CN114521119A - 用于处理平坦水平表面的半手动工具机器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于处理平坦水平表面的半手动工具机器(1)，该机器包括：基座(2)；驱动板(5)，其连接到所述基座，具有适于与工作工具(30)连接的下表面；电机(6)；在所述电机(6)和所述驱动板(5)之间的传动系统(10)；用于控制机器的手柄(4)；以及连接到驱动板(5)的下表面的工作工具(30)；其中，所述驱动板(5)以沿着与所述工具机的平移方向相平行的方向(即，平行于所述工具机器(1)的纵轴线(Y))滑动的方式连接至所述基座(2)，所述传动系统(10)配置成将沿所述纵向方向的往复直线运动传递给所述驱动板(5)。

Description

用于处理平坦水平表面的半手动工具机器
技术领域
本发明涉及一种用于处理平坦水平表面的机械化半手动工具机器。尤其地，本发明涉及按照正面线性运动移动的工具机器。
背景技术
这种工具机器的应用领域是，如果配备特定工具，则对所述表面进行诸如研磨、抛光、刷洗或仿古等处理或工艺。
本发明涉及的机器涉及平坦水平表面的处理，通常为例如住宅、甲板、栈桥和人行道等的地板或步行的或可行走的表面，。
更为特别的是，如果所述表面具有砂浆线或纹理(裂缝、缝隙)，例如在某些木质地板、石材地板、陶瓷地板或类似地板上发现的，更具体而言，例如拼花地板、大理石地板或覆盖有各种材料制成的方砖(例如陶瓷或类似材料)，则所述工具机器尤其适用。
一般而言，在用于这些类型的处理和加工的现有技术半手动机械化工具机器中，例如用于地板或其他平坦水平表面的磨光机，刀具按照旋转的、轨道的或行星式的旋转运动进行移动。因此，这些机器在被处理的表面上执行圆型或具有圆形分量的加工动作。
在具有凹槽的表面上，例如砖之间或相邻木板之间存在砂浆线，这种类型的圆形/轨道移动主要涉及这些表面的凸起部分。
在不是完全平坦且连续的型面中，因此难以用工具触及所述凹槽，无论工具是刷子、纸、布或网状砂轮，或是非织造垫。
因此，这意味着使用这些现有技术的机器需要大量时间来处理砂浆线，因为为了处理所涉及的整个表面需要许多步骤。
然而，通过这种方式可能会去除所述凸起部分上的太多材料，改变其外观，或在某些情况下损坏它们。
此外，使用这些机器处理所述凹槽不能提供令人满意的结果，因为忽略之前通过之处的未经处理的所有小部分并非易事。
现有技术的机器的另一个限制是，工具的圆形移动或带有圆形分量的移动，在表面上留下圆形或弧形的加工痕记。如果表面具有沿主方向排列的材料的砂浆线或缝隙，则这些圆形加工痕记具有相当令人生厌的外观。
根据本发明的工具机器解决了上述问题，因为由于工具机器赋予工作刀具的线性移动，所述凹槽及表面可以沿着与所述凹槽或缝隙基本对齐的方向进行处理。第一优点是获得改进的处理，第二优点是减少处理给定表面所需的时间。
此外，这种工具机器不在被加工的表面留下圆形痕记，这代表另一个优点，因为这些痕记不美观。
发明内容
这些和其他目的通过一种机械化半手动工具机器实现，至少包括：
-基座；
-驱动板，其具有能够附接工作工具的下表面；
-电机；
-在所述驱动板和所述电机之间的传动系统；以及
-用于控制机器的手柄。
驱动板以沿着平行于工具机器平移的方向(即平行于所述机器的纵向轴线)滑动的方式连接于基座。
所述传动系统配置成将沿着所述纵向方向的往复直线运动传递给所述驱动板，并因此传递给所述工具。
具体而言，上述两个元件(基座和驱动板)通常相互叠置，驱动板在机器的使用状态中具有面向待处理表面的下表面。所述下表面通常实质上平坦。
在下文中，术语“前”、“后”、“下”、“上面”、“上方”、“下面”和“侧”被定义用于正常使用姿态的工具机器。
根据本发明的有益方面，工具和待处理表面之间的接触区域横向延伸，即沿着平行于机器的横向轴线的方向更大程度的延伸。
