Ленточно-шлифовальное устройство Российский патент 2024 года по МПК B24B23/06 

Область техники, к которой относится изобретение

Заявляемое изобретение относится к устройствам для бытового сухого (безводного) шлифования и предназначена для обработки различных поверхностей: шлифовки, зачистки, полировки, торцовки, снятия фаски, заточки, выведения спусков, округления.

При помощи такого приспособления можно снимать краску, удалять ржавчину, заусенцы с металлических поверхностей. В качестве обрабатываемой поверхности может использоваться металл, дерево, пластик, камень и т.д.

Уровень техники

Известно множество различных шлифовальных устройств (ленточных гриндеров), которые приводятся в действие различным образом с помощью различных двигателей.

Например, рассмотрим подробно описанный в публикации в интернете «Гриндер: Ленточно-шлифовальный станок» (см. https://habr.com/ru/articles/565548/ ). В основе станка лежит шлифовальная лента, которая имеет размеры 50×900-1300 мм. Лента приводится в движение через шкив диаметром 128 мм, установленный на вал асинхронного двигателя мощностью 1,1 кВт и максимальной частотой вращения 2980 об/мин. Исходя из этих данных можно рассчитать максимальную линейную скорость движения ленты, которая составит 1200 м/мин. Она ограничивается при помощи частотного преобразователя, подключенного к двигателю.

Конструкция станка довольно простая, и при этом очень жесткая за счет своей массивности, так как в ее основу заложен лист толщиной 12 мм. Из него выполнено основание под асинхронный двигатель, к фланцу которого в свою очередь прикручена плита, образующая несущую раму всего станка. Чтобы хоть немного разгрузить фланец электродвигателя, основание и несущая рама связаны друг с другом через деталь - направляющую штанги. Далее в нее вставляется сама штанга, на один из концов которой крепится пластина, несущая на себе деталь в виде «полумесяца», а также направляющая для механизма установки рабочего столика. На концах «полумесяца» имеются два ролика, а через центр проходит ось, позволяющая поворачивать эту сборочную единицу под разными углами. Еще в состав сборочной единицы - «полумесяца», входит направляющий упор для шлифовальной ленты.

На несущей раме через ось закреплен рычаг с роликом для центрирования шлифовальной ленты. Этот рычаг также играет роль натяжителя, ввиду того, что между ним и рамой установлен газлифт.

Рабочие поверхности ведущего шкива и натяжного ролика имеют полукруглый усеченный профиль для лучшего удержания ленты на их поверхности».

Недостатки конструкции: не хватает мощности электродвигателя для полноценной работы, а также точности обработки заготовок, нет встроенных угловых измерителей, нужно использовать стороннее оборудование, Невозможность смены двигателя на другой по мощности, принципу работы, так как фланцы двигателей все разные, и двигатель можно заменить только на точно такой же. Недостатком также является его масса и дороговизна

Известен ленточно-шлифовальный станок из патента на полезную модель RU 217063 U1. Станок содержит станину, соединенную с основанием, переходник, закрепленный на станине резьбовыми соединениями и выполненный с возможностью крепления к станине угловой шлифовальной машины, опорный столик, закрепленный к основанию, ролики, выполненные в виде ведущего ролика, ведомого ролика и ролика натяжения и предназначенные для размещения абразивной ленты, и закрепленные на станине опорную пластину и связанный с пружиной рычаг натяжения, обеспечивающий натяжение абразивной ленты. Станина соединена с основанием с возможностью вращения, обеспечивающего перемещение станины из вертикального положения в горизонтальное, и состоит из двух частей, соединенных между собой резьбовыми соединениями с возможностью снятия одной из них.

Недостаток известного технического решения - нет измерителей для более точного выполнения работ, прикрепление столика к основанию не позволяет использовать автономно гриндер с опорным столиком при разъединении рамы и основания, при изменении расстояния между опорным столиком и опорной пластиной теряется ранее установленный угол наклона заготовки, размещенной на поверхности опорного столика, по отношению к шлифивальной ленте.

