專利名稱：旋轉(zhuǎn)刀具輥和具有這種旋轉(zhuǎn)刀具輥的旋轉(zhuǎn)刀具裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于旋轉(zhuǎn)切割裝置的旋轉(zhuǎn)切割設(shè)備，包括至少一個由多相材料制成的部件，該部件包括至少一個具有第一和第二基本上為圓柱形外表面的刀具部分，所述刀具部分包括至少一個從所述第一和第二表面突出并且使所述第一和第二表面彼此分開的刀元件，所述第一和第二表面和所述刀元件是所述刀具部分的整體部件。本發(fā)明還涉及包括砧輥和這種旋轉(zhuǎn)刀具的旋轉(zhuǎn)切割裝置。
背景技術(shù)：
圖5和圖6中顯示了由Sandvik AB以商標(biāo)“Sandvik CRC”(即“硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)刀具”)銷售的這種旋轉(zhuǎn)刀具和這種旋轉(zhuǎn)切割裝置。然而已知的旋轉(zhuǎn)刀具有當(dāng)重新磨銳鈍化刀具時鋼刀片必需從輥拿開的缺點。另外，由于刀片擰緊到輥上，這導(dǎo)致刀片在重新磨銳之前麻煩的擰緊和擰松。
如圖5和圖6所示，旋轉(zhuǎn)刀具裝置A包括與旋轉(zhuǎn)砧輥C呈工作關(guān)系的旋轉(zhuǎn)刀具輥B，其中旋轉(zhuǎn)刀具輥B由多相材料例如硬質(zhì)合金、陶瓷或金屬粉末制成。旋轉(zhuǎn)刀具輥B設(shè)置有刀具部分D，刀具部分D在至少一個刀元件F的任一側(cè)上具有表面Ea、Eb，刀元件F從所述表面Ea、Eb整體地突出，且所述刀元件F的徑向外圍部具有分別比所述表面Ea、Eb更大的直徑。刀元件F從表面Ea延伸6-14毫米并且在所述外圍部形成切割刃結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)刀具輥B設(shè)置適于連接至驅(qū)動裝置例如電動機(jī)(未顯示)的心軸G。
在表面Ea、Eb外圍設(shè)置有一對環(huán)形鄰接件Ha、Hb，鄰接件Ha、Hb的直徑大于所述刀具部分D的表面Ea、Eb的直徑。
另外，鄰接件Ha、Hb的直徑基本上與所述刀元件F的徑向外圍部的直徑相同。環(huán)形鄰接件Ha、Hb用于放置靠在所述砧C上并且將旋轉(zhuǎn)刀具輥B的旋轉(zhuǎn)傳遞至所述砧C，這樣它就朝著與所述旋轉(zhuǎn)刀具輥B相對的方向旋轉(zhuǎn)。
圖6顯示了表面Ea、Eb被隱藏(非向外暴露)，即，它們由鋼、塑料或橡膠刀片Ja、Jb遮蓋，刀片Ja、Jb由螺釘K連接到表面Ea、Eb上。因此，刀片的外表面向外暴露，并且所述刀片并不是切割元件10的一部分(即它們相對于切割元件10并非是整體式的)。同樣，應(yīng)當(dāng)理解，切割元件10包括從刀元件的最外部漸擴(kuò)地延伸的相應(yīng)的側(cè)面。這些側(cè)面中的一個朝刀片Ja的暴露的外表面延伸，而另一個側(cè)面朝刀片Jb的暴露的外表面延伸。因為切割元件與位于刀片下面的表面Ea和Eb為一整體(與之為一個整體)，所以兩個側(cè)面均徑向地向內(nèi)延伸超過刀片的外表面。刀具沿徑向向外延伸超過刀片外表面徑向延伸是根據(jù)將被切割的材料而選擇的，但是延伸的范圍在0.5毫米至5毫米的范圍內(nèi)。徑向定向的孔La形成于刀元件內(nèi)的主體中。相應(yīng)的定位孔Lb形成在刀片Ja中。同樣，孔Lc軸向地形成在刀元件F外部的刀具部分D上；定位孔Ld還形成在所述刀片Jb的相應(yīng)位置處。
