PL243539B1

PL243539B1 - Swivel two-way brushing head

Info

Publication number: PL243539B1
Application number: PL442820A
Authority: PL
Inventors: Jakub Matuszak
Original assignee: Lubelska Polt
Priority date: 2022-11-16
Filing date: 2022-11-16
Publication date: 2023-09-04
Also published as: PL442820A1

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest obrotowa dwukierunkowa głowica szczotkująca posiadająca wał napędowy, obudowę i szczotkę. Charakteryzuje się ona tym, że na końcu wału napędzającego (1) ułożyskowanego w obudowie (2) osadzone jest pierwsze stożkowe koło (3), które sprzężone jest z drugim stożkowym kołem (4), osadzonym na pierwszym wale napędzanym (5) ułożyskowanej w obudowie (2) pod kątem prostym do wału napędzającego (1). Na końcu w pierwszym wale napędzanym (5) znajdującym się poza obudową (2) zamocowana jest pierwsza szczotka (6) oraz pierwsze stożkowe koło (3) sprzężone jest z trzecim stożkowym kołem (7), osadzonym na drugim wale napędzanym (8) ułożyskowanej w obudowie (2) pod kątem prostym do wału napędzającego (1). Na końcu w drugim wale napędzanym (8) znajdującym się poza obudową (2) zamocowana jest druga szczotka (9) tudzież do obudowy (2) w osi wału napędowego (1) zamocowany jest kołnierz mocujący (11), na którym osadzone jest pierwsze koło zębate (12) zamocowane swoją czołową powierzchnią do obudowy (2) oraz pierwsze koło zębate (12) sprzężone jest z drugim kołem zębatym (13), osadzonym na końcu wału napędowego głowicy (10), który ułożyskowany jest w kołnierzu mocującym (11).The subject of the invention is a rotating bidirectional brushing head having a drive shaft, a housing and a brush. It is characterized by the fact that at the end of the driving shaft (1) mounted in the housing (2), there is a first conical wheel (3), which is coupled to the second conical wheel (4), mounted on the first driven shaft (5) mounted in the housing. (2) at right angles to the drive shaft (1). Finally, the first brush (6) is mounted in the first driven shaft (5) located outside the housing (2), and the first conical wheel (3) is coupled to the third conical wheel (7), mounted on the second driven shaft (8) mounted in housing (2) at right angles to the drive shaft (1). Finally, a second brush (9) is attached to the second driven shaft (8) located outside the housing (2), and a mounting collar (11) is attached to the housing (2) in the axis of the drive shaft (1), on which the first wheel is mounted. gear (12) mounted with its front surface to the housing (2) and the first gear (12) is coupled to the second gear (13), mounted at the end of the head drive shaft (10), which is mounted in the mounting flange (11).

Description

Przedmiotem wynalazku jest obrotowa dwukierunkowa głowica szczotkująca, zwłaszcza do powierzchni wewnętrznych przelotowych rur o przekroju kołowym.The subject of the invention is a rotating bidirectional brushing head, especially for the internal surfaces of circular circular pipes.

Z opisu patentowego PL220516B1 znana jest szczotka walcowa do usuwania zadziorów, zbudowana z trzpienia służącego do zamocowania we wrzecionie maszyny technologicznej, tulei oraz rozmieszczonych na tulei włókien roboczych, które składają się na część usuwającą, przeznaczoną do usuwania zadziorów i część wygładzającą, przeznaczoną do poprawy gładkości powierzchni. Włókna w części wygładzającej mają mniejszą średnicę i większą długość niż włókna w części usuwającej, a odległości między włóknami mierzone w kierunku osiowym są mniejsze w części wygładzającej niż w części usuwającej. Jednak obie części włókien roboczych (usuwająca i wygładzająca) obracają się w jednym kierunku.From the patent description PL220516B1 there is known a cylindrical brush for removing burrs, composed of a pin for mounting in the spindle of a technological machine, a sleeve and working fibers arranged on the sleeve, which make up the removing part, intended for removing burrs, and the smoothing part, intended for improving the smoothness. surface. The fibers in the smoothing part have a smaller diameter and greater length than the fibers in the removal part, and the distances between the fibers measured in the axial direction are smaller in the smoothing part than in the removal part. However, both parts of the working fibers (removing and smoothing) rotate in one direction.

