RU 2005114860 B21D51/08, B27C1/08, B27C5/08, B02C23/38-7/12-7/14
Способ изготовления деревянных, каменных и других шариков, размола скорлупы орехов, дробления и крупного помола зерна.
Описание изобретения
Изобретение относится к способам промышленного изготовления деревянных, каменных и других шариков (прошедшие предварительную токарную обработку) применяемых как наполнители для мягкой мебели (RU 2005108947), массажеров, бус, предметов интерьера, размола скорлупы орехов, крупного помола зерна. Обработка заготовок происходит методом шлифования заготовок между абразивными дисками, (жерновами).
Известны токарные способы по изготовлению деревянных шариков, а также способ представленный патентом JP 2004136633, где заготовки обрабатываются (внутри кожуха) бесконечной наждачной лентой, установленной на наклонном транспортёре.
Существенным недостатком этого способа является невозможность изменения оси вращения заготовок при обработке, и форма их будет скорее цилиндрической, нежели шаром. Другие недостатки это периодичность работы, остановки, неудобство выгрузки, загрузки, много ручного труда, очень много мелкой пыли, которая летит вверх.
Техническим результатом изобретения является повышение качества поверхности и точности обработки изготовляемых шариков, за счёт постоянной, принудительной смены оси их вращения. Также исключена излишняя проточка шариков за счёт фиксированного зазора между абразивными дисками. Непрерывность работы производства, одинаковое качество обработки каждого шарика. Устройство обладает несложной и точной регулировкой при необходимом изменении диаметров шариков. Отсутствие пыли, ручной труд сведён к необходимому минимуму.
Изобретение поясняется чертежами, где на (фиг. 1) показан вид сверху, (фиг. 2) разрез устройства, (фиг. 3) вид с торца, (фиг. 4) схема движения шариков, и (фиг. 5) радиальные канавки на абразивных дисках (вид с торца, разрез).
На сборном, металлическом каркасе (фиг. 2), состоящем из основания 1, балок 2, 3 закреплён неподвижный абразивный диск 4, имеющий несколько выходных гнёзд 5 (рассчитанные на наибольший размер изделий) со сменными вставками 6, имеющими необходимые (для заданного диаметра шариков) углубления 8, или заглушками 7. Вставки с углублениями и заглушки могут быть изготовлены из такого-же абразива, или другого материала, изнашивающегося равномерно с абразивом, или иметь возможность регулировки по высоте (по мере износа абразива). Количеством вставок с углублениями регулируется продолжительность и качество обработки заготовок. В центре верней части нижнего диска закреплён круглый металлический конус 9, с углом наклона поверхности 135 градусов по отношению к поверхности абразива нижнего диска, и с щелями для прохода воды (из прикрепленной к конусу трубы 10) охлаждающей диск и смывающей с него опилки. Вращающийся абразивный диск 11 (закреплённый на металлическом конусном диске 12) изготовлен с большим углом подъёма центра, чем нижний диск, поэтому зазор между дисками в центре больше чем по окружности. В его центре имеется отверстии 13 (со скошенной, параллельно конусу 9 поверхностью), для прохода заготовок, которые принимают положение параллельно конусу 9, и обработка их начинается со стёсывания углов и рёбер. На абразивных дисках могут быть нанесены радиальные канавки для кантования заготовок (фиг.5) По окружности диска 12, закреплён обруч 14, который отрегулирован на удержание от выпадения шаров данного диаметра, или может быть вообще снят. Также по окружности диска 12 симметрично закреплены (вертикально 15, или под углом 45 градусов 16) несколько подшипников (опирающиеся на кольцевой монорельс 17 или 18), которые предотвращают раскачку, уменьшают вибрацию верхних дисков, и гарантируют точность изготовления изделий (за счёт неизменного зазора между абразивными дисками). Кольцевой монорельс закреплён к четырём вертикальным балкам 2, а также между ними, опираясь на промежуточные стойки 19 (фиг. 3) и имеет регулировку по высоте в местах креплений.
