DE2652292A1

DE2652292A1 - Vorrichtung zum schleifen von ebenen, ringfoermigen flaechen, insbesondere an dichtungsringen von absperrschiebern

Info

Publication number: DE2652292A1
Application number: DE19762652292
Authority: DE
Inventors: Per Jensen
Original assignee: SOLBERG RINO
Current assignee: SOLBERG RINO
Priority date: 1975-11-21
Filing date: 1976-11-17
Publication date: 1977-05-26
Also published as: FR2332099B1; JPS5634425B2; NO141832C; FR2332099A1; NO753913L; NL7612912A; IT1072025B; NL172625B; CA1054375A; JPS5265399A; SE7612979L; NL172625C; NO141832B; US4287688A; GB1522888A; SE415738B; DE2652292B2

Description

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PATENTANWÄLTE

DR.-ING. R. DÖRING 3 DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Per Jensen, Balaklava 12, Jeloen, N-1500 Moss / Norwegen und Rino Solberg, Hellinga 7, N-1500 Moss / Norwegen

"Vorrichtung zum Schleifen von ebenen, ringförmigen Flächen, insbesondere an Dichtungsringen von Absperrschiebern"

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Schleifen von ebenen, ringförmigen Flächen, insbesondere an Dichtungsringen in Absperrschiebern, d. h. in Schiebern, die in Rohrleitungen eingesetzt v/erden, und bei denen zwei einander gegenüberliegende und zueinander schräggestellte Ventilsitze mit eingesetzten metallischen Ringen ausgerüstet sind, die mit entsprechenden Ringen an einem keilförmigen Schieberkörper zusammenwirken, welche an einer Stange mit axialer Führung im Deckel an einem oberen Stutzen des Schiebergehäuses angebracht ist. Um eine genügende Abdichtung gegen auftretende Drücke zu erhalten, müssen die zusammenwirkenden ebenen Flächen der Dichtungsringe von Zeit zu Zeit nachgeschliffen werden. Da dies eine mühsame und zeitraubende Arbeit darstellt, sind für diesen Zweck Schleifvorrichtur.gen verschiedener.Bauart entwickelt worden. Eine Schwierigkeit in diesem Zusammenhang liegt darin, daß die Ringe des festen Schie-

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bergehäuses schwer zugänglich sind und die Schleifvorrichtung von der Außenseite des Schiebergehäuses her betätigt und angetrieben v/erden muß, wobei der Winkel zwischen den Dichtungsebenen von einem Fabrikat zum anderen abweichen kann, obwohl für die Abmessungen der Öffnung bestimmte Normen vorliegen.

Die für den Zweck am meisten benutzte Vorrichtung ist in der US-PS 2 720 736 beschrieben und ist mit einer Schleifscheibe versehen, die über ein Kegelradgetriebe von einer Welle angetrieben wird, welche in einer in einem Pestspannrahmen einstellbar angebrachten Hülse gelagert ist, wobei die Scheifscheibe von einem Kugelkopf getragen wird, so daß sie sich an verschiedene Winkel der Ringflächen und auch an schiefe Lagen der tragenden Welle der Scheibe gegenüber diesen anpassen kann.

Diese Vorrichtung ist/nur kompliziert und teuer, sondern hat ähnlich anderen Vorrichtungen, die nach· demselben Prinzip aufgebaut und beispielsweise in der norwegischen Patentschrift 84.764 sowie der französischen Patentschrift 1 I8I 397 beschrieben sind, den wesentlichen Nachteil, daß die umlaufenden Schleifscheiben Rillen in den Ringflächen verursachen und ihr eigener Schleifbelag rasch von diesen stark lokal abgenutzt wird.

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Um diesen Mangel zu beiseitigen, sind Vorschläge veröffentlicht worden, die aber an anderen wesentlichen Nachteilen leiden und sich nicht in"der Praxis durchgesetzt haben.

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So zeigt die DT-0S2 400 077 eine Ausführung mit einem Arm. der im Betrieb in einer zur Ringfläche parallelen Ebene umläuft und einen Schleifkopf trägt, welcher rotierbar im Arm gelagert und gesondert angetrieben ist, und zwar entweder von einer Turbine, die im Arm angebracht ist und über einen Schlauch oder zentral von der Drehachse her ihre Luftzufuhr erhält, oder auch über einen eigenen Riemenantrieb. Die Arbeit hiermit ist zeitraubend. Die Ausführung ist kompliziert, insbesondere in bezug auf die Kraftzufuhr. Vor allen Dingen erfordert sie eine äußerst genaue Anpassung der Lage des Armes gegenüber der Ringfläche, da nicht, wie in den obengenannten älteren Vorrichtungen, eine selbstzentrierende Wirkung vorhanden ist.

