Przedmiotem wynalazku jest obrotowa szczotka scierna, zwlaszcza polerka. Tego typu szczotki lub polerki sluza jako narzedzia do scierania, szlifo¬ wania i/lub polerowania powierzchni zewnetrznych lub tez do scierania, szliifowania i/lub gladzenia cy¬ lindrycznych powierzchni wewnetrznych takich jak na przyklad wewnetrznych powierzchni cylindrów silnikowych.Znane narzedzia scierne do obróbki wewnetrz¬ nych powierzchni cylindrycznych zawieraja nape¬ dzany czlon, noszacy na sobie jeden lub wiecej ele¬ mentów utworzonych z bardzo twardego materialu, który zazwyczaj jest kruchy, niesprezysty i niescis¬ liwy.Przykladem jest obrotowa szczotka scierna we¬ dlug niemieckiego opisu patentowego nr 420791, która jest utworzona z wielu nitek, odchodzacych promieniowo na zewnatrz od usytuowanego osiowo trzonka. Niedogodnosci tego rodzaju szczotek lub polerek polegaja na tym, ze w trakcie pracy musza byc one ustawione centrycznie w stosunku do szli¬ fowanej lub gladzonej powierzchni, poniewaz ina¬ czej powstaja nierównomierne naciski na obrabiana powierzchnie i na scierny material polerki.Celem wynalazku jest opracowanie sciernej szczotki wzglednie polerki, która bedzie samodziel¬ nie przystosowywala sie do wymiarów i ksztaltów obrabianej powierzchni, a jej material scierny nie bedzie ulegal luszczeniu ani wykruszaniu.Obrotowa szczotka scierna, zwlaszcza polerka, 10 15 20 25 30 w ksztalcie cylindrycznym, utworzonym przez wie¬ le nitek odchodzacych promieniowo na zewnatrz od osiowo usytuowanego trzonka, zas zewnetrzny koniec kazdej nitki jest zaopatrzony w kulke, zbu¬ dowana z czasteczek gladzacego materialu scierne¬ go, zwiazanych materialem wiazacym, przy czym nitki sa wykonane z uginalnego elastycznie synte¬ tycznego tworzywa sztucznego, zas material wiaza¬ cy stanowi równiez syntetyczne tworzywo sztuczne, wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze na zewnetrzny koniec kazdej nitki jest nalozona po¬ wloka z dwuskladnikowego materialu klejacego z zywicy syntetycznej, która Jest utwardzana dla utworzenia powiekszenia zewnetrznego 'konca nitki, przy czym jeden skladnik materialu klejacego ce¬ chuje powinowactwo wzgledem uginalnego elas¬ tycznie materialu nitki, a drugi skladnik cechuje powinowactwo wzgledem materialu wiazacego kul¬ ki sciernej, przy czym kazda kulka scierna jest zamocowana do zewnetrznego konca kazdej nitki za pomoca dwuskladnikowego zywicznego mate¬ rialu klejacego i poprzez osadzenie wokól powiek¬ szenia zewnetrznego konca nitki.Material klejacy ulatwiajacy polaczenie korzyst¬ nie stanowi rezorcynowo-tformaldehydowa zywica klejaca, jeden skladnik jest przystosowany do utwardzania w miejscu zastosowania w obecnosci drugiego skladnika dla utworzenia stalego mate¬ rialu klejacego, przylegajacego do tworzywa sztucz¬ nego, z którego sa wykonane wszystkie konce nitek 114 852114 852 i równie mocno przylegajace do stanowiacego zy¬ wice plastyczna materialu wiazacego wszystkich kulek sciernych.Kazdy koniec nitek korzystnie jest wykonany ze sprezystego nylonu.Material wiazacy korzystnie stanowi zywica epoksydowa. Czasteczkowy material scierny i sta¬ nowiacy zywice plastyczna material wiazacy sa zmieszane ze soba.Warstwa materialu kulki sciernej na koncach nitek sklada sie z zewnetrznej warstwy czastecz¬ kowego materialu