CN109803780A - 剪切刀和切割器材 - Google Patents

Abstract

用于可携带式\尤其是液压的切割器材的剪切刀(2)，所述切割器材优选是救援器材，所述剪切刀包括：刀体(9)，其中，所述刀体(9)具有装配区域(18)以及切割区域(15)；在切割区域(15)中的刀刃(16)；用于另一个剪切刀的、处于刀刃(16)的其中一侧上的贴靠面(13)以及处于刀刃(16)的另一侧上的外表面(14)，所述外表面设置用于作用到待切割材料上，其中，外表面(14)的第一面区段(17a)远离刀刃(16)地沿正交线O延伸或关于正交线O成锐角α地延伸，该正交线O在刀刃(16)的区域中与贴靠面(13)相交，第二面区段(17b)连接到第一面区段(17a)的端部上并且关于正交线O成锐角β地定向，第三面区段(17c)连接到第二面区段(17b)的端部上并且关于正交线O成锐角γ地定向，其中，角度α小于角度β并且角度β小于角度γ。

Description

剪切刀和切割器材

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的剪切刀以及一种按照权利要求17的前序部分所述的可携带式、尤其是液压的切割器材、优选救援器材。

背景技术

用于便携使用的液压工作器材通常由消防队为救援投入而使用。同类型的液压工作器材例如是切割器材，所述切割器材特别是用于切割车身件和车门。这样的切割器材通常具有包括液压泵的液压控制装置，所述液压泵可以直接处于切割器材上或紧急任务用车中。此外切割器材包括两个相对于彼此可枢转的工具半部，所述工具半部分别具有用于拆开或切割待切割物料、例如轿车车身的柱的剪切刀。剪切刀在这里具有相对于彼此定向的并且通常直地延伸的贴靠面，剪切刀在枢转、即在打开和关闭时沿着所述贴靠面彼此靠紧地引导经过。

对同类型的切割器材在切割效果、负荷能力、耐久性、重量和能量消耗方面提出越来越多的要求。在这里决定性的特别是剪切刀的切割效果和耐久性。除了剪切刀的材料选择和借此材料特性的优化之外，特别是剪切刀的几何结构有助于改善切割效果。在这里的焦点在于，这样改善刀具的切割强度，使得能够以较少的功率来切割相同的或较厚的材料。

现有技术文献

专利文献DE 10 2009 059 940 B4说明一种用于割开或切开结构钢型材的切割器材的剪切刀。所述剪切刀装备有可替换的切割嵌件。所述切割嵌件在这里安放在双面开口的接纳袋中并且通过多个夹紧钳来保持。所述夹紧钳借助螺钉和锁定销引起剪切刀和切割嵌件之间的螺纹和销连接。这些夹紧钳通过附加的空隙安装在切割嵌件上并且由此需要附加的形锁合。接纳袋在这里这样设计，使得切割嵌件平行于剪切刀的贴靠面可推入空隙中。基于切割嵌件和接纳袋的复杂构造和利用夹紧钳和销或螺钉的复杂紧固而产生关于制造时间和制造费用的附加的问题。此外功能性和耐久性可能减少，其方式为在切割嵌件上的附加的空隙产生与夹紧钳的附加的形锁合，所述形锁合导致在紧固机构的区域中的应力，其中结果可能是材料折断。

文献AT 511 457 A4说明一种用于切割器材的剪切刀，其在剪切刀的支座内具有构成为切割楔的刀具嵌件。切割楔在这里形成刀刃，其方式为从刀刃出来设置自由面、即贴靠面和与此成角度延伸的压力面、即外表面。所述外表面在这里连续地直地以不变的斜度来设计。刀具嵌件平行于贴靠面推入并且形成沿倾斜的形锁合面的横向于自由面作用的形锁合，所述形锁合面处于支座的下端部上。此外，刀具嵌件借助横向于自由面定向的销形插接连接而紧固在基体上，所述销形插接连接设置在剪切刀的基体中和在刀具嵌件中的对齐的孔内。

