專利名稱：用于處理邊緣或切削邊緣的設備和磨塊的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于處理切削邊緣(如刀刃或片型材料的邊緣)的設備，更具體 地，涉及該種類型的設備，該設備包括至少兩組相互傾斜并相對布置的表面，該表面相 互交替地交搭以形成溝槽，邊緣或切削邊緣能夠插入該溝槽中以通過上述表面處理。本 發明還涉及一種為上述目的而設計的磨塊。
背景技術：
除傳統的磨石之外，用于刀具和其它切削工具的磨削設備可分為兩大類，其中 一大類是指具有固定磨削部件的裝置，所述固定磨削部件需要手動地來回移動邊緣以便 磨削，另一大類包括被驅動以相對邊緣移動的電機驅動式磨削部件。后一大類受裝置控制，其中在磨削時邊緣具有相對于旋轉磨削部件的基本切線 方向。作為后種類型裝置的實例，可以參考德國專利公開DE-A1-10044614。這些磨削 設備中的一個典型特征是磨削方向基本沿所述邊緣的縱向方向，所述磨削方向并不總是 最佳的。
發明內容
因此，本發明的一個目的是提供一種磨削設備，該磨削設備提供橫向于邊緣或 切削邊緣的縱向方向的最佳磨削方向，并且適當時，所述磨削設備能夠同時磨削所述邊 緣的兩個側面。本發明的另一個目的是提供一種磨削設備，通過該磨削設備可以確保在每種情 況下單面邊緣或雙面邊緣都能夠形成為具有所需的相同和正確的角度。本發明的再一個目的是提供一種磨塊，該磨塊設計為具有橫向于邊緣的縱向方 向的最佳磨削方向，并且所述磨塊保證在每種情況下所述邊緣都能形成為具有正確的角度。這些目的中的一個或多個通過以介紹的方式提及的類型的磨削設備來實現，其 中，每組表面中的表面分別布置在形成磨塊的一個側面的公共平面上，所述磨塊支撐在 支撐裝置上，通過該支撐裝置每個磨塊被朝向相對的磨塊彈性地偏壓，當所述表面彈性 地擠壓所述邊緣/切削邊緣的相對的側面時，所述磨塊以橫向于所述邊緣的縱向方向的 往復運動的方式被驅動。成組的所述表面優選設置在附屬磨塊的部分上，所述部分通過凹槽分開，其中 相對的所述磨塊的對應的部分通過齒嚙合的方式相互嚙合。優選地，材料去除表面整體地形成在所述磨塊的部分上，然而，可選擇地，磨 塊的所述部分可以覆蓋有材料去除層。優選地，所述磨塊在往復運動的方向上彈性安裝在所述支撐裝置上。所述往復運動優選由被驅動旋轉的軸和隨所述軸旋轉的運動轉換部件產生，并 且所述運動轉換部件設置為將所述軸的旋轉運動轉換成所述磨塊的直線往復運動。該運動轉換部件可以為偏心地支撐在所述軸上的圓板，其中設置有用于產生所述磨塊和磨削 表面的往復運動的磨損環，該磨損環圍繞所述圓板的外周支撐，用于圍繞所述圓板的外 周自由旋轉。可選擇地，所述運動轉換部件可以為在中心支撐在所述軸上并具有凸輪的圓 板，所述凸輪具有從所述圓板的外周伸出的凸輪尖端。有益地，在所述圓板的旋轉方向 上觀察，所述凸輪的尖端可以具有較小的傾斜角，并且與此相比從相反的方向上觀察所 述凸輪的尖端可以具有陡峭的(steep)傾斜角。可選擇地，所述運動轉換部件可以為形成于所述軸的外表面的不規則部件，例 如所述軸的徑向突出或彎曲的軸向部分。優選地，所述磨塊被遠離所述運動轉換部件彈性地偏壓，以通過克服偏壓力而 與所述運動轉換部件接觸進行運動轉換。此外，有益地，所述磨塊可以布置為圍繞第一軸線樞轉，該第一軸線具有相對 于所述溝槽的橫向方向。同樣，所述支撐裝置本身可以圍繞第二軸線可樞轉地布置，所 述第二軸線橫向于所述溝槽定向。 第三個目的通過包括協作的磨塊的磨削部件簡單地實現，所述磨塊中的每一個 都包括一組支撐于公共平面并位于所述磨塊的部分上的單獨的表面，其中，所述磨塊的 部分通過中間凹槽分開，相對的磨塊的對應的部分能夠以齒嚙合的方式插入到該中間凹槽中。所述磨削設備和磨塊的實施方式將會在以下的說明和所附的權利要求書中詳細 公開。
