FI102506B - Vastinpintajärjestely harjakiekon valmistukseen - Google Patents

Description

102506

Vastinpintajärjestely harjakiekon valmistukseen

Keksinnön kohteena on vastinpintajärjestely harja-5 kiekon valmistukseen, joka harjakiekko on tarkoitettu erityisesti yhdessä useamman vastaavan harjakiekon kanssa harjakoneessa pituusakselin ympäri pyörivänä harjana käytettäväksi. Harjakiekko koostuu sopivimmin muovipohjaisesta materiaalista yhdysrakenteisiksi 10 valmistetuista harjasosasta ja harjasosan muodostavat radiaalisuuntaiset harjakset yhdistävästä kehämäisestä kantaosasta, johon on järjestetty ainakin pidätyseli-met harjakiekon kiertymisen estämiseksi sen ollessa muiden har jakiekkojen kanssa pituussuunnassa peräkkäin 15 harjakoneen harjarungolle paikalleen asennettuna.

Harjakiekko on muokattu lopulliseen muotoonsa puris-tusmuottijärjestelyn avulla, jolloin pidätyselimet on muodostettu samassa yhteydessä kantaosaa puristusmuot-tijärjestelyyn puristettaessa puristusmuottijärjeste-20 lyssä olevan vastinpintajärjestelyn avulla, puristuk sen yhteydessä kantaosasta siihen kulkeutuvan materiaalin muodostaessa mainitut pidätyselimet.

Edellä esitetyn tyyppisiä harjakiekkoja käytetään 25 harjojen muodostamiseksi mitä erilaisimmissa la- : : kaisulaitteissa ja harjauskoneissa. Tänä päivänä .;· käytetyt harjakiekot käsittävät yleensä kehämäisen eli

* * * * V

. .· harjaksia vastaan kohtisuorassa suunnassa katsottuna • · #·.· ympyrärenkaan muotoiseksi taivutetun kantaosan, joka • · » 30 on valmistettu yleensä ohuesta, esim. n. 1 mm paksui sesta pellistä, jonka sisään harjakset on kiinnitetty esim. sopivalla jähmettyvällä kiinnitysmassalla. Tämän tyyppiset harjakiekot ovat.

• · 35 Tälläiset osittain metallirakenteiset harjakiekot pyrkivät erityisesti pakkasella hajoamaan, mikä johtuu harjasten jäykistymisestä. Tällöin ne avaavat harja-•· kiekossa harjasosaa tukevaa kantapeltiä jostakin 2 102506 kohtaa, jolloin harjakiekosta pääsee irtoamaan harjas-palasia isompina tai pienempinä osina. Lisäksi edellä mainitun tyyppisiin metallikantaisiin ja muoviharjak-sisiin harjakiekkoihin liittyy se ongelma, että niiden 5 uudelleenkäyttö on käytännössä mahdotonta, koska peltikannan irrottaminen harjaksista ei ole käytännössä taloudellisesti perusteltua. Näin ollen esitetyn tyyppiset harjakiekot poistetaan käytännössä kokonaisuudessaan kaatopaikalle, mikä on luonnollisesti 10 merkittävä jäteongelma. Lisäksi edellä esitetyn tyyppisiä harjakiekkoja käytettäessä joudutaan varsinaisessa harjauslaitteessa käyttämään sangen tukevia tukirakenteita, kuten metallirakenteisia välirenkaita, kiinnitysrenkaita jne., mistä syystä tämän tyyppisillä 15 harjakiekoilla koottu harja tulee suhteettoman kal liiksi .

Toisaalta suomalaisesta patentista nro 87977 on aikaisemmin tunnettu harjaelementti, joka on valmis-20 tettu kauttaaltaan muovipohjäisestä materiaalista.

