DE2807740A1

DE2807740A1 - Armaturgehaeuse aus stahl, insbesondere fuer schieber

Info

Publication number: DE2807740A1
Application number: DE19782807740
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: FORVAL SA
Current assignee: FORVAL SA
Priority date: 1978-02-23
Filing date: 1978-02-23
Publication date: 1979-09-06
Also published as: DE2807740C2; US4243204A

Description

FORVAL S.A., Grand Rue 56, Freiburg/Schweiz Armaturgehäuse aus Stahl, insbesondere für Schieber

Die Erfindung betrifft ein Armaturgehäuse aus Stahl, insbesondere für Schieber, welches aus mehreren durch Schweißen, insbesondere durch Elektronenstrahlschweißung, miteinander verbundenen Formteilen zusammengesetzt ist, die zumindest den mit entsprechenden Wandöffnungen versehenen Gehäusekörpermittelteil, die an diese beiderseits gleichachsig angesetzten Anschlußstutzen sowie den mit dem verstellbaren Verschlußglied zusammenwirkenden Sitzring einschließlich dessen Träger umfassen.

Für den konstruktiven Aufbau und die Art der Zusammensetzung der gattungsgemäßen Armaturgehäüae sind zahlreiche Vorschläge bekannt. Sie laufen im Prinzip alle darauf hinaus, die verschiedenen Forderungen, die einerseits von der Funktion und Festigkeit her und andererseits von einer möglichst einfachen und daher billigen Herstellung her gestellt werden, im Wege eines wirtschaftlichen Kompromisses so optimal aufeinander abzustimmen, daß zugleich kleinstmögliche Abmessungen eingehalten werden können, die auch maßgeblich für den Materialeinsatz sind.

Diese Bedingungen gelten sowohl für Armaturgehäuse, bei denen der Gehäusekörpermittelteil aus Blech gepreßt und die Anschlußstutzen - gewöhnlich zwei - für die Verbindung mit den Rohrleitungen aus handelsüblichen Rohrabschnitten bestehen, als auch für solche Armaturgehäuse, deren einzelne- Formteile im Gesenk geschmiedet sind. Sie sind auch grundsätzlich unabhängig davon, ob die Armaturgehäuse im gegebenen Falle für Schieber oder für Ventile sowie gegebenenfalls für Kugelhähne od. dgl. bestimmt sind.

90983B/0017

280774Q

Während die sich aus der zweckentsprechenden Gestaltung der Gehäusekörpermittelteile und deren etwaige Zusammensetzung aus getrennten Pormteilen ergebenden Probleme als befriedigend ge- ■ löst angesehen werden können, einerlei, ob es sich dabei um aus Blech gepreßte oder um aus im Gesenk geschmiedete Armaturgehäuse bzw. deren Formteile handelt, und auch unabhängig davon, ob die Armaturgehäuse im Einzelfalle für Schieber, Venteile od. dgl. bestimmt sind, liegt ein für eine wirtschaftliche Fertigung unbefriedigend gelöstes Problem nach wie vor vor allem in den geeigneten Schweßverbindungen zwischen dem Gehäusekörpermitteübeil einerseits und den gegebenenfalls mit Flanschen versehenen Anschlißstutzen andererseits. Die Schwierigkeit liegt hauptsächlich darin, daß jede Art der angewandten Schweißverbindung auch unmittelbar Einfluß auf die konstruktive Ausbildung des Gehäusekörpers hat und - umgekehrt - bestimmte funktions- bzw. konstruktionsbedingte Gestaltungsmerkmale des jeweiligen Armaturgehäuses auch Einfluß auf Lage und Art der geeigneten, automatisch herzustellenden Schweißverbindungen.ausüben. Dies gilt für konventionelle Schweißverfahren,ebenso/für das in jüngerer Zeit entwickelte, für das Zusammensetzen von Armaturgehäusen besonders geeignete Elektronenstrahlschweißen.

Soll zum Beispiel für die Schweißverbindung zwischen dem Gehäusekörpermittelteil und den Anschlußstutzen die konventionelle Lichtbogenautomatenschweißung angewendet werden, so ist die Zuführung des Schweißdrahtes bzw. der Elektrode, des Schutzgases sowie gegebenenfalls des Pulvers hauptsächlich an der Stelle problematisch, an der sich der Deckelflansch des Gehäusekörpers und die Anschlußflanschen auf einen relativ schmalen Spalt annähern. Mit Rücksicht hierauf ist es notwendig, den Spalt so groß zu halten, daß die Zuführung von Draht, Pulver oder Gas - gewöhnlich in einem Rohr zusammengefaßt - noch zuverlässig und ohne Behinderung durch den Spalt zwischen Deckel- und Anschlußflansch hindurch erfolgen kann. Da die Baulänge und die Flansch-

