CN104227536A - 用于振荡驱动装置的磨削盘 - Google Patents

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Abstract

说明了一种磨削盘(20)，其具有用于与振荡驱动装置的驱动轴连接的容纳部，其中，容纳部被构造用于与振荡驱动装置的驱动轴型面配合地连接，其中，容纳部与载体元件连接，并且在载体元件上容纳有由易曲材料制成的衬垫元件，在所述衬垫元件上构造有磨削面(28)，其中，磨削盘(20)具有：边缘区域(26)；容纳区域(22)，容纳区域(22)围绕容纳部；以及在边缘区域(26)与容纳区域(22)之间的中间区域(24)，以及其中，边缘区域(26)相对于中间区域(24)在材料方面强化地构造。

Description

用于振荡驱动装置的磨削盘
技术领域
本发明涉及一种具有用于与振荡驱动装置的驱动轴连接的容纳部的磨削盘，其中，容纳部被构造用于与振荡驱动装置的驱动轴抗相对转动地连接，其中，容纳部与载体元件连接并且在载体元件上容纳有由易曲材料制成的衬垫元件，在衬垫元件上构造有磨削面，其中，磨削盘具有：边缘区域、围绕容纳部的容纳区域以及处于边缘区域与容纳区域之间的中间区域。
背景技术
这样的磨削盘由EP 2 218 546 A2公知。
公知的磨削盘被构造用于利用振荡驱动装置运行，振荡驱动装置的工作芯轴以高频率和小枢转角绕其纵轴线驱动。由此，获得特别良好的磨削效果，对于应用具有倒圆的外边棱的三角形磨削工具的情况特别如此。由此，即也实现了沿纵向边沿和角部进行磨削。此外，在这里磨削盘也应当被用于圆形实施方案中的面式磨削。
对此，工具的工作面积(以平方毫米计)与驱动马达的标称输入功率(以瓦特计)的商数为至少35mm2/W。此外，工具的工作面积(以平方毫米计)与振荡装置的总重量(以克计，不算工具)的商数为至少5.5mm2/g。
在此情况下，对磨削盘工作面积的扩大的方案应当通过用以降低容纳在驱动轴处的磨削盘的惯性矩的不同措施被组合。磨削盘具有钢制的容纳部，在该容纳部上固定有载体元件，例如由铝合金制成的载体元件。在此情况下，载体元件具有比其上容纳的由易曲材料制成的衬垫元件更大的面积并且优选在工具的整个直径上延伸。载体元件用于容纳和支撑衬垫元件，衬垫元件整面地与载体元件相粘接。衬垫元件由轻微易曲的材料(例如聚氨酯)制成。
凭借这样的结构，虽然确保了磨削盘良好的稳定性，但是磨削盘对于三角形的构造方案而言在直径较大或者面积较大的情况下还具有过高的惯性矩。由此，振荡驱动装置被大大地加载负荷，这可能致使振荡驱动装置提早磨损，或者磨削效果被不利地添加负担。另一方面，振荡驱动装置的驱动功率不能任意高地选用，并且传动件不能相应坚固耐用地构造，这是因为在这种情况下，重量大大增加，这对于人体工学方面产生不利的影响。
发明内容
基于该背景，本发明的目的在于，提出一种磨削盘，该磨削盘对于预设的磨削面，在稳定性足够的情况下，具有尽可能小的惯性矩。
该目的在根据开头提及类型的磨削盘中以如下方式解决：边缘区域相对于中间区域在材料方面强化地构造。
本发明的目的按照这样的方式解决。
根据本发明，在需要较大强度的区域中，即在出现最大负荷加载的外部区域中，通过强化的材料使用实现了足够的强度，而余下区域，特别是中间区域可以明显较弱地实施，由此总体上降低了惯性矩。
在本发明优选的改进方案中，边缘区域具有比中间区域更大的材料厚度。
虽然原则上可以通过其他方式来实现提高强度(例如通过纤维增强、在边缘区域中较高的强度的方式)，但优选在边缘区域中应用比中间区域中更大的材料厚度。
根据本发明的另一构造方案，边缘区域构造有环绕式的壁，该壁完整地围绕中间区域。
同样由此确保了提高的强度。
根据本发明的另一构造方案，容纳部由金属制成并且型面配合和/或材料配合地与载体元件相连接，载体元件由合成材料制成。
