CN106863165B - 切割或压缩工具 - Google Patents

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Abstract

一种切割或压缩工具(1)包括：壳体(2)和用于使驱动活塞(12)相对于壳体(2)移动的驱动组(5，6，7，8，11)；固定钳夹(13)，具有用于稳定连接至壳体(2)的第一连接座(14)和第二连接座(16)；移动钳夹(18)，具有在第二连接座(16)处铰接至固定钳夹(13)的第一支点座(19)和铰接到与驱动活塞(12)连接的第一连接杆(25)的第二支点座(21)，其中，固定钳夹(13)第一连接座(14)与第二连接座座(16)之间的距离等于移动钳夹(18)的第一支点座(19)与第二支点座(21)之间的距离。

Description

切割或压缩工具
技术领域
本发明涉及一种切割和/或压缩工具，具体地涉及一种流体动力切割工具。
背景技术
流体动力切割和/或压缩工具通常用来执行特定的切割操作(例如在电气系统的安装和维护期间切割电缆)或连接操作(例如对电缆或水管的连接件的压缩，铆钉的压缩)。
这种工具通常包括由蓄能器和液压泵供应的电动马达，其使得作用在活塞上的液压液体的压力增加以抵抗压力弹簧的力而移动活塞。活塞进而连接到移动钳夹，以便在压缩操作期间使其朝向工具的固定钳夹移动。这些钳夹可成形和/或设置有可互换的附件元件，以便适应于特定物体，例如待切割的金属棒或待压缩的电触点。
在已知技术的切割钳夹(图1至图5中所示)的示例中，大尺寸的固定钳夹通过在彼此间隔开的第一连接点和第二连接点中的螺栓而刚性地连接到工具的框架，以将直接力和弯矩传递到壳体，而尺寸小于固定钳夹的移动钳夹在与第一连接点和第二连接点间隔开的第三支点中枢转地铰接到固定钳夹，并且在与第三支点间隔开的第四连接点中通过关于第二钳夹枢转的连接杆连接到活塞。
这种已知的配置导致在使用工具期间固定钳夹的弯曲应力的增加。
由于锋利的刀片状切割钳夹的部分或形状类似压缩表面的部分经受增加的局部应力和应力集中，所以两个钳夹通常由通过热处理硬化的钢制成，这不仅增加了材料的成本，而且增加对特别是固定钳夹的脆性断裂和疲劳失效的敏感性。
这涉及由于需要获取、保持库存和更换移动钳夹和固定钳夹而引起的增加的维护成本，同时具有由于弯曲应力引起的最大且最昂贵的另外的负担，即精确地，更频繁地使固定钳夹断裂。
发明内容
因此，本发明的目的是改进已知技术的切割和/或压缩工具，以便消除参照已知技术提及的缺点。
本发明的具体目的是提供一种切割和/或压缩工具，其减小固定钳夹上的弯曲应力，减小固定钳夹相对于移动钳夹的尺寸，并且降低工具的钳夹的制造和存储成本。
这些和其它目的通过一种切割或压缩工具实现，该工具包括：
-壳体和驱动组，该驱动组被支撑在壳体中并且被配置成使驱动活塞相对于壳体移动，
-固定钳夹，形成用于在第一连接点处枢转的第一连接部的第一连接座和用于在第二连接点处枢转的第二连接部的第二连接座，其中，第二连接座与第一连接座间隔开，并且固定钳夹通过所述第一连接座和所述第二连接座与壳体稳定地连接，
-移动钳夹，形成用于第一铰接连接部的第一支点座和用于第二铰接连接部的第二支点座，其中，第二支点座与第一支点座间隔开，并且移动钳夹在第一支点处通过第一支点座铰接至固定钳夹，
-第一连接杆，具有铰接到驱动活塞的第一端部和在第二支点处通过第二支点座铰接至固定钳夹的第二端部，
其中，响应于驱动活塞相对于壳体的移动，移动钳夹和固定钳夹围绕第一支点在打开位置与关闭位置之间执行相对的旋转移动，以便执行切割或压缩，
