DE839457C

DE839457C - Device for grinding or lapping surfaces

Info

Publication number: DE839457C
Application number: DEC2040A
Authority: DE
Inventors: Raymond G Roshong
Original assignee: Crane Packing Co
Current assignee: Crane Packing Co
Priority date: 1949-11-01
Filing date: 1950-08-27
Publication date: 1952-05-19

Description

Vorrichtung zum Schleifen oder Läppert von Flächen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schleifen oder Läppert von Flächen und betrifft im besonderen eine Vorrichtung zum Läppert einer an einem Werkstück befindlichen Fläche, die in einem axialen Abstand von jedem Ende des Werkstückes liegt, so daß die Fläche eine Schulter am Werkstück bildet. Solche Werkstücke können Ventilteller, drehbare Abdichtungen usw. fürhvdraulischeAusrüstungen od.dgl. sein. Zur Darstellung wird die Erfindung in Anwendung beim Bearbeiten von Ventiltellern beschrieben.Device for grinding or lapping surfaces The invention relates refers to a device for grinding or lapping surfaces and concerns im in particular a device for lapping a surface on a workpiece, which is at an axial distance from each end of the workpiece so that the surface forms a shoulder on the workpiece. Such workpieces can be valve disks, rotatable Seals etc. for hydraulic equipment or the like. be. To display the invention described in application in the machining of valve disks.

Die Erfindung schafft eine zur Oberflächenbearbeitung einer an einer Schulter od. dgl. eines Werkstückes gelegenen Fläche dienende Vorrichtung, die im wesentlichen aus einer umlaufenden Scheibe, die eine ringförmige Nut zur Aufnahme desjenigen Teiles des Werkstückes hat, der über die Schulter hinausragt, so daß die Schulter auf der Läppscheibe aufruht, aus einem Ring, der auf der Läppscheibe aufliegt und das Werkstück umgibt, und aus einer Vorrichtung besteht, die den Ring gegen eine Bewegung mit der Läppscheibe festhält.The invention provides a surface treatment one to one Shoulder od. The like. A workpiece located surface serving device that is in essentially consists of a circumferential disk that has an annular groove for receiving it that part of the workpiece that protrudes over the shoulder, so that the shoulder rests on the lapping disc, from a ring that rests on the lapping disc rests and surrounds the workpiece, and consists of a device that the ring holds against movement with the lapping disc.

In vielen Fällen ist es erwünscht, einen Ventilteller in solcher Weise auszubilden, daß ein wirbelloser Strom der durch das Ventil geregelten Flüssigkeit an dem Ventil vorbeifließt, sobald das Ventil teilweise offen ist. Dies wird dadurch erreicht, daß eine abgerundete Verlängerung an dem Ventilteller vorgesehen wird, die in den Flüssigkeitsstrom hineinragt und die Führung des Flüssigkeitsstromes unterstützt. Die Abdichtungsfläche des Ventiltellers liegt jedoch zwischen den Enden des Ventiltellers, so daß diese abdichtende Oberfläche, die mit dem Ventilsitz in Berührung treten soll, in einem axialen Abstand von der Verlängerung liegt. Um ein Durchsickern von Flüssigkeit an dem Sitz vorbei zu verhüten, müssen die Sitz- und die Ventütellerflächen vollkommen flach geschliffen sein. Dieses Schleifen oder Läppen ist jedoch schwierig durchzuführen, da keine der üblichen Flachläppvorrichtungen auf der ganzen Ventütellerfläche des Ventiltellers wegen des Vorhandenseins der Verlängerungskuppe verwendet werden kann.In many cases it is desirable to have a valve disc in such a manner train that an invertebrate flow of the fluid regulated by the valve flows past the valve as soon as the valve is partially open. This is because of this achieved that a rounded extension is provided on the valve disk, which protrudes into the flow of liquid and guides the flow of liquid supports. However, the sealing surface of the valve head lies between the ends of Valve head, so that this sealing surface that comes into contact with the valve seat should occur, is at an axial distance from the extension. To a leak To prevent liquid from pasting the seat, the seat and valve disk surfaces must be ground completely flat. However, this grinding or lapping is difficult to be carried out, since none of the usual flat lapping devices on the entire surface of the valve disc of the valve head due to the presence of the extension cap can.