sciernego i wewnetrznej war- viazacego, który stanowi zywica •tMdbwa.YSD j \ Jednym skladnikiem zywicy rezorcynowo-form- LldehydoweJ tworzacej ulatwiajacy polaczenie ma- i Q*&y&&c ¦ ftiy Jczesciowo zageszczona zywica ehydowa w roztworze alkoho- lowo-wodnym, a -drugim skladnikiem jest utwar¬ dzacz w postaci proszku skladajacego sie z para- formaldehydu z wypelniaczem celulozowym.Warstwa materialu kulki sciernej na koncach nitek posiada strukture warstwowa i sklada sie z co najmniej dwóch warstw powlokowych, przy czym kazda warstwa zawiera cienka warstewke materialu wiazacego, zawierajacego wiele czastek rozdrobnionego materialu sciernego.Skrajnie wewnetrzna warstwa jest przyklejona do zewnetrznej powierzchni ulatwiajacego polacze¬ nie materialu klejacego, polaczonego z zewnetrzna powierzchnia konca nitki, a kazda wewnetrzna po¬ wierzchnia materialu wiazacego nastepnej warstwy zewnetrznej jest przyklejona do zewnatrz sasied¬ niej warstwy wewnetrznej, dzidki czemu zostaje utworzona warstwowa powloka zewnetrzna kulki sciernej.Material wiazacy, wchodzacy w sklad kazdej warstwy powloki zewnetrznej kulki sciernej za¬ wiera zywice epoksydowa, utwardzana w miejscu nalozenia wraz z materialem sciernym.Dzieki rozwiazaniu wedlug wynalazku uzyskuje sie sprezysta i samocentrujaca szczotke scierna, która samodzielnie przystosowuje sie do wymia¬ rów i ksztaltu obrabianej powierzchni, i której ^ma¬ terial scierny nie ulega luszczeniu i wykruszaniu.Kazda nitka szczotki lub polerki zachowuje na ca¬ lej dlugosci nie zmieniona sprezystosc, zas kulki sa przymocowane na koncach nitek za pomoca ula¬ twiajacego polaczenie materialu klejacego, tak do¬ branego pod wzgledem wytrzymalosci i powino¬ wactwa do obu tworzyw sztucznych, z których utworzone sa nitki i material wiazacy, tworzacy wewnetrzna powierzchnie kazdej ze sciernych ku¬ lek, aby nie nastepowalo odlaczenie sie od nitek ani calych kulek, ani ich czescL Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia jedna z postaci szczotki sciernej lub polerki wedlug wynalazku w czesciowym przekro¬ ju podluznym, oznaczonym li—1 na fig. 1, fig. 2 — widok wedlug linii 2—2 oznaczonej na fig. 1, fig. 3 — polerke w widoku aksonometrycznym, fig. 4 — koniec nitki w czesciowym, bocznym wi¬ doku aksonometrycznym, fig. 5 — przekrój czescio¬ wy przez 'koniec nitki pokazany na fig. 4, po etapie polaczenia posredniego, w którym na koniec nitki naklada sie material klejacy, który cechuje powi¬ nowactwo wzgledem materialu nitki (zwykle nylo¬ nu) i podobne powinowactwo wzgledem scieralnego 5 materialu wiazacego (zwykle zywica epoksydowa), stanowiacego warstwe zewnetrzna, wchodzaca w sklad kulki sciernej i przymocowana w sposób pokazany na fig. 6, fig. 5A — przykladowa faze etapu tworzenia polaczenia posredniego przedsta- 10 wionego na fig. 5, fig. 5B — nastepna przykladowa faze etapu tworzenia polaczenia posredniego, przedstawionego na fig. 5, fig. 6 — koniec nitki przedstawiony na fig. 4 i 5 w koncowej fazie przy¬ laczania sciernej kulki, fig. 7 — inny przyklad roz- 15 wiazania wedlug wynalazku, przedstawiajacy wie¬ lowarstwowa budowe kulki i polaczenia, .podobne do przedstawionego na fig. 6, w czesciowym prze¬ kroju, fig. 8 — inna postac kulki sciernej, w 'któ¬ rej czastki materialu sciernego sa rozmieszczone 