КРУГЛАЯ СТРОГАЛЬНАЯ ПИЛА ДЛЯ ЧИСТОВОГО ПРОДОЛЬНО-ПОПЕРЕЧНОГО РЕЗАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ Российский патент 2000 года по МПК B27B33/02 

Изобретение относится к круглым строгальным пилам для чистового продольного и поперечного резания древесины и для строгания поверхностей древесины, и может быть использовано в лесной, деревообрабатывающей и мебельной промышленности.

Известно, что для продольной и поперечной распиловки древесины используются плоские пилы с зубьями для прорезания волокон перпендикулярно их направлению или под определенным углом. Пилы с таким принципом резания применяются на предприятиях деревообработки до настоящего времени и описаны в научно-технической литературе, в частности в следующей:
Амалицкий В.В. Станки и инструменты лесопильного и деревообрабатывающего производства. - М.: "Лесная промышленность", 1985, с. 52-54;
Амалицкий В.В., Любченко В.И. Станки и инструменты деревообрабатывающих предприятий. - М.: Лесная промышленность, 1977, с. 114;
Справочник по деревообработке. Бехтеяров В.Д. и др. М.: Лесная промышленность, 1975, с. 365 - 372.

Круглые пилы для пиления древесины (аналоги) имеют, в принципе, одинаковую конструкцию, в том числе и круглые строгальные пилы для продольной и для поперечной распиловки древесины: круглый строгальный диск и зубья стальные или с твердосплавными пластинами, расположенными на периферии. При этом зубья, хотя они и отличаются своей формой (с прямой, ломаной, или изогнутой задней стенкой), благодаря своему острому углу между передней стенкой и верхней гранью и/или боковыми стенками и углу наклона в сторону вращения предназначены для перерезания древесных волокон. На них имеются ГОСТы:
- ГОСТ 980-80 Пилы круглые плоские для распиловки древесины;
- ГОСТ 18479-73 Пилы круглые строгальные для распиловки древесины.

Известны: круглая пила для резания древесины по авторскому свидетельству N 1207762, кл. В 27 В 33/08; дисковая пила по авторскому свидетельству N 1288060, кл. В 27 В 33/02; круглая пила со сменными зубьями по авторскому свидетельству N 1240584, кл. В 27 В 33/02; дисковая пила для продольного резания древесины по авторскому свидетельству N 674899, кл. В 27 В 33/02, 1978; устройство для резания древесины, описание изобретения к патенту Российской Федерации N 2041799, кл. В 27 В 33/08; устройство для резания древесины, описание изобретения к патенту Российской Федерации N 2041800, кл. В 27 В 33/08. Недостатки: недостаточное качество обработки поверхностей древесины; недостаточные функциональные возможности пилы, не позволяющие одной и той же пилой производить качественное продольное и поперечное резание древесины.

Известны также:
- круглая пила "Тамагавк" для продольного резания древесины по авторскому свидетельству N 1488189, кл. В 27 В 33/02; недостатки:: недостаточное качество обработки поверхностей древесины; невозможность строгания поверхностей древесины; частое заклинивание пилы; ограниченная толщина резания древесины; невозможность поперечного резания древесины.

- зубчатый венец чисторежущей пилы, описание изобретения к патенту Российской Федерации N 2053868, кл. В 27 В 33/08; с целью повышения производительности и качества обработки режущие кромки подрезающих зубьев выполнены радиально-выпуклыми в сторону рабочего движения пилы. Недостатки: недостаточное качество обработки древесины; сложность конструкции пилы, имеющей два вида зубьев; недостаточные функциональные возможности пилы, не позволяющие одной и той же пилой производить качественное продольное и поперечное резание древесины
- круглая пила для продольного строгания древесины, описание изобретения к патенту Российской Федерации N 2120852 кл. В 27 В 33/02. Недостатки: невозможность поперечного резания древесины.

Прототипом предлагаемого изобретения является круглая строгальная пила для чистовой распиловки древесины, описание изобретения к патенту Российской Федерации N 2124983, кл. В 27 В 33/02. С целью повышения эффективности эксплуатации пилы и повышения качества обработки древесины в каждой группе зубьев поочередно расположенные на пильном диске правые и левые строгально-режущие зубья выполнены в виде части круга, имеют одну плоскую боковую затачиваемую грань, которая расположена с внешней стороны от срединной плоскости вращения пильного диска, в одной плоскости и с заточкой под углом к срединной плоскости вращения пильного диска, и одну радиально-выпуклую боковую незатачиваемую грань, которая расположена с внутренней стороны срединной плоскости вращения пильного диска и в одной плоскости, а следующие за группой строгально-режущих зубьев подрезающие зубья расположены по одному или группами с заточкой кромок рабочих граней в сторону рабочего вращения пилы или в обе стороны, с заточкой или разводом боковых граней под углом к срединной плоскости вращения пильного диска и с шириной боковых граней подрезающих зубьев, равной или меньшей ширины пропила строгально-режущих зубьев. Недостатки: недостаточное качество обработки древесины; сложность конструкции пилы, имеющей два вида зубьев (строгально-режущие и подрезающие зубья); недостаточные функциональные возможности пилы, не позволяющие одной и той же пилой производить качественное продольное и поперечное резание древесины.

