DE1550261B1

DE1550261B1 - Verfahren zur Herstellung von Schieberplatten vo bsperrschiebern

Info

Publication number: DE1550261B1
Application number: DE19671550261
Authority: DE
Inventors: Marvin G Combes
Original assignee: Grove Valve and Regulator Co
Current assignee: Grove Valve and Regulator Co
Priority date: 1965-09-14
Filing date: 1967-11-30
Publication date: 1970-08-20
Also published as: NL6612888A; BE686856A; US3386151A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Schieberplatten von Absperrschiebern, bei dem die Schieberplatte aus einem starren Haltering und mindestens einer dünnwandigen Trennwand besteht, die nach einer Strömungsseite gewölbt und mit dem Haltering dicht verschweißt ist.
Ein derartiges Verfahren ist bereits aus der britischen Patentschrift 417 512 bekannt. Die Schieberplatte ist dabei einwandig, d. h. daß der Haltering mit einer dünnwandigen, gewölbten Trennwand verschweißt ist. Dabei wird die gewölbte Trennwand am äußeren Rand zwischen die Stirnseiten zweier Ringe eingesetzt und mit diesen verschweißt, so daß die beiden Ringe über- den äußeren Trennwandrand den Haltering darstellen. Dieses Verfahren ist jedoch verhältnismäßig teuer, da das Vorformen, d. h. Wölben der Trennwand vor dem Verbinden bzw. Herstellen des Halterings genauestens durchgeführt werden muß. Der äußere - Rand der Trennwand darf nicht mit in die Wölbung einbezogen werden, so daß man sich spezieller Gesenke zum Wölben bedienen muß. Andere bereits bekannte doppelwandige _Schieberplatten sind nicht mit gewölbten Trennwänden versehen, so daß aus Stabilitätsgründen diese Trennwände verhältnismäßig dick ausgebildet sein müssen. Die Herstellung erfolgt im Gießverfahren. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren zu vereinfachen. .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei als Trennwand oder Trennwände dienende Platten unter Bildung eines Zwischenraums in axialem Abstand nebeneinander angeordnet und mit dem Haltering verschweißt und durch Bildung einer Druckdifferenz zwischen dem Zwischenraum und den Plattenaußenseiten verformt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist denkbar einfach, da es keinerlei Schwierigkeiten bereitet, ebene Platten mit dem Haltering zu verschweißen. Darüber hinaus ist ein Vorformen der Trennwände in Gesenken überflüssig. Das Wölben erfolgt erst nach der Herstellung der aus dem Haltering und den Trennwänden bestehenden Baueinheit auf einfachste , Weise durch Erzeugen eines Überdrucks im oder außerhalb des Zwischenraums.
Dadurch, daß das Wölben erst nach dem Verschweißen mit dem Haltering stattfindet, wird auch dafür gesorgt, daß die- dabei erzeugten Spannungen in der Schieberplatte zu einer Erhöhung der Festigkeit derselben beitragen.
Die Herstellung .von; gewölbten Behälterböden , durch Einleiten von Druckluft in derartige Behälter ist an sich bereits seit langem bekannt. Darüber hinaus ist seit Jahrzehnten bekannt, Behälterböden zuerst mit dem Behältermantel zu verbinden, ehe der Boden verformt wird. Schließlich ist ein Verfahren zur Herstellung von zerreißbaren, kuppelförmigen Diaphragmen für Überdrucksicherungen bekann, bei dem das Diaphragma kurzzeitig einem Druckausgesetzt ist, der noch nicht dem Zerreißdruck entspricht. Der Fachmann erhielt durch diese bekannten Verfahren jedoch noch keine Anregung, die oben genannte, seit vielen Jahren bekannte Aufgabe in der erfindungsgemäß einfachen Weise zu lösen.
