SK189499A3 - External abrasive machine - Google Patents

Description

Tento vynález sa týka vonkajšieho brusného stroja, napríklad nástroja konštruovaného na odstraňovanie materiálu z vonkajšej plochy povrchu v podstate cylindrických alebo kruhových pracovných kusov a/alebo z obrúb, ktoré sú s nimi spojené a obzvlášť brúsky na brúsenie vonkajších plôch a/alebo obrúb nosných kruhov a takého typu, ktorý definuje preambula sprievodného nároku L

Doterajší stav techniky

Brusné stroje akými sú brúsky na brúsenie dier, lapovacie stroje, honovačky, mlecie stroje atď. sú známe v rôznych, mierne odlišných prevedeniach a uskutočneniach. Vyžaduje sa, aby bol stroj kompaktný a tak priestorovo úsporný ako je to len možné. Na druhej strane, aby sa dosiahol dobrý výsledok pri obrábaní je dôležité, aby mali spolupracujúce časti stroja vysokú vzájomnú pevnosť a nízke tendencie vibrácií. Naposledy spomínané vlastnosti sa často dosiahnu tým, že má stroj ťažký stojan a statný a robustný dizajn, a preto sú tieto dve požiadavky často protichodné k požiadavkám týkajúcich sa kompaktnosti a priestorovej úspornosti.

Podstata vynálezu

Účelom tohto vynálezu je poskytnúť vonkajší brusný stroj, ktorý spĺňa tieto, čiastočne protichodné vlastnosti, a to sa dosiahne vybavením, ktoré definuje sprievodný nárok 1.

Takýmto spôsobom je možné dosiahnuť veľmi krátke vzdialenosti v stroji, čo znamená, že nepresnosti spôsobené pri bežných strojoch, napríklad vplyvom tepla a elasticitou materiálu pri dlhých hriadeľoch, atď. sa redukujú na minimum, a tým dosahuje stroj lepšiu presnosť.

Prehľad obrázkov na výkrese

Odtiaľto ďalej opíšeme vynález s odkazmi na uskutočnenie, schématicky zobrazenom v sprievodných nákresoch.

12993

Obr. 1 zobrazuje v pozdĺžnom úseku schematické uskutočnenie vonkajšieho brúsneho stroja podľa vynálezu. Obr. 2 je koncový pohľad na diel stroja zobrazeného na obrázku 1. Obr. 3 až 6 ukazujú diagramatické priečne diely z koncového pohľadu podľa obr. 2 s odlišnými prvkami stroja v rôznych vzájomných pozíciách a obr. 7 zobrazuje zväčšeninu dielu prístroja podľa obr. 1 usporiadaného na obrábanie vonkajšej a bočných plôch vonkajších obrúb na nosnom krúžku.

Príklady konkrétneho uskutočnenia vynálezu

Obrázok 1 schématicky zobrazuje hlavné súčiastky novej externej brúsky, ktorá je v tomto uskutočnení konštruovaná ako brúsny stroj podľa tohto vynálezu. Takto má stroj zabudovaný rám 1, v uskutočnení detailný, konštruovaný ako dno stroja, ktoré má diel 2 na podopierame konzolového nosníka, ktorý je konštruovaný ako externe cylindrický a v podstate predĺžený článok v tvare trubice 3 s podlhovastým rozšíreným vrtom 4, ktorý je usporiadaný výstrednikovo vo vzťahu k podlhovastému centru cylindrického článku 3. Cylindrický článok 3 je prednostne, avšak nie nevyhnutne, neotáčavo napojený na rám £. Otáčavo podoprený na vonkajšom plášťovom povrchu cylindrického článku 3 sa nachádza otáčavý vonkajší článok 5, podvozok kolesa, ktorý je poháňaný motorom 6, prednostne motorom elektrickým. Vo vnútri výstredníkového vrtu 4 stojana sa nachádza hriadeľ 7, ktorý sa môže axiálne otáčať a premiestňovať. Tento hriadeľ 7 má diel 8, ktorý vyčnieva von zo stojanového vrtu 4 v smere k podpornému dielu 2 rámu 1, a v uskutočnení zdetailnenom v nákrese, má menši priemer ako časť hriadeľa 7 zachytená v stojane. Diel 8 hriadeľa, takto vyčnievajúci von zo stojanového vrtu sa zachytáva v priestore 9 nachádzajúceho sa v diele 2 rámu 1, a ktorý je zabezpečený prostriedkami na otáčanie hriadeľa 7, prednostne točivým motorom 10 a prostriedkami pre axiálne premiestnenie hriadeľa 7, prednostne formou lineárneho motora £1. Otáčanie a axiálne premiestnenie hriadeľa sa riadi senzormi 12 a 13 jednotlivo, ktoré sa takisto nachádzajú v priestore 9 rámového dielu 2. Je takisto evidentné, že prostriedky na otáčanie a axiálne premiestňovanie hriadeľa nemusia byť usporiadané spôsobom ktorý zobrazujú nákresy, ale môžu byť napríklad obstarané vo vybranom diele hriadeľa ako takom.

