RU2808521C2

RU2808521C2 - Using knife as shaving knife, profiling knife or chipping knife

Info

Publication number: RU2808521C2
Application number: RU2019133185A
Authority: RU
Inventors: Мартин ДРЕССЛЕР
Original assignee: Ледерманн Гмбх Унд Ко. Кг
Priority date: 2018-10-25
Filing date: 2019-10-18
Publication date: 2023-11-29

Abstract

FIELD: cutting tools.

SUBSTANCE: invention relates to the use of a knife (1) for processing wet and/or raw wood. The knife contains a main part (2) of a knife and at least one cutting plate (3) with a cutting edge (4), wherein the cutting plate (3) is installed on the main part (2) of a knife. The cutting plate (3) is fixed to the main part (2) of the knife using a soldered joint (5) with hard copper solder (6).

EFFECT: invention provides an increase in the service life of a knife for processing wet and/or raw wood.

10 cl, 9 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Изобретение относится к применению ножа указанного в ограничительной части пункта 1 формулы типа для обработки влажной и/или сырьевой древесины.The invention relates to the use of a knife of the type specified in the restrictive part of paragraph 1 of the formula for processing wet and/or raw wood.

Уровень техникиState of the art

Для ножей, предназначенных для машинной обработки дерева или древесных материалов особый интерес представляет уменьшение или предотвращение износа и максимизация срока службы. Попытки достичь этого предпринимаются в различных областях применения путем использования режущих пластин из высокотвердых материалов. Подобные высокотвердые пластины распространены, в частности, при тонкой обработке сухой древесины, волокнистых плит и т.п., причем режущие пластины в данном случае обычным способом напаяны на основную часть ножа. Применяемые в таких целях известные высокотвердые материалы считаются очень устойчивыми к износу, но чувствительными к ударам. Поэтому в указанном случае применения работают с достаточно малой подачей на зуб, так что ударная нагрузка, действующая на отдельные режущие пластины, мала. При таких условиях достижимы очень высокие скорости резки при, тем не менее, длительных сроках службы.For knives intended for machining wood or wood-based materials, it is of particular interest to reduce or prevent wear and maximize service life. Attempts to achieve this are being made in various applications by using cutting inserts made of high-hardness materials. Such high-hardness inserts are common, in particular, for fine processing of dry wood, fiber boards, etc., and the cutting inserts in this case are soldered to the main part of the knife in the usual way. The well-known high-hardness materials used for such purposes are considered to be very resistant to wear, but sensitive to impact. Therefore, in this case, applications are operated with a sufficiently low feed per tooth, so that the impact load acting on the individual cutting inserts is small. Under these conditions, very high cutting speeds are achievable with, however, long service lives.

Однако при обработке влажной или сырьевой древесины имеют место отличающиеся условия. Например, на лесопилках поставленная из лесного хозяйства сырьевая древесина обрабатывается в ходе нескольких этапов. В больших механических установках из сырьевой древесины производят пиленый лесоматериал, причем древесные отходы далее перерабатывают в щепу. Подобные механические установки оснащают специальными ножами, например, профилирующими, стружечными и/или рубильными ножами. В силу очень большой подачи на зуб такие ножи помимо сильного износа подвержены также высочайшим ударным нагрузкам.However, when processing wet or raw wood, different conditions apply. For example, in sawmills, raw wood supplied from forestry is processed in several stages. In large mechanical plants, raw wood is produced into sawn timber, and the wood waste is further processed into chips. Such mechanical installations are equipped with special knives, for example, profiling, chipping and/or chipping knives. Due to the very high feed per tooth, such knives, in addition to severe wear, are also subject to extremely high impact loads.

Из патентного документа DE 1724727 U известен нож рубильной машины, содержащий режущую пластину из твердого сплава для повышения износостойкости. Режущая пластина наварена на несущую часть ножа рубильной машины. Здесь также имеет место недостаток, заключающийся в том, что режущие пластины склонны к ломке вследствие высоких ударных нагрузок. Поэтому в настоящее время специалисты исходят из того, что высокотвердые режущие пластины в стружечных, профилирующих или рубильных ножах не справляются с обработкой влажной и/или сырьевой древесины и поэтому непригодны для нее.From patent document DE 1724727 U, a chipper blade is known which contains a cutting plate made of carbide to increase wear resistance. The cutting plate is welded onto the supporting part of the chipping machine knife. There is also the disadvantage that the cutting inserts are prone to breakage due to high impact loads. Therefore, experts currently assume that high-hard cutting inserts in chipping, profiling or chipping knives cannot cope with the processing of damp and/or raw wood and are therefore unsuitable for it.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention

Задачей изобретения является обеспечение возможности обработки влажной и/или сырьевой древесины с увеличенным сроком службы.The objective of the invention is to provide the possibility of processing damp and/or raw wood with an increased service life.

Задача решена применением ножа с признаками пункта 1 формулы.The problem was solved by using a knife with the features of paragraph 1 of the formula.

Нож согласно изобретению содержит основную часть ножа и по меньшей мере одну режущую пластину с режущей кромкой. Режущая пластина установлена на основную часть ножа и закреплена на ней с помощью паяного соединения твердым медным припоем. Выполненный таким образом нож применяется в соответствии с изобретением для обработки влажной и/или сырьевой древесины.The knife according to the invention contains a main part of the knife and at least one cutting plate with a cutting edge. The cutting plate is mounted on the main part of the knife and secured to it using a soldered joint with hard copper solder. The knife made in this way is used in accordance with the invention for processing damp and/or raw wood.

