DE1114683B

DE1114683B - Gate valve and process for its manufacture

Info

Publication number: DE1114683B
Application number: DEST11900A
Authority: DE
Inventors: Walter Siepmann
Original assignee: STAHL ARMATUREN SIEPMANN GES M
Current assignee: STAHL ARMATUREN SIEPMANN GES M
Priority date: 1956-11-15
Filing date: 1956-11-15
Publication date: 1961-10-05

Description

Absperrschieber und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft Absperrschieber mit einem parallel zur Spindelachse angeordneten zylindrischen Gehäusemittelteil, dessen unteres Ende durch ein z. B. topfförmiges Bodenstück verschlossen ist und in dessen Seitenwänden diametral gegenüberliegend Öffnungen vorgesehen sind, mit welchen im Durchmesser kleiner bemessene, die Schiebersitzflächeri tragende, einteilig geschmiedete Anschlußstutzen mittels umfangsseitig angeordneter Ringkragen über eine Ringschweißnaht befestigt sind. Es sind bereits derartige Absperrschieber bekannt, bei denen der Ringkragen über den gesamten Umfang im Querschnitt hakenförmig zum Gehäusemittelteil hin umgebogen ist, wobei ihre in der Ebene senkrecht zur Achse der Anschlußstutzen liegende Stirnfläche mit der ihr in der gleichen Ebene gegenüberliegenden Stirnfläche der ausgehalsten Öffnungsränder des Gehäusemittelteils beispielsweise mittels des Widerstands-Stumpfschweißverfahrens maschinell verschweißt werden kann.Gate valve and process for its manufacture The invention relates to gate valves with a cylindrical one arranged parallel to the spindle axis Housing middle part, the lower end of which by a z. B. closed cup-shaped bottom piece is and in the side walls diametrically opposite openings are provided, with which smaller diameter, the slide seat surface carrying, one-piece forged connection piece by means of a circumferentially arranged ring collar are attached via a ring weld. There are already such gate valves known, in which the ring collar is hook-shaped over the entire circumference in cross section is bent towards the middle part of the housing, its in the plane perpendicular to the axis the connecting piece lying end face with the opposite in the same plane For example, the end face of the cut-out opening edges of the housing middle part can be machine welded by means of the resistance butt welding process.

Gegenüber anderen bekannten Konstruktionen hat die vorerwähnte Bauart zwar den Vorteil; daß sie unter bestimmten Voraussetzungen; zu denen unter anderem die sorgfältige Bearbeitung der miteinander zu verschweißenden Stirnflächen des Ringkragens einerseits und der ausgehakten Öffnungsränder des Gehäusemittelteils andererseits gehört, ein maschinelles Verschweißen der Teile gestattet, doch ist sie andererseits an die Notwendigkeit gebunden, die Gehäuseöffnungen mit einer in bezug auf den Gehäusequerschnitt über den Umfang ungleichförmigen Aushalsung zu versehen. Derartige Aushalsungen sind nicht nur fertigungstechnisch lästig, sondern führen zufolge des starken Reckens der Gehäusewand auch zu einer unregelmäßigen Schwächung der Wandungsteile, die es gegebenenfalls mit Rücksicht auf die Festigkeit des Gehäuses notwendig macht, in den übrigen, nicht gereckten Bereichen überdimensionierte Wandstärken in Kauf zu nehmen.Compared to other known constructions, the aforementioned type although the advantage; that they under certain conditions; to which among others the careful processing of the end faces to be welded together Ring collar on the one hand and the unhooked opening edges of the housing middle part on the other hand, machine welding of the parts is permitted, but is On the other hand, they are bound by the need to open the housing openings with an in with respect to the housing cross-section over the circumference irregular neck to Mistake. Such collars are not only inconvenient in terms of production technology, but also due to the strong stretching of the housing wall also lead to an irregular Weakening of the wall parts, possibly with regard to the strength of the housing makes it necessary to be oversized in the remaining, non-stretched areas Accept wall thicknesses.

