用于切割工具的刀片的制作方法

专利名称：用于切割工具的刀片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于切割工具的刀片，尤其涉及一种手持式切割工 具的刀片，主要是一种用于切割粘结材料(例如，聚亚安酯粘结材料) 的切割工具的刀片。通过在板的粘结区域的周边处使用该工具可以将被 粘结的板(车辆等)分开。特别地，本发明所涉及的装置尤其适于切割 或削掉被用来粘结车辆板(例如，车辆挡风玻璃开口上的车辆挡风玻璃) 的聚亚安酯粘结材料。

发明内容
本发明提供了一种用于切割工具的刀片，该刀片包括锥形的切割部 分，该切割部分具有相对的锥形切割边缘，所述相对的锥形切割边缘在 所述刀片的顶点部分终止，其中i)至少一个所述锥形切割边缘具有基
本上小于等于40。角的切割斜边；和/或ii)两个相对的锥形切割边缘
都具有切割斜边；和/或iii)至少一个所述锥形切割边缘在限定双斜边 的所述刀片的上、下部分上具有切割斜边。


现在将仅通过示例并参照附图在具体实施例中进一步描述本发明，
在图中
图1是根据本发明的切割装置的第一实施例的透视图2是图1的切割装置的侧视图3是图1和图2的装置的前端视图4是前述图中装置的示意性截面图(沿图3中的A-A线)； 图5是前述图中装置的示意性截面图(沿图2中的B-B线)； 图6是前述图中装置的示意性平面图7是总体类似于图1至6中装置的可替换的切割装置的侧视图8是显示粘接接合处的切割的示意性截面图，特别是通过聚亚胺 酯粘结叠珠焊缝(bead)粘结到支架边缘上的挡风玻璃或其他构件的元 件；
图9是根据本发明的试验刀片的示意性平面图10是沿图9中的C-C线的示意性截面图，用于刀片的第一实施例；
图11是沿图9中的C-C线的截面图，用于刀片的第二实施例；
图12是表示使用本发明的刀片时所承受的力的曲线图13是表示对各种刀片进行试验过程中所承受的力的标绘图14是表示试验结果的图表；
图15是根据本发明的切割装置的变化实施例的示意性透视图；和
图16是图15实施例的详细局部截面图。
具体实施例方式
参见附图，示出了切割装置l，其特别适用于切割操作，例如，切开、
切下或切片粘结材料50 (典型地是聚亚胺酯)，该粘结材料将诸如车辆 挡风玻璃51的结构板粘结到车辆挡风玻璃开口 52上。
切割装置1具有前刀片支撑手柄2和通过桥接部分4与前刀片支撑手 柄2隔开的后手柄3。前刀片支撑手柄2包括橡胶握持垫5a、 5b，而后手柄 3包括用于改善人机工程学操作并提高使用效率的橡胶握持垫6。
前刀片支撑手柄2用作外壳并用于固定"L"形切割刀片7，该刀片7 具有朝顶点逐渐变细的横向突起切割部分7a，和向上突起的固定长度部 分7b。如图5最清楚所示，刀片7的固定长度部分7b容纳在内导向接收通 道9中，该内导向接收通道9设置在前手柄2中。固定长度部分7b包括贯穿 其厚度尺寸的圆形孔，快速释放刀片的固定板簧8的突起8a安置于该圆形 孔中。板簧8在其近端10处被固定，并在其远端包括人手可达的翼片ll，
该翼片U可朝外移动以释放突起8a与刀片固定长度部分7b的接合。通常 朝图5所示的接合位置偏压板簧8。
刀片支撑手柄2的末端部分支承安装在轴13上的导向辊子12。刀片7 的突起切割部分7a位于辊子12的周边高度之下。在使用中，辊子12位于 挡风玻璃51的表面上以使刀片切割部分7a穿过挡风玻璃和车辆挡风玻璃 开口的支撑框架52之间的聚亚安酯粘结材料50。辊子的使用提供了良好 的低摩擦接触，并有助于容易地使用该装置。或者，可使用滑板或滑轨 构件来代替辊子。
当该装置绕挡风玻璃移动时，该布置提供了粘结材料的一致的切割 深度或水平。该装置的另一特征是能通过调节刀片的突起切割部分7a相 对于辊子12的水平来选择所需的切割深度。
因此，刀片深度调节构件结合在该装置中，该构件包括可手动的按 钮15，按下按钮15以增加刀片所执行的切割深度。当按下按钮15时，其 推动刀架16以增加刀片部分7a在辊子12的最低部分之下的间距。包括偏 压弹簧18、 19的快速释放棘轮机构17用于使刀架16和刀片7回复到其从切 割聚亚安酯粘结材料的位置移开时的基准定位。
