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具有改进的研磨元件组件的改进型研磨整备装置

摘要

一种研磨、刮磨、或磨削装置(10)具有用于在混凝土表面上移动的机体(12)。机体具有悬垂的研磨元件(14),其带有基底层(30)和背衬层(32),背衬层被安装到支撑支架(34)上,支架反过来被固定到机体上。基底层(30)具有前表面(44),其远端部分(40)上利用钎焊材料(46)钎焊有研磨颗粒(42)。

著录项

  • 公开/公告号CN101678535A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2010-03-24

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 爱普希-技术公司;

    申请/专利号CN200880006909.0

  • 发明设计人 S·帕卢莎伊;S·L·佩尔穆特;

    申请日2008-01-18

  • 分类号B24D13/14(20060101);B24D13/16(20060101);B24B7/18(20060101);

  • 代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所;

  • 代理人乔志员

  • 地址 美国密执安

  • 入库时间 2023-12-17 23:48:38

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2012-11-14

    授权

    授权

  • 2010-04-14

    实质审查的生效 IPC(主分类):B24D13/14 申请日:20080118

    实质审查的生效

  • 2010-03-24

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明的领域涉及用于对硬质地板和表面进行打磨的、增强的研磨性刮磨及磨削装置,其中的地板和表面例如是水泥表面、石材表面或人造石表面、或者诸如木材表面等其它半硬质表面。

背景技术

尽管混凝土或水泥由于其自身的强度、耐用性、低成本等优点而被非常广泛地用作地板材料和建筑材料,但如果混凝土或水泥未经过进一步的精细处理,则在其所受到的长久拖擦作用下,混凝土地板将会固有地产生出灰尘,且由于这样的地板是多孔性的,所以还易于变得脏污,其中的拖擦作用或者是由行人的移动而造成的,或者是由车轮的移动造成的。

因而,人们会遇到这样的两难困局:或者是对具有毫不光鲜的实用外观的混凝土地板进行清洁,此情况的缺点在于未经修饰的混凝土地板将不可避免地产生出尘土;或者是花费相当可观的金钱来形成保护性、装饰性的覆盖表面。在近些年来,在对混凝土地板进行涂覆方面,人们已经取得了很大的进展。有人可能希望将用旧的或破损的覆盖物去掉,并用一种新型的覆盖物来取代它。形成保护性装饰覆盖物的部分费用是由于要对混凝土地板进行整备、以便于接纳新遮盖表面而产生的。整备工作通常包括侵进型的打磨操作,以使得混凝土表面粗糙化,并去除先前涂敷的任何上部覆盖物、油渍或油脂污物,以确保新覆盖物具有适当的结合性。利用砂纸机上的普遍砂纸对混凝土表面执行侵进打磨是一项费时的工作,在砂纸上的砂粒被磨掉后,需要频繁地更换砂纸。

人们为设计出更为强力的打磨、磨削垫片而采用了金刚石或碳化硅等硬化颗粒。尽管这些垫片在新的时候具有很好的性能,但已经发现在给定的时刻只有很少一部分颗粒实际接触到了表面。这些接触到表面的很少一部分颗粒的切削边缘将会被磨损变圆,从而使得打磨性能显著下降。在本行业中,这种效果有时也被称为滚珠轴承效应,这是因为:这些少数的滚圆后金刚石颗粒在与表面接触时,将像滚珠轴承一样在表面上滑动,不再能有效地切入到表面中。下层的颗粒材料也无法足够快地被磨出,从而,外露的磨钝颗粒将留在磨削垫片上,阻止了新的研磨颗粒露出,进而阻止新研磨颗粒有效地对加工表面进行刮磨。下层材料持续很久才露出的一个原因在于:其太厚了,从而无法达到合适的磨耗率。另外,带有金刚石的平面部分被贴附到地板上,而地板通常阻止金刚石松脱下去,并阻止金刚石颗粒在被磨平后离开加工部分。

目前存在的其它一些问题也阻止或限制了硬质颗粒的应用。本申请所涉及的研磨刚毛是用当前已知的高温塑料材料制成的,当其与上述的硬质研磨材料组合使用、且被用在高速打磨机上时,能产生出很多热量。所产生的热量足以将塑料材料热熔,并将研磨刚毛熔合到一起,使得刚毛研磨垫成为无用的。

