用于切割器具的剪切刀的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的剪切刀以及一种根据权利要求16的前序部分所述的可携带的、尤其液压的切割器具、优选救援器具。

背景技术：

针对便携式使用的液压工作器具通常由消防队用于救援使用。这种类型的液压的工作器具例如是如下切割器具，该切割器具主要用于切割车身部件和车门。这种切割器具通常具有液压控制装置，该液压控制装置具有液压泵，该液压泵或是可以直接地处于切割器具上或是可以处于紧急任务车辆中。此外，切割器具包括两个可相对彼此摆动的工具半部，工具半部分别包括用于分开或切割被切割物、例如pkw车身的柱的剪切刀。在此，剪切刀具有朝向彼此定向并且通常直线地延伸的贴靠面，沿着所述贴靠面，剪切刀在摆动时、也就是说在打开和闭合时引导经过彼此。

对这种类型的切割器具提出在切割作用、负荷能力、耐久性、重量和能量消耗方面越来越高的要求。在此，决定性的主要是剪切刀的切割作用和耐久性。除了剪切刀的材料选择及由此材料特性的优化以外，主要是剪切刀的几何结构有助于改善切割作用。在此，重点在于，如此改善刀的切割强度，使得利用少的功率可以切割相同的或更强的材料。

专利文献de102009059940b4描述一种用于切割器具的剪切刀，所述切割器具用于割开或切开成型结构钢。剪切刀配备有可更换的切割嵌入件。在此，切割嵌入件安放在两侧敞开的容纳凹口中并且通过多个夹紧钳保持。夹紧钳借助于螺纹紧固件和锁止销在剪切刀与切割嵌入件之间实现螺纹和销连接。这些夹紧钳经由附加的空隙安置在切割嵌入件上并且由此需要附加的形锁合。在此，容纳凹口如此设计，使得切割嵌入件可以平行于剪切刀的贴靠面插入到凹部中。由于切割嵌入件和容纳凹口的复杂的构造和以夹紧钳和销或螺纹紧固件所实现的复杂的固定，在生产时间和生产成本方面得出附加的问题。此外，可以使功能性和耐久性减小，其方式为，在切割嵌入件上的附加的空隙产生与夹紧钳的附加的形锁合，该形状锁合在固定器件的区域中导致应力，其中，结果可以是材料断裂。

出版文献at511457a4描述一种用于切割器具的剪切刀，该切割器具在剪切刀的底座内包括刀嵌入件，该刀嵌入件构成为切割楔形件。在此，切割楔形件形成切割棱边，其方式为，从切割棱边出来设置有自由面(也就是说贴靠面)和与该自由面成角度地延伸的挤压面(也就是说外部面)。在此，外部面连贯地直线地以保持不变的斜率来设计。刀嵌入件平行于贴靠面插入并且形成横向于自由面作用的沿着倾斜的形锁合面的形锁合，该形锁合面处于底座的下端部上。此外，刀嵌入件借助于横向于自由面定向的、布置在剪切刀的基体中的和刀嵌入件中的对齐的孔中的销形的插接连接部固定在基体上。

由于刀嵌入件的尖的构造使断裂危险提高，因为在形成压力的情况下这两个剪切刀相对彼此扭转。在此，剪切刀的尖部分别作为转动点作用，也就是说由此造成刀嵌入件的切割棱边在切割过程期间提高的断裂风险。此外，力或通过被切割物的割开传递到到刀嵌入件上的压力或是传递到插接连接部上或是楔状地传递到刀嵌入件下方的形锁合面上，由此在两种情况下发生应力峰值，并由此发生材料断裂，并由此发生减小的耐久性。

技术实现要素：

本发明的任务在于，提供一种这种类型的具有新式构造的剪切刀，在该剪切刀中改善切割作用、稳固性以及耐久性。

上面的任务通过权利要求1的整个教导来解决。本发明的适宜的设计方案在从属权利要求中主张。

根据本发明，切割器具具有凹部，所述凹部如此设计，使得切割嵌入件能相对于剪切刀的贴靠面以锐角δ插入到凹部中。由此可以将切割嵌入件以特别简单的方式嵌入到剪切刀中。此外，该措施通过刀体实现有利的力吸收。不需要复杂的固定元件、例如夹紧钳。由此改善剪切刀的切割作用和耐久性。

适宜地，可以设置至少一个用于固定切割嵌入件的固定元件，所述固定元件的定向沿切割棱边观察相对于贴靠面以倾斜的角度ε延伸、也就是说优选相对于贴靠面以锐角ε延伸。由此产生如下优点，即通过被切割物的割开传递到刀嵌入件上的压力不传递到插接连接部上而是传递到刀嵌入件下方的形锁合面上，由此减小材料断裂的风险并由此提高耐久性。优选地，固定元件垂直于切割嵌入件的插入方向定向。

