DE2858208C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wiederherstel­ lung eines Ventilsitzes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei in einem Ventilgehäuse befindlichen Ventilsitzen, insbe­ sondere von Sanitärventilen, ist wegen der Verkalkung und des Mitreißens anderer Verunreinigungen oftmals ein Nachar­ beiten des Ventilsitzes erforderlich, um eine saubere und gute Auflage für das elastische Dichtelement zu schaffen und ein Tropfen des Ventils zu vermeiden. Bei häufigem Nacharbei­ ten ist jedoch wegen des beschränkten Ventilhubes oft eine weitere Nachbearbeitung nicht mehr möglich. Es ist bisher üblich, in solchen Fällen in den Ventilauslaß ein Ventilsitz­ teil einzupressen, um so das Ventil funktionsfähig zu halten. Wenn auch dieser Einpreß-Einsatz verdorben ist, ist eine weitere Nachbearbeitung meist nicht mehr möglich.

Eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs ge­ nannten Art ist aus der US-PS 15 60 048 bekannt. Diese Vor­ richtung weist einen in das Ventilbahnkopfgewinde oder in das Innengewinde eines Übergangsstücks einschraubbaren Adap­ ter auf, in dem ein den Werkzeugschaft führendes Vorschubele­ ment einschraubbar ist. Durch eine Druckfeder, deren eine Seite an einer Schulter des Werkzeugschafts und deren andere Seite an der Stirnfläche des Vorschubelements anliegt, wird das Werkzeug gegen die zu bearbeitende Fläche des Ventils ge­ drückt, wobei das Werkzeug über ein Handrad oder eine Hand­ kurbel in eine Drehbewegung versetzt wird.

Dabei erweist sich jedoch als nachteilig, daß der Anpreß­ druck des Werkzeuges wesentlich von der Elastizität der Feder abhängt, daß sich diese Elastizität auf das Bearbei­ tungsergebnis nachteilig auswirken kann und eine genaue Ein­ stellung und Überprüfung des gewünschten bzw. erreichten Vor­ schubs nur sehr schwer möglich ist.

Aus der US-PS 15 32 653 ist ein zum Ventilhahnkopfgewinde des Ventilgehäuses passender Adapter bekannt, in welchen eine Vorschubeinrichtung eingeschraubt ist, die den Werkzeug­ schaft führt. Dieser ist über einen werkzeugseitigen Bund mit zwischengelegter Scheibe am Adapter und an dem Werkzeug­ element in Axialrichtung festgelegt, und ein aufgeschraubtes Teil an dem dem Werkzeug abgewandten Ende bildet einen zwei­ ten Anschlagflansch, der die axiale Festlegung in der ande­ ren Richtung bewirkt. Auf diese Weise wird das hier nur durch das Vorschubelement (und ggf. durch die Ventilbohrung selbst) geführte Werkzeug mit dem Vorschubelement verbunden. Soll ein anderer Axialabstand zwischen Werkzeug und Vorschub­ element eingestellt werden, so muß die gesamte Vorrichtung zerlegt und durch Beilegen weiterer Scheiben oder durch Ent­ nehmen etlicher Scheiben sowie durch Verstellen des oberen Schraubteiles diese Veränderung vorgenommen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit der die Bearbeitung eines verdorbenen Ven­ tilsitzes auf eine genaue und einfache Weise durchgeführt werden kann und die ein einfaches und schnelles Einstellen der Werkzeuge ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Mit dieser Vorrichtung ist eine einfache Bearbeitung eines gründ­ lich verdorbenen Ventilsitzes möglich; dies auch dann, wenn, wie vorher angeführt, ein Einpreß-Einsatz in dem verdorbenen Ventil vorhanden ist. Das Einstellen der rotierenden Werkzeuge ist, ggf. nach Entfernen des Einpreß-Einsatzes, sehr leicht dadurch möglich, daß das Werkzeug im nichtverklemmten Zustand auf die Oberkante des vorhandenen Ventilsitzes aufgesetzt, der gewünschte Bearbei­ tungsabstand durch Hinein- bzw. Herausschrauben des Vorschubele­ mentes zwischen der Oberkante des Adapters und der Anschlagfläche des Vorschubelementes eingestellt und dann das Werkzeug durch Ver­ klemmen mit dem Vorschubelement verbunden wird. Wird dann das Werkzeug in Drehung versetzt, so kann in der erforderlichen Weise die Bearbeitung durch Einschrauben des Vorschubelementes bis zu dem durch die Anschlagfläche gegebenen Hubende durchgeführt werden, worauf der Einsatz des nächsten Drehwerkzeuges in der gleichen Wei­ se erfolgt.

