CN109843524A - 用于旋转刀具的偏心的刀片壳体 - Google Patents

Abstract

一种旋转刀具包括框架、环形刀片和安装到框架上的刀片壳体。壳体具有与框架接触的周向安装面。壳体将刀片支承在框架上以绕中心轴线旋转。壳体包括沿着以中心轴线为中心的圆限定的刀片支承座圈。安装面沿着圆弧限定，该圆弧的中心点与中心轴线间隔开，使得刀片支承座圈和安装面相对于彼此偏心。壳体具有相对的内环形面和外环形面。内环形面和外环形面中的至少一个面具有与框架接触的最近端和与框架间隔开的最远端。最近端与中心轴间隔开第一距离。最远端与中心轴线将间隔开第二距离，所述第一距离不同于所述第二距离。

Description

用于旋转刀具的偏心的刀片壳体

技术领域

本发明一般涉及有动力装置的刀具，例如通常用在屠宰场中用于肉类加工的有动力装置的刀具。更具体地，本发明涉及一种旋转刀具，其具有旋转的环形刀片和支承该刀片的刀片壳体。

背景技术

在肉类加工行业中用于修整动物尸体的有动力装置的旋转刀具在本领域中是已知的。修整尸体的过程通常包含从各种骨头中去除肉和脂肪以及切割各种组织。有动力装置的旋转刀具使工人能够相对于手动方法高效地进行该过程。

现有技术的有动力装置的旋转刀具通常包括壳体和旋转的环形刀片，其可被移除以进行锐磨或更换。本领域普通技术人员将理解，刀片通常需要每天多次重新锐磨或更换。

发明内容

提供以下简要概述以指示本文公开的主题的性质。虽然下面描述了本发明的某些方面，但是该概述并非旨在限制本发明的范围。

本发明的第一方面涉及一种旋转刀具，其包括框架、环形刀片和安装在框架上的刀片壳体。所述壳体具有与框架接触的周向安装面。壳体将刀片支承在框架上以围绕中心轴线旋转。壳体包括沿着以中心轴线为中心的圆限定的刀片支承座圈。壳体的安装面沿一圆弧限定，该圆弧的中心点与中心轴线间隔开，使得刀片支承座圈和安装面相对于彼此偏心。

本发明的第二方面涉及一种用于旋转刀具的刀片壳体，其中该壳体可操作以将环形刀片支承在框架上以绕中心轴线旋转。刀片壳体包括构造成接触框架的周向安装面。壳体还包括沿着以中心轴线为中心的圆限定的刀片支承座圈。壳体的安装面沿一圆弧限定，该圆弧的中心点与中心轴线间隔开，使得刀片支承座圈和安装面相对于彼此偏心。

根据本发明的第三方面，一种旋转刀具包括框架、环形刀片和安装在框架上的刀片壳体。壳体具有相反的内环形面和外环形面，其中内环形面和外环形面中的至少一个面具有与框架接触的最近端和与框架间隔开的最远端。壳体将刀片支承在框架上以进行围绕中心轴线的旋转运动。所述最近端与中心轴线间隔开第一距离，并且所述远端与中心轴线隔开第二距离，所述第一距离不同于所述第二距离。

本发明的第四方面涉及一种用于旋转刀具的刀片壳体，其中该壳体可操作以将环形刀片支承在框架上以绕中心轴线旋转。刀片壳体包括相反的内环形面和外环形面，其中至少一个所述面具有构造成接触框架的最近端和构造成与框架间隔开的最远端。最近端与中心轴线间隔开第一距离，并且所述远端与中心轴线间隔开第二距离，其中第一距离不同于所述第二距离。

从以下对优选实施例的详细描述和附图中，本发明的其它方面和优点将变得显而易见。

附图说明

下面参考附图详细描述本发明的优选实施例，其中：

图1是根据本发明的一个优选实施例构造的旋转刀具的上部透视图；

图2是图1所示的旋转刀具的下部透视图；

图3是图1和2中所示的旋转刀具的上部透视图，但是示出了远离小齿轮壳体分解的小齿轮盖、刀片壳体和刀片以描绘小齿轮和小齿轮壳体的夹持面；

图4是处于图3所示的相同分解状态的旋转刀具的下部透视图；

图5是图1-4中所示的旋转刀具的不完全的上部透视图，特别示出了小齿轮壳体与刀片壳体接合；

图6是图1-5所示的旋转刀具的仅对彼此远离的小齿轮盖、刀片壳体和刀片的分解的上部透视图；

图7是图6所示的刀具部件的分解的下部透视图；

图8是图1-7所示的旋转刀具的不完全的俯视图；

图9是旋转刀具的不完全的仰视图，其中多个部分被剖开以描绘与刀片壳体的不同部分相关联的半径和圆形中心点；

图10是沿着图8中的线10-10截取的旋转刀具的截面图，特别示出了刀片壳体的不同部分的半径和圆形中心点；

图11是旋转刀具的仅刀片壳体的俯视图，示出了刀片壳体的不同部分的半径和圆形中心部分；

图12是旋转刀具的仅刀片壳体的仰视图，示出了刀片壳体的不同部分的半径和圆形中心部分；

图13是旋转刀具的仅刀片壳体的仰视图，特别示出了壳体的偏心部分相对于刀片的中心旋转轴线的距离；以及

图14是沿着图8中的线14-14截取的旋转刀具的截面图，特别示出了刀片壳体、小齿轮盖和小齿轮壳体之间的接合。

所述附图并非将本发明限制于本文公开和描述的特定实施例。所述附图不一定按比例绘制，而是将重点放在清楚地说明优选实施例的原理上。

此外，方向参照(例如，顶、底、前、后、侧等)在本文中仅仅是为了方便而使用，并且除非另外澄清，否则应该仅理解为相对于彼此。例如，一个部件在实际中可能定向为使得被称为“顶”和“底”的面相对于所选择的参照系是侧向的、成角度的、倒置的等。类似地，诸如“近侧”和“远侧”的术语应该在相对意义上来理解。