实践中，所述接触区域的宽度延伸(L)大于其纵向(即深度)延伸(P)。
根据优选变型，所述接触区域具有1至6、优选3.5至4.5的(L)/(P)比值。通常，接触区域具有实质上矩形的平面形状。
根据一优选变型，接触区域能够与驱动板下表面的面积一致。实际上，根据该变型，能够被连接到驱动板的一个或多个工具具有在横向方向上更大程度延伸的工作区域。驱动板的下表面因此提供了一个支撑表面，用于连接一个工具或将多个具有实质相同尺寸和大小的工具连接在一起。
根据电机的位置或美观的选择，基座可以具有各种形式，例如实质上的平行六面体或圆柱体。通常，基座也具有实质上矩形的平面形状，该平面形状沿着横向方向更大程度的延伸。
基座具有下侧(或内侧)，驱动板安装在所述下侧(或内侧)上，所述驱动板在工具机器操作期间可纵向移动，即，如前所述，根据沿与工具机器平移方向相平行的方向的往复直线移动。
尤其地，驱动板的移动范围优选为5至30mm。
根据本发明的一个方面，该机器包括引导驱动板的往复直线移动的线性导向装置。
根据优选的变型，所述线性导向装置包括至少一个线性导轨，所述至少一个线性导轨的轨道优选固定在基座上，而滑块与驱动板是一体的。优选地，设置至少两个相对于驱动板的中心线对称布置的线性导轨。
根据本发明的一个方面，电机安装在连接到基座的支座上，该支座朝向机器的后部延伸。实际上，电机安装在底座后方的位置处。
电机经定位使其旋转轴实质上垂直，且电机轴朝下。
根据这种配置，传动装置包括皮带，该皮带将来自于安装在电机轴上的第一皮带轮的旋转运动传递给安装在枢转于基座或电机支座中的第二轴上的第二皮带轮。第二皮带轮的旋转运动优选通过连杆曲柄机构转换为往复直线运动。或者，可使用英格兰轭(Scotchyoke)机构或其他等效系统。
驱动板往复运动的频率取决于传动装置(即皮带传动装置)和运动转换机构的几何特征。从申请人进行的测试中，最佳范围为400循环/分钟至1500循环/分钟，更优选为500循环/分钟至1000循环/分钟。
根据一个特定的实施例，该机器配备有滚动装置，该滚动装置配置成沿着直线方向移动所述工具机器。滚动装置优选为轮子，通常数量为两个，或者为球轮。
根据其定位，所述滚动装置可以执行各种功能。例如，这些装置能在停机状态下仅起到帮助移动工具机器的作用，例如将工具机器运往使用地点。根据该变型，在使用状态下，机器的重量完全释放到驱动板或连接到驱动板的工具上。
根据优选的变型，这些装置还有助于在使用期间移动机器，优选沿着上述直线方向移动。在该第二变型中，滚动装置在机器操作期间与待处理表面接触；因此，机器重量的至少一部分被释放给滚动装置。
通常，轮子位于电机支座后面，在该位置轮子不妨碍工具的操作，并允许机器靠近垂直边缘或墙壁操作或与垂直边缘或墙壁齐平。
根据优选的变型，电机被安装，其旋转轴线距轮子轴线的距离(dr)等于或相似于所述轮子与驱动板的中心线沿纵向方向之间的距离(dp)。
通常，这些距离间的(dr)/(dp)比值范围为0.5至2，更优选为0.65至1.5，甚至更优选为0.8至1.2。
根据本发明的一个方面，用于控制机器的手柄包括操纵杆，所述操纵杆优选地在所述电机的轴线处连接至电机支座。该操纵杆于是固定在工具机器的质量中心处或靠近质量中心。通常而言，连接点与电机轴线的距离(取沿水平方向)朝向机器的前部或后部不超过150毫米，优选不超过100毫米。
这种定位确保机器具有出色的可操纵性；特别是，在对手柄垂直压力进行最小改变的情况下，可以加载或卸载驱动板，从而调整工具施加在待处理表面上的压力。
优选地，所述操纵杆可旋转地连接至所述电机支座，以便能够调节相对于所述机器与地面的角度，并且所述操纵杆设置有闭锁装置，以在操作期间将所述操纵杆闭锁在特定位置。
附图说明
从附图所示的工具机器的优选但非专用实施例的例子的描述中，本发明的进一步特征和优点将更加明显，其中：
图1是根据本发明实施例的工具机器的立体投影图；
图2是图1的工具机器的侧视图；