对于其上先前涂覆有胶合铺料或旧塑料和油漆的表面而言,高热和低的磨削率会对混凝土表面的整备工作带来一些特别的问题。在旧的涂覆材料被去除的过程中,热量熔化了旧的涂覆材料,且涂覆物随后将沾附到刚毛上,并将刚毛损坏,从而,刚毛将很快就丧失其大部分打磨及磨削效能。另外,由于空气缺乏流动,热量将蓄留在研磨垫和刚毛的附近。

先前,人们曾尝试制造金属性的刚毛,但这也遇到了一些问题。人们已尝试在刚毛条带、板条、或板体上固定诸如碳化硅或金刚石等硬质颗粒。硬质颗粒可以是金刚石颗粒,其被钎焊到弹簧钢或其它金属基底上。如果金属基底上完全钎焊了颗粒,则基底就变得脆弱了,在高速应用的过程中,其会断裂。甚至弹簧钢在经过了钎焊操作后也会丧失其弹性特性。将金刚石颗粒仅限制在刚毛末端或顶端、以保持金属柔性的尝试严重地缩短了刚毛的工作寿命。

希望能有一种用于对混凝土进行打磨的研磨装置:其通过只将硬化颗粒沿着基底层远端部分的前表面进行设置,使得新的颗粒边缘能随着基底层的磨耗而露出,由此获得改善的性能特征。还希望能有一种刀片形的刚毛,其厚度和硬度与金刚石的磨损相平衡,从而,随着旧的金刚石颗粒被磨损到预定的量,该片形刚毛能磨耗下去,以露出新的金刚石颗粒。还希望有一种柔性的金属研磨元件,其上固定有硬化的颗粒,且其钎焊部分只位于面对着基底层远端部分的前部上。还希望有一种改善的研磨元件,其既适于被应用在诸如水泥、石材等硬质表面上,也适于被用在木材等其它表面上。还希望提供一种刀片体,其例如被悬臂弹簧偏置在转动的驱动元件上。

希望能有一种耐久的研磨元件组件,其被安装在清洁机或打磨机上,该机器适于对水泥地面进行整备,以利于涂覆操作。还希望能有一种对抛光的混凝土地板进行整备的便利方法,能利用侵进型的切削操作切削掉塑料、胶合铺料、以及其它热敏材料,侵进型的切削操作会形成足够多的混凝土尘土,在去除掉的废料产品沾附或粘接到研磨元件组件的表面上之前,这些尘土将覆盖住去除的废料产品。还希望有一种刀片形的研磨元件,其厚度显著小于其宽度和长度尺寸,以达到更高的散热性。刀片形的元件还需要被定位成能形成空气循环流动,以进一步促进刀片形元件的热量散失。还希望有一种研磨元件组件,其研磨颗粒被牢固地固定到基底层上,而该基底层由弹性的背衬层进行增强并支撑着。还希望有一种改进的研磨元件,其能快速地散发掉积聚的热量,以防止由热量造成失效,并防止下面的覆盖物熔化而粘连到研磨元件上。还希望有一种有效的打磨元件,其能被用在小功率的场合中,对于面向消费者的打磨机和清洁机而言,小功率的设备是最为常见的。

发明内容

根据本发明的一种实施方式,一种对硬质表面进行整备的研磨装置具有用于在加工表面上移动的机体。多个悬臂弹簧元件的近端被固定到机体上。多个悬臂弹簧元件还具有各自的远端悬臂部分。多个向下延伸的研磨元件的上部部分均被安装到对应的远端部分上。研磨元件上具有基底层,其上带有研磨颗粒,颗粒位于具有一定宽度和长度的对应主研磨刮擦面上。基底层的厚度远小于其宽度和长度,且该基底层的尺寸和结构被设计成能使得研磨元件的磨损率对应于研磨颗粒的磨损率,从而,随着基底材料的磨耗,在研磨颗粒被完全磨耗到预定的量值之前,就能将新的研磨颗粒显露出。

优选地是,机体是可转动的垫片,其被制成绕着中心点转动。悬臂弹簧元件与研磨元件在环周方向上间隔开,并接近于可转动垫片的环周边。在一种实施方式中,一种安装装置将研磨元件可调节地固定在选定的不同侧向角度上,以调整研磨元件相对于可转动垫片中心的径向位置。

