渐开线切片机

申请号 CN201280038822.8 申请日 2012-08-10 公开(公告)号 CN103717060A 公开(公告)日 2014-04-09
申请人 布楼恩特公司; 发明人 克里斯多佛·D·塞涅尔;
摘要 本 发明 实施例 提供了一种渐开线切片机,其具有主体部分和与主体部分联接的刀片。该渐开线切片机还可以包括砧座,以对 工件 提供结构性支承。刀片可以围绕轴旋转。当刀片旋转时,其可从砧座旁边经过,从而切削工件。刀片可以包括切削刃,该切削刃的半径从切削刃的近端增加到远端。例如,切削刃可以具有渐开线形状。当刀片旋转时,切削刃的渐开线形状提供径向扩张的切削刃。在一些实施例中,刀片可以包括多个切削刃,例如两个切削刃。
权利要求

1.一种切片机,其包含:
设置为对工件提供支承的砧座;以及
具有切削刃的刀片,所述切削刃的半径从所述切削刃的近端增加到所述切削刃的远端,所述刀片设置为围绕轴旋转并且从所述砧座旁边经过以切削工件。
2.根据权利要求1所述的切片机,其中,所述切削刃具有渐开线形状。
3.根据权利要求1所述的切片机,其中,所述切削刃具有第一区域以及第二区域,所述第一区域具有径向扩张与切向行程之比的第一比率,所述第二区域具有径向扩张与切向行程之比的第二比率,其中,所述第二比率与所述第一比率不同。
4.根据权利要求3所述的切片机,其中,所述第一区域比所述第二区域更靠近所述近端,其中,所述第一比率大于所述第二比率。
5.根据权利要求4所述的切片机,其中,所述切削刃还包括第三区域,所述第三区域比所述第二区域更靠近所述远端,其中,所述第三区域具有径向扩张与切向行程之比的第三比率,所述第三比率大于所述第二比率。
6.根据权利要求5所述的切片机,其中,所述第三比率小于所述第一比率。
7.根据权利要求3所述的切片机,其中,所述第一区域比所述第二区域更接近所述近端,其中,所述第二比率大于所述第一比率。
8.根据权利要求7所述的切片机,其中,所述切削刃还包括第三区域,所述第三区域比所述第二区域更靠近所述远端,其中,所述第三区域具有径向扩张与切向行程之比的第三比率,所述第三比率小于所述第二比率。
9.根据权利要求1所述的切片机,其中,所述砧座包括第一凹槽和第二凹槽,所述第一凹槽定位为比所述第二凹槽更靠近所述轴,并且相比于所述第二凹槽,将所述第一凹槽设置为对较小工件提供支承。
10.根据权利要求1所述的切片机,其中,还包含电机,所述电机设置为当刀片通电时,以第一方向旋转刀片。
11.根据权利要求10所述的切片机,其中,所述刀片偏向原始位置,其中所述切片机还包括支撑点,其中,如果当刀片以第一方向被置于经过原始位置并且在支撑点之前的位置时,刀片断电,则所述刀片将以与第一方向相反的第二方向返回原始位置。
12.根据权利要求1所述的切片机,其中,所述刀片设置为以每分钟转速在大约20到大约100之间的速度旋转。
13.根据权利要求1所述的切片机,其中,所述切削刃为第一切削刃,其中所述刀片还包含第二切削刃,所述第二切削刃与第一切削刃共面。
14.根据权利要求1所述的切片机,其中,所述刀片包括剪切部,所述剪切部在切削刃的远端和轴之间。
15.根据权利要求14所述的切片机,其中,当刀片在原始位置时,所述剪切部实质上与砧座的凹槽对齐。
16.根据权利要求1所述的切片机,其中,还包含与所述刀片和砧座联接的主体,所述主体具有带有上表面的手柄,其中所述刀片相对于所述上表面垂直定向。
17.根据权利要求1所述的切片机,其中,还包含与所述刀片和砧座联接的主体,所述主体具有上表面,其中所述刀片相对于所述上表面平定向。
18.根据权利要求1所述的切片机,其中,所述切削刃包括锯齿部分和平滑部分。
19.根据权利要求1所述的切片机,其中,所述刀片的背面包括接近切削刃的滑动面和从滑动面凹进的缓解部分。
20.一种切片机,其包含:
主体;
与所述主体联接的砧座,其设置为对工件提供支承;以及
