DK142269B - Aksialt roterende nav til et dækafraspningsværktøj. - Google Patents

Description

\Ra/ OD FREMLÆGGELSESSKRIFT 142269 DANMARK 'si) In.. Cl.3 B 29 H 21/01 «(21) Ansøgning nr. 2608/72 (22) Indleveret den 25· maj 1972 (24) Løbedag 10. mar. 1970 (44) Ansøgningen fremlagt og fremlæggelsesskriftet offentliggjort den 6. Okt · 1 Q&0

DIREKTORATET FOR

PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET <30> ««1 begæret fra den 13. mar. 1969, 806856, U5 (71) B & J MANUFACTURING COMPANY, 700 West 193rd Street, Gleriwood, 1111= nois, US.

(72) Opfinder: Wayne Emil Jensen, Homewood, Illinois, US.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Firmaet Chas. Hude. ____ (54) Aksialt roterende nav til et dækafraspningsværktøj.

Opfindelsen angår et aksialt roterende nav til et dækafraspningsværktøj indbefattende en blindplade, der har en indre ringformet, plan overflade, imod hvilken der hviler den ene side af et skæreblad, som er koaksial med navet, og hvis tænder bærende ydre rand rager ud over periferien af bundpladen, en dækplade, der har en indre ringformet, plan overflade, som ligger over den modsatte side af skærebladet, og styreorganer, som holder bundpladen og dækpladen med bladet derimellem i en ubevægelig, samlet stilling.

I kendte nav af denne art er tænderne på skærebladet eller skærebladene anbragt radialt, og deres virkning er skrabende, slibende, skubbende eller på anden måde slidende i forhold til dækkets over- 2 142269 flade, hvorved der fremkommer forholdsvis korte spåner eller snarere partikler eller fnug, som efterlader en uønsket overfladestruktur og medfører en stor luftforurening, ligesom værktøjets effektivitet ikke er stor.

Navet ifølge nærværende opfindelse er ejendommeligt ved, at såvel bundpladen som dækpladen har en perifert anbragt konisk overflade, som ligger an imod modsatte overflader af en tænderne bærende konisk flangedel på skærebladet, hvis tænder befinder sig uden for og under en vinkel med den radiale udstrækning af dæk- og bundplader, idet modsatte sider af skærebladets plane del ligger an imod de indre plane overflader af dækpladen og bundpladen.

Ved denne konstruktion, hvor tænderne danner en vinkel med den radiale udstrækning af dæk- og bundpladerne, afskæres der lange, kontinuerlige strimler af dækket, hvorved værktøjets effekt bliver stor og de nævnte ulemper helt eller delvis elimineres. Ved denne skæremetode udsættes værktøjet imidlertid for forholdsvis store aksiale kræfter, men disse optages af de koniske flader på bundpladen og dækpladen, således at der tilvejebringes en tilstrækkelig rygunderstøttelse for tændernes skærepåvirkning, og beskadigelse af skærebladet og uønskede vibrationer undgås, selv om skærebladet er fremstillet af forholdsvis tyndt plademateriale.

Ved udførelsesformen ifølge krav 2 opnås, at de lange kontinuerlige strimler, som skærebladet i et værktøj ifølge opfindelsen frembringer, kan styres i en passende retning under arbejdet.

Denne styring af strimlerne bliver særlig sikker, hvis fordybningen som angivet i krav 3 har en bundflade med konkavt tværsnit.

Ved udformningen ifølge krav 4 opnås en effektiv kontrol af afskæringen af slidbanen fra dækket.

En tandstilling som angivet i krav 5 har vist sig at være særlig hensigtsmæssig til opnåelse af lange kontinuerlige afskæringsstrimler med forholdsvis stor skærehastighed og ringe deformering af bladet.

Ved udformningen ifølge krav 6 opnås den virkning, at tænderne kan bide sig særlig godt ind i gummimaterialet.

Denne virkning forøges ved at skærpe tændernes sidekanter som angivet 3 142289 i krav 7.

