PL65111B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 30.VI.1972 65111 KI. 61 a, 31/30 MKP B 24 b 33/00 Wspóltwórcy wynalazku* Lucjan Sosnowski, Czeslaw Górbiel Wlasciciel patentu: Instytut Obróbki Skrawaniem, Kraków (Polska) Urzadzenie do zautomatyzowanego wygladzania walcowej powierzchni zbiorników, zwlaszcza zbiorników metalowych Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do zautoma¬ tyzowanego wygladzania walcowej powierzchni zbiorni¬ ków, zwlaszcza zbiorników metalowych stosowanych w przemysle chemicznym, farmaceutycznym i spozywczym, umozliwiajace uzyskanie wysokiej klasy chropowatosci tej powierzchni. Urzadzenie to umozliwia wygladzanie powierzchni walcowej plaszcza zbiorników od strony wewnetrznej lub zewnetrznej zbiornika, zaleznie od po¬ trzeby.Dotychczas wygladzanie zbiorników, od których wy¬ magana byla oo najmniej ósma klasa chropowatosci, przeprowadzane bylo recznie przy uzyciu szlifierek elek¬ trycznych lub pneumatycznych.Ten sposób obróbki wykazywal szereg wad, z których najwiekszymi byla: niejednolita gladkosc powierzchni, znaczny wysilek fizyczny pracowników, mala wydajnosc wygladzania i ciezkie warunki pracy ze wzgledu na znaczne ilosci pylu powstajacego przy szlifowaniu. Naj¬ wieksza zawartosc pylu w powietrzu wystepowala w tym miejscu, w którym znajdowal sie pracownik.Urzadzenia do mechanicznego wygladzania powierzch¬ ni walcowych zbiorników nie sa znane. Znane sa nato¬ miast urzadzenia do gladkosciowej obróbki powierzchni pierscieni lub obreczy lub tez do obróbki zewnetrznej powierzchni rur. Urzadzenia te posiadaja w niektórych rozwiazaniach mechanizmy oscylacyjne i dociskowe tar¬ czy sciernej lecz mechanizmy te odbiegaja pod wzgle¬ dem konstrukcyjnym w sposób istotny od mechanizmów wedlug niniejszego wynalazku.Na przyklad mechanizm dociskowy wedlug wynalazku 10 15 20 25 30 w odróznieniu od znanych rozwiazan nie zawiera ele¬ mentu sprezystego odpychajacego tarcze polerska od po¬ wierzchni wygladzanej, dzieki czemu bezposrednia mia¬ ra sily docisku tarczy jest nastawione cisnienie. Mecha¬ nizm oscylacyjny w odróznieniu od znanego mechaniz¬ mu oscylacyjnego posiada: niezaleznosc skoku czestotli¬ wosci oscylacji od predkosci obrotowej oraz tarczy oraz moznosc nastawiania wielkosci skoku oscylacji.Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji urza¬ dzenia umozliwiajacego otrzymywanie jednolitej gladko¬ sci i wysokiej klasy chropowatosci obrabianych po¬ wierzchni walcowych zbiorników, z wyeliminowaniem uciazliwych i szkodliwych warunków pracy, z równocze¬ snym znacznym podniesieniem jednolitosci gladkosci obrabianej powierzchni.Cel ten zostal osiagniety przez zastosowanie urzadze¬ nia wedlug wynalazku, którego istote stanowi to, ze szlifierka zaopatrzona w elastyczna tarcze scierna, na przyklad platkowa tarcze polerska, jest zamocowana przegubowo na glowicy wykonujacej oprócz ruchu glów¬ nego wzdluz osi zbiornika równiez ruch oscylacyjny przez zastosowanie w lancuchu kinematycznym napedu posuwowego szlifierki na przyklad urzadzenia krzywko¬ wego, oraz ze glowica jest prowadzona po wysiegniku wzdluz osi zbiornika na lozyskach tocznych w sposób eliminujacy luzy, dzieki zastosowaniu sprezystego doci¬ sku lozysk do wysiegnika, przy czym w polozeniach skrajnych na poczatku i na koncu obrabianej powierzch¬ ni, nastepuje samoczynna zmiana kata nachylenia osi szlifierki do osi obrabianego zbiornika poprzez wylacz- 65111-* 65111 niki krancowe. Niezaleznie od tego, w urzadzeniu