Besonders vorteilhaft erweist sich die Weiterbildung gemäß An­ spruch 2, die ein einfach montierbares Vorschubelement ergibt, wo­ bei die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 die Festlegung des rotie­ renden Werkzeuges in dem jeweiligen Vorschubelement erleichtert.

Dabei wird über die Reibscheiben insbesondere dann, wenn ein mechanischer Antrieb verwendet wird, die Vorschubeinrichtung der ersten beiden Werkzeuge leicht mitgenommen, so daß die Be­ dienungsperson durch Festhalten des zweiten Elementes und leich­ tes Lösen den jeweiligen zulässigen Vorschub leicht regulieren kann.

Die vorteilhafte Weiterbildung gemäß Anspruch 4 ermöglicht das Einstellen der Mitnahmewirkung über die Reibflächen, wozu auch die Weiterbildung nach Anspruch 5 beiträgt.

Der mechanische Antrieb für die Vorrichtung wird vorteilhafterweise durch die Weiterbildung gemäß Anspruch 6 bewirkt, wobei die Ausbildung gemäß Anspruch 7 und 8 ein übermäßiges Verkeilen der Vorschubeinrichtung mit dem Adapter verhindert. Das Arbeiten mit der Gesamtvorrichtung wird durch die Weiterbildung nach Anspruch 9 erleichtert.

Die Ausführungsvariante gemäß Anspruch 10 gewährleistet vorteil­ hafterweise eine sehr gute Führung des Werkzeugschaftes in dem glatten Axialdurchgang des Adapters.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläu­ tert; in dieser zeigt

Fig. 1 eine Übersichtsdarstellung mit einem an einem Ventil­ gehäuse angebrachten Werkzeughalter sowie der mechani­ schen Antriebsmittel für das Werkzeug,

Fig. 2 einen Schnitt im vergrößerten Maßstab längs der Linie II-II in Fig. 1, mit dem Werkzeug, in diesem Fall der Reibahle, in Arbeits-Anfangsstellung,

Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 2 mit dem Werkzeug in Arbeits-Endstellung, und

Fig. 4 und 5 Darstellungen ähnlich den Fig. 2 bzw. 3 mit einem Kronenfräser-Werkzeug am Anfang bzw. Ende des Schneidvorganges.

Die Vorrichtung zur Wiederherstellung eines Ventilsitzes in einem Ventilgehäuse in dem zunächst ein Ventilkörper-Ventilsitz vorhanden war, besteht aus einer in einem Koffer 10 angeordne­ ten Baugruppe 11 aus einem Gleichstrommotor und einem Getriebe, und die Abtriebswelle dieser Baugruppe ist mit einem Ende einer flexiblen Antriebswelle 12 verbunden, deren anderes Ende mit einem in dem nachfolgenden im einzelnen beschriebenen Werkzeughalter ge­ haltenen Werkzeug verbunden wird. Diese Verbindung geschieht bevorzugt über eine Klauenkupplung, und dadurch wird auch auf Grund der Flexibilität der Übertragungswelle 12 eine Begrenzung des übertragenen Drehmomentes sichergestellt.

Der Werkzeugträger 15 besteht, wie Fig. 2 zeigt, aus einem er­ sten Teil 16, das einen Adapter bildet, und einem zweiten Teil 17, das als Vorschubelement bei der Bearbeitung dient.

Das Adapterteil 16 besteht aus einem Stutzen, der eine genaue Nachbildung des Ventilhahnkopfes darstellt und einen Gewindeab­ schnitt 18 aufweist, mit dem er soweit in das zum Einschrauben des Ventilhahnkopfes vorgesehene Gewinde eines Ventilgehäuses 20 eingeschraubt wird, bis er an einer Anlagefläche 19 anliegt. Im unteren Teil des Adapters 16 ist ein glatter Axialdurchgang 21 vorhanden, und im oberen Teil ein Gewinde 22, das bis zum ande­ ren Ende reicht.

