专利名称：动力操作的转动刀具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带有改进的刀片壳体和夹紧组件的动力操作的转动刀具。
背景技术：
动力操作的转动刀具已经使用在商业肉类加工操作中以便从肉上切除脂肪和连接组织、从骨头上切除肉块以及切成肉片。这种刀具经常构造成使其通过长柔性驱动轴来驱动。刀具操作者在远离驱动马达的肉类切割工作工位相对自由地使用刀具。
动力操作的转动刀具的刀片必须周期更换。为使得刀片从刀片壳体方便地拆卸，已经采用带切口刀片壳体。这种带切口刀片壳体在授予本发明的受让人的公开的PCT申请号PTC/US27488(国际公开号WO01/24977 A2)中有披露，该专利整体结合于此作参考。
夹紧组件用来将刀片壳体固定到刀具的头构件上。夹紧组件包括夹紧主体和一对夹紧螺钉。该对夹紧螺钉延伸通过头构件并进入夹紧主体内的螺纹孔中。夹紧螺钉紧固以便将刀片壳体固定在头构件上。
刀片壳体在其外周边上包括细槽以便有助于刀片从刀片壳体上拆卸而不需要从头构件上拆卸刀片壳体或夹紧主体。为了拆卸刀片，最靠近刀片壳体细槽的夹紧螺钉略微松动，改锥插入细槽并撬动头构件以便弹性膨胀刀片壳体直径并因此将刀片从卡片壳体上松开。在安装新的刀片时，改锥从细槽移开并且刀片壳体返回其未膨胀的直径，并且紧固夹紧螺钉。刀片壳体、夹紧主体和头构件之间的摩擦力将刀片保持在其未膨胀状态下。
已经发现有些这种转动刀具的操作者不能在安装新的刀片之后充分紧固夹紧螺钉。在切割操作中，施加在带切口壳体上的力趋于将其分开。如果夹紧螺钉不充分紧固，刀片壳体直径在刀具使用过程中逐渐膨胀。刀片壳体在刀具使用期间的膨胀可导致刀片的振动、切割操作不良以及操作者试图分析并解决问题的停机。为避免此问题，希望提供一种成本低和可靠的结构以便增加刀片壳体和夹紧主体之间的在刀具使用期间将刀片壳体保持在其未膨胀状态下的摩擦力，但始终使得刀片通过松开单个夹紧螺钉来方便更换。
发明内容
本发明提供一种改进的转动刀具，其包括环形刀片，支承刀片转动的带切口刀片壳体，包括支承带切口刀片壳体的头构件的手柄组件和包括将带切口刀片壳体夹紧到头构件上的夹紧主体的夹紧组件。
本发明的重要特征是带切口壳体的一部分设置沿支承夹紧主体的支承表面的刻痕区域。类似地，夹紧主体设置沿支承刀片壳体支承表面的支承表面的刻痕区域。刻痕区域相互作用以便在刀片壳体夹紧到头构件上时禁止带切口刀片壳体的一端相对于刀片壳体的另一端运动。最好是，刀片壳体的夹紧支承表面的刻痕包括限定交错的凸起和凹槽图案的刻痕线，并且夹紧主体的刀片壳体支承表面的刻痕包括限定交错的凸起和凹槽图案的刻痕线。刀片壳体的刻痕线构造成与夹紧主体的刻痕线相互配合，即夹紧主体的凸起接合刀片壳体的凹槽，并且刀片壳体的凸起接合夹紧主体的凹槽，以便增加夹紧主体和刀片壳体之间的摩擦力。
本发明的这些和其他目的、特征和优点将从结合附图描述的本发明优选实施例的详细描述中更好地理解。
图1是本发明转动刀具的分解立体图；图2是图1转动刀具的带切口刀片壳体的立体图；图3是图2带切口刀片壳体一部分的放大立体图；图4是图2带切口刀片壳体的项部平面图；图5是从图4线5-5所示平面看到的图2带切口刀片壳体的截面图；图6是详细表示图2带切口刀片壳体的刻痕线的放大平面图；图7是图1转动刀具的夹紧主体的前立视图；图8是从图7线8-8所示平面看到的图7夹紧主体的底部平面图；图9是详细表示图7夹紧主体的刻痕线的放大平面图；以及图10是本发明转动刀具可选择实施例的带切口壳体和手柄组件的立体图。
具体实施例方式
