專利名稱：切割裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及切割裝置。本發明還延及用于切割裝置的切割元件、用于切割裝置的引導構件或支承構件、以及切割裝置使用方法。本發明尤其地但非排他地涉及一種適于切割管件的切割裝置，所述管件包括已經被安裝到構造體中的管件。因此，在下文中將參考該應用來便利地描述本發明。然而，要理解的是，本發明能夠具有更寬泛的應用。例如，本發明不僅能夠用于切割管件，還可用于切割板材。其中本文所使用的術語“板材”應當被解釋為涵蓋混凝土板、面板或甚至墻壁。
背景技術：
通常，為了切割例如PVC管件等的管件，用戶使用切割盤。然而，如果管件被構建在地面或墻壁內，那么則不太可能接近管件的外部，因此需要從管件的內部切割管件。因此例如美國專利4576070描述了一種管件切割器，該管件切割器需要相對于管件的縱向軸線以一定角度被插入。這導致管件的側壁被切出斜面或斜角，這是不期望的。這種裝置也是不穩定的，并且可導致不均勻或不一致的切割。更具體地，美國專利4576070涉及一種管件切割器，其中，動力工具向具有圓形切割刀片的軸施加旋轉力矩，該圓形切割刀片正交于所述軸取向。還設有引導輪，該引導輪以軸頸方式連接到軸的遠離切割刀具的一端上。在使用中，切割刀片相對于被切割的管件的縱向軸線以一定角度對準，使得該切割刀片切穿管件的側壁，并且在切割刀片旋轉時，該切割刀片切穿側壁。引導輪以該引導輪不旋轉的方式附接到軸。這種常規管件切割器的缺陷包含的特征在于，引導輪必須接合管件的整個內表面來操作并且引導輪被定位在距離切割輪較遠的距離處。而且，切割輪的直徑小于引導輪的直徑。這些因素結合起來意味著，在實踐中不僅在管件的內表面與切割輪之間存在較大間隙，而且在管件的內表面與引導輪之間也存在間隙。這將嚴重降低管件切割器的切割效率，因為引導輪在使用中并未對切割輪提供牢固的支承。切割輪可能以未受約束的方式橫向移動并且引起傷害以及引起不均勻的切害I]。切割輪還將趨于搖擺，因為軸并未以與管件的縱向軸線重合的方向來取向。而且，該管件切割器在使用之后不能從管件被容易地移除并且不能用于不同直徑的管件。還參考美國專利5815926，其涉及與針對美國專利4576070在上文描述的配置相似的配置，不同之處在于，引導輪抵靠被切割的管件的相鄰端，并且直徑比引導輪更小的切割輪也被定位在距離管件內的引導輪的較遠距離處。由于這些結構限制，可以認為如上所述的相同缺陷將會出現在該文獻中。此外，引導輪在被切割的管件上的定位在實踐中將難以維持，因而這將引起安全問題。該配置的另一缺陷在于，在使用該常規的管件切割器之前，被切割的管件必須具有與管件的縱向軸線完全垂直的端部。使用具有類似構造的日本專利公告2002-187014也會出現類似的問題。還可參考日本專利公告10-216376，其描述了一種管件切割器，該管件切割器具有與使用中的切割器的自由端鄰近的切割輪。還提供了引導輪，該引導輪被附接到切割器的由動力工具驅動的旋轉軸。然而要注意的是，引導輪定位在切割輪上方且因此支承輪將承
5靠在管件的被切掉并且從管件的其余部分移除的部分。這將不利于切割，因為在使用管件切割器期間管件的切掉部分會移動且因此導致不均勻切割。除了這點以外，由于支承面的減小，隨著切割的繼續進行，引導輪將變得更加低效。當完成切割時，用戶所進行的徹底完成的動作可能導致動力工具的難控制且無意識的運動，而這可能是危險的。因此，有利的是提供這樣一種切割器，該切割器改善上述的現有技術的切割器的缺陷中的至少一些缺陷。如果切割器被設計成能夠以對操作員傷害的危險最小的方式來安全地操作的話，那么這將是有利的。如果切割器能夠被設計成高效且良好地切割管件，尤其是當對于管件的接近受到限制時，那么這將是有用的。
發明內容
根據本發明的一個方面，提供一種用于切割工件的切割裝置，所述切割裝置包括(i)細長的支架，所述細長的支架具有縱向軸線、自由端以及能夠接合動力工具的工具端；(ii)靠近所述支架的所述自由端定位的引導構件或支承構件，所述引導構件或支承構件以可旋轉的方式附接到所述支架并且具有與所述支架的縱向軸線相平行而延伸的支承表面；(iii)切割元件，所述切割元件具有周向切割刃，所述切割元件被定位在所述引導構件和所述支架的所述工具端之間，其中所述切割元件緊鄰所述引導構件而定位并且所述切割元件的橫向尺寸大于所述引導構件的橫向尺寸，由此形成(iv)在所述切割元件的所述切割刃與所述引導構件的支承表面之間的周向空間， 在使用中，所述周向空間由刀片的切穿被切割的所述工件的部分占據。提供如上所述的空間或間隔(例如周向間隔)的有用之處在于，該空間或間隔用作深度規并且有利于用戶將管件或板材切割到所需深度或厚度并且在使用中阻止切割元件行進超出被切割的管件的界限。所述切割元件與所述引導構件或支承構件之間的軸向距離可以距離0. 5-5. Omm, 例如0.5-1. 0mm。這還與“緊鄰(closely adjacent) ”的含義相關，“緊鄰”意味著切割元件與引導構件或支承構件僅由如上示例出的短的軸向距離間隔開，以供形成該空間。