利用旋轉(zhuǎn)研磨頭部定尺寸、光滑或拋光石材的改進(jìn)的心軸的制作方法

本發(fā)明涉及一種用于定尺寸、光滑或拋光自然石材和/或瓷磚的固有平衡的心軸支承頭部，即旋轉(zhuǎn)放置在正加工的表面上以將旋轉(zhuǎn)傳遞給具有正交于待加工的表面(諸如花崗石、堅硬石頭、大理石或炻瓷的板、條或片)的旋轉(zhuǎn)軸線的所述頭部的心軸，所述心軸制作為在組裝和操作期間特別有利于平衡和調(diào)整，以執(zhí)行材料厚度的定尺寸、需要高精度的表面的光滑或拋光的專用操作。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)包括用于支撐并且驅(qū)動具有正交于正加工的表面的旋轉(zhuǎn)軸線的大多數(shù)類型的頭部的心軸，其中心軸的激活利用帶驅(qū)動裝置并且因此利用將相關(guān)的電動馬達(dá)布置在與心軸的旋轉(zhuǎn)軸線平行的軸線上的需要而發(fā)生。因此，相對于正加工的表面移動并且可調(diào)整的綜合體(也就是說，心軸、電動馬達(dá)和旋轉(zhuǎn)頭部綜合體)的大部分質(zhì)量具有強(qiáng)迫遠(yuǎn)離心軸軸線而生成的重心。因此生成所述綜合體對由研磨工具傳遞給所述頭部并且最終由所述心軸固定到其的支撐結(jié)構(gòu)支撐的振動的特定敏感性，生成振動彈性質(zhì)量。直接結(jié)果和首要問題在于當(dāng)所述振動未被所述支撐結(jié)構(gòu)吸收時消除所述振動影響的困難，這引起材料上的加工缺陷。尤其地，馬達(dá)的偏離軸線的位置允許使用標(biāo)準(zhǔn)電動馬達(dá)，并且允許向所述頭部的研磨工具供給冷水的管經(jīng)過心軸的帶孔軸。

第二個問題在其裝配到所述支撐結(jié)構(gòu)上的時刻出現(xiàn)在本領(lǐng)域已知的心軸中。所述結(jié)構(gòu)由合適地彎曲并焊接的薄片金屬制成，并且具有固定所述心軸的底座，以調(diào)整到材料的加工時所需的準(zhǔn)確位置；因此需要以正確的方式將所述心軸定位在所述支撐結(jié)構(gòu)上，并且在本領(lǐng)域中已知的是，以這樣的方式在所述心軸的管狀殼體固定到所述結(jié)構(gòu)的凸緣兩側(cè)填入墊片，即：補(bǔ)償所述金屬支撐結(jié)構(gòu)的小的差異或建筑誤差。所述操作是不舒適的，并且在連續(xù)嘗試達(dá)到心軸軸線所需的準(zhǔn)確放置和定位的情況下需要大量的測試工作。

額外的問題在于沿著心軸的軸線并且因此沿著頭部、馬達(dá)和心軸綜合體的軸線安排移動裝置，以調(diào)整正加工的表面上的加工動作。實(shí)際上，已知心軸的所有軸向調(diào)整裝置在心軸主體的附近和外部具有氣動或液壓致動缸，以便對所需的加工動作在需要定尺寸時利用固定的位置或者在光滑和拋光發(fā)生時利用壓力來調(diào)整工具。所述致動缸的動作在心軸的軸線外面，對支撐結(jié)構(gòu)并且對它明顯地接合到的心軸主體產(chǎn)生更大的應(yīng)力。心軸相對于所述致動缸的動作線太偏離軸線，心軸的質(zhì)量放大振動。

