CN102015206A - 用于处理边缘或切削边缘的设备和磨块 - Google Patents

Abstract

一种磨削设备，包括：至少两组相对布置的表面(1a-1c、2a-2c)，该表面处于相对倾斜的方向，并且交替地互相交搭，这样就形成边缘或切削边缘能够插入以通过表面进行磨削的沟槽。该磨削设备的特征在于，每组表面的表面设置于在各自的磨块(4、5)上形成侧面的公共平面上，磨块(4、5)设置在支撑装置(7、7’)上，通过该支撑装置(7、7’)每个磨块被朝向相对的磨块弹性地偏压，当表面在弹簧作用下与边缘/切削边缘的相对的侧面接触时，磨块被操作进行横向于边缘/切削边缘的纵向方向的往复运动(U-D)。一种在磨削设备中使用的磨块，其特征在于，该磨块包括一组在公共表面上布置的单独的表面(1a-1c、2a-2c)，公共表面形成被划分成部分(4a-4c、5a-5c)的磨块(4、5)的一个侧面，当在表面之间形成沟槽时，部分通过中间凹槽(4d-4e、5d-5e)分开，相对布置的磨块的对应的部分以齿啮合的方式在中间凹槽(4d-4e、5d-5e)中相互啮合。

Description

用于处理边缘或切削边缘的设备和磨块

技术领域

本发明涉及一种用于处理切削边缘(如刀刃或片型材料的边缘)的设备，更具体地，涉及该种类型的设备，该设备包括至少两组相互倾斜并相对布置的表面，该表面相互交替地交搭以形成沟槽，边缘或切削边缘能够插入该沟槽中以通过上述表面处理。本发明还涉及一种为上述目的而设计的磨块。

背景技术

除传统的磨石之外，用于刀具和其它切削工具的磨削设备可分为两大类，其中一大类是指具有固定磨削部件的装置，所述固定磨削部件需要手动地来回移动边缘以便磨削，另一大类包括被驱动以相对边缘移动的电机驱动式磨削部件。

后一大类受装置控制，其中在磨削时边缘具有相对于旋转磨削部件的基本切线方向。作为后种类型装置的实例，可以参考德国专利公开DE-A1-10044614。这些磨削设备中的一个典型特征是磨削方向基本沿所述边缘的纵向方向，所述磨削方向并不总是最佳的。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种磨削设备，该磨削设备提供横向于边缘或切削边缘的纵向方向的最佳磨削方向，并且适当时，所述磨削设备能够同时磨削所述边缘的两个侧面。

本发明的另一个目的是提供一种磨削设备，通过该磨削设备可以确保在每种情况下单面边缘或双面边缘都能够形成为具有所需的相同和正确的角度。

本发明的再一个目的是提供一种磨块，该磨块设计为具有横向于边缘的纵向方向的最佳磨削方向，并且所述磨块保证在每种情况下所述边缘都能形成为具有正确的角度。

这些目的中的一个或多个通过以介绍的方式提及的类型的磨削设备来实现，其中，每组表面中的表面分别布置在形成磨块的一个侧面的公共平面上，所述磨块支撑在支撑装置上，通过该支撑装置每个磨块被朝向相对的磨块弹性地偏压，当所述表面弹性地挤压所述边缘/切削边缘的相对的侧面时，所述磨块以横向于所述边缘的纵向方向的往复运动的方式被驱动。

成组的所述表面优选设置在附属磨块的部分上，所述部分通过凹槽分开，其中相对的所述磨块的对应的部分通过齿啮合的方式相互啮合。

优选地，材料去除表面整体地形成在所述磨块的部分上，然而，可选择地，磨块的所述部分可以覆盖有材料去除层。

优选地，所述磨块在往复运动的方向上弹性安装在所述支撑装置上。

所述往复运动优选由被驱动旋转的轴和随所述轴旋转的运动转换部件产生，并且所述运动转换部件设置为将所述轴的旋转运动转换成所述磨块的直线往复运动。该运动转换部件可以为偏心地支撑在所述轴上的圆板，其中设置有用于产生所述磨块和磨削表面的往复运动的磨损环，该磨损环围绕所述圆板的外周支撑，用于围绕所述圆板的外周自由旋转。

可选择地，所述运动转换部件可以为在中心支撑在所述轴上并具有凸轮的圆板，所述凸轮具有从所述圆板的外周伸出的凸轮尖端。有益地，在所述圆板的旋转方向上观察，所述凸轮的尖端可以具有较小的倾斜角，并且与此相比从相反的方向上观察所述凸轮的尖端可以具有陡峭的(steep)倾斜角。

