CN101743096A - 特别用于打磨平、凹和凸面的打磨机以及其使用方法 - Google Patents

特别用于打磨平、凹和凸面的打磨机以及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及尤其用于打磨平、凹和凸面的打磨机及其使用方法，所述打磨机及其使用方法基于：打磨工具(纸，亚麻布或者带有打磨磨料层的其它载体)通过柔性压力板被压到磨制表面上从而能够仿形凹面和凸面，并能够精确地设定该弯曲的半径。本发明的柔性压力板的技术方案的原理在于，在工作期间在带有机械驱动的打磨机的机体、一个或多个手柄上产生的压力至少同时在两点或者至少在一个平衡杆上传递到该压力板上。

Description

特别用于打磨平、凹和凸面的打磨机以及其使用方法
技术领域
本发明涉及特别用于打磨平、凹、凸出、拱形、镂空、带芯以及凸面而设计的手动打磨机或者带驱动的打磨机，以及使用上述工具进行打磨的方法。
背景技术
当前，对于手动打磨平面，使用诸如打磨块和打磨刨子(sanding plane)的各种手工工具，或者使用不同形状和尺寸的机械驱动、振动、带式或者线性打磨机。对于打磨凹面和凸面也使用类似的工具，但是由于这些工具被设计为特别用于打磨平面，因此对所需的凸曲线或凹曲线的最终理想的打磨大部分取决于实施操作的工人的技术。
对于打磨大平面，有利的是使用具有最大可能的工作表面的工具来工作以获得高产出，但主要是由于，使用这种工具时更容易获得理想的平面。使用这些工具的一个缺点在于，由于阻力和惯性力，使得工作表面越大，工作就会更加困难和费力。另一个缺点在于，当使用具有大工作面积的工具时，难以实现将工作表面的均匀分布的压力施加到被磨制的表面上。结果通常使用折衷方案，就折衷方案而言，手持式机械驱动打磨机的工作区域的最大长度在50cm左右波动并且总面积约为250cm2。在没有机械驱动的手动打磨刨子(块)的情况下，不具有惯性力的缺点，并因此基本上能够延伸这些工具的工作长度并增大这些工具的工作区域。然而，仍存在其它的缺点，另外，使用这种工具工作对体力的要求非常高。
相同的技术用于手动打磨凹面和凸面，同时用于使用带有部分柔性工作区域的工具的带机械驱动的打磨机，所述柔性工作区域为了被磨制的凹曲面或凸曲面的尺寸而优化。工作区域的部分柔性是通过在打磨机的压力板和磨料纸之间插入柔性衬垫而获得的。由于带式打磨机的固定压力板的结构，使用用于打磨凹面和凸面的所谓的带式打磨机几乎是不可能的。为了优化打磨机的尺寸采用如下规则：半径越大，工作区域越大，反之亦然。
当使用手动打磨刨子时，经常使用至少能够部分地遵循被磨制的表面的弯曲半径的柔性工具。然而，上述缺点仍然存在。
发明内容
通过根据本发明技术方案的用于打磨平、凹和凸面而设计的打磨机克服了上述缺点，所述打磨机的原理包括：使用柔性压力板将打磨工具(纸、织物或者带有打磨磨料层的其它承载体)压到磨制表面上，所述柔性压力板能够追随凹面和凸面并能够设定所述曲线的精确半径。
本发明的柔性压力板的技术方案的原理在于，在工作期间施加到带有机械驱动的打磨机的机体、一个或多个手柄上的压力至少同时在两点处或者通过最少一个平衡杆传递到压力板上。压力经由支架有利地分布到压力板的至少两个以上的点上。压力板的压力点的数量由平衡杆和支架的数量给定，所述压力通过平衡杆和支架并通过带有研磨层的柔性压力板被传递到磨制表面上。支架牢固地固定到压力板上并利用销而可动地与平衡杆连接，这样，压力板的至少一个支架能够相对平衡杆移动。平衡杆在一端处设置有开口，并且其通过销静态地固定到支架上。平衡杆在其另一端设置有凹口，带有支架的销能够在凹口中移动，这使得保持压力板的柔性以通过磨制表面的弯曲而根据需要来成形压力板。