Способ и устройство для заточки цепного звена
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в цепных пилах для повала деревьев, обрезания веток и разрезания различных материалов. Режущая цепь содержит режущее звено и первый глубиномер, расположенный перед режущей кромкой режущей части, и не режущее звено. Режущее звено выполнено с режущей частью, предназначенной для заточки на верхней кромке с образованием режущей кромки. Не режущее звено связано с режущим звеном и содержит стабилизатор. Стабилизатор, глубиномер и режущая часть выполнены с возможностью одновременного соприкосновения с точильным элементом. Приведены варианты выполнения различных компонентов цепной пилы, включая элементы пильной цепи, звездочки и другие приспособления, которые могут облегчать заточку режущих звеньев во время работы, в частности, установленные на носовой части точильные приспособления, и/или средства изменения размера и/или изменения формы точильного элемента. Увеличивается стабильность во время заточки, повышается производительность обработки. 6 н. и 38 з.п. ф-лы, 10 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области цепных пил и, в частности, к компонентам цепной пилы, предназначенным для облегчения заточки режущих звеньев при их прохождении через часть направляющей планки или приводную звездочку.
Уровень техники
Цепные пилы используются обычно, среди прочего, для повала деревьев, обрезания веток, и разрезания различных материалов. Они обычно включают двигатель, заключенный внутри корпуса, направляющую планку, проходящую от корпуса, и бесконечную петлю пильной цепи, которая может содержать различные звенья, такие как, но не ограничиваясь этим, режущие звенья, центральные звенья, боковые звенья, скобы траверсы и приводные звенья. Во время использования режущие поверхности различных звеньев могут притупляться и изнашиваться. При износе режущих поверхностей требуется все больше мощности для выполнения желаемого среза, что снижает эффективность и увеличивает потребление энергии. Поэтому режущие звенья пильной цепи периодически затачиваются для сохранения эффективности операций резания.
Один способ заточки режущих звеньев включает позиционирование затачивающего элемента (например, абразивного камня) внутри корпуса цепной пилы. Точильный элемент может быть расположен так, чтобы приходить в контакт с различными звеньями цепной пилы при их прохождении через приводную звездочку, обычно с большой скоростью. Однако эти системы имеют недостатки. Например, в поверхности точильного элемента могут образовываться одна или несколько канавок в результате повторяющегося контакта с различными звеньями цепной пилы. Эти канавки могут вызывать деформацию режущей кромки во время процесса заточки или другие отрицательные последствия относительно способности сохранения правильной режущей кромки. Любая деформация режущей кромки может нарушать способность цепной пилы резать различные материалы.
Кроме этого, позиционирование абразивного камня и высокая скорость, с которой режущие звенья проходят через приводную звездочку, могут приводить к непреднамеренному соударению режущих звеньев с абразивным камнем. Это может приводить к взаимодействию, которое приводит к нежелательному движению режущих звеньев относительно камня (например, опрокидыванию или качанию) и/или к деформации режущего звена, что может приводить в конечном итоге к ухудшению рабочих характеристик.
Краткое описание чертежей
Ниже приводится более подробное пояснение вариантов осуществления изобретения, которые служат лишь в качестве примера и не имеют ограничительного характера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг.1 - цепная пила, согласно различным вариантам выполнения;
фиг.2 - участок цепной пилы, согласно различным вариантам выполнения;
фиг.3А-3С - режущее звено, согласно различным вариантам выполнения;
фиг.4 - взаимодействие цепной пилы и точильного камня, согласно различным вариантам выполнения;
фиг.5 - взаимодействие цепной пилы и точильного камня, согласно различным вариантам выполнения;
фиг.6А-6D и 6АА - правящее звено, согласно различным вариантам выполнения;
фиг.7 - взаимодействие приводной звездочки, пильной цепи и точильного камня, согласно различным вариантам выполнения;
фиг.8А-8B - точильный корпус, пригодный для носового соединения, согласно различным вариантам выполнения;
фиг.9 - правящее звено, согласно различным вариантам выполнения;
фиг.10 - правящее звено, согласно различным вариантам выполнения.
Подробное пояснение раскрываемых вариантов выполнения
В приведенном ниже описании делаются ссылки на прилагаемые чертежи, которые образуют часть описания и на которых показаны в качестве иллюстрации возможные практические варианты выполнения. Следует понимать, что можно использовать другие варианты выполнения, и возможны структурные и логические изменения без выхода за объем изобретения. Поэтому последующее описание не следует воспринимать как имеющее ограничительный характер, и объем вариантов выполнения определяется прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.
