打磨装置的制作方法

本发明涉及打磨装置。本发明的实施例涉及便携打磨装置，用于打磨和再打磨通过使用而可能变钝的例如刮刀这样的工具。

背景技术：

例如刮刀或凿子这样的工具是已知的且包括适用被用户保持或抓持的钝的端部和用于刮削或其他磨削用途的锋利端部。锋利的端部定位为远离用户端部。锋利的端部已知包括异型或斜切的端面或包括其他类型的表面处理部分，以形成被用户使用的适当锋利的切削和/或刮削表面。这种工具的例子是“elixairtmskyscraper”。elixairtmskyscraper显示在图1中，显示了包括用户端部2的刮刀1，其适用于抓持以便操作刮刀和工具端部3。刮刀1具有沿纵向轴线的尺寸l、沿基本上垂直于纵向轴线l的轴线的尺寸或宽度b、和沿基本上垂直于纵向轴线l和纵向轴线b的另一轴线的尺寸w。端部2、3和工具由强韧塑料一起制造，例如聚丙烯或聚醚醚酮材料(称为peek或ultem材料)。图1示出的elixairtmskyscraper工具适用于在航空工业中制造和执行的维护功能期间从表面去除固化和部分地固化的多硫化物(包括prc)。具体说，刮刀1可用于在飞机机翼制造期间去除和刮去干燥的粘接剂。其他涂层或表面处理物也可通过elixairtmskyscraper工具去除。

工具端部3通过使用而变钝。工具1在变钝是将不太有用且必须被抛弃并回收或被适当地重新打磨，以便延长工具的寿命。

现有的打磨系统是已知的。但是，当前的系统仅可用于受控的环境，例如安装到工作台或墙壁。“就地”或永久安装的打磨设备在打磨步骤或将工具插入到设备的打磨部分或装置期间依赖于用户的控制，以便控制要被打磨的工具端部上的磨料研磨鼓或金刚石修整块的动作。用户可控制要被打磨装置打磨的工具端部的对接。此外，打磨在设备处可以存在导件或支撑件，以便辅助用户控制打磨操作。

已知的打磨系统和设备依赖于稳定的使用和打磨的位置和安装条件，且要求用户在工具需要打磨时位于打磨设备附近。已知的打磨系统还包括马达，以驱动研磨车轮，这需要例如电源或电池这样的供电器。马达和供电器体积大且使得打磨系统不便于携带或在不同的国家使用(在这些国家电源可能不同)。

技术实现要素：

期望的是提供一种改进的设备和方法，以用于打磨工具的表面(例如需要打磨或已经在使用中变钝的工具)，这为上述装置提供了一种替代。

根据本发明，如从第一方面可知，提供一种便携打磨装置，包括：

本体部，包括表面修整构件；

嘴部，与表面修整构件相连，布置为将要被打磨的物体朝向表面修整构件引导；

在装置布置为通过表面修整构件和要被打磨的物体之间的相对运动而对所述物体的一面进行打磨；和

其中所述相对运动通过用户手动地形成。

与现有的打磨装置不同，本发明的打磨装置不依赖于电力来打磨物体。装置不是电池操作的且不必附接到电源。这意味着，装置用途更广且其操作不因地区电源不同或电气规章不同(不同国家间均不同)而受到影响。本发明的便携打磨装置是紧凑且轻质的，其可容易地例如携带在用户的口袋中或附接到衣服。

尽管可提供表面修整构件和要被打磨的物体之间的各种不被引导的运动路径，但是表面修整构件和要被打磨的物体之间的相对运动是绕旋转轴线的旋转运动。

在本发明的第一实施例中，在使用中通过让表面修整构件和要被打磨的物体的所述面相对于彼此绕工作轴线旋转而实现表面修整构件和要被打磨的物体之间的相对旋转运动。

在该实施例中，本体部优选进一步包括基部本体部和顶部本体部，所述顶部本体部包括嘴部且所述基部部分包括表面修整构件。优选，表面修整构件相对于基部本体部固定，使得在使用中通过让所述基部本体部和所述顶部本体部相对于彼此绕工作轴线旋转而实现所述相对旋转运动。

在本发明的第二实施例中，在使用中通过在要被打磨的物体基本上静态时让所述表面修整构件绕工作轴线旋转而实现表面修整构件和要被打磨的所述物体的所述面之间的相对旋转运动。