与所述主体联接的刀片总成,其设置为围绕轴旋转并且从砧座旁边经过,所述刀片具有第一和第二切削刃,所述第一和第二切削刃的半径从切削刃的近端到切削刃的远端增加。
21.根据权利要求20所述的切片机,其中,所述第一切削刃和第二切削刃共面。
22.根据权利要求20所述的切片机,其中,所述第一切削刃和第二切削刃具有渐开线形状。
23.根据权利要求20所述的切片机,其中,所述第一切削刃和第二切削刃具有第一区域以及第二区域,所述第一区域具有径向扩张与切向行程之比的第一比率,所述第二区域具有径向扩张与切向行程之比的第二比率,其中,所述第一区域比所述第二区域更靠近切削刃的近端,其中,所述第一比率与所述第二比率不同。
24.根据权利要求23所述的切片机,其中,所述第一切削刃和第二切削刃还包括第三区域,所述第三区域比所述第二区域更靠近所述远端,其中,所述第三区域具有径向扩张与切向行程之比的第三比率,所述第三比率与所述第二比率不同。
25.根据权利要求20所述的切片机,其中,所述砧座包括第一凹槽和第二凹槽,所述第一凹槽定位为比所述第二凹槽更靠近所述轴,并且相比于所述第二凹槽,所述第一凹槽设置为对较小工件提供支承。
26.根据权利要求20所述的切片机,其中,还包含电机,所述电机位于所述主体中并且设置为当刀片通电时,以第一方向旋转刀片。
27.根据权利要求26所述的切片机,其中,所述电机设置为以每分钟转速在大约20到大约100之间的速度旋转所述刀片。
28.根据权利要求20所述的切片机,其中,所述第一刀片和第二刀片包括剪切部,所述剪切部在切削刃的远端和轴之间。
29.根据权利要求20所述的切片机,其中,还包含与所述主体联接的护层,所述护层设置为覆盖所述第一切削刃和/或第二切削刃的至少一部分。
30.根据权利要求29所述的切片机,其中,所述主体设置为当刀片总成在原始位置时,完全覆盖所述第一切削刃和第二切削刃。

说明书全文

渐开线切片机

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2011年8月10日提交的第61/522,187号、名称为“渐开线切片机”的临时专利申请的优先权,在此通过参考引用的方式引入该申请内容。

技术领域

[0003] 本申请的各实施例涉及切片机领域,更具体地,涉及渐开线切片机。

背景技术

[0004] 经常使用锯齿来切割树木或绿茎,锯齿每次切过都会去除一些小的碎屑。需要刀片多次切过才能切断茎干,延长了切割时间。此外,操作者必须对工具用,压紧茎干,以保持切割,这会使操作者的手和/或臂疲劳。具有弱支撑的小的茎干容易偏斜或在锯齿之间被抓住,因此不能被有效地切割。
[0005] 还可以使用修枝机切割树木或绿茎,该修枝机具有顶着砧座来修剪茎干的直刀片,或通过使弯曲的刀片切过来切割。这两种类型中的任何一种类型都需要大的力来切断纤维,因为它们对茎干采用剪切运动。大的切削力会使使用者的手疲劳,或者,如果是电动的,则需要大而重的发动机齿轮附图说明
[0006] 通过下文的说明并结合附图将容易地理解各实施例。各实施例在附图中的图中作为示例并且不作为限制进行说明。
[0007] 图1A-1D示出了当渐开线切片机的刀片从起始位置行进到结束位置以切削工件时的渐开线切片机的透视图。根据不同的实施例,图1A-1D分别示出了刀片在:(A)起始位置;(B)第一中间位置;(C)第二中间位置;以及(D)结束位置。
[0008] 图1E示出了根据不同实施例的工件切削中的渐开线切片机的侧视图。
[0009] 图2A示出了根据不同实施例的渐开线切片机的透视图。
[0010] 图2B示出了根据不同实施例的图2A中的渐开线切片机的另一透视图。
[0011] 图2C示出了根据不同实施例的图2A中的渐开线切片机的透视图,其中渐开线切片机的刀片在起始位置准备切削工件。
