CZ279962B6 - Řezný článek řetězu motorové pily - Google Patents

Abstract

Řezný článek pro řetěz pilových řetězů obsahující kónickou náběhovou vzpěru oddělenou od kruhového řezného čela a umístěnou před ním. Náběhová vzpěra chrání většinu břitu před náhlými nárazy a dohromady s řezným úhlem a úhlem čela působí spíš pilujícím než odsekávajícím pohybem řezného článku. Pilové řetězy, obsahující nový řezný článek, jsou odolné vůči nárazům a opotřebení.ŕ

Description

Řezný článek pro pilové řetězy

Oblast techniky

Tento vynález se všeobecně týká řetězových pil a zvláště konstrukce řetězového řezáku pily, který dovoluje řezání široké palety materiálu, přičemž omezuje otupení a možnost poškození článku.

Dosavadní stav techniky

Řetězové pily jsou užívány již po několik desetiletí. Řetězy užívané v řetězových pilách vždy obsahují poháněné články, které zabírají s hnacím ozubeným kolem, spojovací články a řezné prvky. Tyto pilové řetězy byly původně zamýšleny pro řezání dřeva. Bylo však zjištěno, že řetězové pily mohou být používány i pro řezání mnoha jiných rozličných materiálů. Materiály, které je možno řezat řetězovými pilami zahrnují pemzu, cihly, dlaždice, azbestocementové desky, omítky, trubky, krovy a střechy, které obsahují rozmanité materiály, včetně hřebíků, stropních nosníků, závěsů a i kamenů a štěrků na povrchu střech. Požárníci musejí používat řetězové pily pro řezání domovních konstrukcí v naléhavých případech.

Rozsáhlý výčet známého stavu techniky popisuje rozličné řetězy, navržené a vyvinuté pro mnoho řezných účelů. Tyto konstrukce sledovaly pokusy vyvinout řezák více odolný otupení a nárazovému zničení, než je běžný vylisovaný ocelový řezák, obecně užívaný v dřevařském průmyslu. Část vynálezů se vztahuje ke tvaru řezného článku a také k použití vložek z tvrdých kovových slitin, jako jsou karbidové kompozity, připevněné na ocelové podložce. Dosavadní konstrukce se týkají trvalého připojení vložek z tvrdých kovů k tělu článku, například přiletováním nebo pájením. Toto konstrukční uspořádání je znázorněno v USA patentech č. 3292675, 2976900, 2862533, 2798517 a 4606253. Patenty USA č. 2746494 a 2994350 popisují řezné vložky z tvrdých kovů, které jsou vyjímatelné z těla řezáku. Známý stav techniky se zejména soustředil na řezáky s pravoúhlými řeznými hranami nebo tvaru L, které díky rychlému pohybu řetězu působí jako dláto, odsekávající materiál.

Žádný známý stav techniky neobsahuje koncepci účinné ochrany celé oblasti řezné hrany před náhlým úderem na tvrdý materiál. Pouze patenty USA č. 3292675 a 4606253 přiznávají nebo popisují pokusy odstranit tento problém nárazů. Patent č. 4606253 se týká užití karbidových kompozitových vložek, podpíraných ocelovým článkem s dvěma souběžnými hřbety, které jsou vyrobeny z jednoho kusu ohnuté oceli o relativně nízké tvrdosti, který měl vydržet náhlý úder bez oddělení řezné vložky. Tento systém však nechránil karbidovou vložku před čelnými údery. Měkkost oceli, ze které jsou vyrobeny řetězové články, způsobuje rychlé prodlužování řetězu při řezání, což může postupně způsobit vyběhnutí řetězu z vodicí drážky listu pily nebo ozubeného kola nebo z obojího.

Patent USA č. 3292675 chrání obdobný řetěz pro řezání smíšeného materiálu. Týká se karbidových řezných prvků tvaru L

-1CZ 279962 B6 s řeznou hranou, pouze částečně spojených se zářezem v těle řezného článku tvaru L.

