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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Klinge für ein Schneidgerät, das zum
Schneiden von Rohren oder ähnlichem
verwendet wird, und ein Schneidgerät.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Schneidgeräte werden
zum Schneiden von verschiedenen Materialien verwendet. Der Aufbau der
Schneide eines Schneidgeräts
ist je nach Form und Eigenschaft des zu schneidenden Materials unterschiedlich.
Zum Beispiel offenbart die nicht geprüfte japanische Patentveröffentlichung
2002-121040 ein Schneidgerät,
das für
sprödes
Material, wie beispielsweise Flachglas, Halbleiterscheiben oder
Keramik, verwendet wird, ein Schneidrad für sprödes Material, das eine V-förmige Klinge
hat, die am Umfang eines Scheibenrads vorgesehen ist. Die V-förmige Klinge dieses Schneidrads
ist so aufgebaut, dass die Schneide oder der Rückenabschnitt der Klinge eine polygonale
Form aufweist.
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Bei
diesem, in der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
2002-121040 beschriebenen Schneidgerät ist der Aufbau der Schneide
so, dass das Schneidgerät
zum Schneiden von Plattenmaterial verwendet wird und für diese
bestimmte Anwendung vorteilhaft ist. Demgegenüber wird beim Schneiden von
Material mit anderen Formen als einer Platte, wie beispielsweise
eines Rohrs, während des
Schneidvorgangs durch das Schneidgerät die Kraft anders auf das
Material ausgeübt.
In diesem Fall ist der Aufbau der Schneide von einem anderen Standpunkt
aus zu betrachten, um ein Schneiden mit hoher Genauigkeit zu verwirklichen.
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Die 4A bis 4C zeigen
den Aufbau einer Klinge für
ein Schneidgerät,
das in herkömmlicher
Wiese zum Schneiden eines rohrförmigen
Materials verwendet wird.
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Bei
der in der 4A gezeigten Klinge 51 wird
eine Anbringungsöffnung 53 in
einem zentralen Bereich einer scheibenförmigen Grundplatte 52 vorgesehen.
Der Außenumfang
der Grundplatte 52 ist so geschärft, dass er als Schneide 54 fungiert.
In der Seitenansicht der Klinge 51 gemäß 4B, sind
an beiden Seiten der Schneide 54 geneigte Seiten 55 mit
der Schneide 54 als Symmetrieachse so ausgebildet, dass
die Stärke
des Mittenbereichs der Grundplatte 52 größer als
die Stärke
des Umfangsbereichs der Grundplatte 52 ist. Anders ausgedrückt nimmt
bei der herkömmlichen
Klinge 51 die Stärke
der Klinge 51 auf beiden Seiten der Schneide 54 auf ähnliche Weise
zu, so dass die Stärke
von der am Außenumfang
ausgebildeten Schneide 54 zur Mitte der Klinge 51 hin
zunimmt.
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Wenn
rohrförmiges
Material mit so einer herkömmlichen
Klinge geschnitten wird, weist die Schnittfläche 57 des Materials 56 eine
Neigung auf, wie in der 4C gezeigt,
und kann kein Profil senkrecht zur Längsrichtung des rohrförmigen Materials haben.
Wenn Rohre mit solchen geneigten Schnittflächen miteinander verbunden
werden, bildet sich zwischen den Verbindungsflächen ein Spalt. Darüber hinaus
erzeugt so eine Klinge während
des Schneidvorgangs auch Grate, und es ist zusätzlicher Aufwand zum Entfernen
der Grate notwendig.
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Rohrförmige Materialien
werden auf vielen Gebieten eingesetzt. Insbesondere wird bei Verwendung
in Vorrichtungen, wie einer Klimaanlage, wo Gas, wie beispielsweise
ein Kühlmittel,
durch Rohre strömt,
die natürliche
Umgebung geschädigt,
wenn Gas aus einer Verbindung zwischen Rohren oder dem Verbindungsabschnitt
eines Rohres strömt,
wobei die Verbindung bzw. der Verbindungsabschnitt jeweils trichter-
oder trompetenförmig
aufgeweitet ist. Um zu verhindern, dass Gas aus den Verbindungen entweicht,
muss das Rohr so geschnitten werden, dass dessen Schnittfläche ein
Profil aufweist, das fast vollkommen senkrecht zur Längsrichtung
des Rohrs verläuft.