下面參照附圖更加詳細地解釋本發明，其中圖1為俯視圖，示意性地表示根據本發明的磨削設備的主要結構；圖2為正視圖，示意性地表示圖1中的設備；圖3a_3b為分別表示結合于所述設備的磨削部件的端視圖；圖3c_3d從上側表示磨削部件；圖4表示所述磨削設備的一種實施方式的局部剖面端視圖。
具體實施例方式在以下描述中，將會以在用于磨快刀具的切削邊緣的磨削設備中的應用來解釋 本發明。但是，應該理解，所述設備還能夠設置以用于修整或磨快除刀具之外的其它 類型的切削工具的邊緣。還應該理解，除磨削之外所述設備還可以適用于其它種類的處 理。因此，在本文中應該將磨削理解為包括珩磨、拋光和其它適當的以修整或再修整邊 緣為目的的機械加工。在這一點上應該指出所述設備也可以用于除切削邊緣的磨快之外的其它種類的 處理，例如用于斜切(chamfering)或降低(degrading)金屬板或除金屬外的其它材料的薄 板的邊緣。因此，在以下描述以及所附的權利要求中，表述“邊緣”應該被理解為包括 刀具和其它切削或截斷工具的單面和雙面切削邊緣，以及除所述切削和截斷工具之外的板狀材料的邊緣。雖然以下以本發明在用于刀刃的磨快的磨削設備中的應用來描述本發 明，但這不應該理解為將本發明限定在該應用和實施方式中。因此，所述 磨削設備包括與所述邊緣的相對的側面接觸的機械加工磨削部件， 在磨削所述邊緣時，所述機械加工磨削部件被驅動以相對于刀刃運動。如圖3a-3d所示， 所述磨削部件包括與第二組表面2a-2c相對布置的第一組表面la-lc。所述表面相對于彼 此成傾斜角并以交搭的關系布置，這種方法形成刀片3能夠插入以磨削刀刃的溝槽。第 一組表面Ia-Ic設置在形成包含于第一磨塊4中的一個側面的公共平面上，并且第二組表 面2a-2c同樣設置在形成包含于第二磨塊5中的一個側面的公共平面上。當然，可以在 所述磨塊4、5上設置三個以上的表面，并且所述磨塊不需要具有相同數目的表面。還可 以布置兩組以上的表面，所述表面布置和分配在兩個以上的大量磨塊上，并且所述表面 成對地相對布置。所述磨塊4和5的附屬側面用于布置成以傾斜角在每個磨塊的底平面和頂平面之 間延伸。所述底平面和頂平面可以平行延伸以以直角與側平面鄰接，所述側平面與形成 有所述表面la-lc、2a-2c的傾斜側平面相對。在兩個磨塊中傾斜側面或平面的傾斜角可 以相等，并且所述傾斜角，例如，可以為15 25度，上述角度以所述側平面和所述底平 面之間的角α測定。在圖示實施方式中，所述側平面的傾斜角還與所述磨塊之間的交叉 或分割線DP的對稱定向的平面有關，所述對稱定向的平面與具有雙面切削邊緣的刀片的 理想插入方向相對應。因此，在公開的實施方式中，所述傾斜并交搭的側平面形成具有 30度至50度的中間邊幫角(intermediate angle)的對稱V形溝槽。不過應當理解，可選擇地，在相對布置的表面之間形成的溝槽可以具有除圖示 實施方式的對稱V形輪廓之外的其它輪廓，并且可選擇地，當沿溝槽縱向方向觀察溝槽 時，所述表面可以形成有凸起或凹陷。