DE4033226A1 - Prodn. of rotating valve gate with curved passages - is achieved by machining passages in two half-blocks, joining, and finish grinding circumference of gate - Google Patents

Prodn. of rotating valve gate with curved passages - is achieved by machining passages in two half-blocks, joining, and finish grinding circumference of gate

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DE4033226A1 DE19904033226 DE4033226A DE4033226A1 DE 4033226 A1 DE4033226 A1 DE 4033226A1 DE 19904033226 DE19904033226 DE 19904033226 DE 4033226 A DE4033226 A DE 4033226A DE 4033226 A1 DE4033226 A1 DE 4033226A1
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Abstract

The shut-off or re-routing valve has curved passages in the gate suitable for cleaning by the traverse of a pig. In a cylindrical gate the curved passages (3,3') lie in a plane perpendicular to the rotational axis (2). The gate is produced in two halves (1a,1b). The curved passages are machined from the solid in each half on an NC controlled milling machine. Other features such as the seating for shaft (9) are machined at the same time. Depending on the material of the gate, the two halves are joined and sealed by brazing, adhesive or screws. Finally the circumference (6) is finished to size by grinding. USE/ADVANTAGE - Can be used for cylindrical or spherical gates. gates can readily be produced to close limits of accuracy in difficult to machine materials.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines zylindrischen oder kugelförmigen Schaltorgans einer insbesondere molchbaren Absperr- oder Umlenkarmatur, das mindestens einen bogenförmigen Durchgang aufweist, dessen Mittellinie in einer rechtwinklig zur Drehachse des Schalt­ organs verlaufenden Ebene liegt.The invention relates to a method of manufacture a cylindrical or spherical switching element one in particular piggable shut-off or deflection valve, the has at least one arcuate passage, the Center line in a right angle to the axis of rotation of the shift organ level.

Die bekannten zylindrischen Schaltorgane dieser Art werden in der Weise hergestellt, daß ein oder mehrere gebogene Rohrstücke innerhalb eines mit Einlaß- und Auslaßöffnungen versehenen Hohlzylinders eingeschweißt werden. Die Rohr­ stücke haben einen gleichbleibenden Durchmesser und sind so gekrümmt, daß sie von einem Molch durchlaufen werden können. Es sind auch molchbare Armaturen mit einem kugelförmigen Schaltorgan bekannt. Diese kugelförmigen Schaltorgane werden durch Gießen in einer mehrteiligen Form hergestellt.The known cylindrical switching elements of this type are made in such a way that one or more curved Pipe pieces within one with inlet and outlet openings provided hollow cylinder are welded. The pipe pieces have a constant diameter and are like this curved that a pig can pass through them. There are also piggable fittings with a spherical shape Switching device known. These spherical switching elements are made by casting in a multi-part mold.

Bei beiden Herstellungsverfahren ergibt sich die Schwierig­ keit, dem bogenförmigen Durchgang einen für das Durchlaufen eines Molches idealen Verlauf zu geben. Ferner ist auch die Feinbearbeitung der Innenfläche des Durchganges oder der Durchgänge sehr arbeits- und zeitaufwendig. Insbesondere wenn die Schaltorgane aus nichtrostendem Stahl oder Titan hergestellt werden sollen, sind die bekannten Herstellungs­ verfahren wenig geeignet.The difficulty arises with both manufacturing processes speed, the arcuate passage one for the passage to give a newt an ideal course. Furthermore, the Finishing the inside surface of the passage or the Passages very laborious and time consuming. In particular if the switching elements are made of stainless steel or titanium are to be produced are the known manufacturing procedure unsuitable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem zylindrische oder kugelförmige Schaltorga­ ne mit einem oder mehreren Durchgängen mit höchster Präzisi­ on herstellbar sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist,The invention is based on the object of a method create with the cylindrical or spherical Schaltorga ne with one or more passes with the highest precision can be produced. This object is achieved according to the invention solved by a method which is characterized in

  • - daß massive zylindrische oder halbkugelförmige Körper hergestellt werden, die eine rechtwinklig zur Rotationsachse verlaufende ebene und geschliffene Stirnfläche aufweisen und deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser des herzu­ stellenden Schaltorgans,- That massive cylindrical or hemispherical body be produced that are perpendicular to the axis of rotation have level and ground front surface and whose diameter is larger than the diameter of the switching device,
  • - daß in die Stirnflächen zweier massiver Körper je eine Hälfte des bogenförmigen Durchganges eingefräst wird,- That in the end faces of two massive bodies one each Half of the arcuate passage is milled,
  • - daß zwei massive Körper mit ihren Stirnflächen gegeneinan­ dergesetzt und die Hälften des Durchganges zueinander bündig ausgerichtet und die beiden ausgerichteten Körper fixiert und dicht miteinander verbunden werden und daß danach die zylindrische oder kugelförige Mantelfläche des Schaltorgans geschliffen wird.- That two massive bodies with their end faces against each other and the halves of the passage are flush with each other aligned and the two aligned bodies fixed and be closely connected and that after that the cylindrical or spherical surface of the switching element is ground.

