DE618662C - Fraesvorrichtung fuer ovale und runde Sitz- und Dichtungsflaechen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fräsvorrichtung für ovale und runde Sitz- und Dichtungsflächen, die sich im Innern von Hohlräumen, z. B. Ventilen, und insbesondere an standfesten Armaturen und den jetzt häufig verwendeten Sektionskesseln befinden. Besonders das Nachfräsen von ovalen Dichtungsflächen, gegen die der Verschluß deckel von innen nach außen gezogen wird, ist bis jetzt nur durch zwei- bis dreimaliges Umspannen der Hilfsmittel oder durch bewegliche Messer erreicht worden. Wenn bei solchen Apparaten nicht von vornherein die Bedingung erfüllt ist, daß das Arbeitsorgan parallel zur Dichtungsfiäche kreist und die Drehachse in der richtigen Lage festgelegt ist, ist es niemals möglich, eine genau gerade Fläche zu erzeugen. Die für diesen Zweck seither verwendeten, aus dem Werkzeug hinaus- und in dieses hineinbewegbaren Messer geben nie eine ebene Fläche. Eine solche ist nur durch kreisende Fräser zu erzielen. Die Erfahrungen haben dies- besonders bei der Nacharbeit von Sektionkesseln bewiesen.

Auch wird durch die Einspannung der bisher gebräuchlichen Apparate keine parallele Einstellung zu der bereits vorhandenen Fläche erreicht, so daß immer so lange gefräst werden mußte, bis sich der ganze Dichtungskreis der neuen Lage des Apparates angepaßt hatte. Ferner mußten bis jetzt große Ventilkörper in Dampf- und Wasserleitungen zur Reparatur ausgebaut werden, wobei durch die Entfernung von geplatzten Siederohren und das unhandliche Herausstemmen derselben aus der Sektionskammer die Dichtungsverschlußflächen durch Schlag- und Druckstellen leicht beschädigt wurden, deren Herausarbeitung oft mehrere Stunden in Anspruch nahm. Das Stilllegen der Betriebe während dieser Zeit war natürlich mit großen Nachteilen und Verlusten verbunden.

Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Frässpindel am freien Ende eines um die Hauptachse der Vorrichtung schwenkbaren Kniegelenkhebels gelagert ist, welcher von dem außerhalb des zu bearbeitenden Werkstückes verbleibenden Teil der am Werkstück festlegbaren Vorrichtung mittels einer Steuereinrichtung entgegen einer Federkraft einknickbar oder in jeder Knicklage feststellbar ist oder sich selbst bzw. der Wirkung der die Strecklage des Kniegelenkhebels anstrebenden Federkraft überlassen bleibt, so daß der Fräser beim Drehen der Vorrichtung den Formen der Dichtungsfläche folgen kann, während die Frässpindel über ein Zahnradgetriebe Drehantrieb erhält, und daß insbesondere das Festlegen der Vorrichtung am Werkstück in der Weise erfolgt, daß diese zunächst mit herausschwenkbaren Anschlägen, deren Anpressung gegen die zu bearbeitende, winkelrecht zur Vorrichtungsachse liegende Innenfläche des Werkstückes durch eine Schraube erfolgt, vorläufig eingestellt und danach

durch drei gegen die Wandung der Durchtrittsöffnung des Werkstückes gepreßte Spannelemente festgelegt wird.

Bei der Bearbeitung unrunder Formen erfolgt die Führung des Fräsers durch einen gleichachsig mit diesem angeordneten, den Dichtungsformen folgenden Führungszapfen. Dadurch werden besonders Führungsschablonen erspart.

In der Zeichnung zeigt:
Abb. ι die Fräsvorrichtung im Längsschnitt mit vorgeschobenem Anschlag und gestrecktem Frässpindelgelenk, Abb. 2 die Draufsicht mit der Spanneinrichtung^ für die Fräserführung,

Abb. 3 die Vorrichtung mit zurückgezogenem Anschlag und mit in Arbeitsstellung befindlichem Fräser,

Abb. 4 die Vorrichtung in Verwendung für die Bearbeitung von Ventilsitzen.

