NO160548B

NO160548B - PLATE HEAT EXCHANGER.

Info

Publication number: NO160548B
Application number: NO85850480A
Authority: NO
Inventors: Jarl Andersson
Original assignee: Alfa Laval Thermal Ab
Priority date: 1983-06-16
Filing date: 1985-02-08
Publication date: 1989-01-16
Also published as: NO850480L; NO160548C

Description

Anordning til fastspenning av skjærstål i roterende verktøy. Device for clamping cutting steel in rotating tools.

Roterende verktøy for sponfraskillende bearbeiding av arbeidsstykker er i tidens løp blitt utført på mange forskjellige måter, med skjær-ende egger smidd i ett stykke med verktøyet, med hårdmetallskjær slagloddet til fresehoder og med utskiftbare skjær som klemmes fast ved hjelp av hensiktsmessig verktøy etc. Rotary tools for chip-removing processing of workpieces have over time been carried out in many different ways, with cutting edges forged in one piece with the tool, with carbide inserts brazed to milling heads and with replaceable inserts that are clamped using appropriate tools, etc.

I og med at stål har en cirka dobbelt så stor utvidelseskoeffisient som hårdmetall og da stålet og hårdmetallet bindes sammen ved en tem-peratur på 500° C eller derover ved slaglodding, oppstår det sterke spenninger i såvel stål som hårdmetall. Disse spenninger fremkaller ofte brudd i hardmetallet, spesielt i tilfelle hvor hård-metallbiten har en profil som kan gi bruddanvis-ninger og når man benytter de hårdeste og sprø-este hårdmetallkvaliteter. Det har vært forsøkt mange løsninger for å minske disse spenninger, blant annet benyttes forskjellige mellomlegg As steel has an expansion coefficient approximately twice as large as cemented carbide and when the steel and cemented carbide are bonded together at a temperature of 500°C or higher during brazing, strong stresses occur in both steel and cemented carbide. These stresses often induce breakage in the carbide, especially in the case where the carbide bit has a profile that can give indications of breakage and when the hardest and most brittle carbide grades are used. Many solutions have been tried to reduce these tensions, including the use of different spacers

mellom stål og hårdmetall for å gjøre loddefugen between steel and carbide to make the solder joint

tykkere slik at denne skal kunne ta opp en del av spenningen, og man har også loddet sammen flere hårdmetallbiter. Ingen av disse løsninger er ideelle. Det riktige ville være en løsning hvor disse spenninger helt uteble. En slik løsning er også funnet ved de såkalte løsskjærplater og holdere som i dag brukes i stor utstrekning til dreining og fresing av stål og metaller. Her blir en liten planslipt hårdmetallbit klemt fast på et plant underlag i en holder. thicker so that it can take up part of the tension, and several hard metal pieces have also been soldered together. None of these solutions are ideal. The right thing would be a solution where these tensions completely disappeared. Such a solution has also been found with the so-called loose cutting plates and holders which are used today to a large extent for turning and milling of steel and metals. Here, a small flat ground carbide piece is clamped onto a flat surface in a holder.

Det oppstår imidlertid i forbindelse med slikt verktøy en rekke problemer når verktøyene skal anvendes til bearbeiding av trematerialer, idet rotasjonshastigheten da er vesentlig større enn tilfellet er ved bearbeiding av jern og metaller, og en periferihastighet på 60 m/sek. er ikke uvanlig. However, a number of problems arise in connection with such tools when the tools are to be used for processing wooden materials, as the rotation speed is then significantly greater than is the case when processing iron and metals, and a peripheral speed of 60 m/sec. is not unusual.

Hvis et skjærstål løsner under slike hastig-heter vil det,bli slynget ut som et prosjektil med de faremomenter dette byr på, og hovedhensikten med oppfinnelsen er å skape en vesentlig større sikkerhet enn man'tidligere oppnådde ved roterende verktøy av den art det her er tale om. Hovedhensikten er å oppnå de samme fordeler angående loddespenninger som er oppnådd med de løsplater og holdere som brukes til stål- og metallbearbeiding, samtidig som man kan opp-fylle de strengeste krav til sikkerhet som kan stilles til trebearbeidingsverktøy (kfr. høye peri-f erihastigheter). If a cutting steel loosens at such speeds, it will be thrown out as a projectile with the dangerous moments this presents, and the main purpose of the invention is to create significantly greater safety than was previously achieved with rotating tools of the kind here speak of. The main purpose is to achieve the same benefits regarding soldering voltages that are achieved with the loose plates and holders used for steel and metalworking, while at the same time being able to meet the strictest safety requirements that can be placed on woodworking tools (cf. high peripheral speeds ).

