ES2321182T3 - Sistema de fijacion de una cuchilla para una debastadora de disco. - Google Patents

Abstract

Un montaje de fijación de cuchillas para un disco fragmentador que comprende una placa (3) de rozamiento fijada sobre el lado de las cuchillas del disco (4), un sujetador (2'''', 23) de cuchillas posicionado entre el disco (4) y la placa (3) de rozamiento, medios (5) de compresión para ejercer una fuerza axial (N) paralela al eje del disco desde el disco sobre la fijación de cuchillas, y una cuchilla (1, 24) posicionada entre el sujetador de cuchillas y la placa de rozamiento y que sobresale en una posición inclinada del disco, caracterizado porque el sujetador de la cuchilla incluye una ménsula (16, 16'''') que se extiende en el extremo de raíz del mismo hacia la placa (3) de rozamiento, y la placa (3) de rozamiento incluye una ranura (20, 20'''') conjugada, teniendo la ménsula una superficie (17) de soporte enfrentada a la dirección de proyección de la cuchilla (1, 24) y teniendo la ranura una superficie (18) que termina en la superficie (17) de soporte de la ménsula extendida dentro de la ranura.

Description

Sistema de fijación de una cuchilla para una desbastadora de disco.

La presente invención se refiere a la fijación de una cuchilla de una desbastadora de disco contra una placa de desgaste por medio de una prensa de cuchilla entre la placa de rozamiento y el disco de cuchilla.

Los desbastadores de disco se usan generalmente en la industria del tratamiento de la madera para desbastar la madera antes del tratamiento posterior. El disco giratorio de una desbastadora está equipado con cuchillas fijadas al mismo distribuidas uniformemente. Las cuchillas están generalmente fijadas al disco por medio de sujetadores de cuchilla separados que son inmovilizados en posición generalmente por medio de una fuerza de compresión proporcionada por pernos. La prensa de cuchillas por medio de la cual las cuchillas son comprimidas en su posición es denominada en esta publicación como de sujetador de cuchilla.

Cuando se fija una cuchilla en su posición en el disco de cuchillas según un método de la técnica anterior, la fijación de la cuchilla y la cuchilla son comprimidas con pernos contra la placa de rozamiento. El método se describe, por ejemplo, en la publicación US 6.056.030. Los pernos son paralelos al eje del disco de cuchillas. Los pernos se soportan desde el disco de cuchillas y mueven el sujetador de cuchillas y la cuchilla en la dirección axial del disco de cuchillas hacia la superficie inclinada de la placa de desgaste, contra la cual está posicionada la cuchilla. Esta superficie de posicionamiento de la cuchilla en la placa de desgaste la desvía a causa de su inclinación con respecto a la dirección perpendicular al movimiento de compresión de la fijación, por lo cual la fijación de la cuchilla y la cuchilla están sometidas a fuerzas desde la placa de desgaste, que tienden a mover la fijación de la cuchilla lateralmente de la dirección del movimiento de presión deseado. Contra este movimiento transversal, la fijación de la cuchilla está soportada desde el disco de cuchillas por el perno de compresión. Una fuerza de rozamiento es generada en el punto de soporte que resiste el movimiento del sujetador de la cuchilla durante el procedimiento de compresión.

El montaje de fijación de las cuchillas de la invención comprende una placa de rozamiento fijada sobre el lado de cuchillas del disco, un sujetador de cuchillas posicionado entre el disco y la placa de rozamiento, medios de compresión para ejercer una fuerza axial paralela al eje del disco desde el disco sobre el sujetador de cuchillas, y una cuchilla posicionado entre el sujetador de cuchillas y la placa de rozamiento y que se proyecta en una posición inclinada desde el disco. Las características individuales que caracterizan el montaje de fijación implican que el sujetador de la cuchilla incluya una ménsula que se extienda en el extremo de la raíz del mismo hacia la placa de rozamiento, y la plaza de rozamiento incluye una ranura de adaptación, teniendo la ménsula una superficie de soporte enfrentada a la dirección de proyección de la cuchilla y teniendo la ranura una superficie de contacto con la superficie de soporte de la ménsula extendida dentro de la ranura.

