专利名称：冰鞋刃磨装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及冰鞋刃磨装置和设备，更详细地说涉及全自动冰鞋刃磨装置和设备。
由于人造冰球场和溜冰场的大量增加，溜冰逐渐成为很流行的运动。与此同时冰鞋的刃磨需求也大幅度地增加了，而且对冰鞋例如冰球鞋和花样滑冰鞋的刃磨质量要求也提高了。
目前几乎所有冰鞋的刃磨都是人工或半自动的，将冰鞋夹紧在一个卡具之类的装置上使一个转动的磨轮以所要求的次数经过冰鞋冰刀。不仅是人工的，就是半自动的刃磨方法都需要操作具有一定的刃磨技术，而且刃磨过程是相当费时的。
这样就迫切需要解决全自动冰鞋刃磨设备的问题，而这种设备不需要技术熟练的操作者，任何人都可以使用，而且冰鞋的刃磨快速，高质量。据我们所知，在瑞典的市场上还没有全自动冰鞋刃磨设备出售，但在专利文献中有几种关于这类设备的建议，例如在美国的US-A-2，438，543;3，735，533;3，827，185和4，235，050各文献中有所介绍。前面所公开的这些自动冰鞋刃磨设备在各方面都存在一些缺陷，而本发明是关于这些已知的冰鞋刃磨设备的改进，简化和发展。
本发明的一个目的是提供一种改进的，简化的和更安全的将冰鞋装载送入全自动冰鞋刃磨设备内的装置。
本发明的另一目的是提供一种简化的冰鞋长度检测装置，从而使冰鞋的夹紧机构得以简化而且在刃磨过程中当经过磨轮时能对冰鞋进行导向。
本发明还有一个目的是提供一种全自动冰鞋刃磨设备，该设备具有简单的，坚固的和可靠的设计结构，操作简便并能满足刃磨质量方面各种高标准要求。
本发明的这些和其它目的通过直接或间接对最佳实施例的下列描述可以清楚。
图1是按照本发明的一个自动冰鞋刃磨设备的最佳实施例的前方斜向立体示图;
图2是图1所示的冰鞋刃磨设备将侧面板取掉后的一个第一侧面示图;
图3是相当于图2的并显示该冰鞋刃磨设备对面一侧的示图;
图4是按照图1至图3所示冰鞋刃磨设备将后面板取掉后的后面示图;
图5和图6都是图1至图4所示的冰鞋刃磨设备的一个组成部分即按照本发明的装鞋器的立体图，示图是由设备的内部观察的，并分别显示装载位置和刃磨起始位置。
图1是显示本发明的冰鞋刃磨设备的一个最佳实施例的前面示图即面对着使用者的示图。该冰鞋刃磨设备一般以标号1表示，而其前面板是以1a表示。虽然图中只显示了前面板1a，应当可以理解该冰鞋刃磨设备的其它各侧面板(包括顶部和底部面板)都是采用增强的盖板盖住，以防止使用者接触冰鞋刃磨设备内部。在前面板1a上显示一个插入冰鞋3的装鞋器2。装鞋器2的主要功能是将待刃磨的冰鞋由冰鞋刃磨设备1(如图1所示)外面的装载位置输送至该设备里面的一个正确的刃磨起始位置上。装鞋器2是冰鞋刃磨设备1的一个基本部分，下面将具体参照图5和图6进行详细地描述。
在前面板1a上还具有一个控制和显示面板4，在所示的实施例中，该面板带有一个指示主题窗口5，功能选择按钮6，用于投入硬币的槽7，和/或用于接受信用卡、记账卡、付款卡之类的槽8。控制指示面板4的功能基本上是通过硬币槽7和卡片槽8接受雇客的付款，通过主题窗口5对雇客给以指示，和通过选择按钮6接受雇客有关磨削类型等的选择。后一种功能可以给予雇客选择所要求的冰鞋类型(如冰球鞋或花样滑冰鞋)以及所要求的刃磨程度(如一次或二次刃磨循环)等的可能性。
该主题窗口5向雇客(或服务人员)显示有关信息和指示，例如显示该设备正在使用，报告正在工作的瞬间，指示如何和何时付款，选择所要求的冰鞋类型和刃磨程度，插入冰鞋或从装鞋器2拿走冰鞋，发生错误的信息等。硬币槽7，卡片传感器8，选择器按钮6和主题窗口5显示所有这些技术都是与各种类型的自动机配合使用的，它本身是人们熟知的技术，因此这里不再进行详述。
上面所述以前所知的自动冰鞋刃磨设备，都是将冰鞋由顶部装入刃磨设备中，而且将冰鞋直接放置在刃磨时能将冰鞋夹紧的卡爪中。雇客经常需要付出另外一些工作时间，诸如为了确定冰鞋的长度和位置，要对着冰鞋的前，后边缘对滑块进行定位。这种设计使雇客接触设备的内部机构。这样就会产生损伤雇客和设备的危险，并且当冰鞋定位之后还需要一个较复杂的机构去封闭设备。
