JP6756717B2 - キャリアディスク、かかるキャリアディスクを備えるシステム、及び床研削装置 - Google Patents

Description

本開示は、単数又は複数の研削ツールを支持するためのキャリアディスク、及びこのようなキャリアディスクを備える研削装置に関する。

床を研削又は研磨するための装置が、例えばＷＯ０２０６２５２４Ａ１から公知である。このようなマシンは、フレームと、モータと、単数又は複数の研削ツールを支持するための単数又は複数のキャリアディスクと、モータからキャリアディスクへパワーを伝達するための伝達機構と、を備え得る。

このような装置は、１個、２個、３個、４個、６個又はそれ以上のキャリアディスクを備え得る。各キャリアディスクは、１個、２個、４個又はそれ以上の研削ツールを支持し得る。

キャリアディスクは、フレームに対して回転可能であり得る。更に、キャリアディスクは、フレームに対して回転可能であるプラネットディスクに配設され得る。一方、キャリアディスクは、プラネットディスクに対して回転可能である。

キャリアディスク及びプラネットディスクを互いに対して、且つフレームに対して回転させるための多くの機構が存在している。

床を研削又は研磨する場合、装置においてツールが交換可能であることが望まれている。このような交換は、ツールの摩耗を理由とするのみならず、研削、研磨又は切削ツールを異なるタイプ又はグレード間で変更するためにも必要となり得る。

研削ツールをキャリアディスクに取外し可能に取付ける機構が、ＷＯ２００４１０８３５２Ａ２、ＵＳ７１４７５４８Ｂ１及びＷＯ２００６０３１０４４Ａ１に開示されている。

研削及び研磨作業に関連して、研削ツールの寿命を長くするために、研削ツールがさらされる温度を低減することが望ましいであろうことが知られている。特に、ダイヤモンド研磨の切断、研削又は研磨ツールは、高温にさらされると劣化しやすい。

従来的に、これは、表面及び研削ツールに大量の水を適用することで達成されてきた。しかしながら、水と研削残留物とがスラリーを形成し、このようなスラリーは回収して廃棄される必要があろう。スラリーは重いので、表面やマシン及び研削ツールに残存する可能性がある。

この目的のために、例えばＥＰ１５８０８０１Ａ１により、回収された研削残留物が乾燥したままとなるように、非常に制限された量の冷却流体を研削ツールに適用することが知られている。

しかしながら、上述の研削ツールのようなタイプの冷却を更に改善する必要が依然として存在している。

本開示の目的は、研削ツール、大規模に使用されている特にＷＯ２００４１０８３５２Ａ２に開示されたタイプの研削ツールの改良された冷却を提供することである。

本発明は、添付の独立請求項により定義され、実施形態は付属の従属請求項、以下の説明、及び図面に記載されている。

第１態様によれば、床研削装置における少なくとも１つの切断、研削又は研磨要素を保持するためのキャリアディスクが提供される。前記キャリアディスクは、前記研削要素が配設される下方露出面を有するキャリア本体と、前記キャリア本体に形成された給気開口と、前記キャリア本体から軸方向に、且つ前記開口と前記キャリア本体の径方向外縁部との間に延在する複数のフランジと、を備える。「床研削装置」は、床面の研削及び研磨のために使用され得る。また、このような装置は、床面におけるフライス加工のような操作のためにも使用され得る。本加工において、単数又は複数の刃先を有するツールが床面を切断するために使用される。このような切断ツールは、例えば、床被覆物（プラスチック製カーペット等）、接着剤、塗料、又は結晶化剤やケイ酸ナトリウムが注入された石造表面等の形質転換表面を除去するために使用される。

給気開口において、空気がフランジの上方又は下方のいずれかに配設された吸気口から供給され得る。このような吸気口は、空気を径方向において又は軸方向において受容し得る。更に、空気が、キャリアディスクとともに回転するシャフトを通過するように供給され得る。

「上（方）」、「下（方）」、「鉛直」及び「下方」等の方向は、キャリアディスクが通常の動作位置にある、すなわち水平な床面上にある場合のキャリアディスクを描写するために使用される。

上述のキャリアディスクは、使い易さや容易に入手可能な研削装置との親和性及びユーザーの使い勝手を維持しつつ、冷却及び粉塵除去性の改良された組合せを提供することが見出された。

切断、研削又は研磨要素は、伝導を通じて冷却される。すなわち、熱がこのような要素からキャリアディスクを伝導される。更に、これらの要素及びキャリアディスクは、径方向外側に流れて要素を通過する空気により生じる対流を通じて冷却される。

前記キャリアディスクは、前記キャリア本体の下方露出面から延在する下方延在フランジを備え得る。

前記キャリアディスクは、研削ツールを取外し可能に保持するように配設され得るとともに、前記切断、研削又は研磨要素は次いで研削ツールに接合され得る。

前記フランジは、前記下方露出面を含む平面で見たとき、互いに対して鋭角を形成する少なくとも一対の取付フランジを備え、前記フランジには、アンダーカットされた各側面が存在してもよい。