[0012] 图2D示出了根据不同实施例的图2A中的渐开线切片机的侧视图,其中渐开线切片机的刀片在起始位置准备切削工件。
[0013] 图2E示出了根据不同实施例的图2A中的渐开线切片机的侧视图,其中当刀片切削工件时,该刀片在中间位置。
[0014] 图3A-3D示出了当渐开线切片机的刀片从起始位置移动到结束位置以切削不同尺寸的工件时,渐开线切片机的侧视图。根据不同的实施例,图3A-3D分别示出了刀片在:(A)起始位置;(B)第一中间位置;(C)第二中间位置;以及(D)结束位置。
[0015] 图4A示出了根据不同实施例的具有一对渐开线切削刃的刀片的侧视图,该渐开线切削刃具有多个区域,各区域具有不同的径向扩张与切向行程的比率。
[0016] 图4B示出了根据不同实施例的图4A中的刀片的侧视图,以及示出了如何以不同的刀片旋转增量切削工件的工件横截面视图。
[0017] 图5A示出了根据不同实施例的垂直刀片定向的刀片在起始位置的切片机的透视图。
[0018] 图5B示出了根据不同实施例的图5A中的刀片在中间位置的切片机的侧视图。
[0019] 图6A示出了根据不同实施例的平刀片定向的切片机的透视图。
[0020] 图6B示出了根据不同实施例的图6A中的切片机的俯视图,其中护层的顶盖被去除以示出刀片。
[0021] 图7A示出了根据不同实施例的在背面具有缓解部分的刀片的侧视图。
[0022] 图7B示出了图7A中的刀片沿图7A中截面线A-A的横截面视图。

具体实施方式

[0023] 在下面的详细说明中,参考了附图,这些附图形成本说明书的一部分,并且通过可以实施的实施例来表示。应当理解的是,可以利用其他实施例,并且可以在不脱离本申请范围的情况下,进行结构性或逻辑上的改变。因此,以下的详细说明不应认为是限制性的,并且各实施例的范围由所附的权利要求及它们的等同要求限定。
[0024] 各种操作可以以有助于理解本申请内容的实施例被描述为按顺序的多个独立操作;然而,描述的顺序不应被解释为意味着这些操作是依赖顺序的。
[0025] 描述可以使用基于立体图的描述,例如上/下、后/前以及顶/底。这种描述仅仅用来有助于讨论并且不旨在限制本申请公开的实施例的应用。
[0026] 术语“联接”和“连接”连同它们的派生词一起可以被使用。应当理解的是,这些术语不旨在作为彼此的同义词。相反地,在具体的实施例中,“连接”可以用来表示两个或更多个元件直接地相互物理或电接触。“联接”可以意指两个或更多个元件直接地物理或电接触。
[0027] 然而,“联接”也可以意指两个或更多个元件彼此不直接接触,但是仍相互配合或相互作用。
[0028] 为了便于描述,呈“A/B”形式或呈“A和/或B”形式的短语意味着(A)、(B)或(A和B)。为了便于描述,呈“A、B以及C中至少一个”形式的短语意味着(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或者(A、B以及C)。为了便于描述,呈“(A)B”形式的短语意味着(B)或者(AB),即,A是可选元件。
[0029] 描述可以使用术语“实施例”或者“各实施例”,该术语可以分别指的是一个或多个相同或不同的实施例。此外,术语“包括”、“包含”、“具有”及类似术语,就各实施例而言,在使用时是同义的,并且通常旨在作为“开放式”术语(例如,术语“包括”应当被解释为“包括但不限于”,术语“具有”应当被解释为“至少具有”,术语“包括”应当被解释为“包括但不限于”等。)
[0030] 关于在这里所使用的复数和/或单数的术语,当适合于上下文和/或本申请时,本领域技术人员能够从复数翻译成单数和/或从单数翻译成复数。为了清楚,可以明确地说明各种单数/复数的变换。
[0031] 在不同实施例中,提供了用于渐开线切片机的方法、装置、以及系统。