由图5和图6即显示由冰鞋刃磨设备内部(还参照图1，2和4)观察的装鞋器2可以清楚地看到，按照本发明的装鞋器2是这样设计的，即它不让雇客接触冰鞋刃磨设备的内部机构。按照本发明的装鞋器2包括一个安装于前面板1a上匹配开口的L形门9。该门9具有两个最好是长度相等的门板2a和2b，即该门基本上呈一等腰直角三角形形状。在三角形的点上，门9可回转地安装于前面板1a的骨架1b上的轴10，这样以便使该门可以绕轴10回转，由冰鞋3位于前面板1a外面的装载位置(图1和图5)转向冰鞋位于冰鞋刃磨设备里面的刃磨起始位置(图2，4和6)。
两个门板2a和2b是这样设计的，即它们在各自的终端位置上基本上是将装载开口9堵塞的，即当门2处于装载位置时(图1和5)门板2a基本将开口9封闭，而当冰鞋位于冰鞋刃磨设备的内部(图2，4和6)时，则开口9就被门板2b封闭。在所显示的实施例中，门板2a和2b各自的底部部分11a和11b保持开口9封闭。底部部分11b最好是由一个连续的板之类构成，而底部部分11a设置有一个用以插入冰鞋3的中央纵向槽12。两个底部部分11a，11b最好是都设置有突出的边缘部分13a，13b。
在底部部分11a的下面并与它具有一合适的距离处安装有一个板或U型槽梁14。该板14带有一个或更多的磁铁15和一个或更多的传感器16，如电感式传感器。该板14还带有一个枢轴17，其上装有活塞/气缸组件18的活塞18a的端部。该组件的气缸18b可回转地安装在该设备内的固定托架(在19处)上，而该组件是通过一个合适的动力源，如一个压缩机20进行驱动的。
当一个冰鞋冰刀3a插入门的底部部分11a内的槽12中时，如图1所示，则板14用作一个调整，夹紧和控制装置。当一个冰鞋正确地插入槽12之后，冰刀3a放在磁铁15上，由于其磁力作用将冰刀保持住。传感器16感受冰刀的位置并当冰刀3a的位置不正确时就产生一个误差信号。门的另一个底部部分11b此时用作冰刀的尾部边缘的挡块(该冰鞋3是靠重力朝该底部部分移动的)，以便使冰鞋限定在槽12内的合适的后部位置上。
通过活塞/气缸组件18的操作(即组件的缩短)将携带着冰鞋3的门2转至刃磨起始位置。该板14将在此位置上靠在一个可调挡块装置上，如调整螺丝21上。
上面所描述的按照本发明的装鞋器2现已能够起到将冰鞋安全地装在冰鞋刃磨设备1内已限定好的起始位置的作用。原则上，利用一个能够实现自动刃磨和将冰鞋3返回至如图6所示的起始位置的任何合理设计的装置就能够完成正确的刃磨过程。然后装鞋器2再一次被驱动将已刃磨的冰鞋返回给雇客，这一步骤是通过活塞/气缸组件18相反方向的操作(即该组件伸长)就可以实现。
但是，本发明的其它方面，最好是装鞋器2与一个如附图中所示的专门的自动冰鞋刃磨装置配合使用，更详细地说是与一个新型定中心机构配合使用，该机构下面将进行描述。
附图中所示的冰鞋刃磨设备，在其顶部设置有一个由两个杆23携带的滑块22。这两个杆是相互平行的而且在设备的前，后端之间伸展。该滑块22是通过对称地设置在滑块上的凸缘24悬挂在杆23上。该滑块具有一个基本倒U字形结构，并具有两个侧面块25，在两侧面块之间形成一个与冰鞋3对准的中央通道26。滑块22沿着导向杆23的运动通过一个合适的电动机进行无级地控制。
滑块22在其停歇位置时，缩在冰鞋刃磨设备后面(例如见图2)。当装鞋器2将冰鞋3移至正确的刃磨起始位置时，如前面所述，滑块22就朝着冰鞋3移动，以便将冰刀3a在两个卡爪27之间夹紧的冰鞋带走。卡爪27必须将冰刀3a夹紧在其中点上(在纵向上)。按照本发明，中点的确定是利用仅仅一个位置测量的非常简单的方法实现的，即利用一个设置在滑块22上并与冰鞋/冰刀处于同一水平的光电管或某种其它位置传感器28对冰鞋3和/或冰刀3a的位置检测来实现的。当冰鞋的前缘切断该传感器28的光束时，就记录下来。如前面所指出的，装鞋器2保证了冰刀3a的尾缘总是具有相同的位置而与冰鞋/冰刀的长度无关。这就意味着冰刀的中点将通过光电管所作的单一位置测量明显地确定(该中点＝检测位置与冰刀尾缘预定位置之间的距离的一半)。一个相应的信号就传至滑块22的驱动电动机以便使其在用上述方法计算出的中点位置上将滑块停止。