Заявляемое ленточно-шлифовальное устройство предназначено для обработки различных поверхностей: шлифовки, зачистки, полировки, торцовки, снятия фаски, заточки, выведения спусков, округления. В качестве абразивного материала выступает шлифовальная лента шириной 50 мм и длиной от 610 мм до 1200 мм в зависимости от модели. Устройство предназначено для стационарного использования, крепится к столу или к другой поверхности с помощью болтов или другого крепежа в зависимости от типа поверхности. Отличительной особенностью является наличие встроенного углового измерителя, который позволяет выполнять операции по обработке, выставляя нужный угол наклона опорного столика и заготовки на поверхности столика, не прибегая к дополнительным измерительным инструментам.

Задачей изобретения является создание удобного в эксплуатации ленточно-шлифовального устройства без использования внешних угловых измерительных приборов.

Технический результат: точная обработка заготовок без применения дополнительного измерительного оборудования за счет продуманой конструкции крепления опорного столика и наличия встроенных измерителей: линейного и углового измерителя (горизонтального и вертикального), возможность обработки заготовки сразу в двух плоскостях, что расширяет диапазон положений обработки поверхностей в разных направлениях.

Заявляемое ленточно-шлифовальное устройство содержит основание, раму, опорный столик, ведущий ролик, ведомые ролики, шлифовальную ленту, опорную пластину и узел натяжения и регулировки положения шлифовальной ленты, при этом оно выполнено с возможностью использования в качестве двигателя угловой шлифовальной машины, закрепленной к раме. В отличие от известного устройства рама выполнена в виде соединенных между собой двух пластин и прикреплена к основанию посредством стойки, которая с одной стороны присоединена к основанию, а с другой - прикреплена к раме с возможностью перемещения относительно рамы из вертикального положения в горизонтальное, опорный столик прикреплен к раме через ригель в скользящий паз эксцентрика и зафиксирован резьбовым соединением, при этом рама и/или опорный столик содержат измерители.

Пластины рамы могут быть соединены между собой перемычками.

Измеритель рамы может быть выполнен в виде транспортира и фиксирующегося индикатора углового положения, показывающего градус угла наклона опорного столика.

Измеритель рамы может быть выполнен в виде углового измерителя, представляющего собой отдельный элемент, установленный на раму посредством магнитов или винтов.

Измеритель на опорном столике может быть выполнен в виде выгравированного транспортира.

Измеритель на опорном столике может быть выполнен в виде съемного транспортира или линейки, выполненной с возможностью изменения и замера угла фиксации заготовки путем прижатия к опорной части съемного транспортира.

Опорный столик может быть выполнен с линейным измерителем.

Ведущий ролик может быть выполнен с резьбовой частью для соединения с валом угловой шлифовальной машины.

Ведущий ролик может быть выполнен бочкообразной формы.

Устройство может быть выполнено с возможностью установки различных насадок для обработки поверхности.

Устройство может быть выполнено с возможностью регулирования скорости вращения шлифовальной ленты.

Устройство позволяет применять его для зачистки и шлифовки поверхностей с большой площадью за счет возможности изменения положения рамы относительно основания.

Ролик натяжения крепится к подвижной пластине, которая имеет шарнирное соединение с рычагом натяжения ленты, благодаря этому ролик натяжения может менять угол относительно первоначального горизонтального положения, за счет изменения положения пластины относительно рычага натяжения. Подвижная пластина меняет свое угловое расположение за счет подпружиненного винта на обратной грани рычага натяжения. Подпружиненный винт расположен напротив пересечения диагоналей подвижной пластины и упирается в нее. При изменении глубины посадки подпружиненного винта меняется угловое положение натяжного ролика. За счет расположения винта на пересечения диагоналей подвижной пластины достигается равномерное распределение нагрузки от винта к пластине, что влияет на надежность и простоту регулировки.

