ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ
SURFACE CLEANING TOOL

Изобретение относится к машиностроению, деревообработке и другим отраслям народного хозяйства, в частности к инструментам для зачистки заусенцев, снятия окалины, многослойной старой краски на металлических и неметаллических изделиях; для ремонта (зачистки стен, отопительных батарей и др. предметов интерьера) жилых, общественных и дачных зданий и т.п.
Известен инструмент для очистки поверхностей (см., например, авт. св. СССР №738595, кл. A46B 7/10, 1978, «Цилиндрическая щетка»), содержащий втулку с установленным на ней набором кольцеобразных держателей, несущих огибающие их U-образные пучки очистных элементов из отрезков проволоки, и расположенные на противоположных концах втулки прижимные фланцы. Поверхность фланцев, взаимодействующая с боковой поверхностью проволочного ворса, имеет выпуклую сферическую поверхность.
Техническое решение по авт. св. СССР № 738595 позволяет повысить жесткость ворса и его долговечность за счет выпуклой сферической поверхности фланцев, взаимодействующих с боковой поверхностью проволочного ворса, при этом ворс выполнен из отрезков прямой без гофр проволоки.
Недостатками известного инструмента являются узкие технологические возможности.
Известен также инструмент для очистки поверхностей (прототип, см., например, авт. св. СССР №1708284, кл. A46B 13/02, 1989, «Цилиндрическая щетка»), содержащий корпус с установленной внутри него цилиндрической втулкой и равномерно расположенным ворсом, набранным в виде U-образных пакетов, закрепленных с помощью торцового диска и соединительных элементов. Корпус щетки содержит дополнительно охватывающее втулку несущее кольцо с радиальными направляющими ребрами и расположенными между ними отверстиями под соединительные элементы, а втулка на своей наружной поверхности имеет выемки для размещения участков перегиба ворса. Торцовый диск имеет отверстия под соединительные элементы, соответствующие отверстиям несущего кольца. Известное техническое решение позволяет повысить надежность и долговечность ворса цилиндрической щетки.
Недостатком инструмента по а.с. №1708284 являются узкие технологические возможности.
Технический эффект, который достигается от использования предлагаемого изобретения - расширение технологических возможностей инструмента.
Указанный технический эффект достигается тем, что в корпусе выполнены сквозные продольные пазы, в которых размещен осевой и радиальный рабочий ворс, при этом первый уложен и закреплен в желобе, расположенном параллельно направлению оси вращения инструмента, радиальный рабочий ворс уложен и закреплен в желоб с возможностью дискретного наклона и жесткой фиксации ворса под углом к оси вращения инструмента, закрепляющие рабочий ворс пластины установлены с возможностью поступательного перемещения по двум направляющим штифтам, а профиль пластин со стороны, обращенной к ворсу, совпадает с профилем его поперечного сечения, на наружной стенке желоба выполнен штырь, фиксирующий рабочий ворс в угловом положении относительно оси вращения инструмента.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен вид на тыльную сторону инструмента в сборе; на фиг. 2 - 3D-модель корпуса инструмента; на фиг. 3 - сечение А-А инструмента на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В инструмента на фиг. 1; на фиг. 5 - 3D-модель инструмента с осевым и наклонным расположением рабочего ворса; на фиг. 6 - 3D-модель желоба для размещения радиального рабочего ворса.
Инструмент для очистки поверхностей содержит дискообразный корпус 1 (фиг. 1), в котором выполнены продольные сквозные пазы 2, 3. В пазах 2 и 3 расположен осевой 4 и радиальный ворс 5, закрепляемый соответственно пластинами 6 и 7. Пластины перемещаются в процессе закрепления рабочего ворса 4, 5 по направляющим цилиндрическим штифтам 8, 9 при закручивании болта 10 (на фиг. 1 показаны лишь штифты паза 2). Осевой ворс 4 установлен параллельно оси вращения инструмента и предназначен для обработки плоских поверхностей, например торцов, прилегающих к цилиндрическому или другой формы отверстию. Винтовые пружины сжатия 11 и 12 служат для перемещения пластин 6 и 7 при раскреплении ворса путем выкручивания болта 10. Радиальный ворс 5 расположен в желобе 13, который вместе с ворсом может дискретно поворачиваться вокруг оси 14 и жестко фиксироваться в определенном угловом положении к оси вращения инструмента.