其中固定钳夹的第二连接点与移动钳夹和固定钳夹之间的第一支点重合，并且固定钳夹的第一连接座与第二连接座之间的距离等于移动钳夹的第一支点座与第二支点座之间的距离。
因此，固定钳夹可被制造成具有与移动钳夹相同的减小的尺寸，或者甚至具有与移动钳夹相同的形状和结构，并且可减小“内”杆臂，并由此减小固定钳夹的弯曲应力。这减少了材料的量和制造固定钳夹的成本，并且延长了其寿命。此外，如果固定钳夹和移动钳夹都被制造成具有相同的形状和结构，则可将一个钳夹以减少的量单独地保持在仓库中(考虑到统计上，两个钳夹不会同时断裂)，并且其可用来替换固定钳夹和移动钳夹。
此外，现有技术中存在于固定钳夹中的高弯曲应力现在被移动到不直接涉及切割或压缩动作的壳体，并因此该壳体可由较不硬的和更坚韧的材料，例如非硬化钢制成。
根据本发明的一个方面，工具包括第二连接杆，该第二连接杆具有在第三连接点处关于壳体枢转的第一端部以及通过第一连接座和第二连接座中的一个关于固定钳夹枢转的第二端部，并且固定钳夹还通过第一连接座和第二连接座中的另一个直接关于壳体枢转，使得壳体、第二连接杆和固定钳夹形成铰链式的不能变形的三角形。
由于这种特定的配置，切割或压缩操作的应力在连接第一连接点、第二连接点和第三连接点的轴线的方向上以轴向力的形式在固定钳夹到壳体之间被传递，因此进一步减小固定钳夹的弯曲应力。
附图说明
为了更好地理解本发明并理解其优点，下面参照附图描述其某些非限制性实施例，附图中：
图1和图2示出了已知技术的切割工具的切割头；
图3、图4和图5示出了图1和图2中的切割头的切割运动顺序；
图6和图7示出了根据一个实施例的切割工具(其也可用作压缩工具)；
图8、图9和图10示出了根据一个实施例的工具的切割头的切割运动顺序；
图11示出了根据一个实施例的具有用于切割工具/切割工具的相同形状和结构的移动钳夹和固定钳夹；
图12和图13示出了根据一个实施例的切割工具的旋转支点的两个实施例。
具体实施方式
参考附图，根据本发明的流体动力压缩和/或切割工具整体上用数字1表示。工具1包括壳体2和具有可由蓄电池5或电网供电的电动马达6的驱动器，以及流体动力组件11，该流体动力组件可由电动马达6致动并且被配置成响应于马达6的运动而增加作用在驱动活塞12上的液压液体的压力，以便使驱动活塞12相对于壳体2移动。
具体地，壳体2包括抓握形部分3和耦接部分4，该耦接部分用于连接(优选地，卡扣配合)可更换和可再充电的蓄电池5。壳体2容纳电动马达6，该电动马达可通过设置有开关的供电和控制电路由蓄电池5供电，布置成与抓握部相邻的手动致动按钮7作用在该开关上。
转换机构8被布置在壳体2中并且连接到马达6的驱动轴，以便将驱动轴的旋转运动转换成循环或往复运动，例如平移。同样容纳在壳体2中的液压泵11连接到转换机构8，并且响应于转换机构8的循环或往复运动适于增加作用在驱动活塞12上的压力流体的压力，以便使驱动活塞12沿着活塞冲程移动。
本发明不限于工具1的供应和致动的这个特定实施例。供应可以是电网供应或压缩空气供应或其他已知的能量供应。类似地，驱动组可以是电动的、电动液压的、气动的、流体动力的或机械的或其它已知类型的。
工具1还包括固定钳夹13，该固定钳夹被布置在工具的前端并且形成用于在第一连接点15处枢转的第一连接部的第一连接座14和用于在第二连接点17处枢转的第二连接部的第二连接座16，其中，第二连接座16与第一连接座14间隔开，并且固定钳夹13通过所述第一连接座14和所述第二连接座16以稳定的方式与壳体2连接。
工具1还包括移动钳夹18，该移动钳夹形成用于第一铰接连接部20的第一支点座19和用于第二铰接连接部9的第二支点座21，其中，第二支点座21与第一支点座19间隔开，并且移动钳夹18在第一支点23处通过第一支点座19铰接到固定钳夹13。