Изобретение основано на понимании того, что, вопреки технической предубежденности специалистов, высокотвердая режущая пластина вполне может быть подвергнута значительным ударным нагрузкам, обусловленным эксплуатацией, если выполняются определенные условия. Было выяснено, что к преждевременному выходу режущей пластины из строя ведет не ударная нагрузка как таковая, а вызванная ею деформация изгиба режущей пластины с локальными зонами растягивающей нагрузки.The invention is based on the understanding that, contrary to the technical bias of those skilled in the art, a high-hardness cutting insert can easily be subjected to significant operational shock loads if certain conditions are met. It was found that it is not the impact load as such that leads to premature failure of the cutting insert, but the resulting bending deformation of the cutting insert with local zones of tensile load.

А именно, когда нож входит в обрабатываемую деталь, на режущую пластину и, в частности, на режущую кромку действует режущее усилие. Это режущее усилие прижимает режущую пластину к основной части ножа. При этом режущая пластина вследствие эластичной упругости опоры подвергается деформации, ведущей к напряжениям изгиба в режущей пластине.Namely, when the knife enters the workpiece, a cutting force is applied to the cutting insert and, in particular, to the cutting edge. This cutting force forces the cutting blade against the main body of the knife. In this case, the cutting plate, due to the elastic elasticity of the support, is subject to deformation, leading to bending stresses in the cutting plate.

В случае обычных паяных соединений твердым припоем, в которых имеет место паяное соединение основной части и режущей пластины почти по всей поверхности, с применяемым обычно серебряным припоем между режущей пластиной и основной частью ножа в рамках известного способа изготовления образуется паяльный зазор определенной величины, причем паяльный зазор заполнен материалом для пайки. Сравнительно мягкий материал для пайки вследствие своей упругости в сочетании с величиной зазора дает упругую посадку режущей пластины, допускающую возможность описанной выше деформации изгиба. Возникающие вследствие деформации изгиба внутренние напряжения растяжения суммируется с нагрузками изгиба, обусловленными эксплуатацией, и приводит к выходу конструктивного элемента из строя или поломке инструмента.In the case of conventional brazed joints, in which there is a solder connection between the main part and the cutting plate almost over the entire surface, with the generally used silver solder, a solder gap of a certain size is formed between the cutting plate and the main part of the knife in the known manufacturing method, wherein the solder gap filled with soldering material. The relatively soft soldering material, due to its elasticity in combination with the size of the gap, gives an elastic fit of the cutting insert, allowing for the possibility of bending deformation described above. The internal tensile stresses arising as a result of bending deformation are added to the bending loads caused by operation and lead to failure of the structural element or tool breakage.

В случае ножей с наваренными режущими пластинами упругость посадки ограничена упругостью менее мягкого сварочного шва, вследствие чего обусловленная эксплуатацией нагрузка изгиба ниже. Однако следует учитывать, что наваренные режущие пластины закреплены на основной части ножа не на всей поверхности, а скорее в виде рамы. Так режущие усилия может привести к тому, что режущая пластина в середине поднимается над основной частью ножа и на сварочных швах возникает нагрузка изгиба. Кроме того, в сварных ножах на стыке основной части ножа и режущей пластины вследствие процесса сварки возникают внутренние напряжения растяжения, вызванные температурой. Эти внутренние напряжения растяжения суммируются с напряжениями изгиба, а также с нагрузками изгиба, обусловленными эксплуатацией, и приводят к выходу конструктивного элемента из строя или поломке инструмента.In the case of knives with welded cutting inserts, the elasticity of the fit is limited by the elasticity of the less soft weld, as a result of which the bending load due to operation is lower. However, it should be borne in mind that the welded cutting plates are attached to the main part of the knife not over the entire surface, but rather in the form of a frame. Thus, cutting forces can cause the cutting plate in the middle to rise above the main part of the knife and bending stress occurs at the weld seams. In addition, in welded knives, at the junction of the main part of the knife and the cutting plate, internal tensile stresses caused by temperature arise due to the welding process. These internal tensile stresses add up to bending stresses, as well as bending loads due to operation, and lead to failure of the structural element or breakage of the tool.

Использование медного припоя в соответствии с изобретением позволяет избежать описанных выше трудностей. Так как паяное соединение твердым медным припоем обладает очень низкой упругостью по сравнению с другими паяными соединениями твердым припоем вследствие сравнительно малой величины паяльного зазора, режущая пластина за счет медного припоя опирается значительно менее упруго относительно режущего усилия. За счет более жесткой опоры уменьшены напряжения изгиба в режущей пластине, вызванные режущим усилием, прикладываемым, в частности, ударным образом.The use of copper solder in accordance with the invention avoids the difficulties described above. Since the brazed solder joint has very low elasticity compared to other brazed joints due to the relatively small solder gap, the cutting plate is supported much less elastically by the copper solder relative to the cutting force. Due to the more rigid support, the bending stresses in the cutting insert caused by the cutting force applied, in particular, by impact, are reduced.

Помимо этого, разница температур посадки в случае паяных соединений твердым медным припоем значительно меньше, чем разница температур посадки наваренных режущих пластин. Сравнительно малые изменения температур в области стыка позволяют по существу избежать возникновения остаточных внутренних напряжений растяжения. При этом во время сварки возникают локально ограниченные повышения температуры, которые во время процесса охлаждения также ведут к появлению внутренних напряжений в рабочем материале. В целом это позволяет намного лучше учитывать особые свойства высокотвердых материалов в режущих пластинах: эти материалы очень износостойки и обладают высокой прочностью на сжатие, однако чувствительны к растягивающим нагрузкам. В соответствии с изобретением обеспечена возможность ограничения нагрузки изгиба в режущих пластинах даже при высоких ударных нагрузках, что позволяет работать с увеличенной подачей на зуб и сопутствующей этому соответствующим образом повышенной ударной нагрузкой.In addition, the difference in fit temperatures for brazed joints is significantly less than the difference in fit temperatures for welded cutting inserts. Relatively small temperature changes in the joint area make it possible to essentially avoid the occurrence of residual internal tensile stresses. In this case, during welding, locally limited temperature increases occur, which during the cooling process also lead to the appearance of internal stresses in the work material. Overall, this allows for much better consideration of the special properties of high-hardness materials in cutting inserts: these materials are very wear-resistant and have high compressive strength, but are sensitive to tensile loads. According to the invention, it is possible to limit the bending load in the cutting inserts even under high impact loads, which makes it possible to work with an increased feed per tooth and the associated correspondingly increased impact load.