图3是图1的机器的沿纵向垂直平面截取的视图；
图4是图1的无驱动板的工具机器的底面图。
具体实施方式
参考附图，附图标记1作为整体表示工具机器，其具有基座2、电机支座3、手柄4、驱动板5和电机6。
在所示的例子中，基座2包括在底部开口以容纳驱动板5的实质上的平行六面体形状的盒元件。
更详细地，驱动板5可移动地安装在基座2的下侧或内侧。驱动板5由一对线性导向件7引导，每个线性导向件7包括固定于基座2的轨道7a和与横杆8一体化的滑块7b，驱动板5连接于横杆8。所述轨道7a沿着机器的纵向定向。
优选地，所述横杆8设置有可移除的连接装置，例如卡扣紧固装置等，以允许驱动板5的快速附接和移除。电机支座3从基座2向后延伸，在所示的变型中，还包括盒元件3a，两个垂直翼3b设置在盒元件3a的各侧。
电机6垂直安装在电机支座3上，其轴6a朝下。详细地说，电机6靠在盒元件3a的上侧，盒元件3a具有一个图中未示出的管孔，以允许所述电机轴6a通过。
图3示出了用10整体表示的传动系统，该传动系统将电机6的运转传送给驱动板5。所述传动系统包括安装在电机轴6a上的第一皮带轮11，安装在枢转于电机支座上的轴13上的第二皮带轮12，以及环绕所述第一和第二皮带轮的皮带14。
传动系统还包括用于将第二皮带轮12的旋转运动转换为驱动板5的往复直线运动的机构。
所述机构包括固定在第二皮带轮12上的曲轴轴颈15、固定在横杆8上的连杆轴颈16以及分别以其头和脚与所述曲轴轴颈和连杆轴颈接合的连杆17。
因此，连杆17在横杆8上的作用引起驱动板5相对于基座2的往复直线性移动。
所述机器装备有两个轮子20，所述两个轮子20配置成将所述工具机器1沿着直线纵向方向移动。两个轮子20连接在电机支座3的后部，即与基座2的前侧相对的一侧。
在优选变型中，所述两个轮子20相对于电机支座3垂直滑动地安装，以便能够调节它们的高度位置。在所示的例子中，轮子20安装在带有两个导件21a的同一支承件21上，该导件21a在电机支座3的盒元件3a中获得的座中滑动，并设置有闭锁装置以相对于所述盒元件闭锁它们的位置。
轮子20的调整使得能够使用具有不同高度(或厚度)的工具附接到驱动板5，同时允许所述工具总是在实质上平行于待处理表面的状态下操作。
手柄4通过操纵杆18连接到电机支座3。与具有旋转轨道运动的现有技术的工具机器一样，该杆18可按需要倾斜，并且其位置可相对于待处理表面从垂直到水平或多或少地变化。通常，该位置在工具机器停机时是垂直的。
根据本发明，所述操纵杆18铰接到电机支座3上，使得杆18的旋转轴线Xa按照纵向方向与电机6的旋转轴线Zm实质上对准。在所示的变型中，操纵杆18具有下端，即面向机器的端，该下端分开成两个分离的分支18a，分支18a各自铰接在电机支座3的一个翼3a上。
根据一实施例，水分配器9布置在靠近基座2的前侧。通常，分配器9呈细长管的形式，该细长管设置有用于喷洒水或其他适宜液体的孔或喷嘴。在处理过程中，该分配器9能够被启动，使得其将水喷洒到驱动板5前面的地板表面上。所述分配器能够连接至外部水源，或者所述机器能够配备有用于所述水或其他液体的水箱并配备有泵送装置。
优选地，驱动板5具有350至550毫米的宽度，及90至300毫米的深度，尽管当然可以接受其他尺寸。
根据图中所示的实施例的例子，驱动板5具有450毫米宽和115毫米深的尺寸。工作工具30具有与驱动板5大体相同的尺寸。驱动板5的总行程C约为20mm，即约为其深度的17％。
驱动板5具有下表面，该下表面适于接收并安装工作工具30，工作工具30可根据待执行的处理操作和待处理的表面类型进行更换。这种工作工具30例如可以是毛毡抛光盘、刷盘、砂布盘、磨料网盘、非织造盘或类似物。
根据一些优选实施例，本发明的描述仅用于非限制性的说明目的。本领域技术人员可以发现许多其他实施例和变型，所有这些实施例和变型都落入下面权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种用于处理平坦水平表面的半手动工具机器(1)，所述机器包括：
