CS214714B2 - Grinding body for metal working - Google Patents

Description

Vynález . se týká brousicího tělesa pro obrábění kovů s brousicími zrny spojenými pojivém, jehož tvrdost při přejíždění obrobkem v jednom tahu přes brousicí pásmo je rozdílná.

V průmyslu se již dlouho volá po brousicích tělesech, s nimiž může být v jedné pracovní operaci broušeno hrubě i jemně. Interní pokusy toho se týkající dosud ztroskotávaly na' tom, že brousicí tělesa v jemném brousicím pásmu mají po krátkém broušení sklon „pálit,“ tedy sklon k silnému - zahřátí povrchu obrobku, poněvadž po opotřebování hrubého' brousicího pásma se brousicí tlak v jemném brousicím pásmu stal příliš velikým.

Je známo brousicí těleso, u něhož brousicí pásmo přejížděné v jednom tahu vykazuje -na obou koncích okrajovou oblast -s tvrdším pojivém a jemnějším zrnem než střední oblast. - ' - Účelem tohoto - opatření je učinit více zatěžované okrajové oblasti brousicího tělesa odolnějšími, čímž dochází ke stejnoměrnějšímu otěru. Hrubého· a jemného- broušení v jednom tahu nemůže být dosaženo s tímto brousicím -tělesem, poněvadž obrobek je vystaven na začátku a na konci broušení brusné ploše se stejnými vlastnostmi, co se týče tvrdosti pojivá a velikosti zrna.

Dále je znám kotouč pro broušení a leštění ' drahokamů a ozdobných kamenů, který sdružuje v jednom tělese brousicí pásmo a leštící pásmo. Brousicí pásmo je tvořeno měděným nebo hliníkovým- kotoučem, na- jehož obvodu je nasintrováno -nebo nagalvanizováno diamantové brousicí zrno nebo je toto vázáno umělou pryskyřicí. Leštící pásmo má být z měkkých kovů nebo· slitin měkkých kovů, zejména z - mědi, akrylového skla nebo z jiných umělých hmot, jakož i ze -dřeva. Brousicí pásmo a leštící pásmo tedy jsou bud z totožných - materiálů nebo z takových materiálů, které -se co do jejich poddajnosti -stěží -odlišují. U brousicích a leštících kotoučů pro- průmysl ozdob nespočívá obrobek téměř nikdy současně na brousicím a leštícím pásmu. Kámen- -se spíše po broušení zvedne z brousicího pásma a pak -se odděleně přitlačí na leštící pásmo. Uvedený problém „pálení“ se u -ozdobných kamenů již proto -nevyskytuje, poněvadž se jedná o docela jiný materiál a poněvadž při leštění ozdobných kamenů se již žádný - materiál -neodebírá.

Je také známo brousicí těleso, -které má pojivo z rouna -vláken -spojených umělou hmotou, v níž jsou uložena -brousicí zrna. Hrubé a jemné broušení v jednom -tahu není s tímto brousicím tělesem možné.

Vynález - řeší úlohu -vytvořit brousicí těleso uvedeného druhu tak, aby s ním mohlo být broušeno- hrubě i jemně -v jednom tahu, aniž by - -docházelo v pásmu jemného broušení ke-sklonu „pálit,“ tedy k přehřátí obráběného- - kovového povrchu.

Tato úloha je vyřešena a uvedené nevýhody jsou odstraněny brousicím tělesem podle vynálezu, jehož podstatou je, že ve smě ru pohybu -obrobku je brousicí těleso tvořeno hrubým brousicím pásmem s -tvrdým- pojivém a v návaznosti na něj jemným brousicím pásmem pevně spojeným -s hrubým brousicím - pásmem, přičemž jemné brousicí pásmo - - obsahuje pojivo z textilního materiálu měkčeji poddajného než tvrdé pojivo a s otevřenou strukturou, když pevnost jemného brousicího pásma je relativně k pevnosti hrubého· brousicího- pásma -dimenzována tak, že při obrobku přiléhajícím na hrubé brousicí pásmo a jemné brousicí pásmo je v jemném brousicím pásmu -absorbován nejvýše takový podíl celkového brousicího· tlaku, který odpovídá podílu jeho dotykové plochy - vůči obrobku.

