专利名称：包括工具壳体和可移动器具的切割工具，尤其是塑料管切割器的制作方法
技术领域：
本发明涉及被设计为用于切断挠性或薄壁管或管道的手持式切割工具。
背景技术：
多种手持式切割工具在本领域中是已知的。许多这些工具具有在工具的本体中的用于接纳待切割的管或管道的开口。当将管接纳在开口内时，刀片被推靠在管上用以随后切割。例如，Leyes的美国专利823，796涉及具有环绕管的圆筒形套筒的管切割器。弹簧加载的刀片被径向地推靠在待切割的管的外表面上。专利823，796使用这样的刀片装置，其中刀片被保持在壳体的外侧并与管的在壳体外部的区域相接触。Khoja的美国专利4，734，982涉及塑料管切割器。通过将管插入到切割器的本体中的孔中并且拧紧螺母以将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壳体中的狭槽内。Hopper的美国专利4，146，959描述了一种用于切割圆筒形物品的装置。与前面所讨论的专利823，796相类似的方式，刀片在管状支撑件外部的平面内切割。尽管在许多方面是令人满意的，但是，这些工具具有的应用有限，因为它们仅仅能用于切割单一尺寸或相对小范围的尺寸的管或管道。而且，在切割期间这些工具仅仅为管或管道提供有限的支撑，结果是在切割期间刀片压靠在管壁上并且因此不利地变形管壁。此外，对于具有围绕管间隔开的支撑稳定引导件以防止这种变形的工具来说，这种导引件通常妨碍切割接触面的观察。而且，前面已知的这种类型的切割工具典型地仅仅装备有刀式切割刀片，因此限制了它们的应用和使用。因此，在本领域中存在对于在工具的本体中具有一个或多个，并且优选为两个或多个开口以容纳不同尺寸的管或管道的切割工具的需求。而且，存在对于具有在切割期间促进管的稳定性但是不阻碍观察和大体接近切割接触面的装置的这种工具的需求。此外，在本领域中存在对于这种切割工具的需求，其中工具具有除了仅仅切割之外还能执行其它功能的一个或多个刀片或器具。
发明内容
在用于手持式切割工具的本发明设备中克服了与前面已知的切割工具相关的困难和缺点。在第一方面，本发明提供一种切割工具，其包括壳体，该壳体限定(i)尺寸和形状被设置为用以接纳至少一个器具的内部区域，(ii)延伸通过壳体的第一孔，所述第一孔由第一跨度限定，和(iii)延伸通过壳体的第二孔，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个布置在壳体中的器具组件，所述器具组件包括(i)工作器具，(ii)用于将所述工具器具缩回到由壳体限定的内部区域中的装置，和(iii)用于将工作器具伸展到所述第一孔和所述第二孔中的至少一个中的装置。
在另一方面，本发明提供一种切割工具，其包括限定内部中空区域的工具壳体，所述工具壳体也限定至少两个延伸通过所述工具壳体的孔。所述切割工具也包括限定切割刃的可移动的器具，所述器具是可设置在(i)第一位置，和(ii)第二位置之间的，当处于所述第一位置时所述器具被全部布置在由所述工具壳体限定的内部中空区域内，当处于所述第二位置时所述切割刃的至少一部分被暴露在至少一个孔内。并且，在再另一方面，本发明提供一种切割工具，其包括限定第一侧和与所述第一侧相反地指向的第二侧的本体，所述本体也限定在所述第一侧和第二侧之间延伸通过所述本体的第一孔和在所述第一侧和第二侧之间延伸通过所述本体的第二孔。所述第一孔大于所述第二孔。并且，所述切割工具包括可选择性地设置在伸展位置和缩回位置之间的第一器具，当处于所述伸展位置时该器具的至少一部分被暴露在所述第一孔内；和可选择性地设置在伸展位置和缩回位置之间的第二器具，当处于所述伸展位置时该器具的至少一部分被暴露在所述第二孔内。将会认识到，在不脱离本发明的情况下，本发明能具有其它的和不同的实施方式并且它的个别细节能在不同的方面进行修改。因此，附图和描述将被解释为是示例性的而不是限定性的。
图I是根据本发明的优选实施方式的切割工具的透视图。图2是图I中所示的优选实施方式的切割工具的另一透视图。图3是根据本发明的另一优选实施方式的切割工具的透视图。图4是沿图3的优选实施方式的切割工具的纵轴线截取的横截面图，示出了工具的内部和处于缩回位置的切割刀片组件。图5是沿图3的优选实施方式的切割工具的纵轴线截取的横截面图并且示出了处于部分伸展位置的切割刀片组件。图6是用在本发明的切割工具中的优选实施方式的器具的透视图。图7是用在本发明的切割工具中的另一优选实施方式的器具的透视图。图8是用在本发明的切割工具中的另一优选实施方式的器具的透视图。图9是用在本发明的切割工具中的另一优选实施方式的器具的透视图。图10是用在本发明的切割工具中的另一优选实施方式的器具的透视图。图11-14示出了处于不同切割和修整阶段的、管和优选实施方式的器具之间的接触面。
图15是根据本发明的切割孔的优选构造的示意性图解。图16是根据本发明的另一优选实施方式的切割工具的透视图。
具体实施例方式本发明是能用于切割管或管道的手持式装置。切割装置所涉及的管或管道是相对挠性的并且典型的具有薄壁。然而，将会理解，本发明的工具不限于薄壁管或管道。通常，管或管道由薄壁金属或塑料形成。这种金属的例子包括铜或黄铜。镀铬黄铜典型地用于暴露的装饰性排水管。这种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内供应管和排水管。尽管该装置企图主要用于切割操作，但是该装置也能用来成形、精加工、打磨或以其它方式改变管或管道的端面。本发明的装置是紧凑的、轻量的，能用于切割和/或制备不同尺寸的管。本发明也提供各种切割刀片或工作器具构造。尤其是，本发明的工具包括具有一个或多个穿过本体的开口的工具本体和一个或多个伸展到每个各自的开口中的可缩回的弹簧加载的刀片。通过将管的端部插入通过开口而切割管或其它圆筒形构件。