za¬ stosowano samoczynna stabilizacje sily docisku tarczy sciernej do wygladzanej [powierzchni.W urzadzeniu wedlug wynalazku zastosowano duza ilosc zespolów typowych latwych do otrzymania, co po¬ zwala na zmniejszenie czasu i kosztów budowy urzadze¬ nia oraz ulatwia jego wykonanie. Zastosowano równiez szereg elementów zabezpieczajacych lub zwiekszajacych jego zywotnosc.Urzadzenie wedlug wynalazku przedstawione jest na zalaczonym rysunku na przykladzie wygladzania wewne¬ trznej powierzchni zbiornika, na którym fig. 1 przedsta¬ wi**-schemat urzadzania, fig. 2 — glowice urzadzenia w bAjfcikekfroju poprzScfnym do osi zbiornika, z uwidocz¬ nionym przegubem szlifierki, fig. 3 — mechanizm do- leisku tarczy sciernej iw widoku z góry, a fig. 4 mecha- |niznTEfz?c^lfi^zlifi|rki w widoku z boku.*—Wyglftd«Hiy--zbwMAik 17 spoczywa na rolkach 15 obrotnika 1 i przystawki 2. Przed ewentualnym osiowym przesuwaniem sie zbiornika 17, w czasie wygladzania, zbiornik jest zabezpieczony poprzez kolnierz 16 prowa¬ dzony w rolce 18 prowadnika 6. W przypadku zbiorni¬ ków bez kolnierzy stosuje sie prowadnik innego rodza¬ ju. Na zafundamentowanej kolumnie 3 jest zamocowany przesuwny w pionie wysiegnik 4, zabezpieczony na wy¬ sokosci dostosowanej do srednicy zbiornika 17 srubami zaciskowymi. Na wysiegniku 4 jest zamocowana prze¬ suwnie glowica 5 napedzana za pomoca sruby pociago¬ wej 8 i dzielonej nakretki 20 przez silnik elektryczny 10 z przekladnia pasowa 11 i przekladnia slimakowa 9. Do korpusu 25 glowicy 5 jest przymocowana za pomoca przegubu 12 o dwóch stopniach swobody szlifierka 13 z elastyczna tarcza scierna 14. W przypadku stosowania bardzo dlugiego wysiegnika 4 koniec wysiegnika jest za¬ bezpieczony przed drganiem poprzez nastawne wsporni¬ ki 19.W poblizu urzadzenia jest ustawiona sterownicza sza¬ fa 7 wyposazona w elementy obslugi, sterowania i kon¬ troli. Na przedniej i tylnej scianie glowicy 5 sa zamo¬ cowane u góry po dwie promieniowe stale rolki 21 i po dwie promieniowe wahliwe rolki 22. Kazda z wahliwych rolek 22 jest osadzona obrotowo na dzwigni 26 i doci¬ skana do wysiegnika 4 za pomoca sprezyny 27.W celu zabezpieczenia glowicy 5 przed obrotem wo¬ kól wysiegnika 4, do górnej scianki glowicy 5 sa przy¬ mocowane dwie rolki styczne 28 w poblizu scianki przedniej i dwie rolki styczne 28 w poblizu scianki tyl¬ nej. Pomiedzy rolkami 28 znajduje sie listwa prowadza¬ ca 29 przytwierdzona do wysiegnika 4. Rolki 21, 22 i 28 skladaja sie z obudowy i umieszczonego w niej lozyska tocznego 23, uszczelnionego przed dostepem scierniwa i pylu za pomoca uszczelek wbudowanych w oprawe 24.Rolki 28 sa zamocowane w sposób umozliwiajacy regu¬ lacje luzu pomiedzy lozyskami 23, a listwa prowadza¬ ca 29.Przegub 12 szlifierki 13 ma dwa stopnie swobody to jest obrót wokól osi pionowej z—z i wokól osi pozkv mej y—y. Lozyskowanie osi pionowej i poziomej jest uzyskane przez zastosowanie lozysk 30, na przyklad tocznych, zabezpieczonych przed dostepem scierniwa i pylu za pomoca metalowo-gumowych pierscieni uszczel¬ niajacych 31. Przegub 12 jest zamocowany do korpusu 25 glowicy 5 za pomoca wspornika 32. Do przegubu 12 i do korpusu 25 glowicy 5 jest przytwierdzony kulowymi przegubami 37a i 37b pneumatyczny cylinder 36 mecha¬ nizmu docisku. Kat obrotu szlifierki 13 wokól osi pio- nowej z—z przegubu 12 jest ograniczony nastawnymi srubami zderzakowymi 33. Cylinder 36 zwiazany jest poprzez przegub 12 ze szlifierka 13. Do korpusu 25 glo- 5 wicy 5 i do przegubu 12 jest ponadto przytwierdzony przegubami 35a i 35b pneumatyczny cylinder 34 mecha¬ nizmu przechylu. Obydwa pneumatyczne cylindry 34 i 36 sa cylindrami dwustronnego dzialania.Urzadzenie umozliwia wygladzanie powierzchni walco- 10 wych zbiorników od strony wewnetrznej lub zewnetrz¬ nej, zaleznie od tego czy wysiegnik z glowica wyposa¬ zona w tarcze scierna stykajaca sie z plaszczem zbiorni¬ ka walcowego umieszczony jest wewnatrz zbiornika czy tez z zewnatrz. 