CN104903035A - 用于切割刀具中的冷却系统的联接装置和刀片 - Google Patents

用于切割刀具中的冷却系统的联接装置和刀片 Download PDF

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Abstract

用于切割刀具(23)中的冷却系统的联接装置(21)和刀片包括第一构件(25)，该第一构件(25)包括：具有第一端部(29)和第二端部(31)的柄部(27)，该柄部(27)的第一端部(29)限定所述第一构件(25)的第一端部(33)；以及在所述柄部(27)的第二端部(29)处的所述第一构件(25)的头部(35)，所述第一构件(25)的头部(35)的顶部(37)限定所述第一构件(25)的第二端部(39)。所述第一构件(25)的头部(35)是截头圆锥形的，并且所述第一构件(25)包括在所述柄部(27)中的纵向通道(43)以及与所述纵向通道(43)流动连通的处在所述第一构件(25)的头部(35)中的径向开口(45)。

Description

用于切割刀具中的冷却系统的联接装置和刀片
技术领域
本发明总体涉及联接装置，更特别地，涉及用于切割刀具中的冷却系统的联接装置和刀片。
背景技术
在例如使用可更换刀片的切断刀具的切割刀具中，为了在切割执行的部位提供冷却和/或润滑流体，通常需要在刀片的面向刀具的刀柄的一侧设置螺栓或螺钉头，导致通常除了用于通过螺钉将刀片紧固的开口之外，还需要在面向刀片的刀柄的表面中设置开口。
期望提供一种占据最小空间的切割刀具中的冷却系统。还期望提供一种切割刀具中的冷却系统，其不需要设置另外的用于接纳冷却系统的部件的凹部或开口。US20070283794A1、US20070286689A1、JP8039387A和US20080124180A1提供了一种在头部下方的螺钉的杆部中具有用于流体流动的径向开口的联接装置。其它联接装置，诸如在EP2394767A1、EP2517815A1和WO9206817A2示出的那些，具有圆柱形的头部，头部中设置有径向开口。这种结构出现密封的问题以及它们能够被安装到的结构的厚度的问题。
发明内容
根据本发明的方面，提供用于切割刀具中的冷却系统的联接装置。该联接装置包括第一构件，该第一构件包括具有第一端部和第二端部的柄部，柄部的第一端部限定第一构件的第一端部，以及在柄部的第二端部处的第一构件的头部，第一构件的头部的顶部限定第一构件的第二端部。第一构件的头部是截头圆锥形的，并且第一构件包括在柄部中的纵向通道以及与纵向通道流动连通的在第一构件的头部中的径向开口。
根据本发明的另一方面，提供用于切割刀具的刀片，该切割刀具优选地用于开槽和切断操作。该刀片具有不带有突出元件的光滑侧。该刀片包括两个横向延伸开口。每个开口具有大直径端部和小直径端部。大直径端部面向相反或相同的方向。一通道在刀片中从开口朝向刀片的端部延伸。
附图说明
通过阅读结合附图的以下详细说明，本发明的特征和优势将被更好地理解，其中相同的附图标记表示类似的元件，且其中：
图1是根据本发明的方面的用于切割刀具中的冷却系统的联接装置的透视图；
图2是图1中的用于切割刀具中的冷却系统的联接装置的分解透视图；
图3A-3D分别是根据本发明的方面的用于切割刀具中的冷却系统的联接装置的第一构件的透视图、侧视图、侧视截面图、顶视图；并且
图4A-4D分别是根据本发明的方面的用于切割刀具中的冷却系统的联接装置的第二构件的透视图、侧视图、侧视截面图、顶视图。
具体实施方式
图1和2示出了切割刀具23，该切割刀具23用于切割刀具中的冷却系统的联接装置21。尽管参考了“冷却系统”，但应当理解的是，该系统还可以或可选地功能用作润滑和/或断屑系统。刀具系统23以切断刀具的形式示出，该切断刀具具有诸如刀柄91的构件、诸如刀片(blade)79的部件，该刀片79适于沿着刀片的一侧附接至刀柄、以及附接至刀片的可更换嵌入式切割刀片(cutting insert)。美国专利US5,031,492公开了一种具有刀柄和带有这种一般类型的可更换嵌入式切割刀片的刀片的切割刀具，并且美国专利US5,031,492通过引用而并入。期望的是适应刀片的突出的悬伸部或长度，而同时不被大体积的联接装置限制。不具有突出元件的光滑侧将允许在常规刀柄中的本发明创造性刀片的调节。
