专利名称：圆柄刀具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带有夹紧套筒的圆柄刀具，其中圆柄刀具具有刀头和刀柄，该刀柄被可旋转地保持在夹紧套筒内。
背景技术：
圆柄刀具例如使用在矿山机器中以获得矿物或煤炭，或也使用在筑路中以形成道路或去除路面。因此多个圆柄刀具在刀具保持器内安装在链或滚筒上且在刀具保持器运动时与待去除的材料相接合。
圆柄刀具有利地布置为可绕其纵轴旋转，以实现固定在该圆柄刀具尖端上的、装配有硬金属切削刀具的刀头的均匀磨损。圆柄刀具的纵轴可布置为与运动方向成平角，以使得所出现的力主要在纵向上且以更小的量作用在纵轴上且减小断裂的危险。
圆柄刀具可以具有圆柱形柄，但柄因其使用中出现的倾倒力而倾向于阻碍旋转的卡紧或倾向于使柄或容纳该柄的孔发生单侧磨损。
从DE 101 60 668 C2中已知了带有刀具保持器的采煤工具，该刀具保持器带有至少分段的圆锥形刀架、圆柄刀具和用于接收圆柄刀具的磨损保护套。磨损保护套定位在圆柄刀具和刀具保持器之间。其中磨损保护套的一部分突出到刀架内且在该处可拆卸地联接到刀具保持器内。
磨损保护套突出到刀架内的部分具有圆锥形的前端部分和圆柱形的后端部分。磨损保护套以预应力靠在刀架的圆柱形内壁上。侵入到在刀具保持器和旋转的圆柄刀具或磨损保护套之间的间隙内的岩石粉可能阻碍圆柄刀具的旋转且在此区域内积聚。因此可能引起对安装在圆柄刀具上的切削刀具的不均匀磨损。
EP 121 6343 B1描述了一种用于可拆卸地将圆柄刀具固定在刀座内的装置。刀座可拆卸地固定在刀具保持器内。在此，刀座具有圆锥形外形，其嵌入到刀具保持器内的相应的开口中。
在运行期间，刀座和刀具保持器相互固定地联接且彼此不能相对运动。为拆卸刀座提供了流体连接，利用其可以在压力下在刀座和刀具保持器之间引入流体介质。
DE 196 24 363 B4描述了带有例如在EP 121 6343 B1中公开的刀架的圆柄刀具。另外，在此描述了圆柄刀具在其轴向的运动，该运动作用于一个可以由穿过刀具内的一个阀打开的水路以向圆柄刀具喷水。
EP 1000721 B1、US 2003/0015907和EP1 163 424 B1分别描述了一种用于带有圆柱形柄的刀具的刀具保持器，其中刀具保持器以带有圆锥形外轮廓的一部分插入到支座部件上。为扭转安全性，刀具保持器在平行于其纵轴的方向设有平的外平面。侵入到圆锥形外部轮廓所在范围内的碎屑将恶化刀具保持器的环绕的圆周扩展(Umfangserweiterung)。刀具保持器提供有用作预定折断位置的横截面狭窄部，且横截面狭窄部在过载时保护支座部件和其它部件，例如支座部件固定在其外周上的旋转滚筒上。刀柄且因此也包括刀头可旋转地支承在刀具保持器内。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供前述类型的保证了持久的可旋转性的圆柄刀具。
这一技术问题通过在夹紧套筒的内轮廓和刀柄的柄轮廓之间这样地构造摆动支承来实现，使得圆柄刀具以其中心纵轴相对于夹紧套筒的中心纵轴可摆动地支承。通过摆动支承可以实现圆刀具纵轴的摇摆运动，该摇摆运动可起到将侵入到刀柄和刀具保持器之间的污物再次带出且保持圆刀具在运行中的运动性的作用。
一种特别节省成本地实现的实施形式规定，夹紧套筒的内轮廓至少在摆动支承所在区域内是圆柱形的且柄轮廓在朝向夹紧套筒的内轮廓的方向凸出。