[0032] 这里的各实施例提供一种渐开线切片机,其具有主体部分和与主体部分相联接的刀片。在不同实施例中,渐开线切片机还可以包括用于对工件提供结构性支承的砧座。刀片可以围绕轴旋转。当刀片旋转时,其可以从砧座旁边经过,从而切削工件。在不同实施例中,刀片可以包括切削刃,其具有从切削刃近端增加到远端的半径。例如,切削刃可以具有渐开线形状。
[0033] 这里所使用的术语“渐开线”是指由从另一曲线的平面中的另一曲线未卷绕(或卷绕)的紧绷弦末端点的轨迹定义的曲线。因此,切削刃的半径(即,从切削刃到旋转轴的距离)可以从切削刃的近端增加到切削刃的远端。在一些实施例中,切削刃的形状可以近似于圆形的渐开线。
[0034] 在不同实施例中,当刀片旋转时,渐开线形状的切削刃提供径向扩张的切削刃。当工件对切削刃还具有切向运动的分量时,刀片进入到工件中。该切向运动可以减少切断工件所需的力。在一个实验中,发现要切断0.5英寸直径的工件,传统刀片需要大约300磅的力。使用包含具有渐开线形状切削刃的刀片的渐开线切片机,要切断0.5英寸直径的工件,该刀片需要大约100到150磅的力。
[0035] 这里所描述的切片机可以是任何类型的切削装置,比如用于切割植物的茎和/或枝的修枝机。工件可以是任何适当的需要切削的工件,比如但不限于植物的茎、枝和/或其他部分、和/或其他类型的木头、塑料和/或金属工件,比如木钉和/或管子。切削刃可以是任何适当类型的切削刃,比如平滑的、锯齿状的和/或具有齿状物的切削刃。可以基于想要切削的工件选择切削刃的类型。在一些实施例中,切削刃可以包括一个以上类型的切削刃,例如,具有齿状物的部分和平滑部分。在一些实施例中,刀片是可移动的并且可能用其它刀片更换。例如,当切削刃变得迟钝或损坏,可以更换刀片,或者为了不同的切削应用而替换具有不同特性或设置的切削刃的刀片。
[0036] 在一些实施例中,可以针对将要切削的工件类型设置/选择切削刃的径向扩张(剪切)与切向行程(切片)比(即,切削刃半径沿切削刃的长度增加的比率)。例如,高的切削刃的径向扩张与切向行程的比率可以允许已知尺寸的工件被更快地(以刀片较少的旋转)切削,但是相比于具有较低的径向扩张与切向行程比的切削刃来说,需要更大的力。因此,具有较高比率的切削刃可以适用于剪切较小直径的工件,此时对于让较小直径的工件被更快地切削而言,减少所需的力是不重要的。具有较低比率的切削刃可以适用于对较大直径的工件切片,以减少完成切削所需要的力的大小。
[0037] 径向扩张与切向行程的比率还可以由用于定义渐开线曲线的参照曲线的半径定义。例如,与较小半径曲线的渐开线相比,较大半径曲线的渐开线可以具有较高的径向扩张与切向行程比。
[0038] 在一些实施例中,刀片可以包括多个区域,并且在各个区域内,切削刃可以具有不同的径向运动与切向运动的比率。例如,在第一区域,在切削刃的半径最小处的末端,切削刃可以具有相对高的径向扩张与切向行程比的第一比率。高的第一比率可以使刀片快速地剪切较小直径的工件,而不需要大的力来切断。在一些实施例中,第一区域还可以用于起始切削较大的工件,因为该工件在起始切削处具有较小的横截面长度。
[0039] 在第二区域,其切削刃半径大于第一区域,切削刃可以具有与第一比率相比更小的径向扩张与切向行程比的第二比率。较低的比率可以特别适用于对较大直径的坚实工件(其通常需要较大的力来切断)切片,以允许切削刃用更少的所需力切断较大的工件。
[0040] 在一些实施例中,刀片可以包括第三区域,在第三区域中,切削刃半径大于第二区域。第三区域的切削刃可以具有径向扩张与切向行程的第三比率。在不同实施例中,第三比率可以高于第二比率。第三区域的高比率可以适用于在第一区域和/或第二区域起始的较大坚实工件的结束切削。因此,当需要更大的力时,第二区域可以切断坚实工件的中心,并且当工件仍有少量需要被切削时,第三区域可以用于快速完成切削。在一些实施例中,第三区域的径向扩张与切向行程比可以与第一区域的比率相同。在其他实施例中,第三区域的比率可以高于或低于第一区域的比率。
