CS213070B1 - Zařízení ke kontinuálnímu oboustrannému broušení planparalelních rovinných ploch obrobků. - Google Patents

Abstract

Vynález řeší konstrukci zařízení ke kontinuálnímu oboustrannému broušení planparalelních rovinných ploch obrobků sestávající ze vstupní, pracovní a výstupní části. Podstatou vynálezu je, že vstupní část sestává ze zásobníkového podavače a naváděcího vstupu, pracovní část sestává ze základu stroje, stolu s ložem, po jehož obou stranách jsou postupně ustaveny alespoň dva horizontálně stavitelné brusné vřeteníky a horizontálně stavitelné vodící prvky, proti kterým jsou opěrné členy s usměrňujícími členy stavitelnými vertikálně i horizontálně a výstupní část sestává z výstupu brusky, zásobníku a řadícího ústrojí s pohybovým prvkem, přičemž před, mezi nebo za brusné vřeteníky jsou ustavena podávači ústrojí nebo prací ústrojí.

Description

Vynález se týká zařízení ke kontinuálnímu oboustrannému broušení planparalelních rovinných ploch obrobků sestávající ze vstupní, pracovní a výstupní Části.

V současné době je prováděno opracováníplanparalelních rovinných ploch obrobků technologií jednostranného nebo i oboustranného broušení s brusným vřeteníkem zpravidla vertikálního uspořádání. Zařízení pro jednostranné broušení jsou v provedení s rotačním podávacím stolem nebo s rovinným stolem konající vratný přímočarý pohyb. Kovové magnetické obrobky jsou přitom upínány elektromagneticky, nemagnetické obrobky jinými (pneumatickými, hydraulickými nebo mechanickými) upínaČi.

Jiná zařízení provádějící oboustranné broušení planparalelních rovinných ploch sestávající z dvojice brusných vřeteníků vertikálně ustavených v jedné ose s brusnými Čelními rovinami proti sobě. Broušené obrobky jsou do brusné roviny mezi čelní brusné plochy kotoučů podávány buá rotačními podavači nebo přímočarými unášecími prvky jako řetězy, lana a podobně, je známo i kontinuální průchozí brusné zařízení pro jednostranné rovině broušení a vertikálně uspořádaným brusným vřeteníkem s čelním brusným kotoučem. Broušené obrobky jsou kladeny na unašecí nekonečný dopravní pás, který je unáší do brusné zóny. Broušené obrobky vedené transportním unašecím pásem po magnetické opěrné desce jsou jednostranně při průchodu broušeny čelem hrncového kotouče.

Nevýhodou současných brusných zařízení s jednostranně ustaveným brusným vřeteníkem a s rotačním nebo podélným upínacím stolem je, že obrobky jsou broušeny jen jednostranně, a to bu<í diskontinuelně, po ložných dávkách na konečný finální rozměr, nebo kontinuelně, s plynulým vkládáním obrobků na rotační podavač (unašeč), s nastaveným stranovým úběrem. Pro opracování druhé protilehlé strany je vždy nutno nejprve jednostranně obrousit celou výrobní dávku a pak seřídit brusné zařízení na úběr druhé protilehlé čelní planparalelní plochy. Výrobky se musí po jednostranném obroušení ihned očistit, často odmagnetovat, aby byl odstraněn ulpívající ubrus zejména z broušené plochy. Tento by po zaschnutí a při broušení protilehlé plochy jako nerovnost působil značné obtíže a znemožňoval by tak dosažení žádané planparalelnosti výrobku.

Nevýhodou jednostranného brusného zařízení s průběžným transportním podávacím systémem, nekonečným pásem, je právě tento unášecí prvek. A to nejen po stránce provozní spolehlivosti, což vyžaduje průběžnou kontrolu a údržbu, ale i jeho Životnosti, odolnosti proti otěru (poškození) a stálosti v mokrém prostředí. Přes poměrně vysokou provozní výkonnost je použití těchto zařízení omezeno svojí přesností broušení. Nelze je tedy pro- . vozně nasadit v podmínkách maximálních požadavků na přesnost finálního rozměru. Rovinnost, jakož i planparalelpost jsou prakticky dány přesností výroby právě tohoto unéšecího pásu, jež vede výrobky celou brusnou rovinou zařízení. Použití speciálních transportních pásů umožňuje sice dosažení dosti vysokých přesností broušených ploch, řádově 1-3 setiny mm, avšak dotyková plocha pásu s obrobky vyžaduje značnou provozní péči a neustálý oplach. Tato zařízení jakož i obnova transportních pásů jsou i ekonomicky nákladná.