Kyseisen patentin mukaisia ratkaisuja valmistettaessa joudutaan kutakin valmistettavaa harjakiekkotyyppiä varten valmistamaan omat muottinsa, joissa on kulloiseenkin käyttökohteeseen sopivat pidätyselimet. Tässä 25 yhteydessä on tavanomaista, että erilaisissa harjaus- ; ; laitteissa on toisistaan poikkeavat pidätys järjestelyt *:* harjakiekon pyörimisen estämiseksi, minkä vuoksi j edellä esitetyn tyyppisellä menetelmällä valmistettu- • · · jen har jakiekkojen valmistus tulee suhteettoman 30 kalliiksi. Tämä johtuu siitä, että kutakin valmistet- , ,·. tavaa har jakiekkotyyppiä varten joudutaan valmistamaan • · · erilaiset muotit esim. siitä huolimatta, että ainoas-• · · r • · · *. taan harjakiekkojen pidätysjärjestelyt poikkeavat "; · toisistaan. Lisäksi yllämainitussa patentissa kuvatul- ' 35 la menetelmällä valmistetut harjaelementit ovat perinteisen mallin mukaisesti tasomaisia, mistä syystä harjasten kulumisen myötä harjakiekoista muodostuvan harjan harjastus tulee harjan pituussuunnassa epäjat- 3 102506 kuvaksi erityisesti harjakiekkojen liitoskohdissa. Tästä syystä harja ei pysty täyttämään tietyissä käyttötarkoituksissa asetettuja tavanomaisia vaatimuksia kovinkaan pitkään, koska harjattava materiaali 5 pääsee kulkemaan näistä kohdista harjan läpi harjaksia koskettamatta, minkä vuoksi harja on purettava ja sen harjakiekot vaihdettava.

Tämän keksinnön mukaisella vastinpintajär jestelyllä on 10 tarkoituksena saada aikaan ratkaiseva parannus harja- kiekon valmistukseen erityisesti edellä esitettyjen ongelmien osalta ja siten kohottaa oleellisesti alalla vallitsevaa tekniikan tasoa. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle vastinpintajär-15 jestelylle on pääasiassa tunnusomaista se, että vastinpintajärjestely on järjestetty puristusmuotti-järjestelyyn erillisesti kiinnitetyksi kokonaisuudeksi, erityisesti pidätyselimiltään erilaisten harja-kiekkojen valmistamiseksi vastinpintajärjestelyä 20 vaihtamalla muilta osin oleellisesti samaa puristus- muotti järjestelyä käyttämällä.

Keksinnön mukaisen vastinpintajärjestelyn tärkeimpinä etuina voidaan mainita sen konstruktion ja käytön 25 yksinkertaisuus ja toimintavarmuus. Keksinnön ansiosta : : : on mahdollista valmistaa valmistuskustannuksiltaan ··♦ nykyisiä merkittävästi edullisempia har jakiekko ja ···· j erityisesti siitä syystä, että on mahdollista käyttää samaa puristusmuottijär jestelyä ainoastaan vaihtamalla 30 siinä olevaa vastinpintajärjestelyä haluttaessa valmistaa pidätyselimiltään erilaisia harjakiekkoja.

« « · l" Tässä yhteydessä on mahdollista käyttää erittäin • · » **] yksinkertaisia järjestelyjä, esim. toisessa puristus- • : muotissa oleellisesti pidätyselimien kohdalla olevaa : 35 yksittäistä vaihtovastinpalaa. Toisaalta on myös mahdollista käyttää toiseen puristusmuottiin kiinnitettävää yhtenäistä levyä tai esim. ympyrärengasta. Lisäksi keksintö eliminoi tarvetta varastoida ylimää- 4 102506 räisiä varamuotteja, koska keksinnön ansiosta on periaatteessa mahdollista varastoida kutakin harja-kiekon halkaisijakokoa kohden ainoastaan yhtä perus-muottijärjestelyä. Keksinnön mukaista vastinpinta-5 järjestelyä on edelleen edullista hyödyntää erityises ti harjakiekon yhteydessä, jonka harjasosan radiaa-lisuuntaisen ulkokehän kosketuskohdan paikka on järjestetty oleellisesti harjakiekon koko leveydeltä muuttuvaksi, harjakoneen pituussuunnassa oleellisesti 10 katkeamattoman harjaskosketuksen harjattavaan kohtee seen ylläpitämiseksi jatkuvasti harjasten pituudesta riippumatta, harjan muodostavien harjakiekkojen pyöriessä pituusakselin ympäri. Tämän ansiosta kyseisen harjakiekon harjaustulos pysyy harjausvaikutuksen 15 kannalta optimaalisena harjasten kulumisesta huolimat ta huomattavasti pitempään kuin nykyisillä tasomaisilla harjoilla eli periaatteessa harjasten loppuun asti.

