SE510345C2 - Anordning för inspänning av huggkniv - Google Patents

Description

510 345 2 Föredragna vidare utvecklingar av uppfinningen beskrivs av under- kraven.

Ett speciellt särdrag för en anordning enligt uppfinningen är att den första stödpunkten i den bakre ytan på kniven, räknat fràn kniveggen, är placerad nära kniveggen, och att den fria längden av knivens främre yta, dvs. avståndet mellan den första stöd- punkten på den främre ytan och kniveggen, är stor jämfört med avståndet mellan den första stödpunkten på knivens bakre yta och kniveggen. När en klämkraft riktas mot kniven vid den första stödpunkten på knivens främre yta, vilken stödpunkt ligger mellan stödpunkterna pà knivens bakre yta, böjer sig kniven på ett sådant sätt att en tryckspänning bildas pà den främre ytsidan av kniven genom verkan av en sådan böjning. Pà samma gàng pressas de första stödpunkterna, räknat från kniveggen, på knivens främre och bakre partier kraftfullt mot kniven.

En anordning enligt uppfinningen klarar av att skapa effekten att spänningen som orsakas av en huggkraft fördelas över det långa fria partiet på den främre ytan och att huggkraften redu- cerar tryckspänningen som verkar pà knivens främre yta men kan inte orsaka knivskadande dragspänningar. Ett annat väsentligt särdrag är att huggkraften ökar de stödjande krafterna som verkar pà stödpunkterna eller -ytorna pà en kniv. Som ett resultat av dessa faktorer förhindras farliga 'vibrationer av kniven :och kontakten med den första stödpunkten eller -ytorna pà knivens främre och bakre sidor säkerställs, för att förhindra att trä- material kommer àt mellan stödpunkterna och kniven.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas mer i detalj med hänvisning till de medföljande ritningarna, i vilka: Figur 1 visar en huggkniv enligt teknikens ståndpunkt med dess inspänningselement.

Figur 2 visar spänningarna som uppträder i kniven i figur l under funktionsförloppet. 510 345 3 Figur 3 visar en kniv enligt den första utföringsformen av uppfinningen, vilken är försedd med ett inspännings- element, med kniven oinspänd.

Figur 4 visar en kniv enligt en första utföringsform av upp- finningen, vilken är försedd med ett inspännings- element, med kniven inspänd.

Figur 5 visar en kniv enligt en andra utföringsform av upp- finningen, med kniven oinspänd.

Figur 6 visar en kniv enligt en andra utföringsform av upp- finningen, med kniven inspänd.

Figur 7 visar lösningen av figur 3, med kniven inpassad i en monteringsdel, med kniven oinspänd.

Figur 8 visar lösningen av figur 4, med kniven inpassad i en monteringsdel, med kniven inspänd.

Figur 9 visar lösningen av figur 5 med kniven inpassad i en monteringsdel, med kniven oinspänd.

P.

Figur 10 visar lösningen av figur 6, med kniven inpassad en monteringsdel, med kniven inspänd.

Figur 1 illustrerar inspänningen av en roterbar kniv i en skiv- huggare enligt teknikens ståndpunkt. En lätt Z-formad kniv l är inspänd med hjälp av ett inspänningselement 5 till en huggskiva 4 mellan knivklämma 2 och knivdistansstycke 3.

En kraft F2 betecknar inspänningskraften för inspänningselementet . En kraft Fl betecknar riktningen av en huggkraft som applicer- as på kniven 1 under huggning, varvid kraftens riktning lutar något i förhållande till huggskivans plan. Kniven 1 är fäst pà ett orubbligt sätt genom krafter som orsakas av kraften F2 i inspänningselementet 5 och som bildar stödkrafter som appliceras 510 345 4 på stödjande ytor 6, 7 och 8. De stödjande ytorna 6, 7 och 8 är parallella med motsvarande ytor pà knivklämman 2 och knivdistans- stycket 3. En vertikal yta 9 på ett utspràng vid den andra änden av knivklämman 2 överför en komponent av huggkraften Fl till huggskivan 4 och till knivdistansstycket 3, vilken komponent är parallell med huggskivan 4.