在現(xiàn)有技術(shù)中，為了解決上面提到的問題，文件EP1536916是已知的，其描述了用于支撐旋轉(zhuǎn)頭部的心軸，其中一對電動馬達(dá)以平衡的方式沿垂直方向放置在心軸的可移動主體上；齒輪變速器將電動馬達(dá)的驅(qū)動軸連接到心軸本身；沿垂直方向的運(yùn)動利用與心軸同軸的氣動活塞實(shí)現(xiàn)；最后，用于將心軸安裝在容納它的機(jī)器結(jié)構(gòu)上的套筒具有一對弧形表面，該對弧形表面用于機(jī)器結(jié)構(gòu)上的心軸的軸線位置在組裝時刻的精密調(diào)整。

此外，在對必須制作以配合心軸的尺寸的同軸氣缸/活塞的構(gòu)造并且對如果它實(shí)際上實(shí)現(xiàn)非常好的平衡則具有顯著的制作和/或維修成本的齒輪變速器兩者的加工方面，這樣的心軸的構(gòu)成是昂貴的。

在現(xiàn)有技術(shù)中，用于旋轉(zhuǎn)研磨頭部的心軸是已知的，其中一對致動缸在垂直滑動的心軸的套筒附近，并且在借助于交替地連接到馬達(dá)之一的驅(qū)動帶輪之一以及連接到其它馬達(dá)的其它驅(qū)動帶輪的帶有利地進(jìn)行將心軸連接到從一對電動馬達(dá)到心軸的運(yùn)動的變速器的凸緣中運(yùn)行。此外，安裝在所述心軸上的頭部通常也有其它頭部來替換，所述其它頭部始終旋轉(zhuǎn)，但是由于研磨元件的不同形狀而需要所述帶驅(qū)動裝置中的不同的傳動比。也就是說，在替換安裝在心軸上的頭部時，還必須以這樣的方式修改變速器，即：以最有效的操作速度將研磨元件置于運(yùn)動中。在已知類型的帶驅(qū)動裝置的情況下，盡管已被平衡，但是傳動比的改變是復(fù)雜的，并且必須以這樣的方式作用在每個馬達(dá)的驅(qū)動帶輪上和/或在連接到心軸的軸的從動帶輪上，即：相當(dāng)多地增加用所述的驅(qū)動裝置替換旋轉(zhuǎn)頭部的時間。

此外，具有連接頭部的心軸在啟動時刻以這樣的方式具有相當(dāng)大的慣性，即：需要從正在加工的表面拆卸具有研磨元件的頭部以防止對其造成損壞。此外，出于除了在技術(shù)介入和/或維修介入之后啟動以外的各種原因，啟動和停止甚至在工作班次中發(fā)生若干次。已發(fā)現(xiàn)，在啟動時，電動馬達(dá)-驅(qū)動裝置-心軸的軸-具有研磨元件的旋轉(zhuǎn)頭部綜合體的慣性高，啟動必須在遠(yuǎn)離正在加工的表面的位置中執(zhí)行。

這樣的現(xiàn)有技術(shù)易受到關(guān)于克服上述缺陷的可能性的顯著改善。

從上述的內(nèi)容獲得對解決發(fā)現(xiàn)心軸的用于研磨工具頭部的零件的布置的技術(shù)問題的需要，除心軸以及連接到它的裝置、馬達(dá)和相關(guān)的頭部的固有平衡之外，還實(shí)現(xiàn)電動馬達(dá)與心軸、以及其頭部之間的傳動比的安全且快速的改變。

此外，除所述技術(shù)問題之外，新的心軸可以允許消除頭部在啟動時由于慣性的振動。

此外，相對于在現(xiàn)有技術(shù)中描述的心軸的結(jié)構(gòu)的成本，這些實(shí)現(xiàn)方式必須以低成本獲得。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

