FI108782B - Reunanhiomalaite rakenneosien reunojen pyöristämiseksi mekaanisesti - Google Patents

Description

! 108782

REUNANHIOMALAITE RAKENNEOSIEN REUNOJEN PYÖRISTÄMISEKSI MEKAANISESTI

5 Tämän keksinnön kohteena on reunanhiomalaite rakenneosien reunojen pyöristämiseksi mekaanisesti, jotka rakenneosat viedään mainitun reunanhiomalaitteen läpi, joka reunanhiomalaite käsittää päärungon, jossa on kulkusuuntaan nähden poikittaisia tukirullia joille rakenneosa on tuettu ja joiden 10 päällä sitä ajetaan eteenpäin.

Tämäntyyppinen reunanhiomalaite tunnetaan julkaisusta NL-9002175.

15 Keksinnön tarkoituksena on ollut aikaansaada kone rakenneosien, kuten valssiteräsosien ja -levyjen, reunojen pyöristämi-seen. Öljynporauslauttojen rakenteilta edellytetään nykyään, että teräsosien kaikilla reunoilla on ainakin 2 mm:n tai joskus suurempikin kaarevuussäde. Tämä vaatimus johtuu 20 kunnossapitoon ja ruostesuojaukseen liittyvistä näkökohdista. Tähän asti tämä pyöristys on tavallisesti suoritettu manuaalisesti kulmahioma- tai jyrsinkoneella.

Testit osoittavat, että periaate, jolle tämä reunanhiomalaite 25 perustuu, antaa erittäin hyvän laadun teräskappaleiden ·.'·· reunojen pyöristämisessä ja pitkälti ylittää tätänykyä | kulmahiomakoneilla saavutetun laadun.

! · · : Keksinnön mukaan on aikaansaatu sellainen tämän selityksen 30 johdanto-osassa kuvailtu reunanhiomalaite, jolle on tunnusomaista, että reunanhiomalaitteessä on vähintään yksi . hioma-aggregaatti, jossa on liikuteltava hiontaelementti, • ♦ ... mainitun hioma-aggregaatin ollessa kääntyväksi asennettu ·;·1 rungolle, sellaiselle akselille, joka on oleellisesti 35 samansuuntainen rakenneosan etenemisakselin kanssa, mainitun kääntöakselin sijaitessa rakenneosan ulkopuolella, että • t · hiontaelementin poikkileikkausprofiili on sovitettu • · · t • 1 2 108782 kääntöakselin sijaintiin ja reunan pyöristyksen kaarevuussäteeseen (r), että hiontaelementtiä puristetaan joustavasti tai kimmoisasti reunaa vasten ja että reunan-hiomalaite käsittää vertikaaliseen ja horisontaaliseen 5 asentoon sijoitettuja ohjausrullia rakenneosan ohjaamiseksi.

Tällainen rakenne merkitsee mm., että hiontaelementti kuluu tasaisesti koko poikittaiselta alaltaan, jolloin yksittäiselle hiontaelementille saadaan pitkä tehollinen käyttöikä ennen 10 vaihtamista.

Ajateltavissa on, että hioma-aggregaatti on moottorikäyttöisen hiontapyörän muodossa, jolla on ennakolta määrätty geometrisesti konfiguroitu pinta, mutta on osoittautunut 15 edulliseksi, että hioma-aggregaatti on hihnahiomakoneen muodossa, jossa hiontahihna juoksee kahden telan välillä ja niiden ympäri.

Vaikkei itse asiassa olekaan välttämätöntä omata useampia 20 kuin yksi hioma-aggregaatti kutakin reunanhiomalaitetta kohden, tällainen aggregaatti voi edullisesti olla asennettuna rakenneosan kumpaisellekin puolelle kahden reunan hiomiseksi samanaikaisesti.

25 Edullisesti voi ensimmäiseen hioma-aggregaattiin tai ensim- i mäiseen hioma-aggregaattipariin nähden alavirtaan olla ;· asennettuna kaksi muuta hioma-aggregaattia, yksi rakenneosan ;\· kumpaisellekin puolelle, vielä kahden muun reunan samanaikai- . .·. seen hiontaan yhdessä ajossa, kuten I- tai H-leikkauksen • · · 30 omaavien teräspalkkien reunojen hionnassa.