Durch die Erfindung sollen diese Nachteile dadurch vermieden werden, daß die Ringkragen der Anschlußstutzen der Zylinderform des Gehäusemittelteils entsprechend gebogen und in die öffnungen im Mantel des Gehäusemittelteils eingesetzt sind, deren Innenrand sie mit einer angeschmiedeten zungenartigen Verlängerung hintergreifen, und daß die Ringkragen mit den Rändern der Gehäuseöffnungen über eine Kelchnaht verschweißt sind. Dadurch, daß die Ringkragen genau der Zylinderform des Gehäusemittelteils entsprechend gebogen sind, was sich durch die Herstellung dieser Teile im Gesenkschmiedeverfahren ohne besondere Mittel leicht bewerkstelligen läßt, können diese unter Verzicht auf Aushalsungen unmittelbar in die Öffnungen des Gehäusemittelteils eingesetzt und unter Anwendung einer qualitativ hochwertigen Kelchschweißnaht mit den Öffnungsrändern verschweißt werden, ohne hierbei auf die fertigungstechnischen Vorteile einer automatischen Schweißung verzichten zu müssen. Abgesehen davon, daß die für die Kelchnaht notwendige -Abfasung am Ringkragen durch den Schmiedevorgang erzeugt werden kann, ohne einer Nachbearbeitung zu bedürfen, und die Öffnungen im Gehäusemantel lediglich in einer der Abfasung entsprechenden Form mit dem Autogenbrenner herausgeschnitten zu: werden brauchen, wird die Fertigung des Gehäuses weiterhin durch die dem Ringkragen am Außenumfang zugeordnete und gleichfalls bereits beim Schmiedevorgang erzeugte zungenartige Verlängerung erleichtert, die den Randbereich der ausgeschnittenen Gehäuseöffnungen im Sinne einer überlappung der Schweißwurzel hintergreifen und auf diese Weise die Voraussetzung für einen Zusammenhalt der Teile während des automatischen Schweißvorganges. schaffen.The invention is intended to avoid these disadvantages by that the annular collar of the connecting piece corresponds to the cylindrical shape of the housing middle part are bent and inserted into the openings in the jacket of the housing middle part, the They grip behind the inner edge with a forged tongue-like extension, and that the ring collar with the edges of the housing openings via a cup seam are welded. Because the ring collar exactly matches the cylindrical shape of the middle part of the housing are bent accordingly, which is reflected in the production of these parts in the drop forging process can be easily accomplished without special means, these can be done without Collars inserted directly into the openings in the middle part of the housing and using a high quality cup weld with the opening edges be welded without the manufacturing advantages of an automatic To have to do without welding. Apart from the fact that the necessary for the calyx suture Chamfering on the ring collar can be produced by the forging process without a To require post-processing, and the openings in the housing jacket only in one The shape corresponding to the bevel can be cut out with the oxy-fuel torch need, the production of the housing will continue to be carried out by the ring collar on Tongues that are assigned to the outer circumference and are also produced during the forging process Extension facilitates the edge area of the cut-out housing openings reach behind the weld root in the sense of an overlap and in this way the Prerequisite for the parts to be held together during the automatic welding process. create.