該技術(shù)問題根據(jù)本發(fā)明通過一種利用旋轉(zhuǎn)的研磨頭部定尺寸、光滑或拋光石材的改進(jìn)的心軸來解決，包括：套筒，所述心軸的主體在所述套筒內(nèi)滑動，所述主體依次設(shè)置有：軸，具有研磨工具的旋轉(zhuǎn)頭部應(yīng)用在其末端處；一對致動缸，用于將所述心軸、也就是連接到其的所述頭部定位在支撐金屬結(jié)構(gòu)上；在所述心軸旋轉(zhuǎn)時激活的一對電動馬達(dá)和從所述馬達(dá)到所述心軸的所述軸的驅(qū)動裝置；所述馬達(dá)在旋轉(zhuǎn)時與所述心軸的所述軸以及帶驅(qū)動裝置聯(lián)接；其特征在于，它具有在連接到所述心軸在所述可調(diào)套筒內(nèi)滑動的所述主體的平衡的驅(qū)動裝置的支撐板之間的聯(lián)接，所述聯(lián)接通過可脫節(jié)的聯(lián)接實(shí)現(xiàn)，其中螺釘將所述心軸的所述主體的徑向凸角夾緊到凸耳，所述凸耳在所述支撐板的中心實(shí)現(xiàn)；所述徑向凸角與端口交替以允許在利用所述支撐板相對于所述凸角的旋轉(zhuǎn)使所述聯(lián)接脫節(jié)的期間經(jīng)過所述凸耳的間隙。

此外，在額外的實(shí)施例中：所述凸角有利地制作在連接到所述心軸的所述滑動主體的所述上端的應(yīng)用的環(huán)狀件上。

此外，在額外的有利的實(shí)施例中：設(shè)置有軸向傾斜的末端的舌件插入在中空部內(nèi)，所述中空部縱向于所述心軸的所述軸線并且置于所述心軸的所述滑動主體與其可調(diào)套筒之間；所述中空部在其下端處具有可連接到所述舌件的所述末端的對應(yīng)傾斜的形狀。

最后，在一具體實(shí)施例中：與在其下端處成形的所述中空部結(jié)合，所述心軸的所述滑動主體與所述可調(diào)套筒之間存在又一舌件和用于在所述滑動主體與所述可調(diào)套筒之間預(yù)先布置的位置中對齊的引導(dǎo)的對應(yīng)的中空部。

附圖說明

在隨附的五個附圖中僅以示例的方式示出了實(shí)施本發(fā)明的方法，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的心軸的示意側(cè)視圖，所述心軸安裝在機(jī)器的結(jié)構(gòu)上，并且設(shè)有操作所述心軸的標(biāo)準(zhǔn)電動馬達(dá)和用于供水管經(jīng)過的有孔的軸；

圖2是相對于心軸的軸和機(jī)器的支撐結(jié)構(gòu)的先前視圖旋轉(zhuǎn)90度的示意軸向截面；該圖還示出了在提升位置中的心軸的鎖定舌件。

圖3是具有心軸的主體的致動缸的示意軸向截面，其中可以同時看見平衡的驅(qū)動裝置、心軸的垂直定位的氣動缸、以及心軸具有固定的套筒和在其中滑動的可移動主體，為了圖示簡單，所述主體在這里示為具有與電動馬達(dá)和帶驅(qū)動裝置的軸向平面一致的氣缸的軸向平面，所述軸向平面通常制作在相交的軸向平面上，但是不與圖中的一致；該圖還示出了在提升位置中的心軸的鎖定舌件；

圖4是如先前圖3的具有心軸的主體的致動缸的示意軸向截面，其中心軸的位置得到提升，并且可以看見插入其底座的末端中的心軸的滑動主體的鎖定舌件；

圖5是帶驅(qū)動裝置的支撐板的圖4的V-V的簡化的示意平面圖，其中可以看見具有驅(qū)動裝置的板中心地連接到心軸的主體的末端；

圖6是類似于先前圖的示意視圖，其中帶驅(qū)動裝置的支撐板在快速更換的位置中，其中到內(nèi)徑的配合實(shí)現(xiàn)其從心軸的主體的軸向脫節(jié)。

