锯齿设定器的制作方法

锯齿设定器
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年7月9日针对锯齿设定器(saw tooth setter)提交的加拿大专利申请第3124208号的优先权和所有权益，该加拿大专利申请的全部公开内容通过引用完全并入本文。
技术领域
3.本发明总体上涉及一种锯条齿设定器。具体而言，本发明涉及一种具有单个致动器的锯齿设定器，所述单个致动器在一个动作中既使锯条/片(sawblade)前进又对锯齿进行设定。


背景技术：

4.带锯(band saw)被用于广泛的切割任务，从切割粗木料到切割复杂和精细的形状。带锯条通常是在一个边缘上具有切割齿的连续的柔性金属环。图7示出了一种非连续型式的带锯条供参考，其中图示了锯条的各个方面。带锯条的锯齿通常交替地向锯条平面的两侧移位(参见图7的插图)。每个带锯齿相对于锯条平面的偏移被称为齿的位姿(set)。这种移位提供了间隙以使锯条体通过正被切割的物体，并有助于从锯缝移除废料。可以使用许多模式来设定锯条的齿，但最常见的是沿着带锯条的长度的成对的连续齿被设定到锯条平面的相反两侧。当锯条通过待切割材料中的切线口时，相反的偏移在锯条的两侧上提供了相等的间隙和动态力，并帮助锯条在切割过程中遵循直线轨迹。有时，在成对的偏移齿之间保留未偏移的耙齿。例如，在图7的插图中，第一锯齿和第三锯齿是偏移的，而中间的耙齿是直的，以便利清理切割部。
5.如果带锯条的每个锯齿都有过大的位姿，则会不必要地移除过多的材料，需要更多的动力来驱动，并且会更快变钝。锯条的位姿过小则会在锯切口处受约束(bind)和发生过烧(burn)。随着时间推移和使用，锯条齿会恢复到与锯条平面对齐的竖向位置。在实践中，期望例行地沿锯条重置每个切割齿的偏移。
6.为了重置锯条的锯齿，通常将锯条保持在固定位置，并且使每个锯齿以给定的距离移位到锯条平面的一侧或另一侧。锯条材料的弹性导致每个锯齿相对于完全位移位位置稍微回弹。因此，在重置操作期间，要求每个锯齿的位移略大于所期望的最终位姿。尽管锯条材料具有弹性特性，但在重置操作期间，期望对锯条的每个齿实现一致和精确的设定。此外，重置锯条的每个锯齿可能相当耗费时间。因此，也期望有一个机械优势来帮助操作者，而且优选地用尽可能少的步骤来加速该过程。
7.现有的自动锯齿设定器能够使用两个独立操作的设定器来一次对两个锯齿进行设定。现有的锯齿设定器一次将一个齿设定到锯条的一侧。随后，锯条必须被反转，以沿相反侧对同等数量的齿进行设定。使用杆来使锯条前进，并且使用第二杆将对锯齿进行设定。
8.因此，需要一种快速且可靠地在锯条的每个齿上实现均匀设定的锯齿设定器，以较少的步骤最低化操作者的疲劳，并缩短该过程的时间长度。


技术实现要素：

9.根据本发明的一个方面，提供了一种用于对锯条的齿进行设定的齿设定器，所述齿设定器包括：壳体，所述壳体包括顶盖；在所述壳体内的滑架，所述滑架包括：基部和竖立的侧壁，所述侧壁限定通道，所述通道的宽度从第一端到第二端变窄；以及楔形件，所述楔形件在所述通道的所述第一端中在所述侧壁之间从所述基部向上突出，所述滑架被布置成用于向前移动和向后移动，其中，向前是在从所述第一端向所述第二端的方向上移动，向后是在从所述第二端向所述第一端的方向上移动；第一机械联动装置，所述第一机械联动装置被配置成将致动器的运动转化为所述滑架的所述向前移动和所述向后移动；第二机械联动装置，所述第二机械联动装置被配置成将所述滑架的所述向前移动和所述向后移动转化为锯条进给装置的向前移动和向后移动；以及设定机构，所述设定机构包括成组的对置板，所述成组的对置板中的每个板包括第一端和第二端，成组的所述板延伸穿过所述顶盖并铰接式地附接到所述顶盖，每个所述板的所述第一端位于所述通道中，并且每个所述板的所述第二端包括从第一板的内表面向外朝着相对的第二板延伸的设定指状件；借此在所述第一机械联动装置使所述滑架向前移动时，所述板的所述第一端进入所述通道的所述第一端并被所述楔形件分开，并且所述板的所述第二端合在一起进入设定位置。