当使用两个以上平衡杆时，这第三个和每一个后续的平衡杆通过其它平衡杆跨接，同时，底部的平衡杆同时用作支架。平衡杆的数量不受限制。其直接取决于压力板的长度和磨制表面的尺寸。以金字塔布置的第三个和每一个后续的平衡杆的功能与使用销固定的技术设计类似。放置在最高的平衡杆以相同的方式连接到打磨机的机体上，或者在手动打磨刨子的情况下，直接连接到所述刨子的手柄上。因此，使用本发明概述的技术方案，压力板将打磨工具推到磨制表面上并沿着打磨工具的区域的整个长度施加近似恒定的压力，之后，压力被分布到打磨表面的路线的整个部分上。当施加到该工具上的压力沿着磨制表面的整个长度均匀分布时，本方案允许使用具有长工作表面的打磨机，同时，这便于根据磨制表面所需要的弯曲来理想地精确形成压力板的曲率。
能够使用拉杆来固定压力板的所需要的曲率。这些拉杆从压力板支架的销或者从平衡杆的销延伸到打磨机的机体或者手柄上，为此，打磨机的机体或者手柄上安装有带有侧向开口的枢转销，拉杆自由地穿过侧向开口。该枢转销在其轴线上设置有锁紧螺钉，该锁紧螺钉可能用于相对于该枢转销来固定拉杆的位置。在压力板的任何挠曲的情况下，枢转销或者平衡杆的轴线相对于位于打磨机的机体或手柄上的枢转销的轴线的距离发生变化。如果拉杆没有相对枢转销而固定，则压力板的柔性不以任何方式受限。如果拉杆相对枢转销而固定，则压力板的柔性被消除并且压力板永久处于对所需弯曲进行的设定。例如所需弯曲能够使用接触模板来建立。该技术方案允许对精确设定的表面曲率的半径的进行打磨。
利用插入在硬盖和压力板之间的柔性波纹管能够完全覆盖柔性压力板的实际机构。该波纹管永久性地固定到硬盖上并且由板簧对着压力板推动。本发明的该技术方案不以任何方式来限制压力板的柔性。盖保护机构免受机械损坏，除此之外，硬盖可用于连接用来抽出磨料尘的容器。在那种情况下，压力板和打磨材料设置有抽出口。
柔性压力板可用于手动打磨刨子和用于线性或带式的机械驱动打磨机。
为带有机械驱动的线性打磨机使用柔性压力板的本发明的原理在于，压力板的底面安装有最少一个可动柔性板，所述可动柔性板在压力板和被磨制的表面之间被机械地驱动并线性地运动。可动柔性板的底部安装有任何公知的系统用于固定打磨工具，例如砂纸或者亚麻布，或直接安装研磨材料。能够有利地使用两个可动柔性板的系统，所述两个可动柔性板在一个柔性压力板的相同轴线上但是总在彼此相反的方向上运动。
本发明的技术方案允许设计带有极大的工作表面的打磨机，从而带有研磨材料且彼此相对运动的两个柔性板相互消除由打磨机的驱动产生的振动和不良的运动力，所述振动和不良的运动力是由于磨制表面和打磨工具的阻力而产生的。同时，这在打磨过程中降低了打磨工具的惯性力和对工作表面的阻力的反作用的影响。
柔性可动板以这样的方式设计：允许柔性可动板仅沿着柔性压力板的纵向轴线移动、总是绝对且精确仿形该压力板、并且同时对压力板的柔性具有尽可能小的影响。柔性可动板在横截面上形成为C形轮廓，该C形轮廓部分地包围压力板。在板的轮廓从压力板的侧面穿到顶面的点处，整个轮廓以固定的间隔由凹口切开。这些凹口去除了轮廓的纵向刚性，以保持该可动板的最大柔性，并去除其对压力板的特性和柔性的影响。除此之外，所述包围确保了在压力板的任何挠曲的情况下，可动板精确地仿形该挠曲。选择具有最可能滑动特性的塑料材料作为可动板的结构材料。
当板安装有用于连接线性驱动的最少一个尖头(nib)并沿着压力板的纵向轴线在两个方向上线性运动时，或者如在公知的带式打磨机的原理中当在一个方向上以环带形式运动时，以这种方式设计的轮廓能够用于线性打磨机。C形轮廓的功能以及柔性压力板的使用对于线性打磨机是相同的。