Es ist bisher üblich gewesen, dieses Läppen bei Ventiltellern dadurch durchzuführen, daß eine Flachläppvorrichtung verwendet wird, die eine zur Aufnahme des vorstehenden Teiles oder der Kuppe des Ventiltellers dienende Öffnung hat und bei der der Ventilteller um die Achse der Öffnung gedreht wird. Dies ermöglicht jedoch nicht die dauernde Darbietung einer sich während des Läppvorganges stets ändernden Läppfläche gegenüber dem Ventilteller, so daß die Läppscheibe schnell eine Vertiefung aufweist und in kurzen Zeitabständen aufgearbeitet werden muß.It has been customary to do this lapping on valve disks by doing this perform that a flat lapping device is used, the one for receiving of the protruding part or the dome of the valve disk has an opening and in which the valve disk is rotated around the axis of the opening. this makes possible however, not the permanent presentation of a self during the lapping process changing lapping surface compared to the valve disc so that the lapping disc quickly has a depression and has to be worked up at short intervals.

Das Hauptziel der Erfindung ist die Schaffung einer Läppscheibe zum Läppen von Ventiltellern und anderen eine Verlängerung aufweisenden Werkstücken, bei denen die Läppscheibe dem Ventilteller od. dgl. während des Läppvorganges dauernd verschiedene Flächen vorlegt, wodurch die Bildung von Vertiefungen.und demgemäß ein ungleichförmiges Läppen des Ventiltellers verhütet wird.The main object of the invention is to provide a lapping disc for Lapping of valve plates and other workpieces that have an extension, in which the lapping disc or the valve plate. Like. During the lapping process continuously presents different surfaces, causing the formation of depressions. and accordingly uneven lapping of the valve disk is prevented.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Läppscheibe zum Läppen von Ventiltellern oder anderen Werkstücken, bei der diejenigen Flächen der Läppscheibe, die auf den Ventilteller nicht einwirken, ständig im wesentlichen in dem gleichen Ausmaß verschleißt werden wie der mit dem Ventilteller in Berührung stehende Abschnitt der Läppscheibe, wodurch die Läppscheibe in ihrem ursprünglichen Zustand während einer sehr großen Zahl von Arbeitszyklen gehälten werden kann. Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zum Halten eines oder mehrerer Ventilteller od. dgl. auf der Läppscheibe während des Läppens einer Schulter od. dgl. an jedem Ventilteller.Another object of the invention is to provide a lapping disc for lapping valve plates or other workpieces where those surfaces of the lapping disc, which do not act on the valve disk, essentially constantly will be worn to the same extent as that in contact with the valve disc standing section of the lapping disc, restoring the lapping disc in its original State can be maintained during a very large number of work cycles. A Another feature of the invention is the provision of a device for holding one or more valve disks or the like on the lapping disc during lapping a shoulder or the like on each valve disc.

Diese und andere Ziele und Kennzeichen der Erfindung werden aus der an Hand der Zeichnung erfolgten nachstehenden Beschreibung erkenntlich.These and other objects and features of the invention will be apparent from US Pat The following description is evident from the drawing.

In der Zeichnung ist Fig. i eine Teilansicht einer Läppscheibe, auf welche ein Ventilteller mit einer zu läppenden Dichtungsfläche aufgelegt ist, die in axialer Richtung einwärts von dem Ende des Ventiltellers liegt, und Fig. 2 ist ein Teilschnitt nach Linie 2-2 der Fig. i. In Fig. 2 ist ein Ventilteller io mit einem zwischen den Enden des Ventiltellers liegenden Flansch oder einer Schulter ii dargestellt, die sich in radialer Richtung nach außen erstreckt und in einen kreisringförmigen Rand 12 endet. Eine in radialer Richtung sich erstreckende Fläche 13 auf Rand 12 bildet die Dichtungsfläche des Ventiltellers. Diese Fläche soll mit einer in radialer Richtung verlaufenden, nicht dargestellten Ventilsitzfläche eines Ventilkörpers zusammenarbeiten, um einen flüssigkeitsdichten Abschluß zwischen den beiden Flächen zu bilden, und muß deshalb vollkommen flach und glatt sein. In axialer Richtung erstreckt sich über diese Fläche 13 hinaus auf dem Ventilteller io eine Kuppe 14, die für gewöhnlich in den am Ventil vorbeiströmenden Flüssigkeitsstrom hineinragt und die Erzielung eines wirbellosen Flüssigkeitsstromes durch das Ventil hindurch unterstützt, wodurch die Bildung von Hohlräumen und andere nachteilige Wirkungen verhütet werden. Das Gegenende 15 des Ventils hat eine Ausnehmung 16, die zur Befestigung des Ventilschaftes dient und ausgedreht oder ausgefräst sein kann. Die genaue Ausführung der verschiedenen Teile des Ventiltellers ist für die Erfindung nicht wesentlich, sondern nur der Umstand, daß die Fläche 13 von den Enden 14 und 15 in axialer Richtung in einem Abstand liegt.In the drawing, FIG. 1 is a partial view of a lapping disk which a valve plate is placed with a sealing surface to be lapped, the is axially inward from the end of the valve head, and FIG a partial section along line 2-2 of FIG. In Fig. 2, a valve plate is io with a flange or shoulder located between the ends of the valve disk ii shown, which extends in the radial direction outward and into a circular edge 12 ends. A surface extending in the radial direction 13 on edge 12 forms the sealing surface of the valve disk. This area should include a valve seat surface, not shown, running in the radial direction The valve body work together to form a liquid-tight seal between the both surfaces and must therefore be perfectly flat and smooth. In axial Direction extends beyond this surface 13 on the valve disk io one Tip 14, which is usually in the flow of liquid flowing past the valve protrudes and the achievement of an invertebrate liquid flow through the valve supports through it, causing the formation of cavities and other detrimental Effects are prevented. The opposite end 15 of the valve has a recess 16, which is used to attach the valve stem and can be turned or milled out can. The exact design of the various parts of the valve disk is important for the Invention is not essential, but only the fact that the surface 13 of the ends 14 and 15 is spaced apart in the axial direction.

