專利名稱：包括工具殼體和可移動器具的切割工具，尤其是塑料管切割器的制作方法
技術領域：
本發明涉及被設計為用于切斷撓性或薄壁管或管道的手持式切割工具。
背景技術：
多種手持式切割工具在本領域中是已知的。許多這些工具具有在工具的本體中的用于接納待切割的管或管道的開口。當將管接納在開口內時，刀片被推靠在管上用以隨后切割。例如，Leyes的美國專利823，796涉及具有環繞管的圓筒形套筒的管切割器。彈簧加載的刀片被徑向地推靠在待切割的管的外表面上。專利823，796使用這樣的刀片裝置，其中刀片被保持在殼體的外側并與管的在殼體外部的區域相接觸。Khoja的美國專利4，734，982涉及塑料管切割器。通過將管插入到切割器的本體中的孔中并且擰緊螺母以將刀片推靠在管的外表面上而使用工具。刀片被保持在工具的殼體中的狹槽內。Hopper的美國專利4，146，959描述了一種用于切割圓筒形物品的裝置。與前面所討論的專利823，796相類似的方式，刀片在管狀支撐件外部的平面內切割。盡管在許多方面是令人滿意的，但是，這些工具具有的應用有限，因為它們僅僅能用于切割單一尺寸或相對小范圍的尺寸的管或管道。而且，在切割期間這些工具僅僅為管或管道提供有限的支撐，結果是在切割期間刀片壓靠在管壁上并且因此不利地變形管壁。此外，對于具有圍繞管間隔開的支撐穩定引導件以防止這種變形的工具來說，這種導引件通常妨礙切割接觸面的觀察。而且，前面已知的這種類型的切割工具典型地僅僅裝備有刀式切割刀片，因此限制了它們的應用和使用。因此，在本領域中存在對于在工具的本體中具有一個或多個，并且優選為兩個或多個開口以容納不同尺寸的管或管道的切割工具的需求。而且，存在對于具有在切割期間促進管的穩定性但是不阻礙觀察和大體接近切割接觸面的裝置的這種工具的需求。此外，在本領域中存在對于這種切割工具的需求，其中工具具有除了僅僅切割之外還能執行其它功能的一個或多個刀片或器具。
發明內容
在用于手持式切割工具的本發明設備中克服了與前面已知的切割工具相關的困難和缺點。在第一方面，本發明提供一種切割工具，其包括殼體，該殼體限定(i)尺寸和形狀被設置為用以接納至少一個器具的內部區域，(ii)延伸通過殼體的第一孔，所述第一孔由第一跨度限定，和(iii)延伸通過殼體的第二孔，所述第二孔由不同于所述第一跨度的第二跨度限定。所述切割工具也包括至少一個布置在殼體中的器具組件，所述器具組件包括(i)工作器具，(ii)用于將所述工具器具縮回到由殼體限定的內部區域中的裝置，和(iii)用于將工作器具伸展到所述第一孔和所述第二孔中的至少一個中的裝置。
在另一方面，本發明提供一種切割工具，其包括限定內部中空區域的工具殼體，所述工具殼體也限定至少兩個延伸通過所述工具殼體的孔。所述切割工具也包括限定切割刃的可移動的器具，所述器具是可設置在(i)第一位置，和(ii)第二位置之間的，當處于所述第一位置時所述器具被全部布置在由所述工具殼體限定的內部中空區域內，當處于所述第二位置時所述切割刃的至少一部分被暴露在至少一個孔內。并且，在再另一方面，本發明提供一種切割工具，其包括限定第一側和與所述第一側相反地指向的第二側的本體，所述本體也限定在所述第一側和第二側之間延伸通過所述本體的第一孔和在所述第一側和第二側之間延伸通過所述本體的第二孔。所述第一孔大于所述第二孔。并且，所述切割工具包括可選擇性地設置在伸展位置和縮回位置之間的第一器具，當處于所述伸展位置時該器具的至少一部分被暴露在所述第一孔內；和可選擇性地設置在伸展位置和縮回位置之間的第二器具，當處于所述伸展位置時該器具的至少一部分被暴露在所述第二孔內。將會認識到，在不脫離本發明的情況下，本發明能具有其它的和不同的實施方式并且它的個別細節能在不同的方面進行修改。因此，附圖和描述將被解釋為是示例性的而不是限定性的。
圖I是根據本發明的優選實施方式的切割工具的透視圖。圖2是圖I中所示的優選實施方式的切割工具的另一透視圖。圖3是根據本發明的另一優選實施方式的切割工具的透視圖。圖4是沿圖3的優選實施方式的切割工具的縱軸線截取的橫截面圖，示出了工具的內部和處于縮回位置的切割刀片組件。圖5是沿圖3的優選實施方式的切割工具的縱軸線截取的橫截面圖并且示出了處于部分伸展位置的切割刀片組件。圖6是用在本發明的切割工具中的優選實施方式的器具的透視圖。圖7是用在本發明的切割工具中的另一優選實施方式的器具的透視圖。圖8是用在本發明的切割工具中的另一優選實施方式的器具的透視圖。圖9是用在本發明的切割工具中的另一優選實施方式的器具的透視圖。圖10是用在本發明的切割工具中的另一優選實施方式的器具的透視圖。圖11-14示出了處于不同切割和修整階段的、管和優選實施方式的器具之間的接觸面。
圖15是根據本發明的切割孔的優選構造的示意性圖解。圖16是根據本發明的另一優選實施方式的切割工具的透視圖。
具體實施例方式本發明是能用于切割管或管道的手持式裝置。切割裝置所涉及的管或管道是相對撓性的并且典型的具有薄壁。然而，將會理解，本發明的工具不限于薄壁管或管道。通常，管或管道由薄壁金屬或塑料形成。這種金屬的例子包括銅或黃銅。鍍鉻黃銅典型地用于暴露的裝飾性排水管。這種塑料管道的例子包括，但不限于，用于浴室的水槽和公用盥洗池的內供應管和排水管。盡管該裝置企圖主要用于切割操作，但是該裝置也能用來成形、精加工、打磨或以其它方式改變管或管道的端面。本發明的裝置是緊湊的、輕量的，能用于切割和/或制備不同尺寸的管。本發明也提供各種切割刀片或工作器具構造。尤其是，本發明的工具包括具有一個或多個穿過本體的開口的工具本體和一個或多個伸展到每個各自的開口中的可縮回的彈簧加載的刀片。通過將管的端部插入通過開口而切割管或其它圓筒形構件。刀片和管的外表面之間發生加載式接觸。刀具然后圍繞管的縱軸線環行(orbit)和/或管圍繞它的軸線相對于工具轉動，以切割管。