15 Dzialanie urzadzenia wedlug wynalazku do zautoma¬ tyzowanego wygladzania jest opisane ponizej, 'Przed rozpoczeciem procesu wygladzania nastawia sie w me¬ chanizmie oscylacyjnym (nie uwidocznionym na rys.) za¬ dany skok oscylacji glowicy oraz sile docisku tarczy 20 sciernej do zbiornika 17 przez odpowiednie wyregulo¬ wanie cisnienia w reduktorze cisnienia. Sile docisku tar¬ czy 14 dobiera sie w zaleznosci od jej szerokosci, ziar¬ nistosci i predkosci obrotowej. Sile docisku mozna regu¬ lowac w zakresie od 0 do 20 kG, a skok oscylacji w 25 granicach od 0 do 20 mm. Po rozlaczeniu dzwignia na¬ kretki dzielonej 20 przesuwa sie glowice 5 recznie az do kolumny 3, po czym zaciska sie z powrotem nakret¬ ke 20 na srubie pociagowej 8.Zbiornik 17 przeznaczony do wygladzania ustawia sie 30 na rolkach 15 obrotnika 1 i przystawki 2 w ten sposób,, aby kolnierz 16 wszedl w rowek rolki 18 prowadnika 6.Nastepnie do konca wysiegnika 4 przytwierdza sie sru¬ bami dwa wsporniki 19. Zaleznie od dlugosci zbiornika 17 ustawia sie odpowiednio nastawne przelaczniki kran- 35 cowe (nie uwidocznione na rysunkach), po czym prze¬ klada sie pasek przekladni pasowej 11 na odpowiednia pare kól pasowych i nastawia sie stosowana predkosc obrotowa zbiornika. Dobór przelozenia przekladni pa¬ sowej i predkosci obrotnika 1 odbywa sie na podstawie 40 tabeli lub monogramu w ten sposób, aby przy danej sze¬ rokosci tarczy sciernej 14 uzyskac po jednym przejsciu glowicy 5 wzdluz zbiornika dwukrotne wygladzanie kaz¬ dego wycinka powierzchni obrabianej. Nastepnie wlacza sie kolejno doplyw sprezonego powietrza do prowadni- 45 ka 6, do szlifierki pneumatycznej 13, do cylindra pneu¬ matycznego 34 mechanizmu przechylu szlifierki, a na koncu do cylindra 36 mechanizmu docisku szlifierki. Po wlaczeniu sprezonego powietrza tlok cylindra pneuma¬ tycznego prowadnika 6 wraz z zamocowana na tloczysku 50 rolka 18 przesuwa sie w góre, dociskajac rolke 18 do kolnierza 16 zbiornika 17.Powietrze doprowadzone do cylindra 34 mechanizmu przechylu (fig. 4) przesuwa tlok ku górze, tloczysko po¬ przez przegub 35b przechyla szlifierke 13 wokól osi 55 y—y tarcza 14 ku dolowi o kat na przyklad +15°. Ogra¬ niczenie kata przechylu jest warunkowane odpowiednim doborem skoku tloka czyli dlugoscia cylindra 34.Doplyw powietrza do cylindra prowadnika 6 i cy¬ lindra 34 mechanizmu przechylu szlifierki odbywa sie za 60 pomoca dwóch odrebnych rozdzielaczy pneumatycznych, sterowanych recznie lub zdalnie przy uzyciu elektromag¬ nesów przymocowanych do rozdzielaczy. W tym przy¬ padku elektromagnes rozdzielacza prowadnika 6 wlacza sie recznym wylacznikiem elektrycznym, a elektromagnes 65 cylindra 34 wlaczany jest i wylaczany samoczynnie za65111 pomoca przelaczników krancowych po dojsciu glowicy 5 do kazdego z polozen krancowych. Cisnienie sprezonego powietrza doprowadzanego do cylindra prowadnika 6 i cylindra 34 mechanizmu przechylu szlifierki ma wartosc stala dzieki zastosowaniu w tych obwodach nastawnych reduktorów cisnienia.Powietrze