刀片和管的外表面之间发生加载式接触。刀具然后围绕管的纵轴线环行(orbit)和/或管围绕它的轴线相对于工具转动，以切割管。通常在处于切割位置处在垂直于管或管道的纵轴线的平面内进行切割。本发明的工具的显著的特征是提供至少一个供待切割管通过其插入的开口。开口用来约束和稳定管或管道，尤其是在切割操作期间。在没有这种约束的情况下，挠性或薄壁管或管道通常发生显著的变形。管或管道从它的原始圆形或接近圆形构造的变形能不利地改变管的最终切割面，其进而可能需要额外的时间和努力以获得光滑的和所期望的面。如同这里更详细地解释的那样，在某些优选方案的工具中，尤其是开口使用稍微非圆形的构造，已经令人惊讶地发现其改进了管道的稳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个开口。这个特征极大地增加了工具的应用性和使用性。这样，为了切割小直径和大直径的管或管道，不需要携带多个工具，而是仅仅需要单个工具。工具本体中的一个或多个，并且优选为两个或更多个孔或开口被完全包围(enclose)。也就是说,最优选地,在工具的操作和/或使用期间，各个开口仅仅能轴向地或基本上轴向地进出。如同这里所描述的那样的完全包围的开口或孔是与切口、狭槽、或能径向进出的诸如易于从工具的侧部进出的其它类似构造有区别的。刀片或器具能选择性地缩回到工具的本体中也是有意义的。这种操作促进沿着刀片的擦拭动作并且去除掉可能沿着刀片或器具堆积的污垢或其它碎屑。而且，多种刀片类型和/工作器具能与本发明的工具结合使用，诸如(i)包括去除掉管的毛刺的倒角刃(chamfering edge)的刀片，(ii)移动切割轮，和/或(ii)车床式切割刀片。如果在工具中提供多个孔，那么能使用不同刀片类型的组合。这个特征进一步改进了工具的应用性和使用性。工具图I和2示出了根据本发明的优选实施方式的切割工具10。工具10包括壳体20，该壳体20限定第一侧22、相反地指向的第二侧24、大体上在第一侧22和第二侧24之间延伸的顶边缘26，和大体上与顶部边缘26相反地指向并且在第一侧22和第二侧24之间延伸的底边缘28。壳体20也限定在第一侧22和第二侧24之间延伸并且也在顶边缘26和底边缘28之间延伸的前面30。壳体20进一步限定与前面30相反地指向并且在第一侧和第二侧24之间延伸并且也在顶边缘26和底边缘28之间延伸的后面32。优选地，各个侧、边缘和面适当地融合(merge)和/或过渡到彼此中以形成工具10的在美学上令人满意的并且吸引人的壳体或外壳。对于某些方案的工具来说，圆角的和/或光滑的边缘和角是优选的。工具10，并且尤其是壳体20，限定多个延伸通过工具的开口或孔，诸如在第一侧22和第二侧24之间延伸通过工具的开口或孔。例如，图I和2中所示的工具10限定第一 孔40和第二孔50。孔接纳和支撑管或管道2。第一孔40由内周壁42限定。内壁42以及侧22和24的相邻区域限定刀片进出区域44。类似地，第二孔50由内周壁52限定。内壁52以及侧22和24的相邻区域限定刀片进出区域54。如同这里更详细地描述的那样，刀片进出区域，举例来说44和54，优选为呈现在刀片或器具附近的侧向地和向内地凹入的区域的形式。优选地，凹入的刀片进出区域44被限定在第一侧22上并且对应的凹入的刀片进出区域44被限定在第二侧24上。类似地，凹入的刀片进出区域54被限定在第一侧22上并且对应的凹入的刀片进出区域54被限定在第二侧24上。这样，每个孔包括两个刀片进出区域，分别限定在工具壳体的相反侧上。该区域提供围绕相关刀片的增加的通路并且改进切割接触面的观察性。该区域也有助于切割或精加工操作所产生的材料，诸如来自管壁材料的刨屑和碎屑的去除和移动。优选地并且如同所指出的那样，各刀片进出区域包括一对壳体的在圆周壁的各侧上延伸的凹入区域或者壁。这样，在工具的一侧上，凹入的区域或壁从圆周壁延伸到壳体的第一侧。并且在工具的另一侧上，凹入的区域或壁从圆周壁延伸到壳体的第二侧。优选地，壳体20限定两个或更多个孔，诸如结合工具10所描述的孔40和50。孔的尺寸不同，也就是说，一个孔具有比另一个孔更大的开口或跨度尺寸。优选地，孔分别具有大约圆形的形状，并且因此可以由它们各自的跨度限定。然而，如同这里更详细地指出和描述的那样，孔优选为是稍微非圆形的。优选地，其中一个孔的尺寸被设置成容纳11/4英寸的管，并且另一个孔的尺寸被设置成容纳11/2的管。将会认识到，不以任何方式将本发明的切割工具限定到这个特定构造或这个特定尺寸的组合。相反，本发明包括具有三个、四个或更多个孔的切割工具，优选为所有的孔都具有不同的尺寸以容纳不同尺寸的管。开口的关键特征在于当将管插入到开口中时，开口完全围绕管。这种构造用来在切割期间约束管和防止管变形。工具10进一步包括多个能选择性地定位的器具(implement)或刀片,各所述器具或刀片被构造和定向成伸展到限定于壳体20中的孔中。例如，提供与第一孔40相关联的第一刀片70，并且提供与第二孔50相关联的第二刀片80。各刀片限定远端和与所述远端相反的近端，该远端具有能暴露在工具壳体中的孔内的工作或切割刃。各刀片70、80是能选择性地设置的，使得刀片的至少一部分伸出在对应的孔内。各刀片被定位成接近对应的刀片进出区域，举例来说，区域44和54。优选地，各刀片70、80是能定位在相对于它的对应的孔的大体上径向方向上的。这里更详细地描述这个特征。工具10进一步包括用于改变或以其它方式调节至少一个器具或刀片的位置的致动器60。优选地，致动器60和它的这里更详细地描述的相关组件，被构造为使得当将致动器60至少部分地压到工具10的壳体20中时，一个或多个刀片缩回或以其它方式收回到壳体20中。致动器60优选为处于相配合地接纳在限定于壳体20中的致动器开口 34内的可移动的构件的形式。致动器60的外暴露区域优选可以被形成为包括抓持促进表面，诸如包括向外延伸的脊或其它凸起。