專(zhuān)利名稱(chēng)：刀具夾持系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于處理木材的裝置以及用于處理木材的裝置中的刀具夾持系統(tǒng)。
用于處理木材的裝置是公知的。這種裝置用于將圓木或板材形的木材轉(zhuǎn)變成切片、碎屑或細(xì)絲，以便用于各種類(lèi)型的復(fù)合板、紙張或類(lèi)似物。
木材處理裝置通常采用一個(gè)安裝在驅(qū)動(dòng)軸上的大的旋轉(zhuǎn)盤(pán)或環(huán)。通常用螺栓將一系列的刀具安裝在圓盤(pán)的表面或繞著環(huán)的內(nèi)外圓周設(shè)置。旋轉(zhuǎn)盤(pán)或環(huán)位于鄰近夾持圓木的腔室。也將盤(pán)或環(huán)裝在一個(gè)支座上，該支座可以使旋轉(zhuǎn)盤(pán)或環(huán)在一個(gè)腔室中緩慢前進(jìn)進(jìn)入圓木。旋轉(zhuǎn)刀具可以將木材變成切片或細(xì)絲，并在支座之下將其收集起來(lái)再運(yùn)走。然后，支座縮回，使下一組要處理的圓木進(jìn)入腔室中。
在這種類(lèi)型的圓木處理裝置中，要求定期地維護(hù)這些刀具。即使是周期性地維護(hù)，在正常使用期間也可能損壞刀具，并且重要的是盡可能快地更換刀具以便將停機(jī)時(shí)間和生產(chǎn)損失減到最小。
目前，大多數(shù)刀具都是由一個(gè)支座件和一個(gè)夾持件夾在圓盤(pán)或環(huán)上的。每一個(gè)刀具都包括一個(gè)具有切割刃的細(xì)長(zhǎng)的刀片件。通過(guò)一個(gè)支座支承將支座件安裝在盤(pán)或環(huán)上。支座件具有一個(gè)表面用于接納細(xì)長(zhǎng)的刀片。刀片夾在支座件和夾持件之間，利用一些定位螺栓將刀片夾在夾持件上，這些螺栓伸過(guò)夾持件進(jìn)入位于支座件上凹槽中的螺紋插入件中。為了保持相對(duì)均勻的夾持力，要使夾持件盡可能地厚和硬，這樣可以使定位螺栓的數(shù)量最小。同時(shí)，由于許多木材處理設(shè)備的空間是有限的，因而限制了夾持件的厚度，夾持螺栓必須相互靠近以便保證用夾持件使刀片在支座上可靠地定位。所需的固定夾持件的螺栓愈多，則更換磨損的或危險(xiǎn)的刀片的時(shí)間就愈長(zhǎng)。
本發(fā)明的目的在于提供一種用于木材處理設(shè)備的刀具夾持設(shè)備，這種設(shè)備可以減少用于固定夾持件的定位螺栓的數(shù)量，同時(shí)在刀片上仍然保持均勻的夾持件。
本發(fā)明提供一種在處理木材的設(shè)備中使用的改進(jìn)的刀具夾持系統(tǒng)，所述的設(shè)備例如為刨片機(jī)、切碎機(jī)或切片機(jī)，其中采用一個(gè)旋轉(zhuǎn)盤(pán)或環(huán)、若干切刀、安裝在盤(pán)或環(huán)上的用于容納切刀的夾持位置、用于連接切刀并將其固定到位的夾持件和用于將夾持件安裝在夾持位置的上的緊固件。所述的改進(jìn)包括提供至少一個(gè)與切刀相嚙合的具有波形形狀的表面。至少一個(gè)這種表面被設(shè)置成在將緊固件緊固到預(yù)定的力矩時(shí)便產(chǎn)生變形從而以基本均勻的夾持載荷與切刀相嚙合。
至少一個(gè)波形形狀表面可以在夾持件上、刀座件上或在這兩個(gè)位置上變形。
在采用本發(fā)明的新設(shè)計(jì)的時(shí)候，當(dāng)將定位螺栓扭轉(zhuǎn)緊固到一個(gè)特定的值時(shí)，該表面便變形，從而在切刀的每線(xiàn)性英寸上產(chǎn)生更均勻的載荷，進(jìn)而將切刀固定到位。
本發(fā)明的裝置提供一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)需要更少的固定螺栓，同時(shí)保證同樣的夾持力，這將使部件不太昂貴，并且由于需要松動(dòng)和擰緊的部件比較少而減少了更換刀具的時(shí)間。用于維護(hù)和修理的停機(jī)時(shí)間減少且生產(chǎn)時(shí)間增加。
結(jié)合相應(yīng)的附圖，以舉例的方式說(shuō)明本發(fā)明的各個(gè)方面，其中