Описание различных операций может быть приведено в виде последовательности нескольких отдельных операций с целью облегчения понимания вариантов выполнения; однако порядок описания не следует понимать как порядок зависимости этих операций.
В описании используются указания положения, такие как вверху/внизу, заднее/переднее и верхнее/нижнее. Эти понятия приводятся лишь для облегчения понимания и не должны пониматься в качестве ограничения применения раскрываемых вариантов выполнения.
Используются понятия «связаны» и «соединены» вместе с производными от них. Следует понимать, что эти понятия не являются синонимами. Например, в конкретных вариантах выполнения понятие «соединены» может указывать, что два или более элементов находятся в непосредственном физическом или электрическом контакте друг с другом. Понятие «связаны» может означать, что два или более элементов находятся в непосредственном физическом или электрическом контакте. Однако понятие «связаны» может означать также, что два или более элементов не находятся в непосредственном контакте друг с другом, однако кооперируют или взаимодействуют друг с другом.
Для целей описания выражение в виде «А/В» или в виде «А и/или В» означает (А), (В) или (А и В). Для целей описания выражение «по меньшей мере один из А, В и С» означает (А), (В), (С), (А и В), (А и С), (В и С) или (А, В и С). Для целей описания выражение «(А)В» означает (В) или (АВ), т.е. А является не обязательным элементом.
В описании используются понятия «вариант выполнения» или «варианты выполнения», которые могут относится каждое к одному или нескольким из одного и того же или различных вариантов выполнения. Кроме того, понятия «содержит», «включает», «имеет» и т.п., используемые относительно вариантов выполнения, являются синонимами.
В различных раскрываемых вариантах выполнения предлагаются способы, устройства и системы для обеспечения более эффективного и надежного механизма заточки для пильных цепей. В примерах выполнения пильная цепь снабжена одним или несколькими элементами, предназначенными для облегчения заточки. Например, пильная цепь может быть снабжена режущими звеньями, включающими глубиномеры, предназначенными для обеспечения опоры, установки глубины резания, и уменьшения нежелательного износа точильного элемента; центральные звенья или приводные звенья, включающие выступающие элементы, предназначенные для облегчения стабилизации режущих звеньев; и/или исправляющие или правящие звенья, предназначенные для правки точильного элемента, включая, но не ограничиваясь этим, облегчение сохранения формы, чистки, обработки, выравнивание износа и/или восстановление размера точильного элемента.
В различных вариантах выполнения режущие элементы могут быть предназначены для вхождения в соприкосновение с точильным элементом при прохождении через приводную звездочку, носовую звездочку и/или другую часть направляющей планки. Режущие элементы могут включать соединительную пластину, задающую первую плоскость, и иметь режущую часть, закрученную по спирали из первой плоскости вокруг оси закручивания, которая в некоторых вариантах выполнения образует острый угол с горизонтальной центральной линией соединительной пластины. Режущий элемент может быть предназначен для заточки на передней кромке режущей части с образованием режущей кромки. В различных вариантах выполнения режущий элемент может включать один или несколько глубиномеров, расположенных перед режущей кромкой, например, расположенных на соединительной пластине и/или второй соединительной пластине, противоположной соединительной пластине режущего элемента. Глубиномеры могут быть предназначены для вхождения в канавку точильного элемента для обеспечения сохранения желаемой высоты и/или для помощи в правке точильного элемента (например, сохранения в основном формы канавки), в соединении с другими элементами. В различных вариантах выполнения глубиномеры могут минимизировать и/или исправлять неравномерный износ канавки, что уменьшает повреждение режущего элемента.
В различных вариантах выполнения выступающие элементы или стабилизирующие части, называемые взаимозаменяемыми, могут быть расположены между соединительными звеньями в пильной цепи. Выступающие элементы могут служить для обеспечения дополнительных точек контакта с точильным камнем вместо обычно двух точек контакта, создаваемых с помощью режущего элемента и единственного глубиномера. Было установлено, что обеспечение трех и более точек контакта с точильным элементом улучшает стабильность и опору при прохождении режущих звеньев между приводной звездочкой и точильным элементом. Кроме того, несколько точек контакта помогают минимизировать зазоры между различными компонентами пильной цепи, а следовательно, уменьшать возможность соприкосновения с неблагоприятным ударом с точильным элементом. Выступающие элементы могут также помогать править точильные элементы, например, обеспечивать равномерный износ канавки в точильном элементе посредством удаления материала между различными канавками, которые в противном случае образовывались бы на точильном элементе за счет заточки режущих звеньев.
