EA007294B1

EA007294B1 - Щеточный модуль для щеточной шлифовальной машины

Info

Publication number: EA007294B1
Application number: EA200501762A
Authority: EA
Inventors: Нина Химмер
Original assignee: Нина Химмер
Priority date: 2003-05-22
Filing date: 2004-05-18
Publication date: 2006-08-25
Also published as: BRPI0410539A; CA2526492A1; EP1626841B1; AU2004241131A1; ATE471228T1; WO2004103643A1; US20100144256A1; UA84147C2; DE202004021312U1; KR20060021325A; US20070010183A1; EA200501762A1; EP1626841A1; CN1795080B; CN1795080A; US7988540B2; NZ543549A; DK200300785A; ZA200509429B; NO20056061L

Abstract

Предложен щеточный модуль (6) для ротационной щеточной шлифовальной машины, содержащий вытянутое основание (7); по меньшей мере одно абразивное полотно (9), выступающее от основания (7); и щетину (8), выступающую от основания (7), по существу, в том же направлении, что и абразивное полотно (9). Основание (7) снабжено образованной внутренней выточкой продольной направляющей (13), а абразивное полотно (9) снабжено на своей кромке выступающим буртиком (15), который выполнен комплементарным направляющей (13), за счет чего направляющая (13) и выступающий буртик (15) образуют комплементарные механические средства соединения для установки съемным образом абразивного полотна (9) на основании (7). Выступающий буртик (15) выполнен на держателе (14), содержащем две откидные створки (16, 17), между которыми плотно зажата кромка абразивного полотна (9). Кроме того, предложено применение абразивного полотна (9) в ротационной щеточной шлифовальной машине, использующей или не использующей щеточный модуль.

Description

Изобретение относится к щеточному модулю для ротационной щеточной шлифовальной машины, содержащему вытянутое основание; по меньшей мере одно абразивное полотно, выступающее от основания; щетину, выступающую от основания, по существу, в том же направлении, что и абразивное полотно, причем основание снабжено образованной внутренней выточкой продольной направляющей, абразивное полотно снабжено на своей кромке выступающим буртиком, который выполнен комплементарным направляющей, при этом направляющая и выступающий буртик образуют комплементарные механические средства соединения для установки съемным образом абразивного полотна на основании.

Изобретение также относится к применению абразивного полотна в ротационной щеточной шлифовальной машине, содержащей по меньшей мере один цилиндр с рядами радиально выступающей щетины и рядами образованных внутренней выточкой продольных направляющих, расположенных между рядами щетины и выполненных комплементарными выступающему буртику на кромке абразивного полотна, причем направляющие и выступающий буртик образуют комплементарные механические средства соединения для установки съемным образом абразивного полотна на щеточной шлифовальной машине.

Предшествующий уровень техники

В настоящее время в конструкциях ротационных щеточных шлифовальных машин для шлифования деревянных деталей зачастую используется ступица, снабженная продольными канавками, в которые устанавливают путем осевого введения щеточные модули с абразивным полотном и щетки. Каждый такой щеточный модуль содержит направляющую с жестко закрепленными щетками и абразивным полотном, которая входит в продольные канавки ступицы. Канавки образованы внутренней выточкой, в том смысле, что их форма препятствует выбрасыванию щеточных модулей из канавок во время вращения шлифовальной машины. Щеточная шлифовальная машина описанного типа известна, например, из патентного документа ЕР А2 1025958. В альтернативном варианте абразивное полотно может быть не закреплено в направляющей щеточного модуля, а приклеено к ней до момента установки направляющей в одной из продольных канавок ступицы. Это представляет собой преимущество, поскольку абразивное полотно изнашивается значительно быстрее щеток, следовательно, подлежит более частой замене. Однако недостаток данного устройства состоит в том, что щеточные модули должны быть сняты со ступицы, чтобы изношенное абразивное полотно могло быть удалено из щеточного модуля и заменено на новое. Затем щеточные модули снова устанавливают на ступице. Кроме того, в случае приклеенного к щеточному модулю абразивного полотна должны быть удалены остатки клея, если таковые имеются, до приклеивания нового полотна.