doprowadzone przez rozdzielacz pneuma¬ tyczny do cylindra 36 mechanizmu docisku szlifierki wy¬ woluje przesuwanie sie tloczyska i obrót szlifierki 13 wraz z przegubem 12 wokól osi z—z (fig. 3) do chwili, az reakcja oddzialywania wygladzanej powierzchni zbiornika 17 na wirujaca tarcze scierna 14 osiagnie war¬ tosc równa iloczynowi czynnej powierzchni tloka przez cisnienie panujace wewnatrz cylindra 36. W tym stanie sruba zderzakowa 33 (fig. 3) nie moze jeszcze stykac sie z korpusem 25 glowicy 5. Nastepnie wlacza sie naped obrotnika (wskutek czego wygladzany zbiornik 17 zacz¬ nie sie powoli obracac) i naped sruby pociagowej 8 wskutek czego glowica wraz z wirujaca tarcza scierna 14 zacznie sie przesuwac w prawo (fig. 1) i rozpoczyna sie proces obróbki sciernej wzdluz linii srubowej walcowa¬ nej powierzchni wewnetrznej lub zewnetrznej zbiorni¬ ka 17.Jezeli wskutek, na przyklad nieco owalnego ksztaltu zbiornika 17 wygladzana powierzchnia oddali sie tro¬ che od wysiegnika 4, to wskutek zwiekszenia sie odle¬ glosci tej powierzchni od tarczy sciernej 14 zmniejszy sie chwilowo reakcja oddzialywania powierzchni 17 na tarcze scierna 14.Poniewaz w obwodzie pneumatycznym mechanizmu docisku szlifierki 13 zainstalowany jest przed cylindrem 36 precyzyjny reduktor cisnienia (nie uwidoczniony na rysunku), to cisnienie wewnatrz cylindra 36 pozostanie praktycznie nadal stale. Do cylindra doplynie jednak odpowiednia objetosc powietrza z atmosfery i wywola dalsze przesuniecie tloka w cylindrze 36 i szlifierki 13 w kierunku zbiornika 17, az do ponownego uzyskania poprzedniej sily docisku i równowagi sil.W ten sposób sila docisku tarczy sciernej 14 uzyskuje w krótkim czasie poprzednia stala wartosc. Odwrotnie, w przypadku zblizenia wygladzanej powierzchni zbior¬ nika 17 na tarcze 14 wskutek czego tarcza 14 przesuwa sie z powrotem w kierunku od zbiornika 17 do wysieg¬ nika 4 do chwili, az sila docisku tarczy ulegnie zmniej¬ szeniu do poprzedniej wartosci.W tym samym czasie cisnienie wewnatrz cylindra 36 praktycznie nie ulegnie zmianie, gdyz wskutek cofania sie tloka zbedny nadmiar powietrza ujdzie do atmosfery dzieki dzialaniu oddzielnego zaworu wyrównawczego znajdujacego sie w reduktorze cisnienia. Sila docisku tarczy sciernej 14 do zbiornika 17 nie zmienia sie rów¬ niez mimo zmian cisnienia powietrza zasilajacego w granicach 3—10 kG/cm2.Jezeli w obrabianym zbiorniku 17 znajduje sie wiek¬ szy otwór (wlaz) to z chwila wejscia tarczy sciernej 14 w otwór reakcja oddzialywania obrabianej powierzchni zbiornika 17 na wirujaca tarcze scierna 14 spada stop¬ niowo do zera, a dalszemu przesunieciu tarczy zapobie¬ ga odpowiednio ustawiona sruba zderzakowa 33 (fig. 3), która wówczas oprze sie o korpus glowicy 5. W chwili osiagniecia przez tarcze scierna 14 przeciwleglej krawe¬ dzi otworu, nastepuje stopniowy wzrost reakcji oddzia¬ lywania powierzchni obrabianej zbiornika 17 na tarcze scierna 14. W koncowej fazie tarcza 14 przy wspóldzia¬ laniu reduktora cisnienia wycofuje sie z otworu i po cal¬ kowitym wejsciu na wygladzana powierzchnie sila doci¬ sku tarczy 14 osiaga pierwotna wartosc.Z chwila przesuniecia sie glowicy 5 do skrajnego pra¬ wego polozenia (fig. 1) nastepuje zadzialanie krancowe- 5 go przelacznika zderzakowego, który wlacza prad do stycznika zmieniajacego kierunek obrotów silnika 10 na¬ pedzajacego glowice 5 oraz do elektromagnesu, który przesuwa suwak rozdzielacza pneumatycznego cylindra 34 w przeciwlegle polozenie, dzieki czemu powietrze zo- 10 staje skierowane do przeciwleglej strony cylindra 34 me¬ chanizmu przechylu i nastepuje samoczynny przechyl szlifierki 13 w strone przeciwna, to jest tarcza ku górze.W ten sposób kat nachylenia osi szlifierki 13 do osi wysiegnika 4 zmieni sie z +15° na = 15°. 