РЕЖУЩЕЕ ЗВЕНО ДЛЯ ЦЕПНОЙ ПИЛЫ Российский патент 1994 года по МПК B27B33/14 

Изобретение относится к цепной моторной пиле, в частности к режущему звену цепной пилы для пиления различных материалов при минимальном затуплении и ломании пилы.

Известные моторные цепные пилы имеют цепи, содержащие приводные звенья, взаимодействующие с приводными шестернями, а также соединительные звенья и режущие элементы. Такие цепные пилы предусматривались для пиления дерева. Однако было установлено, что цепные пилы могут использоваться для пиления различных материалов наряду с деревом. Материалами, которые можно разрезать цепной пилой, являются пенза, кирпичи, кафель, асбесто-цементные плиты, штукатурка, гипс, трубы и рамы конструкции домов и крыш, которые содержат остатки различных материалов, включая гвозди, балки, палки, песок и камни. Пожарники применяют цепные пилы для распиливания частей рухнувших домов в случае необходимости.

Известные режущие звенья пильной цепи имеют режущий элемент, который является более стойким к деформированию на удар, чем известные штампованные режущие элементы, используемые в деревообрабатывающей промышленности. Известные решения относятся к форме режущего элемента, а также к применению твердосплавных вкладышей, например сверхтвердых сплавов с карбидной основой. Известные решения описывают крепления твердосплавного вкладыша со звеном посредством пайки и т.д. Твердометаллические режущие вкладыши можно снимать с режущего элемента пильного звена. Известный режущий элемент имеет прямоугольные режущие кромки или L-образные кромки которые действуют в качестве резцов вследствие быстрого движения пилы, снимая материал. Ни одно из известных решений не направлено на предотвращение повреждений пильной цепи и ее режущих элементов вследствие наличия включений твердого материала в разрезаемом объекте. Упоминаются попытки решения проблемы наличия твердых включений в разрезаемом материале. Однако выполнение пильной цепи с вкладышем из сверхтвердой стали на карбидной основе, опирающимся на стальной несущей элемент, имеющий две параллельные кромки (боковых поверхностей) и выполненный из цельного куска угловой стали относительно низкой прочности, служит для противодействия удару при внезапном наличии твердых примесей в разрезаемом материале без деформации вкладыша. Однако такое выполнение не защищает вкладыш от лобового давления материала. Мягкость стали, из которой выполнены звенья пильной цепи, приводит к растяжению цепи во время процесса резания, что может привести к тому, что цепь выскакивает из направляющего паза или же из зуба цепного колеса или из обоих.

Известна пильная цепь для разрезания смешанного материала, имеющая L-образный режущий элемент из твердого сплава на карбидной основе с режущей кромкой, только частично связанной с пазом в L-образном корпусе режущего звена.

Предполагается создание режущего звена с режущим элементом для пильной цепи, которая быстро вращается в одном направлении, для пиления различных материалов. Такое цепное звено быстро разрезает различные материалы различной прочности, не затупляется и противодействует удару, вызываемому наличием в относительно мягком материале, например дереве, твердых примесей, например металла и камней. Это особенно важно при быстром разрезании различных неравномерных материалов, например обломков домов и отходов при строительстве и сносе домов, а также при природных катастрофах, военном разрушении и т.п.

Режущий элемент режущего звена обеспечивает долгосрочную службу режущего звена без затупления и противодействие давлению материала. Режущие элементы в пильной цепи действуют больше в качестве напильника, чем в качестве резца. Режущий зуб (элемент) пильной цепи можно применять в качестве элемента уже существующей цепной пилы. Он снабжен режущей кромкой, имеющей плоскость круглой или закругленной формы, которая является цельной частью режущего элемента или же может быть выполнена из твердого металла, который жестко связан с несущей частью звена. Режущая поверхность защищена от лобового давления посредством конического скребка, расположенного перед рабочей поверхностью режущего элемента. В отличие от известных решений, при которых режущая поверхность и режущая кромка имеют прямоугольную форму, режущий элемент снабжен круглой поверхностью. Ее режущие кромки соответствуют почти всей рабочей поверхности окружности лобовой стороны. Режущий элемент может быть как цельной частью звена цепной пилы, так и составной частью, связанной со звеном соответствующими средствами.