909836/0037

durchmesser bei Armaturgehäusen aber häufig genormt sind, kann dieser Spalt zwischen Deckelflansch und Anschlußflansch nur dadurch vergrößert werden, daß der Deckelflansch des Gehäusekörpermittelteils in Richtung auf das Handrad zu hochgezogen wird. Dies bedingt aber, daß der Hohlraum des Gehäusekörpermittelstücks größer, insbesondere tiefer, gewählt werden muß als dies allein aus Gründen der Festigkeit notwendig und für den Fall eines einteilig hohl geschmiedeten Gehäusekörpermittelstücks zweckmäßig bzw. wünschenswert ist.

Insbesondere bei gesenkgeschmiedeten Armaturgehäusen werden die Schmiedewerkzeuge dadurch komplizierter und verschleißanfälliger. Die eingesetzten Schmiedemaschinen und-Hämmer müssen größer und schwerer sein als es anderafalls notwendig wäre. Insbesondere müssen die Hübe bei Gesenkschmiedekurbelpressen entsprechend größer ausgelegt werden. Zugleich wird der Dornweg länger und ein Verlaufen des Dornes während des Dornvorganges begünstigt.

Um das Anschweißen der Flanschstutzen am Gehäusekörpermittelteil zu erleichtern, ist es zumal bei Schiebergehäusen bereits bekannt, die Wandöffnung der Gehäusekörpermittelteile mit einer Wulst zu versehen. Spätere Konstruktionen weisen im Bereich des Gehäusekörpermittelteils mehr oder weniger flache Wände auf, an deren öffnungen die Flanschstutzen angeschweißt werden. Dabei stellen die Flanschstutzen jedoch schwierige Gesenkschmiedestücke dar, die ebenfalls Verdickungen am Stutzen aufweisen müssen; glatte Rohre können dagegen nur dann angeschweißt werden, wenn sie dickwandiger ausgebildet sind als es für den Betriebseinsatz andererseits notwendig wäre.

In den bekannten Fällen sind die Schweißnähte zwischen dem Gehäusekörpermittelteil und den Anschlußstutzen ÜeyQ**ugfc _ einfache Ringnähte, ähnlich wie sie auch zur Schweißverbindung von Rohrabschnitten verwendet werden. Nur solche einfachen Ring-

909838/0037

nähte lassen sich auf einfache Weise automatisch, insbesondere auch unter Anwendung der Elektronenstrahlschweißung, herstellen. Sie haben zudem den Vorteil, auch für eine einwandfreie Röntgenüberwachung keine Probleme aufzuwerfen.

Sie -haben in den bekannten Fällen lediglich den allerdings schwerwiegenden Nachteil, daß sie es im Interesse einer einwandfreien Verschweißung notwendig machen, die Abmessungen des Gehäuses mit Rücksicht auf einen genügend großen Abstand zwischen den Gehäuseflanschen einerseits und den Anschlußflanschen andererseits zum Teil wesentlich größer zu wählen, als es von der bestimmungsgemäßen Punktion und Festigkeit her erforderlich wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde_? die Armaturgehäuse der eingangs beschriebenen Gattung so auszubilden daß sie es mit einfachen Mitteln ermöglichen, den Gehäusekörpermittelteil mit den Anschlußstutzen automatisch mittels je einer einzigen Ringnaht einwandfrei zu verschweißen, ohne dazu auf eine unnötige Vergrößerung der Gehäuseabmessungen angewiesen zu sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich das erfindungsgemäße Armaturgehäuse dadurch, daß der Gehäusekörpermittelteil mit den Anschlußstutzen über einen Ringkörper verbunden ist, der im Querschnitt die Grundform eines im wesentlichen rechtwinkligen Dreiecks aufweist und dessen die Hypotenuse des Dreiecks bildende Kegelstumpfmantelfläche auf einem ersten, sich über den größeren Durchmesserbereich erstreckenden Teil ihrer axialen Länge über den gesamten Umfang mit dem entsprechend abgefasten Innenrand der Wandöffnung des Gehäusekörpermittelteils und auf einem zweiten, im kleineren Durchmesserbereich liegenden Teil ihrer Länge über den gesamten Umfang mit dem entsprechend abgefasten Stirnrand des jeweiligen Anschlußstutzens verschweißt ist, wobei die die innere Ringfläche des Ringkörpers bildende Kathete eine axiale Verlängerung der zylindrischen Innenausnehmung des Anschlußstutzens zum Gehäusekörpermittelteil hin bildet, während die andere Kathete innerhalb, des Gehäusekörpermittelteils liegt und zum Gehäusekörperinnenraum hin gerichtet ist.