可选择地，所述运动转换部件可以为形成于所述轴的外表面的不规则部件，例如所述轴的径向突出或弯曲的轴向部分。

优选地，所述磨块被远离所述运动转换部件弹性地偏压，以通过克服偏压力而与所述运动转换部件接触进行运动转换。

此外，有益地，所述磨块可以布置为围绕第一轴线枢转，该第一轴线具有相对于所述沟槽的横向方向。同样，所述支撑装置本身可以围绕第二轴线可枢转地布置，所述第二轴线横向于所述沟槽定向。

第三个目的通过包括协作的磨块的磨削部件简单地实现，所述磨块中的每一个都包括一组支撑于公共平面并位于所述磨块的部分上的单独的表面，其中，所述磨块的部分通过中间凹槽分开，相对的磨块的对应的部分能够以齿啮合的方式插入到该中间凹槽中。

所述磨削设备和磨块的实施方式将会在以下的说明和所附的权利要求书中详细公开。

附图说明

下面参照附图更加详细地解释本发明，其中：

图1为俯视图，示意性地表示根据本发明的磨削设备的主要结构；

图2为正视图，示意性地表示图1中的设备；

图3a-3b为分别表示结合于所述设备的磨削部件的端视图；

图3c-3d从上侧表示磨削部件；

图4表示所述磨削设备的一种实施方式的局部剖面端视图。

具体实施方式

在以下描述中，将会以在用于磨快刀具的切削边缘的磨削设备中的应用来解释本发明。但是，应该理解，所述设备还能够设置以用于修整或磨快除刀具之外的其它类型的切削工具的边缘。还应该理解，除磨削之外所述设备还可以适用于其它种类的处理。因此，在本文中应该将磨削理解为包括珩磨、抛光和其它适当的以修整或再修整边缘为目的的机械加工。

在这一点上应该指出所述设备也可以用于除切削边缘的磨快之外的其它种类的处理，例如用于斜切(chamfering)或降低(degrading)金属板或除金属外的其它材料的薄板的边缘。因此，在以下描述以及所附的权利要求中，表述“边缘”应该被理解为包括刀具和其它切削或截断工具的单面和双面切削边缘，以及除所述切削和截断工具之外的板状材料的边缘。虽然以下以本发明在用于刀刃的磨快的磨削设备中的应用来描述本发明，但这不应该理解为将本发明限定在该应用和实施方式中。

因此，所述磨削设备包括与所述边缘的相对的侧面接触的机械加工磨削部件，在磨削所述边缘时，所述机械加工磨削部件被驱动以相对于刀刃运动。如图3a-3d所示，所述磨削部件包括与第二组表面2a-2c相对布置的第一组表面1a-1c。所述表面相对于彼此成倾斜角并以交搭的关系布置，这种方法形成刀片3能够插入以磨削刀刃的沟槽。第一组表面1a-1c设置在形成包含于第一磨块4中的一个侧面的公共平面上，并且第二组表面2a-2c同样设置在形成包含于第二磨块5中的一个侧面的公共平面上。当然，可以在所述磨块4、5上设置三个以上的表面，并且所述磨块不需要具有相同数目的表面。还可以布置两组以上的表面，所述表面布置和分配在两个以上的大量磨块上，并且所述表面成对地相对布置。

所述磨块4和5的附属侧面用于布置成以倾斜角在每个磨块的底平面和顶平面之间延伸。所述底平面和顶平面可以平行延伸以以直角与侧平面邻接，所述侧平面与形成有所述表面1a-1c、2a-2c的倾斜侧平面相对。在两个磨块中倾斜侧面或平面的倾斜角可以相等，并且所述倾斜角，例如，可以为15～25度，上述角度以所述侧平面和所述底平面之间的角α测定。在图示实施方式中，所述侧平面的倾斜角还与所述磨块之间的交叉或分割线DP的对称定向的平面有关，所述对称定向的平面与具有双面切削边缘的刀片的理想插入方向相对应。因此，在公开的实施方式中，所述倾斜并交搭的侧平面形成具有30度至50度的中间边帮角(intermediate angle)的对称V形沟槽。

不过应当理解，可选择地，在相对布置的表面之间形成的沟槽可以具有除图示实施方式的对称V形轮廓之外的其它轮廓，并且可选择地，当沿沟槽纵向方向观察沟槽时，所述表面可以形成有凸起或凹陷。还应该理解一个磨块的表面的倾斜角可以与相对的磨块的表面的倾斜角不同。对于单面边缘的磨削，一个磨块的表面可以完全没有倾斜方向，使得以这种方式形成的沟槽的角度通过所述磨块中的一个上的表面的倾斜角单独确定。就一切情况而言，在每种场合都能保证所述边缘的角度相同，并且所述边缘的角度由相对布置的磨块的表面之间的附属角限定。

