DE2927080C2 - Kugelhahn mit geschweißtem Gehäuse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kugelhahn mit einem geschweißten Gehäuse, das aus zwei längs eines Großkreises mit durchlaufender Naht zusammengeschweißten im wesentlichen halbkugelförmigen Schalen besteht, die in diametraler Ausrichtung einen Einlaßkanal bzw. einen Auslaßkanal aufweisen, mit einem sphärischen Küken, das einen auf die Kanalachse ausgerichteten Durchgangskanal aufweist und mit zum Durchgangskanal senkrechter Drehachse gelagert ist, wozu mit den Schalen verbundene Lager Lagerungsvorsprünge auf gegenüberliegenden Seiten des Kükens aufnehmen, und mit im Bereich der EinmOndung des Einlaßkanals und des Auslaßkanals angeordneten abdichtend am Küken anliegenden Dichtungsringen.

Ein derartiger Kugelhahn ist bekannt (DE-OS 47 825). Hier verläuft die Naht, mit der die beiden Schalen zusammengeschweißt sind, in einer gegenüber der senkrechten Drehachse des Kükens um 25° geneigten Ebene. In die beiden Schalen sind ein Lagertopf bzw. eine Lagerhülse eingeschweißt, die nach außen über die Schale hinaus vorspringen und die Lagerungsvorsprün-Ee des Kükens aufnehmen, wobei durch die Lagerhülse eine Betätigungswelle für das Küken vorragt Die am Küken anliegenden Dichtungsringe sind in angeschweißten Anschlußstutzen festgelegt, die den Einlaßkanal bzw. den Auslaßkanal bilden.
Durch die geneigte Anordnung der Schweißnaht zwischen den beiden Schalen wird erreicht, daß die Schweißnaht außerhalb der Einschweißbereiche für den Lagertopf und die Lagerhülse wie auch der Anschluß-Stutzen verläuft, so daß eine durchlaufende Schweißnaht vorhanden ist die von Kreuzungsstellen oder T-förmigen Anschlüssen frei ist Dadurch wird die Sicherheit-der Schweißkonstruktion wesentlich verbessert. Dieser Vorteil wird jedoch durch den geneigten und gegenüber den Anschlußstutzen unsymmetrischen Verlauf der Schweißnaht erkauft, der das Legen der Schweißnaht ebenso wie ein späteres Auftrennen, das zu Wartungs- und Reparaturzwecken erforderlich werden kann, wesentlich erschwert Das gilt insbesondere bei einer zweckmäSigen Arbeitsweise mit feststehendem Schweißgerät oder Trenngerät und gegenüber diesem bewegten Gehäuse. Das Gehäuse muß dann um eine Achse gedreht werden, die von der Kanalachse verschiedeil ist.

Es ist allerdings ein Kugelhahn bekannt, dessen Gehäuse aus Hälften zusammengesetzt ist, die in der die Drehachse des Kükens enthaltenden Meridianebene verschweißt sind (GB-PS 12 14 708). In diesem Falle sind die beiden Gehäusehälften jedoch nicht mit einer durchlaufenden Naht, sondern durch zwei sich diametral gegenüberliegende Nähte verschweißt, die an ihren Enden in Ringnähte einmünden, mit denen Lagerungsteile für das Küken jeweils mit beiden Gehäusehälften verschweißt sind. Dadurch sind vier T-förmige Schweißnahtstellen gebildet, die — wie bereits angeführt — generell als Schwachstellen der Schweißkonstruktion gelten müssen. Es ist auch ersichtlich, daß bei diesem bekannten Hahn ein nachträgliches Öffnen oder Auftrennen des Gehäuses zu Überholungs-, Prüf- oder Reinigungszwecken noch aufwendiger und damit unwirtschaftlicher wird.

Schließlich ist es auch bekannt, bei einem Hahn mit geschweißtem Gehäuse auf nach außen vorspringende Gehäuseteile zur Lagerung des Kükens zu verzichten und dieses mit kurzen Lagerungsvorsprüngen zu versehen, die durch innenseitig am Gehäuse angeschweißte Lagerringe gelagert werden, wobei über dem einen Lagervorsprung des Kükens eine Gehäuseöffnung zur Durchführung eines Betätigungswerkzeugs vorgesehen ist (US-PS 38 69 108). Hier ist das Gehäuse jedoch nicht aus zwei Schalenhälften aufgebaut, es umfaßt vielmehr ein im wesentlichen zylindrisches Mittelstück, mit dem zwei schalenförmige Endstücke verschweißt sind. Dadurch werden insgesamt größere Schweißnahtlängen erforderlich, was wiederum sowohl den Herstellungsaufwand erhöht wie auch für die Sicherheit der Schweißkonstruktion, also die Druckfestigkeit und Dichtheit, ungünstig ist. Im übrigen ist hier ein nachträgliches öffnen des Gehäuses mit einem Ausbau des Kükens zum Zugänglichmachen seiner Lagerstellen nicht zu vertreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs beschriebenen Kugelhahn in seiner Herstellung zu vereinfachen und noch sicherer zu machen, ohne daß die Nachteile eines unsymmetrischen Schweißnahtverlaufs in Kauf genommen werden müssen, wobei sich das Gehäuse auch vergleichsweise einfach zu Wartungsoder Prüfzwecken auftrennen lassen soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

