PL160962B1 - Saw blade - Google Patents

Abstract

1. Pila, skladajaca sie z brzeszczota, który na swojej zewnetrznej krawedzi zawiera jedna lub sze- reg okladzin tnacych z wieloczesciowego stopu twardego lub z zawartoscia diamentu, znamienna tym, ze brzeszczot (1) pily jest wykonany z tworzy- wa sztucznego, które jest wzmocnione tworzywem wlóknistym z wlókien weglowych lub grafitowych o objetosci 30 - 70%. Fig. 5 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest piła, która składa się z brzeszczota, który na swojej krawędzi zewnętrznej jest wyposażony w jedno- lub wieloczęściową okładzinę tnącą z twardego stopu lub diamentu.

Piły do dzielenia metalu, kamienia lub drewna, jak piły tarczowe z zamkniętą okładziną tnącą lub okładziną tnącą podzieloną na segmenty, lub piły trakowe, które stosuje się do obróbki kamieni, albo otwomice do oddzielania cienkich tarcz, zawierają zazwyczaj brzeszczot ze stali.

Wytwarzanie pił z brzeszczotem ze stali jest z różnych względów związane z dużymi nakładami. I tak blachy stalowe do wykonania brzeszczota piły muszą być najpierw gradowane i frezowane, następnie gładzone i poddawane obróbce cieplnej, jak również wyprężane i prostowane. Przy tym muszą być poddawane takim naprężeniom, aby podczas używania piły nie podlegały odkształceniom, ponieważ przy przegięciu powstawałoby zboczenie z toru cięcia.

Przy dostatecznej grubości brzeszczota piły niekorzystne jest to, że stal ma stosunkowo duży ciężar właściwy od 7,5 do 8, ponieważ prowadzi to m.in. zwłaszcza w przypadku dużych i szybkobieżnych pił do występowania dużych sił masowych, które z kolei powodują odkształcenia brzeszczota piły.

Dalszą niedogodnością znanych brzeszczotów ze stali jest ich wysoki poziom szumów, powodowany drganiami rezonansowymi, wynikającymi z jednolitości materiału. Ponadto duże znaczenie mają wysokie koszty transportu spowodowane dużym ciężarem pił, zwłaszcza tych o dużej średnicy.

W końcu należy uwzględnić to, że piły z brzeszczotem ze stali i okładziną tnącą z diamentu lub regularnie krystalicznego azotku boru, który jest stosowany wymiennie z diamentem, podlegają rdzewieniu, ponieważ ze względu na chłodzenie okładziny diamentowej pracują one zazwyczaj w warunkach wilgotnych, przy ciągłym doprowadzaniu wody chłodzącej. Osady rdzy powodują zmniejszenie przyczepności wysokowartościowych diamentowych okładzin tnących do brzeszczota piły, a zwłaszcza wtedy, gdy ziarna diamentowe są przyłączone do brzeszczota piły przez specjalne zamocowanie, co z innych względów jest celowe. Przeprowadzono wiele prób wytwarzania pił z zastosowaniem tworzywa sztucznego.

Z opisu ogłoszeniowego RFN nr 27 40 891 jest znana piła, która jako piastę ma pierścioniowy metalowy rdzeń i metalowy pierścień zewnętrzny, który nosi korpus tnący. Na piaście i pierścieniu zewnętrznym są zamocowane promieniowe pasma i druty, które łączą ze sobą te części. Te człony łączące są po wytworzeniu konstrukcji zakotwione w tworzywie sztucznym. Jest zrozumiałe, że umieszczenie, wyprostowanie i naprężanie jest związane z dużymi nakładami, jeżeli ma być zapewnione osiowanie zewnętrznego pierścienia metalowego i pierścienia wewnętrznego, przed wniknięciem tworzywa sztucznego do komory pośredniej. Z mniejszymi nakładami jest związane wytwarzanie znanych tarcz szlifierskich z tworzywa sztucznego, w których ziarna szlifierskie są umieszczone bezpośrednio w tworzywie sztucznym, wzmocnionym przez włókna węglowe (opis ogłoszeniowy RFN nr 28 29 609). W tym układzie brzeszczot piły nie stanowi nośnika segmentów tnących lub okładziny tnącej, jak w przypadku tradycyjnych pił. Tego rodzaju tarcze nie nadają się do stosowania uziamienia szlifierskiego z diamentu, które wymaga wiązania metalem, jak przykładowo w przypadku pił o dużej średnicy. W tego rodzaju piłach nie można również wymieniać rozmieszczonych na obwodzie ziaren tnących na inne, po ich zużyciu, jak jest to możliwe w przypadku ziaren diamentowych. Według tej znanej postaci wykonania nie można wytwarzać pił o dużej wydajności ze względu na wysokie stężenie diamentu, ponieważ z powodu wystarczającego wiązania uziamienia szlifierskiego niemożliwe byłoby stosowanie włókien do wzmocnienia tworzywa sztucznego piły. Przy tym poza zużyciem ziarna szlifierskiego dochodzi do zużycia samego brzeszczota piły, w przeciwieństwie do pił z nanoszoną okładziną tnącą, w postaci ciągłej lub w segmentach na jej krawędzi zewnętrznej, którą po zużyciu można zastąpić inną.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie piły z okładziną tnącą, zawierającą diament, której brzeszczot ma tak wysoką wytrzymałość, jak brzeszczot ze stali, a ponadto charakteryzuje się znacznymi zaletami w porównaniu do niego.