在這方面，要指出的是，上述的現有技術均都沒有描述特征(iii)和(iv)，這些特征具有下述優點(a)通過將引導構件或支承構件定位在切割元件內部，例如，如將在下文的優選實施方式的附圖中所示，定位在切割元件的與附接有動力工具的工具端相反的一側上，所述引導構件或支承構件不偏斜并且提供對切割元件的強勁且穩定的支承，因為所述引導構件或支承構件在使用中充分地接合被切割的管件或板材的在周圍的支承表面，而不存在任何間隙；(b)由于上述的優點(a)，在使用中切割元件不存在橫向運動，這意味著本發明的切割裝置能夠被十分安全地使用且因此將滿足相關各司法管轄區中的所有相關的工作場所健康和安全規定；(c)在使用之后將本發明的切割裝置與被切割的管件或板材分離是十分容易的；以及(d)所述引導構件具有與支架的縱向軸線相平行地延伸并且與切割元件間隔開的支承表面，所述引導構件能夠沿與切割元件的旋轉方向相反的方向或者沿著切割元件的旋轉方向來旋轉，這在使用中有助于將切割裝置關于被切割的管件的內部移位且因此使得切割裝置在使用中十分高效。所述引導構件或支承構件可以呈引導輪的形式，該引導輪被松弛地安裝到細長的支架上，使得該引導輪能夠相對于支架旋轉，例如，它能夠相對于支架自由旋轉。該支架可呈桿或軸的形式。切割裝置可包括保持構型部，所述保持構型部定位在所述支架的所述自由端并且所述保持構型部的橫向尺寸大于所述支架的橫向尺寸，以便將所述引導構件或支承構件的座部或轂松弛地保持在所述支架上。所述支架可具有鄰近于所述保持構型部的螺紋部，并且螺母可通過螺紋連接到所述支架的所述螺紋部以將所述切割元件保持在所述支架。所述細長的支架可具有至少一個鍵，并且所述切割元件可限定有至少一個鍵槽， 所述至少一個鍵槽能夠與所述支架上的所述鍵保持接合。便利地，所述細長的支架可包括一對鍵，所述一對鍵與所述切割元件上的相應一對鍵槽接合。所述切割裝置可包括位于所述支架上并且緊固到所述支架的盤，所述盤與所述一對鍵結合。所述盤能夠被剛性地附接到所述支架或能夠從所述支架機加工形成。所述切割裝置可包括壓縮環，所述支架的所述自由端附接有端蓋，所述壓縮環與在所述端蓋中定位的配合溝槽接合并與所述支架上的對齊溝槽接合，由此將所述切割元件牢固地保持在所述細長的支架上。所述切割裝置可包括彈性夾子，所述彈性夾子具有被彼此遠離地偏壓并向外延伸的一對腿部以及位于每個腿部的自由端處的相鄰的一對端部凸出部或突出部，所述一對端部凸出部或突出部與所述支架上的相應凹口接合(例如，靠近腿部的自由端)，以將所述引導構件或支承構件和所述切割元件牢固地保持在所述細長的支架上。所述彈性夾子可具有遠離所述一對端部凸出部或突出部的一端，所述彈性夾子的所述一端以可釋放的方式附接到端蓋，所述端蓋在所述支架的自由端處被附接到所述支
^K O所述切割裝置可包括被附接到所述支架的自由端的端蓋以及彈簧，所述端蓋限定有一內孔，所述彈簧定位在內孔中。所述切割裝置還可包括具有錐形表面的縱向銷以及也具有錐形表面的一對橫向銷，由此當每個橫向銷定位在所述支架的相應凹口或溝槽中時， 所述縱向銷的錐形表面以及每個橫向銷的錐形表面彼此抵靠，以將所述引導構件或支承構件以及切割元件牢固地保持在所述支架上。所述切割裝置可包括位于所述支架的所述自由端處的端部緊固件，所述端部緊固件接合所述支架的內部通道，以提供作用在圍繞所述端部緊固件的襯套上的力，從而確保所述切割盤和引導構件或支撐構件牢固地保持在所述支架上。所述端部緊固件可以具有螺紋，所述螺紋與所述支架的形成所述內部通道的內壁上形成的互補螺紋相接合。根據本發明的另一方面，提供了一種切割裝置，所述切割裝置包括
(i)細長的支架，所述細長的支架具有縱向軸線、自由端以及能夠以可操作的方式接合至動力工具的工具端；(ii)靠近所述支架的所述自由端定位的引導構件或支承構件，所述引導構件或支承構件以可旋轉的方式附接到所述支架并且具有與所述支架的縱向軸線相平行而延伸的支承表面；以及(iii)切割元件，所述切割元件具有周向切割刃，所述切割元件被定位在所述引導構件或支承構件與所述工具端之間。所述切割元件能夠緊鄰所述引導構件或支承構件而定位。所述切割裝置可包括根據本發明的所述第一方面所限定的切割裝置的特征中的任何一個或更多個特征。所述切割裝置可包括限定一內腔的偏心凸輪構件以及被安裝到所述支架的可調節套環，所述可調節套環被接收在所述偏心凸輪構件的所述內腔中，其中所述切割元件沿相似的方向移動以在所述引導構件或支承構件與所述切割元件之間提供間隔，所述間隔與在使用中被切割的管件或板材的期望壁厚相對應。所述可調節套環可具有供附接可調節螺母的螺紋柄或螺紋軸，其中所述螺紋柄或螺紋軸延伸穿過所述偏心凸輪構件的側壁，并且所述螺母的致動引起所述可調節套環相對于所述偏心凸輪構件的所述移動，所述移動具有由所述可調節套環與所述內腔的端壁抵接所控制的有效界限。根據本發明的另一方面，提供了一種供用于切割工件，例如切穿管件的側壁或切穿板材的切割裝置使用的切割刀片，所述切割刀片能夠被安裝到可旋轉的支架或軸上，所述刀片包括一個切割元件，該切割元件包括多個偏轉器葉片，每個偏轉器葉片從所述切割元件的周向邊緣向內定位并且所述刀片中限定與每個偏轉器葉片鄰近的孔，由此在使用中被切割的所述管件或軸產生的切屑或粉塵被每個偏轉器葉片引導穿過相鄰的孔以遠離用戶的面部。所述切割元件可以是大致平面狀的，并且所述切割元件可以是大致圓形的。