EP0119304A1 - Vorrichtung zum Schleifen und Läppen von ringförmigen Dichtflächen - Google Patents

Vorrichtung zum Schleifen und Läppen von ringförmigen Dichtflächen Download PDF

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EP0119304A1 EP83111774A EP83111774A EP0119304A1 EP 0119304 A1 EP0119304 A1 EP 0119304A1 EP 83111774 A EP83111774 A EP 83111774A EP 83111774 A EP83111774 A EP 83111774A EP 0119304 A1 EP0119304 A1 EP 0119304A1
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B15/00—Machines or devices designed for grinding seat surfaces; Accessories therefor
    • B24B15/02—Machines or devices designed for grinding seat surfaces; Accessories therefor in valve housings

Definitions

  • the innovation relates to a device for grinding and lapping ring-shaped sealing surfaces in valves, slides and the like, with a mount which can be fastened to the workpiece and which has a drive on the one hand and a rotatably mounted tool plate on the other, which is coupled to the drive via a transmission element and a row by freely rotatably mounted grinding or lapping heads, the axes of which run parallel to the axis of rotation of the tool plate and, on the other hand, are adjustable in the radial direction.
  • Devices of this type are used in particular to grind and lap sealing surfaces in valves, slides, valve disks, slide wedges, slide plates and flanges in their installed position.
  • the diameter of the individual grinding or lapping heads is selected such that it is larger than the radial width of the ring surface to be treated. This can lead to the need to replace the tool heads in order to be able to adapt them to the surface to be treated.
  • the object of the present invention is now to design a device of the type mentioned at the outset so that, with simple adjustment, it enables tool heads to be used for machining annular sealing surfaces, the radial width of which is greater than the diameter of the tool heads.
  • the tool plate has a bearing bore offset from its center, in which a circular bearing disc is adjustably mounted, with which a drive pin coupled to the transmission element is connected in a rotationally fixed connection outside of its center.
  • the pivot point of the plate is changed by adjusting the bearing disc in relation to the bearing bore of the tool plate.
  • the distance between the individual tool axes and the axis of rotation is varied. It can then be achieved that the individual tool heads run on circular paths whose diameters are not the same as one another. In this way, the tool heads can cover an annular sealing surface, the radial width of which is greater than the diameter of the tool heads.
  • the device according to the innovation can also be designed so that the eccentricity of the bearing bore with respect to the center of the tool plate is equal to the eccentricity of the point of engagement of the drive pin on the bearing washer with respect to this washer. This arrangement makes it possible to arrange the point of engagement of the drive pin centrally to the tool plate for adjustment purposes.
  • the device according to the innovation can also be designed so that the bearing bore forms a shoulder on which a counter shoulder of the bearing disc rests.
  • the device according to the innovation can be designed so that the bearing disc is screwed to the tool plate.
  • threaded bores and corresponding push-through bores are provided in the bearing plate or in the tool plate. It is then possible to move the bearing washer according to the pitch of the screw connection in relation to the tool plate. The eccentricity of the drive of the tool plate can thus be changed in corresponding jumps.
  • the device according to the innovation has a holder 1 with which it can be fixed in a manner not described here in detail on a workpiece which has an annular sealing surface 25 to be ground or lapped.
  • the holder 1 carries a drive 2 and has tubes 3 which connect the drive 2 to a tool plate 4.
  • a transmission element (not shown) runs in the tubes 3 and transmits a rotary movement of the drive 2 to a drive pin 5.
  • This drive pin 5 is mounted in a lower end piece 6 of the holder 1.
  • the drive pin 5 is spherical at its end 7 protruding from the end piece 6 and equipped with two diametrically and transversely to the axis of the drive pin 5 pins 8, which serve to transmit the rotary movement of the drive 2 and thus the drive pin 5.
  • the spherical end 7 of the drive pin 5 engages in a corresponding spherical cap 9 of a bearing disk 10.
  • the pins 8 come to lie in corresponding recesses in the spherical cap 9.
  • the bearing disc 10 has a section 11, which is followed by a section 12 with a larger diameter.
  • the section 11 thus forms a radially projecting flange 13 and a shoulder in which threaded bores 26 are provided.
  • the bearing plate 10 is circular, the axis of the spherical cap 9 being offset by a dimension a from the central axis 14 of the bearing plate 10.