Die Verwendung derartiger zungenartiger Ansätze, die in Verbindung mit einer Kelchnaht eine überlappung der Schweißwurzel bilden, ist bei Schiebergehäusen an sich bekannt. Hierbei sind jedoch die Anschlußstutzen mit dem Gehäusemittelteil einteilig ausgebildet, so daß lediglich die mit der Gehäuseöffnung über eine Kelchnaht verschweißte Haube mit einem derartigen, zugleich der Zentrierung dienenden Verlängerungsansatz versehen ist, der den Wurzelbereich der Schweißnaht überlappt. Durch die Anwendung solcher den Wurzelbereich der Schweißnaht überlappender Verlängerungsansätze ist es möglich, die Schweißnähte zwischen dem Ringkragen und den Öffnungrändern des Gehäusemittelteils ohne Vorbehandlung der Wurzel, etwa durch eine von Hand auszuführende autogene Wurzelschweißung, nach dem elektrischen Lichtbogenverfahrenauf automatisch arbeitenden Schweißmaschinen durchzuführen, wobei sich insbesondere die Anwendung des Unterpulver-Schweißens nach dem Pulver-Abdeck-Schweißverfahren (Ellira-Verfahren) empfiehlt. Hierdurch ergeben sich überall einwandfrei durchgeschweißte Verbindungen ohne Wurzel- oder sonstige Schweißfehler, so daß sich ein häufig erst bei der Röntgenprüfung feststellbarer Ausschuß so gut wie völlig vermeiden läßt.The use of such tongue-like approaches in conjunction Forming an overlap of the weld root with a cup seam is the case with valve bodies known per se. Here, however, the connecting pieces are with the housing middle part designed in one piece, so that only the one with the housing opening via a cup seam Welded hood with such an extension approach which also serves for centering is provided, which overlaps the root area of the weld. By the use of such extension approaches that overlap the root area of the weld seam it is possible to weld the seams between the ring collar and the opening edges of the middle part of the housing without pretreatment of the root, for example by a manual treatment autogenous root welding, according to the electric arc process on automatically working welding machines, in particular the application of submerged arc welding according to the powder cover welding process (Ellira process) recommends. This results in perfectly welded connections everywhere without root or other welding defects, so that one often only becomes apparent during the X-ray examination detectable rejects can be almost completely avoided.

Die Herstellung des Schiebergehäuses geschieht zweckmäßig in der Weise, daß die Anschlußstutzen in die ausgeschnittenen Öffnungen des Gehäusemittelteils von innen eingesetzt und unter Anlage der zangenförmig überstehenden Verlängerung gegen die Ränder der Gehäuseöffnungen durch einen innerhalb des Gehäuses zwischen die sich gegenüberliegenden Sitzflächen der Anschlußstutzen eingeführten Modellkeil festgespannt werden und daß anschließend das Gehäuse mit den darin festgeklemmten Anschlußstutzen auf einer mit geneigt zur Senkrechten angeordneten Drehachse rotierenden Einspannvorrichtung durch eine senkrecht über dem Schweißstoß aufgehängte, sich entsprechend dem Verlauf der Schweißnaht auf- und abwärts bewegende Elektroden- oder Schweißdrahtzuführungsvorrichtung in ein- oder mehrmaligem Umlauf verschweißt wird, woraufhin die Anschlußflansche sowie gegebenenfalls der topfförmige Boden an den Gehäusemittelteil bzw. die Anschlußstutzen angeschweißt werden. Der Umlauf wird im Sinne der Schaffung einer ununterbrochen umlaufenden Kelchnaht so oft wiederholt, bis der kelchförmige Schweißstoß voll aufgefüllt ist. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß Schweißfehler, Poren oder Gasblasen ausgeschlossen werden, die sonst licht dadurch eintreten, daß die Elektrode abgesetzt werden muß. Bei dem Schweißvorgang können die Teile zusätzlich durch eine Spannschraube verbunden werden, die das Gehäuse in Richtung der Anschlußstutzen sowie den zwischen diesen angeordneten Modellkeil axial durchsetzt und an den Außenseiten die Anschlußstutzen hintergreifende Teller aufweist. Die Spannschraube befindet sich in axialer Fortsetzung des Wellenzapfens der Drehvorrichtung, welche zur Senkrechten in der Regel etwa 15° geneigt ist. Die Auf- und Abwärtsbewegung der Elektroden bzw. Schweißdrähte innerhalb des Zuführungsgerätes entspricht der wellenförmig sich bewegenden Schweißnaht und wird zweckmäßig durch eine exzenterähnliche Kurve gesteuert. Die Anschlußstutzen erhalten zweckmäßig vor der Montage durch Auftragsschweißung und eine darauffolgende Bearbeitung harte und korrosionsbeständige Sitzflächen, um nach dem Einbau weitere Nachbearbeitungen zu vermeiden, die durch den Gehäusehals bewerkstelligt werden müßten und daher umständlich und zeitraubend wären.The valve housing is expediently manufactured in such a way that that the connecting pieces in the cut-out openings of the housing middle part inserted from the inside and under the extension that protrudes in the form of a pincer against the edges of the housing openings through an inside the housing between the opposite seat surfaces of the connecting pieces introduced model wedge be clamped and that then the housing with the clamped therein Connecting piece rotating on an axis of rotation arranged at an incline to the vertical Clamping device by a vertically suspended above the weld joint Electrode moving up and down according to the course of the weld seam or welding wire feed device welded in one or more cycles is, whereupon the connecting flanges and possibly the pot-shaped bottom be welded to the middle part of the housing or the connecting pieces. The circulation is repeated so often in the sense of creating an uninterrupted circumferential goblet seam, until the goblet-shaped weld joint is completely filled. This procedure has the advantage that welding defects, pores or gas bubbles are excluded, which would otherwise light up occur that the electrode must be removed. During the welding process you can the parts are additionally connected by a clamping screw that holds the housing in the direction of the connecting pieces and the model wedge arranged between them axially penetrated and on the outer sides of the connecting piece engaging behind plate having. The clamping screw is located in the axial continuation of the shaft journal the rotating device, which is usually inclined by about 15 ° to the vertical. the Up and down movement of the electrodes or welding wires within the feeding device corresponds to the undulating moving weld seam and is expediently through controlled an eccentric curve. The connecting pieces get expediently in front the assembly by build-up welding and a subsequent processing hard and Corrosion-resistant seat surfaces for further finishing work after installation avoid that would have to be done through the housing neck and therefore cumbersome and would be time consuming.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt Fig.1 das Gehäuse eines Absperrschiebers im Längsschnitt, Fig. 2 einen Schnitt senkrecht zur Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-111 der Fig. 1 und Fig. 4 das Schema der Schweißvorrichtung.In the drawing, the invention is explained using an exemplary embodiment. It shows FIG. 1 the housing of a gate valve in longitudinal section, FIG. 2 shows a Section perpendicular to FIG. 1, FIG. 3 shows a section along line III-111 of FIG. 1 and 4 show the scheme of the welding device.