用于冷却和/或润滑流体的刀片79内的通道83(在图1中以虚影示出)从用于联接装置21的第一构件25的横向延伸开口81延伸至靠近刀片79的第一端部85的点，该点通常靠近嵌入式切割刀片87或切割刃。可以优选地是，使得通道83至少从刀片的上夹臂离开，如图1和图2所示。
图1中示出的切割刀具21具有刀片29，该刀片29能够通过绕穿过刀片的竖直轴线X将刀片转动180度而转位至两个位置。当然，可以替代地设置如在美国专利US4,938,641中的不可转位的刀片29。横向延伸开口81在刀片79的面向刀柄的表面89的光滑侧97上尺寸较大，并且被成形为允许第一构件25的整个头部35与刀片的面对所述表面89的那一侧齐平或相对于刀片的面对所述表面89的那一侧凹入。以另一种方式表述，在刀片79的侧面97上的横向延伸开口81接纳第一构件25的整个头部。对于这种可转位的刀片79，通常在刀片中形成两个开口81和81’。开口81’在背离刀柄的那一侧97’上较大且在面对刀柄的那一侧97上较小，并且被用于将刀片79紧固至刀柄27或者不被使用，而开口81被用于接纳第一构件25，并且在背离刀柄的那一侧97’上较小且在面对刀柄的那一侧97上较大。开口81’被用于接纳螺栓，以将刀片79紧固至刀柄91，或者简单地不被使用，并且刀片被通过其它的装置诸如通过夹具95而固定至刀柄。当通过绕其竖直轴线X使刀片转动180度而使刀片79转位时，则开口81’的较大端部面对刀柄91，并且开口81的较大端部面向外。刀片79可以替代地通过使刀片绕水平轴线旋转而能够转位至两个位置，诸如以下情形：嵌入式切割刀片能够安装在刀片的相反的顶部角部和底部角部上，由此开口81、81’的较大端部面向相同方向，并且可以通过使刀片绕水平轴线或竖直轴线旋转而能够转位至四个位置，诸如嵌入式切割刀片能够安装在刀片的四个角部处的情形。因而，刀片自身包括两个横向延伸开口81、81’，该两个横向延伸开口81、81’每个具有大直径端部和小直径端部，所述大直径端部面向相同或相反的方向。
切割刀具23可以具有带有执行切割功能的刀刃的刀片，而不是具有带有可更换嵌入式切割刀片的刀片。如果在刀片上设置有嵌入式切割刀片，则嵌入式切割刀片也可以是可转位的。切割刀具23不必是切断刀具，将意识到，本发明几乎可用于期望将冷却和/或润滑液引导至特定的位置的任何类型的切割刀具。
联接装置21促进将冷却和/或润滑液提供至刀片79上的点，诸如在靠近嵌入式切割刀片87的第一端部85处的点，而不需要在刀柄91中形成凹部，以接纳螺母或螺栓或流体配件的螺钉头。
图1和2示出了在组装状态(图1)和分解状态(图2)中的根据本发明的方面的用于切割刀具23中的冷却系统的联接装置21。联接装置21包括第一构件25，该第一构件25包括柄部27，柄部27具有第一端部29和第二端部31。柄部27的第一端部29限定第一构件25的第一端部33。头部35设置在柄部27的第二端部31处，头部35的顶部37限定第一构件25的第二端部39。头部35的底部41通常为截头圆锥形，并且第一构件25包括在柄部27中的纵向通道43和与该纵向通道流动流通的、在头部中的径向开口45。头部35的底部41与第一构件25的轴线形成角度Ф。
纵向通道43通常完全或至少部分地设置在第一构件25的外表面上。如图3A-3C所示，纵向通道43可以为沟槽的形式，该沟槽具有与第一构件25的第一端部33间隔开的第一端部47和延伸至与第一构件的第二端部39轴向隔开的头部35中的点(通常延伸至径向开口45)的第二端部49。径向开口45通常为头部35中的环形沟槽的形式。
设置具有内部开口53的环构件51，内部开口53的尺寸足以接纳第一构件25的柄部27。环构件51具有在环构件的外侧面上的软管接头55和在内部开口的表面中的环形通道59(图2)，环形通道比内部开口的周围部分61具有更大的直径，并且径向通道通过软管接头延伸至环形通道。