Таким образом, замена абразивного полотна занимает много времени, и на практике часто меняют весь щеточный модуль с щетками и абразивным полотном. Это неудобно по нескольким причинам. Вопервых, расточительно расходовать ресурсы для замены щеток, которые лишь незначительно изношены и представляют собой относительно дорогостоящую часть щеточного модуля, если используются качественные щетки. Во-вторых, зачастую с целью сбережения ресурсов щеточные модули меняют позднее, чем следовало бы. Изношенная шлифовальная щетка приводит к существенному ухудшению качества шлифования, и может оказаться затруднительным получить удовлетворительную поверхность детали.

С учетом этой проблемы в усовершенствованных щеточных модулях абразивное полотно устанавливают с возможностью снятия с щеточного модуля. Кромку абразивного полотна сворачивают с образованием валика, который может быть вдвинут в образованную внутренней выточкой направляющую в щеточном модуле (патент на полезную модель Дании ΌΚ 2003 00008 И3). Однако сворачивание части абразивного полотна сопряжено с трудностями в осуществлении точного контроля за производственными допусками. Кроме того, поверхность скрученного валика относительно мягкая, и оба обстоятельства затрудняют установку абразивного полотна в щеточных модулях.

В патенте И8 2804730 раскрыты щеточные модули, в которых абразивное полотно может быть установлено в канавку отдельно. Но и в этом случае абразивное полотно свернуто вокруг направляющей, что вызывает те же проблемы, что и в указанном патенте на полезную модель Дании.

Сущность изобретения

Задача изобретения заключается в создании щеточного модуля для ротационной щеточной шлифовальной машины, обеспечивающего простую и надлежащую замену абразивного полотна при сохранении щеток.

Эта задача решается за счет выполнения выступающего буртика на держателе, содержащем две откидные створки, между которыми установлена кромка абразивного полотна.

В результате выполнения выступающего буртика на отдельном держателе держатель можно изготавливать с более точными допусками, причем облегчены установка и снятие абразивного полотна с щеточного модуля по сравнению с известными сменными абразивными полотнами. Кроме того, абразивное полотно с буртиком, в особенности, просто и недорого в изготовлении, что представляет собой интерес ввиду необходимости частой замены этого элемента.

Держатель может быть изготовлен из любого подходящего материала, но предпочтительно он изготовлен из металла или пластмассы, что позволяет получить прочный буртик с хорошими свойствами скольжения и откидные створки, которые могут быть стянуты на кромке абразивного полотна.

- 1 007294

Кромка абразивного полотна закреплена в держателе либо откидными створками, стягиваемыми исключительно вокруг полотна, либо клеем, наносимым между створками и абразивным полотном, либо сочетанием этих способов. Посредством указанных способов можно получить очень прочное соединение между держателем и кромкой абразивного полотна.

Щетина может быть заменена, как и абразивное полотно, однако, поскольку щетина имеет сравнительно длительный срок службы, предпочтительно, чтобы она была жестко закреплена в основании. Таким образом сокращается количество компонентов щеточного модуля.

В предпочтительном варианте щеточный модуль содержит соединительную часть для соединения с по меньшей мере одной ступицей в щеточной шлифовальной машине, причем соединительная часть выступает от основания в направлении, противоположном направлению абразивного полотна и щетины. Выступающая соединительная часть может быть выполнена наподобие соединительной части известных щеточных модулей, в результате чего щеточный модуль согласно изобретению может использоваться совместно с известными ступицами.

