ПОЛОТНО ДИСКОВОЙ ПИЛЫ С РЕЖУЩИМИ НАКОНЕЧНИКАМИ, МЕХАНИЧЕСКИ БЛОКИРОВАННЫМИ ДЛЯ ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ МНОЖЕСТВУ ВЕКТОРОВ СИЛ
DISC SAW BLADE WITH CUTTING TIPS BLOCKED MECHANICALLY TO RESIST MULTIPLE FORCE VECTORS

Область применения изобретения
Настоящее изобретение в общем имеет отношение к дисковым пилам, а более конкретно к полотнам дисковых пил, в которых режущие наконечники, типично из карбидного материала, закреплены, типично при помощи пайки твердым припоем, к круговому периметру корпуса полотна дисковой пилы.
Предпосылки к созданию изобретения
Дисковые пилы хорошо известны и широко используются в строительстве, деревообработке и в других аналогичных отраслях промышленности. Используют различные типы таких пил, начиная от больших стационарных устройств, например от устройств такого типа, которые иногда называют как отрезной станок со столом, до портативных ручных пил. Во всех таких пилах обычно используют полотно дисковой пилы, которое соединено с приводным электродвигателем и вращается относительно центральной оси. Полотно дисковой пилы обычно имеет главным образом плоский планарный основной корпус, имеющий главным образом круговой периметр, относительно которого (на котором) с промежутками установлены множество режущих зубьев таким образом, что при приведении во вращение полотна дисковой пилы зубья выполняют операцию обработки резанием дерева или другого материала, в контакт с которым введена пила.
Основной корпус полотна дисковой пилы типично изготовлен из закаленного металлического сплава, а обычно из легированной стали. Режущие зубья дисковой пилы могут быть образованы интегрально как часть периметра основного корпуса полотна или могут быть образованы как наконечники (режущие пластины) из другого более твердого материала, жестко закрепленные на периметре основного корпуса, например, при помощи пайки твердым припоем. Режущие наконечники дисковых пил с наконечниками обычно изготовлены из карбидного материала, по причине его высокой твердости и улучшенной способности сохранять заостренную режущую кромку в течение длительного периода использования. Использование режущих наконечников также позволяет использовать большее разнообразие форм и геометрий режущей кромки, чем это типично возможно в случае режущих зубьев, образованных интегрально с основным корпусом полотна дисковой пилы.
Несмотря на то что наличие режущих наконечников позволяет получить описанные здесь выше преимущества, использование режущих наконечников также ставит проблему надежного прикрепления наконечников к корпусу полотна, так чтобы они не могли открепляться или совсем теряться под действием различных сил, воздействующих на наконечники в различных направлениях в циклах обработки резанием. Для решения этой проблемы уже были предложены различные решения. Например, в патенте США No. 5,794,503 предложена специальная конфигурация наконечника, позволяющая повысить прочность соединения наконечника с основным корпусом полотна при помощи пайки твердым припоем. Однако такое решение все еще обладает некоторыми недостатками. Прежде всего, предложенная конфигурация наконечника несовместима с типичным оборудованием для пайки твердым припоем, так что требуется специализированное оборудование для пайки твердым припоем, чтобы осуществить заданное присоединение наконечника к корпусу полотна. Во-вторых, предложенная конфигурация наконечника, после прикрепления наконечника к корпусу полотна, позволяет в первую очередь эффективно сопротивляться только силам, приложенным тангенциально к периметру полотна, но не силам, приложенным в радиальном направлении.
