SE524821C2

SE524821C2 - Drivhjul för excentrisk drivning av en ringformad sågklinga i en kapmaskin

Info

Publication number: SE524821C2
Application number: SE0202414A
Authority: SE
Inventors: Stigbjoern Juhonuntti
Original assignee: Electrolux Abp
Priority date: 2002-08-14
Filing date: 2002-08-14
Publication date: 2004-10-05
Also published as: US20090106987A1; EP1539416A1; SE0202414D0; SE0202414L; AU2003243117A1; US20050247179A1; US7905024B2; WO2004016382A1

Description

25 30 35 524 821 2 P1699 A-6,243,956 är svår att tillverka oavsett material. Till exempel kan drivringen på grund av sin geometri inte tillverkas genom kallsmide ens om materialet utgörs av ett konventionellt konstruktionsstål, något som vore önskvärt, då kallsmide är en rationell tillverkningsteknik, som skulle kunna förbilliga produkten. Än svårare blir tillverkningen, om drivringen skall bestå av ett mer kvalificerat material. Detta gäller särskilt om den skall bestå av ett mycket slitstarkt material, såsom hårdmetall eller en slitstark keram på grund av svårigheterna att bearbeta sådana material med skärande verktyg. Speciellt svårt är det att framställa kilspåret och i all synnerhet det ringformade urtag i bottnen av kilspåret, vilket bör finnas för att förhindra att sågklingans kilformade kant bottnar i kilspåret, något som kraﬂigt försämrar drivförmågan hos drivhjulet och även ökar slitaget på både drivring och sågklinga.

KORT REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Syﬁet med uppfinningen är att angripa ovanstående problemkomplex. Mer bestämt syftar uppﬁnningen till att erbjuda ett drivhjul med god drivförmåga och god tillverkningsekonomi.

Upptinningen kännetecknas av att nämnda andra ringformade ytor är i stum kontakt med varandra, och att drivhjulet även innefattar ett tredje och ett fjärde ringformat element, vilka tredje och fjärde ringformade element är koncentriska med de första och andra ringformade elementen och anordnade på ömse sidor om dessa samt anordnade att anpressas i axiell riktning mot dem. Företrädesvis är nämnda andra ringformade ytor plana.

Enligt en aspekt på uppﬁnningen är ett syñe att erbjuda ett drivhjul med god slitstyrka hos de delar som utsätts för slitage. Uppfinningen kännetecknas enligt denna aspekt på uppﬁnningen av att nämnda första och andra ringformade element består av ett material med bättre slitstyrka än nämnda tredje och fjärde ringformade element. Till exempel består nämnda första och andra ringformade element av något av de slitstarka material som innefattar hårdmetall, keramer och snabbstål Enligt en annan aspekt på uppﬁnningen är ett syﬁe att erbjuda ett drivhjul som kan tillverkas produktionsekonomiskt. Uppﬁnningen kännetecknas enligt denna aspekt på uppﬁnningen av att nämnda första och andra kilformade element består av ett material som kan kallsmidas, till exempel av ett konstruktionsstål. »nn-- 10 15 20 25 30 35 524 s21 p1699 3 if: ' i. i* i' Enligt ytterligare en annan aspekt på uppfinningen uppvisar vidare de första och andra ringforrnade elementen, mellan nämnda första och andra ringformade ytor, en tredje ringformad yta, så att dessa tredje ringformade ytor mellan sig bildar ett smalt spår, som sträcker sig radiellt inåt i drivhjulet. Företrädesvis har detta smala spår plana, eller åtminstone väsentligen plana, sidoväggar och är 0.5-1.5 gånger så djupt som det kilformade spåret. Enligt ännu en aspekt på uppﬁnningen är medel anordnade för att förhindra relativ rotation mellan nämnda forsta, andra, tredje och fjärde ringformade element omkring drivhjulets rotationscentrum. Dessa medel kan utformas på olika sätt, t ex såsom splines, orunda formlösningar och andra geometriska rotationslåsningar, en eller ﬂera kilkopplingar och liknande. Enligt en tänkbar utföringsform innefattar de emellertid åtminstone ett antirelativ-rotationselement som sträcker sig i axiell riktning genom hål eller urtag i nämnda första och andra ringformade element, radiellt innanför drivspåret. Företrädesvis sträcker de sig enligt nämnda utföringsform även in i eller genom hål eller urtag i nämnda tredje och fjärde ringformade element. Exempelvis kan nämnda antirelativ-rotationselement utgöras av ett eller ﬂera element av den typ av element som innefattar pinnar, rörpinnar och stavar.