Weiter zeigt die US-Patentschrift 2 942 388 verschiedene Ausführungen von Schleifgeräten für denselben Zweck, bei denen eine Schleifscheibe zusätzlich zu einer Drehbewegung auch eine hin- und hergehende überlagerte Bewe-gung längs der Schleiffläche ausführt. Hier ist eine Selbstanpassung möglich, jedoch wird die Ausführung äußerst kompliziert und empfindlich.

Bei einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird der beabsichtigte Zweck in einer viel einfacheren, billigeren und mehr betriebssicheren und wirkungsvolleren V/eise erzielt. Auch bei dieser Vorrichtung kann das Schleifmaterial zusätzlich zu einer umlaufenden Bewegung mittels einer drehbaren Tragscheibe

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NACHGEREIOHT

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P 26 52 292.9 -/Γ- (φ 28.1.1977

auch überlagerte Bewegungen quer dazu ausführen. Dies wird aber in diesem Falle dadurch erzielt, daß das Schleifmaterial auf Schleifköpfe verteilt ist, die in der Scheibe zum freien Umlauf um individuelle Achsen gelagert sind, welche an einem Teilkreis um den Schexbenmittelpunkt verteilt liegen, so daß durch Reibungseingriff mit einer Ringfläche mit einem Mittelpunkt etwa im Mittelpunkt des Teilkreises und mit einem mittleren Halbmesser abweichend vom Halbmesser dieses Kreises, die Schleifköpfe bei Rotation der Scheibe als Planeträder umlaufen.

Man erzielt dadurch eine wirksame Schleifwirkung mit Schleifflächen, die wegen des Übersetzungsverhältnisses zwischen den Halbmessern der Schleifscheibe und der Schleifflächen schnell umlaufen, und zwar ohne besonderen Antrieb der Schleifköpfe und an mehreren Stellen der Ringflächen gleichzeitig, was nicht nur zu einer raschen Abnutzung beiträgt, sondern auch ohne weiteres eine Selbstanpassung nach etwaigen Schräglagen ermöglicht, so daß die Lageneinstellung nicht kritisch wird. Die Abmessungen des ;·· Teilkreises und der Schleifflächen x^erden zweckmäßig derart gegenüber vorhandenen genormten Abmessungen der Ringflächen angepaßt, daß die Schleifflächen, um zusätzlich die Breite der Ringfläche zu überbrücken, mit ihren Mittelpunkten außerhalb der Ringfläche, zweckmäßig auf deren Innenseite zu liegen kommen, so daß der Planetbetrieb möglichst wirkungsvoll wird. Außerdem werden die Schleifflächen vorzugsweise ringförmig ausgebildet, so daß vermieden wird, daß Teile im Bereich ihrer Mittelpunkte eine unerwünschte niedrige Umfangsgeschwindigkeit erhalten.

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Was die Neuheit der Erfindung betrifft, ist der Vollständigkeit halber zu erwähnen, daß es an sich bekannt ist, den Reibungseingriff zwischen einem drehbaren Schleifkörper und einem Werkstück dazu auszunützen, um eine Rotation des Schleifkörpers zu bewirken, Die US-Patentschrift 3 6H8 Ί16 zeigt nämlich eine Vorrichtung, bei der ein Ventilkörper rotierend angetrieben wird und eine konvex konische Fläche aufweist, die rni-t der Stirnfläche einer frei gelagerten Schleifscheibe in Eingriff kommt. Hier ist jedoch nicht von einem Planetenantrieb die Rede, und es entstehen praktisch nur Linienberührungen und rollende Reibungen und somit keine nennenswerte Schleifwirkung, ohne daß die Schleifscheibe abgebremst wird.

Um zu vermeiden, daß die Schleifköpfe nach Abnutzung der Schleifr flächen ausgetauscht werden müssen, weisen die Köpfe zweckmäßig Schmirgelpapier auf, das auf die Schleifköpfe abzfehbar aufgeklebt ist, beispielsweise mit doppelseitigem Klebband. Da es für verschiedene WErkstoffe in den.Ringflächen, beispielsweise Rotguß, Stahlguß oder säurefeste und rostfreie Werkstoffe, verschiedene Arten von Schleifpapieren gibt, die sich am besten eignen, kann man einfach durch Austausch des SchleifpEjiers die gleiche Vorrichtung mit bestmöglicher Arbeitsweise für solche verschieden«; WErkstoffe benutzen.

V/eitere Merkmale der Erfindung, insbesondere in bezug auf Montage Antrieb und Anpassung an verschiedene Ringabmessungen, gehen aus

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der folgenden Beschreibung einer zweckmäßigen Ausfuhrungsform hervor, die in der Zeichnung veranschaulicht ist.