Podstata vynálezu

Tento vynález pojednává o řezném článku, pohybujícím se jedním směrem pro účely řezání různých materiálů. Takovéto řetězy jsou převážně, ale ne výhradně, určeny pro užití jako řezné nástroje v motorových řetězových pilách a podobně.

Základním předmětem tohoto vynálezu je nový řezný článek řetězu a řezné těleso, připojené k řetězu, rychle se prořezávajícímu různými materiály o různých tvrdostech, který je odolný vůči otupení, a co je nejdúležitější, který je schopen vydržet náraz, ke kterému dojde když při řezání měkkého materiálu, např. dřeva, narazí na tvrdou hmotu, např. kov nebo nerost. Tento požadavek je zvlášť zřejmý při takových použitích, jako je nutnost rychlého řezání nehomogenních drtí nebo trosek, vzniklých při přírodních katastrofách, domovních požárech, při užití pro potřeby armády, při řezání výdřevy, obsahující kamení nebo písek. Tato schopnost je umožněna novým tvarem a konstrukcí řezného prvku, který zaručuje dlouho trvající ostrost a odolnost vůči nárazům. Jedna z výhod, dosažených tímto novým uspořádáním je, že řezné prvky v řetězu působí spíše jako pilník, než jako dláto.

Řezný článek pro pilové řetězy podle vynálezu obsahuje základní člen s otvory pro spojení článků otočnými čepy, horní část tohoto základního členu je opatřena náběhovou vzpěrou a řezným tělesem, uspořádaným v odstupu od náběhové vzpěry, přičemž řezné těleso je opatřeno řezným čelem směřujícím k náběhové vzpěře. Podstatou vynálezu je, že řezné čelo má kruhový tvar, zatímco náběhová vzpěra má kónický tvar s užším koncem směřujícím dopředu a s širším koncem, tvořícím zadní čelo, směřujícím k řeznému čelu, přičemž průměr zadního čela je menší než je průměr řezného čela.

Řezné těleso je s výhodou vytvořeno z tvrdé oceli.

Výhodné provedení řezného článku je, když řezné těleso sestává z podpěry, spojené se základním členem, a řezného prvku, upevněného k přednímu konci podpěry, přičemž řezné čelo je vytvořeno na řezném prvku, který je s výhodou vytvořen z tvrdé oceli.

Výhodné provedení je, když průměr řezného čela je větší než průměr zadního čela náběhové vzpěry o 0,01 až 0,13 cm. Pro řezání tvrdých materiálů je výhodný rozdíl 0,04 cm a pro řezání dřeva a jiných měkkých materiálů je výhodný rozdíl 0,1 cm.

Náběhová vzpěra dalšího výhodného provedení řezného článku může být vytvořena z kovové destičky svinuté do kónického tvaru a řezné těleso je vytvořeno z kovové destičky svinuté do válcového tvaru, přičemž náběhová vzpěra a řezné těleso jsou upevněny na základním členu a řezné čelo je vytvořeno na řezném prvku, který je upevněn na předním konci řezného tělesa. Výhodné rovněž je, když řezné těleso je vyřízené s kónickou vzpěrou.

-2CZ 279962 B6

Řezák podle tohoto vynálezu může být použit jako komponent ···*'’ konvenčních řetězových pil. Řezák je vlastně obvodem kulaté nebo může být integrální částí řetězu, kovu a pevně přichycena k nosnému chráněno proti čelnímu úderu kónicaktivním obvodem čela. Na rozdíl od do konstrukce již existujících je opatřen řeznou hranou, která půlměsícové destičky, která nebo je vyrobena z tvrdého tělesu. Řezné čelo je účinně kou vzpěrou, umístěnou před stávajícího stavu, kde je popisováno řezné čelo s pravoúhlou řeznou hranou, tento vynález která má zhruba celý obvod přináší kruhové čelo s řeznou hranou, činný, díváme-li se na čelo zepředu.