909836/0037

Im Zuge der Realisierung der Erfindung erhält dec Gehäusekörpermittelteil im Bereich seiner beiden ebenen Wandungen, die mit den Anschlußstutzen verbunden werden sollen, eine abgefaste bzw. konische Bohrung, deren größere?Durchmesser im Inneren der ebenen Wandung des Gehäusekörpermittelteils liegt, während der kleinere Durchmesser auf der Außenseite der ebenen Wandungen des Gehäusekörpermittelteils liegt. In diese konischen Bohrungen wird auf beiden Seiten des Gehäusekörpermittelteils der Ringkörper mit seinem äußeren Kegelstumpfmantel eingesetzt. Liegt der Kegelstumpfmantel des Ringkörpers in der konischen Bohrung satt an, ragt der Kegelstumpfmantel mit seinem im Außendurchmesser kleineren Abschnitt aus der Außenfläche der Seitenwand des Gehäusekörpermittelteils heraus. Auf diesen aus der Seitenwand des Gehäusekörpermittelteils herausragenden Abschnitt des Kegelstumpfmantels des Ringkörpers wird sodann der Anschlußstutzen aufgeschoben, dessen Kragen ebenfalls eine konisch abgefaste Bohrung aufweist.

Sind der Gehäusekörpermittelteil und die beiden Anschlußstutzen auf diese Weise über den Kegelstumpfmantel der beiden Ringkörper eindeutig fixiert, können die beiden Anschlußstutzen, die beiden Ringkörper und der Gehäusekörpermittelteil mittels entsprechender Anlagen sowie mit Eilfe eines Modellkeils in ihrer Lage zueinander genau fixiert fest miteinander verspannt werden. Läßt man das auf diese Weise komplettierte Gehäuse um die Durchflußachse der beiden Anschlußstutzen rotieren, so kann jcxfc j-eder¹· Elektronenstrahl, der unter einem Winkel zwischen etwa 35 und 45 , bevorzugt von etwa 40 , im Inneren der Anschlußstutzen verläuft und die kegelmantelstumpfförmige Naht genau trifft, im Verlaufe einer Umdrehung des Gehäusekörpers den Gehäusekörpermittelteil über die beiden Ringkörper mit den beiden Anschlußstutzen homogen und zuverlässig miteinander verbinden.

909836/0037

280774Q

Obschon die Verwendung des erfindungsgemäßen Ringkörpers als Verbindungsteil zwischen Gehäusekörpermittelteil einerseits und den beiden Anschlußstutzen andererseits nicht unbedingt an die Anwendung der Elektronenstrahlschweißung gebunden ist, sondern grundsätzlich auch andere Schweißverfahren angewendet werden können, bietet die Verschweißung der Teile mittels eines vom Inneren der Anschlußstutzen her ausgehenden Elektronenstrahls die in jedem Falle bevorzugte Lösung.

Es ist nach vorstehendem auch offenbar, daß die Erfindung grundsätzlich unabhängig davon ist, ob es sich um aus Blech gepreßte Armaturgehäuse oder um im Gesenk geschmiedete Armaturgehäuse bzw. deren Formteile handelt, da die durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Ringkörpers ermöglichte Vereinfachung der Verbindung der Teile in allen diesen Fällen nutzbar ist. Dennoch ergeben sich besondere Vorteile für Armaturgehäuse aus im Gesenk geschmiedeten Formteilen und dabei namentlich für die Herstellung solcher Armaturgehäuse, die für Schieber bestimmt sind.

Das Armaturgehäuse gemäß der Erfindung bietet zumal in Verbindung mit der Anwendung des Elektronenstrahlschweißen beträchtliche Vorteile gegenüber vorbekannten Lösungen:

Da die Elektronenstrahlschweißverbindung des Gehäusekörpermittelteils, der beiden Ringkörper sowie der beiden Anschlußstutzen im Inneren der Anschlußstutzen ansetzt, kann der Gehäusekörpermittelteil in seinem Hohlraum wesentlich kleiner gehalten werden, weil der Deckelflansch des Gehäusekörpers wesentlich näher an die Anschlußflanschen der Stutzen herangeführt werden kann. Die Abmessungen im Inneren des Gehäusekörpermittelteils richten sich demnach nur noch nach der Funktion bzw. Bestimmung des Gehäuses, z.B. als Schiebergehäuse, und in Verbindung damit nach der Führung des Verschlußgliedes.

