ножевая головка, преимущественно строгальная ножевая головка

Формула изобретения

1. Ножевая головка, преимущественно строгальная ножевая головка, в которой несущий корпус для установки ножа имеет по меньшей мере один открытый радиально наружу базирующий элемент для ножа, в каждом базирующем элементе размещена нажимная колодка, которая выполнена с возможностью смещения относительно несущего корпуса, и который прижимает нож к упору базирующего элемента во время этого смещения, имеющего по меньшей мере направленную наружу радиальную составляющую, причем между ножом (7) и нажимной колодкой (17) помещена пластина-держатель (21) с возможностью смещения относительно нажимной колодки (17) и упора (9) базирующего элемента (5) и которая освобождает нож так, что его можно вынуть радиально наружу, когда нажимная колодка смещается внутрь, а пластина-держатель (21) упирается снизу в упор (9) базирующего элемента (5) в радиальном направлении, образуя по меньшей мере линейную зону контакта, отличающаяся тем, что между пластиной-держателем (21) и нажимной колодкой (17) установлена по меньшей мере одна пружина сжатия (35), упирающаяся в пластину-держатель (21) с радиальным смещением внутрь относительно зоны контакта между пластиной-держателем (21) и упором (9).

2. Головка по п.1, отличающаяся тем, что между ножом (7) и пластиной-держателем (21) размещены позиционирующие элементы (23, 25), которые удерживают нож (7) и пластину-держатель (21) в определенном относительном положении во время зажима крепления.

3. Головка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что зона контакта между пластиной-держателем (21) и упором (9) в базирующем элементе (5) во время процесса зажима ножа (7) образует плоскость, параллельную свободной поверхности (33) ножа (7).

4. Головка по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что каждая нажимная колодка (17) снабжена по меньшей мере одним зажимным винтом (19), посредством которого нажимная колодка (17) смещается в радиальном направлении как внутрь, так и наружу.

5. Головка по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что упор базирующего элемента (5) выполнен в виде сменной упорной пластины (9).

6. Головка по п.5, отличающаяся тем, что размер режущей плоскости (13), и/или конфигурация, и/или характеристика поверхности пространства для стружки (15) выполнены с возможностью изменения с помощью различных упорных полос (9).

7. Головка по одному из пп.1-6, отличающаяся тем, что нож (7) имеет на передней стороне (13) выемку (37).

8. Головка по одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что несущий корпус (1) выполнен из алюминия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к ножевой головке, в частности, к строгальной ножевой головке, имеющей конструктивные признаки в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения

Такие ножевые головки известны. Например, в заявке Германии N 2208687 описана ножевая головка для обработки дерева, имеющая несущий корпус, оснащенный множеством базирующих элементов для ножей, расположенных с равным угловым шагом по его периферии. Базирующие элементы открыты радиально наружу и ориентированы параллельно оси вращения несущего корпуса. В каждом базирующем элементе имеется нажимная колодка, которая может быть смещена относительно несущего корпуса и относительно своего ножа. Когда ножевая головка приводится во вращение, нажимная колодка смещается радиально наружу под действием центробежной силы. Нажимные колодки направляются таким образом, что во время этого движения они прижимают ножи к упору базирующего элемента с помощью пластины-держателя, которая помещена между ножом и нажимной колодкой и может быть смещена относительно нажимной колодки и базирующего элемента. В процессе движения пластина-держатель упирается снизу в упор базирующего элемента с образованием линейной зоны контакта примерно в радиальном направлении. Когда ножевая головка не работает, ножи можно вынуть в радиальном направлении, например, для перезаточки. Несмотря на относительно простой зажимной механизм описанная ножевая головка все же оставляет возможность улучшения в отношении эксплуатации.

Таким образом, задачей изобретения является совершенствование ножевой головки описанного типа. Эта задача решена в соответствии с изобретением в ножевой головке, имеющей конструктивные признаки по пункту 1 формулы изобретения.

Благодаря тому, что в ножевой головке по изобретению между пластиной-держателем и нажимной колодкой помещена пружина сжатия с точкой упора в пластину-держатель, смещенной радиально внутрь относительно зоны контакта между пластиной-держателем и упором, поворотное движение нажимной колодки направляется оптимальным образом, и нож может быть очень просто снят с ножевой головки для переустановки или заточки без разборки ножевой головки, даже если доступ к торцам фрезы перекрыт или затруднен.

Для фиксации ножа и пластины-держателя в определенном положении во время процесса зажима и для поглощения центробежных сил предпочтительно снабжать головки позиционирующими элементами между ножом и пластиной-держателем.

Если зона контакта образует плоскость, параллельную свободной (проходной) поверхности ножа, то это дает то преимущество, что окружность резания остается постоянной после перезаточки ножа.

Для смещения нажимной колодки в радиальном направлении как внутрь, так и наружу, особенно при создании усилия в зажимном устройстве, предпочтительно применение одного или более, в зависимости от длины нажимной колодки, зажимного винта, который при своем вращении подает нажимную колодку в одном или другом направлении.