-基座(2)；
-驱动板(5)，其连接到所述基座，具有适于工作工具(30)连接的下表面；
-电机(6)；
-在所述电机(6)和所述驱动板(5)之间的传动系统(10)；
-用于控制机器手柄(4)；以及
-连接到所述驱动板(5)的下表面的工作工具(30)；
其中，所述驱动板(5)以沿着与所述工具机器的平移方向相平行的方向-即，平行于所述工具机器(1)的纵向轴线(Y)-滑动的方式连接至所述基座(2)，所述传动系统(10)配置成将沿着所述纵向的方向的往复直线运动传递给所述驱动板(5)。
2.根据权利要求1所述的工具机器(1)，其中，所述工作工具(30)与待处理表面之间的接触区域的宽度延伸(L)大于深度延伸(P)。
3.根据权利要求2所述的工具机器(1)，其中，所述接触区域具有1至6的(L)/(P)比值。
4.根据权利要求2或3所述的工具机器(1)，其中，所述工具(30)具有与所述驱动板(5)相同的形状和尺寸。
5.根据前述权利要求中任一项所述的工具机器(1)，其中，所述驱动板(5)执行5-30mm行程(C)的移动。
6.根据前述权利要求中任一项所述的工具机器(1)，包括用于引导所述驱动板(5)往复直线移动的至少一个线性导向装置，所述线性导向装置包括至少一个线性导向件(7)，该至少一个线性导向件具有固定到所述基座(5)的下侧的轨道(7a)以及与所述驱动板(5)一体的、在所述轨道(7a)上滑动的滑块(7b)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的工具机器(1)，其中所述传动系统包括皮带(14)，所述皮带(14)将所述旋转运动从安装在所述电机(6)轴(6a)上的第一皮带轮(11)传递到安装在枢转于所述基座(2)或所述电机支座(3)中的第二轴上的第二皮带轮(12)，所述传动系统还包括曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构连接至所述驱动板(5)，以将所述第二皮带轮(12)的旋转运动转换为所述驱动板(5)的往复直线运动。
8.根据前述权利要求中任一项所述的工具机器(1)，包括轮子(20)，所述轮子(20)配置成沿着与纵向轴线(Y)平行的直线方向移动所述机器。
9.根据权利要求8所述的工具机器(1)，包括与所述基座(2)一体化的电机支座(3)，所述电机(6)布置在所述电机支座(3)上，使得(dr)/(dp)比值范围为0.5至2，其中(dr)是所述电机(6)的旋转轴线(Zm)与所述轮子(20)的轴线(Xr)的距离，并且(dp)是从驱动板(5)的中心线(mp)到所述轮子(20)的轴线在纵向方向的距离。
10.根据前述权利要求中任一项所述的工具机器(1)，其特征在于，用于控制该机器的手柄(4)包括操纵杆(18)，所述操纵杆连接到所述电机支座(3)，使得所述杆(18)的连接点与所述电机(6)的轴线(Zm)之间沿纵向方向的距离朝向所述机器的前部或后部不大于150毫米。
11.根据前述权利要求中任一项所述的工具机器(1)，包括靠近所述基座(2)的前侧布置的水分配器(9)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的工具机器(1)，其中，所述工作工具(30)选自毛毡抛光盘、刷盘、砂布盘、磨料网盘或非织造盘。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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Application publication date: 20220520

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