  • the bearing disk 10 is received by a correspondingly designed bearing bore 15 in the hub area of the essentially rotationally symmetrical tool plate 4.
  • the axis 15a of the bearing bore 15 is offset by the dimension a with respect to the central axis 14 of the tool plate 4.
  • the bearing disk 10 can be rotated in the bearing bore 15.
  • the bearing disc 10 can be fixed in a number of positions relative to the tool plate 4 by the screws 18.
  • the section 11 of the bearing disk 10 is provided with markings 19 which cooperate with an opposite marking on the tool plate 4. These markings indicate when the bearing disc 10 is arranged in relation to the tool plate 4 such that the axis of the drive pin 5 coincides with the central axis of the tool plate 4, that is to say the eccentricity is “0”. The markings also enable the respective eccentricity of the drive axis to the axis of the tool plate 4 to be set.
  • the tool plate 4 is provided with radial grooves 20 for receiving freely rotatable lapping or grinding heads 21.
  • the bearing disc 10 is first set to the eccentricity "0". In this setting, the tool plate 4 is aligned in position with the annular sealing surface 25 to be treated. The desired eccentricity is then set by rotating the bearing disc 10 in the bearing bore 15 so that the individual lapping or grinding heads 21 are at different distances from one another from the pivot point of the tool plate 4.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
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  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Schleifen und Läppen von ringförmigen Dichtflächen (25) in Ventilen, Scheiben und dergleichen trägt eine angetriebene Werkzeugplatte (4) frei drehbar auf dieser gelagerte Schleif- oder Läppköpfe (21), deren Achsen parallel zur Drehachse der Werkzeugplatte (4) verlaufen. In einer exzentrischen Lagerbohrung (15) der Werkzeugplatte (4) lagert eine kreisförmige Lagerscheibe (10), die relativ zur Werkzeugplatte (4) verdrehbar ist und in der gewünschten Drehstellung mit der Werkzeugplatte (4) fest verbunden werden kann. Ein Antriebszapfen (5) steht mit der Lagerscheibe (10) exzentrisch und drehfest in Verbindung.

Description

  • Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Schleifen und Läppen von ringförmigen Dichtflächen in Ventilen, Schiebern und dergleichen, mit einer am Werkstück befestigbaren Halterung, die einerseits einen Antrieb und andererseits eine drehbar gelagerte Werkzeugplatte hat, welche mit dem Antrieb über ein Transmissionselement gekoppelt ist und eine Reihe von frei drehbar gelagerten Schleif- oder Läppköpfen trägt, deren Achsen parallel zur Drehachse der Werkzeugplatte verlaufen und die demgegenüber in radialer Richtung einstellbar sind . Derartige Vorrichtungen werden insbesondere dazu verwendet, Dichtflächen in Ventilen, Schiebern, Ventiltellern, Schieberkeilen, Schieberplatten und Flanschen in ihrer eingebauten Position zu schleifen und zu läppen. Es ist bekannt, daß derartige Schleif- oder Läppköpfe bei Drehung der Werkzeugplatte durch die an ihnen angreifenden Reibungskräfte gedreht werden, wenn diese Reibungskräfte ein positives oder negatives Moment in Bezug auf die Achsen der Köpfe ergeben. Auf diese Weise werden Verschleißerscheinungen und Ablagerungen an diesen Flächen beseitigt, ohne daß die betreffenden Werkstücke aus der betreffenden Anlage herausgelöst und zerlegt werden müssen.
  • Bei den bisher verwendeten Vorrichtungen dieser Art wird der Durchmesser der einzelnen Schleif- oder Läppköpfe so gewählt, das er größer ist als die radiale Breite der zu behandelnden Ringfläche. Dies kann dazu führen, daß ein Austauschen der Werkzeugköpfe erforderlich ist, um diese der jeweils zu behandelnden Fläche anpassen zu können.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß sie bei einfacher Einstellung ermöglicht, Werkzeugköpfe zur Bearbeitung von ringförmigen Dichtflächen einzusetzen, deren radiale Breite größer ist als der Durchmesser der Werkzeugköpfe.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die Werkzeugplatte eine gegenüber ihrem Mittelpunkt versetzte Lagerbohrung aufweist, in der eine kreisförmige Lagerscheibe einstellbar gelagert ist, mit der außerhalb ihres Mittelpunkts ein mit dem Transmissionselement gekoppelter Antriebszapfen in drehfester Verbindung steht.