为了进一步便于粘结材料的切割过程，该装置包括将切割润滑剂输 送到切割位置的工具。润滑剂在前手柄2的内部被输送，顺着固定刀片长 度部分7b向下流向切割部分7a。后手柄3包括内部润滑剂容器20，其通过 由止动件21关闭的填充口来填充润滑剂。设置有用于泵致动器23的手指 或拇指致动的润滑剂释放按钮22，该泵致动器23对润滑剂容器20中流体 施压，以沿柔性的润滑剂管24将润滑剂从润滑剂容器中泵送出来，该润 滑剂管24沿桥接部分4的长度在内部延伸以与设置在前手柄2内部中的喷 射器25连接。通过内部通道25沿刀片的固定长度部分7b从喷射器分配润 滑剂，以将润滑剂输送到切割部分7a。
前、后手柄2、 3和桥接部分4设置在同一平面(施力平面)上，这种 设置及刀片的横向设置提供了平行于切割平面方向的施力平面，从而能 高效地进行切割。
为了能操纵该装置绕挡风玻璃(或其他被粘结的板)的角部切割， 该装置包括用于后手柄3和桥接部分4的工具以使其绕前手柄2枢转或转
动。套环27形成桥接部分4的前部分并被加衬套以绕套筒28转动，其中套 筒28构成前手柄2。套筒28包括一系列成形凹槽29，其形状和尺寸被设置 成能以配合接合的方式接收插头30，该插头30被连接到锁定螺栓31的前 部分上。典型地，成形凹槽29至少布置在绕套筒0°和180°的角度位置 处。这些凹槽被布置成以小于等于90°间隔开。0°和180°的角间距能 使手柄2、 3在转动镜像位置(参见图6中的桥接部分4a和4b的位置)处锁 定在一起，从而能绕挡风玻璃或窗玻璃的角部容易地操纵该装置。锁定 螺栓31通常通过弹簧32被偏压到推进位置。手指可回撤触发器44穿过桥 接部分4上的槽以使螺栓31和插头30回撤，从而使后手柄3和桥接部分4绕 前手柄2转动。润滑剂管24穿过环形空间38，以当手柄3和桥接部分4转动 时使管摆动所要求的角度。当按压泵按钮2以泵送润滑剂时，管24压靠在 肋47上。
后手柄3可保持为与挡风玻璃表面隔开，或替换地设置有接触构件以 接触挡风玻璃表面。这种接触构件可以例如是滚球48等。滚球48与后手 柄3底部的接触有助于操纵者保持装置上的拉力和推力的方向，该方向平 行于刀片切割方向。借助于操纵者通过手柄3作用在玻璃上的压力和滚球 48在玻璃屏上的点接触(4个自由度)，无论操纵者所施加的合力的方向 如何，该力的水平分量总是保持与玻璃屏的表面平行。该装置还设有刚 性平行四边形框架，从而确保了使不在刀片切割方向上力的分量最小。 因此，刀片切割部分7a的倾斜最小，从而使得在非最优切割角的情况下 将出现的摩擦和阻力最小。这导致减小了切割过程中所需要的工作。另 外，滚球提供了人机工程学方面的优点，从而独立于使用者身体的其他 部分的定向而使通过使用者的臂和肩膀施加最大的力。该装置的另一优 点是增加了可操控性，可容易地绕角部运动并在切割过程开始时能容易 地在刀片切割部分7a的插入点处运动。
可设置滑板或滑轨来代替滚球48，用作后手柄3的接触构件。
在使用中，后手柄3和桥接部分4能从图1所示的位置绕前手柄2转动 90° ，从而使刀片7的切割部分7a远离后手柄3，刀片顶点与后手柄3、桥 接部分4和前手柄位于同一平面上。在这种结构中，使用者能用两手牢牢 地抓持该装置并用刀片7的切割部分7a的顶点插入切割聚亚安酯粘结材 料。该装置能让使用者以受控方式准确地定位刀片，以进行插入切割并 运用使用者的最大力或以受控方式插入。除了提供技术上准确的刀片插 入之外，还最大程度地保证了使用者的安全。
现在将刀片7a插入聚亚安酯粘结叠珠焊缝30中(如图8所示)，后手 柄3和桥接部分4向后转动90。直到具有图l所示的结构。然后能通过使用 者的两手以符合人机工程的方式操作装置l，刀片7a被拉动通过粘结叠珠 焊缝30以分开挡风玻璃31 (或其他板或元件)和周围支架32。使用者通 过使用该装置的刀片高度调节工具(按钮15和相应的角部16和棘轮机构 17)能手动地改变切割深度。使用者能任意地以上述方式用润滑剂润滑 刀片的切割部分7a。
