CN1517178A - 表面处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种处理表面的装置，尤其一种通过研磨或抛光对表面进行处理的装置，所述装置具有第一机壳单元(1)，所述装置固定在该机壳单元上，并具有第二机壳单元(2)，在所述机壳单元至少枢设一个研磨工具或抛光工具的夹具(9)。第一和第二机壳单元(1、2)相互旋转耦合在一起。所述装置另外还具有用于驱动至少一个夹具(9)和用于驱动第二机壳单元(2)进行与第一机壳单元(1)相对旋转的驱动装置。通过各个工具的夹具的旋转与夹具设置在其上的机壳部分旋转的叠加，将实现高质量和迅捷的处理效果、良好的研磨痕迹的重叠并随之实现均匀的研磨外观。

Description

表面处理装置

技术领域

本发明涉及一种表面处理装置，尤其是一种采用研磨-或抛光工具对表面处理的装置，其中所述装置特别是一种发动机驱动的手扶式的加工机械。

背景技术

目前有各种各样的利用被驱动的研磨轮或抛光轮进行表面处理的机械。所述机械例如包括所谓的超精研磨机或偏心式研磨机，其中一个用于固有的工具，例如砂纸的夹固件利用一个被电机旋转的偏心轮被摆动。

另外在已知的装置中具有多个夹具，例如用于固定研磨工具或抛光工具的卡盘，以便可以覆盖较大的作业范围。

在DE 44 47 162A中描述了一种甚至可以对弧形的表面进行研磨-或抛光加工的特别有益的装置。在这种装置中以三角形式设置的三个工具夹具分别通过一个总发动机和一个传动装置围绕各自的旋转轴被驱动，其中工具夹具相互不受影响地为实现在预定的角范围内的旋转轴的各向旋摆枢设在机壳内的球节式的夹固件上并在任何一种回转状态被旋转驱动。

迄今的研磨-或抛光机械的缺点在于，由于例如机械的砂轮或抛光轮形式的具体的工具在旋转时分别只能对一定的部分表面进行处理并且在对较大的连接在一起的表面进行处理时必须由操作人员将整个机械手动在有待加工的表面上进行移动，所以必须有较为丰富的经验的人员才能实现均匀的研磨外观。为此一方面大范围的均匀的移动往往需要操作人员花费很大的力气并且另一方面只有在操作人员具有丰富的经验和高超的技能时，才能使工具均匀的起作用并避免在各个加工面之间的肉眼可见的研磨痕迹或非均匀性。由于这种装置可同时加工的面受机械的各个砂轮或抛光轮的各个加工面的总和的制约，所以要加工较大的面需要较多的时间。

发明内容

本发明的目的在于提出一种表面处理的装置，所述装置避免了上述缺点或至少缓解了所述缺点。

该目的的实现方案是：

一种表面处理装置，具有第一机壳单元，在第一机壳单元上对所述装置进行握持，具有第二机壳单元，在所述第二机壳单元上至少枢设一个用于研磨工具或抛光工具的夹具，其中第一机壳单元和第二机壳单元相互旋转耦合在一起，并且所述装置另外还具有用于驱动至少一个工具夹具和用于驱动第二机壳单元使第二机壳单元对应于第一机壳单元进行相对旋转的驱动装置。

本发明的装置通过各个枢设在机壳单元上的夹具的旋转与机壳单元的旋转的叠加实现了如下优点：增大了工作面积、明显的改善并可迅捷的实现处理结果和研磨痕迹的良好的叠加，从而导致非常良好的均匀的研磨外观、减小了可以感到的移动、操作人员不必具有丰富的经验或高超的技能。

通过将本发明的特征在DE 44 47 162A中披露的研磨机上的应用，产生了许多优点，所述的研磨机具有一个或多个可全向旋摆转动的工具夹具。通过这种优选的设计，在对平的或弯曲的表面进行处理时可以实现上述优点。