Как упомянуто выше, изобретение также относится к применению сменного абразивного полотна в щеточной шлифовальной машине. В этом контексте задача заключается в обеспечении надлежащей замены и также решается за счет выполнения выступающего буртика на держателе, содержащем две откидные створки, между которыми установлена кромка абразивного полотна. Как упомянуто выше, в результате выполнения выступающего буртика на отдельном держателе держатель можно изготавливать с более точными допусками, причем облегчены установка и снятие абразивного полотна с щеточной шлифовальной машины по сравнению с известными сменными абразивными полотнами. Кроме того, абразивное полотно с буртиком в особенности просто и недорого в изготовлении, что представляет собой интерес ввиду необходимости частой замены этого элемента.

Щетина может быть жестко закреплена непосредственно в цилиндре щеточной шлифовальной машины, но в предпочтительном варианте цилиндр содержит ступицу с множеством канавок, образованных внутренней выточкой и проходящих в осевом направлении, в которых установлены щеточные модули, выполненные описанным выше образом.

Согласно следующему предпочтительному варианту по меньшей мере на одном конце щеточной шлифовальной машины предусмотрена съемная торцевая пластина, радиально выходящая за пределы проходящих в осевом направлении канавок в ступице. Тем самым, предотвращается выход щеточных модулей в осевом направлении из ступицы во время работы.

Предпочтительно, чтобы торцевая пластина была снабжена делительными пазами, совмещаемыми поворотом торцевой пластины с комплементарными средствами соединения между щеточным модулем и абразивным полотном. Делительные пазы обеспечивают возможность снятия абразивного полотна без необходимости первоначального отсоединения щеточных модулей от ступицы. Тем самым, замена абразивного полотна существенно облегчена и требует меньше времени и усилий по сравнению с известными решениями. Такая торцевая пластина с делительными пазами может также использоваться в том случае, если щетина жестко закреплена непосредственно в цилиндре щеточной шлифовальной машины, то есть когда щеточные модули не используются.

Перечень фигур чертежей

Далее изобретение будет описано более детально со ссылками на чертежи, где фиг. 1а и 1Ь изображают конструкцию известной щеточной шлифовальной машины;

фиг. 2а и 2Ь изображают щеточный модуль согласно изобретению;

фиг. 3 представляет вид в перспективе держателя для абразивного полотна;

фиг. 4 изображает ступицу, снабженную щеточными модулями по фиг. 2а и 2Ь;

фиг. 5а и 5Ь представляют в увеличенном масштабе торцевой диск с делительными пазами по фиг. 4.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

На фиг. 1а и 1Ь представлена конструкция известной щеточной шлифовальной машины 100. Щеточная шлифовальная машина 100 содержит ступицу 101, состоящую в данном случае из нескольких отдельных дисков 102. Диски 102 установлены на валу 103, который выполнен шестиугольной формы для обеспечения зафиксированного при вращении сцепления вала 103 с дисками 102. На одном из концов вала 103 предусмотрена зафиксированная торцевая пластина 104. Когда диски 102 установлены на валу 103, ступица функционирует в качестве сцепленного блока, снабженного на всей окружной периферии продольными канавками 105. Канавки 105 образованы внутренней выточкой, то есть они имеют наибольшую ширину в области дна, которая сохраняется приблизительно до центра, и наименьшую ширину в области внешнего края ступицы 101.

После установки ступицы 101 на валу 103 в продольные канавки 105 вставляют щеточные модули 106, как показано на фиг. 1Ь и частично на фиг. 1а справа. Щеточные модули 106 содержат пластмассовое основание 107, из которого выступает щетина 108. К стороне основания 107 приклеивают кусок абразивного полотна 109, до того момента, пока весь блок - щеточный модуль 106 - не вставлен в продольную канавку 105 ступицы 101. Приклеивание осуществляют при помощи отрезка ленты с двусторонним покрытием, прокладываемого между абразивным полотном 109 и основанием 107. Блок, образованный

- 2 007294 ступицей 101 и щеточными модулями 106, представляет собой цилиндр щеточной шлифовальной машины, из которого в радиальном направлении выступают щетина 108 и абразивное полотно 109.

