CN1600498A - 用于砂带磨光机的粉尘收集系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动砂带磨光机，该磨光机包括：一个外壳；由外壳限定的一个粉尘流动路径；一个安装于外壳中第一位置处并具有输出轴的马达；一个可连接于马达输出轴的风扇，该风扇可旋转也安装于外壳内、距马达输出轴一定距离处的第二位置；一条可连接马达输出轴与风扇的传动带，通过它马达输出轴的旋转可驱动风扇转动；以及一个位于粉尘流动路径中的风门，该风门可用来阻断粉尘流动路径。

Description

  用于砂带磨光机的粉尘收集系统

技术领域

本发明主要涉及电动便携式磨光机，所述磨光机具有一个粉尘收集系统。更具体地说，本发明涉及便携式砂带打磨动力工具。

技术背景

所有的砂纸打磨工具都会产生大量的粉尘。特别是砂带磨光机，它会在空气中以及工件表面产生大量的木粉尘。因此大多数电动磨光机都具有某些类型的粉尘收集系统。这些粉尘收集系统主要是由马达直接驱动的一个风扇为粉尘收集系统产生吸力。粉尘收集风扇可能是一个两面风扇或双面风扇的一半(另一半为冷却马达用)，或者它可能安装在马达的一端，这一端与安装着一个马达冷却风扇的另一端相对。不管哪种情况，充满粉尘的空气都有意从马达旁经过，这样就加重了粉尘对马达的渗入。

另外，这样的系统容易阻塞，因为它的曲折的气流动路径要穿过和绕过狭窄的通道沟槽，细小的阻气门和急的拐角。粉尘移动气流动路径的阻塞不仅会降低或停止粉尘收集，而且可能淤塞粉尘风扇，使马达过载，进而减少进入磨光机马达的冷却空气，这样就可能损坏马达。这类采用一个主马达风扇收集粉尘的系统的另一个缺点就是，当用户要想在不进行粉尘收集的同时工作时，该系统不能被有意地关掉，这是因为还需要它来冷却马达。简单地取下粉尘容器常常行不通，因为这样充满粉尘的空气流将直接对着用户或其附近排放。

在一些象Black&Decker4028型磨光机中，给粉尘收集系统提供了第二个独立可控的电动马达及风扇。然而独立的粉尘收集马达的加入增加了磨光机的尺寸、重量和成本。

发明内容

因此本发明的目标之一在于提供一种改进的磨光机，该磨光机具有一个粉尘收集系统，其中粉尘移动通道的阻塞不会减少流向马达的冷却空气。本发明的另一个目标是提供一种磨光机粉尘收集系统，该系统允许磨光机在有意地阻断或停止粉尘收集气流的情况下工作。

目前磨光机设计中的另一个问题是称作“旗袋(flag bag)”的粉尘容器的普遍运用。旗袋收集箱是一种纺织粉尘袋，通常由一个磨光机顶部的支架悬挂着或者固定在磨光机的一侧。袋子的高度以及它的位置会对磨光机能在工件上的工作范围和用户对工件的视线产生了问题。当袋子充满粉尘后，增加的重量就可能破坏重量通常已达上限的便携式工具的平衡。另外，随着粉尘充满袋子，袋子就会垂下，接触着工件拖曳，这样就可能损坏袋子或者将磨光机拖离原定的轨迹。

因此本发明的另一个目标就是提供一种粉尘容器，该收集箱在盛满时不会垂下或松弛下来，另外它能稳固地安装在砂袋磨光机主体后面较低位置。

当前的磨光机仍存在另一个问题就是粉尘容器的入口和磨光机的出口通常依靠简单的摩擦力或者锥度配合来将两个锥状或管状的部件固定在一起。由于没有积极的锁扣机构来将两部分固定在一起，这两部分就有可能在使用过程中分离开，这样就会导致充满粉尘的空气从突然裂开的粉尘出口喷涌而出。

