NO812006L - Ringformet skjaereverktoey for metall. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår et riflet, ringformet skjæreorgan for skjæring av hull i arbeidsstykker av metall.

Riflede, ringformede skjæreorganer med tenner som danner radialt adskilte indre og ytre skjæreegger tilveiebringer meget effektivt hull i arbeidsstykker av metall.

Et slikt skjæreorgan er vist og beskrevet i US Reissue patent nr. 28 416. Erfaringen har vist at riflede skjære-,organer av denne generelle type meget effektivt kan benyttes til å skjære hull i metall til en dybde av ca. 25 mm. Når det skjæres hull med en dybde som overstiger ca. 25 mm, reduseres effektiviteten av et slikt skjæreorgan betydelig, det oppstår av og til brudd på skjæreorganet og hullover-'flaten har en tendens til å bli forringet. Ved arbeidsstykker av stål og visse andre metaller oppstår disse problemer i tilfellet av at det tilveiebringes forholdsvis, dype hull på grunn av at spon pakker seg i skjæreorganets rifler i en slik grad at riflene blokkeres. Skjønt disse problemer kan reduseres noe ved at riflene gjøres større eller bredere for å kunne oppta en større mengde spon,

er forstørrelsen av riflene ikke noen endelig løsning på problemet. Når riflene økes, svekkes normalt skjæreorganet

og antallet av skjæretenner i skjæreorganet reduseres, hvorved skjærbelastningen på hver tann øker.

Hovedformålet med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et riflet, ringformet skjæreorgan.som egner seg meget godt for skjæring av forholdsvis dype hull i metall, på en meget effektiv måte, og som kan fremstilles til en lav pris.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe et ringformet skjæreorgan ved hjelp av hvilket de oven-nevnte problemer unngås ved en forkortelse av alle de uriflede partier eller i det minste annethvert uriflet parti i skjæreorganet.

Mer spesielt har skjæreorganet ifølge oppfinnelsen

en omvendt skålformet stamme som er forsynt med periferisk adskilte tenner rundt sin nedre ende. Bredden av de spon som skjæres reduseres ved at skjæretennene ut-

formes slik at de får radialt indre og radialt ytre skjæreegger, som hver er innrettet til å skjære én. enkelt , spon med en bredde som betydelig underskrider skjæreor-;

ganets veggtykkelse. De spon som skjæres ved hjelp av de lytre skjæreegger rettes oppad via spiralformede rifler rundt skjæreorganets ytre periferi, og de spon som skjæres ved hjelp av de indre skjæreegger rettes oppad og utad

inn i skjæreorganets rifler ved hjelp av tanngap som er utformet ved de indre skjæreegger. I det minste annenhver rifle ender ved sin øvre ende i et plan som befinner seg godt under den øvre ende av skjæreorganets sidevegg.

Hver skjæreegg skjærer en hovedsakelig kontinuerlig spon,

som periferisk bæres og rettes oppad gjennom riflen ved

i hjelp av forsiden av tilgrensende uriflede partier. Da imidlertid de hovedsakelig kontinuerlige spon roteres og

i rettes oppad ved hjelp av de uriflede partier foran et sted ovenfor de uriflede partiers øvre ender, støttes de ikke i periferisk retning selv om de fortsatt roterer med skjæreorganet. Friksjonsinngrepet av disse ikke støttede, roterende spon med sideveggen i dét hull som utformes i arbeidsstykket, medfører at de brytes til små fragmenter som meget lett forskyves oppad i klaringen mellom skjæreorganets sidevegg og hullveggen ved hjelp av de progressivt skårne spon derunder.

Et spesiélt effektivt skjæreorgan ifølge oppfinnelsen er konstruert slik at sponene er forholdsvis stive og således lett kan brytes, og tanngapene og riflene er dimensjonert slik at sponene bibeholdes forholdsvis rette når de rettes oppad i riflene, i stedet for å bøyes hovedsakelig i form av plane spiraler som ofte har en tendens til å pakke seg i en rifle.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningene, som viser utførelses-eksempler.

