PL205513B1 - Ściernica tarczowa do cięcia i sposób wytwarzania ściernicy tarczowej do cięcia - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest ściernica tarczowa do cięcia i sposób wytwarzania ściernicy tarczowej do cięcia.

Ściernice tarczowe do cięcia, mające duże średnice, stosuje się w przemyśle metalowym, na przykład do cięcia wlewków w stalowniach lub odlewniach. Korzystne są przy tym jak najmniejsze grubości ściernic tarczowych do cięcia, aby zminimalizować straty powstające przy cięciu wysokiej jakości i drogich tworzyw metalicznych. Ponadto niewielka grubość ściernic powoduje obniżenie poboru mocy przez przecinarkę, dzięki czemu wszystkie mechaniczne i elektryczne elementy przecinarki przy takiej samej wydajności cięcia podlegają mniejszym obciążeniom.

Przy redukcji grubości ściernic tarczowych napotykano dotychczas problem, polegający na tym, że ściernice, których grubość jest bardzo mała w stosunku do ich średnicy, wykazują tendencję do zataczania. Aby zapobiec temu zataczaniu, próbowano z jednej strony zwiększyć średnice kołnierzy mocujących, aby ustabilizować ściernice dalej na zewnątrz w kierunku promieniowym. Powiększanie kołnierzy mocujących powodowało jednak zmniejszenie możliwej głębokości cięcia oraz zwiększenie poruszanych mas.

W przypadku drugiego kierunku, w jakim poszły rozwiązania, na przykład w ściernicach tarczowych ukazanych w opisach patentowych nr JP 57 089 564 lub US 4,718,398, próbowano na wyłącznie metalowy, wewnętrzny obszar ściernicy nasadzić od zewnątrz obszar ścierny w kształcie kołowego pierścienia. Problemu stabilnego i trwałego połączenia metalowego obszaru wewnętrznego i leżącego na zewnątrz obszaru ściernego nie można było jednak dotychczas rozwiązać w sposób zadowalający.

Ściernica tarczowa, ukazana w amerykańskim opisie patentowym nr US 1,600,064, ma boczne podpory o takiej samej powierzchni, co kołnierze mocujące. Podpory te nie są zatem w stanie rozkładać sił zacisku na dużej powierzchni poza kołnierze mocujące. Promieniowe zwiększenie podpór opisanych w US 1,600,064 powodowałoby zmniejszenie możliwej głębokości cięcia.

Celem wynalazku jest opracowanie ściernicy tarczowej do cięcia, która mimo niewielkiej w stosunku do średnicy grubości miałaby stabilny chód, przy czym równocześnie wyeliminowane zostałyby problemy występujące w znanych rozwiązaniach.

Ściernica tarczowa do cięcia z krawędzią zewnętrzną i otworem środkowym mająca średnicę powyżej 500 mm, mocowana pomiędzy kołnierzami mocującymi z mieszaniną ścierniwa, środka wiążącego i ewentualnie wypełniaczy, która sięga od zewnętrznej krawędzi ściernicy tarczowej do jej środkowego otworu, przy czym ściernica tarczowa jest zaopatrzona z boku w blachy stalowe lub siatki stalowe, odznacza się według wynalazku tym, że blachy stalowe lub siatki stalowe są wstawione we wgłębienia w bocznych powierzchniach ściernicy tarczowej tak, że ich powierzchnia pokrywa się z powierzchnią ściernicy, ich minimalna grubość wynosi 0,5 mm, zaś ich wymiar promieniowy jest większy niż wymiar promieniowy kołnierzy mocujących.

Korzystnie grubość blach stalowych lub siatek stalowych (2) leży pomiędzy 0,5 i 3,0 mm, korzystnie pomiędzy 1,0 i 2,0 mm.

Korzystnie blachy stalowe lub siatki stalowe są sklejone ze ściernicą tarczową.

Korzystnie blachy stalowe lub siatki stalowe mają w zasadzie okrągły kształt.

Korzystnie promieniowy wymiar blach stalowych lub siatek stalowych od środkowego otworu sięga maksymalnie 80% średnicy ściernicy tarczowej.

Korzystnie stosunek średnicy ściernicy tarczowej do szerokości ściernicy tarczowej wynosi powyżej 80.

Korzystnie zawiera żywicę syntetyczną jako środek wiążący.

