CN1074971C - 具有摆动工具夹的研磨头 - Google Patents

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Abstract

设有摆动工具夹的研磨头具有一根驱动轴(1)和多于借助第一驱动装置(3，5)和第二驱动装置连接于驱动马达以便传递运动的工具夹(6)；其中，第二驱动装置至少包括多个枢支在所述多个工具夹(6)上的第一齿轮(15)和一个连接于驱动马达(1)上的冠形齿轮(12)，冠形齿轮通过两个装齿(14，15′)与所说多个第一齿轮啮合，其中一个装齿在其展开图上呈现至少一个斜度变化。

Description

具有摆动工具夹的研磨头
本发明涉及一种具有摆动工具夹的研磨头，以便用于特别是加工石料如大理石、花岗石、砂岩等用的研磨及/或抛光机上。对本行业的行家来说已知有这类带摆动工具夹的研磨头可用来抛光和研磨石料，所说研磨头有一立轴，其一端连接到一根相应的驱动轴上，另一端连接到一个壳体上以便驱动它以预定的速率旋转。在壳体和接受马达驱动件之间设有一个固定的反作用凸缘，该凸缘被壳体用多个轴线与轴平行的轴承支承着。壳体支承着多个工具夹零件，这些工具夹可装有相应的研磨工具并通过连接到所说驱动马达的机械传动机构被驱动而可环绕各自的轴线作摆动运动，因此每一个研磨工具将这样被驱动，一方面环绕其工具夹的轴线作摆动运动，同时还环绕驱动马达的轴线作旋转运动。按照另一种操作技术，也可使用具有圆柱形磨轮的机械。属于这种型式的研磨机的研磨头曾在例如专利EP-571.340、IT-1.198.798和IT-FI-96-U-00062中被说明过。
从主轴上将运动传递到各工具夹上的运动链可用多种方式实现。例如可用具有适当形状的凸轮(如管状的)或用偏心轮；实用的办法也是公知的，可采用特制的连杆、或杠杆、或摇臂，在其上设置滚轮以便与相关的凸轮装置配合作用。
采用上述型式的构件会引起工具夹的不均匀摆动，这是因为驱动装置在将驱动轴的均匀的旋转运动转变为各从动轴的往复运动时，驱动装置本身的设计可能是死寂时间或加速的一个原因。这种现象的发生对研磨过程是有害的。另外，采用上述型式的构件，应用较高的切削速率会发生问题，特别是金刚石刀具的使用正在不断增多，这一点不能不考虑。
本发明的主要目的是要提供一种研磨头，其中驱动轴驱动工具夹作摆动运动，但由于用来传递运动的装置具有多个齿轮(枢支在相应的工具夹上和一个连接到驱动轴上而被驱动的冠形齿轮)这个冠形齿轮通过两个装齿的结合被连接到所说多个齿轮上，两个装齿中的一个在其展开图上至少呈现一个齿的斜度变化；工具夹被枢支到所说支承体上，因此当所说两个装齿按照其呈现所说斜度变化的部分互相啮合时便可使工具夹相应地摆动。
本解决方案使我们有可能采用较高的工作速率，得到非常均匀的工具摆动而不会发生成为现有技术特征的死寂时间和加速。换句话说，采用本研磨头可使生产更为有效，成品具有更好的质量。
按照本发明，提供一种具有摆动工具夹的研磨头，这种研磨头具有：用来与相关的驱动装置联结的装置，一根连接到所说联结装置上的驱动轴，和多个用第一和第二驱动装置为传递运动而连接到驱动马达上的工具夹；所说第一驱动装置具有用来支承工具夹的第一体该体与驱动轴成为一个整体能与驱动轴一起旋转，所说第二驱动装置能够根据所说驱动轴的旋转决定这些相同的工具夹环绕其轴线的摆动，该轴线被设置得与所说驱动轴成一角度；研磨头的特征在于，用来传递运动的所说第二驱动装置具有至少多个枢支在所说多个工具夹上的第一齿轮，和一个连接到驱动马达上并被它驱动的冠形齿轮，所说冠形齿轮与所说多个第一齿轮通过两个装齿而啮合，其中一个装齿在其展开图上呈现至少一个斜度变化，所说工具夹被枢支在所说支承体上，因此当所说装齿按照其所说呈现斜度变化的部分而啮合时，所说工具夹便进行摆动。
本行业的行家在阅读下面的结合附图对本发明的一个实际的但非限定性的范例所作的说明后当可对本发明的优点和特征有很好的了解。其中：
图1为示出按照本发明的研磨头的范例的顶视透视图，其中一部分被切掉为的是突出其他部分；
图2为示出图1的实施例的某些细节的顶视透视图；
图3为示意地示出按照本发明的冠形齿轮的装齿的展开图。