I det følgende forklares opfindelsen under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et dækafraspningsværktøj med et aksialt roterende rør ifølge opfindelsen med visse dele fjernet, fig. 2 et snit efter linien 2-2 i fig. 1, fig. 3 en del af et skæreblad, set fra siden, fig. 4 et snit efter linien 4-4 i fig. 3, fig. 5 et snit efter linien 5-5 i fig. 4, fig. 6 det samme som fig. 4 for en ændret udførelsesform, fig. 7 det samme som fig. 5 for endnu en ændret udførelsesform, fig. 8 en del af et skæreblad set fra siden, fig. 9 det samme som fig. 8 set fraoven, fig. 10 det samme som fig. 8 for en ændret udførelsesform, fig. 11 det samme som fig. 10 set fraoven, fig. 12 det samme som fig. 11 for endnu en ændret udførelsesform, fig. 13 et snit igennem bladet ifølge fig. 12, fig. 14 det samme som fig. 10 for endnu en ændret udførelsesform, fig. 15 det samme som fig. 14 for endnu en ændret udførelsesform og fig. 16 det samme som fig. 13 for en ændret udførelsesform.

Værktøjet er som helhed betegnet med 20 i fig. 1 og består af en bundplade 22 med huller, en ydre dækplade 24 også med huller og en ydre bagplade 26, der ved hjælp af tappe 36, som det senere vil blive beskrevet, aftageligt fastholder i ring anbragte rækker af skæreblade 28 og raspeblade 30 i et koncentrisk arrangement omkring en akse Y-Y, 4 U2269 således at bladenes ydre, takkede arbejdskanter rager ud forbi periferien af navet.

Skaerebladene 28 (fig. 3) og raspebladene 3Q (fig. 2) er stanset ud fra passende materiale, såsom metalplade, til en generelt konkavkonveks form bestående af en forudbestemt vinkelsektion eller et buesegment af en ring. I de illustrerede eksempler har hvert bueblad en buelængde på ca. 69°, således at fem blade tilsammen danner en fuld ringformet række. Den ydre, konvekse kant, arbejdskanten, af skære-og raspebladene er takket, og det indre eller hovedlegemet af bladene er forsynet med åbninger 32 og 34, som ligger i afstand indad for deres indre eller konvekse kant.

Bagpladen 26 er forsynet med på tværs ragende par af tappe 36, hvis antal svarer til antallet af blade, som danner en ringformet ring, i dette tilfælde fem. Bundpladen 22 har på samme måde i afstand fra hinanden beliggende komplementære åbninger 38, gennem hvilke tappene strækker sig, og dækselpladen 24 har lignende åbninger 40, som optager tappene, idet afstanden mellem disses akser svarer til afstanden mellem akserne for åbningerne 32 og 34 i såvel skærebladene som raspebladene. Selv om begge åbningerne 32 og 34 i bladene kan være af cirkulær form, netop store nok til at optage tappene 36, har åbningerne 34 fortrinsvis en mere oval form, idet den længste dimension af denne form strækker sig i retning af den buede udstrækning af bladene og letter samling af bladene over tappene. Den mindste diameter af åbningen 34 svarer imidlertid til diameteren af åbningerne 32 i bladene til at kunne modstå radial bevægelse af bladene på tappene i samlingen.

Som det er vist i fig. 1, er flere rækker af raspeblade 30 monteret på tappene 36 imellem bagpladerne 26 og bundpladen 22, idet bladene i hver række er adskilt fra ved siden af liggende rækker ved hjælp af I-stivere 42 af aluminium, som danner afstandsorganer. Disse afstandsorganer 42 har hver en hovedsageligt konveks-konkav form og en vinkeludstrækning, der svarer til bladet, og er forsynet med gennemgående åbninger 44, der har samme indbyrdes afstand som tappene 36. I fig. 1 og 2 er de ringformede rækker af raspeblade 30 vist indbyrdes parallelle og med indbyrdes afstand dannende ringe koncentrisk med aksen Y-Y for bladaggregatet. Imidlertid kan raspebladene 30 også være arrangeret i form af en skruelinie med akse sammenfaldende med aksen Y-Y, I dette alternative arrangement er overfladerne af bundpladen 22 og bagpladen 26 forsynet med skrå sektioner og skuldre. Mellem bundpladen 22 og den ydre dækplade 24 findes der en enkelt ring- 5 142269 formet række af skæreblade 28, der også er monteret på tappene 36.