具體實(shí)施方式

在圖1至4中，1指示心軸，所述心軸用于將具有已知類型的研磨工具(未示出)的頭部旋轉(zhuǎn)支撐到通用機(jī)床的金屬結(jié)構(gòu)2，用以定尺寸、光滑和/或拋光花崗石、堅硬石頭或大理石、或甚至炻瓷片的石材；所述心軸借助于可調(diào)套筒3固定到結(jié)構(gòu)2，該可調(diào)套筒3在上端中設(shè)有用于將凸緣5的其余部分定位在應(yīng)用的環(huán)狀件6上的球形表面4，該環(huán)狀件6也是球形的并且焊接到機(jī)器的具有研磨工具頭部的心軸的支撐件的所述金屬結(jié)構(gòu)2。所述凸緣5的固定借助于螺釘7進(jìn)行，所述螺釘7在機(jī)床的加工表面上的精確調(diào)整位置中、同時在所述套筒3的另一個下端處將其夾緊到心軸1，引導(dǎo)通過在支撐金屬結(jié)構(gòu)2時可調(diào)套筒外部的殼體10的球形帶8與應(yīng)用的環(huán)狀件9的圓柱形底座之間的接觸而發(fā)生。

該圖還示出了所述心軸1的主體12，主體12在兩個氣動缸13的動作下沿著可調(diào)套筒3的軸線滑動，兩個氣動缸13借助于桿14的末端連接到上凸緣15，上凸緣15又連接到心軸的所述主體12，上凸緣還支撐平衡的帶驅(qū)動裝置16。除上凸緣15之外，所述主體12支撐一對電動馬達(dá)17，該對電動馬達(dá)17借助于所述驅(qū)動裝置操作心軸的旋轉(zhuǎn)；舌件18實(shí)現(xiàn)往復(fù)的軸向滑動并且防止旋轉(zhuǎn)，舌件18在所述可調(diào)套筒3與心軸12的主體之間置于狹槽19內(nèi)，狹槽19在主體12的滑動表面中獲得?？烧{(diào)套筒3必須在心軸1的下部分中的外部殼體10上、在其連接到心軸的主體12的下端時沿其下降和提升的軸向運(yùn)動中以伸縮的方式容納圓形罩11：外部殼體10還以球形接觸的方式實(shí)現(xiàn)所述可調(diào)套筒3與環(huán)狀件9上的帶8之間的引導(dǎo)接觸。

又一舌件20在相對于舌件18的不同位置中插入縱向于心軸軸線的中空部22內(nèi)，所述舌件20設(shè)有軸向傾斜的末端21；所述中空部在下端23處具有如舌件20的末端21傾斜并且可連接到舌件20的末端21的形狀。為了將頭部從正在加工的表面拆卸下，心軸1向上的滑動可以在圖4中看出，以便連接套筒3與在其中軸向滑動的心軸的主體12之間的旋轉(zhuǎn)并且消除利用該旋轉(zhuǎn)的引導(dǎo)間隙。舌件20的傾斜末端21與中空部22的下端23聯(lián)接，并且在心軸、馬達(dá)和被連接的頭部開始旋轉(zhuǎn)時防止振蕩或振動。

此外，可以看出，有孔的軸24與心軸的主體12同軸，并且在旋轉(zhuǎn)時借助于上滾動軸承25和下滾動軸承26、27與其聯(lián)接；軸的孔28允許供水管29通過具有研磨工具的所述頭部；頭部以已知的可移除方式固定到有孔的軸24的末端凸緣30，以便在旋轉(zhuǎn)時激活；而本領(lǐng)域中已知的反作用銷以這樣的方式被與心軸的主體12一體并且與心軸的主體12一起軸向滑動的齒抵消，即：將必需的轉(zhuǎn)動扭矩傳遞到所述頭部；此外，所述齒和反作用銷未示出，因?yàn)閷τ诰哂醒心ヮ^部的旋轉(zhuǎn)頭部來說，它們是本領(lǐng)域中已知的。