daß die beiden Schalen längs des Meridiankreises in der zur Kanalachse normalen und die Drehachse enthaltenen Ebene mit der durchlaufenden Schweißnaht verschweißt sind, die nur durch eine über dem einen Vorsprung angeordnete öffnung zur Durchführung eines Betätigungswerkzeugs zum Drehen des Kükens unterbrochen ist, daß die Lager jeweils aus Halbringen an den Innenumfangsflächen der Schalen zusammengesetzt sind, daß die Lagerungsvorsprünge des Kükens innerhalb des Schalenhohlraums enden und daß die Dichtungsringe is der Innenumfangsfläche der Schalen festgelegt sind.

Bei dieser Ausbildung läßt sich das Gehäuse mit einem Minimum an Schweißarbeit herstellen. Die beiden Schalen werden mit einer einzigen durchlaufenden Naht zusammengeschweißt Für die Druckfestigkeit bzw. Sicherheit ist nur eine einzige durchlaufende und symmetrisch angeordnete Schweißnaht von geringstmöglicher Lange und ohne Kreuzungs- oder T-Stellen verantwortlich. Lagerteile für das Küken in oder außerhalb der Schafenflächen, die entsprechende Aussparungen der Schalenflächen und zusätzliches Schweißen erforderlich machen, sind nicht vorhanden.

Auch können der Einlaß- und der Auslaßkanal an die Schalenhälften angeformt sein, so daß auch insoweit Schweißarbeiten entfallen. Da die miteinander zu verschweißenden Stirnflächen der beiden Schalen normal zur Kanalachse verlaufen, können die Schalenhälften mittels des Einlaß- bzw. des Auslaßstutzens am Support einer Drehbank befestigt und gedreht werden, um den Schweißvorgang an einer ortsfesten Stelle durchzuführen. Das vereinfacht die Schweißarbeit und ermöglicht den Einsatz von Automaten. In entsprechender Weise läßt sich auch die Schweißnaht auf der Drehbank mit einem Schneidwerkzeug wieder auftrennen, wenn dieses erforderlich wird.

Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung ist innerhalb des Gehäuses in der Meridianebene unter der Schweißnaht ein nur im Bereich der öffnung offener ringförmiger Unterlegstreifen von radial nach außen offenem im wesentlichen U-förmigem Querschnitt angeordnet, der an die eine Schale angeschweißt ist und in dessen Rinne durch die Öffnung ein Röntgenfilm zur radiologischen Schweißnahtprüfung einführbar ist.

Ein solcher Unterlegstreifen hat eine doppelte Funktion, indem er einerseits als Abschirmung verhindert, daß beim Schweißen Schweißmaterial unkontrolliert in den Kugelhahn fällt, und andererseits auf einfache Weise eine vollständige radiologische Schweißmhtprüfung ermöglicht. Die innerhalb des U-förmigen Unterlegstreifens gebildete Kammer ist ringförmig und schließt mit ihren Enden an die Gehäuseöffnung zur Durchführung des Betätigungswerkzeugs an. Es läßt sich daher sehr einfach ein Röntgenfilm einführen. Somit liefert auch der Unterlegstreifen einen Beitrag zur angestrebten hohen Sicherheit.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ventils;

Fig. 2 eine auseinandergezogene und vergrößerte perspektivische Teilansicht des U-förmigen, ringartigen Streifens im Ventil gemäß der Erfindung;

F i g. 3 einen vergrößerten Querschnitt durch das erfindungsgemäße Ventil.

Zum Herstellen des Ventilgehauses müssen zwei halbkugelförmige Hauben 1 und 2, die mit je einer entsprechenden zylindrischen Einlaß- und Auslaßöffnung 3 bzw. 4 versehen sind, längs ihrer Umfangsränder 5 und 6 zusammengeschweißt werden, wobei diese Umfangsränder gerade die kürzeste Umfangslinie bilden. Im Innern jeder Haube 1 und 2 sind in gleichen Abständen von der Achse m-m des Ventils und längs dieser Achse ausgerichtet zwei Paare Halbringe 7,8 bzw. 7', 8' festgeschweißt. Diese Halbringe sind so angeschweißt, daß ihre konkaven Flächen einander so zugewandt sind, daß beim Zusammenschweißen der beiden Hauben 1 und 2 die Halbringe 7 und 8 der Haube 1 mit den entsprechenden Halbringen T und 8' der Haube 2 zusammenpassen und zwei ringförmige Lager bilden.