附图中表示体现本发明的转动刀具10。如图1所示，刀具10包括手柄12、由手柄组件12支承的通常为圆形的带切口刀片壳体14和由刀片壳体14支承以便围绕中心轴线转动的环形刀片18。所示刀具通过柔性驱动轴连接到远处的电马达上，使得刀片18由电马达驱动。该马达和驱动轴可以是任何适合或传统的结构，并且不再说明。应当理解可采用其他装置驱动刀片18。例如，空气马达可安装在手柄组件12上并通过适合的软管连接到加压空气源上，或者电马达可安装在手柄组件12内并通过电源线连接到电源上。
所示手柄组件12沿着横过刀片18的转动轴线的线延伸离开刀片18和刀片壳体14，使得刀具操作者用一只手操作刀具。手柄组件12包括手柄支承框架构件20、固定在框架构件20上的头组件24。手抓握部(未示出)围绕框架构件20并为操作者提供抓握表面。框架构件20适于容纳多种具有不同构形的手柄件以便使得操作者选择对于操作者的手最舒适的手抓握部。
框架构件20刚性地支承头组件24、刀片驱动小齿轮27和小齿轮支承轴承27a，同时提供柔性轴(未示出)延伸通过的通道以便与小齿轮驱动连接。头组件24将刀片壳体14和刀片18固定到壳体上，同时使其需要时拆卸和更换。所示头组件24包括头构件40和可拆卸地将刀片壳体14和刀片18夹紧到头构件40上的夹紧组件42。头组件24同样包括传统润滑系统(未示出)，通过该系统相对粘稠、可食用的润滑剂通过适合的通道供应到小齿轮27、刀片18和刀片壳体14。操作者按压润滑系统的橡胶状膜片迫使润滑剂流入小齿轮轮齿，为此润滑剂流在刀片18上并围绕刀片壳体14循环。由于润滑系统可以是任何传统或适合结构，因此润滑系统不形成本发明的一部分并且不进一步详细描述，如果需要润滑系统可从刀具10中去除。
头构件40相对于手柄组件12定位刀片壳体14。所示头构件40是总体月牙形的铸造金属主体，该金属主体限定半圆形刀片壳体座置区域、容纳夹紧组件的细槽形空腔52和围绕框架构件20并从与空腔52和座置区域50相对的头构件主体伸出的凸起54。小齿轮轴承27a是固定在头构件40并围绕小齿轮柄部的管状构件。夹紧组件42包括校直机构70，刀片18通过该机构由刀具操作者校直。由于该校直机构可以是任何传统或适合的结构，因此该校直机构不形成本发明的一部分并且并进一步详细说明，如果需要校直机构可从刀具10中去除。
夹紧组件42牢固地保持座置压靠座置区域50的刀片壳体14以便刚性地定位刀片18，同时覆盖小齿轮，否则小齿轮将直接暴露于肉、脂肪和骨头碎片等。夹紧组件42包括夹紧主体60和夹紧螺钉62a、62b。夹紧主体60限定面对头构件40以便容纳小齿轮27的半圆形凹口64(图7和8)沿内周边支承表面67a、67b(图1，2，3和5)在刀片壳体切口84的各自相对侧上接合刀片壳体14的外周边支承表面66a、66b和伸出通过刀片壳体14进入空腔52的夹紧螺钉容纳凸起68a、68b(图7)。
夹紧螺钉62a、62b延伸通过头构件40的后侧内的各自孔69a、69b并进入夹紧主体凸起68a、68b内的各自螺纹孔70a、70b(图7)。螺钉62a、62b被紧固以便夹紧夹紧主体60压靠刀片壳体14。每个夹紧面66a、66b根据各自夹紧螺钉62a、62b内的张力在刀片壳体支承表面67a、67b施加力。所示夹紧螺钉62a、62b从夹紧主体60旋出以便从手柄组件12松开夹紧主体60和刀片壳体14。螺钉62a、62b和头构件孔69a、69b最好构造成使得螺钉62a、62b从夹紧主体60旋出时保持在孔69a、69b中。这防止螺钉62a、62b在更换刀片壳体14时错位。
有利的是，在本发明的刀具10中，刀片18可拆卸和更换而不需要拆卸刀片壳体14。刀片壳体14具有从刀片壳体切口84沿手柄座置区域50周向延伸离开的第一和第二端部80、82并限定容纳刀片18的径向向内开口的周向凹槽86(图3清楚所示)。刀片壳体14制有切口使得拆卸和更换刀片18时弹性膨胀。
