PL185119B1 - Pierścień szczotki - Google Patents

Abstract

1. Pierscien szczotki, zwlaszcza przeznaczony do sto- sowania z kilkoma odpowiadajacymi mu pierscieniami szczotek umieszczonymi obrotowo wzgledem osi wzdluznej w maszynie do szczotkowania, zlozony z czesci szczotkowej oraz czesci ramowej w ksztalcie pierscienia laczacej promieniowo skierowane szczotki tworzace czesc szczotkowa w maszynie, przy czym czesci szczotkowe i czesci ramowe z tworzywa sztucznego tworza jednolita calosc, a w czesci ramowej umieszczone sa elementy blokujace zapobiegajace obracaniu sie pier- scienia szczotki po jego zamontowaniu na ramie szczotki z innymi pierscieniami szczotek umieszczonymi jeden za drugim w kierunku wzdluznym, przy czym punkt styku skierowany jest promieniowo do zewnetrznego okregu czesci szczotkowej pierscienia szczotki i jest zmienny na calej szerokosci pierscienia podczas gdy pierscienie szczotek tworzace szczotke umieszczone sa obrotowo wzgledem osi wzdluznej, znamienny tym, ze pierscien szczotki ma czesc szczotkowa ( 1) i czesc ramowa ( 2), która jest obwodowa patrzac w kierunku prostopadlym do kierunku wzdluznego (r) szczotek pierscienia i wystaje przynajmniej w dwóch miejscach (x) w kierunku bocz- nym (S1 ) od poziomu podstawowego przy stalym falistym ksztalcie. FIG. 2 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest pierścień szczotki, zwłaszcza stosowany z kilkoma odpowiadającymi mu pierścieniami szczotek obracającymi się wokół osi wzdłużnej w maszynie do szczotkowania.

Znane są pierścienie szczotki złożone z części szczotkowej oraz części ramowej w kształcie pierścienia łączącej promieniowo skierowane szczotki tworzące część szczotkową w maszynie, przy czym części szczotkowe i części ramowe z tworzywa sztucznego tworzą jednolitą całość. W części ramowej umieszczone są elementy blokujące zapobiegające obracaniu się pierścienia szczotki po jego zamontowaniu na ramie szczotki z innymi pierścieniami szczotek umieszczonymi jeden za drugim w kierunku wzdłużnym. Punkt styku skierowany jest promieniowo do zewnętrznego okręgu części szczotkowej pierścienia szczotki i jest zmienny na całej szerokości pierścienia, podczas gdy pierścienie szczotek tworzące szczotkę umieszczone są obrotowo względem osi wzdłużnej.

Opisany powyżej rodzaj pierścieni szczotek jest stosowany w szczotkach w większości różnorodnych pojazdów do zamiatania i maszyn do szczotkowania. Znane pierścienie szczotek składają się zazwyczaj z części ramowej w kształcie pierścienia wyprofilowanej w kształcie

185 119 okręgu, patrząc w kierunku prostopadłym względem kierunku wzdłużnego szczotek. Część ramowa jest zazwyczaj wykonana z cienkiej blachy stalowej o grubości wynoszącej np. około 1 mm, przy czym szczotki zostały przymocowane za pomocą zestalającej się masy mocującej.

Pierścienie szczotek, które są częściowo wykonane z metalu mają tendencje do pękania na skutek sztywnienia szczotek z powodu działania niskich temperatur·. W takim przypadku powodują one rozwarcie się w pewnych miejscach ramy z cienkiej stalowej blachy podtrzymującej część szczotkową pierścienia, po czym z pierścienia szczotki wypadają większe lub mniejsze fragmenty części szczotkowych. Oprócz tego, problem ten dotyczy opisanego powyżej typu pierścieni szczotek posiadających metalowe ramy i plastikowe szczotki, gdzie ponowne ich wykorzystanie jest praktycznie niemożliwe, ponieważ zdejmowanie ramy z cienkiej stalowej blachy ze szczotek jest w praktyce nieuzasadnione ekonomicznie. Dlatego też pierścienie szczotek są w całości wyrzucane, co jest oczywiście znaczącym problemem, jeśli chodzi o odpady. Ponadto, w przypadku stosowania opisanych powyżej pierścieni szczotek należy stosować bardzo masywne konstrukcje nośne, takie jak przekładki pierścieniowe wykonane z metalu, pierścienie mocujące itp. Dlatego też szczotka powstała z tego typu pierścieni staje się niewspółmiernie droga.

