FI114966B - Lautasharja - Google Patents

Description

114966

Lautasharj a

Keksinnön kohteena on lautasharja, joka on tarkoitettu harjakoneen runkoon kiinnitettäväksi, pyörimisakselin 5 ympäri pyörivänä harjana käytettäväksi ja, johon kuu luu kantaosa ja useampi siihen irrotettavasti kiinnitettävä yksittäinen harjasosa, jossa olevat harjakset on kytketty kiinteäksi kokonaisuudeksi niitä yhdistävän runko-osan kanssa. Kantaosa on oleellisesti taso-10 mainen levyrakenne, johon on järjestetty yhdysraken- teisesti kytkentäjärjestely harjasosien kytkemiseksi siihen pikalukitusperiaatteella.

Edellä olevan tyyppiset lautasharjät on perinteisesti 15 toteutettu esimerkiksi suorasta vanerilevystä valmis tetulla kantaosalla, jonka ulkokehällä olevalla, kantaosan keskiöstä lähtien radiaalisuunnassa riittävän leveällä vyöhykkeellä on vinossa asennossa olevia reikäpareja. Tällaisen lautasharjän harjastus muodos-20 tetaan pujottamalla harjakset kunkin reikäparin toi sesta reiästä sisään ja toisesta ulos, minkä jälkeen harjakset lukitaan paikalleen esimerkiksi kantaosan takapintaan kiinnitettävällä vaneri- tai metallilevyl-lä. Tämän tyyppisen ratkaisun haittana on erityisesti * ; 25 sen valmistuksen työläys, koska kantaosaan tulee en- sinnäkin porata lukuisa määrä reikäpareja, minkä jäl-keen niihin pujotetut harjakset on edelleen lukittava paikalleen takakannen avulla. Toinen merkittävä haitta on, että edellä kuvatun tyyppinen lautasharja on ker-30 takäyttöinen, koska ei ole taloudellisesti perusteltua purkaa harjaksia kantaosasta, vaan on edullisempaa vaihtaa lautasharja kokonaisuudessaan uuteen.

- * *

Toisaalta myös ns. kasettiperiaatteen toteuttaminen on 35 edellä mainitussa yhteydessä nykyisellään tunnettua.

Tällaisiin lautasharjaratkaisuihin kuuluu kantaosa, joka on valmistettu esim. ohuehkosta metallilevystä muotoon taivuttamalla siten, että siihen on järjestet- 2 114966 ty lautasharjan kiinnitystasoon nähden kaltevassa asennossa oleva kytkentäjärjestely, mikä mahdollistaa esivalmistusvaiheessa valmistettujen harjasosien kiinnittämisen siihen irrotettavasti. Tässä yhteydessä 5 käytetyt harjasosat on nykyisellään valmistettu siten, että harjakset on sidottu yhteen toisesta päästään esim. muotoon taivutettavalla kantapellillä, mikä on liputettavissa kytkentäjärjestelynä toimiviin uriin.

Eräs vaihtoehtoinen ratkaisu tässä yhteydessä on esim.

10 sellainen, että kantaosassa on reiät, joiden läpi harjakset pujotetaan, minkä jälkeen kantaosan takapinnalle kiinnitetään sopiva lukituslevy harjasten lukitsemiseksi paikalleen. Edelleen US-patentissa 3,678,530 on esitetty eräs vaihtoehtoinen ratkaisu, missä kuta-15 kin harjasosaa koossa pitävä runko-osa on muodostettu kolmiosaisella runkorakenteella, joka kiinnitetään edelleen lautasharjan kantaosaan.

Myöskään tämän tyyppiset ns. kasettiperiaatteeseen 20 perustuvat ratkaisut eivät nykyisellään ole kovinkaan toimivia, mikä johtuu ensinnäkin harjasosien valmistuksen työläydestä ja kalleudesta, koska ne ensinnäkin vaativat suhteettoman paljon manuaalista työtä harjasten paikalleen asettelussa, minkä lisäksi ne tulee : : 25 toisaalta valmistaa sangen suurella mittatarkkuudella, jotta ne saataisiin mahdollisimman pienellä voimankäytöllä asetettua vastaavaan kytkentäjärjestelyyn. Käy-tännössä tästä aiheutuu asennusvaiheessa kuitenkin mitä erilaisimpia ongelmia tämän tyyppisessä konstruk-30 tiossa luonnollisista syistä olevien suurehkojen val- mistustoleranssien vuoksi. Toisaalta edellä kuvatun * · tyyppiset ratkaisut eivät mahdollista kierrätettävyyt- • · · ta tai siihen kuuluvien harjasosien uudelleenkäyttöä ilman suhteettoman työläitä/kalliita purkuoperaatioi-35 ta, minkä vuoksi ne joudutaan yleensä lopulta poista- ,···, maan kaatopaikalle. Lisäksi edellä kuvatun tyyppisten järjestelyjen yhteydessä käytettyjen metallikonstruk-tioiden vuoksi tulevat harjasosien kantarakenteet 3 114966 suhteettoman massiivisiksi, minkä vuoksi myöskin harjakoneessa olevat kytkentä- ja tukirakenteet tulee mitoittaa erittäin lujiksi.