Цель предлагаемого изобретения - устранение вышеуказанных недостатков и, в частности, целью предлагаемого изобретения является упрощение конструкции пилы, расширение функциональных возможностей пилы и повышение качества обработки древесины.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что с целью упрощения конструкции пилы и расширения функциональных возможностей, позволяющих одной и той же пилой производить качественное продольное и поперечное резание древесины, все поочередно расположенные на пильном диске правые и левые строгально-режущие зубья имеют одну плоскую боковую грань, которая расположена с внешней стороны от срединной плоскости вращения пильного диска, в одной плоскости и с заточкой или разводом под углом к срединной плоскости вращения пильного диска, и затачиваемые со стороны срединной плоскости вращения пильного диска переднюю, затыловочную и заднюю грани и расположены своими передними гранями в одну или обе стороны рабочего вращения пильного диска. Конструкция пилы предлагаемого изобретения имеет только один тип зубьев, что является преимуществом по сравнению с прототипом (у прототипа два типа зубьев: строгально-режущие и подрезающие зубья), то есть конструкция пилы предлагаемого изобретения упрощается, что показывает достижение цели настоящего изобретения. Все это, соответственно, влияет и на повышение качества обработки древесины, так как каждый строгально-режущий зуб пилы предлагаемого изобретения осуществляет активную обработку древесины (у прототипа один или несколько обратно направленных по направлению рабочего вращения пильного диска подрезающих зубьев не участвовали в резании древесины). Кроме того, каждый строгально-режущий зуб пилы предлагаемого изобретения осуществляет активную обработку древесины сразу двумя гранями (передней и затыловочной гранями или задней и затыловочной гранями) независимо от того, расположены строгально-режущие зубья передними гранями в одну или в обе стороны рабочего вращения пильного диска (у прототипа один или несколько обратно направленных по направлению рабочего вращения пильного диска подрезающих зубьев не участвовали в резании древесины), что показывает достижение цели изобретения. Каждый строгально-режущий зуб пилы предлагаемого изобретения осуществляет резание древесины на стружку, резание стружки на более мелкие фрагменты, их удаление из древесины и своей затыловочной гранью не только продолжает процесс строгания-резания древесины, но еще и облегчает подачи древесины в зону обработки, то есть осуществляется резание древесины не только каждым зубом пилы, но и одновременно двумя своими гранями, следовательно повышается эффективность пилы и качество обработки древесины (по сравнению с прототипом), что также показывает достижение цели изобретения. У пилы предлагаемого изобретения все зубья участвуют в чистовом резании древесины, что также показывает повышение качества обработки древесины (по сравнению с прототипом). При одинаковом количестве зубьев на пильном диске пилы-прототипа и пилы предлагаемого изобретения качество обработки пилой предлагаемого изобретения будет выше при других равных характеристиках, например при равном количестве зубьев, числе оборотов пильного диска, что также доказывает повышение качества обработки поверхностей древесины (по сравнению с прототипом). Одна пила предлагаемого изобретения используется как для поперечного, так и для продольного резания-строгания древесины с высоким качеством (прототип такой возможности не давал), то есть расширяются функциональные возможности пилы (по сравнению с прототипом), что показывает достижение цели настоящего изобретения. При затупливании пилы имеется возможность увеличить межзаточный период пилы за счет поворота пильного диска другой стороной, то есть путем изменения направления рабочего вращения пилы (в зависимости от расположения строгально-режущих зубьев, которые могут быть расположены своими передними гранями в одну или обе стороны рабочего вращения пильного диска). При смене направления рабочего вращения пильного диска данный процесс остается идентичным, то есть в процессе резания также активно участвуют все зубья своими двумя гранями одновременно (у прототипа один или несколько обратно направленных по направлению рабочего вращения пильного диска подрезающих зубьев не участвовали в резании древесины). Эффективность эксплуатации пилы зависит от длины затыловочной грани и от ее высоты в точке соединения с задней кромкой; при изменении этих параметров изменяются и рабочие области участвующих в строгании-резании граней и, следовательно, качество обработки. Эксперименты показывают, что для достижения оптимальной работы пилы желательно иметь точку соединения затыловочной грани с задней гранью на одном радиусе (от центра пилы) с точкой соединения затыловочной грани с передней гранью. Кроме того, затыловочная грань может быть выполнена как прямой, так и в виде части сегмента круга, а суммарная длина двух постоянно участвующих в активной обработке древесины рабочих кромок, как показывают эксперименты, больше, чем длина режущей кромки у режущего элемента или зуба пилы-прототипа, то есть показывается повышение качества обработки древесины (по сравнении с прототипом).