Nevýhodou stávajících zařízení pro současné oboustranné broušení obrobků mezi dvojici protilehle ustavených brusných vřeteníků je, že planparalelní čelní plochy obrobku *

jsou v brusné mezeře prakticky broušeny letmo.Ponejvíce jsou obrobky unášecími podavači vedeny, maximálně jen přidržovány, nikoliv pevně drženy.

Stanovený úběr je nekontrolovatelný a je dán velikostí odporů jednotlivých broušených čelních ploch. Dosažení žádoucí rovinnosti, planparalelnosti, broušené plochy je dáno současným stavem rovinnosti čelní brusné vrstvy kotoučů, velikosti úběru a rychlosti podavačů do záběru. Pro dosažení žádané rovinnosti (řádově 0,003 až 0,005 mm na délku cca 10 až 15 mm) je omezen i stranový úběr (prakticky u materiálů z tvrdých karbidů je 0,10 až 0,15 mm na stranu) a při větších přídavcích se musí brouelt na více průchodů zařízením s častým orovnéváním čelní roviny aktivní brusné vrstvy kotouče.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení ke kontinuálnímu oboustrannému broušení planparalelních rovinných ploch obrobků, sestávající ze vstupní, pracovní a výstupní části, podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že vatupní část sestává ze zásobníkového podavače a naváděcího vstupu, pracovní část sestává ze základu stroje a stolu s ložem, po jehož obou stranách jsou postupně ustaveny alespoň dva horizontálně stavitelné brusné vřeteníky a horizontálně stavitelné vodící prvky, proti kterým jeou opěrné členy s usměrňujícími členy stavitelnými vertikálně i horizontálně a výstupní čést sestává z výstupu zásobníku a řadícího ústrojí s pohybovým prvkem. Před, mezi a nebo za brusné vřeteníky jsou ustavena podávači ústrojí a nebo prací ústrojí, přičemž prací ústrojí obrobků je tvořeno podévacím ústrojím a nebo jen prací a ofukovací zónou, přičemž prací zóna sestává z dvouřadých tlakovýeh vodních trysek a alespoň jednoho páru rotačních kartáčů a ofukovací zóna sestává z ofukováčího ventilátoru a dvojice rotačních kartáčů. Řadicí ústrojí obrobků je tvořeno vstupním podávaeím ústrojím a nebo jen vstupním vedením.

Hlavní výhodou uvedeného brusného zařízení je produkční kontinuální broušení obou «

protilehlých planparalelních ploch obrobků při jednom průchodu strojním zařízením. Přesnost broušené plochy je vyšší, nebol obrobek je v brusné rovině jednoznačně veden po přesně zabroušených vodících prvcích e členem v loži stolu. Broušená plocha nekopíruje případné proměnlivé nerovnosti unašecích podávačích pásů, takže obroušené plocha obrobku dosahuje lepší rovinnosti, jakož 1 žádané planparalelnosti. Nemalou výhodou je i volba velikosti stranového úběru na libovolné straně broušené plochy. Celkový· přídavek, úběr na stranu, je odebírán hloubkovým způsobem broušení najednou, na finální rozměr obrobku.

Nezanedbatelnou výhodou je i skutečnost, že zařízení prakticky vylučuje ztrátové časy překládáním výrobku pro opracování protilehlé strany, či pro naložení dalěí dávky. Kontinuální cyklus vkládání obrobků do zařízení využívá.plně hlavní čas operace pro kon tinuelní broušení, které je prakticky nepřerušené. Tím je i zatížení brusného vřeteníku plynulé bez pulzací. Netrpí tak uložení vřetene a jeho životnost jakož i životnost brusného kotouče je vyšší.

Brusné zařízení uplatňuje pozitivní prvky broušení, zaručující tak maximální produktivitu při vysoké přesnosti broušených ploch. Je nenáročná na obsluhu a seřizování při změně tvaru a velikosti broušených obrobků.

Na přiložených výkresech je na obr. lznézorněn čelní pohled celé sestavy zařízení včetně spádového zásobníku, pracího ústrojí a řadícího ústrojí broušených výrobků, na obr. 2 je znázorněn půdorys výše uvedené sestavy zařízení, na obr. 3 je částečný příčný

213 070 řez stolu v brusné ζόηδ a na obr. 4 je znázorněn půdorys alternativního provedení zaří;· zení se zesíleným podávacím ústrojím obrobků.