刀柄的柄轮廓从刀头开始首先具有一个带有沿刀头方向逐渐缩小的轮廓的第一圆锥形段，且具有与之连接的一个带有沿柄端方向逐渐缩小的轮廓的第二圆锥形段，在刀柄的纵轴的倾倒时类似于在滚柱轴承中那样以大接触面与夹紧套筒作用，从而可以降低磨损。
刀柄的柄轮廓在第一圆锥形段和第二圆锥形段之间具有圆柱形段，在此圆柱形段中可安装防止将圆刀具沿轴向拉出的安全装置。
如果刀柄的柄轮廓构造为桶形特别是球形，则在摇摆运动时特别有效地去除了侵入的污物，因为在轴倾倒时由刀柄和刀具保持器形成的间隙在刀柄的纵向方向从中间向外侧扩大。
如果在柄轮廓的具有最大柄直径的区域内在柄轮廓和夹紧套筒的内轮廓之间的配合规定为＜＝0.2mm，且在柄直径逐渐缩小的的区域内将该配合规定为＞＝0.2mm且＜＝0.8mm的范围内，则可以在低磨损和对刀柄和刀具保持器之间区域的良好清除作用的情况下实现希望的旋转运动。
如果圆柄刀具的中心纵轴和夹紧套筒的中心纵轴之间的摆动角度直至±5度，则可实现使圆柄刀具具有良好的有效性、低的刀柄磨损和同时根据本发明的在刀架内的持久的运动性。
通过在圆柄刀具的受摆动状态下，在柄轮廓的圆锥形段和夹紧套筒的内轮廓之间、以及在柄轮廓的对置的圆锥形段和夹紧套筒的内轮廓之间分别构造平行的接触区，可以实现圆柄刀具的有利的磨损行为和对引入的力的良好去除。
在经济的设计中，圆柄刀具在刀具保持器内的持久固定可以通过如下方式实现使刀柄在其柄轮廓内具有环绕的凹槽，在圆柄刀具安装在刀架内的状态下至少有一个从夹紧套筒的内轮廓出来的保持元件接合在该凹槽内。
所希望的圆柄刀具的摇摆运动可以通过将凹槽布置在柄轮廓的最大柄直径所在区域内而实现。
对刀具保持器的有效的磨损保护可通过如下方式实现使圆柄刀具具有凸缘，凸缘以其承载面支持在磨损保护元件的支持面上，其中刀柄通过磨损保护元件的孔突出，其中在孔和刀柄之间这样地构造一种动配合，使得磨损保护元件在圆柄刀具的摆动运动期间在刀具保持器的前端面上占据一个平放位置。可以通过动配合防止磨损保护元件在摇摆运动中的倾倒。
如下将结合附图中图示的实施例对本发明进一步解释。各图为图1是用于圆柄刀具的固定装置的剖视图；图2是带有夹紧套筒的圆柄刀具的示意图；图3是相对于夹紧套筒摆动的圆柄刀具的示意图；
图4是刀具柄的另一个实施例的示意图。
具体实施例方式
图1在剖视图中示出了用于圆柄刀具10的固定装置1，圆柄刀具10具有带例如由硬金属制成的刀尖12的刀头11和刀柄15，刀柄15通过夹紧套筒30可旋转支承地安装在刀具保持器20的刀架21内。
为安装简便起见，夹紧套筒30具有平行于其中心纵轴35走向的槽33，槽33可在安装前或安装期间顶锻出且在安装后由于回复力而扩展，使得在已安装状态夹紧套筒30以其外轮廓31与刀架21的内表面形成传力联接。圆柄刀具10以凸缘13的承载面14支持在磨损保护元件40的支持面41上。磨损保护元件40可以由硬化的材料形成且以已知的方式防止在运行期间由于在安装后的状态的圆柄刀具10的旋转运动造成的刀具保持器20的前端面22的过强的磨损。
如从图1中可知，磨损保护元件40在其下侧具有圆锥形倒角。在已安装状态，该倒角精确配合地与端面的围绕刀架21回转的圆锥形沉孔相接合。
圆柄刀具10的刀柄15构造为使得在夹紧套筒30的内轮廓32和刀柄15的柄轮廓16之间这样地构造一种摆动支承，它使得圆柄刀具10以其中心纵轴17相对于夹紧套筒30的中心纵轴35以及刀具保持器的中心纵轴23可摆动地支承。这一方面通过使夹紧套筒30的内轮廓32在摆动支承所在区域为圆柱形且柄轮廓16在朝向夹紧套筒30的内轮廓32的方向凸出而实现。在示出的例子中，刀柄15的柄轮廓16构造为桶形。