Zu dem Adapterteil 16 gehört das Vorschubelement 17, das wiede­ rum aus zwei zueinandergehörigen Elementen 25 und 26 besteht.

Das erste Element 25, das die Vorschub-Gleiteinrichtung bildet, besitzt einen axialen Durchlaß 27 und einen mit einem Außenge­ winde versehenen Abschnitt 28, der in das Innengewinde 22 des Adapters 16 einschraubbar ist. In der Verlängerung des Außenge­ winde-Abschnittes 28 folgt ein Ringflansch oder -bund 29 mit ei­ nem Außengewinde 30 an seiner Umfangsfläche, das zur Verschrau­ bung mit dem zweiten Element 26 dient, welches ein entsprechen­ des Innengewinde 31 besitzt. Auf diese Weise kann eine ausein­ andernehmbare Einheit gebildet werden.

Die beiden Elemente 25 und 26 werden miteinander verschraubt, und es sind zwei diametral gegenüberliegende Schrauben 33 und 34 in die Deckelwand 35 des Elementes 26 eingeschraubt, die an der gegenüberliegenden Fläche des Ringflansches 29 zur Anlage kommen. Weiter ist an dem ersten Element 25 eine kreisförmige Anschlag­ fläche 36 zwischen dem Ringflansch 29 und dem Außengewinde-Ab­ schnitt 28 vorgesehen, deren Zweck im Verlauf der Betriebsbeschrei­ bung des Werkzeuges ersichtlich wird.

Zwischen dem Ringflansch 29 des Elementes 25 und dem Deckel 35 des Elementes 26 entsteht durch die freien vorstehenden Enden der Schrauben 33 und 34 eine Kammer 40. In diese ist ein Drucklager eingefügt, das den Schaft 0 des Werkzeuges bei axialer Verschie­ bung mitnimmt und gleichzeitig eine freie Drehung des Schaftes ermöglicht. Das Drucklager besteht gemäß Fig. 2 und 3 aus einer Lagerscheibe 41, die mit dem Schaft 0 des Werkzeuges durch eine radiale Schraube 42 verbunden ist, die sich an einer Klemmfläche 43 in dem Schaft abstützt. Die Klemmfläche im Schaft 0 ist vorgesehen, um die axiale Lage des Schaftes dadurch ein­ justieren zu können, daß die Schraube 42 gelöst und nach dem Einstellen der Axiallage wieder angezogen wird. Zu dem Druck­ lager gehören zwei Reibbeläge 44 bzw. 44 A, die einerseits zwi­ schen einer Fläche der Lagerscheibe 41 und der gegenüberliegen­ den Fläche des Ringflansches 29 und andererseits zwischen der anderen Fläche der Lagerscheibe 41 und dem Deckel 35 des Elemen­ tes 26 eingelegt sind.

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß
das Werkzeug mit dem Schaft 0, in diesem Falle eine mit dem Werkzeugschaft einstückig ausgebildete Reibahle, in dem Werkzeughalter 15 in Längsrichtung eingestellt werden kann,
das Werkzeug über das Drucklager ohne Axialspiel im Werkzeug­ halter gehalten wird,
eine gute Führung des Werkzeugschaftes 0 gewährleistet ist, da der Schaft über den größten Teil einer Länge an dem Adapterteil 16 und dem ersten Element in den entsprechenden glatten Durchlässen geführt ist, wobei gleichzeitig eine freie Drehung des Werkzeuges im Werkzeug­ halter ermöglicht wird und ein handgesteuertes Vorschieben oder ein ebenfalls von Hand ge­ steuertes Zurückziehen des Werkzeuges gegeben ist. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, ist die aus dem Werkzeughalter 15 und dem Werkzeug 0 bestehende Einheit über das Adapterteil 16 in dem Ventilgehäuse 20 dadurch befestigt, daß das Adapterteil mit seinem Gewindeabschnitt in das für den Ventilhahn vorgesehene Innengewinde eingeschraubt ist.