10.在一个实施例中，所述第一机械联动装置包括：所述致动器；曲轴，所述曲轴在第一端处连接到所述致动器；驱动轮，所述驱动轮连接到所述曲轴的第二端；以及第一联接臂，所述第一联接臂的第一端沿着所述驱动轮的半径可旋转地连接，并且所述第一联接臂的第二端连接到所述滑架。
11.在另一实施例中，所述第二机械联动装置包括：第二联接臂，所述第二联接臂的第一端具有到所述滑架的连接；以及进给杆，所述进给杆的第一端连接到所述第二联接臂的第二端，所述进给杆延伸穿过所述顶盖并铰接式地附接到所述顶盖；借此所述第二联接臂在一个方向上的移动使所述进给杆的第二端在相反的方向上移动。
12.在一个实施例中，所述第二联接臂与所述滑架之间的连接包括来自所述滑架的销，所述销位于在所述第二联接臂的第一端中的纵向凹部中。这种连接在滑架的移动与第二联接臂的移动之间产生延迟。
13.在另一个实施例中，所述锯条进给装置包括进给指状件，所述进给指状件的第一端被可旋转地附接到所述进给杆的第二端，所述进给指状件的第二端被向下朝向所述顶盖偏置，以与所述锯条的齿接合。
14.在又一个实施例中，所述进给指状件包括调节装置，用以调节所述进给指状件的长度。
15.在一个实施例中，每个所述板的所述第二端还包括：从所述板的内表面向外朝着相对的板延伸的设定指状部；以及在所述板的所述内表面中的凹部，所述凹部邻近所述设定指状件。所述板被布置成使得第一板的设定指状件与第二板的凹部对置以形成第一设定位置，并且使得所述第二板的设定指状件与所述第一板的凹部对置以形成第二设定位置。
16.在另一个实施例中，至少一个板包括指状件调节器，用以调节设定指状件从所述板的内表面向外延伸的距离。至少一个板还可以包括布置在所述凹部中的传感器，所述传感器用于检测对齿的设定。另外，至少一个板包括在所述凹部正下方的弯曲板。弯曲板用于在齿的尖端(tip)被设定时支撑齿的基部和/或锯。
17.在又一个实施例中，所述锯条进给装置包括：进给指状件，所述进给指状件的第一端被可旋转地附接到所述进给杆的第二端，所述进给指状件的第二端被向下朝向所述顶盖偏置，以与所述锯条的齿接合。
18.在又一个实施例中，进给指状件包括调节装置，用以调节所述进给指状件的长度。在又一个实施例中，每个板的第二端还包括：在板的内表面中的凹部，该凹部邻近设定指状件；
19.其中，所述板被布置成使得第一板的设定指状件与第二板的凹部对置以形成第一设定位置，并且使得所述第二板的设定指状件与所述第一板的凹部对置以形成第二设定位置。
20.在另一个实施例中，至少一个板包括指状件调节器，用以调节设定指状件从所述板的内表面向外延伸的距离。在另一个实施例中，至少一个板还包括布置在所述凹部中的传感器，所述传感器用于检测对齿的设定。在另一个实施例中，至少一个板包括在所述凹部正下方的弯曲板。
21.在另一个实施例中，每个板的第一端包括从动件，所述从动件位于所述通道中。
22.在又一个实施例中，在所述顶盖上具有引导件，所述引导件在其间限定空间以接收所述锯条，所述引导件被布置在所述顶盖上，以将所述锯条引导到所述对置板之间的空间。在另一个实施例中，所述滑架被可滑动地安装在导轨上。在另一个实施例中，所述导轨的一端固定到支承件或者固定到所述壳体，并且每个所述导轨的第二端具有止动件。
23.在另一实施例中，两个板均包括指状件调节器，用以调节设定指状件从所述板的内表面向外延伸的距离。在另一实施例中，两个板均包括布置在所述凹部中的传感器，所述传感器用于检测对齿的设定。在另一实施例中，两个板均包括在所述凹部正下方的所述弯曲板。
24.在另一实施例中，所述致动器是手动操作的杆。在另一个实施例中，所述致动器由马达机驱动。
附图说明