Keksinnön mukaisen vastinpintajärjestelyn edullisia 20 sovellutuksia on esitetty vastinpintajärjestelyyn kohdistuvissa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Seuraavassa selityksessä keksintöä on kuvattu tarkemmin oheisiin piirustuksiin viittaamalla, joissa 25 : ;: kuvat la ja Ib ··· esittävät leikattua sivukuvantoa tavanomai- • · · · x sista harjakiekoista muodostuvasta harjasta « · · ;·;·. jonkin verran käytettynä a ja erittäin käy- 30 tettynä b, * • · · • · · !*'. kuva 2 esittää erästä edullista harjaskiekkoa pers- • · · *, pektiivikuvantona, « . 35 kuva 3 esittää kuvan 2 mukaisen harjakiekon valmis- : tusta pituussuunnassa katsottuna, ja 102506

D

kuvat 4a ja 4b esittävät eräitä edullisia keksinnön mukaisia vastinpintajärjestelyvaihtoehtoja.

5 Keksinnön kohteena on vastinpintajärjestely harja- kiekon valmistukseen, joka harjakiekko on tarkoitettu erityisesti yhdessä useamman vastaavan harjakiekon kanssa harjakoneessa pituusakselin s ympäri pyörivänä w harjana käytettäväksi. Harjakiekko koostuu edulli-10 sesti muovipohjaisesta materiaalista yhdysrakenteisik- si valmistetuista harjasosasta 1 ja harjasosan 1 muodostavat radiaalisuuntaiset r harjakset la yhdistävästä kehämäisestä kantaosasta 2, johon on järjestetty ainakin pidätyselimet 3 harjakiekon kiertymisen 15 estämiseksi sen ollessa muiden harjakiekkojen kanssa

pituussuunnassa s peräkkäin harjakoneen harjarungolle paikalleen asennettuna. Harjakiekko on muokattu lopulliseen muotoonsa puristusmuottijärjestelyn X avulla, jolloin pidätyselimet 3 on muodostettu samassa 20 yhteydessä kantaosaa 2 puristusmuottijärjestelyyn X

puristettaessa puristusmuottijärjestelyssä X olevan vastinpintajärjestelyn 4 avulla, puristuksen yhteydessä kantaosasta 2 siihen kulkeutuvan materiaalin muodostaessa mainitut pidätyselimet 3. Vastinpintajär-25 jestely 4 on järjestetty puristusmuottijärjestelyyn X

• :'· erillisesti kiinnitetyksi kokonaisuudeksi, erityisesti pidätyselimiltään 3 erilaisten harjakiekkojen valmis- »·«* . .· tamiseksi vastinpintajärjestelyä 4 vaihtamallä muilta • ·

#*#· osin oleellisesti samaa puristusmuottijär jestelyä X

• · 30 käyttämällä.

Edellä esitettyä keksinnön periaatetta on kuvattu viitenumeroilla erityisesti kuvissa 3, 4a ja 4b, jotka : * esittävät eräitä edullisia keksinnön mukaisen vastin- 35 pintajärjestelyn sovellutuksia. Edelleen kuvissa 2 ja 3 esitetyissä edullisissa har jakiekoissa on hyödynnetty hakijan aikaisemman patenttihakemuksen FI 963433, "Harjakiekko", periaatteita, jolloin harjakiekon 6 102506 kantaosa 2, joka on järjestetty poikkileikkaukseltaan oleellisesti vakiona jatkuvaksi ja, johon harjasosa 1 on kiinnitetty keskeisesti, on järjestetty ainakin kahdesta kohtaa x sen perustasosta o sivusuuntaan, 5 edullisesti vakiona jatkuvalla aaltomuodolla ulottu vaksi. Edelleen edullisena sovellutuksena kuvaan 2 viitaten on kantaosa 2 järjestetty sen perustasosta o yhdelle puolelle sivusuuntaan sl ulottuvaksi ns. kolmiulotteista puristusmuottijärjestelyä X käyttämäl-10 lä. Tällöin puristusmuottijärjestelyn X kummatkin puristusmuotit Xl on järjestetty kantaosaa 2 ja harjasosaa 1 vasten olevilta pinnoiltaan edullisesti neljästä kohtaa x perustasosta o sivusuuntaan sl ulottuviksi.