アンダーカットされた前記側面は、互いから離れる方向を向き得る。

或いは、アンダーカットされた前記側面は、互いに向き合っていてもよい。

先行請求項のいずれか一項に記載のキャリアディスクにおいて、前記フランジは実質的に径方向に延在する。

実質的に径方向という用語は、ディスクの径方向中央部分からディスクの径方向周辺部分に向かって、例えば径方向に＋／−１０°、好適には＋／−５°又は＋／−１°延在することとして理解される。代替例において、下方露出面の平面で見たとき、フランジは湾曲していてもよい。更に、フランジは複数のサブフランジから構成され得る。これは、フランジと空気流との間の熱交換のための表面が増大するという点で有利となり得る。

径方向に延在するフランジは、いずれの方向に回転可能なキャリアディスクを提供することが所望である場合に有利である。

空気チャネルが、前記開口と前記周縁部との間に延在し得る。

前記空気チャネルは、一対の隣接したフランジの間の間隙によって形成され得る。径方向に延在する空気チャネルは、フランジの高さに相当する深さを有し得る。

代替例において、前記空気チャネルは、前記キャリア本体と一体化された貫通口として形成され得る。

更に別の代替例として、前記空気チャネルは、前記キャリアディスクの搭載設置エリアにおいて実質的に軸方向に延在する凹部として形成され得る。搭載設置エリアとは、下方露出表面に対して平行な平面で見たとき、研削ツールホルダの寸法及び範囲に相当するエリアとして定義され得る。したがって、空気チャネルは、研削ツールホルダにより下方に閉鎖され得るとともに、それぞれ空気を受容するため及び放出するための内側開口及び外側開口を有する径方向に延在する凹部を提供することにより形成され得る。

前記取付フランジは、少なくとも１つのフランジにより分離され得る。前記キャリアディスクは、前記キャリア本体の上方露出面から延在する一つ又は複数の上方延在フランジを備え得る。

少なくとも１つの切断、研削又は研磨要素が、前記キャリアディスクに接合され得る。

前記切断、研削又は研磨要素は、前記キャリアディスクの下方露出面から軸方向に距離を置き得る。

前記キャリア本体は、前記下方露出面と前記開口とが存在する下部と、上部（１２）とを備え得る。前記上部は、前記下部から鉛直方向に距離を置くとともに、前記キャリアディスクを研削装置に搭載するための搭載インターフェースを備える。

前記下部は、少なくとも２つのブリッジ部によって前記上部に連結され得る。

前記ブリッジ部は、径方向に開放した吸気開口によって分離され得る。

前記ブリッジ部のそれぞれには、径方向範囲と接線方向範囲とが存在し得る。
前記接線方向範囲は、前記径方向範囲より大きい。

「接線方向」という用語は、径方向に対して垂直である方向を指すために使用される。

前記ブリッジ部は、径方向範囲を有し得る。前記径方向範囲は、前記フランジの径方向範囲より小さい、好適には前記フランジの範囲の５０％より小さい、前記フランジの範囲の３０％より小さい、又は前記フランジの２０％より小さい。

前記上部には、少なくとも１つの軸方向に開放した吸気開口が存在し得る。前記軸方向に開放した吸気開口は、前記下方露出面の中央部と流体連通している。

前記軸方向に開放した吸気開口は、前記搭載インターフェースの径方向外側であり得る。

代替例において、前記軸方向に開放した吸気開口は、前記搭載インターフェースの径方向内側であり得る。

前記上部には、下向きの実質的に円錐形の表面が存在し得る。

前記フランジの少なくともいくつかは、前記キャリア本体と一体化され得る、好適には前記キャリア本体と一部品として形成され得る。前記キャリア本体には、少なくとも１つの安定化突起が存在し得る。前記案内突起は、周縁部に設けられ、前記案内突起には、径方向範囲と接線方向範囲とが存在し、前記接線方向範囲は、前記径方向範囲より大きい

このような安定化突起は、キャリア本体の剛性を向上させ得るとともに振動を抑制し得る。

第２態様によれば、上述のキャリアディスクと、少なくとも１つの研削ツールと、を備えたシステムが提供され、研削ツールは、取付フランジとの係合により、キャリアディスクに取付可能である。

前記研削ツールは、床に面する面と一対のアンダーカットツール本体フランジとが存在する研削ツール本体を備え得る。前記一対のアンダーカットツール本体フランジは、前記床に面する表面を含む平面で見たとき、互いに対して鋭角を形成するとともに、前記一対のアンダーカットツール本体フランジには、アンダーカットされた各側面が存在し、これにより、前記研削ツールは、前記ツール本体フランジと前記取付フランジとの相互作用によって、前記キャリアディスクに取付可能である。

代替例として、研削ツールは、床に面する表面と一対のツール本体側縁部とが存在する研削ツール本体を備え得る。前記一対のツール本体側縁部は、前記床に面する表面を含む平面で見たとき、互いに対して鋭角を形成するとともに、前記一対のツール本体側縁部は、幅において軸方向に前記キャリアディスクの下方露出面から離れるようにテーパし、これにより、前記研削ツールは、前記ツール本体側縁部と前記取付フランジとの相互作用によって、前記キャリアディスクに取付可能である。

アンダーカットツール本体フランジの側面は、取付フランジの構成に応じて互いに向き合っていても互いから離れる方向を向いていてもよい。

第３態様によれば、モータと、上述の少なくとも１つのキャリアディスクと、キャリアディスクを回転させるようにモータの運動を伝達するための伝達機構と、を備えた床研削装置が提供される。