В любом случае благодаря этому становится возможным применение ножа для обработки влажной и/или сырьевой древесины, в частности, применение в качестве стружечного ножа, профилирующего ножа или рубильного ножа, что ведет к значительно более длительному сроку службы по сравнению с обычными ножами. Сырьевая древесина - это древесина поваленных деревьев, очищенных от сучьев и с удаленной вершиной, не прошедших никакой дальнейшей обработки. Влажная древесина - это сырая, не высушенная древесина. В деревообработке влажную древесину также называют свежесрубленной древесиной. Стружечные ножи, профилирующие ножи и рубильные ножи объединяет то, что они используются при высокой скорости подачи и большой подаче на зуб. Согласно выгодному варианту осуществления изобретения, подача на зуб составляет 5 мм, в частности по меньшей мере 8 мм, предпочтительно по меньшей мере 10 мм. С одной стороны, при этом возникают очень высокие ударные нагрузки по сравнению с обработкой сухой древесины. Однако с другой стороны, они могут быть выдержаны вследствие осуществления в соответствии с изобретением, так что в целом обеспечивается возможность экономичного применения с быстрым ходом выполнения работ и, тем не менее, длительным сроком службы.In any case, this makes it possible to use the knife for processing wet and/or raw wood, in particular as a chipping knife, profiling knife or chipping knife, which leads to a significantly longer service life compared to conventional knives. Raw wood is wood from fallen trees, delimbed and topped off, and not undergone any further processing. Wet wood is wood that is damp and not dried. In woodworking, wet wood is also called freshly cut wood. Flaking knives, profiling knives and chipping knives have in common that they are used at high feed speeds and high feed per tooth. According to an advantageous embodiment of the invention, the feed per tooth is 5 mm, in particular at least 8 mm, preferably at least 10 mm. On the one hand, this results in very high impact loads compared to processing dry wood. However, on the other hand, they can be sustained due to the implementation in accordance with the invention, so that overall it is possible to use economically with a fast progress of work and, nevertheless, a long service life.

Согласно выгодному варианту осуществления изобретения, паяное соединение твердым припоем между по меньшей мере одной режущей пластиной и основной частью ножа является высокотемпературным вакуумным паяным соединением. При высокотемпературной вакуумной пайке режущую пластину припаивают к основной части ножа с помощью медного припоя в печи в вакууме при температуре по меньшей мере 750°С. При этом происходит равномерный и пронизывающий подвод тепла ко всему ножу до достижения температуры пайки. И деформация ножа, и вызванные температурой напряжения при этом очень малы. Кроме того, вакуум служит для предотвращения окисления, что позволяет обойтись без отдельного флюсующего вещества.According to an advantageous embodiment of the invention, the brazed joint between the at least one cutting insert and the main part of the knife is a high temperature vacuum brazed joint. In high temperature vacuum brazing, the cutting plate is soldered to the main body of the knife using copper solder in an oven under vacuum at a temperature of at least 750°C. In this case, there is a uniform and penetrating heat supply to the entire knife until the soldering temperature is reached. Both the deformation of the knife and the temperature-induced stresses are very small. In addition, the vacuum serves to prevent oxidation, eliminating the need for a separate fluxing agent.

Согласно выгодному варианту осуществления изобретения, предусмотрено, что медный припой содержит массовую долю меди по меньшей мере 99%. Медный припой предпочтительно представляет собой чистую медь. Медный припой с высокой массовой долей меди особенно хорошо поддается обработке.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the copper solder contains a copper mass fraction of at least 99%. The copper solder is preferably pure copper. Copper solder with a high mass fraction of copper is particularly easy to process.

По меньшей мере одна режущая пластина предпочтительно выполнена из материала, принадлежащего к группе, включающей в себя твердый сплав без покрытия, твердый сплав с покрытием, режущую керамику, сверхтвердые режущие материалы, природный алмаз, поликристаллический алмаз, монокристаллический алмаз, алмаз, полученный методом химического осаждения из газовой фазы (CVD-алмаз), кубический нитрид бора. Благодаря этому режущая пластина обладает высокой твердостью и особенно устойчива к абразивному износу.The at least one cutting insert is preferably made from a material belonging to the group consisting of uncoated carbide, coated carbide, cutting ceramics, super-hard cutting materials, natural diamond, polycrystalline diamond, monocrystalline diamond, chemically deposited diamond from the gas phase (CVD diamond), cubic boron nitride. Thanks to this, the cutting insert has high hardness and is especially resistant to abrasive wear.

