DE4429295A1

DE4429295A1 - Fitting with molded seat rings

Info

Publication number: DE4429295A1
Application number: DE19944429295
Authority: DE
Inventors: Alois Illy; Volker Pluecker; Heinz-Juergen Ruckert
Original assignee: KSB AG; Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: KSB AG; Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1994-08-18
Filing date: 1994-08-18
Publication date: 1996-02-22
Also published as: AU3115795A; WO1996005927A1

Abstract

A fitting with cast-in seating ring is disclosed. The seating ring and the casting that holds it are shaped to prevent the carrier material that holds the seating ring from wetting the sealing surface of the seating ring.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Eingießen von Sitzringen in die Tragkörper von Armaturen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a method for pouring seat rings into the support body of fittings according to the preamble of the main claim.

Zur Verbindung von Tragkörpern mit Sitzringen, die beispielsweise aus einem korrosionsbeständigen Werkstoff bestehen können, sind die verschiedensten Verfahren bekannt. Hierzu kann ein separat gefertigter Ring in eine spanabhebend hergestellte Nut eines Gehäuses eingelegt und durch Walz- oder Stauchverfahren mit dem Tragkörper der Armatur dicht verbunden werden. Der Tragkörper kann hierbei das Gehäuse und/oder ein Verschlußglied sein, welches innerhalb des Gehäuses befindlich ist. In den DE-PS′en 521 655, 535 731 und 728 783 sind verschiedene Möglichkeiten der Einbringung separater Dichtringe in einen Tragkörper einer Armatur beschrieben. Nachteilig bei diesen Prinzipien ist das Problem einer sich beim Gießvorgang auf der Sitzfläche des Dichtringes bildenden sehr dünnen und sehr harten Schicht des Gußwerkstoffes. Da diese Schicht teilweise fest auf der eigentlichen Dichtfläche aufgeschmolzen ist, und auf einfache Weise nicht zu entfernen ist, ist eine nachfolgende Bearbeitung der Sitzfläche dieser Dichtringe nur unter Schwierigkeiten möglich.For connecting support bodies with seat rings, which for example consist of a corrosion-resistant material can be the most varied Process known. For this purpose, a separately manufactured ring can be machined into a manufactured groove of a housing inserted and by rolling or upsetting be tightly connected to the valve body. The support body can here the housing and / or a closure member, which within the Housing is located. In DE-PS'en 521 655, 535 731 and 728 783 are Different ways of inserting separate sealing rings into one Support body of a fitting described. This is disadvantageous with these principles Problem of forming during the casting process on the seat of the sealing ring very thin and very hard layer of the cast material. Because this layer partially melted onto the actual sealing surface, and simple Is not removed, a subsequent processing of the seat is this Sealing rings only possible with difficulty.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, mit der ein in einen Tragkörper einzugießender Dichtring im Bereich seiner späteren Dichtfläche nicht mit einer störenden harten Gußschicht überzogen ist. Die Lösung dieses Problems erfolgt gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1. Der Sitzring wird im Vergleich zu den bekannten Lösungen gewissermaßen mit Hinterschneidungen von einer Formmasse gehalten, wobei diese z. B. auch ein Kern für ein Gußgehäuse sein kann, welches zur gießtechnischen Herstellung des Tragkörpers der Armatur notwendig ist. Im Vergleich hierzu ist bei den beiden älteren vorgenannten Konstruktionen der Sitzring so in der Formmasse gehalten, daß er aus dieser leicht herausgezogen werden könnte. Abweichend hierzu ist zwar die Lösung gemäß der DE-PS 7 28 783, jedoch liegt hier die Berührungsfläche zwischen Formmasse und Dichtfläche unmittelbar im Anschluß an dem daneben liegenden Bereich, den es mit flüssigem Metall auszufüllen gilt. Somit wird beim Gießvorgang das flüssige Metall in die Berührungsfläche zwischen Formmasse und damit verbundenen Sitzring eindringen und folglich die Dichtfläche mit dem harten Überzug versehen.The invention is therefore based on the problem of creating a possibility with which is a sealing ring to be poured into a support body in the area of its later Sealing surface is not covered with an annoying hard casting layer. The solution this problem occurs according to the method of claim 1. The seat ring is compared to the known solutions with some undercuts held by a molding compound, this z. B. also a core for a cast housing can be, which is used for the casting production of the support body of the valve necessary is. In comparison, the two older ones mentioned above Constructions of the seat ring held in the molding compound so that it is easy from this could be pulled out. Deviating from this is the solution according to the DE-PS 7 28 783, but here is the contact surface between the molding compound and Sealing surface immediately adjacent to the area next to it with fill in liquid metal. Thus, the liquid metal is in during the casting process the contact area between the molding compound and the associated seat ring penetrate and consequently provide the sealing surface with the hard coating.