En ytterligere og meget vesentlig ulempe ved de fleste roterende verktøy av tidligere kjente typer der skjærstålene er utskiftbare, er at vik-tige deler i strammemekanismen står under strekkpåkjenninger som kan føre til at f. eks. en skrue ryker av hvis skjærstålet blir utsatt for for stor belastning et øyeblikk og dessuten vil det lettere oppstå tretthetsbrudd i mekaniske komponenter som står under strekkpåkjenninger. En roterende fres som f. eks. skal profilere tremate-riale med mye kvist vil hele tiden være utsatt for varierende belastninger som nettopp kan føre til slike tretthetsbrudd. A further and very significant disadvantage of most rotary tools of previously known types where the cutting steels are replaceable is that important parts in the tensioning mechanism are under tensile stress which can lead to e.g. a screw breaks off if the shear steel is subjected to too great a load for a moment and, furthermore, fatigue fracture will occur more easily in mechanical components that are under tensile stress. A rotary cutter such as must profile wooden material with a lot of knots, will constantly be exposed to varying loads which can precisely lead to such fatigue fractures.

I henhold til oppfinnelsen er man kommet frem til en anordning til fastspenning av skjærstål, spesielt i roterende verktøy, såsom fresehoder og liknende for trebearbeiding, der et klem jern er utført som en toarmet vektstang med den ene ende av klem jernet i anlegget mot skjærstålet der anleggstrykket bestemmes ved tiltrekning av en skrue som virker på klem-j erne ts annen ende. Ved en slik utførelse vil skruen som frembringer fastspenningskraften stå under kompresjon og dermed være langt mindre utsatt for beskadigelse som kan skape de ovennevnte faremomenter. Forøvrig er fastspen-ningsanordningen i henhold til oppfinnelsen slik at man vil få en tydelig indikasjon om at noe er galt lenge før det kan oppstå faremomenter, i motsetning til hva tilfellet er ved f. eks. fresehoder, der hårdmetallskjær er slagloddet fast. Hvis slagloddingen svikter eller hvis loddespen-ningene har fremkalt sprekker i hårdmetallet vil hårdmetallet i sin helhet eller bruddstykker av dette bli slynget ut. According to the invention, a device has been arrived at for clamping cutting steel, especially in rotating tools, such as milling heads and the like for woodworking, where a clamping iron is designed as a two-armed barbell with one end of the clamping iron in the device against the cutting steel where the installation pressure is determined by tightening a screw that acts on the other end of the clamps. With such a design, the screw that produces the clamping force will be under compression and thus be far less susceptible to damage that can create the above-mentioned dangers. Incidentally, the clamping device according to the invention is such that you will get a clear indication that something is wrong long before any dangerous moments can arise, in contrast to what is the case with e.g. milling heads, where the carbide insert is brazed in place. If the brazing fails or if the brazing stresses have caused cracks in the carbide, the carbide in its entirety or broken pieces of it will be thrown out.

Oppfinnelsen angår således en anordning til fastspenning av skjærstål i roterende verk-tøy, såsom fresehoder og liknende, med fremspringende deler med spor som stålene festes i ved hjelp av et klem jern i form av en toarmet vektstang hvis ene ende har anlegg mot en tilsetningsskrue og hvis annen ende har anlegg mot stålet og som, ved tilsetning av skruen, klemmer stålet fast mot en anleggsflate i sporet, og den er i det vesentlige kjennetegnet ved at den toarmede vektstangs svingeakse er anordnet i sporet mellom de fremspringende deler på den side av klemjernet som vender fra den side der det har anlegg mot tilsetningsskruen og skjærstålet. The invention thus relates to a device for clamping cutting steel in rotating tools, such as milling heads and the like, with protruding parts with grooves in which the steel is fixed by means of a clamp iron in the form of a two-armed barbell, one end of which abuts an additional screw and the other end of which bears against the steel and which, when the screw is added, clamps the steel firmly against a contact surface in the groove, and it is essentially characterized by the pivot axis of the two-armed lever being arranged in the groove between the projecting parts on that side of the clamping iron which faces from the side where it has contact with the addition screw and the cutting steel.

Andre trekk og detaljer ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse under hen-visning til tegningen der: Fig. 1, sett fra siden, viser en detalj av et verktøy utført i henhold til oppfinnelsen før det tilhørende skjærstål er satt på plass, Other features and details of the invention will be apparent from the following description with reference to the drawing where: Fig. 1, seen from the side, shows a detail of a tool made according to the invention before the associated cutting steel has been put in place,

fig. 2 viser skjærstålet spent fast i riktig stilling på verktøyet og fig. 2 shows the cutting steel clamped in the correct position on the tool and

fig. 3 viser, som eksempel, hva som skjer om strammemekanismen ikke er tiltrukket når verk-tøyet settes igang eller om strammemekanismen skulle løsne under drift. fig. 3 shows, as an example, what happens if the tensioning mechanism is not engaged when the tool is started or if the tensioning mechanism were to loosen during operation.