最后特别是通过工具夹具和机壳单元相互反向旋转消除了转矩，因而大大地减少了为了握持装置和在有待处理的表面上对装置的导向所花费的力气。

具体实施方式。

下面将对照附图对本发明的优选实施方式加以说明。图中示出：

图1为以一个具有三个可旋转和旋摆设置的工具夹具的研磨-或抛光机为例的表面处理装置的正视图；

图2为图1的装置从下方的视角的立体图；

图3为图1的装置的A-A向抛面图，和

图4为图1装置的具有局部剖面的立体图。

具体实施方式

以与上面对根据DE 44 47 162A所述的研磨机类似的在图1-4中所示的具有三个旋转和分别旋摆设置的夹具的研磨-或抛光机为例对本发明的表面处理装置加以说明。所述的文件的整个的公开内容都纳入本发明研磨或抛光机机壳中的各个工具的夹具的驱动装置和旋转设置的公开范围。

本发明的装置具有一个机壳，所述机壳包括一个第一，例如上面的机壳单元1和一个第二，例如下面的机壳单元2。使用时，操作人员握持住装置的第一机壳单元1。为此设有一个或多个把手14和/或旨在实现握持目的的特殊设计的机壳外形。在第二个机壳单元2下侧的相应的固定件13上例如旋转和优选各向可旋摆地设置有三个具有夹具9的和在工具上例如通过粘接、链接、微褶皱或夹固装置可拆卸的设置的研磨件或抛光件15的工具4。应用的工具夹具9的数量是任意的，从而在特殊的情况下也可以有一个夹具或两个夹具或三个以上的夹具。夹具必须至少围绕一个作为工作轴的旋转轴11枢设-旋转轴11可同时旋摆对处理弯曲的表面是非常有利的，但也不必非得具有此特性不可。在图1和2中用箭头B示出各个夹具的旋转。另外原则上讲，也可以实现各个夹具的偏心旋转。

工具夹具优选是可以更换的，从而可以使夹具的种类(用于研磨工具、抛光工具等)和/或夹具的直径与所需的处理目的适配。为了实现着眼于圆周速度和作用力的最佳处理效果，最好进行对夹具直径的适配调整。另外除了可旋转和旋摆的工具夹具外，还可以采用刚性的或可摆动的，至少不是被旋转驱动的工具夹具(图中未示出)，所述夹具以相应的方式固定或设置在第二机壳单元2的下侧。

在所示的实施方式中，第一和第二机壳单元1和2相互同心旋转和为此通过一个在下面将详细描述的轴承3相互耦合在一起，从而通过握住第一机壳单元1可实现第二机壳单元2的旋转。在图1和2中用箭头C示出此旋转。也可以实现两个机壳单元1和2相互的(图中未示出的)偏心枢设。

为产生旋转，在装置的机壳内设有用于驱动工具夹具9和用于驱动第二机壳单元2对应于第一驱动单元1进行相对旋转的驱动装置。在两个机壳单元1和2之间设置有一个密封装置，所述密封装置例如如图3和4示意示出，所述密封装置可以是一个在两个单元1和2外圆上形成的相互啮合的作为缝隙密封或迷宫式密封8的凸起。替代所述密封或附加于所述密封还可以具有一个密封件或气流密封。气流在此通过设置在机壳内一个位置上的驱动电机的冷却风扇抽入并通过机壳单元1和2之间的缝隙排出，从而可以防止灰尘从机壳单元之间进入。固定的机壳单元1的外形与旋转的机壳的外圆部分搭接或重叠并最大限度地减少了旋转的机壳单元露在外面的部分。这种设计便于使用、减少了操作人员受到伤害的危险、改善了机壳单元之间的密封并保护旋转的机壳单元避免受到机械影响。

用于对工具夹具9进行驱动和用于对第二机壳单元2对应于第一机壳单元1进行相对旋转的驱动装置优选包括一个发动机形式的共同的电气、气动或液压的旋转驱动源10。如图所示，所述发动机可以设置在第一机壳单元1内，或也可以设置在第二机壳单元2内。由发动机10的输出轴5将发动机10的驱动力矩通过安装在第二机壳单元2内并且可以在图3和4中清楚的看出的传动装置9传递给各个夹具9的旋转轴18。在图中所示的例子中夹具9的旋转轴18通过在第二机壳单元2上的轴承16和17围绕旋转轴11旋转设置。另外轴承17位于一个被可摆动的夹持在第二机壳单元的的机壳下侧的固定件13上，工具夹具9设置在所述固定件上。从而可以实现工具夹具9的摆动并且旋转轴11在装置的外面。

