МНОГОЩЕЛЕВАЯ ОПОРНАЯ ПОДОШВА ДЛЯ МНОГООТВЕРСТНЫХ ШЛИФОВАЛЬНЫХ ДИСКОВ
BACKING PAD WITH SLOTS FOR SANDING DISCS WITH MULTIPLE HOLES

Область техники, к которой относится предлагаемое изобретение
Предлагаемое изобретение относится к многощелевой опорной подошве для многоотверстных шлифовальных дисков, обеспечивающей возможность размещения шлифовальных дисков в этой опорной подошве без точного совмещения отверстия в шлифовальном диске с соответствующей щелью в опорной подошве. При этом совмещение остальных отверстий шлифовального диска со щелями опорной подошвы, которые предназначены для отсасывания шлифовальной пыли, гарантировано, и тем самым облегчается размещение шлифовального диска в опорной подошве.
Краткое описание предлагаемого изобретения
При разработке многощелевой опорной подошвы для многоотверстных шлифовальных дисков согласно предлагаемому изобретению следовали следующим принципам:
- с целью обеспечения равномерного отсасывания по всей площади опорной подошвы на всей ее поверхности щели расположены кольцеобразно, при этом образующиеся кольца концентричны и расположены на одинаковом расстоянии друг от друга;
- с целью обеспечения равномерного отсасывания по всей площади опорной подошвы в каждом из упомянутых концентрических колец щели расположены на одинаковом расстоянии друг от друга;
- ширина щелей в каждом из концентрических колец рассчитана таким образом, что независимо от возможного отсутствия совмещения внешних отверстий шлифовального диска с внешними щелями опорной подошвы обеспечено совмещение внутренних отверстий шлифовального диска с соответствующими щелями опорной подошвы. Так достигаются значения ширины щелей, показанных на прилагаемых чертежах, что позволяет оптимизировать площадь щелей и избежать придания им слишком больших размеров, что повлекло бы уменьшение скорости воздушного потока и расхода воздуха в каждой паре щель-отверстие, и обеспечивает совмещение отверстия со щелью для более эффективного удаления пыли и частиц, образующихся при шлифовании;
- расстояние от каждого кольца опорной подошвы до ее центра и расстояние между кольцами рассчитано таким образом, что с предлагаемой опорной подошвой могут использоваться имеющиеся на рынке традиционные шлифовальные диски с выполненными на них отверстиями, так что все эти отверстия полностью или частично совмещены со щелями опорной подошвы;
- эквидистантность расположения как колец, так и щелей в кольце и ширина щелей в каждом кольце обеспечивают легкость размещения шлифовального диска на опорной подошве, т.к., просто совместив любое отверстие шлифовального диска со щелью опорной щели при установке шлифовального диска, нет необходимости поиска конкретного положения, при котором отверстия в шлифовальном диске были бы совмещены со щелями в опорной подошве. Предлагаемая система / концепция может быть использована также в шлифовальном узле опорная подошва - шлифовальный диск диаметром от 75 мм до 225 мм, а количество концентрических колец, количество щелей, количество отверстий в шлифовальных дисках и расстояние между ними могут варьироваться с целью поддержания эффективности отсасывания / удаления пыли, образующейся при шлифовании, при неизменном следовании принципу эквидистантности расположения как колец, так и щелей в кольце;
- размер щелей обеспечивает возможность использования шлифовальных дисков без отверстий, тем самым придавая шлифовальному диску  стабильность при шлифовании неровных поверхностей;
- с целью оптимизации воздушных потоков во внутренней части опорной подошвы разработаны и испытаны различные модели опорной подошвы, различающиеся конструкцией отсасывающих каналов внутри них; при увеличении трудностей удаления пыли из внутренней области опорной подошвы, то есть той области, где пыль накапливается больше всего, конструкция отсасывающих каналов на внутренней стороне опорной подошвы обеспечивает  эффективность удаления шлифовальной пыли в этих областях, наиболее точно - в меньшем концентрическом кольце, созданном в этой опорной подошве. Принцип состоит в таком размещении отсасывающих каналов (внутри опорной подошвы), при котором обеспечено совмещение их с каждым из образованных щелями концентрических колец, при этом каждый из этих отсасывающих каналов может быть непосредственно или опосредованно соединен с другими отсасывающими каналами. Такие отсасывающие каналы могут быть выстроены на внутренней части пеноматериала или на внутренней части жесткой области крепления опорной подошвы к станку.