En ese tipo de disposición de fijación el punto de soporte que impide el movimiento transversal de la sujeción de cuchilla está posicionado en la placa de desgaste sobre el área del plano situada entre la cuchilla y el sujetador de cuchilla, estando dicha área enfrentada a la cuchilla, por lo que la fuerza transversal requerida para fijar la cuchilla aumenta la fuerza compresora entre el sujetador de cuchilla y la cuchilla. El sujetador de cuchilla tiene sustancialmente el soporte del sujetador de la cuchilla contra el movimiento transversal de la placa de desgaste por medio de una ménsula del sujetador de la cuchilla. Debido al método, la fuerza compresora del sujetador de cuchillas puede ser proporcionada también con otros métodos distintos al de la fijación empernada, porque una superficie de soporte del disco de cuchillas bajo el sujetador de cuchillas no es esencial.

La invención y sus detalles se describirán ahora detalladamente con referencia a los dibujos que se incluyen, en los cuales:

La Figura 1 muestra un montaje de cuchillas tradicional y el empujador de la cuchilla de un fragmentador de disco;

la Figura 2 muestra las fuerzas dirigidas al empujador de la cuchilla;

la Figura 3 muestra un empujador de la cuchilla según una realización de la presente invención;

la Figura 4 muestra las fuerzas dirigidas al empujador de la cuchilla según la presente invención, y

la Figura 5 muestra una construcción preferida según la presente invención.

La Figura 1 muestra un montaje de cuchilla usado generalmente. La cuchilla 1 se fija en su lugar empujando la cuchilla por medio de un empujador 2 de cuchilla contra una placa 3 de rozamiento. Los pernos para fijar la placa 3 de rozamiento al disco 4 de cuchillas no se muestran en la figura. El empujador 2 de cuchilla es empujado en la dirección de la flecha N contra la cuchilla 1 por medio de un perno 5. El perno 5 se soporta desde el disco 4 de cuchillas por medio de un casquillo roscado endurecido 6. La superficie 7 del empujador de la cuchilla colocado contra la cuchilla 1 está configurada de forma ligeramente cóncava, de modo que el empujador de la cuchilla está apoyado en la cuchilla en los puntos 8 y 9. Por tanto, la cuchilla 1 tiene el mejor soporte posible del empujador 2 de cuchilla a pesar de las pequeñas inexactitudes de fabricación. Lo más importante es tener la cuchilla soportada del mejor modo posible cerca de la punta de la cuchilla por medio de la superficie 8.

Se ha observado en la práctica que la porción 11 de punta de la placa 3 de desgaste se deforma ligeramente debido a la fuerza N. Por tanto, también la cuchilla 1 y el empujador 2 de la cuchilla deben girar de 0,2 a 0,3 mm en la porción 12 de punta de los mismos. El giro del empujador de la cuchilla y el tensado de los pernos 5 son facilitados por los extremos redondeados 13 de los pernos.

Contra la dirección perpendicular al movimiento de compresión, el empujador de la cuchilla es soportado por medio de la superficie 14. La superficie 14 es soportada contra la superficie contraria 15 en el disco de cuchillas y una fuerza de rozamiento originada por la fuerza de soporte es generada entre estas superficies.

Durante el procedimiento de desbastado el punto 11 de la placa de rozamiento está sometido a un pequeño movimiento de curvatura continuo y el tamaño de dicha fuerza de rozamiento varía continuamente. En la práctica esa variación origina un efecto de pulsación en la fuerza compresora del punto 8 del sujetador de la cuchilla. La función del sujetador es mantener las cuchillas fijadas firmemente al fragmentador y otra función importante es la de mantener una fuerza de compresión sobre el área del punto 8. La disminución de dicha fuerza de compresión es influenciada sustancialmente no solamente por la curvatura de la placa de rozamiento sino también por la fuerza de giro del sujetador de la cuchilla originada por la fuerza compresora entre las superficies 14 y 15, siendo dicha fuerza dependiente de la altura h y el ángulo \alpha del empujador, como se muestra en la Figura 1. La altura del empujador depende de la rigidez adecuada del empujador y la distancia entre los tornillos 5. El ángulo \alpha de la cuchilla es en general de alrededor de 36 a 40 grados y es influenciado por el ángulo de afilado de la punta de la cuchilla.