909838/0037

280774Q

Die in der Regel mit Flanschen versehenen Anschlußstutzen stellen dabei einfache Schmiedestücke dar, da beim Schmieden aus dem eigentlichen Plansch nur noch ein glatter rohrförmiger Ansatz herauswächst. Dieser kann mit verhältnismäßig kleinen und gleichmäßigen Wandstärken hergestellt werden. Es entstehen an der Verbindungsstelle der Flanschstutzen mit dem Gehäusekörpermittelteil keine unvorteilhaften Werkstoffmassierungen, die zu einem ungleichförmigen Kraftfluß an den übergängen führen, wie dies bei den früheren Konstruktionen in der Regel unvermeidlich war.

Der Ringkörper stellt ebenfalls ein einfaches Schmiedestück dar, welches, von innen her eingespannt, allseitig in einer einzigen Einspannung als Drehteil bearbeitet werden kann.

-Besondere Vorteile ergeben sich besonders dann, wenn der Gehäusekörpermittelteil einteilig im Gesenk geschmiedet und fließgepreßt wird. Während diese Art der Herstellung bislang zu unzureichenden Festigkeitseigenschaften zwischen Deckelflansch und angeschweißten Flanschstutzen geführt hat, ermöglicht es die Erfindung, den Deckelflansch wesentlich näher an die Flanschstutzenverbindungsstelle heranzurücken und das Gehäuse dadurch sowohl in seinen Abmessungen kleiner zu halten, als auch in seinen Festigkeitseigenschaften wesentlich zu verbessern, so daß es bei gleichen Wandstärken für wesentlich höhere Drücke zugelassen werden kann.

Ferner ermöglichen es die beiden einzigen durch je eine Elektronenstrahlschweißung hergestellten Schweißnähte an der äußeren Kegelstumpfmantelfläche des Ringkörpers auf einfache Weise, die einwandfreie Verschweißung durch Röntgen zu prüfen, wozu es lediglich erforderlich ist, den Röntgenfilm im Inneren des Flanschstutzens sowie des Ringkörpers einzulegen.

Auch die Flanschstutzen lassen sich in einfachster Form schmieden und bearbeiten, so daß sich allen dadurch eine erheb-

909836/003?

- 11 liehe Verbilligung bei der Herstellung der Armaturgehäuse ergibt.

Durch die Aufgliederung in einfachere Gesenkschmiedestücke werden einfachere und auch kleinere Schmiedepressen und Schmiedehämmer benötigt und darüber hinaus das Einsatzgewicht für die Schmiedestücke in günstiger- ■ Weise vermindert.

Der Eintrittswinkel des Elektronenstrahls aus den Anschlußstutzen in die Schweißnaht sollte kleiner als 45°, aber nicht wesentlich kleiner als 40°, sein. Auf diese Weise liegt der größere Teil der Schweißnahtfläche in den Anschlußstutzen und der kleinere Teil im Gehäusekörpermittelteil. Dies ist deswegen zweckmäßig und vorteilhaft, weil der kleinere Teil der Schweißnahtfläche im Gehäusekörpermitteltexl festigkeitsmäßig nur sehr gering, jedenfalls wesentlich weniger beansprucht ist als der Teil der Schweißnahtfläche, der im Anschlußstutzen liegt.

Schließlich liegt ein weiterer wesentlicher Vorteil darin, daß die metallurgischen Verhältnisse in der Schweißnaht durch den Werkstoff des eingeschweißten Ringkörpers weitgehend beeinflußt werden können. So ist es zum Beispiel möglich, Anschlußstutzen und Gehäusekorpermxttelteil aus normalem Stahl der Qualität C22.8 herzustellen, wenn dafür statt dessen der Ringkörper besonders günstige Eigenschaften für das Elektronenstrahlschweißen aufweist, und zwar insbesondere hinsichtlich der Einhaltung enger Grenzen an Schwefel- und Aluminiumgehalt. Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich dann, wenn der Ringkörper aus nicht-rostendem Stahl od. dgl., die Anschlußstutzen sowie der Gehäusekörpermitteltexl dagegen aus normalem Stahl der Qualität C22.8 bestehen.

Weitere wesentliche Vorteile ergeben sich dann, wenn gemäß zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung die über den eingeschweißten Ringkörper miteinander verbundenen Gehäusekorpermxttelteil und Anschlußstutzen zwischen ihren auf der Kegelstumpf-

909836/003?