Предпосылки создания предлагаемого изобретения
По сравнению с известными в предшествующем уровне техники многоотверстными дисковыми системами преимущества многощелевой опорной подошвы для многоотверстных шлифовальных дисков согласно предлагаемому изобретению состоят в следующем.
Существуют многоотверстные дисковые системы, которые не требуют особого позиционирования отверстий относительно опорной подошвы, и большинство отверстий многоотверстного шлифовального диска не совмещены с отверстиями, выполненными в опорной подошве. В таких случаях возможно также использование дисков с другими наборами отверстий, однако такое использование ограничивается несколькими разновидностями дисков, имеющимися на рынке. Это применимо в случае, если желательно постоянно поддерживать положение всех отверстий шлифовального диска в положении совмещения с отверстиями, выполненными в опорной подошве. Согласно предлагаемому изобретению при совмещении только одного отверстия в шлифовальном диске со щелью в опорной подошве гарантируется совмещение всех прочих отверстий шлифовального диска (то есть относящихся к набору отверстий, предназначенных для совмещения со щелями) с соответствующими щелями опорной подошвы. Что касается остальных имеющихся на рынке шлифовальных дисков с наборами отверстий, то большинство из них и наиболее важные из них могут быть использованы с предлагаемой многощелевой опорной подошвой, так что гарантировано полное или частичное совмещение отверстий в шлифовальном диске со щелями в опорной подошве.
Существуют многоотверстные дисковые системы, которые требуют совмещения одного или большего количества конкретных отверстий, выполненных в шлифовальном диске, соответственно с одним или большим количеством конкретных отверстий, выполненных в опорной подошве, так что остальные отверстия в шлифовальном диске оказываются совмещенными со всеми остальными отверстиями в опорной подошве. Согласно предлагаемому изобретению достаточно совмещения любого отверстия в шлифовальном диске с любой щелью в опорной подошве, чтобы было гарантировано совмещение остальных отверстий шлифовального диска (то есть относящихся к набору отверстий, предназначенных для совмещения со щелями) с соответствующими щелями опорной подошвы. Большое преимущество предлагаемого изобретения состоит в том, что отпадает необходимость в проворачивании шлифовального диска и (или) опорной подошвы в поиске таких конкретных отверстий.
Существуют многоотверстные дисковые системы, описанные выше, которые в дополнение к известным многоотверстным дискам обеспечивают возможность использовать имеющиеся на рынке многоотверстные шлифовальные диски с другими наборами отверстий, однако в случае использования шлифовальных дисков с 15 отверстиями требуется совмещение двух или четырех конкретных отверстий в шлифовальном диске с отверстиями в опорной подошве, и только тогда остальные отверстия в шлифовальном диске будут совмещены с отверстиями в опорной подошве.
При использовании многощелевой опорной подошвы для многоотверстных шлифовальных дисков согласно предлагаемому изобретению полное или частичное совмещение со щелями в опорной подошве гарантировано для всех отверстий шлифовального диска при совмещении любого одного из отверстий шлифовального диска.
Краткое описание прилагаемых графических материалов
Дальнейшее подробное описание предлагаемого изобретения будет проводиться со ссылками на прилагаемые чертежи, которые являются только иллюстративными и которыми объем предлагаемого изобретения не ограничивается.
На фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3 в аксонометрии изображена многощелевая опорная подошва для многоотверстных шлифовальных дисков согласно предлагаемому изобретению.
На фиг. 4 показана лицевая поверхность нижней части опорной подошвы для многоотверстных шлифовальных дисков согласно предлагаемому изобретению.
На фиг. 5 показана задняя поверхность нижней части опорной подошвы для многоотверстных шлифовальных дисков согласно предлагаемому изобретению.