[0041] 在一些实施例中,可以基于将要切削的工件的类型选择各区域的比率和/或排列。例如,具有第二区域比率低于第一区域比率的切削刃可以适用于坚实工件,因为在切削的中间,切削的横截面积更大。在另一实施例中,第二区域的比率可以高于第一区域的比率。这种排列可以适用于例如空心工件,比如管和/或管子。对于空心工件,切削的最大横截面可能发生在切削的开始和/或结束。第一区域的较低比率可以对空心工件刻痕和/或开始切削。第二区域的较高的比率可以相对快速地切断工件的中部。在一些实施例中,第三区域可以具有低于第二区域的比率,以完成对距离旋转轴最远处的空心工件的切削(例如在横截面可能更大的地方)。
[0042] 刀片可以在不同区域具有一个或更多的过渡部分。这些过渡部分可以是从第一比率到第二比率的平滑过渡(即,该比率从第一比率渐变到第二比率),或者可以直接从第一比率变为第二比率。
[0043] 在一些实施例中,刀片和/或切削刃的其他特征可以在刀片的一个或多个区域之间改变。例如,刀片的一个或多个区域可以具有平滑的切削刃,刀片的另一区域可以具有锯齿状的切削刃。
[0044] 在一些实施例中,刀片可以包括在朝向砧座的刀片背面上的滑动面和缓解部分。滑动面可以接近切削刃,当刀片旋转时,可以接触砧座。缓解部分可以从滑动面在远离砧座的方向凹进。与背面为平面的刀片相比,缓解部分可以有助于较低的切削力和/或提供更直接的切削。
[0045] 在一些实施例中,刀片可以包括多个切削刃。这些切削刃可以是共面的并且设置为围绕同一个轴旋转。每个切削刃都可以具有在此所述的渐开线形状。例如,在一个实施例中,刀片可以包括一对渐开线切削刃,这对渐开线切削刃彼此关于定义旋转轴的中心安装孔相对而置。具有两个切削刃的刀片可以以刀片一半(或更少)的旋转来切削工件。此外,刀片在回到起始位置以切削另一个工件的过程可以不需要全程旋转。更确切地说,第二切削刃可以用于切削随后的工件。
[0046] 在一些实施例中,渐开线切片机的砧座可以具有一个或多个用于保持工件和/或对工件提供支承的凹槽。例如,凹槽可以具有弯曲的凹形,比如半圆形。在一些实施例中,砧座可以具有至少两个凹槽,将每个凹槽设置为保持不同尺寸和/或尺寸范围的工件。可以将较小的凹槽定位为更靠近刀片和/或刀片轴,这使得用较少的刀片旋转切削较小的工件(即,不用旋转全程刀片至结束位置),因此减少了切削时间。较大的凹槽可以定位在比较小的凹槽更加远离刀片的位置,这使得较大的工件在砧座和刀片之间有额外的空间。
[0047] 在一些实施例中,砧座可以是固定的,刀片可以从砧座旁边经过以切削工件。在另一实施例中,当刀片旋转时,砧座可以旋转。在这些实施例中,砧座可以以刀片旋转的相反方向旋转。
[0048] 在一些实施例中,砧座可以包括在刀片的一个或多个侧面上的支承结构以对工件提供支承。例如,在刀片的第一侧面和/或第二侧面上,砧座可以包括一个或多个凹槽。在一些实施例中,在刀片的第一侧面上,砧座可以包括较小的凹槽和较大的凹槽,但在刀片的与第一侧面相反的第二侧面上只有较小的凹槽。两个较小的凹槽可以对可能更灵活并且需要更多支承的较小工件提供支承。较大的工件可能更坚硬,并且可能不需要在刀片的双面上都支承。但是,在一些实施例中,在刀片的双面上,砧座可以包括较大的凹槽和较小的凹槽。在另一实施例中,砧座可以仅仅在刀片的一个侧面上包括支承结构。
[0049] 在一些实施例中,刀片可以在渐开线切削刃的两个末端之间包括剪切部。剪切部可以允许可能更长长度的切削刃,而仍然允许工件被放置在凹槽中。
[0050] 在不同实施例中,渐开线切片机可以是手动的和/或电动的。在渐开线切片机为手动的各实施例中,该切片机可以包括一个或多个手柄和/或拉杆,以驱动刀片的旋转。
