CZ90896A3 - Profiled grinding head and process for producing thereof - Google Patents

Description

Profilová brusná hlava a způsob její výroby

Oblast techniky

Vynález se týká profilové brusné hlavy, která sestává z čelních přírub, mezi kterými je staženo brusné těleso s centrálním otvorem, složené z jednotlivých částí. Vynález se dále týká způsoby výroby této profilové brusné hlavy.

Dosavadní stav techniky

Ve zveřejněné německé patentové přihlášce č. 3310514 je popsán oběžný brusný nástroj, zejména nekonečný brusný pás pro broušení dřevěných profilů, na jehož pracovní straně se nachází vrstva z pružné umělé hmoty, jejíž tlouštka je několikanásobkem tlouštky nosného pásu, na kterém je tato vrstva nanesena. Vrstva je na své straně odvrácené od nosného pásu opatřena profilem komplementárně odpovídajícím broušenému profilu a je pokryta brusným prostředkem. Vrstva je rozčleněna v úseky tvořené pryžovými segmenty, ve kterých jsou předem vytvořeny zmíněné profily.

Ve zveřejněné evropské patentové přihlášce č. 0153200 je dále popsán profilový brusný kotouč, který sestává z náboje, na kterém jsou závitovými přírubami přitaženy brusné segmenty z pěnové umělé hmoty s brusnou vrstvou na povrchu. Brusné segmenty, jejichž šířka odpovídá celé šířce broušeného profilu, se zhotoví odříznutím z připraveného profilu, rozloží se po obvodu náboje a přitáhnou se zmíněnými závitovými přírubami.

Ve zveřejněné německé patentové přihlášce č. 4342734 je popsán způsob zlepšení brusného účinku brusného nástroje a odpovídající brusný nástroj, který je sestaven ze souosých, navzájem mechanicky stažených, brusných kotoučů s různými průměry, odpovídajícími broušenému profilu. Brusné kotouče jsou vyrobeny z rouna nebo plstě obsahující brusný prostředek.

Konečně jsou známy profilové brusné hlavy tvořené masivním tělesem, na jehož obvodu jsou vytvořeny hvězdicové výřezy, takže obvod tělesa je pak tvořen segmenty s původně konstantním průměrem po celé délce tělesa v osovém směru. Vlastní těleso je zhotoveno ze snadno obrobítelného, popřípadě obrousitelného materiálu. Na vzor broušeného profilu se pak nanese brusný materiál, například nalepí brusný papír, a tento vzor se jako matrice přiloží k otáčejícímu se tělesu, čímž se v něm vybrousí komplementární profil, na který se pak nanese brusný materiál. Takto připravená brusná hlava pak slouží k broušení profilu, pro který takto byla připravena.

Nedostatkem naposledy popsaného nejbližšího řešení je skutečnost, že při zhotovování profilu v tělese se vychází z plného průměru tohoto tělesa, takže vybrušování komplementárního profilu v tomto tělese je zdlouhavé a vyžaduje často i opakované nanesení brusného materiálu na vzor broušeného profilu. Kromě toho se vychází z konstantní a často neužitečně velké délky tělesa v osovém směru.

Úkolem vynálezu je usnadnění přípravy profilové brusné hlavy naposledy popsaného druhu v tom smyslu, aby potřebný komplementární profil se na této profilové brusné hlavě nemusel vybrušovat z plného průměru. Dalším úkolem vynálezu je zvýšení variabilnosti jak vlastní profilové brusné hlavy, tak i její přípravy, to jest dosažení možnosti sestavit tuto profilovou brusnou hlavu podle okamžité potřeby v potřebné osové délce. Konečně, dalším úkolem vynálezu je účelné využití materiálu této profilové brusné hlavy, popřípadě dosažení možnosti opakovaného použití dále použitelných částí této profilové brusné hlavy.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol řeší a nedostatky známých profilových brusných hlav tohoto druhu do značné míry odstraňuje profilová brusná hlava, která sestává z čelních přírub, mezi kterými je uspořádáno brusné těleso s centrálním otvorem, složené z jednotlivých částí, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že jednotlivé části brusného tělesa jsou tvořeny jednotlivými hvězdicovými kotouči opatřenými na obvodě výřezy, které jsou v profilové brusné hlavě uloženy souose a svými výřezy v axiálním zákrytu, přičemž v obvodu nejméně jednoho z těchto hvězdicových kotoučů je vytvořen brusný profil, na který je nanesen brusný povrch.

Předností uvedeného řešení je především možnost snadného nastavení, popřípadě volby axiální délky profilové brusné hlavy použitím odpovídajícího počtu hvězdicových kotoučů. Další výhodou je skutečnost, že brusivo se nachází pouze na povrchu brusného profilu, čímž se jednak ušetří toto brusivo, jednak je možná obnova brusného povrchu nanesením nového brusivá či brusného materiálu na vhodné podložce. Je také možné opakované zabroušení profilové brusné hlavy na menší průměr, popřípadě na jiný brusný profil a podobně. Výřezy v profilové brusné hlavě pak přispívají k odstraňování částic obrušovaného materiálu a tím ke zvýšení účinnosti broušení. Celistvý tvar hvězdicových kotoučů a jejich sevření mezi čelními přírubami pak prakticky vylučují roztržení profilové brusné hlavy.

Je výhodné, jestliže jednotlivé hvězdicové kotouče jsou v profilové brusné hlavě navzájem plošně slepeny, což dále přispívá k vyloučení roztržení profilové brusné hlavy a zvyšuje celkovou mechanickou pevnost profilové brusné hlavy.

Jestliže jsou hvězdicové kotouče na čelních stranách profilové brusné hlavy plošně slepeny s čelními přírubami, dosáhne se tak dalšího zvýšení bezpečnosti a mechanické pevnosti profilové brusné hlavy, která pak spolu s čelními přírubami tvoří kompaktní celek a při nasazováni profilové brusné hlavy na nosné vřeteno odpadá potřeba manipulace s těmito čelními přírubami.

Je výhodné, jestliže hvězdicové kotouče jsou ze snadno obrobitelného materiálu prostého brusivá, to jest uvnitř materiálu těchto hvězdicových kotoučů není obsaženo žádné brusivo, což usnadňuje vytvoření potřebného brusného profilu v této profilové brusné hlavě, popřípadě její přebrousení na menší průměr či jiný brusný profil.

Konečně je výhodné, jestliže hvězdicové kotouče jsou z korku, protože toto je vyhovující a poměrně levný přírodní materiál, který je navíc ekolologicky nezávadný, popřípadně přirozenou cestou odbouratelný, takže jsou minimální problémy s prachem vznikajícím při vybrušování brusného profilu, popřípadě s likvidací opotřebených profilových brusných hlav. Korek je ostatně pro některé účely i recyklovatelný.

Způsob výroby profilové brusné hlavy spočívá v souladu s její popsanou konstrukcí v tom, že jednotlivé hvězdicové kotouče se sestaví v koncentrický sloupec s výřezy jednotlivých hvězdicových kotoučů v axiálním zákrytu, k čelním stranám tohoto sloupce se koncentricky přiloží čelní příruby a v takto připravené otáčející se profilové brusné hlavě se jejím přiložením k předloze brusného profilu, která je opatřena brusným povrchem, vytvoří brusný profil, na který se dodatečně nanese brusný povrch, například brusný papír či plátno.

Takto lze snadno a rychle sestavit profilovou brusnou hlavu libovolné axiální délky, vytvořit v ní brusný profil a připravit tento brusný profil pro vlastní broušení předmětu.

Jestliže se jednotlivé hvězdicové kotouče navzájem plošně slepí, dosáhne se tak dalšího zvýšení mechanické pevnosti a soudržnosti profilové brusné hlavy.

Konečně, jestliže se hvězdicové kotouče na čelních stranách sloupce se plošně slepí s čelními přírubami, získá se kompaktní celek a při použití, zejména nasazování profilové brusné hlavy na nosné vřeteno, odpadne i manipulace se samostatnými čelními přírubami.

