用于天然石材、團塊材料和陶瓷材料的軌道研磨頭的制作方法
【專利說明】用于天然石材、團塊材料和陶瓷材料的軌道研磨頭
[0001]本發明涉及用于天然石材、團塊材料和陶瓷材料的軌道研磨頭。
[0002]根據當前的技術現狀，所謂的盤型的用于研磨和拋光石料的各種類型的頭是已知的，這些通常設置有稱為“盤”的多個板或盤形的磨料工具或金剛石涂層工具，其被可旋轉地安裝在借助于主軸旋轉的主體上。通常，該盤執行包括以下項的軌道運動:
[0003]-圍繞其自身旋轉軸線的旋轉；
[0004]-圍繞主軸軸線的旋轉。
[0005]這種類型的頭安裝在研磨/校準機器的研磨主軸的底端上。
[0006]例如，在意大利專利IT1307212中，這種類型的頭的示例可以被找到，在該專利中，工作頭包括固定至研磨單元的底端的凸緣結構。在該凸緣結構中，工具保持器軸被可旋轉地支撐且被固定至旋轉的研磨主軸。該工具保持器軸被一體地連接至設置有承載盤的板的主體，盤單元可旋轉地安裝在該承載盤的板上。
[0007]每個盤單元包括旋轉銷，盤、支撐件或軸承以及齒輪被安裝在該旋轉銷上。
[0008]與每個盤單元的齒輪嚙合的中央冠輪安裝在該固定凸緣結構上。
[0009]當主軸運行時，該主體旋轉，使得盤也圍繞該軸且圍繞相關聯的銷的軸線旋轉，這是由于盤單元的齒輪被中央冠輪導致旋轉。
[0010]EP0974424與WOO1/70458還描述了相同類型的研磨頭，其中，主體與主軸一體地旋轉，且因此以與主軸相同的速度旋轉。
[0011]盡管現有技術被廣泛地建立，但其也不是沒有缺點。例如，工具保持器軸以與盤單元可旋轉地安裝在其上的主體相同的速度旋轉，且因此工具保持器軸以相對較低的速度旋轉，該速度通常在150轉每分鐘和250轉每分鐘之間。由于每個單個盤單元的齒輪與和固定至研磨主軸的凸緣結構一體的中央冠輪進行嚙合，因此每個單個盤單元圍繞其自身的軸線旋轉。由于為了實現磨料工具的最佳工作狀態，盤必須以高的速度旋轉，優選地，以2000轉每分鐘和3000轉每分鐘之間的速度旋轉，因此必須使用高的倍增比(multiplicat1nrat1)。因此，中央冠輪與每個盤單元的齒輪的傳動比非常高，且該傳動比甚至可以達到1:15的值。
[0012]兩個輪的傳動比越偏離1:1，所產生的問題越大是已知的。事實上，隨著傳動比的增加，齒輪傳動裝置的尺寸增加，且因此頭的整體尺寸也增加。而且，運行變得更沒規律和更不一致。
[0013]現有技術已經認識到這個問題且試圖解決這個問題。
[0014]例如，在實用新型IT256251中，是盤的旋轉支撐元件的主體獨立于軸的旋轉運動，且在與該軸相反的方向上旋轉。
[0015]兩個冠輪被用鍵安裝至該軸上:第一冠輪與每個盤的齒輪嚙合，而第二冠輪與第一齒輪嚙合，第一齒輪與第二齒輪是旋轉一體的(這兩個齒輪被用鍵安裝至一體地安裝在主體上的銷上，以便能夠圍繞其自身旋轉)。第二齒輪與第三冠輪嚙合，第三冠輪與凸緣結構是一體的，且因此第三冠輪是固定的。
[0016]在運行過程中，當軸旋轉時，第一冠齒輪與第二冠齒輪旋轉。第一冠齒輪導致單個盤單元的旋轉。第二冠齒輪導致第一齒輪旋轉，且因此與第一齒輪一體且與第三固定冠輪嚙合的第二齒輪允許銷(該兩個齒輪被固定在該銷上)旋轉且因此允許主體旋轉。