Korzystnie ma co najmniej jedną wkładkę tkaninową.

Sposób wytwarzania ściernicy tarczowej do cięcia o średnicy powyżej 500 mm, charakteryzuje się według wynalazku tym, że blachę stalową lub siatkę stalową o minimalnej grubości 0,5 mm i wymiarze promieniowym większym od wymiaru promieniowego kołnierzy mocujących układa się najpierw na płycie prasy, następnie nakłada się mieszaninę ścierniwa, środka wiążącego i ewentualnie wypełniaczy i na zakończenie prasuje się, wskutek czego blacha stalowa lub siatka stalowa jest osadzona w powierzchni bocznej, tworząc z nią jedną płaszczyznę.

Korzystnie przy prasowaniu formuje się wgłębienie, w które wprasowuje się drugą blachę stalową lub siatkę stalową.

PL 205 513 B1

Korzystnie blachy stalowe lub siatki stalowe po stronie ściernicy tarczowej, zwróconej ku mieszaninie ścierniwa, środka wiążącego i ewentualnie wypełniaczy, przed sprasowaniem pokrywa się klejem, zwłaszcza klejem epoksydowym.

Cel wynalazku osiągnięto w ten sposób, że blachy stalowe lub siatki stalowe są wstawione we wgłębienia w bocznych powierzchniach ściernicy tarczowej tak, że ich powierzchnia pokrywa się z powierzchnią ściernicy, ich minimalna grubość wynosi 0,5 mm, zaś ich wymiar promieniowy jest większy niż wymiar promieniowy kołnierzy mocujących.

Blachy stalowe lub siatki stalowe, osadzone z boku w osiowych powierzchniach czołowych ściernicy tarczowej tak, że tworzą z nimi jedną płaszczyznę, powodują rozkład sił mocujących, pochodzących od kołnierzy mocujących, na dużej powierzchni. Ponieważ blachy stalowe lub siatki stalowe sięgają w kierunku promieniowym dalej na zewnątrz niż kołnierze mocujące, następuje stabilizacja ściernicy tarczowej na dużej powierzchni. Z uwagi na nie wystające poza zarys ściernicy osadzenie blach stalowych lub siatek stalowych, które zapewnia niezmienną głębokość cięcia aż do kołnierzy mocujących, można zastosować wystarczającą grubość minimalną, wynoszącą co najmniej 0,5 mm, która zapewnia optymalny rozkład sił.

Aby zapewnić optymalne przenoszenie sił mocujących, korzystne jest, jeżeli blachy stalowe lub siatki stalowe są sklejone ze ściernicą tarczową. Blachy stalowe lub siatki stalowe mogą dzięki temu przejmować w sposób optymalny także naprężenia zginające, jakie występują w obszarze krawędzi ściernicy tarczowej, co skutecznie zapobiega zataczaniu się ściernicy.

Z punktu widzenia spokojnego chodu ś ciernicy tarczowej do cię cia korzystne jest, jeż eli blachy stalowe lub siatki stalowe mają w zasadzie okrągły kształt.

W sensie dalszej stabilizacji ściernicy tarczowej do cię cia moż e ona zawierać w znany sposób co najmniej jedną wkładkę tkaninową.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że blachę stalową lub siatkę stalową o minimalnej grubości 0,5 mm i wymiarze promieniowym większym od wymiaru promieniowego kołnierzy mocujących układa się najpierw na płycie prasy, następnie nakłada się mieszaninę ścierniwa, środka wiążącego i ewentualnie wypełniaczy i na zakończenie prasuje się, wskutek czego blacha stalowa lub siatka stalowa jest osadzona w powierzchni bocznej, tworząc z nią jedną płaszczyznę. Ten sposób wytwarzania jest szczególnie korzystny po względem technologicznym, a jednocześnie zapewnia trwałe zamocowanie blach stalowych lub siatek stalowych.

Zamocowanie to można dodatkowo polepszyć, jeżeli blachy stalowe lub siatki stalowe po stronie ściernicy tarczowej, zwróconej ku mieszaninie ścierniwa, środka wiążącego i ewentualnie wypełniaczy, przed sprasowaniem pokrywa się klejem, zwłaszcza klejem epoksydowym.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia ściernicę tarczową do cięcia według wynalazku, w stanie rozłożonym, fig. 2 - ściernicę tarczową do cięcia w przekroju wzdłuż linii A-A na fig. 3, zaś fig. 3 ściernicę tarczową do cięcia w widoku z boku.

