EA031305B1

EA031305B1 - Шлифовальный станок, в том числе для шлифования криволинейных поверхностей

Info

Publication number: EA031305B1
Application number: EA201591479A
Authority: EA
Inventors: Петр Фронек
Original assignee: Петр Фронек
Priority date: 2013-02-15
Filing date: 2014-02-17
Publication date: 2018-12-28
Also published as: CZ2013107A3; EP2956273B1; HK1211901A1; US9833871B2; WO2014124614A1; MX2015010552A; AU2014218286A1; AU2014218286B2; CA2900086C; CA2900086A1; EP2956273A1; CN105073340B; ES2716466T3; MX366374B; CN105073340A; EA201591479A1; US20150367476A1

Abstract

Шлифовальный станок, в том числе для шлифования криволинейных поверхностей, включает удлиненный корпус (1, 17), к которому подвижно прикреплена шлифовальная пластина, и силовой блок для приведения подвижной шлифовальной пластины в действие, чтобы обеспечить ее шлифовальное движение, отличающийся тем, что по меньшей мере два подвижных балансира (9, 20) прикреплены к корпусу (1, 17) на некотором расстоянии друг от друга, причем балансиры имеют два противоположных конца, и гибкая шлифовальная пластина прикреплена к упомянутым концам на гибких соединительных элементах (10, 21), чтобы придавать гибкой шлифовальной пластине относительное и определенное линейное или эпициклическое движение относительно корпуса (1, 17).

Description

Изобретение относится к ручным и механизированным шлифовальным станкам для шлифования больших плоскостей или выпуклых или вогнутых криволинейных поверхностей.

Описание уровня техники

Для шлифования большой плоскости или площадей с разными изгибами используют большое число разных шлифовальных или полировальных станков, которые подразделяются либо по механизму привода (пневматический, электрический) или по принципу действия (прямой, ленточный, вращательный, вращательный - эксцентриковый или вибрационный). Все эти типы шлифовальных станков проявляют существенные недостатки при шлифовании больших и криволинейных площадей, существенные недостатки из-за размера и недостаточной гибкости их шлифовальной поверхности, которая не может приспособиться к любому изгибу на поверхности шлифования, и из-за шлифования нежелательных областей или отверстий, что может произойти из-за невнимательности оператора. Эти недостатки устранены в патентной заявке № WO 2009000219, в которой шлифовальный сегмент представлен одним легким гибким лезвием, которое прижимают к обрабатываемой поверхности с помощью гибкой прижимной пластины. Снизу это гибкое лезвие снабжено шлифовальным материалом, который движется между прижимной пластиной и обрабатываемой поверхностью так, что он постепенно принимает параметры изгиба, который имеет прижимное лезвие. Равномерно распределенная прижимная сила обеспечивается посредством системы рычажных штанг. Однако несмотря на многочисленные преимущества этого технического решения, оно имеет несколько принципиальных недостатков. Один из них заключается в том, что гибкое лезвие, прижимаемое к обрабатываемой поверхности прижимной пластиной, встречает значительное сопротивление, так что необходимо использовать механизм привода и механизм трансмиссии подходящей конструкции не только в смысле требуемой мощности, но и в смысле величины требуемого момента. Приводные механизмы являются очень объемными и потребляют много электроэнергии или сжатого воздуха. Еще один недостаток заключается в постоянном взаимном износе прижимной пластины и гибких лезвий. Третий существенный недостаток заключается в недостаточной жесткости на кручение шлифовальных станков такой конструкции, так что шлифование криволинейных поверхностей возможно только при параллельном или расположении к оси кривизны обрабатываемой поверхности или поперечно ей.