因此本发明还有一个目标就是提供一种改进的粉尘容器之间的可靠的机构啮合，提供一个可靠的(positive)锁扣机构来防止粉尘容器从磨光机上意外的脱离。

在一个优选形式中，本发明提供一种磨光机，该磨光机有一个独立的粉尘收集风扇，它由主电机驱动，但是没有直接连接在主电机上。该风扇可以安装在远离电机的位置，这样形成一个结构更加紧凑的工具，而且能改进粉尘移动气流。更进一步，该风扇能以独立于马达转子的速度旋转，这样就使粉尘收集更有效。在一个优选实施例中粉尘风扇由主电机通过一个传动带驱动，但是也可运用齿轮排传动。

独立风扇系统可以任用两种便利的方式之一来关闭。在粉尘气流动路径中有一个用户可操作的风门，即使在风扇运转过程中，它也能将气流阻断。该操作不同于单马达单风扇设计，它不会对马达的冷却造成任何副面影响。可选择的是，粉尘风扇可以同马达断开，这样就持久关闭了粉尘收集系统，减轻了马达载荷，也减小了机器噪音。

在另一个优选实施例中，磨光机有一个半刚体的粉尘收集盒，该收集盒安装于磨光机后面较低位置。这样的定位就减少了工具的工作范围和用户视线的问题。而且，粉尘风扇不必向上将粉尘吹入纺织袋，该纺织袋仅靠其中的气压来撑开。此外，优选粉尘容器/收集盒的定位和结构设计减少了与“旗袋”类型容器相关的工作范围、视线及平衡问题。

在优选实施例中，粉尘容器包含一个橡胶或类似材料的柔性部分。此种结构设计使得粉尘容器的柔性部分能够产生形变，这样就能在安装粉尘容器时很方便地将它和磨光机组装配合。

在优选实施例的另一个方面，通过提供可靠的锁扣机构用来将磨光机外壳的粉尘出口和粉尘容器的入口固定在一起，从而进一步加强了可靠啮合。锁扣机构包含一个位于外壳出口通道上的活动凸缘，此凸缘可锁定地啮合粉尘容器输入管口上的突片。

通过以下提供的详尽的描述，本发明的更进一步的应用领域将会清晰明了。应该清楚的是，以下用于说明本发明优选实施例的详细描述和特殊例子，只是为了举例说明，而不是限定本发明的应用领域。

附图说明

现在将通过示例，参照相关的附图具体说明本发明的磨光机，其中：

图1是根据本发明的砂带磨光机的正视图，其中移去了部分外壳；

图2是图1所示砂带磨光机的简化分解图；

图3是图1所示砂带磨光机的另一个简化分解图；

图4是图1所示砂带磨光机的又一个简化分解图；

图5是图1所示砂带磨光机齿轮箱的右视图；

图6是图5所示齿轮箱的左视图；

图7是图5所示齿轮箱的另一个侧视图；

图8是图1所示砂带磨光机齿轮箱的透视图；

图9是图8所示齿轮箱各部分的近矩离透视图；

图10是图9所示砂带磨光机粉尘风扇具体细节的部分剖开的近矩离透视图；

图11是图10所示粉尘风扇的剖开的正视图；

图12是图10所示粉尘风扇的进一步剖开的透视图；

图13是图12所示粉尘风扇的剖开的正视图；

图14是图13所示粉尘风扇的截面正视图；

图15是图1所示砂带磨光机加上粉尘容器元件后的部分简化正视图；

图16是图15所示砂带磨光机和粉尘容器加上附加元件后的透视图；

图17是图15所示粉尘风扇罩和凸缘组件的透视图；

图18是图17所示风扇罩和凸缘组件的后端正视图；

图19是图17所示风扇罩和凸缘组件反面透视图；

图20是图16所示风扇罩和凸缘组件的分解透视图。

具体实施方式

如图1、2、3和4所示，马达组件10横着安装在位于后面的驱动辊子9和前面的辊子组件8之间。马达输出轴穿过齿轮箱盖子4上的开口，止于驱动带轮12。

驱动带轮12带动传动带14。传动带14带动从动轮16。从动轮16通过齿轮装置(未示出)带动后面的驱动辊子9。从动轮16的第二部分带动粉尘收集的风扇传动带18，这就给位于齿轮箱盖子4上部的粉尘收集风扇20供能。在所示的优选实施例中，风扇传动带18是一个○型环。