Согласно выгодному варианту осуществления изобретения, нож содержит по меньшей мере одну дополнительную режущую пластину. По меньшей мере одна дополнительная режущая пластина также закреплена на основной части ножа с помощью паяного соединения твердым медным припоем. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, режущий контур, образованный режущими кромками режущих пластин выполнен угловым. Взаимное расположение нескольких режущих пластин обеспечивает возможность создания сложной режущей кромки или длинной режущей кромки. Подобные режущие кромки могут иметь различную геометрическую форму, чтобы, например, уменьшать режущее усилие или целенаправленно придавать определенный вид поверхности обрабатываемой детали или щепе. Согласно выгодному альтернативному варианту осуществления изобретения, режущие кромки режущих пластин вместе образуют сплошной прямолинейный режущий контур. При выполнении длинных, в частности, прямолинейных режущих кромок посредством нескольких режущих элементов учитываются различные коэффициенты растяжения режущих элементов и основных частей ножей. Применение большего количества лезвий и, как следствие, меньший их размер позволяет уменьшить вызванные температурой внутренние напряжения в отдельных лезвиях.According to an advantageous embodiment of the invention, the knife contains at least one additional cutting blade. At least one additional cutting plate is also secured to the main part of the knife using a brazed copper joint. According to a preferred embodiment of the invention, the cutting contour formed by the cutting edges of the cutting inserts is angular. The mutual arrangement of several cutting inserts makes it possible to create a complex cutting edge or a long cutting edge. Such cutting edges can have different geometric shapes in order, for example, to reduce the cutting force or to purposefully impart a certain appearance to the surface of the workpiece or chips. According to an advantageous alternative embodiment of the invention, the cutting edges of the cutting inserts together form a continuous straight cutting contour. When producing long, in particular straight cutting edges by means of several cutting elements, different stretching coefficients of the cutting elements and the main parts of the knives are taken into account. The use of more blades and, as a result, their smaller size reduces temperature-induced internal stresses in individual blades.

По меньшей мере одна режущая пластина и основная часть ножа ограничивают паяльный зазор, ширина которого преимущественно меньше 0,1 мм, предпочтительно меньше 0,08 мм. Так как жесткость основной части ножа выше жесткости медного припоя, с уменьшением ширины паяльного зазора уменьшается также смещение режущей пластины в процессе резки. Таким образом минимизируется нагрузка изгиба, что ведет к соответствующему повышению способности выдерживать ударные нагрузки.The at least one cutting plate and the knife body define a soldering gap, the width of which is advantageously less than 0.1 mm, preferably less than 0.08 mm. Since the rigidity of the main part of the knife is higher than the rigidity of the copper solder, as the width of the soldering gap decreases, the displacement of the cutting plate during the cutting process also decreases. In this way, bending stress is minimized, leading to a corresponding increase in the ability to withstand shock loads.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

Прочие признаки изобретения следуют из остальных пунктов формулы изобретения, описания и чертежей, на которых показаны примеры осуществления изобретения, подробно описанные ниже. Показаны:Other features of the invention follow from the remaining claims, description and drawings, which show examples of the invention, described in detail below. Shown:

на фиг. 1 - вид спереди стружечного диска с установленными ножами;in fig. 1 - front view of the chipping disc with installed knives;

на фиг. 2 - изображение стружечного диска по фиг. 1 в разрезе вдоль плоскости разреза, обозначенной на фиг. 1 стрелками II-II;in fig. 2 - image of the chip disk according to FIG. 1 in section along the section plane indicated in FIG. 1 arrows II-II;

на фиг. 3 - вид стружечного ножа в аксонометрии;in fig. 3 - axonometric view of the chipping knife;

на фиг. 4 - вид спереди стружечного ножа по фиг. 3;in fig. 4 is a front view of the chipping knife of FIG. 3;

на фиг. 5 - вид сбоку профилирующего ножа с режущей пластиной;in fig. 5 - side view of a profiling knife with a cutting plate;

на фиг. 6 - вид снизу профилирующего ножа по фиг. 5;in fig. 6 is a bottom view of the profiling knife according to FIG. 5;

на фиг. 7 - схематический вид фрагмента ножа с режущей пластиной по фиг. 5;in fig. 7 is a schematic view of a fragment of a knife with a cutting plate according to FIG. 5;

на фиг. 8 - схематический вид фрагмента паяльного зазора ножа по фиг. 5 иin fig. 8 is a schematic view of a fragment of the soldering gap of the knife according to FIG. 5 and

на фиг. 9 - вид в аксонометрии варианта ножа по фиг. 5, 6 с широкой режущей пластиной, разделенной на отдельные части.in fig. 9 is a perspective view of a variant of the knife according to FIG. 5, 6 with a wide cutting plate divided into separate parts.

Осуществление изобретенияCarrying out the invention

На фиг. 1 показан стружечный диск 10, применяемый в непоказанной стружечно-профилирующей установке для создания плоскопараллельных поверхностей на сырьевой и/или влажной древесине. При этом древесину направляют через стружечно-профилирующую установку и обрабатывают посредством двух стружечных дисков 10, расположенных друг напротив друга. Каждый стружечный диск 10 посредством приводного блока приводится во вращение в направлении 11 вращения вокруг оси 9 вращения. При контакте древесины со стружечными дисками 10 древесине придают заданную геометрическую форму посредством так называемых профилирующих ножей. Одновременно с этим древесные отходы посредством так называемых стружечных ножей измельчают в щепу, которая затем используется в качестве сырья в бумажной промышленности.In fig. 1 shows a chip disc 10 used in a chip-forming unit, not shown, to create plane-parallel surfaces on raw and/or wet wood. In this case, the wood is directed through a chip-forming installation and processed using two chip discs 10 located opposite each other. Each chip disk 10 is driven by a drive unit to rotate in the rotation direction 11 about the rotation axis 9. When wood comes into contact with chip discs 10, the wood is given a given geometric shape using so-called profiling knives. At the same time, the wood waste is crushed into chips using so-called chipping knives, which are then used as raw material in the paper industry.