Раскрытие изобретения

Вышеуказанные недостатки устранены или, по меньшей мере, значительно уменьшены шлифовальным станком для шлифования большой плоскости, в том числе для шлифования площадей с криволинейной поверхностью, который согласно настоящему изобретению имеет гибкую шлифовальную пластину, прикрепленную к корпусу шлифовального станка посредством по меньшей мере двух балансиров. Таким образом, подобно документу WO 22009000219 прижимная сила шлифовальной пластины, по существу, равномерно распределена по обрабатываемой поверхности, тогда как согласно настоящему изобретению гибкая шлифовальная пластина прикреплена к концам балансиров посредством гибких соединительных элементов и соединена с механизмом привода, вызывающим вибрацию гибкой шлифовальной пластины посредством вала, снабженного эксцентричным шарниром, позволяющим преобразовывать вращательное движение приводного механизма в поступательное линейное или эпициклическое движение гибкой полировочной поверхности, т.е. в движение, совершаемое шлифовальной пластиной при шлифовании поверхности; тогда как приводной механизм гибкой шлифовальной пластины рассчитан на обеспечение изменения относительного расстояния между гибкой шлифовальной пластиной и корпусом шлифовального станка, причем такое изменение обеспечивается из-за требуемого изгибания шлифовальной пластины, т.е. согласно ее деформации, когда она адаптируется к форме обрабатываемой поверхности. Согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения балансиры снабжены рычагами, выступающими на двух противоположных концах из места крепления балансира, при этом на конце каждого рычага балансира расположен гибкий соединительный элемент, который соединяет шлифовальную пластину с балансиром. Балансиры расположены так, чтобы обеспечивать поворотное движение по отношению к корпусу шлифовального станка. Более предпочтительно балансиры прикреплены к шарнирным пальцам, при этом поворотное движение обеспечивается особенно в продольном направлении гибкой шлифовальной пластины, что позволяет ей адаптироваться к форме обрабатываемой поверхности.

Гибкие соединительные элементы предпочтительно выполнены в форме сайлент-блоков, но также могут быть выполнены в форме пружин или подобных им деталей, которые позволяют равномерно распределять силу прижима гибкой шлифовальной пластины, а также обеспечивают ее адаптацию/пластичность к обрабатываемой поверхности. Адаптация формы гибкой шлифовальной пластины осуществляется предпочтительно не только в радиальном, но и в диагональном направлении изгиба обрабатываемой поверхности. В одном варианте осуществления шлифовального станка согласно изобретению с жестко установленным приводным устройством крепление гибкой шлифовальной пластины посредством гибких соединительных элементов учитывает окончание преобразования движения приводного устройства на гибкой шлифовальной поверхности.

Для целей настоящего изобретения термин гибкая шлифовальная пластина также включает в себя

- 1 031305 вариант осуществления шлифовальной пластины, состоящей из нескольких, например двух или больше, отдельных шлифовальных сегментов. В случае примера варианта осуществления, показанного на фиг. 2, приводное устройство расположено непосредственно на базовой пластине, а гибкая шлифовальная пластина, в этом случае сегменты пластины, образующие гибкую шлифовальную пластину, прикреплена к основной пластине посредством гибких соединительных элементов, в данном случае предпочтительно являющихся сайлент-блоками, позволяющими шлифовальным сегментам вибрировать относительно базовой пластины, как в предыдущем случае.

Сама базовая пластина прижимается к обрабатываемой поверхности посредством балансиров, позволяющих изменять форму инструмента согласно кривизне обрабатываемой поверхности, а также частичного крутильного изгиба, по существу, независимо от промежуточной деформации шлифовальной пластины и ее положения относительно корпуса шлифовального станка. В этом примере варианта осуществления настоящего изобретения, включающего силовой агрегат, жестко соединенный с корпусом шлифовального станка, такое относительное положение ограничено только крайними положениями шлицевого телескопического вала, который соединяет силовой агрегат с гибкой шлифовальной пластиной, а также предельной эластичностью гибких соединительных элементов. Такой вариант осуществления предпочтительно включает шлифовальную пластину, состоящую по меньшей мере из двух гибких шлифовальных элементов/лезвий, которые совершают относительное движение относительно корпуса шлифовального станка, а также базовой гибкой пластины. Гибкость и жесткость базовой пластины по большей части также ограничивает параметры кривизны шлифовальных сегментов.

Описанная выше схема расположения позволяет использовать конструкцию инструмента, по существу, любой длины с некоторым числом шлифовальных сегментов. Для привода таких шлифовальных сегментов можно предпочтительно использовать несколько независимых силовых агрегатов, каждый из которых приводит в действие один шлифовальный сегмент. Возможно, чтобы один силовой агрегат приводил в действие два или больше шлифовальных сегмента, при этом привод отдельных сегментов можно осуществлять посредством гибких валов и т.д.

