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Dokumentenidentifikation DE10010367B4 15.07.2004
Titel Schiebergehäusemittelteil
Anmelder Josch Strahlschweißtechnik GmbH, 06193 Teicha, DE
Erfinder Schenke, Joachim, 39118 Magdeburg, DE;
Sobisch, Götz, 06193 Gutenberg, DE;
Philipp, Steffen, 06188 Hohenthurm, DE
Vertreter Leinung, G., Dipl.-Jur., Pat.-Anw., 39108 Magdeburg
DE-Anmeldedatum 07.03.2000
DE-Aktenzeichen 10010367
Offenlegungstag 04.10.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 15.07.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.07.2004
IPC-Hauptklasse F16K 27/10
IPC-Nebenklasse B23K 26/34   B23K 26/20   B23K 31/00   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung betrifft ein Schiebergehäusemittelteil entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, dass Schiebergehäuse durch die Verschweißung von Schweißbaugruppen hergestellt werden.

Variante 1: Geschmiedete Halbschalen, an denen die Stutzen angeschmiedet sind, werden aufeinandergelegt und mit oder ohne Zusatzmaterial bei entsprechender Nahtvorbereitung verschweißt. Die Schweißung in der Untervariante ohne Zusatzmaterial wird mit dem Elektronenstrahl vorgenommen.

Variante 2: Rohr und Halbkugelboden werden verschweißt mit bzw. ohne Zusatzmaterial. Danach werden die Öffnungen für die Stutzen ausgefräst. Anschließend werden die Stutzen mit einer die Öffnungen für die Stutzen ausgefräst. Anschließend werden die Stutzen mit einer entsprechenden Nahtvorbereitung in das Gehäuserohr eingeschoben und mit einer entsprechenden Nahtvorbereitung mit Zusatzmaterial verschweißt.

Nachteile des Standes der Technik sind bei

Variante 1: Hohe Kosten für Gesenk, technologische Grenzen für die Schmiedeausformung des Gehäusesitzes bzw. der Stutzenlänge, hohe Rüstkosten des Schmiedens bei kleinen Stückzahlen.

Variante 2: Hohe Kosten für die Einschweißung der Stutzen sowie hohe Kosten für die Bearbeitung des Gehäusesitzes nach dem Schweißen.

Aus dem bekannten Stand der Technik ist auch allgemein bekannt, die Schiebermittelgehäuse aus einzelnen Bauteilen zu fügen und druckdicht zu verschweißen.

So sind in der DE 27 53 771 A1 und der FR 1.291.056 A Schiebermittelgehäuse bekannt, bei denen zum jeweiligen Rohr die Stutzen mit Gehäusesitz und der Boden eingeschoben und anschließend druckdicht verschweißt werden.

Die DE 27 53 771 A1 bezieht sich auf die Ausführung des Gehäuses des Schiebers, welches aus einem Zylinder hergestellt ist, dessen Durchmesser größer ist als die Abmessung der Leitung, für die der Schieber benötigt wird. An den Schieber sind kurze Rohrabschnitte mit der Abmessung der Leitung kreuzweise angeschweißt, wobei die inneren Enden der Rohrabschnitte voneinander einen Abstand aufweisen, um die Anschlussteile des Schiebers aufzunehmen. Führungsplatten sind innerhalb des Zylinders in einer Linie mit den Rohrenden abgestützt, um die Anschlussteile in die Schweißposition und aus dieser herauszuführen, und die Enden des Zylinders sind durch ebene Scheiben verschlossen, von denen eine so modifiziert ist, dass sie abnehmbar ist.

Die FR 1.291.056 A bezieht sich auf einen Schieber der gleichen Gattung, bei dem zum Rohr die Stutzen mit Gehäusesitz und der Boden eingeschoben und danach druckdicht miteinander verschweißt werden.

Nachteilig hierbei sind die hohen fertigungstechnischen Aufwendungen zur Herausbildung von Schiebern.

Der Vollständigkeit halber sei auch auf die Druckschriften DE 19 28 686 A, DE 15 15 192 A, US 48 01 125 A, US 42 43 204 A verwiesen, welche sich auf Ventilgehäusemittelteile beziehen, welche vorrangig aus Schmiede-Gesenkteilen bestehen, die mit hohen schweißtechnischen Aufwendungen zueinander gefügt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein universell einsetzbares elektronenstrahlgeschweißtes Gehäusemittelteil für Schieber zu schaffen, das ohne Gesenke hergestellt werden kann und aus einfachen mechanisch bearbeiteten Rohren und Rundmaterialien besteht.

Diese Aufgabe wird mit einer Gehäusekonstruktion mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Rohr und Rundmaterial in den für den Armaturenbau typischen Werkstoffen werden durch den Händler vorgehalten und sind somit kurzfristig verfügbar. Die zeit- und kostenaufwendige Beschaffung von geschmiedeten, gegossenen und gepressten Bauteilen entfällt.

Die Konstruktion ist sowohl für alle gängigen Gehäusewandstärkenbereiche des Armaturenbaus, d. h. von Niederdruck bis Hochdruck geeignet.

Die Konstruktion des Gehäusemittelteiles ist geeignet als Basiselement für vielfältige Komplettierungsvarianten, wie einzuschweißender Flansche verschiedener Druckstufen und Normen (DIN, ANSI, etc.), Deckelausführungen sowie Gehäuse mit Aufsatz oder druckdichtender Deckelfunktion.