第１実施形態によるキャリアディスク１の概略斜視図。 第１実施形態によるキャリアディスク１の概略斜視図。 第１実施形態によるキャリアディスク１の概略側面図。 第１実施形態によるキャリアディスク１の下方からの概略図。 第１実施形態によるキャリアディスク１の、図４のラインＡ‐Ａに沿った概略断面図。 研削ツール２０が取付けられたキャリアディスク１の概略斜視図。 第１実施形態によるキャリアディスク１を支持する床研削装置１００の概略断面図。 第２実施形態によるキャリアディスク１’を支持する床研削装置１００の概略断面図。 第３実施形態によるキャリアディスク１”を支持する床研削装置１００の概略断面図。 従来技術によるキャリアディスク１°を支持する床研削装置１００の概略斜視図。 本開示による空冷キャリアディスク（Ａｉｒ）と比較した、標準的なキャリアディスク（Ｓｔｄ）の時間（ｔ）に応じた温度（Ｔ）を示すグラフ。 キャリアディスクの上方からの概略図。 キャリアディスクの変形代替設計を示す、図１２のラインＢ‐Ｂに沿った概略断面図。 キャリアディスクの変形代替設計を示す、図１２のラインＢ‐Ｂに沿った概略断面図。 キャリアディスクの変形代替設計を示す、図１２のラインＢ‐Ｂに沿った概略断面図。 キャリアディスクの変形代替設計を示す、図１２のラインＢ‐Ｂに沿った概略断面図。 キャリアディスクの変形代替設計を示す、図１２のラインＢ‐Ｂに沿った概略断面図。 キャリアディスクの変形代替設計を示す、図１２のラインＢ‐Ｂに沿った概略断面図。

図１乃至６は、第１実施形態によるキャリアディスク１を概略的に示す。（キャリアディスクが床上の作業位置にある状態で見て）キャリアディスク１は、下部と、上部、すなわちキャリアディスク１が作業位置にあるときに、下部より高い鉛直レベルに配設される部分と、を備える。

下部１１には、下方露出面１１０と、上向き面１１３と、下方露出面１１０から下方に、且つキャリアディスク１の中央部１１１とキャリアディスク１の周囲縁部分１１２との間に延在する複数のフランジ１４ａ、１４ｂ、１５、１６と、が存在する。

下部１１の中央において、開口１８、すなわち給気開口１８がキャリア本体に形成されてもよい。したがって、下部は、実質的に環状であり得る。

フランジ１４ａ、１４ｂ、１５、１６は、実質的に径方向に延在し得るが、正確に径方向に延在していないフランジを設けることも可能である。ファンに関する専門用語を用いれば、フランジは、前方に傾斜し得る、後方に傾斜し得る、前方に湾曲し得る、又は後方に湾曲し得る。更に、フランジは、数個の径方向及び／又は接線方向に間隔を置いた部分に分散配置され得る。

フランジ１４ａ、１４ｂのうちのいくつかは、研削ツール用の取付手段となるように形成される。図示例において、ＷＯ２００４１０８３５２Ａ２に開示されたタイプの研削ツールの取付けのための一対の取付フランジ１４ａ、１４ｂが設けられており、これらは下方露出面１１０に対して平行な平面において鋭角を形成する。鋭角は、取付フランジの径方向内部、又は取付フランジの径方向外部にある頂点を有し得る。

冷却のためだけに使用されるフランジ１５、１６が径方向に延在し得るのに対し、取付フランジ１４ａ、１４ｂの方向は、研削ツールが取付フランジ１４ａ、１４ｂに取付けられたときにそのセルフロックを許容する好適な角度を提供するように、径方向から外れていてもよい。

鋭角は、およそ１°‐４５°、好適には５°‐３５°、又は１０°‐３０°であり得る。

取付フランジ１４ａ、１４ｂには、各アンダーカット面１４１ａ、１４１ｂが存在する。前記アンダーカット面１４１ａ、１４１ｂは、互いから離れる方向を向きつつ前記鋭角を形成する。

アンダーカット側面１４１ａ、１４１ｂは、実質的に平面的であり得るとともに、下方露出面１１０に対して垂直な平面に対して角度を呈し得る。この角度は、ツールフランジが幾分撓むことが許容される場合であっても、研削ツールを保持するように十分に大きい。垂直平面に対する角度は、およそ１°‐４５°、好適には５°‐３０°、又は７°‐２０°であり得る。

取付フランジ１４ａ、１４ｂの間に、中央部１１１と周囲縁部１１２との間に延在する少なくとも１つの空気チャネル１７が存在し得る。更に、中央部１１１と周囲縁部１１２との間に延在するとともに、一対の取付フランジ１４ａ、１４ｂの間のスペースに設けられた単数又は複数のフランジ１５が存在し得る。

隣接するフランジ１４ａ、１４ｂの対同士の間に、中央部１１１と周囲縁部１１２との間に延在する更なる空気チャネル１７及びフランジ１６が存在し得る。

フランジ１４ａ、１４ｂ、１５、１６は、キャリアディスク１の下部１１と一体化され得る。例えば、一体部品として形成され得るか、又は例えばろう付け又は溶接により永久的に取付けられ得る。

或いは、フランジ１４ａ、１４ｂ、１５、１６の一部又は全部が、下部１１に取付手段により取付けられ得る。取付手段は、取外し可能であってもそうでなくてもよい。このような取付手段には、ねじ込みコネクタ、リベット、スナップ嵌め連結部、及び圧入連結部が含まれる。