25.现将以示例的方式参考附图，附图示出了本技术的示例性实施例，在附图中：
26.图1示出了根据本发明的实施例的齿设定器的透视图，其包括锯条的一部分；
27.图2示出了图1的齿设定器的俯视平面图；
28.图3a示出了图1中的齿设定器的透视图，其中为了清楚起见，外壳的一部分和其中一块板已被移除；
29.图3b示出了图3a中所示虚线圆圈的放大片段视图；
30.图4示出图1的齿设定器的内部机构的透视图，其中为了清楚起见，包括外壳的一些部分已被移除；
31.图5a示出了滑架装置的透视图；
32.图5b示出了图5a的滑架装置的俯视图；
33.图5c示出了图5a的滑架装置的侧视图；
34.图6示出了设定机构的板的分解视图；以及
35.图7示出了可由齿设定器使用的示例性锯条。
具体实施方式
36.本公开的各特征和益处在本文中通过参考示例性实施例来进行说明和描述，并且决不旨在限制本发明、其应用或用途。这种对示例性实施例的描述旨在结合附图来阅读，这些附图被认为是整个书面描述的一部分。因此，本公开明确不应限于这样的实施例，并且本文描述的每个实施例的特征可以相互组合以形成进一步的实施例。
37.在本文所公开的实施例的描述中，任何对方向或定向的提及仅是为了便于描述，而并非以任何方式限制本发明的范围。诸如“内部”、“竖向”、“向前”、“向后”、“向下”、“向外”、“顶部”、“底部”、“端部”、“下部”、“上部”、“中间”之类的相对术语及其派生词，或任何其它与方向或定向有关的术语应被解释为指的是后文描述的或讨论中的附图中所示的定向。这些相对术语仅是为了便于描述，并不要求本发明以特定定向构造或操作。
38.本发明的齿设定器利用单个致动器，在一个动作中既使锯条前进又对锯齿进行设定。通过使用经由其传递力的机械联动装置，使锯齿设定方面特别简化和有效。
39.根据一个实施例的齿设定器2如图1和图2所示。齿设定器2优选地包括包围内部机构的壳体4。壳体4通常可以是整体件，但是优选地，壳体4的侧面中的一个或多个是可拆卸的，以提供通向在壳体4内的机构的入口。例如，壳体4的各部分可以用紧固件连接在一起，这样可以在必要时将壳体4的某些部分拆下。
40.在壳体4的顶部有一系列引导件6，用于将锯条8在其预定的路径上朝着设定机构64对准。尽管在图1中不可见，但在锯条8的另一侧可以找到与图示的引导件6相邻的相应引导件6。对置的引导件之间的间距足以接收锯条8，同时提供足够的空间以允许锯条8前后移动。尽管引导件6被显示为相邻成对的，但在锯条一侧上的引导件6可以相对于相反侧上的引导件6偏移。在另一实施例中，能够侧向调节引导件6中的一个或多个，这将使齿设定器2能够更好地适应不同厚度的锯条8。
41.齿设定器2包括第一机械联动装置。第一机械联动装置的目的是为了转换致动器的旋转或曲柄运动。致动器可以是机动的，例如，电动或电池操作的。致动器可以是手动的，例如旋转杆(rotating lever)。在所示的一个实施例中，致动器是(操纵)杆(lever)10，并且杆10的运动被转换成滑架26的前后移动。下面将讨论第一机械联动装置的一个实施例。
42.在壳体4的一侧上是致动杆10，该致动杆10具有自由端12和相反端14，自由端12由用户操纵以致动齿设定器2。在一个实施例中，手柄13被附接到自由端12，以便利对杆10的操纵。杆10的相反端14连接到曲轴16，该曲轴16穿过壳体4延伸。可选地，曲轴16能够被盖17遮蔽。
43.在图3a中为了清楚起见，壳体4的一部分被移除，如从图3a可见，曲轴16连接到驱动轮18，并有效地用作驱动轮18的轴。致动杆10的旋转运动导致曲轴16的旋转，从而也使驱动轮18旋转。