具体参考图2-4，齿轮箱盖子4的左手边/外边由一个传动带盖子/外壳6覆盖，它将带轮12和16及传动带14和18封闭。右侧外壳3使得磨光机的框架/上部结构完整。

再如图5-7所示，由粉尘风扇20产生的吸力牵动一股气流(由图5中箭头所示)，该气流从驱动轮9附近、通过空气通道22，流进右侧外壳3与齿轮箱4中。右侧外壳3和齿轮箱4的上部形成了一个入口或吸力室24。齿轮箱4上部还限定有吸气开口26，呈三叶状分布。在齿轮箱4的上外部可旋转地安装着一个入口或吸力风门28。风门28有三叶状的开口和一个用户可操作的风门开关29。该风门开关能使风门28在打开或“on”位置与关闭或“off”位置之间旋转，当处于打开位置时，吸力开口26和风门开口对齐，而当处于关闭位置时，风门就错开了，这样就将吸力开口26封住了。

又如图8-14所示，在齿轮箱外侧、与风门28和吸力开口26共轴并可旋转地安装粉尘风扇20。粉尘风扇20包含一个带轮部件23，风扇传动带18可驱动地连接其上。粉尘风扇20是径流式风扇。即是说，粉尘风扇的旋转会在风扇中心产生吸力，而在风扇外围产生压力，因此气流就从中心沿辐射状向外流出，经过扇叶21到达外围。

齿轮箱4外部安装着风扇罩30，它们将风扇20夹在中间。风扇罩30和齿轮箱4之间限定了一个风扇腔31。风扇20将风扇腔31分为径向向内的吸力/入口腔32和径向向外的排放/出口腔33。风扇罩30还限定了一个狭缝34，风门开关29从中突出。风扇罩还限定了一个开口35，风扇20的带轮部分23从中突出。

现在如图15所示，被风扇20吸入的空气和粉尘通过输出通道36离开排放/出口腔33，在优选实施例中，该通道36是风扇罩30的一个整体部分。通道36的下游端通过一个锁扣凸缘组件40与粉尘容器连接。在优选实施例中，锁扣凸缘组件40包含一个可拆卸地安装于通道36外部的凸缘42。凸缘42可在第一锁定位置和第二开锁位置间移动，当处于第一锁定位置，凸缘42将粉尘收集盒60的入口61固定于通道36的出口；当处于第二开锁位置，粉尘收集盒就可从通道36的出口上拆下。

现在概括一下粉尘收集系统的工作过程。电机10通过传动带14驱动从动轮16，接着从动轮16通过风扇传动带18驱动粉尘风扇20。旋转的粉尘风扇20产生一个吸力，该吸力将空气和粉尘通过空气通道22从后驱动轮9附近吸入空腔34。通过风门28处于“on”位置，空气和粉尘通过开口26和风门28被吸入并穿过风扇20。接着空气和粉尘又通过通道36和凸缘组件40被排放进粉尘容器60。在粉尘容器中粉尘被阻挡下来，而空气则穿过透气的侧面过滤排出。

如果希望关闭粉尘收集系统，例如在户外使用时，这可以有两种方法来实现。首先，用户可以将吸力风门28旋转至“off”位置。在处于“off”位置时，粉尘风扇20会继续旋转，但是不会在后驱动轮9附近产生吸力。可选择地，用户可以从齿轮箱4上暂时地取下传动带盖子6，这样就露出了传动带14和18。风扇传动带18就可从驱动轮16和粉尘风扇20的带轮部件23上取下。由于取走了风扇传动带18，粉尘风扇20就不会转动，也就不会在粉尘收集通道中产生任何气流。

为了成本效率和可行的装配，粉尘风扇罩30安装在齿轮箱4上、在吸力风门28上。在风扇罩30与风门28之间有密封件27。在图14所示的优选实施例中，密封件27是粘于风门28上的柔性模制件(flexibleovermold)。密封模制件27在风扇罩30与风门28之间提供充分紧密的配合，以限制空气渗入风扇20的吸力侧，但是允许风门与风扇罩之间的相对转动。

如图15和16所示，在优选实施例中，粉尘收集盒60包括第一部件62和第二部件64。第一部件62主要呈漏斗形，它从一个与排放通道36通过凸缘组件40连接的小的上游/入口端61逐渐扩大，直到一个大的长方形的下游端63。第一部件62优选为半刚体，即具有一些柔柔性，因此可以使它变形以易于装配和连接。在一个优选实施例中，第一部件62是用Santoprene或者别的类似橡胶的材料制成。第二部件64是套于刚性框架80上的透气的纺织蒙皮。