28Q774Q

raantelfläche des Ringkörpers aneinander angrenzenden Wandungsrändern einen kleinen, spaltförmigen Abstand zueinander aufweisen, damit sich an dieser Stelle eine normale Schweißnahtoberfläche bilden kann, sowie ferner dann, wenn die die Innenfläche des Ringkörpers bildende, in den entsprechend abgefasten Stirnrand des Anschlußstutzens hineinragende und dabei innenseitig dessen Verlängerung bildende Kathete einen geringfügig kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser des Anschlußstutzens aufweist. Die Erfahrung hat gezeigt, daß es der auf diese Weise um ein geringes Maß nach innen vorstehende trichterförmige Yopsprungdes Ringkörpers dem Elektronenstrahl erleichtert, x&xx zuverlässig den vorgegebenen- Schweißspalt zu finden.

Gemäß einer weiteren wesentlichen Weiterbildung der Erfindung bildet der Ringkörper mindestens mittelbar zugleich auch den Träger des Sitzringes für das Verschlußglied, wozu seine zweite, zum Innenraum des Gehäusekorpermittelteils hin gerichtete Kathete dient.

In Anwendung auf Armaturgehäuse für Schieber trägt die zum Gehäusekorperinnenraum hin gerichtete Kathete beider Ringkörper bevorzugt selbst den mit dem keilförmigen Verschlußglied unmittelbar zusammenwirkenden und entsprechend geneigten Sitzring. Dieser kann mit dem Ringkörper bevorzugt einstückig ausgebildet sein, jedoch gegebenenfalls auch Bestandteil eines gesonderten Tragrings bilden, der in eine entsprechende Ausnehmung des Ringkörpers eingesetzt und mit diesem, z.B. durch Verschraubung, verbunden ist.

Auf diese V/eise ist es möglich, die. genau zu bearbeitenden Ringkörper noch vor dem Einsetzen in die konischen Bohrungen des Gehäusekorpermittelteils hinsichtlich der Sitzringe zu bearbeiten, z.B. auch durch Auftragsschweißung zu panzern.

909836/0037

Da der zugleich den Sitzring und Sitzringträger bildende Ringkörper im Inneren einer entsprechenden konischen Bohrung der Wand des Gehäusekörpermittelteils gelagert ist, treten auch bei geöffnetem Schieber keine nachteiligen Beanspruchungen, z.B. infolge Druckbelastungen durch das Medium, auf.

In Anwendung auf Ventile kann das Armatur gehäuse gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise so gestaltet sein, daß die zum Gehäusekorperinnenraum hin gerichtete Kathete einer der beiden Ringkörper einen Winkelkrümmer trägt, dessen oberer, senkrecht zur Ebene des Ringkörpers ausgerichtete Rand mittelbar oder unmittelbar den mit dem Verschlußglied zusammen wirkenden Sitzring bildet. Auch dabei können der Ringkörper und der Winkelkrümmer gegebenenfalls einstückig ausgebildet sein.

Auch für Kugelhähne ist das erfindungsgemäß ausgebildete Armaturgehäuse geeignet. In diesem Falle dient die zum Gehäusekörperinnenraum hin gerichtete Kathete beider Ringkörper der Abstützung des mit den Kugelflächen des Verschlußgliedes zusammenwirkenden Sitz- bzw. Abdichtringes.

Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:.

Fig. 1 ein Schiebergehäuse im vertikalen Mittellängsschnitt;

Fig. 2 einen horizontalen Längsschnitt durch das Schiebergehäuse gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Schiebergehäuse nach der Linie III - III der Fig. 1;

Fig. ¹J einen vertikalen Mittellängsschnitt durch ein Ventilgehäuse;

Fig. 5 einen horizontalen Mittellängsschnitt durch das Ventilgehäuse gemäß Fig. 4 und

Fig. 6 einen horizontalen Mittellängsschnitt durch das Gehäuse eines Kugelhahns, im Ausschnitt.

909836/0037

280774Q

In der Zeichnung bedeuten in sämtlichen Figuren 1 der Gehäusekörpermittelteil, 2 die beiden Anschlußstutzen und 3 die eingeschweißten Ringkörper.

Bei dem Schiebergehäuse gemäß Fig. 1, 2 und 3 ist der mit Deckelflansch la versehene Gehäusekörpermxttelteil als einteilig im Gesenk geschmiedetes Werkstück fließgepreßt. Auch die mit Flanschen 2a versehenen Anschlußstutzen 2 sind als Schmiedeteile ausgebildet.

In seinen ebenen Wandungen weist der Gehäusekörpermittelteil 1 konische Bohrungen 4 auf, deren größerer Durchmesserbereich zum Gehäuseinnenraum 5 hin gerichtet ist, während der kleinere Durchmesserbereich im Bereich des Außenrandes der ebenen Wandungen 6 liegt.

Eine entsprechende konische Bohrung bzw. Abfasung 7 weist auch der Kragen des Anschlußstutzens 2 an seinem Stirnrand auf.

