(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形ローラ、切断ローラまたは研削ローラを含む、いくつかの回転ツール（１８）が径方向に取り付けられたツールヘッドを備える、工作物表面（２５）の処理用の表面処理ツールであって、前記ツールヘッドは、懸架装置（１０、１１）の端部が装着され、回転軸（２０）を有する対向する軸受け（１２）によって嵌合され、前記懸架装置（１０、１１）は、前記回転軸（２０）に対して垂直に延びる垂直回転軸（２１）における嵌合開口（９）に装着され、前記回転軸（２０）は、前記懸架装置（１０、１１）の前記垂直回転軸（２１）の下方のレベルにおいて延び、前記ツールヘッドのうち前記回転軸（２０）の下方のツールの重量は、前記回転軸（２０）の上方のツールの重量よりも大きいことを特徴とする、表面処理ツール。
【請求項２】
前記懸架装置（１０、１１）の前記垂直回転軸（２１）における嵌合開口（９）とは反対側の嵌合開口（８）には、前記表面処理ツールのブラケットまたはベースプレート（１）に装着された支持フレーム（３、４）が装着され、前記懸架装置（１０、１１）が、前記垂直回転軸（２１）における前記嵌合開口（９）に回転可能に装着されることを特徴とする、請求項１に記載の表面処理ツール。
【請求項３】
前記支持フレーム（３、４）が、前記ツールヘッドおよび前記懸架装置（１０、１１）の重量、したがって前記工作物表面（２５）に対する前記回転ツール（１８）の圧力の補償のためのアクチュエータからなる重量補償器（６）によって支持されることを特徴とする、請求項２に記載の表面処理ツール。
【請求項４】
請求項１〜３に記載の表面処理ツールの適用であって、平坦である、または凹面、凸面、湾曲などの平らでなく、実質的に水平方向、垂直方向、またはそれらの間を延びる表面（２５）の処理に使用されることを特徴とする、表面処理ツールの適用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切断ローラまたは研削ローラを含む、いくつかの回転ツール（１８）が径方向に取り付けられた回転ツールヘッドを備える、工作物表面の処理用の表面処理ツールに関する。前記ツールは、懸架装置の端部が装着され、回転軸を有する対向する軸受けによって嵌合される。前記懸架装置は、互いに垂直に延びる回転軸における嵌合開口に装着される。
【背景技術】
【０００２】
仕上げの目的のために、または表面を、表面層の施与のような追加の処理に適合させること、または接合される表面の前処理のために、工作物の研削、バリ取り、艶消し、研磨などの形態の表面処理が非常に普及しており、したがって、これらの目的のための効率的な機器の必要性は大きいものである。
【０００３】
同時に、いわゆる三次元表面を有する飛行機、自動車、列車、風力タービンブレード等のセグメントのような大きな湾曲した表面に向かう開発が増加し、そのような大きな工作物も、たとえば他の構成要素との接合の準備のために、または仕上げ表面処理の目的で表面処理されるべきものである。
【０００４】
限定された大きさの平坦な表面および湾曲した表面の表面処理のための機器が、知られている。したがって、そのような工作物は、コンベヤ上に置かれ、処理機械を通過することができるか、または機器が工作物を横切って移動することができる種類のものである。
【０００５】
国際公開第２００９／０１４５１１号からは、床仕上げ機が知られている。床仕上げ機は、でこぼこの表面を持つ床を磨くことができるように、２つの交差するピボット軸（８５８ａ、８６１ａ）に装着される研磨ツール（８２０）を含んでいる。
【０００６】
米国特許第２２４０８７６号明細書からは、大理石や花崗岩などのような材料の表面仕上げ機に関する装置が知られている。この装置は、半径方向に取り付けられた回転ツール（１７）を有する装着可能な研削ヘッドを含む。前記研削ヘッドは、ユニバーサルジョイント（１１、１２）に取り付けられる。前記ツールの位置決めのために、前記ツールにはアーム（８ａ）が提供されるとともに、レベルギア（１０）の支持のために、このレベルギア（１０）には、ロッド（９）を介してベアリングアーム（５）が連結される。
【０００７】