Как сказано выше, для приведения в действие шлифовальных пластин или, возможно, шлифовальных сегментов шлифовального станка согласно настоящему изобретению можно использовать любой подходящий силовой агрегат, используемый для ручного инструмента. То есть помимо электродвигателей можно использовать также пневмодвигатели и подобные силовые агрегаты.

Краткое описание чертежей

Предмет изобретения будет более понятен с помощью чертежей, на которых:

на фиг. 1 показаны основные детали шлифовального станка согласно изобретению на примере варианта осуществления с цельной шлифовальной пластиной;

на фиг. 2 показаны основные детали шлифовального станка с шлифовальной пластиной, состоящей из двух шлифовальных элементов; и на фиг. 3 показана деталь соединения базовой гибкой пластины и гибкого подвижного сегмента в разрезе A-A с фиг. 2.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

Пример 1.

Шлифовальный станок для шлифования криволинейных поверхностей согласно фиг. 1 выполнен с корпусом 1 шлифовального станка, имеющим размещенный на нем силовой блок 6. Силовой блок 6 в данном примере является электродвигателем, имеющим блок угловой трансмиссии 4, который установлен на кожухе подшипника 3 с телескопическим шлицевым валом 11. Шлицевой вал 11 позволяет передавать момент от силового блока на шлифовальную пластину 14 даже при разных изгибах шлифовальной пластины 14 из-за ее адаптации к форме обрабатываемой поверхности. Шлицевой вал 11 снабжен на конце эксцентричным шарниром, при этом расстояние его смещения от продольной оси шлицевого вала придает относительное движение, т.е. колебания, выполняемые шлифовальной пластиной 14 относительно корпуса 1 шлифовального станка. Шарнир расположен в кожухе подшипника 12, который жестко соединен с шлифовальной пластиной 14. Шлифовальная пластина 14 прикреплена к корпусу 1 шлифовального станка посредством четырех пар гибких соединительных элементов 10, в данном примере также сформированных сайлент-блоком, и посредством балансиров 9, шарнирно установленных на пальцы

7. Гибкие соединительные элементы 10 обеспечивают равномерное распределение давления шлифовальной пластины на обрабатываемую поверхность и частичную крутильную деформацию и гибкую адаптацию шлифовальной пластины 14 к обрабатываемой поверхности. Если потребуется зафиксировать форму шлифовальной пластины 14, можно зафиксировать положение балансиров 9 относительно корпуса 1 шлифовального станка посредством подходящих фиксаторов или, возможно, посредством поперечных выемок и т.д.

В одном предпочтительном варианте осуществления шлифовального станка согласно изобретению шлифовальная пластина 14 снабжена калиброванными отверстиями, позволяющими отводить пыль при обработке. Устройство системы отведения включает шлифовальную пластину 14, снабженную покрывающей пластиной 13 с уплотнением 16. Покрывающая пластина 13 соединена с рукавом 8, расположенным так, чтобы позволить подсоединять устройство отведения, помещаемое на балансир 9, через гибкий

- 2 031305 мешок 15. После подсоединения устройства отведения между шлифовальной пластиной 14 и покрывающей пластиной 13 создается разрежение, которое удаляет материал, снимаемый при шлифовании.

Для того чтобы уменьшить вибрацию, шлифовальный станок оборудован противовесом 5. Шлицевой вал 11 с противовесом 5 может быть закрыт гибким рукавом, чтобы обеспечить уплотнение от пыли, а также покрытие безопасности упомянутого противовеса 5.

Пример 2.