[0017]這些部分的布置因此相對復雜，且不適合于不同情況的使用。
[0018]特別地，在現有技術的實施方案中，利用相同的主體結構實現盤圍繞其軸線的不同的旋轉速度是不可能的或在任何情況下是非常困難的。
[0019]事實上，由于體積，在頭具有與軸一體的主體的情況下，或在其中該主體的旋轉獨立于該軸的復雜的頭的情況下，為了獲得用于盤的不同的旋轉速度和/或獲得頭主體的不同旋轉速度，改變形成用于將旋轉運動傳輸至單個盤單元的齒輪傳動裝置的齒輪的尺寸實際上是不可能的。
[0020]因此，本發明的目的是大體上解決現有技術的缺點。
[0021]本發明的第一任務是提供頭，在該頭中，軸以在頭主體的低旋轉速度與盤的高旋轉速度之間范圍內的速度旋轉，且因此致使主體獨立于軸的旋轉而旋轉。
[0022]第二任務是提供頭，在該頭中，改變形成將旋轉運動傳輸至單個盤單元的齒輪傳動裝置的齒輪的尺寸是可能的，以便獲得用于盤的不同的旋轉速度和/或獲得頭主體的不同的旋轉速度。
[0023]另外的任務是提供快速盤式研磨頭，該快速盤式研磨頭是緊湊的且因此是小尺寸的且低重量的，且以規則且一致的方式運行。
[0024]最后，本發明的另外的任務是提供研磨頭，該研磨頭適合于加工可能是粗糙的且不完全光滑的表面。
[0025]該目的和任務利用根據權利要求1所述的研磨頭實現。
[0026]特別地，提供包括固定結構和旋轉結構的盤式研磨頭。研磨頭包括布置在旋轉結構(或外殼)上的多個背襯盤，每個盤被安裝在盤軸和盤齒輪上。與機器的主軸軸向對齊地固定的軸被可旋轉地布置在該固定結構上，且該軸設置有第一齒輪與第二齒輪。第一齒輪適合于與用于將旋轉運動從軸傳輸至每個盤的多個盤齒輪嚙合。第二齒輪適合于與旋轉地安裝在固定結構上的中間(空轉)齒輪嚙合。中間齒輪適合于與設置在旋轉結構上的內齒嚙合，以用于將旋轉運動從軸傳輸至旋轉結構。
[0027]根據本發明的研磨頭的特有的特征和優點將從下文提供的參考附圖通過非限制性說明提供的實施方案的多個示例的描述中表現得更加清楚，其中:
[0028]圖1示出根據本發明的軌道研磨頭的第一實施方案的示意性橫截面圖；和
[0029]圖2示出根據本發明的軌道研磨頭的第二實施方案的示意性橫截面圖。
[0030]根據本發明的研磨頭12包括固定結構14和旋轉結構16。固定結構14是研磨頭的例如通過將研磨頭固定至該機器的在其上使用這種類型的頭的結構(未示出)而保持不移動的部分，。通常，這種類型的頭安裝在設計成在工作表面上移動該研磨頭的操作單元(在附圖中未示出)上。該單元在工作表面上的運動對本領域的技術人員而言是本身已知的，且因此將不被更加詳細地描述。
[0031]固定結構14與旋轉結構16可以各種方式布置，例如，一個布置在另一個里面，軸承在兩者之間。
[0032]如下面將被進一步解釋的，研磨頭12包括軸24，軸24優選地是豎直的，以用于將旋轉運動傳輸至旋轉結構16，且傳輸至多個盤18。為了清楚的目的，盡管根據本發明的頭包括多個盤，但該多個盤(以及還有其各部分)一直將通過相同的參考標號表不。