W fińskim opisie patentowym nr 87977 przedstawiono element do szczotki, który jest całkowicie wykonany z tworzywa sztucznego. Części szczotki produkowane sposobem opisanym w tym opisie mają prosty kształt, patrząc w kierunku wzdłużnym szczotek, dlatego też na skutek ich zużycia, szczotkowanie szczotką utworzoną z pierścieni staje się nieciągłe w kierunku wzdłużnym szczotki, w szczególności w punktach łączenia pierścieni. Dlatego też szczotka w dużym stopniu nie spełnia wymagań niezbędnych przy jej stosowaniu, ponieważ materiał, który ma być szczotkowany przechodzi przez szczotkę bez dotykania szczotek; w tym przypadku szczotka musi zostać rozmontowana a pierścienie wymienione.

Inne znane rozwiązania w pewnym stopniu odpowiadające wyżej opisanemu pierścieniowi szczotki zostały przedstawione w opisach patentowych FI nr 40453, DE nr 39 14 745 oraz FI nr 2140/70. W dwóch ostatnich opisach przedstawiono pierścień szczotki, który rozciąga się w kierunku bocznym w tak zwanej formie zygzakowatej. W znanych rozwiązaniach część ramowa pierścienia szczotki tworzy metalową konstrukcję, np. z aluminium formowanego wtryskowo (opis patentowy FI nr 40453) lub z profilowanej cienkiej blachy (opis Patentowy DE nr 39 14 745). Tak więc żadne z powyższych rozwiązań nie umożliwia całkowitej utylizacji ramy i pierścienia szczotki oraz ponownego ich wykorzystania, który to fakt ma zasadnicze znaczenie. Z drugiej strony rozwiązania opisane powyżej są bardzo skomplikowane, dlatego też koszty produkcji są niewspółmiernie wysokie. W rozwiązaniach, o których mowa, nie jest możliwe osiągnięcie odpowiedniej dokładności wykonania, co osłabia funkcjonowanie szczotki utworzonej z pierścieni szczotek i skraca czas jej użytkowania. Rozwiązanie przedstawione w opisie patentowym FI 2140/70 bardzo wyraźnie różni się od powyższego, przy czym i tu również nie przedstawiono części ramowej oraz części szczotkowej pierścienia, który ma być wykonany z tego samego materiału nadającego się do utylizacji. Dodatkowo, w rozwiązaniu tym potrzebne są dodatkowe metalowe gniazda wyprofilowane w kształcie wymaganym do zamocowania szczotek do części ramowej oraz płytki łączące umieszczone po obu stronach części ramowej. Patrząc w kierunku prostopadłym do wzdłużnego kierunku szczotek, w rozwiązaniu tym część ramowa nie zawiera obwodowej części ramowej, lecz zamiast tego wirujący środek oraz część okrągłą połączoną z nim za pomocą promieniowo skierowanych żeber.

Celem wynalazku jest osiągnięcie zdecydowanej poprawy w rozwiązaniu problemów przedstawionych powyżej, a tym samym znaczne podniesienie poziomu wiedzy w tej dziedzinie.

Istotą wynalazku jest pierścień szczotki posiadający część szczotkową i część ramową, przy czym część ramowa jest obwodowa, patrząc w kierunku prostopadłym do kierunku wzdłużnego szczotek pierścienia, i wystaje przynajmniej w dwóch miejscach w kierunku bocznym od poziomu podstawowego przy stałym, falistym kształcie.

Korzystnie część ramowa pierścienia szczotki, w którym część szczotkowa została zamocowana centralnie, ma stały przekrój poprzeczny.

185 119

W innym korzystnym wykonaniu wynalazku część ramowa wystaje w kierunku bocznym po jednej stronie od poziomu podstawowego.

Korzystnie część ramowa wystaje w kierunku bocznym w czterech miejscach.