此外，除非另外指出，否则诸如“径向内侧”、“径向外侧”等的位置描述不应被解释为将主题结构限制为圆形形式。

具体实施方式

首先参照图1-4，根据本发明的一个优选实施例构造了旋转刀具10。所示的旋转刀具10特别适用于肉类加工设备，尽管刀具的其它应用也完全在本发明的范围内。所示的旋转刀具10优选地由诸如空气压缩机的加压空气源(未示出)气动地提供动力。然而，本发明的原理同样适用于其中旋转刀具由替代的外部动力源——例如通过液压动力或电力传输动力的源——驱动的实施例。

在所示实施例中，旋转刀具10宽泛地包括框架12、刀片壳体14和环形刀片16。框架12优选地包括握持壳体18和头部或刀片壳体支承件20。

刀片壳体14优选地构造成将刀片16可旋转地支承在框架12上以绕中心轴线A_rot旋转。刀片壳体支承件20可释放地支承刀片壳体14。更具体地，如下面将更详细地讨论的，刀片壳体支承件20构造成可压缩地接合刀片壳体14并由此将刀片壳体14牢固地夹持在可调节的操作位置。

握持壳体18优选具有大致圆筒形状并且在近侧连接器端22与远侧小齿轮端24之间延伸。连接器端22构造成用于快速连接到诸如气动供应源的能量源(未示出)。握持壳体18还优选具有容纳气动马达(未示出)的内部通路(未示出)。

尽管框架12——更具体地，所示实施例的握持壳体18——被示出为用于人抓握的手柄状构造，但是框架替代地构造成利于自动化的功能也与本发明的原理是一致的。例如，握持壳体可以替代地构造成接纳在机械臂中或附接到机械臂上。此外，如果需要，握持壳体可以替代地构造成容纳电动机(未示出)。

握持壳体18优选地限定框架12的近端26。相反，刀片壳体支承件20优选地限定框架12的远端28。

在一个优选实施例中，刀片16宽泛地包括周向延伸的楔形件30，该楔形件30限定平滑、锋利的切削刃32。刀片16还优选地包括邻近楔形件30并与切削刃32相反的环形齿轮34。楔形件30、切削刃32和环形齿轮34各自优选地围绕中心轴线A_rot呈圆形连续地延伸。在操作中，刀具10在切削刃32的方向上的轴向移动——特别是在刀片16(和切削刃32)旋转时——能够切割待加工的肉或其它材料。更具体地，旋转的切削刃32和楔形件30与材料的抵靠接合导致其切削。

尽管上述刀片构造是优选的，但是根据本发明的一些方面，允许提供替代类型的刀片。其中，例如，刀片可以替代地包括研磨或砂磨/打磨边缘、刷毛边缘或刷式切碎/切丝边缘。

如前所述，优选地为刀片16的旋转提供动力。更具体地，刀具10优选地包括借助于前述动力源可旋转地驱动的驱动小齿轮或小齿轮齿轮36。小齿轮36优选地包括短轴/加伸轴(未示出)，该短轴/加伸轴向近侧突出穿过刀片壳体支承件20，以与气动马达(未示出)互连并由其可旋转地提供动力。小齿轮36还优选地包括多个小齿轮齿38。环形齿轮34优选地包括多个环形齿轮齿40。小齿轮齿38优选地接合环形齿轮齿40，使得小齿轮36驱动地接合环形齿轮34。因此，小齿轮36的旋转驱动环形齿轮34、楔形件30和刀片16的切削刃32绕中心轴线A_rot的旋转。

优选地，刀具10包括设置在刀片壳体14与刀片16之间的衬套42。从广义上讲，衬套42使得刀片16能够相对于框架12受支承地旋转。更具体地，在一个优选实施例中，刀片壳体14限定刀片壳体座圈44。刀片16限定刀片座圈46。衬套42可操作地定位在刀片壳体座圈44与刀片座圈46之间。即，在一个优选实施例中，衬套42包围刀片16并且由座圈44和46协作地接纳。

衬套42优选地包括衬套主体48和从衬套主体48径向向内延伸的脊部50。衬套主体48优选地具有与刀片壳体座圈44接合的径向外衬套面52。此外，如图10和14中最佳地示出，脊部50优选地接纳在刀片座圈46中。

在一个优选实施例中，也如图10和14中最佳地示出，刀片座圈46优选地具有略大于衬套脊部50的径向尺寸的径向深度。这种相对的尺寸确定优选地适应于制造公差。

衬套42优选地在一对周向间隔开的端部54之间至少基本上连续地延伸。此外，衬套42优选地是可弹性变形或可回弹地变形的。这种材料特性与端部54的存在相结合，使得衬套42能够扩张以便组装到刀片16上。也就是说，端部54可以被推离彼此以使衬套42扩张以便装配到或组装到刀片座圈46中。在绕刀片16放置之后，端部54优选地再次朝向彼此缩回，以提供有利于将衬套42保持在刀片座圈46中的压缩的弹性力。在缩回状态下，端部54优选地彼此间隔在约为十分之一英寸(0.1")至约十分之三英寸(0.3")之间的范围内。然而，在本发明的范围内允许替代的间隔，优选的间隔很大程度上取决于衬套和刀片的材料特性和整体尺寸。

衬套42优选地包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料或缩醛塑料，例如然而，衬套可替代地包含替代塑料或其它金属或非金属材料。更进一步地，衬套可以全部或部分地设置有被认为适合于与刀片和刀片壳体的表面间的接合的黄铜、复合材料、铝或不锈钢的最外层(通过涂覆、粘合等)。例如，在一些实施例中，具有复合材料覆盖层的塑料基底可提供用于低摩擦支承接合的最佳表面。然而，应注意，也可以替代地或附加地提供这种外层以用于耐腐蚀性、其它性能特性、美观性等目的。