5 Edelleen US-patenttijulkaisussa 4,236,269 on esitetty ratkaisu, jossa lautasharjan kantaosa käsittää tasomaisen levyrakenteen, johon on järjestetty yhdysraken-teisesti kytkentäjärjestely harjasosien kytkemiseksi siihen pikalukitusperiaatteella. Tässä yhteydessä 10 kytkentäjärjestely muodostuu kantaosaan muodostetuista siivekkeistä, joiden väliin U-muotoiset harjasosat on kiinnitettävissä. Tällaisen ratkaisun ongelma on erityisesti siinä, että riittävän luotettavaa lukittumista harjasosille ei kyetä saamaan, koska minkäänlaista 15 varsinaista lukitusta ei kyseisessä ratkaisussa kyetä toteuttamaan. Tästä syystä harjasosien paikat myös vaihtelevat jonkin verran lautasharjalla ensinnäkin harjasosien U-muodon valmistustoleransseista riippuen ja toisaalta levykkeessä olevien siivekkeiden taipues-20 sa käytön myötä. Tällä seikalla on sinänsä merkittävä vaikutus myös lautasharjan koossa pysymiseen. Käytännössä kyseisen tyyppisellä ratkaisulla ei näin ollen '· kyetä koostamaan käytännössä riittävän luotettavasti « ·1 toimivaa lautashar jaa.

; : 25 , Nyt esillä olevan keksinnön mukaisen lautasharjan : ' : tarkoituksena on saada aikaan ratkaiseva parannus edellä esitettyihin ongelmiin ja siten kohottaa oleellisesti alalla vallitsevaa tekniikan tasoa. Tämän 30 tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle ,1··. lautasharjalle on pääasiassa tunnusomaista se, että kytkentäjärjestely on järjestetty kantaosaan oleelli-• •.ϊ sesti radiaalisuuntaisesti sijoitetuilla pitkänomai- ’,,,· silla ja kantaosan läpi, sen reunaan avoimena ulottu- j'.‘. 35 villa urilla, mitkä mahdollistavat harjasosien kytke- .·1. misen liikkumattomasti harjakoneen rungon yhteyteen kantaosan avulla näiden keskinäisillä kiinnityselimil- 4 114966 lä, kuten ruuvilukitusti tai vastaavalla tavalla kiinnittämällä .

Keksinnön mukaisen lautasharjan tärkeimpinä etuina 5 mainittakoon erityisesti sen valmistuksen ja sen konstruktion yksinkertaisuus ja tehokkuus, minkä ansiosta mahdollistetaan äärimmäisen yksinkertainen valmistusprosessi sekä äärimmäisen käyttäjäystävällinen lautasharjojen asennus ja vaihto. Keksinnön mukai-10 sen lautasharjan edullisena sovellutuksena on siinä käytetty harjasosia, joiden runko-osat on valmistettu muovista, johon harjasosan harjakset on kiinnitetty toisesta päästään täysin kiinteästi. Tässä yhteydessä on mahdollista edelleen valmistaa harjasosan runko-15 osat ensinnäkin harjasten päistä muodostetusta sula tuksesta. Runko-osat on luonnollisesti mahdollista valmistaa myös valumuovista, johon harjasosan harjakset on ankkuroitu toisesta päästään sen kiinteään olomuotoon jähmettyessä, tai sitten esim. kemiallises-20 ti jähmettyvästä kaksikomponenttisesta materiaalista, kuten polyuretaanista, epoksista tai vastaavasta. 1