V obr. 1, 2 a 3 je návrh sestavy zařízení, sestávající ze spádového zásobníku 1 spojeného přěs naváděcí vstup 2 s vlastním brusným zařízením, které je tvořeno základem 2 stroje s rovinným stolem 4 nesoucí podélné lože 31» vedené středem rovinného stolu 4, dva protilehle ustavené ve směru posuvu vůči sobě posunuté brusné vřeteníky 5 a 10 s brusným kotoučem 6 a 11, dále vstupní podávači ústrojí 7 navazující na vodící prvek 8 a opěrný člen 9, přičemž opěrný člen 2 je ustaven na straně lože 31 proti prvnímu brusnému vřeteníku 2 přes celou čelní plochu protilehlého brusného kotouče 6 a vřeteníku 10, a za brusným kotoučem 11 přechází ve vodící prvek 12, proti kterému je opět na straně prvního brusného vřeteníku 2 přes celou čelní plochu brusného kotouče 11 opěrný člen 14 přiléhající těsně k obvodu brusného kotouče 6. V brusné rovině prvního i druhého brusného vřeteníku 5 a 10 je ustaven vertikální umsěrňující člen 15 a 16. Na výstup 17 brusky je napojeno prací ústrojí 41 obrobků tvořené prací zónou 18 a ofukovácl zónou 19 se společnou sběrnou vanou 23 přecházející na výstup 24 pračky, na který je napojeno řadící ústrojí 32 s pohybovým prvkem 25 a zásobníkem 26, dále zařízení obsahuje vstup 27 a výstup 28 tlakové vody, stranové vedení 29. vodní trysky 20, rotační kartáče 21, ofukovaoí ventilátor 22, středovou výplň kotoučů 22» kryt brusky 33 a sběrný spadový kanál 40 a rotační obrobek 13.

Na obr. 4 je alternativní příklad provedení zařízení sestávající ze zásobníkového podavače 37, prizmatických obrobů 13a a identických brusných stupňů ustavených zrcadlově přesazené proti sobě podél lože 11 jako v obr. 1 a 2, avěak s tím rozdílem, že ze prvním brusným vřeteníkem 2 na opěrný člen 2 ⁸ středové vedení 38 je napojeno koncové podávači ústrojí 34 navazující na středové naváděcí vedení 39 a opěrný člen 14 druhého brusného vřeteníku 10 a dále na vodící prvek 12 a výstup 17 brusky je zapojeno podávači ústrojí 35 pračky se vstupním vedením 36 pracího ústrojí 41, jež navazuje na řadící ústrojí 32 prizmatických obrobků 13a. identické provedení jak uvedeno již v obr. 1 a 2.

Rotační obrobek 13 je obsluhou stroje kladen na stojato do spádového zásobníku 1, odkud je tento samovolně naveden přes naváděcí vstup 2 do vstupního podávacího ústrojí 7, a je tímto nucené tlačen jeden za druhým po loži 31 rovinného stolu 4 mezi stavitelný vodící prvek 8 a pevně nastavený opěrný člen 2 brusné zóny tvořené prvním brusným *

vřeteníkem 2 ⁸ brusným kotoučem 6 a opěrným Členem 2 ⁸ přechází do další brusné zóny zrcadlově ustavené na protilehlé straně děleného lože 31, tvořené druhým vřeteníkem 10 s brusným kotoučem 11 a opěrným členem 14, přičemž jé rotační obrobek 13 při průchodu brusnými zónami pevně veden podél opěrných členů a současně tlačen do lože 31 odpruženým vertikálním usměrňujícím členem 12, 16· Potom podél vodícího prvku 12 na konci rovinného stolu 4 z výstupu 17 brusky vstupuje do pracího ústrojí 41, sestavené s výhodou například & prací zóny 18 a ofukovaoí zóny 19, kde je obrobek za pohybu řadou tlakových vodních trysek¹20 oboustranně opláchnut a jedním či více páry rotačních kartáčů 21 mechanicky očištěn, načež je po průchodu ofukovací zónou 19 zbaven přebytku vodních kapek ofukovaeím ventilátorem 22, popřípadě suchými rotačními kartáči a nebo sušen přiváděným proudem teplého vzduchu. Z výstupu 24 pračky je naveden na vstup řadícího ústrojí 32. kde je vratným pohybovým prvkem 25 skládán do tvarového sloupku a zásobníku 26 obroušených obrobků.