在一种实施方式中,一种安装装置将悬臂弹簧元件可调节地固定在选定的不同侧向角度上,以调整研磨元件相对于可转动垫片中心的径向位置。优选地是,研磨元件从悬臂弹簧元件上向下悬垂着,且相对于垂直方向是倾斜的,以使得对应研磨元件的下部远端在机体的正常运动过程中位于研磨元件与悬臂弹簧连接部位的后方。主研磨面被定位成基本上沿着机体正常运动的方向面向前方。

在一种实施方式中,研磨元件侧边缘与底边缘之间的拐角被切成圆角。优选地是,基底层的下部远端部分延伸超出背衬元件,且被弯曲成第二角度,从而比背衬元件更为水平地布置着。

根据本发明的另一方面,一种对硬质表面进行整备的研磨装置具有用于在加工表面上移动的机体。机体具有多个向下延伸的研磨元件,且这些研磨元件各自都具有的前向研磨面,这些研磨面具有一定的宽度和长度。研磨元件都具有基底层,研磨材料被固定到基底层的前表面上。研磨元件被安装到背衬元件上。背衬元件被固定到机体上,以使得前向的研磨面基本上面朝向机体的正常运动方向。背衬元件以及具有靠近背衬元件的部分的基底层从机体上向下悬垂下来,且相对于垂直方向偏斜第一角度,以使得基底层与背衬元件的下部远端部分被定位成这样:在机体正常运动的过程中,其被定位在后方,并使得研磨材料基本上面朝向机体运动的前方方向。基底层的下部远端部分延伸超出背衬元件,并被弯曲成第二角度,以便于比背衬元件更为水平地进行布置。

根据本发明的又一方面,一种对硬质表面进行整备的研磨装置具有用于在加工表面上移动的机体。多个悬臂弹簧元件的近端被固定到机体上,且悬臂弹簧元件还具有远端的悬臂部分。向下延伸的刀片形研磨元件位于悬臂弹簧元件上对应的远端部分处。优选地是,研磨元件具有带有研磨颗粒的基底层。向下延伸的基底层具有对应的前向主研磨面,其具有一定的宽度和长度。基底层被连接到悬臂弹簧上,以使得前向主研磨面基本上面朝向机体运动的正常方向。

根据本发明的另一方面,一种对硬质表面进行整备的研磨装置具有用于在加工表面上移动的机体。多个悬臂弹簧元件的近端被固定到机体上,且悬臂弹簧元件还具有远端的悬臂部分。远端的悬臂部分具有向下延伸的刀片形研磨元件,其上固定有用于与加工表面进行接触的研磨颗粒。优选地是,悬臂弹簧元件与机体具有安装装置,其用于将悬臂弹簧元件可调节地固定到选定的不同侧向角度上,以便于调整研磨元件相对于机体的位置。还希望刀片形研磨元件向下悬垂着,并偏离垂直方向,从而使得研磨元件的下部远端在机体的正常运动过程中处于悬臂弹簧元件之后。还优选地是:刀片状研磨元件的厚度远小于其宽度和长度,且其尺寸和结构被设计成使得磨损率对应于研磨颗粒的磨损率,从而,随着刀片形研磨元件的磨耗,在研磨颗粒被磨耗到预定的量值之前,新的研磨颗粒就能显露出。还希望机体是可转动的垫片,其被制成绕着中心点转动。悬臂弹簧元件在环周方向上间隔开,并接近于可转动垫片的环周边。研磨元件按照一定的斜角姿态向下悬垂,从而形成了风扇叶片,在可转动垫片的正常转动过程中,叶片用于促使空气循环流动。

根据本发明的再一方面,研磨元件组件具有基底层,研磨颗粒被钎焊材料焊接到该基底层的前部部分上。背衬元件被贴接着基底层的上部部分进行固定,以向基底层提供支撑和增强作用。在背衬板上固定了支撑支架。支撑支架被设计成用于安装到动力刮磨装置的可动机体上。背衬元件以及具有靠近背衬元件的部分的基底层都从机体向下悬垂下来,且相对于垂直方向偏斜第一角度,以使得基底层与背衬元件的下部远端部分被定位成这样:在机体正常运动的过程中,其被定位在后方,并使得研磨材料基本上面朝向机体的运动的前方方向。基底层的下部远端部分延伸超出背衬元件,并被弯曲成第二角度,以便于比背衬元件更为水平地进行布置。