工具1还包括第一连接杆25，该第一连接杆具有铰接到驱动活塞12的第一端部和在第二支点24处通过第二支点座21铰接到移动钳夹18的第二端部。
响应于驱动活塞12相对于壳体2的移动，移动钳夹18和固定钳夹13围绕第一支点23在打开位置与关闭位置之间执行相对的旋转运动，以便执行切割或压缩。
根据本发明的一个方面，固定钳夹13的第二连接点17与移动钳夹18和固定钳夹13之间的第一支点23重合，并且固定钳夹13的第一连接座14与第二连接座16之间(以及类似地，第一连接点15与第二连接点17之间)的距离等于移动钳夹18的第一支点座19与第二支点座21之间(以及类似地，第一支点23与第二支点24之间)的距离。
因此，固定钳夹13可被制造成具有与移动钳夹18相同的减小的尺寸，或者甚至具有与移动钳夹相同的形状和结构，并且可减小“内”杆臂，因此减小固定钳夹13的弯曲应力。这减少了材料的量和制造固定钳夹13的成本，并且延长了其寿命。
此外，如果固定钳夹13和移动钳夹18被制造成具有相同的形状和结构，则可将一个钳夹以减少的量单独地保持在仓库中(考虑到统计上，两个钳夹13，18几乎不会同时断裂)，并且其可用来替换固定钳夹和移动钳夹。
此外，现有技术中存在于固定钳夹中的高弯曲应力现在被移动到不直接涉及切割或压缩动作的壳体2，因此所述壳体可由较不硬的和更坚韧的材料(例如非热固性钢)制成。
根据本发明的另一个方面，工具1包括第二连接杆10，该第二连接杆具有在第三连接点26处关于壳体2枢转的第一端部和通过第一连接座14和第二连接座16中的一个(在第一连接点15和第二连接点17中的一个中)关于固定钳夹13枢转的第二端部，并且固定钳夹13还通过第一连接座14和第二连接座16中的另一个(在第一连接点15和第二17连接点中的另一个中)直接地关于壳体2枢转，使得壳体2、第二连接杆10和固定钳夹形成铰链式的或铰接的不可变形三角形。
由于这种特定的配置，切割或压缩操作的应力在连接第一连接点15、第二连接点17和第三连接点26的轴线的方向上以轴向力的形式在固定钳夹13与壳体2之间被传递，由此进一步减小固定钳夹13的弯曲应力。
有利地，第二连接杆10的第二端部在第一支点23处通过第二连接座16关于固定钳夹13枢转，并且固定钳夹13通过第一连接座14直接关于壳体2枢转。
这种配置允许第二连接杆10被容易地定位在第一连接杆25与第一连接点15之间的中央位置或中间位置，并因此保持紧凑，并且进一步减小固定钳夹13的总尺寸。
在一个实施例(图6至图10)中，移动钳夹18的第一铰接连接部20和第二铰接连接部9以及(当提供时)第一连接杆25和第二连接杆10的铰接连接部限定彼此平行的铰接轴，并且平行于固定钳夹13与移动钳夹18之间的相对旋转轴线(第一支点23的轴线)。
固定钳夹13和移动钳夹18均具有(旨在)定向在垂直于固定钳夹13与移动钳夹18之间的相对旋转轴线(第一支点23的轴线)的平面中的板状形状。
连接座14、16以及支点座19、21是圆形，其适于接收对应的连接销或螺栓27或支点销或螺栓28，以便提供前述枢转的和铰接的连接部。形成铰链式的不可变三角形的三个销可由非热固性材料制成，这是因为它们不经受摩擦。第一连接杆25的两个销优选地由热硬化和抗摩擦材料制成。
固定钳夹13和移动钳夹18都具有一体形成的钳夹主体，该钳夹主体具有基本上L形状，其具有：
-锋利的刀片状部分或成型为压缩表面的部分29，其沿着“L”的上臂30的边缘形成，以及
-第一孔，在“L”的下基部31中且在其面向刀片状部分29或压缩表面的相同侧面的自由端32附近形成，以及
-第二孔，在“L”的下基部中且在与自由端31相对的上臂30和下基部31之间的接合角处形成，