借助于電動馬達(dá)17的支撐件31得到平衡的驅(qū)動裝置16，電動馬達(dá)17的支撐件31在相對于軸24在直徑上對置的位置中連接在凸緣15上。電動馬達(dá)17的每個軸具有驅(qū)動帶輪32或33，驅(qū)動帶輪32或33具有適于將期望的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動傳遞到心軸1的軸24的直徑；帶輪34配裝在軸24上，帶輪34具有更大的直徑，其中V形帶35或36的周向凹槽的數(shù)量等于存在于配裝在電動馬達(dá)的軸上的驅(qū)動帶輪32和33上的凹槽的數(shù)量的和；對于帶輪34來說，凹槽的數(shù)量是偶數(shù)，而驅(qū)動帶輪上的凹槽的數(shù)量是帶輪34上的凹槽的數(shù)量的一半：在圖中示出了每個帶輪32或33中的五個凹槽。存在于圖中的設(shè)有十個凹槽的帶輪34中的V形帶以交替的方式容納在凹槽上，這些凹槽對應(yīng)于與它們對齊的驅(qū)動帶輪32和33的凹槽；也就是說，所有的帶35和36都容納在配裝在心軸1的軸24上的帶輪34的凹槽中，并且以交替的方式在驅(qū)動帶輪32再分為35并且在驅(qū)動帶輪33上再分為36，驅(qū)動帶輪32和驅(qū)動帶輪33配裝在電動馬達(dá)17的驅(qū)動軸上。因此，如在圖中可以看出的，十個凹槽存在于帶輪34中，五個帶聯(lián)接在馬達(dá)的帶輪上，并且馬達(dá)的帶輪上的另五個帶與心軸1的軸線在直徑上對置。

在圖5和6中可以看見帶驅(qū)動裝置16的支撐板15與在套筒3內(nèi)滑動的主體12之間的聯(lián)接。聯(lián)接37通過使螺釘38脫節(jié)而發(fā)生，螺釘38將徑向凸角39夾緊到在支撐板15中心制作的凸耳40；在圖中可以看見四個凸角39和同樣多的端口41，以在凸耳40之間的端口41中具有縫隙的情況下在聯(lián)接脫節(jié)之后通過移除螺釘38并且將支撐板15旋轉(zhuǎn)足以在圖6中使凸角39與端口41匹配的角度而允許凸角39經(jīng)過。

整個心軸1到支撐金屬結(jié)構(gòu)2的組裝通過將可調(diào)套筒3引入到所述結(jié)構(gòu)2內(nèi)并且在相對于機(jī)器的加工表面將它對齊在正確的垂直調(diào)整位置中之后夾緊螺釘7而發(fā)生。螺釘7將可調(diào)套筒3的凸緣5夾緊在孔內(nèi)，所述孔具有顯著大于其自身?xiàng)U部的直徑并且具有大的墊圏48，墊圏48還能實(shí)現(xiàn)在所述金屬結(jié)構(gòu)2與所述可調(diào)套筒3之間的充分往復(fù)傾斜的夾緊。所述螺釘7的夾緊允許通過以可調(diào)套筒的凸緣5與固定到所述結(jié)構(gòu)2的環(huán)狀件6之間的球形接觸4的方式擺動而鎖定所述可調(diào)套筒的位置以及傾斜的位置。在可調(diào)套筒的另一端處，球形帶8允許可調(diào)套筒獲得所述傾斜的位置，而不損失與其聯(lián)接的環(huán)狀件9中的對應(yīng)的圓柱形表面的接觸。

平衡的帶驅(qū)動裝置16如同通常的帶驅(qū)動裝置那樣工作，但是作為擱置在支撐板15上的壓載物，電動馬達(dá)17的質(zhì)量布置允許在特定機(jī)械必須對正在加工的石材的表面執(zhí)行的加工步驟以更大的效率起作用。實(shí)際上，電動馬達(dá)和驅(qū)動裝置的質(zhì)量具有與心軸1的軸24的旋轉(zhuǎn)軸線一致的重心。此外，帶以交替的方式朝向驅(qū)動帶輪32或朝向驅(qū)動帶輪33在配裝在軸24上的帶輪33上的布置允許平衡它們插入的驅(qū)動裝置中的帶輪的旋轉(zhuǎn)軸線上的帶的曳拉；也就是說，所描述的布置還允許在存在本身產(chǎn)生不平衡的裝置、即帶驅(qū)動裝置的情況下，對于質(zhì)量、力和支撐板15的必要的反作用的對稱很好地保持平衡，以使標(biāo)準(zhǔn)類型的兩個電動馬達(dá)與需要在其旋轉(zhuǎn)軸24內(nèi)部供水的心軸1之間的驅(qū)動裝置16有效，從而能夠正確操作具有研磨元件的旋轉(zhuǎn)頭部。