孔La、Lb和Lc、Ld與所述主體中的軸向延伸的通道M連通，所述孔La、Lb和Lc、Ld通過具有適當(dāng)閥的未顯示的控制單元可選擇地連接到真空源和/或過壓(或大氣壓)氣源上。
孔La和Lc設(shè)置有未顯示的密封件，例如O形環(huán)或任意種類的適當(dāng)墊片，以密封刀片Ja、Jb，這樣就可分別防止刀片和表面Ea和Eb之間的泄漏。
輥B、C沿圖5中箭頭所示的方向旋轉(zhuǎn)。薄板條(web)N導(dǎo)入旋轉(zhuǎn)刀具裝置A的輥B和輥C之間。孔La、Lb和Lc、Ld受到控制連接到真空源上，這樣薄板條就粘在覆蓋表面Ea的刀片Ja上。在連續(xù)旋轉(zhuǎn)過程中，刀具將薄板條切割成刀元件的形狀?；旧贤瑫r地，孔La、Lb會受到控制，以連接到過壓或大氣壓上，這樣切割產(chǎn)品就從刀片Ja上釋放并且允許由例如未顯示的傳送帶運輸。孔Lc、Ld仍然受到真空的作用，這樣就使切邊P即薄板條的殘留物粘到覆蓋表面Eb的刀片Jb上，這樣就允許切邊與輥B一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)切下的產(chǎn)品Q已經(jīng)從切邊安全地分離時，將孔Lc、Ld連接到過壓或大氣壓上，這樣切邊P就可以被釋放和收集。
可以將刀片Ja、Jb粘貼到表面Ea、Eb上而不是將它們擰緊到其上。在這種情形中，刀片也可以由泡沫金屬材料制成。
美國專利No.5,967,009公開了一種旋轉(zhuǎn)刀具，該旋轉(zhuǎn)刀具具有由鋼制成的輥，該輥設(shè)置有多個與輥形成一個整體的刀。此種輥不利的地方是因為所述刀相對于其尺寸具有局限性，這是因為沿徑向突出大于1/4英寸(6.25毫米)的該類刀會在刀上產(chǎn)生過大的動量，這又會在鋼中生成裂紋，然而突出小于0.1英寸(2.5毫米)的刀是不能被加工的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是實現(xiàn)一種不太復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)切割裝置。
該目的是由最初界定的旋轉(zhuǎn)刀具而實現(xiàn)的，其中刀元件從所述第一和第二表面中具有最小直徑的一個徑向向外延伸的范圍在1至5毫米之間。
因此就實現(xiàn)了消除圖5和圖6中的刀片Ja、Jb的目的。另外，只需要對刀元件的更少的機(jī)械加工。
適當(dāng)?shù)?，刀元件的外圓周包括一對切割刃和從每個刃朝所述表面分別延伸的傾斜部分，所述傾斜部分延伸到所述刀元件徑向延伸的至少50％處?；蛘撸瑑A斜部分基本上在所述刀元件的整個徑向延伸上延伸。因此就會實現(xiàn)能夠以更快和更容易的方式實現(xiàn)研磨；還可以避免尖角。另外，可以實現(xiàn)刃的更長的使用壽命并因此而實現(xiàn)刀元件的更長的使用壽命。
應(yīng)當(dāng)指出，設(shè)置在切割刃之間的刃背表面可能肉眼是不可見的，因為它可能具有僅幾分之一毫米的軸向延伸。
優(yōu)選地，多個開口形成于刀具部分中，以用于與具有可控壓力的氣源相連，至少一個開口基本上設(shè)置在所述刀元件處。因此，可以提供具有多于以前可能提供的孔的表面，并且提供實現(xiàn)期望的孔分配的更廣闊的可能性，這樣就可以實現(xiàn)薄板條的更有效的連接和切割制品和/或廢棄切邊從該表面更有效的釋放。另外，可以消除現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)在表面和鋼刀片之間的泄漏。