В различных вариантах выполнения правящие звенья могут использоваться для правки (например, улучшения, восстановление формы, очищения, и/или другой модификации) шлифовальной поверхности точильного элемента для обеспечения правильной и эффективной заточки режущих звеньев. Правящее звено может быть отдельным звеном, имеющим желаемую геометрическую конфигурацию, или же может быть модифицированным режущим звеном, имеющим подходящий абразивный материал, приклеенный к нему с целью облегчения изменения формы и/или сохранения поверхности и/или канавки в точильном элементе. Правящие звенья могут иметь одну или несколько соединительных пластин, имеющих выступающие вверх части, которые задают плоскость и верхнюю поверхность, отогнутую от плоскости. В различных вариантах выполнения правящий материал может быть приклеен к верхней поверхности и соответствовать по форме одной или нескольким кривизнам поверхности. Правящий элемент может очищать точильный элемент, или же, в качестве альтернативного решения, облегчать изменение формы точильного элемента.
В различных других вариантах выполнения можно использовать компоненты, отличные от различных звеньев пильной цепи, с целью обеспечения более эффективного и надежного механизма заточки пильной цепи при ее прохождении через приводную звездочку. Например, можно использовать многогранную приводную звездочку для увеличения стабильности опоры режущего звена во время процесса заточки. Многогранная приводная звездочка может быть предназначена для обеспечения опорного поверхностного контакта для пятки, носка и/или другого компонента режущего звена для сцепления с планкой. Опорная поверхность может обеспечивать в различных вариантах выполнения улучшенную опору для нижней части режущего звена и уменьшение склонности режущего звена к качанию во время прохождения и заточки. Дополнительно к этому, опорная поверхность может помогать позиционированию режущего звена относительно точильного камня. Например, опорная поверхность может быть предназначена для толкания глубиномера вверх относительно режущего звена, так что удаляется материал с глубиномера. Это может помогать обеспечивать правильное режущее соотношение между режущим звеном и глубиномером.
В различных вариантах выполнения съемный корпус точильного элемента может быть закреплен на направляющей планке в желаемом месте (например, в носовой части) и иметь исполнительный механизм точильного элемента, который облегчает сцепление между компонентами пильной цепи и точильным элементом. Съемный корпус точильного элемента, точильный элемент и компонент цепи могут взаимодействовать аналогично тому, когда точильный элемент расположен вблизи приводной звездочки.
Как будет пояснено ниже, эти компоненты можно использовать по отдельности или в комбинации для обеспечения более надежного механизма заточки. Изобретение не ограничивается в этом отношении.
На фиг.1-3 показаны устройство 100 цепной пилы, пильная цепь 200 и компонент 202 пильной цепи, согласно различным вариантам выполнения. Цепная пила 100 может включать точильный элемент 102, исполнительный механизм 116, направляющую планку 104, приводную звездочку 106 и пильную цепь 108. Пильная цепь 108 может включать различные звенья, например, режущее звено 110, имеющее режущую кромку 308, которая предназначена для заточки верхней поверхности, в противоположность заточки углубления между соседними зубьями пилы в обычных способах заточки. Режущее звено 110 может иметь также глубиномер 306, который предшествует режущей кромке и помогает устанавливать глубину резания. Цепь 108 может также включать противоположную скобу 210 траверсы, имеющую переднюю часть, которая может иметь в основном ту же форму, что и передняя часть режущего звена 110, так что она создает дополняющий глубиномер 212, который соответствует глубиномеру 306 режущего звена. Цепь может дополнительно включать центральное звено, имеющее выступающий элемент 112, и/или приводное звено 114. Могут быть включены другие звенья и/или компоненты без выхода за объем раскрытия.
Согласно различным вариантам выполнения, пильная цепь 108 может приводиться во время работы в движение вокруг направляющей планки 104 с помощью приводной звездочки 106. Пильная цепь 108 может включать отдельные режущие звенья 110, предназначенные для срезания некоторого количества материала в зависимости от высоты глубиномера 306 режущего звена 110, и, если используется, дополняющий противоположный глубиномер 212 скобы траверсы. При прохождении режущего звена 110 по направляющей планке и контакте с материалом, оно подвергается износу, приводящему к уменьшению режущей способности. Следовательно, точильный элемент 102 может быть расположен вблизи пильной цепи 108 и соединен с исполнительным механизмом 116. При приведении в действие исполнительного механизма 116, точильный элемент может быть приведен в контакт с различными звеньями пильной цепи 108, например, режущими звеньями 110, так что абразивная поверхность точильного элемента может шлифовать часть верхних поверхностей компонентов цепи, что приводит к заточке режущей кромки 308 и установлению высоты глубиномера 306 и, если используется, дополняющего глубиномера 212 противоположной скобы траверсы.