Fig. 1 viser sideriss av.et skjæreorgan ifølge oppfinnelsen ,

fig. 2 viser skjæreorganet på fig. 1, sett fra den ene enden,

fig. 3 anskueliggjør skjæreorganet når det beveger seg gjennom et arbeidsstykke av metall, og

fig. 4 viser et modifisert skjæreorgan ifølge oppfinnelsen.

Skjæreorganet på fig. 1 - 3, som generelt er betegnet med 10, har en ringformet sidevegg 12 som er forbundet med et skaft 14 ved sin øvre ende. Skaftet 14 kan være forsynt med en kjølemiddelkanal 15. Som vist på fig. 3, bestemmer høyden av veggen 12 den maksimale dybde av et hull som skjæreorganet er innrettet til å skjære. Den nedre ende av sideveggen 12 er forsynt med en flerhet periferisk adskilte tenner 16. Ved den viste utførelse er hver tann 16 utformet med en i radial retning indre skjæreegg 18, en

i radial retning ytre skjæreegg 20 og en i radial retning mellomliggende skjæreegg 22. Skjæreeggen 18 befinner seg ved den nedre ende av et primært tanngaps 24 bakside. Skjæreeggen 22 befinner seg ved den nedre ende av et sekundært tanngaps 26 bakside. Skjæreeggen 20 befinner seg ved den nedre ende av et uriflet partis 28•fostfside. De på hverandre følgende uriflede partier 28 er periferisk adskilt rundt skjæreorganets periferi, slik at de mellom seg danner spirformede rifler 30. Hvert uriflet parti 28 har ved sin ytre periferi et smalt primært parti 32

og et bredt underparti 34. Den spesielle utførelse av de uriflede partier er konvensjonell og reduserer friksjonsmotstanden mellom skjæreorganet og veggen av det hull som dannes.

Som best vist på fig. 2 og 3, er tanngapene 24, 26 utformet i sideveggens 12 baneparti 36. Tanngapet 24 har en noe mindre vertikal utstrekning enn tanngapet 26, og dets øvre ende heller radialt utad og oppad inn i tanngapet 26. Det øvre endeparti av tanngapet 26 heller også radialt utad og oppad inn i den tilgrensende rifle 30. . Skjæreeggene 18, 22, 20 er progressivt radialt forskjøvet i motsatt retning i forhold til skjæreorganets rotasjons-retning. Den nedre flate av hver tann er slipt med mot-, satt skråttstilte avbrytningsflater 40, 42 som skjærer hverandre langs en rygg 44. Sett i avbrytningsflåtenes 40,

42 helningsretning er skjæreeggene 18, 22, 20

aksialt skråttstilte, slik det fremgår av fig.. 3. Q§t

■ hittil beskrevne skjæreorgan tilsvarer" det som er patent-søkt i SE-AS 8102461-4 og adskiller seg fra skjæreorganet ifølge US Reissue patent 28 416 hovedsakelig ved at skjæreorganets baneparti 36 er utformet med to skjæreegger 18,

;22 i stedet for én eneste skjæreegg.

Skjæreorganet ifølge den foreliggende oppfinnelse iadskiller seg fra de tidligere beskrevne skjæreorganer hovedsakelig når det gjelder den vertikale utstrekning av de uriflede partier 28 som avgrenser riflene 30. Som det fremgår av fig. 1 og 2 strekker skjæreorganets sidevegg seg oppad til den ringformede seksjon, som er betegnet med 45. Endene 46 av de uriflede partier 28 befinner seg imidlertid betydelig under den ringformede seksjon 45 i stedet for å strekke seg over hele høyden av sideveggen 12.