Enligt en ytterligare aspekt på uppﬁnningen är nämnda första och andra ringformade element utformade som drivringhalvor med identiskt lika forrn, vilket befrämjar en rationell tillverkning, men är spegelvänt monterade i drivhjulet. Dock är även icke identiskt lika former på de första och andra ringformade elementen tänkbara.

Ytterligare aspekter på uppﬁnningen framgår av patentkraven och av den detaljerade beskrivningen av en utföringsform.

KORT FIGURBESKRIVNING I den detaljerade beskrivningen av en utföringsforrn av uppﬁnningen kommer att hänvisas till den bifogade ritningsﬁguren, som visar drivhjulet i axiell genomskäming, monterat på en drivaxel.

DETALJERAD BESKRIVNING AV EN UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNINGEN I ritningsﬁguren betecknas ett drivhjul enligt uppﬁnningen allmänt med siffran 1 och en drivaxel med siffran 2. Drivaxeln 2 kan roteras omkring sitt rotationscentrum 3, med hjälp av en hydraulisk, pneumatisk, elektrisk motor eller förbränningsmotor via lämplig krañtransmission, t ex remdriﬁ. Hänvisning kan i detta sammanhang göras till US-A- 6,374,501, som visar remdrift ﬁån en förbränningsmotor. I detta fall är en remskiva monterad på drivaxeln. Drivaxeln 2 är enligt den föreliggande utföringsformen 10 15 20 25 30 35 524 s21 4 Pl699 rörformad och invändigt försedd med gängor, samverkande med gängorna på en skruv 4 med en skruvskalle 5 för fastspänning av drivhjulet 1 på axeln 2. Drivhjulet 1 kan även vara monterat direkt på den utgående axeln från en hydraulmotor, såsom visas i nämnda US-A-6,243,956. Drivaxeln är i detta fall lämpligen homogen och kan i sin främre ände vara försedd med ett invändigt gängat hål för en fastspänningsskruv, såsom visas i US- A-6,243,956 eller ha utvändiga gängor i sin främre ände för samverkan med en fastspänningsmutter. Ehuru drivningen av drivaxeln inte utgör någon del av den föreliggande uppfinningen hänvisas beträffande lämplig drivning av drivaxeln 2 och därmed av drivhjulet 1 till nämnda US-A-6,374,50l och US-A-6,243,956.

Drivhjulet 1 innefattar fyra ringformade element, nämligen ett första ringformat element 11, ett andra ringformat element 12, ett tredje ringformat element 13 och ett fjärde ringformat element 14. Dessa ringformade element benämns i denna beskrivningsdel fortsättningvis inre drivringhalva ll, yttre drivringhalva 12, medbringarplatta 13, respektive spännplatta 14. Någon begränsande innebörd skall icke läggas i den valda terminologin för dessa fyra element. Drivringhalvoma 11 och 12 består enligt en nämnd aspekt på uppfinningen av ett mycket slitstarkt material, företrädesvis hårdmetall eller en keram, medan medbringarplattan 13 och spännplattan 14 är tillverkade av konventionellt konstruktionsstål. Enligt en annan nämnd aspekt på uppfinningen består även drivringhalvorna 11 och 12 av ett konventionellt konstruktionsstål. Genom den geometriska utformningen av drivringhalvorna kan dessa tillverkas genom kallsmide till färdig eller nära färdig form, då materialet utgörs av ett konventionellt konstruktionsstål. Drivringen kommer i detta fall att utgöra en förhållandevis billig utbytesdel i drivhjulet.