如上所述，第二机壳单元2与第一机壳单元1的耦合应可实现两个单元之间的相对旋转C。在本例中一个轴承，例如一个径向滚动轴承或滑动轴承3一方面与发动机10的驱动轴5连接并且另一方面与第二机壳单元2连接。如图所示，所述连接是通过中间套19实现的，从而便利于安装时对两个机壳单元的耦合和在维护时对两者的拆卸。第二机壳单元2因此被设置在发动机轴5上并且与所述轴同心旋转。另外第二机壳单元2也可以通过一个轴承与第一机壳单元1耦合，所述轴承的内轴承环和外轴承环分别设置在机壳单元上。所述轴承也可以是推力轴承。

在机壳单元1和2之间的范围内例如设置有三个作为摩擦轮7的传动件，所述传动件与从第二机壳单元2内伸出的各个夹具的传动轴18的端段20防扭连接。通过摩擦轮7，所述摩擦轮摩擦贴靠在一个设置在第一机壳单元1下侧的凸缘的内圆面21上，驱动轴18的转矩被传递给第一机壳单元1，并且只要第一机壳单元1被握持住，则第二机壳单元2被置于与第一机壳单元相对旋转的状态。三个与与工具夹具相符与中点具有均匀的间隔的摩擦轮7另外对应于第二机壳单元2对第一机壳单元1的外部范围进行支撑，从而可以避免两个机壳单元的相互摆动并保证同轴旋转。为实现更好的支撑还可以附加设有轴向支撑件，例如在凸缘上的对摩擦轮的环状的止挡或槽、在外部范围内的滑动面或支撑轮。

摩擦轮的优选设计应使在出现磨损时可以对摩擦衬套进行更换。在另一个(图中未示出)实施方式中摩擦轮的外围形状相应斜切，以便经轴向位置的变化通过改变摩擦轮的作用直径实现对旋转的机壳部分的转速的调整。由机壳的外侧可以接触到相应的调整机构，从而便于操作人员在工作时对装置的调整。

由于摩擦轮7设置在驱动轴18的端段20，所述端段与工具夹具9相同位于驱动轴的相反的一侧，因而实现了第一机壳单元1对应于第二机壳单元2与各个夹具9的旋转方向B反向的旋转方向C的相对旋转。因此在很大程度上实现了这两个转动的转矩的相互抵消。如上所述，工具夹具的旋转方向和机壳单元的旋转方向如上所述是相互反向的，但也可以分别视应用情况同向旋转。另外同样也可以实现各个工具夹具的反向旋转并可以很容易地实现对力传递的相应的设计。

另外替代所示的用于传递机壳单元1和2的转矩的传动件的摩擦耦合也可以具有一个以齿轮和一个例如在凸缘内圆面21上形成的适配的齿形式的型面配合耦合。与上述相比，摩擦耦合和尤其向机壳单元，以及对夹具进行的转矩的力的传递的优点在于，通过由外部对摩擦系数的相应的选择可以实现保持或中止或减速。

摩擦轮的旋转不必非得如图所示在工具夹具的驱动轴上实现。旋转也可以在中间轴或在中心的发动机轴上实现。在机壳与夹具相互反向旋转时可以设有例如另一传动级或皮带传动形式的相应的传动装置。

为实现对所有的旋转部件的驱动，作为上述齿轮传动装置的替代方案或与上述齿轮传动装置相结合也可以采用牵引传动装置，优选由多楔带或齿带构成的牵引传动装置。这种传动装置就力求实现的旋转方向的反向以及避免产生躁声扩散而言是特别有利的。

根据一图中未示出的实施方式，为实现第一和第二机壳单元的相对旋转和各个夹具的旋转可以分别设置一个自己的旋转驱动源，所述旋转驱动源例如建立在电流或液压油或气压介质的基础上。在所述变型方案中旋转的机壳部分的驱动装置是独立的并与工具夹具的驱动装置分开。本实施方式的一个特别有利的进一步的设计在于通过采用相应的控制装置(电气、电子、机械)对各个旋转驱动源进行相应分开的独立的控制或调整，根据处理情况(例如根据砂纸的粒度、有待处理的材料、有待处理的表面的粗糙度等)对驱动转速和旋转方向和随之产生的力和转矩优选进行无级调整并随之进一步减少或消除向外产生并通常必须由操作人员克服的处理力，从而可以实现整体上效果良好并且较为舒适的处理。