Im Gegensatz hierzu befindet sich die erfindungsgemäße Lösung. Danach weist die Berührungsfläche an derjenigen Sitzringoberfläche, die beim Gußvorgang mit Formmasse abgedeckt ist, einen Verlauf auf, der vergleichbar ist mit einer labyrinthartigen Umlenkzone. Diese Umlenkzone wirkt beim Abguß für den flüssigen Werkstoff, der das Bestreben hat, auch in den Spalt zwischen Formmasse und den darin eingelegten Sitzring einzudringen, wie eine Art Falle. Das vorwärtsdrängende flüssige Metall wird durch die Umlenkungen in seiner Bewegung gebremst und am Durchströmen des Spaltes dieser Berührungsfläche gehindert.In contrast to this is the solution according to the invention. After that, the Contact surface on the seat ring surface that with the casting process Molding compound is covered, a course that is comparable to a labyrinth-like deflection zone. This deflection zone acts when pouring the liquid Material that strives, also in the gap between the molding compound and the penetrate the seat ring like a trap. The pushing forward liquid metal is slowed down by the deflections in its movement and Flow through the gap of this contact surface prevented.

Durch die innerhalb der Formmasse befindlichen Umlenkzonen ist somit der Spalt dieser Trennfläche sehr verwinkelt bzw. verwunden und verhältnismäßig lang. Der an der Oberfläche des Sitzringes entlangkriechende flüssige Werkstoff wird folglich in dem schmalen Spalt sehr schnell abkühlen, erstarren und infolgedessen einen weiteren Zustrom von nachfolgendem Material verhindern. Da die eigentliche Dichtfläche des Sitzringes jedoch aus der Sicht des in den Spalt eindringenden flüssigen Werkstoffes hinter diesen Umlenkungen angeordnet ist, wird in einfachster Weise sichergestellt, daß die für die spätere Abdichtung bzw. Bearbeitung wichtige Dichtfläche des Sitzringes von dem Gußmaterial nicht benetzt wird.The gap is thus due to the deflection zones located within the molding compound this interface very angled or twisted and relatively long. Of the consequently, liquid material creeping along the surface of the seat ring becomes cool down very quickly in the narrow gap, solidify and consequently one Prevent further influx of subsequent material. Because the real one Sealing surface of the seat ring, however, from the perspective of the penetrating into the gap liquid material is arranged behind these deflections, is in the simplest Way ensured that the important for later sealing or processing Sealing surface of the seat ring is not wetted by the casting material.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Umlenkung der Berührungsfläche scharfkantig und/oder bogenförmig. Bei dem bogenförmigen Verlauf sind in der entsprechenden Kurve mindestens zwei Umlenkungen bzw. Richtungsänderungen enthalten, um so eine wirksame Strömungsbehinderung des fließenden flüssigen Materials innerhalb des Spaltes der Berührungsfläche zu erreichen. According to an embodiment of the invention, the deflection of the Contact surface sharp-edged and / or curved. With the arcuate There are at least two redirections or Changes in direction included, so as to effectively block the flow flowing liquid material within the gap of the contact surface to reach.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht die Verwendung eines als Blechformteil ausgebildeten Sitzringes vor. Dadurch können in einfachster Weise die unterschiedlichsten Formen von Sitzringen erzeugt werden, die entsprechende Umlenkzonen aufweisen, um beim Eingießen des Sitzringes ein Benetzen der späteren Dichtfläche mit Gußwerkstoff zu verhindern.Another embodiment of the invention provides the use of a Sheet metal molded seat ring. This can be done in the simplest way the most diverse forms of seat rings are produced, the corresponding one Have deflection zones in order to wet the seat ring when it is poured in prevent later sealing surface with cast material.

Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung weist die Armatur einen Sitzring auf, der mit einer Ringfläche im Tragkörper eingegossen ist. Diese Ringfläche kann die unterschiedlichsten Außenkonturen aufweisen, um eine sichere und unverwechselbare Positionierung zu gewährleisten.According to another embodiment of the invention, the fitting has a seat ring on, which is cast with an annular surface in the support body. This ring surface can have a wide variety of outer contours to ensure a safe and to ensure distinctive positioning.

Nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung kann der Sitzring im Querschnitt ganz oder teilweise hakenförmig oder T-förmig ausgebildet sein. Auch kann der mit einem Tragkörper verbundene Sitzring gegenüber dem Tragkörper mit Hinterschneidungen versehen sein. Mittels dieser Maßnahmen ergibt sich derjenige Verlauf einer Berührungsfläche, die ein Benetzen der späteren Dichtfläche mit dem harten Material verhindert.According to further embodiments of the invention, the seat ring can be completely in cross section or be partially hook-shaped or T-shaped. Even with one Support body connected seat ring opposite the support body with undercuts be provided. These measures result in the course of a Contact surface, which is a wetting of the later sealing surface with the hard Prevents material.

Zur Erleichterung der Verbindung zwischen dem Tragkörperwerkstoff und dem Sitzring kann nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung die vom Tragkörperwerkstoff umhüllte Ringfläche eine geringere Materialstärke aufweisen, als der restliche Sitzringbereich. Dadurch erreicht die Ringfläche schneller die Temperatur des flüssigen Metalles und verbessert somit die Verbindung.To facilitate the connection between the support material and the Seat ring can according to another embodiment of the invention Ring-body material encased in the supporting body has a lower material thickness, than the rest of the seat ring area. As a result, the ring surface reaches the faster Temperature of the liquid metal and thus improves the connection.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. In derEmbodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below. In the

Fig. 1 ist ein Armaturengehäuse mit darin eingegossenen Sitzring gezeigt, während die Fig. 1 is shown a valve body with the seat ring cast therein, while the

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt zeigt. Fig. 2 shows an enlarged section.

In der Fig. 1 ist ein Armaturengehäuse dargestellt, bei dem das Gehäuse den Tragkörper 1 für einen darin einzugießenden Sitzring 2 darstellt. Der Sitzring 2 verfügt über eine Dichtfläche 3 die zur späteren Anlage eines hier nicht dargestellten Verschlußteiles dient. An die Dichtfläche 3 schließt sich eine mit dem Tragkörperwerkstoff zu verbindende Sitzringoberfläche 4 an. Genausogut kann als Tragkörper auch ein Verschlußteil Verwendung finden, beispielsweise in Form eines Ventilkegels, welcher dann mit einem eingegossenen Sitzring im Gehäuse abdichtet.In FIG. 1, a valve housing is shown, in which the casing constitutes the supporting body 1 for a seat ring 2 einzugießenden therein. The seat ring 2 has a sealing surface 3 which is used for the later contact of a closure part, not shown here. A sealing ring surface 4 to be connected to the support body material adjoins the sealing surface 3 . A closure part can also be used as a supporting body, for example in the form of a valve cone, which then seals with a cast-in seat ring in the housing.

Die Fig. 2 stellt eine vergrößerte Darstellung desjenigen Sitzringbereiches dar, der in Fig. 1 mit Bezugszeichen versehen ist. Es ist der Zustand während des Gießvorganges gezeigt. Der in der Zeichnung von einer Klammer eingefaßte Bereich entspricht der Zone der Dichtfläche 3. Derjenige Teil des Sitzringes 2, der eine Berührungsfläche 5 zwischen einer den Sitzring 2 haltenden Formmasse 6 und der Sitzringoberfläche darstellt, ist als durchgezogene Linie dargestellt. Als gestrichelte Linie ist dagegen diejenige Sitzringoberfläche 4 gezeigt die mit dem Tragkörperwerkstoff 7 verbunden ist. Die Außenkontur des Tragkörpers wird durch die Formmasse 8 gebildet. Der in den Raum zwischen die Formmassen 6, 8 einströmende Tragkörperwerkstoff 7 bildet nach seiner Erstarrung den Tragkörper 1. Vor dem Gußvorgang ragt also die mit dem Tragkörperwerkstoff 7 zu verbindende, gestrichelt dargestellte Sitzringoberfläche 4 frei in den Spalt zwischen die Formmassen 6, 8 hinein. FIG. 2 shows an enlarged representation of that seat ring area which is provided with reference numerals in FIG. 1. The state during the casting process is shown. The area enclosed by a bracket in the drawing corresponds to the zone of the sealing surface 3 . That part of the seat ring 2 which represents a contact surface 5 between a molding compound 6 holding the seat ring 2 and the seat ring surface is shown as a solid line. In contrast, the dashed line 4 shows that seat ring surface 4 which is connected to the support body material 7 . The outer contour of the support body is formed by the molding compound 8 . The supporting body material 7 flowing into the space between the molding compositions 6 , 8 forms the supporting body 1 after it has solidified. Before the casting process, the seat ring surface 4 to be connected to the support body material 7 and shown in broken lines projects freely into the gap between the molding compounds 6 , 8 .