在示出的例子中，圆柄刀具10的刀柄15在其柄轮廓16内具有回转的凹槽16.4，在圆柄刀具10已安装在刀架21内的状态下，多个从夹紧套筒30的内轮廓32出来的保持元件34接合在凹槽16.4内。由此可以防止圆柄刀具10在轴向力作用下被沿轴向拉出刀架21。在示出的例子中，凹槽16.4布置在柄轮廓16的最大柄直径所在区域。
在示出的例子中，这样地相对于夹紧套筒30的内轮廓32设计柄轮廓16，使得圆柄刀具10的中心纵轴17和夹紧套筒30的中心纵轴35之间的摆角60可实现为直至±5度。
根据此特殊的布置，在使用期间圆柄刀具10可以在刀架21内进行摇摆运动，这有利于对侵入的岩石碎屑(Gesteinabrieb)的清除。
在此处未详尽图示的变形中可规定磨损保护元件40具有孔42，刀柄15通过该孔42突出，其中在刀柄15和孔42的内表面之间这样地构造一种动配合，使得磨损保护元件40在圆柄刀具10的摆动运动期间保持在刀具保持器20的前端面22上的平放位置。
图2与图1相对地示出了带有刀柄15和夹紧套筒30的圆柄刀具10的示意图。在此变形中，柄轮廓16从刀头11以及从凸缘13开始首先具有一个带有沿刀头11方向逐渐缩小的轮廓的第一圆锥形段16.1，还具有与之连接的一个带有沿柄端方向逐渐缩小的轮廓的第二圆锥形段16.3。
图2首先示出了在不倾倒状态的圆柄刀具10，其中圆柄刀具10的中心纵轴17与夹紧套筒30的中心纵轴35相同。在带有例如20mm的直径的刀柄15的情况中，在柄轮廓16的带有最大柄直径的区域内规定了配合70，该配合70在柄轮廓16和夹紧套筒30的内轮廓32之间典型地＜＝0.2mm，优选地＜＝0.1mm。在柄直径逐渐缩小的区域内规定了配合80，该配合80＞＝0.2mm且取决于最大摆动角度60和刀柄15的直径直至＜＝0.8mm。
图3示出了带有如在图2中已示出且在上文中描述的特征的圆柄刀具10的示意图，圆柄刀具10图示为倾倒。在圆柄刀具10的中心纵轴17和夹紧套筒30的中心纵轴35之间的摆动角度60此处直至±5度。
在圆柄刀具10受到摆动的状态中，在柄轮廓16的圆锥形段16.1和夹紧套筒30的内轮廓32之间以及在柄轮廓16的对置的圆锥形段16.3和夹紧套筒30的内轮廓32之间分别构成了平行的接触区50，从而保证了刀柄15在夹紧套筒30的内轮廓32上类似于滚柱轴承地滚动。
图4示出了在一种实施例变形中的刀柄15的柄轮廓16，其中在第一圆锥形段16.1和第二圆锥形段16.3之间提供了圆柱形段16.2。
通过柄轮廓16相对于夹紧套筒30的内轮廓32的这种特别的布置可以实现由于在运行中所导致的圆柄刀具10在夹紧套筒30内以及在刀具保持器20内的摇摆运动而可保证更好地输送污物。此改进的滚动行为特别地导致了在夹紧套筒30和刀柄15之间磨损的降低，这对寿命带来有利的影响。
权利要求
1.一种带有夹紧套筒(30)的圆柄刀具(10)，其中该圆柄刀具(10)具有刀头(11)和刀柄(15)，该刀柄被可旋转地保持在夹紧套筒(30)内，其特征在于在夹紧套筒(30)的内轮廓(32)和刀柄(15)的柄轮廓(16)之间这样地构造有一种摆动支承，它使得圆柄刀具(10)以其中心纵轴(17)相对于夹紧套筒(30)的中心纵轴(35)可摆动地支承。
2.根据权利要求1所述的圆柄刀具(10)，其特征在于夹紧套筒(30)的内轮廓(32)至少在摆动支承所在的区域内是圆柱形的，且柄轮廓(16)朝向夹紧套筒(30)的内轮廓(32)的方向凸出。