所述磨块的倾斜侧平面分别分成部分4a-4c和5a-5c，并且成形表面1a-1c、2a-2c形成在这些部分上。所述部分分别通过中间凹槽4d-4e和5d-5e分开，相对磨块的相应部分可以以齿啮合的方式插入到该中间凹槽4d-4e和5d-5e中。空隙使得所述磨块能够在手动施加于插入所述沟槽的刀面的力的作用下相对彼此无摩擦地自由移动，如图3b所示。如果适当，形成为低摩擦材料薄板的滑动轴承可以布置在所述凹槽/磨块部分的侧面上(未示出)。所述磨块4、5可以形成为一个部件，或者可以由通过中间布置的隔板互相连接的多个部分组装起来，所述隔板在磨块的部分之间形成分开的凹槽。

磨削表面1a-1c、2a-2c可以整体地形成于所述磨块的倾斜的部分上。为此，所述表面可以包括在磨块的所述表面上形成的脊或齿，所述磨块由金属、硬质合金或者金属合成物制成。可选择地，所述磨削表面可以整体地形成在由硬陶瓷材料制成的磨块上。可选择地，所述磨块部分可以与公知的材料去除表面层(material removing surface layer)形式的表面在一条直线上，所述材料去除表面层包括如陶瓷材料或金刚石颗粒等。可选择地，只有一个磨块包括具有材料去除表面的部分，而相对的磨块具有起反向支撑作用的光滑表面，这适用于例如当磨块被布置用于磨削单面边缘时的情况。虽然应该明白所述表面还可以可选择地实现除磨削之外的其它功能，但是出于简单的原因，以下将称附属表面为磨削表面。

所述磨块4、5以及相关的磨削表面由支撑装置7支撑，并且朝向图3a、3c和图1所示的啮合状态弹性地偏压。在图1和2中示意性地表示了通过结构为弹性轭的支撑装置7作用于所述磨块4和5的弹性偏压。优选地，所述磨块4、5由支撑装置7可枢转地支撑，并且更确切地说，围绕与所述沟槽的纵向方向成直角的第一轴线S1枢转。这样，所述磨块和磨削表面能够与所述刀片的方向相适应，并且所述磨削设备的操作与所述磨削设备上的刀片的具体布置无关。

所述支撑装置7本身可移动地支撑在所述磨削设备上，并且更准确地，朝向凸起的起始位置弹性地偏压，在该起始位置所述磨削设备空载并静止。在图1和图2中示意性地表示了这点，其中，根据主要解决方案，所述支撑装置7布置为能够围绕第二轴线S2枢转，与第一轴线S1相似，所述第二轴线S2与所述沟槽的纵向方向成直角延伸，即与第一轴线S1平行。所述支撑装置7和磨块4、5在弹簧部件8的作用下朝向所述起始位置偏压，所述弹簧部件8布置为在所述磨削设备的支撑装置7和未进一步表示的结构部件9之间起作用。另一方面，图2表示了处于工作位置的所述磨削设备，在该工作位置所述磨块4、5受到来自于插入到V形沟槽中的刀片的手动施加负载的作用，使得所述磨削部件与下面将要详细说明的运动转换部件10接触。

包含在所述磨削设备中的所述磨削部件与运动转换部件10相连，通过该运动转换部件10驱动所述磨块4和5及其关联的磨削表面进行往复运动U-D，横向于待磨削的刀刃的纵向方向或与待磨削的刀刃的纵向方向基本成直角。应当清楚，所述的运动是指在刀片宽度方向上的往复运动，并且由于在磨削过程中所述刀片通常具有水平方向，为了说明的目的，也可以将所述运动定义为横向于所述边缘的纵向方向的上/下运动。

所述运动转换部件可以包括电磁驱动器，所述电磁驱动器包括例如在往复运动中由线圈驱动的永磁体，该往复运动传递到所述支撑装置7。

优选地，所述运动转换部件包括由电机驱动旋转轴12带动旋转的部件11。所述运动转换部件，例如可以为圆板，所述圆板在其非中心位置支撑在所述轴上，或者可以为在中心位置支撑在所述轴上的凸轮板，或者可以为形成于所述轴的外表面的不规则部件，例如所述轴的径向突出或弯曲部分。可选择地，所述运动转换部件可以包括设置在所述轴和所述支撑装置之间的枢转环(pivoting link)，或公知的可以用于将所述轴的旋转运动转换为支撑/磨削部件中的直线往复运动的任何其它结构。在该实施方式中，包括支撑在所述轴上的凸轮板，所述凸轮的尖端13优选地具有朝向所述凸轮板的旋转方向R的上升侧面，并且具有与此相比的在所述凸轮尖端的尾侧上的陡峭的(steeper)下降侧面，在所述磨削部件的运动中通过所述尖端13能够实现不同的速度。