В то время как точильный элемент 102 может сначала затачивать режущий элемент 110, или же, в качестве альтернативного решения, уменьшать глубиномер 306, 212 для облегчения операции резания, на точильном элементе 102 могут возникать одна или несколько канавок. Канавки могут приводить к уменьшению эффективности точильного элемента и могут вызывать повреждение различных звеньев цепи, что приводит к деградации пильной цепи 108 в целом. Следовательно, необходимо предусматривать одно или несколько звеньев для увеличения эффективности точильного элемента 102, как будет более подробно пояснено ниже.
На фиг.2 показан отрезок пильной цепи 200, согласно различным вариантам выполнения. Отрезок пильной цепи 200 может включать режущие звенья и не режущие звенья, например, режущие звенья 202 с заточкой сверху, противоположные траверсные скобы 210, приводные звенья 204 и/или скобы 206 траверсы. В различных вариантах выполнения центральные звенья и/или приводные звенья 204 могут включать выступающий элемент или стабилизирующую часть 208, которая предназначена для прихождения в контакт с точильным элементом при прохождении цепи через приводную звездочку направляющей планки. Отрезок пильной цепи может также включать другие компоненты, такие как правящее звено 502, показанное более отчетливо на фиг.5. Пильная цепь 200 может быть выполнена в виде бесконечной петли и проходить по направляющей планке для операций резания.
Режущие звенья 202 могут включать различные рабочие части, которые могут по отдельности или совместно способствовать заточке режущего звена во время работы. Например, как показано на фиг.3А-3С, режущее звено 202 может включать заднюю часть, которая задает режущую часть 302, которая может иметь режущие кромки 308, которые шлифуются с заданным главным передним углом, и выступающую вверх часть на переднем конце режущего звена 202, которая обычно называется глубиномером 306. В различных вариантах выполнения режущее звено 202 может включать жесткую часть 304.
В различных вариантах выполнения режущая часть 302 может быть закрученной режущей частью, предназначенной для заточки на верхней кромке и/или боковой части для образования и сохранения режущей кромки 308. Закрученная режущая часть может быть образована за счет закручивания материала режущего звена 202 в положение, в котором режущая кромка 308 проходит по существу поперек направления резания цепи 200. В различных вариантах выполнения по существу поперек может означать образование угла между 10 и 60° относительно линии, перпендикулярной направлению резания пилы. В отличие от известных ранее режущих звеньев, закрученная режущая часть 302 может быть образована за счет закручивания, которое происходит в направлении дальнего конца материала, предназначенного для образования режущей части. Например, закрученная режущая часть 302 может включать агрессивное закручивание, оставляющее часть материала, пригодную в основном для режущей части 302, в плоскости тела режущего звена 202. В различных вариантах выполнения материал, оставленный в плоскости режущего звена 202, можно использовать в качестве жесткой части 304, как будет пояснено более подробно ниже. Закрученная режущая часть 302, оставляющая материал в плоскости режущего звена 202, может иметь повышенную стойкость на разлом.
В различных вариантах выполнения режущая часть 302 может быть образована за счет закручивания верхней части режущего звена, за счет чего образуется угол оси закручивания или хорда 312. Наличие проходящей под углом оси закручивания и/или жесткой части 304 может обеспечивать улучшенную опору режущей кромки и повышенное сопротивление режущей части рабочим силам, прикладываемым в операции резания или заточки.
В различных вариантах выполнения закрученная режущая часть 302 может включать жесткую часть 304 и предназначена для направления режущих сил в жесткую часть 304. Жесткая часть 304 может лежать по существу в плоскости режущего звена в результате прохождения оси 312 закручивания по существу над центральной линией 310 режущего звена 202, проходящей через отверстия 316А и 316В для заклепок. В различных вариантах выполнения ось закручивания может проходить под острым углом 314 в направлении пятки режущего звена, что помогает образованию жесткой части 304. Ось 312 закручивания может иметь апекс 318 или верхнюю точку наверху жесткой части 304. В различных вариантах выполнения апекс 318 жесткой части 304 может иметь высоту приблизительно 0,4 дюйма над пяткой сцепления с планкой режущего звена. В других вариантах выполнения жесткая часть может иметь высоту больше 0,250 дюйма. Включение жесткой части 304 способствует сопротивлению на разлом режущего звена 202 за счет обеспечения максимального поперечного сечения материала в плоскости режущих сил.