Korzystnie przynajmniej część powierzchni bocznych znajdujących się przy przednich i tylnych krawędziach części ramowej patrząc w kierunku wzdłużnym i bezpośrednio stykających się z sąsiednimi pierścieniami szczotek jest płaska.

W innej korzystnej odmianie wynalazku część ramowa pierścienia szczotki jest wyprofilowana regularnie i prostoliniowo w kierunku bocznym.

Kolejne korzystne wykonanie wynalazku charakteryzuje się tym, że część ramowa wystaje w kierunku bocznym od poziomu podstawowego pod kątem ostrym, korzystnie 45°.

Pierścień szczotki według wynalazku wykonany jest z materiału nadającego się do utylizacji. Korzystnie część szczotkowa i część ramowa wykonane są z tego samego materiału, takiego jak polipropylen lub jemu podobn y.

Najistotniejszymi zaletami pierścienia szczotki według wynalazku są prostota i niezawodność konstrukcji oraz zastosowania. Oprócz tego, dzięki wynalazkowi, możliwe jest wytwarzanie pierścieni szczotek, których koszty produkcji są znacznie bardziej opłacalne a pierścienie posiadają wyższąjakość niż obecne, przy czym efekt czyszczenia jest optymalny z myślą o efekcie szczotkowania. Efekt ten jest widoczny znacznie dłużej niż przy zastosowaniu znanych szczotek, w zasadzie aż do momentu prawie całkowitego zużycia się szczotek. Dodatkowo, pierścień szczotki według wynalazku ma zalety ekonomiczne w porównaniu ze znanymi rozwiązaniami, ponieważ składanie szczotki z pierścieni, według wynalazku, nie wymaga dodatkowych pomocniczych urządzeń. Ponadto, pierścień szczotki według wynalazku, dzięki wytworzeniu zarówno części szczotkowej jak i części ramowej z tego samego materiału na bazie tworzyw sztucznych może być ponownie wykorzystany do wytwarzania pierścienia szczotki, np. poprzez zmielenie całkowicie zużytego pierścienia szczotki na kawałki. Przy wykorzystaniu odpowiednich technik produkcji pierścień szczotki według wynalazku może zostać wyprodukowany bardzo dokładnie pod względem wymiarowym jak również może być bardzo dobrze wyważony, zwłaszcza w porównaniu do obecnie stosowanych pierścieni, w których brak wyważenia powoduje nierównomierne zużycie szczotki a także samej maszyny do szczotkowania, na przykład na skutek wibracji. Ponadto pierścienie szczotek według wynalazku umieszczone bezpośrednio jeden przy drugim i jeden za drugim stykają się ze sobą za pomocą częściowo gładkich powierzchni styku, dzięki czemu nie mogą one przesuwać się względem siebie, jak to ma miejsce w przypadku znanych pierścieni.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym:

fig. la i 1b przedstawiają przekrój boczny szczotki utworzonej z konwencjonalnych pierścieni szczotek, przy czym fig. 1a przedstawia szczotkę o niewielkim stopniu zużycia, natomiast fig. 1b przedstawia szczotkę o dużym stopniu zużycia;

fig. 2 przedstawia pierścień szczotki według wynalazku w perspektywie;

fig. 3 przedstawia pierścień szczotki według fig 2, widziany w kierunku prostopadłym do wzdłużnego kierunku szczotek; oraz fig. 4 przedstawia szczotkę utworzoną z pierścieni szczotek według fig. 2 w przekroju bocznym.

Pierścień szczotki składa się z części szczotkowej 1 i części ramowej 2 w kształcie pierścienia, która łączy promieniowo skierowane (równolegle do promienia r) elementy szczotkujące la tworzące część szczotkową 1, przy czym części 1 i 2 tworzą jednolitą całość, zaś korzystnie wykonane są z materiału na bazie tworzywa sztucznego. W części ramowej 2 mogą być umieszczone elementy blokujące 3, które zapobiegają obracaniu się pierścienia po jego zamontowaniu na ramie szczotki w maszynie do szczotkowania wraz z innymi pierścieniami umieszczonymi jeden za drugim w kierunku wzdłużnym s. Punkt styku K skierowanego promieniowo (równolegle do promienia r) zewnętrznego okręgu u części szczotkowej 1 pierścienia został zaprojektowany tak, aby zmieniać się na całej szerokości L pierścienia w celu osiągnięcia nieprzerwanego styku szczotki w kierunku wzdłużnym s maszyny do szczotkowania

185 119 względem stale czyszczonego obiektu bez względu na długość elementów szczotkujących la, podczas gdy pierścienie tworzące szczotkę obracają się w kierunku w wokół osi wzdłużnej s.