在该第二实施例中，本体部优选进一步包括基部本体部和顶部本体部，所述顶部本体部包括嘴部且所述基部部分包括表面修整构件。优选地，表面修整构件相对于基部本体部可动，使得在使用中通过在基部本体部和顶部本体部保持基本上静态时让所述表面修整构件绕工作轴线旋转而实现所述相对旋转运动。

在第二实施例中，通过拉索促进表面修整构件绕其工作轴线的相对旋转运动。

在这种情况下，优选地，表面修整构件相对于顶部本体部可倾斜地安装，使得在拉索被拉动时，表面修整构件的一部分向上提升，以接合要被打磨的物体。

以下特征可以涉及本发明的第一和第二实施例。

优选地，嘴部包括一个或多个横向的引导指状物，其布置为将要被打磨的物体的所述面以基本上平行于表面修整构件的取向定位。

优选地，嘴部包括上壁、下壁和两个侧壁，这些壁基本上是直的，在要被打磨的物体被引入到嘴部时，要被打磨的物体与嘴部的上下边缘之间的距离基本上是一致的。

优选地，横向引导指状物位于嘴部的内部部分，且更优选地，位于嘴部的内部部分的下壁。

优选地，嘴部的壁相对于表面修整构件成角度，使得要被打磨的物体被以预定角度朝向表面修整构件引导。

嘴部以预定角度将要被打磨的物体朝向表面修整构件引导，使得要被打磨的物体的面处于适宜打磨的取向，基本上平行于表面修整构件。上壁和下壁防止物体相对于工作轴线扭转或平移。引导指状物确保要被打磨的物体基本上直地进入嘴部中，即平行于嘴部的侧壁，且防止物体在嘴部中横向地扭转。这确保要被打磨的物体的整个面在打磨操作过程中以一定角度和基本上平行的取向定位在表面修整构件处。

优选地，表面修整构件包括基本上平面的研磨板。优选地，表面修整构件基本上是圆形的，工作轴线位于中心。替换地，表面修整构件可以具有任何其他形状，例如平方、六边形、五角形等，或可以具有不规则的形状。表面修整构件可以包括单个研磨板或替换地可以包括一个或多个研磨段。

优选地，便携打磨装置进一步包括附接到本体部的把手。把手使得在不需要使用时用户能随身携带装置或将装置悬挂在存放位置。所想到的是，用户将所述把手附接到腰带或衣服的其他部分，使得如果需要且在需要时打磨装置可以被容易地获取。

根据本发明，从第二方面可知，想到的是，如上所述的便携打磨装置用于对物体或工具打磨，所述物体或工具已经被具体设计为为能装入且匹配到打磨装置的嘴部中。优选地，要被打磨的所述物体或工具包括一个或多个横向引导凹入部，其与嘴部的横向引导指状物互补。使用中，用户将具有要被打磨的面的工具端部插入到打磨装置的嘴部中，使得一个或多个横向引导指状物与一个或多个横向引导凹入部接合。嘴部的上壁和下壁将所述工具的所述面朝向与嘴部相连的表面修整构件引导。与工具的横向引导凹入部接合的横向引导指状物将确保工具的要被打磨的面被以用于打磨的正确取向朝向表面修整构件引导。这意味着，在打磨动作开始时(即表面修整构件和要被打磨的物体相对于彼此绕工作轴线旋转，工具的所述面被有效地打磨且准确地打磨。

嘴部的尺寸可以具有任何厚度，以接收不同厚度w的工具。嘴部的引导指状物确保具有互补引导部分的工具被以正确的取向朝向表面修整构件引导，且在插入嘴部中防止工具扭转，而不管工具的厚度w如何。引导指状物的设计还意味着比嘴部更窄的刮刀可被正确地引导。优选地，刮刀的宽度是指状物之间间距的数倍。