В различных вариантах выполнения такая ось 312 закручивания может проходить под углом относительно центральной линии 310, проходящей через центры отверстий 316А, 316В для заклепок. В одном варианте выполнения ось 312 закручивания может образовывать острый угол в диапазоне от 10° до 70° относительно центральной линии 310 (см. фиг.3А), и может быть наклонена в направлении носка (как показано на этой фигуре) или в направлении последующих звеньев.
Закрученное режущее звено 202 может дополнительно включать глубиномер 306. В различных вариантах выполнения глубиномер 306 может направлять режущую кромку 308 в подлежащий разрезанию материал и помогать ограничивать глубину проникновения режущей кромки 308 в различные материалы. Закрученное режущее звено 202 может включать, как показано на фиг.3А-3С, первую часть 306 глубиномера, выполненную в виде единого целого с закрученным режущим звеном. Дополнительно на противоположной траверсной скобе может быть образован второй глубиномер 212, предназначенный для дополнения глубиномера 306 режущего звена, так что образуется двойной глубиномер. Увеличенная ширина глубиномера не только улучшает эффективность глубиномера для управления глубиной резания, но также обеспечивает лучшую боковую стабильность режущего звена 202 во время операции заточки. Это может приводить к более равномерной заточке режущей кромки, и может дополнительно помогать править точильный элемент. В различных вариантах выполнения положение первого и второго глубиномеров 306, 212 может быть дальше от центра режущего звена, чем расстояние режущей кромки режущего звена от центра режущего звена.
Как показано на фиг.2, с помощью второго глубиномера 212, расположенного на противоположной закрученному режущему звену 202 траверсной скобе 210, может быть образован зазор 214 между двумя противоположными глубиномерами 306, 212. В различных вариантах выполнения дополнительно к ограничению количества срезаемого материала закрученной режущей частью 302, глубиномеры могут также служить для правки точильного элемента при их прохождении через приводную звездочку. В различных вариантах выполнения глубиномеры 306, 212 могут также служить, например, для придания в основном квадратного поперечного сечения канавке, которая образуется в результате износа в точильном элементе при многократном использовании.
В различных других вариантах выполнения режущее звено может содержать режущую часть агрегатного типа, включающую абразив, нанесенный на верхнюю поверхность. Для открывания абразива, нанесенного на верхнюю поверхность, необходимо удалять покрытие. Покрывающий абразив слой можно удалять с помощью точильного элемента. Это может приводить, например, к открыванию алмазной матрицы для подлежащего разрезанию материала.
На фиг.2 показаны скобы 206 траверсы и центральные звенья/приводные звенья 204, согласно различным вариантам выполнения. Приводные звенья 204 показаны со стабилизирующей частью 208, которая выступает вверх над рамой цепи. Центральные звенья могут также включать стабилизирующие части 208. Как показано на фиг.2, приводные звенья могут быть выполнены с выступающей частью, которая входит в зацепление с приводной звездочкой и носовой звездочкой цепной пилы, с целью облегчения движения цепи вокруг направляющей планки. Приводной выступ может также входить в зацепление с канавкой приводной планки, с целью облегчения позиционирования пильной цепи вокруг периферии направляющей планки. Приводные выступы могут быть выполнены различным образом в зависимости, например, от предполагаемого применения пильной цепи. Например, приводной выступ может быть образован с чистящей частью в случае применений для резания древесины, или же без чистящей части для использования, например, в случае множества применений. Выступающий элемент 208 может быть выполнен в виде единого целого с приводным звеном 204. В качестве альтернативного решения, выступающий элемент 208 может быть выполнен отдельно от приводного звена 204 и лишь прикреплен к приводному звену.