Показанный на фиг. 1 стружечный диск 10 содержит обращенную к древесине коническую внутреннюю сторону 12, на которой по всему периметру стружечного диска 10 расположено множество ножей 1. Каждый нож 1 закреплен на стружечном диске 10 посредством винта 16. Ножи 1 имеют задний конец 15 и передний конец 14 относительно направления 11 вращения, причем на переднем конце 14 ножа 1 выполнена режущая кромка 4. Для каждого ножа 1 стружечный диск 10 содержит стружечное отверстие 13. Стружечное отверстие 13 расположено в направлении 11 вращения стружечного диска 10 непосредственно перед ножом 1. Благодаря этому стружка, образующаяся при резке древесины на режущей кромке 4 ножа 1 отводится через стружечное отверстие 13.Shown in FIG. 1 chip disk 10 contains a conical inner side 12 facing the wood, on which a plurality of knives 1 are located along the entire perimeter of the chip disk 10. Each knife 1 is secured to the chip disk 10 by means of a screw 16. The knives 1 have a rear end 15 and a front end 14 relative to the direction 11 rotation, and at the front end 14 of the knife 1 there is a cutting edge 4. For each knife 1, the chip disk 10 contains a chip hole 13. The chip hole 13 is located in the direction 11 of rotation of the chip disk 10 immediately in front of the knife 1. Due to this, the chips formed during cutting wood on the cutting edge 4 of knife 1 is removed through the chipping hole 13.

Как показано на фиг. 2, стружечный диск 10 содержит конический участок 17. Так как во время эксплуатации два стружечных диска 10 расположены друг напротив друга, они образуют своего рода воронкообразный проход, через который проталкивается древесина в ходе обработки. При контакте древесины со стружечными дисками 10 древесина поэтапно нарезается в воронкообразном проходе стружечных дисков на минимальную ширину прохода. В примере осуществления ножи 1, установленные в конусообразном участке стружечного диска 10 выполнены в виде стружечных ножей. Помимо этого, стружечный диск 10 содержит на внутренней стороне 12 контактную поверхность 18, дополнительно обеспечивающую возможность установки непоказанной циркулярной пилы.As shown in FIG. 2, the chip disc 10 includes a conical section 17. Since during operation the two chip discs 10 are located opposite each other, they form a kind of funnel-shaped passage through which the wood is pushed during processing. When the wood comes into contact with the chip discs 10, the wood is gradually cut in the funnel-shaped passage of the chip discs to the minimum width of the passage. In the example implementation, the knives 1 installed in the cone-shaped section of the chipping disk 10 are made in the form of chipping knives. In addition, the chipping disc 10 includes on the inner side 12 a contact surface 18 that further allows mounting of a circular saw, not shown.

И стружечный диск 10, и стружечно-профилирующая установка являются исключительно примерами применения ножа согласно изобретению. На фиг. 3 показан первый пример осуществления такого ножа 1, а именно, стружечный нож 1 для стружечного диска 10 по фиг. 1 и 2. Как и в показанном на фиг. 5 и 6 примере осуществления, нож 1 содержит на основной части 2 ножа два плеча 19 и внутреннюю резьбу 20 (фиг. 4). Посредством плеч 19 и внутренней резьбы 20 нож 1 может быть размещен и закреплен на соответствующей режущей установке, а именно, на стружечном диске 10 согласно фиг. 1 и 2. Согласно альтернативному варианту осуществления, нож также может быть закреплен на режущей установке иным образом. Так вместо плеч 19 в ноже 1 для закрепления может быть выполнено отверстие или продольный паз. Далее возможно также, например, зажимное соединение ножа для закрепления на режущей установке. Нож 1 содержит первую режущую пластину 3 с режущей кромкой 4 и опциональную дополнительную режущую пластину 3' с соответствующей режущей кромкой 4'. Режущие пластины 3, 3' расположены на переднем конце 14 ножа 1 и закреплены на основной части 2 ножа с помощью паяного соединения 5 твердым припоем с применением медного припоя 6. Режущие пластины 3, 3' контактируют друг с другом, причем их режущие кромки 4, 4' образуют режущий контур 22. Для выполнения паяного соединения твердым припоем с использованием медного припоя 6 по смыслу справедливо все сказанное ниже применительно к примерам осуществления согласно фиг. 5-9.Both the chip disc 10 and the chip profiling unit are purely examples of the use of the knife according to the invention. In fig. 3 shows a first embodiment of such a knife 1, namely a chipping knife 1 for the chipping disc 10 of FIG. 1 and 2. As in FIG. 5 and 6 example implementation, the knife 1 contains on the main part 2 of the knife two shoulders 19 and an internal thread 20 (Fig. 4). By means of the arms 19 and the internal thread 20, the knife 1 can be placed and secured on a corresponding cutting unit, namely on the chip disc 10 according to FIG. 1 and 2. According to an alternative embodiment, the knife can also be secured to the cutting unit in a different manner. Thus, instead of the arms 19, a hole or a longitudinal groove can be made in the knife 1 for fastening. It is also possible, for example, for a clamping connection of the knife to be secured to the cutting unit. The knife 1 includes a first cutting insert 3 with a cutting edge 4 and an optional additional cutting insert 3' with a corresponding cutting edge 4'. The cutting plates 3, 3' are located at the front end 14 of the knife 1 and are fixed to the main part 2 of the knife using a brazed joint 5 using copper solder 6. The cutting plates 3, 3' are in contact with each other, and their cutting edges 4, 4' form a cutting contour 22. To perform a brazed joint using copper solder 6, the following applies to the exemplary embodiments of FIGS. 5-9.