Der Gehäusemittelteil 1 besteht aus einem nahtlos gezogenen zylindrischen Hohlkörper, der oben offen ist und am unteren Ende einen topfförmigen Boden 2 aufweist. Am oberen offenen Ende ist ein Deckelflansch 3 angeschweißt, der zur Verbindung mit dem Gehäuseaufsatz (in der Zeichnung nicht dargestellt) dient.The housing middle part 1 consists of a seamlessly drawn cylindrical Hollow body which is open at the top and has a pot-shaped bottom 2 at the lower end. At the upper open end, a cover flange 3 is welded, which is used for connection with the housing attachment (not shown in the drawing).

Mit 4 sind die als einteilige Gesenkschmiedestücke hergestellten Anschlußstutzen bezeichnet, die als Einsatzstücke in das Gehäuseinnere hineinragen und bei 5 die Sitzflächen für die Anlage einer keilförmigen Schieberplatte aufweisen. Die Anschlußstutzen 4 weisen am Außenumfang einen entsprechend dem Durchmesser des Gehäusemittelteils 1 bogenförmig gekrümmten Ringkragen 6 auf, der mit dem Rand der ausgeschnittenen Gehäuseöffnung über eine Kelchnaht verschweißt ist. Mit 7 sind Anschlußflansche bezeichnet, die an den Anschlußstutzen 4 stirnseitig ebenfalls unter Verwendung einer Kelchschweißnaht angeschweißt sind.With 4 are the connecting pieces manufactured as one-piece drop forgings referred to, which protrude as insert pieces into the interior of the housing and at 5 the Have seat surfaces for the plant of a wedge-shaped slide plate. The connecting pieces 4 have a corresponding to the diameter of the housing middle part on the outer circumference 1 arcuately curved ring collar 6, which is cut out with the edge of the Housing opening is welded via a cup seam. With 7 are connecting flanges referred to, the end face of the connecting piece 4 also using are welded to a cup weld.