Die Läppscheibe, durch welche der Ventilteller io geläppt wird, besteht aus einer Kreisscheibe 17 (Fig. i und 2) mit einer erhöhten kreisförmigen Zone 18 nahe der Mitte und einer erhöhten kreisringförmigen Zone ig nahe der Umfläche derselben. Die Flächen 20 und 21 dieser Zonen 18 und ig liegen auf einer gemeinsamen Ebene und sind vollkommen glatt und flach, bis auf die in radialer Richtung verlaufenden Nuten 29, die dazu dienen, Schleifstaub und die Abfälle abzuführen. Der zwischen den erhöhten Zonen 18 und ig vorhandene Raum 22 bildet eine endlose Nut, in welche die Kuppe 14 des Ventiltellers io vorsteht. Die Bodenfläche dieser Nut liegt jedoch nicht mit der Kuppe 14 in Berührung. Der Ventilteller io wird auf den Flächen 20 und 21 der erhöhten Zonen 18 und ig durch den Rand 12 getragen, dessen Fläche 13 direkt auf den Flächen 20 und 21 aufruht und die Nut 22 überbrückt. Eine geeignete, nicht dargestellte Vorrichtung ist vorgesehen, um die Scheibe 17 während des Läppens um ihre Mitte zu drehen.The lapping disc, through which the valve plate is lapped, is made from a circular disk 17 (FIGS. 1 and 2) with a raised circular zone 18 near the center and a raised annular zone ig near the periphery of the same. The surfaces 20 and 21 of these zones 18 and ig lie on a common plane and are perfectly smooth and flat, except for those that run in the radial direction Grooves 29, which serve to remove grinding dust and the waste. The between the raised zones 18 and ig existing space 22 forms an endless groove into which the dome 14 of the valve plate protrudes io. However, the bottom surface of this groove lies not in contact with the tip 14. The valve disk io is on the surfaces 20 and 21 of the raised zones 18 and ig carried by the edge 12, the surface 13 of which rests directly on the surfaces 20 and 21 and bridges the groove 22. A suitable, Device not shown is provided to the disc 17 during lapping to rotate their center.

Wie erkenntlich, wird der Ventilteller io durch die Läppscheibe 17 lediglich an der Fläche 13 bearbeitet und wenn der Ventilteller io in richtiger Weise in Umlauf gesetzt wird, so daß die die Nut 22 überbrückenden Teile der Fläche 13 gedreht werden, um mit den erhöhten Zonen 18 und ig in Berührung zu kommen, werden alle Teile der Ventiltellerfläche 13 von der Läppscheibe 17 bearbeitet werden.As can be seen, the valve disk is io through the lapping disk 17 only processed on the surface 13 and if the valve plate is correct Way is set in circulation, so that the groove 22 bridging parts of the surface 13 rotated to come into contact with the raised zones 18 and ig all parts of the valve disk surface 13 are processed by the lapping disk 17.