12993

Podopieraný hriadeľom 7 je takisto nosič 14 pre príslušné, nie však ďalej zobrazované sklučovadlo pracovného kusa 15, napríklad nosného dráhového krúžku, vonkajšia povrchová plocha ktorého sa má opracovať, napr. mlieť. Na jeho konci, oproti jeho vyčnievajúceho dielu 8, má hriadeľ 7 vnútorný priestor 7a (pozri napr. obr. 3), v ktorom je podoprený motor 17 s integrovanou pracovnou hlavicou 16, a ktorého pracovná hlavica spolu so sklučovadlom sú usporiadané tak, aby sa medzi ne zovrel pracovný kus 15. Otáčavý vonkajší článok 5 alebo podvozok kolesa, ktorý má tým tvar trubice, na jej prednom konci, napr. konci jeho napojenia k voľnému koncu cylindrického článku 3, vyčnieva mierne von z cylindrického článku 3 a je obstaraný s pevne napojeným vekom 19. ktorý má centrálny otvor 20 (pozri obr. 2).V uskutočnení zobrazenom na nákrese, je okraj otvora 20 konštruovaný ako kruhovité brusné koleso 18. Počas fungovania, brusné koleso 18 rotuje spolu s vonkajším článkom 5. Nosič 14 sklúčidla vyčnieva cez otvor 20 a pracovná hlavica 16 vyčnieva cez tento otvor 20 tak, že pracovný kus 15 zovretý medzi sklúčidlom a pracovnou hlavicou 16 sa môže premiestňovať medzi pozíciami zarovnanými s a vo vnútri veka 19. nasledujúc axiálny pohyb hriadeľa 7, prenášaného lineárnym motorom H,. Otvor 20 vo veku 19 má takú veľkosť, že umožňuje pracovnej hlavici a sklúčidlu prechádzať cezeň s dostatočnou vôľou na umožnenie hriadeľu 7 a tým aj pracovnej hlavici 16. aby sa otáčali výstrednikovo, relatívne k otvoru veka 20, tým uhlovo premiestňujúc pracovnú hlavicu 16 s pracovným kusom 15 po dráhe, umožňujúc, aby nasledovala vnútorný obvod brusného kolesa 18.

Z dôvodu efektívnej úpravy alebo presného fungovania nástroja - brusného kolesa 18 - pracovná hlavica 16 je prednostne obstaraná upravovacím alebo presne pracujúcim valcom 21, ktorý spôsobuje, že brusné koleso 18 a jemu podobný komponent dostáva požadovaný alebo vhodný profil, keď sa hriadeľ dostáva do pohybu vo vzťahu s k nemu včlenenému nástroju, prostredníctvom a/alebo axiálneho premiestnenia.

Je evidentné, že metóda použitia sklúčidla nemá podstatný význam pre tento vynález a môže sa použiť akákoľvek z bežných metód sklučovania, napr. centrické sklučovanie, mikro-sklučovanie alebo magnetické sklučovanie.

Na obr. 3 až 6 sú zobrazené v detailných priečnych úsekoch rôzne uskutočnenia toho, ako sa môžu usporiadať hlavné komponenty brúsneho stroja podľa vynálezu a ako sa môžu premiestniť v uhle, úmerne jeden k druhému.