На фиг. 6 показана задняя поверхность нижней части опорной подошвы для многоотверстных шлифовальных дисков согласно предлагаемому изобретению.
На фиг. 7, фиг. 8 и фиг. 9 показана задняя поверхность средней части опорной подошвы для многоотверстных шлифовальных дисков согласно предлагаемому изобретению.
На фиг. 10 показана задняя поверхность верхней части опорной подошвы для многоотверстных шлифовальных дисков согласно предлагаемому изобретению.
На фиг. 11 на виде сверху изображен многоотверстный шлифовальный диск с количеством отверстий 56+1.
На фиг. 12 на виде сверху изображен многоотверстный шлифовальный диск с количеством отверстий 21+1.
На фиг. 13 на виде сверху изображен многоотверстный шлифовальный диск с количеством отверстий 15 в неточном совмещении со щелями опорной подошвы.
На фиг. 14 на виде сверху изображен многоотверстный шлифовальный диск с количеством отверстий 56+1.
На фиг. 15 на виде сверху изображен многоотверстный шлифовальный диск с количеством отверстий 80+1.
На фиг. 16 на виде сверху изображен многоотверстный шлифовальный диск с количеством отверстий 15.
Список ссылочных обозначений
1 - опорная подошва
2 - верхняя часть опорной подошвы
3 - средняя часть опорной подошвы
4 - нижняя часть опорной подошвы
5 - щели в средней части опорной подошвы
6 - каналы
7 - отверстия в верхней части опорной подошвы
8 - центральное отверстие
9 - канавки
10 - возвышающиеся [над поверхностью] стенки
11 - щели в нижней части опорной подошвы
12- отверстия, расположенные по концентрическому кольцу средней части опорной подошвы
13 - отверстия, расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга кольцеобразно, так что образуемое ими кольцо концентрично кольцам, образуемым щелями, эти отверстия служат для скрепления средней части опорной подошвы с ее верхней частью с помощью соответствующих соединительных средств и клеящего вещества.
Подробное описание предлагаемого изобретения
Предлагаемая многощелевая опорная подошва для многоотверстных шлифовальных дисков обеспечивает более эффективное удаление образующегося при шлифовании материала, что выражается в отсутствии скопления пыли на периферии шлифовальных дисков и истирания опорной подошвы.
Предлагаемое изобретение относится к многощелевой опорной подошве для многоотверстных шлифовальных дисков, обеспечивающей возможность размещения шлифовальных дисков в этой опорной подошве без точного совмещения отверстия в шлифовальном диске с соответствующей 8-миллиметровой щелью в опорной подошве. При этом гарантировано совмещение остальных отверстий шлифовального диска со щелями опорной подошвы, которые предназначены для отсасывания шлифовальной пыли, благодаря чему облегчается размещение шлифовального диска в опорной подошве.
Известно, что при использовании шлифовального диска на опорной подошве (в рассматриваемом случае использована система крепления зажимного типа) в процессе шлифования по причине вращения станка и из-за трения между шлифовальным диском и шлифуемым материалом имеют место сдвиги шлифовального диска относительно опорной подошвы. Такие сдвиги вызывают рассогласование в совмещении отверстий в шлифовальном диске и опорной подошве. Чем больше отверстий имеется в опорной подошве / шлифовальном диске и чем меньше их диаметр, тем более очевидным становится нарушение совмещения, так что в критических случаях в процессе шлифования отверстия в шлифовальном диске приходят в полное несовпадение с отверстиями в опорной подошве, что препятствует удалению шлифовальной пыли и приводит к накоплению избытка этой пыли на опорной подошве. Согласно предлагаемому изобретению при надлежащем совмещении и центрировании отверстий в многоотверстном шлифовальном диске относительно щелей многощелевой опорной подошвы (см. фиг. 11) вышеописанная техническая проблема не возникает, потому что для шлифовального диска при его вращении обеспечена возможность сдвига в любую сторону приблизительно на 4 мм (в случае многоотверстного шлифовального диска с количеством отверстий 56+1) без выхода отверстий в многоотверстном шлифовальном диске из совмещения со щелями в многощелевой опорной подошве (см. фиг. 11), благодаря чему обеспечено поддержание эффективного отсасывания шлифовальной пыли и предотвращение ее избыточного накопления на опорной подошве в области отверстий.