Таким образом, продолжает существовать необходимость в создании улучшенных дисковых пил с конфигурацией наконечника, позволяющей закреплять его при помощи существующего обычного оборудования для пайки твердым припоем, а также позволяющей эффективно противодействовать силам, воздействующим на полотно дисковой пилы в различных направлениях, в частности, как в радиальном, так и в тангенциальном направлении.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение в основном применимо главным образом к любым полотнам дисковых пил, которые содержат: (a) главным образом плоский основной корпус, имеющий по существу круговой периметр, на котором образовано множество смещенных по окружности опорных участков для наконечников, и (b) множество режущих наконечников, прикрепленных при помощи пайки твердым припоем к опорным участкам для наконечников основного корпуса. В соответствии с настоящим изобретением, каждый режущий наконечник имеет установочную базу, образованную при помощи по меньшей мере двух поверхностей фиксации, вдоль которых при помощи пайки твердым припоем прикрепляют установочную базу к соответствующему опорному участку для наконечника, чтобы образовать соответственно по меньшей мере два механических фиксатора на режущем наконечнике. Поверхности фиксации имеют такую конфигурацию и расположены относительно друг друга и относительно основного корпуса так, чтобы противодействовать множеству сил, которые воздействуют на режущий наконечник в различных направлениях в плоскости основного корпуса в ходе вращательного цикла обработки резанием при помощи полотна. Режущие наконечники в соответствии с настоящим изобретением могут быть прикреплены к основному корпусу с использованием обычного оборудования для пайки твердым припоем.
Возможны различные конфигурации и варианты осуществления настоящего изобретения. Например, но без ограничения, одна из поверхностей фиксации может иметь углубленную область в установочной базе режущего наконечника, в то время как другая из поверхностей фиксации может иметь выступающую область в установочной базе режущего наконечника. Углубленная область может иметь криволинейную вогнутость в установочной базе режущего наконечника, например круговую вогнутость, имеющую радиус около 0.2 мм или больше. Выступающая область может иметь криволинейную выпуклость в установочной базе режущего наконечника, например, круговую выпуклость, имеющую радиус ориентировочно от 0.2 мм до 1.0 мм. Использованный здесь термин "криволинейный" включает в себя любые протяженные поверхности, образованные за счет любой комбинации изогнутых и/или линейных поверхностей, которые коллективно образуют вогнутую впадину или выпуклый выступ.
Каждый режущий наконечник содержит режущую кромку. Во многих предложенных вариантах, две поверхности фиксации преимущественно расположены в основном напротив режущей кромки. Каждый опорный участок для наконечника преимущественно может иметь две поверхности фиксации, которые выполнены с возможностью сопряжения с поверхностями фиксации соответствующего режущего наконечника, например может иметь углубленную область, такую как криволинейная вогнутость, и выступающую область, такую как криволинейная выпуклость, в опорном участке наконечника, чтобы принимать выступающую и углубленную области соответствующего режущего наконечника.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан фрагментарно вид сбоку полотна дисковой пилы с множеством периферийных режущих зубьев в соответствии с одним из известных конструктивных решений.
На фиг.2 показан фрагментарно вид сбоку полотна дисковой пилы с множеством периферийных режущих зубьев в соответствии с другим из известных конструктивных решений.
На фиг.3 показан фрагментарно вид сбоку полотна дисковой пилы с множеством периферийных режущих зубьев в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.4A и 4B показаны фрагментарно перспективные изображения с пространственным разделением деталей одного режущего наконечника в одном месте опоры наконечника на полотне дисковой пилы, показанной на фиг.3.
На фиг.5 показан вид сбоку режущего наконечника и места опоры наконечника, показанных на фиг.4, причем наконечник припаян к месту опоры.
Подробное описание изобретения
Обратимся теперь к рассмотрению фиг.1 и 2, на которых показаны две различные формы известных полотен дисковых пил. Показанное на фиг.1 полотно 10 дисковой пилы содержит основной плоский корпус 12 полотна, имеющий множество опорных участков 14 для наконечников, расположенных с промежутками на круговом периметре корпуса 12 и разделенных промежуточными периферийными выемками 16, обычно называемыми углублениями между зубьями. Каждый опорный участок 14 для наконечника в корпусе 12 полотна имеет соответствующую канавку 18, которая сужается внутрь. Множество закаленных режущих наконечников (режущих пластин) 20 из карбида прикреплены соответствующим образом при помощи пайки твердым припоем к опорным участкам 14 для наконечников через участки 20a хвостовиков, имеющие дополняющую форму к форме канавок 18, чтобы их можно было ввести в канавки 18. Выходящие радиально наружу кромки наконечников 20 заострены и образуют режущие кромки 20b.