刀片壳体14构造并布置成使得端部82沿手柄座置区域50相对于端部80移位以便膨胀刀片壳体14。刀片壳体14对中在刀片18的转动轴线上，其中端部80、82形成刀片壳体安装结构，该结构部分围绕在头构件40和夹紧组件42之间的切口84的相对侧上的刀片壳体14周向延伸。
所示端部80、82包括轴向延伸部92、94，该延伸部夹紧在夹紧主体60和头构件40之间，并且是有助于刀片拆卸和更换时的刀片壳体膨胀的结构。延伸部92限定弧形缺口96，夹紧主体凸起68a延伸通过该缺口。缺口96与凸起68a的形状紧密相符。当夹紧螺钉62a旋入凸起孔69a时，凸起68a延伸通过缺口96并防止刀片壳体端部80相对于夹紧面66a运动。
刀片壳体延伸部94限定延伸离开切口84的伸长的高度降低的部段98。当刀片壳体14支承在头构件40时凸起68b延伸通过高度降低部段98。高度降低部段98的长度确保刀片壳体端部82当夹紧螺钉62b完全松动时可沿面对夹紧面66b朝向和离开端部80自由运动。
刀片壳体14形成有使得壳体14弹性膨胀的膨胀结构120，同时当刀片18拆卸和更换时始终连接在头构件40上。膨胀结构120在靠近头构件40的刀片壳体外周边126上包括例如两个的一个或多个间隔开的轴向细槽122、124。为了拆卸刀片18，夹紧螺钉62b部分但不完全松动，因此在夹紧螺钉62b内保持一些张力，因此一些夹紧力施加到刀片壳体14上。改锥或等同的工具插入细槽124并撬动头构件40以便弹性膨胀刀片壳体的直径。改锥接着从细槽124移开并插入细槽122，并且撬动头构件以便进一步弹性膨胀刀片壳体直径，使得便于将刀片18从刀片壳体凹槽86中拆卸。由于夹紧螺钉62b只有部分松动并在刀片壳体14上保持一些夹紧力，当改锥从细槽124移开并插入细槽122中时，刀片壳体14不快速返回或恢复其未膨胀的直径。类似地，当改锥从细槽122移开时剩余夹紧力防止刀片壳体14恢复其未膨胀的直径。在刀片18拆卸并更换新的刀片之后，使用改锥插入细槽122以及124迫使刀片壳体14回到其未膨胀的直径。夹紧螺钉62b接着紧固以便完全刀片更换过程。
已经发现有些操作者在更换刀片18之后不能充分紧固夹紧螺钉62b。如果夹紧螺钉62b不充分紧固，由夹紧主体60施加在刀片壳体14的夹紧力在刀具10操作期间可以足够将刀片壳体14保持在其未膨胀状态。在刀具10操作期间，施加在刀片壳体14上的力趋于膨胀该直径。通过缺口96和夹紧主体凸起68a的相互配合防止刀片壳体端部80的运动。然而，刀片壳体端部82不类似地受到限制，并且如果刀片壳体14受到趋于膨胀其直径的足够力(即刀片壳体14上的力将趋于增大切口84的尺寸)时，刀片壳体端部82可相对于刀片壳体端部80、夹紧主体60和头构件40运动。
当夹紧螺钉62a、62b紧固时，在夹紧主体支承表面66b和刀片壳体支承表面67b之间以及刀片壳体端部82的外周边和头构件座置区域50的相应支承表面190之间的摩擦力趋于保持刀片壳体端部82不相对于刀片壳体端部80运动。增加这种摩擦力的一种方式是增加夹紧螺钉62a、62b的张力，即增加夹紧螺钉62a、62b的紧固。这具有多种潜在的问题。首先，夹紧主体50的螺纹孔70a、70b和夹紧螺钉62a、62b的螺纹可在失效之前承受有限量的紧固张力。第二，紧固夹紧螺钉62a、62b需要操作者在螺钉上使用改锥。一些操作者不能将螺钉紧固到推荐的扭矩值。第三，即使在一个班次使用之前，螺钉62a、62b由维护人员检察并且如果需要紧固到推荐扭矩值，在一天之内更换刀片18的操作者必须松开夹紧螺钉62b以便拆卸和更换该刀片。不能确保夹紧螺钉62b在刀片更换之后将充分紧固。