Die Verformung der als Trennwand bzw. Trennwände dienenden Platten erfolgt, wie oben erwähnt, durch Bildung eines Überdrucks entweder im Zwischenraum oder im Außenraum. Im Zwischenraum kann der Überdruck dadurch erzeugt werden, daß der Haltering mit einer Öffnung, beispielsweise einer Bohrung, versehen wird, die in den Raum zwischen den Platten führt, und daß das Druckmittel durch diese Öffnung in den Zwischenraum eingeleitet wird. dadurch wölben sich die Platten konvex nach außen. Wird dagegen die aus dem Haltering und den beiden Platten bestehende Baueinheit in einen Druckraum gebracht und darin Überdruck erzeugt, dann wölben sich die Platten konkav nach innen. Dieses Verfahren ist insofern besonders einfach, als der Haltering nicht mit einer Öffnung versehen werden muß und eine große Anzahl derartiger Baueinheiten lediglich in einen solchen Druckraum geschüttet werden kann, so daß sämtliche dieser Baueinheiten gleichzeitig in der genannten Weise verformt werden.
Um die Stabilität erfindungsgemäß hergestellter Schieberplatten zu verbessern, wird der Zwischenraum nach dem Wölben der Platten beispielsweise mit einem im wesentlichen inkompressiblen Material, z. B. Sand, gefüllt. Eine solche Stabilitätsverbesserung wird auch dann erreicht, wenn bei konvex gewölbten Platten eine der Platten mit einem Loch insbesondere im zentralen Teil versehen und in dieses Loch eine Verstärkungshülse eingefügt wird, die nach Verschweißen mit beiden Platten eine Verbindung derselben herstellt. Bei konkav geformten Platten ist es zweckmäßig, die Verforrnung so weit vorzunehmen, daß sich die zentralen Teile berühren und an der Berührungsstelle verschweißt werden können.
Neben solchen Schieberplatten mit zwei als Trennwände dienenden Platten ist es auch möglich, Schieberplatten mit jeweils nur einer Trennwand herzustellen. Zu diesem Zweck wird die aus zwei Platten und dem Haltering .bestehende Baueinheit in zwei Teile aufgeteilt, indem der Haltering zwischen den beiden Platten zerteilt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind an Hand der Zeichnung im folgenden näher erläutert.
Es zeigt F i g. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäß hergestellten, einwandigen Schieberplatte in der Ein-Baustellung im Absperrschieber, -F i g. 2 einen Vertikalschnitt durch den Absperrschieber und die Schieberplatte entlang der Linie 2-2 in F i g. 1, F i g: 3 einen Vertikalschnitt einer Schieberplattenbaüeinheit in einem Zwischenstadium während der Herstellung, F i g. 4 und 5 Vertikalschnitte zweier verschiedener Schieberplatten, die aus der Baueinheit,- F i g. 3 hergestellt wurden, F i g. 6 und 7 Vertikalschnitte von Schieberplatten-Baueinheiten gemäß einer anderen Ausbildung der Erfindung und F i g, 8 einen, Vertikalschnitt durch eine weitere Ausbildung einer doppelwandigen Schieberplatte. Gemäß F i g.1 und 2 ist die Schieberkammer 10 mit einem verhältnismäßig starren Gehäuse 12 verschraubt. Die Schieberkammer 10 weist zwei gegenüberliegende Stirnwände 14 und 16 auf, entlang deren Außenkanten ein Mantel 18 durch Schweißnähte befestigt ist. Die Stirnwände 14,16 können am Mantel 18 sowohl innen bei 20 als auch außen bei 22 angeschweißt werden. Der Mantel 18 besteht aus etwas dickerem Material als die Stirnwände 14 und 16. Die Stirnwände 14,16 sind derart bullig nach auswärts gewölbt, daß sie sowohl unter Innendruck als auch unter Außendruck einen erhöhten Widerstand gegen Biegeverformungen aufweisen. Das untere Ende der Schieberkammer 10 ist von rechteckigem Querschnitt und ist mit den Stirnwänden 14,16 an einem entsprechenden Flansch 26 längs einer geraden Schweißnaht 24 angeschweißt. Am oberen Teil des Mantels 18 befindet sich innerhalb einer Öffnung 32 ein Lager 28 für die Schieberspindel 34 mit einem Flansch 30. An der Schieberspindel 34 ist eine Schieberplatte 36 befestigt. Ein Dichtringhalter 38 ist innerhalb des Lagers 28 angeordnet und mit O-Ringen 40 ausgestattet, die eine Abdichtung zwischen der Schieberspindel 34 und dem Lager 28 bilden. Am Flansch 30 ist eine nicht dargestellte Betätigungseinrichtung mittels Kopfschrauben 42 befestigt, die durch einen entsprechenden Flansch 44 hindurchgehen. Am Mantel 18 können zur Erleichterung der Handhabung des Absperrschiebers Augenflansche 45 angeschweißt sein.