20 zasadniczo równomiernie w materiale wiazacym warstwy zewnetrznej tworzacej kulke scierna, fig. 9 — jeszcze inna postac wynalazku, w której koniec nitki przed utworzeniem na nim kulki sciernej zostal wstepnie uksztaltowany jako zgru- 25 bienie, na które nastepnie zostaje nalozony mate¬ rial klejacy, jak przedstawiono na fig. 6, na który zostaje nalozona warstwa materialu wiazacego warstwy zewnetrznej, tworzacej scierna kulke, ifig. 10 — jedna z postaci polerki o srednicy zew- 30 netrznej wiekszej od srednicy obrabianego otworu przed wsunieciem jej do otworu, w widoku sche¬ matycznym, a fig. 11 — polerke przedstawiona na fig. 10, po wsunieciu jej do obrabianego otworu, przylaczona do recznego narzedzia napedowego 35 obracajacego polerke z ugietymi nitkami.Obrotowa szczotka scierna lub polerka 20 zawie¬ ra wiele rzedów nitek 22 i podtrzymujacy je trzo¬ nek 24 w postaci skreconego drutu 26, z którym razem sa zwiniete wewnetrzne konce 28 poszcze- 40 gólnych nitek lub tez srodkowe czesci nitek o dwóch wystajacych koncach zewnetrznych.Kazda elastyczna nitka 22, wykonana z tworzy¬ wa termoplastycznego, takiego jak nylon, posiada czesc srodkowa 22S i swobodny koniec zewnetrzny 45 22T. Sprezystosc termoplastycznego tworzywa za¬ pewnia samocentrowanie sie i samoprzystosowy- wanie sie polerki do wymiarów obrabianego otworu.Na co najmniej czesci, a korzystnie na wszyst- 50 kich swobodnych, zewnetrznych "koncach 22T nitek 22, sa w sposób nierozlaczalny zamocowane kulki scierne 30. Poniewaz polerka ma byc obracana w celu gladzenia otworu lub cylindrycznego wgle¬ bienia, zatem scierne kulki sa zamocowane na od- 55 chodzacych promieniowo na zewnatrz rzedach ni¬ tek tworzac zewnetrzna, walcowa powierzchnie scierna, utworzona przez scierne kulki 30. Ten elastyczny walec moze byc latwo ugiety przy wprowadzaniu do obrabianego otworu o mniejszej 60 od niego srednicy, jak to pokazano na fig. 11.Kazda kulka 30 jest utworzona jedynie na koncu 22T nitki tak, ze wieksza, srodkowa czesc 22S nitki nie jest niczym pokryta. Kulka jest utworzona z warstwy materialu wiazacego 34 i rozdrobnio- 65 nych czastek materialu sciernego 36.114 852 6 W procesie tworzenia sciernej kulki 30 poszcze¬ gólne konce 22T nitek sa, jak przedstawiono w pierwszej fazie procesu na fig. 4, pokrywane ulatwiajaca laczenie warstwa, która w przypadku stosowania nitek nylonowych jest utworzona z ma- 5 terialu klejacego 35, nalozonego w sposób przed¬ stawiony na fig. 5. Jeden ze sposobów stosowania kleju bedzie szczególowo opisany w dalszym ciagu opisu. Po (nalozeniu, material klejacy 35 zostaje utwardzony, a konce nitek sa zanurzone w poczat- 1Q kowo cieklym materiale wiazacym 34, który moze znajdowac sie w plytkiej tacy, wskutek czego kon¬ ce 22T nitek, powleczone materialem klejacym 35, posiadaja na sobie jeszcze dodatkowo material wia¬ zacy34. 