Keksinnön ansiosta on näin ollen mahdollista valmistaa kauttaaltaan muovirakenteinen lautasharja, mitä on : ί 2 5 tässä yhteydessä edelleen mahdollista modifioida käyt- tämällä sen harjasosien har j astuksessa esimerkiksi oleellisesti toisistaan poikkeavan vahvuisia muovihar-: jaksia, joilla kyetään korvaamaan perinteisissä rat kaisuissa käytetyt teräksiset harjakset. Edellä kuva-30 tun ansiosta sellaisenaan uudelleen käytettävä ja ··. toisaalta tarvittaessa myös kierrätettävä kantaosa • edelleen edullisesti täysin tasomaisena ja oleellises- .1 ti tasapaksuna levyrakenteena minimoi myös tilantar- ,.· vettä harjakoneen yhteydessä sekä varmistaa lautashar- 35 jän luotettavan toiminnan pyörimisliikkeen aikana, jolloin perinteisille ratkaisuille tunnusomaiselta pyörähdysepäsymmetrisyydeltä on mahdollista välttyä täysin. Keksinnön mukaisen lautasharjan eräs keskeinen 5 114966 etu on myös siinä, että sitä on mahdollista hyödyntää ilman tarvetta minkäänlaisiin muutoksiin nykyisissä harj akoneissa.

5 Keksinnön mukaisen lautasharjan edullisia sovellutuk sia on esitetty siihen kohdistuvissa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Seuraavassa selityksessä keksintöä havainnollistetaan 10 yksityiskohtaisesti samalla oheisiin piirustuksiin viittaamalla, joissa kuvassa 1 on esitetty periaatteellisena perspektiivi-15 kuvantona erästä edullista keksinnön mukais ta lautasharjaa, johon on kiinnitetty har-j asosia, kuvissa 2a, 2b ja 2c 20 on esitetty erästä keksinnön mukaista lau tasharjan keskilinjalta katkaistuna poikkileikkauksena (Fig. 2a) ja siihen kuuluvaa : harjasosaa ylhäältä katsottuna (Fig. 2b) ja ,· etukuvantona (Fig. 2c) , ja i 2 5 : kuvassa 3 on kuvattu erästä keksinnön mukaiseen lau-: tasharjaan kuuluvaa edullista kantaosaa yl häältä päin katsottuna.

30

Keksinnön kohteena on lautashar ja, joka on tarkoitettu k harjakoneen runkoon kiinnitettäväksi, pyörimisakselin !!’ y ympäri pyörivänä w harjana käytettäväksi ja, johon (>i· kuuluu kantaosa 1 ja useampi siihen irrotettavasti 35 kiinnitettävä yksittäinen harjasosa 2, jossa olevat harjakset 2a' on kytketty kiinteäksi kokonaisuudeksi niitä yhdistävän runko-osan 2a" kanssa. Kantaosa 1 on oleellisesti tasomainen levyrakenne, johon on järjes- 6 114966 tetty yhdysrakenteisesti kytkentäjärjestely harjasosi-en 2 kytkemiseksi siihen pikalukitusperiaatteella. Kytkentäjärjestely on järjestetty kantaosaan 1 oleellisesti radiaalisuuntaisesti R sijoitetuilla 5 pitkänomaisilla ja kantaosan läpi, sen reunaan avoimi na ulottuvilla urilla U, mitkä mahdollistavat har-jasosien 2 kytkemisen liikkumattomasti harjakoneen rungon yhteyteen kantaosan 1 avulla näiden keskinäisillä kiinnityselimillä 3, kuten ruuvilukitusti tai 10 vastaavalla tavalla.

Erityisesti kuvassa 1 esitettyyn viitaten on mahdollista käyttää edellä kuvatun tyyppistä lautasharjaa esim. siten, että kantaosaa 1 harjakoneen rungossa tai 15 tarvittaessa erillisessä kiinnitysalustassa K oleviin kierrereikiin 3; 3a kiinnitettyjä ruuveja 3; 3b avataan siten, että kantaosa 1 pääsee laskeutumaan alaspäin, minkä jälkeen harjasosat 2 on yksi kerrallaan poistettavissa urista U, minkä jälkeen uusien har-20 jasosien paikalleen asettelun jälkeen kantaosa 1 on edelleen ruuvien 3b avulla kiinnitettävissä paikalleen siten, että harjasosien runko-osien 2a" selkäpinnat “· asettuvat vasten harjakoneen runkoa/kiinnitysalustaa K.

: 25 : Edullisena sovellutuksena erityisesti kuviin 2a, 2b, 2c ja 3 viitaten on harjasosat 2 järjestetty kantaosan 1 tasossa x liikkumattomasti paikallaan pysyviksi niiden runko-osien 2a" ja kantaosan 1 keskinäisin 30 muotolukitusjärjestelyin, jolloin kantaosassa 1 ole- 1 ! vissa urissa U on radiaalisuunnassa kantaosan 1 uiko- t » reunaan järjestetty kavennus UI, jonka avulla kanta- osaan 1 ensinnäkin sivusuunnassa uran U avoimen pään :iti: kautta ja toisaalta ylhäältä päin paikalleen sovitet- 35 tava harjasosa 2 on lukittavissa sen edullisimmin ’..i vähintään uran U mittaisessa L runko-osassa 2a" olevan « ♦ » · vastinpintajärjestelyn V välityksellä.