Das Gehäuse 12 ist aus verhältnismäßig dicken Stirnplatten 46, 48 gebildet, deren jede eine Öffnung 50 für den Durchtritt des Strömungsmittels aufweist. Zwischen den Stirnplatten 46, 48 ist ein Gehäuseband 52 durch Verschweißen innen bei 54 und außen bei 56 befestigt. Die Stirnplatten 46, 48 sind mit einem Kranz von Gewindelöchern 58 für die Befestigung eines Rohrabschnittes am Flansch versehen. Ein rechteckiger Flansch 60 ist an die oberen ebenen Enden der Stirnplatten 46, 48 und am Gehäuseband 52 angeschweißt.
Beim Zusammenbau des Gesamtgehäuses werden die einander zugeordneten Flansche 26, 60 der Schieberkammer 10 und des Gehäuses 12 aneinander mittels Kopfschrauben 62 befestigt; die Fuge wird mit einem O-Ring 64 abgedichtet, der von einem dünnen, als Dichtringhalter dienenden Ring 66 umfaßt wird.
Die Schieberplatte 36 besteht aus einer gewölbten Platte 68, die innerhalb eines die Sitzringe tragenden Halterings 70 mit ringförmig umlaufenden Aussparungen 72 angeschweißt ist. Die Aussparungen 72 dienen zur Aufnahme von Sitzringen 74, die an entsprechende Flächen 76 an den Innenflächen der Stirnplatten 46, 48 dichtend anliegen. Die Schieberplatte 36 ist mit der Schieberspindel 34 über ein Gewinde in einer Hülse 28 befestigt, die am oberen Teil des Halterings 70 angeschweißt ist. Gegen ungewolltes Lösen dient ein Sicherungsstift 80.
Die Herstellung der Schieberplatte 36 erfolgt nun z. B. folgendermaßen: Gemäß F i g. 3 wird zunächst ein starrer Haltering 101 hergestellt, der einen radial nach innen vorstehenden Abstandhalter 102 mit Anschlagflächen aufweist, an denen aus Metallblech bestehende Platten 104 angelegt und dann entlang ihrer Ränder zur Bildung einer mediumdichten Baueinheit durch Schweißnähte 106 angeschweißt sind. Danach wird durch eine Öffnung 108 im Haltering 101 ein Druckmittel, z. B. Wasser, unter Druck eingeführt, um die Platten 104 nach außen bis in die dargestellte Form aufzuwerten bzw. auszuwölben.
Ausgehend von dieser Baueinheit nach F i g. 3 kann dann eine der folgenden zwei Maßnahmen getroffen werden, um die Schieberplatten nach F i g. 4 und 5 herzustellen.
I. Doppelwandige, konvexe Schieberplatte Nach F i g. 4 wird die Öffnung 108, durch die das Druckmittel eingeführt wurde, mit einem Stopfen 110 verschlossen. Die Stirnflächen des Halterings 101 werden zur Schaffung von ringförmigen Nuten 112 spanabhebend bearbeitet. In Abständen um die Nuten 112 herum werden Federhaltelöcher 114 zur Aufnahme von Schraubenfedern gebohrt, die später die Sitzringe zur dichtenden Anlage nach außen drücken. Schließlich wird an der Außenseite des Halterings die Hülse 78 angeschweißt.