Шлифовальный станок для шлифования криволинейных поверхностей согласно фиг. 2 в принципе подобен шлифовальному станку с фиг. 1. Различие между ними заключается в том, что шлифовальная пластина в данном варианте осуществления выполнена из гибкой базовой пластины 26 и гибких шлифовальных сегментов (лезвий) 23, 25. Таким параметры как гибкость и жесткость инструмента определяются в данном варианте осуществления гибкой базовой пластиной 26, а не шлифовальной пластиной как в варианте осуществления с фиг. 1. Само шлифование осуществляют два гибких шлифовальных сегмента 23, 25, которые прикреплены к гибкой базовой пластине 26 посредством гибких соединительных элементов 21, 22 и скоб 28. Гибкие соединительные элементы на фиг. 2 также выполнены как сайлент-блоки. Каждый из шлифовальных сегментов 23, 25 соединен с гибкой базовой пластиной 26 четырьмя скобами 28, расположенными равномерно по длине шлифовальной пластины, и четырьмя парами гибких соединительных элементов 21. Эти гибкие соединительные элементы 21 удерживают шлифовальные элементы 23, 25 на относительно постоянном расстоянии от базовой пластины 26 независимо от ее деформации (изгиба). Разработанное таким образом крепление, в котором использованы гибкие соединительные элементы, сайлент-блоки в данном примере, позволяет шлифовальным сегментам двигаться относительно гибкий базовой пластины 26, подобно варианту осуществления с фиг. 1. Каждый из этих шлифовальных сегментов 23, 25 приводится в действие самостоятельно силовым блоком 19, снабженным валом с эксцентричным шарниром, чтобы преобразовывать вращательное движение силового блока в скользящее линейное или эпициклическое движение каждого шлифовального сегмента 23, 25. Упомянутые силовые блоки жестко соединены с гибкой базовой пластиной 26. Базовая пластина 26 в этом варианте осуществления выполняет функцию корпуса 1 шлифовального станка с фиг. 1, поскольку она соединена с корпусом 17 шлифовального станка и не совершает шлифовальных движений относительно корпуса 17. Силовой блок 19 может быть представлен, например, отдельным двигателем, как показано на фиг. 2, но также может быть представлен блоком трансмиссии, который приводится в действие гибким валом или карданным валом от одного центрального двигателя, и т.д. В случае использования блоков трансмиссии предпочтительно взаимно синхронизировать их движения, чтобы шлифовальные пластины двигались друг против друга. Это особенно предпочтительно в случае четного числа шлифовальных сегментов. Гибкая базовая пластина 26 оборудована такой же системой равномерного распределения силы на обрабатываемой поверхности, как в случае варианта осуществления с фиг. 1, в которой использованы балансиры 20, соединенные с гибкой базовой пластиной 26 посредством сайлент-блоков 22. Балансиры 20 соединены с корпусом 17 шлифовального станка посредством шарниров, позволяющих балансирам 20 совершать поворотные движения относительно корпуса 17. Гибкая базовая пластина 26 может быть с выгодой использована для отведения пыли при шлифовании. Гибкая базовая пластина перекрывает гибкий шлифовальные сегменты на каждой своей стороне. К нависающему концу прикреплен уплотнительный профиль 27, доходящий до обрабатываемой поверхности, чем создается замкнутое пространство, достаточно правильно прикрепить устройство отведения к гибкой базовой пластине 26. Можно зафиксировать положение балансиров 20 относительно корпуса 17, этим фиксируя соответственную плоскость или изгибный диаметр, как в случае примера 1. Техническое решение согласно фиг. 2 позволяет использовать, по существу, любое число гибких шлифовальных сегментов. Поэтому возможна конструкция инструмента практически любой длины.

Реализация силового блока на фиг. 1 и 2 приведена только как пример, и можно объединить их в зависимости от требований. Это означает, что любая реализация связана только с соответственным вариантом осуществления шлифовального станка. Таким образом, можно использовать в варианте осуществления шлифовального станка с фиг. 1 аналогичный вариант осуществления шлифовальной пластины с фиг. 2 и т.д.

Промышленная применимость.

Конструкция шлифовального станка согласно изобретению может быть использована в новых типах шлифовальных станков или машин для шлифования разных типов криволинейных поверхностей во всех областях промышленности.

Перечень ссылочных номеров.