按照本发明的构造的具有摆动工具夹的研磨头具有一根驱动轴(1)，在其顶上载有一个凸缘(2)，可用来连结到相关的驱动装置上。
在使用时，凸缘(2)使研磨头能够装到机械的心轴上，该心轴没有在图中示出，因为它并不构成本发明的一部分。研磨头还具有多个连接到驱动轴(1)上的工具夹(6)，连接是通过第一和第二驱动装置完成的，下面将说明。
第一驱动装置具有支承工具夹(6)的第一体(5)，它被螺钉(4)固定到设在驱动轴(1)下部的凸缘(3)上，因此在驱动轴旋转时与驱动轴成为一个整体。
第二驱动装置的目的是要根据驱动轴的旋转使工具夹(6)环绕其轴线(7)摆动，这些轴线(7)被设置为与驱动轴(1)成一角度；特别是工具夹(6)的轴(7)可被沿径向设置并基本上垂直于驱动轴(1)-如在非限定性的例子中所示，其中这些工具夹用不加括号的数字6指出。用来传递运动的第二装置一般具有：至少为多个枢支在工具夹(6)上的第一齿轮(15)，和一个连接到驱动轴(1)上并被驱动轴驱动的冠形齿轮。如在例子中所图示，在冠形齿轮(12)和驱动轴(1)之间可设有齿轮系(8、9)。如图所示，装在驱动轴(1)上的第二齿轮(8)驱动空转地枢支在第二支承体(17)上的第三齿轮(9)，所说第二支承体(17)位在第一支承体(5)的顶上。
第三齿轮(9)具有两个内部装齿(10、11)以便用来分别与所说第二齿轮(8)和冠形齿轮(12)上的第一装齿(13)啮合。
这样，就可能按照预定的齿轮比调整来自驱动轴(1)的旋转运动，用来驱动冠形齿轮(12)及设置在其下游的许多齿轮。
冠形齿轮(12)与第一齿轮(15)的啮合是通过两个装齿(14、15′)的结合来完成的，其中一个装齿在其展开图上至少呈现一个齿的斜度变化；另外，由于工具夹(6)被枢支到支承体(5)上，因此当所说两个装齿按照其呈现所说斜度变化的部分而啮合时便可使工具夹相应地摆动。
在装齿的展开图上呈现至少一个齿的斜度变化(今后并被称为特殊装齿)既可设在冠形齿轮(12)上，也可设在第一齿轮(15)上。在所示例子中，特殊装齿(14)是在冠形齿轮(12)上形成的。
从图3可最好地看到，特殊装齿(14)具有交替为直的和斜的部分。
特别是考查一个360°的展开图，两个直齿或齿间可设在相应于原点(0°与360°重点)和中点的位置。在0°到90°的部分内(以14a指出)变成斜齿，最大斜度发生在90°。过了这点以后，斜度逐渐减小，到180°变成零。从180°到270°(部分14c)又变为斜齿，但斜度与部分14a和14b的斜度相反。到270°，斜度达到最高，从270°到360°(或0°)，即在部分14d，斜度又逐渐减小，一直到变为零。
因此工具夹(6)的摆动是由于特殊装齿(14)的斜度变化而获得的，该装齿(14)当与第一齿轮(15)(为直齿)啮合时，使相应的工具夹(6)按照冠形齿轮(12)每一次旋转时的整个运动而作不同的倾斜。
在实地操作时，工具夹(6)的摆动速率取决于特殊装齿(14)所被划分成部分数以及齿轮的传动比，而齿轮的传动比又由第二齿轮(8)、第三齿轮(9)和其两个装齿(10)和(11)、及冠形齿轮(12)和其装齿(13)决定。
再请参阅附图，第一齿轮(15)可由设在工具夹(6)上并基本上与轴(7)垂直的销轴支承着。
本研磨头还能有利地得到一种交替而连续的径向运动，只要使特殊装齿(14)对驱动轴(1)偏心，或者使齿轮(15)对相关销轴(16)偏心即可。上述径向运动将与直径变化或特殊装齿(14)(或齿轮(15)的)偏心程度成正比。径向运动对金刚石工具的所谓修整极为有效。
轴(7)可通过一个轴套(19)接合到第一支承体(5)上，轴套(19)可用一具有间隙恢复装置如图中所的弹簧(20)和小球(21)的连接件连接到轴(7)上。
另外，为了减少振动并提供光洁无瑕的表面，可用弹簧零件(22)和(23)使支承体(5)对驱动轴(1)振动。在第一支承体(5)上相应于要面向工具夹(6)的部分可设有相应的鼓起(24)使它与轴(7)的相关轴线重合。
另外，在第二支承体(17)上可设有一个内部空腔使它成为一个润滑液的存储处。
实际上，所有这些构造细节如形状、尺寸、零件设置及所用材料的性质都可用任何一种等同物来替代，但并没有离开本发明所采用的解决方案的构思范围，从而仍应属于应被保护的范围内。