В случае использования многоотверстного шлифовального диска с количеством отверстий 20+1 для диска при его вращении обеспечена возможность сдвига в любую сторону приблизительно на 2,5 мм (см. фиг. 12), однако совмещение отверстия в многоотверстном шлифовальном диске с соответствующей щелью в многощелевой опорной подошве будет поддерживаться и при  сдвигах, так как размер отверстия составляет 8 мм, полной потери совмещения никогда не произойдет. То есть если даже сдвиг превысит вышеуказанное значение, то будет иметь место по меньшей мере частичное совмещение отверстий в многоотверстном шлифовальном диске со щелями многощелевой опорной подошвы, благодаря чему удаление шлифовальной пыли обеспечено всегда (см. фиг. 12).
Согласно предлагаемому изобретению для размещения многоотверстного шлифовального диска с количеством отверстий 56+1 (см. фиг. 11) на многощелевой опорной подошве достаточно совместить любое отверстие в шлифовальном диске с любой щелью в опорной подошве, при этом гарантировано совмещение остальных отверстий многоотверстного шлифовального диска со всеми щелями многощелевой опорной подошвы (которые были предусмотрены для такого совмещения с целью отсасывания шлифовальной пыли). В случае, когда количество отверстий составляет 20+1 (см. фиг. 12), все отверстия в шлифовальном диске совмещены со щелями в опорной подошве.
Для обеспечения равномерного отсасывания шлифовальной пыли со всей поверхности шлифовального диска без ущерба для скорости воздушного потока через каждую щель в опорной подошве при создании предлагаемого изобретения было решено не увеличивать количество щелей, однако отверстия в шлифовальном диске были выполнены не для того, чтобы быть совмещаемыми со щелями, а с учетом воздушных потоков, которые вызваны более близкими щелями, эффективное отсасывание обеспечено этими отверстиями. В случае многоотверстных шлифовальных дисков с количеством отверстий 20+1 (см. фиг. 12) все отверстия в шлифовальном диске всегда совмещены со щелями в опорной подошве независимо от положения этого диска относительно опорной подошвы.
Отсасывание через отверстия в многоотверстном шлифовальном диске, которые не совмещены со щелями в многощелевой опорной подошве (см. фиг. 11), может быть недостаточным для удаления шлифовальной пыли, если ее частицы превышают некоторый критический размер, и в таком случае может быть создана многощелевая опорная подошва с количеством щелей 80, при использовании которой будет обеспечено совмещение со всеми отверстиями в многоотверстном шлифовальном диске с количеством отверстий 56+1 (см. фиг. 14) или 80+1 (см. фиг. 15). В случае диска с количеством отверстий 20+1 эта проблема не возникает, потому что независимо от местоположения диска все его отверстия будут всегда совмещены со щелями в опорной подошве (см. фиг. 12).
При таких геометрических параметрах многощелевой опорной подошвы и размере ее щелей в каждой щели при низких расходах воздушного потока гарантированы конкретная скорость воздушного потока и хорошая эффективность отсасывания шлифовальной пыли. В известных системах при низких расходах воздушного потока размер отверстий не обеспечивает скорости воздушного потока, которая гарантировала бы хорошую эффективность отсасывания шлифовальной пыли.
Как показывает анализ проведенных испытаний, в случае нормального расхода отсасывающего воздушного потока разница в производительности (эффективности отсасывания) между известной системой с многоотверстным шлифовальным диском с количеством отверстий 15 и системой согласно предлагаемому изобретению меньше.
В случае пониженного расхода отсасывающего воздушного потока разница в производительности (эффективности отсасывания) между известной системой с многоотверстным шлифовальным диском с количеством отверстий 15 и системой согласно предлагаемому изобретению гораздо больше.
Следует заметить, что под нормальным расходом отсасывающего воздушного потока имеется в виду расход, обеспечиваемый пылесосом для шлифовальных систем с чистыми фильтрами и новым мешком для сбора пыли.