適當(dāng)?shù)?，至少一個環(huán)形元件用于鄰接旋轉(zhuǎn)的砧輥，所述環(huán)形元件具有與所述刀元件基本上延伸至表面上方相同長度處的直徑。因此就實現(xiàn)了環(huán)形元件和砧以及刀元件和砧之間的最佳接觸。
優(yōu)選地，至少一個刀具部分和所述至少一個環(huán)形元件是實心心軸的整體部分。
或者，所述至少一個刀具部分和所述至少一個環(huán)形部分是具有界定內(nèi)徑的內(nèi)表面的單個套筒的整體部分，所述套筒用于設(shè)置在心軸上。
或者，所述至少一個刀具部分和所述環(huán)形部分之一構(gòu)成整體部，而另一個環(huán)形元件構(gòu)成具有界定內(nèi)徑的內(nèi)表面的套筒的分開部，所述分開部用于設(shè)置在心軸上，以形成所述套筒。
或者，所述至少一個刀具元件和所述至少一個環(huán)形元件是具有界定內(nèi)徑的內(nèi)表面的套筒的分開部，所述分開部用于設(shè)置在心軸上，以形成所述套筒。
因此，可以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)刀具的不同選項。
所述套筒的壁厚由所述內(nèi)表面的直徑與第一或第二外表面中具有最小直徑的一個外表面之差界定，所述壁厚適當(dāng)?shù)卦?厘米-10厘米的范圍內(nèi)。因此，與現(xiàn)有技術(shù)中的旋轉(zhuǎn)刀具相比，就需要更少的多相材料來制造旋轉(zhuǎn)切割設(shè)備。


在下文中，通過參見附圖將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中圖1A是由與砧輥接合的刀具輥的第一實施例組成的旋轉(zhuǎn)刀具裝置的立體圖。
圖1B是依照本發(fā)明的刀具輥的第二實施例的分解立體圖。
圖1C是圖1B的進(jìn)一步分解視圖。
圖1D與圖1C類似，是依照本發(fā)明的刀具輥的第三實施例的視圖。
圖2是圖1A-1D的輥實施例中任一個的局部放大視圖。
圖3是圖2的局部放大視圖，顯示了依照本發(fā)明的刀元件和鄰接件之間的第一空間關(guān)系。
圖4是與圖3類似的視圖，顯示了刀元件和鄰接件之間的第二可選空間關(guān)系。
圖5是現(xiàn)有技術(shù)的旋轉(zhuǎn)刀具裝置在它切割薄板條時的立體圖。
圖6是圖5中使用的現(xiàn)有技術(shù)中的切割輥的分解立體圖。
具體實施例方式
圖1A顯示了旋轉(zhuǎn)刀具裝置2，其包括旋轉(zhuǎn)刀具輥4，刀具輥4由多相材料例如硬質(zhì)合金、陶瓷或金屬粉末制成，且設(shè)置成與旋轉(zhuǎn)砧輥6呈工作關(guān)系。
輥4通常為實心的，并且具有一對環(huán)形鄰接件12a、12b，其由一塊多相材料例如硬質(zhì)合金或陶瓷整體制成。旋轉(zhuǎn)刀具輥4設(shè)置有刀具部分8，刀具部分8軸向地設(shè)置于鄰接件12a、12b之間。刀具部分具有在它的至少一個環(huán)形刀元件10的任一側(cè)上的向外暴露的表面9a、9b，刀元件徑向地向外突出超出所述表面9a、9b。刀元件10的徑向外圓周的直徑大于每個所述表面9a、9b的直徑。
刀元件10從表面9a延伸1-5毫米并且在其徑向外圓周處形成切割刃結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)刀具輥4設(shè)置有心軸11，其適于連接至驅(qū)動裝置例如電動機(jī)(未顯示)。
在表面9a、9b外圍設(shè)置有一對環(huán)形鄰接件12a、12b，鄰接件12a、12b的直徑大于所述刀具部分8的表面9a、9b的直徑。
