SE452310B - Sax for avskerning av en portion av plastiskt material - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 452 310 2 av i glasmassan förekommande partiklar (exempelvis par- tiklar som inkommer från beskickningssatsen, infodringen etc). Dessutom underkastas bladen mekaniska belastningar, som alstras genom att bladen spännes i förhållande till varandra.

Samtliga faktorer leder till att bladens skärkanter förslites intensivt och göres funktionsodugliga för- hållandevis snabbt, varför bladen mäste bytas ut tämligen ofta. Bladen framställes därför av höglegerade, dyrbara legeringar, som tilldelar bladen de nödvändiga drift- egenskaperna (exempelvis hårdhet, slitbeständighet och mekanisk hàllfasthet. Allteftersom bladen förslites, försämras avskärningskvalíteten avsevärt, vilket i hög grad ökar energiátgången för framställning av glasalster (speciellt optiskt glas), eftersom fel, som kvarlämnas efter saxbladens inverkan på glasmassan, måste avlägsnas genom komplicerad slipbearbetning. Skärkanternas för- slitning tar sig uttryck i ytbortklyvning, sprickbildning och i att skärkanterna blir slöa.

En sax för avskärning av en portion av plastiskt material är förut känd (jämför exempelvis det sovjet- ryska uppfinnarcertifikatet nr 785 237), vilken sax utgöres av blad, vilka, vart och ett, har formen av en kropp med fördjupningar, i vilka är anordnade skär- element, som har formen av enstaka tänder och är fram- ställda av ett värme- och slitbeständigt material. Tän- dernas antal och form kan vara olika. När saxbladen rör sig mot varandra, är de i kontakt med varandra längs glidplan, som utgör främre ytor (spànytor), samtidigt som skärkanterna genomskär en glasmassedroppe.

Genom att denna kända sax innefattar flera skär- element (tänder) blir den emellertid svår att framställa, varjämte vissa olägenheter uppkommer vid avskärning och värmebortförsel från skärkanten. Dessutom är det mycket svårt att skärpa skärkanten väl. 10 15 20 25 30 35 452 310 3 Även en annan sax för avskärning av en portion av glasmassa är känd (jämför exempelvis den amerikanska patentskriften nr 3 607 208), vilken innefattar ett övre och ett undre blad med förhållandevis plan spànyta och med bàgformad skärkant. Det undre bladet har avsevärd tjocklek och en nedåtböjd (konvex) bakre yta (släppnings- yta), varvid bladen är uppbyggda i form av en hel detalj av värmebeständigt material. En dylik konstruktiv ut- formning av saxen säkerställer att släppningsytan vrider den avskurna droppen en vinkel av ca 90°, varigenom droppen lägges i en form, varvid avskärnings- eller snittspâret ligger vid den sidoyta hos ämnet, som är avsedd för bortslipning.

De av dyrbara snabbstál helt framställda bladen är emellertid icke ekonomiska, eftersom framställningen av bladkroppen av kostsamma material icke är försvarbar, eftersom den höga värme- och slitbeständighet, som dessa material tillförsäkrar, endast måste tilldelas skärelementen.

På grund av att det undre och det övre bladet har olika konstruktiv utformning är det svårt att framställa bladen. Dessutom är de i ett stycke framställda bladens rundade släppningsyta svår att skärpa, samtidigt som speciella skärpningsanordningar erfordras.

Ytterligare en annan sax för avskärning av en por- tion av plastiskt material, exempelvis smält glasmassa är känd (jämför exempelvis den västtyska patentskriften nr 2 516 854), vilken innefattar i riktning mot varandra förflyttbara, med varandra samverkande blad, vilka, vart och ett, innefattar en bladkropp med därmed för- bundet skärelement med V-formad skärkant. Skärelementet är framställt av ett material med hög värmeöverförings- faktor och hög slitbeständighet. Varje skärelements mot det andra bladet vända sida är försedd med en spányta, som påbörjas vid skärkanten och lutar i en vinkel av O° - 5” mot horisontalen i riktning från det andra bladet, och en släppningsyta, som sträcker sig från skärkanten och lutar i en vinkel av 0° - 70°. Skärkanten bildas genom att den plana spànytan skär den plana släppningsytêfl- 10 15 20 25 30 35 452 310 4 Varje skärelement, som är framställt av exempelvis hård- metall och fastlött vid bladkroppen medelst exempelvis silverlod, har triangelformat tvärsnitt. För att skär- kanterna vid skärningen skall kunna anligga mot varandra är denna kända sax försedd med en speciell fjäderbelast- ningsanordning.