为了在切割时穿过挡风玻璃的边缘周围，使用者释放插头30与相应 凹槽29的接合，并使后手柄3和桥接部分4绕前手柄2转动180。，再次将 手柄2、 3和桥接部分4沿锁定方向锁定，以继续绕玻璃屏拉动工具。
本发明的切割装置在使用方便和准确、所获得的切割质量和操作速 度方面具有显著的优点。另外，保证了使用者的健康和安全。下面将描 述具体的益处和优点。
该装置提供了用于手持操作的手工工具，在保持切割边缘平行于挡 风玻璃和使用者的身体的位置处具有刀片，以使切割力和摩擦最小。平 行四边形双手柄确保了符合人机工程的定位，这样就提供了将力从使用 者的肩膀和肘传递到工具上并然后传递到刀片的切割边缘的最佳条件。
该装置确保了通过被有效控制的装置调节特征和弹性导向系统而使 切割平面和施力平面保持平行。并且，使用辊子和/或滚球使任何不利 的摩擦最小化。手柄和桥接部分的刚性结构要求改变定向以绕角部或弯 曲部切割，这可通过后手柄和桥接部分相对于前手柄刀片保持构件的轴 向转动来实现。回撤触发器44以便于释放转动锁定，从而能通过预定摩擦力以受控方式转动到360。。该构件能在O。 、 180°或其他使用者所需
要的角度处进行预锁定。
刀片7a的切割高度由使用者决定和选择，从而例如留下预定量的残 余粘结材料。刀片快速释放系统能容易地更换刀片，同时保持用于切割 操作的正确的刚度。
使用在正确时间和位置分配的液体润滑剂来减小刀片和聚亚安酯之 间的摩擦，这已经被证明了能减少工作。并且，当使刀片平行于切割平 面并且施加较小的力时，这种摩擦的减小使得所需切割力降低。可以将 润滑剂分配系统设置为一次性物品，这可使得易于更换。
还己经形成了尤其适于本发明使用的刀片设计的一些新颖性和创造 性特征。图9示出了切割刀片7，其具有朝顶点61逐渐变细的切割部分7a 并包括一对相对的锥形切割边缘7g、 7f，每一切割边缘7g、 7f均具有相应 的切割边缘斜角A、 B。在刀片的生产过程中，刀片7被弯曲成直角以使 固定部分7b和切割部分7a在相互垂直的方向上延伸。为了进行测试，使 用平的、未弯曲的刀片7。使锥形边缘7g、 7f成斜面以使该斜面在顶点61 处汇合。
现在参见图15和16，显示了切割装置100的替换实施例，其在大多数 结构和操作方面大体类似于前面所描述的实施例。在该实施例中，前支
撑滑板112代替了辊子12，并设置有刀片快速释放/快速更换机构UO。
对于刀片快速释放机构IIO，外部易接近的按钮101被弹簧(未示出) 偏压以推动钩件102到接合位置处，在该接合位置处，钩件102通过L形切 割刀片105的柄脚104被容纳在孔103中。对着偏压弹簧向下推动释放按钮 101能使刀片105的柄脚104从刀片外壳106的壁106a、 106b之间的空间撤 回。钩件102绕球根端102b枢转，并且定位的钩件端102c设置有斜切部分， 以使刀片插入、撤回并与孔103接合。
为了计算在挡风玻璃1上使用刀片7时的切割力，使用标准的硅橡胶 测试介质和由不同几何形状的尖边缘制造的测试刀片来对切割工具l进 行测试。
测试刀片被夹在伺服驱动滑件上，以提供刀片速度和定位控制。所
使用的硅橡胶测试介质是8mm长的正方形截面形式的挤压件64，其肖氏 硬度为70 (70-shore hardness)，并被处理成具有稳定特性。橡胶64被安 装在模子中的平台测压元件上，橡胶64呈现朝向刀片的凹槽形状，这是 由于认为这增加了橡胶握持刀片的倾向。在平面图中(参见图9)，橡胶 64与刀片7的顶点61的校准距离为8毫米，以在所生产刀片的弯曲端的工 作区域的中间切割橡胶。刀片的中心线方向垂直于行进的方向，从而可 通过测压元件的其中一个正交座标轴线来测量橡胶和刀片之间的反作用 力。PC被用来控制刀片的运动(即，滑动)，并还可获知测压元件数据。 在测试开始之前，校准测压元件/调节放大器和软件数据程序，并设置 灵敏度以在500N时放大器能全功率输出。