此外，鄰接件12a、12b的直徑基本上與所述刀元件10的徑向外圍部的直徑相同。環(huán)形鄰接件12a、12b適于放置靠在所述砧6上，并且將旋轉(zhuǎn)刀具輥4的旋轉(zhuǎn)傳遞至所述砧6，這樣砧就朝著與所述旋轉(zhuǎn)刀具輥4相對的方向旋轉(zhuǎn)。
多個徑向孔16a形成在刀具部分8中刀元件10的軸向內(nèi)部處。多個孔16b也形成在刀具部分8中刀元件10的軸向外部處。
孔16a、16b與所述主體中的軸向延伸通道18連通，所述孔16a、16b通過具有適當(dāng)閥的未顯示的控制單元可選擇地連接到真空和/或過壓(或大氣壓)氣源上。
圖1B顯示了依照本發(fā)明的第二實施例的旋轉(zhuǎn)刀具輥4A，旋轉(zhuǎn)刀具輥4A適于與旋轉(zhuǎn)砧輥6設(shè)置成工作關(guān)系，以形成旋轉(zhuǎn)切割裝置。依照該實施例，輥4由心軸部17a和套筒部17b構(gòu)成，套筒部具有刀具部分8，刀具部分8具有至少一個刀元件10和位于所述刀具部分8的每側(cè)上的環(huán)形鄰接件12a、12b。心軸部11優(yōu)選由鋼制成，而套筒部優(yōu)選由多相材料制成。套筒部17b具有內(nèi)表面17c，內(nèi)表面17c的直徑略小于心軸部17a的外表面17d的直徑。
套筒部17b通過壓配合安裝在心軸部17a上。這是通過使心軸部17a處于冷的大氣下以使之收縮，隨后套筒部17b可以很容易地滑動到心軸部17a上而完成的，并且套筒部和心軸部的相應(yīng)的孔可以很容易地彼此對齊。
當(dāng)套筒部17b需要維護(hù)時(例如，由于刀元件10鈍化時)，在心軸部上執(zhí)行冷處理之后，套筒部17b從心軸部17a上滑落。
如圖1C所示，套筒部17b可以分成三部分，即，包括刀具部分8的刀部17e和包括所述鄰接件12a、12b的兩個分開部17f、17g。
如圖1D所示，輥4B的套筒部分17b可以替換地分成兩部分，其中，刀具部分8和鄰接件12a之一構(gòu)成一個部分17h，并且所述鄰接件12b中的另一個構(gòu)成第二部17i。
圖2至圖4顯示了圖1A-1D中所示的任一實施例中的刀元件10、表面9a、9b和環(huán)形鄰接件12a之一。如果假定表面9a和9b具有相等直徑的話，刀元件10徑向向外延伸超過表面9a和9b一個徑向距離d，該徑向距離d在1毫米至5毫米的范圍內(nèi)。如果這些表面具有不同的直徑，那么刀元件10就沿徑向向外延伸超過具有較小直徑的表面9a或9b一個徑向距離d，該徑向距離d在1毫米至5毫米的范圍內(nèi)。換句話說，刀元件徑向向外延伸超過第一和第二暴露表面9a、9b的最小直徑部一個距離d，該距離d在1毫米至5毫米的范圍內(nèi)。環(huán)形鄰接件12a延伸至基本上與刀元件10相同的高度，即延伸至從表面9a徑向向外基本上相同的位置。然而，在元件12a和10的徑向延伸中可能具有微小的差值19(圖3)，該差值例如在-0.5毫米至+0.5毫米的范圍內(nèi)，這取決于將被切割的薄板條的材料。該差值19在圖3和圖4中顯示為正值。
圖1A-1D中所示實施例的切割操作將按照針對現(xiàn)有技術(shù)結(jié)合圖5和圖6所描述的方式執(zhí)行。然而，如圖2所示，還可能形成靠近刀元件10的孔16a、16b，這在圖5和圖6中所示的現(xiàn)有技術(shù)中的旋轉(zhuǎn)刀具中是不可能的，因為這可能會導(dǎo)致刀片Ja、Jb和表面Ea、Eb之間的泄漏問題。
如圖3所示，刀元件10的徑向外切割刃結(jié)構(gòu)包括一對由刃背區(qū)域20c軸向分開的切割刃20a、20b。在刃20a、20b的任一側(cè)上，側(cè)面部分21分別沿徑向向內(nèi)終止在暴露表面9a、9b處。側(cè)面部分21包括傾斜部分22和凹曲形部分24以便于刃的制造，這樣其強(qiáng)度就變?yōu)樽罴?。傾斜部分朝表面9a、9b漸擴(kuò)。