尽管如所示和所描述的衬套和双座圈(即，内座圈和外座圈)的构造是优选的，但是根据本发明的一些方面，允许替代地设计这些特征。例如，可以设置多个衬套和多个座圈，或者可以限定非圆形轮廓。替代地，衬套也可以由滚珠轴承或其它减小摩擦的结构代替。优选的替代构造在2011年10月18日发布且题为“具有刀片衬套的旋转刀具(ROTARYKNIFE WITH BLADE BUSHING)”的美国专利No.8,037,611中被公开。在2011年10月27日提交且题为“具有用于控制刀片壳体的机构的旋转刀具(ROTARY KNIFE WITH MECHANISM FORCONTROLLING BLADE HOUSING)”的美国专利申请No.13/283,324中公开了另外的优选替代构造。上述文献中的每一篇均通过引用整体并入本文。

更进一步地，根据本发明的一些方面，可以完全取消衬套。也就是说，本发明的某些原理包括刀片被直接支承在壳体上，其中刀片和壳体具有彼此直接、可滑动地接触的相互接合的座圈。

刀片壳体支承件

刀片壳体支承件20优选地包括通过紧固件60可释放地互连的小齿轮壳体56和小齿轮盖58。刀片壳体14、小齿轮壳体56和小齿轮盖58优选地共同限定小齿轮接纳腔室62(参见例如图10)，其至少基本上接纳先前描述的驱动小齿轮36。

更具体地，如可能在图3和5中最佳示出的那样，小齿轮壳体56优选地限定中心的小齿轮接纳座64。座64的尺寸优选地设计成接纳并允许小齿轮36旋转。如图4、6等所示，小齿轮盖58优选地限定小齿轮接纳凹部66，其尺寸和形状设计成与小齿轮壳体56的小齿轮接纳座64互补。更具体地说，小齿轮接纳座64和小齿轮接纳凹部66优选地共同接纳小齿轮36，使得小齿轮36至少基本上被封闭在刀片壳体支承件20内。

小齿轮接纳凹部66优选地部分由小齿轮盖58的小齿轮对向平台68限定。小齿轮对向平台68优选地为截顶圆形或分段圆形，以避免与环形齿轮34发生干涉(例如，参见图6)。也就是说，小齿轮对向平台68优选地具有底部边缘70，该底部边缘70部分地限定小齿轮接纳凹部66并且小齿轮36延伸通过该底部边缘70以驱动地接合环形齿轮34。

小齿轮对向平台68优选地至少基本上平行于小齿轮36延伸，但是根据本发明的一些方面也允许相对倾斜。

小齿轮壳体56优选地限定一对紧固件接纳孔71和至少基本上与紧固件接纳孔71对齐的相应的一对凸台接纳座72。

小齿轮盖58优选地包括弯曲壁74和与壁74一体形成的一对内螺纹紧固件接纳凸台76。凸台接纳座72优选地接纳凸台76，从而便于小齿轮盖58相对于小齿轮壳体56的正确定位。此外，紧固件60优选地延伸穿过小齿轮壳体56的紧固件接纳孔71并进入小齿轮盖58的凸台76中，以将小齿轮壳体56和小齿轮盖58彼此固定。

小齿轮接纳座64优选周向地设置在凸台接纳座72之间。类似地，小齿轮接纳凹槽66优选周向地设置在凸台76之间。

优选地，小齿轮盖58包括刀片钢制安装件78，其构造成支承标准钢制部件(未示出)。

小齿轮盖58还优选地包括朝向小齿轮壳体56延伸的顶部80。在组装刀片壳体支承件20之后，顶部80优选地邻接小齿轮壳体56的邻近每个凸台接纳座72的顶面82。

小齿轮盖58还优选地包括设置在顶部80下方的一对块体84。每个块体84优选地定位在凸台76中的相应一个与小齿轮接纳凹部66之间。块体84和顶部80优选地与先前描述的小齿轮对向平台68配合，以限定小齿轮接纳凹部66。

更进一步地，小齿轮盖58优选地限定大致周向延伸的搁架86(参见图6)，该搁架86从小齿轮对向平台68大致周向地延伸。如下面将更详细讨论的，每个块体84、相邻的凸台76、搁架86的相邻部分和小齿轮对向平台68的侧面68a(图6)共同限定凹槽88。此外，搁架86和弯曲壁74的各部分至少基本上共同限定弓形的、不连续的、凸起的远侧夹持面90。远侧夹持面90的功能将在下面更详细地讨论。

如下面还将更详细地讨论的并且如图3等所示，小齿轮壳体56优选地包括一对内平台92和一对外支架94，所述一对外支架94与平台92的相应的一个向外呈弓形地间隔开。小齿轮壳体56还优选地包括大致弓形且向内延伸的肋96。肋96优选地部分限定内平台92和外支架94，但是根据本发明的一些方面，允许替代的构成或布置。

优选地，内平台92部分地在其间限定小齿轮接纳座64。相应的成对内平台92和外支架94优选地至少部分在其间限定凸台接纳座72。

支架94各自优选地包括定位块98，定位块98与肋96轴向间隔开，使得肋96和定位块98在它们之间限定定位凹槽100。

更进一步地，还如图3所示，小齿轮壳体56优选地包括设置在肋96下方的弓形凹立面102。立面102、内平台92和外支架94(包括肋96)优选地共同至少基本上限定弓形的、凹的近侧夹持面104，其相对于小齿轮接纳座64沿相反的圆周方向突出。近侧夹持面104的功能将在下面更详细地讨论。