壳体20能由多个部分或部件形成。通常优选为提供沿着将壳体二等分的纵平面彼此接合的两个半件部分。这样，一个半件部分包括整个第一侧22，以及半个顶边缘26、底边缘28、前面30和后面32。并且，另一个半件部分包括整个第二侧24，以及半个顶边缘26、底边缘28、前面30和后面32。优选地，壳体20由能被成形或铸造的金属制成；或者由能用具有相对高的容许偏差的注模，并且提供美学上令人满意的外表面的聚合物材料制成。一个或多个紧固件36能用来将壳体部分附连在一起。图3-5示出了根据本发明的另一优选实施方式的切割工具10a。除了刀片凹槽的方向之外，优选的工具IOa大体上对应于前面所描述的在图1-2中所不的优选实施方式的工具10。图1-2中所示的工具10中的刀片凹槽44和54大体上向上地指向并且接近工件 10的顶边缘26。相反，在图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。将会认识到，不以任何方式将本发明限定到任何特定构造的刀片凹槽。工具IOa大体上对应于前面所描述的工具10。工具IOa包括壳体20a，该壳体20a限定第一侧22a、相反地指向的第二侧24a、大体上在第一侧22a和第二侧24a之间延伸的顶边缘26a，和大体上与顶边缘26a相反地指向并在第一侧22a和第二侧24a之间延伸的底边缘28a。壳体20a也限定在第一侧22a和第二侧24a之间延伸并且也在顶边缘26a和底边缘28a之间延伸的前面30a。壳体20a进一步限定前面所指出的与前面30a相反地指向并且在第一侧22a和第二侧24a之间延伸并且也在顶边缘26a和底边缘30a之间延伸的后面32a。优选地，各侦U、边缘和面适当地融合到彼此中以形成工具IOa的美学上令人满意的和吸引人的壳体或外壳。对于某些方案的工具来说，圆角的和/或光滑的边缘和角是优选的。工具10a，并且尤其是壳体20a，限定多个延伸通过工具，诸如在第一侧22a和第二24a之间延伸通过工具的开口或孔。这些孔用于接纳待切割或修整的管或管道2。图4和5示出了布置在各孔40a和50a中的管2。图3在没有这种管或管道2的情况下的示出了工具IOa以进一步示出工具。工具IOa限定第一孔40a和第二孔50a。第一孔40a由内周壁42a限定。内壁42a限定刀片进出区域44a。类似地，第二孔50a由内周壁52a限定。内壁52a限定刀片进出区域54a。优选地，壳体20a限定两个或更多个孔，诸如结合工具IOa所描述的孔40a和50a。孔具有不同的尺寸，也就是说，一个孔具有比另一个孔更大的开口或跨度尺寸。优选地，孔各具有大体圆形的形状，并且可以由它们各自的跨度限定。优选地，其中一个孔的尺寸被设置成容纳11/4英寸的管，并且另一个孔的尺寸被设置成容纳11/2管。将会认识到，不以任何方式将本发明的切割工具限定到这个特定的构造或这个特定的尺寸的组合。相反，本发明包括具有三个、四个或更多个孔的切割工具，优选为所有孔都具有不同的尺寸以容纳不同尺寸的管。开口的关键特征是当将管插入到开口中时，开口完全包围管。这种构造用来在切割期间约束管和防止管变形。工具IOa进一步包括多个能选择性地设置的器具或刀片，各所述器具或刀片被构造和定向成伸展到限定在壳体20a中的孔中。例如，提供与第一孔40a相关联的第一刀片70a,并且提供与第二孔50a相关联的第二刀片80a。各刀片限定远端和与所述远端相反的近端，该远端具有能暴露在工具壳体中的孔内的工作或切割刃。各刀片70a、80a是可选择性地设置的，使得刀片的至少一部分伸出在对应的孔内。优选地，各刀片70a、80a是可设置在相对于它的对应的孔的大体上径向方向上的。这里更详细地描述这个特征。工具IOa进一步包括用于改变或以其它方式调节至少一个器具或刀片的位置的致动器60a。优选地，致动器60a和它的这里更详细地描述的相关组件，被构造为使得当将致动器60a至少部分地压到工具IOa的壳体20a中时，一个或多个刀片缩回或以其它方式收回到壳体20a中。致动器60优选为处于可移动的构件的形式，其相配合地接纳在限定于壳体20a中的致动器开口 34a内。致动器60a的外暴露区域优选为可以被形成为包括抓持促进表面，诸如包括向外延伸的脊或其它凸起。壳体20a能由多个部分或部件形成。通常优选为提供沿着将壳体二等分的纵平面彼此接合的两个半件部分。这样，一个半件部分包括整个第一侧22a，以及半个顶边缘26a、底边缘28a、前面30a和后面32a。并且，另一个半件部分包括整个第二侧24a，以及半个顶 边缘26a、底边缘28a、前面30a和后面32a。优选地，壳体20a由能被成形或铸造的金属制成；或者由能用相对高的容许偏差注模，并且提供美学上令人满意的外表面的的聚合物材料制成。一个或多个紧固件(未示出)能用来将壳体部分固定在一起。壳体也可以优选为由金属诸如由铝形成。图4和5示出了沿着一平面的优选实施方式的切割工具IOa的内部区域，该平面沿着它的纵轴线将工具二等分。图4所示的工具IOa处于这种构造，其中由于按压致动器60a而使得刀片70a和80a缩回。并且图5所示的工具IOa处于这种构造，其中由于一个或多个弹簧或其它偏置构件的作用刀片70a和80a伸展到它们各自的孔40a和50a中，并且致动器60a向外伸展。图4和5示出了器具组件，其大体上包括器具、用于将器具缩回到壳体的内部区域中的装置、和用于将器具伸展到孔中的装置。优选地，器具组件是如下所述的。致动器60a限定引导表面110和凸轮表面(camsurface)1120优选地，致动器引导表面110被布置在凸轮表面112的前面。尽管能提供多种布置和构造，但是通常优选为凸轮表面112相对于引导表面110成锐角地延伸。典型地，这个角度是从大约5°到大约70°，其中优选的角度在从大约20°到大约40°的范围内。