S brousicím- tělesem podle vynálezu je poprvé možno obrobky brousit hrubě - . i jemněv jednom tahu. Brousicí těleso podle vynálezu. je rozděleno· -do dvou pásem zřetelně odlišných vlastností, avšak pevně -souvisejících. V hrubém brousicím pásmu je brousicí zrno· vázáno- v -tvrdém pojivu, zatím co· v jemném brousicím pásmu jsou zrna - držena v podstatě v měkčím pojivu z textilního- materiálu. Kupodivu se ukázalo, že vzdor těmto· pojivovým -materiálům tak úplně rozdílným co do jejich poddajnosti, se dosahuje dostačujícího' úběru v jemném brousicím pásmu. Tím, že jemné brousicí pásmo přenáší maximálně jen - - díl celkového- brousicího tlaku, který odpovídá jeho podílu na dotyku s obrobkem, je - vyloučen jakýkoliv sklon k pálení. Použitím textilního materiálu jako pojivá jemného brousicího pásma lze jeho poddajnosti nastavit právě tak, že při ještě nespotřebovaném hrubém brousicím pásmu brousicí tlak v jemném brousicím pásmu dostačuje, aby se zajistilo čisté jemné - broušení, a při silně - opotřebovaném hrubém brousicím pásmu vzdor tomu brousicí tlak v jemném brousicím pásmu příliš -nevzroste.

Příklady provedení - - brousicího- tělesa podle vynálezu, jsou znázorněny na výkresech, kde obr. 1 znázorňuje podélný osový řez prstencovítým nebo hrncovitým brousicím tělesem, podle vynálezu, obr. 2 půdorysný řez brousicím tělesem- podle obr. 1, obr. 3 podélný řez prstene ovitým nebo hrncovitým brousícím tělesem podle obr. 1 při broušení -nože, obr. 4 podélný řez brousicím tělesem ve tvaru kotouče, obr. 5 bokorys brousicího tělesa podle obr. -4 -tvaru kotouče při broušení trubice, obr. 6 půdorys - prstencovitého- nebo hrncovitého brousicího- tělesa při opracování obrobků na otočném stole- a obr. 7 půdorys uspořádání se -dvěma brousicími tělesy kojtioučovitého -tvaru s procházejícími obrobky.

U prvního- příkladu -provedení podle obr.

a 2- je pro brousicí těleso prstencovitého nebo hrncovitého tvaru vytvořeno nosné těleso 1 z kovu, dřeva -nebo- brousicího- materiálu, které slouží pro nastrčení -na neznázorněný hřídel stroje. Brousicí těleso· má hrubé brousicí pásmo 2, které -slouží pro před214714 broušení s cílem provést ubírací práci, a jemné brousicí pásmo· 3.

Působení toho-to brousicího tělesa prstencovitého · nebo hrncovitého tvaru je znázorněno · na obr. 3. Brousicí těleso je zde upnuto· na základní desce 4 brousicího automatu. Broušený obrobek 5, například čepel nože, přivádí · · se ve směru šipek a, b k brousicímu tělesu a jedním tahem ve · smyslu šipky c, popřípadě též kmitavě, se obrobek 5 převede přes hrubé brousicí pásmo· 2 a jemné brousicí · pásmo 3. Nakonec se obrobek 5 po· opřacování odsune ve směru šipky d.

Hrubé brousicí pásmo 2 brousicího tělesa je vytvořeno· ze známých brousicích zrn a z tvrdého pojivá jako· na příklad z přirozených druhů brousicích zrn, korundů, karbidu křemíku a jiných, a z pojivá z hydratujících nebo keramických materiálů, miagneziltů, umělé pryskyřice nebo tvrdé · pryže. Z hlediska velikosti zrna volí se zejména nejjemnější zrnitost, která je ještě schopna ' provést požadovaný hrubý úběr materiálu na obrobku

5. Jako obzvláště vhodná pro vytvoření hrubého brousicího pásma 2 se osvědčila složení podle · zveřejněných přihlášek vynálezců Německé spolkové republiky č. 17 52 612, č. 27 30 665 a č. 28 22 910.