7 114966

Edelleen edullisena sovellutuksena on oleellisesti pitkänomaisen ja suoran harjasosan 2 runko-osa 2a" muodostettu harjasten 2a' päistä muodostuneesta sulatuksesta .

5

Edelleen edullisena vaihtoehtona edellä mainitulle on harjasosan 2 runko-osa 2a" valmistettu valumuovista, johon harjasosan harjakset 2a' on ankkuroitu toisesta päästään sen kiinteään olomuotoon jähmettyessä.

10

Edelleen edullisena sovellutuksena edellä mainituille on harjasosan 2 runko-osa 2a" on valmistettu kemiallisesti jähmettyvästä kaksikomponenttisesta materiaalista, kuten polyprouretaanista, epoksista tai vastaavas-15 ta.

Edullisesti, esim. kuvan 3 mukaisen lautasharjan kantaosa 1 on puolestaan valmistettu oleellisesti jäykkä-rakenteisesta muovi-, metalli-, keraami-, komposiitti-20 materiaalista ja/tai vastaavasta.

Edelleen erityisesti kuvissa 1 ja 2a esitettyihin . edullisiin sovellutuksiin viitaten on harjasosan 2 harjakset 2a' järjestetty oleellisesti kohtisuorasta · 25 suunnasta poikkeavaan kulmaan a runko-osaan 2a" näh- : den.

Edelleen edullisena sovellutuksena on lautasharjan yhdessä tai useammassa harjasosassa 2 käytetty muovi- 30 pohjaisesta materiaalista, kuten polypropeenista, polyamidista tai vastaavasta valmistettuja harjaksia 2a'.

Edelleen erityisesti kuvissa 2a ja 2c esitettyyn vii-35 täten, on harjasosan 2 harjaksina 2a' käytetty alueil- la I ja II vähintään kahta poikkileikkaukseltaan

I I

oleellisesti toisistaan poikkeavaa muoviharj as tyyppiä, mikä mahdollistaa erityisesti sen, että harjasosien 2 8 114966 harjasten jäykkyyttä on mahdollista parantaa käyttämättä perinteisiä teräsharjaksia. Tällöin on mahdollista sijoittaa toisistaan poikkeavan vahvuiset muovi-harjakset esimerkiksi kuvassa 2a esitetyn mukaisesti 5 siten, että vahvemmat harjakset ovat radiaalisuunnassa R katsottuna harjasosan ulkopäässä tai sitten vaihtoehtoisesti kuvassa 2c esitetyn mukaisesti siten, että vahvemmat harjakset ovat harjasosan vastakkaisilla sivuilla.

10

Toisaalta vaihtoehtoisena tai täydentävänä ratkaisuna edellä mainitulle on luonnollisesti mahdollista käyttää lautasharjan yhdessä tai useammassa harjasosassa 2 myös juuri metallimateriaalista, kuten teräksestä 15 valmistettuja harjaksia.

On selvää, että keksintö ei rajoitu edellä esitettyihin tai selitettyihin sovellutuksiin, vaan sitä voidaan keksinnön perusajatuksen puitteissa muunnella 20 kulloistenkin tarpeiden ja käyttöolosuhteiden mukai sesti. Näin ollen on ensinnäkin selvää, että kantaosan muoto voi poiketa edellä esitetystä riippuen sen kul- * loisestakin kytkentätavasta harjakoneen harjarunkoon. Lisäksi sen mittasuhteet ja ulkonäkö luonnollisesti j 25 vaihtelevat kulloinkin valmistettava kasettiharjan j dimensioista ja käytetystä materiaalista riippuen.

Lisäksi on luonnollisesti mahdollista varustaa lau-tasharja toisaalta lautasharjan kehällä kuvissa esitettyä epäyhtenäisemmin jatkuvalla harjastuksella.

;v. 30 Luonnollisesti on lisäksi selvää, että kytkentäjärjes- (>· t telynä voidaan käyttää poikkileikkauksiltaan, muodoil- • | taan ja toimintatavoiltaan mitä erilaisimpia vastin-pintoja harjasosien lukittumisen aikaansaamiseksi kantaosaan.