Die beiden aus hochwertigem, nicht-rostendem Stahl durch Schmieden hergestellten Ringkörper 3 weisen im Querschnitt die Grundform eines im wesentlichen rechtwinkligen Dreiecke auf,

wobei deren die Hypotenuse des Dreiecks bildenden äußeren Kegel-IQ Y-Y

stumpfmantelflächen/die gleiche Neigung zur Längsachse 7 aufweisen wie die Konizität der abgefasten Innenränder 4 in der Wandöffnung des Gehäusekörpermittelteils und 7 des Kragens der Anschlußstutzen 2. Sie bilden mit der Längsachse Y-Y einen Winkel OC von etwa 40°.

Mit dem Pfeil X ist der Ladungsträgerstrahl bei Anwendung des Elektronenstrahlschweißens bezeichnet.

Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist die eine, innenliegende Kathete 3a jedes Ringkörpers 3 derart angeordnet, daß sie eine axiale Verlängerung der zylindrischen Innenausnehmung der An-

109836/0037

280774Q

schlußstutzen 2 zum Gehäusekörpermittelteil 1 hin bildet, während die andere Kathete 3b innerhalb des Gehäusekorpermittelteils liegt und zum Gehäusekörperinnenraum 5 hin gerichtet ist.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf dieser Kathete 3b einstückig zugleich der Sitzring 8 aufgebaut, der in diesem Falle eine der Keilform des nicht dargestellten Verschlußgliedes entsprechende Neigung zum unteren Ende des Gehäuseinnenraums hin aufweist.

Mit 9 sind zum Gehäuseinnenraum 5 hin vorspringende Führungsleisten für die Führung des nicht dargestellten Verschlußgliedes bezeichnet.

Aus Fig. 1 und 2 ist die Zusammensetzung bzw. der Zusammenbau des kompletten Schiebergehäuses leicht zu entnehmen*.

Zuerst wird in die beiden konischen Bohrungen 4 auf beiden Seiten des Gehäusekörpermittelteils.: 1 der zugleich den Sitzringträger bildende Ringkörper 3 mit seinem äußeren Kegelstumpfmantel 10 eingeführt. Liegt der Kegelstumpfmantel 10 innerhalb der konischen Bohrung 4 der ebenen Gehäusewand 6 satt an, so ragt ein Teil des Kegelstumpfmantels 10 aus der Außenfläche der Seitenwand seitlich heraus. Auf diesen aus der Seitenwand des Gehäusekorpermittelteils herausragenden Abschnitt des Kegelstumpfmantels 10 werden anschließend die Flanschstutzen 2 aufgesteckt, deren Kragen eine entsprechend konische Bohrung 7 aufweisen.

Auf diese Weise sind der Gehäusekörpermittelteil 1 einerseits und die beiden Flanschstutzen 2 andererseits über den Ringkörper 3 eindeutig fixiert. Die konischen Bohrungen 4 und 7 des Gehäusekörpermittelfefefi(Ls:-.:iKi3s:K 1 sowie der Flanschstutzen 2 liegen dabei satt auf dem äußeren Kegelstumpfmantel 10 der Ringkörper 3 an.

9O9836/003?

Mit Hilfe eines in der Zeichnung nicht dargestellten Modellkeiles und einer entsprechenden Anlage können sodann die beiden Flanschstutzen, die Ringkörper und der Gehäusekörpermittelteil in ihrer Lage genau zueinander fixiert fest miteinander verspannt werden.

Daraufhin läßt man das auf diese Weise komplettierte Schiebergehäuse um die Achse Y-Y rotieren, wobei der unter ca. 40°
im Inneren der Flanschstutzen verlaufende Elektronenstrahl X
die entsprechend kegelmantelstumpfförmig verlaufende Naht genau trifft, so daß nach einer Umdrehung des Schiebergehäuses sämtliche Teile durch nur je eine einzige Elektronenstrahlschweißung homogen miteinander verbunden shd.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist der Innendurchmesser der
Ringkörper 3 geringfügig kleiner ausgebildet als der Innendurchmesser der Anschlußstutzen 2. Auf diese Weise bildet sich an der Eintrittsstelle des Elektronenstrahls X bei 11 ein kleiner trichterförmiger Vorsprung bzw. Spalt aus, der es dem Elektronenstrahl erleichtert, sich zuverlässig den Schweißspalt zu suchen.

Obschon aus der Zeichnung nicht zu ersehen, weisen die über den eingeschweißten Ringkörper 3 miteinander verbundenen Gehäusekörpermittelteil und Anschlußstutzen zwischen ihren auf der
Kegelstumpfmantelfläche 10 des- Ringkörpers 3 aneinander angrenzenden Wandungsrändern bei 12 einen geringfügigen spaltförmigen Abstand zueinander auf, der es ermöglicht, daß sich an dieser
Stelle eine normale Schweißnahtoberfläche bilden kann.