刀片壳体

如前所述，刀片壳体14构造成将刀片16可旋转地支承在框架12上以绕中心轴线A_rot旋转。刀片壳体14优选地通常呈环形形式并与刀片壳体支承件20和刀片16的相关部分互补，如下面将更详细地讨论的那样。如下面还将更详细地讨论的，这种环形优选地通常是平滑的。也就是说，刀片壳体14优选地包括一个或多个大致弓形区段。然而，特别要指出的是，本发明的某些方面同样适用于呈平滑(例如，圆形和/或椭圆形)和锯齿状(例如，尖锐地过渡和/或多边形)轮廓中的一者或两者的环形刀片壳体构造。

优选地，刀片壳体14基本上是整体的。此外，刀片壳体14优选地被分裂/裂开以限定间隔开的周向端部106。端部106优选地利于至少基本上弹性(即，可回弹的)的扩张和收缩。在所示实施例中，刀片壳体14在相对收缩的刀片固定状态与相对扩张的刀片释放状态之间切换。优选地，端部106彼此间隔小于约十分之三英寸(0.3")。

刀片壳体14优选地限定小齿轮接纳凹窝108和在小齿轮接纳凹窝108的相对的弓形的两侧间隔开的一对凸台入口110。更具体地，如图4-6中最佳示出的那样，小齿轮接纳凹窝108优选地呈截头圆的形式，其补充并完成由小齿轮盖58的小齿轮接纳凹部66限定的截头圆。小齿轮接纳凹窝108、小齿轮-接纳座64和小齿轮接纳凹部66由此共同限定小齿轮接纳室62(图10)，该小齿轮接纳室62至少基本上接纳小齿轮36。

如或许在图4中最佳地所示，刀片16的环形齿轮34的(可移动的)部段112延伸到小齿轮容纳室62中以由小齿轮36驱动地接合。因此，环形齿轮34与小齿轮36的接合优选地发生在至少基本上封闭的受保护空间中。这种封闭的构造既抑制了污染物进入小齿轮36和环形齿轮34的相互啮合区域，又提供了防止使用者意外接触所述啮合区域的措施。

凸台入口110优选地对应于小齿轮壳体56的上述凸台接纳座72。凸台76穿过相应的凸台入口110朝向凸台接纳座72延伸。

优选地，刀片壳体14包括主体114，主体114具有轴向间隔开的上边缘116和下边缘118。主体114优选地包括沿着上边缘116延伸的上表面120。主体114还优选地分别包括相反的环形径向内表面122和环形径向外表面124。

刀片壳体14还优选地包括一对弓形地间隔开的内凸部126和一对弓形地间隔开的外凸部128，每个内凸部126和外凸部128从主体114的上表面120向上延伸。内凸部126优选地与主体114配合，以限定小齿轮接纳凹窝108。外凸部128与内凸部126向外弓形地间隔开。相应的成对的内凸部126和外凸部128优选地与主体配合，以限定凸台入口110。然而，根据本发明的一些方面，允许小齿轮接纳凹窝108和凸台入口110完全凹入主体内(即，不是部分由主体上方的结构限定)或完全由内凸部和外凸部限定(即，不是完全或部分地由主体限定)。

内凸部126各自优选地包括轴向延伸的颈部130和头部132，头部132从颈部130大致径向向内并且大致径向向外延伸，与主体114的上表面120相对。头部132因此各自优选地分别限定径向内部悬臂面134和径向外部悬臂面136。

类似地，外凸部128各自优选地包括轴向延伸的颈部138和头部140，头部140从颈部138既大致径向向内又大致径向向外延伸，与主体114的上表面120相对。因此，头部140各自优选地分别限定径向内部悬臂面142和径向外部悬臂面144。

如图6等所示，颈部130和138、头部132和140以及主体114的上表面120由此共同限定不连续的、大致弓形延伸的径向外部刀片收纳沟槽146。沟槽146的功能将在下面更详细地讨论。

如前所述，刀片壳体14限定接纳衬套42的刀片壳体座圈44。更具体地，刀片壳体14包括轴向间隔开的、向内突出的上唇缘148和下唇缘150，其限定刀片壳体座圈44。优选地，刀片壳体14包括在下边缘118处从主体114延伸的向内渐缩部分152。渐缩部分152优选地限定下唇缘150。

衬套主体48具有径向厚度。上唇缘148和下唇缘150优选地向内延伸至少基本上等于衬套主体48的径向厚度的距离，使得衬套主体48至少基本上被接纳在上唇缘148和下唇缘150之间(参见图10和14)。

刀片壳体14还优选地包括向内延伸以便延伸超过衬套42的悬置部154。更具体地，悬置部154优选地向内延伸，以便完全或至少基本上悬置于环形齿轮34之上。这种悬置构造不仅限制污染物进入环形齿轮34，而且还提供防止使用者与环形齿轮34的旋转齿40意外接触的措施。

优选地，内凸部126和外凸部128的头部132和140以及颈部130和138与主体114(包括上唇缘148和下唇缘150、悬置部154和刀片壳体座圈44)配合，以呈现刀片壳体14的径向内环形面156。此外，头部132和140、颈部130和138以及主体114优选地共同呈现刀片壳体14的径向外环形面158。刀片壳体14的内环形面156和外环形面158优选地彼此相反。

组装概述

刀片壳体支承件20优选地构造成可压缩地接合刀片壳体14并由此将刀片壳体14牢固地夹持在可调节的操作位置。更具体地，如下面将更详细地讨论的，刀片壳体14优选地分别包括相对的周向延伸的近侧(径向外侧)安装面160和远侧(径向内侧)安装面162，安装面160和162与刀片壳体支承件20接合。

小齿轮壳体56和小齿轮盖58优选地用作夹持部件，其沿着安装面160和162可压缩地接合刀片壳体14，以将刀片壳体14固定到框架12上。也就是说，前面描述的小齿轮盖58的远侧夹持面90优选地与前面描述的小齿轮壳体56的近侧夹持面104对向。刀片壳体14经由近侧安装面160和远侧安装面162与近侧夹持面104和远侧夹持面90中的相应一者的接合而定位并固定在小齿轮壳体56与小齿轮盖58之间。

