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Title:
METHOD FOR THE PRODUCTION OF A PART BEARING PRESSURE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/058564
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a pressure-bearing part comprising a reducing piece, especially for housings of fittings, pumps, exchangers, distributors, and filters. Said method encompasses the following steps: - a test is performed as to whether a blank is flawless; and - the reducing piece is produced from the tested blank. The invention further relates to a pressure-bearing part and a reducing piece which are produced according to the disclosed method.

Inventors:
DAUME BRITTA (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/005449
Publication Date:
June 08, 2006
Filing Date:
May 19, 2005
Export Citation:
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Assignee:
DAUME REGELARMATUREN GMBH (DE)
DAUME BRITTA (DE)
International Classes:
F16K27/10; B23P13/00
Foreign References:
FR1104746A1955-11-23
DE533075C1931-09-12
DE20209981U12002-11-21
DD291401A51991-06-27
Attorney, Agent or Firm:
LEINE & WAGNER (Hannover, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines drucktragenden Bauteiles mit einem Reduzierstück (2) , insbesondere für Armaturen, Pumpen, Wärmetauscher, Verteiler und Filtergehäuse, mit den Schritten: Überprüfen eines Rohlings (20) auf Fehlerfreiheit, und Fertigen des Reduzierstückes (2) aus dem überprüften Rohling (20) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling (20) ein Abschnitt eines Rohres oder ein Schmiederohling ist.
3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduzierstück (2) aus dem Rohling (20) mittels Drehen, Fräsen, Schmieden, Pressen oder Feinguß gefertigt wird.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überprüfung mittels Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduzierstück (2) mit einem Krümmer (4) verbunden wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verbindungsstelle (16) zwischen dem Reduzierstück (2) und dem Krümmer (4) eine Schweißverbindung hergestellt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstelle (16) mittels Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung überprüft wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduzierstück (2) mit einem TStück (6) verbunden werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Verbindungsstelle (18) zwischen dem Reduzierstück (2) und dem TStück (6) eine Schweißverbindung hergestellt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstelle (18) mittels Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung überprüft wird.
11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduzierstück (2) , der Krümmer (4) oder das TStück (6) aus elektroschlackeum geschmolzenem (ESU) Material gefertigt wird.
12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Reduzier Stückes (2) des Krümmers (4) oder des TStückes (6) geschmiedet oder verpreßt wird.
13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das drucktragende Bauteil mit einer Ummantelung (28) versehen wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungsnähte der Ummantelung (28) mittels Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung überprüft werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine UltraschallVolumenprü fung durchgeführt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur UltraschallVolumenprüfung ein Senkrecht prüfkopf verwendet wird.
17. Drucktragendes Bauteil mit einem Reduzierstück (2) , insbesondere ein Armaturen, Pumpen, Wärmetauscher, Verteiler und Filtergehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß das drucktragende Bauteil nach einem der Patentansprüche 1 bis 16 gefertigt ist.
18. Reduzierstück (2), dadurch gekennzeichnet, daß das Reduzierstück nach einem der Patentansprüche 1 bis 4 gefertigt ist.
Description:
Verfahren zur Herstellung eines drucktragenden

Bauteils

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines drucktragenden Bauteils mit einem Reduzierstück, insbesondere für Armaturen-, Pumpen-, Wärmetauscher-, Verteiler- und Filtergehäuse. Derartige Bauteile finden in unterschiedlichen Bauformen aus verschiedenen Werkstoffen Verwendung. Ferner finden Armaturen- oder Filtergehäuse u. a. Einsatz im Vakuum-, kryotechnischen und Hochtemperaturbereich. Dabei sollen im kryotechnischen Einsatzbereich die Gehäuseteile möglichst gleichmäßige Wandungen aufweisen, wobei in der Kryotechnik häufig Bauteile mit einer Vakuumisolierung verwendet werden. Die Vakuumisolierung muß die Erzeugung und Aufrechterhaltung des Vakuums gewährleisten, so daß nur drucktragende Bautei- Ie aus diffusionsdichten Werkstoffen (geschmiedet, ge- presster Werkstoff; sauber) verwendet werden können.

