发明内容
本发明的任务在于,提出一种锉具,该锉具至少减少所描述的缺点的一部分。
本发明通过权利要求1的对象来解决该任务。
提出一种这样的、尤其是根据权利要求1的特征部分的特征a)的锉具,其中,通过在圆周上大量的锉刀片或者刀片及其有利的布置(特别是沿着转子的径向或者接近径向的布置)提高锉具的生产率并且降低了用于实现用于锉刀片的容纳凹槽的切削复杂度。由此以有利的方式实现一种相对而言成本有利的且高效的锉具,该锉具在其外圆周上可以具有非常多的刀片但同时可以在相邻的凹槽间具有相对较大的间隔,这提升了辊子的稳定性。此外,根据权利要求1的特征部分的特征b)实现了一种锉具,其中,锉刀片以简单的方式通过至少一个结构元件支承而非仅通过摩擦锁合保持在凹槽中。
特征部分的特征a)和b)的对象各自本身是有创造性的并且有利的,但有利地也可以将其相互组合。
对于锉刀片的概念不可过于狭隘地理解。而是可以将其理解为具有极不同的切割和锯齿边缘轮廓部的刀片或者锯条。
在本发明的一种有利的实施方式中,每个位于圆周上的凹槽都具有三个或更多个锉刀片。相比于现有技术中的直径相同的锉具,通过这种措施提高了在锉具中锉刀片的数量,但同时并不会因为待加工的凹槽的数量增加而提高锉具的制造成本。
在本发明的另一种有利的实施变型方案中,在两个锉刀片之间分别有一个间隔条。由此,有利地,在每个凹槽上都有两个或更多个锉刀片的情况下,也能够确保锉刀片在锉具处于静止状态下时易于松开地摩擦锁合地固定在凹槽中,并且该连接不需要使用另外的固定元件。
在转子的外圆周上,优选所有凹槽相同地配备有由锉刀片和夹紧钳构成的锉刀片组件,例如按照图4或9的方式。但是也可以设想实现不同变型方案的混合形式。因此,一部分凹槽、例如沿圆周方向上的双数凹槽能够设有由锉刀片和夹紧钳构成的锉刀片组件,这些锉刀片组件对于每一个凹槽都只具有一个锉刀片,而位于这种凹槽之间的每个凹槽则配备有具有两个或更多个锉刀片的、按照图4的类型的锉刀片组件,或者各凹槽在转子的圆周方向上例如交替地配备有按照图4或9类型的锉刀片组件。在仅一个转子上混合使用不同的设计方案的这一构思的另外组合与变型方案也是可以设想的。
本发明的其它有利的设计方案由从属权利要求中得出。
附图说明
根据本发明的主题的实施例在附图中示出并在后面做详细说明。在附图中:
图1示出根据本发明的锉具的一个部段的立体图;
图2示出图1的局部放大图,该放大图尤其是示出了锉刀片在根据本发明的锉具的圆周上的布置形式;
图3示出了根据本发明的第二种锉具的一个外部圆周部段的剖视图;
图4在a)中示出根据本发明的、按照图1和2类型的锉具的剖视图的局部,并且在b)中示出该锉具的锉刀片组件;
图5示出根据本发明的锉具的、基本上按照图4类型的锉刀片组件的立体分解图;
图6在a)中示出根据本发明的第三种锉具的剖视图的局部,并在b)中示出该锉具的锉刀片组件;
图7在a)中示出根据本发明的第四种锉具的剖视图的局部,并在b)中示出该锉具的锉刀片组件;
图8示出根据本发明的第五种锉具的一个部段的剖视图。
图9在b)中示出根据本发明的第六种锉具的剖视图的局部,并在a)中示出该锉具的锉刀片组件;
图10在a)中示出根据本发明的锉具的、按照图9类型的锉刀片组件的立体分解图,并且在b)中示出该组件在装配状态中的透视图;
图11在a)中示出根据本发明的第七种锉具的剖视图的局部,并且在b)中示出该锉具的锉刀片组件;
图12示出根据现有技术的锉具的立体图;
图13示出一种立体的局部放大图,该局部放大图尤其是示出锉刀片在按照现有技术的锉具的圆周上的布置形式;
图14示出按照现有技术的锉具的局部放大图,该锉具的每个凹槽分别具有两个锉刀片,其中,锉刀片与凹槽侧面平行设置并且在径向上被弹簧向外朝凹槽侧面挤压。