還應該理解一個磨塊的表面的傾斜角可以與相對 的磨塊的表面的傾斜角不同。對于單面邊緣的磨削，一個磨塊的表面可以完全沒有傾斜 方向，使得以這種方式形成的溝槽的角度通過所述磨塊中的一個上的表面的傾斜角單獨 確定。就一切情況而言，在每種場合都能保證所述邊緣的角度相同，并且所述邊緣的角 度由相對布置的磨塊的表面之間的附屬角限定。所述磨塊的傾斜側平面分別分成部分4a-4c和5a-5c，并且成形表面la_lc、 2a-2c形成在這些部分上。所述部分分別通過中間凹槽4d_4e和5d_5e分開，相對磨塊的 相應部分可以以齒嚙合的方式插入到該中間凹槽4d_4e和5d_5e中。空隙使得所述磨塊能 夠在手動施加于插入所述溝槽的刀面的力的作用下相對彼此無摩擦地自由移動，如圖3b 所示。如果適當，形成為低摩擦材料薄板的滑動軸承可以布置在所述凹槽/磨塊部分的 側面上(未示出)。所述磨塊4、5可以形成為一個部件，或者可以由通過中間布置的隔 板互相連接的多個部分組裝起來，所述隔板在磨塊的部分之間形成分開的凹槽。磨削表面la-lc、2a-2c可以整體地形成于所述磨塊的傾斜的部分上。為此， 所述表面可以包括在磨塊的所述表面上形成的脊或齒，所述磨塊由金屬、硬質合金或者 金屬合成物制成。可選擇地，所述磨削表面可以整體地形成在由硬陶瓷材料制成的磨塊 上。可選擇地，所述磨塊部分可以與公知的材料去除表面層(material removing surface layer)形式的表面在一條直線上，所述材料去除表面層包括如陶瓷材料或金剛石顆粒等。 可選擇地，只有一個磨塊包括具有材料去除表面的部分，而相對的磨塊具有起反向支撐作用的光滑表面，這適用于例如當磨塊被布置用于磨削單面邊緣時的情況。雖然應該明 白所述表面還可以可選擇地實現除磨削之外的其它功能，但是出于簡單的原因，以下將 稱附屬表面為磨削表面。
所述磨塊4、5以及相關的磨削表面由支撐裝置7支撐，并且朝向圖3a、3c和圖 1所示的嚙合狀態彈性地偏壓。在圖1和2中示意性地表示了通過結構為彈性軛的支撐裝 置7作用于所述磨塊4和5的彈性偏壓。優選地，所述磨塊4、5由支撐裝置7可樞轉地 支撐，并且更確切地說，圍繞與所述溝槽的縱向方向成直角的第一軸線Sl樞轉。這樣， 所述磨塊和磨削表面能夠與所述刀片的方向相適應，并且所述磨削設備的操作與所述磨 削設備上的刀片的具體布置無關。所述支撐裝置7本身可移動地支撐在所述磨削設備上，并且更準確地，朝向凸 起的起始位置彈性地偏壓，在該起始位置所述磨削設備空載并靜止。在圖1和圖2中示 意性地表示了這點，其中，根據主要解決方案，所述支撐裝置7布置為能夠圍繞第二軸 線S2樞轉，與第一軸線Sl相似，所述第二軸線S2與所述溝槽的縱向方向成直角延伸， 即與第一軸線Sl平行。所述支撐裝置7和磨塊4、5在彈簧部件8的作用下朝向所述起 始位置偏壓，所述彈簧部件8布置為在所述磨削設備的支撐裝置7和未進一步表示的結構 部件9之間起作用。另一方面，圖2表示了處于工作位置的所述磨削設備，在該工作位 置所述磨塊4、5受到來自于插入到V形溝槽中的刀片的手動施加負載的作用，使得所述 磨削部件與下面將要詳細說明的運動轉換部件10接觸。包含在所述磨削設備中的所述磨削部件與運動轉換部件10相連，通過該運動轉 換部件10驅動所述磨塊4和5及其關聯的磨削表面進行往復運動υ-D，橫向于待磨削的 刀刃的縱向方向或與待磨削的刀刃的縱向方向基本成直角。