根據本發明的又另一方面，提供一種供用于切割工件，例如管件的側壁或板材的切割裝置使用的引導構件或支承構件，所述引導構件或支承構件能夠被安裝到可旋轉的支架或軸上，與同樣能夠被安裝到該支架或軸上的切割元件協作，所述引導構件或支承構件包括一對相對的端部部件以及一個具有多個可樞轉的葉片的中間組件，所述可樞轉的葉片每個在其相應外端均由連接元件或條帶連接，由此每個葉片均能夠從內部位置移動到外部位置，所述內部位置和所述外部位置限定所述引導構件或支承構件的橫向尺寸的內極界限和外極界限，由此調節所述引導構件或支承構件的直徑。每個葉片可以是弓形的并且葉片中的每一個葉片可以具有相似的曲率，例如當從一端觀察所述引導構件或支承構件時，所述葉片具有凹形側和相對的凸形側。每個葉片可以限定一個槽，并且相鄰連接元件的相應外端能夠隨著每個葉片的樞轉運動而在所述槽內滑動地移位，由此調節所述引導構件或支承構件的直徑。每個葉片的相應內端能夠以可樞轉的方式附接到一個端部部件或每個端部部件。 此次，每個葉片的相應內端具有內孔，所述內孔用于確定每個葉片的樞轉運動的界限。根據本發明的又另一方面，提供一種使用切割裝置來切割工件的方法，所述方法包括下述步驟(a)將可旋轉的細長的支架的一端附接到動力工具，所述細長的支架在其另一端具有以可旋轉的方式附接的引導構件以及在所述引導構件以內被附接到所述可旋轉的支架的切割元件，其中，所述切割元件的橫向尺寸還大于所述引導構件的橫向尺寸并且所述切割元件緊鄰所述引導構件而定位，以便在所述引導構件與所述切割元件之間形成周向空間；(b)操作所述動力工具以使得所述可旋轉的支架旋轉，其中所述引導構件沿被切割的工件的表面旋轉，其中所述支承表面與所述可旋轉的支架的縱向軸線相平行；以及(c)切穿所述工件。所述工件可以是管件，在該情況下，切穿所述管件的側壁包括在所述引導構件沿所述管件的內表面旋轉的情況下，使切口圍繞所述管件的整個圓周延伸，以使得所述管件的側壁從所述管件的其余部分完全切斷。所述支架的縱向表面可以與所述管件的縱向軸線相平行并且間隔開。替代地，工件可以是大致平面狀的板材材料。所述引導構件可以以與所述切割元件的旋轉方向相反的方向來旋轉。替代地，所述引導構件能夠以與所述切割元件的旋轉方向相同的方向來旋轉，但是獨立于所述切割元件的旋轉并且具有較低的旋轉速度。根據本發明的又另一方面，提供一種切割管件以移除管件的端部區域的方法，所述方法包括提供可旋轉的細長的支架，所述支架具有用于聯接到動力工具的一個端部，并且被可旋轉地附接到所述支架的引導構件靠近另一端部，以及被附接到該可旋轉的支架的切割元件位于所述引導構件和所述一個端部之間，所述切割元件的橫向尺寸大于所述引導構件的橫向尺寸；使所述可旋轉的支架旋轉，由此使得所述切割元件旋轉，從而使所述切割元件切穿所述管件；以及使所述引導構件圍繞所述管件的內表面移位，由此圍繞所述管件引導所述切割元件同時沿與所述管件的軸線橫切的切割線來切割所述管件。使所述支架旋轉可包括通過將所述支架可操作地連接到動力工具來使所述支架以高速旋轉并且由此也使得所述刀片以高速旋轉。使所述引導構件移位可以包括圍繞所述管件的整個圓周引導所述切割元件，由此完全切穿所述管件并且移除所述管件的端部區域。使所述引導構件移位可包括使所述引導構件圍繞所述管件表面沿與所述切割元件的旋轉方向相反的方向移位。所述引導構件可包括支承表面，并且使所述引導構件移位可包括使得所述支承表面接觸被切割的所述管件的側壁的內表面或接觸被切割的板材的相鄰表面。
和
具體實施例方式根據本發明的用于切割管件的切割裝置以及用于切割管件的方法能夠以各種形式來清楚地說明其自身。將方便地在下文參考附圖來詳細地描述本發明的數個實施方式。 提供這種詳細說明的目的在于向對本發明的主題內容感興趣的人員介紹如何將本發明付諸實踐。然而，將清楚地理解的是，該詳細說明的具體性質并不替代前述廣義說明的共性。 在附圖中圖1是本發明的切割裝置的第一實施方式的裝配好的視圖；圖2是圖1所示的本發明的切割裝置的分解立體圖；圖3示出了在切割管件的應用中的圖1的切割裝置的剖面圖以及圖4是如圖3所示的布置的側視圖；圖5示出了本發明的其中利用了壓縮環的第二實施方式的分解立體圖；圖6A、圖6B和圖6C是圖5所示的切割裝置的剖面圖，示出了將端蓋安裝到可旋轉軸的安裝；圖7是本發明的第三實施方式的分解立體圖；圖8是本發明的第四實施方式的分解立體圖；圖9、圖10和圖11是圖8所示的實施方式的剖面圖；圖12是本發明的第五實施方式的分解立體圖；圖13、圖14和圖15是圖12所示的實施方式的剖面圖；圖16是本發明的第五實施方式的分解立體圖；圖17、圖18和圖19是如圖16所示的實施方式的剖面圖；圖20是本發明的第六實施方式的分解立體圖；圖21和圖22是圖20所示的實施方式的剖面圖；圖23是本發明的第七實施方式的分解立體圖；圖M、圖25和圖沈示出了如圖23所示的實施方式的前視圖；圖27是圖23所示的實施方式的移除端蓋后的前視圖；圖觀、圖四和圖30示出了用于本發明的切割盤，所述切割盤用于將粉塵和切屑進行引導以遠離用戶；圖31示出了用于本發明的改型的引導構件的分解立體圖；圖32、圖33、圖34和圖35示出了圖31的引導輪以及圖30的被安裝到可旋轉軸的吸塵切割盤；以及圖36示出了正在切割平坦板材或面板的圖32、圖33、圖34和圖35的切割設備。在附圖中，附圖標記10總體上指代管件切割裝置的實施方式。