Den del av verktøyet som er vist på tegning-ene og som er betegnet med 1, har en fordypning eller et spor 15 og på begge sider av dette stikker det da ut fremspringende deler 2, 2', der et hjørne av delen 2' danner et svingepunkt 6 med et formål som skal forklares nærmere i det følgende og der fremspringet 2 danner under-støttelse for et skjærstål 3. Mellom-understøttel-sen 2 og skjærstålet 3 ligger det i det viste eksempel en underlagsplate.4. Til fastspenning av skjærstålet 3 anvendes det i henhold til oppfinnelsen, et klemjern 5 i form av en toarmet vektstang med svingepunkt ved 6 og med en ende 7 i anlegg mot spissen av en skrue 8 som danner fresens strammemekanisme. For at klemjernet 5 skal kunne holdes på plass før skjærstålet 3 spennes fast holdes klemjernet 5 i anlegg mot skruen 8 ved hjelp av en fjær 9 og en holdedel 10. Oversiden av klemjernet 5 som vender mot hol-dedelen 10 og svingepunktet 6 er i det viste.eksempel plan, og spissen 11 på skruen 8 ligger på fig. 1 i anlegg mot en skrå flate 12 som står i vinkelen V (fig. 1) på klem jernets 5 plane overside. Hensikten med dette skal forklares nærmere i det følgende. The part of the tool which is shown in the drawings and which is denoted by 1, has a depression or a groove 15 and on both sides of this projecting parts 2, 2' protrude, where a corner of the part 2' forms a pivot point 6 with a purpose to be explained in more detail below and where the projection 2 forms support for a shear steel 3. Between the support 2 and the shear steel 3 there is a base plate in the example shown.4. According to the invention, a clamping iron 5 in the form of a two-armed barbell with a pivot point at 6 and with an end 7 in contact with the tip of a screw 8 which forms the cutter's tightening mechanism is used to clamp the cutting steel 3. In order for the clamping iron 5 to be held in place before the shear steel 3 is clamped, the clamping iron 5 is held in contact with the screw 8 by means of a spring 9 and a holding part 10. The upper side of the clamping iron 5 facing the holding part 10 and the pivot point 6 is in the shown example plan, and the point 11 of the screw 8 is in fig. 1 in contact with an inclined surface 12 which stands at the angle V (fig. 1) on the flat upper side of the clamping iron 5. The purpose of this shall be explained in more detail below.

På fig. 2 er skjærstålet 3, som har den profil man ønsker å . gi det arbeidsstykke som be-arbeides, satt på plass, og ved tiltrekning av skruen 8, slik at denne føres oppover på tegningen, vipper klemjernet 5 om svingepunktet 6, og en nese 13 på dette stikker ned i et spor 14 (fig. 1) på skjærstålet 3 og holder dette fast. Ved til-trekningen gir fjæren 9 (fig. 1) etter, og holde-delen 10 glir opp slik man tydelig ser det på fig. 2. I den tilstand som er vist på fig. 2 er fresen klar til bruk og hårdmetallskjæret som det godt kan være flere av på et fresehode, holdes fast og i anlegg mot underlagsplaten 4 uten andre festemidler enn den fastklemning mån får ved tiltrekning av skruen. Man vil se at skruen 8 er i en tilstand av kompresjon slik at man unngår alle ulemper og faremomenter som oppstår når skruelignende komponenter står under strekkpåkjenninger. De påkjenninger som oppstår i klemjernet 5 når dette virker etter prinsippet for en toarmet vektstang er lettere å ta hensyn til idet man har større valgmuligheter når det gjelder materialet i klemjernet enn i skruene. Klemjernet 5 kan således utføres av hårdmetall og kan dimensjoneres slik at det kan tåle en belastning som langt overskrider den kraft som skruen kan frembringe, selv om man tar i be-traktning en ekstrem økning av spenntrykket som følge av temperatursvingninger i selve fre-sekroppen. In fig. 2 is the cutting steel 3, which has the profile you want to . place the workpiece to be processed, and by tightening the screw 8, so that it is guided upwards in the drawing, the clamping iron 5 tilts about the pivot point 6, and a nose 13 on this sticks into a groove 14 (fig. 1 ) on the shear steel 3 and holds this firmly. During the tightening, the spring 9 (fig. 1) gives way, and the holding part 10 slides up, as you can clearly see in fig. 2. In the state shown in fig. 2, the milling cutter is ready for use and the carbide tip, of which there may well be several on a milling head, is held firmly and in contact with the base plate 4 without any other fastening means than the clamping effect obtained by tightening the screw. It will be seen that the screw 8 is in a state of compression so that all disadvantages and dangers that arise when screw-like components are under tensile stresses are avoided. The stresses that arise in the clamping iron 5 when this works according to the principle of a two-armed barbell are easier to take into account, as one has greater choice when it comes to the material in the clamping iron than in the screws. The clamping iron 5 can thus be made of carbide and can be dimensioned so that it can withstand a load that far exceeds the force that the screw can produce, even if one takes into account an extreme increase in the clamping pressure as a result of temperature fluctuations in the milling body itself.