根据本发明，如从第三方面可知，提供一种打磨物体的方法，该方法包括：

(a)提供表面修整构件；

(b)提供嘴部，所述嘴部布置为将要被打磨的物体朝向表面修整构件引导，其中嘴部和表面修整构件相对于彼此可动；

(c)将要被打磨的物体引入到嘴部中；

(d)提供表面修整构件和位于嘴部中的所述物体之间的相对运动，其中所述相对运动通过用户手动地形成。

在方法的第一实施例中，提供表面修整构件相对于要被打磨的物体之间的相对运动的步骤包括让所述物体和表面修整构件相对于彼此绕工作轴线沿一个或多个弧形状运动。

在方法的第二实施例中，提供表面修整构件相对于要被打磨的物体之间的相对运动的步骤包括在所述物体保持静态时让表面修整构件绕工作轴线旋转。

在方法的第二实施例中，通过拉索协作让表面修整构件绕其工作轴线旋转。

在方法的两实施例中，优选地，提供包括一个或多个横向引导指状物的嘴部，且优选地，引入到嘴部中的要被打磨的物体包括一个或多个横向引导凹入部，其与嘴部的横向引导指状物互补。优选地，在提供相对旋转运动的步骤之前，所述物体的面以基本上平行于表面修整构件的取向定位。

根据本发明，如从第四方面可知，提供一种打磨物体的方法，该方法包括：

(a)提供如上所述的便携打磨装置，所述打磨装置包括表面修整构件和嘴部；

(b)将要被打磨的物体引入到嘴部中；

(c)提供表面修整构件和位于嘴部中的所述物体之间的相对运动，其中所述相对运动通过用户手动地形成。

在方法的第一实施例中，提供表面修整构件相对于要被打磨的物体之间的相对运动的步骤包括让所述物体和表面修整构件相对于彼此绕工作轴线沿一个或多个弧形状运动。

在方法的第二实施例中，提供表面修整构件相对于要被打磨的物体之间的相对运动的步骤包括在所述物体保持静态时让表面修整构件绕工作轴线旋转。

在方法的第二实施例中，通过拉索协作让表面修整构件绕其工作轴线旋转。

在方法的两实施例中，优选地，提供包括一个或多个横向引导指状物的嘴部，且优选地，引入到嘴部中的要被打磨的物体包括一个或多个横向引导凹入部，其与嘴部的横向引导指状物互补。优选地，在提供相对旋转运动的步骤之前，所述物体的面以基本上平行于表面修整构件的取向定位。

附图说明

参考附随的附图仅通过例子的方式描述本发明的实施例，其中:

图1是要被打磨的工具透视图；

图2a是根据本发明实施例的打磨设备的透视图；

图2b是插入到图2a所示的打磨设备中的工具的透视图；

图3是图2a所示的打磨设备的基部部分和顶部部分的透视图；

图4是图2a所示的打磨设备的一些部件的分解视图；

图5是根据本发明替换实施例的打磨设备的透视图；

图6a和6b提供图5的打磨设备的一些部件的分解视图，从上方观察；和

图7a和7b提供了图5的打磨设备的一些部件的分解视图，从下方观察。

具体实施方式

现在将参考图1、2a、2b、3和4描述要被打磨的打磨设备和工具。如图1所示，工具1包括适用于用户抓持以便操作工具的用户端部2，和包括要被打磨的面4的锋利的工具(刮刀)端部3。工具端部3基本上是平面的且具有厚度w和宽度b。三个引导凹入部5沿工具的宽度b横向地间隔开且沿工具1的纵向延伸。引导凹入部5通过四个引导壁界定，即两个外引导壁6和两个内引导壁7。外引导壁6延伸到工具1的包括要被打磨的面4的那个端部。

在图2a、3和4中，显示了包括本体部102的打磨装置100，所述本体部具有嘴部104。打磨装置100的本体部102包括表面修整构件支撑件112(底座)，其被接收在空腔106中，所述空腔位于灰尘收集盖108中，所述盖优选用橡胶或其他柔性材料制造。装置100进一步包括基本上圆形的平面o形表面修整构件110，所述构件被接收在表面修整构件支撑件112中，且由此被接收在空腔106中，见图3和4。表面修整构件110通过表面修整构件支撑件112保持就位，使得能防止或至少抑制表面修整构件支撑件112(且优选是灰尘收集盖108)和表面修整构件110之间的相对运动。表面修整构件110和表面修整构件支撑件112包括在使用中对准的多个洞，使得有效的洞113从表面修整构件110的顶面延伸到表面修整构件支撑件112的底面。灰尘收集盖108可从表面修整构件支撑件112剥离，以允许因研磨而收集的灰尘能被抖落或以其他方式去除。然而，因为条带126经过表面修整构件支撑件112和灰尘收集盖108，所以灰尘收集盖108不能一起完全去除(且有丢失的风险)。