3.根据权利要求1所述的圆柄刀具(10)，其特征在于刀柄(15)的柄轮廓(16)从刀头(11)开始首先具有至少一个带有沿刀头(11)方向逐渐缩小的轮廓的第一圆锥形段(16.1)，还具有至少一个与之连接的带有沿柄端方向逐渐缩小的轮廓的第二圆锥形段(16.3)。
4.根据权利要求1所述的圆柄刀具(10)，其特征在于刀柄(15)的柄轮廓(16)在第一圆锥形段(16.1)和第二圆锥形段(16.3)之间具有圆柱形段(16.2)。
5.根据权利要求1所述的圆柄刀具(10)，其特征在于刀柄(15)的柄轮廓(16)构造为桶形。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的圆柄刀具(10)，其特征在于在柄轮廓(16)的具有最大柄直径的区域内规定了柄轮廓(16)和夹紧套筒(30)的内轮廓(32)之间的＜＝0.2mm的配合(70)，且在柄直径逐渐缩小的区域内规定了在＞＝0.2mm且＜＝0.8mm的范围内的配合(80)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的圆柄刀具(10)，其特征在于圆柄刀具(10)的中心纵轴(17)和夹紧套筒(30)的中心纵轴(35)之间的摆动角度(60)为直至±5度。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的圆柄刀具(10)，其特征在于在圆柄刀具(10)受到摆动的状态中，在柄轮廓(16)的圆锥形段(16.1)和夹紧套筒(30)的内轮廓(32)之间以及在柄轮廓(16)的对置的圆锥形段(16.3)和夹紧套筒(30)的内轮廓(32)之间分别构成了平行的接触区(50)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的圆柄刀具(10)，其特征在于刀柄(15)在其柄轮廓(16)内具有回转的凹槽(16.4)，在圆柄刀具(10)安装在刀架(21)的状态下，至少一个从夹紧套筒(30)的内轮廓(32)出来的保持元件(34)接合在该凹槽(16.4)内。
10.根据权利要求9所述的圆柄刀具(10)，其特征在于在柄轮廓(16)的最大柄直径区域内布置该凹槽(16.4)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的圆柄刀具(10)，其特征在于圆柄刀具(10)具有凸缘(13)，凸缘(13)以其承载面(14)支持在磨损保护元件(40)的支持面(41)上，其中刀柄(15)通过磨损保护元件(40)的孔(42)突出，其中在孔(42)和刀柄(15)之间这样地构造有一种动配合，使得磨损保护元件(40)在圆柄刀具(10)的摆动运动期间占据一个在刀具保持器(20)的前端面(22)上的平放位置。
全文摘要
本发明涉及带有夹紧套筒的圆柄刀具，其中圆柄刀具具有刀头和刀柄，刀柄可旋转地保持在夹紧套筒内，其中在夹紧套筒的内轮廓和刀柄的柄轮廓之间这样地构造有摆动支承，它使得圆柄刀具以其中心纵轴相对于夹紧套筒的中心纵轴可摆动地支承。由于在运行中所导致的圆柄刀具在夹紧套筒内的摇摆运动而可实现更好地输送污物。改进的滚动行为特别地导致了在夹紧套筒和刀柄之间磨损的降低，这对寿命产生有利影响。
文档编号E01C23/088GK101092877SQ20071010955
公开日2007年12月26日 申请日期2007年6月25日 优先权日2006年6月23日
发明者伯恩德·霍尔 申请人:贝泰克采矿和硬合金技术卡尔-海因茨.西蒙两合公司