フランジ１４ａ、１４ｂ、１５、１６は、接線方向において異なる範囲を有し得る。すなわち、これらは異なる幅を有し得る。

特に、取付フランジ１４ａ、１４ｂは、他のフランジ１５、１６の少なくともいくつかより、径方向に対して垂直な方向においてより大きい範囲を有し得る。

フランジ１４ａ、１４ｂ、１５、１６は、鉛直方向において、すなわち、下方露出面１１０に対して垂直な方向において、約０．５‐５ｃｍ、好適には約１‐３ｃｍ延在し得る。フランジの鉛直方向範囲は、それらの径方向範囲に亘って一定であってもよいし、又は外方又は内方にテーパしていてもよい。

全てのフランジは、同一高さを有し得る。或いは、特定クラスのフランジ（例えば、取付フランジ１４ａ、１４ｂ）が同一高さを有し得る。この高さは、他のフランジ１５、１６のそれより大きくても小さくてもよい。

特に、関連する一対の取付フランジ１４ａ、１４ｂの間に配設されたフランジ１５は、フランジが研削ツールの背面に接するようにする鉛直範囲を有するように形成され得る。これにより、研削ツールに対する鉛直方向の支持、及び／又は研削ツールからの熱伝達が提供され得る。このような実施形態において、（側面１４１ａ、１４１ｂにおける摩擦係合の他に）研削ツールとフランジ１５との間に更なる摩擦係合が提供され得るように、取付フランジは、研削ツールの取外し方向に向かってテーパする鉛直方向範囲を有し得る。

上部１２は、研削装置の駆動又は従動軸への取付けのための搭載インターフェース１２２を形成する又は保持する本体１２０を備える。キャリアディスクは、軸に対して直接的且つ固定的に、又は弾力性又は減衰性を提供する装置を介して取付けられ得る。

図示例において、取付装置は、出願人が現在使用するキャリアディスク連結インターフェースに適合するものとされている。

本体１２０には下向き表面１２１が存在し得る。下向き面は、キャリアディスクの回転軸を含む平面で見たとき、円錐形状又は湾曲している。本体１２０及び表面１２１は、下部１１の開口１８と少なくとも同じ大きさである、好適にはこれより大きい径方向範囲を備え得る。

上部及び下部は、複数のブリッジ部１３によって互いに連結され得る。図示例において、６個のブリッジ部が存在しているが、個数は適当とみなされる範囲で選択され得る。

ブリッジ部の間において、空気がキャリアディスク１に径方向に流入することを許容する吸気開口１９が存在する。

ブリッジ部１３は、径方向ファンウィングとしてのそれらの効果が、フランジ１４ａ、１４ｂ、１５、１６のそれよりも小さいものであるように設計されるべきである。例えば、ブリッジ部１３の径方向範囲は、フランジ１４ａ、１４ｂ、１５、１６の径方向範囲より小さくてよい。更に、ブリッジ部１３は、径方向においてより、径方向に対して垂直な方向において、より大きい範囲を有していてもよい。

下部１１及び上部１２は、別箇部分として、例えば、鍛造、鋳造、又は組付けにより形成され得て、互いに永久的に又は取り外し可能に連結され得る。

図示の実施形態において、ボルト又はねじ用の孔１２３が設けられている。これらは、キャリアディスクを、研削装置のキャリアディスクインターフェース１０６、１０６’、１０６”に連結するために使用され得る。

ブリッジ部１３は、上部及び／又は下部と一体部品として形成され得る。或いは、ブリッジ部は、キャリアディスク１が組付けられるときに下部１１及び上部１２に連結される別箇の部分として形成され得る。

図５を参照すると、点線が、下部１１の外周部に設けられ得る安定化突起１１４を示す。このような突起は、縁部分１１２において、又はこれに近接して形成され得るとともに、軸方向上方に延在し得る。安定化突起１１４の軸方向範囲は、上部１２の軸方向範囲と同一であり得る。各安定化突起１１４の接線方向長さは、およそ５°‐３０°、好適には約１０°‐２０°であり得る。+

安定化突起の個数は、４‐１５、好適には６‐１０であり、これらは、下部１１の外周縁部１１２に沿って規則的に間隔を置いて配置され得る。各突起の径方向範囲は、下部の半径のおよそ１／５０‐１／１０、好適には１／３０‐１／１５であり得る。

特に、突起１１４には、少なくとも２つの下向きフランジ、好適には少なくとも３つ又は４つの下向きフランジを架け渡すのに十分な接線方向範囲が存在し得る。

安定化突起は、高さにおいて回転方向に、及び／又は径方向内方にテーパし得る。特に、接線方向で見たとき、各突起には、頂点で合体する一対のテーパ部、又は同一高さの部分によって連結され得る一対のテーパ部が存在し得る。

特に、安定化突起１１４には、径方向範囲と接線方向範囲とが存在し得る。接線方向範囲は径方向範囲より大きくてもよい。

ブリッジ部が存在する場合、安定化突起は、ブリッジ部の径方向外側に距離を置き得る。

このような安定化突起は、下部の剛性を向上させるとともに振動を抑制し得る。

選択的に、安定化突起は、上部１２の径方向外縁部（図示せず）に連結していてもよく、これにより更に良好な安定性が提供され得る。

図６は、研削ツール２０が搭載されたキャリアディスク１を概略的に示す。研削ツール２０は、ツールキャリア本体と、単数又は複数のツール、例えば、切断刃、研削セグメント２３、研磨セグメント、及び／又は（例えば切断刃の切断深さ制御する）支持セグメントと、を備える。