Цель изобретения - повышение срока службы и производительности цепной пилы.

На фиг. 1 - режущее звено цепной пилы; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.3 - то же, вид сверху; на фиг.4 - то же, конец режущего звена; на фиг.5 - режущее звено, вид сбоку, другая форма выполнения; на фиг.6 - то же, вид сверху; на фиг.7 - то же, конец режущего звена; на фиг.8 - режущее звено, вариант выполнения; на фиг. 9 - то же, вид сбоку; на фиг.10 - то же, вид сверху.

У режущего звена 1 в боковых частях 2 и 3 выполнены отверстия 4 и 5, через которые пропущены болты для соединения звена 1 цепи с другими звеньями цепи пилы. Режущее звено 1 снабжено элементом из твердой стали, несомым основной частью 6, наверху которой находится режущий элемент 7, имеющий режущую поверхность 8 круглой или частично круглой формы. На передней верхней части режущего звена на продольной оси режущего элемента расположен конический скребок 9, который имеет гребень 10 в передней зоне и круглый контур в задней зоне. Скребок 9 является ограничительным элементом. Режущая поверхность 8 имеет угол резания θ, который составляет 3 до 20^о и угол скребка α, который составляет 10 до 45^о. Для распиливания твердых материалов, например покрытой галькой и песком асфальтированной крышки, и при наличии твердых включений в подлежащем распиливанию материале, например гвоздей, угол резания составляет 8 до 15^о и угол скребка составляет 15 до 25^о. При распиливании более мягкого материала, например, дерева, угол резания предпочтительно составляет 10-20^о и угол скребка составляет предпочтительно 30-45^о. Угол резания θ является углом между поверхностью 8 и вертикальной плоскостью на фиг.4. Угол α скребка является углом между поверхностью 8 из задней поверхностью скребка.

Ни одно из известных решений не обеспечивает эффективной защиты всей режущей поверхности и режущей кромки от давления распиливаемого материала, так как известные режущие поверхности выполнялись или L-образными или прямоугольными. Известные решения описывают только элемент в форме зуба, выступающего вверх, если смотреть от уровня резания, и имеющего такую же твердость, что и несущая основная часть.

Режущий элемент имеет круглую поверхность. Режущая кромка режущей поверхности может быть или полным кругом или значительной частью круга. Диаметр режущей поверхности составляет 0,12 до 0,38 дюйма (1 дюйм = 25,4 мм). Почти вся поверхность 8 хорошо защищена благодаря расположенному перед ней скребку. Форма поверхности 11 скребка соответствует форме режущей поверхности 8, только средний диаметр поверхности 11 несколько меньше, чтобы обеспечить действие режущей кромки 12 режущей поверхности 8. Обычно разница средних диаметров составляет от 0,005 до 0,050, предпочтительно 0,015'' при распиливании твердого материала и при применении для предметов, в которых можно ожидать внезапное повышение давления из-за твердых включений. Разница диаметров в 0,040'' предпочтительна при резке гомогенных мягких материалов, например дерева. Различные формы выполнения режущего звена предназначены для различных целей применения пилы. Скребок 9 имеет конусную форму с гребнем 10, позволяющим делать предварительное надрезание распиливаемого материала. Предлагаемая форма скребка обеспечивает отклонение внезапно возникающих твердых включений в материале. Разница диаметров позволяет цепной пиле действовать при распиливании как напильник, а не как резец.

Элемент из твердой стали (фиг.1-4) имеет режущую поверхность 8, защищенную конусообразным скребком 9. Альтернативно к этому выполнению представлен аналогичный скребок 13 и аналогичная основная часть 14 (фиг.5-9) однако с режущим элементом из двух частей, а именно из остова 15 и режущей части 16. Режущая часть 16 закреплена сваркой или твердой пайкой и т.п. на остове 15. Паз 17 в остове 15 принимает выступ 18 на режущей части для точной припасовки. Режущая часть 16 выполнена предпочтительно, из карбида, обеспечивающего стойкость режущей кромки. В остальном эта форма выполнения имеет то же самое выполнение и применение, что и форма на фиг.1-4.