根据本发明的另一方面,一种研磨元件组件具有悬臂弹簧元件,该元件具有用于安装到机体上的第一部分。悬臂弹簧具有第二部分,其相对于第一部分偏斜一定角度,以便于延伸远离机体。悬臂弹簧具有第三远端,其带有刀片形的研磨元件,研磨元件上固定有研磨颗粒,用于与加工表面进行接触。刀片形研磨元件的延伸角度不同于第二部分的角度。优选地是,刀片形研磨元件向下悬垂,并相对于垂直方向是偏斜的,以使得研磨元件的下部远端在正常运动过程中处于悬臂弹簧元件其它部分之后,有利地是,刀片形研磨元件的厚度远小于其宽度和长度,且其尺寸和结构被设计成能使得研磨元件的磨损率对应于研磨颗粒的磨损率,从而,随着刀片形研磨元件的磨耗,在研磨颗粒被磨耗到预定的量值之前,就能将新的研磨颗粒显露出。

根据本发明的另一方面,研磨元件具有被安装到机体上的安装部分。研磨元件的远端部分从安装部分向下悬垂。优选地是,第一安装部分与远端部分被制成一体,且优选地是用低碳钢制成的。研磨颗粒被钎焊到远端部分上。有利地是,远端部分是偏斜的,从而以倾斜的角度抵接着工作表面。

根据本发明的一个方面,一种用于硬质表面的表面整备研磨装置具有用于在硬质加工表面上移动的机体,该机体例如是可绕其中心转动的垫片,其中的硬质加工表面例如是水泥、石材、瓷砖或合成材料表面。机体具有多个向下延伸的研磨元件,且这些研磨元件各自都具有前向的研磨面,这些研磨面具有一定的宽度和长度。每个研磨元件都具有基底层和固定到基底层前表面上的研磨材料。每个基底层都被背衬元件所加强。背衬元件被固定到机体上,以使得前向的研磨面基本上面朝向机体的正常运动方向。在另一种实施方式中,基底层利用胶粘的方式粘接到背衬元件上。

优选地是,基底层与背衬元件从机体向下悬垂,且相对于垂直方向偏斜5°到75°的角度,更为优选地是,该角度在25°到60°之间,由此使得基底层与背衬元件的下部远端在机体的正常运动过程中处于机体上邻近安装部分的后方。研磨材料基本上面朝向机体运动的前方。

还希望基底层与背衬元件处于相互抵接的状态,且两者都被固定到安装支架上。安装支架反过来被固定到机体上。

优选地是,研磨元件在可转动垫片的环周方向上间隔开,并靠近垫片的环周边。在一种实施方式中,研磨元件各自的前研磨面与可转动垫片的转动中心在径向上基本对齐。

有利地是,研磨材料是金刚石颗粒。金刚石颗粒的直径尺寸在3.4毫米与0.5微米之间变动,即处于5目(mesh,金刚石标准尺寸)与120目之间。有利地是,研磨颗粒是被钎焊材料钎焊固定到基底层前表面的远端部分上的。基底层上近端处的前部部分与后表面基本上没有钎焊材料和金刚石。优选地是,基底层是由低碳钢制成的,背衬元件优选地是由弹簧钢制成的。

根据本发明的另一方面,研磨元件组件具有基底层,研磨颗粒被钎焊材料钎焊到该基底层的远端前部部分上。背衬元件被贴接固定到基底层上,并为基底层提供柔性的支撑作用和增强作用。在背衬板上固定了支撑支架。支撑支架被用于安装到动力刮磨装置的可动机体上,其中的刮磨装置例如是打磨机或清洁机。

优选地是,研磨元件组件具有位于上部部分的、用于安装到机体的安装支架以及倾斜的悬垂部分,其中的悬垂部分用于将背衬板以及基底层安装在相对于垂直方向成一定角度的位置上。有利地是,只是在基底层的远端前部处,利用钎焊材料对由金刚石颗粒制成的研磨材料进行固定。

附图说明

下面参照附图,在附图中:

图1是对一种研磨垫片所作的仰视透视图,图中的研磨垫片带有根据本发明的一种实施方式;

图2是对图1所示垫片所作的俯视透视图;

图3是放大的侧视图,表示了图1中所示的一个研磨元件组件;

图4是图3所示研磨元件组件的放大正视图;

图5是图3所示研磨元件组件的放大后视图;

图6是图3所示研磨元件组件的侧视分解图;

图7是与图3类似的视图,表示了研磨元件组件在混凝土表面上处于弯曲的工作状态时的情形;

图8表示了将图7所示的刚毛连接到侧视图所示的研磨元件组件第二实施方式上的方法;

图9中的侧视图表示了研磨元件组件的第三实施方式;

图10中的侧视图表示了研磨元件组件的第四实施方式;

图10a中的侧视图表示了研磨元件组件的另一种改型实施方式;

图11中的仰视透视图表示了研磨垫片的一种备选实施方式;

图12是图11所示垫片的俯视透视图;

图13中的放大侧视图表示了图11中的一个研磨元件和悬臂弹簧;

图14中的仰视平面图表示了图13中的研磨元件、悬臂弹簧、以及垫片;

图15是与图14类似的视图,表示了悬臂弹簧、研磨元件在垫片下方被调节到径向不同位置时的状态;

图16是与图15类似的视图,表示了带有调整孔的悬臂弹簧的一种备选实施方式;

图17是图16所示实施方式的视图,表示了研磨元件被可调整地安装到悬臂弹簧的远端上,图中,研磨元件处于偏斜位置,且研磨元件和悬臂弹簧被调整到径向外侧位置上;

图18中的透视图表示了一种备选的研磨元件组件;以及

图19是图18所示研磨元件组件的侧视图。

具体实施方式

下面参见图1,可转动的研磨整备装置10包括机体,如图所示,该机体例如为垫片或盘体12的形式,其具有多个研磨元件组件14,这些组件沿环周方向安装,并靠近盘体12的环周边16。如图2所示,可转动盘体12的上表面18上具有安装孔20、以及常规的卡接锁扣22,锁扣22用于将盘体可操作地连接到常见动力刮磨机械的驱动心轴上,其中的刮磨机械例如是清洁机、抛光机、或打磨机。盘体12被设计成绕其中心轴线24沿箭头26所指的方向正常转动。

从图3到图6可更为清楚地看出,每个研磨元件组件14都包括基底层30、支撑层32、以及安装支架34,这些部件被螺纹紧固件36组装到一起,并利用螺纹紧固件38固定到盘体12上。图4所示的基底层30具有远端部分40,其上涂覆有研磨颗粒42,这些研磨颗粒例如仅存在前表面44上。颗粒可以是金刚石颗粒,其被钎焊材料46钎焊到基底层30上。优选地是,基底层30的近端安装部分41与后表面48上基本没有金刚石颗粒42和钎焊材料46。基底层30可以是带钢(strapping steel)或其它低碳钢的片体,钎焊材料46将金刚石颗粒固定到该片体上。基底层还可以是其它任何金属或高温塑料材料,具体材料取决于特定的应用场合。

钎焊材料46可以是Nicro Braze LM或可从市面上购得的其它钎焊材料。金刚石颗粒42还可被电镀到基底层30上。金刚石颗粒的粒度尺寸可在宽广的范围内变动。可以预计:颗粒的尺寸可以约为5目到500目,甚至可使用更为精细的颗粒-例如800目或1000目的颗粒,具体的尺寸数值取决于应用状况。优选地是,金刚石颗粒42是不同目数规格颗粒的混合体,其中的颗粒尺寸在5目到120目之间,且很大百分比(重量比)的金刚石颗粒在16目(1.2mm)到120目(110微米)之间变动。金刚石颗粒42的单个结构层位于刀片体上,且仅下边缘49上的金刚石与加工表面相接触。

背衬层32与基底层30的后表面48贴接在一起。背衬层32可由任何耐摩的材料制成,该材料可以是金属或高温聚合物,但优选地是采用弹簧钢等具有弹性的弹簧金属。弹簧钢层32未经过钎焊,以保持其弹性和弹性延展特性。如图3和图5所示,弹簧钢背衬层32贴接着基底层30后表面48的大部分,从而为基底层30提供了增强支撑作用。在某些应用场合中,基底层30的远端部分60可以延伸超出背衬层32的端部62,以便于形成超过端部62的工作边缘49。在其它的应用场合中,优选地是,远端部分60并未超出端部62,从而,边缘49与背衬层32的远端62是平齐的。