W przypadku ściernicy tarczowej 1 do cięcia chodzi o tarczę szlifierską ze środkiem wiążącym w postaci żywicy syntetycznej. Jako żywicę syntetyczną stosuje się różne żywice fenolowe, których celowy dobór w połączeniu z doborem ścierniwa i wypełniaczy pozwala dopasować parametry ścierne oraz stopień twardości ściernicy tarczowej do konkretnych wymagań.

Jako ścierniwa stosuje się korzystnie ścierniwa konwencjonalne, jak węglik krzemu i korundy. Jako wypełniacze służą przede wszystkim smary stałe, na przykład piryt i grafit, oraz typowe materiały proszkowe do zbrojenia tworzyw sztucznych, jak węglan wapnia lub proszek szklany.

Średnica d ściernicy tarczowej 1 do cięcia wynosi zazwyczaj od 800 do 1800 mm. Stosunek średnicy d do szerokości b wynosi powyżej 80, korzystnie nawet powyżej 100. Stosunek ten powinien ulec dalszemu zwiększeniu dzięki wynalazkowi. Należy zauważyć, że szerokość b ściernicy tarczowej 1 ze względu na przejrzystość rysunku została na nim przedstawiona jako wielokrotnie większa niż w rzeczywistości.

Ściernica tarczowa 1 do cięcia ma w bocznych powierzchniach czołowych wgłębienia 3, które rozciągają się w obszarze od 45 do 80% średnicy d. We wgłębieniach 3 osadzone są blachy stalowe lub siatki stalowe 2, których powierzchnia pokrywa się w zasadzie z powierzchnią ściernicy.

Blachy stalowe lub siatki stalowe 2 mają minimalną grubość równą 0,5 mm i mogą osiągać grubość do 3,0 mm, przy czym typowe wartości leżą raczej pomiędzy 1,0 i 2,0 mm. Blachy stalowe tworzą zamkniętą powierzchnię, natomiast pod pojęciem siatek stalowych rozumie się struktury, które zawierają

PL 205 513 B1 wybrania, zwłaszcza wybrania prostokątne. Blachy stalowe lub siatki stalowe 2 są sklejone z pozostałą częścią ściernicy tarczowej 1 do cięcia.

Blachy stalowe 2 są w ukazanym przykładzie wykonania okrągłe, jak wynika z fig. 3. Nawet jeżeli kształt okrągły jest korzystny z uwagi na spokojny chód ściernicy, można również zastosować dowolne inne kształty, zwłaszcza kształty wielokątne.

Na fig. 1 ukazane są oba współpracujące kołnierze mocujące 5a i 5b, za pomocą których następuje przenoszenie sił na ściernicę tarczową 1 do cięcia. Blachy stalowe lub siatki stalowe 2 powodują, że wprowadzanie sił nie pozostaje ograniczone jedynie do obszaru kołnierzy mocujących 5a i 5b, lecz pokrywa blachy stalowe lub siatki stalowe 2. Stabilizacja ściernicy tarczowej 1 do cięcia sięga zatem w kierunku promieniowym daleko na zewnątrz.

Na fig. 2 widać, że ściernica tarczowa 1 do cięcia ma wkładkę tkaninową 6. Chodzi przy tym o tkaninę z włókien szklanych, impregnowaną żywicą. Wkładka tkaninowa 6 stabilizuje ściernicę tarczową 1 do cięcia i zapobiega powstawaniu wędrujących odłamków tarczy w przypadku jej uszkodzenia. Niniejszy wynalazek pozwala na zastosowanie tylko jednej lub co najmniej niewielkiej liczby wkładek tkaninowych 6. Możliwy jest także wariant wykonania bez wkładki tkaninowej. Jest to o tyle korzystne, że przy zmniejszeniu ilości warstw tkaniny objętość tkaniny można zastąpić ścierniwem, co poprawia własności ścierne.