裝置10包括呈桿或軸12形式的細長支架，該細長支架具有近端或自由端12. 2以及遠端或工具端12. 1 (即，能夠接合動力工具)。呈切割盤14形式的切割元件被設置在桿 12上，以被可旋轉地緊固到桿12或固定地附接到桿12。切割盤14被設置成與呈由桿12 可旋轉地載有的引導輪16形式的引導構件緊鄰但與之間隔開。引導輪16進一步被定位成緊鄰切割盤14的表面14. 1 (圖2)，所述切割盤14具有中心孔19。呈柄部18形式的附接構型部被限定在桿12的近端12. 1處。柄部18被接收在動力工具的例如夾盤(未示出)等的夾持元件中。該動力工具例如是手鉆。呈按鈕20形式的保持構型部被安裝在桿12的遠端12. 2處。軸轂22被限定成鄰近于按鈕20。軸轂22的直徑大于桿12的直徑但小于按鈕20的直徑。引導輪16限定座部或轂M，按鈕20被接收在該座部或轂M內以通過使得引導輪16被載于軸轂22上而將引導輪16保持在桿12上。
桿12具有毗鄰軸轂22布置的螺紋部26。切割盤14通過螺母28保持被捕獲在桿12上，該螺母觀利用螺紋接合而與桿12的螺紋部沈接合。裝置10包括一對鎖緊墊圈 30。墊圈30設置在切割盤14的相反兩側并且用于將切割盤14鎖緊到桿12上，使得切割盤14在使用中在桿12所連接的動力工具的作用下隨著桿12旋轉。切割盤14的直徑小于待被切割的管件32(圖3和圖4)的直徑。弓丨導輪16的直徑又小于切割盤14的直徑。引導輪16限定支承表面34，該支承表面平行于桿12的縱向軸線而延伸。在切割盤14的切割刃與引導輪16的支承表面34之間限定的周向空間36用作深度規并且有利于用戶將管件切割到所需的深度，如附圖中的圖4所示。切割盤14是任何合適的磨蝕式切割盤，例如碳化鎢盤或用金剛石鑲刃的盤。裝置10作為預先裝配好的單元被出售，或者能夠作為能夠裝配到一起的多個部件，例如成套用具的形式被提供，該多個部件包括桿12、螺母觀、一對墊圈30、一個或更多個切割盤14(可具有不同直徑)以及不同直徑的一個或更多個引導輪16。通過具有不同直徑的引導輪，能夠改變利用該切割裝置能夠形成的切割深度。如果裝置10作為成套用具被提供，則選擇切割盤14和引導輪16的所需尺寸并且它們安裝到桿12上。弓I導輪16被接收在軸轂22上，同時按鈕20被接收在切割盤16的座部M中。引導輪還包括被限定在其中的孔24A，所述孔24A便于空氣流動并且用于減少在引導輪16中所使用的材料的量。引導輪還包括中心孔MB，該中心孔24B被所述桿12穿過以將引導輪16安裝到桿12上。軸轂22以在引導輪16內形成間隙配合地被接收在引導輪16的中心孔24B內，使得引導輪16能夠相對于桿12旋轉。所選定的切割盤14鄰近引導輪16被安裝在桿12上并且通過螺母觀被緊固到位。被螺紋連接到螺紋部沈的螺母觀與所提供的鎖緊墊圈30 一起用于將切割盤14鎖緊到桿12。盤14被緊固到桿12并且與桿12 —起旋轉。在所示的實例中，裝置10用于切割在建筑物的地面38下方的管件32。需要注意的是，切割盤14的直徑小于待被切割的管件32的直徑。對已經附接到該裝置10的動力工具(未示出)進行操作以使得桿12和被附接到桿12的切割盤14旋轉。將切割盤14的刃置靠在管件32的內表面40上，并且在管件32 的壁中形成第一切口 42。切割盤14切割至由切割盤14的刃與引導輪16的支承表面34之間的空間36所控制的深度。換句話說，切割盤14切穿管件32的壁，一直到支承表面34承靠管件32的內表面，如附圖中的圖4所示。在所示的實施方式中，假定桿12如附圖的圖3中的箭頭44所示以順時針旋轉。由于引導輪16在獲得切口 42的所需深度之后就承靠管件32的內表面40，如附圖的圖3中的箭頭46所示，裝置10產生圍繞管件32的縱向軸線的反向旋轉運動。這有助于用戶切割管件32以及保持切口的一致高度。還將理解的是，引導輪16還能夠按照與切割盤15相同的方向旋轉。此外，當繞管件32的周邊完成切割時，引導輪16用于防止裝置10從管件32橫向飛出，如果沒有引導輪16原本可能會發生這種飛出的情況。因此，避免了用戶弄傷自己或損壞周圍構造的可能性。因此可以理解的是，在切割盤14的內部設置引導輪16至少具有三個作用。第一， 引導輪16用作深度規，以控制管件32的壁的切割深度。引導輪34還用于輔助所述裝置10 關于管件32的內表面40的反向旋轉運動，以在管件32中形成周向切口。第三，引導輪16
11用于在完成切割之后約束該裝置10。因此，上述實施方式的優勢在于，提供了一種管件切割裝置10，該管件切割裝置使得用戶能夠實施相對于管件32的縱向軸線成直角的均勻、一致的切割。所提供的引導輪16 用作深度規以使得用戶控制切割深度。此外，所提供的引導輪16有利地用于輔助使得該裝置10在切割操作期間繞管件的縱向軸線旋轉。引導輪16還用于在完成切割操作32之后防止裝置10橫向運動超過管件32的范圍。上述實施方式的又一優勢在于，需要的話，通過將螺母28從桿12的螺紋部沈擰下，能夠以簡單的操作將不同直徑的切割盤14和引導輪16安裝到桿12上。利用桿12的上述構造，整個桿12不需要帶螺紋，因此移除和更換螺母觀是非常簡單和快速的事情。如上所述，裝置10能夠以其中桿12設置有各種尺寸的切割盤14和/或引導輪16 的套件來出售。此外，該套件能夠僅具有替換的切割盤14，使得鈍的切割盤14能夠被更換為鋒利的切割盤14。