12993

Obr. 3 zobrazuje ako sú usporiadané hlavných komponenty, vonkajší rám 5, stojan 3 a hriadeľ 7 s jeho vnútorným priestorom 7a v súlade s uskutočnením zobrazeným na obr. 1. V tomto uskutočnení, rám 5 rotuje okolo fixovaného, nerotujúceho stojana 3, pričom hriadeľ 7 za pomoci jeho motora 10 (obr. 1) sa obráti pomerne k stojanu. Na tento účel sú plochy medzi stojanom 3 a rámom 5 a medzi stojanom 3 a hriadeľom 7 formované ako nosné plochy 23.

Ako vidno z tohto obrázku, tam kde je hriadeľ a jeho vnútorný priestor 7a zobrazený bez akéhokoľvek vsunutého motora, priestor 7a je v tomto uskutočnení formovaný ako tretiahly útvar. Tým je možné vsunúť motory rôznych veľkostí a takisto je možné ich umiestniť do rôznych pozícií vystupujúc z centra 24 stojana.

Z obrázku je zreteľne vidno ako je centrum 25 vyvážené od stretu stojana.

Obr. 4 zobrazuje uskutočnenie, ktoré podľa nákresu vyzerá podobne ako obr. 3, ale mierne sa odlišuje v tom, že hriadeľ 7 sa môže pripojiť a je uhlovo nepohyblivý, pričom stojan 3 sa môže natočiť pomerne k hriadeľu 7. Rám 5 je takisto aj v tomto prípade otáčavý a nosné plochy 23 sú zabezpečené medzi rámom 5 a stojanom 3 a medzi stojanom 3 a hriadeľom 7.

Obr. 5 zobrazuje ďalšie možné uskutočnenie, v ktorom je rám 5 zabezpečený vo vnútri vonkajšej zafixovanej štruktúry 26 nosnými plochami 27. ktoré sa nachádzajú medzi nimi. Medzi rámom 5 a fixovaným stojanom 3 sa v tomto prípade nenachádza žiadna nosná plocha ale medzera. 28.

V uskutočnení detailne zobrazenom na obr. 6 sa nachádza fixovaná vonkajšia štruktúra 26. podobne ako v uskutočnení zobrazenom na obr. 5, ale v tomto prípade sú zabezpečené nosné plochy 23 taktiež medzi vonkajším rámom 5 a stojanom 5, z ktorých naposledy menovaný je chránený pred otáčavým pohybom.

Obr. 7 zobrazuje zväčšený diel zariadenia v súlade so zariadením, ktoré zobrazuje obr. 1. Takto stroj zahŕňa nezobrazovaný rám podopierajúci konzolový nosník, ktorý má konštrukciu vonkajšieho cylindrického a v podstate predĺženého článku v tvare trubice 3, s pozdĺžne vyčnievajúcim vrtom, ktorý je usporiadaný výstrednikovo vo vzťahu k pozdĺžnemu centru cylindrického článku 3. Cylindrický článok 3 je prednostne neotáčavým spôsobom napojený na rám. Otáčavo podoprený na vonkajšej povrchovej ploche cylindrického článku 3 sa nachádza poháňaný otáčavý vonkajší článok 5, kolesový nosník. Vo vnútri výstredníkového vrtu stojana sa nachádza hriadeľ 7, ktorý sa môže premiestňovať alebo indexovať axiálne. Hriadeľom 7 podoprený je nosník 14 pre vhodné, nezobrazované sklučovadlo na