在使用中，有效的洞113允许从工具1的面4研磨下来的材料通过表面修整构件110经过洞113而达到基部部分106，由此保持表面修整构件110的顶表面没有经研磨的材料。有效的洞113还可以防止装置100和/或工具1在打磨操作期间过热。在本实施例中，整个组件被卡扣在一起，且不能容易地分开，以有助于清理或去除和更换研磨片。然而，在替换实施例中，用户可以简单地提升顶部本体部并用手清理被表面修整构件110上的研磨材料。

位于顶部本体部上的嘴部104通过基本上是直的上壁117、下壁118和两个侧壁120在内部界定。嘴部104还包括布置在嘴部104的下壁118上的多个横向的引导指状物122。引导指状物122布置为将要被打磨的物体或工具1朝向表面修整构件110引导，使得工具的要被打磨的面4的取向基本上平行于表面修整构件110的顶面且基本上垂直于表面修整构件110的工作轴线。

打磨装置100进一步包括位于顶部本体部116和表面修整构件支撑件112之间的旋转垫片124。旋转垫片124相对于表面修整构件支撑件112固定且允许顶部本体部116相对于表面修整构件支撑件112绕工作轴线x旋转(如图3所示)。旋转垫片124夹持到表面修整支撑构件112中，且顶部本体部116夹持到旋转垫片124中。

顶部本体部116进一步包括在嘴部104附近的凹部且嘴部包括在上壁117的外侧的凸起唇部。凹部和凸起的唇部有助于通过降低开口的高度而降低装置的总体尺寸，使得外表面更软，且提供可以施加图样(graphics)的被保护平坦区域。

图2b显示了与打磨装置100一起使用的工具1。工具1插入通过顶部本体部116上的嘴部104，使得要被打磨的面4位于表面修整构件114处。嘴部104的壁相对于表面修整构件成角度，使得工具1以预定角度进入嘴部104。预定角度布置为使得工具1的要被打磨的面4相对于表面修整构件定位在正确的取向，使得打磨操作可被执行。更具体地，预定角度使得在工具1接触表面修整构件114时，要被打磨的面4基本上平行于表面修整构件114的上表面。

工具1的引导凹入部5基本上与引导指状物122互补。如果工具1的引导凹入部5正确地对准引导指状物122，则工具1将由此仅能插入到嘴部104中。在图2b所示的实施例中，工具1基本上与嘴部104具有相同的厚度w和宽度b，使得工具1的外引导壁6也对准嘴部104的侧壁，且工具1与嘴部104的上下壁之间的距离基本上是一致的。

在替换的实施例(未示出)中，工具的厚度w可以比嘴部104的厚度更小。横向的引导指状物122确保具有任何厚度w(小于或等于嘴部的厚度)的工具可以被引导，使得要被打磨的面4以与平行于表面修整构件110且垂直于其工作轴线的面成正确取向的方式邻接表面修整构件110。引导指状物122防止具有比嘴部104的厚度更小厚度w的工具在嘴部104中扭转，这种扭转会造成无效的打磨操作或对工具和/或打磨装置100造成损坏。

在使用中，用户将工具1的锋利的工具端部3插入到嘴部104中。工具1可以相对于表面修整构件110插入的角度通过嘴部104的上壁和下壁的角度预定。工具1可以相对于嘴部插入的角度通过引导指状物122预定，所述引导指状物122将工具1朝向表面修整构件引导，使得在打磨操作的准备过程中要被打磨的面4在表面修整构件的顶面上以正确的取向来取向。

为了打磨工具1，所想到的是，用户在一只手中牢固地保持基部本体部108，且在另一只手中牢固地保持工具1的用户端部2，而工具端部3位于嘴部104的内侧。用户随后绕工作轴线x以一系列的弧形运动来旋转工具1(这又使得包括嘴部104的顶部本体部116旋转)。