雖然參考圓形截面的管件32描述了該實施方式，但是將理解的是，能夠想到裝置 10能夠用于不同截面的管件，雖然降低了效率。在圖5、圖6A、圖6B和圖6C中示出了本發明的又一實施方式，該實施方式示出了包括使用了相同附圖標記的如上所述的類似部件的切割裝置10A。在該實施方式中，提供了具有內部溝槽22B的端蓋22，該內部溝槽22B用于支承能夠是如所示的C形的由彈性體材料或柔性材料制成的卡環或壓縮環53。還示出了盤47，該盤47是被焊接的或者是軸12的通過機加工操作形成的固定部分。盤47還設置有鍵槽48和溝槽55，所述溝槽55也支承卡環53，如圖6A、圖6B和圖6C所示。切割盤14A設置有中心孔19，該中心孔19具有頂部和底部的鍵槽或凹部49A。端蓋22A還設置有凸緣22C以及端壁54A。還設置有杠桿孔M。在圖6A、圖6B和圖6C中順序示出并且用圖6A和6B中的箭頭示出將端蓋22A安裝到軸12上的過程。卡環53保持被捕獲在溝槽22B中，并且當端蓋22A被擠壓到軸12上時，端蓋22A在表面56中的錐形引導部抵觸卡環53。當端蓋22A上的擠壓力大于與卡環 53相關的自然阻力時，卡環53借由物理位移而將直徑減小至卡環53的外徑等于端蓋22A 的內徑的程度。在此階段，端蓋22A能夠在軸12上滑動，一直到卡環53到達內部溝槽22B。 在此處，卡環53將恢復至與溝槽22B的直徑相等的外徑。在此階段，溝槽22B的設計將使得卡環53對于溝槽22B的內表面提供主動力，該主動力接著被傳遞到切割盤14A。該力使得切割盤14A完全與鍵48接合并且由此允許引導輪16繞端蓋22A的縱向軸線自由旋轉。 該力還防止切割盤14A、端蓋22A和引導輪16從軸12滑脫。為了將端蓋從軸12釋放，借助被插入到槽M中的杠桿向端蓋22A施加同等的力，并且以顛倒的順序實施相同的過程。在圖6C中，將注意的是，凸緣22C接合在周向空間57中。圖5、圖6A、圖6B和圖6C中的上述實施方式用于切割裝置10A，該切割裝置IOA適用于由不同塑料材料諸如HDPE或PVC等、或者金屬、或其他材料制成的管件或板材，其中上述金屬包括銅和不銹鋼，所述其它材料包括陶瓷材料和陶器材料。在圖7中示出了與切割裝置IOB相關的另一實施方式，所述切割裝置IOB具有在軸12上的與軸轂22鄰近的頂部和底部的凸出部或鍵50A，如在圖5的實施方式中的情況那樣，所述頂部和底部的凸出部或鍵50A穿過鍵槽49的頂部和底部的鍵槽或凹部49A以及墊圈30A的鍵槽51。同樣，這是一個通過移除螺母觀來啟動的快速釋放聯接的實施例。
在圖8、圖9、圖10以及圖11中示出了另一實施方式，其示出了切割裝置10C，在所述切割裝置IOC中利用了具有臂57和端部凸出部58的彈性夾子56。還提供了附接到軸 12的切割盤14C，該切割盤14C具有與鎖定盤61上的鍵60接合的鍵槽59。還提供管狀襯套62。同樣地，這是快速釋放聯接的另一實施例，其中彈性夾子56能夠通過利用鉗子或螺絲刀(未示出)被快速拆除。在圖9中，軸12設置有用于收納彈性夾子56的中空通道63。在切割裝置IOC中，彈性夾子56呈彈性鋼制夾子的形式并且被設計成提供將引導輪16和切割盤14C進行封裝的力。這通過將每個臂57向內偏壓來實現。如圖9至圖10 所示，借助于按壓端部凸出部或突出部58，夾子56能夠被插入到軸12的位于襯套62內部的中空內部63。當凸出部58被釋放時，夾子56可如所示的在軸12的中空內部63和軸12 的中空通道64內部保持到位，其中凸出部58接合在保持凹口 65內，如圖11所示。這使得切割盤14A通過鍵60而充分地結合并且牢固地保持在軸12上。在圖12至圖15的實施方式中示出了具有與在上文針對圖8至圖11所示的類似布置的切割裝置10D，所述切割裝置IOD使用了具有臂57A和端部凸出部58A的彈性夾子56A。 夾子56A也具有用于對螺釘67進行保持的孔66。還設置了端蓋68，彈性夾子56A通過固定螺釘67而附接到該端蓋68。端蓋68還具有柄部71以及在頭部70中的杠桿槽(lever slot)69。還設置了具有端部凸出部73的中空襯套72，所述端部凸出部73接合端蓋68中的適配槽74。襯套72具有帶有鍵槽76的凸緣75，所述鍵槽76與切割盤14D的鍵槽77相配。鍵槽76和77都與同軸12 —體形成的在盤79上的鍵78適配，以提供端蓋68和切割盤14D之間的主動力。當首先將端蓋68接合到軸12中時，鎖定臂57A抵觸軸12上的錐形引導部80，如圖13至圖14所示。此時，當端蓋68上的壓緊力大于摩擦力和彈性夾子56A 彎曲力的合力時，那么鎖定臂57A開始朝向軸12的中心軸線在法向上移位。當鎖定臂57A 朝向軸的內腔72A的底部到達內部溝槽81時，彈性夾子56A的抗彎力在凸出部58A壓靠在溝槽81的錐形壁84時傳遞到凸出部58A，從而驅動端蓋68沿軸12的軸線進一步向內。在端蓋68完全接合的情況下，始終存在由彈性夾子56A提供的傳遞到溝槽81上的錐形壁84 的主動力。然后，該力通過端蓋68的與軸的軸線垂直的平坦表面83被傳遞。該表面83壓靠軸的襯套72，該軸的襯套72接著又壓靠切割盤14D，從而提供了使得切割盤14D完全接合到軸鍵78上的主動力。切割裝置IOD所附加的特征在于，當軸12旋轉時，為鎖定臂57A 提供了向心力。