12993 pracovný kus 15, napr. nosný dráhový krúžok, ktorého vonkajšie obruby 29 a/alebo vonkajšia povrchová plocha sa má obrábať, napr. mlieť. Hriadeľ 7 má zabudovaný motor 17 s integrovanou pracovnou hlavicou, ktorá je spolu so sklučovadlom usporiadaná na zovretie pracovného kusa 15 medzi ne. Otáčavý vonkajší článok 5, alebo kolesový nosník, ktorý je takto trubicový, na jeho prednom zakončení, napr. na jeho konci pripojenom k voľnému zakončeniu cylindrického článku 3, vyčnieva mierne von z cylindrického článku 3 a je zabezpečený fixne napojeným, v podstate vekom 19 tvarovaným ako tanier, ktorý má centrálny otvor, okraj ktorého je konštruovaný ako kruhovité brusné koleso 18. Počas prevádzky rotuje brusné koleso 18 spolu s vonkajším článkom 5. Nosič 14 sklúčidla vyčnieva cez otvor a pracovná hlavica vyčnieva cez centrálny otvor 20, tak, že pracovný kus 15 zovretý medzi sklúčidlo a pracovnú hlavicu sa môže premiestniť medzi pozície zarovnania a vnútorný článok veka 19, nasledujúc axiálny pohyb hriadeľa 7. Otvor vo veku 19 má takú veľkosť, že umožňuje pracovnej hlavici a sklúčidlu prechádzať cez ňu s dostatočným odstupom, aby sa umožnilo hriadeľu 7-a tým pracovnej hlavici premiestniť sa výstrednikovo pomerne k otvoru veka 20, tým uhlovo premiestniť pracovnú hlavicu 16 spolu s pracovným kusom 15 po dráhe umožňujúcej nasledovať vnútorný obvod brusného kolesa 18. Ako je zobrazené, postranné plochy brusného kolesa 18 môžu obrábať postranné plochy tak vonkajších obrúb 29. vyčnievajúcich radiálne z nosného krúžku, ako aj vnútorné povrchové plochy brusného kolesa 18 môžu súčasne alebo iným krokom obrábania obrábať vonkajšiu povrchovú plochu pracovného kusa 15 medzi dvoma jeho obrubami.

Z dôvodu efektívnej úpravy alebo presného fungovania nástroja - brusného kolesa 18 - pracovná hlavica je takisto obstaraná upravovacím alebo presne pracujúcim valcom 21a, ktorý spôsobuje, že brusné koleso 18 a jemu podobný komponent dostáva požadovaný alebo vhodný profil, keď sa hriadeľ dostáva do pohybu vo vzťahu s k nemu včlenenému nástroju, prostredníctvom a/alebo axiálneho premiestnenia. Takáto úprava brusného kolesa sa môže vykonať cez vnútornú povrchovú plochu brusného kolesa 18 a jeho postranné plochy.

Tento vynález sa neobmedzuje na uskutočnenie zobrazené a opísané v spojení so sprievodnými nákresmi, ale sú možné modifikácie a rôzne variácie v rozsahu sprievodných nárokov.

Kruhovitý stojan, ktorý je tu zobrazený, s cylindrickým vnútorným priestorom, môže mať aj iný ako cylindrický tvar a hriadeľ môže mať akýkoľvek

12993 vhodný priečno-sektorový tvar, ktorý umožňuje jeho pootočenie alebo indexovanie dovnútra vnútorného priestoru stojana. Hriadeľ sa môže dokonca konštruovať ako stojan samotného vretena, a je dokonca možné nahradiť hriadeľ za systém artikulovaných línií alebo podobný systém schopný otáčať a indexovať vreteno vhodným spôsobom.

Claims (12)

1. Vonkajší brusný stroj, obzvlášť brúska na vonkajšie brúsenie dier, na odstraňovanie materiálu z vonkajšieho povrchu kruhovitých pracovných kusov, a/alebo obrúb s nimi asociovanými, obzvlášť nosných dráhových krúžkov, takého typu, ktoiý pozostáva z otáčavého podporného nástroja, akým je brusné koleso (18), sklučovadlo (14) na pracovný kus (15) a podávacie prostriedky podávacie prostriedky (10, 11), ktoré spôsobujú vzájomné pohyby podávania medzi pracovným kusom a nástrojom, vyznačujúci sa tým, že stroj sa ďalej skladá z cylindrického stojana v tvare trubice (3) s pozdĺžnym cylindrickým vnútorným priestorom, uvedený vnútorný cylindrický priestor (4) má svoju pozdĺžnu os odsadenú od pozdĺžnej osi uvedeného stojana, hriadeľ (7) zabezpečeného vo vnútornom priestore (4) a tým, že má priestor (7a), v ktorom sa nachádza motor (17) spriahnutý s točivou pracovnou hlavicou (16), ktorá je spolu so sklučovadlom usporiadaná za účelom držať a otáčať obrábaný pracovný kus, uvedený hriadeľ sa uhlovo pohybuje v spomínanom priestore, stojan (3) je obklopený otáčavým poháňaným vonkajším rámom (5), rám (5) je pevne napojený na veko (19) a má otvor (20), ktorý je vytvára na jeho vnútornom okraji nástroj, akým je brusné koleso (18), hriadeľ (7) pri jeho uhlovom pohybe v spomínanom priestore premiestňuje pracovnú hlavicu (16) spolu s pracovným kusom (15) po dráhe umožňujúcej, aby sa pracovný kus stretol a dostal do kontaktu s vnútorným obvodom nástroja (18).