Denna kända sax säkerställer godtagbar skärkvalitet och ger besparing av dyrbara material. Konstruktionen av bladen hos denna kända sax (nämligen skärelementens form) säkerställer emellertid godtagbar avskärnings- kvalitet endast när de fjäderbelastade bladen är fästa på invecklat sätt, vilket med andra ord innebär att denna kända sax endast kan användas i kombination med en komplicerad mekanism för fästning av bladen.

Genom att skärelementet är framställt av hårdmetall försämras värmebortförsel (till följd av att sintrade material uppvisar låg värmekonduktivitet), samtidigt som skärelementet får dålig beständighet mot stötbelast- ningar och periodiska värmebelastningar och bearbetas dåligt medelst slipverktyg vid skärpning, varjämte sprick- bildning e dyl initieras.

Användning av silverlod medför en förbrukning av detta sváranskaffbara och kostsamma material.

Vid skärpning är det dessutom svårt att förinställa lutningsvinkeln av mellan 0° och 5° för spånytan mot horisontalen, när skärkanten uppvisar V-formad profil (i planvy), varvid denna lutningsvinkel endast kan för- inställas medelst speciella anordningar och organ.

Genom att skärkanten har formen av den i spetsig vinkel inriktade skärningslinjen mellan tvâ plan (spån- och släppningsytorna) förorsakas en hög koncentration av termiska och mekaniska spänningar i skärelementet.

Eftersom skärelementet är fäst längs två kantytor i ett rektangelformat urtag, blir bladet mycket komplicerat att framställa (på grund av att urtagsvinkeln måste sammanfalla noggrant med skärelementets vinkel), samtidigt som dylika blad är dyrare att framställa. 10 15 20 25 30 35 452 310 5 Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfin- ning är att åstadkomma en sax för avskärning av en portion av plastiskt material, vari skärelementets släppnings- yta är så utformad, att bladen erhåller lång livslängd och bättre driftegenskaper, samtidigt som de är enkla att framställa och underhålla.

Detta syfte uppnås enligt föreliggande uppfinning medelst en sax för avskärning av en portion av plastiskt material, vilken sax innefattar två blad, vilka är an- ordnade sá, att de kan röra sig framåt och bakåt, och vilka, vart och ett, innefattar en kropp med ett urtag, vari är infäst ett skärelement med en skärkant, som utgöres av skärningslínjen mellan en släppningsyta och en spånyta, varvid saxen enligt föreliggande uppfinning utmärker sig av att skärelementet är utformat sà, att i ett tvärsnittsplan, utefter hela längden av skärelementet, utgöres släppningsytan av en cirkelbàge, som skär spànytan i en vinkel av högst 90°.

En dylik utformning av skärelementets släppningsyta gör det möjligt att öka bladens livslängd genom bättre värmebortförsel, bättre strömning av glasmassan längs bladet samt genom bättre hállfasthetsegenskaper. Dess- utom medverkar släppningsytans rundade profil till att skapa betingelser för kvarlämnande av svagare avskärnings- spår samt till att förenkla skärpning och omskärpning av skärelementet. Vidare kan man härigenom eliminera oönskad rispbildning samt bildning av mikroojämnheter genom tvärskärpning av släppningsytan, vilka rispor och ojämnheter utgör ytterligare spänningskoncentra- tionscentra och källor för initiering av sprickbildning och bortklyvningar .

Det är lämpligt, att skärelementets i urtaget i bladkroppen infästa yta är utformad så, att denna i ett tvärsnittsplan, utefter hela längden av skärele- mentet, utgöres av en cirkelbàge.

En dylik utformning av skärelementets yta medverkar till att öka bladens beständighet samt till att under- lätta framtällning av bladen, eftersom den bidrar till 10 15 20 25 30 35 452 310 6 bättre värmeöverföring från skärelementet till bladkroppen samt till att skärelementet kan inställas av sig självt vid fäststället för skärelementet vid bladkroppen, sam- tidigt som lödningen underlättas. Dessutom kan skärele- mentet mer hållbart infästas i bladkroppen genom lik- formig fördelning av belastningen på den yta, som skall anpassas, varjämte billigare lod kan användas för fast- lödning av skärelementet.

Det är vidare lämpligt, att skärelementets släpp- _ ningsyta i tvärsnitt utefter hela längden av elementet skär spånytan i en vinkel av mellan 30° och 90°.