Для изменения вертикального угла обрабатываемой поверхности относительно шлифовальной ленты используется встроенный угловой измеритель, который может представлять собой выгравированный транспортир и фиксирующийся индикатор углового положения, который является частью рамы. Изменяя положение фиксирующегося индикатора углового положения можно задать и отследить необходимый вертикальный угол наклона опорного столика для работы. Либо угловой вертикальный измеритель представляет отдельный элемент, который крепится к раме с помощью магнитов или винтов. Для изменения угла обрабатываемой вертикальной поверхности необходимо изменить угол. Для контроля и позиционирования обработки заготовки под определенным углом в горизонтальной плоскости опорный столик имеет специальную выемку для устройства в ней съемной линейки-транспортира.

1. Использование УШМ (болгарки) в качестве двигателя значительно удешевляет его производство.

2. Ведущий ролик позволяет использовать дополнительные модификации для шлифовального станка, такие как шлифовальные насадки, войлочные круги, патрон от дрели и т.д.

3. Выполненные на раме угловые измерители позволяют производить высокоточную настройку угла вертикально обрабатываемой поверхности.

4. Столик также имеет угловой измеритель, что позволяет производить высокоточную настройку угла горизонтально обрабатываемой поверхности.

Вариант исполнения вертикального и горизонтального углового измерителя зависит от модельного ряда изделия.

Краткое описание чертежей и графических материалов

Изобретение поясняется иллюстрациями.

На Фиг. 1 представлено устройство в общем виде для использования ленты шириной 915 мм, где:

1 - основание; 2 - рама; 3 - узел натяжения и регулировки положения ленты; 4 - опорный столик; 5 - ведомый ролик; 6 - шлифовальная лента; 7 - угловая шлифовальная машина (УШМ); 8 - ведущий ролик; 9 - угловой вертикальный измеритель; 10 - опорная пластина; 11- транспортир с линейным измерителем, 12 - стойка, 13 - ролик натяжения; 14 - фиксирующийся индикатор углового положения, 15- ригель.

На Фиг. 2-5 представлено реализованное изобретение в устройстве модели 915 Гриндер Dino.

Осуществление изобретения

Заявляемое устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливается на ровной горизонтальной поверхности (Фиг. 1). В основании 1 предусмотрено 4 отверстия для фиксации станка на поверхности. Устройство фиксируется с помощью болтов, винтов или др. крепежа, в зависимости от типа поверхности. В качестве двигателя на данном устройстве используется УШМ 7, который крепится к раме 2 с помощью специального зажимного хомута, предусмотрено 2 хомута с разными посадочными диаметрами под разные типы УШМ.

Устройство имеет фиксирующийся индикатор углового положения, состоящий из эксцентрика, соединенного с пластиной, и оси, который соединен с рамой 2 гриндера через разъемное резьбовое соединение, выполненный со смещением скользящего паза и резьбовой фиксацией ригеля. Опорный столик 4 крепится к раме 2 через ригель 15 в скользящий паз эксцентрика и фиксируется резьбовым соединением. Для контроля и позиционирование обработки заготовки под определенным углом в горизонтальной плоскости опорный столик 4 имеет специальную выемку для устройства в ней съемной линейки-транспортира с линейным измерителем 11. Благодаря этому достигается возможность установки обрабатываемой поверхности под необходимым углом к шлифовальной ленте 6, на транспортире выставляется необходимый угол, а заготовка прижимается к грани транспортира с линейным измерителем, направляющая на столе позволяет производить обработку заготовки возвратно-поступательными движениями по направляющей столика.

Имеется стойка 12, состоящая из двух металлических ножек с перемычками между ножками, присоединенная к основанию. Верхняя часть стойки фиксируется с рамой 2 гриндера через шарнирное или резьбовое соединение с возможностью вращения рамы относительно стойки из вертикального положения в горизонтальное.

Ролик натяжения 13 крепится к подвижной пластине, которая имеет шарнирное соединение с рычагом натяжения ленты, благодаря этому ролик натяжения может менять угол относительно первоначального горизонтального положения, за счет изменения положения пластины относительно рычага натяжения через шарнирное соединение. Подвижная пластина меняет свое угловое расположение за счет подпружиненного винта на обратной грани рычага натяжения. Подпружиненный винт расположен напротив пересечения диагоналей подвижной пластины и упирается в нее. При изменении глубины посадки подпружиненного винта меняется угловое положение натяжного ролика. За счет расположения винта на пересечения диагоналей подвижной пластины достигается равномерное распределение нагрузки от винта к пластине, что влияет на надежность и простоту регулировки положения шлифовальной ленты 6.