Под пониженным расходом отсасывающего воздушного потока имеется в виду расход, обеспечиваемый пылесосом для шлифовальных систем с забитыми фильтрами и мешком для сбора пыли.
Многощелевая опорная подошва + шлифовальные диски с количеством отверстий 15; 8+1; 8; 6+1 и 6
Любая из имеющихся на рынке опорных подошв с количеством отверстий 15 или больше требует совмещения набора отверстий многоотверстных шлифовальных дисков с количеством отверстий 15 с 15 отверстиями в опорной подошве путем поворота шлифовального диска (или опорной подошвы) для приведения в такое положение, при котором два (или четыре) отверстия, расположенные вдоль диаметра шлифовального диска, совпадают с соответствующими отверстиями в опорной подошве (эти отверстия имеют те же геометрические параметры). В случае размещения многоотверстного шлифовального диска с количеством отверстий 15 в многощелевой опорной подошве достаточно совместить только одно любое отверстие в шлифовальном диске с любой щелью в опорной подошве, чтобы все остальные отверстия шлифовального диска полностью или частично были совмещены со щелями в опорной подошве (см. фиг. 16).
В случае использования опорных подошв с 15 отверстиями со шлифовальными дисками без отверстий эти шлифовальные диски в области отверстий в опорной подошве не имеют поддержки со стороны опорной подошвы на большой площади. В случае многощелевой опорной подошвы благодаря малому размеру щелей (ширина 3 мм) не имеющая поддержки со стороны опорной подошвы площадь шлифовального диска без отверстий минимальна.
Таким образом, при использовании известных многоотверстных опорных подошв с количеством отверстий 15, 8 или 6 с одним шлифовальным диском без отверстий для шлифования неровных поверхностей (например, поверхностей сложной формы, выпуклых поверхностей и т.п.) возникает риск повреждения шлифовального диска в областях, приходящихся на отверстия в опорной подошве, при диаметре этих отверстий от 8 мм до 10 мм. В случае многощелевой опорной подошвы согласно предлагаемому изобретению, в которой ширина каждой щели, особенно во внутренних концентрических кольцах, где меньше площадь каждой щели, в значительной степени устраняется риск повреждения шлифовального диска без отверстий (следует заметить, что при операции шлифования обычно больше всего востребована центральная область шлифовального диска).
В случае многоотверстных дисков с количеством отверстий 8+1, 8, 6+1 и 6 геометрические параметры щелей в опорной подошве также позволяют ограничиться совмещением только одного любого отверстия в шлифовальном диске с любой щелью в опорной подошве, чтобы было обеспечено немедленное совмещение остальных отверстий шлифовального диска со щелями опорной подошвы (см. фиг. 16).
При совмещении одной щели (или части щели) многощелевой опорной подошвы с любым отверстием в многоотверстном шлифовальном диске (и тем самым задействовании всех отверстий в шлифовальном диске, как указывалось выше), гарантировано хорошее качество отсасывания шлифовальной пыли, соответствующее качеству отсасывания при использовании соответствующих многоотверстных опорных подошв (многоотверстная опорная подошва с количеством отверстий 6+1 с многоотверстными дисками с количеством отверстий 6+1 и 6; многоотверстная опорная подошва с количеством отверстий 8+1 с многоотверстными дисками с количеством отверстий 8+1 и 8; многоотверстная опорная подошва с количеством отверстий 15 с многоотверстными дисками с количеством отверстий 15). Таким образом, производительность (эффективность отсасывания) шлифовальной системы, содержащей многоотверстную опорную подошву с количеством отверстий 15, и производительность (эффективность отсасывания) шлифовальной системы согласно предлагаемому изобретению с разными наборами щелей, как описывалось выше, весьма близки, как это показали проведенные испытания.
Многощелевая опорная подошва согласно предлагаемому изобретению при размещении на ней многоотверстного шлифовального диска допускает неточность совмещения отверстия в диске со щелью в опорной подошве приблизительно 3 мм (см. фиг. 13). При этом гарантировано полное или частичное совмещение со щелями в опорной подошве остальных отверстий в шлифовальном диске, благодаря чему облегчается процесс установки шлифовального диска.