  • Durch Einstellung der Lagerscheibe in Bezug auf die Lagerbohrung der Werkzeugplatte wird der Drehpunkt der Platte verändert. Folglich wird damit der Abstand der einzelnen Werkzeugachsen zur Drehachse variiert. Somit kann dann erreicht werden, daß die einzelnen Werkzeugköpfe auf Kreisbahnen umlaufen, deren Durchmesser untereinander nicht gleich sind. Auf diese Weise können die Werkzeugköpfe eine ringförmige Dichtfläche überstreichen, deren radiale Breite größer ist als der Durchmesser der Werkzeugköpfe.
  • Dabei ergibt sich zudem ein optimales Schliffbild bei hoher Planizität der behandelten Fläche. Dies rührt daher, daß sich die Schleif- bzw. Läppriefen in einer großen Vielzahl unterschiedlicher Kreuzungswinkel schneiden.
  • Die neuerungsgemäße Vorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, daß die Exzentrizität der Lagerbohrung in Bezug auf den Mittelpunkt der Werkzeugplatte gleich ist der Exzentrizität des Angriffspunktes des Antriebszapfens an der Lagerscheibe in Bezug auf diese Scheibe. Durch diese Anordnung wird es möglich, zu Einstellzwecken den Angriffspunkt des Antriebszapfens zentrisch zur Werkzeugplatte anzuordnen.
  • Die neuerungsgemäße Vorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, daß die Lagerbohrung eine Schulter bildet, auf der eine Gegenschulter der Lagerscheibe aufliegt.
  • Schließlich kann die neuerungsgemäße Vorrichtung so ausgebildet sein, daß die Lagerscheibe mit der Werkzeugplatte verschraubt ist. Dabei sind in der Lagerscheibe oder aber in der Werkzeugplatte Gewindebohrungen und im jeweils anderen Teil entsprechende Durchsteckbohrungen vorgesehen. Es ist dann möglich, die Lagerscheibe entsprechend der Teilung der Verschraubung in Bezug auf die Werkzeugplatte zu versetzen. Somit kann die Exzentrizität des Antriebs der Werkzeugplatte in entsprechenden Sprüngen verändert werden.
  • Im folgenden Teil der Beschreibung wird eine Ausführungsform der neuerungsgemäßen Vorrichtung an Hand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
    • Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit einem zu bearbeitenden Ventilgehäuse,
    • Fig. 2 eine Teilansicht der neuerungsgemäßen Werkzeugplatte,
    • Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3 - 3 in Fig. 2, wobei die Halterung für den Antrieb der Werkzeugplatte angedeutet ist und
    • Fig. 4 eine Teilansicht auf die Werkzeugplatte in Richtung des Pfeils 4 in Fig. 3.
  • Die neuerungsgemäße Vorrichtung hat eine Halterung 1, mit der sie in hier nicht im einzelnen zu beschreibender Weise an einem Werkstück festgelegt werden kann, das eine zu schleifende oder zu läppende ringförmige Dichtfläche 25 hat. Die Halterung 1 trägt einen Antrieb 2 und weist Rohre 3 auf, die den Antrieb 2 mit einer Werkzeugplatte 4 verbinden. In den Rohren 3 verläuft dabei ein nicht dargestelltes Transmissionselement, das eine Drehbewegung des Antriebs 2 auf einen Antriebszapfen 5 überträgt. Dieser Antriebszapfen 5 ist in einem unteren Endstück 6 der Halterung 1 gelagert.
  • Der Antriebszapfen 5 ist an seinem aus dem Enstück 6 herausstehenden Ende 7 kugelförmig ausgebildet und mit zwei diametral und quer zur Achse des Antriebszapfens 5 verlaufenden Stiften 8 ausgerüstet, welche zur Übertragung der Drehbewegung des Antriebs 2 und damit des Antriebszapfens 5 dienen.
  • Das kugelförmige Ende 7 des Antriebszapfens 5 greift in eine entsprechende Kugelkalotte 9 einer Lagerscheibe 10 ein. Die Stifte 8 kommen in entsprechenden Ausnehmungen der Kugelkalotte 9 zu liegen.