[0051] 在电动渐开线切片机的实施例中,该切片机可以包括任何适合的电机,比如电动机电池驱动的电动机、和/或燃气发动机。在一些实施例中,电机可以由与电机联接的可充电蓄电池组驱动。可充电蓄电池组可以从渐开线切片机分开并且与用于充电的充电器联接。然后该电池组可以与电机再次联接。在其他实施例中,电机可以由可替换的电池(例如,一次性使用的电池)、和/或通过将电机与电源出口(例如,墙壁上的电源插座)联接来提供动力。
[0052] 在一些实施例中,渐开线切片机的刀片可以与长轴的末端联接,不管是单一长度的轴、可伸长的轴、还是可伸缩的轴等等。长轴可以允许渐开线切片机到达与使用者有一段距离的工件。
[0053] 刀片相对于切片机的主体可以具有任何适当的定向。例如,切片机的主体可以包括设置为让使用者抓住的手柄。手柄可以具有上表面和下表面。刀片和/或砧座可以垂直、水平、或相对于手柄的上表面有一定度地定向。
[0054] 在一些实施例中,,刀片通电时可以在一个方向上持续旋转。当刀片断电时,该刀片可以保持在其断电时所在的位置,并且当再次通电时继续旋转。
[0055] 在其他实施例中,刀片可以偏向原始位置。当刀片通电时,其可以从原始位置开始以第一方向旋转。刀片的路径可以包括支撑点。如果刀片在其到达支撑点之前断电,则刀片可以以与第一方向相反的第二方向返回原始位置。如果刀片在其到达支撑点之后断电,则刀片可以继续以第一方向到原始位置。在一些实施例中,可以定位支撑点,以便当刀片到达支撑点时,切削刃已经过砧座的凹槽。这样可以提高渐开线切片机的安全性。
[0056] 可以定位支撑点,以便当大量工件全部被切削、并且刀片断电但其不在原始位置时,刀片继续以第一方向行进到准备切削另一个工件的原始位置。渐开线切片机可以包括一个或多个磁以偏置刀片和/或产生支撑点。其他实施例可以利用其他方法来确定刀片的位置,包括一个或多个向控制板或其他计算装置提供信息的传感器
[0057] 在一些实施例中,刀片可以以大约20rpm(rpm:每分钟转速)到大约100rpm的速度旋转,或者更具体地,以大约30rpm到大约50rpm的速度旋转。这个速度远小于渐开线切片机在其他应用中的典型的速度,比如切肉类和奶酪,其典型的速度是600rpm到1500rpm。
[0058] 在一些实施例中,渐开线切片机可以包括棘轮机构以使刀片通过其路径。棘轮机构可以防止刀片沿路径后退,并且可以有助于切断需要大量的力来切断的工件。在一种实施例中,可以手动驱动这种棘轮机构。
[0059] 在一些实施例中,切片机可以包括护层,其至少部分地覆盖刀片。在一些实施例中,当刀片在起始位置时,护层可以全部覆盖切削刃。当刀片从起始位置开始旋转时,刀片可以退出护层,从而暴露出切削刃。
[0060] 图1A-E示出了包含有刀片102的渐开线切片机100,刀片102包括渐开线形状的切削刃104。渐开线切片机100还包括具有凹槽108的砧座106。当切削工件110时,凹槽108对工件110提供支承。刀片102围绕轴103从原始(起始)位置(如图1A所示)旋转到结束位置(如图1D所示),从砧座106旁边经过,从而切削工件110。砧座106包括定位在与刀片102相同一侧的额外的支承结构112作为凹槽108。图1B和图1C显示出当刀片102从原始位置旋转到结束位置的过程中的刀片102中间位置。从结束位置,刀片102可以以相同方向或可以以相反方向返回原始位置。
[0061] 当刀片102旋转时,渐开线形状的切削刃104提供径向扩张的切削刃104。切削刃104的半径从近端105增加到远端107(如图1A所示)。刀片102进入工件110,但其对切削刃104还具有切向运动的分量。切向运动减少了切断工件110所需的力。
[0062] 图2A-B示出了具有砧座206的渐开线切片机200,砧座206具有较小的凹槽220和较大的凹槽222。较小的凹槽200提供对较小工件的支承,而较大的凹槽222提供对较大工件的支承。渐开线切片机200还包括具有切削刃204的刀片202,切削刃204具有渐开线形状。刀片202还包括剪切部224,以允许接近较小的凹槽220并使切削刃204更长。砧座206还包括定位在刀片202同一侧面的额外的支承结构212作为凹槽220和222。额外的支承结构212具有与较小凹槽220类似的形状,以对较小的工件提供支承。