An diese drucktragenden Bauteile sind je nach Einsatzgebiet sicherheitstechnisch hohe Anforderungen zu stellen. Wird beispielsweise eine Stellarmatur für ein Kraftwerk verwendet, unterliegt das drucktragende Armaturengehäuse den Richtlinien gemäß TRD oder CE-Norm AD- 2000. Damit die drucktragenden Bauteile diesen Anforderungen genügen, müssen an kritischen Stellen zerstörungsfreie Überprüfungen, z. B. mittels Röntgen, Ul- traschall oder durch Rissprüfungen erfolgen, um sicher-

zustellen, daß keine Materialfehler vorliegen. Dabei ist die Durchführung der Überprüfung aufgrund der komplexen Geometrie der Bauteile aufwendig und zeitintensiv. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines drucktragenden Bauteiles mit einem Reduzierstück bereitzustellen, bei dem die Überprüfung auf Fehlerfreiheit vereinfacht ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines drucktragenden Bauteils mit einem Reduzierstück, insbesondere für Armaturen-,- Pumpen-, Wärmetauscher-, Verteiler- und Filtergehäuse mit den Schritten:

- Überprüfen eines Rohlings auf Fehlerfreiheit, und

- Fertigen des Reduzierstückes aus einem bestimmten Rohling.

Dabei wird der Rohling auf Fehlerfreiheit (Ungän- zen) überprüft, bevor aus ihm ein Reduzierstück gefer- tigt wird. Da der Rohling selbst eine einfache Geometrie aufweist, kann die Überprüfung des Rohlings auf Fehlerfreiheit einfach durchgeführt werden.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß der Rohling ein Abschnitt eines Rohres oder ein Schmiederohling ist, aus dem mittels Drehen, Fräsen oder Schmieden das Reduzierstück gefertigt wird.

Die Überprüfung des Rohlings auf Fehlerfreiheit (Ungänzen) kann mittels Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, vorzugsweise durch eine Ultraschall- Volumenprüfung unter Verwendung eines Senkrechtprüf- köpfes erfolgen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Reduzierstück mit einem Krümmer versehen wird, wobei es sich bei dem Krümmer vorzugsweise um

einen 90°-Krümmer handelt. Es können jedoch auch andere Krümmer verwendet werden. Dabei ist der Krümmer an der Stelle mit dem kleineren Durchmesser mit dem Reduzierstück verbunden. Die Verbindung zwischen dem Reduzierstück und dem Krümmer kann beispielsweise mittels Verschraubung oder anderer geeigneter Verbindungsmittel erfolgen. Jedoch ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Verbindung zwischen dem Reduzierstück und dem Krümmer durch Schweißen hergestellt wird.

Diese durch Schweißen hergestellte Verbindung zwischen dem Reduzierstück und dem Krümmer kann mittels Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, vorzugsweise durch eine Ultraschall-Volumenprüfung unter Verwendung eines Senkrechtprüfköpfes erfolgen.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Krümmer und das Reduzierstück mit einem T-Stück verbunden werden, wobei das T-Stück mit dem Abschnitt mit einem größeren Durchmesser des Reduzierstückes ver- bunden wird, wobei der Krümmer in dem mittleren T-Stück aufgenommen ist.

Die Verbindung zwischen dem Krümmer und dem Reduzierstück kann auch vorzugsweise mittels Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, vorzugsweise durch eine Ultraschall-Volumenprüfung unter Verwendung eines

Senkrechtprüfköpfes erfolgen.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß das Reduzierstück, der Krümmer oder das T-Stück aus elektroschlak- keumgeschmolzenem (ESU) Material gefertigt wird. Ein derartiges Material ist ein besonders reiner Stahl ohne

Seigerungszonen, der besonders diffusionsdicht ist und sich daher besonders zur Verwendung im Bereich der Vakuumisolierung eignet.

Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß das Materi-

- A - al des Reduzierstückes oder des Krümmers oder das T- Stück geschmiedet oder verpreßt wird, so daß auf diese Weise ein Material mit einer hohen Diffusionsdichte verwedet wird. In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das so gefertigte, drucktragende Bauteil mit einer Ummantelung versehen wird, sodaß das drucktragende Bauteil einen Doppelmantel aufweist, der beispielsweise auf Leckagen überwacht werden kann, so- daß ein derartiges drucktragenes Bauteil mit einer Ummantelung höchsten Sicherheitsanforderungen genügt .