通过由金属(优选为钢)制成的容纳部的构造方案，确保了足够的强度，以便就算在持续运行中仍防止容纳部发生松脱(Ausschlagen)。通过型面配合的连接(其可以有利地与材料配合方式相组合)，确保了可靠的转矩传递。优选地，这可以通过在依照喷铸方法的制造方案中的包封注塑来确保，由此，获得了特别紧密的连接。
根据本发明的另一构造方案，衬垫元件由发泡材料制成，发泡材料具有比载体元件更小的强度。
通过这种措施，一方面实现了有利的磨削效果，并且另一方面实现了衬垫元件较小的重量，这是因为发泡材料比(通常的)合成材料(硬质塑料)具有明显更小的重量。衬垫元件例如可以由聚氨酯发泡物制成。载体元件例如可以由纤维增强的聚酰胺制成。
根据本发明的另一构造方案，衬垫元件优选与载体元件材料配合地连接。
按照这种方式，确保了在衬垫元件与载体元件之间紧密的连接。这例如可以在制造期间特别是依照所谓的双组份注塑法(2K-Verfahren)通过直接的注塑来确保。根据该原则上公知的方法，两个不同硬度的合成材料先后注入注塑型模中，其中，通过在部分尚未硬化的状态下将较软的第二种组分注入到较硬的第一种组分上，实现了紧密的材料配合的连接。
根据本发明的另一构造方案，磨削面限定了第一表面水平面，其中，中间区域限定了第二表面水平面，并且边缘区域限定了第三表面水平面，第三表面水平面比在中间区域中的第二表面水平面距离第一表面水平面更远。
按照这种方式，确保了边缘区域中的材料厚度比中间区域的材料厚度更大，并且由此确保了提高的强度。
根据本发明的另一构造方案，磨削盘在背向磨削面的背侧上至少部分地在中间区域中朝外变细或者说变薄。
按照这种方式，节省了材料，具体而言特别是朝外节省了材料，由此，降低了惯性矩。特别地，在衬垫元件上构造出变细部或者说变薄部，从而还进一步通过所述载体元件确保了足够的强度。
根据本发明的另一构造方案，磨削盘限定出至少一个角部区域，其中，载体元件在角部区域中具有围绕该角部区域的壁，该壁具有比其余的壁更大的倾斜度。
通过在角部区域中扩大的倾斜度，总体上将更多的材料施加到角部区域中的载体元件上，从而在特别强烈地加载负荷的角部区域中获得了提高的强度。
根据本发明的另一构造方案，衬垫元件在边缘区域中从载体元件上向外凸出，并且在边缘区域中交替地具有加固筋，凹陷部在加固筋之间延伸。
按照这种方式，在边缘区域中节省了材料，这使得在边缘区域中减轻重量并且进而使得惯性矩减小。优选的是，将这样的实施方案用在圆形磨削盘、矩形磨削盘、蛋圆形或椭圆形磨削盘中。
根据本发明的另一构造方案，在磨削面上设置有吸取开口，吸取开口能够通过吸取通道联接到振荡驱动装置上的吸取软管上。
按照这种方式，可以直接吸取在磨削时产生的磨削碎屑。
根据该实施方案的一改进方案，在背向磨削面的侧上设置有朝向振荡驱动装置凸出的环形接片，该环形接片从外部围绕吸取管道并且振荡驱动装置的吸取顶罩可以联接到该环形接片上。
按照这种方式，确保了振荡驱动装置的吸取装置与磨削盘上的吸取管道的有利联接。
根据本发明的另一构造方案，在背向磨削面的侧上设置有朝向振荡驱动装置凸出的环形接片，该环形接片相对于容纳区域对中间区域划定边界。
按照这种方式，在腔(吸取通道自其中开口通出)上方产生了通过靠外的环形接片和在内的环形接片来划定边界的吸取腔，该吸取腔能够与振荡驱动装置的所配属的吸取顶罩紧密联接。
根据本发明的另一构造方案，磨削面具有附着元件，用以将磨削元件或打磨元件优选借助毛刺材料或者说尼龙搭扣材料(Klettenmaterial)可拆下地固定。
按照这种方式可以长时间地应用磨削盘，而磨削元件或打磨元件根据需要能以简单的方式替换。
本发明的目的还通过具有振荡驱动装置的磨削机来实现，该磨削机具有可振荡驱动的驱动轴，根据前述类型的磨削盘被容纳于该驱动轴上。
在此情况下，驱动轴能够绕其纵轴线振荡式地驱动，优选能够以每分钟5000至25000次振荡的频率以及2°至10°、优选为±2°至±4°的枢转角被驱动。在此，枢转角理解为整个所划过的角并且±2°的表达则被理解为朝向折返点的两个方向中的每个方向枢转角都为2°，这相当于4°的枢转角。