[0063] 图2C-E表示当切削较小工件226时的渐开线切片机200。切削时,将较小工件226放在较小的凹槽220中。刀片202从原始位置(如图2C和图2D所示)开始旋转。图2E表示刀片202在中间位置。对于较小的工件,比如工件226,刀片202可以不需要像对较大工件一样旋转太多来完成切削。
[0064] 图3A-D表示渐开线切片机300,其包括刀片302,刀片302具有渐开线切削刃304,刀片302从原始(起始)位置(如图3A所示)移动到结束位置(如图3D所示)。渐开线切片机300还包括砧座306,砧座306具有较小的凹槽320和较大的凹槽322。图3A-D示出了如何对不同尺寸的工件使用渐开线切片机300。工件330、332、334和336显示为直径越来越大。
砧座306的较小的凹槽320和/或较大的凹槽322可以对各种尺寸的工件提供支承,允许使用渐开线切片机300切削工件330、332、334和/或336中的任何一个。在切削过程中,可以将较小的工件330放在较小的凹槽320中,而较大的工件332、334、以及336则可以放在较大的凹槽332中。
[0065] 如果在完成对较小工件的切削的不久之后,刀片302断电,则刀片302可以反方向返回原始位置。但是,如果刀片302行进经过支撑点(未示出),则刀片302将继续以相同方向返回起始位置。
[0066] 图4A示出了用于渐开线切片机的刀片总成402,其具有两个切削刃404。这两个切削刃404都设置为围绕轴403旋转。另外,这两个切削刃404共面。具有两个切削刃404可以允许刀片总成402每次旋转切削两个工件。另外,或可选择地,两个切削刃404可以允许每个切削刃404用更少的刀片总成402的旋转完成切削和/或防止切削刃404全程旋转回到原始位置以开始另一次切削。
[0067] 每个切削刃404还包括近端405和远端407。切削刃404的半径以渐开线的方式从近端405增加到远端407。每个切削刃404还包括多个具有不同径向扩张与切向进程比的区域。最接近近端405的第一区域450,具有径向扩张与切削行程之比的第一比率。邻近第一区域450并且距离近端405更远的第二区域452,具有径向扩张与切削行程之比的第二比率。邻近第二区域452并且距离远端407更近的第三区域454,具有径向扩张与切削行程之比的第三比率。第一比率大于第二比率,第二比率小于第三比率。
[0068] 其他实施例可以比图4A所示的包括更多或更少的区域。例如,在一些实施例中,切削刃404可以仅包括第一区域450和第二区域452,第二区域452延伸至远端407。
[0069] 高的第一比率可以允许切削刃404快速地剪切较小直径的工件,其可以不需要大的力来切断,和/或当较大工件的横截面小时,开始切削该较大工件。较小的第二比率可以允许切削刃404比用较大的第二比率本来需要施加的力更少的力切断较大直径的工件。第三区域454的高的第三比率可以适用于结束切削较大的工件。因此,第二区域452可以切断需要更多力的工件中心,第三区域454可以用于当工件还有少量需要切削时快速结束切削。
[0070] 例如,图4B示出了一种具有刀片总成402的渐开线切片机400,其在原始位置并且准备切削工件410。工件410由砧座406支承。图4B示出了当刀片总成402从原始位置旋转时,工件410的被切削的部分。如图所示,在刀片总成402的第一个大约40度的旋转过程中,工件410被切削刃404的第一区域450切削。从大约40度旋转到大约140度,工件410被切削刃410的第二区域452切削。从大约140旋转到大约160度,工件410被第三区域454切削,以结束切削。显而易见的是,图4B的实施例仅仅是一个示例,其他实施例可以包括不同的区域的排列。