Přehled obrázků na výkresech

Podstata vynálezu je dále objasněna na neomezujícím příkladu jeho provedení, který je popsán na základě připojených výkresů, které znázorňuj í :

- na obr. 1 půdorysný pohled na hvězdicový kotouč s pod ním uspořádanou čelní přírubou a

- na obr. 2 boční pohled na profilovou brusnou hlavu podle vynálezu, která je sestavena z hvězdicových kotoučů z obr. 1.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je v půdorysném pohledu a přibližně ve skutečném měřítku znázorněn hvězdicový kotouč 1, který má v zásadě kruhový tvar, avšak v jeho obvodu jsou hvězdicově vytvořeny výřezy 2, takže z původního kruhového obvodu hvězdicového kotouče 1 zůstanou hvězdicové segmenty 3, které jsou navzájem integrálně spojeny střední souvislou částí hvězdicového kotouče 1.

Z obr. 1 je dále patrné, že výřezy 2 zasahují s výhodou přibližně do poloviny poloměru hvězdicového kotouče 1 a že jsou symetrické, to jest osy jejich vrcholových úhlů procházejí středem 4 hvězdicového kotouče 1.

Ve střední části hvězdicového kotouče 1 je dále vytvořen centrální otvor 5, jehož průměr s výhodou činí přibližně čtvrtinu průměru hvězdicového kotouče 1.

Stejný nebo poněkud menší centrální otvor 5. je vytvořen i v čelní přírubě 6. nacházející se na obr. 1 pod hvězdicovým kotoučem 1. Je zřejmé, že průměr centrálního otvoru 5 v čelní přírubě 6 musí s jen nepatrnou vůlí odpovídat vnějšímu průměru neznázorněného nosného vřetena, na který se celá profilová brusná hkava 7 podle obr. 2 nasazuje. Tato čelní příruba 6 má knihový tvar a její průměr činí s výhodou přibližně tři čtvrtiny průměru hvězdicového kotouče 1, takže na obr. 1 jsou ve výřezech 2 viditelné části jejího obvodu.

Hvězdicové kotouče 1 jsou vyrobeny ze snadno obrobítelného materiálu, jako příklad lze uvést zejména korek, kompozitní hmoty na bázi dřeva, popřípadě jiné materiály, například umělé hmoty, které lze obrábět broušením, popřípadě soustružením. Z uvedených příkladů je zřejmé, že na tento materiál se nekladou žádné vyšší nároky co se týká jeho mechanické pevnosti. Další podstatnou skutečností je, že tento materiál sám neobsahuje žádné brusivo, popřípadě má-li tento materiál sám nějaké brusné vlastnosti, je toto pro jeho použití v brusné hlavě podle vynálezu nepodstatné. Tlouštka hvězdicového kotouče 1 činí ve znázorněném příkladu provedení přibližně 4 mm, je však zřejmé, že zejména v závislosti na použitém materiálu, technických požadavcích a rozměrech profilové brusné hlavy 7., která je popsána v souvislosti s obr. 2, se může zvolit i jiná tlouštka tohoto hvězdicového kotouče 1.

Čelní příruba 6 musí naopak mít určitou mechanickou pevnost a je proto obvykle vyrobena z ocelového plechu, i když při zvětšení tlouštky této čelní příruby 6 připadají v úvahu i jiné materiály.

Jednotlivé hvězdicové kotouče 1 se podle obr. 2 sestaví

Ί v profilovou brusnou hlavu 7 podle vynálezu, jejíž axiální délka se volí podle šířky profilu, k jehož broušení je tato profilová brusná hlava 7 určena. Na čelních stranách profilové brusné hlavy 7 se nacházejí čelní příruby 6, které již byly popsány v souvislosti s obr. 1. Je zřejmé, že jak tyto čelní příruby £, tak i hvězdicové kotouče 1 jsou souosé s osou 8 proflové brusné hlavy 7 a že i výřezy 2 v jednotlivých hvězdicových kotoučích 1 jsou po sestavení v profilovou brusnou hlavu 7 ve vzájemném axiálním zákrytu.

Této konfigurace profilové brusné hlavy Ί_ lze dosáhnout rů z nými způ s oby.

V nej jednodušším případě jsou hvězdicové kotouče 1 pouze naskládány na sebe, poté se přiloží čelní příruby 6 a celek se před stažením v axiálním směru na neznázorněném náboji či nosném vřetenu brousicího zařízení srovná tak, aby výřezy 2, popřípadě hvězdicové segmenty 2 jednotlivých hvězdicových kotoučů 1 byly v axiálním směru v zákrytu.

Jiná možnost spočívá v tom, že nejméně jedna čelní příruba je mimo svůj střed 4 opatřena nejméně jedním neznázorněným otvorem, kterým prochází neznázorněný kolík, procházející současně i odpovídajícími mimostředovými otvory v jednotlivých hvězdicových kotoučích 1, které jsou pak prakticky navlečeny na tomto kolíku, čímž je zajištěn jejich úhlový zákryt v axiálním směru. Jiné možné řešení spočívá v tom, že v obvodu centrálního otvoru 5 jsou ve hvězdicovém kotouči 1, případně i v přírubách 6, vytvořeny poziční výřezy nebo výstupky, které spolupůsobí s komplementárními výstupky nebo výřezy na obvodu neznázorněného náboje či nosného vřetena, na kterém je profilová brusná hlava nasazena. Toto řešení může případně sloužit také jako přípravek pro dále popisované lepení hvězdicových kotoučů 1 navzájem a s přírubami 6.

Technicky nej spolehlivější a konstrukčně nej čistší je však pro většinu aplikací řešení spočívající v tom, že jednotlivé hvězdicové kotouče 1 jsou navzájem v požadované poloze a na čelních stranách i s čelními přírubami 6 plošně slepeny, čímž se neobyčejně zvýší mechanická pevnost a soudržnost celé profilové brusné hlavy 2 a prakticky vyloučí odtržení jednotlivých hvězdicových segmentu 3 či jejich částí od hvězdicových kotoučů

l. Jedinou nevýhodou tohoto řešení je nemožnost opakovaného použití neporušených hvězdicových kotoučů 1 v jiných profilových brusných hlavách 7. Není však vyloučeno dále popisované přebroušení profilové brusné hlavy 7 na jiný profil či opakované použití čelních přírub 6., které lze zásluhou jejich podstatně vyšší mechanické pevnosti ve většině případů od sousedních hvězdicových kotoučů 1 bez větších technických problémů oddělit a použít znovu.

Profilová brusná hlava 7 je tedy ve svém výchozím stavu složena z několika, až několika desítek shodných hvězdicových kotoučů 1, které samy o sobě nemají nějaké brusné vlastnosti a jsou naopak snadno obrobitelné, například broušením. Vlastní brusný profil 9 se na profilové brusné hlavě 7 vytvoří tak, že tato otáčející se profilová brusná hlava 7 ve výchozím stavu se přiloží k předloze broušeného profilu například na dřevěné liště, který je opatřen brusným povrchem, což může být například brusivo uložené ve vrstvě tmelu nebo nalepená podložka s brusivém, například brusné plátno nebo brusný papír. Otáčením profilové brusné hlavy 7 pak v obvodu této profilové brusné hlavy 7 vznikne brusný profil 9, který se následně opatří brusným povrchem 10, což opět může být vrstva tmelu či lepidla obsahující brusivo či nalepená podložka s brusivém, prakticky brusný papír nebo brusné plátno.

Takto připravená profilová brusná hlava 7 se pak může opakovaně použít k broušení či dobrušování nebo obrušování odpovídajícího profilu, například lišty, hrany prkna a podobně.

Je zřejmé, že brusný povrch 10 lze podle potřeby obnovovat, popřípadě již použitou profilovou brusnou hlavu 7 použít s menším průměrem po stržení stávajícího brusného povrchu 10 pro broušení jiného prof.ilu a podobně. Je také zřejmé, že pokud jednotlivé hvězdicové kotouče l nejsou navzájem slepeny, lze neporušené nebo jinak vyhovující hvězdicové kotouče 1 opakovaně použít i v jiné profilové brusné hlavě 7 a podobně.