Pierścień szczotki, składa się z części szczotkowej 1 i części ramowej 2, i jest wykonany z materiału nadającego się do utylizacji, korzystnie, jeżeli obie części są wykonane z tego samego materiału, takiego jak polipropylen lub jemu podobnego. Ponadto część ramowa 2 jest obwodowa patrząc w kierunku prostopadłym do kierunku wzdłużnego r szczotek pierścienia szczotki i wystaje przynajmniej w dwóch miejscach x w kierunku bocznym od poziomu podstawowego przy stałym falistym kształcie.

W prezentowanych wersjach realizacji elementy blokujące 3 tworzą układ jednego lub kilku występów 3a zapewniających sprzęganie pierścienia w sposób uniemożliwiający obracanie się względem odpowiedniej powierzchni współpracującej w ramie szczotki maszyny do szczotkowania.

Figura 4, przedstawia w przekroju bocznym szczotkę utworzoną z pierścieni szczotek według wynalazku. Sprzęgając znane pierścienie szczotek w zasadzie zawsze między pierścieniami umieszczonymi jeden za drugim potrzebne są kołnierze odległościowe. Wskazuje to na niezadowalające działanie znanych pierścieni szczotek o prostym kształcie ze względu na zużywania się szczotek, w szczególności w odniesieniu do pierścieni przedstawionych na fig. 1b, gdzie powierzchnia styku przenoszona przez powierzchnię zewnętrzną szczotki bardzo szybko staje się nieciągła. Przykładowo szczotka pokazana na fig. 1b nie mogłaby być więcej wykorzystana do większości zwykłych zadań a szczotka pokazana na fig. la nie mogłaby być zastosowana przy pewnych zadaniach wymagających dokładności.

Figury 2, 3 i 4 przedstawiają część ramową 2 pierścienia szczotki, w którym część szczotkowa 1 została zamocowana centralnie. Część ramowa 2 jest tak ułożona, aby rozciągać się przy stałym przekroju poprzecznym, (co można zauważyć np. na fig. 4), i jest tak skonstruowana, aby wystawać w kierunku bocznym od poziomu podstawowego o w czterech miejscach x. Ponadto jako korzystna wersja realizacji, część ramowa 2 została tak skonstruowana, aby wystawać w kierunku bocznym od poziomu podstawowego o tylko z jednej strony Sj.

W rozwiązaniu przedstawionym na fig. 2 i 4, powierzchnie boczne 2', znajdujące się przy przednich i tylnych krawędziach części ramowej 2 bezpośrednio stykają się z przyległymi pierścieniami szczotek są płaskie.

Dodatkowo jako korzystna wersja realizacji, część ramowa 2 pierścienia szczotki została zaprojektowana jako konstrukcja, która jest wyprofilowana regularnie i zasadniczo prostoliniowo w kierunku bocznym s₃, dlatego konstrukcja ta została zaprojektowana tak, aby wystawać w kierunku bocznym S1 od poziomu podstawowego o pod kątem ostrym, korzystnie 45°. Dzięki układowi opisanemu powyżej przede wszystkim możliwe jest złożenie szczotki 4c utworzonej z pierścieni według wynalazku, jak pokazano to na fig. 4 poprzez nakładanie naprzemian kolejno pojedynczego pierścienia 4a i odwróconego pierścienia 4b na ramę mocującą maszyny do szczotkowania. Z kolejnych części ramowych 2 powstaje struktura typu komórkowego 4, jak zostało to pokazane na fig. 4. Z drugiej strony powyższy układ umożliwia również układanie pierścieni w bardzo zwartą paczkę, na przykład w celu transportu, poprzez zgromadzenie wszystkich pierścieni szczotek tą samą stroną jeden na drugim. Nachodzą one wtedy na siebie, dzięki czemu potrzeba znacznie mniej miejsca w porównaniu do szczotki, która miałaby być złożona z innych podobnych elementów.