适宜地，在凹部的至少一个侧上、优选在两个侧上可以设置侧凹部，所述侧凹部用于，使切割嵌入件受引导地且通过简单的运动嵌入到凹部中并且保持就位。切割嵌入件的替换由此变得特别简单。

优选地，外部面的第一面区段从切割棱边沿着在切割棱边的区域中碰到贴靠面上的正交线o或关于正交线o以锐角α远离地延伸。此外，第二面区段联接到第一面区段的端部上并且从第一面区段出发关于正交线o以锐角β定向。第三面区段联接到第二面区段的端部上，该第三面区段关于正交线o以锐角γ定向。此外，角度α小于角度β，并且角度β小于角度γ。由此产生如下优点，即在剪切刀的切割面的区域中实现压力节省。由此减小切割棱边断开的风险，并且提高剪切刀的稳固性以及耐久性。

适宜地，分别在剪切刀的横截面中观察，第一面区段的宽度可以小于第二面区段的宽度，并且第二面区段的宽度可以小于第三面区段的宽度。通过使第一面区段具有非常小的宽度，可以主要在高强度材料的情况下在最大程度上避免切割棱边滑脱或断开的风险，然而利用了成角度的第一面区段的有利于切割过程的楔入效应，以便将被切割物分开。

此外，角度α可以处于0.5°至5°的范围内、优选处于1°至3°的范围内、特别优选处于1.5°至2.5°的范围内。在使用非常小的角度α的情况下出乎意料地产生如下效果，即实现压力节省、例如α＝2°的角度相比于α＝0°的角度实现了3-8％的压力节省。

适宜地，角度γ可以大于45°、优选大于/等于48°、特别优选大于/等于50°。由此还附加地改善剪切刀的切割作用。出乎意料地显示，以γ＝50°的角度可以实现特别良好的切割作用。角度γ最大为80°、优选70°、特别优选60°。

优选地，在外部面的区域中设置表面成型部。通过引入成型部将施加到待切割的材料上的剪切力转变成更高的切割压力。由此使待切割的材料受到较大的载荷并且发生较早的失效。

适宜地，表面成型部可以仅设置在第二面区段和/或第三面区段的区域中、优选设置在两个面区段的区域中，在第一面区段的区域中应该不设置表面成型部。在此，第一面区段用于，将被切割物朝向切割器具牵拉，从而主切割压力通过切割区域的后部作用到被切割物上。由此以特别的程度提高切割作用。与此相对，在第一面区段内的表面成型部妨碍切割器具的拉伸作用。

此外，表面成型部可以在相应的面区段的相应整个宽度上延伸。由此可以实现尽可能均匀的力作用。此外，通过剪切刀的外棱边的不同地设计的面区域来防止附加的应力差。

以优选的方式，表面成型部可以包括多个单个的并排地延伸的槽，其中，所述槽分别具有两个相对置的槽壁部。这种表面成型部显示出在剪切刀上的压力节省方面的特别突出的效果，该压力节省相比于传统地设计的剪切刀处于3-8％的范围内。

优选地，槽的相对置的槽壁部如此设计，使得一个槽壁部陡峭地、优选弯曲地延伸，并且另一个槽壁部平坦地延伸。陡峭地延伸的槽壁部布置在相应的槽的朝向剪切刀的刀尖的一侧上，从而槽具有优选定向，其方式为，使槽壁部远离刀尖定向地设计。由此产生如下优点，即有利于被切割物在切割过程开始时的拉入以及在切割过程期间被切割物在切割区域的后部中的保持固定。

备选地或附加地，槽波浪状或锯齿状地、u形地、v形地或梯形地设计。

适宜地，切割棱边可以凹形地弯曲。由此产生如下优点，即被切割物在切割过程期间、至少在切割过程开始时朝向切割器具牵拉。由此以特别的程度改善切割作用。

以优选的方式，剪切刀作为锻造部件生产或例如由半成品或材料板铣削而成。

剪切刀能以简单的方式装配在切割器具上，其方式为，装配区域具有用于容纳剪切刀对的共同的转动轴元件、例如中央销栓的贯通开口、和用于容纳驱动侧的操纵元件、例如止动销栓的贯通开口(利用该操纵元件将剪切刀固定到工具臂的杠杆元件上)。

适宜地，切割区域可以具有用于容纳切割嵌入件的凹部。凹部在实践中至少部分地处于切割区域的中间和后部中，该中间和后部用于，将主切割压力传递到被切割物上。切割区域优选齐平地处于凹部中。