空气和粉尘从粉尘风扇20流经排放通道36，进入粉尘容器60的第一部件62，然后进入第二部件64。粉尘被滞留在粉尘容器60内，而空气从第二部件64的透气侧面过滤，并由此排放。当粉尘容器基本充满粉尘时，它能够通过打开第一部件62与第二部件64之间的连接66而迅速清空。根据情况而定，也可能首先需要在凸缘组件40处打开整个粉尘收集盒60与磨光机的连接。

具体参考图15-20，将更详细地进行描述粉尘收集盒60与磨光机间的连接。收集盒60的第一部件62包含一个柔性的夹子67和一个入口端61。为了将粉尘收集盒60固定在磨光机上，柔性夹子67钩住并且夹紧位于传动带盖子6后端的凸缘7。同时，入口端61插入锁扣凸缘组件40。夹子67、凸缘7、入口端61和锁扣凸缘组件40的同时对齐将变得更加容易，因为第一部件62是柔性材料，用户可以改变它的形状来完成这两个连接。

入口端61包含两个突出的肋片69。当凸缘42处于第二/开锁位置时，入口端61可以装配到凸缘组件40中，使得肋片69通过凸缘42上的切口43并穿过该切口43进入到输出通道36的出口端凸缘37上限定的凹陷38中。然后可滑动地啮合在凸缘37上的凸缘42就能滑下至它的第一位置，这样凸缘42就将肋片69限制在了凹陷38中，因此将入口端61锁扣在了凸缘组件40当中。凸缘37上的配合棘爪结构39和凸缘42上的配合棘爪结构46将凸缘42限定在锁定或开锁位置，除非由用户故意移动凸缘所施加的力予以克服。

具体参考图20(此处粉尘收集盒是从它组装/使用相反的方向示出)，粉尘收集盒的结构会更加详细地进行描述。粉尘收集盒60的第二部件64是一个粉尘袋/盒，它是将一个透气的纺织物用已知的方法展开蒙于刚性的框架80上形成。在优选实施例中，第二部件64基本上是一个长方体，并在侧面65开口。在它的开口端65上，框架80在开口端的相对侧上限定有相对的插槽82，并限定有向上的唇缘84。

第一部件62的下游端63(如端面图(facing view)20A所示)包含一个凸缘70和具有柔性的突片72。一个挂钩74可枢转地固定在第一部件62上、紧挨下游端的位置。

为了将粉尘收集盒60的两部分连起来，将第一部件62的凸缘70滑入第二部件64的框架80的插槽82中，直到第二部件的开口面65与第一部件的下游端63对齐。当这样组合后，第一部件62上的柔性突片72就会卡在第二部件64的唇缘84下面，这样就将第一部件和第二部件固定在一起。第一部件62上的挂钩74提供了附加的紧固，它可以枢转以啮合第二部件64上的锁片86。

由于第一部件的柔性结构，使得两部分62和64分开会更加容易。打开挂钩74后，用户可以挤压第一部件62使其变形，这样就能打开突片72和唇缘84之间的卡扣状态。接着凸缘70就能容易地滑出插槽82。

虽然本发明是通过特殊实例来描述的，且结合关于优选实施例的附图来说明的，但是本领域技术人员应该清楚，可以对本发明元件进行各种改变和等同替换，但这些都没有脱离权利要求中描述的本发明范围。另外，为了适应特殊情况和材料，可以在不脱离本发明基本范围的情况下对发明内容进行多种改进。因此还要强调，本发明不能局限于这里通过附图说明的特殊实施例，这些只是目前实现本发明最好的方式，但是本发明应当包括属于前面所述的以及附加权利要求书中的任何实施例。

Claims (21)