Haciendo referencia a la Figura 2, las flechas representan las fuerzas ejercidas por el empujador 2 de la cuchilla a las otras partes del disco de cuchillas. Por simplicidad el número de fuerzas, la concavidad de la superficie 7 del empujador de cuchilla contra la cuchilla no se ha tenido en cuenta. La fuerza de compresión originada por el perno es P_{1}(=N). La fuerza P_{1}' de soporte correspondientemente grande ejercida en la cuchilla 1 se divide en la componente P_{2} que actúa contra la cuchilla y la componente P_{3}+P_{\mu} que actúa en la dirección de la cuchilla. La fuerza P_{3} paralela a la superficie de la cuchilla, que es una fuerza residual que tiene en cuenta la fuerza de rozamiento originada por P_{2} tiende a mover el empujador de la cuchilla de su lugar. El tamaño de la fuerza es dependiente del rozamiento entre la cuchilla y el empujador de la cuchilla. La superficie del empujador de la cuchilla enfrentada contra la cuchilla del empujador de cuchilla es afectada por la fuerza P_{3} que procede de la cuchilla, y la fuerza P_{3}' que afecta al disco de las cuchillas y se forma en la superficie 14 de soporte. Las fuerzas P_{3 \mu}' y P_{+} paralelas a la superficie 14 se forman de este modo.

La fuerza P_{2} afecta en la dirección perpendicular a la superficie de la cuchilla y está dividida en fuerzas P_{4} y P_{5}, que están situadas sobre sus respectivas áreas de influencia 8 y 9. Lo más importante es que la fuerza P_{4} se mantiene adecuada. La distancia entre el par de fuerzas mencionado anteriormente es c y el tamaño de esta distancia varía en cierto grado con las inexactitudes de las superficies de la cuchilla 1 y del empujador 2 de cuchilla. La fuerza P_{3} que mueve a un lado el empujador de la cuchilla bajo la dirección del efecto de la fuerza P_{1} proporciona un efecto decreciente (P_{4}) y un efecto creciente (P_{5}) según la fórmula (b/c)P_{3} al par P_{4}-P_{5}. Esto origina la necesidad adicional de la fuerza P_{1}, cuando es necesario un cierto nivel de la fuerza P_{4}.

Una mayor altura h (Figura 1) incrementa también la dimensión b y requiere el aumento de la fuerza sujetadora P_{1}. El efecto perjudicial de este problema aumenta durante el funcionamiento de la desbastadora, por lo que la vibración disminuye la influencia del rozamiento y la fuerza compresora del área 8 puede disminuir tanto como un 50%. Un menor efecto que incrementa la fuerza P_{1} procede de la fuerza P_{1} según la fórmula (a/c)P_{+}. Esta porción que incrementa de la fuerza principal P_{1} varía del 3 al 10%. Cuando la cuchilla 1 se estrecha debido al desgaste, la dimensión de a es 0 y no hay efecto favorable P_{+}.

Un empujador 2' de cuchilla según la invención se muestra en la Figura 3. El empujador 2' de cuchilla está soportado contra la dirección perpendicular paralela con el movimiento compresor N por medio de la superficie 17 de la ménsula 16. De lo contrario el empujador 2' de la cuchilla se corresponde con el mostrado en la Figura 1. La superficie contraria para la ménsula 16 es la superficie 18 de la ranura 20 en la placa 3 de desgaste. El sistema según la presente invención ofrece el considerable beneficio de que no se necesita superficie 15 de soporte y el sujetador de la cuchilla según la Figura 3 puede ser usado también con otros métodos de fijación que no usan pernos.