基底层30和背衬层32可被固定到支架34上。支架34具有上部部分50,其平贴在盘体12上。支架34的上部部分可利用螺纹紧固件38进行安装,该螺纹紧固件穿过上部部分上的孔洞51,并与盘体12上的螺纹孔53相接合。支架34还具有偏斜的悬垂部分52。该偏斜被设定为与垂直方向成一定角度,该角度例如在5度与75度之间,但优选地是在25°到60°之间,且支架的远端54相对于盘体12的运动方向处于后方。螺纹紧固件36延伸穿过基底层和背衬层30、32上的孔洞61、63,并与支架34上的螺纹孔55相接合,由此将两个层30和32夹置到一起,并将它们紧固到支架34的偏斜悬垂部分52上,以使得两个层沿着与支架部分52相同的偏斜角度延伸。

相对于垫片12的正常工作时的运动方向,基底层30的前表面44基本上是朝向前方的。如图所示,前表面44可与垫片的径向中心对齐,且其径向延伸宽度基本上正交于垫片的正常转动方向。但是,还应当指出的是,前表面的径向延伸宽度可被设定为相对于径向方向成其它的角度,只要前表面44基本上面对着前方、以有效地露出金刚石颗粒42即可。

基底层和背衬层30、32的长度-即高度显著地大于它们的厚度,从而使得两个层30、32在特定的打磨操作过程中具有柔性。图7示意性地表示出了特定打磨操作过程中通常出现的挠曲状况,此条件下,挠曲状况进一步增大了前表面44与地板加工表面56相接合的角度。按照这种方式,设置了单层金刚石,以使得最下面的部分能抵接到加工表面,且随着刀片体的垂直磨损,能将金刚石层的最下面部分磨耗掉。在其它的应用场合中,支撑背衬元件32和支架34的尺寸可被设计得能减小或显著消除挠曲现象,这取决于具体的应用场合。前面或前表面44当偏斜任何设定的角度或被设定为直立状态时,具有一定的垂直分量,使得只有下边缘49与地板表面相接触。

如图所示,基底层和背衬层30、32的宽度可大于其长度,以使得各个研磨元件组件14的形状类似于刀片。相对较大的宽度达到了较大的结构完整性,并减少了需要被安装到盘体上的单个组件14的数目。另外,宽大的刀片在地板表面上移动时,是在表面上扫过,而不会切入到表面中。单层金刚石颗粒在宽阔的地板表面面积上延布,从而能有效地抛光、打磨、或磨光地板表面。但是,该宽度可被显著地改变,以使得组件14看起来更像条带、尖针、或刚毛形状,而不像特定应用中的刀片形。

图8表示了一种改型的实施方式,在该实施方式中,基底层30被粘接固定到背衬层32上,从而并不延伸到紧固件36处。紧固件36仅是将背衬层32夹紧到支架34上。基底层可被缩短,缩短后的基底层的整个前表面44上都可用钎焊材料46焊接固定着金刚石颗粒。优选地是,后表面48仍然保持不带有颗粒42和钎焊材料46的状态。

图9表示了第三实施方式,在该实施方式中,基底层30和背衬层32的远端60和62都终止于同一点处,从而,工作边缘49并不延伸超出背衬层32的端部62。

图10表示了第四实施方式,在该实施方式中,基底层30被直接粘接结合到支架52的远端支腿52上。在该实施方式中,支腿52的尺寸适于发挥作用,并作为其它实施方式中的支撑背衬层32。支架34是用弹簧钢制成的,其厚度和长度都经过了设计,以具备所需的弹性挠曲量,并对基底层30提供背衬支撑。作为备选方案,支架34的厚度可比图示的要薄,且用低碳钢制成,其支腿52被显著地延长,以实现更大的弹性作用和弹性挠曲。远端支腿52的角度也可针对于所需的应用条件而进行调整。如图10a所示,还可设想这样的方案:基底层30和背衬层34被集成为单个一体构件。该整体构件是用低碳钢制成的,但保留着一定的弹性阻抗作用。