Z opisu patentowego PL221608B1 znana jest szczotka czołowa do usuwania zadziorów, zbudowana z trzpienia, służącego do zamocowania we wrzecionie maszyny technologicznej, korpusu oraz części roboczej w postaci włókien rozmieszczonych na powierzchni czołowej, przymocowanych do korpusów pierścienia wewnętrznego i pierścienia zewnętrznego. Część robocza składa się z sekcji usuwającej, przeznaczonej do usuwania zadziorów, która zbudowana jest z pierścienia wewnętrznego i włókien, i z sekcji wygładzającej, przeznaczonej do poprawy gładkości powierzchni, która zbudowana jest z pierścienia zewnętrznego i włókien. Włókna w sekcji wygładzającej mają mniejszą średnicę i większą długość niż włókna w sekcji usuwającej, a odległości między włóknami mierzone w kierunku promieniowym są mniejsze w sekcji wygładzającej niż w sekcji usuwającej. Jednak obie części włókien roboczych (usuwająca i wygładzająca) obracają się w jednym kierunku.The patent description PL221608B1 discloses a front brush for removing burrs, composed of a pin used to mount in the spindle of a technological machine, a body and a working part in the form of fibers arranged on the front surface, attached to the bodies of the inner ring and the outer ring. The working part consists of a removal section, intended for removing burrs, which is composed of an inner ring and fibers, and a smoothing section, intended to improve the surface smoothness, which is composed of an outer ring and fibers. The fibers in the smoothing section are smaller in diameter and longer in length than the fibers in the removal section, and the distances between fibers measured in the radial direction are smaller in the smoothing section than in the removal section. However, both parts of the working fibers (removing and smoothing) rotate in one direction.

Z opisu patentowego PL232299B1 znana jest szczotka do usuwania zadziorów z kół zębatych, składająca się z włókien, tulei i trzpienia, charakteryzuje się tym, że włókna, o jednakowej długości, rozmieszczone są promieniowo na powierzchni obwodowej tulei, zamocowanej na trzpieniu. Zarys powierzchni obwodowej tulei w przekroju osiowym składa się z dwóch odcinków linii prostej przedzielonych odcinkiem ewolwenty. Jednak tuleje z włóknami obracają się w jednym kierunku.From the patent description PL232299B1 there is known a brush for removing burrs from gears, consisting of fibers, a sleeve and a pin, characterized by the fact that the fibers, of equal length, are arranged radially on the peripheral surface of the sleeve mounted on the pin. The outline of the peripheral surface of the sleeve in the axial section consists of two straight line sections divided by an involute section. However, the fiber sleeves rotate in one direction.

Celem wynalazku jest opracowanie takiej obrotowej głowicy szczotkującej, zwłaszcza do powierzchni wewnętrznych przelotowych rur o przekroju kołowym, która pozwoli w sposób ciągły na przeprowadzenie dwukierunkowej obróbki na całej powierzchni wewnętrznej rury o przekroju kołowym przy wykorzystaniu ruchu obrotowego głowicy wokół osi obrabianej powierzchni wewnętrznej rury. Powierzchnie wewnętrzne rur często wymagają obróbki polegającej na oczyszczeniu powierzchni, usunięciu zadziorów, zgorzeliny po procesie łączenia w sposób trwały czy usunięciu produktów korozji. Skuteczność oczyszczania powierzchni i usuwania zgorzeliny zależy między innymi od strony uderzenia elementów roboczych narzędzia do usuwania zadziorów.The purpose of the invention is to develop such a rotary brushing head, especially for the internal surfaces of circular circular pipes, which will allow for continuous bidirectional processing on the entire internal surface of the circular pipe using the rotational movement of the head around the axis of the treated internal surface of the pipe. The internal surfaces of pipes often require treatment consisting in cleaning the surface, removing burrs, scale after the permanent connection process, or removing corrosion products. The effectiveness of surface cleaning and descaling depends, among other things, on the impact side of the working elements of the deburring tool.