有利的是，在本发明的刀具10中，对于夹紧螺钉68a、68b的任何给定的张力或紧固程度，刀片壳体14和夹紧主体60包括增加刀片壳体和夹紧主体之间的摩擦力的结构。该结构包括刀片壳体支承表面67b上的刻痕区域140和夹紧主体支承表面70b上的相应的刻痕区域142。如图3和7清楚所示，刻痕区域140、142包括多个平行的刻痕线，该线定向成垂直于刀片壳体端部82的运动方向M(图5)。
在优选实施例中，夹紧主体60是铝铸件。同时刀片壳体14由不锈钢制成。刻痕线可通过激光刻痕实施。希望是，各自刻痕区域140、142内的刻痕线定尺寸并构造成相互配合以便增加摩擦力。在优选实施例中，刀片壳体支承表面67b的刻痕140包括一系列径向凹槽(图6示意表示为150a、150b、150c)，该凹槽从截面观察具有深度d1为0.005英寸、宽度W1为0.020英寸、相邻凹槽之间的距离r1为0.010英寸，同时夹紧主体支承表面66b的刻痕包括一系列径向凹槽(图9示意表示为152a、152b、152c)，该凹槽从截面观察具有深度d2为0.005英寸、宽度W2为0.010英寸、相邻凹槽之间的距离r2为0.020英寸。
刻痕区域可以看作交替的凹槽和凸起(相邻凹槽之间的距离)的图案。从所述尺寸可看到，刀片壳体支承表面67b的凹槽150a、150b、150c(宽度为0.020英寸)与夹紧主体支承表面66b的凸起153a、153b、153c(宽度为0.020英寸)相互配合。夹紧主体支承表面66b的凹槽152a、152b、152c(宽度为0.010英寸)与刀片壳体支承表面的凸起151a、151b、151c(宽度为0.010英寸)相互配合。刻痕区域140、142的纵向长度由刻痕区域140开始的端部154的边缘(图3)和夹紧主体60的外边缘156(图7)之间的距离确定。在一实施例中，刻痕区域140、142的纵向长度大致是15/8英寸。
如果需要另外的摩擦力抵抗刀片壳体端部82的运动，设置刀片壳体14的端部82的外周边支承表面180和头构件40的相应支承表面190之间的刻痕区域160、162。这在图10表示为可选择实施例。这种刀片壳体14的外周边支承表面180和头构件170的支承表面190的刻痕区域160、162可分别添加到图1-9所示的刻痕区域140、142或将其代替。
如果希望只使用两个刻痕区域，由于在长时间使用刀具10时刻痕线将磨损，最好使用刻痕区域140、142。当刻痕线磨损时，各自的部件需要更换。更换刀片壳体14和夹紧主体60比更换刀片壳体14和头构件40更为经济。
在特殊程度上描述了本发明的同时，打算的是本发明包括落入所附权利要求的精神或范围内的所披露实施例的所有变型和改型。
权利要求
1.一种转动刀具，其包括一包括手柄支承框架构件和从该手柄支承框架构件延伸的头构件的手柄组件；一用于可转动地支承环形刀片的带切口刀片壳体，该刀片壳体包括邻近该壳体内切口的第一和第二端、面向该刀片的第一支承表面和背向该刀片的第二支承表面；以及一用于可松开地将该刀片壳体固定在该手柄组件头构件上的夹紧组件，该夹紧组件包括当该刀片壳体固定在该头构件上时接合第一支承表面的夹紧主体；其中该夹紧主体包括接合该刀片壳体的第一支承表面的支承表面，并且该头构件包括接合该刀片壳体的第二支承表面的支承表面，另外该夹紧主体支承表面、该刀片壳体的第一和第二支承表面和该头构件的支承表面的至少之一包括当该夹紧组件将该刀片壳体固定在该头构件上时禁止该刀片壳体的第一端相对于第二端运动的刻痕区域。
2.如权利要求1所述的转动刀具，其特征在于，该刀片壳体第一和第二支承表面邻近该刀片壳体的第一端。
3.如权利要求1所述的转动刀具，其特征在于，该夹紧主体支承表面和该刀片壳体的第一支承表面包括当该夹紧组件将刀片壳体固定到该头构件上时禁止该刀片壳体的第一端相对于第二端运动的刻痕区域。