Другая форма режущего звена представлена на фиг.8-10. Элемент 19 выполнен из прокатного листа, отформованного в цилиндр. Этот цилиндр содержит на переднем конце режущий элемент 20. Режущий элемент имеет с задней стороны усиливающую часть 21 соответствующей формы. Эта усиливающая часть 21 может быть цилиндрической формы или же другой формы, однако по крайней мере с тремя точками прилегания ко внутренней поверхности цилиндрической части. Такая конструкция может быть соединена пайкой, сваркой, твердой сваркой и т. п. Скребок 22 выполнен коническим из прокатного листа. Элемент 19 или скребок 22 или оба связаны точечной сваркой, лазерной сваркой и т.п. с основной частью 23. Режущий элемент и скребок могут быть не совсем круглой формы. Они отформованы таким образом, что они могут быть надежно соединены с основной частью.

Режущие звенья были использованы в пильной цепи 3/8'' и испытаны в двойном опыте по сравнению с имеющимися в продаже цепями аналогичного типа, а именно РЕПКО 404 и СТИЛЬ ДУРО, причем все эти цепи были монтированы на одинаковых моторных пилах. Опыты проводились на четырех отрезках общей длиной до 20 м, состоящих из смеси дерева, битума, грубого песка и/или волнистого листа крыши, имеющегося в США. После этого распиливались гвозди диаметром в приблизительно 3 мм, вбитые в деревянные балки по их длине.

Использование: в распиловке различных материалов, в частности в качестве режущего звена цепной пилы. Сущность изобретения: режущее звено имеет основную часть, в которой выполнены отверстия для их соединения с другими звеньями посредством болтов. На одной продольной оси размещены режущий и ограничительный элементы. Последний установлен впереди режущего, его задняя поверхность имеет форму, соответствующую форме передней поверхности режущего элемента. Высота последней превышает высоту задней поверхности ограничительного элемента. Проекции ограничительного и режущего элементов на плоскость, перпендикулярную прямой, соединяющей оси отверстий звена, имеют круглую форму. 6 з.п. ф-лы, 10 ил. ил.

1. РЕЖУЩЕЕ ЗВЕНО ДЛЯ ЦЕПНОЙ ПИЛЫ, включающий основную часть с отверстиями для соединения с другими звеньями посредством болтов и размещенные на одной продольной оси над отверстиями режущий элемент с криволинейной режущей кромкой на передней части и ограничительный элемент, установленный впереди режущего и имеющий заднюю поверхность, противолежащую передней поверхности режущего элемента, соответствующую форме последней, высота которой превышает высоту задней поверхности ограничительного элемента, отличающееся тем, что проекции ограничительного и режущего элементов на плоскость, перпендикулярную к прямой, соединяющей оси отверстий звена, имеют круглую форму. 2. Звено по п.1, отличающееся тем, что режущий элемент выполнен из материала, имеющего твердость, большую твердости материала основной части режущего звена. 3. Звено по пп.1-2, отличающееся тем, что ограничительный элемент выполнен коническим и узким концом выступает за основную часть режущего звена. 4. Звено по пп.1-3, отличающееся тем, что передняя часть режущего элемента снабжена пластиной, имеющей твердость, большую твердости элемента. 5. Звено по п.1, отличающееся тем, что диаметр проекции режущей кромки режущего элемента больше диаметра проекции задней поверхности ограничительного элемента на 0,1-1,3 мм. 6. Звено по п.5, отличающееся тем, что , с целью повышения производительности при резании древесины, разность диаметров проекций режущей кромки и задней поверхности составляет 1 мм. 7. Звено по п.5, отличающееся тем, что , с целью повышения производительности при резании материалов, имеющих твердость, большую твердости древесины, разность диаметров режущей кромки и задней поверхности составляет 0,4 мм.