Fig. 1 ist eine Stirnansicht eines Schiebergehäuses mit dem Einsatz entfernt und der erfindungsgemäßen Vorrichtung angebaut;

Fig. 2 zeigt dasgleiche in Seitenansicht mit dem Schiebergehäuse in Längsschnitt;

Fig. 3 zeigt im größeren Maßstab einen Schnitt durch die Vorrichtung nach der Linie III-III in Fig. 1.

In der dargestellten Ausführung ist die Vorrichtung zum Schleifen der ebenen Dichtungsflächen der Dichtungsringe eines Absperrschiebers bestimmt. Das Schiebergehäuse ist mit 1 und die Dichtungsringe darin sind mit 2 bezeichnet. Die Vorrichtung v/eist einen Montagerahmen in der Form einer Platte 3 auf, die am oberen Flansch 4 des Schiebergehäuses mit Klammern 5 festgeklemmt wird. In Lagern 6 an der Platte 3 ist ein Festspannblock gelagert, der in der Symmetrieebene des Schiebergehäuses verschwenkt und mit Muttern an einem Bolzen 8 relativ zur Platte fixiert werden kann. Im Block 7 sind ein paar parallele Rohre festgespannt, die nach Lösen einer Spannschraube 10 in ihrer Längsrichtung im Block verschoeben werden können. Die Rohre 9 erstrecken sich in der Betriebslage in das Schiebergehäuse 1 hinein und sind oben.und unten in ein paar Lagerkasten 11 bzw.12

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fest eingesetzt. In diesen sind die Vie Ilen 13 und 14 für ein paar Kettenräder 15 bzw. 16 gelagert, die von einer durch die Roh: hindurchgeführtenTreibkette miteinander verbunden sind, wie bei 17 strichpunktiert angedeutet ist. Die obere VJeHe 13 ist mit einem Antrieb 18 verbunden, der schematisch als eine Kurbel angedeutet ist, aber zweckmäßig von einem Motor, beispielsweise Druckluftmotor, gebildet werden kann.

Die angetriebene Welle 14 ist axial und radial in selbstschmierenden Bronzelagern 19 gehalten und ist außerhalb des Lagergehäuses mit einem Kopf mit kugeliger Umfangsflache ausgebildet. Auf dieser sitzt eine Nabe 21, die um abgebaut werden zu können, aus zwei von Schrauben 22 zusammengehaltenen Teilen besteht. Mit ihrer Lagerung am Kugelkopf 20 kann die Nabe 21.in der Schwenkebene des Spannblockes 7 um einen Winkel verschwenkt werden, der durch Anschlagen eines Mitnehmerzapfens 23 in einer sich beiderseits/diametralen Öffnung 24 im Kugelkopf 20 begrenzt ist. erweiternden

An der Nabe 21 ist außen eine Tragscheibe 25 festgespannt, die an einem mit dem Kopf 20 konzentrischen Teilkreis gleichmäßig verteilte Schleifköpfe 26 trägt. Diese sind zylindrisch und sind in der Scheibe 25 in Radiallagern 27, zweckmäßig selbstschmierenden Bronze-Gleitlagern, und Axiallagern 28, zweckmäßig Nadel- odei Kugellagern, drehbar gelagert und auf ihrer Rückseite mittels festgeschraubter Sperrscheiben 29 axial unverschieblich gehalten, wie am besten im Schnitt unten in Fig. 3 dargestellt. Jeder

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Schleifkopf 26 trägt auf seiner ebenen Stirnseite eine ringförmige Schleiffläche 30 aus abziehbar aufgeklebtem Schleifpapier, das dem Werkstoff der Ringe 2 angepaßt ist. Wie in Fig. 1 und 2 angedeutet, ist der Halbmesser des Teilkreises für die Achsen der Schleifköpfe derart gewählt, daß diese bei der genormten Bemessung der Ringe 2,. für welche die Vorrichtung bestimmt ist, etwas innerhalb der Innenkante der Ringfläche zu liegen kommen, wobei der Durchmesser der Schleifflächen der Köpfe genügend groß ist, damit diese sich über die Außenkante der Ringfläche hinaus erstrecken, wenn die Schleifflächen im Betrieb an dem Dichtungsring anliegen und der Mittelpunkt des Kugelkopfes 20 in der Achse der Ringfläche angebracht ist.