第一构件25的柄部27包括内螺纹开口63。联接装置21进一步包括第二构件65，该第二构件65具有与内螺纹开口63的内螺纹配合的外螺纹67和头部69。环构件51设置在第一构件25的头部35和第二构件65的头部69之间。环构件51还设置在环构件51和第一构件25的头部35之间的第一垫圈71和环构件和第二构件65的头部69之间的第二垫圈73之间。
轴向延伸的非圆形开口75能够设置在第一构件25的头部35中，轴向延伸的非圆形开口77能够设置在第二构件65的头部69中。非圆形开口75和77通常被成型为接纳通用扳手(Allen wrench)或类似的结构，以促进第二构件65相对于第一构件25的上紧或松开。
联接装置21进一步包括刀片79，该刀片79在其中具有横向延伸开口81。开口81具有至少与第一构件25的柄部27同样大的直径，并且横向延伸开口的至少一部分具有小于第一构件的头部35的直径的直径。第一构件25的头部35和横向延伸开口81每个具有大体为截头圆锥形的形状，所述截头圆锥形的形状与第一构件和横向延伸开口的中心线形成角度Ф(图3)。横向延伸开口81具有足够的宽度和长度，使得第一构件25的头部35适于被完全地设置在横向延伸开口81的内侧。
当第一构件25的柄部27插入穿过刀片79中的横向延伸开口81并且第一构件的头部35座置在横向延伸开口中时，第一垫圈71、环形件51和第二垫圈73能够以该顺序绕第一构件的柄部放置。然后，第二构件65的外螺纹67能够拧入到第一构件25的柄部27中的内螺纹开口的内螺纹中。随着第二构件被更紧地拧入到第一构件的柄部中的内螺纹开口53中，第二构件65的头部69和刀片79将会在环形件51的相反侧上挤压垫圈71和73，并且将密封环形件的内部开口53。第一构件25的头部35接触刀片79的截头圆锥形的横向延伸开口81并且将密封第一构件的头部中的径向开口45。第一构件25由比刀片79更软的材料制成，以促进形成密封。例如，第一构件25能够由相对软的钢材料制成，而刀片形式的部件能够由相对硬的钢材料诸如高速钢材料制成。
刀片79在其中具有纵向延伸通道83，该纵向延伸通道83从刀片的第一端部85延伸至横向延伸开口81。横向延伸开口81与第一构件25的头部35的径向开口45对准。因此，流体能够通过软管接头55至环形件中的环形通道59，至由第一构件25中的纵向通道43和环形件51限定的空间，至第一构件的头部中的径向开口45，然后至纵向延伸通道83，而被引入到刀片79的第一端部85，其中嵌入式切割刀片87可安装在刀片79的第一端部85处。
如图1和2所示，包括刀片79的联接装置21能够齐平地靠着包括用于接纳刀片的开口93的刀柄91的表面89安装，这是因为第一构件25的头部35的顶部37能够与刀片79的表面齐平或相对于刀片79的表面凹入。能够通过任何装置，诸如通过沿着开口93的顶部排成一行的夹具95，将刀片79相对于刀柄91夹紧。
横向延伸开口81能够延伸到刀片79或其它部件中或延伸穿过刀片79或其它部件。对于所示出的包括刀片79的切割刀具23，开口81将通常完全延伸穿过刀片79，然而，对于其它刀具，开口仅部分地延伸穿过刀具的整个厚度，诸如刀具中的内部开口(未示出)与刀具中的流体导管流体连通并且具有用于与第二构件65的外螺纹67配合的内螺纹。
所要求保护的结构提供的优势包括：当头部被固定至例如刀夹中的相对应的截头圆锥形开口时，允许头部的截头圆锥形形状执行密封功能。另外，仅需要头部的最小轴向长度设置在径向开口上方，从而允许联接装置安装多个位置，这在其它情形需要复杂的装置。从而改进了安装联接装置的方便性。
在本申请中，术语诸如“包括(including)”的使用是开放式的，且与术语“包括(comprising)”具有相同的含义并且不排除其它结构、材料或方案的出现。类似地，尽管术语诸如“能够”或“可以”的使用是开放式的并且表示此结构、材料或方案不是必需的，但是不使用这些术语并不意味着此结构、材料或方案是必需的。在结构、材料或方案目前被认为是必需的某种程度上，它们是被如此识别的。
尽管本发明已经根据优选实施例进行了示意和描述，但是可以意识到，在不脱离权利要求书中阐述的本发明的情况下，可进行变型和改变。
欧洲专利申请No.12197927.2中的公开内容在此通过引用而并入，本申请要求欧洲专利申请12197927.2的优先权。