替换地，用户将基部本体部(表面修整构件支撑件112和防尘盖108)固定到一表面(例如工作台)，且将类似地以一系列弧形运动来旋转工具1。

应理解，在绕工作轴线x运动时工具面4经过表面修整构件110行进(研磨动作)的长度将被用户的手腕的可动性所限制，且由此将限制为一个或多个弧形打磨运动。

还应理解，为了进行高效打磨操作，用户应该施加足够的力度以在打磨操作期间将工具1朝向表面修整构件110促动，使得工具面4被表面修整构件110充分地研磨且变得锋利。

基部本体部(表面修整构件支撑件112和防尘盖108)还包括适用于将装置100附接到另一物体的洞114。在图2a和2b中，装置100被显示为包括经由洞114附接到装置的环形条带126(其终止于圆形把手128)。环形条带126和圆形把手128使得打磨装置100能别携带和附接到一物体。可以想到，条带126和把手128用于将装置100附接到用户的腰带或将装置100悬挂在车间(在装置不需要使用时)。

参见图5、6a、6b、7a和7b，显示了打磨装置200的替换实施例，其包括与顶部本体部116对应的具有嘴部的顶部本体部216，且进一步包括与表面修整构件110对应的表面修整构件210。装置200类似于装置100且包括与灰尘收集盖108对应的灰尘收集盖208和与表面修整构件支撑件112对应的表面修整构件支撑件212。嘴部和相关的部件以与第一实施例相同的方式操作。但是，在该实施例中，表面修整构件210能在表面修整构件支撑件212中旋转。表面修整构件210包括垂直延伸且经过表面修整构件210的旋转轴线的转子轴(转轴)241。转子轴241的上半部分(在图6a和6b中可见)接合到顶部本体部216的下面中的球形轴承(球窝接头的球部分)243(在图7a和7b中可见)。这使得转子轴241(且由此使得表面修整构件210)相对于顶部本体部216旋转。转轴241的下半部(在图7a和7b中可见)接合在表面修整构件支撑件212中的安装部分中的槽道242(略长的孔)中。槽道242允许转子轴241的底端略微沿槽道的延伸方向运动。仅需要略微延伸到孔。棘齿安装环207安装在表面修整构件210和表面修整支撑构件212之间。棘齿安装环207被弹簧元件209沿第一旋转方向偏压。

装置200进一步包括拉索211，其缠绕棘齿安装环207，且在卷绕构造(拉索211基本上装在装置200的本体中且缠绕安装环207)和解开卷绕构造(拉索211在装置200以外，且不缠绕安装环207)之间可动。参见图6a、6b、7a和7b，在拉索211被拉动到装置本体以外时，棘齿安装环沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向(即，沿与通过弹簧元件209提供的弹簧偏压的方向相反的方向)旋转。围绕棘齿安装环207周边的棘齿的形式与在表面修整构件210的下侧的形式相互补，使得表面修整构件210随棘齿安装环207旋转。这是使得表面修整构件210抵靠工具1进行研磨并使得工具1变得锋利的一种动作。应理解，单个动作的研磨持续时间可因此比第一实施例中的长很多，这仅被拉索211的长度和用户的臂跨所限制。

拉索211经由洞244在一位置处离开表面修整构件支撑件212，该位置基本上对准转轴241的底端被允许运动所沿的方向。结果，在拉索211被拉动到外壳以外时，施加在安装环207(其本身安装到表面修整构件210)上的力将转轴241的底端朝向洞244拉动，拉索211被从该洞拉出，这将使得转子轴241且由此使得表面修整构件210绕球形轴承243倾斜。这使得表面修整构件211的上表面的一部分向上提升，且使得一部分向下下降。顶部本体部216中的嘴部对准表面修整构件210的朝向顶部本体部216向上提升的那部分。结果，表面修整构件210的研磨表面压靠(夹持——见下文)刮刀工具1的端部，力与拉索中的拉力成比例。这提供了刮刀工具1和表面修整构件210的研磨表面之间的接触，其中若研磨表面使得刮刀工具1末端的材料去除时这些元件之间的接触会被减少。