Sofern das Schaltorgan aus Kunststoff oder Metall besteht, kann die dichte Verbindung der beiden Körper durch Klebung erfolgen. Es ist auch möglich, die beiden miteinander dicht zu verbindenden Körper unter Zwischenfügen einer Dichtung miteinander zu verschrauben. Besonders vorteilhaft aber ist es, bei einem Schaltorgan aus Edelstahl oder aus Titan die beiden zu verbindenden Körper miteinander zu verlöten. Insbesondere in einem Hochtemperaturofen können die zu verbindenden Körper dicht miteinander verlötet werden. Dabei kann die Lötfuge kleiner als 10 µ sein.If the switching element is made of plastic or metal, can the tight connection of the two bodies by gluing respectively. It is also possible to seal the two together body to be joined with a gasket in between to screw together. But is particularly advantageous it, with a switching element made of stainless steel or titanium to solder both bodies to be connected together. In a high temperature furnace, in particular, connecting body to be soldered tightly together. Here the solder joint can be smaller than 10 µ.

Das Einfräsen jeweils einer Hälfte des Durchganges in die Stirnflächen der miteinander zu verbindenden Körper erfolgt in einer CNC-gesteuerten Fräsmaschine. In die Stirnflächen der in der Fräsmaschine eingespannten Körper werden zweck­ mäßigerweise auch zwei im Abstand voneinander befindliche Zentrierbohrungen eingebracht zur Aufnahme von Zentrierstif­ ten.Milling one half of the passage into each End faces of the bodies to be joined together in a CNC controlled milling machine. In the face the body clamped in the milling machine are used moderately two spaced apart Centering holes made to hold the centering pin ten.

Ein kugelförmiges Schaltorgan kann auch durch Zusammensetzen zweier halbkugelförmiger Körper gebildet werden, in deren Stirnflächen jeweils die Hälfte eines oder mehrerer Durch­ gänge eingefräst sind. Weil sich zylindrische Körper besser einspannen lassen als halbkugelförmige Körper, kann es zweckmäßig sein auch zur Herstellung eines kugelförmigen Schaltorgans zylindrische Körper zu nehmen, die erst nach ihrer Verbindung in eine Kugelform gebracht werden.A spherical switching element can also be assembled two hemispherical bodies are formed, in their End faces each half of one or more through gears are milled. Because cylindrical bodies look better can be clamped as a hemispherical body, it can  also be expedient for producing a spherical one Switching organ to take cylindrical body that only after their connection are brought into a spherical shape.

Sofern die beiden Körper eines Schaltorgans durch Schrauben miteinander verbunden werden, ist es zweckmäßig, auch die Schraublöcher in der Einspannung der Fräsmaschine in die Körper einzubringen.Unless the two bodies of a switching element by screws to be connected with each other, it is appropriate to also Screw holes in the clamping of the milling machine in the Body.

In der folgenden Beschreibung wird das erfindungsgemäße Verfahren unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zweier Aus­ führungsbeispiele näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen inIn the following description, the invention Method with reference to the drawings of two Aus examples of management explained in more detail. The drawings show in

Fig. 1 Seitenansicht auf zwei massive zylindrische Körper mit eingefrästen Hälften zweier Durchgänge, Fig. 1 side view of two solid cylindrical bodies of two halves with milled passages,

Fig. 2 Ansicht der Stirnfläche des oberen zylindrischen Körpers nach Fig. 1, Fig. 2 view of the upper end face of the cylindrical body according to Fig. 1,

Fig. 3 Ansicht der Stirnfläche des unteren zylindrischen Körpers nach Fig. 1, Fig. 3 view of the end face of the lower cylindrical body of FIG. 1,

Fig. 4 Seitenansicht eines zylindrischen Schaltorgans, das durch Verbinden der zylindrischen Körper nach Fig. 1 entstanden ist, Fig. 4 side view of a cylindrical switching member that is created by joining the cylindrical body according to Fig. 1,

Fig. 5 Seitenansicht eines kugelförmigen Schaltorgans, Fig. 5 side view of a spherical switching member,

Fig. 6 eine Ansicht nach der Schnittlinie VI-VI in Fig. 5. Fig. 6 is a view along section line VI-VI in Fig. 5.

