschweißt wird.

Nach den Fig. 8 und 9 kann, wenn gewünscht, der äußere Nabenabschnitt 56 einfach in Form einer Stumpfverbindung 58 oder eines StumpfStoßes an den geschmiedeten Nabenabschnitt 14 angeschweißt werden, wobei wiederum die Schweißnaht 58 kreisförmig ist und in einer Ebene liegt. Danach können zusätzlich innere Nabenabschnitte 60 mit Sitzringhalterungen 62 an die Innenseite der Nabe längs der Verbindungsnaht 64 angeschweißt werden. Auch bei dieser Ausführungsform werden die halbzylindrischen Abschnitte 12a und 12b längs der Verbindungslinie 54 zusammengeschweißt, um einen zylindrischen Körper zu bilden.

In Fig. 10 ist ein Verfahren zur Herstellung der Nabenabschnitte 14 aus einem zylindrischen Teil, wie z.B. einem

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Rohrabschnitt, dargestellt. Ein Stempel P ist beweglich und ausbaubar am E;nde einer hydraulischen Zugeinheit 60 oder dergleichen angebracht, so daß der Stempel P in das Ende des Rohres eingesetzt werden kann. Die Zugeinheit 16 wird in eine Öffnung eingesetzt und eine Mutter 6 2 wird auf das Ende aufgeschraubt. Nachdem der Nabenteil geformt ist, mit einer im wesentlichen ebenen äußeren Fläche 18a, wird das Zugteil gelöst und umgekehrt und nachdem das Rohr um 180° gedreht wird, wird die andere Nabo gezogen.

Wenn gewünscht, kann dieses Verfahren verwendet werden, um Nabenteile für rechteckige kastenförmige Ventilkörper zu schaffen (Fig. 11). In diesem Fall wird der Ventilkörper vorzugsweise zunächst in Form von zwei kanalförmigen Teilen 66a und 66b gebildet, wobei eine kreisförmige öffnung 68 in jedes der beiden eingeschnitten ist. Danach werden die Abschnitte 66a und 66b gleichmäßig um die Öffnung 68 ausgedrückt oder ausgezogen, um die Naben 70 zu formen, die mit geeigneten Mitteln, z.B. Flanschen 72, versehen sind, so daß sie geeignet mit einer nicht-gezeigten Rohrleitung verbunden werden können. Geeignete Sitzringträger 73 werden im Innern rund um die Strömungskanäle durch die Naben 70 geschweißt. Schließlich wird eine Bodenplatte 74 angeschweißt und falls gewünscht, werden eine oder mehr Verstärkungsrippen 76 an den Ventilkörper geschweißt.

Die Erfindung betrifft somit einen Ventilkörper mit einer öffnung für einen Durchflußkanal. Das Metall des Körpers wird nach außen gedrückt oder gezogen, rund um die öffnung, um einen Nabenteil mit einem ringförmigen Ende zu erzeugen, das in einer einzigen Ebene liegt, um das Anschweißen eines anderen Nabenteils oder Rohrteils mit automatischen

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Schweißmaschinen zu ermöglichen. Bei einem zylindrischen Ventilkörper ist die Ströinungsöffnung ursprünglich oval, wobei ihre Hauptachse parallel zur Achse des Zylinders verläuft. Hierdurch sammelt sich mehr Metall längs den Seiten, um die Krümmung des Ventilkörpers zu kompensieren, um sicherzustellen, daß das ringförmige äußere Ende jeder Nabe in einer einzigen Ebene liegt.

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Claims

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Patentansprüche

(1. Ventil, gekennzeichnet durch einen Ventilkörper aus Platten oder Blech mit einer kreisförmigen öffnung, einem integralen Nabenabschnitt, der um diese öffnung ausgezogen ist und ein ringförmiges Ende hat, das im wesentlichen in einer Ebene parallel zur Achse des Ventilkörpers liegt und durch einen ringförmigen Nabenansatz, der an den integralen Nabenteil in dieser gemeinsamen Ebene angeschweißt ist.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der ringförmige Nabenansatz ein zylindrisches Rohr ist, das in den integralen Nabenteil eingeschoben und an dessen Ende angeschweißt ist.
3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der zylindrische Nabenansatz sich einwärts erstreckt und an seinem inneren Ende Einrichtungen aufweist, um einen Dichtring aufzunehmen .
4. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der ringförmige Nabenansatz an das Ende des integralen Nabenteils angeschweißt ist, um eine Verlängerung von diesem zu bilden.
5. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilkörper eine gekrümmte Form hat sowie einen zweiten gekrümmten

Abschnitt aufweist, der durch Schweißungen mit ihm verbunden ist.
6. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilkörper gekrümmt ist und ein Verstärkungsglied aufweist, das an gegenüberliegenden Enden an die konkave Innenfläche des Ventilkörpers benachbart zu dem integralen Nabenabschnitt angeschweißt ist.
7. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilkörperabschnitt ein kanalförmiges Teil ist, daß ein zweiter kanalförmiger Teil vorgesehen ist und daß die beiden kanalförmigen Abschnitte miteinander verbunden sind, um einen Ventilkörper von im wesentlichen rechteckigem horizontalem Querschnitt zu bilden.
8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Teile durch Schweißnähte miteinander verbunden sind.
9. Verfahren zur Herstellung eines Ventiles nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß ein Ventilkörperabschnitt aus Blech oder einer Metallplatte mit einer Öffnung darin gebildet wird, daß das Material rund um die öffnung nach außen gezogen wird, um einen im wesentlichen zylindrischen integralen Nabenteil zu bilden, daß der Ventilkörperabschnitt so bearbeitet wird, daß das äußere ringförmige Ende des Nabenabschnittes im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegt, und daß ein kreisförmiger Nabenansatz an das ringförmige Ende angeschweißt wird.

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10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Ventilkörperabschnitt gebogen ist, dadurch gekennzeichnet , daß er mit einer ovalen Öffnung vor dem Ausziehen versehen wird, wobei die Hauptachse der Öffnung parallel zur Achse des Ventilkörperabschnittes verläuft.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilkörperabschnitt an den Enden des integralen Nabenteiles bearbeitet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß der gekrümmte Ventilkörperabschnitt auf eine konkave Grundplatte aufgesetzt wird, wobei die ovale öffnung oberhalb dieser liegt und innerhalb einer im wesentlichen kreisförmigen Öffnung in der Grundplatte angeordnet ist, und daß durch die ovale Öffnung ein im wesentlichen kreisförmiger Stempel hindurchgezogen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß der gekrümmte Ventilkörperabschnitt halbzylindrisch ist,und daß ein zweiter halbzylindrischer Ventilkörperabschnitt gebildet wird und längs seinen Seiten mit dem ersten Abschnitt zusammengeschweißt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Nabenansätze zylindrische Nabenverlängerungen bilden und Ventilsitzringe an ihren inneren Enden aufweisen, und daß die zylindrischen Nabenverlängerungen in die integralen Nabenteile eingesetzt und längs ihrer Außenflächen

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mit den Enden dieser integralen Nabenteile verschweißt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilkörperabschnitt ein geschlossenes gekrümmtes Teil ist, daß ein Paar gegenüberliegender ovaler öffnungen in diesen Abschnitten ausgebildet wird, daß ein Stempel in diesem Abschnitt angeordnet und sukzessive durch die gegenüberliegenden öffnungen gezogen wird, um das Material rund um die Öffnungen nach außen zu drücken.

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