Die Fräsvorrichtung besteht aus einem Körper i, in welchem sich eine Hülse 2 befindet, welche durch Keil 3 gegen Verdrehung gesichert ist und an einem Ende ein mit ihr fest verbundenes Zahnrad 4 trägt. In der Hülse 2 ist eine hohle Kurbelwelle 5 in zwei Büchsen 6 gelagert. Diese Welle wird durch zwei Fiberringe 7 und 8, einen Stellring 9 und eine Mitnehmerkappe 10 spielfrei eingestellt. In den Kurbelarmen dieser Kurbel S befindet sich eine Büchse 11, welche einem zweiten Gelenk 12 als Drehzapfen dient. An dem Gelenkkörper 12 befindet sich eine Nase 13, an welcher eine Schubstange 14 angelenkt ist. Das andere Ende der Schubstange 14 ist mit Bolzen 15 an einer Kurbel 15' angelenkt, welche am Ende einer die ganze Vorrichtung zentral durchdringenden Welle 16 befestigt ist. In ein in der Welle 16 befindliches Stiftloch 17 wird vor dem Einführen der Vorrichtung in den zu fräsenden Körper, z. B. in eine Sektionskammer 41, ein Stahlstift gesteckt und damit von Hand eine kleine Drehung der Welle 16 vorgenommen; dadurch wird der Druck der Torsionsfeder 18 überwunden und das· Gelenk 12 mit Fräser 24 in die engste Stellung gebracht. Die die Kurbel 1.5* beeinflussende Feder 18 hat ihren Gegenhalt in der Kurbelhülse,5 und bewegt mittels der Schubstange· 14 und der Nase 13 das Fräsergelenk 12 nach außen. Die Kappe 10 trägt einen Vierkant 37 zum Anbringen einer Handkurbel und einen Zapfen 38, um auch eine Bohrmaschine für den Antrieb des Fräsers verwenden zu können. Ein Zahnrad 20, welches mit einer in einer hohlen Büchse 11 gelagerten Welle 19 zweckmäßig aus einem Stück besteht und infolge der Drehbewegung der Kurbel 5 als Planetenrad um das feststehende Zahnrad 4 herumläuft, überträgt durch die Zahnräder 21 und 22, · von denen Zahnrad 21 ebenfalls auf der Welle 19 sitzt, seine Drehbewegung auf die Fräserwelle 23, auf welcher der Fräser 24 mit dem Führungszapfen 25 befestigt ist. Die Fräserwelle 23 ist im freien Ende des Gelenkkörpers 12 gelagert.