可以使用含碳量为0.8%、厚度为1.25毫米的钢来制造测试刀片。为 了方便，将测试刀片制成平的，在淬火和回火到50Rc之后开刃(ground edge)。在工具车间平面磨床上使用通用轮在刀具一侧形成削尖的斜边。 对于测试来说，由于较薄的材料和增加的斜边宽度，因此20°角是最小 的角度。这些交叉线进一步从顶点返回，并实际上导致沿该斜面刀片厚 度减小。包括50° 、 40° 、 30°和20°角度的单双斜侧面的四个例子都 被测试。
釆用18毫米的切割冲程保证了以20毫米/秒的速度使整个刀片完全 切割介质。因此，能获得类似于图12中的形状的力曲线图。由于橡胶和 刀片切割边缘之间压縮力增加直到到达橡胶被实际上穿透处的点(峰 值)，从而使得力增加到达第一峰值。从该点开始，峰值区域稍微减小 到一平台区的开始部分，在该平台区处刀片的某些部分或整个刀片被橡 胶包围。接着，当刀片离开橡胶时开始下降。
作为刀片的初始锐度测量，记录了所读的峰值力。进行9/10切/刀 的操作，并且在l、 2、 5、 9切记录峰值力。作为防范措施，观察第一次 读数是否受研磨时所产生的毛刺影响。然后作为比较，使用修磨机将50 个双斜边样本(double sample)重新研磨为30。的坡口角度，该研磨机具
有螺旋联锁轮并在两侧同时进行研磨。然后，和被校直的wiz刀片一起
进行测试。图13和14示出了所获得的结果。
在每一刀片上所测量的力表现出合理良好的相互关系。很少受到毛 刺的不利影响。每一刀片表现出在9切所测的峰值力稍微下降。通常，根 据坡口角度和用于双斜边的角度，对每一系列刀片分级，除了不规则的
20°双斜边刀片以外，其中双斜边的力小于单斜边的力。这些结果足以 显示出双斜边低角刀片的切割力小于当前的刀片产品(45°的单斜边刀 片)
已经根据切割装置主要描述了本发明的各个方面，该切割装置用于 拆卸或释放车辆挡风玻璃，该车辆挡风玻璃通过插设的聚亚安酯粘结叠 珠焊缝而粘结在车辆挡风玻璃的开口上。应理解，本发明也可以应用在 其他场合，例如削下或更新刮下的聚亚安酯或其他塑料材料，或例如拆 掉建筑窗户板或其他板，或通过外围可接近的粘结材料粘结到基座上的 元件。
权利要求
1、一种用于切割工具的刀片，该刀片包括锥形的切割部分，该切割部分具有相对的锥形切割边缘，所述相对的锥形切割边缘在所述刀片的顶点部分终止，其中i)至少一个所述锥形切割边缘具有基本上小于等于40°角的切割斜边；和/或ii)两个相对的锥形切割边缘都具有切割斜边；和/或iii)至少一个所述锥形切割边缘在限定双斜边的所述刀片的上、下部分上具有切割斜边。
2、 根据权利要求l所述的刀片，其中，至少一个所述锥形切割边缘 具有基本上小于等于30。角的切割斜边。
3、 根据权利要求2所述的刀片，其中，至少一个所述锥形切割边缘 具有基本上小于等于25。角的切割斜边。
4、 根据前述任一项权利要求所述的刀片，其中，两锥形切割边缘具 有基本上相对应的锥度。
5、 根据前述任一项权利要求所述的刀片，其中，两相对的锥形切割 边缘具有基本上相对应的切割斜边角。
6、 根据前述任一项权利要求所述的刀片，其中，两相对的锥形切割 边缘具有基本上相对应的双斜边。
7、 根据前述任一项权利要求所述的刀片，其中，该刀片包括基本上 沿着大致垂直于所述锥形切割部分的方向延伸的固定部分，该固定部分 被构造成便于固定到工具等上。
8、 一种参照附图基本如本发明所述的刀片。
全文摘要
一种用于切割工具的刀片，该刀片包括锥形的切割部分，该切割部分具有相对的锥形切割边缘，所述相对的锥形切割边缘在所述刀片的顶点部分终止，其中i)至少一个所述锥形切割边缘具有基本上小于等于40°角的切割斜边；和/或ii)两个相对的锥形切割边缘都具有切割斜边；和/或iii)至少一个所述锥形切割边缘在限定双斜边的所述刀片的上、下部分上具有切割斜边。
文档编号B26B29/00GK101108486SQ20071010774
公开日2008年1月23日 申请日期2003年7月25日 优先权日2002年7月25日
发明者克里斯托夫·戴维斯, 尼古拉斯·詹姆斯·米瓦尔 申请人:卡格拉斯卢森堡萨尔楚格分公司