В корпусе 1 выполнено отверстие 15 для установки инструмента в станок.
Благодаря повороту радиальный ворс 5 может обрабатывать цилиндрические и конические поверхности, а в совокупности рабочий ворс 4 и 5 позволяет проводить одновременную обработку торцевых, цилиндрических и конических поверхностей, что существенно расширяет технологические возможности инструмента.
Для устойчивого базирования и надежного закрепления рабочего ворса выполнены в корпусе 1 вертикальные полуцилиндрические канальцы 16 (фиг. 2), диаметр которых равен диаметру троса, из которого вырезаны отрезки ворса. Для изготовления рабочего ворса можно использовать отработавшие свой ресурс тросы транспортных лифтов, грузовых лебедок и т.д. путем их разрезания на части определенной длины и диаметра, что снижает первоначальную стоимость инструмента и последующие затраты, связанные с его эксплуатацией.
В желобе 13 выполнены горизонтальные полуцилиндрические канальцы, профиль которых совпадает с круглым профилем радиального ворса 5. После полного износа ворс 4 и 5 подлежит замене, для этого его раскрепляют поворотом болта 10, при этом пластины 6 и 7 отходят от ворса за счет сжатия пружины 11 и 12 соответственно (фиг. 3 и 4).
Как отмечалось ранее, желоб 13 с закрепленным ворсом 5 можно дискретно поворачивать относительно оси 14 и в этом угловом положении закреплять желоб с рабочим ворсом, что обеспечивает очистку цилиндрических и конических поверхностей заготовок. Для фиксации рабочего ворса в требуемом угловом положении к оси вращения инструмента предусмотрены фиксирующие отверстия 17 (фиг. 2 и 5).
3D-модель инструмента в сборе, предназначенного для очистки плоских и конических поверхностей, изображена на фиг. 5, где ворс 5 наклонен к оси вращения инструмента.
Инструмент для очистки поверхностей работает следующим образом. Собранный инструмент устанавливают и закрепляют на шпинделе слесарного инструмента, например обычной дрели или универсального фрезерного станка. Устанавливают и закрепляют заготовку на верстаке или рабочем столе станка, включают вращение инструмента и подводят его к обрабатываемой поверхности горизонтальным, вертикальным или наклонным ворсом в зависимости от того, какую поверхность требуется зачистить (цилиндрическую, плоскую или коническую). Сообщают рабочую подачу заготовке, установленной на станке, или вручную перемещают дрель относительно обрабатываемой поверхности, выполняя ее зачистку.
Применение предложенного инструмента позволяет сократить номенклатуру инструментов при зачистке различных поверхностей деталей, что расширяет его технологические возможности. Инструмент позволяет проводить обработку также ворсом различного диаметра, для этого предусмотрены сменные пластины 6 и 7, имеющие полуцилиндрические пазы 16 соответствующего диаметра и длины.
Замена износившегося ворса, расположенного, например, в желобе 13, производится следующим образом. Отворачивают болт, при этом за счет сжатия пружины 12 пластина 7 отходит от рабочего ворса 5, в результате чего ворс освобождается и его можно удалить из инструмента.
Для наклона ворса под углом к оси вращения инструмента в желобе 13 выполнен штифт 18 (фиг. 6), который вставляют в одно из фиксирующих отверстий 17 (фиг. 2). Каждое из отверстий 17 соответствует определенному значению угла установки ворса относительно оси вращения инструмента.
После установки в желоб 13 ворс 5 закрепляют пластиной 7 путем поворота болта по часовой стрелке, при этом пружина сжатия 12 растягивается. Смена износившегося ворса 4 (фиг. 5) производится аналогично смене ворса 5.
В результате описанного конструктивного оформления инструмента можно проводить обработку одновременно торцевых, цилиндрических и конических поверхностей изделий, что сокращает число применяемых инструментов и повышает его технологические возможности. Предложенная конструкция позволяет повысить производительность технологической операции за счет сокращения вспомогательного времени на раскрепление, установку и закрепление набора известных инструментов для последовательной обработки торцевой, цилиндрической и конической поверхности изделия.