通常在處于切割位置處在垂直于管或管道的縱軸線的平面內進行切割。本發明的工具的顯著的特征是提供至少一個供待切割管通過其插入的開口。開口用來約束和穩定管或管道，尤其是在切割操作期間。在沒有這種約束的情況下，撓性或薄壁管或管道通常發生顯著的變形。管或管道從它的原始圓形或接近圓形構造的變形能不利地改變管的最終切割面，其進而可能需要額外的時間和努力以獲得光滑的和所期望的面。如同這里更詳細地解釋的那樣，在某些優選方案的工具中，尤其是開口使用稍微非圓形的構造，已經令人驚訝地發現其改進了管道的穩定性并且提供所期望的切割面。在其它方案的工具中，可以提供不同尺寸或跨度的多個開口。這個特征極大地增加了工具的應用性和使用性。這樣，為了切割小直徑和大直徑的管或管道，不需要攜帶多個工具，而是僅僅需要單個工具。工具本體中的一個或多個，并且優選為兩個或更多個孔或開口被完全包圍(enclose)。也就是說,最優選地,在工具的操作和/或使用期間，各個開口僅僅能軸向地或基本上軸向地進出。如同這里所描述的那樣的完全包圍的開口或孔是與切口、狹槽、或能徑向進出的諸如易于從工具的側部進出的其它類似構造有區別的。刀片或器具能選擇性地縮回到工具的本體中也是有意義的。這種操作促進沿著刀片的擦拭動作并且去除掉可能沿著刀片或器具堆積的污垢或其它碎屑。而且，多種刀片類型和/工作器具能與本發明的工具結合使用，諸如(i)包括去除掉管的毛刺的倒角刃(chamfering edge)的刀片，(ii)移動切割輪，和/或(ii)車床式切割刀片。如果在工具中提供多個孔，那么能使用不同刀片類型的組合。這個特征進一步改進了工具的應用性和使用性。工具圖I和2示出了根據本發明的優選實施方式的切割工具10。工具10包括殼體20，該殼體20限定第一側22、相反地指向的第二側24、大體上在第一側22和第二側24之間延伸的頂邊緣26，和大體上與頂部邊緣26相反地指向并且在第一側22和第二側24之間延伸的底邊緣28。殼體20也限定在第一側22和第二側24之間延伸并且也在頂邊緣26和底邊緣28之間延伸的前面30。殼體20進一步限定與前面30相反地指向并且在第一側和第二側24之間延伸并且也在頂邊緣26和底邊緣28之間延伸的后面32。優選地，各個側、邊緣和面適當地融合(merge)和/或過渡到彼此中以形成工具10的在美學上令人滿意的并且吸引人的殼體或外殼。對于某些方案的工具來說，圓角的和/或光滑的邊緣和角是優選的。工具10，并且尤其是殼體20，限定多個延伸通過工具的開口或孔，諸如在第一側22和第二側24之間延伸通過工具的開口或孔。例如，圖I和2中所示的工具10限定第一 孔40和第二孔50。孔接納和支撐管或管道2。第一孔40由內周壁42限定。內壁42以及側22和24的相鄰區域限定刀片進出區域44。類似地，第二孔50由內周壁52限定。內壁52以及側22和24的相鄰區域限定刀片進出區域54。如同這里更詳細地描述的那樣，刀片進出區域，舉例來說44和54，優選為呈現在刀片或器具附近的側向地和向內地凹入的區域的形式。優選地，凹入的刀片進出區域44被限定在第一側22上并且對應的凹入的刀片進出區域44被限定在第二側24上。類似地，凹入的刀片進出區域54被限定在第一側22上并且對應的凹入的刀片進出區域54被限定在第二側24上。這樣，每個孔包括兩個刀片進出區域，分別限定在工具殼體的相反側上。該區域提供圍繞相關刀片的增加的通路并且改進切割接觸面的觀察性。該區域也有助于切割或精加工操作所產生的材料，諸如來自管壁材料的刨屑和碎屑的去除和移動。優選地并且如同所指出的那樣，各刀片進出區域包括一對殼體的在圓周壁的各側上延伸的凹入區域或者壁。這樣，在工具的一側上，凹入的區域或壁從圓周壁延伸到殼體的第一側。并且在工具的另一側上，凹入的區域或壁從圓周壁延伸到殼體的第二側。優選地，殼體20限定兩個或更多個孔，諸如結合工具10所描述的孔40和50。孔的尺寸不同，也就是說，一個孔具有比另一個孔更大的開口或跨度尺寸。優選地，孔分別具有大約圓形的形狀，并且因此可以由它們各自的跨度限定。然而，如同這里更詳細地指出和描述的那樣，孔優選為是稍微非圓形的。優選地，其中一個孔的尺寸被設置成容納11/4英寸的管，并且另一個孔的尺寸被設置成容納11/2的管。將會認識到，不以任何方式將本發明的切割工具限定到這個特定構造或這個特定尺寸的組合。相反，本發明包括具有三個、四個或更多個孔的切割工具，優選為所有的孔都具有不同的尺寸以容納不同尺寸的管。開口的關鍵特征在于當將管插入到開口中時，開口完全圍繞管。這種構造用來在切割期間約束管和防止管變形。工具10進一步包括多個能選擇性地定位的器具(implement)或刀片,各所述器具或刀片被構造和定向成伸展到限定于殼體20中的孔中。例如，提供與第一孔40相關聯的第一刀片70，并且提供與第二孔50相關聯的第二刀片80。各刀片限定遠端和與所述遠端相反的近端，該遠端具有能暴露在工具殼體中的孔內的工作或切割刃。各刀片70、80是能選擇性地設置的，使得刀片的至少一部分伸出在對應的孔內。各刀片被定位成接近對應的刀片進出區域，舉例來說，區域44和54。優選地，各刀片70、80是能定位在相對于它的對應的孔的大體上徑向方向上的。這里更詳細地描述這個特征。工具10進一步包括用于改變或以其它方式調節至少一個器具或刀片的位置的致動器60。優選地，致動器60和它的這里更詳細地描述的相關組件，被構造為使得當將致動器60至少部分地壓到工具10的殼體20中時，一個或多個刀片縮回或以其它方式收回到殼體20中。致動器60優選為處于相配合地接納在限定于殼體20中的致動器開口 34內的可移動的構件的形式。致動器60的外暴露區域優選可以被形成為包括抓持促進表面，諸如包括向外延伸的脊或其它凸起。