Die Fig. 4 zeigt ein zylindrisches Schaltorgan 1 einer Umlenkarmatur mit zwei bogenförmigen Durchgängen 3 und 3′. Das Schaltorgan 1 wird um eine Achse 2 drehbar in ein Gehäu­ se eingesetzt, das mit vier Anschlüssen versehen ist. Das Schaltorgan 1 weist einen Lagerzapfen 8 auf und eine Schalt­ welle 9, mit deren Hilfe das Schaltorgan 1 im Gehäuse der Armatur verstellt werden kann. Fig. 4 shows a cylindrical switching element 1 of a deflection fitting with two arcuate passages 3 and 3 '. The switching element 1 is rotatably inserted about an axis 2 in a housing which is provided with four connections. The switching element 1 has a bearing pin 8 and a switching shaft 9 , by means of which the switching element 1 can be adjusted in the housing of the valve.

Die Mittellinien der beiden Durchgänge 3 und 3′ verlaufen rechtwinklig zur Drehachse 2. Das Schaltorgan 1 ist zusam­ mengesetzt aus einem oberen massiven zylindrischen Körper 1a und einem unteren zylindrischen Körper 1b. In die Stirnsei­ ten 4 und 5 dieser beiden zylindrischen Körper 1a und 1b werden in einer CNC-gesteuerten Fräsmaschine je eine Hälfte 3a und 3b, 3′a und 3′b der beiden Durchgänge 3 und 3′ einge­ fräst. In gleicher Einspannung werden auch parallel zur Drehachse 2 verlaufende Zentrierbohrungen 7 eingebracht, die einen relativ weiten Abstand voneinander haben. Beim Zusam­ mensetzen der beiden Körper 1a und 1b werden in diese Zen­ trierbohrungen Zentrierstifte gesteckt, die bewirken, daß die jeweiligen Hälften der Durchgänge miteinander fluchten. Die so zueinander ausgerichteten massiven Körper 1a und 1b werden gegeneinander fixiert und dicht miteinander verbun­ den. Das dichte Verbinden kann durch Kleben, Löten oder Verschrauben erfolgen. Sofern die beiden Körper miteinander verschraubt werden sollen, sind die Zentrierbohrungen 7 nicht erforderlich. An deren Stelle sind mindestens vier Schraublöcher anzuordnen, welche die Verbindungsschrauben möglichst spielfrei aufnehmen.The center lines of the two passages 3 and 3 'run at right angles to the axis of rotation 2 . The switching element 1 is composed of an upper solid cylindrical body 1 a and a lower cylindrical body 1 b. In the Stirnsei th 4 and 5 of these two cylindrical bodies 1 a and 1 b are each in a CNC-controlled milling machine 3 a and 3 b, 3 'a and 3 ' b of the two passages 3 and 3 'milled. In the same clamping also extending parallel to the axis of rotation 2 centering holes 7 are introduced which have a relatively wide distance from each other. When putting together the two bodies 1 a and 1 b, centering pins are inserted into these center holes, which cause the respective halves of the passages to align with one another. The massive bodies 1 a and 1 b aligned with one another in this way are fixed against one another and are tightly connected to one another. The tight connection can be done by gluing, soldering or screwing. If the two bodies are to be screwed together, the centering holes 7 are not required. In their place, at least four screw holes are to be arranged, which receive the connecting screws with as little play as possible.

Vorzugsweise besteht das Schaltorgan aus einem nichtrosten­ den Stahl oder aus Titan bzw. einer Titanlegierung. In diesem Falle werden die beiden massiven Körper 1a und 1b durch ein Hartlot in einem Hochtemperaturofen miteinander verbunden. Die Lötfuge 10 hat dabei eine Dicke von weniger als 10 µ.The switching element preferably consists of a non-rusting steel or of titanium or a titanium alloy. In this case, the two solid bodies 1 a and 1 b are connected to one another by a hard solder in a high-temperature furnace. The solder joint 10 has a thickness of less than 10 μ.