2. Vonkajší brusný stroj podľa nárokov v nároku 1, vyznačujúci sa tým, že hriadeľ (7) na jeho konci (8), oproti spomínanému priestoru, je otáčavo usporiadaný v priestorovom diele (9) podopierajúceho rámu (1,2).

3. Vonkajší brusný stroj podľa nárokov v nároku 2, vyznačujúci sa tým, že koniec (8) hriadeľa (7) vyčnieva do spomínaného priestorového dielu (9) podopierajúceho rámu (1, 2) a je usporiadaný tak, aby sa otáčal pomocou točivého motora (10), ktorý sa v uvedenom priestorovom diele nachádza.

4. Vonkajší brusný stroj podľa nárokov 2 alebo 3, vyznačujúci sa tým, že koniec (8) hriadeľa (7) vyčnievajúci do spomínaného priestorového dielu (9) podopierajúceho rámu (1, 2) je axiálne premiestniteľný ovládaním z lineárneho motora (11).

12993

5. Vonkajší brusný stroj podľa nárokov ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že priestor (7a) v hriadeli (7) je tvarovaný takým spôsobom, aby zapadli pracovné hlavicové motory (17) rôznych veľkostí a/alebo umiestnenie spomínaného motora (17) v rôznych odsadených pozíciách od centra hriadeľa.

6. Vonkajší brusný stroj podľa nárokov z ktoréhokoľvek predchádzajúceho nároku, vyznačujúci sa tým, že pracovná hlavica (16) sa axiálne premiestňuje do pozícií, kde je pracovný kus (15) zarovnaný s otvorom (20) a umiestni sa mimo neho, ovládaním pomocou lineárneho motora (11).

7. Vonkajší brusný stroj podľa nárokov v nároku 6, vyznačujúci sa tým, že pracovná hlavica (16) je vybavená upravovacím nástrojom (21, 21a) na úpravu, alebo presné pracovanie nástroja (18), keď je pracovná hlavica (16) posunutá do pozície s upravovacím nástrojom (21, 21a) stretávajúc sa a kontaktujúc okraj nástroja (18).

8. Vonkajší brusný stroj podľa nárokov v nároku 6, vyznačujúci sa tým, že upravovacím nástrojom je upravovací valec (21), ktorého profil tvorí doplnok k požadovanému profilu brusného kolesa (18).

9. Vonkajší brusný stroj podľa nárokov v nároku 6, vyznačujúci sa tým, že upravovacím nástrojom je upravovací disk (21a) na upravovanie vnútornej povrchovej plochy brusného kolesa (18), ako aj k nemu prináležiacich postranných plôch.

10. Vonkajší brusný stroj podľa nárokov ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že stojan 3 je fixne napojený na rám (1,2) a tým, že otáčavý vonkajší rám (5) je poháňaný motorom (6) podopieraného stojanom.

11. Vnútorný brusný stroj podľa ktoréhokoľvek nároku z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že hriadeľ (7) je vybavený senzormi (11, 12) kvôli riadeniu uhlového a axiálneho pohybu.

12. Vnútorný brusný stroj podľa ktoréhokoľvek nároku z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že posúvacími prostriedkami vzájomných pohybov medzi pracovným kusom a nástrojom sú elektrické motory (10, 11).