圖1為一臺(tái)環(huán)形切片機(jī)的刀片環(huán)的局部剖視圖；圖2為穿過(guò)圖1中的刀片環(huán)沿著2-2線(xiàn)截取的剖視圖，其中說(shuō)明了本發(fā)明的刀具夾持結(jié)構(gòu)；圖3為穿過(guò)圖1和2所示的刀片環(huán)沿著圖2的3-3線(xiàn)截取的局部剖視圖，其中表示了一對(duì)刀片和支撐結(jié)構(gòu)；圖4為在夾持件表面上形成的波形，該夾持件與刀片嚙合，其垂直比例被大大地夸大；圖5為沿著圖3的箭頭A取的詳細(xì)圖，其中表示了夾持件和刀組對(duì)面的刀座的嚙合狀態(tài)，極大地夸張了夾持件和刀座的波形并用虛線(xiàn)表示了刀座的波形；圖6是穿過(guò)切片盤(pán)的剖視圖，該切片盤(pán)具有本發(fā)明的改進(jìn)的夾持系統(tǒng)；圖7是盤(pán)的夾持機(jī)構(gòu)的詳細(xì)圖。
本發(fā)明改進(jìn)的刀具夾持機(jī)構(gòu)適用于任何一種處理木材的設(shè)備，這種設(shè)備采用一個(gè)由夾持件夾持的刀片。這種本發(fā)明的刀具夾持機(jī)構(gòu)可以用于采用旋轉(zhuǎn)刀具或環(huán)或類(lèi)似旋轉(zhuǎn)件的削片、刨片或切片設(shè)備。在本申請(qǐng)中所描述的和圖示的實(shí)施例尤其涉及本發(fā)明人相應(yīng)的、1993年9月17日申請(qǐng)的美國(guó)專(zhuān)利No.08/123,425所述的用于一種環(huán)形刨片機(jī)中的刀具夾持機(jī)構(gòu)和用于圓盤(pán)切片機(jī)中的刀具夾持機(jī)構(gòu)。應(yīng)該注意到本申請(qǐng)并不僅僅局限于圖示的和所描述的特殊實(shí)施例。
參見(jiàn)圖1，其中表示了一環(huán)形切片機(jī)的刀片環(huán)組件2的局部視圖。刀片環(huán)組件起一個(gè)旋轉(zhuǎn)支撐面的作用。該組件由一對(duì)平行相間的環(huán)4和6構(gòu)成，所述環(huán)具有許多相間的刀具夾持位置8，這些位置繞環(huán)內(nèi)圓周12以固定間距設(shè)置于環(huán)4和6之間。每個(gè)刀具夾持位置8均固定切割裝置，所述的切割裝置是位于刀片環(huán)組件2的內(nèi)圓周上的長(zhǎng)刀10。刀片環(huán)組件2封閉的內(nèi)腔13對(duì)正處理的圓木形成一個(gè)腔體。靜止托架16、上扇形段17和相應(yīng)的下扇形段(未示出)構(gòu)成用于夾持欲處理的圓木的腔室。刀片環(huán)組件2沿著箭頭18的方向轉(zhuǎn)動(dòng)并且在穿過(guò)圓木的箭頭19的方向上前進(jìn)，從而利用刀片10的作用將圓木切割成切片。托架16相對(duì)環(huán)組件保持靜止，而上下扇形段相對(duì)環(huán)組件運(yùn)動(dòng)，從而在加工的過(guò)程中容納并夾持住圓木。
圖2是沿著圖1中2-2線(xiàn)截取的刀具夾持位置8的詳細(xì)視圖。每一個(gè)刀具夾持位置8均包括一個(gè)刀座支承20，用一系列螺紋緊固件22和定位銷(xiāo)24將該支承安裝在平行相間設(shè)置的圓環(huán)4和6之間。
圖3是沿著圖2中3-3線(xiàn)截取的剖視圖，其中表示了一對(duì)相鄰刀片夾持位置8的細(xì)節(jié)。在如圖所示的特殊布置中，每一個(gè)刀座支承20均有一個(gè)面25，該面對(duì)著刀片環(huán)的內(nèi)部13用于接納刀座26。面25上設(shè)有螺紋槽27，刀座26帶有容納緊固件28的通道，用于將刀座26固定到刀座支承20上。
圖示的刀座26具有一個(gè)帶角度的面30，用于支承刀片10。每一個(gè)刀片10均包括一個(gè)長(zhǎng)的切割片，切割片上具有至少沿著一個(gè)縱向邊緣延伸的切割面。象通常一樣，刀片10一般安裝在關(guān)聯(lián)的對(duì)置刀片32和刻痕刀夾33之間，從而形成一個(gè)由螺釘34固定在一起的刀組。