[0071] 如图所示,第一比率大于第三比率。但是,在另一实施例中,第一比率可以小于或等于第三比率。在一些实施例中,可以选择第三比率,以便当刀片402旋转时,切削刃404沿砧座406具有单个交叉移动点(例如,仅在一个位置绕过砧座)。当刀片402以第一方向旋转时,该单个交叉移动点向刀片402的远端407前进。该单个交叉移动点对刀片将滑动通过砧座的接近部分提供直接支承。
[0072] 如果第三比率太大,那么切削刃404可以沿砧座406具有两个交叉移动点。第二交叉移动点可没有直接支承,这可能使刀片在第二交叉移动点或靠近第二交叉移动点的位置偏离,从而导致刀片接触砧座的上表面,而不是沿侧面滑动。这可能导致刀片402在远端407被折断,和/或导致在远端407和/或砧座406损坏/磨损。
[0073] 切削刃404在远端407和轴403之间还包括剪切部424。剪切部424实质上与砧座406的凹槽420对齐。
[0074] 图5A和5B示出了根据不同实施例的电池驱动的切片机500。切片机500包括设置在护层560中的刀片502。当刀片502在原始(起始)位置时,如图5A所示,刀片的切削刃504全部由护层560覆盖。当刀片502旋转时,切削刃504退出护层560。例如,图5B表示刀片502在中间位置,其中一部分切削刃504置于护层560的外面。
[0075] 切片机500还包括与刀片502和砧座506联接的主体511。主体511包括手柄562,手柄562具有上表面564和下表面566。刀片502从主体511延伸并且相对于上表面
564和下表面566垂直定向(例如,这样,如果上表面与地面平行,则刀片将垂直于地面)。砧座506也相对于上表面564垂直定向(例如,在刀片502下面)。
[0076] 主体511还包括用于对旋转刀片502提供动力的电池组568。在手柄562的下表面566设置触发器570,该触发器用于选择性地开启和/或关闭刀片502的旋转。
[0077] 图6A和图6B示出了一种切片机600,其具有在水平位置定向的刀片602和砧座606。切片机600包括具有手柄662的主体611。手柄662包括上表面664和下表面666。
刀片602和砧座606相对于上表面664和下表面666处于水平位置(例如,这样,如果上表面平行于地面,则刀片也将平行于地面)。切片机600还包括底梁(bottom bar)672,其定义了下表面666的打开。在下表面666上设置触发器670,其用于开启和/或关闭刀片602的旋转。
[0078] 刀片602设置在护层660中。图6B示出了移除护层660的顶盖的切片机600,以示出刀片602。
[0079] 图7A和图7B示出了一种刀片702,其具有包括从滑动面784凹进的缓解部分782的背面780。滑动面784接近刀片702的切削刃704。滑动面784沿切削刃704的整个长度设置。当切削刃704邻近砧座经过时,滑动面784可能接触切片机的砧座。缓解部分782可以远离砧座而凹进,以便当刀片旋转时,缓解部分782不接触到砧座。这可以在刀片702和砧座之间提供少的接触面积。相比与背面为平面的刀片,缓解部分782可以有助于较小的刀片702切削力和/或提供更直接的切削。
[0080] 虽然已经示出并描述了某些实施例,但是本领域技术人员应当理解,在没有脱离本申请范围的情况下,各种适于实现相同目的的备选和/或等同实施例或实施例都可以替代所展示和描述的实施例。本领域技术人员将容易理解,根据本申请的实施例可以以各种方式执行。该申请旨在覆盖这里所讨论的实施例的任何改变或变型。因此,本申请的实施例显然旨在仅受权利要求及其等同要求限制。
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