SE448151B

SE448151B - CUTTING DEVICE WITH REPLACEABLE CUT SEGMENTS

Info

Publication number: SE448151B
Application number: SE8502779A
Authority: SE
Inventors: S I Andersson
Original assignee: Craelius Ab
Priority date: 1985-06-05
Filing date: 1985-06-05
Publication date: 1987-01-26
Also published as: EP0204678B1; SE8502779D0; CA1256293A; ZA864056B; DE3668573D1; SE8502779L; EP0204678A1

Abstract

A cutting device comprising a rotatable carrier element and a plurality of abrasive cutting segments attached thereto. Each of the segments (4) has an angular cross-sectional shape, and presents one leg (5) which is attached to the periphery (2) of the carrier element (1), and a further leg (6) which is attached to one of the carrier element surfaces adjoining the periphery.

Description

448 151 2 ut, som har relativt stor yta för fastsättning vid skäranord- ningens bärelement och som kan utnyttjas för vilken bärelements- tjocklek som helst. 448 151 2 out, which has a relatively large surface for attachment to the support element of the cutting device and which can be used for any support element thickness.

Detta ändamål uppfylles genom att anordningen enligt upp- finningen erhållit de i patentkravens kännetecknande delar an- givna särdragen.This object is fulfilled in that the device according to the invention has obtained the features stated in the characterizing parts of the claims.

Figurbeskrivning Fig 1 är en perspektivvy av en del av en skäranordning enligt uppfinningen bestående av en kapskiva med skärsegment tjockare än skivans tjocklek, fig 2 är en ändvy av en skäranordning enligt uppfinning- en bestående av skärsegmenten enligt fig 1 fastsatta på en tjockare kapskiva, fig 3 är en perspektivvy i större skala av något av de i fig 1 eller 2 visade skärsegmenten försett med brytanvisning, och fig 4 visar i deltvärsnitt till vänster en kapskiva med konventionellt skärsegment och till höger en kapskiva med ett skärsegment enligt uppfinningen.Fig. 1 is a perspective view of a part of a cutting device according to the invention consisting of a cutting disc with cutting segments thicker than the thickness of the disc, Fig. 2 is an end view of a cutting device according to the invention consisting of the cutting segments according to Fig. 1 attached to a thicker cutting disc; Fig. 3 is a perspective view on a larger scale of one of the cutting segments shown in Fig. 1 or 2 provided with breaking instructions, and Fig. 4 shows in partial cross-section on the left a cutting disc with conventional cutting segment and on the right a cutting disc with a cutting segment according to the invention.

Föredragen utföringsform Den delvis i fig 1 visade skäranordningen innefattar en cirkulär kapskiva, s k rondell 1, av stål med en periferikant 2 avbruten av spår 3, s k vattenspår, för kylning av på rondellen mellan dessa spår fastsatta skärsegment 4.Preferred embodiment The cutting device shown partly in Fig. 1 comprises a circular cutting disc, so-called disc 1, of steel with a peripheral edge 2 interrupted by grooves 3, so-called water grooves, for cooling cutting segments 4 attached to the disc between these grooves.

Skärsegmenten 4 är formgjutna av en blandning av metall- och diamantpulver. Varje segment 4 har vinkelformat tvärsnitt och består av två mot varandra vinkelräta skänklar 5 och 6.The cutting segments 4 are molded from a mixture of metal and diamond powder. Each segment 4 has an angular cross-section and consists of two mutually perpendicular legs 5 and 6.

Skänkeln 6 resp 5 har konstant tjocklek utefter hela sin längd.The leg 6 and 5, respectively, have a constant thickness along their entire length.

Skänkelns 5 övre och undre ytor 9 resp 7 och skänkelns 6 undre yta 8 är något krökta i längdriktningen, varvid åtminstone ytans 7 krökningsradie motsvarar en genomsnittlig krökningsradie hos periferin på de kapskivor, på vilka segmenten avses monteras.The upper and lower surfaces 9 and 7, respectively, of the leg 5 and the lower surface 8 of the leg 6 are slightly curved in the longitudinal direction, wherein at least the radius of curvature of the surface 7 corresponds to an average radius of curvature of the periphery on the cutting discs on which the segments are intended to be mounted.