通过刀具嵌件的尖的构造，断裂危险提高，因为在构建压力时，所述两个剪切刀相对于彼此扭转。剪切刀的尖端在这里分别作为支点起作用，即，由此造成在切割过程期间刀具嵌件的刀刃折断的风险提高。此外通过割开切割物料传递到刀具嵌件上的力或压力要么传递到插接连接装置上要么楔状地传递到刀具嵌件之下的形锁合面上，由此在两种情况中出现应力峰值并且借此出现材料折断并且借此出现耐久性减少。

发明内容

本发明的任务

本发明的任务在于，提供一种具有新型构造的同类型的剪切刀，在所述剪切刀中切割效果、稳定性以及耐久性有所改善。

所述任务的解决方案

上述任务通过权利要求1的整个教导解决。本发明的符合目的的构造形式在各从属权利要求中要求保护。

按照本发明，外表面的第一面区段远离刀刃地沿正交线O延伸或关于正交线O成锐角α地延伸，该正交线在刀刃的区域中与贴靠面相交。此外，第二面区段连接到第一面区段的端部上并且从第一面区段出发关于正交线O成锐角β地定向。第三面区段连接到第二面区段的端部上，所述第三面区段关于正交线O成锐角γ地定向。此外，角度α小于角度β并且角度β小于角度γ。由此造成如下优点，即，在剪切刀的切割面的区域中实现压力节省。由此减少刀刃折断的风险并且提高剪切刀的稳定性以及耐久性。

以符合目的的方式，分别在剪切刀的横截面中看，第一面区段的宽度可以小于第二面区段的宽度并且第二面区段的宽度可以小于第三面区段的宽度。通过第一面区段具有非常小的宽度，特别是可以在高强度的材料时尽量避免刀刃滑落或折断的风险，然而利用第一折角的有利于切割过程的楔作用，以便拆开待切割物料。

此外，角度α可以处于0.5至5°的范围内、优选1至3°的范围内、特别优选1.5至2.5°的范围内。在使用非常小的角度α时出人意外地造成如下效果，即，实现压力节省，例如相比于角度α＝0°，在角度α＝2°时压力节省3-8％。

以符合目的的方式，角度γ可以大于45°、优选大于/等于48°、特别优选大于/等于50°。由此还附加地改善剪切刀的切割效果。出人意外地证实了，利用γ＝50°的角度可以取得特别良好的切割效果。角度γ最大为80°、优选为70°、特别优选为60°。

优选在外表面的区域中设有表面成型部。通过引入成型部，到要切割的材料上的切割力转变为更高的切割压力。由此要切割的材料经受更大的负荷并且发生更早的失效。

以符合目的的方式，所述表面成型部可以仅设置在第二和/或第三面区段的区域中、优选在这两个面区段的区域中，在第一面区段的区域中不应设置表面成型部。第一面区段在这里用于将待切割物料朝向切割器材的方向牵拉，从而主切削压力通过切割区域的后面的部分施加到待切割物料上。由此切割效果以特别的程度提高。而在第一面区段内的表面成型部使切割器材的拉力作用变得困难。

此外，所述表面成型部可以在相应的面区段的各自整个宽度上延伸。由此可以实现尽可能均匀的力作用。此外通过剪切刀的外边缘的不同设计的面区域阻止附加的应力差。

以优选的方式，所述表面成型部可以具有各个并排延伸的槽，其中，所述槽分别具有两个对置的槽壁。这样的表面成型部关于剪切刀的压力节省已示出特别要强调的效果，相比于常规设计的剪切刀该压力节省处于3-8％的范围内。

优选地，槽的对置的槽壁这样设计，使得一个槽壁陡峭、优选弯曲地延伸而另一个槽壁削平地延伸。陡峭延伸的槽壁在这里分别设置在槽的朝向剪切刀的刀尖的侧面上，从而槽具有优选定向，其方式为，槽壁远离刀尖定向地设计。由此造成如下优点，即，在切割过程的开始时有利于待切割物料的拉入以及在切割过程期间有利于在切割区域的后面的部分中待切割物料的固定。