致动器60a可滑动地接纳在工具IOa的壳体20a内，使得壳体引导表面116与致动器60a的引导表面110相接触。这样，当相对于壳体压下致动器60a时，致动器引导表面110横靠在壳体引导表面116上移动并且受到壳体引导表面116的引导。工具IOa也包括大体上保持在工具IOa的内部内的可移动的滑动构件120。构件120将移动从致动器60a传递到在图5中大体上被示为150的一个或多个弹簧或其它偏置构件。偏置构件150能例如是将压缩力施加在滑动构件120上的盘簧的形式。构件120也将移动，并且更具体地是将力从一个或多个弹簧或其它偏置构件150传递到刀片70a和80a。致动器60a在图4中的箭头A的方向上的移动，引起滑动构件120在箭头B的方向上的移动。尽管能使用多种不同的组件实现这种运动的传递，但是优选的构造是如下的。滑动构件120限定第一端122和相反地指向的第二端124。沿着构件120的第一端122提供凸轮从动件表面126。滑动构件120被设置在壳体20a内，使得凸轮从动件表面126与致动器凸轮表面112的至少一部分相接触。并且，滑动构件120优选为被定向为使得凸轮从动件表面126相对于引导表面110成与致动器60a的凸轮表面112相同的角度延伸。如同将会认识到的那样，当在图4中所示的箭头A的方向上移动致动器60a时，这种构造导致滑动构件120在箭头B的方向上移动。进一步参考图4和5，滑动构件120接合第一刀片70a和第二刀片80a。第一刀片70a限定沿着其提供工作刃72a的远端74a，和相反的近端76a。类似地，第二刀片80a限定沿着其提供工作刃82a的远端84a，和相反的近端86a。优选地，滑动构件120包括用于第一刀片70a的安装装置140和用于第二刀片80a的安装装置130。各刀片可滑动地布置在限定于壳体20a内的对应的刀片接纳区域内。这样，第一刀片70a可滑动地布置在刀片引导沟槽170中，并且第二刀片80a可滑动地布置在刀片引导沟槽160中。各刀片被定位使得它在它的限定在壳体中的对应孔和滑动构件120并且尤其是滑动构件120的对应的安装装置之间延伸。这样，第一刀片70a在第一孔40a和滑动构件120的安装装置140之间延伸。并且，第二刀片80a在第二孔50a和滑动构件120的安装装置130之间延伸。优选地，第一刀片70a通过刀片接合构件142接合在滑动构件120的安装装置140处。并且，优选地，第二刀片80a通过刀片接合构件132接合在滑动构件120的安装装置130处。可以预期得到，图1-2中所示的工具10能使用类似机构，该机构具有使得用于缩回和伸展刀片70和80的部件移动重定向的合适装置。图16示出了根据本发明的另一优选实施方式的切割工具710。除了独特的壳体特征之外，优选的工具710大体上对应于分别在图1-2和3-5中所示的前面所描述的优选实施方式的工具10和10a。图16中所示的工具710包括能通到壳体中的一个或多个孔的可选择性地设置的壳体部分。在管或管道的端部不易进入的应用中，或者如果例如端部包括大体积的配件，这个特征使工具710能容易地围绕管或管道设置。优选地，各可设置的壳体部分以及一个或多个其它壳体部分限定壳体本体的孔的组成部分。当打开可设置的部分时，各孔能易于接近。将会认识到，不以任何方式将本发明限制到任何特定构造的可设置的壳体部分。工具710包括壳体720，该壳体720限定第一侧722、相反地指向的第二侧724、大体上在第一侧722和第二侧724之间延伸的顶边缘726，和大体上与顶边缘726相反地指向并在第一侧722和第二侧724之间延伸的底边缘728。壳体720也限定在第一侧722和第二侧724之间延伸并且也在顶边缘726和底边缘728之间延伸的前面730。壳体720进一步限定与前面730相反地指向并且在第一侧722和第二侧724之间延伸并且也在顶边缘726和底边缘730之间延伸的后面732。优选地，各侧、边缘和面适当地融合到彼此中以形成工具IOa的美学上令人满意的和吸引人的壳体或外壳。对于某些方案的工具来说，圆角的和/或光滑的边缘和角是优选的。尤其是，壳体720包括优选为在枢转销727或其它部件处可移动地附接到壳体720的其它部分的可设置的壳体部分705。这样，通过在箭头E的方向上移动部分705，可设置的壳体部分705能从它的图16中所示的打开状态移动到闭合状态。如同将会理解的那样，壳体720的主要部分限定一个或多个接合表面735和733，当在箭头E的方向上闭合部分705时，其接触并接合部分705的对应的表面709和707。
工具710，并且尤其是壳体720，限定多个延伸通过工具，诸如在第一侧722和第二侦U724之间延伸通过工具的开口或孔。这些孔用于接纳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由内周壁742限定。内壁742限定刀片进出区域744。类似地，第二孔750由内周壁752限定。内壁752限定刀片进出区域754。当闭合工具时，孔被完全包围。优选地，壳体720限定两个或多个孔，诸如结合工具710所描述的孔740和750。孔具有不同的尺寸，也就是说，一个孔具有比另一个孔更大的开口或跨度尺寸。优选地，孔分别具有大约圆形的形状，并且可以由它们各自的跨度限定它们。优选地，其中一个孔的尺寸被设置成容纳11/4英寸的管，并且另一个孔的尺寸被设置成容纳11/2的管。将会认识至IJ，不以任何方式将本发明的切割工具限定到这个特定的构造或这个特定的尺寸组合。相反，本发明包括具有三个、四个或更多个孔的切割工具，优选为所有孔都具有不同的尺寸以容纳不同尺寸的管。开口的关键特征是当管710闭合，管插入到开口中时，开口完全围绕管。这种构造用来在切割期间约束管和防止管变形。工具710进一步包括多个可选择性地设 置的器具或刀片，各所述器具或刀片被构造和定向成伸展到限定在壳体720中的孔中。