ツールキャリア本体は、ＷＯ２００４１０８３５２Ａ２に開示されたように形成され得る。したがって、全体として平坦なツール取付部２１と、ツール取付部の側縁部から延在する一対のフランジ２２ａ、２２ｂとを備える。ツール取付部２１の平面で見たとき、ツール取付部の側縁部は、互いに対して鋭角を呈する。フランジ２２ａ、２２ｂは、対向するアンダーカットフランジ側部が提供されるように、各側縁部から内方に延在する。アンダーカットフランジ側部は、側面１４１ａ、１４１ｂの各一方との相互作用に適合するようにされている。

研削ツール２０は、ツールキャリア本体のフランジ側部２２ａ、２２ｂを嵌合して側面１４１ａ、１４１ｂを取り囲み、次いで、研削ツールがキャリアディスク１に摩擦力によって取外し可能にロックされるように、研削ツール２０をキャリアディスク１に対して、典型的にはキャリアディスク１の径方向に変位させることにより、キャリアディスク１に搭載され得る。

図７は、駆動プーリ１０３が取付けられた外向き駆動シャフト１０２を有するモータ１０１を備えた床研削装置１００を概略的に示す。床研削装置は、研削、研磨切断動作を受けるべき床０に載置される。

図７において、２組の一対のキャリアディスク１が図示され、各キャリアディスク１は、従動プーリ１０４が取付けられた従動軸１０５に連結されている。モータ１０１は、キャリアディスクに直接連結され得る。代替例において、単数又は複数のベルト、歯付きベルト、チェーン、ギアホイール又は摩擦ホイールを備えた変速機が、駆動プーリ１０３から従動プーリ１０４に回転力を伝達するように使用され得る。従動軸１０５に、キャリアディスクインターフェース１０６が取付けられる。このインターフェースは、取付機構と、選択的に、床の凹凸等を補償するための弾性又は衝撃吸収機構と、を備え得る。

図７において、空気がどのようにして、キャリアディスク１の上部１１と下部１２との間の開口１９を介して径方向内方に流入し、キャリアディスク１の中央部において方向転換してキャリアディスク１の中央部からフランジ１４ａ、１４ｂ、１５、１６の作用によって径方向外方に進むかを矢印で示す。

図８は、図７と同様の床研削装置を概略的に示し、同様の部分には同様の参照符号が付されている。

図８の床研削装置は、異なるキャリアディスクインターフェース１０６’、及び異なるキャリアディスク１’が設けられている。本実施形態によるキャリアディスクインターフェース１０６’は軸方向に開放した吸気開口１９’を備え、これを介して空気が軸方向に流入し、キャリアディスクインターフェース１０６’を介してキャリアディスク１’の方へ下方に進み、図７に示したキャリアディスク１について説明したのと同一の態様で流出する。図８に示す実施形態ににおいて、開口１９’は、図１‐５の実施形態についての開示のように、径方向に開放していてもよい。

インターフェース１０６、１０６’、１０６”をキャリアディスク１、１’、１”と一体化することも可能である。

したがって、図８に開示の実施形態に下部１１は、図７に開示の実施形態のそれと同一であり得る一方、上部は異なっている。

図９は、図７及び図８と同様の床研削装置を概略的に示し、同様の部分には同様の参照符号が付されている。

図９の床研削装置において、従動軸１０５’には軸方向に延在するチャネルが設けられ、
これを介して空気が研削装置外部から流入可能である。したがって、キャリアディスクインターフェース１０６”は、空気が軸１０５’内のチャネルからキャリアディスク１”の中央部に移行することを許容する空気連結開口１９”を有する。

したがって、図９に開示の実施形態の下部１１は、図７に開示の実施形態のそれと同一であり得る一方、上部は異なり得る。

図８及び９の実施形態において、上部１２は必要なく、空気がキャリアディスクインターフェースから下部１１に直接供給されることにより、キャリアディスクインターフェース１０６’、１０６”は、キャリアディスクに直接連結し得ることに留意されたい。

図１０は、ＷＯ２００４１０８３５２Ａ２、ＵＳ７１４７５４８Ｂ１及びＷＯ２００６０３１０４４Ａ１のいずれかに従って設計され得る、キャリアディスク１°を取付けられた従来技術による研削装置１００を概略的に示す。

本発明の開示によるキャリアディスクは、いかなるタイプの駆動機構とともに使用可能であることが理解される。

図１１は、ＷＯ２００４１０８３５２Ａ２による従来のキャリアディスクに比較した、本発明の開示の第１実施形態による空冷キャリアディスク１により達成され得る温度差を開示するグラフである。両者において、全てのパラメータが同一であった。冷却液は一切添加されなかった。無線データ記録装置が、（Ｋタイプ熱要素）センサが貫通孔に取付けられたキャリアディスクに配置され、これにより研磨要素とツールキャリア本体とのインターフェースにおいて温度が計測された。温度計測は、５Ｈｚの変化量で記録された。