しかし、これらの知られているツールにはいくつかの欠点がある。主に、ツールは重量に対してバランスがとれておらず、工作物表面に対するツールの圧力が一定ではなく可変であるため、研削効果が変化する。研削効果の自己制御のようなものは存在しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、これらの制限および不都合を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明により、懸架装置の端部が装着された、回転軸を有する対向する軸受が装備されたツールヘッドを備えた表面処理ツールであって、この懸架装置は、ツールヘッドの回転軸上で垂直である回転軸を有する嵌合開口に装着され、回転軸は、懸架装置の回転軸の下方のレベルを延びる、表面処理ツールによって達成される。
【００１０】
この驚くほど簡単な方法で、平坦であれ湾曲したものであれ、表面を処理することができる自己調整可能なツールが得られるが、これはこのツール自体が、その懸架装置により工作物の形状に追従するからである。 したがって、処理ツールは、他の制御を必要とせずに自動的に工作物の形状に調整されるが、これは全てバランスのとれた懸架装置によるためである。
【００１１】
したがって、ツール懸架装置は、ツールの重心がその位置決めよりも低い、「バランスのとれた」懸架装置を構成し、その回転中にツールの一定の自己調整に寄与する。この効果は、垂直レベルで安定した回転運動を有するフライホイールのツールヘッドが、軸周りのフライホイール、ツールヘッドの回転と組み合わせられる、ジャイロ装置に類似する。軸のこの直感的でない運動は、歳差運動と呼ばれる。
【００１２】
換言すれば、ツールは自己整合的であり、重心がツールの処理中心点に近いので、表面形状に調整することができる。これは、常に作業状態を表面状態に合わせようとするため、容易かつ楽に工作物の表面に追従することができるバランスのとれたツールの実現に寄与する。
【００１３】
さらに、単独で懸架装置の伸びに依存する処理作動半径が達成される。
【００１４】
請求項２に記載するように、懸架装置をツールのブラケットまたはベースプレートに装着された支持フレームに取り付けることによって、処理領域は、ブラケットとツールヘッド自体の間の距離のみによって限定されるサイズのようなものとなり、加えて、ツールは工作物上で比較的大きなレベル差を処理することができる。
【００１５】
請求項３に記載するように、ツールの重量のバランスをとるための補償器によって支持アームを支持することにより、ツールを所望の処理圧力および所望の治療力に調整することが可能となる。
【００１６】
請求項４に記載するように、ツールの懸架装置を嵌合開口内に回転可能に装着することを可能にすることにより、同様に配向された工作物表面を処理することが可能となる。
【００１７】
最後に、請求項５に記載するように、平坦な表面および３次元表面の処理のためにこのようなツールを使用することは、ツールがそれ以上の調整なしに表面輪郭に追従することができるので適切である。
【００１８】
表面処理ツールの好ましい実施形態の一例は、本発明により、図面を参照して以下に詳細に説明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】水平に懸架されたツールの側面図である。
【図２】上から見たツールを示す図である。
【図３】傾斜した表面を有する工作物を処理するツールヘッドを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下では、本発明は、ツールをＦｌａｄｄｅｒｖａｌｓｅｒ（登録商標）として知られている研削ローラとして成形する、特に研削、艶消しおよび類似表面のための装置として説明される。
【００２１】
これらのローラ１８は、図１および図３に示すように、ローラを形成するために並置された溝付き円形研削要素からなる円筒形ツールであり、それにより、工作物表面に段差が存在する場合であっても均一な研削効果が得られるため、安全に使用できる研削ツールが得られる。
【００２２】
図面に示すように、各ローラ１８は軸ジャーナル１７に固定されており、この例では６つのジャーナルが研削ヘッドの周りに等間隔に広がっている。
【００２３】
この研削ヘッドは、モータ１６によって駆動される歯車装置を含む。
【００２４】