Przedmiotem wynalazku jest obrotowa dwukierunkowa głowica szczotkująca. Jej istotą jest to, że na końcu wału napędzającego ułożyskowanego w obudowie osadzone jest pierwsze stożkowe koło, które sprzężone jest z drugim stożkowym kołem, osadzonym na pierwszym wale napędzanym ułożyskowanej w obudowie pod kątem prostym do wału napędzającego. Na końcu pierwszego wału napędzanego znajdującego się poza obudową zamocowana jest pierwsza szczotka oraz pierwsze stożkowe koło sprzężone jest z trzecim stożkowym kołem, osadzonym na drugim wale napędzanym ułożyskowanej w obudowie pod kątem prostym do wału napędzającego. Na końcu drugiego wału napędzanego znajdującego się poza obudową zamocowana jest druga szczotka tudzież do obudowy w osi wału napędowego zamocowany jest kołnierz mocujący, na którym osadzone jest pierwsze koło zębate zamocowane swoją czołową powierzchnią do obudowy oraz pierwsze koło zębate sprzężone jest z drugim kołem zębatym, osadzonym na końcu wału napędowego głowicy, który ułożyskowany jest w kołnierzu mocującym. Korzystnie pierwszy wał napędzany i drugi wał napędzany ułożone są współosiowo. Opcjonalnie stożkowe koła, są stożkowymi kołami zębatymi albo stożkowe koła, są stożkowymi kołami ciernymi. Możliwe jest gdy drugie stożkowe koło zębate lub trzecie stożkowe koło zębate osadzone są w obudowie za pomocą sprzęgła.The subject of the invention is a rotating two-way brushing head. Its essence is that at the end of the driving shaft mounted in the housing there is a first conical wheel, which is coupled to the second conical wheel mounted on the first driven shaft mounted in the housing at right angles to the driving shaft. At the end of the first driven shaft located outside the housing, the first brush is mounted and the first conical wheel is coupled to the third conical wheel, mounted on the second driven shaft mounted in the housing at right angles to the driving shaft. At the end of the second driven shaft located outside the housing, a second brush is attached and a mounting flange is attached to the housing in the axis of the drive shaft, on which the first gear wheel is mounted, attached with its front surface to the housing, and the first gear wheel is coupled to the second gear wheel, mounted at the end of the head drive shaft, which is mounted in the mounting flange. Preferably, the first driven shaft and the second driven shaft are arranged coaxially. Optionally, bevel gears are bevel gears or bevel gears are bevel friction gears. It is possible when the second bevel gear or the third bevel gear is mounted in the housing by means of a clutch.

Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest możliwość dwukierunkowej obróbki w sposób ciągły na całej powierzchni wewnętrznej rury o przekroju kołowym przy wykorzystaniu ruchu obrotowego głowicy wokół osi obrabianej powierzchni wewnętrznej rury. Ponadto zastosowanie dwukierunkowej głowicy zapewnia uderzanie elementów roboczych z obydwu stron zgorzeliny, wady powierzchniowej, za dziorów zwiększając efektywność obróbki. Dodatkowo zastosowanie sprzęgieł dla obydwu kół napędzanych pozwala na niezależne uruchamianie napędu dla wybranej szczotki bez wyłączania napędu głównego.A beneficial effect of the invention is the possibility of continuous two-way processing on the entire internal surface of a circular pipe using the rotational movement of the head around the axis of the processed internal surface of the pipe. Moreover, the use of a bidirectional head ensures that the working elements are hit on both sides of scale, surface defects and holes, increasing the efficiency of machining. Additionally, the use of clutches for both driven wheels allows you to independently start the drive for the selected brush without turning off the main drive.