図１１のグラフからわかるように、標準的なキャリアディスクに比較して、空冷キャリアディスク１の最高温度はおよそ１０‐１５％低い。

キャリアディスク１、１’、１”は、好適には良好な熱伝導性を有するとともに、熱の空気への良好な伝達性を有する材料から形成され得る。このような材料の例には、金属材料、例えば、鋼、アルミニウム又はアルミニウム合金、銅又は銅合金、錫又は錫合金、又はこれらの組合せが含まれる。

キャリアディスク１、１’、１”が回転されるべき典型的な回転速度は、約３００ｒｐｍ乃至約３０００ｒｐｍの範囲であり得る。

別の一実施形態において、一対の隣接する取付フランジにアンダーカット表面が存在し、これらのアンダーカット表面は互いに対面するとともに、下方露出面１１０に対して平行な平面において鋭角を形成する。鋭角は、取付フランジの径方向内側にある、又は取付フランジの径方向外側にある頂点を有し得る。このような実施形態は、ＷＯ２００６０３１０４４Ａ１に開示されたタイプの研削ツールとともに使用され得る。図１３ｆを参照されたい。

図１２は、上方から見たキャリアディスクの輪郭を概略的に示す。ラインＢ‐Ｂに沿って見た下部１１の断面が、図１３ａ‐１３ｆについて説明するように設計され得る。図１３ａ‐１３ｅのキャリアディスクは、図７‐９を参照して説明したように設計され得る上部を備え得る。

図１３ａは、図１２のラインＢ‐Ｂに沿って見たキャリアディスク設計を概略的に示す。図１３ａは、図１‐５に開示されたキャリアディスク設計と同様の設計を概略的に示すが、径方向に延在するフランジ１１６が、下部１１の上方露出面１１３に更に設けられている。

フランジ１４ａ、１４ｂ、１５、１６を下部１１の上方露出面１１３及び下方露出面１１０の両方に有するキャリアディスクは、上部からの空気を受容するように配設された上述のような中央給気チャネルを有し得る。このチャネルは、上方露出フランジの上方に配設されたセクションであり得る。これにより、上方露出フランジ１１６及び下方露出フランジ１４ａ、１４ｂ、１５の両方が、径方向外方に移動する空気流を提供する。例えば、空気は、図８乃至９に記載の態様で供給され得る。

図１３ｂは、図１２のラインＢ‐Ｂに沿って見たキャリアディスクの他の可能な設計を概略的に示す。図１３ｂに示すキャリアディスク設計１３ｂには、複数の径方向上方に延在するフランジ１１６、すなわち、キャリアディスクの下部の上方露出面１１３から延在するフランジが存在する。

上方延在フランジ１１６は、例えばそれらがキャリアディスクの径方向内側部分１１１と周縁部１１２との間に実質的に径方向に延在するという点において、下方延在１５、１６と同一の原理に従って設計され得る。

図１３ｂにおいて、フランジ１４ａ、１４ｂと同じようなアンダーカット縁部を有する取付ショルダ１４’を有する下方露出面１１０を更に示す。冷却を更に向上させるように、このようなショルダには、ショルダを介して及び／又は下部１１を介して実質的に径方向に延在する単数又は複数のチャネル１７’を設けられ得るが必須ではない。

図１３ｃは、図１２のラインＢ‐Ｂに沿って見たキャリアディスクの更に別の可能な設計を概略的に示す。図１３ｃにおいて、研磨要素２３が、キャリアディスクの下方露出面１１０に固定的に連結されている。このような研磨要素２３は、下方露出面１１０に、又は下方露出面１１０の凹部に設置され得る。研磨要素２３は、下方露出面と同一平面であり得るか、又は、それらは下方露出面１１０から下方に延在し得る。キャリアディスクに固定的に連結された少なくともいくつかの（必ずしも全部でなくてよい）研磨要素２３は細長くもよく、ファンフランジとして動作するように、大きい方の側面が実質的に径方向に配向され得る。

図１３ｄは、図１２のラインＢ‐Ｂに沿って見たキャリアディスクの更に他の可能な設計を示す。図１３ｄは図１３ｃに対応するが、キャリアディスクは、研磨要素ではなく、固定的に連結された切断要素２３’を有し、そのそれぞれは、床面に係合するとき、上層、コーティング又は塗料や接着剤の残滓を含む大量の材料を除去するように切断動作を提供するように配設された切断刃を提供する。

図１３ｃと１３ｄの組合せも可能である。ここでは、キャリアディスクは、複数の切断要素２３”、例えば３‐２０個の切断要素と、複数の研磨要素２３又は支持要素、例えば５‐２０個の研磨要素２３又は支持要素、すなわち切断深さを制限するように配設された要素と、を有し得る。

図１３ｅは、キャリアディスクの更に他の可能な設計を概略的に示し、ここでは、フランジ１１６、１５’が下部１１の上方露出面１１３及び下方露出面１１０の両方に設けられるとともに、研磨要素２３が下方延在フランジ１５’の軸方向自由端部に配設される。研磨要素２３は、図１３ｃを参照して説明したようなものと同一タイプのものであり得る。代替例において、図１３ｅの研磨要素に代えて、図１３ｄを参照して説明したように、切断要素、研磨要素及び／又は支持要素が設けられ得る。

図１３ｆは、キャリアディスクの更に他の可能な設計を概略的に示し、ここでは、下方露出面１１０に設置された下方延在フランジ１４ａ’、１４ｂ’に、互いに向き合うアンダーカット表面が存在する。研削ツール２０’には、キャリアディスクの下方露出面１１０から離れる方向に幅においてテーパする側縁部２２a’、２２ｂ’を有する少なくとも１つの部分が存在し、これにより、フランジ１４ａ’、１４ｂのアンダーカット表面を係合可能である。