Как показано на фиг.4, выступающий элемент 208 на приводном звене может быть расположен так, что выступ приходит в соприкосновение с точильным элементом с образованием одной или нескольких (трех или более) точек 402, 404, 406 контакта между пильной цепью и точильным элементом. В различных вариантах выполнения, например, точки контакта могут включать первую точку контакта, которая является точкой 404 контакта режущей части, вторую точку контакта, которая является точкой 402 контакта глубиномера, и третью точку контакта, которая является точкой 406 контакта выступающего элемента или стабилизирующего элемента. Три точки контакта могут увеличивать стабильность пильной цепи при ее прохождении через приводную звездочку за счет, например, уменьшения зазоров между компонентами, которые могут приводить к соударению между точильным элементом 410 и компонентами цепи. В различных вариантах выполнения третья точка контакта может быть образована с помощью глубиномера, расположенного на противоположной траверсной скобе, как указывалось выше, или с помощью передней или задней режущей части или глубиномера, когда, например, используется полная последовательность цепи. В различных вариантах выполнения можно использовать больше трех точек контакта для дополнительного увеличения стабильности пильной цепи при ее прохождении через приводную звездочку.
Выступающий элемент 208 может быть также предназначен для удаления части материала с точильного элемента 410 для облегчения эффективной заточки в течение срока службы цепи. В различных вариантах выполнения режущий элемент 302 может образовывать канавку или узор износа в точильном элементе 410 за счет последовательного контакта с точильным элементом 410. Различные элементы режущего звена, такие как глубиномеры, могут дополнительно образовывать канавки. В одном варианте выполнения в пильной цепи можно использовать левосторонние и правосторонние режущие звенья и глубиномеры. Левосторонние и правосторонние глубиномеры могут образовывать две канавки внутри большой канавки, образованной режущей кромкой режущих звеньев. Выступающий элемент 208 может быть предназначен для удаления материала, расположенного между двумя канавками, образованными глубиномерами, что в свою очередь может улучшать эффективность заточки в течение срока службы цепи.
В различных вариантах выполнения выступающий элемент 208 может действовать для лучшего согласования положения шасси цепи (например, пильной цепи) и тем самым режущих элементов с формой точильного элемента, такого как абразивный камень или точильное устройство. За счет согласования пильной цепи с формой абразивного камня 410 или точильного элемента, выступающий элемент 208 может минимизировать ударные повреждения различных звеньев при их прохождении по приводной звездочке и контакте с абразивным камнем 410.
В различных вариантах выполнения для обеспечения отсутствия помех со стороны выступающего элемента в процессе резания, выступ может быть расположен дальше от центра заднего режущего звена, чем расположен глубиномер от центра режущего звена. Кроме того, в различных вариантах выполнения глубиномеры могут быть дальше от центра режущего звена, чем расположена режущая кромка режущего звена от центра, с целью обеспечения правильной глубины резания при прохождении режущего звена у точильного элемента.
Как показано на фиг.5, цепь 200 может включать также правящее звено 502 для правки в различных вариантах выполнения (например, восстановления формы, обработки, чистки и/или сохранения) точильного элемента 410. При прохождении режущего звена 202 через приводную звездочку 700 и соприкосновении с точильным элементом 410, например, абразивным камнем, может образовываться канавка в камне в результате износа. Канавка может образовываться со временем неправильно или с деформацией (например, с округленными кромками) по различным причинам. Деформированная канавка может приводить к уменьшению эффективности заточки точильным элементом 410. Поэтому в различных вариантах выполнения в пильную цепь 200 может быть включено правящее звено 502, имеющее желаемую геометрическую форму, которое помогает изменять форму и/или сохранять канавку в точильном элементе 410.
В различных вариантах выполнения правящее звено 502 может включать первую соединительную пластину 504, имеющую выступающую вверх часть, которая задает первую плоскость. Верхняя поверхность 506, выполненная в виде единого целого с выступающей вверх частью может быть отогнута из первой плоскости и в различных вариантах выполнения включает кривизну поверхности. Правящее звено 502 может дополнительно включать вторую соединительную пластину 508, расположенную противоположно первой соединительной пластине 504, имеющей аналогичные характеристики. Первая верхняя поверхность 506 и вторая верхняя поверхность 510 могут проходить в основном от центральной линии используемой цепи. В различных вариантах выполнения правящие звенья могут включать по меньшей мере одну изогнутую верхнюю поверхность, проходящую от передней кромки к задней кромке, коническую поверхность, проходящую от одной кромки к другой кромке, коническую переднюю кромку, коническую заднюю кромку или их комбинации.
Верхние поверхности 506 и 510 могут быть выполнены с правящим материалом, приклеенным к верхним поверхностям, при этом правящий материал предназначен для правки точильного элемента. Правящий материал в различным вариантах выполнения может очищать, формировать, править и/или изменять форму точильного элемента. Правящий материал может быть абразивом, таким как алмазные элементы, или же, в качестве альтернативного решения, чистящим веществом, предназначенным для чистки осколков с точильного элемента.