Для настройки процесса разрушения стружки и направления ее потока при обработке различных материалов предпочтительно выполнение упора в виде сменной упорной полосы. Это дает возможность изменять размер режущей поверхности, выступающей радиально за упорную полосу, размер ножа и/или пространства для выхода стружки.

Для того, чтобы определить максимальную глубину материала, который может быть снят с передней поверхности ножа при перезаточке в случае применения ножей, подлежащих перезаточке, предпочтительно выполнение выемки на передней поверхности ножа, при этом глубина выемки выбирается равной максимальной толщине материала, которая может быть удалена при заточке.

Для снижения веса, особенно для ножевых головок большой длины предпочтительно выполнение несущего корпуса из алюминия.

На фиг. 1 представлен пример исполнения устройства на виде спереди в предварительно зажатом состоянии.

На фиг. 2 показан частичный разрез устройства по плоскости зажимного винта в предварительно зажатом состоянии.

На фиг. 3 показано устройство в частичном разрезе по плоскости пружины сжатия в освобожденном состоянии.

Пример. Строгальная ножевая головка для обработки дерева или пластика имеет несущий корпус 1, который выполняется из цилиндра и имеет центральное сквозное отверстие 3 для вала. Цент отверстия 3 определяет ось вращения корпуса 1. В целях снижения веса корпус предпочтительно изготавливается из алюминия. Корпус 1 имеет на цилиндрической периферии два диаметрально противоположных базирующих элемента 5 в форме выемок или пазов, которые открыты радиально наружу и проходят параллельно оси вращения корпуса 1. Ножевая головка по данному изобретению может иметь и другое количество базирующих элементов, равномерно разнесенных по окружности, чтобы не создавать дисбаланса.

Каждый из базирующих элементов 5 содержит устройство для зажимного крепления ножа 7. На передней стороне базирующего элемента 5 по отношению к направлению вращения установлена упорная полоса 9, которая имеет удлиненный выступ, предпочтительно по всей своей длине, для входа в канавку в корпусе 1 и закрепляется на корпусе прочно, но разъемно винтами, не показанными на фиг.1. В упрощенном исполнении ножевой головки по изобретению упорная полоса 9 может быть выполнена заодно с корпусом 1. Упорная полоса 9 служит, с одной стороны, упором зажимного устройства для ножа 7. Для этой цели она имеет плоскую упорную поверхность 11, к которой нож прижимается своей передней поверхностью 13. В то же время упорная полоса 9 своим наружным радиальным торцом служит частью ограничителя пространства 15 для стружки, сформированного перед базирующим элементом 5 по направлению вращения в виде выемки в поверхности периферии корпуса 1. Часть передней поверхности 13, выступающая за пределы полосы 9, образует режущую поверхность 13" ножа 7. Режущая кромка 7" ножа образована краем режущей поверхности 13", наиболее удаленным от оси вращения корпуса 1, и это расстояние определяет радиус окружности резания. Разрушение стружки происходит при ее сходе с режущей поверхности 13" к упорной полосе 9. Поток стружки направляется в пространство 15. Использование сменных различных упорных полос 9 позволяет изменять размер режущей плоскости 13" и/или конфигурацию или поверхность пространства 15. Таким образом, процесс разрушения и поток стружки могут быть подобраны в соответствии со свойствами обрабатываемого материала.

На заднюю стенку (относительно направления вращения) каждого базирующего элемента 5 опирается образующая часть зажимного устройства, нажимная колодка 17, которая может быть смещена вдоль этой стенки в радиальном направлении по меньшей мере с одной составляющей движения. Нажимная колодка 17 имеет форму клина, обращенного своим сужающимся концом наружу из базирующего элемента 5. Для смещения нажимной колодки 17 вдоль стенки базирующего элемента 5 предусмотрен по меньшей мере один зажимной винт 19. Винт 19 имеет с нажимной колодкой 17 такое соединение, что нажимная колодка 17 может смещаться винтом внутрь или наружу с некоторым допуском. Для этого зажимной винт 19 имеет в головке кольцевую канавку, в которую с небольшим зазором входит выступ нажимной колодки. В предварительно зажатом состоянии зажимного устройства для ножа 7, описанного далее, нажимная колодка 17 находится в своем радиально выдвинутом положении.

Между ножом 7 и нажимной колодкой 17 размещена в качестве держателя ножа и еще одного элемента зажимного устройства пластина-держатель 21. В предварительно зажатом состоянии пластина-держатель 21 плоско прижата своей тыльной стороной (относительно направления вращения) к нажимной колодке 17. Для установки ножа 7 пластина-держатель 21 имеет на своей передней стороне (относительно направления вращения) позиционирующую канавку 23, в которую входит позиционирующий выступ 25 на ноже 7. Своей плоскостью полоса-держатель 21 плотно прилегает к тыльной стороне ножа 7. Позиционирующие элементы 23 и 25 на держателе 21 и ноже 7 могут быть расположены и в обратном порядке (т. е. канавка на ноже и выступ на держателе). Помимо того, что они служат для установки ножа 7, канавка 23 и выступ 25 предназначены для восприятия части центробежной силы на ноже 7 при вращении ножевой головки. Поэтому они имеют такую форму, что в предварительно зажатом состоянии нож 7 упирается радиально наружу в пластину-держатель 21 и неподвижен по отношению к ней, т. е. удерживается в фиксированном положении.