例如，提供与第一孔740相关联的第一刀片770，并且提供与第二孔750相关联的第二刀片780。各刀片限定远端和与所述远端相反的近端，该远端具有能暴露在工具壳体中的孔内的工作或切割刃。各刀片770、780是可选择性地设置的，使得刀片的至少一部分伸出在对应的孔内。优选地，各刀片770、780是可设置在相对于它的对应的孔的大体上径向方向上的。这里更详细地描述这个特征。工具710进一步包括用于改变或以其它方式调节至少一个器具或刀片的位置的致动器760。优选地，致动器760和它的相关组件如同前面结合图4和5所描述的那样，并且被构造为使得当将致动器760至少部分地压到工具710的壳体720中时，一个或多个刀片缩回或以其它方式收回到壳体720中。致动器760优选为相配合地接纳在限定于壳体720中的致动器开口 734内的可移动的构件的形式。致动器760的外暴露区域优选为可以被形成为包括抓持促进表面，诸如包括向外延伸的脊或其它凸起。将会认识到，刀片，也就是刀片770和780，能被构造为使得它们的移动是致动器760的移动、壳体部分705的移动和/或通过其它部件移动的结果。也可以预期，一个或多个刀片能被弹簧或类似装置偏置在向外伸出的状态。在这种构造中，当将管或管道放置在打开的工具中的孔部分中时并且在闭合壳体部分705之前，刀片然后被推动或以其它方式压到壳体中，结果是与管相接触。将会认识到，本发明包括多种范围的壳体和工具构造。壳体720能由多个如同前面结合工具10和IOa所描述的那样的部分或部件形成。提供彼此沿着将壳体二等分的纵平面接合的两个半件部分通常是优选的。器县本发明也提供优选为用在这里所描述的切割工具中的各种工作器具，诸如切割刀片，倒角刃、铰刀、修整工具和切割轮。术语“器具”如同这里所使用的那样通常指用在工具中以在感兴趣的管或管道上执行所期望的动作的部件或构件。例如，术语“器具”包括具有切割顶尖、切割刀片、和/或切割轮的构件，其当接触和推靠在管或管道的圆周壁上时用来切割或以其它方式切断管或管道。类似地，术语“器具”包括具有当接触和推靠在管或管道的圆周壁或轴向面时修整或以其它方式改变壁或面的构造的修整刃或工作刃的构件。下面是几个适于与本发明的工具一起使用的优选器具的例子。图6示出了用在前面所描述的切割工具10、IOa和710中的优选实施方式的器具200。器具200包括大体上在第一端210和相反的第二端220之间延伸的纵向构件230。纵向构件230可以限定一个或多个节省材料的开口区域(open span) 240和一个或多个增进强度的加强区域250。器具200包括大体上定位在第一端210处的切割构件260。切割构件260优选为限定切割刃265。刀片200的第二端220优选为被成形为接合和接触前面所描述的滑动构件120，并且尤其是，滑动构件120的安装装置130、140。器具200的特征在于具有将主切割刃272和次切割刃274分开的最远切割顶尖270。主切割刃272在器具的第一或顶刃280和最远点270之间延伸。次切割刃274在器具的第二或底刃282和最远点270之间延伸。主切割刃272的长度优选为大于次切割刃274的长度。优选地，主切割刃272和次切割刃274分别被定向成相对于彼此成从大约30°到大约120°的角度，最优选为大约110°到大约90°的角度。优选地，主切割刃272的长度是次切割刃274的长度的大约150%到大约300%。更进一步地，可以预期得到，沿着主切割刃和次切割刃能提供不同的刃构造。提供不同的切割外形和相对于被切割的管或管道的切割刃方位增加了本发明的工具的实用性和应用性。而且，提供切割顶尖270也是有利的， 因为在切割的初始阶段期间顶尖270最初沿着管的外表面刻下和形成山谷型凹部。随着切割继续进行，取决于工具相对于管的移动方向，主切割刃272或次切割刃274然后将跟随在前面所形成的凹部内前进。图7示出了用在前面所描述的切割工具10、IOa和710中的另一优选实施方式的器具300。器具300包括大体上在第一端310和相反的第二端320之间延伸的纵向构件330。纵向构件330可以限定一个或多个节省材料的开口区域340和一个或多个增进强度的加强区域350。刀片300包括大体上定位在第一端310处的切割构件360。切割构件优选为限定切割刃365和向外延伸的最远点370。刀片300的第二端320优选为被成形为接合和接触前面所描述的滑动构件120，并且尤其是，滑动构件120的安装装置130、140。器具300的特征在于具有车床(lathe)和限制器刀片端部区域。器具300，并且尤其是切割构件360，限定在最远点370和切割构件360内的内部区域372之间延伸的切割刃365。切割刃365优选为V形的形式，其中切割刃365的中心与最远点370相重合。材料偏转结构368从最远点370延伸并且大体上延伸到切割构件360的内部区域372中，该材料 偏转结构368大体上限定延伸到切割构件360的第一平坦表面362的第一壁374和延伸到切割构件360的第二平坦表面表面(未示出)的第二壁(未示出)。器具300，并且尤其是切割构件360，也包括位于切割刃365之上的刀片限制器构件380。刀片限制器构件380用来限制切割刃365的切割深度。优选地，限制器构件380也呈现V形，如同在图7中所示的那样。图8示出了用在前面所描述的切割工具10、10a和710中的另一优选实施方式的器具400。器具400包括大体上在第一端410和相反的第二端420之间延伸的纵向构件430。纵向构件430可以限定一个或多个节省材料的开口区域440和一个或多个增进强度的加强区域450。刀片400包括大体上定位在第一端410处的切割构件460。切割构件优选为限定切割刃465。刀片400的第二端420优选为被成形为接合和接触前面所描述的滑动构件120，并且尤其是，滑动构件120的安装装置130、140。