Soll die Vorrichtung z. B. zum Bearbeiten der Dichtungsfläche 43 in einem Sektionskessel 41 dienen, dann erfolgt zunächst ein vorläufiges Ausrichten des Apparates nach der zu fräsenden Fläche 43 durch drei Hilfsanschläge 26, die als Riegel ausgebildet sind. Gleichzeitig sind die Achsen der Anschläge 26 auch axial verschiebbar und stehen unter der Wirkung einer Feder 30, die bestrebt ist, die Riegel in den Körper 1 hineinzudrücken. Jeder der Anschläge 26 trägt einen Stift 27, der bei in Ruhestellung befindlichen eingeschwenkten Anschlägen 26 in Bohrungen 40 des Vorrichtungskörpers 1 einrastet. Werden die Anschläge 26 in Arbeitsstellung gebracht, dann werden sie entgegen der Federkraft 30 aus dem Körper 1 herausgedrückt und so weit geschwenkt, daß ihr riegelartiger Kopfteil aus der Vorrichtung herausragt, während sich die Stifte 27 auf den Körper 1 aufsetzen. Zur Sicherung der Anschläge 26 in dieser Stellung gegenüber dem Körper 1 dienen Schrauben 28, die den Druck der Feder 30 unterstützen und die Stift 27 und damit die Anschläge 26 fest und unverrückbar gegen den Körper 1 spannen. Durch drei weitere Schrauben 29 wird der Apparat dann mit den Anschlägen 26 an die Fräsfläche 43 angedrückt. Zur endgültigen Befestigung des Apparates in der öffnung dienen drei Spannbolzen 32, welche sich nach Art der Dreibackenfutter gegen das Werkstück legen und über mit Schrägflächen versehene Stifte 33, welche in einem Ring 34 befestigt sind, und ein als Mutter' ausgebildetes Handrad 35 nach außen gedruckt werden. Ein Stift 39 dient als Führung für die Spannbolzen 32 in dem Hauptkörper 1. Nach der endgültigen Festlegung der Vorrichtung durch die Spannbolzen 32 werden die Schrauben 28 wieder gelöst und die Hilfsanschläge 26 so um ihre Achse geschwenkt, daß der Stift 27 in die Bohrung 40 des Hauptkörpers 1 einrastet und die zu fräsende Fläche 43 für den Fräser freigegeben wird (Abb. 3). Die die Kurbelwelle 5 führende Hülse 2 wird durch eine Feder 31 nach innen gedrückt und durch ein Handrad 36, welches durch die Feder 31 stets gegen den Körper 1 gedrückt wird, auf die notwendige Frästiefe eingestellt. Durch eine Schraube 42, welche in der Kappe 10 aneordnet ist und seitlich in entsprechende Bohrungen der Welle 16 hineingeschraubt iao werden kann, kann die Wirkung der Torsionsfeder 18 aufgehoben werden.

Claims (7)

1. Die Handhabung des Apparates ist folgende:

   Der Fräser wird durch Drehen der Welle 16 in die kleinste Frässtellung gebracht und dann in die Öffnung eingeführt. Hierauf werden die Anschläge 26 in die gezeichnete Stellung (Abb. 1) vorgedrückt und durch die Schrauben 28 in ihrer Lage gegenüber dem Körper 1 festgelegt, wonach die Spannschrauben 29 angezogen werden (Abb. 4). Der ganze Apparat ist dadurch nach der vorhandenen Fläche 43 ausgerichtet. Jetzt wird das Handrad 35 gedreht und die Spannbolzen 32 an die Körperwandung gedrückt. Der Apparat ist jetzt im Werkstück festgelegt. Nun können die Schrauben 28 gelöst werden, und die Anschläge 26 werden so weit verdreht, daß der Stift 27 in die Bohrung 40 einrastet. Die Feder 30 hält dann den Anschlag in dieser Stellung fest, und die zu fräsende Fläche 43 ist freigegeben. Durch Drehen der Kappe 10 wird die Kurbel 5 mit den Zahnrädern 20 und 21 um das feste Rad 4 geschwenkt und dadurch dem Fräser die kreisende und drehende Bewegung erteilt. Durch Bedienung des Handrades 36 wird die Hülse 2, welche durch Druckfeder 31 nach innen gehalten wird, nach Wunsch verschoben und die Fräs- und Spanntiefe eingestellt. Die Torsionsfeder 18 drückt durch Welle 16, Kurbelarm 15' und Schubstange 14 den Fräser 24 mit seinem Führungszapfen 25 gegen die Wandung der Öffnung. Der Apparat kann durch Änderung des Fräserdurchmessers und des Führungszapfens 25 für verschiedene Größen von Dichtungsflächen verwendet werden. Zum Fräsen von Ventilsitzen 44 im Innern von Ventilgehäusen 45 (Abb. 4) wird der Fräser auf der Seite des Zahnrades 22, und zwar vor diesem befestigt.