Zadanie to według wynalazku rozwiązano dzięki temu, że brzeszczot piły jest wykonany z tworzywa sztucznego, które jest wzmocnione tworzywem włóknistym z włókien węglowych lub grafitowych o objętości 30 do 70%. Tego rodzaju brzeszczot piły według wynalazku ma odpowiednio do procentowego udziału objętościowego włókien węglowych i grafitowych, moduł sprężystości (moduł E) większy lub równy modułowi E stali i w przybliżeniu równą wytrzymałość, a ponadto ma mniejszy ciężar od znanych brzeszczotów pił, co w praktyce daje duże korzyści.

160 962

Dzięki wysokiemu modułowi E i zwiększonej wytrzymałości można wykorzystać mniejszą szerokość cięcia. Ponieważ materiał brzeszczota piły nie jest jednolity, uzyskuje się dogodne dla środowiska naturalnego zmniejszenie poziomu szumów. Zmniejszony ciężar jest związany z niższymi kosztami transportu, zwłaszcza w przypadku dużych pił i dużych odległości transportowych. W końcu zmniejszyło się niebezpieczeństwo wypadków podczas manipulacji brzeszczotami pił.

Włókna węglowe i grafitowe mają moduł sprężystości wyższy od modułu stali. Przez ich związanie z tworzywem sztucznym można stworzyć korpus lub brzeszczot piły, którego moduł E leży w zakresie modułu stali. Procentowy udział objętościowy włókien węglowych i grafitowych brzeszczota piły w granicach korzystnie 50 do 60% okazał się wystarczający i celowy ze względów na koszty. Jako środek wiążący włókna stosuje się tworzywa sztuczne dostępne na rynku, jak żywice epoksydowe lub poliestrowe. Ponadto istnieje możliwość zwiększenia wytrzymałości przez dodatkowe zastosowanie włókien szklanych, których użycie powoduje również obniżenie kosztów.

Brzeszczoty pił z tworzywa sztucznego według wynalazku mogą być odlewane lub wytłaczane lub laminowane przez nanoszenie poszczególnych warstw. Dalsze cechy wynalazku stanowią przedmiot zastrzeżeń zależnych.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia piłę tarczową z nałożoną wokoło okładziną tnącą, w wycinku, fig. 2 - piłę tarczową z segmentami tnącymi, w wycinku, fig. 3 - otwornicę, fig. 4 - piłę trakową, fig. 5 - wycinek piły tarczowej z sektorowymi wycinkami z maty włóknistej, fig. 6 - segment tnący z zamocowaniem i brzeszczotem piły, w przekroju, fig. 7 - inną postać wykonania zamocowania, w przekroju, fig. 8 - układ z fig. 7 w przekroju wzdłuż linii 8-8, fig. 9 - segment tnący z dalszą postacią wykonania zamocowania, fig. 10 - piłę z zamocowaniem w postaci litery T, w przekroju, a fig. 11 - brzeszczot piły z wieloma matami włóknistymi, w przekroju.