На фиг.2 показано полотно 22 дисковой пилы в соответствии с патентом США No. 5,794,503. Полотно 22 дисковой пилы также содержит основной плоский корпус 24 полотна с множеством опорных участков 26 для наконечников и с промежуточными выемками или углублениями 28 между зубьями, размещенными с интервалами вдоль периметра корпуса 24. Множество закаленных режущих наконечников 30 из карбида введены в выемки 32, образованные соответственно на опорных участках 26 для наконечников. Каждый наконечник 30 имеет участок 30a хвостовика, который введен в соответствующую выемку 32, и участок 30b режущей кромки, который периферийно выступает за края выемок 32 и за опорные участки 26 для наконечников. Участок 30a хвостовика каждого наконечника 30 имеет фланец 30с на одной стороне, который упирается в боковую поверхность опорного участка 26 для наконечника корпуса 24 полотна. Фланец 30с создает увеличенную площадь поверхности для пайки твердым припоем наконечника 30 к корпусу 24 полотна, за счет чего обеспечивается механическая взаимоблокировка наконечника 30 и корпуса 24 полотна.
В случае каждого из известных полотен дисковых пил, показанных на фиг.1 и 2, конфигурация режущих наконечников в сочетании с выемками, в которых закреплены наконечники, как это известно специалисты в данной области, обеспечивает только одну форму механической блокировки, которая эффективно противодействует силам, воздействующим только в одном направлении. Более того, в том и другом варианте полотна дисковой пилы наконечники трудно припаять к корпусу полотна с использованием обычного оборудования для пайки твердым припоем.
Обратимся теперь к рассмотрению фиг.3-5, на которых показано полотно 40 (для) дисковой пилы в соответствии с настоящим изобретением. Полотно 40 дисковой пилы в основном содержит главным образом плоский планарный основной корпус 42, преимущественно изготовленный из пластины закаленной легированной стали, имеющий по существу круговой периметр, на котором образованы множество смещенных по окружности опорных участков 44 для наконечников, которые однородно смещены друг от друга при помощи соответствующего множества промежуточных выемок 46 или углублений между зубьями. Соответствующий режущий наконечник 48 прикреплен, преимущественно при помощи пайки твердым припоем, к передней стороне 44a каждого опорного участка 44 для наконечника (если смотреть в направлении вращения дисковой пилы, показанном стрелкой на фиг.3).
В отличие от полотен дисковых пил, показанных на фиг.1 и 2, каждый опорный участок 44 для наконечника и каждый режущий наконечник 48 имеют специфическую новую конфигурацию сопряжения, создающую по меньшей мере две поверхности фиксации, по которым при помощи пайки твердым припоем прикрепляют наконечник 48 к его соответствующему опорному участку 44. Более конкретно, как это лучше всего показано на фиг.4A, 4B и 5, каждый режущий наконечник 48 имеет основной корпус 48а, образующий установочную базу, с заостренной режущей кромкой 48b на одном конце основного корпуса 48a. Основной корпус 48a наконечника имеет по его центру, с другой стороны от режущей кромки 48b, выемку 48d, в этом варианте в виде криволинейной вогнутой выемки, а преимущественно имеет круговую вогнутость с радиусом около 0.2 мм или больше. Более того, конец основного корпуса 48a наконечника напротив режущей кромки 48b имеет выступающий участок 48e, в показанном варианте в виде криволинейного выпуклого выступа, а преимущественно имеет круговую выпуклость с радиусом ориентировочно от 0.2 мм до 1.0 мм.
Аналогично, передняя сторона 44a каждого опорного участка 44 для наконечника имеет рядом с ее радиально наиболее удаленным концом выступающий участок 44d, в показанном варианте в виде криволинейного выпуклого выступа, главным образом обеспечивающего сопряжение с криволинейной вогнутой выемкой 48d режущего наконечника 48. Передняя сторона 44a каждого опорного участка 44 для наконечника дополнительно имеет внизу заплечик 44c, за счет которого образуется участок 44e выемки, в показанном варианте в виде криволинейной вогнутости, главным образом обеспечивающей сопряжение с криволинейным выпуклым выступом 48e режущего наконечника 48. Основной корпус 48a каждого режущего наконечника 48 преимущественно немного толще, чем толщина корпуса 42 полотна, за счет чего каждый режущий наконечник 48 выступает в боковых направлениях из корпуса 42 полотна, что облегчает пайку твердым припоем наконечников 48 к опорным участкам 44 для наконечников.