Die Schieberplatte nach F i g. 4. kann noch dadurch verstärkt werden, daß in den Zwischenraum, d. h. zwischen die konkaven Innenflächen der Platten 104 irgendein Versteifungsmittel gebracht wird. Beispielsweise könnte der Zwischenraum mit Sand oder einem anderen inkompressiblen Material ausgefüllt werden. Auch könnte gemäß F i g. 5 zwischen diesen Platten 104,104 a eine koaxiale Versteifungshülse 118 eingeschweißt werden. Bei dieser Ausführungsform wird zunächst aus der Platte 104 a ein Loch 120 ausgeschnitten. Dann wird die Versteifungshülse 118 eingesetzt und schließlich durch Schweißnähte 122 zur Bildung eines vollständig abgedichteten Raums um die Versteifungshülse 118 herum an beiden, Platten 104, 104 a angeschweißt.
II. Einwandige Schieberplatte Stattdessen kann der Haltering 101 von F i g. 3 in einer Radialebene, im allgemeinen entlang der Linie A -B, zerschnitten werden, so daß gemäß F i g. 6 zwei jeweils einwandige Schieberplatten entstehen. Der Haltering 101 wird dann zur Schaffung einer Nut 112 fertig bearbeitet und vorzugsweise mit einer weiteren Schweißnaht am Plattenrand versehen. An der Außenseite wird dann die Hülse 28 angeschweißt. III. Doppelwandige, konkave Schieberplatte Die doppelwandigen, konkaven Schieberplatten gemäß F i g. 7 und 8 werden in einer analogen Weise hergestellt. Dabei werden die Platten 124, nachdem sie an den Halteringen 101, 101 a angeschweißt sind, einem äußeren Überdruck ausgesetzt, indem die Baueinheit beispielsweise in eine Druckkammer eingebracht wird.
Eine maschinelle Aufteilung kann selbstverständlich entfallen. Gemäß F i g. 8 wird beispielsweise durch Punktschweißen zwischen den Außenkanten der Platten 128 ein Abstandhaltering 126 befestigt. Die Platten 128 haben vorzugsweise einen geringeren Durchmesser als der Haltering 101a, so daß die Einhaltung enger Toleranzen nicht von Bedeutung und eine volle, spaltüberbrückende Schweißnaht 130 möglich ist. Wenn der Abstandhaltering 126 mit den Platten 128 fest verbunden ist, werden die Platten 128 in die ausgewölbte Form verformt. Die konkaven Platten 128 werden gemäß F i g. 8 im Interesse erhöhter Festigkeit bei 132 miteinander verschweißt.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Schieberplatten von Absperrschiebern, bei dem die Schieberplatte aus einem starren Haltering und mindestens einer dünnwandigen Trennwand besteht, die nach einer Strömungsseite gewölbt und mit dem Haltering dicht verschweißt ist, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß zwei als. Trennwand oder Trennwände dienende Platten (68; 104; 104 a; 124; 128) unter Bildung eines Zwischenraums in axialem Abstand nebeneinander angeordnet und mit dem Haltering (70; 101; 101 a) verschweißt und durch Bildung einer Druckdifferenz zwischen dem Zwischenraum und den Plattenaußenseiten verformt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (101) mit einer Öffnung (108) versehen und durch diese Druckmittel in den Zwischenraum eingeleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Haltering (101; 101 a) und den Platten (124; 128) bestehende Baueinheit einem äußeren überdruck ausgesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (70; 101; 101 a) mit einem radial nach innen vorspringenden Abstandhalter (102; 126) für die Platten (104; 104 a; 124; 128) versehen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für den Abstandhalter (126) ein loser. Ring und daß Platten (128) mit einem kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser des Halterings (101 a) verwendet werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die sich nach dem Wölben berührenden Plattenteile verschweißt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer der gewölbten Platten (104 a) ein Loch (120) ausgeschnitten und in dieses eine Versteifungshülse (118) eingefügt und mit beiden Platten (104 und 104 a) verschweißt wird. B. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Verwölben in den Zwischenraum ein im. wesentlichen inkompressibles Material, z. B. Sand, eingefüllt wird. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Herstellung von Schieberplatten mit einer einzelnen Trennwand, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (101) zwischen den gewölbten Platten (104) geteilt (A-B) wird.