- корпус шлифовального станка,

- хват/рукоять,

- кожух подшипника,

- блок трансмиссии,

- противовес,

- силовой блок,

- шарнир,

- 3 031305

- рукав для отведения пыли,

- балансир,

- гибкий соединительный элемент,

- шлицевой вал с эксцентричным шарниром,

- кожух подшипника,

- покрывающая пластина,

- гибкая шлифовальная пластина,

- сильфон системы отведения пыли,

- эластомерное уплотнение,

- корпус шлифовального станка,

- хват/рукоять,

- силовой блок,

- балансир,

- гибкий соединительный элемент,

- гибкий шлифовальный сегмент A,

- вал с эксцентричным шарниром,

- гибкий шлифовальный сегмент B,

- гибкая базовая пластина,

- уплотнение,

- скоба гибких соединительных элементов,

- винт,

- прокладка.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Шлифовальный станок, в том числе для шлифования криволинейных поверхностей, включающий удлиненный корпус (1, 17), гибкую шлифовальную пластину (14) и силовой блок (19), выполненный с возможностью приведения гибкой шлифовальной пластины (14) в действие для обеспечения ее шлифовального движения, причем гибкая шлифовальная пластина (14) подвижно соединена с корпусом (1, 17) посредством прикрепленных к корпусу на некотором расстоянии друг от друга по меньшей мере двух подвижных балансиров (9, 20), каждый из которых имеет два противоположных конца, к каждому из упомянутых концов прикреплены гибкие соединительные элементы (10, 21), к которым прикреплена гибкая шлифовальная пластина (14) с обеспечением возможности равномерного распределения силы прижима гибкой шлифовальной пластины, адаптации/пластичности шлифовальной пластины к обрабатываемой поверхности и придания гибкой шлифовальной пластине относительного и определенного линейного или эпициклического движения относительно корпуса (1, 17) при приведении в действие силовым блоком, и причем присоединение гибкой шлифовальной пластины (14) к силовому блоку (19) выполнено посредством приводного механизма, обеспечивающего возможность изменения относительного расстояния между гибкой шлифовальной пластиной (14) и корпусом шлифовального станка (1).

2 3 4 5 6 7 8

2. Шлифовальный станок по п.1, отличающийся тем, что каждый балансир (9, 20) подвижно прикреплен посредством шарнира (7) к корпусу (1), и тем, что два гибких соединительных элемента (10, 21) закреплены на каждом противоположном конце каждого из балансиров (9, 20), указанные гибкие соединительные элементы (10, 21) соединяют гибкую шлифовальную пластину (14) с балансирами (9, 20), чтобы обеспечивать продольную гибкость шлифовальной пластины к кривизне обрабатываемой поверхности, и причем упомянутое гибкое соединение шлифовальной пластины (14) позволяет шлифовальной пластине совершать шлифовальное движение относительно корпуса (1), когда она приводится в действие силовым блоком, независимо от деформации шлифовальной пластины и ее положения относительно корпуса (1).

3. Шлифовальный станок по п.1 или 2, отличающийся тем, что приводным механизмом, соединяющим шлифовальную пластину (14) с силовым блоком, является шлицевой вал (11), имеющий переменную длину, причем упомянутый вал (11) снабжен на его конце эксцентрично установленным шарниром, вращающимся в кожухе подшипника (12), при этом расстояние смещения шарнира определяет величину и направление движения шлифовальной пластины относительно корпуса (1).

- 4 031305 покрывающей пластиной (13) образовано пространство, причем упомянутое пространство соединено с рукавом (8) для отведения материала, снимаемого при шлифовании, при этом шлифовальная пластина (14) снабжена отверстиями для отведения материала, снимаемого при шлифовании, по рукаву (8).

7. Шлифовальный станок по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что гибкая шлифовальная пластина (14) включает гибкую базовую пластину (26) и по меньшей мере два гибких шлифовальных сегмента (23, 25), расположенных параллельно упомянутой базовой пластине, причем упомянутые гибкие шлифовальные сегменты приводятся в действие для совершения относительного момента по отношению к корпусу и базовой пластине.

8. Шлифовальный станок по п.7, отличающийся тем, что шлифовальные сегменты (23, 25) соединены с базовой пластиной посредством гибких соединительных элементов, соединенных по меньшей мере с тремя скобами (28).

9. Шлифовальный станок по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что гибкий соединительный элемент является сайлент-блоком.

4. Шлифовальный станок по п.3, отличающийся тем, что шлицевой вал (11) переменной длины снабжен на его конце противовесом (5), чтобы устранять силы инерции шлифовальной пластины, а также вибрации, создаваемые упомянутыми силами в корпусе (1).

5. Шлифовальный станок по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что содержит гибкую покрывающую пластину (13), расположенную параллельно шлифовальной пластине (14), и эластичное уплотнение (16), расположенное между ними так, чтобы связывать их между собой и/или обеспечивать герметизацию между ними.

6. Шлифовальный станок по п.5, отличающийся тем, что между шлифовальной пластиной (14) и

7 10 11 12 10 13 14 15 30 16

Фиг. 1