具体实施方式
在图1中示出了根据本发明的锉具1。该锉具具有圆柱体形的转子2,该转子在夹紧衬套的区域内通过(不可见的)滚动轴承可转动地支承在轴3上。转子2具有在转子2的圆周上分布的凹槽5。凹槽5与转子2的轴3平行地在转子的整个轴向宽度上例如通过切削工艺被加工到转子2中。
凹槽5具有呈基本上等腰梯形的基本横截面,其中,沿着转子2的圆周方向,凹槽开口6的尺寸小于凹槽底部7的尺寸。两个梯形侧面8a、8b从转子2的外圆周出发在径向部段上优选首先径向向内围成基本上恒定的楔角α。由凹槽底部7和凹槽侧面8a、8b形成的边缘以一定的半径降低应力地被倒圆。同样地,凹槽底部7具有曲面,该曲面同样起到降低应力的作用。
根据本发明的锉具1的至少一个或多个或者每个凹槽5分别具有一个锉刀片组件,所述锉刀片组件各包括两个或更多个锉刀片10a、10b。在图2中示出的锉具1中,每个凹槽5在优选的设计方案中具有两个锉刀片10a、10b。锉刀片组件的相应的两个锉刀片10a、10b分别被侧向的夹紧钳11、12和在两个锉刀片10a、10b之间的间隔条13夹紧。
夹紧钳11、12通过面接触相应地支承在凹槽5的凹槽侧面8a、8b上并且以其背离凹槽侧面的侧面相应地贴靠在锉刀片10a或10b上。在各锉刀片10a、10b之间存在间隔条13。
所述两个或更多个锉刀片10a、10b相互间成这样的角度设置,该角度小于凹槽5的在凹槽侧面8a、8b之间围成的楔角α。
优选的几何比例可从图3和4中清楚地看到。因此,根据一种变型方案有利地规定,由夹紧钳11或12、锉刀片10a、10b以及间隔条13和锉刀片组成的锉刀片组件构成一个基本上对称的组件。这是非常有利的,因为制造得到了简化,但这并非强制性的。因此,在装配状态中,锉刀片固定装置的对称线优选相应地与同样优选对称设计的凹槽5的对称线(沿着转子2的圆周方向观察)重合。两个对称线和平面(凹槽5的和锉具装置的对称线和平面)优选作为径向线R以及径向延伸的平面与转子2的中点相交。
在此,根据第一种有利的变型方案可能的是,将锉刀片10a或10b(尽可能精确地)沿径向方向设置或者定向(图3)。
但是有利地也可能的是,这些锉刀片相互平行地设置(图4)。优选地,这两个锉刀片10a、10b之一位于在径向上穿过转子的(或者说辊子的)的中心的平面中。在后一种情况下,锉刀片10a或10b围成0°的角。但两个锉刀片由此仍大致沿径向定向。也可以设想,两个刀片并非精确地径向竖立,而是在平行刀片之间的(或者说凹槽的)中线的直线径向竖立。
使得各锉刀片围成0°至α之间的角度的中间位置也能够有利地实现。由此相应地实现相比现有技术更有利的切削结果。但图3和4中的位置是特别有利的。
通过转动转子2将夹紧钳11、12、锉刀片10a、10b以及间隔条13基于其惯性在径向方向上向外或者说朝向凹槽开口6方向挤压。基于围成楔角α的凹槽侧面8a、8b和在夹紧钳11、12上的与这些凹槽侧面在几何形状上对应的面,锉刀片10a、10b承受对应的夹紧力,根据楔原理该夹紧力从大小来看大于相应的离心力。因此形成(仅根据图2和补充地根据图3和4的)在用于更换或者转动锉刀片10a、10b的转子2静止状态中易于拆卸的摩擦锁合的连接,该连接无需另外的固定元件。
由于锉刀片10a、10b的使用寿命有限,因此要求锉刀片10a、10b的简单和快速的可拆卸性,以便使锉具1的非生产性停机时间最小化。
每个锉刀片10a或10b优选具有矩形的基本横截面连同在整体上带状的基本几何形状。锉刀片10a或10b此外还相应地在其沿着转子2的径向方向延伸的两个窄侧面上具有切割边缘、锯齿轮廓或锯齿状凹部14。在各凹部之间的连接片则用作刀刃并且将装入的产品、例如块茎、优选土豆或木薯根弄碎。锉刀片10a、10b与夹紧钳11、12和间隔条13一起被插入到凹槽5中,使得锉刀片10a、10b在径向上至少突出于转子2的圆周线一定量,该量为凹部14的深度。