4.如权利要求3所述的转动刀具，其特征在于，该夹紧主体支承表面和该刀片壳体的第一支承表面的刻痕区域包括多个平行的刻痕线。
5.如权利要求4所述的转动刀具，其特征在于，该夹紧主体支承表面的多个平行刻痕线包括凹槽和凸起的图案，并且该刀片壳体的第一支承表面的多个平行刻痕线包括凹槽和凸起的图案。
6.如权利要求5所述的转动刀具，其特征在于，该夹紧主体支承表面的凹槽和凸起的图案和该刀片壳体的第一支承表面的凹槽和凸起的图案构造成相互配合使得该夹紧主体支承表面的凸起由该刀片壳体的第一支承表面的凹槽容纳，并且该刀片壳体的第一支承表面的凸起由该夹紧主体支承表面的凹槽容纳。
7.如权利要求1所述的转动刀具，其特征在于，该刻痕区域的至少之一由激光束刻痕形成。
8.如权利要求1所述的转动刀具，其特征在于，该头构件支承表面和该刀片壳体的第二支承表面包括禁止该刀片壳体的第一端相对于第二端运动的刻痕区域。
9.如权利要求8所述的转动刀具，其特征在于，该头构件支承表面的和该刀片壳体的第二支承表面的刻痕区域包括多个平行刻痕线。
10.如权利要求9所述的转动刀具，其特征在于，该头构件支承表面的多个平行刻痕线包括凹槽和凸起的图案，并且该刀片壳体的第二支承表面的多个平行刻痕线包括凹槽和凸起的图案。
11.如权利要求10所述的转动刀具，其特征在于，该头构件支承表面的凹槽和凸起的图案和该刀片壳体的第二支承表面的凹槽和凸起的图案构造成相互配合使得该头构件支承表面的凸起由该刀片壳体的第二支承表面的凹槽容纳，并且该刀片壳体的第二支承表面的凸起由该头构件支承表面的凹槽容纳。
12.一种用于转动刀具的带切口的刀片壳体，该刀具具有手柄组件，该组件包括手柄支承框架构件、从该手柄支承框架构件延伸的头构件和用于可松开地将该刀片壳体固定在该手柄组件头构件上的夹紧组件，该带切口的刀片壳体支承件包括一用于可转动支承一环形刀片的弧形主体；在该壳体内限定切口的第一和第二端；以及面向该刀片并适于由该夹紧组件接合以便将该刀片壳体固定到该头构件上的第一支承表面和背向该刀片并适于接合该头构件的第二支承表面；其中该刀片壳体的第一和第二支承表面和该头构件的支承表面包括当该夹紧组件将该刀片壳体固定在该头构件上时禁止该刀片壳体的第一端相对于第二端运动的刻痕区域。
13.如权利要求12所述的刀片壳体，其特征在于，该刻痕区域的至少之一由激光束刻痕形成。
14.如权利要求12所述的刀片壳体，其特征在于，该刀片壳体的第一支承表面包括具有多个平行刻痕线的刻痕区域。
15.如权利要求13所述的刀片壳体，其特征在于，该第一支承表面的多个平行刻痕线包括凹槽和凸起的图案。
16.如权利要求12所述的刀片壳体，其特征在于，该刀片壳体的第二支承表面包括具有多个平行刻痕线的刻痕区域。
17.如权利要求16所述的刀片壳体，其特征在于，该第二支承表面的多个平行刻痕线包括凹槽和凸起的图案。
18.如权利要求12所述的刀片壳体，其特征在于，该刀片壳体的第一和第二支承表面邻近该刀片壳体的第一端。
全文摘要
一种转动刀具，其具有环形刀片、用于支承该刀片转动的带切口的刀片壳体、包括支承带切口的刀片壳体的头构件的手柄组件和包括将带切口的刀片壳体夹紧到头构件上的夹紧主体的夹紧组件。带切口的刀片壳体的一部分沿支承夹紧主体的支承表面设置刻痕区域。类似地，夹紧主体沿支承刀片壳体支承表面的支承表面设置刻痕区域。刻痕区域相互作用以便当带切口的刀片壳体夹紧到头构件上时禁止带切口的刀片壳体的第一端相对于带切口的刀片壳体的第二端运动。
文档编号B26B25/00GK1453106SQ0312320
公开日2003年11月5日 申请日期2003年4月22日 优先权日2002年4月22日
发明者J·A·怀特 申请人:貝特彻工业公司