Řezný prvek může být integrální částí těla článku řezného řetězu. Alternativně může být řezný prvek vložkou, která je k tělu připevněna vhodnými prostředky.

Přehled obrázků na výkrese

Předmět, výhody a význaky vynálezu jsou uvedeny v následujícím detailním popisu s připojenými výkresy, na kterých

-	obr.	1
—	obr.	2
-	obr.	3
—	obr.	4
-	obr.	5
-	obr.	6
-	obr.	7
—	obr.	8
-	obr.	9
—	obr.	10
—	obr.	11
-	obr.	12

pilového řetězu podle stávajícího stavu, shora na řezný článek u stávajícího z perspektivy na řezný článek na článek podle obr. 3, článek podle obr. 3,

4, ale při ukazuje část je zvětšený pohled provedení, je zvětšený pohled tohoto vynálezu, je stranový pohled je pohled shora na je pohled zezadu na článek podle obr. je stranový pohled podobně jako obr. provedení je pohled je pohled je pohled provedení je stranový pohled na řezný článek podle obr. 10 a je pohled shora na řezný článek podle obr. 10.

řezného článku, shora na řezný článek podle zezadu na řezný článek podle obr. z perspektivy, podobně jako obr. řezného článku podle vynálezu, obr. 7,

7,

3, na podle j iném další

Příklady provedení vynálezu

Na obrázcích 1 a 2 je popsán segment řetězu pily podle stávajícího stavu. Tento řetěz je určen pro řezání tvrdých materiálu, jako např. cihel, dlaždic, azbestocementových desek a materiálů se smíšeným obsahem, jakými jsou konstrukce domů a střech, aniž by byla nutná častá kontrola nebo ostření článků. Je zde předpokládaná i schopnost vydržet těžké údery, aniž by došlo k oddělení řezného prvku od těla nebo od řezného článku.

Řetěz podle obr. 1 obsahuje tři rozdílné prvky, vzájemně spojené tak, aby ve svém násobku vytvořily nekonečný řetěz. Každý z těchto prvků je spojen zvláštním typem nýtů, někdy nazývanými otočný čep, které jim umožňují otáčet se vzhledem k připojenému prvku. Spojovací stranové články 11 propojují třmeny 12., hnané ozubeným kolem pomocí čepů 13.. Normálně je pro každé spojení dvou poháněných třmenů zapotřebí dvou spojovacích článků, na každé straně jeden. Alternativně jsou spojovací články řetězu nahrazeny

-3CZ 279962 B6 řeznými články 14 a 15, nahrazujícími jeden spojovací článek 11. Tyto řezné články jsou umístěny střídavé na obou stranách řetězu, jak je znázorněno na obr. 1. Například řezný článek 14 je zobrazen na horní straně řetězu v rovině nákresu a řezný článek 15 na spodní straně řetězu. Toto měnící se uspořádání je běžné u pilových řetězů, podobně jako u klasické pily kteréhokoliv typu, která má zuby střídavě posazené v opačných směrech, vzhledem ke střední linii směru pohybu zubů. Otočné čepy 13 jsou také použity pro propojení řezných článků 14 a 15 s hnacím třmenem 12 ve spojení s jedním ze spojovacích článků.

Řezný článek 14 na obr. 2 má řezný prvek nebo zakončení 16 a čelo 17 vychýlené od kolmice k linii pohybu 18 o úhel 21. Následkem toho vzniká ostrý vodicí hrot 22. Před řezným prvkem, který prochází řezaným materiálem, je měřítko hloubky 23., umístěné před řeznou hranou. Účelem měřítka hloubky je omezit hloubku záběru řezných zakončení při průchodu řezaným materiálem. Stojí za povšimnutí, že toto řezné zakončení u stávajícího provedení působí jako dláto, odstraňující třísky materiálů při průchodu pilou vytvářeným zářezem.