15 Nastepnie jeszcze przed stwardnieniem materialu wiazacego 34 konce 22T nitek moga byc zanurzone w rozdrobnionym materiale sciernym 36 w celu utworzenia sciernych kulek 30, przedstawionych na fig. 6. Material klejacy 35 dziala jako mecha- 20 niczny element laczacy koniec 22T nitki z mate¬ rialem wiazacym 34 kulki 30, który moze stanowic zywica epoksydowa, utworzona z dwóch cieklych skladników, zmieszanych przed zastosowaniem.Material klejacy 35 moze byc samoutwardzalny 25 na powietrzu w przeciagu 24 godzin w tempera¬ turze 25°C. Material wiazacy 34 moze byc tez utwardzalny w czasie okolo czterech godzin w tem¬ peraturze pomiedzy 90 a 125°C. Rozdrobniony ma¬ terial scierny moze skladac sie z proszku weglika 30 wolframu, karborundu lub innego odpowiedniego do gladzenia materialu.Jednym z korzystnych materialów klejacych 35 jest dwuskladnikowa zywica rezorcynowo-formal- dehydowa, której pierwszy skladnik, ciekly w tern- 35 peraturze pokojowej, jest nakladany na powierz¬ chnie zewnetrzna konców nitek, nastepnie nakla¬ dany jest drugi skladnik w celu utwardzania zy¬ wicy w miejscu zastosowania. Ten material i spo¬ sób tworzenia kulek zostaly przedstawione na 40 fig. 5A i fig. 5B.Jak pokazano na figurze 5A, pierwszy skladnik zywicy rezorcynowo-formaldehydowej, bedacy czes¬ ciowo zageszczonym roztworem tej zywicy w wo¬ dzie z alkoholem, zostal nalozony na koniec 22T 45 nitki, tworzac warstwe 37'. Nastepnie na znajdu¬ jaca sie juz na koncu nitki warstwe 37' zostal na¬ lozony drugi skladnik utwardzajacy majacy postac proszku zlozonego z paraformaldehydu z wypelnia¬ czem celulozowym. Ta druga operacja zostala po- 50 kazana na fig; 5B, na której pokazano nieco nie¬ równo polozony utwardzacz 37". Po nalozeniu dru¬ giego skladnika stanowiacego utwardzacz 37" na fig. 5B, nastepuje stwardnienie laczacej zywicy re¬ zorcynowo-formaldehydowej i powstaje material 55 klejacy 35, przylegajacy mocno do konca 22T nitki i równie mocno przylegajacy do nastepnie nalozo¬ nej i utwardzonej zywicy epoksydowej materialu wiazacego 34 zewnetrznej warstwy 32 tworzacej scierna kulke 30. Sila polaczenia materialu kleja- 60 cego 35 z nylonem, z którego utworzony jest ko¬ niec 22T nitki oraz z zywica epoksydowa materialu wiazacego 34 kulki jest tak duza, ze nie dopuszcza do odpryskiwania ani do zluszczenia jakichkolwiek wiekszych czysci, sciernej kulki 30 od posredniego 65 materialu klejacego, laczacego ja z koncem 22T nitki pomimo ciezkich warunków pracy polerki.Material wiazacy 34 jest w trakcie pracy zuzywany przez scieranie, poniewaz jest bardziej miekki od przedmiotu obrabianego. Dzieki temu czastki mate¬ rialu sciernego 36 wystaja z niego na tyle, zeby skutecznie wykonywac obróbke scierna. Mocowanie sciernych kulek 30 za posrednictwem materialu klejacego 35 jest tego typu, ze sprezystosc srodko¬ wych czesci 22S nitek pozostaje niezmienna.Eksperymentalnie wykazano, ze sprezystosc ni¬ czym nie pokrytej czesci srodkowej 22W nitki jest co najmniej dwa razy wieksza od sprezystosci nitki pokrytej na calej dlugosci wieloskladnikowym ma¬ terialem, nakladanym na konce 22T nitek w pro¬ cesie formowania na nich sciernych kulek 30.Na figurze 7 przedstawiono drugi przyklad roz¬ wiazania wedlug wynalazku, w którym material klejacy 35a jest taki sam jak w pierwszym przy¬ kladzie. Jednak powloka tworzaca scierna kulke 30a sklada sie z wielu warstw 32a, z których kazda zawiera material wiazacy 34a i rozdrobniony ma¬ terial scierny 36a, zwiazany w jednej lub wielu przylegajacych wzajemnie wspólsrodkowych war¬ stwach 38. W tego typu rozwiazaniu zostaje utwo¬ rzona warstwowa scierna kulka 30a wykonana zwykle z tego samego materialu wiazacego i roz¬ drobnionego materialu sciernego co w pierwszej postaci