Dabei können Verbindungsnähte der Ummantelung, die durch Zusammenfügen der Ummantelung entstehen und verschweißt wurden, mittels Verfahren zur zerstörungsfrei- en Werkstoffprüfung, vorzugsweise durch eine Ultraschall-Volumenprüfung unter Verwendung eines Senkrechtprüfkopfes erfolgen.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung mittels einer Ul- traschall-Volumenüberprüfung durchgeführt wird. Mit diesem Verfahren können nicht nur Risse an der Oberfläche erfaßt werden sondern auch Materialfehler im Inneren des Material erfaßt und lokalisiert sowie deren Größe auf einfache Weise bestimmt werden. Die Ultra- schall-Volumenprüfung kann mittels verschiedener Ultraschallprüfköpfe erfolgen. Jedoch ist vorzugsweise vorgesehen, daß ein Senkrechtprüfköpf verwendet wird, der im rechten Winkel auf das zu prüfende Werkstück aufgesetzt wird. Mit einem solchen Senkrechtprüfköpf ist die Durchführung der Ultraschall-Volumenprüfung besonders einfach und schnell durchführbar.

Ferner gehört zur Erfindung ein drucktragendes Bauteil mit einem Reduzierstück, insbesondere für Armaturen-, Pumpen-, Wärmetauscher-, Verteiler- und Filter-

gehäuse, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das drucktragende Bauteil nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefertigt ist. Außerdem gehört zur Erfindung ein Reduzierstück, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren überprüft und gefertigt ist .

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig . 1 in schematischer Darstellung ein ge- schlossenes Ventil,

Fig . 2 in schematischer Darstellung ein geöffnetes Ventil,

Fig . 3 einen Rohling,

Fig . 4 ein Reduzierstück, F Fiigg.. 5 5 einen Krümmer,

Fig . 6 einen mit dem Reduzierstück verbundenen Krümmer,

Fig . 7 ein T-Stück,

Fig . 8 ein mit dem Reduzierstück und dem Krüm- mer verbundenes T-Stück,

Fig. 9 ein mit dem Reduzierstück und dem Krümmer verbundenes T-Stück in einer Ummantelung, und Fig. 10 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Reduzierstückes mit Krümmer und T-Stück mit einer Ummantelung.

Es wird zunächst auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen. Gezeigt ist ein Ventil mit einem Eingang 12 und einem Ausgang 14, die an Rohrleitungen angeschlossen werden können. Der Eingang 12 und der Ausgang 14 des Ventils sind durch einen Strömungskanal miteinander verbunden, der mittels eines Ventilkegels 8 geöffnet und verschlossen werden kann, wobei die Ventilsteuerung

zum Verschieben des Ventilkegels 8 zwischen der geöffneten und der geschlossenen Position nicht dargestellt ist.

Das Ventil selbst besteht aus einem Reduzierstück 2 zylindrischer Grundform, an das an einer Verbindungsstelle 16 ein Krümmer 4 angefügt ist. Das Krümmerende 10 am anderen Ende des Krümmers 4 kann mit dem Ventil- kegel 8 geöffnet oder geschlossen werden.

Das Reduzierstück 2 bildet ferner den Eingang 12. Außerdem ist an dem Reduzierstück 2 an einer Verbindungsstelle 18 ein T-Stück 6 derart angefügt, daß der an dem Reduzierstück 2 angefügte Krümmer 4 im Inneren des T-Stücks 6 angeordnet ist.

Somit kann ein Stoffstrom bei geöffnetem Ventilke- gel 8 durch den Eingang 12 zum Krümmerende 10 des Krümmers 4 entlang und dann weiter durch das Innere des T- Stücks 6 zum Ausgang 12 weiterstömen.

Dabei sind das Reduzierstück 2, der Krümmer 4 und das T-Stück 6 aus einem hochreinen Stahl gefertigt, der keine Seigerungszonen aufweist und beispielsweise elek- troschlackeumgeschmolzen (ESU) ist, wobei das Material anschließend geschmiedet oder verpreßt wurde.

Im folgenden wird nun anhand der Figuren 3 bis 8 die Fertigung und Überprüfung der in Fig. 1 und 2 ge- zeigten Ventile beschrieben.

Das Reduzierstück 2 wird mittels Drehen, Fräsen, Schmieden, Pressen oder Feinguß aus einem Rohling 20 gefertigt, der ein Schmiederohling oder ein abgelängter Abschnitt eines Rohres sein kann. Dabei weist der Roh- ling 20 eine zylinderförmige Grundform mit einem zentralen Durchgang auf, so daß der Rohling 20 vor seiner weiteren Verarbeitung problemlos auf Fehlerfreiheit (Ungänzen) überprüft werden kann. Dabei kann die Überprüfung des Rohlings auf Fehlerfreiheit (Ungänzen) mit-

tels Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, vorzugsweise durch eine Ultraschall-Volumenprüfung unter Verwendung eines Senkrechtprüfköpfes erfolgen.