Jemné brousicí pásmo 3 sestává z brousicího· zrna stejného nebo jiného druhu jak hrubé brousicí pásmo· 2, ale velikost zrna je jemnější, takže na obrobku zanechaná hloubka drsnosti hrubého brousicího pásma 2 se tak dalece zarovná a zjemní, že vznikne požadovaný výbrus. Jemné brousicí pásmo· 3 může též sestávat ze dvou· nebo více pásem odstupňované zrnitosti. Obzvláštní důležitost má pojivo použité v jemném brousicím pásmu 3. Na tuto má připadnout nejvýše tolik tlaku · z celkového působícího tlaku na obrobek při broušení, kolik odpovídá jejímu podílu na celkové styčné ploše s obrobkem a · tato musí přispět jen ještě takovým brousicím tlakem na obrobek, aby se dosáhlo· · žádaného· účinku jemného broušení. To se dosáhne tím, že pojivo jemného brousicího pásma 3 je v porovnání s pojivém hrubého brousicího pásma 2 jemnější a poddajnější. To' se pak dosáhne tím, že pojivo jemného brousicího pásma 3 sestává z textilního materiálu s otevřenou strukturou, například z rouna s neuspořádanými vlákny, v němž jsou uložena brousicí zrna nebo· konglomeráty brousicích zrn.

Jako zvláště výhodné se osvědčilo· zhotovit jemné brousicí pásmo· 3 oděleně ód hrubého· brousicího pásma 2 a jemné brousicí pásmo 3 dodatečně pevně spojit s hrubým brousicím pásmem 2. Tím jsou dány různé možnosti optimálního nastavení hrubého· -brousicího pásma 2 a jemného brousicího· pásma 3 na stroj, obráběný materiál a druh broušení, například za mokra nebo za· sucha.

Aby se nastavila žádoucí poddajnost v jemném brousicím pásmu 3, používá se zde s výhodou přídavně k textilnímu pojivu · sekundární pojivo, aby se textilní struktury udržely pohromadě a aby se zpevnily. Textilní pojivo jemného brousicího pásma 3 vystoupí po uvolnění brousicího tlaku vůči hrubému brousicímu pásmu · 2, ale toto textilní pojivo lze lehce zatlačit zpět. Po· kratší práci je textilní pojivo vlastního· jemného brousicího pásma 3 roztřepené, což výhodně podporuje· jemné broušení a hlazení. Při broušení za mokra unáší se mimoto tímto roztřepením právě v oblastech obvodové rychlosti, kde je chladicí kapalina nejsilnějji odstřeďována, ' · obzvláště mnoho chladivá a toto se přivádí do brousicího· pásma. Proto u tohoto· brousicího’ tělesa není prakticky žádný sklon k „pálení.“ „Textilní materiály s otevřenou strukturou“ se rozumí tělesa vytvořená vinutím · nebo· vrstvením, jako jsou rouna nebo plsti, · které · jsou vytvořeny z tkaných nebo· netkaných textilních surovin.· Náviny nebo vrstvy textilie leží více méně těsně na sobě a jsou s výhodou spolu spojeny sekundárním pojivém. Toto sekundární pojivo· je samo houževnatě pružné až elastomerní a s výhodou zpěněné. Může popřípadě obsahovat přídavná brousicí zrna. Náviny nebo vrstvy mohou být naneseny tak, že obsahují ve směru posuvu obrobku rozdílnou, to jest zjemňující se, zrnitost. Jako sekundární pojivo přicházejí v úvahu různá · přirozená nebo syntetická pojivá, například· pěnové termosety, disperzní pojivá, polyvinylchlorid, elastifikované epoxidové pryskyřice a polyestery, polyuretany a jiné látky, všechny s výhodou pěnové, popřípadě odpovídajícím· způsobem ostřené · k dosažení otevřené struktury vložením plnidel a podobně.

Kupodivu se ukázalo, že pojivá, která jsou málo- odolná proti vlhku, například pěnový polyuretan, se znamenitě hodí jako· sekundární pojivo pro· zrna obsahující textilní struktury jemného brousicího pásma 3 při broušení · za mokra. Zatímco· hrubá brousicí pásma 2 za podmínek broušení za mokra, zhotovená například podle zveřejněných přihlášek vynálezců Německé spolkové republiky č. 27 30· ·665 a č. · 28 22 910, jsou v alkalickém prostředí vzdor jejich hydrofilii velmi odolná a poskytují vysoké ubírací výkony, polyuretanové pojivo v jemném brousicím pásmu 3 umožňuje textilní strukturu nabobtnat· a dělá ji v brousicím pásmu poddajnější a měkčí, čímž je usnadněno· unášení chladicí kapaliny.