Figur 2 illustrerar spänningar i kniven 1, vilka orsakas av hugg- kraften Fl, när en kniv enligt figur 1 används. Kniven 1 pressas av dess stödjande ytor 6, 7 och 8 mellan knivklämman 2 och kniv- distansstycket 3. Huggkraften Fl bildar en huvudsaklig dragspän- ning vid punkten 10. Storleken av huggkraften Fl varierar avse- värt och är speciellt stor vid huggning av ett hårt material, såsom fruset trä, varigenom kniven kan utsättas för vibrationer.

Vibrationernas intensitet kan vara sådan att kniven kan frigöras från dess stödjande yta 8 och brytas, vanligen vid punkten 10.

För att minska spänningen som är riktad mot tvärsnittsarean av kniven och för att eliminera knivvibrationen måste kniven göras tjock i tvärsnittets riktning.

Figurerna 3 - 10 illustrerar tekniker för att stödja en huggkniv baserade på uppfinningen. Komponenterna som motsvarar varandra är betecknade med samma hänvisningssiffror som i figurerna 1 och 2.

Kniven 1, som visas i figurerna 3 och 4, är utformad som en roterbar kniv som är tillverkad av ett material som har ett väsentligen plant tvärsnitt. Knivens l inspänningsdelar inne- fattar, vilket beskrivs med hänvisning till figur 1, en knivkläm- ma 2 och ett knivdistansstycke 3 för att däremellan spänna in kniven l med hjälp av ett inspänningselement 5. Knivklämman 2 är försedd med stödjande ytor 11 och 12, mot vilka knivens 1 bakre yta 6 är anpassad att stödja med åtminstone två åtskilda ytor ll', l2'. Ytorna ll', 12' är företrädesvis placerade i motsatta ändar av kniven l, varvid kniven l bildar en böjd del som stöds av ändarna. Knivdistansstycket 3 innefattar en stödjande yta 13, vilken är anpassad för att på en främre yta 14 på kniven l appli- 510 345 cera en kraft som verkar mellan knivklämmans 2 stödjande ytor 11, 12 för att böja kniven 1 mot knivklämman 2 mellan knivklämmans 2 stödjande ytor 11, 12 på ett sådant sätt att det fria partiet av en främre yta 16 utsätts för en tryckspänning. I figur 4 trycks då större delen av knivens 1 bakre yta 6 intill eller mot ett dalliknande spår som formas av knivklämmans 2 stödjande ytor ll, 12. Knivens 1 främre yta utsätts alltså för en tryckspänning.

I figur 4 formas det dalliknande spåret av knivklämmans 2 stöd- jande ytor ll, 12 men det är uppenbart att spåren även kan formas i själva kniven 1.

Det fria avståndet mellan knivdistansstyckets 3 stödjande yta 13 och en spets 15 på kniven 1 är anpassat för att vara flera gånger större jämfört med avståndet mellan den stödjande ytan 11 på knivklämman 2 närmast knivens 1 spets 15 och knivens 1 spets 15, mätt i riktningen av knivens 1 främre yta 16. Ett vridmoment av huggkraften Fl som verkar på knivens 1 spets 15 relativt den stödjande ytan 11, vilken ligger an mot knivens bakre yta 6 närmast knivspetsen 15, blir litet på grund av den korta moment- armen. Detta vridmoment kompenseras med hjälp av ett motriktat vridmoment som bildas med hjälp av en kraft F4 som appliceras av knivdistansstyckets 3 stödjande yta 13 på kniven 1, varvid det motriktade vridmomentet alltså får en mycket lång momentarm. På grund av sådana momentarmskvoter reducerar huggkraften å ena sidan tryckspänningen som finns på knivens 1 främre yta 16 och ökar å andra sidan de stödjande krafterna F3, P4 mellan kniven 1 och de stödjande ytorna 11 och 13, vilka båda funktioner bidrar till att bibehålla kniven oskadad.

Kniven 1 är försedd med en förtjockning 17 på knivens 1 fria främre yta 16, intill knivdistansstyckets 3 stödjande yta 13.