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Im
Hinblick auf die obigen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Schneidgerät
zum Schneiden von rohrförmigem
Material vorzusehen, welches das rohrförmige Material so schneiden
kann, dass eine Schnittfläche
erzeugt wird, die nahezu senkrecht zur Längsrichtung des rohrförmigen Materials
verläuft.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Um
die obigen Probleme zu lösen,
ist eine Klinge nach Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung eine
Klinge mit einer Schneide, die am Außenumfang einer scheibenförmigen Grundplatte
vorgesehen ist, wobei die Klinge eine ebene Seite aufweist, die
senkrecht zu einer Achse der Grundplatte verläuft, sowie eine geneigte Seite,
die der ebenen Seite gegenüberliegt
und eine Neigung aufweist, so dass die Stärke der Klinge zu einem Mittenbereich
der Klinge zunimmt.
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Durch
Vorsehen einer ebenen Seite, die senkrecht zur Achse der Grundplatte
verläuft,
wird auch der Winkel zwischen der ebenen Seite der Schneide und
einem zu schneidenden Material beibehalten, wodurch eine Schnittfläche entsteht,
die nahezu senkrecht zur Längsrichtung
des Materials verläuft.
Darüber
hinaus wird durch das Vorsehen der geneigten Seite an einer um eine
mechanische Festigkeit zu gewährleisten,
so dass dieser Abschnitt zum Verstärken der Klinge beim Schneiden
dient. Demgemäß kann die
Schnittfläche
unter Beibehaltung der Stärke
der Schneide so ausgebildet sein, dass sie eine Fläche aufweist,
die fast vollkommen senkrecht zur Längsrichtung des geschnittenen
Materials verläuft.
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Der
Winkel zwischen der geneigten Seite und der ebenen Seite kann mindestens
7 Grad betragen.
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Wenn
der Winkel zwischen der geneigten Seite und der ebenen Seite weniger
als 7 Grad beträgt,
wird die Stärke
der Klinge zu gering, um die Festigkeit zu aufrechtzuerhalten.
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Vorzugsweise
kann das Schneidgerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Handgriff zum Einstellen einer Schnitttiefe der
Klinge und eine Einrichtung zum schrittweisen Fixieren der Klinge
in einer bestimmten Stellung beim Bedienen des Handgriffs aufweisen.
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Durch
das schrittweise Fixieren der Klinge in einer bestimmten Stellung
beim Drehen des Schneidgeräts
mit dem Handgriff zum Schneiden eines Materials wird die Position
der Klinge ohne zu verrutschen beibehalten. So kann eine ungenaue Schnittfläche aufgrund
eines Verrutschens einer Klinge verhindert werden.
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In
der vorliegenden Erfindung kann die Einrichtung zum schrittweisen
Fixieren der Klinge in einer bestimmten Stellung ein Mechanismus
sein, der mehrere konkave Bereiche aufweist, die in gleichmäßigen Abständen an
einem erweiterten Abschnitt eines Schafts ausgebildet sind, an dem
die Klinge angebracht ist, sowie einen Kontaktstift, der in die
konkaven Abschnitte eingreift, wobei der Schaft fixiert ist, wenn
der Kontaktstift in einen der konkaven Abschnitte eingreift. Der
Kontaktstift weist eine Kugel auf, die an einem distalen Ende des
Kontaktstifts angeordnet ist, sowie ein Federelement, das die Kugel über eine
elastische Kraft des Federelements einzieht bzw. herausdrückt.
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Jeder
der konkaven Bereiche, die am erweiterten Abschnitt des Schafts
ausgebildet sind, gelangt mit dem Kontaktstift über einen lokalen Kontakt mit
der am distalen Ende des Kontaktstifts befindlichen Kugel in Eingriff.
Demgemäß entsteht
selbst bei langer Verwendung sehr wenig Verschleiß an den konkaven
Bereichen und dem Kontaktstift, was zu einer hohen Lebensdauer führt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es möglich,
ein Schneidgerät
zu realisieren, das ein rohrförmiges
Material schneiden kann, um eine Schnittfläche zu erzeugen, die nahezu
senkrecht zur Längsrichtung
des rohrförmigen
Materials verläuft.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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In
den beigefügten
Zeichnungen zeigen:
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1A, 1B, 1C und 1D den Aufbau
einer Klinge eines Schneidgeräts
gemäß eines
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung;
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2 den
Aufbau eines Schneidgeräts
gemäß eines
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung;
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3A, 3B und 3C das
Innere eines Handgriffs in Einzelheiten; und
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4A, 4B und 4C den
Aufbau einer Klinge eines Schneidgeräts, das in herkömmlicher
Weise zum Schneiden eines rohrförmigen
Materials verwendet wird.
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BESCHREIBUNG
EINES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Die
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die
beigefügten
Zeichnungen erläutert.