Durch die Verwendung von Stutzen aus konosionsbeständigem Material kann das Auftragsschweißen des konosionsbeständigen Gehäusesitzes entfallen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden wie folgt beschrieben.

Es zeigen:

1: Schiebergehäusemittelteil Rohr ohne Lötfolie

a) eine Schnittdarstellung des Schiebergehäusemittelteiles,

b) eine Draufsicht nach 1a)

c) eine Explosionszeichnung des Schiebergehäusemittelteiles

2: Schiebergehäusemittelteil Rohr mit Lötfolie.

a) eine Schnittdarstellung des Schiebergehäusemittelteiles,

b) eine Draufsicht nach 2a)

c) eine Explosionszeichnung des Schiebergehäusemittelteiles

Das Schiebergehäusemittelteil besteht aus den Bauteilen Rohr 1, Stutzen 2 (mit korrosionsbeschädigtem Gehäusesitz 3), Boden 4 und Folie 5 (nur 2). Die Bauteile 1, 2 und 4 werden vor dem Schweißen mechanisch bearbeitet und komplett in der finalen Position montiert und über ein geeignetes Verfahren, bevorzugt mit dem Laser, geheftet. Die Bauteile werden dann in der Elektronenstrahlschweißanlage positioniert und wie folgt mit dem Elektronenstrahl verschweißt.

In 1:

Komplette Durchschweißung der Verbindung Rohr 1 mit Stutzen 2, indem der Elektronenstrahl B mit dem Winkel &bgr; um die Rohrleitungsachse der Stutzen 2 geführt wird.

Einschweißen des Bodens 4 mit dem Elektronenstrahl A, wobei der Elektronenstrahl A parallel umlaufend zur Rohrleitungsachse Rohr 1 geführt wird.

Ziehen einer Festigkeitsnaht mittels eines Elektronenstrahls C durch den Boden 4, zum Anschweißen der Stutzen 2 an den Boden 4, um eine starre, unverrückbare Arretierung der Stutzen 2 zu erhalten.

In 2:

Komplette Durchschweißung der Verbindung Rohr 1 mit Stutzen 2, in dem der Elektronenstrahl B mit dem Winkel &bgr; um die Rohrleitungsachse des Stutzens 2 geführt wird.

Einschweißen des Bodens 4 mit dem Elektronenstrahl A, wobei der Elektronenstrahl A parallel umlaufend zur Rohrleitungsachse Rohr 1 geführt wird.

Die Erzeugung des Lötprozesses, dass heißt, das Aufschmelzen der Lötfolie 5, erfolgt durch Wärmeeinleitung vom Elektronenstrahl C über den Boden 4 auf die zwischen dem Boden 4 und den Stutzen 2 vorhandene Lötfolie 5. Der Elektronenstrahl C wird dabei in der Breite der Lötfolie 5 und über die gesamte Fläche der Lötfolie geführt, somit findet eine flächige Aufschmelzung der Lötfolie 5 statt, es entsteht ein Schmelzbad, welches eine flächenhafte und spaltfreie sowie kursionsfreie Verbindung zwischen dem Boden 4 und den Stutzen 2 herstellt.


Anspruch[de]
  1. Schiebergehäusemittelteil, dadurch gekennzeichnet, dass zum Rohr (1) die Stutzen (2) mit Gehäusesitz (3) und der Boden (4) eingeschoben werden, bei einer jeweiligen Toleranzgröße zwischen Rohr (1) und Boden (4) und Rohr (1) und Stutzen (2) von ≤ 0,1 mm zwischen den Berührungsflächen und dass der Boden (4) die Stutzen (2) linienförmig berührt und dass die Berührungsfläche zwischen Boden (4) und den Stutzen (2) durch den Elektronenstrahl C durch den Boden (4) hindurch verschweißt und somit arretiert wird und dass der Boden (4) durch den Elektronenstrahl A, der 90° zur Achse des Rohres (1) geführt wird, druckdicht verschweißt wird.
  2. Schiebergehäusemittelteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Lötfolie (5) zwischen Boden (4) und Stutzen (2) mit Gehäusesitz (3) gelegt wird und dass zur Lageausrichtung der Lötfolie (5) der Boden (4) mit einer Nut versehen wird mit einer Tiefe, die 0,1 mm kleiner der Dicke der Lötfolie (5) ist und die Lötfolie (5) durch die Wärmeeinbringung mit dem Elektronenstrahl C geschmolzen wird und somit arretiert wird.
  3. Schiebergehäusemittelteil nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eingeschobenen Stutzen (2) aus korrosionsbeständigem Material bestehen, so dass die Aufbringung des korrosionsbeständigen Sitzes (3) entfällt.
  4. Schiebergehäusemittelteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der korrosionsbeständige Gehäusesitz (3) außerhalb des Gehäuses, d. h. vor der Montage des Schiebergehäusemittelteiles, durch Auftragschweißen oder Schweißen eines Ringes aufgebracht und mechanisch fertig bearbeitet wird.
  5. Schiebergehäusemittelteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (1) nahtlos, geschweißt oder gewickelt oder aus Rundmaterial hergestellt ist.
  6. Schiebergehäusemittelteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (4) entweder plan auf dem Stutzen (2) aufliegt und somit eine Linienberührung entsteht oder dass der Boden (4) mit einer Eindrehung gleich dem Außendurchmesser des Rohres (4) versehen wird, so dass eine Flächenberührung zwischen Rohr (4), Lötfolie (5) und Stutzen (2) entsteht.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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