Как показано на фиг. 4, режущий контур 22 выполнен угловым. На виде спереди ножа 1, то есть, в направлении взгляда от переднего конца 14 к заднему концу 15 ножа 1, режущие кромки 4 и 4' расположены под углом а друг к другу. В целях обеспечения возможности размещения также дополнительной режущей пластины 3' основная часть 2 ножа имеет на переднем конце 14 на одной стороне плеча, на которой расположена дополнительная режущая пластина 3', утолщение 23. Дополнительная режущая пластина 3' удерживается на утолщении основной части 2 ножа.As shown in FIG. 4, the cutting contour 22 is angular. In the front view of the knife 1, that is, in the viewing direction from the front end 14 to the rear end 15 of the knife 1, the cutting edges 4 and 4' are arranged at an angle a to each other. In order to be able to accommodate also an additional cutting plate 3', the knife main part 2 has a thickening 23 at the front end 14 on one side of the shoulder on which the additional cutting plate 3' is located. The additional cutting blade 3' is held on the thickening of the knife main part 2.

Со ссылкой на фиг. 1-4 описан стружечный диск 10 с соответствующими стружечными ножами 1. Однако профилирующие линии для обработки сырьевой и/или влажной древесины часто также содержат так называемые профилирующие агрегаты, следующие за стружечными дисками 10 и обрабатывающие продольные кромки поверхностей, производимых стружечными дисками 10. В соответствии с изобретением в таких непоказанных профилирующих агрегатах ножи 1, выполненные согласно изобретению, также находят соответствующее изобретению применение, а именно, в форме профилирующих ножей. На фиг. 5 и 6 показан второй пример осуществления ножа 1 согласно изобретению, выполненного в виде такого профилирующего ножа. Нож 1 содержит основную часть 2 ножа и режущую пластину 3 с режущей кромкой 4. Режущая пластина 3 расположена на переднем (в направлении вращения) конце 14 ножа 1 и закреплена на основной части 2 ножа с помощью паяного соединения 5 твердым припоем. На основной части 2 ножа выполнена внутренняя резьба 20, при помощи которой нож 1 размещают на соответствующей режущей установке в продольном направлении. Согласно фиг. 6 основная часть 2 ножа содержит два плеча 19, между которыми в собранном состоянии проходят крепежные винты, фиксирующие нож 1 в установленном положении.With reference to FIG. 1-4 describe a chipping disc 10 with corresponding chipping knives 1. However, profiling lines for processing raw and/or wet wood often also contain so-called profiling units following the chipping discs 10 and processing the longitudinal edges of the surfaces produced by the chipping discs 10. According to With the invention, in such profiling units not shown, the knives 1 made according to the invention also find a use according to the invention, namely in the form of profiling knives. In fig. 5 and 6 show a second embodiment of a knife 1 according to the invention, designed as such a profiling knife. The knife 1 contains a main part 2 of the knife and a cutting plate 3 with a cutting edge 4. The cutting plate 3 is located at the front (in the direction of rotation) end 14 of the knife 1 and is fixed to the main part 2 of the knife using a brazed joint 5 with hard solder. On the main part 2 of the knife there is an internal thread 20, with the help of which the knife 1 is placed on the corresponding cutting installation in the longitudinal direction. According to FIG. 6, the main part 2 of the knife contains two arms 19, between which, when assembled, there are fastening screws that secure the knife 1 in the installed position.

На фиг. 7 и 8 схематично изображена режущая область ножа 1 по фиг. 5 и 6 в продольном разрезе. При этом режущая пластина 3 и основная часть 2 ножа ограничивают паяльный зазор 8 для паяного соединения 5 твердым припоем. Паяльный зазор 8 имеет ширину а, соответствующую расстоянию между основной частью 2 ножа и режущей пластиной 3. В примере осуществления максимальная ширина а паяльного зазора 8 составляет не более 0,1 мм, предпочтительно не более 0,07 мм. В паяльном зазоре 8 между основной частью 2 ножа и режущей пластиной 3 находится медный припой 6, неразъемно соединяющий основную часть 2 ножа с режущей пластиной 3. При этом медный припой 6 находится в контакте с основной частью 2 ножа и режущей пластиной 3 и образует паяное соединение 5 твердым припоем.In fig. 7 and 8 schematically show the cutting area of the knife 1 according to FIG. 5 and 6 in longitudinal section. In this case, the cutting plate 3 and the main part 2 of the knife limit the soldering gap 8 for the solder joint 5 with hard solder. The solder gap 8 has a width a corresponding to the distance between the knife main part 2 and the cutting plate 3. In the exemplary embodiment, the maximum width a of the solder gap 8 is not more than 0.1 mm, preferably not more than 0.07 mm. In the solder gap 8 between the main part 2 of the knife and the cutting plate 3 there is copper solder 6, which permanently connects the main part 2 of the knife with the cutting plate 3. In this case, the copper solder 6 is in contact with the main part 2 of the knife and the cutting plate 3 and forms a solder joint 5 hard solder.

Во всех показанных вариантах осуществления паяное соединение 5 твердым припоем представляет собой высокотемпературное вакуумное паяное соединение. В соответствии с этим процесс пайки для закрепления режущей пластины 3 на основной части 2 ножа происходит в вакууме без доступа воздуха. При этом нож 1 постепенно нагревают в печи в вакууме до температуры прогрева менее 750°С. Затем температуру повышают до температуры пайки выше 750°С в целях плавления медного припоя 6. Распределение медного припоя 6 в паяльном зазоре 8 осуществляется за счет капиллярного эффекта, за которым следует диффузия медного припоя 6 на поверхностях основной части 2 ножа и режущей пластины 3. После последующего охлаждения ножа 1 соединение с помощью пайки твердым припоем завершается.In all embodiments shown, the brazed joint 5 is a high temperature vacuum solder joint. Accordingly, the soldering process for fixing the cutting plate 3 to the main part 2 of the knife takes place in a vacuum without air. In this case, knife 1 is gradually heated in an oven in a vacuum to a heating temperature of less than 750°C. The temperature is then raised to a soldering temperature above 750° C. in order to melt the copper solder 6. The distribution of the copper solder 6 in the solder gap 8 is due to the capillary effect, followed by the diffusion of the copper solder 6 on the surfaces of the main part 2 of the knife and the cutting plate 3. After subsequent cooling of the knife 1 connection using brazing is completed.