Jedno provedení řezného zakončení podle vynálezu je ukázáno na obrázcích 3-6. Základní člen 36 řezného článku 31 je vytvořen v podstatě stejně jako u předchozího uspořádání. Laloky 32 a 33 jsou uspořádány tak, aby umožnily umístění otvorů 34 a 35, kterými prochází otočné čepy pro připojení řezného článku k poháněcím třmenům řetězu, ve spojení se spojovacími články. Řezný článek 31 je vytvořen z tvrdé oceli a zahrnuje základní člen 36., na jehož vrcholu je řezné těleso 37 s řezným čelem 41 kruhového nebo půlměsícového tvaru. Vpředu na horní části řezného článku 31, je kónická náběhová vzpěra 42, která je vyřízená s podélnou osou řezného tělesa 37. Náběhová vzpěra 42 má hřbet 43 při pohledu shora a kruhový profil při pohledu zezadu.

Řezné čelo 41 má řezný úhel 0 (obr. 4) - většinou v rozmezí 3° až 20°, a úhel čela (obr. 5) - většinou v rozmezí od 10° do 45°. Pro řezání tak tvrdých materiálů, jaké jsou předpokládány na asfaltové střeše, pokryté drobným štěrkem a při předpokládaném náhlém nárazu při řezání na hřebík, by měl raději řezný úhel být v rozmezí od 8° do 15° a úhel čela v rozmezí od 15° do 25°. Při řezání převážně homogenního a měkčího materiálu, jako je dřevo, doporučený řezný úhel by měl být raději v rozmezí od 10° do 20° a úhel čela okolo 30° až 45°. Řezný úhel Θ je úhel mezi řezným čelem 41 a vodorovnou rovinou (obr. 4). Úhel čela je úhel mezí řezným čelem 41 a příčnou rovinou (obr. 5).

Žádné z předchozích zařízení neposkytovalo účinnou ochranu celého řezného čela a břitu proti nárazu. To je pochopitelné, protože dříve popsané řezné prvky jsou obecně bud’ tvaru L , pravoúhlé nebo téměř pravoúhlé. Dosavadní stav techniky pouze popisuje měřítko hloubky, to je výčnělky ve tvaru zubu, vyčnívající nahoru z přední části řezné základny, obecně mající stejnou tloušťku jako základna a které jsou spojeny s řezným čelem, avšak minimálně (viz obr. 2).

Řezné těleso podle tohoto vynálezu je význačně odlišné od předchozích uspořádání. Je specificky konstruováno s kruhovým čelem. Břit řezného čela muže být bud’ celokruhový nebo kruhový

-4CZ 279962 B6 z podstatné části. Průměr řezného čela je obecně v rozsahu cca 3 mm (0,12 palce) až cca 10 mm (tj.0,38 palce ). Téměř celé řezné čelo 41 je chráněno vpředu umístěnou náběhovou vzpěrou 42. Tvar zadního čela 44 vzpěry je přibližně stejný, jako je řezné čelo 41, s výjimkou toho, že průměrný průměr zadního čela 44 je o něco menší, tak aby dovolil vystavení celého břitu 45, jak je vyobrazeno na obr. 6. Podle použiti se může rozdíl průměrů měnit od cca 0,13 mm (tj.0,005 palce) do l,3mm (tj. 0,05 palce). Pro řezání tvrdých materiálů a při očekávání náhlého nárazu na tvrdý předmět je většinou cca 0,4 mm (tj. 0,015 palce), při řezání měkkého materiálu, např. dřeva, je doporučený rozdíl okolo 1,0 mm ( tj . okolo 0,04 palce) Rozdílná konfigurace řezných článků je stanovena podle předpokládaného užití řetězové pily. Při pohledu ze strany má náběhová vzpěra 42 tvar střely s hřbetem £3, umožňujícím předřezávání řezaného materiálu. Postupné zvětšení náběhové vzpěry 42, při pohledu zepředu dozadu, slouží k odrážení každého náhodně zasaženého nehomogenního materiálu. Tento rozdíl v průměrech, vzhledem k řeznému čelu £1, umožňuje řetězu pily spíše funkci pilníku, než sady dlát.