本技术方案有利地用于使用至少两个以上相互连接的压力板和至少两个以上打磨带的系统，此处这些带在相反方向上运动。这消除了工具的相互阻力、动压和拉力以及在打磨处理期间产生的动力。能够有利地调节单个研磨带的速度并从而帮助打磨机沿着被磨制的板运动。
附图说明
利用附图将更详细地描述本发明的技术方案，附图所示如下：
图1示出了根据本发明的技术方案的带有柔性压力板的手动打磨板，此处压力从刨子的手柄通过两个平衡杆来施加。在这种情况下，手柄也用作独立的第三平衡杆。
图2示出了安装有盖、固定拉杆和灰尘抽出器的手动打磨刨子的类似结构。
图3示出了通过固定拉杆的详细结构设计的截面AA，所述固定拉杆用于固定柔性压力板的曲率的设定半径。
图4示出了固定柔性波纹管的细节的横截面。
图5示出了带有压力板和一个可动柔性板的线性机械打磨机的原理，以及使用该打磨机以打磨平面。
图6和图7示出了使用相同的打磨机以打磨凸面或凹面。
图8示出了带有柔性压力板和两个反向运行的可动柔性板的大面积线性机械打磨机的原理。
图9示出了通过柔性压力板和用于连接线性驱动的尖头(承载器)的截面，所述柔性压力板具有可动C形轮廓板并且可动C形轮廓板部分地包围柔性压力板。
图10为具有带侧向凹口的柔性可动板的柔性压力板的视图。压力板设置有一个用于连接线性驱动的尖头(承载器)。
图11示出了在C形轮廓的侧向凹口处的详细截面，所述侧向凹口消除了轮廓的纵向刚性。
图12示出了压力板和可动打磨板的挠曲的原理。
图13以带有两个导向滑轮的带式打磨机的环带的形式示出了C形轮廓的使用。
图14为通过导向滑轮的截面。
图15示出了在带式打磨机上使用柔性压力板以打磨平面。
图16和图17示出了使用相同的打磨机以打磨凸面和凹面。
图18示出了具有两个柔性压力板和两个相对运行的带的大面积带式打磨机的原理。
图19和图20示出了使用同样的打磨机以打磨凸面或凹面。
索引列表：
1-基本柔性压力板，2-海绵橡胶，3-干式拉链，4-支架，5-销，6-销，7-凹口，8-平衡杆，9-销，10-销，11-凹口，12-平衡杆，13-手柄，14-被打磨表面，15-盖，16-柔性套环，17-联接器，18-通孔，19-拉杆，20-管，21-销，22-锁紧螺钉，23-板簧，24-铆钉，25-矩形轮廓，26-开口，27-可动成形板，28-研磨材料，29-柔性压力板，31-侧向凹口，32-承载器，33-凹口，34-柔性压力板，35-可动打磨板，36-可动打磨板，37-环形成形打磨带，38-研磨材料，39-柔性压力板，40-磨齿，41-凹口，42-滑轮，43-箍筋
具体实施方式
示例1
打磨机或者更精确地说是手动打磨刨子(见图1)包括基本柔性压力板1，在基本柔性压力板1的底部上安装有海绵橡胶2和用于连接砂纸的干式拉链3。支架4用销5和6定位在压力板上。支架由平衡杆8成对地连接，平衡杆8在一端设置有用于销5的开口并且在另一端设置有凹口7，销6在凹口7中运动。所述运动由压力板1的任意挠度引起，并使销5和6之间的距离产生变化。平衡杆8包括销9和10。平衡杆8由平衡杆12相互跨接，平衡杆12在一端处设置有用于销9的开口并且在另一端处设置有凹口11，销10在凹口11中运动并穿过平衡杆8中的孔。平衡杆8和12的功能是沿着压力板1的整个长度均匀分布施加到打磨刨子的手柄上的压力，压力板1将研磨材料均匀地压到被磨制的表面14上，并且这也施加到打磨凹面和凸面。人机工程学成形的手柄13被固定到最高放置的平衡杆12上。
示例2