應當清楚，所述的運動是指 在刀片寬度方向上的往復運動，并且由于在磨削過程中所述刀片通常具有水平方向，為 了說明的目的，也可以將所述運動定義為橫向于所述邊緣的縱向方向的上/下運動。所述運動轉換部件可以包括電磁驅動器，所述電磁驅動器包括例如在往復運動 中由線圈驅動的永磁體，該往復運動傳遞到所述支撐裝置7。優選地，所述運動轉換部件包括由電機驅動旋轉軸12帶動旋轉的部件11。所 述運動轉換部件，例如可以為圓板，所述圓板在其非中心位置支撐在所述軸上，或者可 以為在中心位置支撐在所述軸上的凸輪板，或者可以為形成于所述軸的外表面的不規則 部件，例如所述軸的徑向突出或彎曲部分。可選擇地，所述運動轉換部件可以包括設置 在所述軸和所述支撐裝置之間的樞轉環(pivoting link)，或公知的可以用于將所述軸的旋 轉運動轉換為支撐/磨削部件中的直線往復運動的任何其它結構。在該實施方式中，包 括支撐在所述軸上的凸輪板，所述凸輪的尖端13優選地具有朝向所述凸輪板的旋轉方向 R的上升側面，并且具有與此相比的在所述凸輪尖端的尾側上的陡峭的(steeper)下降側 面，在所述磨削部件的運動中通過所述尖端13能夠實現不同的速度。本發明的一個特征是，由于受到偏壓力的作用，所述支撐裝置會將包括所述磨 塊及其關聯的磨削表面的所述磨削部件從與所述運動轉換部件10的工作接合(operative engagement)中帶出。因此，直到克服作用于所述支撐裝置的偏壓力，所述磨削部件才開 始驅動接觸所述運動轉換部件。如果斷路器設置為在將所述磨削部件壓至其工作位置時 啟動，那么這一特征可以用于關閉在磨削作業之間的驅動軸的電機。可選擇地，其還可以用于減緩(passivate)與被驅動以連續旋轉的驅動軸連接的空載的磨削部件。在圖4的局部剖面端視圖中表示了所述磨削部件的一種實施方式。在此實施方 式中，具有所述磨削表面Ia-Ic和2a-2c的所述磨塊4和5分別被支撐以在形成于盒形支 撐裝置7’內部的引導件14上滑動。所述引導件14容納在形成于每個磨塊的平行頂平 面和底平面上的對應的溝槽之中。相對布置并相互嚙合的所述磨塊4和5通過分別在支 撐裝置和每個磨塊之間起作用的彈簧部件15和16朝向彼此彈性地偏壓。所述支撐裝置 V可樞轉地支撐在一對懸置支撐桿17和18的上端，并且更確切地說，分別圍繞由樞軸 19和20表示的樞軸線樞轉。所述懸置支撐桿為從所述樞軸19和20以傾斜角向下延伸 (即在圖4的圖示平面的后方)的連桿臂，并且它們的下端分別可樞轉地連接(journal)在 樞軸21和22上。如果合適，在所述樞軸中可以包括平面或球軸承(未示出)。支座23 和24形成于所述懸置支撐桿的下端。每個彈簧部件25和26的一端容納在對應的支座 中，而這些彈簧部件的另一端則固定在所述磨削設備的結構部件27中。在圖示的實施方式中，所述運動轉換部件為非旋轉地固定于旋轉軸12’的圓板 28。所述圓板28在其非中心位置處連接于所述軸。優選地，連接點從所述圓板的幾何 中心的偏移量確定，使得從連接點到所述圓板的最高點和從連接點到所述圓板的最低點 的距離之間的差值為1-lOmm。磨損環29浮動地支撐在所述圓板的外周上，因此所述磨 損環能夠圍繞所述圓板自由旋轉。因此，所述偏心旋轉圓板28和所述支撐裝置7’之間 的接觸是通過所述磨損環29實現的，所述磨損環29可以由具有低摩擦系數的合成材料制 成。