隨著這種加速度增大，被傳遞到軸的內部溝槽81的錐形壁84上的向心力也增大，從而增大了被施加到切割盤14D的壓力，因此在切割盤的運轉中移動切割盤14D所需的力增加，如圖15所示。在如圖16至圖19所示的實施方式中，示出了與如圖12至圖15所示相類似的布置，不同之處在于彈性夾子56A被替換為壓縮彈簧86、橫向錐形鎖定銷87以及端部銷88。 切割裝置IOE用于在端蓋68和切割盤14D之間提供主動力。當首先將端蓋68接合到軸腔 82內時，錐形鎖定銷87抵觸軸腔82中的錐形引導部80。在此時，當端蓋68上的壓緊力大于摩擦力和彈簧力的合力時，錐形鎖定銷87開始朝向軸12的中心軸線在法向上移位。該位移經由在鎖定銷87和錐形彈性端部銷88的相適配的表面90和89之間共有的錐形結構而轉化為錐形的彈簧端部銷88的縱向位移，如圖17至圖18所示。這又使得提供阻力的壓縮彈簧86移位。當錐形鎖定銷87朝向軸腔82的底部到達內部溝槽81時，彈簧力傳遞到鎖定銷87，該鎖定銷87于是壓靠錐形壁84，從而將端蓋68沿軸72的軸線進一步向內驅
13動。在端蓋68完全接合的情況下，始終存在由壓縮彈簧86提供的被傳遞到錐形壁84的主動力。該力接著通過端蓋68的與軸12的軸線垂直的平坦表面83被傳遞。該端蓋表面83 壓靠軸的襯套72，該軸的襯套72接著壓靠切割盤14D，從而提供使得切割盤14D完全接合到軸鍵78上的主動力，如圖19所示。切割組件IOE所增加的特征在于，當軸12旋轉時，為鎖定銷87提供了向心力。隨著這種加速度增大，被傳遞到錐形壁84的向心力也增大，從而增大了被施加到切割盤14D上的壓力，因此在運轉中移動切割盤14D所需的力增加。如圖20、圖21和圖22所示的切割裝置IOF使用了具有鍵槽91的切割盤14F，該鍵槽91接合鍵78。還設置了具有柄93的緊固件92，柄93具有與軸12的相鄰端95的內螺紋94接合的螺紋，如圖21至圖22所示。緊固件92還具有頭部93A、凸緣96和螺絲刀槽 94。還示出了襯套72A。緊固件92用于通過與內螺紋94接合來提供將引導輪16和切割盤 14封裝的力。緊固件92在完全接合時提供對于軸的襯套72A的力，該軸的襯套72A繼而將該力傳遞到切割盤14F。該力使得切割盤14F完全與軸12上的鍵78接合并且允許引導輪 16圍繞軸12的縱向軸線自由旋轉。該力還防止切割盤14F、襯套72A和引導輪16從軸12 滑脫。圖22示出了襯套72A的插設在切割盤14F和引導輪16的轂M之間的凸緣97。在圖23中，提供了切割裝置10G，該切割裝置IOG具有偏心的可調節凸輪100、被安裝在軸連接套環(shaft connection collar) 102的螺紋軸101上的可調節螺母99、用于保持該軸連接套環102的橢圓形孔103、以及槽104。該孔103具有相對的端壁103A，該相對的端壁103A確定了套環102在孔103中的運動范圍。還示出了偏心的可調節凸輪100 的附接孔106。在圖24、圖25和圖沈中示出了切割裝置106的操作。還示出了粉塵收集葉片107，粉塵收集葉片107在使用中用于引導粉塵遠離切割裝置IOG的操作員。切割裝置IOG能夠被用于各種壁厚，因而可以用作壁厚規。該操作使用了與被松弛地裝配到軸12的引導輪16和切割盤14G相協作的偏心的可調節凸輪100。通過在任一個方向上旋轉調節螺母101，軸的軸線中心將相對于引導輪16變化。因此，軸的軸線可根據圖25和圖沈中所示的螺母100的旋轉圈數從如圖25所示的中心位置移動到偏心位置。 該偏心使得力心相對于引導輪16移動，從而產生圍繞旋轉軸12的力矩。這又允許引導輪 16自然地定位在壁厚的預期的量規尺寸處，而與切割盤IOF的位置無關，如圖沈和圖27所
7J\ ο在圖27中，示出了切割裝置10的裝配后的視圖。示出了旋轉軸中心108并且示出了力線109垂直于被切割的介質。還示出了用110標示的壁厚。在圖觀中，示出了切割盤111的一種形式，該切割盤111在操作中具有方向性設計，以提供低壓渦流，從而根據旋轉方向產生圍繞切割盤111的真空。該切割盤及其升高的偏轉器113有效地將粉塵和切屑113A抽吸遠離被切割的物體表面并且使其向下通過鄰近于每個偏轉器113的孔114。該切割盤111有效地將粉塵和切屑抽吸遠離用戶的面部。在圖四中，示出了切割盤115，切割盤115同樣具有單向性設計，以提供靠近切割盤115的中心19的低壓區域，而與旋轉方向無關。該設計有效地將粉塵和切屑抽吸遠離被切割的物體并且使其向下通過鄰近于偏轉器葉片113A的孔114A。在圖30中，示出了單向切割盤116，該切割盤116提供在切割表面112附加的低壓區域，而與旋轉方向無關。該設計有效地將粉塵和切屑抽吸遠離被切割的物體并且使其通過鄰近于偏轉器117的孔118且因此遠離用戶的面部。