De forkortede rifler 30, som således avgrenses av de uriflede partier 28, fører til en bedre funksjon av skjæreorganet, når dette benyttes for skjæring av forholdsvis dype hull, dvs. hull i arbeidsstykker av metall, hvilke har en tykkelse som overstiger ca. 25 mm. Dette fremgår muligens best av fig. 3. Hver enkelt av skjæreeggene 18, 20, 22 skjærer enkelte spon med stort sett kontinuerlig lengde. Den spon som skjæres av eggen 18, rettes oppad og utad ved hjelp av tanngapet 24, inn i riflen 30.. Den spon som skjæres av eggen 22 rettes oppad og utad,inn i riflen 30, ved hjelp av tanngapet 26, og den spon som skjæres av eggen 20, rettes oppad,inn i riflen 30. Alle disse tre spon rettes oppad i riflen 30 på en mer eller mindre

kontinuerlig måte ved hjelp av forsiden av tilgrensende

, uriflede partier 28. Når således sponene skjæres, roterer de med skjæreorganet og støttes periferisk samt rettes oppad i riflen ved hjelp av forsiden av hvert tilgrensende uriflet parti.. Når imidlertid en hovedsakelig kontinuerlig spon beveger seg oppad forbi den øvre ende 4 6 av et uriflet parti 28, støttes det ikke lenger av det uriflede parti, og sideveggen av hullet som utformes i arbeidsstykket kommer

i friksjonsinngrep med sponen. Den kontinuerlige rotasjon j av skjæreorganet sammen med friksjonsmotstanden mellom spon

og veggen 48 av hullet som dannes, medfører at sponen brytes til små fragmenter når det forskyves oppad forbi 1 den øvre ende 46 av de uriflede partier 28. De oppdelte

spon mates lett oppad i klaringen mellom veggen 48 av det hull som skjæres, og den ytre periferiflate av bane-partiet 36,ved hjelp av de progressivt oppad bevegelige kontinuerlige spon derunder, som skjæres av eggene 18, 1 j

22, 20. Således forhindres en blokkering av riflene 30 og det sikres en konstant strøm av fragmentert spon til' 1 den øvre flate av arbeidsstykket W.

Skjæreorganet på fig. 4 adskiller seg fra det på fig. 1-3 ved at det er bestemt til å skjære et meget dypere

hull. Således er sidevveggen 12a betydelig lengre enn !

I

sideveggen 12. I et meget dypt hull er det ønskelig å

ha visse uriflede partier som strekker seg over hele høyden av skjæreorganets sidevegg. Således slutter de uriflede partier 28 ved 46 ved den nedre ende av sideveggen 12a, mens partiene 28a strekker seg over hele lengden av sideveggen 12a. De kortere partier 28 fremmer oppbrytningen av sponene til små fragmenter, slik som forklart foran. Ved arrangementet på fig. 4 er partiene 28a anbragt på

innbyrdes avstand mellom de uriflede partier 28. Annethvert uriflet parti har m.a.o. en kort vertikal utstrekning. De i vertikalretningen kontinuerlige, uriflede partier 28a letter løfting av de fragmenterte, spon til den øvre ende av hullet som skjæres, og har ikke tendens til å tilstoppe riflene, idet de ovenfor partienes 28 øvre ender 46 beliggende deler av riflene er forholdsvis brede og således har tilstrekkelig stort tverrsnitt til å oppta sponene.

I skjæreorganer av den beskrevne type er det ønskelig å ha en viss klaring mellom skjæreorganets ytre periferi og sideveggen av det hull som skjæres, og også mellom den indre periferi av skjæreorganets sidevegg og den ytre periferiflate av det sentrale skrotstykke S, som skjæreorganet tilveiebringer. Klaringen rundt skjæreorganets ytre periferi fås normalt ved sliping av de uriflede partier ved skjæreorganets nedre ende med en.viss avsmalning et stykke på ca. 9,5 mm i retning oppad. Klaringen mellom i skjæreorganet og det sentrale skrotstykket S kan oppnås i ved sliping av skjæreorganets indre, periferi ved dets

nedre ende med en viss avsmalning et stykke på ca. 9,5imm oppad og utad. Denne klaring kan økes hvis det ønskes;