* * t » i ·

Claims (10)

114966

1. Lautasharja, joka on tarkoitettu harjakoneen 5 runkoon kiinnitettäväksi, pyörimisakselin (y) ympäri pyörivänä (w) harjana käytettäväksi ja, johon kuuluu kantaosa (1) ja useampi siihen irrotettavasti kiinnitettävä yksittäinen harjasosa (2), jossa olevat harjakset (2a') on kytketty kiinteäksi kokonaisuudeksi 10 niitä yhdistävän runko-osan (2a") kanssa, ja jolloin kantaosa (1) on oleellisesti tasomainen levyrakenne, johon on järjestetty yhdysrakenteisesti kytkentäjärjestely harjasosien (2) kytkemiseksi siihen pikaluki-tusperiaatteella, tunnettu siitä, että kytkentäjärjes-15 tely on järjestetty kantaosaan (1) oleellisesti radi- aalisuuntaisesti (R) sijoitetuilla pitkänomaisilla ja kantaosan läpi, sen reunaan avoimena ulottuvilla urilla (U), mitkä mahdollistavat harjasosien (2) kytkemisen liikkumattomasti harjakoneen rungon yhteyteen 20 kantaosan (1) avulla näiden keskinäisillä kiinni- tyselimillä (3), kuten ruuvilukitusti tai vastaavalla tavalla kiinnittämällä. .· 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lautasharja, • 25 tunnettu siitä, että harjasosat (2) on järjestetty ,· kantaosan (1) tasossa (x) liikkumattomasti paikallaan pysyviksi niiden runko-osien (2a") ja kantaosan (1) keskinäisin muotolukitusjärjestelyin, jolloin kanta-osassa (1) olevissa urissa (U) on radiaalisuunnassa 30 kantaosan (1) ulkoreunaan järjestetty kavennus (UI) , jonka avulla kantaosaan (1) ensinnäkin sivusuunnassa uran (U) avoimen pään kautta ja toisaalta ylhäältä päin paikalleen sovitettava harjasosa (2) on lukitta-..· vissa sen sopivimmin vähintään uran (U) mittaisessa 35 (L) runko-osassa (2a") olevan vastinpintajärjestelyn (V) välityksellä. J U966 10

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen lau-tasharja, tunnettu siitä, että oleellisesti pitkänomaisen ja suoran harjasosan (2) runko-osa (2a") on muodostettu harjasten (2a') päistä muodostuneesta 5 sulatuksesta.

4. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista 1-3 mukainen lautasharja, tunnettu siitä, että oleellisesti pitkänomaisen ja suoran harjasosan (2) runko-osa 10 (2a") on valmistettu valumuovista, johon harjasosan harjakset (2a') on ankkuroitu toisesta päästään sen kiinteään olomuotoon jähmettyessä.

5. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista 1-3 15 mukainen lautasharja, tunnettu siitä, että oleellises ti pitkänomaisen ja suoran harjasosan (2) runko-osa (2a") on valmistettu kemiallisesti jähmettyvästä kak-sikomponenttisesta materiaalista, kuten polyproure-taanista, epoksista tai vastaavasta. 20

6. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista 1-5 mukainen lautasharja, tunnettu siitä, että lautashar- * jän kantaosa (1) on valmistettu oleellisesti jäykkära- kenteisesta muovi - , metalli-, keraami-, komposiittima-* 25 teriaalista ja/tai vastaavasta. : 7. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista 1-6 mukainen lautasharja, tunnettu siitä, että harjasosan (2) harjakset (2a') on järjestetty oleellisesti koh-:v, 30 tisuorasta suunnasta poikkeavaan kulmaan (a) runko- • t osaan (2a") nähden. 1 Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista 1-7 mukainen lautasharja, tunnettu siitä, että lautashar-35 jän yhdessä tai useammassa harjasosassa (2) on käytet- .2·, ty muovipohj aisesta materiaalista, kuten polypro peenista, polyamidista tai vastaavasta valmistettuja harjaksia (2a'). 2 11 114966

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen lautasharja, tunnettu siitä, että harjasosan (2) harjaksina (2a') on käytetty vähintään kahta poikkileikkaukseltaan oleellisesti toisistaan poikkeavaa muoviharjastyyppiä. 5

10. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista 1-9 mukainen lautasharja, tunnettu siitä, että lautashar-jan yhdessä tai useammassa harjasosassa (2) on käytetty metallimateriaalista, kuten teräksestä valmistettu- 10 ja harjaksia. 1 t i · • · > 12 114966