. Reunanhiomalaite voi edullisesti käsittää vertikaaliset ja [ horisontaaliset ohjausrullat rakenneosan ohjaamiseksi halli- ··’ tusti reunanhiomalaitteen läpi. Edullisesti hioma-aggregaatti 35 voi käsittää ilmasuutinvälineen ilman syöttämiseksi ja ilmatyynyn muodostamiseksi hioma-aggregaatin hiontakengän ja hiontahihnan välille kitkan vähentämiseksi ja/tai hiontahih- 3 108782 nan jäähdyttämiseksi.

On edullista, että kullakin hioma-aggregaatilla on itsenäinen voima- tai moottorikäyttö. Edelleen kutakin hiontakenkää 5 voidaan puristaa reunaa vasten tai nostaa tai laskea jollakin laitteella, kuten nestetoimisella sylinterillä, hiontapaineen säätämiseksi. Näin kyetään aikaansaamaan jousto tai tietty kimmoisuus rakenneosan reunoihin nähden niissä olevan epätasaisuuden vaikutusten vaimentamiseksi, samalla kun hionta-10 elementtiä syötetään' reunaa päin sitä mukaa, kuin metallia hioutuu pois.

Edullisesti kukin hioma-aggregaatti on nivelmekanismin ja nestekäyttöisen sylinterin avulla käännettävissä mainitulla 15 kääntöakselilla, jolloin aikaansaadaan eräänlainen heiluriliike .

Muita tavoitteita, piirteitä ja etuja ilmenee seuraavasta keksinnön tällä hetkellä parhaana pidetystä suoritusmuodosta, 20 joka on esitetty havainnollistamisen vuoksi keksintöä täten mitenkään rajoittamatta, oheisten piirrosten yhteydessä, joista: kuvio 1 on perspektiivinäkymä tämän keksinnön mukaisen 25 reunanhiomalaitteen suoritusmuodosta, jossa on neljä itsenäistä hioma-aggregaattia; kuvio 2A on kaaviomainen sivunäkymä kuvion 1 mukaisesta reu-nanhiomalaitteestä, jossa on etummainen hiontaosa 1 ja 3 0 takimmainen hiontaosa 2; • * X ; kuvio 2B on kaavamainen päätynäkymä kuvion 2A mukaisesta reu- ! nanhiomalaitteesta, jossa on hiontaosa 1 vasemmalla puolella ja hiontaosa 2 oikealla puolella; kuvio 3A esittää kaavamaisesti heiluriliikkeen hiontaosassa 1; 35 4 108782 kuvio 3B esittää kaavamaisesti heiluriliikkeen hiontaosassa 2; kuvio 4 on kaaviomainen sivunäkymä hioma-aggregaatissa ole-5 vasta hiontakengästä; kuvio 5 on päätynäkymä kuvion 4 mukaisesta hiontakengästä; kuviot 6A-6D esittävät kaavamaisesti hionta-alueen geometri-10 sen mallin ja heiluriliikkeen, jonka se suorittaa; ja

Kuvio 7 esittää materiaalia, joka hiotaan, r-.n keskiön ilmaistessa kohdan, jonne hioma-aggregaatin kääntöakselin sijoittamista tavallisesti pidettäisiin luonnollisena.

15

Kuvio 1 on perspektiivikuva keksinnön mukaisesta reunanhioma- laitteesta 20. Reunanhiomalaite 20 on rakennettu päärungolle 1, joka lepää lattiaa vasten. Mainitulle päärungolle 1 on asennettu kolme tukirullaa 7, joiden on määrä tukea rakenne- 20 osaa 19, jota viedään reunanhiomalaitteen 20 läpi. Reunan- hiomalaitteen 20 läpi menevän rakenneosan 19 sivuttaista ohjausta varten on asennettu ohjausrullia 8 rakenneosan 19 . : kulkuradan kumpaisellekin puolelle. Lisäksi on järjestetty * » ohjausrullia 9, joilla on horisontaalinen pyörintäakseli.

,·, ; 25 Ohjausrullat 8 ja 9 mahdollistavat rakenneosan 19 hallitun • · · liikkeen reunanhiomalaitteen 20 läpi. Päärunkoon 1 on liitet- • · · li; ty neljä kääntyväksi järjestettyä hioma-aggregaattia 10.