應(yīng)當(dāng)指出，肉眼可能無法看到刃背區(qū)域20c，即，它可以在1毫米和0.5毫米的范圍內(nèi)。
依照圖4，改進(jìn)的刀元件10a包括傾斜部分22和基本上徑向延伸部分26。然而，徑向延伸部分形成小于刀元件10的高度的一半。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)刀具輥，包括由多相材料形成的刀具部分，并且該刀具部分包括第一和第二基本上圓柱形的沿徑向向外暴露的表面，和刀元件，所述刀元件與所述暴露表面形成一個整體并且設(shè)置成使所述第一和第二表面彼此軸向分開，所述刀元件沿徑向向外突出超過所述第一和第二暴露表面的最小直徑部分一個在1至5毫米范圍內(nèi)的距離。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)刀具輥，其中所述刀元件包括徑向外部分和從所述徑向外部分分別朝所述第一和第二暴露表面延伸的第一和第二側(cè)面，其中，所述第一和第二側(cè)面沿徑向向內(nèi)終止于相應(yīng)的第一和第二暴露表面處。
3.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)刀具輥，其中，所述刀元件的徑向外圓周包括第一和第二軸向分開的切割刃，所述相應(yīng)的第一和第二側(cè)面從所述第一和第二切割刃延伸，所述第一和第二側(cè)面分別包括第一和第二傾斜部分，所述第一和第二傾斜部分從所述相應(yīng)的第一和第二刃以漸擴(kuò)的關(guān)系至少延伸到所述刀元件的徑向向外延伸的中點處。
4.如權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)刀具輥，其中所述第一和第二傾斜部分基本上一直延伸至所述相應(yīng)的第一和第二暴露表面。
5.如權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)刀具輥，其中所述刀具部分包括多個徑向貫穿開口，所述開口適于連接到壓力源上，且至少一個開口設(shè)置在刀元件處。
6.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)刀具輥，還包括環(huán)形鄰接件，所述環(huán)形鄰接件與所述刀具部分同軸地設(shè)置并且具有沿徑向向外延伸至與所述刀元件基本上相同高度處的外鄰接表面。
7.如權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)刀具輥，其中所述刀具部分包括基本上為實心的心軸。
8.如權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)刀具輥，其中所述刀具部分和所述環(huán)形鄰接件構(gòu)成安裝到心軸上的單個中空套筒的整體件。
9.如權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)刀具輥，其中所述鄰接件構(gòu)成第一鄰接件，所述輥還包括第二軸向間隔的鄰接件，所述第一和第二鄰接件之一與刀具部分為整體式構(gòu)造，并且所述第一和第二鄰接部分中的另一個包括與所述刀具部分分離的部分。
10.如權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)刀具輥，其中所述鄰接件構(gòu)成第一鄰接件，所述輥還包括第二軸向間隔的鄰接件，其中所述第一和第二鄰接件均包括與所述刀具部分分離的部分。