殼體20能由多個部分或部件形成。通常優選為提供沿著將殼體二等分的縱平面彼此接合的兩個半件部分。這樣，一個半件部分包括整個第一側22，以及半個頂邊緣26、底邊緣28、前面30和后面32。并且，另一個半件部分包括整個第二側24，以及半個頂邊緣26、底邊緣28、前面30和后面32。優選地，殼體20由能被成形或鑄造的金屬制成；或者由能用具有相對高的容許偏差的注模，并且提供美學上令人滿意的外表面的聚合物材料制成。一個或多個緊固件36能用來將殼體部分附連在一起。圖3-5示出了根據本發明的另一優選實施方式的切割工具10a。除了刀片凹槽的方向之外，優選的工具IOa大體上對應于前面所描述的在圖1-2中所不的優選實施方式的工具10。圖1-2中所示的工具10中的刀片凹槽44和54大體上向上地指向并且接近工件 10的頂邊緣26。相反，在圖3中所示的工具IOa中，刀片凹槽44a和54a指向工具IOa的后面32a。將會認識到，不以任何方式將本發明限定到任何特定構造的刀片凹槽。工具IOa大體上對應于前面所描述的工具10。工具IOa包括殼體20a，該殼體20a限定第一側22a、相反地指向的第二側24a、大體上在第一側22a和第二側24a之間延伸的頂邊緣26a，和大體上與頂邊緣26a相反地指向并在第一側22a和第二側24a之間延伸的底邊緣28a。殼體20a也限定在第一側22a和第二側24a之間延伸并且也在頂邊緣26a和底邊緣28a之間延伸的前面30a。殼體20a進一步限定前面所指出的與前面30a相反地指向并且在第一側22a和第二側24a之間延伸并且也在頂邊緣26a和底邊緣30a之間延伸的后面32a。優選地，各偵U、邊緣和面適當地融合到彼此中以形成工具IOa的美學上令人滿意的和吸引人的殼體或外殼。對于某些方案的工具來說，圓角的和/或光滑的邊緣和角是優選的。工具10a，并且尤其是殼體20a，限定多個延伸通過工具，諸如在第一側22a和第二24a之間延伸通過工具的開口或孔。這些孔用于接納待切割或修整的管或管道2。圖4和5示出了布置在各孔40a和50a中的管2。圖3在沒有這種管或管道2的情況下的示出了工具IOa以進一步示出工具。工具IOa限定第一孔40a和第二孔50a。第一孔40a由內周壁42a限定。內壁42a限定刀片進出區域44a。類似地，第二孔50a由內周壁52a限定。內壁52a限定刀片進出區域54a。優選地，殼體20a限定兩個或更多個孔，諸如結合工具IOa所描述的孔40a和50a。孔具有不同的尺寸，也就是說，一個孔具有比另一個孔更大的開口或跨度尺寸。優選地，孔各具有大體圓形的形狀，并且可以由它們各自的跨度限定。優選地，其中一個孔的尺寸被設置成容納11/4英寸的管，并且另一個孔的尺寸被設置成容納11/2管。將會認識到，不以任何方式將本發明的切割工具限定到這個特定的構造或這個特定的尺寸的組合。相反，本發明包括具有三個、四個或更多個孔的切割工具，優選為所有孔都具有不同的尺寸以容納不同尺寸的管。開口的關鍵特征是當將管插入到開口中時，開口完全包圍管。這種構造用來在切割期間約束管和防止管變形。工具IOa進一步包括多個能選擇性地設置的器具或刀片，各所述器具或刀片被構造和定向成伸展到限定在殼體20a中的孔中。例如，提供與第一孔40a相關聯的第一刀片70a,并且提供與第二孔50a相關聯的第二刀片80a。各刀片限定遠端和與所述遠端相反的近端，該遠端具有能暴露在工具殼體中的孔內的工作或切割刃。各刀片70a、80a是可選擇性地設置的，使得刀片的至少一部分伸出在對應的孔內。優選地，各刀片70a、80a是可設置在相對于它的對應的孔的大體上徑向方向上的。這里更詳細地描述這個特征。工具IOa進一步包括用于改變或以其它方式調節至少一個器具或刀片的位置的致動器60a。優選地，致動器60a和它的這里更詳細地描述的相關組件，被構造為使得當將致動器60a至少部分地壓到工具IOa的殼體20a中時，一個或多個刀片縮回或以其它方式收回到殼體20a中。致動器60優選為處于可移動的構件的形式，其相配合地接納在限定于殼體20a中的致動器開口 34a內。致動器60a的外暴露區域優選為可以被形成為包括抓持促進表面，諸如包括向外延伸的脊或其它凸起。殼體20a能由多個部分或部件形成。通常優選為提供沿著將殼體二等分的縱平面彼此接合的兩個半件部分。這樣，一個半件部分包括整個第一側22a，以及半個頂邊緣26a、底邊緣28a、前面30a和后面32a。并且，另一個半件部分包括整個第二側24a，以及半個頂 邊緣26a、底邊緣28a、前面30a和后面32a。優選地，殼體20a由能被成形或鑄造的金屬制成；或者由能用相對高的容許偏差注模，并且提供美學上令人滿意的外表面的的聚合物材料制成。一個或多個緊固件(未示出)能用來將殼體部分固定在一起。殼體也可以優選為由金屬諸如由鋁形成。圖4和5示出了沿著一平面的優選實施方式的切割工具IOa的內部區域，該平面沿著它的縱軸線將工具二等分。圖4所示的工具IOa處于這種構造，其中由于按壓致動器60a而使得刀片70a和80a縮回。并且圖5所示的工具IOa處于這種構造，其中由于一個或多個彈簧或其它偏置構件的作用刀片70a和80a伸展到它們各自的孔40a和50a中，并且致動器60a向外伸展。圖4和5示出了器具組件，其大體上包括器具、用于將器具縮回到殼體的內部區域中的裝置、和用于將器具伸展到孔中的裝置。優選地，器具組件是如下所述的。致動器60a限定引導表面110和凸輪表面(camsurface)1120優選地，致動器引導表面110被布置在凸輪表面112的前面。盡管能提供多種布置和構造，但是通常優選為凸輪表面112相對于引導表面110成銳角地延伸。典型地，這個角度是從大約5°到大約70°，其中優選的角度在從大約20°到大約40°的范圍內。