Om skruen 8 løsner under bruk og skrur seg til den stilling som er vist på fig. 3, vil sentrifu-galkreftene som virker på skjærstålet trekke dette ut, men samtidig vil klemjernet 5 på grunn If the screw 8 loosens during use and turns to the position shown in fig. 3, the centrifugal forces acting on the shear steel will pull it out, but at the same time the clamping iron 5 will

av at nesen 13 ligger i sporet 14 bli trukket med. of the nose 13 being in the groove 14 being pulled along.

Her vil imidlertid klemjernet 5 på ett punkt kile seg fast fordi skråflaten 12 står i vinkel på klemjernets 5 overside som er i anlegg mot svingepunktet 6. Skulle skruen 8 skru seg ytterligere ned på fig. 3 fører dette til at klemjernet 5 og Here, however, the clamping iron 5 will wedge itself at one point because the inclined surface 12 is at an angle to the upper side of the clamping iron 5 which is in contact with the pivot point 6. Should the screw 8 screw down further in fig. 3 this leads to the clamping iron 5 and

skjærstålet 3 glir ytterligere til høyre på fig. 3 the shear steel 3 slides further to the right in fig. 3

når fresene roterer, men skj ærstålet 3 er da alle-rede kommet så langt at man for lenge siden er when the milling cutters rotate, but the cutting steel 3 has already come so far that one long ago

blitt klar over at det var galt fordi f. eks. ett av became aware that it was wrong because e.g. one of

fire skjærstål på fresen hugger galt og stygt inn four cutting steels on the milling cutter cut in wrongly and ugly

i arbeidsstykket. in the workpiece.

Det viste eksempel tjener bare til å illustrere The example shown is for illustrative purposes only

oppfinnelsen og danner ingen begrensning for the invention and does not constitute a limitation for

det vern patentet gir, idet det godt kan tenkes the protection the patent provides, as it is conceivable

andre utførelsesformer som faller innenfor opp-finnelsens ramme, f. eks. kan det halvrunde spor other embodiments that fall within the scope of the invention, e.g. can the semicircular groove

14 og nesen 13 utformes på annen måte enn som 14 and the nose 13 are designed in a different way than as

vist, og den ettergivende anordning 9, 10 som shown, and the yielding device 9, 10 which

skal holde klemjernet 5 i anlegg mot skruen 8, must keep the clamp iron 5 in contact with the screw 8,

kan erstattes f. eks. av et ettergivende gummi-legeme. can be replaced e.g. of a compliant rubber body.

Claims

1. Device for clamping shear steel i

rotating tools, such as milling heads and the like, with protruding parts with grooves in which the steels are fixed by means of a clamping iron in the form of a two-armed bar, one end of which bears against an addition screw and the other end of which bears against the steel and which, by adding the screw, clamps the steel firmly against a contact surface in the groove, characterized by the fact that it is two-armed the pivoting axis of the barbell (clamping iron 5) is arranged in the groove (15) between the projecting parts (2, 2') on the side of the clamping iron (5) that faces from the side where it contacts the additional screw (8) and the cutting steel (3) .

2. Device as specified in claim 1, characterized in that the first part of the clamping iron against which the screw comes into contact forms an acute angle (V) with the opposite side of the clamping iron.

3. Device as specified in the preceding claims, characterized in that the end of the clamping iron which rests against the steel has a nose or a projection (13) which is intended to engage with a correspondingly shaped groove (14) in the cutting steel ( 3).

4. Device as specified in the preceding claims, characterized by a yielding device (9, 10) which must keep the clamping iron in contact with the screw when the cutting steel (3) is removed.

5. Device as stated in claim 4, characterized in that the yielding device (10) and the additional screw (8) are placed on opposite sides of the clamping iron (5).