Dylika gränser för vinkeländringen gör det möjligt att välja den optimala form hos bladen, som bidrar till att efterlämna ett så svagt avskärningsspàr som möjligt, samtidigt som.b1aden erhåller hög beständighet. När höga krav ställes på avskärningskvaliteten (exempelvis vid framställning av optiskt glas), väljes den minimala vinkeln (30°), under det att när bladens beständighet måste vara så hög som möjligt, väljes den maximala vinkeln (90°), varför bladens beständighet ökar, samtidigt som antalet möjliga omskärpningar ökar.

Det är vidare lämpligt, att skärelementets i urtaget i bladkroppen infästa yta är kongruent med urtagets yta.

Detta bidrar till att skapa de gynnsammaste betingel- serna för värmebortförsel från skärelementet till blad- kroppen. Dessutom möjliggör en dylik utformning av nämnda ytor en mycket hållbar och funktionssäker infästning av skärelementet i urtaget i bladkroppen, samtidigt som saxen blir enklare att framställa.

Det är önskvärt, att skärelementet utefter hela sin längd är utformat så, att dess släppningsyta och i urtaget i bladkroppen infästa yta i ett tvärsnitts- plan utgöres av cirkelbågar med samma radie, under det att skärelementets spányta är plan och parallell med bladens rörelseplan. 10 15 20 25 30 35 452 310 7 En dylik konstruktiv utformning av skärelementet bidrar till att avsevärt förenkla och förbilliga fram- ställning av bladen och tillförsäkrar likformig fördel- ning av belastningen på de spànytor hos skärelementen, som är i glidkontakt med varandra.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig 1 schematiskt visar ett längdsnitt genom saxen enligt föreliggande uppfinning för avskärning av en portion av plastiskt material vid en tidpunkt för avskärningen, fig 2 schematiskt, i för- storad skala, visar saxens skärelement, fig 3 schematiskt visar en planvy av saxen enligt föreliggande uppfinning, fig 4 schematiskt visar ett tvärsnitt genom skärele- mentet, när vinkeln mellan skärelementets spànyta och släppningsyta är nära 90°, och fig 5 schematiskt visar ett tvärsnitt genom skärelementet, när vinkeln mellan dess spànyta och släppningsyta är nära 30°.

I fig 1 visas saxens blad 1 och 1' vid en tidpunkt, när en portion av en glasmassa 2 börjar avskäras. Sam- tidigt som bladen l och 1' rör sig mot varandra, avskär de den undre portionen av glasmassan 2 (en droppe) och återgår därefter till utgångsläget, varvid bladen l, 1' alltså utför en framåt- och bakàtgàende rörelse i för- hållande till glasmassans 2 centrumaxel 3. Härvid ut- sättes bladens 1 och l' i kontakt med smält glas varande del (skärdel) för en invecklad termisk och mekanisk inverkan från glasmassan 2, nämligen periodisk uppvärm- ning till höga temperaturer med efterföljande snabb kylning, tryckkraften från det ena bladet 1 på det andra bladet 1' genom att bladen 1 och 1' spännes i förhållande till varandra, samt kemisk och slipande inverkan från glasmassan 2 e dyl. Bladens l och l' skärdel framställes därför av en värmebeständig, höglegerad legering med hög värme- och slitbeständighet. I och för besparing av det kostsamma värmebeständíga materialet framställes bladens l och l' basdel (kropp) av konventionella konstruk- tionsmaterial, exempelvis stål med medelhög kolhalt, 10 15 20 25 30 35 452 310 8 under det att skärdelen (som fortsättningsvis kallas skärelement) framställes av ett värmebeständigt material.

Bladen l och l' är alltså sammansatta. För att skärelement 4 och 4' skall kunna infästas i bladens flwu» l respektive l' kroppar 5 respektive 5' är varje blad, exempelvis bladet 1, försett med ett urtag 6 (fig 2).

(För enkelhetens skull beskrives fortsättningsvis endast det ena bladet 1, ehuru de överväganden, som beskrives nedan, likaledes gäller det andra bladet l'). Urtaget 6 är avsett för att skärelementet 4 skall kunna låsas ;¿ i förhållande till bladets 1 kropp 5 samt för att skär- elementet 4 hållbart skall kunna fästas vid bladets 1 kropp 5 (exempelvis genom lödninq).

Skärelementet 4 är avgränsat av tre ytor (som visas i ett tvärsnittsplan): en mot bladet 1' vänd spånyta (främre yta) 7, en släppningsyta 8, som är vänd bakåt från bladet l', och en fästyta 9, längs vilken skärele- mentet 4 är fäst i bladets l kropp 5. Skärningslinjen mellan spànytan 7 och släppningsytan 8 bildar en skärkant 10.