此外，振荡驱动装置优选具有带吸取顶罩的吸取装置，吸取顶罩能够与在磨削面中开口通出的吸取通道联接。
按照这种方式，确保了紧贴在磨削面上进行有效的吸取。
不言而喻地，可以将前面提到的以及后面还要阐释的特别不仅以相应说明的组合而且以其他组合或者单独地加以应用，而不脱离本发明的范围。
附图说明
由参照附图对优选实施例的下列说明来获得本发明的其他特征和优点。其中：
图1示出具有振荡驱动装置的磨削机的透视图，在振荡驱动装置的驱动轴上容纳有根据本发明的呈三角形的磨削盘；
图2从背向磨削面一侧示出根据图1的磨削盘的透视图；
图3从相对一侧示出磨削盘的透视图；
图4竖直从上方示出根据图3的磨削盘的俯视图；
图5沿线V-V示出根据图4的磨削盘的剖面图；
图6示出呈圆形实施方案的根据本发明的磨削盘的透视图；
图7从相对的一侧示出根据图6的磨削盘的透视图；
图8竖直从上方示出根据图6的磨削盘的俯视图；
图9沿线IX-IX示出根据图8的磨削盘的剖面图；以及
图10以相对于图1改动的实施方案示出带有吸取装置的磨削机的透视图。
具体实施方式
在图1中透视示出根据本发明的磨削机，并且总体上以标记10标注。磨削机10具有原则上公知的振荡驱动装置12，其具有驱动轴16，驱动轴16能绕其纵轴线18被来回振荡地驱动，具体而言，是能被以高频率和小枢转角驱动。振荡频率优选为8000至12000次/分钟(1/min)，优选为9000至10000次/分钟(1/min)。为了驱动，应用标称功率为约600至700W的交直流通用马达。
枢转角处在2°至10°之间，优选为±3°。振荡驱动装置12具有细长的壳体，该壳体被构造用于以手抓握，其中，在上侧上可以看到用于接通和关断的开关，并且在传动头的区域中可以看到用于将磨削盘20快速夹紧固定在驱动轴16上的夹紧杆14。
在所示的示例中，磨削盘20呈三角形地具有倒圆的侧边棱地构造。如后面还要阐释地，也可以考虑圆形的实施方案，以及原则上还可以考虑其他形状，如矩形、椭圆形、蛋圆形等。
只要应用圆形的磨削盘，则该磨削盘在驱动功率为600至700W时被设计为约150mm的直径。
根据本发明的磨削盘的详细结构在这里借助图2至图9详细阐述。
在图2至图5中示出具有倒圆的侧边棱的呈三角形构造的磨削盘，而在图6至图9中示出的是具有圆形形状的磨削盘。
根据图2至图5，磨削盘20具有居中布置的容纳区域22，在容纳区域22中设置有由金属制成的容纳部44，其优选由钢制成，容纳部44被构造用于与振荡驱动装置12的驱动轴16抗相对转动地连接。
如由图5可见地，优选紧密地与容纳部44邻接地布置有弹性圈46，该弹性圈46用于将紧固销(未示出)以其头部沉入的方式紧固在磨削盘20中，其中，紧固销穿过容纳部44插入构造为空心轴的驱动轴16中。
如由图5可见地，磨削盘20由三个元件构成，即由中心容纳部44、与容纳部44材料配合地连接的载体元件48以及衬垫元件52构成，其中，衬垫元件52被容纳在载体元件48上并且在衬垫元件52上构造有磨削面28。磨削面28设有附着元件58，附着元件58优选设计为毛刺材料或者说尼龙搭扣材料，并且在附着元件58上能够以可拆下的方式固定有磨削元件或打磨元件。
容纳部44型面配合且材料配合地与载体元件48相连接，载体元件48由高刚度的硬质合成材料制成，例如由纤维增强的聚酰胺制成。优选的是，容纳部44被由载体元件48紧密地包封注塑。根据图2，载体元件48从容纳部44出发向外延伸直至进入边缘区域26中并且在最靠外的端部上具有突起50，突起50伸入衬垫元件52中。衬垫元件52由弹性合成材料制成，优选由聚氨酯发泡物制成，其优选具有约300kg/m3的密度并且与载体元件48型面配合且材料配合地连接。在衬垫元件52上构造有用于容纳磨削元件或打磨元件的磨削面28或容纳面58。另外，衬垫元件52延伸进入边缘区域26中并且形成磨削盘20的靠外的收尾部。