15

Verrattaessa edellä esitetyn mukaisista har jakiekoista muodostuvaa harjaa ja sen toimintaa erityisesti kuvissa la ja Ib esitetyn mukaiseen tavanomaiseen harjaan, on nähtävissä, että edellä esitetyn tyyppistä 20 harjakiekkoa on mahdollista käyttää periaatteessa niin pitkään, kun sen harjaksilla on vielä todettavissa riittävä har jausvaikutus. Tavanomaisten har jakiekkojen kokoonpanossa joudutaan periaatteessa käyttämään aina kuvissa la ja Ib esitetyn mukaisesti väliholkkeja 25 peräkkäisten harjakiekkojen välissä. Tämä korostaa • edelleen tavallisten tasomaisten harjakiekkojen .· puutteellista toimintaa siinä suhteessa, että harjan • » · « . .· ulkopinnan aikaansaama kosketuspinta muodostuu^erityi- • · * ,·,· sesti kuvaan Ib viitaten sangen nopeasti epäjatkuvaksi • · 30 harjasten kulumisen myötä. Esim. kuvassa Ib esitetyn mukainen harja ei olisi enää yleisimmissä käyttötarkoituksissa käyttökelpoinen ja kuvassa la esitetyn mukainenkin harja tietyissä vaativissa käyttökohteissa • · : ’ jo tyydyttävän rajamailla.

35

Edelleen edullisena keksinnön sovellutuksena on vastinpintajärjestely tarkoitettu erityisesti harja-•· kiekon valmistusta varten, joka käsittää pituussuun- 7 102506 nassa tarkasteltuna oleellisesti ympyrärenkaan muotoisen kantaosan 2, jolloin pidätyselimet 3 käsittävät ainakin yhden siinä olevan olakejärjestelyn 3a jaf jolloin harjasosa 1 ja kantaosa 2 on valmistettu 5 kauttaaltaan kierrätettävästä ja edullisesti oleelli sesti samasta valmistusmateriaalista, kuten polypropy-leenistä tai vastaavasta. Erityisesti kuvissa 3, 4a ja 4b esitettyihin sovellutuksiin viitaten on vastinpin-tajärjestely 4 kiinnitetty edullisesti puristusmuot-10 tijärjestelyn X alempaan puristusmuottiin Xl irrotet tavasta, edullisesti pikalukitusperiaatteella, kuten muotolukitus-, ruuviliitoksella 5 ja/tai vastaavasti.

Erityisesti kuvassa 3 esitettyyn edulliseen sovellu-15 tukseen viitaten on vastinpintajärjestely 4 muodostet tu puristusmuotissa Xl oleellisesti pidätyselimien 3 kohdalla olevalla vaihtovastinpalalla 4a. Edelleen edullisena sovellutuksena on vastinpintajärjestely 4 mahdollista järjestää puristusmuotissa Xl olevaksi 20 yhdeksi yhtenäiseksi, esim. radiaalisuunnassa r jatku vasti vasten kantaosaa 2 olevaksi vaihtovastinpinnak-si, jolloin kuvassa 4a mukaisesti se muodostuu yhtenäisestä ympyrärenkaasta 4a' ja kuvassa 4b esitetyn : mukaisesti esim. oleellisesti tasomaisesta vaihtovas- • ! 25 tinlevystä 4a".

< I r · * • · *;· On selvää, että keksintö ei rajoitu edellä esitettyi- ,1»» . .*. hin tai selitettyihin sovellutuksiin, vaan sitä * *» j'j-. voidaan keksinnön perusajatuksen puitteissa muunnella 30 hyvinkin huomattavasti. Tällöin on ensinnäkin mahdol- .f lista muodostaa edellä esitetyn tyyppiset harjakiekot • « · ;**, edellä esitettyä leveämmästä kantaosasta, johon on • » · X * kiinnitetty esim. yksi yhtenäinen spiraalimainen tai > • ' kaksi- tai useampipäisellä kierteytyksellä toteutettu . *35 harjastus. Toisaalta on mahdollista hyödyntää edellä . esitettyjä periaatteita käyttämällä piirustuksissa ! esitetyn tyyppisiä ratkaisuja, joissa kantaosa käsit tää vakiona jatkuvasta poikkileikkauksesta poiketen 8 102506 esim. pituussuunnassa polvekkeisen rakenteen. On myös mahdollista varustaa harjakiekot esim. niiden kanta-osien aksiaalisuuntaisilla sivupinnoilla olevilla, esim. uros-naaras -periaatteella toimivilla lisäpidä-5 tysjärjestelyillä, jolloin niitä varten on luonnolli sesti tarve omiin vastaaviin lisävastinpintajärjeste-lyihin. Luonnollisesti tässä yhteydessä on mahdollista hyödyntää mitä erilaisimpia materiaaleja, jolloin polypropyleeni on esitetty har jakiekkojen valmistusma-10 teriaaliksi ainoastaan esimerkinomaisesti yhtenä, käytännössä tosin erittäin hyvin soveltuvana vaihtoehtona.