   Bei Bearbeitung von kreisrunden Sitzflächen wird der Radius durch Welle 16 und Schubstange 14 eingestellt und durch Schraube 42 festgehalten, wodurch sich der Führungszapfen 25 erübrigt.

   Paten ta NSiuiü che:

   i. Fräsvorrichtung für ovale und runde Sitz- und Dichtungsflächen, die sich im Innern von Hohlräumen, ζ. Β. Ventilen ο. dgl., befinden und deren Radien größer sind als diejenigen der für die Fräsvorrichtung zur Verfügung stehenden Durchtrittsöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Frässpindel (23) am freien Ende eines um die Hauptachse der Vorrichtung schwenkbaren Kniegelenkhebels (5, 12) gelagert ist, welcher von dem außerhalb des zu bearbeitenden Werkstückes (41) verbleibenden Teil der am Werkstück festlegbaren Vorrichtung mittels einer Steuereinrichtung entgegen einer Federkraft (18) einknickbar oder in jeder Knicklage feststellbar ist oder sich selbst bzw. der Wirkung der die Strecklage des Kniegelenkhebels (5, 12) anstrebenden Federkraft überlassen bleibt, so daß der Fräser (24) beim Drehen der Vorrichtung den Formen der Dichtungsfläche folgen kann, während die Frässpindel (23) über ein Zahnradgetriebe (4, 20, 21) Drehantrieb erhält.
2. 2. Fräsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung des Fräsers (24) bei Bearbeitung unrunder Formen durch einen gleichachsig mit ihm angeordneten, den Dichtungsformen folgenden Führungszapfen (25) erfolgt.
3. 3. Fräsvorrichtung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung des Kniegelenkhebels (5, 12) mittels einer mit der zentralen Vorrichtungswelle (16) verbundenen Kurbel (15') mit Kurbelzapfen (15) über eine Schubstange (14) erfolgt, deren eines Ende an dem Kurbelzapfen (15) und deren anderes Ende an dem. freien Ende des Kniegelenkhebels (5, 12) angreift (Nase 13), so daß hierdurch ein geschlossenes Gelenkviereck (S, 12, i3,^:i4, 15') entsteht.
4. 4. Fräsvorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine gleichachsig mit der zentralen Vorrichtungswelle (16) angeordnete Torsionsfeder (18) bestrebt ist, die Kurbel (15') gegenüber dem um die gleiche Achse schwenkbaren ersten Glied (5) des Kniegelenkhebels zu verdrehen.
5. 5. Fräsvorrichtung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Festlegen der Vorrichtung am Werkstück (41) in der Weise erfolgt, daß diese zunächst mit herausschwenkbaren Anschlägen (26), deren Anpressung gegen die zu bearbeitende, winkelrecht zur Vorrichtungsachse liegende Innenfläche des Werkstückes (41) durch Schrauben (29) erfolgt, vorläufig eingestellt und danach durch drei gegen die Wandung der Durchtrittsöffnung des Werkstückes (41) gepreßte Spannelemente (32) festgelegt wird.
6. 6. Fräsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Spannelemente (32) mit Schrägflächen versehene Spannbolzen (33) einwirken, die auf einem auf dem Vorrichtungsgehäuse (1) mittels einer mit Handhabe (35) versehenen Ringmutter axial verschiebbaren Ring (34) angeordnet sind.
7. 7. Fräsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf parallel zur Vorrichtungsachse verlaufenden

   Achsen angeordneten, in Richtung dieser Achsen entgegen einer Federkraft (30) verschiebbaren und um diese Achsen schwenkbaren Anschläge (26), sich in Arbeitsstellung mit je einem Stift (27) abstützend, mittels Schrauben (28) gegenüber dem Vorrichtungskörper (1) festgelegt werden und daß die Stifte (27) in Ruhestellung der Anschläge (26) iir Bohrungen (40) eintreten, während die Federkraft (30) die Anschläge (26) an den Körper (1) der Vorrichtung heranzieht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen