DE618885C

DE618885C - Method and apparatus for internal grinding of pipes by reciprocating a piston

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Publication number: DE618885C
Application number: DEJ49660D
Authority: DE
Original assignee: JAROSLAW S ERSTE GLIMMERWARENF
Current assignee: JAROSLAW S ERSTE GLIMMERWARENF
Priority date: 1934-05-06
Filing date: 1934-05-06
Publication date: 1935-09-18

Description

Es ist bekannt, bei der Innenbearbeitung von Rohren dem Werkzeug eine hin und her gehende Bewegung zu erteilen, insbesondere bei gezogenen Gewehr- und Geschützläufen, wo die Profilierung des Rohres eine Bearbeitung mit sich drehendem Werkzeug verbietet. In solchen Fällen wurde bisher das Werkzeug mittels einer Kolbenstange hin und her geführt, was umständlich ist und nur geringe Arbeitsgeschwindigkeiten zuläßt.It is known to give the tool a back and forth when machining the inside of pipes to give walking movement, especially with rifled rifle and cannon barrels, where the profile of the pipe prohibits machining with a rotating tool. In such cases, the tool was previously moved back and forth by means of a piston rod out, which is cumbersome and only allows low working speeds.

Die Erfindung besteht darin, daß das Werkzeug durch Druckflüssigkeit, Druckluft oder .Saugluft in dem Arbeitsstück ohne zwangsläufigen Antrieb hin und her bewegt wird.The invention consists in that the tool by hydraulic fluid, compressed air or .Suction air is moved back and forth in the workpiece without an inevitable drive.

Zur Verminderung der bewegten Masse und um bei waagerechter Rohrachse eine stärkere Bearbeitung der Unterseite des Rohres zu vermeiden, wird für das Werkzeug erfindungsgemäß vorzugsweise ein Baustoff von geringem spezifischem Gewicht benutzt, während im allgemeinen Blei oder Kupfer zur Anwendung gelangt. Insbesondere soll gemäß der Erfindung ein aus Kunstharz und Fasern gepreßter Baustoff, vorzugsweise Kunstharzhartgewebe oder -papier, benutzt werden. Dieser Baustoff verbindet mit geringem spezifischem Gewicht eine ausreichend elastische Nachgiebigkeit, um die für den Schleifvorgang erforderliche Durchmesservergrößerung des Schleifmittels zuzulassen, und außerdem die Fähigkeit, oberflächlich aufgetragene Schleifmittel gut festzuhalten; der Baustoff bietet auch die Möglichkeit, ihm bei seiner Herstellung Schleifmittel einzuverleiben.To reduce the moving mass and by a horizontal pipe axis To avoid more intensive machining of the underside of the tube, is for the tool according to the invention preferably a building material of low specific weight used while generally lead or copper is used. In particular, according to According to the invention, a building material pressed from synthetic resin and fibers, preferably synthetic resin hard fabric or paper. This building material connects with little specific Weight has sufficient elastic resilience to allow for the grinding process to allow required enlargement of the diameter of the abrasive, and also the ability to hold surface-applied abrasives firmly in place; the building material also offers the option of incorporating abrasives into it during manufacture.

Die Druckmittel- bzw. Saugmittelzufuhr kann von Hand oder mechanisch gesteuert werden. Vorzugsweise wird der Schleifkörper selbst die Druckmittelzufuhr an seinen Hubenden steuern; ähnlich wie dies bei Druckluftmaschinen und Druckluftwerkzeugen geschieht oder mittels einer Relaissteuerung.The pressure medium or suction medium supply can be controlled manually or mechanically will. Preferably, the grinding wheel itself is the pressure medium supply to its Control stroke ends; similar to what happens with pneumatic machines and pneumatic tools or by means of a relay control.

In einer Ausführungsform der Erfindung sind an beide Enden des Werkstückes angesetzte Zylinderköpfe mit von dem Kolben betätigten Schiebern vorgesehen, wobei zur Vermeldung einer mechanischen Verbindung der beiden Schieber der Auspuffweg von jedem Zylinderkopf über vom Schieber gesteuerte Kanäle des anderen Zylinderkopfes geführt ist.In one embodiment of the invention, both ends of the workpiece are attached Cylinder heads are provided with slides actuated by the piston, for reporting purposes a mechanical connection of the two slides, the exhaust path from each cylinder head is controlled by the slider Channels of the other cylinder head is performed.

Die selbsttätige Steuerung hat den Vorzug, daß die Hubzahl um so größer wird, je weiter sich das Werkzeug bereits frei geschliffen hat, so daß der Arbeiter an der Hubzahl, z. B. durch das Geräusch, das Fortschreiten der Arbeit überwachen kann.The automatic control has the advantage that the number of strokes increases the further the tool has already ground freely, so that the worker at the number of strokes, z. B. by the noise that can monitor the progress of the work.

Die Kolben können Spreizwerke, ζ. B. die bekannten konischen Kerne, haben, und die Erfindung erstreckt sich" "auch darauf, daß auch diese Einrichtungen selbsttätig arbeiten. Dies kann 'z. Bv in der Weise erfolgen, daß ein am Werkzeug angebrachter Anschlag am Hub ende auf einen zweckmäßig einstellbaren und ausrückbaren Gegenanschlag stößt und dadurch das Spreizwerk betätigt. Wenn ίο das Maß 'der Aufweitung von der Stärke des Aufschlages abhängig gemacht wird, so hat dies den Vorzug, daß die Durchmesservergrößerung von selbst nur in dem Maße fortschreitet, wie ein Freischleifen des Werkzeuges erfolgt und dadurch seine Arbeitsgeschwindigkeit und somit die Stärke des Aufschlages zunimmt.The pistons can expanders, ζ. B. the well-known conical cores, and the Invention "" also extends to the fact that these facilities also work automatically. This can e.g. Bv take place in such a way that a stop attached to the tool at the end of the stroke to a suitable adjustable and disengageable counter-stop pushes and thereby actuates the spreading mechanism. If ίο the degree 'of the expansion of the strength of the Is made dependent on the surcharge, this has the advantage that the diameter enlargement progresses by itself only to the extent that the tool is grinded free takes place and thereby its working speed and thus the strength of the Surcharge increases.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf die Zuführung und Verteilung des Schleifmittels. Hierfür wird der Kolben in einer Ausführungsform der Erfindung mit einer oder mehreren Bohrungen versehen, durch die das Druckmittel unter Mitnahme von Schleifmittel hindurchtritt. Das Schleifmittel wird dann beim Austritt aus den düsenartig wirkenden Löchern versprüht, so daß unmittelbar vor dem Schleifkolben immer eine gewisse Schleifmittelmenge in guter Verteilung vorhanden ist. Es zeigenThe invention also extends to the supply and distribution of the abrasive. For this purpose, the piston is provided in one embodiment of the invention with one or more bores through which the Pressure medium passes through with the entrainment of abrasive. The abrasive will then sprayed when exiting the nozzle-like acting holes, so that immediately There is always a certain amount of abrasive in good distribution in front of the grinding piston is. Show it

Abb. ι als Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch eine Schleifvorrichtung mit selbsttätiger Steuerung im Längsschnitt,Fig. Ι as an embodiment of the invention schematically with a grinding device automatic control in longitudinal section,

Abb. 2 und 3 ein Vorerzeugnis zur Herstellung der Kolben,Fig. 2 and 3 a preliminary product for the manufacture of the pistons,

Abb. 4 schematisch ein anderes Ausführungsbeispiel eines Spreizwerkantriebes, Abb. 5 die Spreizmutter in Aufsicht, ι ist das Bett der Schleifmaschine, auf das der Zylinderkopf 2 fest und der Zylinderkopf 2' derart axial verschiebbar aufgesetzt ist, daß das zu bearbeitende Rohr 3 mittels Dichtungen 4 luftdicht zwischen die auswechselbar eingesetzten Vorkammern 14 und 14' der Köpfe eingespannt werden kann. Der Durchmesser der Vorkammern ist soviel größer als der des Rohres, daß der Kolben in ihnen nicht schleift, und ihre Züge bilden eine Fortsetzung der Rohrzüge. 5 ist der Kolben, der sich in der Pfeilrichtung bewegt. In der Bohrung jedes Zylinderkopfes gleitet ein Ringschieber 6 bzw. 6', dessen abgesetztes Außenende mit der ebenfalls abgesetzten Gehäusebohrung eine Ringkammer 7 bzw. 7' einschließt. Die Einlaßkanäle 8 und 8' der j5 Köpfe sind mittels nicht dargestellter Leitungen mit der Druckluftquelle verbunden; sie haben je einen Abzweig 9 bzw. 9' zu den Ringkammern 7 bzw. 7'. Im Boden der Köpfe münden die Auslaßkanäle 10 bzw. 10', von 6» denen jeder durch nicht dargestellte Leitungen mit den durch eine Eindrehung 12 bzw. 12' J des Ringschiebers gesteuerten Kanälen 11 und 13 bzw. 11' und 13' des jeweils anderen Zylinderkopfes in Verbindung steht.Fig. 4 schematically shows another embodiment of a spreader drive, Fig. 5 the expansion nut in top view, ι is the bed of the grinding machine on which the cylinder head 2 is fixed and the cylinder head 2 'is attached so as to be axially displaceable is that the pipe 3 to be processed can be exchanged between the airtight seals 4 by means of seals used antechambers 14 and 14 'of the heads can be clamped. Of the The diameter of the antechambers is so much larger than that of the tube that the piston is in does not drag them, and their trains form a continuation of the pipe trains. 5 is the piston, which moves in the direction of the arrow. Slides into the bore of each cylinder head Ring slide 6 or 6 ', the remote outer end of which with the also remote housing bore an annular chamber 7 or 7' includes. The inlet channels 8 and 8 'of the j5 heads are by means of lines not shown connected to the compressed air source; they each have a branch 9 or 9 'to the Annular chambers 7 and 7 '. In the bottom of the heads the outlet channels 10 and 10 'open from 6 »each of which by lines not shown with the through a recess 12 or 12 'J of the ring slide controlled channels 11 and 13 or 11 'and 13' of the respective other cylinder head communicates.

Bei der augenblicklichen Bewegungsrichtung des Kolbens steht der rechte Schieber am äußeren Ende seines Hubes, der durch Anschlag seiner Stirnfläche an den Kammerboden bestimmt ist, und der linke Schieber am inneren Ende seines Hubes, der durch Anschlag seiner inneren Stirnfläche an den Rand der Vorkammer 14 bestimmt ist. Bei dieser Schieber stellung ist der Einlaßkanal 8' auf der rechten Seite durch entsprechende Kanäle des Ringschiebers 6' geöffnet. Ebenso ist der Auspuffweg für die linke Seite der Maschine durch die Kanäle 10 und ii', Schiebereindrehung 12' des Schiebers 6' und Ka-. nal 13' geöffnet. Der Auspuffkanal der rechten Seite, der durch den Kanal 10' und die Kanälen und 13 der linken Seite führt, ist dagegen durch den Schieber 6 geschlossen. Es herrseht also, wie vorausgesetzt, rechts vom Kolben Arbeitsdruck, links Auspuffdruck. The right slide is in the current direction of movement of the piston at the outer end of its stroke, which is caused by the impact of its end face on the chamber floor is determined, and the left slide at the inner end of its stroke, which by stopping its inner face to the Edge of the antechamber 14 is determined. In this slide position, the inlet port is 8 ' opened on the right side through corresponding channels of the ring slide 6 '. as well is the exhaust path for the left side of the engine through ducts 10 and ii ', valve turn 12 'of the slide 6' and Ka-. nal 13 'open. The exhaust duct on the right Side that leads through the channel 10 'and the channels 13 and 13 of the left side is on the other hand closed by the slide 6. So it is, as assumed, on the right from piston working pressure, left exhaust pressure.

■ Wenn der Kolben 5 in die linke Vorkammer eingetreten und am linken Ende seines Hubes angelangt ist, schlägt er gegen die innere Stirnfläche des Schiebers 6, der bis dahin durch den in der Ringkammer 7 herrsehenden Arbeitsdruck in seiner innersten Stellung gehalten worden ist; und drängt ihn in seine äußerste Stellung zurück. Auf dem Wege öffnet seine Eindrehung 12 an dem Kanal 13 zunächst den Auspuff 10', 11, 13 für die rechte Seite. Auf dieser Seite sinkt infolgedessen der Druck auf den Auspuffdruck, so daß der in der Ringkammer 7' herrschende Arbeitsdruck jetzt den Schieber 6' nach innen treibt und dadurch den rechten Einlaßkanal 8' abschließt und gleichzeitig an den Kanälen 11' und 13' den Auspuff für das linke Ende schließt. Inzwischen hat der Schieber 6 auch den- Einlaßkanal 8 geöffnet, so daß jetzt auf der linken Seite Arbeitsdruck, auf der rechten Seite Auspuff druck herrscht und der Kolben seinen Weg nach rechts nimmt. Vor dem Einsetzen des Rohres werden durch einen Druckluftstoß, der sich in die Ringkammern 7 und 7' fortsetzt, beide Schieber no in die Innenstellung getrieben und dann der eine Schieber beim Einführen des Kolbens in die Vorkammer in die Außenstellung zurückgedrückt. ■ When the piston 5 entered the left antechamber and at the left end of his Stroke is reached, it strikes against the inner face of the slide 6, which is up then by the working pressure prevailing in the annular chamber 7 in its innermost Position has been held; and pushes it back to its extreme position. On the Ways opens its recess 12 on the channel 13 first the exhaust 10 ', 11, 13 for the right side. As a result, the pressure on the exhaust pressure drops on this side, so that the working pressure prevailing in the annular chamber 7 'now pushes the slide 6' inwards drives and thereby the right inlet channel 8 'closes and at the same time on the channels 11 'and 13' close the exhaust for the left end. Meanwhile, the slide 6 also has Open the inlet port 8, so that working pressure is now on the left side and working pressure on the right Side exhaust pressure prevails and the piston makes its way to the right. before The insertion of the tube is triggered by a blast of compressed air, which is in the annular chambers 7 and 7 'continues, both slides no driven into the inner position and then the a slide is pushed back into the outer position when the piston is inserted into the antechamber.

Es empfiehlt sich, besonders für das Bearbeiten größerer Werkstücke, heben der Selbststeuerung eine von der Kolbenbewegung unabhängige mechanische oder eine Handsteuerung anzuordnen. Dies kann z. B. in der Weise geschehen, daß vor die Kanäle 120 ■ XO und 10' Mehrwegehähne vorgeschaltet werden, die gewöhnlich auf Durchgang stehen,It is advisable, especially for machining larger workpieces, to use a mechanical or manual control for the self-control that is independent of the piston movement. This can e.g. B. done in such a way that in front of the channels 120 ■ XO and 10 ' multi-way cocks are connected upstream, which are usually on passage,

aber auch gestatten, die Kanäle unmittelbar mit dem Druckmittel oder mit der Außenluft zu verbinden. Die Hähne für die beiden Enden können miteinander gekuppelt werden. Man kann die Einrichtung um die Längsachse drehbar machen, um eine ungleichmäßige Bearbeitung des Rohres infolge des Werkzeuggewichtes zu vermeiden.
Durch die Mittelbohrung der Zylinderköpfe sind längs verstellbare Anschlagstifte 15 luftdicht geführt. Wenn diese einwärts in die (links) punktiert dargestellte Stellung geschoben sind, so schlägt am Hubende der aus dem Kolben 5 vorstehende Kopf des Spreizkonusses 16 bzw. 16' gegen den Anschlagstift und treibt dadurch den Kolben etwas auf; der Schieber erreicht trotzdem durch seine lebendige Kraft seine Endlage. Außerdem wäre ein Zurückbleiben des Schiebers gegen seine Endlage unschädlich, da es sich um wenige Zehntel Millimeter handelt.but also allow the channels to be connected directly to the pressure medium or to the outside air. The taps for the two ends can be coupled together. The device can be made rotatable about the longitudinal axis in order to avoid uneven machining of the pipe as a result of the weight of the tool.
Longitudinally adjustable stop pins 15 are guided airtight through the central bore of the cylinder heads. When these are pushed inwards into the position shown in dotted lines (on the left), the head of the expansion cone 16 or 16 'protruding from the piston 5 strikes against the stop pin at the end of the stroke, thereby pushing the piston open somewhat; the slide nevertheless reaches its end position through its living force. In addition, if the slide were to remain in its end position, this would be harmless, as it is a few tenths of a millimeter.

Bei der halb selbsttätigen Nachstellung nach Fig. 4 und 5 ist der Stift 15 mit einem Stellkopf 17 versehen und sitzt mit Gewinde in einer Mutter 18, die mit einer starken Zugfeder 19 an dem Zylinderkopf 2 befestigt ist. Vorn trägt der Stift 15 einen Kranz einseitiger Zähne 20. Die Stellmutter 21 des Kolbens für das Spreizwerk trägt zwei Nocken 22 mit entsprechenden Schrägflächen, so daß sich die Mutter beim Aufschlagen auf den Stift dreht. Wenn die Nocken bis auf den Grund der Lücken gedrungen sind und dadurch der Vorschub zum Stillstand kommt, werden sie durch eine geringe Drehung am Stellkopf 17 mit dem nächsten Zahnpaar 20 in Eingriff gebracht.In the semi-automatic readjustment according to FIGS. 4 and 5, the pin 15 is with a Adjusting head 17 provided and seated with thread in a nut 18 with a strong tension spring 19 is attached to the cylinder head 2. At the front, the pin 15 has a wreath on one side Teeth 20. The adjusting nut 21 of the piston for the expanding mechanism carries two cams 22 with corresponding inclined surfaces, so that the mother when hitting the Pen rotates. When the cams have reached the bottom of the gaps and thereby the feed comes to a standstill, they are set by a slight rotation of the adjusting head 17 with the next pair of teeth 20 engaged.

Um auf einfache Weise Kolben mit der sehr feinen Durchmesserabstufung herzustellen, wie sie besonders beim Arbeiten ohne Spreizwerk erforderlich ist, wird ein ganz schwach konischer Stab gemäß Abb. 2 hergestellt, der die Querschnittsform (Abb. 3) des Kolbens hat und dessen Stärke an dem einen Ende dem schwächsten, an dem anderen Ende dem- stärksten brauchbaren Kolben entspricht; der Stab wird dann in Stücke von der Länge / der Kolben zerlegt. Zu Beginn der Arbeit wird mit dem von dem schwächsten Ende des Stabes stammenden Kolben gearbeitet; dann wird sie mit allmählich stärker werdenden Kolben fortgesetzt. Eine Bohrung 23 (Abb. 3) ermöglicht dem Druckmittel, hinter dem Kolben vorhandenes Schleifmittel vor den Kolben zu tragen und zu verteilen. Der geringe, durch die Bohrung hervorgerufene Druckverlust ist ohne Bedeutung. In order to produce pistons with the very fine diameter graduation in a simple way, As is particularly necessary when working without a spreader, a very slightly conical rod is produced as shown in Fig. 2, which has the cross-sectional shape (Fig. 3) of the piston and its thickness at one end the weakest, at the other End corresponds to the strongest usable piston; the rod is then cut into pieces the length / piston disassembled. At the beginning of the work is done with the one from the weakest End of the rod coming piston worked; then it gradually gets stronger with nascent flask continued. A hole 23 (Fig. 3) allows the pressure medium, Carrying any abrasive material behind the piston in front of the piston and to distribute. The small pressure loss caused by the drilling is irrelevant.

Ein solcher Stab kann z. B. in der in der Kunstharzverarbeitung üblichen Weise durch Aufwickeln einer Gewebebahn mit Kunstharz als Bindemittel oder durch Aufschichten mit Kunstharz überzogener Gewebescheibchen mit nachfolgendem Pressen und Backen oder durch Heißpressen einer Mischung aus Kunstharz und Faserstoffen hergestellt werden, wobei dem Kunstharz Schleifmittel einverleibt werden kann; übrigens besitzen die Körper aus Kunstharz und Faserstoff an sich eine gewisse, für manche Zwecke ausreichende Schleiffähigkeit.Such a rod can e.g. B. in the usual way in resin processing Winding up a fabric web with synthetic resin as a binder or by layering it with Synthetic resin-coated fabric discs with subsequent pressing and baking or are made by hot pressing a mixture of synthetic resin and fiber, abrasives can be incorporated into the synthetic resin; by the way, they own Body made of synthetic resin and fiber in itself a certain amount, sufficient for some purposes Sandability.

Claims

Patent claims:

1. Method for internal grinding of pipes by axial movement of a piston, characterized in that. the piston (5), which is preferably made of specific light building material, e.g. B. consists of a fabric composed of synthetic resin and fibers, by a direct liquid or gaseous pressure or suction medium acting on it moves will.

2. Lapping piston made of synthetic resin fiber for performing the method according to claim i, characterized in that abrasive is incorporated into its surface or mass.

3. Preparation of pistons for use according to claim 1, characterized overall _go indicates that a rod of the multiple length and diameter is formed of a piston with a low conicity to after cutting into pieces the length of a piston a set of graduated in diameter To form piston.

4. The method according to claim 1, characterized in that the piston (5) at its working movement automatically controls the supply of pressure or suction means.

5. Apparatus for performing the method according to claim 4, characterized by arranged at the ends of the work ^{piece Z} r} cylinder heads with slides (6, 6 '), which from the piston (5) against a restoring force (compressed air chambers 7, 7') their inner layer are forced into the outer layer and held in this by the working pressure, and which in their inner position close the inlet channel (8, 8 ') on their side and open the outlet channel (10, 10') on the other side, in their outer position the inlet channel close on your own side and open the outlet duct on the opposite side.

6. Apparatus for performing the method according to claim r using a piston provided with an expanding mechanism, characterized by stops (16) on the piston, which are at the stroke ends

by hitting appropriately adjustable and disengageable counter stops (15) operate the spreading mechanism.

7. The method according to claim 1, characterized in that an abrasive is the Pressure medium is added and introduced by this into the work space.

8. piston for performing the method according to claim r or 7, characterized through one or more nozzle-like holes through which the behind The abrasive located on the piston is conveyed by the pressure medium to the front side and is sprayed.

1 sheet of drawings