Количество щеточных модулей 106 соответствует количеству продольных канавок 105 в ступице 101, причем заполнены все канавки 105. Если канавки длиннее щеточных модулей 106, в каждой канавке 105 последовательно устанавливают более одного модуля 106. Таким образом, из каждой канавки 105 радиально расходятся щетина 108 и абразивное полотно 109. Торцевая пластина 110 имеет такой радиус, чтобы при ее установке были закрыты входы канавок 105 с торца ступицы 101. Таким простым образом предотвращается выход щеточных модулей 106 из продольных канавок 105 ступицы 101.

Абразивное полотно 109 является элементом, осуществляющим шлифование детали 111, в то время как щетина 108 лишь способствует приложению усилия давления на заднюю сторону абразивного полотна 109, которое несколько длиннее щетины 108. Однако в процессе использования абразивное полотно 109 изнашивается и уменьшается по длине. Для обеспечения оптимального шлифования абразивное полотно 109 должно быть заменено до того момента, пока оно не станет настолько коротко, что щетина 108 войдет в контакт с деталью 111. Если такое случится, щетина 108 также износится одновременно с полотном, и характеристики шлифования будут значительно снижены. В этом случае необходима замена как абразивного полотна 109, так и щетины 108, то есть замена всего щеточного модуля 106.

Однако абразивное полотно 109 представляет собой самую дешевую часть щеточного модуля 106, и желательно менять только это полотно. До определенной степени это возможно благодаря тому, что абразивное полотно 109 приклеено к основанию 107 щеточного модуля 106. Таким образом возможно, по крайней мере, теоретически отсоединить абразивное полотно 109 от основания 107, когда щеточный модуль 106 извлечен из ступицы 101, и установить новый кусок абразивного полотна 109. Чтобы эта операция была успешной, необходимо очистить основание 107 до приклеивания нового куска абразивного полотна 109. Таким образом, замена абразивного полотна 109 трудоемка и занимает много времени, и в результате зачастую заменяют весь щеточный модуль 106 целиком, даже если это, строго говоря, не является необходимым.

Настоящее изобретение решает описанную проблему. На фиг. 2а и 2Ь представлен щеточный модуль 6 согласно варианту осуществления изобретения. На фиг. 2а щеточный модуль 6 показан в радиальном направлении снаружи, вниз вдоль щетины 8, а на фиг 2Ь показано поперечное сечение щеточного модуля 6. Штриховка левой части щеточного модуля 6 по фиг. 2а имеет лишь цель продемонстрировать, что длина щеточного модуля 6 может быть выбрана, исходя из заданных условий. Щетина 8 установлена в основании 7 щеточного модуля 6 и на практике несколько расходится лучами из точки закрепления в основании 7. С учетом фиг. 2а для ясности следует понимать, что щетина 8 образует цилиндрические пучки щетинок. Щетина 8 может быть установлена в основании 7 любым известным образом.

Помимо выточек для закрепления щетины, основание 7 щеточного модуля 6 также снабжено соединительной частью 12, которая отходит от основания 7 в направлении, противоположном щетине 8. Соединительная часть 12 выполнена таким образом, что она плотно входит в канавки 105 известной ступицы 101 (фиг. 1а и 1Ь). Таким образом, щеточный модуль 6 может быть установлен на известной ступице 101 осевым введением соединительной части 12 в канавки 105 на ступице 101, как упомянуто выше со ссылкой на известное решение. Если используемая ступица имеет канавки другой конфигурации, то и соединительная часть 12 должна быть выполнена иным образом.

Кроме того, основание 7 выполнено с образованной внутренней выточкой продольной направляющей 13 для приема куска абразивного полотна 9, установленного в держателе 14 (фиг. 3). Абразивное полотно 9 может быть любого существующего в настоящее время типа и может содержать абразивные зерна, прикрепленные к полотну или бумаге. Предпочтительно абразивное полотно разрезано на узкие полоски, как показано на чертеже, что обеспечить наиболее мягкое шлифование.