Claims (15)

1．一种具有摆动工具夹的研磨头，这种研磨头具有：用来与相关的驱动装置联结的装置(2)，一根连接到所说联结装置(2)上的驱动轴(1)，和多个用第一和第二驱动装置为传递运动而连接到驱动马达(1)上的工具夹(6)；所说第一驱动装置(3、5)具有用来支承工具夹(6)的第一体(5)，该体与驱动轴(1)成为一个整体能与驱动轴一起旋转，所说第二驱动装置能够根据所说驱动轴(1)的旋转决定这些相同的工具夹(6)环绕其轴线(7)的摆动，该轴线(7)被设置得与所说驱动轴(1)成一角度；研磨头的特征在于，用来传递运动的所说第二驱动装置具有至少多个枢支在所说多个工具夹(6)上的第一齿轮(15)，和一个连接到驱动马达(1)上并被它驱动的冠形齿轮(12)，所说冠形齿轮与所说多个第一齿轮(15)通过两个装齿(14、15′)而啮合，其中一个装齿在其展开图上呈现至少一个斜度变化，所说工具夹(6)被枢支在所说支承体上，因此当所说装齿按照其所说呈现斜度变化的部分而啮合时，所说工具夹(6)便进行摆动。
2．按照权利要求1的研磨头，其特征为，所说在其展开图上具有至少一个斜度变化的装齿为在所说冠形齿轮(12)上制出的装齿(14)。
3．按照权利要求1的研磨头，其特征为，所说在其展开图上具有至少一个斜度变化的装齿为在所说多个齿轮(15)上的装齿。
4．按照权利要求1的研磨头，其特征为，所说具有至少一个斜度变化的装齿呈现至少有一个基本上为直的部分与一个斜部交替。
5．按照权利要求4的研磨头，其特征为，所说装齿(14)呈现的斜度在斜度和方向上都有变化。
6．按照权利要求1的研磨头，其特征为，所说冠形齿轮(12)有一第一装齿(13)和一第二装齿(14)，并在所说驱动轴(1)和所说冠形齿轮(12)的所说第一装齿(13)之间设有齿轮系(8、9)，以便按照预定的齿轮比改变所说驱动轴(1)的旋转运动，从而驱动所说冠形齿轮以及在其下游的多个齿轮。
7．按照权利要求6的研磨头，其特征为，所说齿轮系包括一个键装在所说驱动轴(1)上的第二齿轮(8)和一个空转地设置在对所说第一支承体(5)为固定的第二支承体(17)上的第三齿轮(9)，该齿轮(9)具有两个内部装齿(10、11)，它们能分别与所说第二齿轮(8)和所说冠形齿轮(12)的所说第一装齿(13)啮合。
8．按照权利要求1的研磨头，其特征为，所说多个第一齿轮(15)被相关的销轴(16)支承着，该销轴(16)设在所说工具夹(16)上，并被设置得基本上与所说轴(7)垂直，所说轴(7)通过一个轴套(19)接合到所说第一支承体上，而该轴套(19)用一具有间隙恢复装置的连接件连结到同一轴(7)上。
9．按照权利要求8的研磨头，其特征为，所说间隙恢复装置具有弹簧(20)和小球(21)。
10．按照权利要求1的研磨头，其特征为，在所说驱动轴(1)和所说第一支承体(5)之间设有能减少振动的弹簧件(22、23)。
11．按照权利要求1的研磨头，其特征为，在所说第一支承体(5)上相应于要面向所说工具夹(6)的部分设有一个与所说轴(7)的有关轴线重合的鼓起。
12．按照权利要求1的研磨头，其特征为，它具有一个设置在所说第一支承体(5)之上的第二支承体(17)，该第二支承体具有一个内部空腔可用来容纳润滑液。
13．按照权利要求1的研磨头，其特征为，所说工具夹(6)的所说轴(7)系沿径向设置并基本上垂直于所说驱动轴(1)。
14．按照权利要求1的研磨头，其特征为，所说冠形齿轮(12)具有一个偏离所说驱动轴(1)的装齿(14)。
15．按照权利要求1的研磨头，其特征为，所说第一齿轮(15)具有偏离相关销轴(16)的装齿(15′)，而该销轴(16)支承着这些第一齿轮(15)。
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