Предлагаемое техническое решение также актуально и при изготовлении ленточных и других пил. Кроме того, использование пилы предлагаемого изобретения является еще и экономичным, например, в комплектацию круглопильный станков, бытовых станков и других пильных устройств теперь нужно включать только одну пилу предлагаемого изобретения для чистового продольно-поперечного резания древесины (в настоящее время в комплектацию входят, как правило, два типа пил: пила для продольного пиления древесины и пила для поперечного пиления древесины).

Сущность предлагаемого изобретения показывает достижение цели, а именно: упрощается конструкция пилы (пила имеет только один тип зубьев), расширяются функциональные возможности пилы (одной и той же пилой производится качественное продольное и поперечное резание древесины) и повышается качество обработки древесины (каждый зуб пилы активно участвует в процессе строгания-резания древесины; существенно увеличивается область /длина/ режущих кромок зубьев пилы, участвующих в активном процессе строгания-резания древесины).

На фиг. 1 изображена круглая строгальная пила для чистового продольно-поперечного резания древесины (с расположением строгально-режущих зубьев своими передними гранями в сторону рабочего вращения пильного диска), общий вид; на фиг. 2 - поперечное сечение на фиг. 1; на фиг. 3 - строгально-режущий зуб.

Круглая строгальная пила для чистового продольно-поперечного резания древесины состоит из пильного диска 1, на котором имеются поочередно расположенные и направленные своими строгально-режущими гранями в сторону рабочего вращения пилы или в обе стороны правые и левые строгально-режущие зубья 2 и 3, например, из стали или твердосплавных пластин, имеющие одну плоскую боковую грань 4, которая расположена с внешней стороны от срединной плоскости вращения а-а пильного диска 1, в одной плоскости и с заточкой и/или разводом под углом ϕ к срединной плоскости вращения а-а пильного диска 1, одну переднюю грань 5 (плоская боковая грань 4 и передняя грань 5 образуют строгально-режущую рабочую кромку /лезвие/ 6), одну затыловочную грань 7 (затыловочная грань 7 и боковая грань 4 образуют рабочую кромку /лезвие/ 8), и одну заднюю грань 9 (задняя грань 9 и боковая грань 4 образуют рабочую кромку /лезвие/ 10). При этом лезвия (рабочие кромки) 6 и 8 образуют угол с вершиной А, а лезвия (рабочие кромки) 8 и 10 образуют угол с вершиной Б. При этом передние грани имеют угол наклона в сторону вращения пилы, рекомендованный соответствующими ГОСТами для продольного пиления древесины, а задние грани - угол наклона в сторону вращения пилы, рекомендованный соответствующими ГОСТами для поперечного пиления древесины. Эксперименты показывают, что наибольшая эффективность пилы для чистового продольного и поперечного строгания-резания древесины одной и той же пилой достигается при условии расположения вершин А и Б на одном радиусе от центра пильного диска.

Пила работает следующим образом. (Вариант 1: правые и левые строгально-режущие зубья расположены своими передними гранями в сторону рабочего вращения пильного диска /фиг. 1/). При вращении пильного диска 1 поочередно расположенные на пильном диске 1 правые и левые строгально-режущие зубья 2 и 3 направленными в сторону рабочего вращения пилы своими лезвиями 6 передних граней 5 поочередно то с правой, то с левой стороны внедряются в древесину, расчленяют древесину вдоль волокон, режут и строгают, отодвигают стружку в сторону к средине пропила и удаляют из древесины. Далее лезвиями 8 затыловочных граней 7, поочередно то с правой, то с левой стороны продолжают данный процесс резания и строгания древесины, отодвигают стружку в сторону к средине пропила и удаляют из древесины. При этом затыловочные лезвия 8 строгально-режущих зубьев 2 и 3 осуществляют не только резание-строгание древесины аналогично процессу, который происходит в определенной фазе резания-строгания древесины строгальным ножом шпоно-строгального станка, что позволяет достигать высокого качества обработки поверхностей древесины, которая не требует дальнейшей обработки на строгальных станках, но и облегчают подачу древесины в зону обработки, при этом они подают (толкают) древесину в зону обработки, которая как бы сама двигается (подается) под зубья пильного диска. При осуществлении поперечного резания древесины пильный диск 1 поворачивают другой стороной, то есть изменяют направление рабочего вращения пилы и осуществляют поперечное резание древесины. То есть при смене направления рабочего вращения пильного диска 1 данный процесс повторяется, и подрезание стружки, резание стружки на более мелкие фрагменты, подачу древесины выполняют задние грани 9 с рабочими кромками 10 и затыловочные грани 7 с рабочими кромками 8. Таким образом, на пиле предлагаемого изобретения одновременно сохраняются все классические характеристики режущих зубьев как для продольного резания древесины, так и для поперечного резания древесины. Более того, процесс продольного и поперечного резания- строгания древесины выполняется постоянно двумя гранями каждого строгально-режущего зуба, а сами зубья дополнительно к "классическим параметрам зубьев" имеют еще одну активную рабочую режущую зону, которая почти равна всей длине затыловочной грани 7 с рабочей кромкой 8.