更具体地说，如图11、12等所示，刀片壳体14包括安装部分164和自由或剩余部分166。安装部分164优选地包括主体114的、唇缘148和150的以及内凸部126和外凸部128的、与刀片壳体14安装到框架12上相关联的部分。自由部分166优选地包括主体114的、唇缘148和150的以及外凸部128的剩余部分(即，刀片壳体14的不是安装部分164的一部分的部分)。

安装部分164限定上述近侧安装面160和远侧安装面162两者。自由或剩余部分166限定相反的弓形或周向的近侧(径向内侧)自由或剩余表面168和远侧(径向外侧)自由或剩余表面170。近侧和远侧剩余表面168和170优选地分别与远侧和近侧安装面162和160连续形成。也就是说，在一个优选实施例中，刀片壳体14的径向内侧环形面156限定远侧(径向内侧)安装面162和近侧(径向内侧)自由面168。刀片壳体14的径向外侧环形面158限定近侧(径向外侧)安装面160和远侧(径向外侧)自由面170两者。

如图11和12所示，近侧安装面160和远侧安装面162优选地是沿着角度尺寸为θ_mount的相应圆弧限定的。角度尺寸θ_mount优选地至少基本上对应于近侧夹持面104和远侧夹持面90的角度范围，尽管根据本发明的一些方面不需要这种相关性。

优选地，角度尺寸θ_mount在约六十度(60゜)与约一百八十度(180゜)之间。最优选地，角度尺寸θ_mount约为110度(110゜)。

进一步考虑刀片壳体14和框架12的接合，刀片壳体14的内凸部126的头部132优选地接纳在于小齿轮盖58的块体84下方限定的相应凹槽88中，以便与弯曲壁74接合。外凸部128在凸台76的外侧弓形地与壁74接合。

优选地，刀片壳体14的内凸部126和外凸部128两者都与小齿轮盖58的搁架86轴向间隔开。更具体地，内悬臂面142和内悬臂面144优选地与搁架86间隔开。然而，根据本发明的一些方面，接合是允许的；尽管如此，如果发生与理想定位的滑动，则搁架86优选地用于限制壳体14的过度移位。

刀片壳体14的内凸部126的头部132以及颈部130和外凸部128的头部140以及颈部138由此与由小齿轮盖58限定的远侧夹持面90接合。或者说，刀片壳体14的远侧安装面162与小齿轮盖58的远侧夹持面90接合。

还应注意，每对相应的内凸部126和外凸部128的相邻的周向间隔开的侧面优选地成形为对应于相关凸台76的形状。也就是说，优选地实现每个凸台76在相应的凸台入口110中的紧密或过渡配合。

继续考虑夹持功能，如图5等所示，小齿轮壳体56的内平台92优选地对应于刀片壳体14的内突部126。外支架94优选地对应于刀片壳体14的外凸部128。内突部126至少部分覆盖并接合相应的内平台92，而外凸部128覆盖并接合相应的外支架94。

更具体地，肋96优选地接纳在沟槽146中，其中各内凸部126和外凸部128的头部132和140与肋96的上表面172接合。肋96的下表面174与刀片壳体14的主体114的上表面120接合(参见图3)。此外，外凸部128的头部140接纳在相应的定位凹槽100中。更进一步地，如图14中最佳示出的那样，主体114的径向外表面124与小齿轮壳体56的立面102接合。

优选地，如图5所示，在刀片壳体14与肋96的径向内表面96a之间限定了径向间隙175。然而，根据本发明的一些方面，允许在它们之间发生接触。

因此，刀片壳体14的近侧安装面160与刀片壳体14的近侧夹持面104接合。

此外，刀片壳体14的内凸部126和外凸部128的头部132和140以及颈部130和138由此与由小齿轮盖58限定的远侧夹持面90接合。或者说，刀片壳体14的远侧安装面162与小齿轮盖58的远侧夹持面90接合。

对于本领域普通技术人员来说将显而易见的是，在所示实施例中，紧固件60的紧固将导致由近侧夹持面104和远侧夹持面90分别施加至刀片壳体14的压紧力增加。也就是说，紧固件60的紧固将越来越牢固地将刀片壳体14固定在框架12中。

相比之下，在松开紧固件60时，刀片壳体14优选地可以有效地从框架12移除。更具体地，小齿轮盖58可以远离小齿轮壳体56移动，以允许刀片壳体14的轴向移动和脱离。然后，刀片壳体14可以从先前描述的刀片固定状态扩张至先前描述的刀片释放状态。然后可以移除刀片16以进行维护(例如，清洁和/或锐磨)或更换。

优选地，框架12、刀片壳体14和刀片16各自包含抗氧化和耐腐蚀材料，例如回火钢，以便适当地容许与本发明的一个优选实施例相关的不利环境。然而，其它金属或非金属材料，包括既不抗氧化也不耐腐蚀的材料，可以用在框架、刀片壳体和刀片或其一部分中的一者或多者上。例如，可以替代地使用黄铜、铝、陶瓷或不锈钢。在选择材料时，还优选考虑相邻材料的相容性。例如，刀片可主要包含回火钢，但全部或部分涂覆有黄铜、铝或不锈钢外层，该外层适于与刀片壳体的相邻表面进行表面对表面的接合。

刀片和刀片壳体相对于框架的夹持面的几何形状

如前所述，刀片16可绕中心轴线A_rot旋转。刀片16还优选地以中心轴线A_rot为几何中心。更具体地，刀片16沿着以中心轴线A_rot为中心的圆延伸，以便具有外半径r_{blade_out}和内半径r_{blade_in}。也就是说，楔形件30、切削刃32和环形齿轮34各自围绕中心轴线A_rot圆形地延伸。此外，刀片16优选地是旋转对称的。