Wie insbesondere aus Fig. 1 und 3 ersichtlich, sind die Anschlußstutzen 4 in dem mit dem Gehäusemittelteil 1 verschweißten Randbereich des Ringkragens 6 mit am Innenumfang vorstehenden und die Nahtstelle überlappenden zungenartigen Verlängerungen 8 versehen, die einerseits zur Erleichterung der Montage und andereseits dazu dienen, eine völlig fehlerfreie, durchgehende Schweißverbindung sicherzustellen. In gleicher Weise ist auch der im Gesenkschmiedeverfahren hergestellte Deckelflansch 3 mit dem Gehäusemittelteil verschweißt, zu welchem Zweck der bei der Vorbearbeitung des Deckelflansches in der Flanschbohrung zunächst belassene Schmiedekonus ebenfalls eine die Nahtstelle überlappende zungenartige Verlängerung 9 aufweist, die dann nach dem Anschweißen des Deckelflansches zusammen mit dem Schmiedekonus durch Ausdrehen entfernt wird.As can be seen in particular from FIGS. 1 and 3, the connecting pieces are 4 in the edge region of the ring collar 6 welded to the housing middle part 1 with tongue-like extensions protruding on the inner circumference and overlapping the seam 8, which serve on the one hand to facilitate assembly and on the other hand to to ensure a completely flawless, continuous welded joint. In the same Way is also the lid flange 3 produced in the drop forging process with the The middle part of the housing is welded, for what purpose it was used during the pre-machining of the cover flange The forged cone that was initially left in the flange bore also contains the seam has overlapping tongue-like extension 9, which then after welding of the cover flange is removed together with the forged cone by unscrewing.

Da sowohl die Anschlußstutzen 4 als auch die an diese angeschweißten Anschlußflansche 7 als Gesenkschmiedestücke ausgebildet sind, läßt sich bei ihnen eine einwandfreie Verschweißung ohne eine zungenartige Verlängerung sicherstellen. Zu diesem Zweck wird bei beiden Teilen der im Gesenkschmiedeprozeß entstandene Schmiedekonus in der Bohrung zunächst belassen, so daß die Schweißfase 10 so tief eingedreht werden kann, daß die Schweiße in den Bereich der späteren Bohrung ragt. Nach dem Schweißen werden die beiden Konen mit der nicht durchgeschweißten Wurzel durch Ausdrehen entfernt und der gewünschte Innendurchmesser in den Anschlußstutzen hergestellt.Since both the connecting pieces 4 and the connecting flanges 7 welded to them are designed as drop forgings, a perfect weld can be ensured with them without a tongue-like extension. For this purpose, the forging cone formed in the drop forging process is initially left in the bore in both parts, so that the welding bevel 10 can be screwed in so deep that the weld protrudes into the area of the later bore. After welding, the two cones with the non-welded root are removed by turning and the desired inner diameter is made in the connecting piece.