此外，本发明主张保护一种可携带的、尤其液压的针对便携式使用的切割器具、优选救援器具，所述切割器具包括壳体以及优选可手动操作的、液压的控制阀，和两个与转动轴连接的工具半部，其中，工具半部中的至少一个工具半部包括根据本发明的剪切刀，其中，切割区域具有用于容纳切割嵌入件的凹部，其中，凹部如此设计，使得切割嵌入件能够相对于剪切刀的贴靠面以锐角δ插入到凹部中。

附图说明

随后借助附图更详细地阐释本发明的适宜的设计方案。其中：

图1示出根据本发明的切割器具的高度简化的透视图；

图2示出根据本发明的剪切刀的简化的透视图；

图3示出根据本发明的剪切刀的简化的、仅示意性的横截面图示；

图4a示出根据本发明的表面成型部的设计方案的一部分的简化的透视的横截面图示；

图4b示出根据本发明的表面成型部的第二设计方案的一部分的简化的透视的第二横截面图示；

图5示出根据本发明的具有切割嵌入件的剪切刀的简化的透视图；

图6a示出根据本发明的来自图5的不带切割嵌入件的剪切刀的简化的透视的部分图示；

图6b示出根据本发明的根据图5的具有嵌入的切割嵌入件的剪切刀的简化的透视的第二部分图示，以及

图7示出根据本发明的根据图5的剪切刀的简化的、仅示意性的横截面图示。

具体实施方式

图1中的附图标记1表示用于切割和切开车身部件和车门的便携式切割器具。切割器具1具有壳体3和液压缸4，在该液压缸上安置有两个工具半部，所述工具半部分别包括剪切刀2，该剪切刀具有刀体9和处于在该刀体上的刀尖9a。剪切刀2布置在共同的转动轴6上，从而剪切刀2可以相对彼此摆动。此外，在壳体3和/或液压缸4的区域中布置有用于携带切割器具1的携带把手7和手柄8。此外，可手动操作的控制阀5处于手柄8的区域中，该控制阀使使用者能够手动地操作切割器具(切割、打开以及空运转)。

在图5中详细地示出切割器具1的根据本发明的剪切刀2。优选地，刀体9可以生产为锻造部件或由半成品或材料板铣削而成。刀体9包括空隙10。所述空隙用于剪切刀2的减重。此外，剪切刀2具有装配区域18，借助于该装配区域可以将剪切刀2装配在切割器具1上。装配区域18包括贯通开口11，贯通开口用于容纳在图5中未示出的转动轴元件、例如中央销栓，以便将剪切刀2固定在共同的转动轴6上。此外，装配区域18包括贯通开口12，该贯通开口可以容纳在图5中未示出的驱动侧的操纵元件、例如止动销栓，借助于该止动销栓可以将剪切刀2装配在工具臂的杠杆元件上，以便操控剪切刀2。

剪切刀2包括优选凹形的切割区域15，该切割区域用于切割和分离被切割物。在此，被切割物通过切割棱边16来切割并且沿着刀体9的外部面14彼此分开地受挤压。根据本发明，外部面14包括第一面区段17a，该第一面区段从切割棱边16延伸出。第二面区段17b联接到第一面区段17a的端部上，第三面区段17c联接在该第二面区段上。

根据本发明，剪切刀2优选在切割区域15的中间和后部中具有切割嵌入件21。切割嵌入件21经由固定元件23固定在剪切刀2的刀体9上。可以例如将螺纹件、销栓或同类物用作为固定元件23。切割嵌入件21嵌入在切割区域15的如下区域中，该区域在切割时受到最大的负载并由此磨损得最快。由此可以在该区域磨损情况下更换切割嵌入件21并由此重获剪切刀2的功能，而不必替换整个剪切刀2。此外，切割嵌入件21可以由比剪切刀2的基本材料更硬的或更有抵抗能力的材料生产，以便减小磨损的风险并且改善剪切力。由此可以在几乎保持不变的成本和重量的情况下改善整个剪切刀2的切割作用和耐久性。此外，切割嵌入件21同样可以包括面区段17a、17b、17c。

适宜地，剪切刀2在切割区域15的区域中具有在图6a中示出的凹部22，凹部用于容纳切割嵌入件21。凹部22具有端侧的侧凹部24a、24b，所述侧凹部设置用于，使切割嵌入件21保持就位和/或在插入时引导该切割嵌入件。如在图6b中所示出的那样，如此生产切割嵌入件21以及凹部22，使得一旦切割嵌入件21完全地嵌入或插入到凹部中22中，就在切割嵌入件21与凹部22之间产生形锁合。在此，形锁合用于，将在切割期间出现的最大份额的剪切应力通过压应力加载到剪切刀2的结构元件上。