■ uten noen spesiell svekking av skjæreorganets sidevegg■<1>ved at sideveggens indre periferi slipes noe ekssentrisk i /med hensyn på sideveggens ytre periferi. Som det fremgår i av fig. 2, er sideveggens ytre periferi konsentrisk slipt j

.om skjæreorganets senterakse A-^, mens sideveggens indre periferi er konsentrisk slipt om aksen A£, som er noe ! j forskjøvet fra aksen A,. i

Når det gjelder de ringformede skjæreorganer som<1>

j er bestemt til å skjære hull i mykt stål, som er det mest vanlige metall, er det funnet at den mest effektive

■.skjæring oppnås når det holdes visse dimensjonsparametre innenfor de her angitte områder. Således fås en stiv, ,1 lett brytbar spon (til forskjell fra en elastisk, bøyelig

spon) når skjæreeggenes 18, 20, 22 fremre slippvinkel ikke overstiger omtrent 20°. Slike spon brytes lett opp hvis de er déformasjonsherdet. Spon som har tendens til å krølle seg når de skjæres, deformasjonsherdes lett hvis de

bibeholdes i én forholdsvis rett tilstand i stedet for å tillates å innta plan spiralform. Den endelige bredde av tanngapet 26 og riflen 30 påvirkes av tanngapets 24 peri-feriske bredde. Når tanngapets 24 bredde ligger mellom 0,76 og 2,28 mm og skjæreeggen 22 er periferisk forskjøvet fra skjæreeggen 18 et stykke på mellom 0,76 og 2,28 mm,, kan riflen 30 ha en periferisk bredde lik bredden av tanngapet 26 + 0,64 - 1,50 mm. Innenfor de ovenstående dimen~sjonsområder kan tanndelingen være så liten som 6,4 mm, slik at et skjæreorgan med en diameter på 19,1 mm har omtrent åtte tenner.

Det vil imidlertid innses at smale rifler har større tendens til å bli tilstoppet enn bredere rifler. Hvis riflene er forholdsvis smale,må de således være forholdsvis korte i vertikal retning, fortrinnsvis ikke lengre enn ca. 12,7 mm. Av praktiske grunner må riflene være i det i minste 9,5 mm lange for å oppnå tilstrekkelig styre-effekt av de uriflede partier i hullet som skjæres, og I,også på grunn av den avsmalnende sliping av de uriflede i ■<;>partiers nedre ender som foretas for å oppnå ytre klaring.I Denne maksimale lengde av de avkortede rifler bestemmes ,slik at sponene brytes til små fragmenter før en rifle 1 i j ,blokkeres. Denne maksimale lengde av de forkortede rifler\varierer med de forskjellige typer av skjæreorganer, som I

i ,har forskjellige lengder. Under alle forhold skal de øvre; lender av de forkortede, uriflede partier slutte i det : j ! minste omtrent 12,7 mm under den øvre ende av skjære-;

I 'organets sidevegg, slik at sponene har tilstrekkelig plass' til å brytes til små fragmenter før skjæreorganet trenger \ igjennom til full dybde. Dette hindrer sponene i å bygges 1

iopp mot den nedre ende av hylsen eller doren som bærer verk-I tøyet. i

, i Det vil forstås.at ved at man gjør riflene betydelig kortere enn skjæreorganets sidevegg, blir ikke bare spon-

utkastningen forbedret, men man oppnår også økonomiske fordeler. Slipingen av riflene rundt skjæreorganets periferi er en relativt kostbar operasjon, og følgelig medfører en reduksjon av riflenes lengde en reduksjon av fremstillingsomkostningene for skjæreorganet.