本发明的一个特征是，由于受到偏压力的作用，所述支撑装置会将包括所述磨块及其关联的磨削表面的所述磨削部件从与所述运动转换部件10的工作接合(operative engagement)中带出。因此，直到克服作用于所述支撑装置的偏压力，所述磨削部件才开始驱动接触所述运动转换部件。如果断路器设置为在将所述磨削部件压至其工作位置时启动，那么这一特征可以用于关闭在磨削作业之间的驱动轴的电机。可选择地，其还可以用于减缓(passivate)与被驱动以连续旋转的驱动轴连接的空载的磨削部件。

在图4的局部剖面端视图中表示了所述磨削部件的一种实施方式。在此实施方式中，具有所述磨削表面1a-1c和2a-2c的所述磨块4和5分别被支撑以在形成于盒形支撑装置7’内部的引导件14上滑动。所述引导件14容纳在形成于每个磨块的平行顶平面和底平面上的对应的沟槽之中。相对布置并相互啮合的所述磨块4和5通过分别在支撑装置和每个磨块之间起作用的弹簧部件15和16朝向彼此弹性地偏压。所述支撑装置7’可枢转地支撑在一对悬置支撑杆17和18的上端，并且更确切地说，分别围绕由枢轴19和20表示的枢轴线枢转。所述悬置支撑杆为从所述枢轴19和20以倾斜角向下延伸(即在图4的图示平面的后方)的连杆臂，并且它们的下端分别可枢转地连接(journal)在枢轴21和22上。如果合适，在所述枢轴中可以包括平面或球轴承(未示出)。支座23和24形成于所述悬置支撑杆的下端。每个弹簧部件25和26的一端容纳在对应的支座中，而这些弹簧部件的另一端则固定在所述磨削设备的结构部件27中。

在图示的实施方式中，所述运动转换部件为非旋转地固定于旋转轴12’的圆板28。所述圆板28在其非中心位置处连接于所述轴。优选地，连接点从所述圆板的几何中心的偏移量确定，使得从连接点到所述圆板的最高点和从连接点到所述圆板的最低点的距离之间的差值为1-10mm。磨损环29浮动地支撑在所述圆板的外周上，因此所述磨损环能够围绕所述圆板自由旋转。因此，所述偏心旋转圆板28和所述支撑装置7’之间的接触是通过所述磨损环29实现的，所述磨损环29可以由具有低摩擦系数的合成材料制成。所述设备由以适当转数，如15-30000rpm运行的电机驱动，结合所述磨块/磨削表面和所述刀片的相对侧面之间的弹性接触，使其稳定运转。

在一种适用于磨快刀具或其它工具的切削边缘的实施方式中，根据本发明的磨削设备优选设置在工作台上。在其它应用中，所述磨削设备可以设置为能够沿边缘或切削边缘来回移动的手持工具。所述磨削设备还可以为能够安装在机床或工具架上的由电力或空气驱动的辅助工具。

在一种可供选择的实施方式中，所述磨削表面1a-1c、2a-2c可以具有除图中所示的平面形状之外的其它形状。即使在图中没有表示，但是还应该注意，从穿过所述磨块的纵剖面的方向观察，这些表面可以形成为凸起的外形，这样会同时在相对布置的磨块之间形成纵向方向上呈波浪形的沟槽。这种供选择的实施方式使具有波浪形切削边缘的刀具的磨削成为可能。也可以形成从纵剖面的方向观察具有钝角并在相对的磨块之间形成锯齿状沟槽的表面。

通过以上的描述可知，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的思想的前提下，本发明可以应用于在细节上与以上描述的实施方式不同的多种实施方式中。

Claims (20)