Förtjockningen 17 är avsedd att förhindra spånor från att kolli- dera med knivdistansstycket 3 vid föreningspunkten mellan knivens 1 främre yta 16 och knivdistansstycket och alltså från att ero- dera punkten ifråga. En glidyta 21 som ingår i kniven 1 fordrar inte någon typ av förtjockning förutsatt att en övre yta 22 som ingår i knivklämman 2 är anordnad, som visas i figur 4, på ett 510 345 6 sådant sätt att stockarna som eventuellt rör sig längs glidytan 21 inte kolliderar med något hörn mellan den övre ytan 22 och den stödjande ytan 11.

Kniven l som visas i figurerna 5 och 6 är utformad som en roter- bar kniv som är tillverkad av ett material med ett lätt Z-format tvärsnitt. Knivensl.inspänningsdelar'innefattary vilketzbeskrevs med hänvisning till figur 1, en knivklämma 2 och ett knivdistans- stycke 3 för att däremellan spänna in kniven l med hjälp av ett inspänningselement 5. På grund av knivens 1 form skiljer sig naturligtvis formen för knivklämman 2 och knivdistansstycket 3 i viss mån från lösningen som visas i figurerna 3 och 4. Den främre ytan 16 på kniv 1 består av ytan av ett på en Z-profil utstickande parti 19, som sträcker sig ut från ett pá en Z-profil mittre parti 18. Kniven 1 som har ett Z-format tvärsnitt är ut- formad och inspänd på ett sådant sätt att inspänningskrafterna på kniven 1 rätar upp kniven 1, eller med andra ord, ökar en vinkel a mellan det utstickande partiet 19, vilken bildar den verkliga kniven 1, och det mittre partiet 18.

Inspänningslösningen för en Z-formad kniv som visas i figurerna och 6 skiljer sig från den för en rak kniv som visas i figur- erna 3 och 4 huvudsakligen enligt det följande.

Knivklämman 2 är försedd med stödjande ytor 11, 12, vilka till- sammans bildar en vinkel ß, vilken är större än vinkeln a mellan det fria utstickande stycket 19 och det mittre stycket 18 på kniven 1. På grund av detta finns det vid inspänningens inledande steg två linjekontakter vid yttersta delar 23, 24 av flankerna 18, 19 av vinkeln a. Som för dess motstàende yta spänns kniven 1 ursprungligen in med hjälp av en linjekontakt mellan en stöd- jande yta 13 pà knivdistansstycket 3 och ett hörn 25 mellan knivens l utstickande parti 19 och mittre parti 18, varvid linje- kontakten allteftersom inspänningen framskrider utvecklar sig till en mer utsträckt ytkontakt när vinkeln a närmar sig vinkeln ß. 510 345 7 För att uppnå en tillförlitlig knivinspänning är knivklämman 2 försedd med en extra yta 26 för ett andra utstickande parti 28 i kniven l och knivdistansstycket 3 är försett med en extra yta 27, vilken företrädesvis är formad i överensstämmelse med figur så att de extra ytorna 26, 27 böjer det andra utsprànget på ett sådant sätt att vinkeln mellan ett mittre parti 18 och det andra utsprånget 28 minskar när kniven 1 pressas på plats. Detta säker- ställer att kniven är placerad tillräckligt noggrant på ett sådant sätt att knivens 1 främre yta 16 är tillräckligt långt ut för att förhindra flisen som glider längs denna från att kolli- dera med knivdistansstyckets 3 stödjande yta 13 och alltså från att erodera densamma.

När kniven 1 spänns in har en stödjande kraft mellan knivklämman 2 och kniven 1 sitt högsta värde vid ett läge 23 på kniven 1. När man flyttar sig bort från läget 23 minskar kontakten mellan kniven l och knivklämman 2 på ett sådant sätt att det kan finnas ett litet gap mellan kniven 1 och knivklämman 2 nära det böjda partiet, spetsen på vinkeln a. För att vara absolut exakt, böj- ningen av en kniv som inträder under inspänningen av en kniv böjer alltså inte kniven på ett alldeles plant sätt utan, efter- som kniven är gjord av ett flexibelt material, den knivstödjande ytan böjer sig i en form av ett något böjt plan, vilket inne- fattar läget 23, vilket som konstaterats ovan är i den tätaste kontakten med dess anliggande yta på knivklämman 2.