此外，具有傾斜下端21的舌件20的存在允許在馬達(dá)17、驅(qū)動裝置16、軸24和具有研磨元件的旋轉(zhuǎn)頭部綜合體的旋轉(zhuǎn)開始的時刻消除振動。這種鎖定在其應(yīng)用中是實(shí)用且迅速的，實(shí)際上，如在圖4中示出的舌件20移除了由于心軸的主體12相對于如所述的那樣固定到金屬結(jié)構(gòu)2的套筒3的滑動聯(lián)接中的最小間隙而旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的可能性。明顯地，啟動時振動的停止僅發(fā)生在心軸的主體12完全提升的優(yōu)選啟動位置中。

此外，帶驅(qū)動裝置16的支撐板15與心軸的主體12之間的聯(lián)接的形狀實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動裝置16的快速更換，以將實(shí)際的齒輪比調(diào)整為可能從具有研磨元件的旋轉(zhuǎn)頭部所需的特定旋轉(zhuǎn)需要。在支撐板15旋轉(zhuǎn)并且聯(lián)接37脫節(jié)的情況下，凸角39可以與聯(lián)接脫節(jié)，以使其經(jīng)過設(shè)置在支撐板15上的端口41。凸角39有利地制作在連接到心軸的滑動主體12的上端43的應(yīng)用的環(huán)狀件42上。板具有凸耳40，凸耳40設(shè)置有螺紋孔44以在擰緊時容納螺釘38。

上述的用于定尺寸、光滑或拋光自然石材和/或瓷磚的平衡的心軸承載頭部的優(yōu)點(diǎn)總結(jié)為實(shí)用、簡單且牢固的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)允許實(shí)現(xiàn)精確地垂直于心軸1插入的機(jī)器的加工表面的位置的必要的精密調(diào)整；該結(jié)構(gòu)還允許以這樣的方式使用無疑比本領(lǐng)域已知的齒輪驅(qū)動裝置更便宜的驅(qū)動裝置，即：使石材的用于其定尺寸、光滑或拋光的加工機(jī)器的現(xiàn)場維修非常經(jīng)濟(jì)。

此外，與具有類似傾斜的下端23的中空部22結(jié)合的、具有傾斜的末端21的舌件20的存在以簡單且有效的方式實(shí)現(xiàn)了對在馬達(dá)17、帶驅(qū)動裝置16、有孔的軸24和置于運(yùn)動中的具有研磨元件的旋轉(zhuǎn)頭部綜合體的旋轉(zhuǎn)開始的時刻限制振動的技術(shù)問題的解決方案。

最后，可脫節(jié)的聯(lián)接37的使用允許以這樣的方式使用于具有研磨元件的旋轉(zhuǎn)頭部的改進(jìn)的心軸的維修實(shí)用且迅速，即：實(shí)現(xiàn)對于其最準(zhǔn)確使用的頭部的精確旋轉(zhuǎn)速度。

明顯地，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對用于利用旋轉(zhuǎn)的研磨頭部定尺寸、光滑或拋光石材的改進(jìn)的心軸進(jìn)行若干改變，以便滿足特定且不可預(yù)知的需要，所述改變都包含在由以下權(quán)利要求限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。因此，盡管更不傳統(tǒng)地，但是降低成本的可調(diào)套筒3可以固定到它安裝在其上的機(jī)器的結(jié)構(gòu)2，并且此外，帶驅(qū)動裝置16能夠具有通常類型，也就是說，具有僅兩個帶的簡單布置或布置帶的類似已知方式，不同于上面廣泛描述的形式。