在圖31中，示出了用于控制切割裝置的切割深度的可變直徑引導輪16A。弓丨導輪 16A包括頂部盤部件120、底部盤部件120A、多個葉片部件121和多個彎曲的葉片連接部件 122。引導輪16A使用了蝸桿驅動器123，該蝸桿驅動器123控制頂部盤部件120相對于底部盤部件120A所旋轉的量。當蝸桿驅動器123被致動時，頂部盤部件120旋轉，從而使得內部銷125壓靠相鄰的、槽126的表面，所述內部銷125被連接到頂部盤部件120并且保持被捕獲在槽126內。葉片部件121經由穿過孔127的銷124也保持被捕獲到底部盤部件 120A，該銷IM還用作葉片部件121的樞軸點。葉片部件121能夠圍繞樞軸點127旋轉，因而改變葉片部件124的外徑。彎曲的葉片連接部件122通過以假想線所示的同樣用作樞軸點的銷128在與葉片部件121彼此相鄰的端部處結合到葉片部件121。每個部件121與相鄰的部件122端部通過在槽129中移動的銷1 結合。該槽1 允許彎曲的葉片連接部件 122相對于該槽而切向地移動，從而保持在各葉片部件121之間的連接。還提供了底部盤部件120A的定位凸出部130，該定位凸出部130每個均定位在頂部盤部件120的適配凹部131中。蝸桿驅動器123被容納在殼體132中并且通過與槽133 和Π4接合的螺絲刀(未示出)致動。在圖32、圖33、圖34和圖35中示出了與吸塵盤116 —起被安裝到軸12上的引導輪16A。這通過利用端蓋68實現，如圖33、圖34和圖35所示。在圖36中示出了在切割平面狀面板136使用了如圖32至圖35所示的切割裝置 IOH0切割裝置IOH已經形成在附圖中所示的切割線137。參考附圖在上文描述的切割裝置的一個優勢在于，呈引導輪16形式的引導或支承構件被定位在葉片14的與可操作地聯接到動力工具的動力端12. 1相反的一側。申請人發現，利用這種布置，當刀片高速旋轉時，切割裝置能夠以十分穩定的方式在工件上安裝到位。不拘束于理論的約束，申請人認為這歸因于在刀片的與由動力工具施加的旋轉驅動相反的一側上的引導輪所提供的支承。此特征使得用戶更穩定和更舒適地操作切割裝置。此特征還有助于用戶利用動力工具實施更加精確和準確的切割。這是重要的，因為切割裝置能夠用于切斷突出到地面或類似構造以上的管件部分，并且這種切斷能夠被準確且精確地實施是十分期望的。當然將認識到的是，上文僅以本發明的描述性實施例的方式被給出并且對于本領域技術人員顯而易見的對實施例的所有修改和變形被認為落入在本文闡述的本發明的寬泛范圍和界限內。
權利要求
1.一種切割裝置，所述切割裝置包括(i)細長的支架，所述細長的支架具有自由端以及能夠接合動力工具的工具端；( )靠近所述支架的所述自由端定位的引導構件或支承構件，所述引導構件或支承構件以可旋轉的方式附接到所述支架并且具有與所述支架的縱向軸線相平行而延伸的支承表面；(iii)切割元件，所述切割元件具有周向切割刃，所述切割元件被定位在所述引導構件和所述支架的所述動力工具端之間，其中所述切割元件緊鄰所述引導構件而定位并且所述切割元件的橫向尺寸大于所述引導構件的橫向尺寸，由此形成(iv)在所述切割元件的所述切割刃與所述引導構件的支承表面之間的周向空間，在使用中，所述周向空間由刀片的切穿被切割的所述工件的部分占據。
2.根據權利要求1所述的切割裝置，其中，所述切割元件與所述引導構件或支承構件之間的軸向距離是0. 5-5. 0mm。
3.根據權利要求2所述的切割裝置，其中，所述切割元件與所述引導構件或支承構件之間的軸向距離是0. 5-1. 0mm。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的切割裝置，其中，保持構型部定位在所述支架的所述自由端，所述保持構型部的橫向尺寸大于所述支架的橫向尺寸，以便松弛地保持所述引導構件或支承構件的座部或轂。
5.根據權利要求4所述的切割裝置，其中，所述支架具有鄰近于所述保持構型部的螺紋部，并且螺母通過螺紋連接到所述支架的所述螺紋部上以將所述切割元件保持在所述支1 ο
6.根據權利要求1至5中任一項所述的切割裝置，其中，所述細長的支架具有至少一個鍵，并且所述切割元件限定有至少一個鍵槽，所述至少一個鍵槽能夠與所述支架上的所述鍵保持接合。
7.根據權利要求6所述的切割裝置，其中，所述切割裝置具有在所述支架上的一對鍵， 所述一對鍵與所述切割元件上的相應一對鍵槽接合。
8.根據權利要求7所述的切割裝置，其中，設置有被剛性地附接到所述支架或者從所述支架機加工形成的盤，所述盤也與所述一對鍵結合。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的切割裝置，其中，設置有壓縮環，所述支架的所述自由端附接有端蓋，所述壓縮環與在所述端蓋中定位的配合溝槽接合并與所述支架上的對齊溝槽接合，由此將所述切割元件牢固地保持在所述細長的支架上。
10.根據權利要求1至8中任一項所述的切割裝置，其中，設置有彈性夾子，所述彈性夾子具有被彼此遠離地偏壓并向外延伸的一對腿部以及位于每個腿部的自由端處的相鄰的一對端部凸出部或突出部，所述一對端部凸出部或突出部與所述支架上的相應凹口接合， 以將所述引導構件或支承構件和所述切割元件牢固地保持在所述細長的支架上。
11.根據權利要求10所述的切割裝置，其中，所述彈性夾子具有遠離所述一對端部凸出部或突出部的一端，所述彈性夾子的所述一端以可釋放的方式附接到端蓋，所述端蓋在所述支架的所述自由端處被附接到所述支架。
12.根據權利要求1至8中任一項所述的切割裝置，其中，設置有在所述支架的所述自由端處被附接到所述支架的端蓋，在所述端蓋的內孔中定位有彈簧。