类似于刀片16，刀片壳体14的刀片壳体座圈44和刀片16的刀片座圈46是沿着以中心轴线A_rot为中心的相应的圆限定的。如图9-13所示，例如，刀片壳体座圈44沿着以轴线A_rot为中心并且具有半径r_race的圆设置。同样，接纳在刀片座圈46和刀片壳体座圈44中的衬套42绕中心轴线A_rot圆形地延伸。

刀片壳体14的自由或剩余部分166还优选地沿着以所述中心轴线为中心的圆延伸。也就是说，径向内侧自由或剩余表面168和径向外侧自由或剩余表面170是沿着围绕中心轴线A_rot的圆弧限定的。更具体地，径向内侧自由面168具有围绕轴线A_rot的半径r_{free_in}，并且径向外侧自由面170具有围绕轴线A_rot的半径r_{free_out}。然而，如前所述，在不脱离本发明的精神的情况下，壳体14的剩余部分166(除了座圈44之外)可以具有替代形状和几何中心点。

然而，相比之下，如图9-13中最佳所示，刀片壳体14的安装部分164的近侧安装面160和远侧安装面162沿着相应具有与中心轴线A_rot间隔开(即偏移)的中心点C_mount的圆延伸。同样，近侧夹持面104和远侧夹持面90是沿着围绕偏移中心点C_mount的圆弧限定的。更具体地，近侧安装面160具有围绕中心点C_mount的半径r_{mount_prox}，并且远侧安装面162具有围绕中心点C_mount的半径r_{mount_dist}。

因此，近侧夹持面104和远侧夹持面90以及近侧安装面160和远侧安装面162相对于刀片16、刀片座圈46、刀片壳体座圈44、衬套42以及径向内侧自由面168和径向外侧自由面170偏心。

在一个优选实施例中，刀片壳体14的径向内侧环形面156和径向外侧环形面158共同呈现与框架12接触的宽泛地限定的刀片壳体最近端176和与框架12间隔开的宽泛地限定的刀片壳体最远端178。刀片壳体14的最近端176优选地与中心轴线A_rot间隔开第一距离，并且刀片壳体14的最远端与中心轴线A_rot间隔开第二距离，其中第一距离不同于第二距离。在一个优选实施例中，第一距离大于第二距离。

更准确地说，如图13中最佳所示，最近端176优选地分别具有最近侧径向内面180和径向外面182。优选地，远侧(径向内侧)安装面162由最近侧径向内面180的一部分限定。近侧(径向外侧)安装面160优选地由最近侧径向外面182的一部分限定。

还如图13所示，最远端178优选地分别具有最远侧的径向内面184和径向外面186。优选地，近侧(径向内侧)自由或剩余表面168由最远侧径向内面184的一部分限定。远侧(径向外侧)自由或剩余表面170优选地由最远侧径向外面186的一部分限定。

继续参考图13，最近侧径向内表面180与中心轴线A_rot间隔开第一距离d_{prox_in}，间距d_{dist_in}限定中心轴线A_rot与最远侧径向内表面184之间的间隔，第一距离d_{prox_in}大于间距d_{dist_in}。同样，最近侧径向外表面182与中心轴线A_rot间隔开第一距离d_{prox_out}，第一距离d_{prox_out}大于限定中心轴线A_rot与最远侧径向外表面186之间的间距的距离d_{dist_out}。

如前所述，并且基于上述几何形状，对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，中心点C_mount相对于中心轴线A_rot偏移。更具体地，在一个优选实施例中，中心点C_mount向近侧地与中心轴线A_rot间隔距离d_offset(参见图9和10)。

尽管各种尺寸变化可以落入本发明的范围内，但是下面提供了优选的尺寸范围。然而，特别要指出的是，实际尺寸(例如，从下面的范围中选择的特定值)仍然受到上面描述、下面引用和/或在附图中显而易见的相对大小的约束的影响。各距离也将根据刀片尺寸而变化，其中大多数市售刀片的标称直径在约1英寸(1")至约5英寸(5")之间。应当理解，本文所述的大多数(如果不是全部)尺寸将根据刀片尺寸成比例地变化。在一个优选实施例中，半径r_race在约一点七英寸(1.7")到一点九英寸(1.9")之间。内刀片半径r_{blade_in}优选地在约一点五英寸(1.5")到约一点七英寸(1.7")之间。外刀片半径r_{blade_out}优选地在约一点七英寸(1.7")到一点九英寸(1.9")之间，同时保持小于r_race。半径r_{free_in}和r_{mount_dist}优选地各自在约一点六英寸(1.6")到一点八(1.8")之间，同时也小于r_race(尽管不必须小于或甚至优选地相等)。r_{free_out}和r_{mount_prox}也大于r_race并且可能彼此不同，并在大约一点七英寸(1.7")到一点九英寸(1.9")之间的范围内。

对于本领域普通技术人员显而易见的是，d_{dist_in}优选地等于r_{free_in}。同样，d_{dist_out}优选地等于r_{free_out}。在一个优选实施例中，d_{prox_in}介于约一点五五英寸(1.55")到约一点七五英寸(1.75")之间，而d_{dist_out}介于约一点七五英寸(1.75")到约一点九五英寸(1.95")之间。

偏移距离d_offset优选地在介于约零点零二英寸(0.020")到约零点零四五英寸(0.045")之间。

上述优选的刀片壳体14具有许多优点。其中，例如，刀片壳体14可以适当地用作刀片16与框架12之间的适配器，刀片16和框架12不共用共同的“焦点”(即，刀片16的旋转轴线A_rot相对于与框架12的夹持面90和104相关联的中心点C_mount)。更具体地，在传统布置中，刀片和刀片壳体通常都围绕共用的轴线圆形地延伸。同样，相关框架的接合并支承刀片壳体的任何夹持面通常也围绕同一共用轴线圆形地延伸。通常，如果希望使用替代的径向尺寸的刀片(即，具有足够小或足够大半径的刀片)，则需要根据新的替代的刀片来设计尺寸的、全新的刀片壳体和全新的框架，以确保刀片壳体和刀片的良好支承。