フランジ１４ａ’、１４ｂの代わりに、溝（図示せず）が下部１１に設けられ得る。これらの溝が研削ツール２０’との係合のためのアンダーカット表面を提供する。

研削ツール２０’は、研磨要素のための搭載表面を有し得る。搭載表面は、下方露出表面１１０と同一平面であり得るか、又は下方露出表面から軸方向に延在し得る。後者の場合、搭載表面は、ツール本体の側縁部（２２ａ’、２２ｂ’）を越えて水平方向に延在し得る。これにより、ツール本体側縁部がキャリアディスクから見てアンダーカット表面を形成する。

図１３ｆに開示した構成は、上向き表面１１３にフランジを有する必要がないが、図１‐５に開示された実施形態に応じて実質的に設計され得る。これは、例えば、ＷＯ２００６０３１０４４Ａ１又はＵＳ７１４７５４８Ｂ１の研削ツールとの使用に適合され得る。

研磨要素２３、２３’及び／又は研削ツール２０、２０’の異なる構成が、上方延在フランジとともに、下方延在フランジ（図１３ａ、１３ｂ、１３ｅ、１３ｆ）とともに、又は両者とともに利用され得る。

本明細書で説明したフランジは軸方向にまっすぐに延在し得るが、湾曲していたり傾斜していてもよい。すなわち、キャリアディスクの下方露出面１１０、１１３に対して非垂直であり得る。研削ツール２０、２０’をキャリアディスク１、１’、１”に、スナップ連結部、磁石、又はねじ込み連結部等の他の手段によって取付けることも可能である。

Claims (19)