[0033]多個盤18從旋轉結構16的操作表面36伸出。旋轉結構16的操作表面36是面向在研磨過程中正在被加工的物品的表面。
[0034]每個盤18與盤軸20與盤齒輪22—起設置。有利地，盤軸20可以借助于軸承38、40被布置在旋轉結構16上。旋轉結構16因此適合于容納多個盤，使得該多個盤可以圍繞其自身軸線旋轉。
[0035]第一齒輪26與第二齒輪28被安裝在軸24上。
[0036]第一齒輪26適合于與該多個盤齒輪22嚙合，以用于將旋轉運動從軸24傳輸至每個盤18。
[0037]第二齒輪28適合于與設置在旋轉銷32上的中間齒輪30嚙合，該旋轉銷32設置在固定結構14上。中間齒輪30適合于與設置在旋轉結構16上的內齒34嚙合。換言之，內齒34包圍第二齒輪28和中間齒輪30，且內齒34僅與中間齒輪30嚙合。
[0038]根據本發明的研磨頭12的操作原理現在可以被本領域的技術人員簡單地理解。
[0039]當軸24旋轉時，與盤齒輪22嚙合的第一齒輪26導致每個盤18圍繞其旋轉軸線(在附圖中由參考標號42表示)旋轉，該旋轉軸線與盤軸20的軸線重合。而且，與中間齒輪30嚙合(中間齒輪30依次又與設置在旋轉結構16上的內齒34嚙合)的第二齒輪28導致旋轉結構16圍繞軸24的軸線(在附圖中由參考標號44表示)旋轉。
[0040]因此，這產生在本描述的開始提到的盤18的復合運動，且特別地:
[0041 ] I)盤圍繞其自身的旋轉軸線42的旋轉;和
[0042]2)盤圍繞軸24的旋轉軸線44的旋轉。
[0043]根據本發明的可能的實施方案，為了使用截頭圓錐狀的盤工具且因此避免在金剛石涂層工具與石料之間的延長接觸，且因此允許磨料顆粒的必要的冷卻，盤18的軸線42相對于軸24的軸線44優選地傾斜若干度或零點幾度。特別地，每個軸線42可以相對于軸24的軸線44傾斜0.2°和2.5°之間的角度。有利地，盤齒輪22與第一齒輪26可以設置有齒，該齒具有用于彼此正確地嚙合的合適的形狀，盤齒輪22與第一齒輪26的軸線不平行。
[0044]根據本發明的可選擇的實施方案，盤的軸線42平行于軸24的軸線44。
[0045]研磨頭12的嚙合在一起的部分的特定布置允許軸24以比容納盤18的旋轉結構16旋轉的旋轉速度大的速度旋轉。有利地，旋轉結構16設計成在與軸24相同的方向上旋轉。
[0046]換言之，該研磨頭12具有擁有減速傳動比的齒輪傳動裝置，該齒輪傳動裝置接收來自軸24的運動，且將該運動傳輸至旋轉結構16或承載盤的結構，以及該研磨頭具有擁有相乘的傳動比的齒輪傳動裝置，該齒輪傳動裝置接收來自軸24的運動且將該運動傳輸至盤18。
[0047]例如，提供以400轉每分鐘的速度旋轉的軸24、以200轉每分鐘的速度圍繞軸24的軸線44旋轉的旋轉結構16，以及以2200轉每分鐘的速度圍繞其自身旋轉軸線42旋轉的盤18是可能的。根據本發明的這個實施方案，允許盤圍繞其自身軸線旋轉的齒輪傳動裝置的傳動比是1:5.5。
[0048]因此，可注意，旋轉結構16不與軸一體地旋轉，而是以比軸的旋轉速度低的速度旋轉。因此，軸以在旋轉慢的旋轉結構的旋轉速度與高速旋轉的單個盤的旋轉速度之間的速度旋轉。
[0049]相反，考慮現有技術的情況，在現有技術中，軸以與旋轉結構