• · ’·’ * Kutakin hioma-aggregaattia 10 käyttää sen vastaava moottori 17, joka mieluiten toimii täysin riippumattomana muista ja 30 joka pystyy käymään molempiin suuntiin.

at· • · .·, ; Kuvio 2A on sivunäkymä reunanhiomalaitteesta 20. Reunahioma- laitteella 20 on tässä suoritusmuodossa etummainen hiontaosa a a . 1 ja takimmainen hiontaosa 2. Kumpaisessakin hiontaosassa on 35 kaksi hioma-aggregaattia 10, yksi rakenneosan 19 kumpaisella-kin puolella. Yhteensä neljällä hioma-aggregaatilla 10 kyetään pyöristämään samanaikaisesti neljä reunaa. Kukin hioma-aggregaatti 10 käsittää kaksi käyttöpyörää 11, joiden 108782 5 ympäri hiontahihna 13 juoksee. Hiontahihna 13 juokse myös hiontakengän 12 poikki. Mainittua hiontakenkää 12 voidaan nostaa tai laskea hiontapainesylinterin 14 avulla hiontahih-nan 13 rakenneosan 19 reunaa vasten kohdistaman paineen 5 muuttamiseksi. Hiontakenkä 12 on asennettu käännettäväksi jatkeiden 21 avulla. Toista käyttöpyörää 11 voidaan säätää nestekäyttöisellä sylinterillä 15 hiontahihnan 13 kiristämiseksi. Nuoli D osoittaa rakenneosan 19 tavallisen syöttösuun-nan. Nuolet Rl ja R2 näyttävät hiontahihnan 13 suunnan 10 hiontaosissa 1 ja 2 aggregaatin 10 toiminnan aikana. Kuten aiemmin mainittiin, on ymmärrettyä, että hihna 13 voi juosta molempiin suuntiin. Lisäksi muita rakenneosan 19 reunoja voidaan hioa rakenneosan palatessa koneen läpi (nuoleen D nähden päinvastaisessa suunnassa).

15

On ymmärrettävä, että eräässä suoritusmuodossa reunanhioma-laite käsittää vain toisen hiontaosista 1 ja 2. Vielä yhdessä vaihtoehdossa reunanhiomalaite käsittää vain yhden hioma-aggregaatin, valinnaisesti kolme. Jos I-palkin kaikki kahdek-20 san reunaa on määrä hioa yhdessä ajossa, tarvittaisiin kahdeksan hioma-aggregaattia, mieluiten neljään hiontaosaan asennettuina.

Kukin hioma-aggregaatti 10 on kiinnitetty kanto-osaan 2, joka , 25 puolestaan on kiinnitetty päärunkoon 1.

Kuvio 2B on päätynäkymä reunanhiomalaitteesta 20, jossa hiontaosa 1 on pistekatkoviivalla esitetyn keskiviivan 23 • · 1 vasemmalla ja hiontaosa 2 oikealla puolella. Hiontaosassa 1 ;;; 30 hiotaan rakenneosan 19 alalaipan alareuna. Osassa 2 pyöriste- • · · ’·' ' tään rakenneosan 19 alalaipan yläreuna. Hioma-aggregaattia 10 voidaan kääntää kääntöakselilla 22, joka on rakenneosan 19 syöttösuuntaan nähden samansuuntainen ja siten pitkittäis- \ '· suunnassa. Hioma-aggregaatin 10 kääntö- tai heiluriliike .···, 35 toteutetaan heilurisylinterillä 16, joka on kuvattu pistekat- • 1 · koviivalla. Lisäksi hioma-aggregaatteja 10 voidaan siirtää poispäin toisistaan tai kohti toisiaan poikittaisen sylinte- • 6 108782 rin 4 avulla, joka on kiinnitetty kanto-osan 2 vastaavaan osaan. Kanto-osa 2 liikkuu poikittaisilla ohjaimilla 3.

Hioma-aggregaattien 10 heiluriliikettä on esitetty lisää 5 kuviossa 3A hiontaosan 1 ja kuviossa 3B hiontaosan 2 osalta, j Huomaa, että hioma-aggregaatin 10 kääntöakseli 22 sijaitsee rakenneosan 19 ulkopuolella, ja tämän sijainnin ja kengän 12 painepinnan geometrisen mallin, esitetty kuviossa 6, avulla on mahdollista muodostaa hienosti pyöristetyt reunat rakenne-10 osaan 19.

Kuvio 4 esittää hiontakengän 12 yksityiskohtaisemmin. Tämä i käsittää yhden tai useamman ilmasuutinvälineen 24 paineilman syöttämiseksi syöttöputkesta 25. Tämän ilman avulla hionta-15 kengän 12 ja hiontahihnan 13 väliin muodostetaan ilmatyyny. Samalla ilma jäähdyttää hiontahihnaa 13.