相比之下，在所示实施例中，刀片壳体14的安装部分164的尺寸设计成以基本上传统的方式对应于框架12，而自由或剩余部分166的尺寸设计成以传统方式对应于刀片16。然而，刀片16和框架12的尺寸未设计成以传统方式彼此对应，其中刀片壳体14(更具体地，其独特的几何形状限定用于安装部分164和剩余部分166的偏移的轴线)使得能够将刀片16与框架12一起使用。也就是说，由于新型刀片壳体14的便利特征，可以一起使用由于变化的尺寸而通常不打算彼此一起使用的刀片16和框架12。

可能不太常见的是，根据本发明的刀片壳体可替代地构造成使得能够使用通常尺寸设计成彼此一起使用但围绕偏移的轴线设置的刀片和框架。

特别要指出的是，这种便利特征以及先前描述的刀片16、衬套42以及座圈44和46的设计使得提供了刀片16在刀片壳体14中并进而在框架12中的牢固的旋转支承，尽管存在上述几何的不规则性。也就是说，除了简单的固定或支承之外，还提供旋转能力。

在实践中，假设为给定刀片提供适当的偏心的刀片壳体的情况下，这种自适应能力将使得能够将多个刀片尺寸用于给定框架。也就是说，一组优选的刀片壳体中的每一个可以包括构造成用于与给定框架接合的至少基本上相同的安装部分和各自对应于不同刀片尺寸的变化的自由或剩余部分。

旋转刀具传统地针对每种尺寸的刀片和相应壳体具有专用刀片壳体支承件。然而，对于本发明，可以可操作地支承不必设计成与壳体支承件一起使用的刀片。本发明的偏心壳体能够将“不匹配的”刀片支承在框架上。换句话说，不同刀片可供刀具使用而不必更换壳体支承件。对于传统的刀具，当需要不同的刀片尺寸时，必须更换全部壳体支承件、刀片壳体和刀片。

在用户希望将第一品牌的框架(构造成用于通常与由相同的第一品牌提供的相应尺寸的刀片一起使用)与由另一品牌供应的尺寸不协调的刀片一起使用的情况下，也可以发现这种自适应能力非常有利。如果第二品牌的刀片提供了用户的首选尺寸、改进的成本效益、更好的品质、所需的特征等，则可能出现这种情况。

对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，尽管所示实施例的特征在于通常被理解为对于给定框架而言太小的刀片，但是本发明同样非常适合于其中提供了通常被理解为对于给定框架而言太大的刀片的应用。以上关于偏移、半径和距离描述的关系将根据这种替代刀片和框架的确切几何细节以对本领域普通技术人员而言显而易见的方式变化。

上述本发明的优选形式仅应当用作说明且不应当在解释本发明的范围上具有限制意义。本领域技术人员可容易地做出对如上文所述的对示例性实施例的明显修改，而不会脱离本发明的精神。

发明人由此旨在声明，对于任何不在后附权利要求书所叙述的本发明的文字上的范围内但是实质上不从其脱离的任何设备，依赖于等同原则以确定和达到本发明的合理公平的范围。

Claims (38)