致動器60a可滑動地接納在工具IOa的殼體20a內，使得殼體引導表面116與致動器60a的引導表面110相接觸。這樣，當相對于殼體壓下致動器60a時，致動器引導表面110橫靠在殼體引導表面116上移動并且受到殼體引導表面116的引導。工具IOa也包括大體上保持在工具IOa的內部內的可移動的滑動構件120。構件120將移動從致動器60a傳遞到在圖5中大體上被示為150的一個或多個彈簧或其它偏置構件。偏置構件150能例如是將壓縮力施加在滑動構件120上的盤簧的形式。構件120也將移動，并且更具體地是將力從一個或多個彈簧或其它偏置構件150傳遞到刀片70a和80a。致動器60a在圖4中的箭頭A的方向上的移動，引起滑動構件120在箭頭B的方向上的移動。盡管能使用多種不同的組件實現這種運動的傳遞，但是優選的構造是如下的。滑動構件120限定第一端122和相反地指向的第二端124。沿著構件120的第一端122提供凸輪從動件表面126。滑動構件120被設置在殼體20a內，使得凸輪從動件表面126與致動器凸輪表面112的至少一部分相接觸。并且，滑動構件120優選為被定向為使得凸輪從動件表面126相對于引導表面110成與致動器60a的凸輪表面112相同的角度延伸。如同將會認識到的那樣，當在圖4中所示的箭頭A的方向上移動致動器60a時，這種構造導致滑動構件120在箭頭B的方向上移動。進一步參考圖4和5，滑動構件120接合第一刀片70a和第二刀片80a。第一刀片70a限定沿著其提供工作刃72a的遠端74a，和相反的近端76a。類似地，第二刀片80a限定沿著其提供工作刃82a的遠端84a，和相反的近端86a。優選地，滑動構件120包括用于第一刀片70a的安裝裝置140和用于第二刀片80a的安裝裝置130。各刀片可滑動地布置在限定于殼體20a內的對應的刀片接納區域內。這樣，第一刀片70a可滑動地布置在刀片引導溝槽170中，并且第二刀片80a可滑動地布置在刀片引導溝槽160中。各刀片被定位使得它在它的限定在殼體中的對應孔和滑動構件120并且尤其是滑動構件120的對應的安裝裝置之間延伸。這樣，第一刀片70a在第一孔40a和滑動構件120的安裝裝置140之間延伸。并且，第二刀片80a在第二孔50a和滑動構件120的安裝裝置130之間延伸。優選地，第一刀片70a通過刀片接合構件142接合在滑動構件120的安裝裝置140處。并且，優選地，第二刀片80a通過刀片接合構件132接合在滑動構件120的安裝裝置130處。可以預期得到，圖1-2中所示的工具10能使用類似機構，該機構具有使得用于縮回和伸展刀片70和80的部件移動重定向的合適裝置。圖16示出了根據本發明的另一優選實施方式的切割工具710。除了獨特的殼體特征之外，優選的工具710大體上對應于分別在圖1-2和3-5中所示的前面所描述的優選實施方式的工具10和10a。圖16中所示的工具710包括能通到殼體中的一個或多個孔的可選擇性地設置的殼體部分。在管或管道的端部不易進入的應用中，或者如果例如端部包括大體積的配件，這個特征使工具710能容易地圍繞管或管道設置。優選地，各可設置的殼體部分以及一個或多個其它殼體部分限定殼體本體的孔的組成部分。當打開可設置的部分時，各孔能易于接近。將會認識到，不以任何方式將本發明限制到任何特定構造的可設置的殼體部分。工具710包括殼體720，該殼體720限定第一側722、相反地指向的第二側724、大體上在第一側722和第二側724之間延伸的頂邊緣726，和大體上與頂邊緣726相反地指向并在第一側722和第二側724之間延伸的底邊緣728。殼體720也限定在第一側722和第二側724之間延伸并且也在頂邊緣726和底邊緣728之間延伸的前面730。殼體720進一步限定與前面730相反地指向并且在第一側722和第二側724之間延伸并且也在頂邊緣726和底邊緣730之間延伸的后面732。優選地，各側、邊緣和面適當地融合到彼此中以形成工具IOa的美學上令人滿意的和吸引人的殼體或外殼。對于某些方案的工具來說，圓角的和/或光滑的邊緣和角是優選的。尤其是，殼體720包括優選為在樞轉銷727或其它部件處可移動地附接到殼體720的其它部分的可設置的殼體部分705。這樣，通過在箭頭E的方向上移動部分705，可設置的殼體部分705能從它的圖16中所示的打開狀態移動到閉合狀態。如同將會理解的那樣，殼體720的主要部分限定一個或多個接合表面735和733，當在箭頭E的方向上閉合部分705時，其接觸并接合部分705的對應的表面709和707。
工具710，并且尤其是殼體720，限定多個延伸通過工具，諸如在第一側722和第二偵U724之間延伸通過工具的開口或孔。這些孔用于接納被切割或修整的管或管道。例如，工具710限定第一孔740和第二孔750。第一孔740由內周壁742限定。內壁742限定刀片進出區域744。類似地，第二孔750由內周壁752限定。內壁752限定刀片進出區域754。當閉合工具時，孔被完全包圍。優選地，殼體720限定兩個或多個孔，諸如結合工具710所描述的孔740和750。孔具有不同的尺寸，也就是說，一個孔具有比另一個孔更大的開口或跨度尺寸。優選地，孔分別具有大約圓形的形狀，并且可以由它們各自的跨度限定它們。優選地，其中一個孔的尺寸被設置成容納11/4英寸的管，并且另一個孔的尺寸被設置成容納11/2的管。將會認識至IJ，不以任何方式將本發明的切割工具限定到這個特定的構造或這個特定的尺寸組合。相反，本發明包括具有三個、四個或更多個孔的切割工具，優選為所有孔都具有不同的尺寸以容納不同尺寸的管。開口的關鍵特征是當管710閉合，管插入到開口中時，開口完全圍繞管。這種構造用來在切割期間約束管和防止管變形。工具710進一步包括多個可選擇性地設 置的器具或刀片，各所述器具或刀片被構造和定向成伸展到限定在殼體720中的孔中。