Et værktøj af den beskrevne art monteres på sædvanlig måde, således at det kan rotere om aksen Y-Y, og således at den takkede kant af skærebladene 28 og den takkede kant på raspebladene 30 rager frem og ind i den perifere overflade af det mere langsomt roterende gummi-dæk, som skal behandles til slidbanefornyelse. Den tværgående bevægelse af værktøjet er under en ret vinkel eller hovedsageligt en ret vinkel i forhold til den retning, i hvilken dækket roterer. Som vist i fig. 1, er enheden monteret på en endedel S af en motordrevet aksel M ved hjælp af en eller flere møtrikker N, som er påskruet enden S. Møtrikken N tjener, når den er spændt på akselen, til at holde enheden tæt imod en skulder eller flange F på akselen M, således at bladsamlingen imellem pladerne af navet eller holderen roterer dermed om aksen Y-Y. Akselen M er således anbragt, at aksen Y-Y står vinkelret på et plan X-X, hvori dækkets rotationsakse ligger. Navenheden er effektivt lokaliseret i forhold til planet X-X ved anvendelse af et eller flere afstandsorganer 46 efter behov.

I henhold til de illustrerede udførelsesformer for værktøjet består de takkede kanter af skærebladene 28 af tænder 48, som er vist i fig. 1 strækkende sig generelt parallelt med aksen Y-Y, an hvilken enheden roterer, og er således formet, at de, når de føres frem til de slidte dele af det roterende dæk, effektivt vil afraspe delene derfra, når de bliver ført ind i de på tværs bevægede tænder 48.

Den takkede kant af raspebladet 30 er forsynet med tænder 50, som strækker sig generelt radialt i forhold til rotationsaksen og en smule forbi skæretænderne 48. Støttebladenes tænder 50 vil således gennemtrænge den forbehandlede overflade i en ringe dybde, men tilstrækkeligt til at meddele en struktur på overfladen på hele dækkets omkreds, med hvilken den senere anbragte kautsjuk binder stærkt ved vulkanisering.

Ethvert passende middel, som er almindelig kendt, kan anvendes til at bevæge enten dækket eller værktøjet indbefattende akselen M hen imod og bort fra hinanden for at regulere dybden eller tykkelsen af den afraspede del. Passende midler, som er almindelig kendt, kan også anvendes til at bevæge enten akselen M med værktøjet derpå eller dækket i et plan parallelt med planet X-X, for at afraspningsoperationen kan udføres over hele dækkets bredde på periferien og forsyne denne med den ønskede form.

6 142269

Ifølge fig. 3, 4 og 5 består hvert skæreblad 28 af en buet, plan hoveddel 52, som har de nævnte åbninger 32 og 34 i nærheden af den konkave kant, og ved hjælp af hvilke skærebladene kan arrangeres i form af ringe og fastholdes ved hjælp af tappene 36 imellem bundpladen 22 og dækpladen 24. Den ydre, konvekse kant af bladene indbefatter en udad skrå eller konisk flangedel, som er i ét stykke med den plane hoveddel, og fra hvilken der strækker sig de nævnte tænder 48. Tænderne 48 er anbragt efter en ret vinkel på hoveddelen 52's plan og kan således anses for at danne en cylindrisk sektion, som, når bladene er korrekt samlet mellem bundpladen og dækpladen, er koncentrisk med aksen Y-Y, omkring hvilken enheden roterer. Den skrå flange eller den koniske del 54 af skærebladene er fortrinsvis anbragt efter en vinkel på 45° med hoveddelen 52's plan. Der kan imidlertid anvendes en anden passende vinkel, som er mindre end 90°.

Som det er vist i fig. 1, har imod hinanden vendende overflader af bundpladen 22 og dækpladen 24 plane, parallelle ringoverflader 56 og 58, som indgriber med modsatte overflader af plane monteringsdele 52 på bladene. De mod hinanden vendende overflader af bundpladen og dækpladen har også omsluttende skrå koniske overflader 60 og 62, som indgriber med de modsatte overflader af den skrå flange 56 på skærebladene for at lokalisere disse fast og imødegå enhver modstand imod skærevirkningen af tænderne 48. Under nogle omstændigheder kan den koniske, ydre del af bundpladen 22, som danner overfladen 60, undværes, og/eller bundpladen 22 kan helt undværes. Den øvre overflade af dækpladen 30 er også forsynet med en fordybning 64 i nærheden af dens ydre periferi, hvilket danner spillerum for og blotter den fulde dybde af tænderne 48 på skærebladene. Fordybningen 64 har i radialt snit en konkav form, som tjener til at lede de afraspede gummistrenge P fra det roterende nav 20 til passende anbragte opsamlingssteder eller spildbeholdere.