Die Läppebene der erhöhten Zonen 18 und ig wird mittels eines Ringes oder mehrerer Ringe 23 flach gehalten, die den Ventilteller io umgeben und auf den Zonen aufliegen. Der Ring 23 dient dazu, die erhöhten Zonen 18 und ig in einem höheren Ausmaß zu verschleißen als dies die Fläche 13 des Ventiltellers io ausführt, so daß die Zonen 18 und 1g dauernd in ihrem Anfangszustand gehalten werden. Der Ring 23 hat eine Fläche 24, die auf diejenigen Abschnitte der erhöhten Zonen 18 und ig einwirkt, die nicht von der Fläche 13 berührt werden, so daß dadurch jede Neigung zu einer Nutenbildung in der Läppscheibe 17 durch die Fläche 13 sofort unterbunden wird. Um die gewünschte Wirkung zu erzielen, wird ein Gewicht 25 auf den Ring 23 aufgelegt, so daß der durch den Ring 23 und das Gewicht 25 ausgeübte Flächendruck größer ist als der von dem Ventilteller io erzeugte Flächendruck. Das Gewicht 25 ist mit einer Nut 26 versehen, so daß eine Schulter gebildet wird, um das Gewicht mit Bezug auf den Ring 23 einzumitten. Sowohl das Gewicht als auch der Ring sind also gezwungen, sich zusammen in seitlicher Richtung zu bewegen.The lapping plane of the raised zones 18 and ig is by means of a ring or a plurality of rings 23 held flat, which surround the valve disk io and on the Zones. The ring 23 serves to raise the raised zones 18 and ig at a higher level To the extent to wear out than the surface 13 of the valve disk io, so that the zones 18 and 1g are kept permanently in their initial state. The ring 23 has an area 24 which extends to those portions of the raised zones 18 and ig acts that are not touched by the surface 13, so that thereby any inclination to the formation of grooves in the lapping disc 17 by the surface 13 immediately prevented will. In order to achieve the desired effect, a weight 25 is placed on the ring 23 placed, so that the surface pressure exerted by the ring 23 and the weight 25 is greater than the surface pressure generated by the valve disk io. The weight 25 is provided with a groove 26 so that a shoulder is formed to support the weight regarding to center the ring 23. Both the weight and the ring are thus forced to move together in a lateral direction.

Es können gleichzeitig mehrere Ventilteller io geläppt werden, indem so viel Teller io und Ringe 23 auf die Läppscheibe 17 aufgelegt werden wie es der Raum zuläßt.Several valve disks can be lapped simultaneously by using as many plates io and rings 23 are placed on the lapping disk 17 as there are Space allows.

Das Gewicht 25 wird gegen Bewegung mit der Scheibe 17 durch einen Stift 27 gehalten, der, wie schematisch dargestellt, in einem feststehenden Teil des Maschinengestelles befestigt sein kann. Der Stift 27 kann mit Bezug auf das Gestell gehoben und gesenkt werden, damit das Gewicht 25 vom Ring 23 abgehoben werden kann, um den Ventilteller zugänglich zu machen, wenn der Ventilteller von der Läppscheibe abgenommen werden soll oder wenn ein neuer Ventilteller zum Läppen aufgelegt werden soll.The weight 25 is against movement with the disc 17 by a Pin 27 held, as shown schematically, in a fixed part the machine frame can be attached. The pin 27 can be referenced with reference to the Frame can be raised and lowered so that the weight 25 can be lifted off the ring 23 can to make the valve disc accessible when the valve disc from the lapping disc should be removed or when a new valve disk is placed for lapping target.

Der Umlauf der Scheibe 17 um ihre Achse bewirkt, daß verschiedene Abschnitte der Läppscheibenoberfläche der Fläche 13 des Tellers io entsprechend guten Läppvorschriften dargeboten werden. Dieser Umlauf verursacht auch eine Drehung des Ringes 23 und des Gewichtes 25 um den Stift 27. Der Ventilteller muß ebenfalls gedreht werden, und dies wird mittels einer Führungsplatte 30 erhalten, die durch eine Mutter 31 am unteren Ende des Stiftes 27 befestigt ist. Diese Platte 30 hält den Ventilteller io gegen Bewegung mit der Läppscheibe 17 und hält auch den Ventilteller io vom Ring 23 auf Abstand, so daß ein Verkanten des Ventiltellers io verhütet wird. Zwecks größerer Drehungsfreiheit kann die Platte 30 lose liegen, um jede Störung und Behinderung des Ventiltellers zu verhüten. Bei nicht sehr hohen Ventiltellern kann die Platte 30 wegfallen, und der Ventilteller steht dann während des Läppvorganges mit dem Ring 23 in Berührung.The rotation of the disk 17 around its axis has the effect that various sections of the lapping disk surface of the surface 13 of the plate are presented in accordance with good lapping regulations. This rotation also causes the ring 23 and the weight 25 to rotate about the pin 27. The valve disc must also be rotated, and this is obtained by means of a guide plate 30 which is fixed to the lower end of the pin 27 by a nut 31. This plate 30 holds the valve plate io against movement with the lapping disk 17 and also keeps the valve plate io at a distance from the ring 23 so that tilting of the valve plate io is prevented. For the purpose of greater freedom of rotation, the plate 30 can lie loosely in order to prevent any disturbance or obstruction of the valve head. If the valve disks are not very high, the plate 30 can be omitted, and the valve disk is then in contact with the ring 23 during the lapping process.