Ведущий ролик 8 содержит резьбовую часть для соединения с валом УШМ, ответная часть ролика содержит также резьбовую часть для соединения с дополнительным оборудованием для обработки поверхности (шлифовальные круги, патрон от дрели, круглые насадки для шлифовки и т.д.). Ведущий ролик 8 выполнен бочкообразной формы и центрирует ленту в процессе работы оборудования.

Опорная пластина 10 предназначена для жесткого и прочного упора в нее заготовки при обработке поверхности. Опорная пластина 10 образует жесткую шлифовальную плоскость, при упоре на которую производится обработка поверхности. Кроме опорной пластины 10 заготовку можно прислонять к ведомому ролику 5 для получения вогнутых спусков, к ленте между роликами, в ту часть, где отсутствует опорная пластина 10. Такой вид обработки предназначен для более щадящей и мягкой обработки.

После установки УШМ 7 и ведущего ролика 8 на устройство устанавливается шлифовальная лента. Для установки и натяжки ленты используется узел натяжения и регулировки положения ленты 3, который необходимо оттянуть, и после установки ленты вернуть в исходное положение, тем самым происходит натяжка ленты, что предотвращает ее проскальзывание относительно роликов и заготовки. Узел натяжения и регулировки положения ленты 3 также предназначен для корректировки положения ленты во время работы, для этого в нем предусмотрен механизм изменения наклона ролика натяжения 13, установленного на узле натяжения, и регулировки положения ленты 3. При изменении их угла положения меняется и положение ленты. УШМ 7, установленная на устройство, включается в сеть и с помощью кнопок управления на УШМ 7 производится запуск/остановка станка. Для регулировки скорости вращения ленты применяется тиристорный регулятор напряжения под соответствующую мощность УШМ 7 или УШМ 7 со встроенной регулировкой оборотов. Обрабатываемая заготовка располагается на столике 4 под прямым или необходимым углом относительно шлифовальной ленты 6. Для этого предусмотрен горизонтальный угловой измеритель: выгравированный транспортир или металлический съемный транспортир с возможностью изменения и замера угла и фиксации заготовки при помощи прижатия к опорной части съемного транспортира, расположенный на столике 4. Для изменения вертикального угла обрабатываемой поверхности относительно шлифовальной ленты 6 используется встроенный вертикальный угловой измеритель 9, который представляет собой выгравированный транспортир и подвижную часть рамы со стрелкой, которая является частью рамы. Изменяя положения подвижной части рамы можно задать и отследить необходимый вертикальный угол для работы. Либо используется угловой вертикальный измеритель, представляющий собой отдельный элемент, который крепится к раме с помощью магнитов или винтов. Для изменения угла обрабатываемой вертикальной поверхности необходимо изменить угол столика 4 относительно шлифовальной ленты 6, руководствуясь показаниями на угловом измерителе 9.

Изобретение реализовано в устройстве модели 915 Гриндер Dino (см. фотографии Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 5).

Благодаря конструкции заявляемого устройства решается ряд задач:

1.Не требуется специальных измерительных приборов для обработки заготовки в горизонтальной плоскости. При этом металлический транспортир позволяет производить точную обработку под углом в фиксированном положении, направляющей столика.

2. Отсутствие двигателя (использование УШМ) существенно удешевляет производство и стоимость готового оборудования.

3. Ведущий ролик имеет резьбовую часть для фиксации и установки разнообразных насадок для обработки без дополнительных устройств или механизмов.

4. Не требуется специальных измерительных приборов для обработки заготовки в горизонтальной плоскости.