其中，(在固定钳夹13的情况下)第一孔形成第二连接座16，和/或(在移动钳夹18的情况下)第一孔形成所述第一支点座19，并且(在固定钳夹13的情况下)所述第二孔形成所述第一连接座14，和/或(在移动钳夹18的情况下)所述第二孔形成所述第二支点座21。
优选地，第一孔16、19(以及对应的销或螺栓)的直径大于第二孔14、21(以及对应的销或螺栓)的直径，以便更好地引导钳夹13、18的相对旋转运动，并且响应于切割或压缩动作而维持剪切应力。
在一个实施例中，在第一孔16、19中(即，在第二连接座16中和在第一支点座19中)插入有圆柱形垫片41，该垫片的校准长度大于第二连接座16和第一支点座19的厚度的总和，以便准确地限定邻接抵靠圆柱形垫片41的两个相对端部的第二连接杆10的两个相对的板之间的空间，以允许固定钳夹13与移动钳夹18之间的相对旋转滑动。
可替换地，圆柱形垫片41的校准长度可大于第二连接座16，第一支点座19和形成第二连接杆10的板的厚度的总和，以便准确地限定销头与螺栓之间或拧在销28上且邻接抵靠圆柱形垫片41的两个相对端部的两个螺栓之间的空间，从而允许固定钳夹13与移动钳夹18之间的相对旋转滑动。
工具1还包括引导部分33，该引导部分与固定钳夹13和移动钳夹18分开制造，然后例如通过螺钉34连接到锋利的刀片状部分29或与第一支点23相对的压缩表面的一个侧面上的固定钳夹13，并且被配置成接合移动钳夹18的自由边缘35，并且避免钳夹13,18在其朝向关闭位置相互接近期间在横向于切割平面的方向上展开。
为了在不放弃引导部分33的情况下使用相同的零件作为固定钳夹13和移动钳夹18，两个钳夹13,18在锋利的刀片状部分29或与第一支点23相对的压缩表面的一个侧面上形成一个或多个固定孔36，以允许安装引导部分33。
在图11中所示的实施例中，固定孔36被形成为靠近“L”形钳夹主体的上臂30的自由端37。
有利地，壳体2形成连接基部38(优选地，其由韧性的和坚韧的钢制成，例如，39NiCrMo3(淬火钢))，以用于连接固定钳夹13和移动钳夹18。连接基部38形成通道开口39和侧臂40，驱动活塞12的端部延伸穿过该通道开口，该侧臂从通道开口39的边缘突出远离驱动活塞12，并且形成用于枢转连接第一连接杆10的第一端部的第一孔以及用于与固定钳夹13直接枢转连接的第二孔。
钳夹13,18有利地由热处理钢制成，例如X155CrVMo121KU(工具钢)。
第一连接杆25和第二连接杆10均包括布置和铰接在移动钳夹18和/或固定钳夹13的两个侧面上的一对两个板，以便减小由于切割和/或压缩力的传动偏心引起的附加应力。
在第二连接座16的区域中，第二连接杆10的两个板在垂直于支点轴线的平面中横向于连接杆的纵轴线变宽，因此形成两个相对且平行的壁，该壁引导钳夹13,18在其切割平面中的相对旋转移动，由此避免弯曲运动、移动和未计划的应力。
固定钳夹13和移动钳夹18以可更换的方式可移除地安装到工具1，优选地，固定钳夹13和移动钳夹18的钳夹主体可互换，并且在任何情况下都可安装到工具1并且使用(甚至在存在相互形状差异的情况下)，甚至更优选地，固定钳夹13的钳夹主体具有与移动钳夹18的钳夹主体相同的形状、尺寸和结构。
本发明有利地适用于具有单个壳体的切割和/或压缩便携式设备，具体地为“手持式”工具，并且适用于其中液压泵可与切割和/或压缩头(驱动活塞12，钳夹)分离和间隔开并且可通过用于加压油的柔性软管连接的切割和/或压缩设备。
显然，本领域技术人员旨在满足可能的和特定的需要可对根据本发明的切割和/或压缩工具做出进一步的改变和变型，所述改变和变形都包含在由所附的权利要求限定的本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种切割或压缩工具(1)，包括：