Gemäß Fig. 4 wird die Anordnung beim Schweißvorgang derart gewählt, daß die in das Gehäuse 1 von innen eingesetzten Anschlußstutzen 4 unter Anlage der zungenartigen Verlängerung gegen den inneren Rand der Gehäuseöffnungen von innen her durch einen Modellkeil 11 am Gehäuse festgeklemmt werden, wobei eine mit der schrägstehenden Welle 12 der Einspannvorrichtung in Drehrichtung starr gekuppelte Verbindungsschraube 13 das Gehäuse in Richtung der Anschlußstutzen und gleichzeitig den Modellkeil 11 durchsetzt, während an den Enden Teller 14 aufgesetzt sind, die die Anschlußstutzen hintergreifen und durch die Mutter 15 verspannt werden: Die Neigung der Rotationsachse der Einspannvorrichtung beträgt etwa 15°, wobei sich dieser Winkel aus dem Durchmesser der Gehäuseöffnungen bzw. des Ringkragens 6 der Anschlußstutzen 4 ergibt. Oberhalb des Gehäuses befindet sich die Elektroden-oder Schweißdrahtzuführungsvorrichtung 16, die während der Umdrehungen der Welle 12 wellenförmig auf- und abwärts bewegt wird und dadurch ständig mit dem Schweißstoß in Verbindung bleibt. Die Auf-und Abwärtsbewegung, die selbstverständlich in Abhängigkeit von der Umdrehung der Welle 12 gesteuert wird, kann beispielsweise durch eine Exzenterkurve 17 bewirkt werden.According to Fig. 4, the arrangement during the welding process is chosen such that the connecting pieces 4 inserted into the housing 1 from the inside are clamped to the housing from the inside by a model wedge 11 with the tongue-like extension resting against the inner edge of the housing openings, one with the Inclined shaft 12 of the clamping device rigidly coupled connection screw 13 in the direction of rotation penetrates the housing in the direction of the connection piece and at the same time the model wedge 11 , while at the ends plates 14 are placed, which engage behind the connection pieces and are braced by the nut 15: The inclination of the axis of rotation of the Clamping device is about 15 °, this angle resulting from the diameter of the housing openings or of the annular collar 6 of the connecting pieces 4. Above the housing is the electrode or welding wire feed device 16, which is moved up and down in a wave-like manner during the revolutions of the shaft 12 and thus remains constantly connected to the weld joint. The upward and downward movement, which of course is controlled as a function of the rotation of the shaft 12, can be brought about by an eccentric cam 17, for example.

Der Deckelflansch 3 bzw. die Anschlußflansche 7 werden erst nach Fertigstellung der Schweißnaht zwischen den Anschlußstutzen 4 und dem Gehäusemittelteil l an die Anschlußstutzen bzw. das obere offene Ende des Gehäusemittelteils angeschweißt.The cover flange 3 and the connecting flanges 7 are only after completion the weld seam between the connecting piece 4 and the housing middle part l to the Connection piece or the upper open end of the middle part of the housing is welded on.

Claims

PATENT CLAIM: 1. Gate valve with a cylindrical housing center part arranged parallel to the spindle axis, the lower end of which is supported by a z. B. cup-shaped bottom piece is closed and in the side walls diametrically opposite openings are provided with which smaller diameter, the slide seat surfaces supporting, one-piece forged connecting pieces are attached by means of circumferentially arranged annular collars over an annular weld, characterized in that the annular collars (6) of the Connection piece (4) of the cylindrical shape of the housing middle part (1) bent accordingly and inserted into the openings in the jacket of the housing middle part (1) , the inner edge of which they engage behind with a forged tongue-like extension (8), and that the annular collar with the edges of the housing openings over a cup weld are welded.

2. A method for producing gate valves according to claim 1, characterized in that the connection nozzle (4) inserted into the cut-out openings of the housing middle part (1) from the inside and with the tongue-shaped protruding extension (8) against the edges of the housing openings by an inside of the housing (1) between the opposing seat surfaces (5) of the connecting piece (4) introduced model wedge (11) and that then the housing with the connecting piece (4) clamped therein rotating on an axis of rotation (12) which is inclined to the vertical Clamping device (13, 14, 15) is welded in one or more cycles by an electrode or welding wire feed device (16) suspended vertically above the weld joint and moving up and down according to the course of the weld seam, whereupon the connection flanges and, if necessary, the pot-shaped base ( 2) to the middle part of the housing or w. the connecting pieces (4) are welded on. Considered publications: German patent application V 3347 X11 / 47 g (published on December 20, 1951); British Patent No. 594 046; U.S. Patent No. 2,292,780.