« * ' · • # · 4 • «»I • 4 # · I t «

Iff· * « · iff · $ f 0 4 • · · f · · UI • 4 · i a ♦ » > » > ·

Claims (6)

9 102506 Patenttivaatimukset;

1. Vastinpintajärjestely harjakiekon valmistukseen, joka harjakiekko on tarkoitettu erityisesti 5 yhdessä useamman vastaavan harjakiekon kanssa harjako neessa pituusakselin (s) ympäri pyörivänä (w) harjana käytettäväksi ja, joka harjakiekko koostuu sopivimmin muovipohjaisesta materiaalista yhdysrakenteisiksi valmistetuista harjasosasta (1) ja harjasosan (1) 10 muodostavat radiaalisuuntaiset (r) harjakset (la) yhdistävästä kehämäisestä kantaosasta (2), johon on järjestetty ainakin pidätyselimet (3) harjakiekon kiertymisen estämiseksi sen ollessa muiden harjakiekko jen kanssa pituussuunnassa (s) peräkkäin harjakoneen 15 harjarungolle paikalleen asennettuna, joka harjakiekko on muokattu lopulliseen muotoonsa puristusmuottijärjestelyn (X) avulla, jolloin pidätyselimet (3) on muodostettu samassa yhteydessä kantaosaa (2) puristus-muotti jär jestelyyn (X) puristettaessa puristusmuotti-20 järjestelyssä (X) olevan vastinpintajärjestelyn avulla, puristuksen yhteydessä kantaosasta (2) siihen kulkeutuvan materiaalin muodostaessa mainitut pidätyselimet (3), tunnettu siitä, että vastinpintajärjestely (4) on järjestetty puristusmuottijärjestelyyn (X) 25 erillisesti kiinnitetyksi kokonaisuudeksi, erityisesti pidätyselimiltään (3) erilaisten harjakiekkojen ··· valmistamiseksi vastinpintajärjestelyä (4) vaihtamalla . .·. muilta osin oleellisesti samaa puristusmuottijärjeste- lyä (X) käyttämällä. 30

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vastinpintajär jestely harjakiekon valmistusta varten, joka harjakiekko käsittää pituussuunnassa tarkasteltuna • ” oleellisesti ympyrärenkaan muotoisen kantaosan (2), ·.* 35 jolloin pidätyselimet (3) käsittävät ainakin yhden siinä olevan olakejärjestelyn (3a) ja, jolloin har-jasosa (1) ja kantaosa (2) on valmistettu kauttaaltaan kierrätettävästä ja sopivimmin oleellisesti samasta 10 102506 valmistusmateriaalista, kuten polypropyleenistä tai vastaavasta, tunnettu siitä, että vastinpintajärjestely (4) on kiinnitetty sopivimmin puristusmuotti-järjestelyn (X) alempaan puristusmuottiin (Xl) irro-5 tettavasti, sopivimmin pikalukitusperiaatteella, kuten muotolukitus-, ruuviliitoksella (5) ja/tai vastaavasti.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen vastin- 10 pintajärjestely, tunnettu siitä, että vastinpinta- järjestely (4) on järjestetty puristusmuotissa (Xl) oleellisesti pidätyselimien (3) kohdalla olevalla vaihtovastinpalalla (4a).

4. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista 1-3 mukainen vastinpintajärjestely, tunnettu siitä, että vastinpintajärjestely (4) on järjestetty puristus-muotissa (Xl) olevaksi yhdeksi yhtenäiseksi, radiaa-lisuunnassa jatkuvasti vasten kantaosaa (2) olevaksi 20 vaihtovastinpinnaksi.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen vastinpinta- järjestely, tunnettu siitä, että vaihtovastinpinta on järjestetty pituussuunnassa (s) tarkasteltuna yhtenäi- 25 seksi ympyrärenkaaksi (4a1) tai vastaavaksi.

··· · 6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen vastinpinta- • · · ···· järjestely, tunnettu siitä, että vaihtovastinpinta on järjestetty yhtenäiseksi, oleellisesti tasomaista • · · : 30 puristusmuottipintaa vasten kiinnitettäväksi tasomai seksi rakenteeksi, kuten levyksi (4a"), laataksi tai : vastaavaksi. • · · • « · • · · • · · u 102506