备选或附加地，所述槽波浪状或锯齿状、u形、v形或梯形地设计。

以符合目的的方式，所述刀刃可以凹形地弯曲。由此造成如下优点，即，待切割物料在切割过程期间、至少在切割过程开始时朝切割器材的方向被牵拉。切割效果由此以特别的程度得以改善。

以优选的方式，所述剪切刀作为锻件制造或者例如由半成品或材料板铣削出。

剪切刀可以以简单的方式装配在切割器材上，其方式为，装配区域具有用于接纳对于一个剪切刀对共同的旋转轴元件、例如中央螺栓的通孔，并且装配区域具有用于接纳驱动端的操纵元件的通孔，所述操纵元件例如是固定螺栓，剪切刀利用所述固定螺栓紧固到工具臂的杆环节上。

以符合目的的方式，所述切割区域可以具有用于接纳切割嵌件的空隙。所述空隙实际上至少部分地处于切割区域的中间的和后面的部分中，所述部分用于将主切削压力传递到待切割物料上。切割区域优选齐平地处于空隙中。

此外，所述空隙可以这样设计，使得切割嵌件相对于剪切刀的贴靠面成锐角δ地可推入到所述空隙中。由此切割嵌件可以以特别简单的方式嵌入到剪切刀中。此外，该措施能够实现通过刀体的有利的力吸收。不需要夹紧钳。

优选地设有至少一个紧固元件，该紧固元件的定向沿刀刃的方向看相对于贴靠面以倾斜的角度ε、即优选成锐角ε地延伸。由此造成如下优点，即，通过割开待切割物料传递到刀具嵌件上的压力不是传递到插接连接部上而是传递到刀具嵌件之下的形锁合面上，由此材料折断的风险减少并且借此耐久性提高。优选地，紧固元件垂直于切割嵌件的推入方向定向。

以符合目的的方式，可以在空隙的至少一侧、优选两侧上设有侧凹，所述侧凹用于引导切割嵌件并且将其通过简单的运动嵌入到空隙中并且保持在位置中。由此特别简化切割嵌件的更换。

此外，本发明要求保护一种可携带式、尤其是液压的切割器材，以用于便携使用，所述切割器材优选是救援器材，所述切割器材包括壳体以及优选手动可操作的液压的控制阀，以及两个与旋转轴连接的工具半部，其中至少一个所述工具半部包括按照本发明的剪切刀，其中，外表面的第一面区段从刀刃成锐角α延伸(关于正交线O，该正交线在刀刃的区域中与贴靠面相交)，并且第二面区段端部连接到第一面区段上并且关于正交线O成锐角β定向，并且第三面区段连接到第二面区段的端部中并且关于正交线O成锐角γ定向。在这里，角度α小于角度β并且角度β小于角度γ。

附图说明

借助各实施例对本发明的说明

以下借助附图进一步解释本发明的符合目的的构造形式。图中：

图1示出按照本发明的切割器材的强烈简化的透视图；

图2示出按照本发明的剪切刀的简化的透视图；

图3示出按照本发明的剪切刀的简化的仅示意性的横剖视图；

图4a示出按照本发明的表面成型部的一种构造形式的一部分的简化的透视横剖视图；

图4b示出按照本发明的表面成型部的第二构造形式的一部分的简化的第二透视横剖视图；

图5示出包括切割嵌件的按照本发明的剪切刀的简化的透视图；

图6a示出图5中的按照本发明的剪切刀的简化的透视部分视图，其中缺少切割嵌件；

图6b示出图5中的按照本发明的剪切刀的简化的第二透视部分视图，其中包括嵌入的切割嵌件；以及

图7示出图5中的按照本发明的剪切刀的简化的仅示意的横剖视图。

具体实施方式

在图1中的附图标记1表示用于切割和切开车身件和车门的便携式切割器材。所述切割器材1具有壳体3和液压缸4，两个工具半部安装在所述液压缸上，所述工具半部分别包括具有刀体9和处于其上的刀尖9a的剪切刀2。剪切刀2设置在一个共同的旋转轴6上，从而剪切刀2可以相对于彼此枢转。此外，在壳体3和/或液压缸4的区域中设置用于支承切割器材1的拉手7和把手8。此外手动可操作的控制阀5处于把手8的区域中，所述控制阀对使用者能够实现，手动操作切割器材(切割、打开以及空转)。