Claims (1)

1. I 1. Ringformet skjæreorgan for skjæring av hull i metall> j

   I karakterisert ved en omvendt skålformet i i

   , skjæreorganstamme, som har en hovedsakelig sylindrisk side-; vegg som er forsynt med en flerhet periferisk adskilte i jtenner rundt sin nedre ende, og som har en flerhet ;likeformet periferisk adskilte, spiralformede uriflede l I partier som strekker seg oppad fra tennene og mellom

   seg danner en flerhet oppadrettede, spiralformede rifler ;

   ,hvis innside samvirker med sideveggens indre periferi j

   i for derimellom å avgrense en bane som strekker seg peri-,ferisk mellom på hverandre følgende tenner, idet hver ! !tann danner en serie indre skjæreegger som strekker seg i i i radial retning, og en serie ytre skjæreegger som strekker j ,seg i radial retning, hvorav de indre skjæreegger er i forskjøvet periferisk mellom de ytre skjæreegger og erj utformet på banen, mens de ytre skjæreegger i det minste delvis danner de nedre ender av de uriflede partiers forside, og banen er utformet med et tanngap som , strekker seg oppad fra hver indre skjæreegg, med tanngapets :øvre ender skråttstilt radialt utad i retning oppad, slik at de åpner seg i en i den radiale retning tilgrensende rifle, og de uriflede partier strekker seg oppad, hovedsakelig forbi tanngapenes øvre ender, samtidig som i det minste annethvert uriflet parti ved sin øvre ende slutter i et plan som ligger betydelig under sideveggens øvre

   ende, slik at skjæreorganet kan skjære til en dybde som betydelig overstiger høyden av de kortere, uriflede partier, hvorved hver skjæreegg, når skjæreorganet roteres og forskyves inn i et arbeidsstykke, slik at det trenger inn i dette til en dybde som overstiger høyden av de forkortede, uriflede partier, skjærer én enkelt, hovedsakelig kontinuerlig spon som bæres periferisk og rettes oppad i en spiralbane av tilgrensende rifles uriflede parti når den hovedsakelig kontinuerlige spon beveger seg oppad forbi de kortere, uriflede partiers øvre ende, hvor det ikke lenger støttes periferisk og står i friksjonsinngrep med

   I sideveggen av det hull som skjæres, og har tendens til 'å

   j jbrytes i små fragmenter som forskyves videre oppad, ut lav det hull som skjæres ved hjelp av de spon nedenfor som i forskyves oppover.

   2. Skjæreorgan ifølge krav 1, karakterisert ved at sideveggen har en lengde av i det minste : 25* 4 mm. | 13. Skjæreorgan ifølge krav 2, karakterisejrtiI ved at de kortere, uriflede partier slutter i det minste j

   ica. 12,7 mm under sideveggens øvre ende. ,

   1 '4. Skjæreorgan ifølge krav 3, karakterisert ;

   'ved at de kortere, uriflede partier strekker seg oppad i j ! fra tennene en strekning på i det minste 9,5 - 12,7 mm., I I;

   ,5. Skjæreorgan ifølge krav 2, karakterisert !i ved at samtlige uriflede partier slutter i et plan under sideveggens øvre ender.

   6. Skjæreorgan ifølge krav 1, karakterisert , ved at tanngapene har en periferisk utstrekning på omtrent 0,76 - 2,28 mm. ; j ,7. Skjæreorgan ifølge krav 6, karakterisert ' ved at skjæreeggenes slippvinkel ikke overstiger ca. 20°.

   I 8. Skjæreorgan ifølge krav 4, karakterisert ' ved at tanngapene har en periferisk bane på ca. 0,76-2,28 mm, og at riflene har en periferisk bredde som er lik tanngapbredden pluss ca. 0,6 - 1,5 mm.

   9. Skjæreorgan ifølge krav 8, karakterisert , ved at avstanden mellom på hverandre følgende tenner ikke overstiger ca. 6,4 mm. j