Der gegenüber 45 kleinere Winkel OC von nur etwa 40 bietet die Möglichkeit, die Verbindungsschweiße des Flanschstutzens mit dem Ringkörper 3 großflächiger als die Verbindung des Gehäusekörpermittelteils mit dem Ringkörper 3 auszubilden. Dies
bedeutet, daß die Schweißverbindung bzw. die Breite der Schweiß-

909836/0037

280774Q

naht im Eintrittsbereich des Elektronenstrahls X größer ist als in demjenigen Bereich, in dem der Gehäusekörpermittelteil mit dem Ringkörper 3 verbunden.

Im Falle des in den Fig. 4 und 5 veranschaulichten Ventilgehäuses liegen die Verhältnisse grundsätzlich gleich, wie zuvor bezüglich des Schiebergehäuses gemäß Fig. 1 bis 3 beschrieben.

Während der in den Fig. 4 und 5 rechts dargestellte Ringkörper 3 nicht zugleich mindestens mittelbar als Träger des Sitzringes dient, ist an die zum Gehäuseinnenraum 5 hin gerichtete Kathete 3b des in der Zeichnung links dargestellten Ringkörpers 3 ein Winkelkrümmer 13 angesetzt, dessen oberer, senkrecht zur Ebene des Ringkörpers ausgerichtete Rand zugleich den mit dem nicht dargestellten Verschlußglied zusammenwirkenden Sitzring 13a bildet.

Der Winkelkrümmer 13 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel an die zum Gehäuseinnenraum 5 hin gerichtete Kathete 3b des Ringkörpers 3 bei 14 angeschweißt, könnte jedoch gegebenenfalls auch einstückig mit diesem verbunden sein.

Im Falle des in Fig. 6 schematisch und im Ausschnitt veranschaulichten Gehäuses für einen Kugelhahn liegen die Verhältnisse ebenfalls so, wie zuvor bezüglich der beiden anderen Ausführungsbeispiele beschrieben.

Abweichend davon dient die zum Gehäuseinnenraum 5 hin gerichtete Kathete 3b der beiden Ringkörper 3 dazu, den bevorzugt federnd ausgebildeten Abdichtring- 15 abzustützen, der die Abdichtung gegenüber den Kugelflächen des drehbaren Verschlußgliedes 16 bewirkt.

Aus den vorstehenden Erläuterungen ist ersichtlich, daß die Erfindung mit gleich-em Vorteil auch bei blechgepreßten Gehäusen angewendet werden kann, bei denen der Gehäusekörpermittelteil

309836/0017

280774Q

an allen Stellen gleichbleibende Wandstärke aufweist und auch die Anschlußstutzen gewöhnlich aus gleichwandigen Rohrabschnitten bestehen. Ist es bei solchen aus Blech hergestellten Gehäusen notwendig, die Anschlußstutzen an eine ebene Fläche anzuschweißen, so erfolgt die aus Festigkeitsgründen unbedingt notwendige Verstärkung durch den eingeschweißten Ringkörper, der aus der ebenen 'wandung des blechgepreßten Gehäusekörpermittelteils herausragt, so daß daran die rohrförmigen Stutzen ohne weiteres zuverlässig angeschweißt werden können.

909836/0037

Claims

DR.-ING. STUHLMANN — D«PL.-iNG. WILL£RT DR.-ING. OIDTMANN — DIPL.-PHYS. DR. JUR. REUTERS

PATENTANWÄLTE

AKT.N-NR. 3/27523 463O BOCHUM, ²¹'²'^±9Ί8 ^ΧΧ/Μ

PoetschlleQfach 10 24 SO

Ihr Zeichen Fernruf Ο234/519 57

Bergstraße 159 Telagr.: Stuhlmannpatent

Patentansprüche:

(l.yArmaturgehäuse aus Stahl, insbesondere für Schieber, welches aus mehreren durch Schweißen, insbesondere durch Elektronenstrahlschweißung, miteinander verbundenen Pormteilen zusammengesetzt ist, die zumindest den mit entsprechenden Wandöffnungen versehenen Gehäusekörpermittelteil, die an diese beiderseits gleichachsig angesetzten Anschlußstutzen sowie den mit dem verstellbarer. Verschlußglied zusammenwirkenden Sitzring einschließlich dessen Träger umfassen ,dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusekörpermittelteil (1) mit den Anschlußstutzen (2) über einen Ringkörper (3) verbunden ist, der im Querschnitt die Grundform eines im wesentlichen rechtwinkligen Dreiecks aufweist und dessen die Hypotenuse des Dreiecks bildende Kegelstumpfmantelfläche (10) auf einem ersten, sich über den größeren Durchmesserbereich erstreckenden Teil ihrer axialen Länge über den gesamten Umfang mit dem entsprechend abgefasten Innenrand (4) der Wandöffnung des Gehäusekörpermittelteils (1) und auf einem zweiten, im kleineren Durchmesserbereich liegenden Teil ihrer Länge über den gesamten Umfang mit dem entsprechend abgefasten Stirnrand (7) des jeweiligen Anschlußstutzens (2) verschweißt ist, wobei die die innere Ringfläche (3a) des Ringkörpers (3) bildende Kathete eine axiale Verlängerung der zylindrischen Innenausnehmung des Anschlußstutzens (2) zum Gehäusekörpermittelteil (1) hin bildet, während die andere Kathete (3b) innerhalb des Gehäusekörpermittelteils (1) liegt und zum Gehäusekörperinnenraum (5) hin gerichtet ist.
2. Armaturgehäuse nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet , daß die fiktive Kegelspitze der äußeren Kegelstumpfmantelfläche (10) des Ringkörpers (3) auf der Längsachse (Y-Y) des Anschlußstutzens (2) liegt und zum Zwecke der Anwendung des Elektronenstrahlschweißens vom Inneren des Anschlußstutzens (2) her mit der Kegelstumpfmantelfläche (10) einen Winkel zwischen 35 und 45°, bevorzugt von etwa 40 _s bildet.

28Q774Q
3. Armaturgehäuse nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet _} daß die über den eingeschweißten Ringkörper (3) miteinander verbundenen Gehäusekörpermittelteil (1) und Anschlußstutzen (2) zwischen ihren auf der Kegelstumpfmantelflache (10) des Ringkörpers (3) aneinander angrenzenden Wandungsrändern einen kleinen^ spaltförmigen Abstand (12) zueinander aufweisen.
4. Armaturgehäuse nach Anspruch 1, 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet , daß die die Innenfläche (3a) des Ringkörpers (3) bildende, in den entsprechend abgefasten Stirnrand (7) des Anschlußstutzens (2) hineinragende und dabei innenseitig dessen Verlängerung bildende Kathete einen geringfügig kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser des Anschlußstutzens (2) aufweist.
5. Armaturgehäuse nach Anspruch 1 oder einem der folgenden , dadurch gekennzeichnet , daß der Ringkörper (3) mindestens mittelbar zugleich den Träger des Sitzringes (8; 13a; 15) für das "Verschlußglied (z.B. 16) bildet und dazu seine zweite _} zum Innenraum (5) des Gehäusekörpermittelteils (1) hin gerichtete Kathete (3b) dient.
6. Armaturgehäuse für Schieber nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet , daß die zum Gehäusekörperinnenraum (5) hin gerichtete Kathete (3b) beider Ringkörper (3) selbst den mit dem keilförmigen Verschlußglied unmittelbar zusammenwirkenden und entsprechend geneigten Sitzring (8) trägt.
7. Armaturgehäuse nach Anspruch 6 ,dadurch gekennzeichnet , daß der Ringkörper (3) und der entsprechend geneigt ausgebildete Sitzring (8) einstückig ausgebildet sind.

909836/003?
8. Armaturgehäuse nach Anspruch 6_sdadurch gekennzeichnet , daß der gegebenenfalls durch Auftragsschweißung gepanzerte Sitzring Bestandteil eines gesonderten Tragrings bildet, der in eine entsprechende Ausnehmung des Ringkörpers eingesetzt und mit diesem, z.B. durch Verschraubung, verbunden ist.
9. Armaturgehäuse für Ventile nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet , daß die zum Gehäusekörperinnenraum (5) hin gerichtete Kathete (3b) einer der beiden Ringkörper (3) einen Winkelkrümmer (13) trägt, dessen oberer, senkrecht zur Ebene des Ringkörpers ausgerichtete Rand mittelbar oder unmittelbar den mit dem Verschlußglied zusammenwirkenden Sitzring (13a) bildet.
10. Armaturgehäuse nach Anspruch 9_sdadurch gekennzeichnet , daß der Ringkörper (3) und der Winkelkrümmer (13) einstückig ausgebildet sind.
11. Armaturgehäuse für Kugelhähne nach Anspruch ^,dadurch gekennzeichnet;, daß die zum Gehäusekörperinnenraum (5) hin gerichtete Kathete (3b) beider Ringkörper (3) der Abstützung des mit den Kugelflächen des Verschlußgliedes (16) zusammenwirkenden Sitz- bzw. Abdichtringes (15) dient.