例如，提供與第一孔740相關聯的第一刀片770，并且提供與第二孔750相關聯的第二刀片780。各刀片限定遠端和與所述遠端相反的近端，該遠端具有能暴露在工具殼體中的孔內的工作或切割刃。各刀片770、780是可選擇性地設置的，使得刀片的至少一部分伸出在對應的孔內。優選地，各刀片770、780是可設置在相對于它的對應的孔的大體上徑向方向上的。這里更詳細地描述這個特征。工具710進一步包括用于改變或以其它方式調節至少一個器具或刀片的位置的致動器760。優選地，致動器760和它的相關組件如同前面結合圖4和5所描述的那樣，并且被構造為使得當將致動器760至少部分地壓到工具710的殼體720中時，一個或多個刀片縮回或以其它方式收回到殼體720中。致動器760優選為相配合地接納在限定于殼體720中的致動器開口 734內的可移動的構件的形式。致動器760的外暴露區域優選為可以被形成為包括抓持促進表面，諸如包括向外延伸的脊或其它凸起。將會認識到，刀片，也就是刀片770和780，能被構造為使得它們的移動是致動器760的移動、殼體部分705的移動和/或通過其它部件移動的結果。也可以預期，一個或多個刀片能被彈簧或類似裝置偏置在向外伸出的狀態。在這種構造中，當將管或管道放置在打開的工具中的孔部分中時并且在閉合殼體部分705之前，刀片然后被推動或以其它方式壓到殼體中，結果是與管相接觸。將會認識到，本發明包括多種范圍的殼體和工具構造。殼體720能由多個如同前面結合工具10和IOa所描述的那樣的部分或部件形成。提供彼此沿著將殼體二等分的縱平面接合的兩個半件部分通常是優選的。器縣本發明也提供優選為用在這里所描述的切割工具中的各種工作器具，諸如切割刀片，倒角刃、鉸刀、修整工具和切割輪。術語“器具”如同這里所使用的那樣通常指用在工具中以在感興趣的管或管道上執行所期望的動作的部件或構件。例如，術語“器具”包括具有切割頂尖、切割刀片、和/或切割輪的構件，其當接觸和推靠在管或管道的圓周壁上時用來切割或以其它方式切斷管或管道。類似地，術語“器具”包括具有當接觸和推靠在管或管道的圓周壁或軸向面時修整或以其它方式改變壁或面的構造的修整刃或工作刃的構件。下面是幾個適于與本發明的工具一起使用的優選器具的例子。圖6示出了用在前面所描述的切割工具10、IOa和710中的優選實施方式的器具200。器具200包括大體上在第一端210和相反的第二端220之間延伸的縱向構件230。縱向構件230可以限定一個或多個節省材料的開口區域(open span) 240和一個或多個增進強度的加強區域250。器具200包括大體上定位在第一端210處的切割構件260。切割構件260優選為限定切割刃265。刀片200的第二端220優選為被成形為接合和接觸前面所描述的滑動構件120，并且尤其是，滑動構件120的安裝裝置130、140。器具200的特征在于具有將主切割刃272和次切割刃274分開的最遠切割頂尖270。主切割刃272在器具的第一或頂刃280和最遠點270之間延伸。次切割刃274在器具的第二或底刃282和最遠點270之間延伸。主切割刃272的長度優選為大于次切割刃274的長度。優選地，主切割刃272和次切割刃274分別被定向成相對于彼此成從大約30°到大約120°的角度，最優選為大約110°到大約90°的角度。優選地，主切割刃272的長度是次切割刃274的長度的大約150%到大約300%。更進一步地，可以預期得到，沿著主切割刃和次切割刃能提供不同的刃構造。提供不同的切割外形和相對于被切割的管或管道的切割刃方位增加了本發明的工具的實用性和應用性。而且，提供切割頂尖270也是有利的， 因為在切割的初始階段期間頂尖270最初沿著管的外表面刻下和形成山谷型凹部。隨著切割繼續進行，取決于工具相對于管的移動方向，主切割刃272或次切割刃274然后將跟隨在前面所形成的凹部內前進。圖7示出了用在前面所描述的切割工具10、IOa和710中的另一優選實施方式的器具300。器具300包括大體上在第一端310和相反的第二端320之間延伸的縱向構件330。縱向構件330可以限定一個或多個節省材料的開口區域340和一個或多個增進強度的加強區域350。刀片300包括大體上定位在第一端310處的切割構件360。切割構件優選為限定切割刃365和向外延伸的最遠點370。刀片300的第二端320優選為被成形為接合和接觸前面所描述的滑動構件120，并且尤其是，滑動構件120的安裝裝置130、140。器具300的特征在于具有車床(lathe)和限制器刀片端部區域。器具300，并且尤其是切割構件360，限定在最遠點370和切割構件360內的內部區域372之間延伸的切割刃365。切割刃365優選為V形的形式，其中切割刃365的中心與最遠點370相重合。材料偏轉結構368從最遠點370延伸并且大體上延伸到切割構件360的內部區域372中，該材料 偏轉結構368大體上限定延伸到切割構件360的第一平坦表面362的第一壁374和延伸到切割構件360的第二平坦表面表面(未示出)的第二壁(未示出)。器具300，并且尤其是切割構件360，也包括位于切割刃365之上的刀片限制器構件380。刀片限制器構件380用來限制切割刃365的切割深度。優選地，限制器構件380也呈現V形，如同在圖7中所示的那樣。圖8示出了用在前面所描述的切割工具10、10a和710中的另一優選實施方式的器具400。器具400包括大體上在第一端410和相反的第二端420之間延伸的縱向構件430。縱向構件430可以限定一個或多個節省材料的開口區域440和一個或多個增進強度的加強區域450。刀片400包括大體上定位在第一端410處的切割構件460。切割構件優選為限定切割刃465。