Массовая доля меди в медном припое 6 составляет по меньшей мере 99%. Согласно альтернативному варианту осуществления изобретения, в качестве припоя может быть целесообразным использовать медный сплав с меньшим содержанием меди, в частности по меньшей мере 50%, предпочтительно по меньшей мере 80%, особенно предпочтительно по меньшей мере 90%, и соответствующими добавочными веществами. Режущая пластина 3 состоит из твердого сплава с покрытием или без покрытия. Для еще большей износостойкости режущая пластина 3 также может состоять из режущей керамики, из сверхтвердых режущих материалов или ультратвердых режущих материалов. К ним относятся, например, природный алмаз, поликристаллический алмаз (PKD), монокристаллический алмаз (MKD), поликристаллический кубический нитрид бора (CBN) и CVD-алмаз (алмаз, полученный методом химического осаждения из газовой фазы). Основная часть 2 ножа в примере осуществления состоит из стали. Применение других материалов, таких как, например, порошковый металл, также может быть целесообразным.The mass fraction of copper in copper solder 6 is at least 99%. According to an alternative embodiment of the invention, it may be advantageous to use as solder a copper alloy with a lower copper content, in particular at least 50%, preferably at least 80%, particularly preferably at least 90%, and corresponding additives. The cutting insert 3 is made of carbide, coated or uncoated. For even greater wear resistance, the cutting insert 3 can also be composed of cutting ceramics, super-hard cutting materials or ultra-hard cutting materials. These include, for example, natural diamond, polycrystalline diamond (PKD), monocrystalline diamond (MKD), polycrystalline cubic boron nitride (CBN) and CVD diamond (chemical vapor deposition diamond). The main part 2 of the knife in the exemplary embodiment consists of steel. The use of other materials, such as for example powdered metal, may also be appropriate.

Со ссылкой на фиг. 7 и 8 показаны условия эксплуатации, которые в равной степени справедливы как для примера осуществления по фиг. 1-4, так и для примера осуществления по фиг. 5 и 6: в процессе резки режущая пластина 3 входит в контакт с непоказанной обрабатываемой деталью в торцевой контактной области 21, граничащей с режущей кромкой 4. При этом в контактной области 21 на режущую пластину 3 действуют режущие усилия F_c, прижимающие режущую пластину 3 через промежуточное паяное соединение 5 твердым припоем к основной части 2 ножа и приводящие к упругим деформациям. Если режущие усилия F_cдостаточно велики, это может даже привести к пластической деформации медного припоя 6. Во всяком случае, происходит деформация нижнего слоя режущей пластины 3, в частности, внутри слоя медного припоя 6, в степени b деформации, причем степень b деформации представляет собой процентную часть ширины а паяльного зазора. Деформация нижнего слоя сопровождается соответствующей деформацией режущей пластины 3, причем в режущей пластине 3 возникают соответствующие деформации изгиба с напряжениями D сжатия и напряжениями Z растяжения. Твердая режущая пластина 3 чувствительна в первую очередь к напряжениям Z растяжения, обусловленным изгибом. В соответствии с изобретением удалось минимизировать деформации изгиба и тем самым напряжения Z растяжения в режущей пластине 3. В частности, из увеличенного детального изображения на фиг. 8 видно, что степень b деформации тем меньше, чем меньше ширина а паяльного зазора. Выяснилось, что достаточно малая ширина а паяльного зазора может быть достигнута не при помощи обычных паяных соединений твердым припоем, а, в соответствии с изобретением, с использованием медного припоя 6, что, как следствие, ведет к соответственно малой степени b деформации и соответственно малым напряжениям Z растяжения. Соответственно, повышается устойчивость режущей пластины 3 к режущим усилиям F_c, прилагаемым, в частности, ударным или толчковым образом, что обеспечивает возможность ее применения согласно изобретению для обработки влажной и/или сырьевой древесины при соответственно большой подаче на зуб и связанными с ней высокими ударными нагрузками. При этом подача на зуб соответствует продвижению ножа 1 в обрабатываемую деталь относительно предшествующего в направлении вращения ножа 1. Ножи согласно изобретению пригодны для применения при подаче на зуб в 5 или более мм. Однако целесообразным может быть также применение ножа при большей подаче на зуб в 8 или более мм и, в частности, по меньшей мере 10 или более мм.With reference to FIG. 7 and 8 show operating conditions that are equally valid for the embodiment of FIG. 1-4, and for the example implementation of FIG. 5 and 6: during the cutting process, the cutting insert 3 comes into contact with a workpiece not shown in the end contact area 21 adjacent to the cutting edge 4. In this case, in the contact area 21, cutting forces F _c act on the cutting insert 3, pressing the cutting insert 3 through intermediate soldered connection 5 with hard solder to the main part 2 of the knife and leading to elastic deformations. If the cutting forces F _c are sufficiently large, this may even lead to plastic deformation of the copper solder 6. In any case, the lower layer of the cutting insert 3, in particular inside the copper solder layer 6, is deformed to a degree b of deformation, the degree of deformation b representing is a percentage of the width a of the solder gap. The deformation of the lower layer is accompanied by a corresponding deformation of the cutting plate 3, and corresponding bending deformations with compression stresses D and tensile stresses Z occur in the cutting plate 3. The hard cutting insert 3 is sensitive primarily to tensile stresses Z due to bending. According to the invention, it has been possible to minimize the bending strain and thus the tensile stress Z in the cutting insert 3. In particular, from the enlarged detail view in FIG. 8 it can be seen that the degree b of deformation is smaller, the smaller the width a of the solder gap. It turned out that a sufficiently small solder gap width a can be achieved not using conventional hard solder joints, but, in accordance with the invention, using copper solder 6, which, as a consequence, leads to a correspondingly small degree b of deformation and correspondingly low stresses Z stretching. Accordingly, the resistance of the cutting insert 3 to cutting forces F _c applied, in particular in a percussive or jolting manner, increases, which makes it possible to use it according to the invention for processing damp and/or raw wood with a correspondingly high feed per tooth and associated high impact forces loads. In this case, the feed per tooth corresponds to the advancement of the knife 1 into the workpiece relative to the previous knife 1 in the direction of rotation. The knives according to the invention are suitable for use with a feed per tooth of 5 mm or more. However, it may also be advisable to use the knife at a higher feed per tooth of 8 mm or more and in particular at least 10 mm or more.