所述設備由以適當轉數，如15-30000rpm運行的電機驅動，結合所述磨塊/磨削表 面和所述刀片的相對側面之間的彈性接觸，使其穩定運轉。在一種適用于磨快刀具或其它工具的切削邊緣的實施方式中，根據本發明的磨 削設備優選設置在工作臺上。在其它應用中，所述磨削設備可以設置為能夠沿邊緣或切 削邊緣來回移動的手持工具。所述磨削設備還可以為能夠安裝在機床或工具架上的由電 力或空氣驅動的輔助工具。在一種可供選擇的實施方式中，所述磨削表面la-lc、2a-2c可以具有除圖中所 示的平面形狀之外的其它形狀。即使在圖中沒有表示，但是還應該注意，從穿過所述磨 塊的縱剖面的方向觀察，這些表面可以形成為凸起的外形，這樣會同時在相對布置的磨 塊之間形成縱向方向上呈波浪形的溝槽。這種供選擇的實施方式使具有波浪形切削邊緣 的刀具的磨削成為可能。也可以形成從縱剖面的方向觀察具有鈍角并在相對的磨塊之間 形成鋸齒狀溝槽的表面。通過以上的描述可知，在不脫離所附權利要求所限定的本發明的思想的前提 下，本發明可以應用于在細節上與以上描述的實施方式不同的多種實施方式中。
權利要求
1.一種磨削設備，該磨削設備包括至少兩組相對布置的表面(la-lc、2a-2c),該表 面(la-lc、2a-2c)處于相對傾斜的方向，并且交替地互相交搭，從而形成有溝槽，邊緣 或切削邊緣能夠插入該溝槽中，以通過所述表面進行磨削，其特征在于，每組表面的表 面設置在形成各自的磨塊(4、5)側面的公共平面上，所述磨塊(4、5)設置在支撐裝置 (7、V )上，通過該支撐裝置(7、V )，每個磨塊被朝向相對的磨塊彈性地偏壓，當所 述表面在彈簧作用下與所述邊緣/切削邊緣的相對的側面接觸時，所述磨塊被操作進行 橫向于所述邊緣/切削邊緣的縱向方向的往復運動(U-D)。
2.根據權利要求1所述的磨削設備，其特征在于，成組的所述表面(la-lc、2a-2c)布 置為相互關聯的磨塊(4、5)的部分(4a-4c、5a_5c)，所述部分通過凹槽(4d_4e、5d_5e) 分開，在所述凹槽(4d_4e、5d_5e)中，相對的所述磨塊的對應的部分通過齒嚙合的方式 相互嚙合。
3.根據權利要求1或2所述的磨削設備，其特征在于，在所述往復運動(U-D)的方 向上，所述磨塊(4、5)彈性地安裝在所述支撐裝置(7、V )上。
4.根據權利要求1至3中任意一項所述的磨削設備，其特征在于，所述磨塊由被驅動 旋轉的軸(12)和隨該軸旋轉的運動轉換部件(10)驅動以進行往復運動，所述運動轉換部 件設置為將所述軸的旋轉運動(R)轉換成所述磨塊的直線往復運動。
5.根據權利要求4所述的磨削設備，其特征在于，所述運動轉換部件為圓板(28)， 該圓板(28)在該圓板的非中心位置支撐在所述軸上。
6.根據權利要求5所述的磨削設備，其特征在于，所述運動轉換部件包括磨損環 (29)，該磨損環(29)布置為圍繞支撐于所述非中心位置的所述圓板的外周自由旋轉。
7.根據權利要求4所述的磨削設備，其特征在于，所述運動轉換部件為圓板(11)， 該圓板(11)在所述圓板的中心位置支撐在所述軸上，并且具有形成在所述圓板的外周上 的凸輪的尖端(13)。
8.根據權利要求7所述的磨削設備，其特征在于，所述凸輪板的所述尖端(13)在所 述凸輪板的旋轉方向(R)上上升，并且與該上升相比，所述尖端(13)在所述凸輪尖端的 尾側更陡峭地下降。