刀片400的第二端420優選為被成形為接合和接觸前面所描述的滑動構件120，并且尤其是，滑動構件120的安裝裝置130、140。圖8的器具400的特征在于具有切割刃465并且沒有任何類型的限制器構件，諸如圖7中所示的限制器構件380。切割刃465優選為V形的形狀并且大體上從最遠點470延伸到切割構件460的平面側。優選地，切割刃465的中心與最遠點470重合。圖9示出了用在前面所描述的切割工具10、IOa和710中的另一優選實施方式的器具500。器具500包括大體上在第一端510和相反的第二端520之間延伸的縱向構件530。縱向構件530可以限定一個或多個節省材料的開口區域540和一個或增進強度的加強區域550。器具500包括大體上定位在第一端510處的切割構件560。切割構件560優選為限定切割刃565。器具500的第二端520優選為被成形為接合和接觸前面所描述的滑動構件120，并且尤其是，滑動構件120的安裝裝置130、140。圖9的器具500的特征在于具有刀片部件570，該刀片部件570與布置在刀片部件570的各側上的材料偏轉壁580相結合。器具500也具有限制器590和鉸刀585。限制器 590用來限制刀片部件570的深度并且也限制鉸刀585的深度。鉸刀585用來修整管或管道的切割端面。結合圖11-14更詳細地描述這些構件的操作。刀片構件570限定包括最遠端567的切割刃565。刃565因此包括第一刃部分568和第二刃部分569。限制器590優選為V形的形狀。刀片部件570可以使用類似于結合圖6所描述的器具200的切割刃265的構造。器具500進一步具有類似于結合圖7中所示的器具300描述的材料偏轉結構368的碎屑去除結構。尤其是，器具500包括大體上在刀片部件570的各側上延伸并且過渡到材料偏轉壁580中的材料偏轉結構558。將會理解，各材料偏轉壁580在結構558和切割構件560的對應的平坦表面562之間延伸。當刀片570從管或管道切割和分離材料時，經歷切割或修整操作，偏轉結構558接觸和引導材料遠離切割接觸面。材料可以被偏轉壁580進一步引導遠離。在圖11-14中示意性地示出了器具500的操作，其詳述了構件560與管2的接觸和工作。參考圖11，在將管2設置在切割工具的孔內之后并且當釋放切割致動器，諸如圖I中的致動器60時，刀片570的最遠端567接觸管2的外表面。當使工具圍繞管2在箭頭Y的方向上環行時，刀片570開始穿透管的壁。可替換地或相結合，管2圍繞它的縱軸線在箭頭X的方向上轉動。圖12示出了管壁的穿透直到在鉸刀590和管2之間發生接觸，并且尤其是，與管的最新暴露的切割表面之間發生接觸。在這個接合點處，鉸刀590接觸管2并且開始在管的切割面或區域倒角(chamfer)。圖13示出了接觸倒角后的邊緣的限制器585，因此限制鉸刀的切割深度。并且，圖14示出了刀片570并且尤其是，刀片最遠端567，刺穿通過管壁。在這個接合點處的管2現在已經被切割和鉸過了。圖10示出了用在前面所描述的切割工具10、IOa和710中的另一優選實施方式的器具600。器具600包括大體上在第一端610和相反的第二端620之間延伸的縱向構件630。縱向構件可以限定一個或多個節省材料的開口區域640和一個或多個增進強度的加強區域650。刀片600包括大體上定位在第一端610處的切割構件660。切割構件優選為限定切割刃665。刀片600的第二端620優選為被成形為接合和接觸前面所描述的滑動構件120，并且尤其是，滑動構件120的安裝裝置130、140。圖10中所示的器具600的特征在于具有限定切割刃665的可轉動的切割輪660。輪660優選為是可圍繞軸670或類似結構轉動的并且被支撐在軸670或類似結構上。軸670優選為由支架680支承，所述支架680進而被連接到縱向構件630。方法本發明的切割工具用來切割、切斷、工作和/或修整管或管道，或者管或管道的端部。合適地選擇一個或多個器具使得用戶能切割管和/或打磨或倒角管或管道的切割端或面，如同所期望的那樣。總體上，以如下的方式使用優選實施方式的工具10、10a、710。工具10、10a、710被提供和/或設置在被切割的管或管道附近。優選地，盡管不是必須的，沿著管的外部區域布置或形成線或其它標記，指示所期望的切割位置。取決于管的直徑，確定用于接納管的工具的合適的切割孔。壓下工具的致動器60、60a、760以因此將一個或兩個刀片或器具縮回到工具殼體中。將管的端部插入到孔中，使工具10、10a、710沿著管的長度設置，直到管上的標記位于孔內。前面所描述的刀片進出區域提高了刀片或器具與標記的相對位置的可見性。一旦工具10、10a、710被相對于管合適地定位，致動器60、60a、760被釋放以因此允許對應于所選擇的孔的刀片行進到它的偏置的伸展狀態，直到刀片接觸管，并且優選為在與標記相同的或所期望的位置處。工具10、10a、710然后被圍繞管的縱軸線轉動，其如同前面所提及的那樣，在這里被稱作“環行(orbit)”。可選地，管能圍繞它的縱軸線轉動同時工具是固定的或者也移動。刀片或器具偏置靠在管上將刀片或器具的切割刃或工作部分推靠到管材料中和/或上，因此導致切割或其它所期望的動作。工具10、10a、710的環行和/或管的移動繼續進行直到已經切割了管或已經充分地修整了端部。額外的特征提供了本發明的工具的幾個特征的額外的描述。刀片進出區域，諸如工具10中的區域44和54，工具IOa中的區域44a和54a以及工具710中的744和754，優選為包括從外殼體壁延伸的向內會聚的側壁。已經發現這個特定構造有助于材料，也就是管或管道壁的材料脫落遠離切割或工作環境。切割或工作材料碎屑的傳送減少了器具和被切割、修整或以其它方式工作的管之間的可能的接觸面。此外，刀片進出區域提高了器具和切割或工作環境的可見性，并且尤其是在在其處發生切割或工作的沿著管或管道的接觸面處。