图8的器具400的特征在于具有切割刃465并且没有任何类型的限制器构件，诸如图7中所示的限制器构件380。切割刃465优选为V形的形状并且大体上从最远点470延伸到切割构件460的平面侧。优选地，切割刃465的中心与最远点470重合。图9示出了用在前面所描述的切割工具10、IOa和710中的另一优选实施方式的器具500。器具500包括大体上在第一端510和相反的第二端520之间延伸的纵向构件530。纵向构件530可以限定一个或多个节省材料的开口区域540和一个或增进强度的加强区域550。器具500包括大体上定位在第一端510处的切割构件560。切割构件560优选为限定切割刃565。器具500的第二端520优选为被成形为接合和接触前面所描述的滑动构件120，并且尤其是，滑动构件120的安装装置130、140。图9的器具500的特征在于具有刀片部件570，该刀片部件570与布置在刀片部件570的各侧上的材料偏转壁580相结合。器具500也具有限制器590和铰刀585。限制器 590用来限制刀片部件570的深度并且也限制铰刀585的深度。铰刀585用来修整管或管道的切割端面。结合图11-14更详细地描述这些构件的操作。刀片构件570限定包括最远端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优选为V形的形状。刀片部件570可以使用类似于结合图6所描述的器具200的切割刃265的构造。器具500进一步具有类似于结合图7中所示的器具300描述的材料偏转结构368的碎屑去除结构。尤其是，器具500包括大体上在刀片部件570的各侧上延伸并且过渡到材料偏转壁580中的材料偏转结构558。将会理解，各材料偏转壁580在结构558和切割构件560的对应的平坦表面562之间延伸。当刀片570从管或管道切割和分离材料时，经历切割或修整操作，偏转结构558接触和引导材料远离切割接触面。材料可以被偏转壁580进一步引导远离。在图11-14中示意性地示出了器具500的操作，其详述了构件560与管2的接触和工作。参考图11，在将管2设置在切割工具的孔内之后并且当释放切割致动器，诸如图I中的致动器60时，刀片570的最远端567接触管2的外表面。当使工具围绕管2在箭头Y的方向上环行时，刀片570开始穿透管的壁。可替换地或相结合，管2围绕它的纵轴线在箭头X的方向上转动。图12示出了管壁的穿透直到在铰刀590和管2之间发生接触，并且尤其是，与管的最新暴露的切割表面之间发生接触。在这个接合点处，铰刀590接触管2并且开始在管的切割面或区域倒角(chamfer)。图13示出了接触倒角后的边缘的限制器585，因此限制铰刀的切割深度。并且，图14示出了刀片570并且尤其是，刀片最远端567，刺穿通过管壁。在这个接合点处的管2现在已经被切割和铰过了。图10示出了用在前面所描述的切割工具10、IOa和710中的另一优选实施方式的器具600。器具600包括大体上在第一端610和相反的第二端620之间延伸的纵向构件630。纵向构件可以限定一个或多个节省材料的开口区域640和一个或多个增进强度的加强区域650。刀片600包括大体上定位在第一端610处的切割构件660。切割构件优选为限定切割刃665。刀片600的第二端620优选为被成形为接合和接触前面所描述的滑动构件120，并且尤其是，滑动构件120的安装装置130、140。图10中所示的器具600的特征在于具有限定切割刃665的可转动的切割轮660。轮660优选为是可围绕轴670或类似结构转动的并且被支撑在轴670或类似结构上。轴670优选为由支架680支承，所述支架680进而被连接到纵向构件630。方法本发明的切割工具用来切割、切断、工作和/或修整管或管道，或者管或管道的端部。合适地选择一个或多个器具使得用户能切割管和/或打磨或倒角管或管道的切割端或面，如同所期望的那样。总体上，以如下的方式使用优选实施方式的工具10、10a、710。工具10、10a、710被提供和/或设置在被切割的管或管道附近。优选地，尽管不是必须的，沿着管的外部区域布置或形成线或其它标记，指示所期望的切割位置。取决于管的直径，确定用于接纳管的工具的合适的切割孔。压下工具的致动器60、60a、760以因此将一个或两个刀片或器具缩回到工具壳体中。将管的端部插入到孔中，使工具10、10a、710沿着管的长度设置，直到管上的标记位于孔内。前面所描述的刀片进出区域提高了刀片或器具与标记的相对位置的可见性。一旦工具10、10a、710被相对于管合适地定位，致动器60、60a、760被释放以因此允许对应于所选择的孔的刀片行进到它的偏置的伸展状态，直到刀片接触管，并且优选为在与标记相同的或所期望的位置处。工具10、10a、710然后被围绕管的纵轴线转动，其如同前面所提及的那样，在这里被称作“环行(orbit)”。可选地，管能围绕它的纵轴线转动同时工具是固定的或者也移动。刀片或器具偏置靠在管上将刀片或器具的切割刃或工作部分推靠到管材料中和/或上，因此导致切割或其它所期望的动作。工具10、10a、710的环行和/或管的移动继续进行直到已经切割了管或已经充分地修整了端部。额外的特征提供了本发明的工具的几个特征的额外的描述。刀片进出区域，诸如工具10中的区域44和54，工具IOa中的区域44a和54a以及工具710中的744和754，优选为包括从外壳体壁延伸的向内会聚的侧壁。已经发现这个特定构造有助于材料，也就是管或管道壁的材料脱落远离切割或工作环境。切割或工作材料碎屑的传送减少了器具和被切割、修整或以其它方式工作的管之间的可能的接触面。此外，刀片进出区域提高了器具和切割或工作环境的可见性，并且尤其是在在其处发生切割或工作的沿着管或管道的接触面处。如同前面所指出的那样，刀片进出区域能是围绕孔的周边定向和定位的任何位置处，诸如如同在图I和2中所示的那样的在顶部中心位置中，或者如同在图3中所示的那样的在向后指向的方位中。