Na obr. 4 je zobrazeno brousicí těleso· ve tvaru kotouče. Hrubé brousicí pásmo 6 je spojeno s jemným brousicím pásmem · 7. Obě jsou společně uložena na jádru 8 z licí pryskyřice· se středním kotoučem 9 ze dřeva, kovu a· podobného materiálu. Použití takových brousicích kotoučů je znázorněno na obr. 5. Obrobek 10, například trubka, hřídel hydrauliky a podobně, je veden buď ve směru šipky A podél brousicího kotouče nebo je-li broušeno’ mezi hroty, pohybuje se brousicí kotouč v opačném, směru. Brousicí kotouč se sám pohybuje podle obr. 5 na přední straně dolů ve směru šipky B, přičemž se trubka rovněž otáčí na přední straně ve směru šipky C. Žádaného úběru na obrobku se dosáhne hrubým brousicím pásmem 6; jemné brousicí pásmo· 7 poskytuje žádaný jemný vzhled povrchu.

Zde se . také ukázalo, že při opracování trubek, zejména při broušení za sucha, někdy se vyskytující spirální . značkování na trubce mizí. Proto· lze s kotouči podle vynálezu často· ušetřit jednu až dvě leštící operace.

Na obr. 6 je znázorněno prstencovité nebo hrncovité brousicí těleso připevněné na vertikálním vřetenu. Brousicí těleso s hrubým brousicím pásmem 11 a jemným brousicím pásmem 12 slouží pro opracování obrobků 13, uchycených na pomalu se Otáčejícím stole 14. Hrubé obrobky 13 se v poloze 13' kladou na stůl 14 a v poloze 13“ se po opracování odebírají. Vřeteno brousicího tělesa je nepatrně skloněno vůči brousicímu stolu 14, takže brousicí pásmo leží v oblasti 15. Zde obrobky 13 vbíhají nejprve do hrubého brousicího pásma 11, kde dochází k žádanému úběru a opouštějí brousicí těleso přes jemné brousicí pásmo 12, kde se vytvoří požadovaný vzhled povrchu.

Na obr. 7 je konečně znázorněna. v půdorysném pohledu bruska se dvěma našroubovatelnýml brousicími tělesy kotoučovitého tvaru, které tvoří hrubá brousicí pásma 18 a jemná brousicí pásma 17, přičemž tato leží uvnitř brousicích těles.

Obrobky 18 putují zprava do· nastavitelné brusné mezery a tuto opouštějí směrem. doleva ve směru šipky D. Brousicí pásmo leží u těchto brusek jen na pravé straně, ježto se zde brousicí tělesa lehce kuželovité opotřebovávají v souhlase s. úběrem na obrobcích 18. I při tomto. uspořádání brousicích těles nastává požadovaný úběr na obrobcích 18 v hrubém brousicím pásmu 16; jemné pásmo 17 ve středu brousicích těles poskytne pak požadovaný vzhled povrchu. V oblasti mezi brousicími tělesy .od středu doleva .nedochází k žádnému styku obrobků s brousicími tělesy. Chladivo se zde přivádí středem brousicích těles -dutými hřídeli 19.

Jsou samozřejmě možná další provedení brousicího tělesa podle vynálezu. Známá brousicí tělesa pro. čepele nožů ve formě hrncovitých kotoučů větších průměrů a s malou výškou brousicí obruby lze s výhodou příslušným způsobem. upravit, aby se dosáhlo jemnějšího. „modrého“ výbrusu. Obzvláštní výhoda jemného. brousicího· pásma 17 spočívá .u tohoto použití v tom, že otevřená struk8 tura tohoto. pásma lépe unáší u tohoto postupu použití . tuk a tak přispívá ke. zjemnění výbrusu.

Další použití se nabízí rovněž při opracování nožových čepelí na strojích, které pracují s dvěma brousicími vřeteníky. Dvě brousicí tělesa podle provedení podle obr. 4 se zde otáčejí kolem vzájemně rovnoběžně uspořádaných os, přičemž jednou osou může. být pohybováno vůči druhé ose. Obě brousicí tělesa se otáčejí proti sobě, takže v dotykovém pásmu se otáčejí směrem dolů stejnou rychlostí. Do· tohoto· dotykového pásma se zavádějí opracovávané nožové . čepele ručně nebo automaticky a po posuvu pohyblivého brousicího tělesa se tyto. pomalu, popřípadě za oscilací, vytahují.