刀片10從圓木11上切割出切片15，切片通過(guò)相鄰刀片夾持位置8之間的通道14從內(nèi)部13中出來(lái)并被收集。
用夾持件35式的夾持裝置將刀組夾在與傾斜面30相對(duì)的位置。在圖示的實(shí)施例中，夾持件35在刀組26上位于刀片環(huán)的內(nèi)側(cè)。這種配置允許從刀片環(huán)的內(nèi)部接近該夾持件以便將之拆卸或?qū)ζ溥M(jìn)行檢修。螺紋緊固件36從刀片環(huán)的外部向內(nèi)通過(guò)刀座支承20和與刀座26上對(duì)齊的通道進(jìn)入螺紋孔38中和夾持件35相嚙合。另外，也可以在孔38中設(shè)置螺紋插入件(未示出)，用以接收螺紋緊固件36的端部。在螺紋損壞的情況下，只需簡(jiǎn)單地更換該插入件。事實(shí)上，在擰緊緊固件36的時(shí)候便將刀10夾在夾持件35的表面40和刀座26的表面30之間。表面30和40之一或其兩者上設(shè)有波狀起伏的形狀，這些形狀與刀組相接觸。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，夾持件35的表面40具有波狀起伏的形狀。圖4表示了表面40的平面圖，如以不同的軸線(xiàn)比例表示的那樣，其中的垂直比例大大地夸張。通過(guò)在表面40上切割出一系列的波谷44進(jìn)而形成一系列的波峰42而形成表面40。夾持表面的一端至另一端的距離為26英寸的數(shù)量級(jí)，同時(shí)波峰44和波谷42延伸通過(guò)的距離僅僅大約為0.010英寸。圖4表示的是一個(gè)波狀表面實(shí)例的尺寸，該表面由本發(fā)明人特別為一種典型的環(huán)形切片機(jī)而制成。對(duì)于具有不同類(lèi)型的夾持件的其它形式的設(shè)備而言其它表面形狀是必要的?？衫糜?jì)算計(jì)進(jìn)行有限元分析來(lái)決定表面的形狀。
圖5表示從圖3的箭頭A的方向看刀10的視圖，并以對(duì)夾持表面中的波形極夸張的形式表示本發(fā)明刀具夾持結(jié)構(gòu)的各種實(shí)施例。在優(yōu)選實(shí)施例中，夾持件35具有波形表面40。利用夾持件35將刀10夾持住，夾持件35本身由許多緊固件36緊固。每一個(gè)緊固件36都在相應(yīng)的螺紋孔38中，螺紋孔38在波形表面40的波谷44的區(qū)域中設(shè)在夾持件中。緊固件36的凸出端從刀10后面的刀座26伸過(guò)面40的波谷44的基面進(jìn)入夾持件的孔38中。將這種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)設(shè)置成在將緊固件36擰緊至預(yù)定的扭矩時(shí)，表面40變形從而以基本均勻的夾持載荷與刀組10嚙合。
另外，在另一個(gè)實(shí)施例中，面40是平面而刀座26的面30具有如圖5中的虛線(xiàn)所示的波形形狀。緊固件36對(duì)準(zhǔn)面30的波谷并且在擰緊緊固件36的時(shí)候，面30將在整個(gè)刀組施加均勻的夾持力。
在另一個(gè)實(shí)施例中，夾持件35的表面40和刀座26的表面30具有基本類(lèi)似的波形形狀，其中各表面的波峰與波峰對(duì)齊而波谷與波谷對(duì)齊，并且也使緊固件36對(duì)準(zhǔn)表面的波谷。在這種結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)波形形狀表面的波峰和波谷的高度小于只有單一波形形狀的表面的波峰和波谷的高度。
利用本發(fā)明的通過(guò)變形可以對(duì)整個(gè)刀組給出比常規(guī)的夾持結(jié)構(gòu)更均勻的夾持載荷，本發(fā)明的夾持結(jié)構(gòu)可以用比常規(guī)夾持結(jié)構(gòu)少的緊固件以同樣的夾持力將刀組可靠地夾持在刀座上。這就形成了另外的益處，即由于只要松開(kāi)和緊固較少的部件，所以減少了更換刀的時(shí)間。維修和修理所需的停機(jī)時(shí)間減少而生產(chǎn)時(shí)間增加。