通过一合适的动力源(如来自压缩机20的压缩空气，在图2中用压缩空气接头27a表示)驱动卡爪27将冰刀3a夹紧(比较图4)。采用两个可动的卡爪27或者一个固定和一个可动的卡爪都可以，为了结构简化，通常多采用后者。
当冰刀3a已经夹紧在两卡爪27之间，滑块22的驱动电动机反转，滑块就开始反方向运动，磨轮29开始转动。磨轮是通过一个合适的电动机30进行驱动，并安装在一个回转夹紧器或“摆动臂”31上，该夹紧器的一端绕着枢轴32进行回转而其另一端则经过一个线绳和皮带轮34，35用一个配重33向上进行偏压。这样，在自由位置上的磨轮29通过配重33朝着一个高于待刃磨冰刀水平的上部位置进行偏压。当由滑块22携带着的冰刀3a经过磨轮29时，它将磨轮29向下压(对照图2中的实线位置和虚线位置)，刃磨所必需的力通过配重33形成。这种施加刃磨力的方式已被证明能够产生非常良好的刃磨效果，而且当采用本发明的装置时，在绝大多数情况下，一次刃磨循环就足够了。
当刃磨完成之后，滑块22就返回至装鞋器2，在那里通过松开卡爪27将冰鞋3递交。装鞋器2再将已刃磨的冰鞋还给雇客，如上所述，驱动电动机将滑块返回其停歇位置。
假如雇客选择花样冰鞋的刃磨(通过按下相应的功能选择器按钮6)，刃磨过程就进行调整，以便考虑到花样冰鞋的冰刀具有一个不要进行刃磨的带齿的前面部分。在这种情况下，要等到带齿的前面部分已经走过磨轮，磨轮29才开始工作。由于上面所述用于感受冰鞋长度的装置，用于确定磨轮29开始工作的位置也是很简单的。带齿的前面部分的长度与冰鞋长度无关，而且实际上小量的变化并不损害刃磨质量。因此，当滑块移动了一段距相当于冰鞋边缘的起始位置的标准距离后，磨轮就可以起动。
当刃磨过程再为第二个冰鞋重复后，滑块22最后返回至其停歇位置。冰鞋刃磨设备在准备由下一个雇客使用之前，最好是将磨轮29进行修整，以使其保持高的刃磨质量和恒定的刃磨轮廓。这里一般是指磨轮具有一个可控制的凸面轮廓，从而意味着冰刀是凹磨的。
按照本发明的冰鞋刃磨设备，最好是配置一个用于修整磨轮29的机构36，该机构类似以前已知的冰鞋刃磨自动机。图4最清楚地显示，该修整机构36包括一个与磨轮29相配合工作，并由一个“支座”38支持着的金刚石37，该机构通过一个来自压缩机20的压缩空气，如压缩压力阀40所示，绕着轴线39进行往复摆动。支座38一般是在图4所示的一个静止的位置上。当进行磨轮修整时，支座38就按照所要求的次数进行摆动(如在图4中的圆弧形虚线所示)以产生所要求的修整。
在修整过程中应当考虑的一个问题是，由于磨轮的不断磨损，其直径就减小，因此必须进行不断地补偿。按照本发明，这种补偿是利用一个驱动带螺纹的步进销42的步进电机41实现的，该步进销又支撑着一个摇臂31。每次当步进电机41和步进销42转动时，则该摇臂就抬起一个小的距离。这样一种装置的很大优点是，可以非常准确地补偿磨轮的磨损，而且摇臂的抬起量可以用简单的方法进行调整，例如通过改变步进电机41每一步的角向位移和/或通过改变步进销42的节距(通常补偿量相当于每步10-2毫米)。
按照本发明的冰鞋刃磨设备还优越地具有另外一些功能。值得特别提出的是磨轮29最好是采用水冷却，如喷嘴43所示。冷却液收集在水箱44中。与冷却喷嘴43一起，最好是有一个导入压缩空气的喷嘴，用于刃磨过程完成之后例如当冰鞋正在返回装鞋器2时，将冰刀进行清洗和吹干。