На своем радиально-внутреннем конце пластина-держатель 21 имеет такую конфигурацию, что заходит за упорную полосу 9 снизу в радиальном направлении. При этом в предварительно зажатом состоянии пластина-держатель 21 упирается своей обращенной радиально наружу поверхностью 29 в обращенную радиально внутрь упорную поверхность 31 упорной полосы 9. В результате этого пластина-держатель 21 одновременно удерживает нож 7 в фиксированном положении по отношению к упорной полосе 9. Зона контакта между поверхностями 29 и 31 имеет вид плоскости, параллельной свободной поверхности 33 ножа 7.

Когда начинается вращение ножевой головки, нажимная колодка 17 смещается радиально наружу благодаря зазору в соединении между зажимным винтом 19 и нажимной колодкой 17. Центробежная сила, действующая на нажимную колодку 17, передается вследствие ее клиновой формы вначале на пластину-держатель 21 и затем на нож 7, так что нож 7 прижимается к упорной полосе 9, т.е. зажимается в запертое положение. В то же самое время центробежная сила на пластине-держателе 21 и, соответственно, на ноже 7 передается через указанную зону контакта на опорную полосу 9. В сравнении с предварительно зажатым состоянием (готовности к работе) положение элементов зажимного устройства, за исключением нажимной колодки 17, не изменяется как по отношению одного к другому, так и по отношению к ножу 7. Часть центробежного усилия на ноже 7 и держателе 21 поглощается трением между этими элементами и трением между ножом 7 и упорный полосой 9. Соответствующим нормальным усилием для этого трения является напряжение зажимного устройства и особенно нажимной колодки 17.

Воздействием на зажимной винт 19 зажимное устройство для ножа 7 может быть переведено из предварительно зажатого состояния (готовности к работе) в освобожденное состояние, описываемое далее. В этом случае зажимной винт 19 вначале тянет за собой нажимную колодку 17 радиально внутрь. Между нажимной колодкой 17 и пластиной-держателем 21 помещены одна или несколько пружин сжатия 35. Каждая пружина 35 установлена в глухой проточке на нажимной колодке 17 и упирается своим концом в пластину-держатель 21. Эта упорная точка в данном случае лежит радиально ближе к центру, чем зона контакта между пластиной-держателем 21 и упорной полосой 9 по позиционирующей плоскости 29 и упорной плоскости 31. Смещение нажимной колодки 17 внутрь заставляет пружину сжатия воздействовать таким образом, что она создает крутящий момент на пластине-держателе 21. Соответственно, пластина держатель 21 поворачивается вокруг кромки 29" на краю позиционирующей плоскости 29. Кромка 29" является той частью полосы-держателя 21, которая заходит дальше всего по линии контакта с упорной полосой 9. Положение упорной точки пружины сжатия 35 таково, что поворотное движение пластины-держателя 21 направлено на удаление пластины от ножа 7 к нажимной колодке 17. Во время этого разворота позиционирующая поверхность 29 отходит от упорной поверхности 31, но кромка 29" остается в линейном контакте с упорной поверхностью 31. Размеры, углы, траектории движения и, соответственно, область разворота таких элементов, как позиционирующая канавка 23, позиционирующий выступ 25, нажимная колодка 17 и пластина-держатель 21 выбраны такими, что пластина-держатель 21 может развернуться в такое положение, при котором она отпускает нож 7, и его можно вынуть радиально наружу.

Вынутый нож может быть развернут и вставлен снова, если он выполнен симметричным относительно продольной плоскости. Таким образом, нож 7 имеет предпочтительно трапецеидальное поперечное сечение. Далее, вынутый нож 7 может быть перезаточен путем обработки передней плоскости 13. В качестве индикатора максимальной глубины снятия материала при заточке на передней поверхности 13 ножа 7 имеется выемка 37. Дно выемки определяет плоскость, до которой может быть сточена передняя сторона 13.

Параллельность свободной поверхности 33, упорной поверхности 31 и позиционирующей поверхности 29 в сборе и в предварительно зажатом состоянии дает гарантию того, что даже после снятия материала со стороны 13 при заточке расстояние между новой режущей кромкой 7" и осью вращения ножевой головки, а следовательно и новый радиус резания, будут равны прежнему радиусу вследствие смещения пластины-держателя 21 параллельно свободной поверхности 33 во время зажимного хода.

Нож 7, упорная полоса 9, нажимная колодка 17 и пластина-держатель 21 размещены точно так же, как и базирующий элемент 5, параллельно оси вращения корпуса 1, предпочтительно по всей его длине. Для изготовления этих деталей удобно использовать профильные элементы, отрезая от них участки нужной длины.