Металлический диск 12 закреплён с трубчатом валом 20, резьбой 21 (нарезанной в сторону предотвращающую саморазвинчивание) и контргайкой 22.
Трубчатый вал 20 опирается на каркас из балок 2, через упорный, или радиально-упорный подшипник 23, и центруется подшипником 24, которые совместно с подшипниками 15 (16) обеспечивают соосность и поддержку на весу вращающегося узла (состоящего из деталей устройства 20, 12, 11), относительно нижнего абразивного диска согласно заданному между ними зазору. Величина зазора между абразивными дисками 11 и 14 устанавливается регулировками гаек 25, и регулировкой высоты подъёма кольцевого монорельса 17 (18).
На шлицах трубчатого вала 20 закреплена и отрегулирована по высоте (гайками 26), ведомая шестерня 27 (возможна цепная передача), которую приводит во вращение электромеханический редуктор 28, имеющий ступенчатую или бесступенчатую регулировку скорости вращения. Электромеханический редуктор 28 закреплён на одной из четырёх металлических балок 2, которые составляют основу каркаса устройства.
Металлические балки 2 закреплены к основанию 1 (с учётом несовпадения с ними гнёзд 5) неподвижного диска 14 (фиг. 3), и соединены между собой в центре креплением к трубе 29. Балки 2 несут на себе основную нагрузку поддержки вращающегося узла (20, 12,11) и служат опорой для балок 3, на которых закреплён неподвижный загрузочный бункер 30. В бункер также может подаваться вода (по трубе 31), для смыва опилок с верхнего и нижнего абразивных дисков, а также их охлаждения.
После сборки и регулировки соосности абразивных дисков, три балки 2, и четыре балки 3 можно обварить между собой и с основанием 1 (в местах крепежа), для придания жесткости каркасу. Четвёртую балку 2 оставить на резьбовых соединениях для удобства демонтажа при замене абразивных дисков. На горизонтальные части балок 2 можно установить защитные стальные кожухи толщиной 4-5 мм., что повысит жесткость каркаса.
Основание устройства устанавливается на горизонтальный бетонный фундамент и для уменьшения вибрации прокладываются резиновые подушки 32.
Заготовки в виде кубиков (или других форм, с сечением не менее заданного размера) засыпаются в неподвижный бункер 30, проходят по трубчатому валу 20 и направляемые конусом 9, начинают обрабатываться абразивами 4 и 11 угловыми и рёберными своими участками. Затем по мере освобождения места продвигаются к окружности дисков. При этом они находятся под давлением поступающих сверху заготовок, уплотняются вибрацией устройства, и соприкасаются между собой плоскими сторонами, подставляя под абразив выпуклые свои участки (углы и рёбра). Внутриполостное давление заготовок (между дисками и друг другом) регулируется количеством их в бункере 30 и высотой трубчатого вала 20. Заготовки движутся рядами по траектории окружностей (фиг.4), в последующем ряду которых, заготовок больше чем в предыдущем. Поэтому перекатывающиеся из ряда в ряд (по направлению от центра к окружности дисков), заготовки меняют оси своего вращения. Ближе к окружности дисков давление на заготовки постепенно уменьшается (так как их становиться больше в каждом последующем ряду), и они перекатываются свободней, подставляя под абразивы выпуклые неровности, постепенно принимая форму шара.
В последних рядах шариков (перед выходом) абразивы имеют почти параллельный (между собой) зазор, где и происходит окончательная обработка шариков.
Способ изготовления основан на том, что сама траектория движения шарика по кругу, обеспечивает смену оси его вращения, подставляя под абразивы неровности. Двигаясь по одному из рядов, (не зажатый между абразивами) шарик, перекатывается на свободное место в последующем ряду, чем кардинально меняет ось своего вращения, и подставляет под абразивы необработанные участки своей поверхности. Обрабатываться между абразивами будут лишь те участки заготовок которые имеют выпуклости и неровности, а участки с нормальным размером сечения шара, будут прокатываться свободно. Таким образом, в изготовляемых шариках исключена возможность брака, в виде протёртостей (с уменьшением размера шариков), а также не нужных остатков выпуклых поверхностей.
|