Es findet also ein Umlauf des Ventiltellers io um seine Achse gleichzeitig mit dem Umlauf der Läppscheibe 17 und dem Umlauf von Ring 23 um seinen, Stift 27 statt, wobei ein ständiger Verschleiß der Läppscheibe 17 an den erhöhten Zonen 18 und i9 stattfindet, was erstens ein Läppen der Fläche 13 auf die gewünschte flache Form und zweitens ein ständiges Abarbeiten der erhöhten Zonen 18 und ig durch den Ring 23 zur Folge hat.So the valve disk io revolves around its axis at the same time with the rotation of the lapping disc 17 and the rotation of the ring 23 around its, pin 27 instead, with constant wear of the lapping disk 17 in the raised zones 18 and i9 takes place, which firstly involves lapping the surface 13 to the desired flat Form and, secondly, a constant processing of the raised zones 18 and ig by the Ring 23 results.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist erkenntlich, daß gemäß der Erfindung eine Vorrichtung zum automatischen Läppen von Schultern od. dgl. an Ventiltellern oder ähnlichen Werkstücken geschaffen ist, das von selbst durchgeführt wird und einen geringsten örtlichen Verschleiß an der Läppscheibe zur Folge hat. Ferner erfolgt der Läppvorgang automatisch und verhütet, wenigstens soweit dies praktisch in Frage kommt, die Bildung eines bestimmten Verschleißmusters auf der Läppscheibe, das sehr nachteilig auf die Güte der bearbeiteten Fläche des Ventiltellers oder eines anderen eine Schulter aufweisenden Werkstückes sein würde.From the above description it can be seen that according to the invention a device for automatic lapping of shoulders or the like on valve disks or similar workpieces is created, which is carried out by itself and results in minimal local wear on the lapping disc. Furthermore takes place the lapping process is automatic and prevented, at least as far as this is practically possible comes, the formation of a certain wear pattern on the lapping disc, that very detrimental to the quality of the machined surface of the valve disk or another a workpiece having a shoulder would be.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for machining a surface, in a shoulder or a similar part of a workpiece, characterized by the combination of the following details, which essentially consist of a rotating lapping disc with an annular groove for receiving that portion of the workpiece which extends beyond the shoulder, so that the shoulder rests on the lapping disk, consist of a ring that rests on the lapping disk and surrounds the workpiece, and consist of a device that holds the ring against movement with the lapping disk.

2. Device according to claim i, characterized in that that the ring bridges the groove of the lapping disc.

3. Apparatus according to claim i or 2, characterized by a device that allows relative movement between the lapping disc and the ring as well as between the workpiece and the lapping disc, so that the ring is over the surface of the lapping disc in contact with the workpiece deletes.

4. Apparatus according to claim i 2 or 3, characterized by a guide, which extends into a central opening of the workpiece, and through a Holding device that holds the guide in a fixed position with respect to the ring.

5. Device according to claim i to 4, characterized by a rotatable holder for the ring, which allows the ring to rotate freely about its axis, the Ring limits the displacement of the workpiece rotating around its axis and a uniform surface treatment of the shoulder with simultaneous processing the area of the lapping disc is achieved.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device consists of a rotating lapping disk with an annular groove of that the receiving part is a workpiece, which extends over the to be lapped shoulder addition, au * a on the surface plate itself extending frame part consists of a pin in the frame part, a plate rotatable on this pin, which extends into the central opening of the workpiece, a ring lying on the lapping disc and a device with which the ring is rotatably mounted on the frame part is.

7. Device according to claim 6, characterized in that the rotatable mounting of the ring Serving on the frame part device consists of a weight that over the Ring grips, has one shoulder for centering the weight on the ring and one Has central opening through which the pin passes. B. device according to one of the preceding claims, characterized by the combination of the following Details that essentially consist of a circular lapping disc, which is at least has a groove in the work surface that is concentric with respect to the disc lies and is sufficiently wide to accommodate that part of the valve that extends over the shoulder extends, from a valve disc surrounding ring, which rests on the working surface of the lapping disc, from one on weight resting on the ring, the ring having a recess to hold the weight which has a central opening into which a pin is loosely engaged able to allow the weight to circulate around the pen, and from one There are devices that hold the pin against movement with the disk.