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Die 1A bis 1D veranschaulichen den
Aufbau einer Klinge eines Schneidgeräts gemäß eines Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung. Die 1A ist
eine Vorderansicht der Klinge, und die 1B ist
eine Seitenansicht der Klinge nach 1A.
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In
der 1A hat eine Klinge 1 eine scheibenförmige Grundplatte 2 mit
einer Anbringungsöffnung 3,
die im zentralen Bereich der Grundplatte 2 vorgesehen ist.
Der Außenumfang
der Grundplatte 2 ist geschärft und als Schneide 4 ausgebildet.
An der Anbringungsöffnung 3 kann
zur leichtgängigen
Drehung der Grundplatte 2 ein Lager vorgesehen sein. Die
Klinge 1 hat, wie in 1B gezeigt,
eine ebene Seite 5, die senkrecht zu einer Achse der Klinge 1 verläuft, und
eine geneigte Seite r, die der ebenen Seite 5 gegenüberliegend
vorgesehen ist und eine Neigung aufweist, so dass die Stärke im Mittenbereich
der Grundplatte 2 größer als
die Stärke
am Umfang der Grundplatte 2 ist.
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Anders
ausgedrückt
ist bei der erfindungsgemäßen Klinge 1 die
geneigte Seite 6 nur an einer Seite der Schneide 4 vorgesehen,
wodurch beim Betrachten der Klinge 1 von der Seite her
eine Asymmetrie entsteht, die ein wichtiges Kennzeichen der Erfindung
darstellt. Solange die Klinge eine solche asymmetrische Form hat,
kann ein Außenumfangsbereich der
Klinge 1 einen größeren Neigungswinkel
aufweisen, wie in der 1C gezeigt ist. Dieser Aufbau
stabilisiert einen Schneidvorgang, wenn die Klinge 1 mit einem
rohrförmigen
Material in Kontakt gelangt.
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Die 1D veranschaulicht
die Schnittflächen
eines rohrförmigen
Materials, das mit der Klinge 1 in zwei Teile 7 und 9 geteilt
wurde. In der 1D hat das Teil 7,
das nach dem Schneiden verwendet wird, eine Schnittfläche 8a senkrecht
zu einer Längsrichtung
des rohrförmigen
Materials, weil die ebene Seite 5 der Klinge 1 beim
Schneiden am Teil 7 angesetzt wird. Demgegenüber hat
das Teil 9, das nach dem Schneiden entsorgt wird, eine
geneigte Schnittfläche 8b,
da die geneigte Seite 6 der Klinge 1 am Teil 9 angesetzt
wird. Es kann nämlich
mit der Klinge 1 der vorliegenden Erfindung, die eine asymmetrische Form
hat, nur die Schnittfläche 8a,
die nach dem Schneiden verwendet wird, senkrecht zur Längsrichtung
des rohrförmigen
Materials ausgebildet werden, wodurch der Schneidvorgang rationalisiert
wird.
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Weiterhin
erhöht
die geneigte Seite 6, die an einer Seite der Klinge 1 vorgesehen
ist, die Stärke der
Klinge 1 auf einer Seite, was eine mechanische Festigkeit
gewährleistet
und so die Festigkeit der Klinge 1 beim Schneiden unterstützt.
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Ein
Winkel θ zwischen
der geneigten Seite 6 und der ebenen Seite 5 beträgt mindestens 7 Grad. Um
diesen Winkel auch nach langer Anwendungszeit beizubehalten, kann
die Härte
eines Metalls, aus dem die Klinge 1 besteht, vorzugsweise
im Bereich von 62 bis 64 Rockwellhärte liegen.
Es kann auch bevorzugt sein, ein Metall zu verwenden, das eine relativ
hohe Zähigkeit
aufweist.
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Als
Nächstes
wird nachfolgend ein Schneidgerät
beschrieben, das die obige Klinge verwendet.
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Die 2 veranschaulicht
einen Aufbau eines Schneidgeräts
gemäß eines
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
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Bei
einem Schneidgerät 10 in
der 2 ist die Klinge 1 am distalen Ende eines
Schafts 11 angebracht. Das gegenüberliegende Ende des Schafts 11 wird
in einem Handgriff 13 über
einen Arm 12 gehalten. Wenn der Handgriff 13 gedreht
wird, ist der Schaft 11 in die durch die geraden Pfeile
gezeigten Richtung beweglich. Der Klinge 1 zugewandt sind Lagern 14 so
angeordnet, dass die Längsrichtung
des rohrförmigen
Materials senkrecht zur Blattoberfläche der Zeichnung verläuft. Das
Schneidgerät 10 wird
in einer durch einen gebogenen Pfeil gezeigten Richtung gedreht,
wodurch das rohrförmige
Material. geschnitten wird.