13.根據權利要求12所述的切割裝置，所述切割裝置包括具有錐形表面的縱向銷以及也具有錐形表面的一對橫向銷，由此當每個橫向銷定位在所述支架的相應凹口或溝槽中時所述縱向銷的錐形表面以及每個橫向銷的錐形表面彼此抵靠，以將所述引導構件或支承構件和所述切割元件牢固地保持在所述支架上。
14.根據權利要求1至8中任一項所述的切割裝置，其中，設置有位于所述支架的所述自由端處的端部緊固件，所述端部緊固件接合所述支架的內部通道，以提供作用在圍繞所述端部緊固件的襯套上的力，從而確保所述切割盤和引導構件或支撐構件牢固地保持在所述支架上，并且其中所述端部緊固件以螺紋連接的方式附接到所述內部通道。
15.一種切割裝置，所述切割裝置包括(i)細長的支架，所述細長的支架具有縱向軸線、自由端以及能夠接合動力工具的工具端；( )靠近所述支架的所述自由端定位的引導構件或支承構件，所述引導構件或支承構件以可旋轉的方式附接到所述支架并且具有與所述支架的縱向軸線相平行而延伸的支承表面；以及(iii)切割元件，所述切割元件具有周向切割刃，所述切割元件被定位在所述引導構件或支承構件與所述工具端之間。
16.根據權利要求15所述的切割裝置，所述切割裝置包括限定一內腔的偏心凸輪構件以及被安裝到所述支架的可調節套環，所述可調節套環被接收在所述偏心凸輪構件的所述內腔中，其中所述切割元件沿相似的方向移動以在所述引導構件或支承構件與所述切割元件之間提供間隔，所述間隔與在使用中被切割的管件或板材的期望壁厚相對應。
17.根據權利要求16所述的切割裝置，其中，所述可調節套環具有供附接可調節螺母的螺紋柄或螺紋軸，其中所述螺紋柄或螺紋軸延伸穿過所述偏心凸輪構件的側壁，并且所述螺母的致動引起所述可調節套環相對于所述偏心凸輪構件的所述移動，所述移動具有由所述可調節套環與所述內腔的端壁抵接所控制的有效界限。
18.一種供用于切割管件的側壁或切穿板材的切割裝置使用的切割元件，所述切割元件能夠被安裝到可旋轉的支架或軸上并且設置有多個偏轉器葉片，所述偏轉器葉片每個都具有與其鄰近地定位的孔，其中每個偏轉器葉片從所述切割元件的周向邊緣向內定位，由此在使用中被切割的管件或軸所產生的切屑或粉塵被每個偏轉器葉片引導穿過相鄰的孔以遠離用戶的面部。
19.一種供用于切割管件的側壁或板材的切割裝置使用的引導構件或支承構件，所述引導構件或支承構件能夠被安裝到可旋轉的支架或軸上，與同樣能夠被安裝到所述可旋轉的支架或軸上的切割元件協作，其中所述引導構件或支承構件具有一對相對的端部部件并且還設置有具有多個可樞轉的葉片的中間組件，所述可樞轉的葉片每個在其相應外端均由連接元件或條帶連接，由此每個葉片均能夠從內部位置移動到外部位置，所述內部位置和所述外部位置限定所述引導構件或支承構件的橫向尺寸的界限。
20.根據權利要求19所述的引導構件或支承構件，其中，每個葉片是弓形的并且具有相似的曲率，從所述構件或支承構件的端視角看，所述葉片具有凹形側和凸形側。
21.根據權利要求19或20所述的引導構件或支承構件，其中，每個葉片設置有槽，并且相鄰的連接元件的相應外端隨著每個葉片的樞轉運動而在所述槽內移動。
22.根據權利要求21所述的引導構件或支承構件，其中，每個葉片的相應內端以可樞轉的方式附接到一個端部部件或每個端部部件。
23.根據權利要求22所述的引導構件或支承構件，其中，每個葉片的相應內端具有內孔，所述內孔用于確定每個葉片的樞轉運動的界限。
24.一種使用切割裝置來切割工件的方法，所述方法包括下述步驟(a)將可旋轉的細長的支架的一端附接到動力工具，所述支架在另一端具有以可旋轉的方式附接到其上的引導構件以及在所述引導構件以內被附接到所述可旋轉的支架的切割元件，其中所述切割元件的橫向尺寸還大于所述引導構件的橫向尺寸，并且所述切割元件緊鄰所述引導構件而定位，以便在所述引導構件與所述切割元件之間形成周向空間；(b)操作所述動力工具以使得所述可旋轉的支架旋轉，其中所述引導構件沿被切割的所述工件的表面旋轉，其中所述支承表面與所述可旋轉的支架的縱向軸線相平行；以及(c)切穿所述工件。
25.根據權利要求M所述的使用切割裝置的方法，其中，所述引導構件以與所述切割元件的旋轉方向相反的方向旋轉。
全文摘要
本發明公開了用于切割具有管壁的管件(32)的切割裝置(10)。該切割裝置(10)包括具有工具端(12.1)以及相反的自由端(12.2)的細長的支架(12)，所述工具端能夠接合動力工具。該裝置(10)包括定位在支架(12)的自由端(12.2)處的引導輪(16)，所述引導輪被松弛地安裝到所述自由端上以相對于所述自由端旋轉，引導輪(16)具有平行于支架(12)的縱向軸線延伸的支承表面(34)。該裝置(10)還包括具有周向切割刃(36)的切割元件(14)，切割元件(14)鄰近于引導輪(16)定位并且設置在引導輪(16)和工具端(12.1)之間。切割元件(14)的橫向尺寸大于引導輪(16)的橫向尺寸，使得當支承表面(34)承靠管件(32)的內表面時，切割元件(14)的切割刃(36)與支承表面(34)之間的距離使得切割元件(14)切穿所述管壁。
文檔編號B26D1/12GK102481643SQ201080039210
公開日2012年5月30日 申請日期2010年8月3日 優先權日2009年8月3日
發明者A·洛克, F·T·奧凱弗, M·J·埃爾金頓, W·麥克米恩 申請人:弗雷克工業私人有限公司