De båda drivringhalvoma ll och 12 har enligt den föredragna utföringsformen identiskt lika form, men är spegelvänt vända mot varandra, såsom visas i ritningsfiguren. De sidor som drivringhalvoma 11 och 12 vänder mot varandra uppvisar en första ringformad yta 21, som är avfasad på det sätt som visas i figuren, så att de avfasade ytorna 21 mellan sig bildar ett runtomgående kilformat spår 20 matchande den inre kilformade kanten på en ringformad sågklinga med kilformad inre kant. Radiellt innanför den första, avfasade ytan 21 och på ett avstånd från denna uppvisar var och en av drivringhalvoma 11, 12 en andra ringformad yta 22, som är plan. Dessa andra ringformade ytor 22 anligger stumt mot varandra, så att de båda drivringhalvorna 11 och 12 tillsammans bildar en drivring 15 med ett kilformat spår 20 med en vidd som är otöränderlig, bortsett från det slitage av spåret som kan uppstå vid användning. 10 15 20 25 30 35 524 821 5 P1699 Mellan nämnda första och andra ringformade ytor 21, 22 uppvisar vardera drivringhalvan 11, 12 en tredje ringformad yta 23 som är plan, men som intill den andra ringformade ytans yttre begränsningslinje övergår i en avrundad form, såsom visas i figuren. Mellan nämnda tredje ringformade ytor 23 bildas ett ringformat urtag 24 med plana sidoväggar och avrundad botten. Detta urtag 24 sträcker sig från de första ringformade, avfasade ytoma 21, och därmed från det kilformade spåret 20, radiellt inåt till ett djup som ungefär motsvarar djupet på kilspåret 20. Syﬁet med detta inre urtag 24 är att förhindra att sågklingans kilformade kant bottnar i det kilformade spåret 20, då sågklingans kant och/eller kilspåret efter hand slits. Det ringformade urtagets 24 vidd är ca 1,5 mm, medan djupet är väsentligt större; ca 4 mm. Ett spår med dessa dimensioner i ett objekt av hårdmetall eller keram är mycket svårt eller omöjligt att utföra med konventionell teknik. Även tillverkningen av kilspåret 20 vore svårt att utföra, om drivringen 15 vore homogen. Genom att drivringen 15 enligt uppfinningen består av två identiska drivringhalvor kan emellertid drivringens önskade kontur åstadkommas genom formning och eventuell bearbetning av drivringhalvoma var för sig, innan de sammanförs till att bilda en integrerad drivring 15, oavsett om drivringhalvoma tillverkas av ett konventionellt konstruktionsstål eller annat lämpligt material som kan kallsmidas eller av ett mer kvalificerat, mer slitstarkt material. Även drivringhalvor tilllverkade av till exempel konstruktionsstål och vars slitytor, dvs nämnda ringformade avfasade ytor, belagts med ett mer slitstarkt material, till exempel titankarbid eller titannitrid är tänkbara.

Drivringhalvornas 11, 12 övriga ytor är mindre komplexa och innefattar en yttre cylindrisk yta 25, en ringformad, plan utsida 26 och en inre cylindrisk yta 27. Vardera drivringhalvan 11, 12 uppvisar enligt utföringsforrnen även två diametralt anordnade, genomgående, cylindriska hål 28, som sträcker sig i axiell riktning mellan nämnda andra ringformade yta 22 och den plana utsidan 26 på ett kort avstånd utanför den inre cylindriska ytan 27.

Medbringarplattan 13 uppvisar i sin inre del ett ﬂänsformat parti 30 med en plan yta som passar en motsvarande formad yta 31 på drivaxeln. Ytan 31 på drivaxeln 2 bildar en medbringardel i samverkan med det flänsformade partiet 30 för rotation av medbringarplattan 13, då drivaxeln 2 roteras omkring sitt rotationscentrum 3. Från det ﬂänsformade partiet 30 sträcker sig medbringarplattan 13 radiellt utåt till nära den inre drivringhalvans 11 yttre, cylindriska yta 25. Den sida 32 som är vänd mot den inre drivringhalvan 11 är plan och anligger mot drivringhalvans 11 plana utsida 26. Ett ringformat urtag på medbringarplattans utsida för en icke visad tätningskrage har -n-o, 10 15 20 25 30 524 821 P1699 6 betecknats 33. I sin mot drivringhalvan 11 vända sida uppvisar medbringaiplattan 13 ett par diametralt anordnade hål 34, vilka sträcker sig från medbringarplattans plana sida 32 i axiell riktning till ett djup motsvarande ca 2/3 av medbringarplattans 13 tjocklek.

Hålen 32 är anordnade mitt for de genomgående hålen 28 i drivringhalvoma 11 och 12.