圖6和7表示一個(gè)盤(pán)形切片裝置，該裝置采用了本發(fā)明的刀具夾持結(jié)構(gòu)。圖6是通過(guò)可轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)52的局部剖視圖，盤(pán)52具有相間徑向延伸的孔56。每一個(gè)孔都有一個(gè)相應(yīng)的夾持位置，即刀座58，用以支承刀60。盤(pán)52安裝在由軸承64支承的可轉(zhuǎn)動(dòng)軸62上。
圖7是一個(gè)夾持位置的詳細(xì)視圖。刀座58安裝在可轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)52上。還有一個(gè)夾持件65，該件具有傾斜面66，用于靠著刀60。刀60具有一個(gè)對(duì)置刀68，該刀由螺釘70定位。對(duì)置刀68靠著夾持位置的傾斜面69。螺紋緊固件76與位于刀座58中的凹槽80內(nèi)的螺紋件78相嚙合。用銷(xiāo)釘84防止螺紋件78轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)將緊固件76擰入螺紋件78中來(lái)使夾持件65與刀60和對(duì)置刀68相接觸，從而將刀組夾持在刀座58上。根據(jù)本發(fā)明，夾持件65的傾斜面66和/或刀座58的傾斜面69上設(shè)有波形形狀面。就象前面的實(shí)施例一樣，緊固件76與波形形狀表面的波谷對(duì)齊，這樣，在擰緊緊固件的時(shí)候，波形形狀表面變形從而在刀組上產(chǎn)生比常規(guī)夾持結(jié)構(gòu)更均勻的夾持載荷。同樣，在提供同樣的夾持力的情況下，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可以使用比常規(guī)夾持結(jié)構(gòu)少的緊固件來(lái)可靠地將刀組夾持在刀座上。
雖然為了清楚和便于理解已經(jīng)以舉例的方式詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)仍然可以做出一定的變化和變形。
權(quán)利要求
1.用于處理木材的設(shè)備，具有旋轉(zhuǎn)支承裝置；切割裝置；在旋轉(zhuǎn)支承裝置上至少具有一個(gè)夾持位置，用于容納切割裝置；在至少一個(gè)夾持位置上用于夾持切割裝置并將其連接到位的夾持裝置；用于將夾持裝置安裝到夾持位置的緊固裝置，改進(jìn)包括(至少在)一個(gè)設(shè)在夾持裝置之一上的表面上和至少一個(gè)夾持位置具有可以與切割裝置嚙合的波形形狀，至少一個(gè)這樣的表面被設(shè)置成在以預(yù)定的力固定緊固件的時(shí)候產(chǎn)生變形從而以基本均勻的夾持載荷與切割裝置嚙合。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，具有波形形狀的表面設(shè)在夾持裝置上。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，具有波形形狀的表面至少設(shè)在一個(gè)夾持位置上。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，夾持裝置和至少一個(gè)夾持位置具有波形形狀表面。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，每一個(gè)波形形狀表面具有一系列波峰和波谷，將夾持裝置和至少一個(gè)夾持位置定位成一個(gè)表面的波谷對(duì)準(zhǔn)另一個(gè)表面的波谷且一個(gè)表面的波峰對(duì)準(zhǔn)另一個(gè)表面的波峰。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，波形形狀包括一系列的波峰和波谷。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，緊固裝置在與波形形狀的波谷相對(duì)應(yīng)的位置固定在夾持位置上，在固定緊固裝置的時(shí)候其表面變形成為一個(gè)與切割裝置相對(duì)的基本上平的表面。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，緊固裝置包括螺紋緊固件。
