Untere Schäfte von Festkugelventilen: Praktische Erfahrungen und Hinweise zum Problem struktureller Abweichungen
Die untere Welle eines feststehenden Kugelhahns wird oft übersehen, kann aber bei Fehlern hohe Kosten verursachen. Ob sich der Kugelkern leicht dreht und ob die Achse verschoben ist, hängt häufig davon ab, ob Größe und Bezugspunkt dieser unteren Welle bei der Bearbeitung und Montage kontrolliert wurden.
Wir hatten bereits mehrere ähnliche Probleme mit einem Kunden mit einer DN500-Konstruktion der Klasse 600. Das Öffnen und Schließen vor Ort bereitete ihm große Schwierigkeiten. Zunächst vermuteten wir eine Exzentrizität des Aktuators oder der Kugel. Nach der Demontage stellte sich jedoch heraus, dass der Rundlauf der unteren Wellenpositionierung zu groß war und das Lagersitzspiel den Auslegungswert überschritt. Dies führte zu einer Verschiebung des gesamten Kugelkernlaufzentrums.
Bei der Konstruktion der unteren Welle empfiehlt sich eine Stufenpositionierung. Dabei muss klar sein, ob die Positionierung über die Schulter oder über den unteren Stufenabsatz erfolgt. Ist dieses Detail in der Zeichnung nicht eindeutig gekennzeichnet, kann es bei der späteren Montage leicht zu Fehlmontagen kommen, wenn man sich auf Erfahrungswerte verlässt. Üblicherweise wird die Kugelachse als Mittelpunkt verwendet, um die Bezugslinie der oberen und unteren Lagerbohrungen festzulegen. Anschließend wird die Positionierungsstruktur entsprechend der oberen und unteren Wellenkonstruktion angepasst.
Die Bearbeitungstechnologie sieht vor, dass die Schmiedeteile nach der Schruppbearbeitung angelassen und anschließend alle wichtigen Oberflächen in einem einheitlichen Aufspannverfahren feingedreht werden müssen. Wir achten dabei auf einen Rundlauffehler von maximal 0,03 mm und eine Koaxialität von ≤ 0,015 mm. Bei Gleitstrukturen werden zusätzlich Rundschleifen oder Nitrieren durchgeführt, insbesondere wenn der Kunde geringe Reibung oder eine lange Lebensdauer des Projekts fordert.
Obwohl dieser Bereich klein ist, kann sich die zentrierte Abweichung mit der Zeit aufsummieren und die Stabilität der gesamten Dichtungskonstruktion beeinträchtigen, insbesondere bei unzureichendem Kugelsitz oder versetzter Begrenzungsstruktur. Wir empfehlen daher, die Passrichtung in den Zeichnungen deutlich zu kennzeichnen oder vor der Montage ein Gesamtstrukturdiagramm bereitzustellen, um im Vorfeld eine Kollisionssimulation durchzuführen und Nacharbeiten zu vermeiden.