图7示出在中间的切割区域15中剪切刀2的简化的横截面。附图标记13表示与外部面14相对置的贴靠面。在打开和闭合切割器具1的剪切刀对时，剪切刀2沿着其贴靠面13引导经过彼此。如图7中所示出的那样，切割嵌入件21以相对于贴靠面13的优选锐角δ插入。切割嵌入件21的插入方向er在图7中以黑色箭头标注。在此，切割嵌入件21形成外部面14的一部分并且据此(如外部面14那样)包括三个面区段17a、17b、17c。在切割嵌入件21插入之后，切割嵌入件21经由固定元件23固定在刀体9上。在此，固定元件23的定向相对于贴靠面13以锐角ε延伸或基本上垂直于插入方向er延伸。在此，该固定部在几何结构上如此设计，使得该固定部使切割嵌入件21在凹部22内部保持就位，然而须承受尽可能小的负载、例如切口应力峰值或高的剪切应力，其方式为，使负载的较大部分、例如以压应力的形式通过在切割嵌入件21与凹部22之间的形锁合加载到刀体9上。

图3示出在切割嵌入件21旁边的切割区域15中剪切刀2的另一个简化的横截面。第一面区段17a关于正交线o以小的角度α从切割棱边16延伸出。在此，正交线o垂直于贴靠面13延伸并且在切割棱边16的区域中碰到该贴靠面上。优选地，角度α为0.5°、1.0°、1.5°、2.0°或2.5°。联接在第一面区段17a上的第二面区段17b关于正交线o以锐角β延伸。在此优选地，角度β处于15°至35°、优选20°至25°的范围内。第三面区段17c联接到第二面区段17b上，该第三面区段关于正交线o以锐角γ定向。优选地，角度γ为40°，45°或50°。据此，角度α小于角度β，并且角度β小于角度γ。角度γ最大为80°、优选70°、特别优选60°。

第一面区段17a的宽度优选处于0.5至1.5mm的范围内，第一面区段17a的宽度特别优选处于0.5mm至0.7mm的范围内。在剪切刀2的横截面中观察，第一面区段17a的宽度小于第二面区段17b的宽度，并且第二面区段17b的宽度小于第三面区段17c的宽度。

图2示出剪切刀2的另一种设计方案，其中，根据本发明的切割嵌入件21为了层次清楚起见未示出。图2中的剪切刀2在切割区域15中具有表面成型部19，该表面成型部也可以至少部分地在根据本发明的切割嵌入件21上延伸。表面成型部19可以例如由在图4a中示出的、并排地延伸的槽20组成。槽20分别包括两个相对置的槽壁部20a、20b并且梯形地构成，其中，相应的梯形构成上侧的平台20c，所述平台向外、也就是说朝着被切割物限定表面成型部19。通过引入这种槽20使施加到待切割的材料上的切割力转变成较高的切割压力。由此使待切割的材料受到较大的载荷并且引起较早的失效。通过具有这种槽20的外部面14的设计方案通常实现38％的压力节省。由此存在如下可能性，即在保持不变的力和保持不变的重量的情况下提升切割效率。

适宜地，表面成型部19仅仅处于第二面区段17b和第三面区段17c的区域中、优选在相应的面区段17b和/或17c的整个宽度上延伸。该设计方案具有如下优点，即被切割物在切割过程开始时沿着切割棱边16朝向转动轴6被牵拉，从而主切割压力通过切割区域15的后部作用到被切割物上。在第一面区段17a的区域中不设置表面成型部19。此外，通过如下方式来有利于被切割物朝向切割器具1的拉入，即切割棱边16凹形地弯曲。

为进一步改善被切割物的拉入效果、也就是说即使在开始的切割过程期间也实现该拉入，表面成型部19或槽20的一种专门的设计方案可以根据图4b来进行。在此，槽20具有陡峭且弯曲地延伸的槽壁部20a和平坦地延伸槽壁部20b。这种槽20可以例如利用棱形铣刀铣入，该棱形铣刀倾斜地靠放到材料上。根据所铣入的槽20的间距如何选择，在槽20之间存在平台20c，所述平台对表面成型部19朝着面向被切割物的侧进行限定。

强调地是，单个特征组合(子组合)以及不同的设计方式的各个特征的可行的在附图中未示出的组合也由公开内容包括。

附图标记列表

1切割器具

2剪切刀

3壳体

4液压缸

5控制阀

6转动轴

7携带把手

8手柄

9刀体

9a刀尖

10空隙

11贯通开口

12贯通开口

13贴靠面

14外部面

15切割区域

16切割棱边

17a第一面区段

17b第二面区段

17c第三面区段

18装配区域

19表面成型部

20槽

20a槽壁部

20b槽壁部

20c平台

21切割嵌入件

22凹部

23固定元件

24a侧凹部

24b侧凹部

o正交线

er插入方向

α角度

β角度

γ角度

δ角度

ε角度