I den udførelsesform for værktøjet, der er vist på fig. 1 og 3-5, er skærebladstænderne 48 af ens størrelse og adskilt ved hjælp af cirkulære fordybninger 64 af ens størrelse, hvilke fordybninger opdeler bladets ydre kant. Disse cirkulære fordybninger 64 har buer, der overstiger 180°, således at der fremkommer den viste svalehaleform på tænderne, som er karakteristiske ved udad divergerende, forreste og bageste sidekanter 66 og 68 af konkav form, og en forholdsvis bred ydre kant 70, som, selv om den er let konveks, hovedsageligt er parallel med hoveddelen og derved planet X-X, når de er samlet imellem bundpladen 22 og dæk 7 142269 pladen 24. Den positive vinkel, under hvilken de ydre dele af de førende kanter af tænderne 48 er anbragt, tilvejebringer en skarp skæring eller spids 72 med topkanten 70 af bladet. Det vil forstås, at dette er tilfældet i hvilken som helst retning værktøjet roteres omkring aksen Y-Y. Afhængigt af retningen, i hvilken navet og/eller bladsamlingen roterer omkring aksen Y-Y, kan hver sidekant 66 eller 68 således danne den førende kant for skærebladstænderne.

Antages det, at dækket T roterer i den retning, der er vist med pilen A i fig. 1, og navet roterer i den retning, der er vist med pilen 74 i fig. 5, vil spidsen 72 af den forreste sidekant 66 af skærebladstænderne skære sig ind i dækkets periferi og bevæges på tværs deraf. Samtidig vil den forholdsvis brede ydre kant 70 af tænderne blive ført ind på dækmaterialet i en retning hovedsagelig vinkelret på planet X-X og imod rotationen af dækket. Følgelig, når spidsen 72 og den forreste sidekant 66 af tænderne skærer sig ind i og igennem slidbanedelene på dækket, samvirker den ydre kant 70 af tænderne dermed til effektivt at løfte og adskille en spån fra dækkets periferi, idet dybden og tykkelsen af spånen afhænger alene af den dybde, til hvilken værktøjet er blevet bevæget i forhold til dækkets rotation. Denne afskæringsaktion af skæretænderne forøges ved at forsætte tænderne og skærpe de ydre og/eller førende sidekanter eller ved at indtrykke tænderne i det mindste langs med deres førende sidekanter 66, således at disse kanter bliver forsat eller afbøjet udad fra aksen Y-Y efter en lille vinkel. Dette er vist i fig. 5, og erfaringen har vist, at denne vinkel bør være mellem 5 og 50°, selv om det er mest hensigtsmæssigt, hvis den er mellem 20 og 30°. Den resulterende udadgående afbøjning af den førende kant 66 af skæretænderne eller spidserne 72 er blevet fundet at lette adskillelsen af den afskårede spån fra det roterende dæk. I fig. 5 f.eks. er den bageste kant 68 af tænderne også indtrykket på lignende måde, og det er blevet fundet, at den således afbøjede spids 76, som den bageste sidekant 68 af tænderne danner med den ydre kant 70, har en tendens til at brække spånen P i mindre længder afhængigt af de pågældende dimensioner og hastigheden af værktøjet. Ved de sædvanlige hastigheder og bladstørrelser er det blevet fundet, at disse små længder af spåner har en længde i størrelsesordenen 5-7,5 cm, og denne størrelse kan lettere håndteres end længere bånd. Hvor, således som det er tilfældet ved udførelsesformen ifølge fig. 8, kun den førende kant 66 af skærebladstænderne er indtrykket, afskæres spånen fra dækket som et kontinuerligt bånd eller i hvert fald et bånd af ubestemmelig længde. Udførelsesformen ifølge fig. 3-5 må således foretrækkes. Ikke alene er de kortere læng 8 142269 der af spånen lettere at behandle, men samtidigt er de af tilstrækkelig længde til, at de ikke danner et støvproblem. Den konkave form, som den førende sidekant og den bageste sidekant har, er ikke alene en form, der er let at danne og indtrykke ved hjælp af almindeligt værktøj og på mindst kostbar måde, men den konkave form af den førende kant af tænderne tilvejebringer en indre kant 80 nær ved tandroden, der, som det er vist i fig. 1, ikke alene er modsat skråtstillet i forhold til den divergerende øvre del af den førende sidekant, som danner spidsen 72, men tilstrækkelig tilnærmet anbringelse af den ydre kant 70 til, at det er muligt at samvirke dermed og tilvejebringe en sekundær kant, som, hvis den er skarp, fremskynder afskæringsoperationen. Den ønskede afskæringsoperation kan imidlertid også opnås ved hjælp af tænder, som er adskilt på en anden måde end ved hjælp af cirkulære udskæringer. F.eks. kan svalehaleformen af skærebladstænderne 48 være som vist i fig. 14 og 15. Den sidstnævnte form er imidlertid mindre tilfredsstillende. Ikke alene eliminerer de ensartet divergerende forreste og bageste sidekanter den indre skærekant 80, som er karakteristisk for udførelsesformen ifølge fig. 1, men formen af tænderne medfører fremstillingsvanskeligheder.