Spännplattan 14 har ett inre cylindriskt, genomgående hål 35, som motsvarar formen på drivaxelns 2 yttersta parti 36. Spännplattan 14 är med passning monterad på nämnda parti 36 på drivaxeln 2. Spännplattans 14 utsida 37 är helt plan. Ett yttre parti 38 på spännplattan sträcker sig fram till nära den yttre drivringhalvans 12 yttre, cylindriska yta 25. Insidan 39 på detta parti är också plan och anligger mot den yttre drivringhalvans plana utsida 26. Nämnda yttre parti 38 kan ges termen hjulskiva, medan spännplattans 14 inre del kan benämnas navparti 40. Någon begränsande innebörd skall inte ges åt dessa benämningar. Navpartiet uppvisar en yttre, cylindrisk yta 41, mot vilken de inre cylindriska ytoma 27 på de två drivringhalvoma 11 och 12 anligger med passning. Ett par cylindriska genomgående hål 42 är anordnade i spännplattan 14 med samma diameter som hålen 28 i drivringhalvoma och det icke genomgående hålet 34 i medbringarplattan 13, Hålen 42 är anordnade mitt for de andra hålen. Genom vart och ett av de mitt for varandra anordnade hålen 42 och 28 sträcker sig en rörpinne 45, vilken även sträcker sig in i det icke genomgående hålet 34 i medbringalplattan 13.

Rörpinnarna 45 har två funktioner. För det forsta skall de, monterade som de är i hålen 42, 28 och 34 i spännplattan 14, drivringhalvorna 12 och 11 samt medbringaiplattan 13, förhindra relativ rotation mellan dessa element. En adekvat benämning på rörpinnama 45 i samverkan med nämnda hål är därför anti relativt-rotationselement. För det andra fungerar rörpinnarna 45, monterade i nämnda hål, även som medbringardon för överföring av medbringarplattans 13 rotationsrörelse till drivringhalvoma 11 och 12 samt till spännplattan 14. Rörpinnarna 45 hålls på plats med hjälp av en ﬁäderbricka 46, som med hjälp av skruvskallen 5 anpressas mot spännplattans 14 utsida 37 vid åtdragning av skruven 4, varvid även drivringhalvoma 11 och 12 pressas med sina plana ytor 22 mot varandra och den sålunda integrerade drivringen 15 anpressas mot medbringarplattan 13.

Claims

10 15 20 25 30 P1699 | u | o .- u 524 821 l

1. Drivhjul med ett rotationscentrum (3) for excentrisk drivning av en ringformad sågklinga i en kapmaskin, innefattande en drivring uppvisande två forsta, ring- formade, avfasade ytor (21), vilka mellan sig bildar ett kilformat drivspår (20) for en inre kant på sågklingan, varjämte drivhjulet (1) även innefattar ett par ringformade element (13, 14), som är koncentriska med drivringen och anordnade på ömse sidor om denna samt anordnade att anpressas mot den, kännetecknat av a) b) att drivringen innefattar ett forsta (11) och ett andra (12) ringformat element, vilka element är koncentriska, vart och ett innefattande en forsta ringformad yta (21) och en andra ringformad yta (22), som är anordnad radiellt innanfor den forsta ringformade ytan, vilka andra ringformade ytor (22) är i stum kontakt med varandra, att nämnda forsta ringformade, avfasade släta ytor (21), vilka mellan sig bildar det kilformade drivspåret, är anordnade, en på vardera av nämnda forsta (11) och andra (12) ringformade element for att med friktion driva runt sågklingan, att nämnda ringformade element (13, 14), som är koncentriska med drivringen och anordnade på ömse sidor om denna, utgörs av ett tredje ringformat element (13) som anpressas mot nämnda första ringformade element (11) och ett fjärde ringformat element (14) som anpressas mot nämnda andra ringformade element ( 12).