Wynalazek w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym poszczególne figury przedstawiają:The invention in its embodiment is shown in the drawing, where the individual figures show:

fig. 1 - widok perspektywiczny głowicy, fig. 2 - głowica w przekroju osiowym w pierwszym przykładzie wykonania, fig. 3 - głowica w przekroju osiowym w drugim przykładzie wykonania.Fig. 1 - perspective view of the head, Fig. 2 - axial section of the head in the first embodiment, Fig. 3 - axial section of the head in the second embodiment.

Obrotowa dwukierunkowa głowica szczotkująca w przykładach wykonania składa się z wału napędzającego 1 ułożyskowanego w obudowie 2, na którego końcu znajdującym się wewnątrz obudowy 2 osadzone jest pierwsze stożkowe koło 3 sprzężone z drugim stożkowym kołem 4, osadzonym na pierwszym wale napędzanym 5 ułożyskowanym w obudowie 2 pod kątem prostym do wału napędzającego 1. Na końcu pierwszego wału napędzanego 5 znajdującym się poza obudową 2 zamocowana jest pierwsza szczotka 6. Pierwsze stożkowe koło 3 sprzężone jest również z trzecim stożkowym kołem 7, osadzonym na drugim wale napędzanym 8 ułożyskowanym w obudowie 2 pod kątem prostym do wału napędzającego 1. Na końcu drugiego wału napędzanego 8 znajdującym się poza obudową 2 zamocowana jest druga szczotka 9. Do obudowy 2 w osi wału napędowego 1 zamocowany jest kołnierz mocujący 11, na którym osadzone jest pierwsze koło zębate 12 zamocowane swoją czołową powierzchnią do obudowy 2. Pierwsze koło zębate 12 sprzężone jest z drugim kołem zębatym 13, osadzonym na końcu wału napędowego głowicy 10, który ułożyskowany jest w kołnierzu mocującym 11. W pierwszym przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 2 rysunku stożkowe koła 3, 4, 7 są stożkowymi kołami zębatymi. W drugim przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 3 rysunku stożkowe koła 3, 4, 7 są stożkowymi kołami ciernymi. W kolejnym przykładzie wykonania, który posiada budowę jak drugi przykład wykonania lecz nie został pokazany na rysunku drugie stożkowe koło zębate 4 osadzone jest w obudowie 2 za pomocą sprzęgła i trzecie stożkowe koło zębate 7 osadzone jest w obudowie 2 za pomocą sprzęgła.The rotating bidirectional brushing head in the embodiments consists of a driving shaft 1 mounted in the housing 2, on the end of which, located inside the housing 2, there is a first conical wheel 3 coupled to the second conical wheel 4, mounted on the first driven shaft 5 mounted in the housing 2 under at a right angle to the driving shaft 1. At the end of the first driven shaft 5, located outside the housing 2, the first brush 6 is mounted. The first conical wheel 3 is also coupled to the third conical wheel 7, mounted on the second driven shaft 8, mounted in the housing 2 at a right angle to the driving shaft 1. At the end of the second driven shaft 8, located outside the housing 2, a second brush 9 is attached. A mounting collar 11 is attached to the housing 2 in the axis of the driving shaft 1, on which the first gear wheel 12 is mounted, fastened with its front surface to the housing 2. The first gear 12 is coupled to the second gear 13, mounted on the end of the head drive shaft 10, which is mounted in the mounting flange 11. In the first embodiment shown in Fig. 2 of the drawing, the bevel gears 3, 4, 7 are bevel gears gears. In the second embodiment shown in Fig. 3 of the drawing, the conical wheels 3, 4, 7 are conical friction wheels. In another embodiment, which has a structure like the second embodiment but is not shown in the drawing, the second bevel gear 4 is mounted in the housing 2 by means of a clutch and the third bevel gear 7 is mounted in the housing 2 by means of a clutch.