在图2中详细示出切割器材1的按照本发明的剪切刀2。刀体9可以优选作为锻件制造或从半成品或材料板铣削出。刀体9包括空隙10，所述空隙用于为剪切刀2减少重量。此外，剪切刀2具有装配区域18，借助所述装配区域，剪切刀2可以装配在切割器材1上。装配区域18包括通孔11，所述通孔用于接纳在图2中未示出的旋转轴元件、例如中央螺栓，以便将剪切刀2紧固在所述共同的旋转轴6上。此外装配区域18包括通孔12，所述通孔可以接纳在图2中未示出的驱动侧的操纵元件、例如固定螺栓，剪切刀2可以借助所述操纵元件装配在工具臂的杆环节上，以便操控剪切刀2。

剪切刀2包括优选凹形的切割区域15，所述切割区域用于切割和分开待切割物料。待切割物料在这里通过刀刃16切割并且沿刀体9的外表面14彼此挤压分开。外表面14按照本发明包括第一面区段17a，所述第一面区段从刀刃16延伸。第二面区段17b连接到第一面区段17a的端部上，第三面区段17c连接在所述第二面区段上。

图3示出按照本发明的剪切刀2在中间的切割区域15中的横截面。附图标记13表示与外表面14对置的贴靠面。在打开和关闭切割器材1的剪切刀对时，剪切刀2沿其贴靠面13彼此靠紧地引导经过。第一面区段17a从刀刃16关于正交线O以小的角度α延伸。正交线O在这里垂直于贴靠面13延伸并且在刀刃16的区域中与贴靠面相交。角度α优选为0.5°、1.0°、1.5°、2.0°或2.5°。连接在第一面区段17a上的第二面区段17b关于正交线O成锐角β延伸。角度β在这里优选处于15°至35°、优选20°至25°的范围内。第三面区段17c连接到第二面区段17b上，所述第三面区段关于正交线O成锐角γ定向。角度γ优选为40°、45°或50°。据此，角度α小于角度β并且角度β小于角度γ。角度γ最大为80°、优选70°、特别优选60°。

第一面区段17a的宽度优选处于0.5至1.5mm的范围内，特别优选地第一面区段17a的宽度处于0.5mm至0.7mm的范围内。在剪切刀2的横截面中看，第一面区段17a的宽度小于第二面区段17b的宽度并且第二面区段17b的宽度小于第三面区段17c的宽度。

在图2中的剪切刀2在切割区域15中具有表面成型部19。表面成型部19例如可以由在图4a中示出的并排延伸的槽20组成。所述槽20分别包括两个对置的槽壁20a、20b并且梯形地构成，其中，相应的梯形构成上侧的平顶20c，所述平顶将表面成型部19向外、即朝向待切割物料界定。通过引入这样的槽20，到要切割的材料上的切割力转变成更高的切割压力。由此要切割的材料经受更大的负荷并且发生更早的失效。通过外表面14具有这样的槽20的构造形式，通常压力节省3-8％。因此在力保持不变且重量保持不变的情况下能够提高切割功率。

以符合目的的方式，表面成型部19仅处于第二面区段17b和第三面区段17c的区域中，优选在相应的面区段17b和/或17c的整个宽度上延伸。该构造形式具有如下优点，即，待切割物料在切割过程开始时沿刀刃16朝向旋转轴6的方向牵拉，从而主切削压力通过切割区域15的后面部分作用到待切割物料上。在第一面区段17a的区域中未设有表面成型部19。此外，通过刀刃16凹形地弯曲有利于朝向切割器材1的方向拉入待切割物料。