Claims (15)

1.一种用于切割刀具(23)中的冷却系统的联接装置(21)，所述联接装置(21)包括
第一构件(25)，所述第一构件(25)包括
柄部(27)，所述柄部(27)具有第一端部(29)和第二端部(31)，所述柄部(27)的所述第一端部(29)限定所述第一构件(25)的第一端部(33)，以及
在所述柄部(27)的所述第二端部(29)处的所述第一构件(25)的头部(35)，所述第一构件(25)的所述头部(35)的顶部(37)限定所述第一构件(25)的第二端部(39)，
其特征在于，所述第一构件(25)的所述头部(35)是截头圆锥形的，并且所述第一构件(25)包括
在所述柄部(27)中的纵向通道(43)，以及
在所述第一构件(25)的所述头部(35)中的径向开口(45)，所述径向开口(45)与所述纵向通道(43)流动连通。
2.根据权利要求1所述的联接装置(21)，其中，所述纵向通道(43)设置在所述第一构件(25)的外表面上。
3.根据权利要求1至2中的任一项所述的联接装置(21)，其中，所述纵向通道(43)延伸至与所述第一构件(25)的所述第二端部(39)轴向隔开的、位于所述第一构件(25)的所述头部(35)中的点(49)。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的联接装置(21)，其中，所述径向开口(45)包括在所述第一构件(25)的所述头部(35)中的环形沟槽。
5.根据权利要求1至5中的任一项所述的联接装置(21)，包括环构件(51)，所述环构件(51)具有内部开口(53)，所述内部开口(53)具有接纳所述第一构件(25)的所述柄部(27)的足够尺寸，所述环构件(51)具有：在所述环构件(51)的外侧(57)上的软管接头(55)；在所述内部开口(53)的表面中的环形通道(59)，所述环形通道(59)具有比所述内部开口的周围部分(61)大的直径；以及穿过所述软管接头(21)延伸至所述环形通道的径向通道。
6.根据权利要求5所述的联接装置(21)，其中，所述柄部(27)包括内螺纹开口(63)，其中，所述联接装置(21)包括第二构件(65)，所述第二构件(65)具有：外螺纹(67)，所述外螺纹(67)与所述内螺纹开口(63)的内螺纹配合；以及第二构件(65)的头部(69)，并且其中，所述环构件(51)设置在所述第一构件(25)的所述头部(35)和所述第二构件(65)的所述头部(69)之间。
7.根据权利要求6所述的联接装置(21)，其中，所述环构件(51)设置在第一垫片(71)和第二垫片(73)之间，所述第一垫片(71)在所述环构件(51)和所述第一构件(25)的所述头部(35)之间，所述第二垫片(73)在所述环构件(51)和所述第二构件(65)的所述头部(69)之间。
8.根据权利要求6至7中的任一项所述的联接装置(21)，包括在所述第一构件(25)的所述头部(35)中的轴向延伸的非圆形开口(75)。
9.根据权利要求6至8中的任一项所述的联接装置(21)，包括在所述第二构件(65)的所述头部(69)中的轴向延伸的非圆形开口(77)。
10.根据权利要求1-9中的任一项所述的联接装置(21)，其中，所述联接装置(21)包括刀片(79)，所述刀片(79)在其中具有横向延伸开口(81，81’)，所述横向延伸开口(81，81’)具有至少与所述柄部(27)的直径一样大的直径，并且所述横向延伸开口(81，81’)的至少一部分具有比所述第一构件(25)的所述头部(35)的直径小的直径。
11.根据权利要求10所述的联接装置(21)，其中，所述第一构件(25)的所述头部(35)和所述横向延伸开口(81，81’)每个具有大体截头圆锥形的形状。
12.根据权利要求10至11中的任一项所述的联接装置(21)，其中，所述横向延伸开口(81，81’)具有足够的宽度和长度，使得所述第一构件(25)的所述头部(35)适于完全地设置在所述横向延伸开口(81，81’)内侧。
13.根据权利要求10至12中的任一项所述的联接装置(21)，其中，所述第一构件(25)由比所述刀片(79)的材料软的材料制成。
14.根据权利要求10至13中的任一项所述的联接装置(21)，其中，所述刀片(79)在其中具有纵向延伸通道(83)，所述纵向延伸通道(83)从所述刀片(79)的第一端部(85)延伸至所述横向延伸开口(81，81’)，所述横向延伸开口(81，81’)与所述第一构件(25)的所述头部(35)的所述径向开口(45)对准。
15.一种用于切割刀具的刀片(79)，所述切割刀具优选地用于切槽和切断操作，所述刀片具有不带有突起元件的光滑侧(97；97’)，其特征在于，所述刀片包括两个横向延伸开口(81，81’)，每个开口具有大直径端部和小直径端部，所述大直径端部面向相同或相反的方向，并且一通道(83)在所述刀片中从开口朝向所述刀片的端部(85)延伸。
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