Działanie obrotowej dwukierunkowej głowicy szczotkującej polega na tym, że wał napędowy 1 wprowadza się w ruch obrotowy, co poprzez współdziałanie pierwszego stożkowego koła 3 i sprzężonego z nim drugiego stożkowego koła 4 i trzeciego stożkowego koła 7 wprawia w ruch obrotowy wokół swoich osi pierwszy wał napędzany 5 z pierwszą szczotką 6 i drugi wał napędzany 8 z drugą szczotką 9. Ruchy pierwszej szczotki 6 i drugiej szczotki 9 mają przeciwny kierunek obrotu. Dodatkowo za pomocą wału napędowego głowicy 10, drugie koło zębate 13 i pierwsze koło zębate 12 wprowadza się obudowę 2 głowicy w ruch obrotowy wokół wału napędowego 1, co powoduje obracanie się pierwszego wału napędzanego 5 wraz z pierwszą szczotką 6 oraz drugiego wału napędzanego 8 wraz z drugą szczotką 9 dookoła wału napędowego 1.The operation of the rotary bidirectional brushing head is based on the fact that the drive shaft 1 is set in rotation, which, through the interaction of the first conical wheel 3 and the second conical wheel 4 and the third conical wheel 7 coupled to it, sets the first driven shaft 5 in rotation around its axes. with the first brush 6 and the second driven shaft 8 with the second brush 9. The movements of the first brush 6 and the second brush 9 have the opposite direction of rotation. Additionally, using the head drive shaft 10, the second gear 13 and the first gear 12, the head housing 2 is put into rotation around the drive shaft 1, which causes the first driven shaft 5 with the first brush 6 and the second driven shaft 8 to rotate the second brush 9 around the drive shaft 1.

Wykaz oznaczeń:List of markings:

1. Wał napędowy1. Drive shaft

2. Obudowa2. Housing

3. Pierwsze stożkowe koło3. The first conical wheel

4. Drugie stożkowe koło4. Second conical wheel

5. Pierwszy wał napędzany5. First driven shaft

6. Pierwsza szczotka6. First brush

7. Trzecie stożkowe koło7. Third conical wheel

8. Drugi wał napędzany8. Second driven shaft

9. Druga szczotka9. Second brush

10. Wał napędzający głowicę10. Shaft driving the head

11. Kołnierz mocujący11. Fixing collar

12. Pierwsze koło zębate12. First gear

13. Drugie koło zębate13. Second gear

Claims

1. A rotating two-way brushing head with a drive shaft, a housing and a brush, characterized in that at the end of the drive shaft (1) mounted in the housing (2) there is a first conical wheel (3), which is coupled with the second conical wheel (4), mounted on the first driven shaft (5) mounted in the housing (2) at right angles to the driving shaft (1), and at the end of the first driven shaft (5) located outside the housing (2) the first brush (6) and the first the conical wheel (3) is coupled to the third conical wheel (7), mounted on the second driven shaft (8) mounted in the housing (2) at right angles to the driving shaft (1), and finally the second driven shaft (8) located outside the second brush (9) is attached to the housing (2), and a mounting flange (11) is attached to the housing (2) in the axis of the drive shaft (1), on which the first gear wheel (12) is mounted, attached with its front surface to the housing (2) and the first gear (12) are coupled with the second gear (13), mounted on the end of the head drive shaft (10), which is mounted in the mounting flange (11).

2. Head according to claim 1, characterized in that the first driven shaft (5) and the second driven shaft (8) are arranged coaxially.

3. Head according to claim 1, characterized in that the bevel gears (3, 4, 7) are bevel gears.

4. Head according to claim 1, characterized in that the conical wheels (3, 4, 7) are conical friction wheels.

5. Head according to claim 1, characterized in that the second bevel gear (4) is mounted in the housing (2) by means of a clutch.

6. Head according to claim 1, characterized in that the third bevel gear (7) is mounted in the housing (2) by means of a clutch.