  • Die Lagerscheibe 10 hat einen Abschnitt 11, dem sich ein Abschnitt 12 mit größerem Durchmesser anschließt. Der Abschnitt 11 bildet somit einen radial vorstehenden Flansch 13 und eine Schulter, in der Gewindebohrungen 26 vorgesehen sind. Die Lagerscheibe 10 ist kreisrund, wobei die Achse der Kugelkalotte 9 um das Maß a gegenüber der Mittelachse 14 der Lagerscheibe 10 versetzt ist.
  • Die Lagerscheibe 10 wird von einer entsprechend ausgebildeten Lagerbohrung 15 im Nabenbereich der im wesentlichen rotationssymmetrischen Werkzeugplatte 4 aufgenommen. Die Achse 15a der Lagerbohrung 15 ist um das Maß a gegenüber der Mittelachse 14 der Werkzeugplatte 4 versetzt. Es sind in der Werkzeugplatte 4 Bohrungen 17 zur Aufnahme von Schrauben 18 vorgesehen, die in die Gewindebohrungen 26 der Lagerscheibe 10 eingreifen.
  • Nach Lösen der Schrauben 18 kann die Lagerscheibe 10 in der Lagerbohrung 15 verdreht werden. Entsprechend der Teilung der auf einem Lochkreis angeordneten Bohrungen 17/26 bzw. Schrauben 18 kann die Lagerscheibe 10 in eine Reihe von Relativstellungen zur Werkzeugplatte 4 an dieser durch die Schrauben 18 festgelegt werden.
  • Der Abschnitt 11 der Lagerscheibe 10 ist mit Markierungen 19 versehen, die mit einer gegenüberliegenden Markierung auf der Werkzeugplatte 4 zusammenarbeiten. Diese Markierungen geben an, wann die Lagerscheibe 10 in Bezug auf die Werkzeugplatte 4 so angeordnet ist, daß die Achse des Antriebszapfens 5 mit der Mittelachse der Werkzeugplatte 4 zusammenfällt, die Exzentrizität also "0" ist. Die Markierungen ermöglichen ferner, die jeweilige Exzentrizität der Antriebsache zur Achse der Werkzeugplatte 4 einzustellen.
  • Die Werkzeugplatte 4 ist bei rotationssymmetricher Ausbildung mit radial verlaufenden Nuten 20 zur Aufnahme von frei drehbar gelagerten Läpp- oder SchleifkSpfen 21 versehen.
  • Beim Einsatz der hier betroffenen Vorrichtung wird zunächst die Lagerscheibe 10 auf die Exzentrizität "0" eingestellt. In dieser Einstellung wird die Werkzeugplatte 4 in Position zu der zu behandelnden ringförmigen Dichtfläche 25 ausgerichtet. Anschließend wird dann durch Drehen der Lagerscheibe 10 in der Lagerbohrung 15 die gewünschte Exzentrizität eingestellt, so daß die einzelnen Läpp- oder Schleifköpfe 21 untereinander ungleiche Abstände zum Drehpunkt der Werkzeugplatte 4 erhalten.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Schleifen und Läppen von ringförmigen Dichtflächen in Ventilen, Schiebern und dergleichen, mit einer am Werkstück befestigbaren Halterung, die einerseits einen Antrieb und andererseits eine drehbar gelagerte Werkzeugplatte hat, welche mit dem Antrieb über ein Transmissionselement gekoppelt ist und eine Reihe von frei drehbar gelagerten Schleif- oder Läppköpfen trägt, deren Achsen parallel zur Drehachse der Werkzeugplatte verlaufen und die demgegenüber in radialer Richtung einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Werkzeugplatte (4) eine gegenüber ihrem Mittelpunkt versetzte Lagerbohrung (15) aufweist, in der eine kreisförmige Lagerscheibe (10) einstellbar gelagert ist, mit der außerhalb ihres Mittelpunkts ein mit dem Transmissionselement gekoppelter Antriebszapfen (5) in drehfester Verbindung steht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizität der Lagerbohrung (15) in Bezug auf den Mittelpunkt der Werkzeugplatte (4) gleich ist der Exzentrizität des Angriffspunktes des Antriebszapfens (5) an der Lagerscheibe (10) in Bezug auf diese Scheibe.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbohrung (15) eine Schulter (13) bildet, auf der eine Gegenschulter der Lagerscheibe (10) aufliegt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerscheibe (10) mit der Werkzeugplatte (4) verschraubt ist.
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