In einem nächsten Schritt (siehe Fig. 4) wird aus dem Rohling 20 das Reduzierstück 2 mittels Drehen, Fräsen, Schmieden, Pressen oder Feinguß gefertigt. Dabei weist das Reduzierstück 2 in seiner endgültigen Form einen ersten und zweiten Anschlußabschnitt 24, 26 mit großem Durchmesser auf, die sich gegenüberliegen, und einen Anschlußabschnitt 22 mit kleinem Durchmesser auf. Der erste Anschlußabschnitt 24 mit dem großen Durchmesser bildet später den Eingang 12 des Ventils und kann mit einer Rohrleitung verbunden werden, während der zweite Anschlußabschnitt 26 mit großem Durchmesser dazu dient, eine Verbindung mit einem T-Stück 6 herzustellen. Der Anschlußabschnitt 22 mit dem kleinen Durchmesser dient zur Verbindung des T-Stücks 2 mit einem Krümmer 4. Dabei ist der Anschlußabschnitt 22 mit dem kleinen Durchmesser verlängert gegenüber dem zwei- ten Anschlußabschnitt 26 mit dem großen Durchmesser ausgebildet.

So kann die Verbindungsstelle 16 zwischen dem Anschlußabschnitt 22 mit dem kleinen Durchmesser des Reduzierstücks 2 mit dem Krümmer 4 durch Schweißen ver- bunden werden. Diese Schweißnaht im Bereich der Verbindungsstelle 16 ist leicht zugänglich und kann mittels Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, vorzugsweise durch eine Ultraschall-Volumenprüfung unter Verwendung eines Senkrechtprüfköpfes geprüft werden. In einem nächsten Schritt wird der mit dem Reduzierstück 2 verbundene Krümmer 4 in das Innere des T- Stücks 6 derart eingeführt, daß es im Inneren des T- Stücks 6 angeordnet ist. Anschließend wird an der Verbindungsstelle 18 zwischen dem Reduzierstück 2 und dem

Krümmer 4 mit dem T-Stück 6 durch Schweißen eine Verbindung zwischen den zweiten großen Durchmessern des Reduzierstücks 2 und dem T-Stück 6 hergestellt.

Dabei kann die Verbindungsstelle 18 zwischen dem Reduzierstück 2, dem Krümmer 4 und dem T-Stück 6 mittels Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, vorzugsweise durch eine Ultraschall-Volumenprüfung unter Verwendung eines Senkrechtprüfköpfes erfolgen, da die Verbindungsstelle 18 zum Reduzierstück 2 mit dem Krümmer 4 und dem T-Stück 6 leicht zugänglich ist.

Es wird nun auf die Fig. 9 und 10 Bezug genommen.

In einem weiteren Schritt wird das Ventil mit einer Ummantelung 28 versehen, sodaß das Ventil doppel- wandig ummantelt ausgebildet ist und der Zwischenraum zwischen dem Ventil und der doppelwandigen Ummantelung 28 auch auf Leckagen überwacht werden kann oder Raum für eine Vakuumisolierung gegeben ist. Dabei besteht die Ummantelung 28 aus zwei Hälften, die an das Ventil angefügt werden und entlang von Verbindungnähten ver- schweißt werden. Dabei weist die Ummantelung 28 eine Vielzahl von Stützen 30 auf, die der Befestigung und/oder Justierung an des Außenmantels des Ventils dienen.

Die Verbindungsnähte zwischen dem Teilen der Um- mantelung 28 können mittels Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, vorzugsweise durch eine Ultraschall-Volumenprüfung unter Verwendung eines Senkrechtprüfkopfes überprüft werden, sodaß sichergestellt ist, daß auch die Schweißnähte der Ummantelung 28 feh- lerfrei sind. Um die Überprüfung der Schweißnähte zu erleichtern, sind die Stützen 30 in Bezug zu den Schweißnähten derart angeordnet, daß die Schweißnähte zurückspringen und nicht im Bereich der Stützen 30 angeordnet sind.

Anschließend wird der Ventilkegel 8 mitsamt der Ventilsteuerung montiert, sodaß ein doppelwandiges Ventil für höchste Sicherheitsanforderungen zur Verfügung steht.




 
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