44.如图4所示，在外壳内部，联接臂20的第一端22与驱动轮18的相反侧(即，驱动轮18的不与曲轴16连接的一侧)连接，优选为可旋转地附接到该相反侧。联接臂20的附接点不在驱动轮18的中心处，而是向外(即，沿着驱动轮18的半径)靠近驱动轮18的周边定位。这种类型的连接使得联接臂20能够响应于驱动轮18的由致动杆10控制的旋转运动而沿着齿设定器2的长度前进或后退。虽然驱动轮18在图中图示为圆形，但其也可以采取其它形状，如卵形，其类似地允许将致动杆10的旋转运动转换为联接臂20的前后移动。
45.联接臂20在壳体4内沿着齿设定器2的长度纵向延伸。在图4中为了清楚起见，壳体4的所有部分都已被移除，如从图4可见，联接臂20的相反的第二端24在齿设定器的远端附近与滑架26连接，优选为地铰链式地附接到该滑架26。
46.滑架26自身在图5a至图5c中被更详细地示出。滑架26具有基部28，其具有向上延伸的侧壁30，侧壁30在其间限定通道32。通道32的宽度逐渐或突然收窄，导致第一端34比第二端36具有更大的宽度。尽管联接臂20被图示为在基部28与侧壁30之间的下角部处连接到滑架，但该连接点可以出现在滑架26的任何使得联接臂20能够传递足够的力以使滑架26前后移动的点处。
47.滑架26被布置为响应于联接臂20的前后移动而前后移动。在图中所示的实施例中，滑架26可滑动地安装在导轨38上，以便于这种移动。在图示的实施例中，导轨38延伸穿过滑架26的侧壁30，以允许滑动移动，然而，还设想到将滑架26安装在导轨38上的其它方法，如将滑架26安装在导轨38的顶部上，或者将滑架26悬挂在导轨38的下方。
48.从图5a中可见，导轨38是通过将其一端附接到支撑件40来实现稳定的。支撑件40可以独立于壳体4，在这种情况下，支撑件40例如通过紧固件或焊接被固定到壳体4的顶部、侧部或端壁中的一个或多个。可选择地，壳体4自身也可充当支撑件40，其中导轨38的一端直接附接到壳体4。优选地，导轨38的对置的端部配备有止动件42，以防止滑架26从导轨38上滑落。
49.楔形件44(例如参见图4)在通道32的第一端34处从基部28向上延伸。楔形件44距离侧壁30基本等距地位于通道32中，使得楔形件44的渐缩部分有效地沿着通道32的长度纵向向下指向第二端36。楔形件44可以与基部28一体形成。可选择地，在基部28中可以具有凹部46，其形状和尺寸被设计成接收和固定楔形件44。在本实施例中，楔形件44可以通过紧密的压配合固定，或者优选地，楔形件44通过诸如螺钉或螺栓之类的至少一个紧固件固定在凹部46中。通过这种方式，楔形件44在必要时可以被替换。
50.第二机械联动装置将滑架26连接到锯条8以实现进给布置。第二机械联动装置的一个实施例如图4所示，其中第二联接臂48被连接到滑架26，优选被铰链式地附接到该滑架26。优选地，第二联接臂48被连接到滑架26的一侧，该侧与滑架26的与第一联接臂20相连的一侧相反。利用这种联动，当驱动轮18响应于致动杆10的旋转而旋转并使联接臂20向前移动时，滑架26也向前移动，从而带动第二联接臂48与其一起向前移动。反之，当驱动轮18的旋转将联接臂20和滑架26向后拉动时，第二联接臂48也向后移动。
51.在图4中可见的一个实施例中，第二联接臂48与滑架26之间的连接不是直接的。相反，在该实施例中，销或其它类型的突起(未示出)从滑架26延伸，并且位于在第二联接臂48的一部分内延伸的空隙49或凹部中。空隙49优选具有长的形状，如椭圆形或矩形。这种类型的连接给第二联接臂48响应于滑架26的移动提供了延迟。
52.第二联接臂48在壳体4内沿着齿设定器2的长度向后延伸，并且第二联接臂48的相反端铰链式地附接在进给杆50的第一端52处或其附近。进给杆50向上延伸通过壳体4的顶侧中的狭缝57(图2)，进给杆50的中间部分54被铰链式地横向附接到壳体4的顶侧。通过这种联动，第二联接臂48的向前移动拉动第二联接臂48的第一端，从而致使进给杆50的第二端56向后移动，反之亦然。
53.壳体4中的狭缝57必须有足够的长度，以允许进给杆50在其绕着壳体4铰接运动时