Wie die Fig. 5 zeigt, kann das Schaltorgan 1 auch eine Kugelform haben. Bei diesem kugelförmigen Schaltorgan ist es möglich, den massiven Körper eine Halbkugelform zu geben, so daß nach dem Verbinden der beiden Teile die Kugelfläche lediglich nachgeschliffen werden braucht. Wegen des einfa­ cheren Einspannens zylindrischer Körper in die Werkstückauf­ nahme einer Fräsmaschine empfiehlt es sich, auch bei einem kugelförmigen Schaltorgan von zylindrischen Körpern auszuge­ hen und die Bearbeitung zur Kugelform erst nach Verbinden der beiden Körper 1a und 1b vorzunehmen. As FIG. 5 shows, the switching element 1 can also have a spherical shape. With this spherical switching element, it is possible to give the solid body a hemisphere shape, so that after connecting the two parts, the spherical surface only needs to be reground. Because of the simpler clamping of cylindrical bodies in the workpiece holder of a milling machine, it is advisable to start with cylindrical bodies even with a spherical switching element and to carry out the machining into spherical shape only after connecting the two bodies 1 a and 1 b.

Die Schaltwelle 9 und auch der Lagerzapfen 8 können nach Fertigstellung des Schaltorgans eingesetzt werden. Der Lagerzapfen 8 kann aber auch einstückig mit dem unteren Körper 1b des Schaltorgans 1 verbunden sein.The selector shaft 9 and also the bearing pin 8 can be used after completion of the switching element. The bearing pin 8 can also be integrally connected to the lower body 1 b of the switching element 1 .

Die Kugelform des Schaltorgans 1 hat den Vorteil, daß der Ein- und Auslaß des Durchganges 3 oder der Durchgänge 3, 3′ leichter gegenüber den Anschlüssen des Gehäuses der Armatur abgedichtet werden können, weil die dazu erforderlichen Dichtringe kreisrund und eben sind.The spherical shape of the switching element 1 has the advantage that the inlet and outlet of the passage 3 or the passages 3 , 3 'can be sealed more easily with respect to the connections of the housing of the fitting, because the sealing rings required for this are circular and flat.

Bezugszeichenliste:Reference symbol list:

 1 Schaltorgan
 1a massiver Körper oben
 1b massiver Körper unten
 2 Drehachse
 3 Durchgang
 3′ Durchgang
 3a obere Hälfte eines Durchgangs
 3b untere Hälfte eines Durchgangs
 4 Stirnfläche
 5 Stirnfläche
 6 Mantelfläche
 7 Zentrierborhung
 8 Lagerzapfen
 9 Schaltwelle
10 Ebene, Lötfuge 1 switching element
1 a massive body above
1 b massive body below
2 axis of rotation
3 round
3 ′ passage
3 a top half of a pass
3 b lower half of a pass
4 end face
5 end face
6 outer surface
7 centering hole
8 journals
9 selector shaft
10 level, solder joint

Claims (13)