Segmentens övriga ytor är lämpligen plana.The other surfaces of the segments are suitably flat.

Skänkelns 5 tjocklek eller bredd (avståndet a i fig 2 och 3) är icke kritisk och kan väljas för att passa ett stort antal olika rondelltjocklekar. I fig 1 visas segmenten 4 fast- satta på en rondell 1, vars tjocklek är mindre än avståndet a, och i fig 2 visas segmenten 4 fastsatta på en rondell 11, vars tjocklek är lika med eller större än avståndet a. jfr, 448 151 3 Segmenten 4 är fastsatta vid rondellerna 1 och 11 genom lödning eller genom limning. Limning är möjlig beroende på att en relativt stor yta av varje segment fastsättes vid rondellen 1 resp 11, nämligen ytan 7 på skänkeln 5, som fastsättes vid kanten 2, och en till ytan 7 anslutande och mot denna vinkelrät yta 16 på skänkeln 6, som fastsättes vid rondellens plana sido- yta invid kanten 2.The thickness or width of the leg 5 (the distance a in Figs. 2 and 3) is not critical and can be selected to suit a large number of different disc thicknesses. Fig. 1 shows the segments 4 fixed to a disc 1, the thickness of which is less than the distance a, and Fig. 2 shows the segments 4 attached to a disc 11, the thickness of which is equal to or greater than the distance a. Cf., 448 151 The segments 4 are attached to the discs 1 and 11 by soldering or by gluing. Gluing is possible due to a relatively large surface of each segment being attached to the disc 1 and 11, namely the surface 7 of the leg 5, which is attached to the edge 2, and a surface 16 adjoining the surface 7 and perpendicular thereto 7, which attached to the flat side surface of the roundabout next to the edge 2.

För att skäranordningen skall kunna skära material i ett arbetsstycke på båda sidor om rondellen 11 och för att utbalan- sera skäranordningen i fig 1 eller 2 mot axiella krafter fast- sättes vartannat segments 4 skänkel 6 på rondellens ena sida och vartannat annat segments skänkel 6 på rondellens andra sida, vilket visas i fig 1 och 2. Om ett udda antal segment fordras kan - för att undvika eventuella balansproblem - ett segment de- las mitt itu, ungefär efter den tandade linjen 15 i fig 3, var- vid brytningen underlättas av och skador på skänkeln 6 undvikes genom ett centralt i skänkeln 6 upptaget spår 14. Därefter monte- ras dessa brutna segmenthalvor intill varandra med sina skänklar på var sin sida av rondellen.In order for the cutting device to be able to cut material in a workpiece on both sides of the disc 11 and to balance the cutting device in Fig. 1 or 2 against axial forces, the leg 6 of each second segment 4 is fixed on one side of the disc and the other leg 6 of each other segment on the other side of the roundabout, as shown in Figs. 1 and 2. If an odd number of segments is required, a segment can be divided in the middle, approximately along the toothed line 15 in Fig. 3, to avoid any balance problems, whereby the refraction is facilitated by and damage to the leg 6 is avoided by a groove 14 occupied centrally in the leg 6. Then these broken segment halves are mounted next to each other with their legs on each side of the roundabout.

I sina i fig 1 på rondellen 1 fastsatta lägen kommer de längst bort från skänklarna 6 belägna skärkanterna 12 på seg- menten 4 att anligga mot och bearbeta arbetsstycket eftersom dessa kanter - beroende på rondellens ringa tjocklek - utskjuter längre förbi rondellens sidor än de motstâende skärkanterna 13.In their positions fixed in Fig. 1 on the disc 1, the cutting edges 12 on the segments 4 located furthest from the legs 6 will abut and work the workpiece because these edges - due to the small thickness of the disc - protrude further past the sides of the disc than the opposite cutting edges. 13.