图3-5中所示的向后指向的方位是最优选的。本发明包括其它方位的刀片进出区域。本发明的工具的另一个显著的特征是提供一个或多个非圆形的并且优选为稍微椭圆形的孔，诸如工具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。已经发现，当切割或以其它方式工作挠性管或管道或者具有相对薄的壁的管或管道时，管变形并且远离器具移动。因为管壁能相对于器具移动，这进而典型地导致不好的切割或其它操作。根据本发明，通过使用合适尺寸的非圆形的孔，管然后必须从它的大体上圆形的横截面形状稍微变形，以将管插入到孔中。当将变形的管插入到孔中时，管壁材料中的由变形引起的内应力，然后被施加在孔的内表面上，因此使管的外表面摩擦地接合到孔的内表面。使用非圆形形状的切割孔的额外的原因是这种形状促进管对准在切割工具中。以其它方式松散地配合在圆形形状的开口中能允许管的轴线相对于器具偏斜，并且导致螺旋形的切割或工作路径。这样，根据本发明，各孔优选为具有非圆形的横截面形状，其通常能由长轴和短轴限定。参考图15，示出了这种关系。孔40 (其也对应于孔50、40a、50a、740和/或750中的任一个)优选为具有非圆形的形状并且限定长轴A1和短轴A2。长轴A1的长度大于短轴A2的长度，因此AAA2。典型地，长轴A1的长度是待切割的管或管道的 标称外直径的大约101%到大约110%，优选为大约102%到大约106%，并且最优选为大约103%到大约105%。这样，例如，对于具有I. 5英寸的标称外直径的管来说，用于接纳那个管的孔的长轴A1是I. 55英寸。并且对于具有I. 25英寸的标称外直径的管来说，长轴A1最优选为I. 30英寸。典型地，短轴A2的长度是待切割的管或管道的标称外直径的大约95%到大约99. 5%，优选为大约97%到大约99%，并且最优选为大约98%。这样，例如，对于具有I. 5英寸的标称外直径的管来说，用于接纳那个管的孔的短轴A2是I. 48英寸。并且对于具有I. 25英寸的标称外直径的管来说，短轴A2是I. 23英寸典型地，能分别相对于彼此表达长轴A1和短轴A2的优选的并且最优选的长度。这样，典型地，长轴A1与短轴A2的长度比是大约101%到大约116%，优选为大约103%到大约109%，并且最优选为大约104%到大约107%。与这个使用非圆形的切割孔的特征相关，也优选为切割孔被定向成使得它的长轴A1大体上平行于器具在伸展到孔中期间沿着其行进的轴线。再次参考图15，器具诸如刀片70、80、70a、80a、770和/或780，是可沿着行进轴线D移动的。这样，优选为孔40和/或器具被定向成使得器具的行进轴线D平行于或者至少基本上平行于长轴A:。将会认识到，尽管使用稍微非圆形的或者椭圆形的开口是优选的，本发明包括使提供在本发明的工具中的一个或多个孔是圆形的开口。通过这个技术的未来的应用和开发，许多其它好处无疑将变得是显而易见的。这里所指出的所有专利、公布的申请和文章整体以引用的方式被结合到这里。将会认识到，这里所描述的一个实施方式的一个或多个特征或部件能与另一实施方式的一个或多个其它特征或部件结合。这样，本发明包括这里所描述的实施方式的部件或特征的任何的和所有的组合。如同上面所描述的那样，本发明解决了与前面的类型的装置相关的许多问题。然而，将会认识到，在不脱离本发明的如同在附属权利要求中所表达的那样的原理和范围的情况下，本领域技术人员可以对为了解释本发明的本质已经在这里描述和示出的零件的细节、材料和布置中进行各种变化。
权利要求
1.一种切割工具，包括 壳体，该壳体限定(i)尺寸和形状被设置为用以接纳至少一个器具的内部区域，(ii)延伸通过所述壳体的第一孔，所述第一孔由第一跨度限定，和(iii)延伸通过所述壳体的第二孔，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 布置在所述壳体中的器具组件，所述器具组件包括(i)工作器具，(i i)用于将所述工作器具缩回到由所述壳体限定的内部区域中的装置，和(iii)用于将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个中的装置。
2.如权利要求I所述的切割工具，其中所述器具组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.如权利要求I所述的切割工具，进一步包括 大体上至少部分地被保持在所述壳体内并与所述器具组件相接合的致动器。
4.如权利要求3所述的切割工具，其中所述器具组件进一步包括与所述致动器相接触的可滑动构件。
5.如权利要求4所述的切割工具，其中所述可滑动构件接合并接触所述器具组件。
6.如权利要求4所述的切割工具，进一步包括 弹簧，布置在所述壳体内并与所述可滑动构件相接触并且将所述可滑动构件推到使得所述第一和第二器具伸展到相关联的孔中的位置。
7.如权利要求4所述的切割工具，其中所述可滑动构件限定倾斜的凸轮从动件表面并且所述致动器限定倾斜的凸轮表面，所述凸轮从动件表面与所述凸轮表面相接触。
8.如权利要求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个具有由长轴和短轴限定的非圆形形状，所述长轴的长度是所述短轴的长度的大约101%到大约116%。
9.如权利要求8所述的切割工具，其中所述长轴的长度是所述短轴的长度的大约103%到大约109%。
10.如权利要求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缩回和伸展期间是可沿着行进轴线移动的，所述第一孔具有非圆形的形状并且被定向成使得所述第一轴的长轴大体上平行于所述行进轴线。