wynalazku. Kazda, kolejna wspólsrodkowa warstwa pozwala na utworzenie wiekszej sciernej kulki niz bylo to mozliwe w poprzednim przy¬ padku.Na figurze 8 przedstawiono rozwiazanie wedlug wynalazku, w którym warstwa 32b sciernej kulki 30b zostala utworzona inaczej niz to opisano w po¬ wolaniu sie na fig. 6.W tym przypadku ciekla zywica epoksydowa stanowiaca material wiazacy 34b i czastki scierne weglika wolframu 36b zostaly zmieszane razem przed nalozeniem na warstwe posredniego mate¬ rialu klejacego 35b. Odpowiedni stosunek skladni¬ ków mieszaniny tworzacy zewnetrzna warstwe 32b sciernej kulki 30b moze byc uzyskany droga zmieszania w pojemniku materialu wiazacego 34b z czastkami materialu sciernego 36b bezposrednio przed nalozeniem mieszaniny na koniec 22Tb nitki pokryty uprzednio materialem klejacym 35b w spo¬ sób podobny jak materialem klejacym 35 z fig. 5, W przykladzie przedstawionym na fig. 9 poszcze¬ gólne podobne do opisanych powyzej elementy oznaczono takimi isamymi oznacznikami z dodat¬ kiem litery c. Zasadnicza róznica polega na tym, ze glówna czesc sciernej kulki 30c stanowi zgrubie¬ nie konca 22T nitki. Dzieki temu uzyskano wieksza powierzchnie przylegania posredniego materialu klejacego 35c i mniejsza ilosc zewnetrznej warstwy £2c, potrzebnej do utworzenia sciernej kulki 30c o podobnych rozmiarach co kulka przedstawiona na fig. 6, bedaca przedmiotem pierwszej postaci rozwiazania wedlug wynalazku.Na figurze 10 i 11 przedstawiono zasade samo- centrowania i samoprzystosowywania sie polerki wedlug wynalazku do wymiarów obrabianego przedmiotu 40, przedstawionego w przekroju i po¬ siadajacego otwór o cylindrycznej powierzchni 42,114 852 8 która ma byc gladzona. Zewnetrzna srednica po¬ lerki 20 jest wieksza od wewnetrznej srednicy przedmiotu 40, a wsuniecie polerki 20 do wnetrza cylindrycznej powierzchni 42 jest mozliwe dzieki elastycznosci srodkowych czesci 22S nitek, które i to czesci nie zostaly niczym powleczone i zacho¬ waly swoja pierwotna elastycznosc. Poniewaz nitki sa ustawione promieniowo i calkowicie symetrycz¬ nie w stosunku do trzonka 24, na którym sa zamo¬ cowane, zatem ugiecie srodkowych czesci 22S nitek 10 powoduje symetryczny uklad malych, równych i skierowanych do srodka sil, dzialajacych na srod¬ kowy trzonek 24.Powoduje to samocentrowanie i samoprzystoso- wywanie sie polerki 20 do wymiarów obrabianego 15 przedmiotu, co pozwala na wywieranie zasadniczo równych sil gladzenia na cala powierzchnie 42 podczas obracania sie polerki 20.(Zastrzezenia patentowe 20 1. Obrotowa szczotka scierna, zwlaszcza polerka, o ksztalcie cylindrycznym utworzonym przez wiele nitek odchodzacych promieniowo na zewnatrz od osiowo usytuowanego trzonka, zas zewnetrzny ko- 25 niec kazdej nitki jest zaopatrzony w kulke, zbu¬ dowana z czasteczek gladzacego materialu scierne¬ go, zwiazanych z materialem wiazacym, przy czym nitki sa wykonane z ugimalnego elastycznie synte¬ tycznego tworzywa sztucznego, zas material wia- 30 zacy stanowi równiez syntetyczne tworzywo, zna¬ mienna tym, ze na zewnetrzny koniec (22T) kazdej nitki (22) jest nalozona powloka z dwuskladniko¬ wego materialu klejacego (35) z zywicy syntetycz¬ nej, która jest utwardzona dla utworzenia powiek- 35 szenia zewnetrznego konca (22T) nitki (22), przy czym jeden skladnik materialu klejacego (35) ce¬ chuje powinowactwo wzgledem uginalnego elas¬ tycznie materialu nitki, a drugi skladnik cechuje powinowactwo wzgledem materialu wiazacego (34) 40 kulki sciernej (30), przy czym kazda kulka scierna (30) jest zamocowana do zewnetrznego konca (22T) kazdej nitki (22) za pomoca dwuskladnikowego zy¬ wicznego materialu klejacego (35) i poprzez osa¬ dzenie wokól powiekszenia zewnetrznego konca 45 (22T) nitki (22). 