Przedstawiony na fig. 1 kołowy brzeszczot piły 1 zawiera na swoim obwodzie zewnętrznym okładzinę mącą 2, która przebiega w sposób ciągły i składa się z tworzywa zawierającego diament, który jest wiązany metalem. W postaci wykonania według fig. 2, okładzina tnąca 2 jest podzielona na poszczególne segmenty tnące 3, które są oddzielnie mocowane na brzeszczocie piły 1. Segmenty tnące zawierają ziarna diamentowe, wiązane metalem.

Fig. 3 przedstawia otwornicę, w której brzeszczot 1 na krawędzi wewnętrznego otworu 4 zawiera przebiegającą wokół okładzinę tnącą 2.

Na fig. 4 jest uwidoczniony wycinek brzeszczotu 1 piły trakowej, wyposażonej w oddzielne zęby 5, które składają się z korpusu podstawowego z zawartością diamentu i zamocowania, które będzie objaśnione poniżej.

We wszystkich postaciach wykonania pił, brzeszczot 1 jest wykonany z żywicy epoksydowej lub poliestrowej, w której są osadzone włókna węglowe lub grafitowe o objętości 50 do 70%. Przy wytwarzaniu brzeszczota piły włókna stosuje się w postaci tkanych mat 6, które są nasączone żywicą syntetyczną. Według fig. 5 stosuje się korzystnie wycinki mat 7 w postaci kołowych sektorów, dzięki czemu zapewnia się to, że kierunki głównych włókien nie przebiegają jednakowo na obwodzie brzeszczota piły. Dalsze wyrównanie kierunku włókien można uzyskać również przez zastosowanie szeregu leżących jedna na drugiej mat włóknistych 6 zamiast jednej grubszej maty 6. Przez to wykorzystuje się konstrukcję przekładkową z charakterystyczną dla niej wysoką wytrzymałością. Poszczególne maty włókniste mogą mieć przy tym zróżnicowaną strukturę w celu tłumienia dźwięku.

Korzystne jest, jeżeli poszczególne odcinki kołowych sektorów 7 nakładają się wzajemnie swoimi odcinkami krawędziowymi.

Zamocowanie ciągłej okładziny tnącej 2, a zwłaszcza pojednyczych segmentów tnących 3 na brzeszczocie piły 1 z tworzywa sztucznego można realizować z zastosowaniem nośników pośrednich, ukształtowanych jako zamocowanie 9 w kształcie litery U. Tego rodzaju zamocowania w kształcie litery U mają ramię 10 oraz drugie ramię 11 i mostek pośredni 12. Dzięki temu powstaje stosunkowo duża powierzchnia przyczepna do osadzenia

160 962 zamocowania 9 na brzeszczocie piły 1 przez klejenie (fig. 6). Segment tnący 14 z zawartością diamentu jest dolutowany przez warstwę 15 do zewnętrznej strony pośredniego mostka 12.

Zamiast przyklejania, zamocowanie można przyłączyć do brzeszczota za pomocą sworzni lub nitów. Do tego według fig. 7 i 8 zamocowanie 9 w kształcie litery U jest zaopatrzona w otwór 18, który zbiega się z otworem w tulei 17, która jest wbudowana w brzeszczocie piły przy jej wytwarzaniu.

Fig. 9 przedstawia możliwość wyposażenia zamocowania 9 w wybrania 16 w kształcie jaskółczego ogona, w które musi wnikać żywica syntetyczna przy wytwarzaniu brzeszczota 1 przez odlewanie lub wytłaczanie. Dzięki tym wybraniom znacznie zwiększa się powierzchnia przyczepiania. Zamocowanie 9 może mieć przy tym postać tarczy.

Postać wykonania według fig. 10 przedstawia brzeszczot 1 piły ze wzmocnionego włóknem tworzywa sztucznego, którego poszczególne segmenty tnące 14 są wyposażone w odpowiednie zamocowania 9, mające w przekroju poprzecznym postać litery T. Zamocowanie 9 może dźwigać wiele segmentów tnących. Zawiera ono pośredni mostek 21, cieńszy od brzeszczota 1 piły, który jest wtopiony w brzeszczot podczas jego wytwarzania. Dla lepszego zamocowania służą otwory 20, przez które przepływa żywica syntetyczna podczas odlewania lub wytłaczania brzeszczota piły. Zamiast otworów 20, do zakotwienia można stosować również żebra lub inne występy, jak karby lub uziamienie 22.