1.一种旋转刀具，包括：

框架；

环形刀片；和

安装到所述框架的刀片壳体，其中所述壳体具有与所述框架接触的周向安装面，

所述壳体将所述刀片支承在所述框架上以绕中心轴线旋转，

所述壳体包括沿着以所述中心轴线为中心的圆限定的刀片支承座圈，

所述壳体的所述安装面沿着圆弧限定，所述圆弧的中心点与所述中心轴线间隔开，使得所述刀片支承座圈和安装面相对于彼此偏心。

2.根据权利要求1所述的旋转刀具，

所述中心点比所述中心轴线更靠近所述框架。

3.根据权利要求1所述的旋转刀具，

所述壳体具有相对的内环形面和外环形面，

所述内环形面和外环形面中的一个面具有安装部分，所述安装面沿着所述安装部分限定，其中所述内环形面和外环形面中的所述一个面的剩余部分与所述框架间隔开。

4.根据权利要求3所述的旋转刀具，

所述内环形面和外环形面中的所述一个面的所述剩余部分呈弓形并以所述中心轴线为中心。

5.根据权利要求4所述的旋转刀具，

沿着其限定所述安装面的所述圆弧具有至少约60°的角度尺寸。

6.根据权利要求5所述的旋转刀具，

所述角度尺寸为约110°。

7.根据权利要求1所述的旋转刀具，

所述壳体具有一对所述安装面，

所述壳体具有相反的内环形面和外环形面，每个环形面限定所述安装面中的相应的一个。

8.根据权利要求7所述的旋转刀具，

所述框架包括夹持部件，所述夹持部件可压缩地接合所述一对安装面以将所述壳体可释放地固定到所述框架。

9.根据权利要求8所述的旋转刀具，

所述刀片包括环形齿轮；并且

所述旋转刀具包括可旋转的小齿轮，其可连接到动力源并驱动地啮合所述环形齿轮，

所述夹持部件包括小齿轮壳体和小齿轮盖，所述小齿轮被可旋转地支承在小齿轮壳体中，所述小齿轮盖可释放地与所述壳体互连。

10.根据权利要求1所述的旋转刀具，

所述刀片具有与所述壳体的刀片支承座圈成相对的关系的刀片座圈；并且所述旋转刀具包括衬套，其可操作地定位在所述刀片支承座圈和所述刀片座圈之间。

11.根据权利要求1所述的旋转刀具，

所述壳体被分裂以呈现间隔开的周向壳体端部，

所述刀片支承座圈在所述壳体端部之间连续地延伸。

12.一种用于旋转刀具的刀片壳体，其中所述壳体可操作以将环形刀片支承在框架上以绕中心轴线旋转，所述刀片壳体包括：

构造成接触所述框架的周向安装面，

沿着以所述中心轴线为中心的圆限定的刀片支承座圈，

所述壳体的所述安装面沿圆弧限定，所述圆弧的中心点与所述中心轴线间隔开，使得所述刀片支承座圈和安装面相对于彼此偏心。

13.根据权利要求12所述的刀片壳体，

所述壳体具有相反的内环形面和外环形面，

所述内环形面和外环形面中的一个面具有安装部分，所述安装面沿着所述安装部分限定，其中所述内环形面和外环形面中的所述一个面的剩余部分构造成与所述框架间隔开。

14.根据权利要求13所述的刀片壳体，

所述内环形面和外环形面中的所述一个面的所述剩余部分是弓形的并且以所述中心轴线为中心。

15.根据权利要求14所述的刀片壳体，

沿着其限定所述安装面的所述圆弧具有至少约60°的角度尺寸。

16.根据权利要求15所述的刀片壳体，

所述角度尺寸为约110°。

17.根据权利要求12所述的刀片壳体，

所述壳体具有一对安装面，

所述壳体具有相反的内环形面和外环形面，每个环形面限定所述安装面中的相应的一个。

18.根据权利要求12所述的刀片壳体，

所述壳体被分裂以具有间隔开的周向壳体端部，

所述刀片支承座圈在所述壳体端部之间连续地延伸。

19.一种旋转刀具，包括：

框架；

环形刀片；和

安装在所述框架上的刀片壳体，

所述壳体具有相反的内环形面和外环形面，

所述内环形面和外环形面中的至少一个具有与所述框架接触的最近端和与所述框架间隔开的最远端，

所述壳体将所述刀片支承在所述框架上以进行绕中心轴线的旋转运动，

所述最近端与所述中心轴线隔开第一距离，并且所述远端与所述中心轴线间隔开第二距离，其中所述第一距离不同于所述第二距离。

20.根据权利要求19所述的旋转刀具，

所述第一距离大于所述第二距离。

21.根据权利要求19所述的旋转刀具，

所述内环形面和外环形面中的所述至少一个具有圆形部分，其中所述圆形部分中的第一部分限定所述最近端，所述圆形部分中的第二部分限定所述最远端，

每个所述圆形部分具有从相应中心点测定的半径。

22.根据权利要求21所述的旋转刀具，

与所述第二部分相关联的所述中心点为所述中心轴线。

23.根据权利要求22所述的旋转刀具，

与所述第一部分相关联的所述中心点与所述中心轴线间隔开。

24.根据权利要求23所述的旋转刀具，

与所述第一部分相关联的所述中心点比所述中心轴线更靠近所述框架。

25.根据权利要求19所述的旋转刀具，

所述内环形面和外环形面中的所述至少一个具有安装面，所述安装面与所述框架接触并限定所述最近端，

所述安装面沿着圆弧延伸，所述圆弧具有至少约60°的角度尺寸。

26.根据权利要求25所述的旋转刀具，

所述角度尺寸为约110°。

27.根据权利要求19所述的旋转刀具，

所述内环形面和外环形面中的每一个具有与所述框架接触的安装面，其中每个安装面限定相应面的最近端，

所述框架包括夹持部件，所述夹持部件可压缩地接合所述安装面以将所述壳体可释放地固定到所述框架。

28.根据权利要求27所述的旋转刀具，

所述刀片包括环形齿轮；并且

所述旋转刀具包括可旋转的小齿轮，其可连接到动力源并驱动地啮合所述环形齿轮，

其中所述夹持部件包括小齿轮壳体和小齿轮盖，其中所述小齿轮被可旋转地支承在所述小齿轮壳体中，所述小齿轮盖可释放地与所述壳体互连。

29.根据权利要求19所述的旋转刀具，

所述壳体包括沿着以所述中心轴线为中心的圆限定的刀片支承座圈，

所述刀片具有与所述壳体的刀片支承座圈呈相对关系的刀片座圈；并且所述旋转刀具包括可操作地定位在所述刀片支承座圈和所述刀片座圈之间的衬套。

30.根据权利要求29所述的旋转刀具，

所述壳体被分裂以具有间隔开的周向壳体端部，

所述刀片支承座圈在所述壳体端部之间连续地延伸。

31.一种用于旋转刀具的刀片壳体，其中所述壳体可操作以将环形刀片支承在框架上以绕中心轴线旋转，所述刀片壳体包括：

相反的内环形面和外环形面，

所述内环形面和外环形面中的至少一个具有构造成接触所述框架的最近端和构造成与所述框架间隔开的最远端，

所述最近端与所述中心轴线间隔开第一距离，并且所述远端与所述中心轴线隔开第二距离，其中所述第一距离不同于所述第二距离。

32.根据权利要求31所述的刀片壳体，

所述第一距离大于第二距离。

33.根据权利要求31所述的刀片壳体，

所述内环形面和外环形面中的所述至少一个具有圆形部分，其中所述圆形部分中的第一部分限定所述最近端，所述圆形部分中的第二部分限定所述最远端，

每个所述部分具有从相应中心点测定的半径。

34.根据权利要求33所述的刀片壳体，

与所述第二部分相关联的所述中心点为所述中心轴线。

35.根据权利要求34所述的刀片壳体，

与所述第一部分相关联的所述中心点与所述中心轴线间隔开。

36.根据权利要求31所述的刀片壳体，

所述内环形面和外环形面中的所述至少一个具有安装面，所述安装面构造成接触所述框架并限定所述最近端，

沿着圆弧延伸的所述安装面具有至少约60°的角度尺寸。

37.根据权利要求36所述的刀片壳体，

所述角度尺寸为约110°。

38.根据权利要求31所述的刀片壳体，

所述壳体包括沿着以所述中心轴线为中心的圆限定的刀片支承座圈，

所述壳体被分裂以具有间隔开的周向的壳体端部，

所述刀片支承座圈在所述壳体端部之间连续地延伸。