手动打磨刨子(见图2)与上述的刨子(见图1)具有相似的结构。手动打磨刨子附加了带有柔性套环16和联接器17的坚固的塑料盖15，联接器17用于连接用于抽出磨料尘的橡胶软管。为此，在压力板中具有用于抽出磨料尘的通孔18。压力板还设置有拉杆19，拉杆19相对于上平衡杆固定，并因此能够固定该压力板的弯曲。
平衡杆19的详细功能和结构将从图3中的截面AA能够明显看出。平衡杆19牢固地连接有管20，平衡杆19枢转地靠在销5上。同时，平衡杆19自由地穿过销21中的侧向开口，所述销21枢转地越过上平衡杆或者更精确地说枢转地越过打磨机12的手柄而放置。在该销21的纵向轴线上为用于锁紧螺钉22的螺纹开口。如果锁紧螺钉22松开，则平衡杆19能够自由地运动并通过销21中的侧向开口，并且不以任何方式来限制压力板1的柔性。一旦锁紧螺钉22拧紧，则锁紧螺钉22推动拉杆19并相对销21而固定，从而相对打磨机手柄12固定，同时，其固定拉杆19的纵向轴线与压力板1相交的点。为了获得最精确的设定并最牢固地将压力板固定为曲面或平面的所需半径，有利的是固定尽可能多的点，即，使用尽可能多的拉杆。
固定柔性套环16的细节图示在图4的截面中，此处柔性套环16牢固地连接到硬盖15上。柔性套环16仅使用板簧23而被压到柔性压力板1上，板簧23利用铆钉24永久性地连接到柔性压力板1上。另外，套环在其底部上设置有加强的矩形轮廓25，弹簧23通过加强的矩形轮廓25将套环16的底部均匀地压到压力板1的上表面上。加强的轮廓设置有开口26，形成的弹簧23的端部跨入开口6中。由于柔性套环没有牢固地连接到压力板上，因此板的任何挠曲会导致套环的底面独立于压力板的上表面而运动，然而不以任何方式来限制压力板1的柔性和特性。
示例3
带有柔性压力板(见图3)的线性机械打磨机基于与手动打磨刨子(见图1和图2)相似的结构和原理。另外，柔性压力板29安装有机械驱动的可动成形板27，所述可动成形板27在其底部安装有研磨材料28。所述板被设计为部分地包围柔性压力板29的C形轮廓。图9和图10示出了包围柔性压力板的由此成形的可动打磨板的视图和截面。可动打磨板27的轮廓在其顶部侧由于以固定的间隔形成的侧向凹口31而变轻，所述侧向凹口31去除了轮廓的纵向刚性。在图11中图示了减轻部分的细节。图12图示了在该板的凹挠曲或凸挠曲期间朝压力板29的减轻轮廓27的原理和状态。可动打磨板27的所述结构使得可动打磨板27在压力板29的任何挠曲时连续地仿形压力板29，尤其是在打磨凹面和凸面期间。
另外，成形板27安装有凸出尖头(承载器)32，所述尖头32被设计用于连接线性驱动。为此，柔性压力板29安装有凹口33，该尖头(承载器)32在凹口33中线性地运动。选择具有极好滑动特性的塑料(聚四氟乙烯或者类似的产品)作为用于构成该可动打磨板的材料。
一旦柔性压力板29和可动板27设置有抽出口(类似于图2中的开口18)，则该结构允许以类似于覆盖打磨刨子(见图2)的方式覆盖整个机构并且将打磨机连接到磨料尘的抽出部分。
示例4
带有柔性压力板34的大面积线性机械打磨机(见图8)基于与用于上述打磨机(见图5、图6和图7)的原理相似的原理。与上述打磨机的主要区别在于，柔性压力板34不是安装有一个可动打磨板而是安装有两个可动打磨板35和36。这些板总是在彼此相反的方向上沿着压力板34的轴线线性运动。由于通过研磨材料作用在两个板上的力作用在相反方向上并因此彼此抵消，因此该解决方案使得实质上消除了来自于打磨工具的任何阻力。该设计的另一优点为实质上增加了打磨表面的尺寸。柔性压力板34的功能和原理以及根据凹面或凸面来形成该板的能力得到了保持。
示例5