1. 床研削装置（１００）における少なくとも１つの切断、研削又は研磨要素（２３）を保持するためのキャリアディスク（１、１’、１”）と、
   前記キャリアディスク（１、１’、１”）に取外し可能に取付け可能であり、前記切断、研削又は研磨要素（２３）が接合される少なくとも１つの研削ツール（２０）と、を備えるシステムであって、
   前記キャリアディスクは、前記研削要素が配設される下方露出面（１１０）を有するキャリア本体（１１、１２）を有し
   前記キャリア本体に給気開口（１８）が形成され、
   複数の下方延在フランジ（１４ａ、１４ｂ、１５、１６）が、前記キャリア本体の前記下方露出面から軸方向に、且つ前記開口（１８）と前記キャリア本体の径方向外縁部（１１２）との間に延在し、
   前記フランジは、前記下方露出面（１１０）を含む平面で見たとき、互いに対して鋭角を形成する少なくとも一対の取付フランジ（１４ａ、１４ｂ）を備え、且つ前記フランジには、アンダーカットされた各側面（１４１ａ、１４１ｂ）が存在し、
   前記研削ツール（２０）は、前記一対の取付フランジとの係合によって前記キャリアディスクに取り付け可能であり、
   前記取付フランジ（１４ａ、１４ｂ）は、前記一対の取付フランジ（１４ａ、１４ｂ）の間の空隙に設けられた少なくとも１つの冷却用のフランジ（１５）によって離間され、
   空気チャネル（１７）が、前記開口と前記キャリア本体（１１、１２）の周縁部（１１２）との間に延在し、
   前記空気チャネル（１７）は、前記一対の取付フランジ（１４ａ、１４ｂ）の間の空隙によって形成されている、
   システム。
2. アンダーカットされた前記側面（１４１ａ、１４１ｂ）は互いから離れる方向を向く、
   請求項１に記載のシステム。
3. 床研削装置（１００）における少なくとも１つの切断、研削又は研磨要素（２３）を保持するためのキャリアディスク（１、１’、１”）と、
   前記キャリアディスク（１、１’、１”）に取外し可能に取付け可能であり、前記切断、研削又は研磨要素（２３）が接合される少なくとも１つの研削ツール（２０）と、を備えるシステムであって、
   前記キャリアディスクは、前記研削要素が配設される下方露出面（１１０）を有するキャリア本体（１１、１２）を有し
   前記キャリア本体に給気開口（１８）が形成され、
   複数の下方延在フランジ（１４ａ、１４ｂ、１５、１６）が、前記キャリア本体の前記下方露出面から軸方向に、且つ前記開口（１８）と前記キャリア本体の径方向外縁部（１１２）との間に延在し、
   前記フランジは、前記下方露出面（１１０）を含む平面で見たとき、互いに対して鋭角を形成する少なくとも一対の取付フランジ（１４ａ、１４ｂ）を備え、且つ前記フランジには、アンダーカットされた各側面（１４１ａ、１４１ｂ）が存在し、
   前記研削ツール（２０）は、前記一対の取付フランジとの係合によって前記キャリアディスクに取り付け可能であり、
   前記アンダーカットされた前記側面（１４１ａ、１４１ｂ）は互いに向き合う、
   システム。
4. 前記フランジ（１４ａ、１４ｂ、１５、１６）は、実質的に径方向に延在する、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシステム。
5. 空気チャネル（１７）が、前記開口と前記キャリア本体（１１、１２）の周縁部（１１２）との間に延在する、
   請求項１、２、４のいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記空気チャネル（１７）は、一対の隣接したフランジ（１４ａ、１４ｂ）の間の間隙によって形成される、
   請求項５に記載のシステム。
7. 前記空気チャネル（１７）は、前記キャリアディスクの搭載設置エリアにおいて実質的に軸方向に延在する凹部として形成される、
   請求項５に記載のシステム。
8. 前記キャリアディスクは、前記キャリア本体（１１、１２）の上方露出面（１１３）から延在する上方延在フランジ（１１６）を備える、
   請求項１乃至７のいずれか一項に記載のシステム。
9. 前記キャリア本体（１１、１２）は、前記下方露出面（１１０）と前記開口（１８）とが存在する下部（１１）と、上部（１２）とを備え、
   前記上部は、前記下部から鉛直方向に距離を置くとともに、前記キャリアディスクを研削装置（１００）に搭載するための搭載インターフェース（１２２）を備える、
   請求項１乃至８のいずれか一項に記載のシステム。
10. 前記下部（１１）は、少なくとも２つのブリッジ部（１３）によって前記上部（１２）に連結される、
    請求項９に記載のシステム。
11. 前記ブリッジ部（１３）は、径方向に開放した吸気開口（１９）によって離間している、
    請求項１０に記載のシステム。
12. 前記ブリッジ部（１３）のそれぞれには、径方向範囲と接線方向範囲とが存在し、
    前記接線方向範囲は、前記径方向範囲より大きい、
    請求項１０又は１１に記載のシステム。
13. 前記ブリッジ部（１３）は、径方向範囲を有し、
    前記径方向範囲は、前記フランジ（１４ａ、１４ｂ、１５、１６）の径方向範囲より小さい、好適には前記フランジの範囲の５０％より小さい、前記フランジの範囲の３０％より小さい、又は前記フランジの２０％より小さい、
    請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載のシステム。
14. 前記キャリア本体（１１、１２）には、少なくとも１つの安定化突起が存在し、
    前記安定化突起は、周縁部（１１２）に設けられ、
    前記安定化突起には、径方向範囲と接線方向範囲とが存在し、
    前記接線方向範囲は、前記径方向範囲より大きい、
    請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のシステム。
15. 前記フランジ（１４ａ、１４ｂ、１５、１６）の少なくともいくつかは、前記キャリア本体（１１、１２）と一体化される、好適には前記キャリア本体（１１、１２）と一部品として形成される、
    請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のシステム。
16. 前記研削ツール（２０）は、床に面する面と一対のアンダーカットツール本体フランジ（２２ａ、２２ｂ）とが存在する研削ツール本体（２１、２２ａ、２２ｂ）を備え、
    前記一対のアンダーカットツール本体フランジは、前記床に面する表面を含む平面で見たとき、互いに対して鋭角を形成するとともに、
    前記一対のアンダーカットツール本体フランジには、アンダーカットされた各側面が存在し、
    これにより、前記研削ツール（２０）は、前記ツール本体フランジ（２２ａ、２２ｂ）と前記取付フランジ（１４ａ、１４ｂ）との相互作用によって、前記キャリアディスクに取付可能である、
    請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のシステム。
17. 前記研削ツール（２０）は、床に面する面と一対のツール本体側縁部（２２ａ’、２２ｂ’）とが存在する研削ツール本体（２１’）を備え、
    前記一対のツール本体側縁部は、前記床に面する表面を含む平面で見たとき、互いに対して鋭角を形成するとともに、
    前記一対のツール本体側縁部は、幅において軸方向に前記キャリアディスクの下方露出面（１１０）から離れるようにテーパし、
    これにより、前記研削ツール（２０）は、前記ツール本体側縁部（２２ａ’、２２ｂ’）と前記取付フランジ（１４ａ’、１４ｂ’）との相互作用によって、前記キャリアディスクに取付可能である、
    請求項３に記載のシステム。
18. モータ（１０１）と、
    請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の少なくとも１つのシステムと、
    を備えた床面を切断、研削又は研磨するための床研削装置（１００）において、
    前記モータ（１０１）は、前記床面に対して実質的に平行な平面において前記キャリアディスクを回転させるように配設される、
    床研削装置。
19. 床研削装置（１００）における少なくとも１つの切断、研削又は研磨要素（２３）を保持するためのキャリアディスク（１、１’、１”）であって、
    前記キャリアディスクは、前記研削要素が配設される下方露出面（１１０）を有するキャリア本体（１１、１２）を有し
    前記キャリア本体に給気開口（１８）が形成され、
    複数の下方延在フランジ（１４ａ、１４ｂ、１５、１６）が、前記キャリア本体の前記下方露出面から軸方向に、且つ前記開口（１８）と前記キャリア本体の径方向外縁部（１１２）との間に延在し、
    前記フランジは、前記下方露出面（１１０）を含む平面で見たとき、互いに対して鋭角を形成する少なくとも一対の取付フランジ（１４ａ、１４ｂ）を備え、且つ前記フランジには、アンダーカットされた各側面（１４１ａ、１４１ｂ）が存在し、
    前記研削ツール（２０）は、前記一対の取付フランジとの係合によって前記キャリアディスクに取り付け可能であり、
    空気チャネル（１７）が、前記開口と前記キャリア本体（１１、１２）の周縁部（１１２）との間に延在し、
    前記空気チャネル（１７）は、前記一対の取付フランジ（１４ａ、１４ｂ）の間の空隙によって形成されている、
    キャリアディスク。

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