Im Ventilgehäuse befindet sich ein integral mit demselben ausge­ führter Ventilsitz 51 mit einer Vertiefung 52, die einen Ventil­ sitz für die durch den Durchlaß 53 strömende Flüssigkeit bildet. Wenn dieser Ventilsitz abgenützt bzw. verdorben ist und es deshalb nicht mehr möglich ist, einen dichten Abschluß zu erreichen, wird der Werkzeughalter 15 mit dem Werkzeugschaft 0 an dem Ventilgehäuse angebracht, wobei der Werkzeugschaft 0 in Axial­ richtung nicht festgelegt ist, und zwar soweit, bis die Anlage­ fläche 19 erreicht ist. Das Endes des Werkzeuges liegt in die­ sem Zustand auf der Kante zwischen der Vertiefung 52 und dem Durchlaß 53 auf. Der Bearbeitungsteil des Werkzeugs besitzt einen Durchmesser D, der dem Kerndurchmesser des einzuschnei­ denden Gewindes entspricht und etwas größer ist als der ur­ sprüngliche Durchmesser d des Durchlasses 53.

Durch Einschrauben des Vorschubelementes 17 von Hand wird der gewünschte Hub des Werkzeuges dadurch eingestellt, daß der Ab­ stand E zwischen der Anschlagfläche 36 und der gegenüberliegen­ den oberen Fläche des Adapterteils 16 gleich diesem gewünschten Hub eingestellt wird.

Nach dieser Einstellung des Hubes E auf einen Wert, der höchstens gleich der Höhe der Höhe E′ des Durchlasses 53 ist, wird durch Eindringen der radialliegenden Schraube 42 die Lagerscheibe 41 fest mit dem Schaft 0 des Werkzeuges verbunden.

Daraufhin wird das freie Ende der flexiblen Welle 12 mit dem obe­ ren Ende des Werkzeugschaftes 0 verbunden und die Motor-Getriebe- Einheit in Betrieb gesetzt, um das Werkzeug zu drehen. Dieses dreht sich damit im Werkzeughalter 15 ohne axiale Verschiebung. Darauf­ hin ergreift die Bedienungsperson das Vorschubelement 17 und schraubt es von Hand in das Adapterteil 16 ein, wodurch eine Axial­ verschiebung des Werkzeuges bewirkt wird, dessen Schneidende in den Durchlaß 53 eine entsprechende Bohrung A (Fig. 3) einschnei­ det, und dieser Arbeitsgang wird solange fortgesetzt, bis die An­ schlagfläche 36 des ersten Elementes 25 an dem Adapterteil 16 an­ liegt. Das Werkzeug wird während des gesamten Bearbeitungsvorganges durch die große Baulänge sicher geführt, so daß eine Bohrung mit geringen Toleranzen entsteht.

Nach Beendigung dieses Arbeitsganges werden der Werkzeughalter mit dem Werkzeug aus der hergestellten Bohrung durch Ausschrau­ ben des Adapterteils 16 nach Abziehen der flexiblen Welle 12 entfernt.

Daraufhin wird die Vertiefung 52 in dem nachfolgenden Arbeits­ schritt (Fig. 4 und 5) vertieft, um eine Anlagefläche für einen (nicht dargestellten) Ventilsitz-Einsatz zu bilden.

Dazu wird auf dem Ventilgehäuse ein weiterer Werkzeugträger 15 A angeschraubt, der in allen Einzelheiten dem eben beschriebenen Werkzeugträger 15 gleicht, in dem jedoch ein Werkzeug zum Nach­ schneiden angeordnet ist mit einem Schaft 60 und einer Schneide­ krone 60 A, die wieder einstückig ausgebildet sind. Der Schneide­ durchmesser D 1 des Werkzeugs ist so gewählt (Fig. 4), daß der Schneidekranz in die Vertiefung 52 eine Anlagefläche für den einzusetzenden Ventilsitz-Einsatz schneidet.