11.如权利要求I所述的切割工具，其中所述壳体包括第一侧和第二侧，并且所述第一孔由延伸通过所述壳体并在所述第一和第二侧之间延伸的圆周壁限定，所述壳体也限定与所述第一孔相关联并且在(i)所述圆周壁和所述第一侧，和(ii)所述圆周壁和所述第二侧之间延伸的刀片进出区域。
12.如权利要求11所述的切割工具，其中所述第二孔由延伸通过所述壳体并在所述第一和第二侧之间延伸的圆周壁限定，所述壳体也限定与所述第二孔相关联并且在(i)所述圆周壁和所述第一侧，和(ii)所述圆周壁和所述第二侧之间延伸的第二刀片进出区域。
13.如权利要求I所述的切割工具，其中所述壳体包括铰链地连接到第二壳体部分的可选择性地定位的第一壳体部分，所述第一和第二壳体部分的每个限定所述第一孔和第二孔的组成部分。
14.一种切割工具，包括 限定内部中空区域的工具壳体，所述工具壳体也限定至少两个延伸通过所述工具壳体的孔； 限定切割刃的可移动的器具，所述器具是可定位在(i)第一位置，和(ii)第二位置之间的，当处于所述第一位置时所述器具被全部布置在由所述工具壳体限定的所述内部中空区域内，当处于所述第二位置时所述切割刃的至少一部分被暴露在至少一个所述孔内。
15.如权利要求14所述的切割工具，其中所述工具壳体限定第一孔和第二孔。
16.如权利要求15所述的切割工具，其中所述第一孔大于所述第二孔。
17.如权利要求15所述的切割工具，其中所述第一孔是圆形开口，并且所述第二孔是圆形开口。
18.如权利要求17所述的切割工具，其中所述第一孔的直径小于所述第二孔的直径。
19.如权利要求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将所述切 割刃的至少一部分暴露在所述第一孔内的第一可移动刀片，所述工具进一步包括 限定切割刃的第二可移动器具，所述第二器具可定位在(i )第一位置和(ii )第二位置之间，当处于所述第一位置时所述器具被全部布置在由所述工具壳体限定的所述内部中空区域内，当处于所述第二位置时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内。
20.如权利要求14所述的切割工具，其中至少一个孔具有由长轴和短轴限定的非圆形形状，所述长轴的长度是所述短轴的长度的大约101%到大约116%。
21.如权利要求20所述的切割工具，其中所述长轴的长度是所述短轴的长度的大约103%到大约109%。
22.如权利要求20所述的切割工具，其中所述器具是可伸展到所述至少一个孔中的并且在缩回和伸展期间是可沿着行进轴线移动的，所述至少一个孔具有非圆形形状并且被定向成使得所述第一轴的长轴大体上平行于所述行进轴线。
23.如权利要求14所述的切割工具，其中所述壳体包括铰链地连接到第二壳体部分的可选择性地定位的第一壳体部分，所述第一和第二壳体部分中的每个限定所述至少两个孔的组成部分。
24.一种切割工具，包括 限定第一侧和与所述第一侧相反地指向的第二侧的本体，所述本体也限定在所述第一侧和第二侧之间延伸通过所述本体的第一孔和在所述第一侧和第二侧之间延伸通过所述本体的第二孔，所述第一孔大于所述第二孔； 可选择性地定位在伸展位置和缩回位置之间的第一器具，当处于所述伸展位置时该器具的至少一部分被暴露在所述第一孔内；和 可选择性地定位在伸展位置和缩回位置之间的第二器具，当处于所述伸展位置时该器具的至少一部分被暴露在所述第二孔内。
25.如权利要求24所述的切割工具，其中所述第一孔是非圆形的并且限定长轴和短轴，所述长轴的长度是所述短轴的长度的大约101%到大约116%。
26.如权利要求25所述的切割工具，其中所述第二孔是非圆形的并且限定长轴和短轴，所述第二孔的长轴的长度是所述第二孔的短轴的长度的大约101%到大约116%。
27.如权利要求25所述的切割工具，其中所述第一器具是可沿着行进轴线选择性地定位的，所述第一孔和所述第一器具的方位使得所述第一孔的长轴平行于所述行进轴线。
28.如权利要求26所述的切割工具，其中所述第二器具是可沿着行进轴线选择性地定位的，所述第二孔和所述第二器具的方位使得所述第二孔的长轴平行于所述行进轴线。
29.如权利要求24所述的切割工具，其中所述第一器具包括选自于以下的至少一个部件(i)包括切割刃的刀片，(ii)包括倒角刃的铰刀，(iii)用于限制切割深度的限制器，和(iv)它们的组合。
30.如权利要求29所述的切割工具，其中所述刀片选自于固定刀片和切割轮。
31.如权利要求24所述的切割工具，其中所述第一孔由延伸通过所述本体并在所述第一和第二侧之间延伸的圆周壁限定，所述本体也限定与所述第一孔相关联的并在(i)所述圆周壁和所述第一侧，和(ii)所述圆周壁和所述第二侧之间延伸的刀片进出区域。
32.如权利要求31所述的切割工具，其中所述第二孔由延伸通过所述本体并在所述第一和第二侧之间延伸的第二圆周壁限定，所述本体也限定与所述第二孔相关联的并在(i)所述第二圆周壁和所述第一侧，和(ii)所述第二圆周壁和所述第二侧之间延伸的第二刀片进出区域。
33.如权利要求24所述的切割工具，其中所述壳体包括铰链地连接到第二壳体部分的可选择性地定位的第一壳体部分，所述第一和第二壳体部分中的每个限定所述第一孔和所述第二孔的组成部分。
全文摘要
描述了一种手持式切割工具，其用来容易地切割或切断挠性管或管道。该工具的特征在于工具的本体中具有一个或多个尺寸被设置成容纳待切割的管或管道的开口。通过将管道插入到其中一个孔中来使用该工具切割管道。可伸缩的刀片被推靠在管道上并且然后使工具围绕管道环行和/或转动管道直到刀片切断管道。
文档编号B23D21/08GK102648079SQ201080055251
公开日2012年8月22日 申请日期2010年10月5日 优先权日2009年10月6日
发明者G.R.查帝尔, S.M.马克塞 申请人:艾默生电气公司