Как можно видеть на прилагаемых чертежах с фиг. 1 по фиг. 3, многощелевая опорная подошва (1), предназначенная для многоотверстных шлифовальных дисков, содержит соединенные вместе с помощью соединительных средств три части:
- выполненную в форме усеченного конуса верхнюю часть (2), в которой выполнены отверстия (7), предназначенные для отсасывания шлифовальной пыли, и центральное отверстие (8),
- среднюю часть (3), в которой выполнены щели (5), предназначенные для отсасывания шлифовальной пыли, и центральное отверстие (8') и которая имеет расположенные на ее задней поверхности каналы (6), предназначенные для отсасывания шлифовальной пыли и ограниченные возвышающимися над поверхностью стенками (10),
- выполненную в форме усеченного конуса нижнюю часть (4), которая выполнена с возможностью соединения со средней частью (3), в которой выполнены щели (5), предназначенные для отсасывания шлифовальной пыли, и имеющую центральное отверстие (8'') и щели (11), предназначенные для отсасывания шлифовальной пыли и расположенные кольцеобразно, так что образуемые ими кольца концентричны и находятся на одинаковом расстоянии друг от друга, при этом условно продольный размер каждой щели (11) возрастает от центра нижней части (4) опорной подошвы (1) к ее периферии.
Как показано на фиг. 6, на передней поверхности нижней части (4) опорной подошвы выполнены канавки (9), предназначенные для отсасывания шлифовальной пыли и расположенные кольцеобразно, так что образуемые ими кольца концентричны и находятся на одинаковом расстоянии друг от друга, при этом упомянутые канавки (9) содержат щели (11), предназначенные для отсасывания шлифовальной пыли.
Выполненные в средней части (3) опорной подошвы щели (5), предназначенные для отсасывания шлифовальной пыли, совмещены с выполненными в ее нижней части (4) щелями (11), предназначенными для отсасывания шлифовальной пыли.
В многощелевых опорных подошвах для многоотверстных шлифовальных дисков в средней части (3) выполнены отверстия (13), расположенные по кольцу, концентричному с кольцами, образуемыми щелями, на одинаковом расстоянии друг от друга; эти отверстия (13) предназначены для соединения средней части (3) опорной подошвы с ее верхней частью с помощью соответствующих соединительных средств и приклеиванием.
Форма упоминавшихся ранее каналов (6), предназначенных для отсасывания шлифовальной пыли, обусловлена формой ограничивающих их возвышающихся над поверхностью стенок (10).
Варианты осуществления предлагаемого изобретения
Нижняя часть (4) опорной подошвы может иметь два варианта осуществления, один из которых представлен на фиг. 5, а другой - на фиг. 6.
Щели (11), предназначенные для отсасывания шлифовальной пыли, в обоих вариантах (на фиг. 5 и фиг. 6) расположены кольцеобразно, при этом образуемые ими кольца концентричны и находятся на одинаковом расстоянии друг от друга, т.е. эквидистантно, причем продольный размер каждой щели (11) возрастает от центра нижней части опорной подошвы к ее периферии.
В то же время средняя часть (3) опорной подошвы может иметь три варианта осуществления, которые представлены на фиг. 7, фиг. 8 и фиг. 9.
Таким образом, согласно одному из вариантов осуществления предлагаемого изобретения, представленному на фиг. 9, средняя часть (3) опорной подошвы содержит:
- отверстия (12), расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга по периферии средней части (3) опорной подошвы,
- отверстия (12), расположенные по кольцу, концентричному периферии средней части (3) опорной подошвы, внутри каналов (6), ограниченных возвышающимися над поверхностью стенками (10), и
- отверстия (14), расположенные внутри каналов (6), ограниченных возвышающимися над поверхностью стенками (10).
Как должно быть понятно специалисту соответствующего профиля, возможны различные малые изменения, которые также находятся в объеме предлагаемого изобретения.
Объем предлагаемого изобретения ограничен только его духом, заложенным в формуле изобретения.