Bladen l och 1' är V-formade, varvid arbetsdelen (dvs. den i kontakt med glasmassan varande delen) endast ut- göres av bladens 1 och 1' centrumdel ll respektive ll', under det att bladens l och l' periferidelar (vingformade partier) 12 respektive 12' är avsedda för styrning av * bladen l, l' ovanför varandra samt för âstadkommande av den nödvändiga spännkraften.

I saxen enligt föreliggande uppfinning är skär- elementets 4 (fig 2) släppningsyta 8 rundad, d v s pro- jektionen av släppningsytan 8 utefter hela längden av skärelementet 4 (fig 3) på skärelementets 4 (fig 2) tvärsnittsplan utgöres av en cirkelbàge. Detta medverkar till att öka bladens 1 och 1' livslängd och förbättra avskärnings- eller snittkvaliteten, vilket beror på att den rundade släppningsytan 8 tillförsäkrar den maximala tvärsnittsytarean hos skärelementet 4 jämfört med alla kända former hos bladen vid en och samma tjocklek hos skärelementet 4. Samtidigt förbättras värmebortförseln från skärkantens 10 spets vid en och samma tjocklek 'FX 10 15 20 25 30 35 452 310 9 hos den värmeledande kroppen (värmebortförseln är som bekant proportionell mot den värmeledande kroppens tvär- snittsyta). Ökningen av bladets l tjocklek bidrar till en ökning av kontaktytan mellan bladet l och glasmassan 2 (och följaktligen den mängd värme, som tillföras blad- kroppen). Detta resulterar i en minskning av de termiska och mekaniska spänningarna vid bladets 1 spets, vilket minskar risken för sprickbildning och bortklyvning.

Genom att släppningsytan 8 (fig l) är avrundad minskas dessutom glasmassans 2 strömningsmotstànd vid skärningen, vilket minskar de belastningar, som skall upptagas av bladen l från glasmassan 2, varför bladens 1 slitbeständighet ökar.

Skärningskvaliteten blir bättre genom att skär- elementets 4 enligt föreliggande uppfinning föreslagna form är nära profilen hos en halsdel av glasmassans 2 droppe, varför denna deformeras minimalt.

Man kan se att fästytan 9 (fig 2) för skärelementet 4 vid bladets l kropp 5 även är rundad, d v s projektionen av fästytan 9 utefter hela längden av skärelementet 4 på dess tvärsnittsplan utgöres av en cirkelbåge. En dylik form bidrar till att fästytan 9 blir maximal, vilket underlättar värmeöverföringen från skärelementet 4 till bladkroppen 5 och fästhàllfastheten. Vid en dylik utformning är belastningen och värmeflödet från skär- elementet 4 till bladkroppen 5 likformigt fördelade över hela fästytan 9 och icke koncentrerade i lokala punkter. Deras specifika värden är minimala, när fäst- ytan 9 är rundad. Detta underlättar dessutom lödning av skärelementet 4 vid bladets l kropp 5 och möjliggör användning av billiga lod, exempelvis mässings- eller kopparlod (i stället för silverlod, som säkerställer den önskade värmebortförseln, när fästytan icke är rundad).

Den rundade formen hos fästytan 9 underlättar även in- ställning av skärelementet 4 i bladkroppen 5 genom själv- inställning.

Vinkeln mellan spánytan 7 (fig 4, 5) och släpp- ningsytan 8 utgöres av en vinkelu mellan projektionerna 10 15 20 25 30 35 452 310 10 av dessa ytor pà tvärsnittsplanet. Vinkeln G mellan projektionen av spânytan 7 på tvärsnittsplanet och den cirkelbàgformade projektionen av släppningsytan 8 be- stämmes såsom vinkeln mellan projektionen av spánytan 7 och en tangent 13 till cirkelbágen vid en:skärningspunkt mellan projektionerna av spànytan 7 och släppningsytan 8, som är projektionen av skärkanten 10.

Vinkeln d kan variera mellan 90° och 30°.

I fig 4 visas schematiskt ett tvärsnitt genom skär- elementet, när vinkeln mellan spànytan och släppnings- ytan är nära 90°.

Vinkeln a får icke överstiga 90°, eftersom skär- kanten 10 vid en trubbig vinkel a icke kommer att skära normalt.

I fig 5 visas schematiskt ett tvärsnitt genom skär- elementet 4, när vinkeln mellan spånytan 7 och släpp- ningsytan 8 är nära 30°.

Vinkeln av 30° är minimal av tvà skäl. För det första är en fortsatt minskning av skärelementets 4 W* tjocklek icke tillåten på grund av att hállfastheten minskar, under det att en fortsatt minskning, för det andra, av vinkeln leder till att fördelarna med den rundade profilen framför den raka formen går förlorade.