213 070

Dle alternativního provedení (obr. 4) je prlzmatlcký obrobek 13a nuceně přiveden zásobníkovým podavačem 37 na naváděcí vstup 2_h kde ja vstupním podávacím ústrojím J uchopen a nuceně tlačen do X. brusného stupně, jak uvedeno již dle provedení obr. 1 a 2. Po výstupu ze středového vedení 38. po obrouěení první plochy, je prlzmatlcký obrobek 13a naveden do podávacího ústrojí 34. kde.je oboustranně uchopen a nuceně tlačen jeden za druhým do II. brusného stupně. Po projití, obrouěení druhé protilehlé planparalelní plochy, postupuje pak z vodícího prvku 12 a opěrného členu 14 přes výstup 17 brusky do podévacího ústrojí 35 pračky, kterým je opět nuceně tlačen přes vstupní vedení 36 do pracího ústrojí 41 a řadícího ústrojí 32 obrobků, jak již výše uvedeno.

Zařízení pro oboustranné brouěení planparalelních ploch obrobku 13 (13a) sa dvěma samostatně řiditelnými brusnými stupni zcela na sobě nezávislými zaručuje nejoptimálnějěí podmínky brouěení v běžné praxi. Pro rotační tvary lze s výhodou použít gravitační spádový (například deskový) zásobník, kde je využito přirozeného valení rotačního obrobku 13 jak na naváděcí vstup 2, tak i průchodem zařízení a přes výstup 17 brusky, při průchodu prací zónou 18 a ofukovací zónou 19. až do řadícího ústrojí 32. Prizmatioký obrobek 13a je na naváděcí vstup 2 vstupního podávacího ústrojí J nuceně dopraven zásobníkovým podavačem 37. Tento je tvořen stranovým třecím dopravníkem nebo nosným transportním unéšeoím pásem se stranovým vedením obrobků. Lože 31 (obr. 3) vedené středem rovinného stolu 4 je podélně a nebo příčně dělené a umožňuje tak odplavení odbrusu materiálu obrobků z jeho povrchu do sběrného spádového kanálu 40 vyústěného do vany brusky. K tomu přispívají i účelně situované vodní trysky, takže vodní paprsky neustále oplachují styčné plpchy lože 31, vodících prvků 8, 12 a opěrných členů 2 ⁸ 14.

Brusný vřeteník 2 (10) je osazen čelním brusným kotoučem 6 (11) běžného 0 (150 až 300 mm) 8 náběhem brusné vrstvy pod úhlem = 5 až 15°, přičemž smysl jejich otáčení je proti posuvu obrobku, takže během brouěení tlačí tečnou silou tyto do lože 31.BrouSený rotační obrobek 13 je při průchodu současně tlačen i osovou složkou řezné síly do opěrného členu 2 a 14. Třecí silou těchto vedení a třecí silou vyvozenou od pružně nastaveného vertikálního usměrňujícího členu 15 (16) , jakož i třením o povrch lože 31. je eliminováno připadne protáčení obrobku 13.

Prizmatický obrobek 13a silového účinku vertikálního usměrňujícího členu 15 (16) nevyžaduje. Tento slouží v tomto případě pouze jako stabilizující vedení obrobků.Zóna jednotlivých brusných stupňů je nastavena na příslušný rozměr obrobku, kterým je tento nuceně kontinuálně jeden za druhým bez časových prodlev protlačován. Nenáročnou přeatavitelnoetí stavitelných prvků zařízení (podévacího ústrojí, opěrných členů a vodících prv,ků jakož i brusných vřeteníků) je řeěena i rozměrová změna broušeného tvaru obrobku v dostupných mezíeh.

, Vstupní podávači ústrojí J, koncové podávači ústrojí 34. jakož i podávači ústrojí 35 pračky je zpravidla řešeno jedním či více páry hnacích prvků. S výhodou je zde toto řešeno oboustranně ustavenými třecími kotouči, které jeou alespoň jednostramně poháněny přes variátor elektrickým pohonem, přičemž protilehlá strana hnacích kotoučů může býti jen volně otočná a dle potřeby pružně nastavitelná na žádaný rozměr obrobku. Zesílené provedení podávačích ústrojí dle návrhu zařízení (obr. 4) zaručuje plynulý průtah obk robků celým zařízením jak rotačních, tak i prizmatických planparalelních tvarů. To

213 070 umožňuje broušení nejen značných jednostranných plošných přídavků, ale i běžných úběrů rozměrově středních tvarů z velmi tvrdých a odolných materiálů, jako jsou slitiny karbidů vyeokotavitelných kovů, elektrokermiky apod.