如同前面所指出的那樣，刀片進出區域能是圍繞孔的周邊定向和定位的任何位置處，諸如如同在圖I和2中所示的那樣的在頂部中心位置中，或者如同在圖3中所示的那樣的在向后指向的方位中。圖3-5中所示的向后指向的方位是最優選的。本發明包括其它方位的刀片進出區域。本發明的工具的另一個顯著的特征是提供一個或多個非圓形的并且優選為稍微橢圓形的孔，諸如工具10中的孔40和50、工具IOa中的孔40a和50a、或者工具710中的孔740和750。已經發現，當切割或以其它方式工作撓性管或管道或者具有相對薄的壁的管或管道時，管變形并且遠離器具移動。因為管壁能相對于器具移動，這進而典型地導致不好的切割或其它操作。根據本發明，通過使用合適尺寸的非圓形的孔，管然后必須從它的大體上圓形的橫截面形狀稍微變形，以將管插入到孔中。當將變形的管插入到孔中時，管壁材料中的由變形引起的內應力，然后被施加在孔的內表面上，因此使管的外表面摩擦地接合到孔的內表面。使用非圓形形狀的切割孔的額外的原因是這種形狀促進管對準在切割工具中。以其它方式松散地配合在圓形形狀的開口中能允許管的軸線相對于器具偏斜，并且導致螺旋形的切割或工作路徑。這樣，根據本發明，各孔優選為具有非圓形的橫截面形狀，其通常能由長軸和短軸限定。參考圖15，示出了這種關系。孔40 (其也對應于孔50、40a、50a、740和/或750中的任一個)優選為具有非圓形的形狀并且限定長軸A1和短軸A2。長軸A1的長度大于短軸A2的長度，因此AAA2。典型地，長軸A1的長度是待切割的管或管道的 標稱外直徑的大約101%到大約110%，優選為大約102%到大約106%，并且最優選為大約103%到大約105%。這樣，例如，對于具有I. 5英寸的標稱外直徑的管來說，用于接納那個管的孔的長軸A1是I. 55英寸。并且對于具有I. 25英寸的標稱外直徑的管來說，長軸A1最優選為I. 30英寸。典型地，短軸A2的長度是待切割的管或管道的標稱外直徑的大約95%到大約99. 5%，優選為大約97%到大約99%，并且最優選為大約98%。這樣，例如，對于具有I. 5英寸的標稱外直徑的管來說，用于接納那個管的孔的短軸A2是I. 48英寸。并且對于具有I. 25英寸的標稱外直徑的管來說，短軸A2是I. 23英寸典型地，能分別相對于彼此表達長軸A1和短軸A2的優選的并且最優選的長度。這樣，典型地，長軸A1與短軸A2的長度比是大約101%到大約116%，優選為大約103%到大約109%，并且最優選為大約104%到大約107%。與這個使用非圓形的切割孔的特征相關，也優選為切割孔被定向成使得它的長軸A1大體上平行于器具在伸展到孔中期間沿著其行進的軸線。再次參考圖15，器具諸如刀片70、80、70a、80a、770和/或780，是可沿著行進軸線D移動的。這樣，優選為孔40和/或器具被定向成使得器具的行進軸線D平行于或者至少基本上平行于長軸A:。將會認識到，盡管使用稍微非圓形的或者橢圓形的開口是優選的，本發明包括使提供在本發明的工具中的一個或多個孔是圓形的開口。通過這個技術的未來的應用和開發，許多其它好處無疑將變得是顯而易見的。這里所指出的所有專利、公布的申請和文章整體以引用的方式被結合到這里。將會認識到，這里所描述的一個實施方式的一個或多個特征或部件能與另一實施方式的一個或多個其它特征或部件結合。這樣，本發明包括這里所描述的實施方式的部件或特征的任何的和所有的組合。如同上面所描述的那樣，本發明解決了與前面的類型的裝置相關的許多問題。然而，將會認識到，在不脫離本發明的如同在附屬權利要求中所表達的那樣的原理和范圍的情況下，本領域技術人員可以對為了解釋本發明的本質已經在這里描述和示出的零件的細節、材料和布置中進行各種變化。
權利要求
1.一種切割工具，包括 殼體，該殼體限定(i)尺寸和形狀被設置為用以接納至少一個器具的內部區域，(ii)延伸通過所述殼體的第一孔，所述第一孔由第一跨度限定，和(iii)延伸通過所述殼體的第二孔，所述第二孔由第二跨度限定，所述第二跨度不同于所述第一跨度；和 布置在所述殼體中的器具組件，所述器具組件包括(i)工作器具，(i i)用于將所述工作器具縮回到由所述殼體限定的內部區域中的裝置，和(iii)用于將所述工作器具伸展到所述第一孔和所述第二孔中的至少一個中的裝置。
2.如權利要求I所述的切割工具，其中所述器具組件包括第一器具和第二器具，所述第一器具能伸展到所述第一孔中并且所述第二器具能伸展到所述第二孔中。
3.如權利要求I所述的切割工具，進一步包括 大體上至少部分地被保持在所述殼體內并與所述器具組件相接合的致動器。
4.如權利要求3所述的切割工具，其中所述器具組件進一步包括與所述致動器相接觸的可滑動構件。
5.如權利要求4所述的切割工具，其中所述可滑動構件接合并接觸所述器具組件。
6.如權利要求4所述的切割工具，進一步包括 彈簧，布置在所述殼體內并與所述可滑動構件相接觸并且將所述可滑動構件推到使得所述第一和第二器具伸展到相關聯的孔中的位置。
7.如權利要求4所述的切割工具，其中所述可滑動構件限定傾斜的凸輪從動件表面并且所述致動器限定傾斜的凸輪表面，所述凸輪從動件表面與所述凸輪表面相接觸。
8.如權利要求I所述的切割工具，其中所述第一孔和所述第二孔中的至少一個具有由長軸和短軸限定的非圓形形狀，所述長軸的長度是所述短軸的長度的大約101%到大約116%。
9.如權利要求8所述的切割工具，其中所述長軸的長度是所述短軸的長度的大約103%到大約109%。
10.如權利要求8所述的切割工具，其中所述工作器具是可伸展到所述第一孔中的并且在縮回和伸展期間是可沿著行進軸線移動的，所述第一孔具有非圓形的形狀并且被定向成使得所述第一軸的長軸大體上平行于所述行進軸線。