Som ett resultat av det ovanstående, orsakar inte snabbt växlande huggkrafter Fl några farliga vibrationer i kniven eller lösgör- ande av knivkontakten från knivklämmans yta vid punkt 23. Kraft- villkoret för kniven som orsakas av förspänning är sådant att det kompenserar krafterna som orsakas av huggkrafterna Fl på ytan 16 och kniven har ett lågt maximalt kraftvärde. På grund av de ovan- stående orsakerna är det möjligt att göra en kniv enligt uppfin- ningen väsentligt tunnare men som fortfarande uppnår, vad kniv- brott beträffar, en tydligt förbättrad tillförlitlighet jämfört med lösningar enligt teknikens ståndpunkt. 510 345 8 En kniv enligt uppfinningen kommer alltså att vara billigare än knivar enligt teknikens ståndpunkt och underhållskostnader för knivar (huggmaskiner) reduceras med färre knivbrott.

Figurerna 7 - 10 illustrerar ytterligare en annan föredragen utföringsform av uppfinningen, vilken är utformad sá att kniv- klämman innefattar en stomme 2' och en knivklämma 2, att kniv- distansstycket innefattar en stomme 3' och ett knivdistansstycke 3, och att såväl knivklämman 2 och knivdistansstycket 3 som en kniv 1 som är fastsatt däremellan är formade till en monterings- del, vilken utgör en integrerad enhet och är anpassad för att sättas fast mellan knivklämmans stomme 2' och.knivdistansstyckets stomme 3'. Genom att använda en monteringsdel är det möjligt att på ett enkelt sätt utföra maskinbearbetning av precisionskrävande ytor som ingår i knivklämman 2 och knivdistansstycket 3 och som ligger mot kniven. Ytorna mellan såväl monteringsdelen och stom- men 2' som mellan monteringsdelen och stommen 3' är företrädesvis raka flata ytor.

Monteringsdelen är försedd med åtminstone en styryta 20 för att anbringa monteringsdelen på ett kontrollerat sätt mellan kniv- klämmans stomme 2' och knivdistansstyckets stomme 3' och för att applicera en tryckkraft på monteringsdelen genom stommarna 2' och 3'. En monteringsdel som alltså sätts ihop till en integrerad enhet utanför huggmaskinen med hjälp av skruvar 30 på ett i sig känt sätt (figur 9) kan snabbt och noggrant sättas fast i sitt läge, varefter inspänning av delen och böjning av en kniv i delen utförs med hjälp av ett inspänningselement 5.

Knivklänmmn12 och knivdistansstycket:3 på monteringsdelen är för- sedda med ömsesidigt styrande ytor 29 och 30, varvid ytorna styr knivdistansstycket 3 och knivklämman 2 relativt varandra på ett sådant sätt att genom att pressa knivdistansstycket 3 och kniv- klämman 2 i monteringsdelen mellan de flata ytorna i knivdistans- stycket och knivklämmans stommar 3' och 2' bildar de stödjande ytorna, som ingår i knivklämman 2 och knivdistansstycket 3 i mon- 510 345 9 teringsdelen och som ligger an mot kniven, en kraft som fordras för att spänna in kniven och en böjningsspänning för kniven.

Claims (11)

510 345 10 PATENTKRAV

1. Anordning för inspänning av en huggkniv (1) i en roterbar huggskiva (4) eller -trumma genom användning av ett inspännings- element (5) och en knivklämma (2) och ett knivdistansstycke (3), vilka är rörliga relativt varandra för att stödja en bakre yta (6) på kniven (1) mot knivklämman (2), k ä n n e t e c k n a d av att knivklämman (2) är försedd med stödjande ytor (11, 12), mot vilka knivens (1) bakre yta (6) är anpassad för att stödja med åtminstone tvà åtskilda ytor (11', l2'), och att knivdistans- stycket (3) innefattar en stödjande yta (13), vilken är anpassad för att utsätta en främre yta (14) pá kniven (1) för en kraft som verkar mellan knivklämmans (2) stödjande ytor (11, 12) för att böja kniven (1) mot knivklämman (2) mellan knivklämmans (2) stödjande ytor (11, 12) för att bilda en tryckspänning i det icke stödda partiet av en främre yta (16) på kniven (1).