而且还可以联想到将机壳部分的旋转断开，例如在采用上述传动装置的方案中在工具夹具的传动装置和配属的摩擦轮之间安装一相应的空转。然后在所示的结构中可以通过发动机的旋转方向的换向简单地实现对机壳部分旋转的控制。在具有独立的旋转驱动源的变型方案中，此点也可以甚至在没有空转的情况下可以通过对某个旋转驱动源的断开或切换得以实现。

在具有各自的旋转驱动源的变型方案中可以分别根据驱动源的功率特性必要时可以节省一个传动装置，只要不需要该传动装置将驱动力矩分配给多个夹具。

当将各个旋转驱动源安装在某个机壳单元中时，必须通过在机壳单元之间的旋转轴实现能量(电流、液压油或气压介质)的输入。

Claims (12)

1.一种表面处理装置，具有第一机壳单元(1)，在第一机壳单元(1)上对所述装置进行握持，具有第二机壳单元(2)，在所述第二机壳单元上至少枢设一个研磨工具或抛光工具的夹具(9)，其中第一机壳单元(1)和第二机壳单元(2)相互旋转耦合在一起，并且所述装置另外还具有用于驱动至少一个工具的夹具(9)和用于驱动第二机壳单元(2)使第二机壳单元(2)对应于第一机壳单元(1)进行相对旋转的驱动装置(6、7、10)。

2.按照权利要求1所述的表面处理装置，其中第一机壳单元(1)和第二机壳单元(2)通过轴承(3)相互同心旋转耦合。

3.按照权利要求1或2所述的表面处理装置，其中在第一机壳单元(1)与第二机壳单元(2)之间设有一个密封装置(8)。

4.按照权利要求3所述的表面处理装置，其中密封装置(2)具有缝隙-或迷宫式密封、密封件或气流密封或所述密封的组合。

5.按照权利要求1-4中任一项所述的表面处理装置，其中三个工具夹具(9)分别围绕其各自的轴(11)可旋转地设置在第二机壳单元(2)上。

6.按照权利要求1-5中任一项所述的表面处理装置，其中驱动装置至少具有一个电气、气动或液压的旋转驱动源(10)。

7.按照权利要求6所述的表面处理装置，其中驱动装置具有一个用于对至少一个工具夹具(9)和用于第一机壳单元(1)与第二机壳单元(2)相对旋转的共同的旋转驱动源(10)。

8.按照权利要求1-7中任一项所述的表面处理装置，其中驱动装置另外还具有一个从至少一个旋转驱动源(10)的输出轴(5)将转矩传递给工具夹具(9)的轴(11)的传动装置(9)和所述传动装置安装在第二机壳单元(2)内。

9.按照权利要求1-8中任一项所述的表面处理装置，其中驱动装置另外还具有至少一个与传动装置(9)耦合的驱动件(7)，所述驱动件与第一机壳部分(1)过盈和/或型面配合连接，以便将转矩传递给第一机壳单元(1)，实现第一机壳单元(1)与第二机壳单元(2)的相对旋转。

10.按照权利要求1-9中任一项并分别结合权利要求2和6所述的表面处理装置，其中将第一机壳单元(1)与第二机壳单元(2)相互旋转耦合的轴承(3)设置在旋转驱动源(10)的输出轴(5)上。

11.按照权利要求1-6中任一项所述的表面处理装置，其中驱动装置具有一个被容纳在第二机壳单元(2)内的第一电气、气动或液压的用于对至少一个工具夹具(9)进行驱动的旋转驱动源，以及一个被容纳在第一机壳单元(1)内的第二电气、气动或液压的用于对第一机壳单元进行驱动，实现第一机壳单元与第二机壳单元相对旋转的旋转驱动源。

12.按照权利要求1-11中任一项所述的表面处理装置，其中第一机壳单元(1)与第二机壳单元(2)的相对旋转的旋转方向与至少一个夹具(9)的旋转方向相反。

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