11.如權利要求I所述的切割工具，其中所述殼體包括第一側和第二側，并且所述第一孔由延伸通過所述殼體并在所述第一和第二側之間延伸的圓周壁限定，所述殼體也限定與所述第一孔相關聯并且在(i)所述圓周壁和所述第一側，和(ii)所述圓周壁和所述第二側之間延伸的刀片進出區域。
12.如權利要求11所述的切割工具，其中所述第二孔由延伸通過所述殼體并在所述第一和第二側之間延伸的圓周壁限定，所述殼體也限定與所述第二孔相關聯并且在(i)所述圓周壁和所述第一側，和(ii)所述圓周壁和所述第二側之間延伸的第二刀片進出區域。
13.如權利要求I所述的切割工具，其中所述殼體包括鉸鏈地連接到第二殼體部分的可選擇性地定位的第一殼體部分，所述第一和第二殼體部分的每個限定所述第一孔和第二孔的組成部分。
14.一種切割工具，包括 限定內部中空區域的工具殼體，所述工具殼體也限定至少兩個延伸通過所述工具殼體的孔； 限定切割刃的可移動的器具，所述器具是可定位在(i)第一位置，和(ii)第二位置之間的，當處于所述第一位置時所述器具被全部布置在由所述工具殼體限定的所述內部中空區域內，當處于所述第二位置時所述切割刃的至少一部分被暴露在至少一個所述孔內。
15.如權利要求14所述的切割工具，其中所述工具殼體限定第一孔和第二孔。
16.如權利要求15所述的切割工具，其中所述第一孔大于所述第二孔。
17.如權利要求15所述的切割工具，其中所述第一孔是圓形開口，并且所述第二孔是圓形開口。
18.如權利要求17所述的切割工具，其中所述第一孔的直徑小于所述第二孔的直徑。
19.如權利要求15所述的切割工具，其中所述器具是限定切割刃并可定位成將所述切 割刃的至少一部分暴露在所述第一孔內的第一可移動刀片，所述工具進一步包括 限定切割刃的第二可移動器具，所述第二器具可定位在(i )第一位置和(ii )第二位置之間，當處于所述第一位置時所述器具被全部布置在由所述工具殼體限定的所述內部中空區域內，當處于所述第二位置時所述第二器具的切割刃的至少一部分被暴露在所述第二孔內。
20.如權利要求14所述的切割工具，其中至少一個孔具有由長軸和短軸限定的非圓形形狀，所述長軸的長度是所述短軸的長度的大約101%到大約116%。
21.如權利要求20所述的切割工具，其中所述長軸的長度是所述短軸的長度的大約103%到大約109%。
22.如權利要求20所述的切割工具，其中所述器具是可伸展到所述至少一個孔中的并且在縮回和伸展期間是可沿著行進軸線移動的，所述至少一個孔具有非圓形形狀并且被定向成使得所述第一軸的長軸大體上平行于所述行進軸線。
23.如權利要求14所述的切割工具，其中所述殼體包括鉸鏈地連接到第二殼體部分的可選擇性地定位的第一殼體部分，所述第一和第二殼體部分中的每個限定所述至少兩個孔的組成部分。
24.一種切割工具，包括 限定第一側和與所述第一側相反地指向的第二側的本體，所述本體也限定在所述第一側和第二側之間延伸通過所述本體的第一孔和在所述第一側和第二側之間延伸通過所述本體的第二孔，所述第一孔大于所述第二孔； 可選擇性地定位在伸展位置和縮回位置之間的第一器具，當處于所述伸展位置時該器具的至少一部分被暴露在所述第一孔內；和 可選擇性地定位在伸展位置和縮回位置之間的第二器具，當處于所述伸展位置時該器具的至少一部分被暴露在所述第二孔內。
25.如權利要求24所述的切割工具，其中所述第一孔是非圓形的并且限定長軸和短軸，所述長軸的長度是所述短軸的長度的大約101%到大約116%。
26.如權利要求25所述的切割工具，其中所述第二孔是非圓形的并且限定長軸和短軸，所述第二孔的長軸的長度是所述第二孔的短軸的長度的大約101%到大約116%。
27.如權利要求25所述的切割工具，其中所述第一器具是可沿著行進軸線選擇性地定位的，所述第一孔和所述第一器具的方位使得所述第一孔的長軸平行于所述行進軸線。
28.如權利要求26所述的切割工具，其中所述第二器具是可沿著行進軸線選擇性地定位的，所述第二孔和所述第二器具的方位使得所述第二孔的長軸平行于所述行進軸線。
29.如權利要求24所述的切割工具，其中所述第一器具包括選自于以下的至少一個部件(i)包括切割刃的刀片，(ii)包括倒角刃的鉸刀，(iii)用于限制切割深度的限制器，和(iv)它們的組合。
30.如權利要求29所述的切割工具，其中所述刀片選自于固定刀片和切割輪。
31.如權利要求24所述的切割工具，其中所述第一孔由延伸通過所述本體并在所述第一和第二側之間延伸的圓周壁限定，所述本體也限定與所述第一孔相關聯的并在(i)所述圓周壁和所述第一側，和(ii)所述圓周壁和所述第二側之間延伸的刀片進出區域。
32.如權利要求31所述的切割工具，其中所述第二孔由延伸通過所述本體并在所述第一和第二側之間延伸的第二圓周壁限定，所述本體也限定與所述第二孔相關聯的并在(i)所述第二圓周壁和所述第一側，和(ii)所述第二圓周壁和所述第二側之間延伸的第二刀片進出區域。
33.如權利要求24所述的切割工具，其中所述殼體包括鉸鏈地連接到第二殼體部分的可選擇性地定位的第一殼體部分，所述第一和第二殼體部分中的每個限定所述第一孔和所述第二孔的組成部分。
全文摘要
描述了一種手持式切割工具，其用來容易地切割或切斷撓性管或管道。該工具的特征在于工具的本體中具有一個或多個尺寸被設置成容納待切割的管或管道的開口。通過將管道插入到其中一個孔中來使用該工具切割管道。可伸縮的刀片被推靠在管道上并且然后使工具圍繞管道環行和/或轉動管道直到刀片切斷管道。
文檔編號B23D21/08GK102648079SQ201080055251
公開日2012年8月22日 申請日期2010年10月5日 優先權日2009年10月6日
發明者G.R.查帝爾, S.M.馬克塞 申請人:艾默生電氣公司