Oczywiste jest, że wynalazek nie jest ograniczony tylko do opisanych powyżej wykonań, lecz może być w dużym stopniu modyfikowany bez odchodzenia od zakresu wynalazku. Możliwe jest na przykład stworzenie pierścienia szczotki, który jest szerszy niż przedstawiony powyżej, i w którym zamocowano na przykład jedną spiralną szczotkę, lub który został wykonany z zastosowaniem dwóch lub wielu zakończeń gwintowych. Możliwe jest również zastosowanie rozwiązania, w którym część ramowa składa się z konstrukcji posiadającej na przykład kolanka rozciągające się w kierunku bocznym, zamiast konstrukcji posiadającej stały przekrój poprzeczny. Możliwe jest również wyposażenie pierścieni szczotek w układ blokujący, działający na przykład na zasadzie wtyczki i gniazdka umieszczonych na osiowo skierowanych powierzchniach bocznych części ramowych.

185 119

Naturalnie, możliwe jest wytwarzanie pierścienia szczotki według wynalazku z najróżnorodniejszych materiałów poprzez zastosowanie różnorodnych metod produkcji; wykorzystanie polipropylenu jako materiału do produkcji pierścieni szczotek zostało podane jedynie jako przykład, tym niemniej jednak jest to korzystny materiał.

185 119

FIG. 2

185 119

FIG. 3

185 119

185 119

FIG.Ib

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Pierścień szczotki, zwłaszcza przeznaczony do stosowania z kilkoma odpowiadającymi mu pierścieniami szczotek umieszczonymi obrotowo względem osi wzdłużnej w maszynie do szczotkowania, złożony z części szczotkowej oraz części ramowej w kształcie pierścienia łączącej promieniowo skierowane szczotki tworzące część szczotkową w maszynie, przy czym części szczotkowe i części ramowe z tworzywa sztucznego tworzą jednolitą całość, a w części ramowej umieszczone są elementy blokujące zapobiegające obracaniu się pierścienia szczotki po jego zamontowaniu na ramie szczotki z innymi pierścieniami szczotek umieszczonymi jeden za drugim w kierunku wzdłużnym, przy czym punkt styku skierowany jest promieniowo do zewnętrznego okręgu części szczotkowej pierścienia szczotki i jest zmienny na całej szerokości pierścienia podczas gdy pierścienie szczotek tworzące szczotkę umieszczone są obrotowo względem osi wzdłużnej, znamienny tym, że pierścień szczotki ma część szczotkową (1) i część ramową (2), która jest obwodowa patrząc w kierunku prostopadłym do kierunku wzdłużnego (r) szczotek pierścienia i wystaje przynajmniej w dwóch miejscach (x) w kierunku bocznym (si) od poziomu podstawowego przy stałym falistym kształcie.
2. 2. Pierścień szczotki według zastrz. 1, znamienny tym, że część ramowa (2) pierścienia szczotki ma stały przekrój poprzeczny, zaś część szczotkowa (1) jest zamocowana centralnie.
3. 3. Pierścień szczotki według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że część ramowa (2) wystaje w kierunku bocznym (si) po jednej stronie od poziomu podstawowego (o).
4. 4. Pierścień szczotki według zastrz. 1, znamienny tym, że część ramowa (2) wystaje w czterech miejscach (x).
5. 5. Pierścień szczotki według zastrz. 3, znamienny tym, że przynajmniej część powierzchni bocznych (21) jest płaska, przy czym powierzchnie boczne (21) znajdują się przy przednich i tylnych krawędziach części ramowej (2) patrząc w kierunku wzdłużnym (s) i bezpośrednio stykają się z sąsiednimi pierścieniami szczotek.
6. 6. Pierścień szczotki według zastrz. 1, znamienny tym, że część ramowa (2) pierścienia szczotki jest wyprofilowana regularnie i prostoliniowo w kierunku bocznym.
7. 7. Pierścień do szczotki według zastrz. 5, znamienny tym, że część ramowa (2) wystaje w kierunku bocznym (si) od poziomu podstawowego (o) pod kątem ostrym, korzystnie 45°.