Kuvio 5 esittää paatynäkyman kuvion 4 mukaisesta hiontaken-gästä 12. Koko yksikkö on kiinnitetty kanto-osaan 2. Hionta-20 painesylinteri 14 pystyy lisäämään tai vähentämään hiontahihnan 13 painetta rakenneosaa 19 vasten.

Kuviot 6A-6B esittävät kaavamaisesti poikkileikkausnäkymän hiontakengän 12 siitä pinnasta, jota pitkin hiontahihna 13 | ·.·.· 25 juoksee. Piirrokset osoittavat, miten hiontakenkä 12 tekee :/·· heiluriliikkeen yhdeltä ulkosivulta toiselle, esimerkiksi ··· tehden kaikkiaan 60°:een kaaren. Samanaikaisesti heiluriri- pustusväline, esim. jatkeet 21 ja sylinteri 14 kuvioissa 4 ja • . 5, varmistaa hiontakengän 12 kimmoisuuden. Kimmoisaa liikettä 30 esittää kirjain A kuviossa 6B, 6C ja 6D. Sylinteri 15 varmis-taa hiontahihnan 13 oikean kiristyksen.

. Sylintereiden 14 ja 15 paineen täytyy olla koordinoitu. Kun sylinteri 14 pakottaa kenkää 12 ylöspäin, sylinterin 15 ·;·’ täytyy antaa vastaavasti myöten, jotta hihnan kireys säilyisi 35 ennallaan.

• » · » · ·

On ymmärrettävä, että hiontakengän 12 suoritusmuoto, ts. sen > » • · · » 1 · 7 108782 poikkileikkausprofiili, on ratkaisevan tärkeä hyvän hiomatu-loksen saavuttamiselle. Kokeet ovat osoittaneet olevan tärkeää, että hiontakenkä 12 voimakkaasti pakottaa hiontahih-nan 13 hiottavaa reunaa vasten ja että hihnaa 13 syötetään 5 reunaan sitä mukaa, kuin materiaalia hioutuu pois. Tämä

saavutetaan sillä, että hiontakenkä 12 on kimmoisa ja myös pystyy noudattelemaan rakenneosan 19 mahdollisesti epätasai-sia/kaarevia pintoja. Lisäksi, kuten on huomautettu, mieluiten tulisi järjestää jäähdytys, sillä muutoin hiontahihnasta 10 13 tulee niin kuuma, että se murtuu saumasta. Kuviot 6A-6D

1 voivat myös periaatteessa edustaa pyöritettävän hiontapyörän pintakonfiguraatiota, vaihtoehtona hihnahiomakoneelle.

Jotta saavutettaisiin tyydyttävä hiomistulos, vielä yksi 15 aspekti on tärkeä, nimittäin hiontakengän 12 liikkeen geometria. Tama tulee hrontakengan muodon Iisaksi, jonka täytyy olla hieman kaareva. Jos mieli saavuttaa esim. 2 mm:n pyöris- · tyssäde, näyttäisi sopivalta, että hiontakengän 12 kääntökes-kiö sijoitettaisiin r^n keskiöön, kuten kuviossa 7 esite-20 tään. Mutta rakenteen puolesta koituu se haitta, että kääntö-piste täytyy silloin sijoittaa hiottavan materiaalin sisälle. Tehdyt kokeet osoittavat, että tämä on käytännössä mahdollista, mutta käytön ja kunnossapidon kannalta menettely on hankala. Lisäksi hiontaelementin kuluminen keskittyy, minkä 25 vuoksi se täytyy vaihtaa useammin. Hihnahiomakoneen osalta :,''i tämä haitta voitaisiin parantaa kallistamalla hioma-aggre- U' gaattia ja siten hiontahihnaa jonkin verran suhteessa raken- neosan 19 reunaan. Niinpä kuviot 6A-6D näyttävät, kuinka tämä ; ongelma on ratkaistu. Hiontakenkä 12 liikkuu kääntökeskiön 22 30 ympäri, ja hiontakengän muodon suhteen on olemassa kaksi parametria, nimittäin kaarevuussäde r ja kulma a. Kulma a ja . kaarevuussäde r muodostavat riippuvuussuhteen rakenneosan 19 reunan ja kääntökeskiön 22 välisen etäisyyden a kanssa.