按照本发明的冰鞋刃磨设备还带有一个编程计算机系统45，该系统根据编程参数，控制和功能面板4的预校和选择，来自传感器16和检测器28的信号，用于感受各种活动元件的检测器等对该设备的各种细节和功能进行控制和调整。目前这种技术对于熟悉本专业的人们完全属于常规技术，他们在上述公开内容和附图的指导下在计算机系统45的设计和编程方面是没有困难的。
同样很明显，那些熟悉本专业技术的人员对本发明的冰鞋刃磨设备各种可动件的驱动和动力源的细节可以很容易地作出改进。
当然本发明不打算局限于前面所描述的和附图显示的各个特定的实施例内，而是在所附权利要求范围内可以作许多改进和改变。
权利要求
1.一种冰鞋刃磨装置包括一个位于保护盖内的自动冰鞋刃磨机构，其特征在于一个装鞋器(2)，它可回转地安装在上述保护盖(1)的一个开口(9)上，以便使其可以在位于上述保护盖(1)外面的冰鞋装载位置与位于保护盖(1)里面的刃磨起始位置之间回转，该冰鞋刃磨装置包括(a)可松开地夹紧至少一个待刃磨的冰鞋(3)的夹紧装置(12，15)，(b)在上述冰鞋装载位置基本封闭上述开口(9)的第一堵塞装置(11a)，(c)在上述刃磨起始位置基本封闭上述开口(9)的第二堵塞装置(11b)。
2.如权利要求1所述的冰鞋刃磨装置，其特征在于所述装鞋器包括两个相互间构成一定角度，最好是相互垂直而且形成上述第一和第二堵塞装置的门板部分(11a，11b)，而该装鞋器的枢轴轴线基本上经过该两个门板部分(11a，11b)的接合处(2c)。
3.如权利要求1或2所述的冰鞋刃磨装置，其特征在于所述装鞋器的枢轴轴线(2c)基本上是水平的。
4.如权利要求1至3任何一项所述的冰鞋刃磨装置，其特征在于所述夹紧装置包括在上述门板部分(11a，11b)其中之一上面用于接受冰鞋冰刀(3a)并能够与另一个抓紧装置如磁铁(15)配合的一个槽(12)。
5.如权利要求1至4任何一项所述的冰鞋刃磨装置，其特征在于检测冰鞋(3)正确地位于上述装载位置和/或上述刃磨起始位置的传感器装置(16)。
6.如权利要求1至5任何一项所述的冰鞋刃磨装置，其特征在于上述门板部分之一(11b)包括一个冰鞋(3)尾缘的阻挡装置，冰鞋由另一个门板部分(11a)携带，当该尾缘与上述阻挡装置相接触时，冰鞋处于上述装鞋器上良好的限定位置。
7.如权利要求1至6任何一项所述的冰鞋刃磨装置，其特征在于该装置包括一个当上述装鞋器(2)处于刃磨起始位置时，将冰鞋(3)抓住的装置(27)，将冰鞋输送至上述冰鞋刃磨机构的装置(22)，进行刃磨操作的装置(29)以及将已刃磨的冰鞋返回至上述起始位置的装置(22，27)。
8.如权利要求7所述的冰鞋刃磨装置，其特征在于所述抓紧装置包括将冰刀的中间部分抓紧的卡爪装置(27)。
9.如权利要求8所述的冰鞋刃磨装置，其特征在于该装置包括用于检测在刃磨起始位置上冰鞋前缘位置的位置传感器如光电探测器(28)，根据上述检测位置和在上述装鞋器上限定好的位置对冰刀的中点位置进行计算的装置，以及上述卡爪工作装置(27)的驱动装置。
10.如权利要求9所述的冰鞋刃磨装置，其特征在于所述冰鞋刃磨机构包括一个滑块(22)，该滑块携带着上述卡爪装置(27)和上述位置传感器装置(28)沿冰鞋(3)的纵向移动，并且从上述刃磨起始位置将冰鞋(3)输送，至少一次往复经过刃磨装置(29)，再返回上述起始位置。
全文摘要
一种冰鞋自动刃磨机包括一个位于保护盖(1)内的冰鞋刃磨机构。一个装鞋器(2)可回转地安装在保护盖(1)的一个开口(9)上，以便在装载位置与刃磨起始位置之间绕枢轴回转，装鞋器包括可松开地抓紧至少一个待刃磨的冰鞋(3)的抓紧装置(12，15)，一个在冰鞋装载位置上基本封闭上述开口(9)的第一堵塞装置(11a)和一个在冰鞋刃磨起始位置上基本封闭上述开口(9)的第二堵塞装置(11b)。
文档编号A63CGK1030717SQ8810444
公开日1989年2月1日 申请日期1988年7月16日 优先权日1987年7月17日
发明者约瑟夫·威廉·德赖弗, 克杰尔·拉格, 安德斯·塔恩斯特罗姆, 奥尔奥夫·奥斯特伦德 申请人:瑞典溜冰箱公司