在拉索211释放时，弹簧元件209使得棘齿安装弹簧209沿第一旋转方向向回旋转，由此使得拉索211卷绕回到装置本体中。沿该方向，棘齿安装环207周边的棘齿的形式与在表面修整构件210的下侧的形式相互补，且因此表面修整构件210不沿第一旋转方向向回旋转。这一点的实现是因为在安装环207沿第一方向旋转时(而不是在其沿第二方向旋转时)安装环207上的棘齿形式通过互补形式而可向内(朝向安装环207的中心)弹性地可压缩。出于一些原因这是重要的。首先，刮刀被夹持就位(通过凸轮元件223，在下文描述)且在刮刀和研磨片之间很可能存在一些摩擦，这比返回弹簧可克服的摩擦程度更大。第二，在没有这种摩擦时，弹簧元件209也需要更强，以便使得重得多的表面修整构件210旋转。第三，在一些情况下，如果仅沿单个方向发生则研磨动作可以最佳地工作。更通常地，拉索211经由安装环207与表面修整构件210相连，且在卷绕构造和解开卷绕之间的转变设置为让表面修整构件210相对于本体部绕取向轴线运动。

在图6a、6b、7a和7b示出了凸轮元件223，凸轮元件铰接安装到顶部本体部216的下侧，且其能在促动器221的影响下在锁定位置和未锁定位置之间运动。凸轮元件223具有基本上圆柱形的形状，且联接到顶部本体部216的下侧，以绕旋转轴线旋转，所述旋转轴线与凸轮元件223的中心轴线偏开。凸轮元件223被偏压到升高位置(通过弹簧，或通过促动器221的弹性偏压–如下文所述)，在该位置中其接合要被打磨的工具。如果用户企图在凸轮元件223接合工具时移除工具，则这将使得凸轮元件223向上旋转且抵靠工具1，使得其抵靠嘴部的内壁且将其锁定就位以抑制移除。在打磨发生时这用于将工具保持就位。为了释放工具，用户需要向下压在促动器221上，其经由促动器221中的槽道231接合凸轮元件223。在促动器221被向下压时，其使得凸轮元件223运动到其降低位置，在该位置中其不接合工具。工具可随后从装置的顶部部分216移走。图6b和7b显示了从顶部本体部216移除的促动器221。可见促动器221包括按钮部分235，从该部分延伸出两个臂237a、237b。促动器221接合顶部本体部216，且从在按钮部分235远端的臂237a、237b的端部枢转。在按钮部分235被压下时，促动器221相对于其与顶部本体部216接合的点向下旋转，这使得槽道231下降，这又使得凸轮元件223从工具1向下拉动离开。这允许工具1从嘴部移除。

应理解，可以在第一实施例中设置凸轮元件223和促动器221。

为了打磨工具1，所想到的是，用户在一只手中牢固地保持基部本体部，且在另一只手中牢固地保持工具1的用户端部2，而工具端部3位于嘴部104的内侧且拉索处于其卷绕构造。用户随后将快速拉动拉索的端部，使得拉索从其卷绕构造转变为解开卷绕构造，且由此让表面修整构件相对于本体部和工具1绕工作轴线运动。表面修整构件的相对运动由此研磨工具1的面4。

不同于装置100，在打磨装置200的实施例中，在绕工作轴线x运动时工具面4经过表面修整构件114行进(研磨动作)的长度不被用户的手腕的可动性限制，且通过在用户的该部分上的单个动作(即拉动拉索)，工具面4可被研磨得更长。

类似于装置100，用户应该施加足够的力度以在打磨操作期间将工具1朝向装置200的表面修整构件214促动，使得工具面4被表面修整构件214充分研磨且变得锋利。然而，凸轮部分223可以消除或避免对此的需要。

应理解，如上所述的实施例仅通过例子给出，且在不脱离本发明范围的情况下可以做出各种修改。例如，表面修整构件与基部本体部可以分离或可以是一体的，且表面修整构件可以用一种研磨材料制造或用几种研磨材料制造。应理解，对于嘴部来说，具有侧壁不是必要的，因为引导指状物应该能充分防止物体在嘴部中从一侧向另一侧的扭转。

可以以许多不同方式开始表面修整构件和工具之间的相对旋转运动，包括但不限于以下的例子。表面修整构件(或包括表面修整构件的装置的基部部分)可以被用户保持或固定就位，且位于装置的嘴部中的工具可以相对于表面修整构件旋转。替换地，表面修整构件和工具二者可以被用户保持且相对于彼此沿相反方向旋转。在需要被打磨的物体在嘴部中保持静态时可以使用拉索或其他器件让表面修整构件旋转。