На одной стороне держатель имеет выступающий буртик 15, выполненный комплементарным (ответной формы) направляющей 13 в основании 7 щеточного модуля 6. На противоположной стороне предусмотрены две У-образные откидные створки 16, 17. При установке абразивного полотна 9 в держателе край полотна размещают между двумя створками 16, 17, которые затем сжимают друг с другом, зажимая между ними абразивное полотно 9. Это показано на фиг. 4, изображающей ступицу 101 с щеточными модулями 6 по фиг. 2а и 2Ь, на которых установлено абразивное полотно 9. Щетина 8 и абразивное полотно 9 показаны в соединении только с тремя щеточными модулями, хотя должно быть понятно, что обычно все щеточные модули снабжены щетиной 8 и абразивным полотном 9. Блок, образованный ступицей 101 и щеточными модулями 6, представляет собой цилиндр щеточной шлифовальной машины, из которого в радиальном направлении выступают щетина 8 и абразивное полотно 9.

Как показано на фиг. 4, щеточные модули 6 примыкают друг к другу за пределами ступицы 101. Это означает, что радиальные стенки 112 между продольными канавками 105 в ступице 101 не могут быть сжаты с боков, в результате чего исключена опасность выбрасывания щеточных модулей 6 из зацепления со ступицей 101 во время вращения щеточной шлифовальной машины.

На фиг. 5а в увеличенном виде представлен разрез щеточной шлифовальной машины по фиг. 4, в которой торец ступицы 101 закрыт торцевой пластиной или диском 10, соответствующим торцевой пластине 110 по фиг. 1а. Торцевой диск 10 показан в рабочем положении, в котором он радиально выходит

- 3 007294 за пределы ступицы 101, очерченной штриховыми линиями, и частично выходит за пределы оснований 7 щеточных модулей 6. Тем самым, простым способом предотвращается осевое смещение щеточных модулей 6 относительно ступицы 101. Следует заметить, что в указанном положении торцевой диск 10 также выходит за границы направляющих 13 щеточных модулей 6, в которые вставлены держатели 14 абразивного полотна 9. Тем самым, также предотвращается осевое смещение абразивного полотна 9 относительно ступицы 101.

На периферии торцевой диск 10 снабжен делительными пазами 18, назначение которых станет понятным из фиг. 5Ь. Торцевой диск 10 вращательным движением может быть переведен из рабочего положения по фиг. 5а в положение, в котором возможна замена абразивного полотна 9 без необходимости первоначального снятия щеточных модулей со ступицы 101. Как видно, в повернутом положении делительные пазы 18 совмещены с направляющими 13 в щеточных модулях 6. Ширина делительных пазов 18 превышает ширину направляющих 13, и в указанном положении торцевого диска 10 можно снять абразивное полотно 9 простым выводом в осевом направлении из направляющих 13 через торцевой диск 10. Выполнение торцевого диска 10 описанным образом исключает необходимость снятия щеточных модулей 6 со ступицы 101 для замены изношенного абразивного полотна 9.

Изобретение было описано на предпочтительном примере осуществления щеточного модуля и использования абразивного полотна в щеточной шлифовальной машине. Однако некоторые конструктивные детали могут быть изменены в рамках изобретения. Например, основание щеточного модуля может быть выполнено таким образом, чтобы оно непосредственно входило в продольные канавки ступицы. В этом случае отпадает необходимость в выступающей соединительной части.

Возможны различные варианты материалов для изготовления индивидуальных частей щеточного модуля и щеточной шлифовальной машины. Как таковой, щеточный модуль обычно изготавливают из штампованного алюминия или пластмассы. В принципе, возможно изготовление модуля бесконечной длины, который затем может быть нарезан согласно заданным условиям. Держатель абразивного полотна может быть изготовлен из недорогого металла или пластмассы, и его срок службы ограничен при любых обстоятельствах. Как упомянуто выше, абразивное полотно может быть закреплено только зажимом между откидными створками 16, 17, но в качестве варианта возможно нанесение клея между абразивным полотном 9 и створками 16, 17. В оптимально варианте использование клея может сочетаться с зажимом.