图18和图19表示了另一种实施方式,在该实施方式中,基底层30的远端部分60延伸超出背衬板32的端部62,且被沿着折痕63进一步地向后弯折,折痕靠近于端部62。这样的弯折使得边缘49在接触到加工表面时具有更小的锐角。如图18和19所示,拐角92被圆化处理,基底层30也可以具有斜削的拐角92,以形成平展(feathered)的边缘,从而减少了由研磨材料46在加工表面上造成的可见刮擦边缘。

图11-13表示了一种可转动的垫片,其带有悬臂弹簧元件70,其位于盘体12与研磨元件组件14之间。悬臂弹簧10取代了图10中所示的支架52,但其与弹性挠曲件具有相同的特性。弹簧元件70具有位于近端的安装端72,其具有安装孔74,该安装孔与紧固件38相接合,紧固件38反过来再与螺纹孔53相接合。从图14可更为清楚地看出,紧固件38基本上是沿着盘体12的径向轴线77进行安装的。

悬臂弹簧元件70具有中间部分76,其从盘体12向下倾斜。远端部分78安装着研磨元件组件14的上部部分,该安装例如是利用紧固件与螺母组件82实现的,该安装组件延伸穿过分别位于远端部分78和支架34上部部分50上的安装孔80和51。

如图14所示,悬臂弹簧70从其近端处的安装部分72延伸出,并基本上横交于盘体12的径向轴线77。带有研磨表面46的基底层30延伸超出盘体12的周边16。在某些严苛或局促的环境中,希望对研磨元件组件14做径向向内调整,以使其位于周边16的限界内,同时,该组件仍然被安装在悬臂弹簧70上。可通过在盘体12上设置可选的螺纹孔86来实现该调节。如图15所示,可将一个紧固件38从螺纹孔53中去掉,将悬臂弹簧70向内旋转,然后将紧固件38重新安装到接合孔86中。在这种调整后的状态下,研磨元件组件14在盘体12下方被固定到向径向内侧调整的位置上。

图16和图17表示了对悬臂弹簧70和研磨元件组件14进行调节的另一实例。在图16中,悬臂弹簧70以及研磨元件被表示为固定在径向内侧位置上,此状态与图15所示状态类似。但是,并非是采用盘体12上的螺纹孔83,而是在弹簧70的安装部分72上设置了另一个孔洞88,其与孔洞51分开。弹簧70可被枢转到图16所示的位置,孔洞88与紧固件38进行接合来将悬臂弹簧固定在向径向内侧调整的位置上。

如图17所示,通过使紧固件38与两孔洞51相接合,可将悬臂弹簧70调节到径向外侧位置。另外,远端部分78具有螺纹孔90,从而,当悬臂弹簧被安装到图17所示的径向外侧调整位置时,研磨元件14可被固定在任何转角位置上,以使其保持与盘体12中心基本上径向对齐的状态。对研磨元件径向调整的一种方式是利用部分78上与孔洞80分开的孔洞90对研磨元件进行固定。按照这种方式,研磨元件14的平面研磨部分46保持着与盘体12转动方向大体上垂直的状态。

悬臂弹簧70可用任何合适的弹簧钢或其它具有屈服弹性但强固的材料制成,其它的材料例如是其它金属-譬如低碳钢或增强的结构塑料,弹簧具有不同的厚度和长度,以便于实现与所在应用条件、以及连接着该盘体12的动力打磨机和刮磨装置的重量相适应的所需弹性挠曲性。

尽管用在该实施方式中的研磨元件14是图1-7所示的一种研磨元件,但可以设想:也可用图8-10a所示的研磨元件14来取代。还可设想:支架34、背衬板32、以及悬臂弹簧70可被组合成单个整体单元,以实现悬臂弹簧70、支架34和/或背衬板32的功能。

在图11-17所示的实施方式中,悬臂弹簧元件70增设了弹性偏置力,使得研磨元件既适于被用在水泥或类似的硬质表面上,也适于被用在其它更为易于刮磨的表面-例如木材表面上。