Górna poprzeczna belka zamocowania 9 w postaci litery T, które na swojej stronie zewnętrznej dźwiga jeden lub dwa segmenty tnące 14. jest szersza od grubości brzeszczota 1 piły tak, że uzyskuje się wykrojnik otwarty.

Tego rodzaju zamocowanie może być wykonane z metalu. Zasadniczo jednak do jego wytwarzania stosuje się żywicę syntetyczną i zostaje ona połączona mechanicznie lub przez reakcję chemiczną z żywicą syntetyczną brzeszczota 1 piły.

Fig. 11 przedstawia w widoku schematycznym brzeszczot 1 piły z żywicy syntetycznej, w przekroju, z wieloma tkanymi matami włóknistymi 23,24,25. które są umieszczone przekładkowo. Środkowa mata 24 ma strukturę plastra miodu w celu zwiększenia wytrzymałości przy niewielkim ciężarze (honeycomb).

160 962

160 962

Zakład Wydawnictw UPRP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (14)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Piła, składająca się z brzeszczota, który na swojej zewnętrznej krawędzi zawiera jedną lub szereg okładzin tnących z wieloczęściowego stopu twardego lub z zawartością diamentu, znamienna tym, że brzeszczot (1) piły jest wykonany z tworzywa sztucznego, które jest wzmocnione tworzywem włóknistym z włókien węglowych lub grafitowych o objętości 30 - 70%.
2. 2. Piła według zastrz. 1, znamienna tym, że objętość włókien węglowych lub grafitowych brzeszczota piły wynosi 50 do 60%.
3. 3. Piła według zastrz. 1, znamienna tym, że jako tworzywo włókniste są dodatkowo zakotwione włókna szklane.
4. 4. Piła według zastrz. 1, znamienna tym, że tworzywo włókniste w postaci tkanych mat (7) są umieszczone w brzeszczocie (1) piły w jednej lub wielu warstwach.
5. 5. Piła według zastrz. 4, znamienna tym, że maty włókniste (7) są wykonane w postaci sektorów kołowych, które są usytuowane kołowo- symetrycznie i na swoich odcinkach krawędziowych (8) wzajemnie się nakładają.
6. 6. Piła według zastrz. 1, znamienna tym, że okładzina tnąca (2) jest wyposażona w zamocowania (9), które są częściowo zakotwione w tworzywie sztucznym brzeszczota (1) piły.
7. 7. Piła według zastrz. 6, znamienna tym, że zamocowania (9) mają wybrania w rodzaju jaskółczego ogona.
8. 8. Piła według zastrz. 1, znamienna tym, że okładzina mącą (2) jest podzielona na segmenty mące (3), które są wyposażone w zamocowania (9), mające w przekroju poprzecznym kształt litery U, których ramiona (10,11) i pośredni mostek (12) są sklejone z brzeszczotem (1) piły z tworzywa sztucznego.
9. 9. Piła według zastrz. 1, znamienna tym, że okładzina tnąca (2) jest podzielona na segmenty tnące (3), które są wyposażone w zamocowania (9), mające w przekroju poprzecznym kształt litery U, których ramiona (10,11) i pośredni mostek (12) są złączone śrubami lub nitami z brzeszczotem (1) piły z tworzywa sztucznego.
10. 10. Piła według zastrz. 9, znamienna tym, że w brzeszczocie (1) piły są zakotwione tuleje (17) dla zamocowań (9).
11. 11. Piła według zastrz. 6, znamienna tym, że zamocowanie (9) dla okładziny tnącej (2) ma w przekroju poprzecznym kształt litery T i swoim mostkiem pośrednim jest zakotwione w tworzywie sztucznym brzeszczota piły.
12. 12. Piła według zastrz. 11, znamienna tym, że belka zamocowania (9) w kształcie litery T, dźwigająca okładzinę tnącą (2), jest szersza od grubości brzeszczota (1) piły.
13. 13. Piła według zastrz. 11, znamienna tym, że mostek pośredni zamocowania (9) w kształcie litery T jest zaopatrzony w otwory (2) lub żebra albo uziamienie (21).
14. 14. Piła według zastrz. 11, znamienna tym, że mostek pośredni zamocowania (9) jest ukształtowany pierścieniowo.