Podstatným znakem profilové brusné hlavy 7 podle vynálezu je tedy skutečnost, že tato profilová brusná hlava 7 je složena z jednotlivých, koncentrických a poměrně tenkých hvězdicových kotoučů i, které jsou ve výhodném provedení slepeny plošně navzájem i s čelními přírubami 6, takže tvoří kompaktní celek a je prakticky vyloučeno odtržení hvězdicových segmentů 3. od jednotlivých hvězdicových kotoučů 1 či jednotlivých hvězdicových kotoučů l od čelních přírub 6 a podobně, čímž se podstatně zvyšuje bezpečnost práce s takovou profilovou brusnou hlavou 7, popřípadě odpadá potřeba ochranných krytů a podobně.

Dalším podstatným znakem profilové brusné hlavy 7 podle vynálezu je skutečnost, brusivo není obsaženo v materiálu vlastních hvězdicových kotoučů 1, nýbrž teprve dodatečně, po vytvoření brusného profilu 9, se na tento brusný profil 9 výše popsaným způsobem nanáší brusný povrch 10, který lze obnovovat. V zásadě lze za cenu menšího průměru měnit i brusný profil 9 již použité či opotřebené profilové brusné hlavy 2·

Další výhodou je, zejména při použití korku, skutečnost, že materiál profilové brusné hlavy 7 je recyklovatelný, popřípadě alespoň nezávadný z ekologického hlediska.

Jinou další výhodou profilové brusné hlavy 7 podle vynálezu je možnost volit axiální délku či výšku této profilové brusné hlavy 7 podle okamžité potřeby, zejména podle šířky broušeného profilu na předmětu. Provede se to jednoduše tak, že se zvolí odpovídající počet hvězdicových kotoučů 1, ze kterých profilová brusná hlava 7 sestaví.

se

Zastupuje.·

Ing. J.Chlustina

27.03.96

- 11 Z 02157/95-CZ

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Profilová brusná hlava, která sestává z čelních přírub, mezi kterými je uspořádáno brusné těleso s centrálním otvorem, složené z jednotlivých částí, vyznačující se tím, že jednotlivé části brusného tělesa jsou tvořeny jednotlivými hvězdicovými kotouči (1) opatřenými na obvodě výřezy (2), které jsou v profilové brusné hlavě (7) uloženy souose a svými výřezy (2) v axiálním zákrytu, přičemž v obvodu nejméně jednoho z těchto hvězdicových kotoučů (1) je vytvořen brusný profil (9), na který je nanesen brusný povrch (10) .
2. 2. Profilová brusná hlava podle nároku 1, vyznačující se tím, že jednotlivé hvězdicové kotouče (1) jsou v profilové brusné hlavě (7) navzájem plošně slepeny.
3. 3. Profilová brusná hlava podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že hvězdicové kotouče (1) na čelních stranách profilové brusné hlavy (7) jsou plošně slepeny s čelními přírubami (6).
4. 4. Profilová brusná hlava podle nejméně jednoho z nároků 1 až

   3, vyznačující se tím, že hvězdicové kotouče (l) jsou ze snadno obrobítelného materiálu prostého brusivá.
5. 5. Profilová brusná hlava podle nejméně jednoho z nároků 1 až

   4, vyznačující se tím, že hvězdicové kotouče (1) jsou z korku.
6. 6. Způsob výroby profilové brusné hlavy podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že jednotlivé hvězdicové kotouče (1) se sestaví v koncentrický sloupec s výřezy (2) jednotlivých hvězdicových kotoučů (1) v axiálním zákrytu, k čelním stranám tohoto sloupce se koncentricky přiloží čelní příruby (6) a v takto připravené otáčející se profilové brusné hlavě (7) se jejím přiložením k předloze brusného profilu, která je opatřena brusným povrchem, vytvoří brusný profil (9) , na který se dodatečně nanese brusný povrch (10).
7. 7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že jednotlivé hvězdicové kotouče (1) se navzájem plošně slepí.
8. 8. Způsob podle nároků 6 a 7, vyznačující se tím, že hvězdicové kotouče (1) na čelních stranách sloupce se plošně slepí s čelními přírubami (6) .