为了进一步改善待切割物料的拉入的效果，即，在起初的切割过程期间也能够实现所述拉入，可以实施按照图4b的表面成型部19或槽20的特殊的构造形式。槽20在这里具有陡峭并且弯曲地延伸的槽壁20a并且具有削平地延伸的槽壁20b。这样的槽20例如可以利用倾斜地靠放到材料上的加工棱柱体铣刀来铣削。根据如何选择所铣削的槽20的距离，在各槽20之间存在平顶20c，所述平顶朝向面对待切割物料的侧面界定表面成型部19。

图5示出按照本发明的剪切刀2的第二构造形式。剪切刀2在这里在切割区域15的中间的和后面的部分中具有切割嵌件21。出于明了性，在图5中没有示出表面成型部19，然而其在按照图5的该构造形式中也可以存在。切割嵌件21通过紧固元件23紧固在剪切刀2的刀体9上。作为紧固元件23例如可以使用螺钉、螺栓或类似物。切割嵌件2嵌入在切割区域15的区域中，所述区域在切割时经受最大的负载并且因此最早磨损。由此在所述区域磨损的情况下可以更换切割嵌件21并且因此恢复剪切刀2的功能，而不必更换整个剪切刀2。此外，切割嵌件21可以由比剪切刀2的基本材料更硬的或更结实的材料制造，以便减少磨损的风险并且改善切割力。由此整个剪切刀2的切割效果和耐久性可以在费用和重量几乎保持不变的情况下得到改善。切割嵌件21此外同样可以具有在图5中未示出的面区段17a、17b、17c。

以符合目的的方式，剪切刀2在切割区域15的区域中具有在图6a中示出的空隙22，所述空隙用于接纳切割嵌件21。空隙22具有端侧的侧凹24a、24b，所述侧凹设置用于使切割嵌件21保持位置和/或在推入时对其引导。切割嵌件21以及空隙22如在图6b中所示这样制造，使得一旦切割嵌件21完全嵌入或推入到空隙22中，就在切割嵌件21和空隙22之间产生形锁合。所述形锁合在这里用于将在切割期间出现的最大份额的剪切应力通过压应力加载到剪切刀2的构造元件上。

切割嵌件21如图7中示出的那样相对于贴靠面13成优选锐角δ地推入。切割嵌件21的推入方向ER在图7中以黑色箭头标出。切割嵌件21在这里形成外表面14的一部分并且据此也如外表面14那样包括三个面区段17a、17b、17c。在推入切割嵌件21之后，切割嵌件21通过紧固元件23紧固在刀体9上。紧固元件23的定向在这里相对于贴靠面13成锐角ε或基本上垂直于推入方向地延伸。紧固在这里几何上这样设计，使得所述紧固将切割嵌件21在空隙22内保持在位置中，然而必须承受尽可能少的负载、例如缺口应力峰值或高的剪切应力，其方式为，负载的较大的部分、例如以压应力的形式通过切割嵌件21和空隙22之间的形锁合加载到刀体9上。

公开内容明确地也包括个别特征组合(子组合)以及不同构造形式的个别特征未在附图中示出的可能组合。

附图标记列表

1 切割器材

2 剪切刀

3 壳体

4 液压缸

5 控制阀

6 旋转轴

7 拉手

8 把手

9 刀体

9a 刀尖

10 空隙

11 通孔

12 通孔

13 贴靠面

14 外表面

15 切割区域

16 刀刃

17a 第一面区段

17b 第二面区段

17c 第三面区段

18 装配区域

19 表面成型部

20 槽

20a 槽壁

20b 槽壁

20c 平顶

21 切割嵌件

22 空隙

23 紧固元件

24a 侧凹

24b 侧凹

O 正交线

ER 推入方向

α 角度

β 角度

γ 角度

δ 角度

ε 角度

Claims (17)