Podle jednoho. příkladu provedení se zhotovují brousicí tělesa ve tvaru prstence podle zveřejněných přihlášek vynálezců Německé spolkové republiky č. 17 52 612, č. 27 30665 nebo č. .28 22 910 o rozměrech 350‘ mm X 120 mm X 270 mm s konglomeráty brousicích zrn z korundu velikosti zrna 150. Tato brousicí tělesa se pak obalí zhuštěnou vrstvou rouna s neuspořádanými vlákny 10 mm tlustou, obsahující korund velikosti zrna. 180 a zpevní se polyuretanovou pěnou.

Těmito brousicími tělesy ve tvaru prstence se dosáhlo na obvyklých strojích a za použití obvyklých chladiv na asi 15 cm dlouhých a asi 30 mm' širokých čepelích kuchyňských nožů z kalené ušlechtilé oceli nejen úběru dosažitelného dosud jen pomocí známých magnezitových prstenců, ale dosažený zlde-d povrchu byl navíc jemnější než vzhled podle dřívějších postupů v druhé pracovní operaci se známým brousicím. tělesem. pro jemné broušení. Přitom musel být takt prodloužen z 20 .sekund jen na 22 sekund. Tento postup je zobrazen na obr. 3.

Brousicí tělesa podle vynálezu jsou schopna nahradit jednu nebo více operací při úspoře nákladů a při současném zvýšení jakosti konečného výrobku.

Textilní struktury jemného· brousicího pásma .mohou s výhodou sestávat také ' z odpovídajícího vláknitého materiálu, například z tkaniny nebo rouna ze skleněného. hedvábí, které současně chrání brousicí těleso proti roztržení odstředivou silou. Svitky nebo vrstvy skleněného hedvábí se zde spojují například epoxidovou pryskyřicí, která obsahuje optimální podíl odpovídajících brousicích zrn. Samozřejmě přicházejí v úvahu také jiné tkaniny pro vytvoření jemněte brousicího pásma, například juta a sisal.

Claims (7)

1. předmět vynalezu

   1. Brousicí těleso pro obrábění kovů s brousicími zrny spojenými pojivém, jehož tvrdost při přejíždění obrobkem v jednom tahu přes brousicí pásmo je rozdílná, vyznačující _ se tím, · že ve směru pohybu obrobku (5) je tvořeno hrubým brousicím· pásmem (2) s tvrdým pojivém a v návaznosti na něj jemným brousicím pásmem (3) pevně spojeným s hrubým brousicím· pásmem· (2), přičemž jemné brousicí pásmo· obsahuje pojivo· z textilního· materiálu měkčeji poddajného než tvrdé pojivo a s otevřenou strukturou, když pevnost jemného brousicího pásma (3) je relativně k pevnosti hrubého brousicího· pásma (2) dimenzována tak, že při obrobku (5) přiléhajícím na hrubé brousicí pásmo (2) a jemné brousicí pásmo (3) je v jemném· brousicím' pásmu (3) absorbován nejvýše takový podíl celkového brousicího tlaku, který odpovídá podílu jeho· dotykové plochy vůči obrobku (5).
2. 2. Brousicí těleso podle bodu 1, vyznačující se tím, že jemné brousicí pásmo (3) se stává z více dílčích pásem s odstupňovanou velikostí zrna.
3. 3. Brousicí těleso· podle bodu 1 a/nebo· 2, vyznačující se tím, že pojivo· jemného· brousicího· pásma (3) sestává z více vrstev brousicí tkaniny spojených sekundárním pojivém.
4. 4. Brousicí těleso podle bodu 1 a/nebo· 2, vyznačující se tím, že pojivo jemného · brousicího· pásma ··(3) sestává z rouna s neuspořádanými vlákny, obsahujícími brousicí zrna a vázaného· sekundárním pojivém.
5. 5. Brousicí těleso podle ně-kterého z bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že pojivo jemného brousicího· pásma (3) je vytvořeno jako textilní návin.
6. 6. Brousicí těleso· podle některého z bodů 1 až · 5, vyznačující tse tím, že sekundární pojivo· ja houževnatě pružné až elastomerní, zejména zpěněná umělá hmota.
7. 7. Brousicí těleso podle některého· z bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že sekundární pojivo· obsahuje přídavná brousicí zrna.

   2 llstyvýkresů