2. Anordning enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a d av att det fria avståndet mellan knivdistansstyckets (3) stödjande yta (13) och en spets (15) på kniven (1) är anpassat för att vara flera gånger större än avståndet mätt i riktningen av knivens (1) främre yta (16) mellan knivklämmans (2) stödjande yta (ll) när- mast knivens (1) spets (15) och spetsen (15) pá kniven (1).

3. Anordning enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a d av att kniven (1) är utformad som en vridbar kniv, vilken är tillverkad av ett material som har ett väsentligt plant tvär- Snitt.

4. Anordning enligt patentkrav l eller 2, k ä n n e t e c k - n a d av att kniven (1) är utformad som en vridbar kniv, vilken är tillverkad av ett material som har ett lätt Z-format tvär- snitt.

5. Anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a d av att knivens (1) främre yta (16) består av ytan av ett på en Z- 510 345 ll profil utstickande parti (19) som sträcker sig bort fràn ett på en Z-profil mittre parti (18).

6. Anordning enligt patentkrav 4 eller 5, k ä n n e t e c k - n a d av att kniven (1) som har ett Z-format tvärsnitt är ut- formad och inspänd på ett sådant sätt att inspänningskrafterna pà kniven (1) rätar ut kniven (1), eller med andra ord, ökar en vinkel a mellan det utstickande partiet (19), vilket utgör den verkliga kniven (1), och det mittre partiet (18).

7. Anordning enligt något av patentkraven 4 - 6, k ä n n e - t e c k n a d av att kniven (1) som har ett Z-format tvärsnitt är utformad och inspänd på ett sådant sätt att inspänningskraft- erna på kniven (1) är anpassade genom förmedling av stödjande ytor (26 och 27) för att skära ner en vinkel mellan knivens mittre parti (18) och ett inuti anordningen kvarhàllet utstick- ande parti (28).

8. Anordning enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a d av att kniven (1) på den fria främre ytan (16) är försedd med.en förtjockning (17), vilken.angränsar till knivdistansstyck- ets (3) stödjande yta (13).

9. Anordning enligt något av patentkraven 1 - 8, k ä n n e - t e c k n a d av att knivklämman innefattar en stomme (2') och en knivklämma (2), att knivdistansstycket innefattar en stomme (3') och ett knivdistansstycke (3), och.att såväl knivklämman (2) och knivdistansstycket (3) som kniven (1) som är fastsatt där- emellan är formade till en monteringsdel, vilken utgör en inte- grerad enhet och är anpassad för att sättas fast mellan knivkläm- mans stomme (2') och knivdistansstyckets stomme (3').

10. Anordning enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k n a d av att monteringsdelen är försedd med åtminstone en styrande yta (20) för anbringning av monteringsdelen på ett kontrollerat sätt mellan knivklämmans stomme (2') och knivdistansstyckets stomme 510 345 12 (3') och för att applicera en tryckkraft på monteringsdelen.genom förmedling av stommarna (2' och 3').

11. ll. Anordning enligt patentkrav 9 eller 10, k ä n n e t e c k - n a d av att knivklämman (2) och knivdistansstycket (3) på mon- teringsdelen är försedda med ömsesidigt styrande ytor (29 och 30), varvid ytorna styr knivdistansstycket (3) och knivklämman (2) relativt varandra på ett sådant sätt att genom att trycka knivdistansstycket (3) och knivklämman (2) på monteringsdelen mellan de plana ytorna på knivdistansstycket och knivklämmans stommar (3' och 2') bildar de stödjande ytorna på knivklämman (2) och knivdistansstycket (3)i.monteringsdelen, vilka liggeran1mot kniven, en kraft som fordras för att spänna in kniven och en böj- spänning för kniven.