1.用于可携带式、尤其是液压的切割器材的剪切刀(2)，所述切割器材优选是救援器材，所述剪切刀包括：

刀体(9)，其中，所述刀体(9)具有装配区域(18)以及切割区域(15)，

在切割区域(15)中的刀刃(16)，

用于另一个剪切刀的、处于刀刃(16)的其中一侧上的贴靠面(13)以及处于刀刃(16)的另一侧上的外表面(14)，所述外表面设置用于作用到待切割材料上，

其特征在于，

外表面(14)的第一面区段(17a)远离刀刃(16)地沿正交线O延伸或关于正交线O成锐角α地延伸，该正交线O在刀刃(16)的区域中与贴靠面(13)相交，

第二面区段(17b)连接到第一面区段(17a)的端部上并且关于正交线O成锐角β定向，

第三面区段(17c)连接到第二面区段(17b)的端部上并且关于正交线O成锐角γ定向，其中，

角度α小于角度β并且角度β小于角度γ。

2.按照权利要求1所述的剪切刀，其特征在于，分别在剪切刀的横截面中看，第一面区段(17a)的宽度小于第二面区段(17b)的宽度并且第二面区段(17b)的宽度小于第三面区段(17c)的宽度。

3.按照权利要求1或2所述的剪切刀，其特征在于，角度α处于0.5°至5°的范围内、优选1°至3°的范围内、特别优选1.5°至2.5°的范围内。

4.按照上述权利要求中至少一项所述的剪切刀，其特征在于，角度γ大于/等于45°，优选大于/等于48°，特别优选大于/等于50°。

5.按照上述权利要求中至少一项所述的剪切刀，其特征在于，在外表面(14)的区域中设置表面成型部(19)。

6.按照权利要求5所述的剪切刀，其特征在于，所述表面成型部(19)仅设置在第二和/或第三面区段(17b和/或17c)的区域中、优选在两个面区段(17b、17c)的区域中。

7.按照权利要求6所述的剪切刀，其特征在于，所述表面成型部(19)在相应的面区段(17b和/或17c)的各自整个宽度上延伸。

8.按照权利要求5至7所述的剪切刀，其特征在于，所述表面成型部(19)包括各个并排延伸的槽(20)。

9.按照权利要求8所述的剪切刀，其特征在于，所述槽(20)分别具有两个对置的槽壁(20a、20b)，一个槽壁(20a)陡峭、优选弯曲地延伸而另一个槽壁(20b)削平地延伸，其中，陡峭延伸的槽壁(20a)设置在相应的槽(20)的朝向剪切刀(2)的刀尖(9a)的侧面上。

10.按照权利要求8或9所述的剪切刀，其特征在于，所述槽(20)u形、v形或梯形地构成。

11.按照上述权利要求中至少一项所述的剪切刀，其特征在于，所述刀刃(16)凹形地弯曲。

12.按照上述权利要求中至少一项所述的剪切刀，其特征在于，所述装配区域(18)设有用于接纳对于一个剪切刀对共同的旋转轴元件的通孔(11)和用于驱动侧的操纵元件的通孔(12)。

13.按照上述权利要求中至少一项所述的剪切刀，其特征在于，所述切割区域(15)具有用于接纳切割嵌件(21)的空隙(22)。

14.按照权利要求13所述的剪切刀，其特征在于，所述空隙(22)这样设计，使得切割嵌件(21)相对于剪切刀(2)的贴靠面(13)成锐角δ地可推入到所述空隙(22)中。

15.按照权利要求13或14所述的剪切刀，其特征在于，设有至少一个紧固元件(23)，所述紧固元件的定向沿刀刃(16)的方向看以相对于贴靠面(13)成倾斜的角度ε、优选以相对于贴靠面(13)成锐角ε地延伸。

16.按照权利要求13至15之一所述的剪切刀，其特征在于，在空隙(22)的至少一侧、优选两侧上设置侧凹(24a、24b)。

17.可携带式、尤其是液压的切割器材(1)，以用于便携使用，所述切割器材优选是救援器材，所述切割器材包括：

壳体(3)

液压缸(4)，

优选手动可操作的、液压的控制阀(5)，

两个与旋转轴(6)连接的工具半部，所述两个工具半部分别包括一个剪切刀(2)，

其特征在于，

作为剪切刀(2)设置有按照上述权利要求中至少一项所述的剪切刀(2)。