在图3以及图4和5中相应地示出了根据本发明的锉具1的第二种锉刀片固定方式。在此设有至少一个或者设有多个保持器件,这些保持器件将锉刀片组件的锉刀片10a、10b(参见例如图4b)保持在夹紧钳上,使得锉刀片在运行时补充地径向固定。这些保持器件能以极不同的方式实现。
根据图3、4和5,锉刀片10a、10b、间隔条13以及至少一个夹紧钳11或12或者所有的这些元件分别具有一个或者优选两个或更多个沿着辊子的纵向方向或轴向方向间隔开的、相应地对齐的或者能对齐的孔9,这些孔在锉刀片10a、10b的装配状态中被作为保持器件的销子15穿过。
不同于在图3和4中示出的实施变型方案,根据图6在保持器件的一种进一步优化的变型方案中,其中至少一个夹紧钳11或12具有一个或多个与夹紧钳11或12固定连接的销子15。在每个销子15和夹紧钳11、12之一之间的固定连接例如可以通过材料锁合连接、特别是钎焊或熔焊连接16形成。替选地也可以设想力锁合、例如压紧或其它的夹紧配合。如此进一步简化了各个锉刀片组件的安装和拆卸。通过销子15对在销子15上排成一排的锉刀片10a、10b、间隔条13以及第二夹紧条11或12相对于凹槽开口6或者说相对于转子2的圆周线的位置进行预限定。由此使锉刀片10a、10b的转动以及更换变得更容易并显著地提高其转动与更换速度,这是因为在完成校准或定向过程之后不需要对相应构件10a、10b、11或12以及13相互间的和相对于转子2的圆周线的或者相对于作为共同参照的凹槽开口的位置进行昂贵的校准和定向并且也不需要将其拆卸和重新安装到相应的凹槽5中。此外,由刀片和刀片在凹槽中在夹紧钳和间隔条上的保持器件或者说固定器件构成的每个锉刀片组件的元件在辊子转动时特别可靠地保持在一起。
替选地,所述至少一个间隔条13也可以具有与其固定连接的销子15。这在图5中清楚地示出。因此在这种情况下,锉刀片10a或10b和夹紧钳11或12相应地在两侧串到所述至少一个销子15上,从而得到对称的锉刀片固定。所述至少一个销子15与间隔条13的固定连接例如不仅可以通过熔焊连接或钎焊连接形成,而且也能以其它的方式、例如压配合连接形成。优选地,在锉刀片组件的不同轴向部位上分别设有一个销子和多个孔9,即在整体上在轴向上或者说沿着锉刀片组件的纵向方向设有两个或更多个销子和相应的对齐的孔9。
代替销子,也可以在夹紧钳和/或间隔条上设有例如凸起部作为保持器件,这些凸起部形锁合地嵌入到锉刀片的孔或凹部中(未示出)。
图7示出,用于锉刀片组件的凹槽5的形状也能以不同于到目前看到的图1至图6或图8中的形状构造。因此,其中一个或多个或者甚至每个凹槽5相比在图1至6中的凹槽5径向向内快速地不强烈地变宽。凹槽5的在圆周方向上最宽的部位在图7中仍处于径向向内较远的位置。凹槽5由于在径向上从外向内相对快地在径向上(即在凹槽5的小于50%的径向深度或延伸长度之后)不再恒定而是逐渐变小的凹槽角α在其沿着圆周方向最宽的部位B1处要窄于图1至6中的凹槽在其最宽部位B2处的宽度,从而使B1<B2。图7中的凹槽5的凹槽角不是直至其沿着圆周方向最宽部位处恒定,而是已在该部位之前向内变小。
从外部来看,在图7中的凹槽5的凹槽侧面之间的角度α与图1至6中完全相同地设计(在图1至6中凹槽角α直至凹槽5的沿圆周方向最宽部位处都是恒定的),该最宽处在径向上的位置非常靠内,特别是深于凹槽5从转子2的外圆周向内的径向延伸长度的70%的深度。通过图7的轮廓,虽然仍能够应用与图1至6中相同的锉刀片组件,但在此却能够在圆周周上设置比根据图1至6更多的凹槽,即使这并未在图7中这样示出。根据图7,用于加工凹槽(用于制成凹槽的底部)的加工工具(例如铣盘)的半径大于根据图1至6的加工工具的半径。由于半径更大,在外径上的力线通量和强度得到有利的优化。在原则上,具有一个以上锉刀片10a、b的锉刀片组件适用于极不同几何形状的凹槽5,即使所示出的几何形状是特别有利的。