Wytwarzanie ściernic tarczowych do cięcia według wynalazku przebiega w ten sposób, że ze ścierniwa, żywicy syntetycznej i wypełniaczy sporządza się mieszaninę. Na okrągłą prasowaną płytę nakłada się najpierw blachę stalową lub siatkę stalową 2, a następnie mieszaninę ścierniwa, żywicy syntetycznej i wypełniaczy. W mieszaninę tę wkłada się wkładki tkaninowe 6. Następnie przeprowadza się prasowanie, przy czym na powierzchni formuje się wgłębienie 3. W to wgłębienie 3 wkłada się drugą blachę stalową lub siatkę stalową 2, po czym następuje powtórne prasowanie. Przed zastosowaniem blachy stalowe lub siatki stalowe 2 pokrywa się klejem epoksydowym po stronie zwróconej ku ściernicy tarczowej 1.

Sprasowaną strukturę typu „sandwich mocuje się następnie pomiędzy płytami do prostowania i utwardza się je w piecu w odpowiedniej temperaturze.

Claims (11)

1. Ściernica tarczowa do cięcia z krawędzią zewnętrzną i otworem środkowym mająca średnicę powyżej 500 mm, mocowana pomiędzy kołnierzami mocującymi z mieszaniną ścierniwa, środka wiążącego i ewentualnie wypełniaczy, która sięga od zewnętrznej krawędzi ściernicy tarczowej do jej środkowego otworu, przy czym ściernica tarczowa jest zaopatrzona z boku w blachy stalowe lub siatki stalowe, znamienna tym, że blachy stalowe lub siatki stalowe (2) są wstawione we wgłębienia (3) w bocznych powierzchniach ściernicy tarczowej (1) tak, że ich powierzchnia pokrywa się z powierzchnią ściernicy, ich minimalna grubość wynosi 0,5 mm, zaś ich wymiar promieniowy jest większy niż wymiar promieniowy kołnierzy mocujących (5a, 5b).

2. Ściernica tarczowa do cięcia według zastrz. 1, znamienna tym, że grubość blach stalowych lub siatek stalowych (2) leży pomiędzy 0,5 i 3,0 mm, korzystnie pomiędzy 1,0 i 2,0 mm.

3. Ściernica tarczowa do cięcia według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że blachy stalowe lub siatki stalowe (2) są sklejone ze ściernicą tarczową (1).

4. Ściernica tarczowa do cięcia według zastrz. 1, znamienna tym, że blachy stalowe lub siatki stalowe (2) mają w zasadzie okrągły kształt.

5. Ściernica tarczowa do cięcia według zastrz. 1 albo 2 albo 4, znamienna tym, że promieniowy wymiar blach stalowych lub siatek stalowych (2) od środkowego otworu (4) sięga maksymalnie 80% średnicy (d) ściernicy tarczowej (1).

6. Ściernica tarczowa do cięcia według zastrz. 1 albo 2 albo 4, znamienna tym, że stosunek średnicy (d) ściernicy tarczowej (1) do szerokości (b) ściernicy tarczowej (1) wynosi powyżej 80.

7. Ściernica tarczowa do cięcia według zastrz. 1 albo 2 albo 4, znamienna tym, że zawiera żywicę syntetyczną jako środek wiążący.

8. Ściernica tarczowa do cięcia według zastrz. 1 albo 2 albo 4, znamienna tym, że ma co najmniej jedną wkładkę tkaninową (6).

9. Sposób wytwarzania ściernicy tarczowej do cięcia o średnicy powyżej 500 mm znamienny tym, że blachę stalową lub siatkę stalową o minimalnej grubości 0,5 mm i wymiarze promieniowym większym

PL 205 513 B1 od wymiaru promieniowego kołnierzy mocujących (5a, 5b) układa się najpierw na płycie prasy, następnie nakłada się mieszaninę ścierniwa, środka wiążącego i ewentualnie wypełniaczy i na zakończenie prasuje się, wskutek czego blacha stalowa lub siatka stalowa (2) jest osadzona w powierzchni bocznej, tworząc z nią jedną płaszczyznę.

10. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że przy prasowaniu formuje się wgłębienie (3), w które wprasowuje się drugą blachę stalową lub siatkę stalową (2).

11. Sposób według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że blachy stalowe lub siatki stalowe (2) po stronie ściernicy tarczowej (1), zwróconej ku mieszaninie ścierniwa, środka wiążącego i ewentualnie wypełniaczy, przed sprasowaniem pokrywa się klejem, zwłaszcza klejem epoksydowym.