В различных вариантах выполнения верхняя поверхность 506 правящего звена 502 может быть расположена на заданной высоте относительно других звеньев пильной цепи. Например, правящее звено 502 может быть выполнено с высотой ниже оценочной высоты режущего звена в конце обычного срока службы. Это может уменьшать вероятность столкновения правящего звена 502 со срезаемым материалом в течение срока службы цепи 200.
Правящее звено 600 может иметь различные конфигурации, некоторые из которых показаны в качестве иллюстрации на фиг. 6А-6D и 6АА. Правящие звенья могут быть левосторонними звеньями, правосторонними звеньями или же, в качестве альтернативного решения, звеньями со сплошным телом. В различных вариантах выполнения правящие звенья могут быть выполнены в основном аналогично типичному режущему звену и иметь верхнюю поверхность 602, содержащую правящий материал, такой как пропитанное алмазом покрытие. В других вариантах выполнения правящие звенья могут иметь измеритель задержанного контакта (например, аналогичный глубиномеру, скребку или другому выступу) 604, несущий абразивную поверхность 602, которая предназначена для задержки контакта между алмазным абразивом правящего звена и камнем при прохождении вокруг приводной звездочки, пока цепь не образует мелкую канавку в камне. Это может задерживать непреднамеренный износ абразивного материала и предотвращать преждевременный износ точильного элемента.
В различных вариантах выполнения, как показано на фиг.6А-6D, кривизна, форма, длина, ширина и другие геометрические факторы несущей абразив поверхности правящего звена могут быть по желанию изменены, с целью улучшения правящего действия звена. В различных вариантах выполнения несущая абразив поверхность 602 правящего звена 600 может проходить в основном в боковом направлении наружу, например, в основном пересекать направление движения, так что оно создает путь прохождения, который шире пути прохождения режущих звеньев. В различных вариантах выполнения наружное прохождение 606 каждой стороны абразивной поверхности может быть больше, чем соответствующей стороны режущего звена, в диапазоне от 0,010 дюйма до 0,030 дюйма. В различных вариантах выполнения сторона абразивной поверхности 602 может быть меньше ширины режущего элемента 202. В различных вариантах выполнения общая ширина абразивной поверхности (включая единственное правящее звено или правостороннюю и левостороннюю пару) может быть в диапазоне от 0,16 дюйма до 0,40 дюйма для ручных пил и от 0,28 дюйма до 0,63 дюйма для пил в механических машинах для лесоповала. Обеспечение более широкого пути прохождения абразивной поверхности может обеспечивать более широкую канавку в точильном элементе 410, так что углы режущей кромки не приходят в контакт с радиусами дна канавки или с боковыми стенками канавки.
В различных вариантах выполнения форма правящего звена 600 может быть выполнена так, что лишь одна часть абразивной поверхности предназначена для контакта с точильным сегментом, и при износе абразивной поверхности 602, новые части абразивной поверхности могут входить в соприкосновение с поверхностью точильного элемента 410. Это может обеспечивать более длительный срок службы цепи 200, точильного сегмента и/или абразивных правящих сегментов. Например, кривизна верхней поверхности 602 может быть с наклоном назад, так что передняя часть 610 правящего звена изнашивается сначала (см. фиг.6А). При износе передней части 610, свежий абразивный материал приходит в соприкосновение с точильным элементом 410. Кроме того, при такой конфигурации обеспечивается большая опора для абразивного материала, поскольку абразив позади передней части 610 может действовать в качестве опоры.
Как показано на фиг.6D, ориентация абразивной поверхности может быть с наклоном вперед, так что первый контакт с точильным элементом происходит в задней части 608 правящего звена 600. По мере износа поверхность соприкосновения постепенно продвигается вперед и в некоторых вариантах выполнения ниже по мере износа абразивного материала (например, алмазы теряются или изнашиваются). Такой износ приводит к приходу новых абразивных компонентов (например, алмазов) к точильному элементу 410. Кроме того, это позволяет уменьшать высоту правящего звена 600, поскольку режущие элементы 202 также уменьшаются по высоте с каждой заточкой, что приводит к улучшению рабочих характеристик. Такая конфигурация может также обеспечивать более плавное соприкосновение абразивного материала с точильным элементом 410; однако абразивные элементы могут проявлять большую склонность к отделению от правящего звена вследствие недостаточной опоры.