2. Drivhjul enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda andra ringformade ytor (22) är plana.

3. Drivhjul enligt krav 1 eller 2, k ä n n et e c k n a t av att nämnda forsta och andra ringformade element består av ett material med bättre slitstyrka än nämnda tredje och fjärde ringformade element. 10 15 20 25 30 35 P1699 _12; 10. 11. 12. n ø n Q u: u u n. n u ' " . .u v. . ~ v z _'_° u .u u a o I I ß ., .U t., .. f - -~~ g; _ . a . u a .. n o _ _ , , ,, .. n n S” Drivhjul enligt krav 3, k ä n n e t e c k n at av a-- forsta och andra ringformade element består av något av de slitstarka material som innefattar hårdmetall, keramer och snabbstål. Drivhjul enligt krav 1 eller 2, k ä n n et e c k n a t av att nämnda forsta och andra ringformade element består av ett material som kan kallsmidas, foreträdevis konstruktionsstål. Drivhjul enligt krav 5, k ä n n et e c k n at av att nämnda första, avfasade ytor är belagda med ett slitstarkt material, företrädesvis titankarbid eller titannitrid. Drivhjul enligt något av kraven 1-6, k ä n n et e c k n a t av att de forsta och andra ringformade elementen, mellan nämnda forsta och andra ringformade ytor, uppvisar en tredje ringformad yta (23), och att dessa tredje ringformade ytor mellan sig bildar ett smalt spår (24), som sträcker sig radiellt inåt i drivhjulet. Drivhjul enligt krav 7, k ä n n e t e c k n at av att nämnda smala spår (24) har huvudsakligen plana sidoväggar och att det är 05-15 gånger så djupt som det kilformade spåret. Drivhjul enligt något av kraven 1-8, k ä n n et e c k n at av att medel (28, 34, 42, 45) är anordnade for att förhindra relativ rotation mellan nämnda forsta, andra, tredje och fjärde ringformade element omkring drivhjulets rotationscentrum (3). Drivhjul enligt krav 9, k ä n n et e c k n at av att nämnda medel innefattar åtminstone ett antirelativ-rotationselement (45) som sträcker sig i axiell riktning genom hål (28) eller urtag i nämnda forsta och andra ringformade element (11, 12), radiellt innanfor drivspåret. Drivhjul enligt krav 10, k ä n n et e c k n a t av att nämnda antirelativ- rotationselement även sträcker sig in i eller genom hål (38, 42) eller urtag i nämnda tredje och fjärde ringformade element (13, 14). Drivhjul enligt krav 10 eller l 1, k ä n n e t e c k n at av att nämnda antirelativ- rotationselement utgörs av ett eller ﬂera element av den typ av element som innefattar pinnar, rörpinnar och stavar. nu nu 10 15 20 25 30 35 PI699 13. 1

4. 1

5. 1

6. 1

7. 1

8. 1

9. 524 821 7 Drivhjul enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda medel för att förhindra relativ rotation mellan nämnda första, andra, tredje och fjärde ringformade element innefattar någon av de rotationslåsningar som innefattar orunda formlåsningar, splines och kilkopplingar. Drivhjul enligt något av kraven 1-13, k ä n n e t e c k n a t av att åtminstone ett av nämnda tredje och fjärde ringformade element innefattar ett navparti (40) och en hjulskiva (3 8), vilken hjulskiva anpressas mot ett av nämnda forsta och andra ringformade element. Drivhjul enligt krav 14, k ä n n e t e c k n a t av att åtminstone ett av nämnda tredje och fjärde ringformade element är medroterande monterbart på en drivaxel för att roteras av drivaxeln (2) omkring dennas rotationscentrum, och att nämnda medroterande monterbara element är anordnat/ anordnade att överföra drivaxelns rotation till nämnda första och andra ringformade element via nämnda antirelativ-rotationselement. Drivhjul enligt krav 15, k ä n n et e c k n a t av att insidorna (27) på nämnda första och andra ringformade element, vilka är cylindriska eller koniska, anligger mot utsidan (41) på nämnda navparti/navpartier, som har matchande cylindriska eller koniska form. Drivhjul enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda former är cylindriska. Drivhjul enligt något av kraven 14-17, k ä n n et e c k n a t av att endast ett (14) av nämnda tredje och fjärde ringformade element har ett navparti mot vars utsida nämnda första och andra ringformade element anligger med sina insidor, och att detta element av nämnda tredje och fjärde ringformade element är monterbart i en yttre ände på drivaxeln. Drivhjul enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at av att nämnda första och andra ringformade element (11, 12.) har identiskt lika form och att de är spegelvänt monterade i drivhjulet. nuon-ﬁ P1699 Ö L n o :nu a n nu Info se oo I to I n I I I s r oc. i I u! i o t I b a u I us u; ø-o o: u I Ino Oc v x u . :I o nu a c n: u o o o a nu nu uu nu fâ ~ Dfivhjul enlig ågOï av kJFÅ-'en 1-'1 _, k ä. n n e t e c k n a t av att nämnda första och andra ringformade element har olika form.