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Die 3A bis 3C veranschaulichen Einzelheiten
im Inneren des Handgriffs 13. In der 3A weist
der Schaft 11 einen erweiterten Abschnitt 21 im
Inneren des Handgriffs 13 auf. An einer Außenseite
des erweiterten Abschnitts 21 sind mehrere konkave Bereiche 22 in
gleichmäßigen Abständen ausgebildet.
Ein Kontaktstift 23 ist so angeordnet, dass er an der Außenseite
des erweiterten Abschnitts 23 angreift und von einem Halteelement 24 im
Inneren des Handgriffs 13 gehalten wird.
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Die 3B zeigt
das Äußere des
Kontaktstifts 23, und die 3C zeigt
den Innenaufbau des Kontaktstifts 23.
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Der
Kontaktstift 23 ist so aufgebaut, dass eine Kugel 25,
die aus einem verschleißfesten
Metall besteht, im distalen Ende eines Kontaktstiftkörpers 26 eingelassen
ist. Der Kontaktstiftkörper 26 ist
am Halteelement 24 durch Einschrauben über Gewinde, die am Außenumfang
des Kontaktstiftkörpers 26 ausgebildet
sind, angebracht. Im Inneren des Kontaktstiftkörpers 26 befindet
sich hinter der Kugel 25 ein Federelement 27.
Bei diesem Aufbau wird das Federelement 27 durch ein Schraubenelement 28 zusammengedrückt.
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Wenn
der Handgriff 13 gedreht wird, um die Klinge 1 in
Richtung auf das zu schneidende Material zu bewegen, dreht sich
beim Voranschreiten des Schneidvorgangs der Schaft 11 und
bewegt sich in eine Richtung zur Klinge 1 hin. Da aber
die konkaven Bereiche 22 auf dem erweiterten Abschnitt 21 des Schafts 11 in
gleichmäßigen Abständen ausgebildet sind,
hält der
Schaft 11 von Zeit zu Zeit an, wenn der Kontaktstift 23 in
einen der konkaven Abschnitte 22 eingreift. Aus dieser Stellung
wird, wenn der Handgriff 13 weiter gedreht wird, die Kugel 25 entlang
dem erweiterten Abschnitt 21 gedreht, wobei das Federelement 27 zusammengedrückt wird.
Dann wird, wenn die Kugel 25 eine Stellung erreicht, in
der der Kontaktstift 23 in den nächsten konkaven Abschnitt 22 eingreift,
die Kugel 25 über
die elastische Kraft des Federelements 27 herausgedrückt und
in der Stellung gehalten, die dem konkaven Bereich 22 entspricht.
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Daher
wird, während
der Handgriff 13 gedreht wird, die Stellung der Klinge 1 schrittweise
fixiert. So wird die Stellung der Klinge 1 ohne Verrutschen
gehalten, wenn ein Material durch Drehen des Schneidgeräts 10 mit
dem Handgriff 13 geschnitten wird. So kann eine ungenaue
Schnittfläche
die durch Verrutschen der Klinge auftreten könnte, vermieden werden.
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Die
Kugel 25 greift über
einen lokalen kontakt in jeden der konkaven Bereiche 22 ein,
die am erweiterten Abschnitt 21 ausgebildet sind. Dadurch wird
an der Kugel 25 fast kein Verschleiß verursacht und die Lebensdauer
erhöht.
Darüber
hinaus kann, da das Federelement 27 hinter der Kugel 25 angeordnet
ist und durch die Schraubenelemente 28 zusammengedrückt wird,
die Länge
des Federelements 27 durch Verstellen des Schraubenelements 28 eingestellt
werden, um so die elastische Kraft des Federelements 27 zu ändern. Demgemäß kann durch einfaches
Einstellen der Position des Schraubenelements 28 der Handgriff 13 entweder
leichtgänging oder
schwergängig
zu drehen sein.
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Die
vorliegende Erfindung kann als Schneidgerät verwendet werden, das ein
rohrförmiges
Material so schneiden kann, dass eine Schnittfläche erzeugt wird, die fast
vollkommen senkrecht zu einer Längsrichtung
des Materials verläuft.
Insbesondere ist es zum Schneiden eines Rohrs aus einem relativ weichen
Material, wie beispielsweise eines Kupferrohrs, von Nutzen. Das
Schneidgerät
kann zum Schneiden eines Rohrs eingesetzt werden, das zum Beispiel
zum Installieren einer Klimaanlage verwendet wird.