При осуществлении пайки твердым припоем наконечников 48 к основному корпусу 42 полотна, пайка твердым припоем проводится по границам, соответствующим конфигурации основного корпуса 48a наконечника и, в частности, следует за сопряженными выемками и выступами 44d, 48d и 44e, 48e. За счет этого, выемки и выступы 44d, 48d и 44e, 48e служат как поверхности фиксации, которые, вместе с твердым припоем, образуют множество механических фиксаторов для каждого соответствующего режущего наконечника 48. Благодаря отличающимся соответствующим относительным конфигурациям (вогнутость или другая выемка и выпуклость или другой выступ) и соответствующим относительным местоположениям выемок и выступов 44d, 48d и 44e, 48e на боковой стороне и на конце каждого наконечника 48, поверхности фиксации, образованные за счет сопряженных выемок и выступов 44d, 48d и 44e, 48e, будут в равной мере эффективны в сочетании друг с другом для противодействия силам, которые воздействуют на режущий наконечник в различных направлениях в плоскости основного корпуса полотна во время вращательного цикла обработки резанием при помощи дисковой пилы. Например, как это схематично показано на фиг.5, механические фиксаторы, созданные при помощи выемок и выступов 44d, 48d и 44e, 48e, противодействуют направленным радиально внутрь и наружу векторам сил, векторам тангенциальных сил, а также направленным внутрь и наружу векторам сил в угловом направлении между ними. Кроме того, за счет того, что пайка твердым припоем наконечников 48 к основному корпусу 42 полотна проводится только на кромках основного корпуса 48a наконечника в плоскости корпуса 42 полотна, наконечники 48 легко могут быть припаяны с использованием обычного стандартного промышленного оборудования для пайки твердым припоем, без необходимости использования какого-либо специализированного оборудования или принадлежностей.
Несмотря на то что дисковая пила в соответствии с настоящим изобретением была описана со ссылкой на чертежи в связи с предпочтительным вариантом, в котором режущие наконечники имеют специфическую конфигурацию с вогнутыми выемками и выпуклыми выступами, специалисты легко поймут, что настоящее изобретение не ограничено только таким вариантом его осуществления. Вместо этого, режущие наконечники в соответствии с настоящим изобретением могут иметь различные другие конфигурации, с множеством поверхностей фиксации, имеющих другие конфигурации и местоположения, которые, после пайки к опорным участкам для наконечников корпуса полотна, образуют множество механических фиксаторов, которые в сочетании друг с другом могут эффективно противодействовать силам, которые воздействуют на режущие наконечники в различных направлениях в плоскости корпуса полотна во время операции обработки резанием. Поэтому настоящее изобретение включает в себя все такие варианты и не ограничено специфической конфигурацией наконечника, описанной здесь выше со ссылкой на чертежи, которая является только примером осуществления настоящего изобретения.
Таким образом, специалисты в данной области легко поймут, что настоящее изобретение может иметь самые различные применения. Многие варианты и адаптации настоящего изобретения, другие, чем описанные здесь, а также множество вариаций, модификаций и эквивалентных конструкций, которые очевидны в свете настоящего изобретения или которые подсказываются настоящим изобретением и приведенным описанием настоящего изобретения, могут быть сделаны не выходя за рамки настоящего изобретения. Таким образом, несмотря на то что настоящее изобретение было описано подробно со ссылкой на предпочтительный вариант его осуществления, следует иметь в виду, что приведенное описание является только пояснительным и дано только в качестве примера осуществления настоящего изобретения для того, чтобы обеспечить его полное понимание. Следует также иметь в виду, что приведенное описание не предназначено для ограничения объема настоящего изобретения, и не ограничивает его, и включает в себя все возможные указанные другие варианты осуществления, адаптации, вариации и модификации.