Торцовая щетка Советский патент 1985 года по МПК A46B7/10 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к механообрабатывающему производству, и может быть использовано при выполнении различных отделочнозачистных операций.

Известна торцовая щетка, содержащая корпус, охватывающее его с зазором наружное кольцо, набор проволочного ворса, расположенный в зазоре между конусными поверхностями корпуса и кольца, и средство регулирования плотности ворса 1.

Недостатками известной торцовой щетки являются низкая эксплуатационная надежность и неудобство сборки.

Цель изобретения - повыщение эксплуатационной надежности и удобства сборки.

Указанная цель достигается тем, что торцовая щетка, содержащая корпус, охватывающее его с зазором наружное кольцо, набор проволочного ворса, расположенный в зазоре между конусными поверхностями корпуса и кольца, и средство регулирования плотности ворса, снабжена опорным для нерабочих концов ворса кольцом, а средство регулирования плотности ворса представляет собой торцовую крышку с цилиндрической отбортовкой, установленную на оси щетки с возможностью осевого перемещения и взаимодействия ее отбортовки с обращенным к ней торцом наружного кольца, при этом опорное кольцо расположено между корпусом и крышкой, а набор проволочного ворса выполнен в виде сплошного кольца.

На фиг. 1 показана щетка, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - торцовая рабочая поверхность ворса (в увеличенном масштабе)t на фиг. 4 - схема начального этапа сборки щетки.

Щетка содержит корпус 1, наружное кольцо 2, крышку 3 с цилиндрической отбортовкой, опорное кольцо 4, хвостовик5 со сферической головкой 6, упругий элемент 7, упругую гайку 8, ворсовый набор 9 и стяжные винты 10. Ворсовый набор 9 расположен между конусной поверхностью 11 на наружном кольце 2 и конусной поверхностью 12 на корпусе 1, на наружной стороне рабочей поверхности он имеет скос на половину ширины ворсового кольца, т.е. BI Вг. Сферическая головка 6 хвостовика 5 для передачи крутящего момента имеет с двух сторон выступающие штифты 13, входящие в пазы 14 на корпусе 1, а на крыщке 3 выполнены сферические гнезда, которые обеспечивают возможность свободного поворота сферической головки, при этом упругий элемент 7 с одной стороны сжимается, а сферическая головка 6 как бы вдавливается в него.

Предварительно нарубленный на автомате ворс (иголки) заданной длины вручную или с помощью специального механизма плотно набирают в технологическую кольцевую форму l5, при этом на форме заранее установлен корпус 1 собираемой щетки. Затем на образованное кольцо ворсовйго набора 9 одевают наружное кольцо 2 и с силой перемещают его вниз, в результате чего образуется блок, состоящий из корпуса 1, ворсового набора 9 и наружного кольца 2. Далее на этот блок одевают крыщку 3 и вворачивают, стяжные болты 10 в корпус 1, болты своими головками упираются в крыщку 3, которая в свою очередь цилиндрической от0 бортовкой упирается в наружное кольцо 2, в результате создается замкнутая силовая система корпус-винт-крышка-наружное кольцо-ворс. Корпус 1, перемещаясь вверх при ввинчивании винтов 10, своей конусной поверхностью 12 прижимает ворс 9 к конусной поверхности 11 наружного кольца 2. Между корпусом 1 и крышкой 3 всегда должен быть некоторый зазор, тогда сила сжатия ворса будет определяться силой затяжки винтов 10. После сборки корпуса 1, наружного кольца 2, ворса 9 и сжатия их до определенного состояния с помощью крышки 3 и винтов винты 10 выворачивают и сжимают крышку 3, при этом корпус 1 с наружным кольцом 2 и ворсом 9 остаются в собранном (стянутом) состоянии. Именно в таком положении ворсовый набор 9 с тыльной стороны накрывают опорным кольцом 4 и соединяют его с ворсом путем пайки или склеивания. Это обеспечивает монолитность ворсового набора и исключает возможность выпадания отдельных ворсинок. Затем вновь крышку 3 привинчивают к корпусу и получают основной ворсовый узел щетки. Таким образом, крышка 3 имеет несколько функций: она является как бы элементом технологической оснастки для сборки щетки, входя в замкнутую силовую систему, и служит собственно крышкой для щетки.

Оптимальная конусность поверхностей И и 12, установленная экспериментально для щеток диаметром 60-120 мм, составляет 3°. В зависимости от размеров щетки, от задаваемой плотности ворсового набора и других технологических и эксплуатационных требований оптимальная величина конусиосТи указанных поверхностей может изменяться в пределах 2-7°. Хвостовик 5 со сферической головкой 6 вставляют снизу в предварительно собранный ворсовый узел, далее в него вставляют упругий элемент 7 и поджимают гайкой 8.

Собранная таким образом щетка обладает больщой жесткостью ворса. При обработке плоских поверхностей ворсовый набор работает по всей окружности (по всему кольцу) , поэтому, если рабочая поверхность ворсового набора плоская, то ворсинки-проволочки не имеют возможность отгибаться.

5 Для исключения такого отрицательного явления ворсовый набор имеет скос под углом 10-15° на половину его ширины. В этом случае ворсинки, находящиеся в кольце шириной Sg, отклоняются либо во внутреннюю, либо в наружную сторону этого кольца. При обработке поверхностей, расположенных под некоторым углом к плоскости, щетку поджимают так, чтобы работал ворсовый набор на ширине Bf, в этом случае ворсинки-проволочки также отгибаются либо во внутреннюю, либо в наружную сторону кольца. Угол наклона скоса в пределах 10-15° выбран экспериментально: угол менее 10° не дает указанного эффекта, а более 15° не целесообразен, так как не обеспечивается нормальный наклон хвостовика 5 во время работы щетки.

Заданный угол скоса ворсового набора получают шлифованием ворса после сборки щетки. По мере износа ворса и нарушения его кромки ворс лериодически подшлифовывакуг, т .е. затачивают как обычный инструмент.

Таким образом, сочетание скоса на рабочей поверхности сплошного ворсового набоВид А

ра с упругим элементом, позволяет наклонять щетку при работе, обеспечивает увеличение эффективности рабочей поверхности ворсового набора.

Предлагаемая торцовая щетка работает следующим образом.

Щетку устанавливают, например, на шпиндель вертикально-фрезерного станка, а обрабатываемую деталь - на стол станка. Подводят деталь до соприкоснования со шеткой и дают натяг величиной 1,5-2,5 мм. Затем включают вращение шпинделя и подачу станка, производится обработка участка поверхности шириной, равной + 2ej. Если обрабатываемая поверхность шире, производят несколько проходов.

Щетка обеспечивает одновременную обработку и горизонтальных и наклонных участков поверхности.

7J

ТОРЦОВАЯ ЩЕТКА, содержащая корпус, охватывающее его с зазором наружное кольцо, набор проволочного ворса, расположенный в зазоре между конусными поверхностями корпуса и кольца, и средство регулирования плотности ворса, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и удобства сборки, она снабжена опорным для нерабочих концов ворса кольцом, а средство регулирования плотности ворса представляет собой торцовую крышку с цилиндрической отбортовкой, установленную на оси щетки с возможностью осевого перемещения и взаимодействия ее отбортовки с обращенным к ней торцом наружного кольца, при этом опорное кольцо расположено между корпусом и крыщкой, а набор проволочного ворса выполнен в виде сплошного кольца. (Л ел 00 ел СО