11.如權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)刀具輥，其中所述套筒的壁厚由從所述套筒的內(nèi)表面到所述套筒最小外徑的徑向距離界定，所述壁厚在1厘米至10厘米的范圍內(nèi)。
12.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)刀具輥，其中所述第一和第二暴露表面具有相同的直徑。
13.一種旋轉(zhuǎn)刀具裝置，包括旋轉(zhuǎn)砧輥和與之相對設(shè)置的旋轉(zhuǎn)刀具輥，所述旋轉(zhuǎn)刀具輥包括第一和第二基本上圓柱形的沿徑向向外暴露的表面，和刀元件，所述刀元件與所述暴露表面形成一個整體并且設(shè)置成使所述第一和第二表面彼此軸向分開，所述刀元件沿徑向向外突出超過所述第一和第二暴露表面的最小直徑部分一個在1至5毫米范圍內(nèi)的距離。
14.如權(quán)利要求13所述的旋轉(zhuǎn)切割裝置，其中所述刀元件包括徑向外部分和從所述徑向外部分分別朝所述第一和第二暴露表面延伸的第一和第二側(cè)面，其中，所述第一和第二側(cè)面沿徑向向內(nèi)終止于所述相應(yīng)的第一和第二暴露表面處。
15.如權(quán)利要求13所述的旋轉(zhuǎn)切割裝置，其中，所述刀元件的徑向外圓周包括第一和第二軸向分開的切割刃，相應(yīng)的第一和第二側(cè)面從所述第一和第二切割刃延伸，所述第一和第二側(cè)面分別包括第一和第二傾斜部分，所述第一和第二傾斜部分從所述相應(yīng)的第一和第二刃以漸擴(kuò)的關(guān)系至少延伸到所述刀元件的徑向向外延伸的中點處。
16.如權(quán)利要求15所述的旋轉(zhuǎn)切割裝置，其中所述第一和第二傾斜部分基本上一直延伸至所述相應(yīng)的第一和第二暴露表面處。
17.如權(quán)利要求15所述的旋轉(zhuǎn)切割裝置，其中所述刀具部分包括多個徑向貫穿開口，所述開口適于連接到壓力源上，且至少一個所述開口設(shè)置在所述刀元件處。
18.如權(quán)利要求13所述的旋轉(zhuǎn)切割裝置，還包括環(huán)形鄰接件，所述環(huán)形鄰接件與所述刀具部分同軸地設(shè)置并且具有沿徑向向外延伸至與所述刀元件基本上相同高度處的外鄰接表面。
19.如權(quán)利要求18所述的旋轉(zhuǎn)切割裝置，其中所述刀具部分包括基本上為實心的心軸。
20.如權(quán)利要求18所述的旋轉(zhuǎn)切割裝置，其中所述刀具部分和所述環(huán)形鄰接件構(gòu)成安裝到心軸上的單個中空套筒的整體件。
全文摘要
旋轉(zhuǎn)刀具輥包括由多相材料構(gòu)成的刀具部分，并且該刀具部分包括第一和第二基本上圓柱形的徑向向外暴露表面以及刀元件，刀元件與暴露表面形成一個整體并且設(shè)置成使第一和第二表面彼此軸向分開。刀元件沿徑向向外突出超過第一和第二暴露表面的最小直徑部一個距離，該距離在1毫米至5毫米的范圍內(nèi)。刀元件包括終止于第一和第二暴露表面中相應(yīng)一個表面處的兩個側(cè)面。
文檔編號B26D7/01GK1968795SQ200580020315
公開日2007年5月23日 申請日期2005年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月2日
發(fā)明者斯特凡妮·巴蒂, 吉爾伯特·格勒尼耶 申請人:山特維克知識產(chǎn)權(quán)股份有限公司