1.一种磨削设备，该磨削设备包括至少两组相对布置的表面(1a-1c、2a-2c)，该表面(1a-1c、2a-2c)处于相对倾斜的方向，并且交替地互相交搭，从而形成有沟槽，边缘或切削边缘能够插入该沟槽中，以通过所述表面进行磨削，其特征在于，每组表面的表面设置在形成各自的磨块(4、5)侧面的公共平面上，所述磨块(4、5)设置在支撑装置(7、7’)上，通过该支撑装置(7、7’)，每个磨块被朝向相对的磨块弹性地偏压，当所述表面在弹簧作用下与所述边缘/切削边缘的相对的侧面接触时，所述磨块被操作进行横向于所述边缘/切削边缘的纵向方向的往复运动(U-D)。

2.根据权利要求1所述的磨削设备，其特征在于，成组的所述表面(1a-1c、2a-2c)布置为相互关联的磨块(4、5)的部分(4a-4c、5a-5c)，所述部分通过凹槽(4d-4e、5d-5e)分开，在所述凹槽(4d-4e、5d-5e)中，相对的所述磨块的对应的部分通过齿啮合的方式相互啮合。

3.根据权利要求1或2所述的磨削设备，其特征在于，在所述往复运动(U-D)的方向上，所述磨块(4、5)弹性地安装在所述支撑装置(7、7’)上。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的磨削设备，其特征在于，所述磨块由被驱动旋转的轴(12)和随该轴旋转的运动转换部件(10)驱动以进行往复运动，所述运动转换部件设置为将所述轴的旋转运动(R)转换成所述磨块的直线往复运动。

5.根据权利要求4所述的磨削设备，其特征在于，所述运动转换部件为圆板(28)，该圆板(28)在该圆板的非中心位置支撑在所述轴上。

6.根据权利要求5所述的磨削设备，其特征在于，所述运动转换部件包括磨损环(29)，该磨损环(29)布置为围绕支撑于所述非中心位置的所述圆板的外周自由旋转。

7.根据权利要求4所述的磨削设备，其特征在于，所述运动转换部件为圆板(11)，该圆板(11)在所述圆板的中心位置支撑在所述轴上，并且具有形成在所述圆板的外周上的凸轮的尖端(13)。

8.根据权利要求7所述的磨削设备，其特征在于，所述凸轮板的所述尖端(13)在所述凸轮板的旋转方向(R)上上升，并且与该上升相比，所述尖端(13)在所述凸轮尖端的尾侧更陡峭地下降。

9.根据权利要求4所述的磨削设备，其特征在于，所述运动转换部件为形成于所述轴的外表面的不规则部件，例如所述轴的径向突出或弯曲部分。

10.根据权利要求1至3中任意一项所述的磨削设备，其特征在于，所述磨块通过电磁驱动装置操作而进行往复运动。

11.根据权利要求4至10中任意一项所述的磨削设备，其特征在于，所述磨块(4、5)被远离所述运动转换部件(10)弹性地偏压，并通过克服偏压力与所述运动转换部件接触。

12.根据权利要求1至11中任意一项所述的磨削设备，其特征在于，所述磨块(4、5)布置为能够围绕第一轴线(S1)枢转，该第一轴线(S1)横向于所述磨块之间形成的沟槽。

13.根据权利要求1至12中任意一项所述的磨削设备，其特征在于，所述支撑装置(7、7’)布置为能够围绕第二轴线(S2)枢转，该第二轴线(S2)横向于所述沟槽。

14.一种磨块，其特征在于，该磨块包括一组在公共表面上布置的单独的表面(1a-1c、2a-2c)，所述公共表面形成被划分成部分(4a-4c、5a-5c)的磨块(4、5)的一个侧面，当在所述表面之间形成沟槽时，所述部分通过中间凹槽(4d-4e、5d-5e)分开，相对布置的磨块的对应的部分以齿啮合的方式在所述中间凹槽(4d-4e、5d-5e)中相互啮合。

15.根据权利要求14所述的磨块，其特征在于，所述磨块的部分(4a-4c、5a-5c)上的所述表面(1a-1c、2a-2c)上覆盖有材料去除层。

16.根据权利要求14所述的磨块，其特征在于，材料去除表面整体地形成在所述磨块的部分上。

17.根据权利要求14至16中任意一项所述的磨块，其特征在于，所述磨块由金属、金属组合物或陶瓷材料形成为一个部件。

18.根据权利要求14至17中任意一项所述的磨块，其特征在于，所述表面的平面相对于所述磨块的底平面以15-12度的角度(α)倾斜。

19.根据权利要求18所述的磨块，其特征在于，所述表面的平面连接所述磨块的底平面和与该底平面平行布置的顶平面。

20.根据权利要求14至19中任意一项所述的磨块，其特征在于，当沿通过所述磨块(4、5)的纵剖面观察时，所述表面(1a-1c、2a-2c)为平面、波浪形或成角度的。

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