9.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，波形形狀表面包括一系列波谷和波峰，緊固裝置包括至少一個(gè)螺紋緊固件，夾持裝置包括一個(gè)夾持件，該件具有至少一個(gè)凹槽用于容納至少一個(gè)螺紋緊固件，在緊固件的波形形狀表面的一個(gè)波谷上至少設(shè)置一個(gè)凹槽。
10.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，可轉(zhuǎn)動(dòng)支承裝置包括一對(duì)平行相間設(shè)置的圓環(huán)，環(huán)上設(shè)有若干用于限定刀片環(huán)的、在兩環(huán)之間以規(guī)則的間距延伸的、相間的夾持位置。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，切割裝置包括一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的切割片，其上設(shè)有沿著至少一個(gè)縱向邊緣延伸的、用于形成刀具的切割面。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，每一個(gè)夾持位置包括一個(gè)安裝在平行相間設(shè)置的圓環(huán)之間的刀座支承，一個(gè)安裝在刀座支承上的刀座，刀座和夾持件相互配合接收和固定刀具。
13.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，夾持件位于鄰近刀座的刀片環(huán)的外側(cè)，螺紋緊固件從刀片環(huán)的外側(cè)延伸穿過(guò)夾持件從而連接刀座。
14.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，可轉(zhuǎn)動(dòng)支承裝置包括一個(gè)圓盤(pán)，該圓盤(pán)具有許多沿徑向在圓盤(pán)表面上延伸的夾持位置。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，每一個(gè)夾持位置包括一個(gè)以在相鄰刀座之間相間開(kāi)口地安裝可轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)上的刀座，在可轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)上的開(kāi)口與刀座之間的開(kāi)口相對(duì)應(yīng)。
全文摘要
一種用于處理木材的裝置的改進(jìn)的刀具夾持系統(tǒng)，所述系統(tǒng)例如為刨片機(jī)、削片機(jī)或切片機(jī)，該系統(tǒng)采用一個(gè)旋轉(zhuǎn)盤(pán)或環(huán)(2)，切刀(10)，安裝在盤(pán)或環(huán)(2)上用于容納切刀(10)的夾持位置(8)，用于將切刀連接并固定到位的夾持件(35)和用于將夾持件安裝于夾持位置上的緊固件(36)。改進(jìn)包括提供一個(gè)具有波形形狀用于與切刀(10)嚙合的表面(30，40)?？梢栽趭A持件(35)，夾持位置(8)或在兩個(gè)位置上設(shè)置波形形狀。將該表面設(shè)置成在以預(yù)定的力矩固定緊固件(36)的時(shí)候，該表面變形從而以均勻的夾持載荷作用于切刀(10)上。上述結(jié)構(gòu)要求較少的緊固件(36)但仍能在切刀(10)上保持適當(dāng)?shù)膴A持力。這可以使部件便宜并且由于僅需要松開(kāi)和緊固較少的部件因而減少了更換刀具的時(shí)間。
文檔編號(hào)B27G13/00GK1158098SQ95195099
公開(kāi)日1997年8月27日 申請(qǐng)日期1995年8月1日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月9日
發(fā)明者帕特里克·J·克拉蒙德 申請(qǐng)人:Cae機(jī)械有限公司