Ein mit einem Durchlaß 10 ausgebildeter, kugelförmiger Schließkörper 9 wird so gedreht, daß seine diametral entgegengesetzten Enden senkrecht zur Ventilachse m-m verlaufen. Hierdurch werden in die beiden genannten ringförmigen Lager, die von den Halbringen 7-7' und 8-8' gebildet sind, zwei kreisförmige Vorsprünge 11 und 12 eingesetzt, die mit Innenringen 20 und 21 versehen sind, welche als Abwälzringe dienen sollen. Die ringförmigen Lager wirken also als Führungs- und Drucklager und steuern die Drehbewegung des Schließkörpers 9.

Das grundlegende Merkmal der kreisförmigen Vorsprünge 11 und 12 besteht darin, daß sie so geformt sind, daß sie nicht über die Kugeloberfläche vorstehen, sondern innerhalb derselben bleiben. Derjenige Bereich der Kugel, der über die Ebene α bzw. x' (am besten in F i g. 3 erkennbar) hinausragt, kann als zapfenartiges Glied ausgebildet werden, da dieser Bereich nicht zur Schaffung der leckdichten Anordnung mittels Schwimmringen 15 während der Drehbewegung um die Achse X-X' beiträgt.

Die Drehbewegung des Schließkörpers 9 wird mittels einer Betätigungsvorrichtung von außen veranlaßt, die auf eine im Schließkörper ausgebildete Kerbe 13 (siehe Fig. 1 und 3) einwirkt. Die Welle der Betätigungsvorrichtung erstreckt sich durch eine in den Wänden der

Hauben 1 und 2 entsprechend ausgebildete öffnung 14.
Gemäß Fig. 3 tragen die Schwimmringe 15 als Einsätze Abschlußdichtungen zwischen dem Schließkörper 9 und der zylindrischen Einlaß- bzw. Auslaßöffnung 3 bzw. 4.

Schließlich ist, wie am besten in F i g. 2 erkennbar, in der Nähe des Umfangsrandes 5 der Haube 1 und im Innern dieser Haube ein U-förmiger, ringartiger Streifen 16 angeschweißt. Der Streifen 16 ist so festgeschweißt, daß er über den Umfangsrand 5 hinausragt, und daß die von ihm gebildete Rinne 17 der Wand der Haube 1 gegenüberliegt. Wenn beide Hauben 1 und 2 zum Verschweißen zusammengebracht werden, ist folglich der Streifen 16 gerade unterhalb der Schweißzone angeordnet, und seine Rinne 17 bildet gemeinsam mit den Haubenwänden eine Begrenzung, die verhindert, daß Schweißmaterial ins Innere des Ventils fällt und die außerdem für den Einsatz eines photographischen Films benutzt werden kann, damit von der fertiggestellten Schweißnaht eine Radiographie erhalten werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kugelhahn mit einem geschweißten Gehäuse, das aus zwei längs eines Großkreises mit durchlaufender Naht zusammengeschweißten im wesentlichen halbkugelförmigen Schalen besteht, die in diametraler Ausrichtung einen Einlaßkanal bzw. einen Auslaßkanal aufweisen, mit einem sphärischen Küken, das einen auf die Kanalachse ausgerichteten Durchgangskanal aufweist und mit zum Durchgangskanal senkrechter Drehachse gelagert ist, wozu mit den Schalen verbundene Lager Lagerungsvorsprünge auf gegenüberliegenden Seiten des Kükens aufnehmen, und mit im Bereich der Einmündung des Einlaßkanals und des Auslaßkanals angeordneten, abdichtend am Küken anliegenden Dichtungsringen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schalen (1 und 2) längs des Meridiankreises in der zur Kanalachse (m-m) normalen und die Drehachse (X-X') enthaltenden Ebene mit der durchlaufenden Schweißnaht verschweißt sind, die nur durch eine über dem einen Vorsprung (11) angeordnete Öffnung (14) zur Durchführung eines Betätigungswerkzeugs zum Drehen des Kükens (9) unterbrochen ist, daß die Lager (7 und 7'; 8 und 8') jeweils aus Halbringen (7,7'; 8,8') an den Innenumfangsflächen der Schalen (1, 2) zusammengesetzt sind, daß die Lagerungsvorsprünge (11, 12) des Kükens (9) innerhalb des Schalenhohlraums enden und daß die Dichtungsringe (15) in der Innenumfangsfläche der Schalen (1,2) festgelegt sind.

2. Kugelhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gehäuses (1 und 2) in der Meridianebene unter der Schweißnaht ein nur im Bereich der Öffnung (14) offener ringförmiger Unterlegstreifen (16) von radial nach außen offenem im wesentlichen U-förmigem Querschnitt angeordnet ist, der an die eine Schale (1) angeschweißt ist und in dessen Rinne (17) durch die Öffnung (14) ein Röntgenfilm zur radiologischen Schweißnahtprüfung einführbar ist.