2. Obrotowa szczotka wedlug zastrz. 1, znamien¬ na tym, ze ulatwiajacy polaczenie material klejacy (35) stanowi rezorcynowo^formaldehydowa zywica klejaca, której jeden skladnik jest przystosowany 50 do utwardzania w miejscu zastosowania w obec¬ nosci drugiego skladnika dla utworzenia stalego materialu klejacego (35), przylegajacego do tworzy¬ wa sztucznego, z którego sa wykonane wszystkie konce (22T) nitek (22) i równie mocno przylegaja¬ cego do stanowiacego zywice plastyczna materialu wiazacego (34) wszystkich kulek sciernych (30). 3. Obrotowa szczotka wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, ze kazdy koniec (22T) nitek (22) wykonany jest ze sprezystego nylonu. 4. Obrotowa szczotka wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, ze material wiazacy (34) stanowi zywica epoksydowa. 5. Obrotowa szczotka wedlug zastrz. 1, znamien¬ na tym, ze czasteczkowy material scierny (36) i stanowiacy zywice plastyczna material wiazacy (34) sa zmieszane ze soba. 6. Obrotowa szczotka wedlug zastrz. 2, znamien¬ na tym, ze warstwa materialu kulki sciernej (30) na koncach (22T) nitek (22) sklada sie z zewnetrz¬ nej warstwy czasteczkowego materialu sciernego (36) i wewnetrznej warstwy materialu wiazacego (34), który stanowi zywica epoksydowa. 7. Obrotowa szczotka wedlug zastrz. 2, znamien¬ na tym, ze jednym skladnikiem zywicy rezorcyno- wo^formaldehydowej tworzacej ulatwiajacy pola¬ czenie material klejacy (35) jest czesciowo zagesz¬ czona zywica rezorcynowo-formaldehydowa w roz¬ tworze alkoholowo-wodnym, a drugim skladnikiem jest utwardzacz w postaci proszku skladajacego sie z paraformaldehydu z wypelniaczem celulozowym. 8. Szczotka obrotowa, wedlug zastrz. 2, znamien¬ na tym, ,ze warstwa materialu kulki sciernej (30) na koncach <22T) nitek (22) posiada strukture war¬ stwowa i sklada sie z co najmniej dwóch warstw powlokowych, przy czym kazda warstwa zawiera cienka warstewke materialu wiazacego (34), zawie¬ rajacego wiele czastek rozdrobnionego materialu sciernego (36). 9. Obrotowa szczotka wedlug zastrz. 8, znamien¬ na tym, ze skrajnie wewnetrzna warstwa materia¬ lu kulki sciernej (36) jest przyklejona do zewnetrz¬ nej powierzchni ulatwiajacego polaczenie materia¬ lu klejacego (35), polaczonego z zewnetrzna po¬ wierzchnia konca nitki, a kazda wewnetrzna po¬ wierzchnia materialu wiazacego (34) nastepnej warstwy zewnetrznej jest przyklejona do zewne¬ trza sasiedniej warstwy wewnetrznej, dzieki czemu zostaje utworzona warstwowa powloka zewnetrzna kulki sciernej (30). 10. Obrotowa szczotka wedlug zastrz. 8 albo 9, znamienna tym, ze material wiazacy (34), wcho¬ dzacy w sklad kazdej warstwy powloki zewnetrz¬ nej kulki sciernej (30), zawiera zywice epoksydowa, utwardzana w miejscu nalozenia wraz z materia¬ lem sciernym (36).114852 .20 22 FIG.5.FIG.5A. FIG.5B FIG.6.FIG.8.F/G.7 32c 22E 32c FIG.9. PL