而向前和向后移动。由于狭缝57具有所要求的长度，因此碎屑和物料会有机会进入壳体4的内部。为了至少部分堵塞狭缝57，优选地在进给杆50穿过狭缝57的位点处，将填充件58附接到进给杆50或者形成进给杆50的一部分。图4示出了填充件采取了圆盘的形状，但是也可以设想到其它形状。
54.进给指状件60连接在进给杆50的第二端56处或其附近，优选地铰链式地附接在进给杆50的第二端56处或其附近。进给指状件60可以直接连接到进给杆50，然而，也可以使用中间连接件。相对于锯条8的锯齿，进给指状件60充当一种棘爪。从图1中可见，进给指状件60的重量使进给指状件60的自由端62向下朝向外壳4偏置。当锯条8正确地通过齿设定器2的导轨安装时，自由端62下降到两个锯齿9之间的齿槽中。优选地，进给指状件60配备有调节装置61，例如螺杆旋转调节器，其允许对进给指状件60相对于进给杆50的位置进行微调。这种调节可能是必要的，以确保进给指状件60的自由端62与锯条8的齿9之间的正确传递(communication)，或调节进给指状件60以适应具有不同节距的不同锯条8。
55.通过前述的机械联动装置，当致动杆10被旋转并最终致使第二联接臂48向后移动时，这致使进给杆50的第二端56和进给指状件60向前移动。这种向前移动致使自由端62推压到锯齿9上，从而使锯条8朝向设定机构64向前行进。当进给指状件60响应于致动杆10的进一步旋转而退回时，进给指状件60滑动越过齿9的背部，直到其返回到新的齿槽，通常是两个齿9被从其在锯条8上的先前位置移出。
56.在图中所示的实施例中，设定机构64能够一次设定两个连续的齿9。因此，在本实施例中，齿设定器2的各部件的形状和尺寸被设计成使得进给指状件60使锯条8前进的距离大约相当于锯条8上的两个齿9的长度。可选择地，如果最终用户打算包括耙齿(参见图7的插图)，则进给指状件60可以被布置成使锯条8前进的距离大约等于锯条8上的三个齿9的长度。在设定机构64仅容纳两个齿9的实施例中，随着三个齿9的前进，每个第三齿9都不被偏移。如果期望在偏移的齿9之间具有更多个耙齿9，则可进行进一步调节，以使锯条8前进期望的距离。此外，虽然不是所有的锯条8都具有相同的节距，但如果必要，可以使用调节装置61来调节进给指状件60的相对长度，以补偿具有不同节距的锯条8。
57.设定机构64被在图1中大体示出，并被在图3a、图3b、图4、图5b和图6中更详细地示出。设定机构64包括相对/对置(opposing)的两个板66。为了使功能直观明了，仅示出了一个板66。每个板都具有上部部分68、中间部分70和下部部分72。对置的板66穿过壳体4的顶侧中的狭缝，使得每个板的中间部分70的侧部在纵向方向上(例如，通过铰接销)铰链式地附接到壳体4。铰接式运动使板66能够从设定位置和非设定位置移动，在设定位置中板66的上部部分68合在一起而板66的下部部分72分离，在非设定位置中板66的上部部分68分开而板66的下部部分72合在一起。板66之间的空间限定齿设定区域，该齿设定区域基本与引导件6对准，以接收锯条8。
58.板66的下部部分72向下延伸到滑架26的通道32中。当设定机构64处于非设定位置时，板的下部部分72处于通道32的第二端36中。通道32的第二端36的宽度的尺寸被设计成使板66的下部部分72合在一起，从而使板66的上部部分68分开。
59.随着致动杆10旋转，滑架26向前移位。由于板66的位置是固定的，板66的下部部分72被迫转移到通道32的具有更大宽度的第一端34。此外，随着滑架26继续向前移位，楔形件44与板66的被夹持的下部部分72的界面接触，从而迫使下部部分72分离，使它们向外朝着
滑架26的侧壁30移动。板66的下部部分72的这种强制分离使板66绕着它们的铰接点旋转，并且使得板66的上部部分68在设定位置合在一起。