Selv om det sædvanligvis foretrækkes at indtrykke i det mindste den forreste og sædvanligvis den bageste sidekant af alle tænderne, således som det er vist I fig. 3-5, kan gode resultater opnås, hvor et mindre antal af den førende kant og/eller den bageste kant af tænderne er således indtrykket. Således viser fig. 10 og 11 en udførelsesform, hvor kun de forreste og bageste kanter af hveranden tand er indtrykket.

Virkningen af den ydre kant 70 til afskæring af spån fra dækkets overflade kan forbedres ved at skærpe disse kanter, som vist ved 82 i fig.

6 og 7. Optimalt kan skærpningen af den ydre kant 70 udføres på den modsatte side af bladet som vist ved 84 i fig. 13, men den kan også anbringes på begge sider for at give en V-form på skærekanten som vist ved 86 i fig. 16. Som vist i fig. 12 kan sidekanterne af tænderne skærpes ved at slibe forhøjningerne med en sten. Ikke alene kan denne skærpning af skæretanden frembringes med hensigt, men sker også utilsigtet som et resultat af slid på tænderne. Således har opflosset wire, som findes i dækkets slidbane, især denne virkning. Således er tænderne I betydelig grad selvskærpende, således at brugsværdien bliver maksimal. På grund af aktionsvinklen, som tænderne 48 har med kaut-sjukspånerne under afskæringen, har tænderne større modstand imod brud ved kontakt med små sten og andre fremmedlegemer, som er anbragt i dækket, og som tidligere har været en væsentlig ulempe. På grund

Claims (4)

9 142269 af, at skærevirkningen af bladene 48 er den kombinerede virkning af den relative bevægelse af tænderne såvel imod som tværs over dækperi-ferien, men altid hovedsageligt parallel eller måske mere nøjagtig tangentiel til dækperiferien, bliver ikke alene kraftforbruget reduceret og udviklingen af varme en mindre vanskelighed, men der kan anvendes højere hastighed. Der er også færre vanskeligheder i forbindelse med, at skæretænderne hugger i og/eller brækker. Således kan forholdsvis tykke spåner af dækket hurtigt fjernes, og dækkets perifere overflade kan hurtigt blive præpararet til den påfølgende påsætning af ny slidbane. Patentkrav.

1. Aksialt roterende nav til et dækafraspningsværktøj indbefattende en bundplade (22), der har en indre ringformet, plan overflade, imod hvilken der hviler den ene side af et skæreblad (28), som er koaksial med navet, og hvis tænder (48) bærende ydre rand rager ud over periferien af bundpladen (22), en dækplade (24), der har en indre ringformet, plan overflade, som ligger over den modsatte side af skærebladet (28), og styreorganer, som holder bundpladen og dækpladen med bladet derimellem i en ubevægelig, samlet stilling, kendetegnet ved, at såvel bundpladen (22) som dækpladen (24) har en perifert anbragt konisk overflade (60, 62), som ligger an imod modsatte overflader af en tænderne (48) bærende konisk flangedel (54) på skærebladet (28), hvis teender befinder sig uden for og under en vinkel med den radiale udstrækning af dæk- og bundpladen, idet modsatte sider af skærebladets (28) plane del (52) ligger an imod de indre plane overflader (56, 58) af dækpladen (24) og bundpladen (22).

2. Nav ifølge krav 1, kendetegnet ved en kontinuerlig fordybning (64) i den ydre overflade af dækpladen (24) i nærheden af den ydre ende af flangedelen (54) af skærebladet (28), hvilken fordybning danner spillerum for og blotter den fulde dybde af tænderne (48).

3. Nav ifølge krav 2, kendetegnet ved, at fordybningen (64) har en bundflade med konkavt tværsnit.

4. Nav ifølge krav 1, kendetegnet ved, at tænderne (48) har førende sidekanter og bageste sidekanter (66, 68) og modsat-