Щетина может быть натуральной или искусственной. Наилучшее качество шлифования достигается при использовании натуральных волокон сизаль. Волокно сизаль относительно дорого, и настоящее изобретение представляет интерес в случае использования таких волокон, поскольку оно предусматривает возможность замены ими абразивного полотна.

В заключение, изобретение также охватывает применение абразивного полотна в щеточных шлифовальных машинах, в которых не используются свободные щеточные модули, а щетина неподвижно закреплена непосредственно в цилиндре шлифовальной машины. В этом случае цилиндры снабжены рядами щетины, между которыми установлены съемным образом ряды абразивного полотна. Абразивное полотно и цилиндр имеют комплементарные механические средства соединения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Щеточный модуль (6) для ротационной щеточной шлифовальной машины, содержащий вытянутое основание (7); по меньшей мере одно абразивное полотно (9), выступающее от основания (7); и щетину (8), выступающую от основания (7), по существу, в том же направлении, что и абразивное полотно (9), причем основание (7) снабжено образованной внутренней выточкой продольной направляющей (13), а абразивное полотно (9) снабжено на своей кромке выступающим буртиком (15), который выполнен комплементарным направляющей (13), при этом направляющая (13) и выступающий буртик (15) образуют комплементарные механические средства соединения для установки съемным образом абразивного полотна (9) на основании (7), отличающийся тем, что выступающий буртик (15) выполнен на держателе (14), содержащем две откидные створки (16, 17), между которыми установлена кромка абразивного полотна (9).
2. Щеточный модуль по п.1, отличающийся тем, что держатель (14) изготовлен из металла.
3. Щеточный модуль по п.1, отличающийся тем, что держатель (14) изготовлен из пластмассы.
4. Щеточный модуль по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что кромка абразивного полотна плотно зажата между откидными створками держателя.
5. Щеточный модуль по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что кромка абразивного полотна вклеена между откидными створками держателя.
6. Щеточный модуль по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что щетина (8) жестко закреплена в основании (7).
7. Щеточный модуль по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что он содержит соединительную часть (12) для соединения по меньшей с мере одной ступицей (101) в щеточной шлифовальной машине, причем соединительная часть (12) выступает от основания (7) в направлении, противоположном направлению абразивного полотна (9) и щетины (8).

- 4 007294
8. Применение абразивного полотна (9) в ротационной щеточной шлифовальной машине, содержащей по меньшей мере один цилиндр с рядами радиально выступающей щетины (8) и рядами образованных внутренней выточкой продольных направляющих (13), расположенных между рядами щетины и выполненных комплементарными выступающему буртику (15) на кромке абразивного полотна (9), причем направляющие (13) и выступающий буртик (15) образуют комплементарные механические средства соединения для установки съемным образом абразивного полотна (9) на щеточной шлифовальной машине, при этом выступающий буртик (15) выполнен на держателе (14), содержащем две откидные створки (16, 17), между которыми установлена кромка абразивного полотна (9).
9. Применение по п.8, отличающееся тем, что цилиндр содержит ступицу (101) с множеством канавок (105), образованных внутренней выточкой и проходящих в осевом направлении, в которых установлены щеточные модули (6), охарактеризованные в одном из пп.1-7.
10. Применение по п.9, отличающееся тем, что по меньшей мере на одном конце щеточной шлифовальной машины предусмотрена съемная торцевая пластина (10), радиально выходящая за пределы канавок (105) в ступице (101).
11. Применение по п.10, отличающееся тем, что торцевая пластина (10) снабжена делительными пазами (18), совмещаемыми поворотом торцевой пластины (10) с комплементарными средствами соединения между щеточным модулем (6) и абразивным полотном (9).