Přidružená prací ústrojí 41 v jednoduchém provedení navozující bezprostředně za proces broušení je plně dostačující pro dokonalé mechanické čistění broušených ploch rotujícími kartáči v kombinaci s oplachem tlakovou vodou od produktů broušení. Tím, že obrobky nejsou v průběhu broušení přidržovány magnetickou silou, nejsou ani zmagnetovány a nelepí na jejich povrchu částice obrusu v důsledku zbytkového magnetismu, jež zůstává po broušení ve hmotě materiálu.

Prací ústrojí 41 osazené například jen prací zónou (tlakovými vodními tryskami 20 a nebo jen mokrými rotačními kartáči 21) může být ustaveno s výhodou již za první brusný stupeň. Tím bude doraženo vyšší čistoty dosedací (opěrné) plochy obrobku a lepšího geometrického rozměru. Navazující řadící ústrojí 32 obrobku 13 (13a) do tvarového sloupku jakož i vkládání obrobků do vstupního zásobníku klade minimální nároky na pracnost a obsluhu tohoto zařízení. Uvedený příklad provedení zařízení dle obr. 4 dovoluje stavbu tohoto zařízení i jako sestavu z dílčích celků tvořených jednotlivými brusnými stupni s vlastním podávacím ústrojím. Obdobně i prací ústrojí 41 a řádící ústrojí 32 může tvořit se svým podávacím ústrojím 35 pračky samostatný dílčí kus použitelný libovolně, samostatně nebo jako ve vazbě na jiné vhodné brusné zařízení.

Alternativně tedy může býti zařízení dle obr. 4 s tím, že je toto provedeno jenom s jedním brusným vřeteníkem, např. pouze pro jednostranné broušení. Popřípadě je druhý brusný vřeteník odstaven, odsunut z brusné roviny a nahrazen příslušným vedením, nebo je brusný kotouč zaměněn za elastický rektifikační kotouč a tento brusný vřeteník plní funkci rektifikace, zaoblování. Obdobně je možná záměna umístění pracího ústroji 41 dle potřeby, tj. před, mezi a nebo za brusné (rektifikační) vřeteníky.

Claims (4)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zařízení ke kontinuálnímu oboustrannému broušení planparalelních rovinných ploch obrobků, sestávající ze vstupní, pracovní a výstupní části vyznačené tím, že vstupní část sestává ze zásobníkového podavače (37) a naváděcího vstupu (2), pracovní část sestává ze základu stroje (3), stolu (4) s ložem (31), po jehož obou stranách jsou postupně ustaveny alespoň dva horizontálně stavitelné brusné vřeteníky (5, 10) a horizontálně stavitelné vodící prvky (8, 12), proti kterým jsou opěrné členy (9, 14) s usměrňujícími členy (15, 16) stavitelnými vertikálně i horizontálně a výstupní část sestává z výstupu (17), zásobníku (26) a řadícího ústrojí (32) s pohybovým prvkem 25),
2. 2. Zařízení podle bodu jedna vyznačené tím, že před, mezi a nebo za brusné vřeteníky (5, 10) jsou ustavena podávači ústrojí (7) a nebo prací ústrojí (41).

   213 070
3. 3. Zařízení podle bodu 1 a 2 vyznačené tím, že prací ústrojí (41) obrobků je podévacím ústrojím (35) a nebo jen prací a ofukovací zónou, přičemž prací sestává z dvouřadých tlakových vodních trysek (20) a nejméně jednoho páru nich kartáčů (21) a ofukovací zóna (19) sestává z ofukováčího ventilátoru dvojice rotačních kartáčů (21).
4. 4. Zařízení podle bodu 1 až 3 vyznačené tím, že řadící ústrojí 32 obrobků je vstupním podévacím ústrojím (7) a nebo jen vstupním vedením (36).

   tvořeno zóna (18) rotač(22) a tvořeno

   4 výkresy

   3.13 oyo