·;*’ Kulman a pitäisi olla alueella 10-20°, ja eräässä prototyy- : Γ: 35 pissä kulma a = 14° on havaittu edulliseksi. Vastaava kaare- vuussäde on silloin r = 27 mm, ja kulman poikkeama heiluriliikkeessä on 30° kumpaisellekin puolelle, siis kaikkiaan

Claims (9)

9 1G8782 )

1. Reunanhiomalaite rakenneosien (19) reunojen pyöristämisek-si mekaanisesti, jotka rakenneosat (19) viedään mainitun 5 reunanhiomalaitteen (20) läpi, joka reunanhiomalaite (20) käsittää päärungon (1), jossa on kulkusuuntaan D nähden poikittaisia tukirullia (7), joille rakenneosa (19) on tuettu ja joiden päällä sitä ajetaan eteenpäin, tunnettu siitä, että reunanhiomalaitteessa (20) on vähintään yksi 10 hioma-aggregaatti (10), jossa on liikuteltava hiontaelementti (13), mainitun hioma-aggregaatin (10) ollessa kääntyväksi asennettu rungolle (2), sellaiselle akselille (22), joka on oleellisesti samansuuntainen rakenneosan (19) etenemisakselin kanssa, mainitun kääntöakselin (22) sijaitessa rakenneosan 15 (19) ulkopuolella, että hiontaelementin (13) poikkileikkaus- profiili on sovitettu kääntöakselin (22) sijaintiin ja reunan pyöristyksen kaarevuussäteeseen (r), että hiontaelementtiä puristetaan joustavasti tai kimmoisasti reunaa vasten ja että reunanhiomalaite (20) käsittää vertikaaliseen ja horisontaa-20 liseen asentoon sijoitettuja ohjausrullia (8, 9) rakenneosan l I (19) ohjaamiseksi.

2. Vaatimuksen 1 mukainen reunanhiomalaite, tunnettu . siitä, että hioma-aggregaatti (10) on hihnahiomakoneen > · · 25 muodossa ja että hiontaelementti on hiontahihna, joka saa ' poikkileikkausprofiilinsa hiontakengältä (12), jonka poikki I · · ···'· hiontahihna juoksee. * I • I 1 ,j.:

3. Vaatimuksen 1 mukainen reunanhiomalaite, tunnettu :30 siitä, että hioma-aggregaatti on pyörivän hiontapyörän muodossa, jolla on mainittu pintaprofiili. i » * /:*.

4. Vaatimuksen 1 tai 2 mukainen reunanhiomalaite, tun nettu siitä, että rakenneosan (19) kumpaisellakin *·!·' 35 puolelle on asennettuna yksi hioma-aggregaatti (10), kahden reunan samanaikaiseen hiontaan. ! I I 10 108782

5. Vaatimuksen 1, 2, 3 tai 5 mukainen reunanhiomalaite, tunnettu siitä, että ensimmäiseen hioma-aggregaattiin (10) tai ensimmäiseen hioma-aggregaattipariin nähden alavirtaan on asennettuna kaksi muuta hioma-aggregaattia (10), yksi 5 rakenneosan (19) kumpaisellekin puolelle, vielä kahden muun reunan (kuten I- tai H-leikkauksen omaavissa teräspalkeissa olevien) samanaikaiseen hiontaan.

6. Vaatimuksen 2 mukainen reunanhiomalaite, tunnettu 10 siitä, että kumpikin hioma-aggregaatti (10) käsittää ilmasuu- tinvälineen (24) ilman syöttämiseksi ja ilmatyynyn muodostamiseksi hioma-aggregaatin (10) hiontakengän (12) ja hionta-hihnan (13) väliin.

7. Jonkin vaatimuksista 1-7 mukainen reunanhiomalaite, tunnettu siitä, että kullakin hioma-aggregaatilla (10) on itsenäinen moottorikäyttö.

8. Vaatimuksen 2 tai 7 mukainen reunanhiomalaite, 20 tunnettu siitä, että hiomakenkää (12) voidaan nostaa tai laskea nestekäyttöisen sylinterin (14) avulla, hiontapai-neen säätelemiseksi.

9. Jonkin vaatimuksista 1-9 mukainen reunanhiomalaite, 25 tunnettu siitä, että kutakin hionta-aggregaattia (10) » · i. ‘i käännetään nestekäyttöisen sylinterin (16) avulla. t I · • Ml I k k · · « · » I · f * · I * · * * « Γ ”: ♦ I 1 k t 11 1 08782