Na obrázcích 3-6 je řezné těleso 37 vyrobené z tvrdé oceli, které má integrální řezné čelo 41, chráněné pevnou náběhovou vzpěrou 42 ve tvaru střely. Další alternativa je na obr. 7-9, kde je na obdobném základním členu 52 obdobná náběhová vzpěra 51, ale řezné těleso 53 sestává z držáku 57, na jehož přední části je uspořádán řezný prvek 54, přičemž držák 57 je připevněn k základnímu členu 52,. Řezný prvek 54 je zajištěn k držáku 57 přivařením, tvrdým přiletováním nebo jiným vhodným způsobem. Do zářezu 55 v držáku 57 zapadá jazýček 56 na řezném prvku 54 tak, že obě spojené části jsou v zákrytu. Řezný prvek 54 je s výhodou zhotoven z karbidových kompozitu, které uchovávají velmi dobře břit. Jinak má toto provedení stejný tvar a funkci, jako na obrázcích 3-6.

Další provedení řezného článku je na obrázcích 10 - 12. Řezné těleso 61 je provedeno z lisované destičky vykováním do válce. Tento válec obsahuje řezný prvek 62 na předním konci. Řezný prvek 62 je s výhodou vyroben s výstupkem 63,, který umožní uchyceni v zákrytu. Tento výstupek může být kruhový nebo jiného požadovaného tvaru, který má nejméně tři stranové body, které se zasunují nebo těsně přiléhají k vnitřnímu povrchu dutého válcového řezného tělesa 61. Tyto součástky mohou být jištěny dohromady pájením, letováním, svařováním nebo jiným vhodným způsobem.

Náběhová vzpěra 64 je zhotovena podobně vykováním ploché lisované destičky do kužele. Řezné těleso 61 a náběhová vzpěra 64 jsou bodově nebo laserově svařeny, nebo jinak vhodně připojeny k základnímu členu 65. Stojí za povšimnutí, že řezné těleso 61 a náběhová vzpěra 64 nemusejí být úplně zakulacené, ale mohou být vyrobeny s mezerou o šířce základního členu 65 s prodlouženými hranami, přivařenými k základně.

Řezné těleso a náběhová vzpěra být integrální s jejich příslušným být z rozdílných částí, přivařených podle dalšího provedení mohou základním členem, nebo mohou k základnímu členu.

-5CZ 279962 B6

Zkoušky byly vedeny se záměrem určit, jak se řezák podle vynálezu chová ve srovnání s jinými řezáky ve stejných řetězech. U ostatních řezáků byla uvedena schopnost řezat různé, dříve zmíněné materiály.

Tento řezák byl zamontován do řetězu 3/8 palce a testován ve dvojnásobně anonymním testu ve srovnání s komerčními řetězy s karbidovými hroty, prodávanými pod názvy REPCO 404 a STIHL DŮRO. Všechny řetězy byly namontovány na stejně výkonné motorové pily stejného typu a původu. Test se skládal ze čtyř následných řezů do celkem 60 lineárních stop, stojkami simulovanými dřevem, dehtem, krytinovou lepenkou se štěrkem a/nebo střešní konstrukcí z vlnitého plechu, typu převládajícího v USA. Potom okamžitě následovaly kolmé řezy standardními stavebními, tzv. 16 pencovými, hřebíky s průměrem 3 mm, podélně vloženými do dřevěných trámů. Výsledky jsou v tabulce č. 1.