60.在另一个实施例中，在板66的下部部分72的端部处，具有进一步向下延伸的从动件74(例如参见图6)。在该实施例中，每个板的从动件74安置在通道32中，并最终被楔形件44分开，而不是板66的下部部分72本身被楔形件44分开。从动件74可以与每个板66成一体，也可以例如用紧固件可拆卸地附接，以允许在过度磨损的情况下进行更换。从动件74的横截面可以是方形或矩形，但也可以是圆形形状，如圆形或卵形，因为辐射状的边缘可以促进从动件74在通道32内的移动和/或促进被楔形件44的分离。
61.板的上部部分68负责设定锯条8的齿9，在图1、图3a、图3b、图4和图6中可见。对置的两个板66之间的区域的尺寸被设计成用以接收锯条12的两个连续的齿9。一个齿9将处于第一设定位置76，而相邻的齿9将处于第二设定位置78(图4)。
62.如图6最佳所示，每个板66包括设定槽80，设定指状件82延伸穿过该设定槽80。设定指状件82延伸穿过通过槽80的深度能够用指状件调节器84调节，该指状件调节器84可以是例如螺母，其能够沿着螺纹构件86旋拧，以使设定指状件82前进穿过槽80。
63.如从图3a和图3b最佳可见，接收传感器90的感测端92的孔口88与设定槽80相邻。当施加压力时，感测端92屈服并朝传感器90缩回。传感器90可以检测各种参数，如施加多大的力来设定锯条8的齿9，或齿9已经被相对于板66的内表面设定的距离。这使得用户可以监测对每个齿9的设定，并监视各个齿9是否设定一致。可以使用支架94将传感器90固定到板66。
64.优选地，孔口88位于从板66的内表面凹入的区域。该凹入区域在齿9被相对的设定指状件82设定时给齿9提供空间以使其移动。在图6所示的一个实施例中，弯曲板96位于孔口88正下方。弯曲板96优选地与板66的内表面平齐，并且弯曲板96的顶部形成通向凹部的台架(ledge)。优选地，弯曲板96由硬质材料制成，当齿9在其顶部上方被弯曲到凹部中时支撑锯条8。弯曲板96可以永久地附连到板66，或者可以被可释放地附接到板66。
65.如图2所示，对置的第二板66具有与第一板66相同的设计，但是，由于第二板66已被旋转了180
°
，从而设定指状件82和传感器90均以相反的顺序放置。这就产生了第一设定位置76，其在每个齿9的一侧上具有设定指状件82，而在每个齿9的另一侧上具有传感器90和感测端92。
66.在齿9通过进给指状件60前进到齿设定区域中并且两个连续的齿9对准在第一设定位置76和第二设定位置78中之后，用户继续摇动致动杆10。这使滑架26和楔形件44(图4)前进，迫使从动件74的下部部分72向外朝着通道32的第一端34的侧壁(图5a、图5b)分离。随着板66的下部部分72被强制分开，板66的上部部分68合到一起，这使得设定指状件82压靠在相应的齿9上，并将其推动到相对的传感器90的感测端92(图4)中。施加的力或移位的距离被记录在传感器90上。在齿被设定之后，用户继续摇动致动杆10，使滑架26退回，迫使板66的下部部分72或从动件74进入通道32的第二端36中，从而展开板66的上部部分68。在此之后，进给指状件60使锯条12前进，直到下两个齿9被对准在第一设定位置76和第二设定位置78中。在上述的一个实施例中，在第二联接臂48中存在空隙49，其给第二联接臂48在循环中的移动提供了延迟。所提供的联动延迟允许板66在进给指状件60使锯条前进之前分开。
67.在一个实施例中，齿设定器2可以被布置成具有合适的孔口和/或紧固件，以允许
齿设定器2安装在诸如工作台的结构上。可选择地，齿设定器2可以具有向下延伸的一系列支腿或其它支撑件，或者附接到一系列支腿或其它支撑件的装置，以便将齿设定器2升起到方便用户的高度。
68.尽管齿设定器2在本文中被描述为具有两个不同的设定位置，允许一次设定两个齿9，但应理解到，板66可以被放大，以提供能够一次设置多于两个齿9的多个设定位置。