Bei Gebrauch für das Schleifen der- Ringfläche in einem Schiebergehäuse wie dargestellt, wird die "Vorrichtung mit der Tragplatte 3 am Flansch 4 festgespannt, und zwar derart orientiert, daß die Schwenkachse des Spannblockes 7 parallel zur Ebene der betreffenden Ringfläche 2 liegt, und die Achse der Welle lH in der senkrechten Diametralebene der Rinflache zu liegen kommt. Daraufhin wird die Welle I¹J in die richtige Höhe durch Verschiebung der Rohre 9 gebracht, die sodann im Block 7 festgespannt werden.und danach mit den daran angebrachten Teilen auf den Ring 2 zu verschoeben bzw. verschwenkt wird, bis die Schleifflächen 30 mit geeignetem Druck an diesen zum Anliegen kommen, wonach diese Lage durch die Muttern am Schraubenbolzen

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8 fixiert wird. Jedoch ist es leicht einzusehen, daß keine von diesen Einstellungen besonders kritisch wird. Jetzt wird der Antrieb 18 betätigt, wodurch die Welle 14 mit dem Kugelkopf 20 über den Mitnehmer 23 die Scheibe 25 mit den Schleifköpfen 26 in Drehung versetzt. Diese werden dadurch wegen des REibungseingriffes mit der Ringfläche 2 gleichzeitig mit ihrer Kreisbewegung in eine umlaufende Bewegung relativ zur Scheibe 25 versetzt, wodurch die Ringfläche wirkungsvoll geschliffen wird, ohne daß irgendeine Gefahr der Rillenbildung vorliegt. Es ist leicht einzusehen, daß sich die Schleifflächen 30 bei der Voreinstellung ohne weiteres der Ebene der Ringfläche entsprechend einstellen werden, da die Tragscheibe 25 infolge ihrer sphärischen Lagerung an der Kugel 20 dazu imstande ist, sowohl in der Axialebene durch den Zapfen 23 geschwenkt zu werden als auch sich um diesen zu drehen.

Eine Nachstellung im Richtung zur Ringfläche ist ohne weiteres durch Einstellen am Bolzen 8 leicht möglich.

Die gleiche Vorrichtung, die für die festen Dichtungsringe 2 des Schiebergehäuses benutzt wird, ist auch für die entsprechenden Dichtungsringe am zugehörigen keilförmigen Schieberkörper benutzbar. Dies läßt sich einfach durch Einspannen der Platte und des Schieberkörpers an einem festen Tragrahmen bewerkstelligen.

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Besteht der Bedarf,Ringflächen verschiedener Größe zu schleifen, so kann man nach Abbauen der Nabe 21 durch Lösen der Schrauben 22 die Scheibe 25 austauschen. Man kann dann die gleichen Schlexfköpfe 26 benutzen, indem diese ohne weiteres mit den Lagern 28 zusammen durch Lösen der Halteschrauben der Sperrscheibe 29 abgebaut und in eine Tragscheibe 25 anderer Größe eingesetzt werden.

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Claims

Patentansprüche

1. !Vorrichtung zum Schleifen von ebenen, ringförmigen Flächen, insbesondere an Dichtungsringen von Absperrschiebern, bei der das Schleifmaterial von einer drehbaren Scheibe getragen wird und zusätzlich zu einer umlaufenden Bewegung um die Scheibenachse überlagerte Bewegungen quer dazu ausführen kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifmaterial auf Schleifköpfe (26) verteilt ist, die in der Scheibe (25) zur freien Rotation um individuelle Achsen gelagert sind, die an einem Teilkreis um den Scheibenmittelpunkt verteilt liegen, derart, daß die Schleifköpfe durch Reibungseingriff mit einer Ringfläche mit einem Mittelpunkt etwa im Mittelpunkt des Teilkreises und mit einem mittleren Halbmesser abweichend von demjenigen des Teilreises bei Rotation der Scheibe als Planeträder umlaufen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsflächen (30) der Schleifköpfe von abziehbar aufgeklebtem Schleifpapier gebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η ζ¹ ei c h η e t, daß die Arbeitsflächen (30) der Schleifköpfe ringförmig sind.

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ORIGINAL INSPECTED

4. Vorrichtung nach Anspruch I₃ 2 oder 3, dadurch gekennz e i c h η e t, daß die Scheibe (25) mittels einer geteilten Nabe (21) mit konkaver Lagerunesfläche auswechselbar auf einem Kugelkopf (20) an einer drehbaren Welle (l4) montiert, und mit dieser zum Rotatxonsantrxeb mit einem Mitnehmer (23) verbunden ist, der eine begrenzte allseitige Verschwenkung der Scheibe (25) relativ zur Welle (I¹I) gestattet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Gehäuse aufweist, das aus ein paar hauptsächlich parallelen Rohren (9) besteht, die an einem Ende ein Lagergehäuse (12) für die Welle (I¹O des Kugelkopfes und am anderen Ende ein Lagergehäuse (11) für eine an einen Antrieb (18) angeschlossene Welle (13) tragen, und die in ihrer Längsrichtung verstellbar in einem Pestspannglied (7) gehalten sind, das zur Einstellung der Lage des Kugelkopfes (20) winkelverstellbar gelagert ist, und daß die Welle (14) des Kugelkopfes und die Antriebswelle (13) durch eine durch die Rohre (9) hindurchgeführte Treibkette (17) miteinander verbunden sind.

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