TABULKA č.l

Řetěz	Rychlost počát. ot.	pily max. % snížení	Prům. teplota řezáku ve °C po řezu 60 stop	Trvání řezu 60 stop (min. sek.)
STIHL DŮRO	12 500	39,02	153	1,54
REPCO 404	12 500	40,08	162,5	1,50
VYNÁLEZ	12 500	41,06	167,5	1,52

TABULKA č.2

Poškozené řezné prvky po 60 stopách a 4 hřebících
Řetěz	řezák	otupení	odštíp, karbidu	ztráta
STIHL DŮRO	/	ano	/	/
REPCO 404	5	ne	/	17
VYNÁLEZ	/	ne	/	/

-6CZ 279962 B6

TABULKA Č.3

Poškozené řezné prvky po dalších 16 hřebících
Řetěz	řezák	otupení	odštíp. karbidu	ztráta
STIHL DŮRO	11	ano	7	19+/
REPCO 404	17	nebyl již schopen teši	:u
VYNÁLEZ	1	ano	1	4

^+//nemohlo být testováno pro předchozí poškození

Závěrem, zatímco při testu nebyly zjištěny žádné pozorovatelné rozdíly v rychlosti pily, teplotě řezáku nebo rychlosti řezání, pouze řetěz, vyrobený podle vynálezu, zůstal použitelný i po skončení testu.

Vzhledem k předešlému popisu jsou možné další modifikace a zdokonalení, které budou v rozsahu připojených patentových nároků.

Claims (10)

1. Řezný článek (36,52,65) s (13), kde náběhovou vzpěrou (42,51,64) a řezným uspořádaným v odstupu od náběhové vzpěry řezné těleso (37,53,61) je opatřeno směřujícím k náběhové vzpěře (42,51,64), v se tím, že řezné čelo (41) má kruhový tvar, zatímco náběhová vzpěra (42,51,64) má kónický tvar s užším koncem směřuj ícím směřujícím k (44) je menší (31) pro pilové otvory (34,35) _ horní část základního členu vzpěrou řetězy, obsahující základní člen pro spojení článků otočnými čepy (36,52,65) je opatřena tělesem (37,53,61), (42,51,64), přičemž řezným čelem (41) yznačuj ící dopředu a s širším koncem, tvořícím zadní čelo řeznému čelu (41), přičemž průměr zadního než je průměr řezného čela (41).

(44), čela

2.

Řezný článek podle nároku 1, vyznačující tím, že řezné těleso (37) je vytvořeno z tvrdé oceli.

3. Řezný článek podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že řezné těleso (53) sestává z držáku (57), spojeného se základním členem (52), a řezného prvku (54), upevněného k přednímu konci držáku (57), přičemž řezné čelo (41) je vytvořeno na řezném prvku (54).

4. Řezný článek podle nároku 3, vyznačující se tím, že řezný prvek (54) je vytvořen z tvrdé oceli.

5. Řezný článek podle nároku 3, vyznačující se tím, že řezný prvek (54) je vytvořen ze slinutých karbidů.

6. Řezný článek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že průměr řezného čela (41) je větší než průměr zadního čela (44) náběhové vzpěry (42,51,64) o 0,01 až 0,13 cm.

7. Řezný článek podle nároku 6, vyznačující se tím, že průměr řezného čela (41) je větší než průměr zadního čela (44) náběhové vzpěry (42,51,64) o 0,04 cm pro řezání tvrdých materiálů.

8. Řezný článek podle nároku 6, vyznačující se tím, že průměr řezného čela (41) je větší než průměr zadního čela (44) náběhové vzpěry (42,51,64) o 0,1 cm pro řezání dřeva a jiných měkkých materiálů.

9. Řezný článek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 8 , vyznačující se tím, že náběhová vzpěra (64) je vytvořena z kovové destičky, svinuté do kónického tvaru, a řezné těleso (61) je vytvořeno z kovové destičky, svinuté do válcového tvaru, přičemž náběhová vzpěra (64) a řezné těleso (61) jsou upevněny na základním členu (65) a řezné čelo (41) je vytvořeno na řezném prvku (62), který je upevněn na předním konci řezného tělesa (61).

10. Řezný článek podle kteréhokoliv z nároku 1 až 9, vyznačující se tím, že náběhová vzpěra (42) a řezné těleso (37) jsou vyrovnány za sebou.