1. Verfahren zur Herstellung eines zylindrischen oder kugel­ förmigen Schaltorgans einer insbesondere molchbaren Absperr- oder Umlenkarmatur, das mindestens einen bogenförmigen Durchgang aufweist, dessen Mittellinie in einer rechtwinklig zur Drehachse des Schaltorgans verlaufenden Ebene liegt, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß massive zylindrische oder halbkugelförmige Körper hergestellt werden, die eine rechtwinklig zur Rotations­ achse verlaufende ebene und geschliffene Stirnfläche aufwei­ sen und deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser des herzustellenden Schaltorgans,
  • - daß in die Stirnflächen zweier massiver Körper je eine Hälfte des bogenförmigen Durchgangs eingefräst wird,
  • - daß zwei massive Körper mit ihren Stirnflächen gegeneinan­ dergesetzt und die Hälften des Durchganges zueinander bündig ausgerichtet und die beiden ausgerichteten Körper fixiert und dicht miteinander verbunden werden und daß danach die Zylindrische oder kugelförmige Mantelfläche des Schaltorgans geschliffen wird.
1. A process for the production of a cylindrical or spherical switching element, in particular a piggable shut-off or deflecting valve, which has at least one curved passage, the center line of which lies in a plane perpendicular to the axis of rotation of the switching element, characterized in that
  • - That massive cylindrical or hemispherical bodies are produced, which have a flat and ground end face running at right angles to the axis of rotation and whose diameter is larger than the diameter of the switching element to be produced,
  • one half of the arcuate passage is milled into the end faces of two solid bodies,
  • - That two massive bodies with their end faces against each other and the halves of the passage aligned flush with each other and the two aligned bodies are fixed and tightly connected and that the cylindrical or spherical outer surface of the switching element is then ground.
2. Verfahren zur Herstellung eines kugelförmigen Schaltor­ gans nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die massi­ ven Körper zylindrisch sind und ihr Durchmesser 0,2 bis 2 mm größer ist als der Kugeldurchmesser des Schaltorgans und daß nach Verbinden der beiden zylindrischen Körper die Kugelform des Schaltorgans durch spanabhebende Bearbeitung hergestellt wird.2. Method of making a spherical switch gate Goose according to claim 1, characterized in that the massi ven bodies are cylindrical and their diameter 0.2 to 2 mm is larger than the ball diameter of the switching element and that after connecting the two cylindrical bodies, the spherical shape of the switching element produced by machining becomes. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die massiven Körper durch Kleben miteinander verbunden werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the massive body is connected by gluing will. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die massiven Körper unter Zwischenfügen einer Dichtung miteinander verschraubt werden. 4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the solid body with the interposition of a seal are screwed together.   5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die massiven Körper aus Metall bestehen und durch Löten miteinander verbunden werden.5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the solid bodies are made of metal and by soldering be connected to each other. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die massiven Körper aus Stahl, Titan oder Legierungen davon bestehen und durch ein Hochtemperaturlot miteinander verbun­ den werden.6. The method according to claim 5, characterized in that the solid bodies made of steel, titanium or alloys thereof exist and are connected by a high temperature solder that will. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die massiven Körper in eine CNC-gesteu­ erte Fräsmaschine eingespannt werden und in dieser Einspan­ nung mindestens zwei Zentrierbohrungen und eine Hälfte mindestens eines Durchganges eingearbeitet werden.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized that the massive body in a CNC control Milling machine can be clamped and in this Einspan at least two center holes and one half at least one run can be incorporated. 8. Verfahren nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Einspannung der massiven Körper in der Werk­ stück-Aufnahme der Fräsmaschine auch die Schraublöcher für die Verbindungsschrauben angebracht werden.8. The method according to claim 4 and 7, characterized in that in clamping the massive body in the work piece of the milling machine also the screw holes for the connecting screws are attached. 9. Nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestelltes Schaltorgan für eine insbesondere molchbare Absperr- oder Umlenkarmatur, das mindestens einen bogenför­ migen Durchgang (3) aufweist, dessen Mittellinie in einer rechtwinklig zur Drehachse (2) des Schaltorgans (1) verlau­ fenden Ebene liegt, dadurch gekennzeichnet, daß es sich aus zwei massiven zylin­ drischen oder halbkugelförmigen Körpern (1a, 1b) zusammen­ setzt, die über rechtwinklig zur Drehachse (2) verlaufende ebene Flächen (4, 5), in die je eine Hälfte (3a, 3b) des bogenförmigen Durchgangs (3) eingefräst ist, dicht mitein­ ander verbunden sind.9. According to the method according to any one of claims 1 to 8 manufactured switching element for a particularly piggable shut-off or deflection valve, which has at least one bogenför shaped passage ( 3 ), the center line of which is in a right angle to the axis of rotation ( 2 ) of the switching element ( 1 ) fenden plane, characterized in that it is composed of two solid cylindrical or hemispherical bodies ( 1 a, 1 b), the plane surfaces ( 4 , 5 ) extending at right angles to the axis of rotation ( 2 ), in each half ( 3 a, 3 b) of the arcuate passage ( 3 ) is milled, tightly connected to each other. 10. Schaltorgan nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die massiven Körper (1a, 1b) durch Kleben miteinander verbun­ den sind. 10. Switching device according to claim 9, characterized in that the solid body ( 1 a, 1 b) are connected to each other by gluing. 11. Schaltorgan nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die massiven Körper (1a, 1b) unter Zwischenfügen einer Dichtung miteinander verschraubt sind.11. Switching device according to claim 10, characterized in that the solid body ( 1 a, 1 b) are screwed together with the interposition of a seal. 12. Schaltorgan nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die massiven Körper (1a, 1b) aus Metall bestehen und durch Löten miteinander verbunden sind.12. Switching device according to claim 11, characterized in that the solid body ( 1 a, 1 b) consist of metal and are connected to each other by soldering. 13. Schaltorgan nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die massiven Körper (1a, 1b) aus Stahl, Titan oder Legie­ rungen davon bestehen und durch ein Hochtemperaturlot mit­ einander verbunden sind.13. Switching device according to claim 12, characterized in that the solid body ( 1 a, 1 b) made of steel, titanium or alloys thereof and are connected to each other by a high-temperature solder.
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