I sina i fig 2 på rondellen 11 fastsatta lägen kommer emellertid skärkanterna 13 på segmenten 4 att anligga mot och bearbeta arbetsstycket eftersom dessa kanter utskjuter längre förbi ron- dellen än kanterna 12, vilket beror på rondellens relativt stör- re tjocklek.However, in their positions fixed to the roundabout 11 in Fig. 2, the cutting edges 13 of the segments 4 will abut and machine the workpiece because these edges project further past the roundel than the edges 12, which is due to the relatively larger thickness of the roundel.

Vid förslitning av segmenten 4 slits ytan 9 ner, dvs segmenthöjden minskar, fortare än den sidoyta av segmentet som bearbetar materialet eftersom skänkeln 6 givits en därtill av- passad tjocklek och slitstyrka. Vid utförandet enligt fig 2, vilket är det ojämförligt vanligast förekommande, kommer därför, efter skänkelns 5 nedslitning ända till rondellens 11 periferi, rester av skänkcln 6 att finnas kvar, vilka förhindrar att kap- skivan fastnar i arbetsstycket och/eller orsakar skador på detta och på rondellen. Vid utförandet enligt fig 1 kommer I däremot - om rondellen 1 icke är 448 151 4 alltför tjock - avståndet a att minska först genom förslitning av den i fig 3 vertikala ytan vid skärkanten 12 och därefter genom förslitning av de båda vertikala ytorna vid kanterna 12 och 13. Om i detta fall önskas att nedslitningen skall ske lång- sammare av den vertikala ytan vid skärkanten 13 eller åtminstone vid skänkeln 6 kan man vid tillverkningen låta något slitstar- kare material ingå i skänkeln 6 än i segmentet 4 i övrigt.When the segments 4 are worn, the surface 9 wears down, ie the segment height decreases, faster than the side surface of the segment which processes the material because the leg 6 has been given a suitable thickness and wear resistance. In the embodiment according to Fig. 2, which is the incomparably most common, therefore, after the wear 5 of the leg 5 all the way to the periphery of the disc 11, remnants of the leg 6 will remain, which prevent the cutting disc from getting stuck in the workpiece and / or causing damage thereto. and at the roundabout. In the embodiment according to Fig. 1, on the other hand, if the roundel 1 is not too thick, the distance a will be reduced first by wear of the vertical surface in Fig. 3 at the cutting edge 12 and then by wear of the two vertical surfaces at the edges 12 and 13. If in this case it is desired that the wear should take place more slowly of the vertical surface at the cutting edge 13 or at least at the leg 6, a slightly more durable material may be included in the leg 6 during manufacture than in the segment 4 in general.

En jämförelse mellan ett typiskt konventionellt paral- lellepipediskt segment K och ett jämförbart segment 4 enligt den föreliggande uppfinningen framgår av nedanstående tabell under hänvisning till fig 4. De båda segmenten antas vardera ha en nominell höjd av 6 mm och en längd av 35 mm, och skänkeln 6 på segmentet 4 enligt uppfinningen antas ha en höjd av 2,5 mm.A comparison between a typical conventional parallelepiped segment K and a comparable segment 4 according to the present invention is shown in the table below with reference to Fig. 4. The two segments are each assumed to have a nominal height of 6 mm and a length of 35 mm, and the leg 6 on the segment 4 according to the invention is assumed to have a height of 2.5 mm.