-壳体(2)和驱动组(5，6，7，8，11)，所述驱动组连接至所述壳体(2)并且被配置成使驱动活塞(12)相对于所述壳体(2)移动，
-固定钳夹(13)，所述固定钳夹形成用于在第一连接点(15)处枢转的第一连接部的第一连接座(14)和用于在第二连接点(17)处枢转的第二连接部的第二连接座(16)，其中，所述第二连接座(16)与所述第一连接座(14)间隔开，并且所述固定钳夹(13)通过所述第一连接座(14)和所述第二连接座(16)与所述壳体(2)稳定地连接，
-移动钳夹(18)，所述移动钳夹形成用于第一铰接连接部(20)的第一支点座(19)和用于第二铰接连接部(9)的第二支点座(21)，其中，所述第二支点座(21)与所述第一支点座(19)间隔开，并且所述移动钳夹(18)在第一支点(23)处通过所述第一支点座(19)铰接至所述固定钳夹(13)，以及
-第一连接杆(25)，具有铰接到所述驱动活塞(12)的第一端部和在第二支点(24)处通过所述第二支点座(21)铰接至所述移动钳夹(18)的第二端部，所述第一连接杆(25)在所述第一端部与所述驱动活塞(12)的铰接点处能枢转并且在所述第二支点(24)处能枢转，
其中，响应于所述驱动活塞(12)相对于所述壳体(2)的移动，所述移动钳夹(18)和所述固定钳夹(13)围绕所述第一支点(23)在打开位置与关闭位置之间执行相对的旋转运动，以便执行切割或压缩，
其中，所述固定钳夹(13)的所述第二连接点(17)与所述移动钳夹(18)的所述第一支点(23)重合，并且
其中，所述固定钳夹(13)的所述第一连接座(14)与所述第二连接座(16)之间的距离等于所述移动钳夹(18)的所述第一支点座(19)与所述移动的第二支点座(21)之间的距离。
2.根据权利要求1所述的切割或压缩工具(1)，其中，所述固定钳夹(13)与所述移动钳夹(18)相同。
3.根据权利要求2所述的切割或压缩工具(1)，包括第二连接杆(10)，所述第二连接杆具有在第三连接点(26)处关于所述壳体(2)枢转的第一端部以及通过所述第一连接座(14)和所述第二连接座(16)中的一个关于所述固定钳夹(13)枢转的第二端部，并且
所述固定钳夹(13)还通过所述第一连接座(14)和所述第二连接座(16)中的另一个直接关于所述壳体(2)枢转，使得所述壳体(2)、所述第二连接杆(10)和所述固定钳夹形成铰链式的不能变形的三角形。
4.根据权利要求3所述的切割或压缩工具(1)，其中，所述第二连接杆(10)的所述第二端部在所述第一支点(23)处通过所述第二连接座(16)关于所述固定钳夹(13)枢转，并且所述固定钳夹(13)通过所述第一连接座(14)直接关于所述壳体(2)枢转。
5.根据权利要求4所述的切割或压缩工具(1)，其中，所述移动钳夹(18)的所述第一铰接连接部(20)和所述第二铰接连接部(9)以及所述第一连接杆(25)和所述第二连接杆(10)的铰接连接部限定铰接轴线，所述铰接轴线平行于所述固定钳夹(13)与所述移动钳夹(18)之间的相对旋转轴线。
6.根据权利要求1所述的切割或压缩工具(1)，其中，所述固定钳夹(13)和所述移动钳夹(18)均具有定向在在垂直于所述固定钳夹(13)与所述移动钳夹(18)之间的相对旋转轴线的平面中的板状形状。
7.根据权利要求1所述的切割或压缩工具(1)，其中，所述第一连接座(14)和所述第二连接座(16)以及所述第一支点座(19)和所述第二支点座(21)形成适于接收对应的销或螺栓(27、28)的圆孔，以便实现枢转连接和铰接连接。