根据图8规定,在其中至少一个或多个凹槽5中设有三个锉刀片10a、b、c。为此在两个设置在凹槽的侧面上的锉刀片10a、b之间安置第三锉刀片10c。优选地,第三锉刀片10c在中央安置在两个外部的锉刀片10a、b之间,并且进一步优选的是,该第三锉刀片在那里径向对齐地设置。虽然两个外部的锉刀片10a、b在该凹槽5中仍相对于径向线倾斜地定向,但由于设置在这两个外部的工件10a、b之间的一个或多个另外的锉刀片10c,基于在转子2的外圆周上的非常高的锉刀片密度,却得到了进一步优化的切削效果。
优选的是,在此所述两个或更多个锉刀片也具有孔9并且夹紧钳11、12具有对应的孔9,在锉刀片10a、10b、10c的装配状态中,这些孔又被销子15穿过。该至少一个销子15此外还能够利用突出于外部的锉刀片10a的端部19、20嵌入到沟槽17、18中,这些沟槽基本上沿着圆周方向构成在凹槽侧面中。更换刀片时,由锉刀片10a、b、c和夹紧钳11、12构成的锉刀片组件在轴向上从相应的凹槽5中拉出并且重新插入其中。
通过该方式也将设置在凹槽侧面上的锉刀片10a、b在凹槽5中可靠地保持在凹槽侧面上。凹槽17、18在径向上优选至少具有这样大小的延伸部,即在转子2转动时夹紧钳11、12与锉刀片10a、b、c径向向外被压入夹紧配合中,在此,锉刀片的在径向上外部的端部在径向上突出于转子的外圆周。相应相邻的锉刀片10a、10b或10b和10c在这里也围成小于α的角度。
在具有三个锉刀片的另一种布置方式中或者在具有四个锉刀片的布置中,除了图8中的实施例之外,还设有另外的间隔条13a、13b。具有四个锉刀片的实施例则例如优选地为图1至5中的设计方案在凹槽侧面区域中补充两个另外的锉刀片。
根据图9,在一个、多个或全部锉刀片组件中同样地设有三个锉刀片。对此请参见图9a和b。正如可以看到的那样,这三个锉刀片10a、10b、10c相互平行地并且与凹槽侧面8b之一平行地设置在其径向外部的区域内。由此,全部的锉刀片10a、10b、10c相对于径向线R成锐角β地定向,该锐角优选地为:0°<β<40°。此外优选β=α/2。
每个锉刀片组件在这里优选设有:夹紧条11并且然后侧向与之相邻的第一锉刀片10a、然后第一间隔条13a、然后另外的锉刀片10b、然后另外的间隔条13b、并且然后位于该间隔条13b和凹槽侧面8b之间的另外的锉刀片10c。此外又设有孔9和销子15,并且在此还有在销子15和其中一个夹紧条(也可参见图10)之间的熔焊连接部,但在此也能够以其它方式实现所述保持。
因为全部的刀片与径向线成锐角地定向,所以在此根据朝向或者逆着辊(转子)的转动方向的定向得到改变的切割和锉擦特性,这在确定的使用情况下可以是有利的。
根据图11,对由图14本身已知的锉刀片组件进一步改进,使得不需要间隔条13在贴靠两个或多个凹槽侧面8a、8b的锉刀片之间的的弹性径向支承。在此优选的是,每个锉刀片10a、10b在转子2旋转时仅通过摩擦锁合和夹紧力保持在凹槽侧面8a、8b上。锉刀片10a、10b平行于凹槽侧面8a、8b延伸并围成凹槽角α。
附图标记列表
1 锉具
2 转子
3 轴
4 夹紧衬套
5 凹槽
6 凹槽开口
7 凹槽底部
8a、b 凹槽侧面
9 孔
10a、b、c 锉刀片
11 夹紧钳
12 夹紧钳
13 间隔条
14 凹部
15 销子
16 熔焊连接
17、18 沟槽
19、20 端部
α 楔角
R 径向线
r 半径