Tabell Konventionellt Segment 4 segment K enl. uppfinningen Sort Total skärbredd 3,5 7,0 3,5 7,0 mm skäryta 123 245 123 123 mmz Släppning b 0,3 0,5 0,75 0,75 mm Släppningsyta :nitien 420 420 sos 298 mmz slutlig _o o ss ss m2 Segmentvolym 735 1470 801 801 mm3 Löd- eller 2 limyta 102 210 158 184 mm Lödyta/volymenhet 0,14 0,14 0,20 0,23 Relativ kostnad x y 1,09-X 0,54-y kr Av tabellen kan bl a utläsas följande: Skärytan blir mindre vid ett brett segment enligt upp- finningen än vid motsvarande konventionellt segment, vilket kan medföra att lägre matningskrafter erfordras. Släppningen blir större vid segmentet enligt uppfinningen, vilket minskar risken för fastkörninq, medan en större släppning vid det konventionella segmentet sker till priset av mindre fästyta vid rondellens periferi. Släppningen vid segmentet enligt uppfinningen upphör icke innan segmentet är nerslitet. volymen hos segmentet enligt uppfinningen ökar icke vid tilltagande skärbredder, vilket med- för lägre materialkostnad och lägre erforderliga matningskrafter. 4-48 151 Löd~ eller limytan på segmentet enligt uppfinningen är maximal i förhållande till segmentets volym och vikt,vilket är viktigt eftersom segmenten är utsatta för stora centrifugalkrafter. Den 9 %-iga kostnadsökningen hos det tunnare segmentet enligt upp- finningen motiveras av den goda släppningen och kompenseras av möjligheten att kunna använda tunnare rondell.Table Conventional Segment 4 segment K acc. invention Variety Total cutting width 3.5 7.0 3.5 7.0 mm cutting surface 123 245 123 123 mmz Release b 0.3 0.5 0.75 0.75 mm Release surface: nitien 420 420 sos 298 mmz final _o o ss ss m2 Segment volume 735 1470 801 801 mm3 Soldering or 2 adhesive surface 102 210 158 184 mm Soldering surface / volume unit 0.14 0.14 0.20 0.23 Relative cost xy 1.09-X 0.54-y SEK From the table can Among other things, the following can be read: The cutting surface will be smaller for a wide segment according to the invention than for the corresponding conventional segment, which may mean that lower feed forces are required. The release becomes greater at the segment according to the invention, which reduces the risk of solidification, while a greater release at the conventional segment takes place at the price of a smaller attachment surface at the periphery of the roundabout. The release at the segment according to the invention does not cease until the segment is worn down. the volume of the segment according to the invention does not increase with increasing cutting widths, which results in lower material cost and lower required feed forces. 4-48 151 The solder or adhesive surface of the segment according to the invention is maximum in relation to the volume and weight of the segment, which is important since the segments are exposed to large centrifugal forces. The 9% cost increase of the thinner segment according to the invention is justified by the good release and is compensated by the possibility of being able to use a thinner roundabout.

Det torde förstås att den föreliggande uppfinningen icke är begränsad till den ovan beskrivna och på ritningen visade utföringsformen utan endast begränsas av det i patentkraven an- givna.It is to be understood that the present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawing, but is limited only by what is stated in the claims.

Claims

10 15 20 25 30 35 448 151 6 PATENT CLAIMS

Cutting device consisting of a rotating support element and a plurality of cutting segments (4) attached thereto and formed in one piece, each of the segments having an angular cross-section with two legs perpendicular to each other, characterized in that one leg (5) is attached to the periphery (2) of the support element (1; 11) and the second leg (6) abuts only against and is attached to one of the support element surfaces adjoining the periphery, that the longitudinal axes of the segments extend in the direction of rotation of the support element. segments are identical and that the second leg (6) of certain segments (4) is attached to one, and the other leg of certain other segments is attached to the other of the two carriers located on either side of the periphery (2). the element surfaces, so that the second leg in its entirety projects beyond the outer boundary of the support element perpendicular to the direction of rotation.

Cutting device according to claim 1, characterized in that the second leg (6) of every other segment (4) is attached to one, and the other leg of the other segments is attached to the other of the two support elements. - the surfaces.

Cutting device according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the segment (4), perpendicular to the direction of rotation of the support element (1; 11), is less than the thickness of the support element.

Cutting device according to one of the preceding claims, characterized by at least one breaking instruction (14) in the second leg (6) of the segment (4), preferably in the form of a recess centrally between the two ends of the leg.

Cutting device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the two legs (5, 6) of the segment (4) is fastened to the support element (1; 11) by gluing or soldering.

L, R% ïr1n ~ "dwing according to any * of the preceding patent claims, characterized in that the support element (1; 11) consists of a circular cutting disc.

Cutting device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the support element consists of a tubular drill bit. Q '