15 Jednoczesnie wskutek zmiany kierunku obrotów sil¬ nika 10 rozpoczyna sie przesuw glowicy 5 w kierunku przeciwnym to jest w lewo (fig. 1) i drugi cykl wygla¬ dzania zbiornika. Po dojsciu glowicy 5 do lewego polo¬ zenia skrajnego caly wygladzany zbiornik 17 uzyskuje 20 juz tak zwany szlif krzyzowy (slady obróbki skrzyzowa¬ ne pod katem na przyklad 30°). Po tym nastepuje znów zmiana w kierunku przesuwu glowicy oraz kata nachyle¬ nia osi szlifierki i cykl wygladzania powtarza sie od nowa. W kazdym polozeniu krancowym glowicy 5 zo- 25 staje samoczynnie wlaczony sygnal akustyczny lub swietl¬ ny, aby obslugujacy urzadzenie sprawdzil czy po danym cyklu wygladzania gladkosc zbiornika 17 jest juz wystar¬ czajaca.Po uzyskaniu zadanej gladkosci nalezy wylaczyc silnik 3Q 10 i naped obrotnika 1 oraz doplyw sprezonego powie¬ trza, poluznic i odchylic wsporniki 19, a nastepnie zdjac gotowy zbiornik. Do okreslenia stanu pracy urzadzenia sluza lampki kontrolne wlaczenia silnika 10, przesuwu w prawo i w lewo glowicy 5, docisku tarczy sciernej 14 35 i prowadnika 6, oraz sygnal akustyczny lub swietlny za¬ konczenia jednego cyklu wygladzania. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 40 1. Urzadzenie do automatycznego wygladzania walco¬ wej powierzchni zbiorników, zwlaszcza zbiorników me¬ talowych, umozliwiajace uzyskanie wysokiej i jednolitej gladkosci, skladajace sie z wysiegnika zamocowanego 45 przesuwnie na pionowej kolumnie, wyposazonego w przesuwna wzdluz wysiegnika glowice z zamocowana na niej szlifierka, oraz z obrotnika z przystawka sluzacego do nadawania ruchu obrotowego spoczywajacego na nim wygladzanemu zbiornikowi, znamienne tym, ze pomie- 50 dzy przekladnia slimakowa (9) a pociagowa sruba (8) wbudowany jest krzywkowy mechanizm oscylacyjny o nastawnym skoku, a pomiedzy szlifierka (13) i korpu¬ sem (25) glowicy (5) za pomoca przegubów (35a) i (35b) zamocowany jest pneumatyczny cylinder (34) mechaniz- 55 mu przechylu, a za pomoca przegubów (37c) i (37b) za¬ mocowany jest pneumatyczny cylinder (36) mechanizmu docisku, przy czym na kazdym z konców wysiegnika (4) jest zamocowany przelacznik krancowy, oraz ze przed pneumatycznym cylindrem (34) wbudowany jest pneuma- 50 tyczny rozdzielacz sterowany elektromagnetycznie prze¬ lacznikami krancowymi, a przed pneumatycznym cy¬ lindrem (36) wbudowany jest nastawny regulator cisnie¬ nia.

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze 65 szlifierka (13) zamocowana jest do korpusu (25) glowicy65111 (5) za pomoca przegubu (12), przy czym przegub (12) ma dwa stopnie swobody, to jest obrót wokól osi piono¬ wej (z—z) oraz wokól osi poziomej (y—y).

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze na kazdej czolowej sciance glowicy (5) sa zamocowane co najmniej po dwie promieniowe stale rolki (21) i co naj¬ mniej jedna wahliwa rolka (22), przy czym rolki (22) sa umieszczone obrotowo na dzwigniach (26) i sa dociska¬ ne do wysiegnika (4) za pomoca sprezyn (27), zas do gór¬ nej scianki korpusu (25) glowicy (5) sa przymocowane 5 nastawne rolki (28) styczne do listwy prowadzacej (29) do wysiegnika (4). J6 i7 Fia.l fij.Z.KI. 67 a, 31/30 65111 MKP B 24 b, 33/00 28 25 Pf3 O,.* PL PL