1.一种电动砂带磨光机，包括：

一个外壳；

一个安装于外壳内第一位置的马达，它有一个输出轴；

一个可旋转地安装于外壳内、距马达输出轴一定距离的第二位置处的风扇；和

用于可驱动地将马达输出轴连接到风扇上的装置。

2.一种电动砂带磨光机，包括：

一个外壳；

一个安装于外壳内的马达；

一个外壳内限定的粉尘流动路径；

一个可旋转地安装于粉尘流动路径中用于在粉尘流动路径中产生气流的风扇；以及

用于可选择地阻断粉尘流动路径的装置。

3.一种电动砂带磨光机，包括：

一个外壳；

一个安装于外壳内、第一位置处的马达，该马达具有一个输出轴；

一个可旋转地安装于外壳内、距马达输出轴一定距离的第二位置的风扇；和

可连接在马达输出轴和风扇之间的传动装置，藉此马达输出轴的转动可以驱动风扇转动。

4.根据权利要求3所述的电动砂带磨光机，其中，传动装置包括一对驱动风扇旋转的相互啮合的齿轮。

5.根据权利要求3所述的电动砂带磨光机，其中，传动装置包括驱动风扇旋转的传动带。

6.根据权利要求3所述的电动砂带磨光机，还包括：

一个由外壳限定的粉尘流动路径；以及

一个安装于粉尘流动路径中的可供操作以关闭粉尘流动路径的风门。

7.根据权利要求3所述的电动砂带磨光机，还包括：

一个可旋转地安装于外壳内并具有第一轴线的第一砂带辊子；

一个可旋转地安装于外壳内的第二砂带辊子，它具有基本与第一轴线平行的第二轴线；

其中第一轴线和第二轴线位于同一平面，马达有一轴线，该轴线基本和第一轴线以及第二轴线平行，且大致位于第一轴线和第二轴线的平面内。

8.根据权利要求3所述的电动砂带磨光机，其中传动装置包括：

安装于马达输出轴上的驱动带轮；

安装于风扇上的带轮；和

可驱动地将驱动带轮与风扇带轮连接的传动带。

9.根据权利要求3所述的电动砂带磨光机，其中传动装置包括：

安装于马达输出轴上的驱动带轮；

安装于风扇上的带轮；

第三带轮；

可驱动地连接驱动带轮与第三带轮的第一传动带；和

可驱动地连接第三带轮与风扇带轮的风扇传动带。

10.根据权利要求3所述的电动砂带磨光机，其中风扇是径流式风扇。

11.根据权利要求6所述的电动砂带磨光机，其中风门位于风扇的吸力一侧上。

12.根据权利要求6所述的电动砂带磨光机，还包括一个附着于风门上的柔性密封圈。

13.根据权利要求6所述的电动砂带磨光机，其中，风门可在第一位置与第二位置间旋转，其中在第一位置时，封闭粉尘流动路径；而在第二位置时，打开粉尘流动路径。

14.一种阻断电动便携式工具粉尘收集气流的方法，包括以下步骤：

提供一个位于粉尘收集气流动路径中的风门；和

移动风门至风门阻断气流动路径的位置。

15.一种阻断电动便携式工具粉尘收集气流的方法，包括以下步骤：

提供一个在马达和粉尘收集风扇之间的传动装置；和

从马达和粉尘收集风扇之一上断开传动装置。

16.一种电动便携式工具的粉尘容器，包括：

可连接于工具上的第一部件，该第一部件包括一个柔性部分；和

可连接于第一部件的第二部件。

17.根据权利要求16所述的粉尘容器，其中，柔性部分包含一个用于将容器安装于工具的柔性夹子。

18.根据权利要求16所述的粉尘容器，其中，柔性部分是由类似橡胶的材料制成。

19.根据权利要求16所述的粉尘容器，其中，第二部件包括一个纺织物覆盖的粉尘收集容积。

20.一种将粉尘容器连接于便携式电动工具上的方法，包括以下步骤：

提供一个具有柔性部分的粉尘容器；和

使柔性部分变形以便将粉尘容器与便携式电动工具对齐并接合。

21.一种电动便携式工具，包括：

一个限定粉尘收集气流动路径的外壳，该外壳包含一个用于粉尘流动路径的出口；

一个可拆卸的粉尘容器，该粉尘容器具有一个可连接于外壳出口的入口；

一个可在第一位置与第二位置间移动的锁扣机构，其中在第一位置时，粉尘容器入口可与外壳出口断开；而在第二位置时，粉尘容器入口与外壳出口锁扣在一起。

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