En el sistema de fijación de la cuchilla de la Figura 3 según la presente invención, el soporte de la fuerza transversal efectuado por la fuerza N de fijación del sujetador de la cuchilla ha sido movido sobre el otro lado de la superficie 30 entre la cuchilla 1 y el empujador 2' de la cuchilla en comparación con el sistema mostrado n la Figura 1. El modelo de fuerzas de la construcción de la figura 3 mostrado en la Figura 4 muestra que correspondientemente la fuerza P_{3} paralela a la superficie de la cuchilla así como una fuerza P_{3}' de soporte correspondiente son generadas en esa construcción con la superficie 17. El incremento de fuerza de la fuerza P_{2} contra la cuchilla puede ser calculado a partir de la Figura 4 mediante la fórmula (d/e)P_{3}'. Como es evidente en dicha fórmula, una superficie 7' larga contra la cuchilla es desfavorable con respecto al incremento de la fuerza P_{2}. Una cuchilla 1 ancha según la Figura 3, no obstante, requiere un empujador 2' de cuchilla ancho.

Las ventajas de la presente invención resultan evidentes en la construcción de acuerdo con la Figura 5, en la que la cuchilla 24 es conducida en posición a través de la ranura 25 por medio de un saliente 22 del empujador 23 de la cuchilla. La cuchilla giratoria 24 equipada con dos puntos es más estrecha que la cuchilla de las Figuras 1 a 3 requiere en consecuencia un mejor soporte. De ese modo el soporte de la cuchilla 24 es mucho más exigente y la fijación de la cuchilla según la invención y la Figura 5, en la que la relación de las dimensiones f/g es mayor que la relación d/e según la Figura 3 es una solución adecuada para este propósito. Una resistencia adecuada se consigue también sin problemas, porque la altura h' no importa.

Una cuchilla ancha, como se muestra en la Figura 3, requiere dos regiones 8' y 9' de soporte entre el empujador de la hoja y la hoja. En este caso la ménsula 16 no puede ser usada para soportar la fuerza P_{2}, porque un soporte de tres puntos o de tres áreas no es satisfactorio debido a las inexactitudes de fabricación. El sujetador de la cuchilla según la Figura 5, por el contrario, configura solamente un área 28 de soporte contra la cuchilla desde el fondo de la ranura 25. El otro soporte de equilibrado se proporciona mediante la superficie inferior 26 de la ranura 20', contra la cual está soportada la superficie correspondiente 21 de la ménsula 16', por lo que la ménsula 16' recibe la fuerza P_{3'} y una parte de la fuerza P_{2} y una parte de la fuerza P_{2}. Por lo cual se puede conseguir una sujeción adecuada de la cuchilla con una fuerza N razonable.

La disposición según la Figura 5 tiene una ventaja adicional en la misma de que el disco 4 de cuchillas tiene una superficie 29 sin ranuras. Esto significa un ahorro considerable en los gastos de mecanización.

Las fuerzas compresoras sobredimensionadas requieren un gran número de tornillos de fijación y las grandes fuerzas originan problemas de durabilidad de las roscas y el doblado de la placa 3 de desgaste así como deformaciones permanentes que originan perturbaciones funcionales y la necesidad de cambiar componentes. Por medio de un método y un empujador de la cuchilla de acuerdo con la presente invención pueden ser evitados los inconvenientes anteriormente mencionados.

Claims (2)

1. Un montaje de fijación de cuchillas para un disco fragmentador que comprende una placa (3) de rozamiento fijada sobre el lado de las cuchillas del disco (4), un sujetador (2', 23) de cuchillas posicionado entre el disco (4) y la placa (3) de rozamiento, medios (5) de compresión para ejercer una fuerza axial (N) paralela al eje del disco desde el disco sobre la fijación de cuchillas, y una cuchilla (1, 24) posicionada entre el sujetador de cuchillas y la placa de rozamiento y que sobresale en una posición inclinada del disco, caracterizado porque el sujetador de la cuchilla incluye una ménsula (16, 16') que se extiende en el extremo de raíz del mismo hacia la placa (3) de rozamiento, y la placa (3) de rozamiento incluye una ranura (20, 20') conjugada, teniendo la ménsula una superficie (17) de soporte enfrentada a la dirección de proyección de la cuchilla (1, 24) y teniendo la ranura una superficie (18) que termina en la superficie (17) de soporte de la ménsula extendida dentro de la ranura.

2. Un montaje para fijar una cuchilla (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque, el sujetador (23) de la cuchilla comprende un saliente (22) y la cuchilla un ranura (25) conjugada.