Beim Gußvorgang benetzt der flüssige Tragkörperwerkstoff 7, gewöhnlich ein Metall, die Sitzringoberfläche 4. Das flüssige Metall versucht dabei in die als durchgezogene Linie dargestellte Berührungsfläche 5 zwischen Formmasse 6 und Sitzring 2 einzudringen. Aufgrund der bogenförmigen Umlenkungen 9,10 und der scharfkantigen Umlenkungen 11, 12 wird das flüssige Metall in seiner Flußrichtung behindert. Es kühlt schneller ab, erstarrt frühzeitig und verhindert, daß weiteres Metall in den Bereich der Berührungsfläche 5 einströmen kann. Somit wird ausgeschlossen, daß die Dichtfläche 3 mit dem Tragkörperwerkstoff in Berührung kommt. Eine sich darauf eventuell bildende Zunderschicht behindert die spätere Bearbeitung der Dichtfläche 3 in keiner Weise.During the casting process, the liquid support body material 7 , usually a metal, wets the seat ring surface 4 . The liquid metal tries to penetrate into the contact surface 5 shown as a solid line between the molding compound 6 and the seat ring 2 . Due to the arcuate deflections 9 , 10 and the sharp-edged deflections 11 , 12 , the liquid metal is hindered in its flow direction. It cools down faster, solidifies at an early stage and prevents further metal from flowing into the area of the contact surface 5 . It is thus excluded that the sealing surface 3 comes into contact with the support body material. Any scale layer that may form thereon in no way hinders the subsequent processing of the sealing surface 3 .

Der in Fig. 1 beispielhaft dargestellte Dichtring 2 findet Verwendung in einer Armatur mit einer schrägen Sitzabdichtung. Aus diesem Grunde weist derjenige Sitzringabschnitt, der dem mit Bezugszeichen versehenen Teil gegenüberliegt, eine abweichende Formgebung auf. Aber auch dort, ebenso wie in den über den Umfang des Sitzringes 2 verteilten Bereichen, erfolgt die mindestens zweifache Umlenkung zwischen der mit dem Tragkörperwerkstoff zu verbindenden Sitzringoberfläche 4 und der vor dem Tragkörperwerkstoff zu schützenden Dichtfläche 3 des Sitzringes 2. Auch wenn die Berührungsfläche 5 vor dem Gießvorgang dicht mit der Formmasse 6 verbunden ist, ist nicht auszuschließen, daß beim Gießvorgang aufgrund der dabei herrschenden hohen Temperaturen ein Spalt dazwischen entsteht. Mit der Erfindung wird das Eindringen des flüssigen Metalls in diesen Spalt wirkungsvoll kontrolliert.The sealing ring 2 shown as an example in FIG. 1 is used in a fitting with an oblique seat seal. For this reason, the seat ring section which is opposite the part provided with reference numerals has a different shape. But also there, as well as in the areas distributed over the circumference of the seat ring 2 , the at least double deflection takes place between the seat ring surface 4 to be connected to the support body material and the sealing surface 3 of the seat ring 2 to be protected from the support body material. Even if the contact surface 5 is tightly connected to the molding compound 6 before the casting process, it cannot be ruled out that during the casting process, due to the high temperatures prevailing in the process, a gap will arise between them. The invention effectively controls the penetration of the liquid metal into this gap.

Claims

1. A method for pouring seat rings into the supporting body of fittings made of cast iron, cast steel or similar materials, the sealing surface of the seat ring being arranged within a molding compound holding the seat ring, characterized in that the contact surface ( 5 ) between the molding compound ( 6 ) and therein located seat ring surface has a course which has an at least two or multiple deflection ( 9 , 10 ; 11 , 12 ) between the seat ring surface to be connected to the support body material ( 7 ) and the sealing surface ( 3 ) of the seat ring ( 2 ).

2. Fitting according to claim 1, characterized in that the deflection ( 9 , 10 ; 11 , 12 ) of the contact surface ( 5 ) is sharp-edged and / or curved.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized by the use of a seat ring formed as a sheet metal part ( 2 ).

4. Fitting according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the seat ring ( 2 ) with an annular surface ( 4 ) in the support body ( 1 ) is cast.

5. Fitting according to claim 4, characterized in that the seat ring ( 2 ) is wholly or partially hook-shaped in cross section.

6. Fitting according to claim 4, characterized in that the seat ring ( 2 ) is wholly or partially T-shaped in cross section.

7. Fitting according to one of claims 1 to 6, characterized in that a service associated with the supporting body (1) seat ring (2) is provided relative to the support body (1) with undercuts.

8. Fitting according to one of claims 1 to 7, characterized in that the seat ring surface ( 4 ) encased by the support body material ( 7 ) has a lower material thickness than the rest of the seat ring area.