如特别是由图2和图4可见地，磨削盘20自中心容纳区域22出发具有另外的两个区域，即：与容纳区域22连接的中间区域24，该中间区域24相对于容纳区域22通过载体元件48的凸出的环形接片(Ringsteg)38划定边界；以及边缘区域26，边缘区域26相对于容纳区域22通过载体元件48的另一靠外的环形接片32划定边界。
由此，中间区域24通过两个环形接片38及32相对于容纳区域22及边缘区域26划定边界。吸取通道34、36在中间区域24中延伸，吸取通道34、36根据图3在磨削面28中开口通出并且吸取通道34、36在相对的侧上根据图2在中间区域24中开口通出。
在磨削机10a的振荡驱动装置12上的所配属的吸取顶罩72(参见10a)当将磨削工具20固定在驱动轴16上时，与两个环形接片32、38相密封(迷宫式密封)，从而中间区域24确定出吸取区域，通过该吸取区域能够借助与吸取顶罩72连接的吸取通道74以及与吸取通道74连接的吸取软管76紧贴在磨削面28上进行吸取，只要根据图10的振荡装置12在配有吸取装置的情况下应用即可。
与之相对照地，在图1中示出不带吸取装置的磨削机10。
根据图5，通过磨削面28限定出第一表面水平面60，而中间区域24限定出第二表面水平面62，并且靠外的边缘区域26限定出第三表面水平面64，第三表面水平面64比中间区域24中的第二表面水平面62距离第一表面水平面60更远。
换言之，磨削盘在中间区域24中比在边缘区域26中设计有更小的材料厚度。通过这种设计，在边缘区域26中获得了提高的强度，而在要求强度不太大的中间区域24中节省了材料。
另外，根据图2和4，在三角形的角部区域30中，由衬垫元件52形成的环绕式的壁54在该角部区域30中更为倾斜地实施，也就是相比于其在余下壁区域56，特别是其在倒圆的侧边棱区域中的情况以更大的斜度来实施。同样地，该构造方案有助于在该角部区域30内提高刚度或者说强度。
如特别是由图2可见地，中间区域24在其背向磨削面28的侧上具有一系列隆起的区域40，该区域40分别通过凹陷的区域42彼此相对划定边界。隆起的区域40向外朝向靠外的环形接片32变细或者说变薄(材料厚度沿轴向减小)。凹陷的区域42分别将一个具有较小横截面的吸取通道34和一个具有较大横截面的吸取通道36包括其中。在隆起的区域40的靠外端部上，同样有具有较小横截面的吸取通道34在环形接片32前不远处开口通入该隆起的部段40中。
通过隆起的部段40从内部环形接片38出发朝向靠外的环形接片32变细或者说变薄(材料厚度减小)并且通过在凹陷的区域42中附加的凹陷部，节省了材料，从而明显降低了磨削盘20的材料惯性矩。
磨削盘的改动的实施方案在图6至图9中示出并且在总体上以标记20a标示。此外，对于相对应的部件应用相对应的附图标记。与之前所介绍类型的磨削盘20的显著区别是磨削盘20a的环形的构造方案。
衬垫元件58的发泡材料向外超出靠外的环形接片32(接片32相对于边缘区域26对中间区域24加以界定)抬高。在边缘区域26的这样形成的抬高部中构成一系列凹陷部70，从而在其间分别保持立有加固筋68。于是，总体上在强度足够的情况下在边缘区域26中实现了明显的减料减少，这种材料减少同样有助于降低惯性矩。
另外，在该实施方案中还在中间区域24中形成有隆起的区域40，隆起的区域40分别由凹陷的区域42彼此相对划定边界，吸取通道34及36开口通出到凹陷的区域42中。
总之，通过在边缘区域26中较大的材料厚度以及在中间区域24中减小的材料厚度，在强度足够的情况下，实现了材料减少，这种材料减少使得惯性矩减低，并且于是相比于现有技术使得驱动负荷减小以及实现了以较大的面积进行磨削。

Claims (17)

1.一种磨削盘，其具有用于与振荡驱动装置(12)的驱动轴(16)连接的容纳部(44)，其中，所述容纳部(44)被构造用于与所述振荡驱动装置(12)的驱动轴(16)抗相对转动地连接，其中，所述容纳部(44)与载体元件(48)连接，并且在所述载体元件(48)上容纳有由易曲材料制成的衬垫元件(52)，在所述衬垫元件(52)上构造有磨削面(28)，其中，所述磨削盘(20、20a)具有：边缘区域(26)；容纳区域(22)，所述容纳区域(22)围绕所述容纳部(44)；以及在所述边缘区域(26)与所述容纳区域(22)之间的中间区域(24)，其特征在于，所述边缘区域(26)相对于所述中间区域(24)在材料方面强化地构造。