也能够将柔性压力板的原理有利地用于带有环形研磨带的带式打磨机(见图15)。在这种情况下，可动打磨板或者更精确地说是C形可动打磨板被制作为安装有研磨材料38的环形打磨带37，环形打磨带37在一个方向上在最少两个滑轮上运行，并且这些滑轮中的至少一个为主动滑轮。再次，使用的柔性压力板39将带压到磨制表面上从而打磨凹面和凸面。用成形打磨带37包围压力板39的原理类似于用于具有成形打磨板的线性打磨机(见图10)的原理。成形带不具有尖头或者承载器。所述带仅通过带与主动滑轮或者滑轮42的磨齿40之间的粘附力而进行运动，所述磨齿40被安装到打磨带37的凹口41中。图14示出了通过导向件或者驱动滑轮42的截面CC以及引导打磨形成带37的原理。
在图15、图16和图17中，在截面DD中示出了使用柔性压力板打磨平、凸和凹面的原理。
示例6
大面积的带式机械打磨机(见图18)基于与在图15、图16和图17中所示的打磨机所使用的原理类似的原理。在这种情况下，使用两个柔性压力板39、与箍筋43连接在一起并设置有两个环形打磨带37，所述两个环形打磨带37在相反方向上相对于彼此运动。电动调节这些打磨带的速度，从而一个带相对另一个带加速或者减速使得整个打磨机沿着磨制表面运动并部分地消除了在使用该打磨机的工作期间所需的体力。在其它方面，本发明的该技术方案提供了与图6所示的板在打磨机的相反方向上运动的相似运动相同的优点。图19和图20图示了在打磨凸面和凹面期间压力板39的挠曲。
工业应用
本发明的技术方案尤其可以用于设计新的手动打磨机或者用于打磨大的平、凹、凸面的带有机械驱动的打磨机，并且其描述了使用上述工具改进打磨操作的各种有利的方法。
注释
尤其用于打磨平、凹和凸面的打磨机以及其使用方法在于，打磨工具(纸，亚麻布或者带有打磨磨料层的其它载体)利用柔性压力板压到磨制表面上，柔性压力板能够仿形凹面和凸面，并能够精确地设定该弯曲的半径。本发明的柔性压力板的技术方案的原理在于，在工作期间在带有机械驱动的打磨机的机体、一个或多个手柄上产生的压力至少同时在两点或者至少在一个平衡杆上传递到该压力板上。

Claims (19)

1.一种特别用于打磨平、凹和凸面的打磨机，其特征在于，所述打磨机包括：至少一个柔性压力板(1)、至少一个平衡杆(5)、至少一个支架(4)、至少一个销(5)、至少一个拉杆(19)，以及打磨工具(纸、织物或者其它砂磨料层)。
2.根据权利要求1所述的特别用于打磨平、凹和凸面的打磨机，其特征在于，支架(4)紧固地连接到压力板(1)上并且使用销(5、21或6)可动地连接到拉杆(19)上，以允许压力板(1)的至少一个支架(4)相对于平衡杆(12)移动，其中平衡杆(12)在其一端处安装有开口(26)并且用销(5、21或6)静态地安装到支架(4)上。
3.根据权利要求1和2所述的特别用于打磨平、凹和凸面的打磨机，其特征在于，平衡杆在其一端安装有凹口(11)，销和支架以可动的方式安装到所述凹口(11)中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的特别用于打磨平、凹和凸面的打磨机，其特征在于，在两个以上平衡杆(12)的情况下，第三个和任何附加的平衡杆(12)经由其它平衡杆(12)通过跨接而安装，此处底部的平衡杆(12)也用作支架(4)。
5.根据权利要求1所述的特别用于打磨平、凹和凸面的打磨机，其特征在于，拉杆(19)伸向压力板(1)的销(5、6)或甚至机体的平衡杆的销，或者伸向安装有旋转销的打磨机的保持器，所述旋转销具有允许拉杆(19)自由通过的侧向开口。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的特别用于打磨平、凹和凸面的打磨机，其特征在于，销(5、6或21)在其轴线上安装有锁紧螺钉(22)以将拉杆(12)在所述销上的位置固定。