9.根據權利要求4所述的磨削設備，其特征在于，所述運動轉換部件為形成于所述軸 的外表面的不規則部件，例如所述軸的徑向突出或彎曲部分。
10.根據權利要求1至3中任意一項所述的磨削設備，其特征在于，所述磨塊通過電 磁驅動裝置操作而進行往復運動。
11.根據權利要求4至10中任意一項所述的磨削設備，其特征在于，所述磨塊(4、 5)被遠離所述運動轉換部件(10)彈性地偏壓，并通過克服偏壓力與所述運動轉換部件接 觸。
12.根據權利要求1至11中任意一項所述的磨削設備，其特征在于，所述磨塊(4、5) 布置為能夠圍繞第一軸線(Si)樞轉，該第一軸線(Si)橫向于所述磨塊之間形成的溝槽。
13.根據權利要求1至12中任意一項所述的磨削設備，其特征在于，所述支撐裝置 (7、V )布置為能夠圍繞第二軸線(S2)樞轉，該第二軸線(S2)橫向于所述溝槽。
14.一種磨塊，其特征在于，該磨塊包括一組在公共表面上布置的單獨的表面 (la-lc、2a-2c),所述公共表面形成被劃分成部分(4a_4c、5a-5c)的磨塊(4、5)的一個側面，當在所述表面之間形成溝槽時，所述部分通過中間凹槽(4d_4e、5d-5e)分開， 相對布置的磨塊的對應的部分以齒嚙合的方式在所述中間凹槽(4d_4e、5d-5e)中相互嚙合。
15.根據權利要求14所述的磨塊，其特征在于，所述磨塊的部分(4a-4c、5a_5c)上的 所述表面(la-lc、2a-2c)上覆蓋有材料去除層。
16.根據權利要求14所述的磨塊，其特征在于，材料去除表面整體地形成在所述磨塊 的部分上。
17.根據權利要求14至16中任意一項所述的磨塊，其特征在于，所述磨塊由金屬、 金屬組合物或陶瓷材料形成為一個部件。
18.根據權利要求14至17中任意一項所述的磨塊，其特征在于，所述表面的平面相 對于所述磨塊的底平面以15-12度的角度(α )傾斜。
19.根據權利要求18所述的磨塊，其特征在于，所述表面的平面連接所述磨塊的底平 面和與該底平面平行布置的頂平面。
20.根據權利要求14至19中任意一項所述的磨塊，其特征在于，當沿通過所述磨塊 (4、5)的縱剖面觀察時，所述表面(la-lc、2a-2c)為平面、波浪形或成角度的。
全文摘要
一種磨削設備，包括至少兩組相對布置的表面(1a-1c、2a-2c)，該表面處于相對傾斜的方向，并且交替地互相交搭，這樣就形成邊緣或切削邊緣能夠插入以通過表面進行磨削的溝槽。該磨削設備的特征在于，每組表面的表面設置于在各自的磨塊(4、5)上形成側面的公共平面上，磨塊(4、5)設置在支撐裝置(7、7’)上，通過該支撐裝置(7、7’)每個磨塊被朝向相對的磨塊彈性地偏壓，當表面在彈簧作用下與邊緣/切削邊緣的相對的側面接觸時，磨塊被操作進行橫向于邊緣/切削邊緣的縱向方向的往復運動(U-D)。一種在磨削設備中使用的磨塊，其特征在于，該磨塊包括一組在公共表面上布置的單獨的表面(1a-1c、2a-2c)，公共表面形成被劃分成部分(4a-4c、5a-5c)的磨塊(4、5)的一個側面，當在表面之間形成溝槽時，部分通過中間凹槽(4d-4e、5d-5e)分開，相對布置的磨塊的對應的部分以齒嚙合的方式在中間凹槽(4d-4e、5d-5e)中相互嚙合。
文檔編號B24D15/08GK102015206SQ200980115864
公開日2011年4月13日 申請日期2009年4月20日 優先權日2008年5月2日
發明者T·埃克隆德 申請人:T·埃克隆德