この交換は、研削ローラ１８がツールの中心軸である回転軸１９の周りを一方向２３に回転しながら、図３の矢印で示すように隣り合わせで相反する方向２４に回転するようなものである。これは均一な表面処理を得るためである。
【００２５】
ハウスを回転させるために、ギヤリム１５と係合するギヤ１４を備えたモータ１３が装着される。このようにして、ツールは、回転軸１９上で垂直に通りながら同じレベルで回転することができる。
【００２６】
研削ローラの代わりに、目的に応じて金属ブラシ、切断ローラ、研磨ローラ、ローリングサンダなどの他の処理手段を備えたローラを全く同じ方法で装着することができる。
【００２７】
ツールヘッドは、ヘッドの両側に装着された軸受け１２内に懸架されており、それにより、これらは中心レベルを通り、ツール１８を備えたツールヘッドは、その重力中心を、ヘッドの回転軸内で、懸架装置１２によって中心軸１９内にまたはその近くに有する。このようにして、全てのツール１８は同じレベルにある。
【００２８】
水平にされることに加えて、ツールは、ローラのそれぞれの回転中およびローラの回転中、バランスのとれた位置にある。これは、個々のローラ１８がその回転中、中心軸１９を中心に回転する間に反対方向に回転するフライホイールとして機能するからである。これは、中心軸を中心に回転する車軸上の回転フライホイールとしての安定したシステムに役立つ。
【００２９】
歳差運動と呼ばれ、ジャイロスコープから知られているこの現象は、回転部分内に発生する慣性モーメントのほぼ完全なバランスを達成し、それによって工作物の極めて一様で均一な処理を達成する効果を有する。加えて、ツール、ギヤおよび軸受けに対する完全に一様な負荷によって達成される主要な操作上の利点もある。
【００３０】
ツールハウスのジンバルを得るためには、前述のように、図２に示すように、２つのアーム１０、１１を備えるフォーク状アームの形態の懸架装置に１２が装着される。
【００３１】
これらのアームは、ツールハウスの懸架装置軸２０上で垂直である、懸架装置のための回転軸２１を有する軸受け９内に接合される。これは、ツールヘッドのジンバルを構成し、これによりヘッド、それによってツール１８が常に、水平にされ、工作物の表面形状に応じた位置を求めることが保証され、ここでツールの重心は軸１９に向かって移動する。
【００３２】
懸架装置９の位置は、２つの脚部３、４を備えるデバイスによって支持された軸受けハウス８内に埋め込まれ、これらの脚部の端部は装置の支持ブラケットまたはベースプレート１に装着される２。この位置８は、軸２２を中心に傾動可能であり、ツールヘッドが上下に傾けられ、ツールが表面輪郭２５に追従できるようにする。図示しない埋め込み障壁は、ツールヘッドがその作業領域内に留まることを確実にする。
【００３３】
ツールのバランスをとるために、支持装置の脚部３、４を連結する横梁７の下に、機械式、油圧式または空気式のいずれかとすることができる、任意の適切な種類のアクチュエータ６が装着される。
【００３４】
このアクチュエータ６によって、ツール１８が所望の重量、それによって工作物２５の表面に対する所望の圧力を得るようにツールヘッドの重量を調整することができる。
【００３５】
より高い処理圧力が望まれる場合は、バランスが減少され、それによりツールヘッドの重量が増加し、逆もまた同様である。これにより、必要に応じて処理圧力を調整することができる。
【００３６】
この装置によって、一様な処理圧力を保証することができるとともに、アーチ状、湾曲状、凹状、または凸状のいずれであっても、表面の完全に均一な処理が保証される。
【００３７】
さらに、重量のバランスおよびジンバル支持された研削機器と一緒のデバイス自体の重量により、表面の状態および形状に応じてツールが自動的に調整されるため、これまで知られていない処理の自由度を保証する。
【００３８】
この自己調整は、操作上の不利な点がなく簡単な手段で実現され、その一方で、エネルギー、ならびにセンサおよび調整設定を含む調整機器などの構成要素を使用することなく、高度の信頼性、低い摩耗、したがって長い耐久性が達成される。
【図１】
0006502526.tif 000002
【図２】
0006502526.tif 000003
【図３】
0006502526.tif 000004