对悬臂弹簧70的径向调整可使得研磨印迹范围大于可转动垫片12,对于小的局促空间,还能形成较小的研磨印迹范围。

另外,被合适的钎焊材料焊接到基底层上的金刚石颗粒是牺牲损耗性的。换言之,金刚石颗粒在被过度研磨而变圆之前,将从钎焊区域上剥落掉,以露出带有新尖利边缘的其它金刚石颗粒。因而,研磨元件的性能特性能保持高的状态,直至带有金刚石颗粒的整个远端部分部分被垂直地磨掉为止。金刚石颗粒的牺牲防止了出现所谓的滚珠轴承效应。如果金刚石颗粒停留的时间太长,其就会变圆,从而失去切削边缘。如果磨秃的金刚石颗粒仍然留在基底层上,则只是这些磨秃的圆面点仍然与水泥加工表面接触,滚圆后的点只是在表面上滑动而不能有效地切割。这些颗粒开始像滚珠轴承那样工作,而不像是切削边缘,导致装置的性能急剧下降。金刚石颗粒的牺牲特性防止出现这样的性能降低,并将研磨性能保持在研磨元件组件新被制出时的水平、或接近于该水平。研磨元件的垂直磨损率与单层金刚石的磨损率可直接对应、或成比例地对应,以便于在金刚石颗粒磨损到预定量值时,将金刚石的下部边缘牺牲掉,以露出其它垂直部分的单层金刚石颗粒。

另外,基底层30的平面特性、以及其厚度较其宽度和长度薄的结构实现了热量的快速散失,使得覆盖物或胶合铺料不会由于过热而熔化。刀片的倾斜和偏斜量可被设计成在刀片的周围形成空气循环,像风扇那样使空气流经受热区域,由此进一步促进了散热。在使用诸如金刚石等研磨颗粒的条件下,金刚石由于其高硬度、并具有侵进磨削能力,会产生出很多热量,此时,散热是非常必要的。

在高速工作的确产生了高热积聚的情况下,随着组件切入到混凝土表面以及其它顶部覆盖物中,所获得研磨效果将产生出大量的混凝土粉尘,从而使得顶部的覆盖物在融化时立即被粉尘所覆盖,由此形成了干燥的外表面,这就防止了熔化的油漆、胶合铺料或塑料不利地粘连到研磨元件组件上。常识告诉我们:必须通过减慢机器的转速来减缓侵切,以防止出现高热,并防止塑料、胶合铺料或油漆覆盖物融化。但是,更为强烈地切入到混凝土以及融化的塑料、油漆、或胶合铺料中能形成灰尘覆盖的效果,该效果阻止融化的覆盖物粘连到研磨元件组件上。

可以看出:本发明的结构实现了比现有金刚石或硬质颗粒毛刷更优、更有效的性能。薄的刀片结构、风扇效应极大地改善了散热性,这可对金刚石研磨颗粒进行冷却。在许多应用场合中,该散热效果避免除去的聚亚安酯带来的胶合铺料融化,不然的话,这些材料将粘连到研磨元件上。风扇效应还搅动了粉尘,使其悬浮起来,从而更好地清洁了地面,促进了真空除吸作用。另外,薄的刀片组件在其边缘处对地板表面施加了较高的压力/单位平方英寸(PSI),对于相同的重量和切割功率,这能实现更好的磨削效果。对于这种改进的研磨装置,实现有效刮磨所需的重量和功率被显著地降低了,从而,装置10可被应用在消费级的清洁机械或打磨机械上,而不是更重的、功率更大的工业级动力机具上。

紧固件36、38的设置使得工作部件30、32、34可被迅速地、可拆卸地固定到盘体12上。当需要更换部件30、32、34时,可根据需要容易地拆卸并更换这些部件。但还可以设想:也可采用不同于图示紧固件的其它紧固件。还可设想到:研磨元件组件14可以是可拆换的整体组包,可利用卡槽或插销配合件将该组包作为整体固定到盘体12上。

按照上述方式,带有少数几个研磨元件组件的研磨装置成为了一种有效的刮磨装置,其适用于在涂敷新的覆盖物之前对水泥地板进行整备,其中,研磨元件组件的数目可以是两个或三个,这些组件位于盘体垫片的底部,沿圆周方向间隔开,并靠近环周边。

在不悖离由后附权利要求所限定的本发明范围和核心思想的前提下,可作出其它形式的改动和改型。

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