2.根据权利要求1所述的磨削盘，其特征在于，所述边缘区域(26)具有比所述中间区域(24)更大的材料厚度。
3.根据权利要求1所述的磨削盘，其特征在于，所述边缘区域(26)构造有环绕式的壁(54、56)，所述环绕式的壁(54、56)完整地围绕所述中间区域(24)。
4.根据前述权利要求之一所述的磨削盘，其特征在于，所述容纳部(44)由金属制成并且与所述载体元件(48)型面配合和/或材料配合地连接，所述载体元件(48)由合成材料制成。
5.根据前述权利要求之一所述的磨削盘，其特征在于，所述衬垫元件(52)由发泡材料制成，所述发泡材料具有比所述载体元件(48)更小的强度。
6.根据权利要求5所述的磨削盘，其特征在于，所述衬垫元件(52)与所述载体元件(48)材料配合地连接。
7.根据权利要求1、2或3所述的磨削盘，其特征在于，所述磨削面(28)限定了第一表面水平面(60)；所述中间区域(24)限定了第二表面水平面(62)；以及所述边缘区域(26)限定了第三表面水平面(64)，所述第三表面水平面(64)比在所述中间区域(24)中的所述第二表面水平面(62)距离所述第一表面水平面(60)更远。
8.根据前述权利要求之一所述的磨削盘，其特征在于，所述磨削盘(20、20a)在背向所述磨削面(28)的背侧上至少部分地在所述中间区域(24)中向外变细或变薄。
9.根据前述权利要求之一所述的磨削盘，其特征在于，所述磨削盘(20、20a)限定了至少一个角部区域(30)，并且所述载体元件(48)在所述角部区域(30)中具有围绕所述角部区域(30)的壁(54)，所述壁(54)具有相对于纵轴线(18)比其余的壁(56)更大的倾斜度。
10.根据权利要求1至8之一所述的磨削盘，其特征在于，所述衬垫元件(52)在所述边缘区域(26)中从所述载体元件(48)上向外凸出，以及在所述边缘区域(26)中交替地设置有加固筋(68)，凹陷部(70)在所述加固筋(68)之间延伸。
11.根据前述权利要求之一所述的磨削盘，其特征在于，在所述磨削面(28)上设置有吸取开口(34、36)，所述吸取开口(34、36)能够联接到所述振荡驱动装置(12)上的吸取装置上。
12.根据权利要求11所述的磨削盘，其特征在于，在背向所述磨削盘(28)的侧上设置有朝向所述振荡驱动装置(12)的方向凸出的环形接片(32)，所述环形接片(32)从外部围绕所述吸取通道(34、36)并且所述振荡驱动装置(12)的吸取顶罩(72)能够联接到所述吸取通道(34、36)上。
13.根据权利要求12所述的磨削盘，其特征在于，在背向所述磨削面(28)的侧上设置有朝向所述振荡驱动装置(12)凸出的环形接片(38)，所述环形接片(38)相对于所述容纳区域(22)对所述中间区域(24)划定边界。
14.根据前述权利要求之一所述的磨削盘，其特征在于，所述磨削面(28)具有用于优选借助毛刺材料或者尼龙搭扣材料以能够拆下的方式固定磨削元件或打磨元件的附着元件(58)。
15.一种磨削机，具有振荡驱动装置(12)，所述振荡驱动装置(12)具有能够振荡式驱动的驱动轴(16)，如前述权利要求之一所述的磨削盘(20、20a)容纳在所述驱动轴(16)上。
16.根据权利要求15所述的磨削机，其特征在于，所述驱动轴(16)能够被优选以每分钟5000至25000次振荡的频率以及2°至10°的枢转角、优选为±2°至±4°的枢转角绕其纵轴线(18)振荡式地驱动。
17.根据权利要求15或16所述的磨削机，其特征在于，所述振荡驱动装置(12)具有带吸取顶罩(72)的吸取装置，所述吸取装置能够联接到所述磨削盘(20、20a)上。
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