На фиг. 9 показан в аксонометрии вид варианта ножа 1 по фиг. 5, 6 с увеличенной по сравнению с ними шириной. В основной части 2 ножа выполнены два U-образных гнезда для крепежных винтов. В дополнение к режущей пластине 3 по фиг. 5, 6 здесь предусмотрены дополнительные режущие пластины 3, суммарное число которых может достигать, например, шести. В зависимости от случая применения и геометрической формы целесообразными могут быть также иные суммарные количества режущих пластин 3. Режущие пластины 3 по своей геометрической форме и способу крепления соответствуют режущей пластине 3 по фиг. 5-8. Они расположены рядом друг с другом без промежутков таким образом, что их режущие кромки 4 образуют непрерывный прямолинейный режущий контур 22. Функционально тем самым образуется отдельное большое лезвие, составленное из отдельных режущих пластин меньшего размера. В отношении прочих признаков и обозначений пример осуществления по фиг. 9 совпадает с описанными выше примерами осуществления.In fig. 9 shows a perspective view of a variant of knife 1 according to FIG. 5, 6 with an increased width compared to them. In the main part 2 of the knife there are two U-shaped sockets for mounting screws. In addition to the cutting insert 3 of FIG. 5, 6, additional cutting plates 3 are provided here, the total number of which can reach, for example, six. Depending on the application and the geometric shape, other total numbers of cutting inserts 3 may also be appropriate. The cutting inserts 3 correspond in their geometric shape and method of fastening to the cutting insert 3 in FIG. 5-8. They are located next to each other without gaps in such a way that their cutting edges 4 form a continuous straight cutting contour 22. Functionally, this creates a separate large blade made up of individual smaller cutting inserts. With regard to other features and symbols, the exemplary embodiment of FIG. 9 coincides with the embodiments described above.

Описанное выше применительно к профилирующим и стружечным ножам соответственно справедливо и для других ножей 1, например, для применения в качестве рубильных ножей и т.п., везде, где следует ожидать высоких ударных нагрузок при эксплуатации. Названные рубильные ножи применяются в рубильных машинах. Подобные рубильные машины служат для измельчения сырьевой древесины, свежесрубленной древесины и/или древесных отходов и преимущественно производят щепу для бумажной промышленности.What is described above in relation to profiling and chipping knives is correspondingly true for other knives 1, for example, for use as chipping knives, etc., wherever high shock loads during operation are to be expected. The named chipping knives are used in chipping machines. Such chippers are used to shred raw wood, freshly cut wood and/or wood waste and primarily produce chips for the paper industry.

Claims

1. The use of a knife (1) for processing wet and/or raw wood, wherein the knife contains a main part (2) of the knife and at least one cutting plate (3) with a cutting edge (4), wherein the cutting plate (3) is mounted on the main part (2) of the knife, characterized in that the cutting plate (3) is fixed to the main part (2) of the knife using a soldered joint (5) with hard copper solder (6).

2. Use of the knife according to claim 1 as a chipping knife or profiling knife.

3. Use of a knife according to claim 1 or 2, characterized in that the feed per tooth is at least 5 mm.

4. Use of a knife according to one of paragraphs. 1-3, characterized in that the brazed joint (5) between at least one cutting plate (3) and the main part (2) of the knife is a high-temperature vacuum brazed joint.

5. Use of a knife according to one of paragraphs. 1-4, characterized in that the copper solder (6) contains a mass fraction of copper of at least 99%.

6. Use of a knife according to one of paragraphs. 1-5, characterized in that at least one cutting insert (3) consists of a material belonging to the group consisting of uncoated carbide, coated carbide, cutting ceramics, super-hard cutting materials, natural diamond, polycrystalline diamond , single crystal diamond, chemical vapor deposition diamond (CVD diamond), cubic boron nitride.

7. Use of a knife according to one of paragraphs. 1-6, characterized in that the knife (1) contains at least one additional cutting plate (3, 3'), and at least one additional cutting plate (3, 3') is attached to the main part (2) of the knife with using a soldered joint (5) with hard copper solder (6).

8. Use of a knife according to claim 7, characterized in that the cutting edges (4, 4') of the cutting plates (3, 3') form an angular cutting contour (22).

9. Use of a knife according to claim 7, characterized in that the cutting edges (4, 4') of the cutting plates (3, 3') together form a continuous straight cutting contour (22).

10. Use of a knife according to one of paragraphs. 1-9, characterized in that at least one cutting plate (3) and the main part (2) of the knife limit the soldering gap (8), the width (a) of which is less than 0.1 mm.