8.根据权利要求1所述的切割或压缩工具(1)，其中，所述固定钳夹(13)和所述移动钳夹(18)均包括单件式钳夹主体，所述钳夹主体具有基本上L形，所述钳夹主体具有：
-锋利的刀片状部分(29)，所述刀片状部分成型为压缩表面，沿着该“L”的上臂(30)的边缘形成，
-第一孔，在该“L”的下基部(31)中且在该“L”的面向所述刀片状部分(29)或所述压缩表面的相同侧面的自由端(32)附近形成，以及
-第二孔，在该“L”的所述下基部中且在与所述自由端(32)相对的所述上臂(30)和所述下基部(31)之间的接合角处形成，
其中，在所述固定钳夹(13)的情况下，所述第一孔形成所述第二连接座(16)，在所述移动钳夹(18)的情况下，所述第一孔形成所述第一支点座(19)，并且在所述固定钳夹(13)的情况下，所述第二孔形成所述第一连接座(14)，在所述移动钳夹(18)的情况下，所述第二孔形成所述第二支点座(21)。
9.根据权利要求3所述的切割或压缩工具(1)，其中，在所述第二连接座(16)和所述第一支点座(19)内插入有圆柱形垫片(41)，所述圆柱形垫片具有的校准长度大于所述第二连接座(16)和所述第一支点座(19)的厚度的总和，以便准确地限定允许所述固定钳夹(13)与所述移动钳夹(18)之间的相对旋转滑动的空间。
10.根据权利要求8所述的切割或压缩工具(1)，其中，所述固定钳夹(13)和所述移动钳夹(18)都形成一个或多个固定孔(36)，所述固定孔相对于锋利的所述刀片状部分(29)或所述压缩表面设置在与所述第一支点(23)的侧面相对的侧面上，以便允许将防展开引导部分(33)安装在所述固定钳夹(13)和所述移动钳夹(18)中的一个上。
11.一种切割或压缩工具(1)，包括：
-壳体(2)和驱动组(5，6，7，8，11)，所述驱动组连接至所述壳体(2)并且被配置成使驱动活塞(12)相对于所述壳体(2)移动，
-固定钳夹(13)，所述固定钳夹形成用于在第一连接点(15)处枢转的第一连接部的第一连接座(14)和用于在第二连接点(17)处枢转的第二连接部的第二连接座(16)，其中，所述第二连接座(16)与所述第一连接座(14)间隔开，并且所述固定钳夹(13)通过所述第一连接座(14)和所述第二连接座(16)与所述壳体(2)稳定地连接，
-移动钳夹(18)，所述移动钳夹形成用于第一铰接连接部(20)的第一支点座(19)和用于第二铰接连接部(9)的第二支点座(21)，其中，所述第二支点座(21)与所述第一支点座(19)间隔开，并且所述移动钳夹(18)在第一支点(23)处通过所述第一支点座(19)铰接至所述固定钳夹(13)，所述第一支点与所述固定钳夹(13)的所述第二连接点(17)重合，
-第一连接杆(25)，具有铰接到所述驱动活塞(12)的第一端部和在第二支点(24)处通过所述第二支点座(21)铰接至所述移动钳夹(18)的第二端部，所述第一连接杆(25)在所述第一端部与所述驱动活塞(12)的铰接点处能枢转并且在所述第二支点(24)处能枢转，以及
-第二连接杆(10)，具有在第三连接点(26)处关于所述壳体(2)枢转的第一端部以及通过所述第一连接座(14)和所述第二连接座(16)中的一个关于所述固定钳夹(13)枢转的第二端部，
其中，所述固定钳夹(13)通过所述第一连接座(14)和所述第二连接座(16)中的另一个直接关于所述壳体(2)枢转，使得所述壳体(2)、所述第二连接杆(10)和所述固定钳夹形成铰链式的不能变形的三角形，
其中，所述驱动活塞(12)相对于所述壳体(2)的移动引起所述移动钳夹(18)和固定钳夹(13)围绕所述第一支点(23)的相对旋转运动。
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