7.根据权利要求1所述的特别用于打磨平、凹和凸面的打磨机，其特征在于，所述打磨机由优选为柔性波纹管的固定的盖完全地覆盖，所述盖使用板簧向下压下，此处，在压力板和打磨机材料安装有吸入口的情况下，所述盖安装有用于磨料尘吸入的开口。
8.根据权利要求1所述的特别用于打磨平、凹和凸面的打磨机，其特征在于，所述打磨机的柔性压力板(1)安装有机械驱动执行器，所述机械驱动执行器包括安装有至少一个可动成形板(27)的压力板的底面，所述可动成形板(27)具有机械驱动并在压力板和被打磨表面之间线性地运动，此处可动成形板的底面安装有用于固定打磨工具的公知的系统，所述打磨工具主要为打磨纸或织物或者均匀的研磨材料。
9.根据权利要求1所述的特别用于打磨平、凹和凸面的打磨机，其特征在于，所述打磨机包括至少两个以上柔性压力板(1)，所述两个以上柔性压力板(1)在单个柔性压力板(1)的相同轴线上但总是在彼此相反的方向上运动。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的特别用于打磨平、凹和凸面的打磨机，其特征在于，在压力板(1)的轮廓从侧面接近所述压力板的顶面的区域中，压力板(1)的轮廓均匀地安装有侧向凹口(31)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的特别用于打磨平、凹和凸面的打磨机，其特征在于，所述打磨机包括至少两个以上相互连接的压力板(1)和至少两个以上可调节速度的打磨带，此处这些打磨带在彼此相反的方向上运动。
12.一种特别用于打磨平、凹和凸面的打磨机，其特征在于，打磨工具(纸、织物或者带磨料层的其它载体)通过柔性压力板(1)被压到被打磨表面(14)上，所述柔性压力板(1)能够遵循凹面和凸面并能够选择精确地设定所述弯曲的半径。
13.一种使用根据权利要求12所述的打磨机平、凹和凸面的方法，其特征在于，在机体、保持器或者带有机械驱动的打磨机保持器上产生的压力至少在两个以上的区域和/或至少在一个以上的平衡杆上同时传递到压力板上。
14.根据权利要求12和13所述的特别打磨平、凹和凸面的方法，其特征在于，相同的压力优选地使用支架而施加到压力板的至少两个以上的位置上。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的特别打磨平、凹和凸面的方法，其特征在于，压力板(1)在打磨工具的整个长度上将打磨工具(纸、织物或者具有磨料层的其它载体)压到被打磨表面(14)上并施加近似恒定的压力，所述压力均匀地施加在打磨表面的整个路线上。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的由打磨机特别打磨平、凹和凸面的方法，其特征在于，能够使用拉杆(19)来固定压力板(1)的曲率。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的由打磨机特别打磨平、凹和凸面的方法，其特征在于，使用推料模板来设定所述曲率。
18.根据权利要求12至17中任一项所述的由打磨机特别打磨平、凹和凸面的方法，其特征在于，通过用密封橡胶将柔性盖板到压到另一柔性压力板的顶部也能确保磨料尘的吸入，此处这两个板之间存在封闭，此处所述盖板没有以任何固化的形式连接到压力板上从而对压力板的柔性产生重要影响。
19.使用打磨机和用手动打磨刨子特别打磨平、凹和凸面的方法，以及根据权利要求1至18中任一项所述的线性的或者带式的机械驱动的打磨机。
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