Пила работает следующим образом. (Вариант II: правые и левые строгально-режущие зубья своими передними гранями поочередно расположены в обе стороны рабочего вращения пильного диска /не показана/). При вращении пильного диска 1 поочередно расположенные на пильном диске 1 правые и левые строгально-режущие зубья 2 и 3, направленными в сторону рабочего вращения пилы своими лезвиями 6 передних граней 5, поочередно то с правой, то с левой стороны внедряются в древесину, расчленяют древесину вдоль волокон (при продольном резании древесины), режут и строгают, отодвигают стружку (опилки) в сторону к средине пропила и удаляют из древесины. Далее лезвиями 8 затыловочных граней 7, поочередно то с правой, то с левой стороны продолжают данный процесс резания и строгания древесины, отодвигают стружку в сторону к средине пропила и удаляют из древесины. При этом затыловочные лезвия 8 строгально-режущих зубьев 2 и 3 осуществляют не только резание-строгание древесины аналогично процессу, который происходит в определенной фазе резания-строгания древесины строгальным ножом шпоно-строгального станка, что позволяет достигать высокого качества обработки поверхностей древесины, которая не требует дальнейшей обработки на строгальных станках, но и облегчают подачу древесины в зону обработки, при этом они подают (толкают) древесину в зону обработки, которая как бы сама двигается (подается) под зубья пильного диска. Далее данный процесс повторяется, и подрезание стружки, резание стружки на более мелкие фрагменты, отодвигание стружки (опилок) в сторону к средине пропила и удаление из древесины выполняют задние грани 9 с рабочими кромками 10 и затыловочные грани 7 с рабочими кромками 8. В ситуации продольного строгания-резания древесины передние грани 5 с лезвиями 6 выполняют более активный процесс строгания-резания, а в ситуации поперечного резания-строгания древесины все происходит наоборот - задние грани 9 с лезвиями 10 выполняют более активный процесс строгания-резания древесины, при этом в обеих ситуациях затыловочные грани 7 с рабочими кромками 8 постоянно выполняют активный процесс строгания-резания древесины.

Изобретение относится к круглым строгальным пилам и может быть использовано в деревообрабатывающей и мебельной промышленности. Сущность изобретения состоит в том, что все поочередно расположенные на пильном диске правые и левые строгально-режущие зубья имеют заточенные передние, затыловочные и задние грани, что позволяет каждому зубу активно участвовать в обработке древесины двумя рабочими кромками (лезвиями) независимо от расположения строгально-режущих зубьев (передними гранями и/или задними гранями) по направлению рабочего вращения пильного диска. При затупливании пилы имеется возможность увеличить межзаточный период пилы за счет поворота пильного диска другой стороной, то есть путем изменения направления рабочего вращения пилы. Пилу можно также использовать для чистового строгания поверхностей древесины. Изобретение позволяет упростить конструкцию пилы, расширить ее функциональные возможности и повысить качество обработки древесины. 3 ил.

Круглая строгальная пила для чистового продольно-поперечного резания древесины, содержащая пильный диск с расположенными на его периферии группами зубьев, в каждой группе зубьев поочередно расположенные на пильном диске правые и левые строгально-режущие зубья имеют одну плоскую боковую затачиваемую грань, которая расположена с внешней стороны от срединной плоскости вращения пильного диска в одной плоскости и с заточкой под углом и/или разводом к срединной плоскости вращения пильного диска, а следующие за группой строгально-режущих зубьев подрезающие зубья расположены по одному или группами с заточкой кромок рабочих граней в сторону рабочего вращения пилы или в обе стороны, с заточкой или разводом боковых граней под углом к срединной плоскости вращения пильного диска и с шириной боковых граней подрезающих зубьев, равной или меньшей ширины пропила строгально-режущих зубьев, отличающаяся тем, что правые и левые строгально-режущие зубья выполнены с затачиваемыми передней, затыловочной и задней гранями и расположены своими передними гранями в одну или обе стороны рабочего вращения пильного диска.