Daraufhin wird mit Hilfe des Vorschubelementes 17 der Hub des Werkzeuges so eingestellt, daß zwischen der Anschlagfläche 36 des Vorschubelementes und dem Adapterteil 16 ein Abstand E′′ eingestellt wird, der dem gewünschten Hub entspricht. Dann wird das Werkzeug 60 mit der flexiblen Welle 12 verbunden und so in Drehung versetzt, und der Vorschub des Fräskranzes 60 wie bei dem vorigen Arbeitsvorgang dadurch erzeugt, daß das Vorschub­ element 17 von Hand eingeschraubt wird, bis das Element 25 an dem Adapterteil 16 anliegt. Damit ist das Ausschneiden (Fig. 5) beendet und es ist eine Anlagefläche 61 für einen Ventilsitz- Einsatz im Ventilgehäuse geschaffen.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Wiederherstellung eines Ventilsitzes in einem Ventilgehäuse mit einem Adapter, der ein zum Ven­ tilhahnkopfgewinde komplementäres erstes Gewinde sowie eine Bohrung mit einem zweiten Gewinde aufweist, in das ein Vorschubelement einschraubbar ist, das eine Führungs­ bohrung für einen mit einer Antriebseinrichtung verbind­ baren Werkzeugsschaft eines rotierenden Werkzeugs auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Vorschubelementes (17) ein drehbar gelagertes und axial festgelegtes Drucklager (41, 44, 44 A) angeordnet ist, das mit einer Spannvorrichtung (42, 43) zum drehfe­ sten Spannen und axialen Fixieren des Werkzeugschaftes (0) versehen ist, wodurch eine axiale Festlegung des Vor­ schubelementes (17) mit dem Werkzeug (0, 61) bewirkt wird, und daß das Vorschubelement (17) eine mit der vom Werkzeug abgewandten Endfläche des Adapters (16) zusam­ menwirkende Anschlagfläche (36) zur Einstellung des er­ forderlichen Bearbeitungshubes aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vor­ schubelement (17) aus zwei Elementen (25, 26) besteht, die eine Kammer (40) für das mit dem Werkzeug klemmbare Drucklager (41, 44, 44 A) umschließen, wobei das erste Element (25) ein in das zweite Gewinde (22) des Adapters einschraubbares Gewindeteil (28) mit der Führungsbohrung (27) für den Werkzeugschaft und die mit dem Adapter (16) zusammenwirkende Anschlagfläche (36) aufweist, und das zweite Element (35) als Betätigungsteil für die Handbetä­ tigung des axialen Vorschubes des Vorschubelementes (17) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druck­ lager als ein Scheibe (41) mit einer Mittelbohrung für den Werkzeugschaft ausgebildet ist, mit wenigstens einer Radialschraube (42), die in Eingriff mit einer Klemmflä­ che (43) des Werkzeugschaftes bringbar ist, wobei die Scheibe (41) in beiden Axialrichtungen Reibringe (44, 44 A) zur Anlage an die axialen Innenwände der Kammer (40) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elemente (25, 26) des Vorschubelementes (17) durch Schraubgewinde (30, 31) zusammengefügt sind und daß we­ nigstens eine parallel zum Werkzeugschaft ausgerichtete Druckvorrichtung (33, 34) zur Verbindung der beiden Ele­ mente vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck­ vorrichtung aus wenigstens einer Schraube (33, 34) be­ steht, die in den Deckel (35) des zweiten Elementes (26) bis zur Anlage an das erste Element (25) eingeschraubt ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die rotie­ renden Werkzeuge aus einer Reibahle (0) und einem Kronen­ fräser (61) bestehen, die einstückig mit ihren Schäften ausgebildet sind und am freien Ende eine Vierkant-Ausbil­ dung zum Anschluß an eine flexible Übertragungswelle (12) aufweisen, über die die Werkzeuge mit einer Motorge­ triebebaugruppe (11) mit veränderbarer Geschwindigkeit verbunden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die flexi­ ble Übertragungswelle (12) mit einer Drehmomentbegren­ zung versehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmo­ ment-Begrenzungsvorrichtung eine Klauenkupplung am Ende der flexiblen Übertragungswelle (12) ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Ab­ triebsende der flexiblen Übertragungswelle (12) ein Win­ keltrieb vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem zweiten Gewinde (22) des Adapters (16) versehene Boh­ rung den Adapter nur teilweise durchdringt und der nicht von dieser Bohrung durchdrungene Teil des Adapters einen Axialdurchgang (21) zur Führung des Werkzeugschaftes auf­ weist, der im eingeschraubten Zustand des Vorschubelemen­ tes (17) mit der Führungsbohrung (27) des Vorschubelemen­ tes fluchtet.