5. За счет того, что опорный ролик крепится через ригель к эксцентрику, входящего в состав фиксирующего индикатора углового положения, опорный столик может менять свою удаленность от шлифовальной ленты, при этом удаление столика происходит по линейной траектории за счет этого не нарушается и не изменятся установленное (заданное) угловое вертикальное положение столика, в отличие от конструкции, в которой опорный столик размещен на стойке. Это позволяет произвести быстрое изменение линейного расстояния столика от шлифовальной ленты, применяется для обработки заготовок под одинаковым углом разной длины. Столик выдвигается для создания точки опоры у длинной заготовки, если столик не выдвигать, заготовка просто упадет, перевесив, либо появиться необходимость контролировать параллельность длинной заготовки относительно столика. К тому же, за счет того, что посадочное отверстие на эксцентрике и ригель выполнены в круглом сечении, можно быстро произвести изменение положения плоскости столика из горизонтального в вертикальное положение и, наоборот, при этом доставать ригель из эксцентрика не нужно, как на других устройствах, где соединение столика и рамы осуществляется через ригель квадратного сечения, например вот такой: https://grinder-sputnik.ru/). При такой конструкции столик может менять свое положение не только с горизонтального на вертикальное и наоборот, но и на любой другой необходимый угол с фиксацией. Это полезно, когда основание заготовки имеет уже какой-то угол, смещение, неровности и т.д. Такие смещения, неровности, угол компенсируются регулировкой угла положения столика на оси ригеля при этом обработку можно производить под необходимым углом.

Совокупность этих признаков позволяет производить обработку заготовки сразу в двух плоскостях, что расширяет диапазон положений обработки поверхностей в разных направлениях.

Изобретение относится к устройствам для шлифования и может быть использовано для обработки различных поверхностей путем шлифовки, зачистки, полировки, торцовки, снятия фаски, заточки, выведения спусков, округления. Устройство содержит основание, раму, опорный столик, ведущий ролик, ведомые ролики, шлифовальную ленту, опорную пластину, узел натяжения и регулировки положения ленты, отверстие под угловую шлифовальную машину. Рама выполнена в виде соединенных между собой двух пластин и прикреплена к основанию посредством стойки. Стойка с одной стороны присоединена к основанию, а с другой стороны прикреплена к раме с возможностью ее перемещения относительно рамы из вертикального положения в горизонтальное. Опорный столик прикреплен к раме через ригель в скользящий паз эксцентрика и зафиксирован резьбовым соединением. Рама и/или опорный столик содержат измерители. Обеспечивается точная обработка заготовок без применения дополнительного измерительного оборудования, возможность обработки заготовки сразу в двух плоскостях и расширяется диапазон положений обработки поверхностей в разных направлениях. 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Ленточно-шлифовальное устройство, содержащее основание, раму, опорный столик, ведущий ролик, ведомые ролики, шлифовальную ленту, опорную пластину и узел натяжения и регулировки положения шлифовальной ленты, при этом оно выполнено с возможностью использования в качестве двигателя угловой шлифовальной машины, закрепленной к раме, отличающееся тем, что рама выполнена в виде соединенных между собой двух пластин и прикреплена к основанию посредством стойки, которая с одной стороны присоединена к основанию, а с другой - прикреплена к раме с возможностью перемещения относительно рамы из вертикального положения в горизонтальное, опорный столик прикреплен к раме через ригель в скользящий паз эксцентрика и зафиксирован резьбовым соединением, при этом рама и/или опорный столик содержат измерители.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пластины рамы соединены между собой перемычками.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что измеритель рамы выполнен в виде транспортира и фиксирующегося индикатора углового положения, показывающего градус угла наклона опорного столика.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что измеритель рамы выполнен в виде углового измерителя, представляющего собой отдельный элемент, установленный на раму посредством магнитов или винтов.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что измеритель на опорном столике выполнен в виде выгравированного транспортира.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что измеритель на опорном столике выполнен в виде съемного транспортира или линейки, выполненной с возможностью изменения и замера угла фиксации заготовки путем прижатия к опорной части съемного транспортира.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что опорный столик выполнен с линейным измерителем.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ведущий ролик выполнен с резьбовой частью для соединения с валом угловой шлифовальной машины.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ведущий ролик выполнен бочкообразной формы.

10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью установки различных насадок для обработки поверхности.

11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью регулирования скорости вращения шлифовальной ленты.