Det konkreta vinkelvärdet bör väljas i beroende av de krav, som ställes på slutprodukten.

Ifall bladens beständighet och långa livslängd är den avgörande faktorn (exempelvis vid framställning av emballage av glas), väljes den maximala vinkeln (upp till 90°). I detta fall blir den positiva effekten från släppningsytans 8 rundade form mest markerad, samtidigt som bladet l kan omskärpas maximalt antal gånger. Om avskärningskvaliteten är av betydelse (exempelvis vid framställning av optiskt glas eller glas vid elektro- vakuumanordningar), väljes vinkeln nära den undre gränsen av 30° i ochför minskning av glasmassans 2 deformation och bladets l s k fronttvärsnitt.

Skärelementets 4 i urtaget 6 i bladkroppen 5 in- fästa yta är kongruent med urtagets 6 (fig 2) yta, vilket 10 15 20 25 452 510 ll bidrar till att åstadkomma de optimala förhållandena för värmebortförsel från skärelementet 4 till bladkroppen 5.

Genom att nämnda ytor är kongruenta med varandra möj- liggöres dessutom den mest hállfasta och funktionssäkra infästningen av skärelementet 4 i urtaget 6 i bladkroppen 5.

Samtidigt blir saxbladen enklare att framställa, efter- som dessa ytors inbördes kongruens eller anpassning medverkar till att skärelementet 4 inställes noggrant i bladkroppen 5, utan att speciella fästanordningar måste användas.

Det är lämpligt, att skärelementet 4 är utformat sá, att projektionerna av släppningsytan 8 och den i bladkroppen 5 infästa ytan 9 på tvärsnittsplanet utgöres av cirkelbàgar med samma radie. Detta förenklar och förbilligar framställning av bladen l avsevärt, eftersom formningen av skärelementet 4 blir mycket enkel.

Skärelementets 4 spânyta 7 är plan och parallell med bladets l förflyttningsplan, vilket även förenklar och förbilligar framställning av bladen, eftersom man samtidigt kan bearbeta skärelementets 4 spånyta 7 på flera blad medelst konventionella planslipmaskiner.

Dessutom medverkar detta till att förenkla inställningen av bladen l, 1' sakliga reglerparametern är planheten och parallelliteten (fig 1) på saxmekanismen, när den huvud- hos skärelementens 4, 4' i kontakt med varandra varande spànytor 7 respektive 7'. Spânytornas 7, 7' plana kontakt bidrar dessutom till att minska de specifika belastningar- na pá skärelementens 4 i glidkontakt med varandra varande spånytor, som förslites snabbast.

Claims (5)

10 15 20 25 30 452 310 12 PATENTKRAV

1. Sax för avskärning av en portion av plastiskt ma- terial, vilken innefattar tvâ blad (1, 1'), vilka är an- ordnade så, att de kan röra sig framåt och bakåt, och vilka, vart och ett, innefattar en kropp (5 respektive 5') med ett urtag (6), vari är infäst ett skärelement (4) med en skär- kant (10), som utgöres av skärningslinjen mellan en släpp- ningsyta (8) och en spånyta (7), k ä n n e t e c k n a d av att skärelementet (4) är utformat så, att i ett tvärsnitt- plan, utefter hela längden av skärelementet (4), utgöres släppningsytan (8) av en cirkelbâge, som skär spånytan (7) i en vinkel av högst 900.

2. Sax enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att skärelementets (4) i urtaget (6) i bladets (1) kropp (5) infästa yta är utformad så, att denna i ett tvärsnitts- plan, utefter hela längden av skärelementet (4), utgöres av en cirkelbàge.

3. Sax enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d av att skärelementets (4) släppningsyta (8) i tvärsnitt, utefter hela längden av elementet (4), skär spånytan (7) i en vinkel av från 300 till 900.

4. Sax enligt något av patentkraven 1 - 3, k ä n n e - t e c k n a d av att skärelementets (4) i urtaget (6) i bladkroppen (5) infästa yta är kongruent med urtagets (5) yta.

5. Sax enligt patentkravet 3 eller 4, k ä n n e - t e c k n a d av att skärelementet (4) utefter hela sin längd är utformad så, att dess släppningsyta (8) och i ur- taget (6) i bladkroppen (5) infästa yta i ett tvärsnitts- plan utgöres av cirkelbâgar med samma radie, under det att skärelementets (4) spânyta (7) är plan och parallell med bladens (1, 1') rörelseplan.