В другом варианте выполнения верхняя поверхность может быть в основном изогнутой или может сужаться вперед или назад по дуге. Такая конфигурация обеспечивает прихождение в соприкосновение с точильным элементом сначала средней части, и по мере ее износа, абразивные элементы перед и позади изношенной части правят точильный элемент. В различных вариантах выполнения верхняя поверхность может сужаться от одного конца к другому, например, от передней кромки к задней кромке, или наоборот.
На фиг.9 показан в качестве иллюстрации другой вариант выполнения правящего звена 900. Правящее звено 900 может иметь две открытые поверхности 902А, 902В с абразивным покрытием для правки точильного элемента 410. Например, вместо глубиномера правящее звено 900 может иметь вторую правящую поверхность. Правящие поверхности могут быть выполнены в виде правосторонних звеньев, левосторонних звеньев или единственного правящего звена, которое включает первую сторону и противоположную вторую сторону, при этом абразивная поверхность соединяет вместе обе поверхности.
На фиг.10 показан в качестве иллюстрации другой вариант выполнения правящего звена 1000. Правящее звено 1000 может включать первую соединительную пластину, имеющую по существу единую поверхность 1002, проходящую над центральной линией используемой цепи 200. По существу единая поверхность может быть предназначена для открывания абразивного материала к точильному элементу 410. Поверхность 1002 может быть выполнена для обеспечения в основном плоской поверхности, которая имеет ширину, по существу аналогичную или меньшую, чем пропил режущей цепи 200. В различных вариантах выполнения правящее звено 1000 может включать глубиномер 1004А, расположенный перед по существу единой поверхностью 1002. Дополнительно к этому и аналогично варианту выполнения режущего звена 202, правящее звено 1000 может аналогично включать скобу траверсы, расположенную противоположно правящему звену 1000, которая включает дополняющий глубиномер 1004В.
В различных вариантах выполнения плотность и расположение алмазов или других абразивных элементов можно выбирать по желанию. Например, относительно низкая плотность абразивных элементов может обеспечивать равномерную правку канавки, поверхности или другого сопряжения точильного элемента. В различных вариантах выполнения абразивные элементы могут быть расположены друг над другом по вертикали в одной части режущего звена для обеспечения правки поверхности канавки, имеющей различные профили. Абразивные элементы могут быть расположены вокруг периметра и части боковых сторон правящего звена, с целью обеспечения, например, правильной ширины канавки.
На фиг.5 и 7 показана в качестве иллюстрации приводная звездочка, согласно различным вариантам выполнения. Приводная звездочка может включать радиально направленные зубья 702 звездочки, образующие несколько углублений между соседними зубьями для сцепления с одним или несколькими приводными звеньями. Радиально направленные зубья 702 звездочки могут быть расположены коаксиально между двумя опорными ободами 704. Опорные обода 704 могут включать несколько граней 706, предназначенных для опоры различных звеньев при их прохождении через звездочку и точильный элемент. Многогранная приводная звездочка 700 может включать одну или несколько граней, имеющих различную длину. В одном варианте выполнения длина может быть по существу равна или слегка больше опорной длины различных звеньев внутри пильной цепи. Это может обеспечивать адекватную опору для звеньев и дополнительно обеспечивать механизм для сопротивления проскальзыванию или качанию во время прохождения через приводную звездочку.
Множество граней 706 могут быть выполнены с геометрической формой для сцепления с более чем одной точкой дна различных звеньев пильной цепи. Например, грани могут быть по существу плоскими, или же, в качестве альтернативного решения, могут включать различные признаки, такие как ступенька 708 или уклон, с целью облегчения позиционирования звеньев пильной цепи при прохождении через приводную звездочку 700. Опорные поверхности могут уменьшать склонность различных звеньев к качанию или другому нежелательному движению, и могут лучше позиционировать режущие кромки режущего звена для заточки с помощью точильного элемента. Дополнительно к этому, грани 706 приводной звездочки 700 могут включать выступ 710. Выступ 710 обеспечивает опору для режущего звена и сопротивление обратному движению, вызванному силами трения, создаваемыми за счет сопряжения между точильным элементом и компонентами режущего звена (например, режущими элементами и/или глубиномерами). Выступ 710 может иметь различные геометрические формы.
Многогранная приводная звездочка 700 может быть также выполнена так, что режущее звено ориентировано для открывания воздействию точильного элемента большей части глубиномера режущего звена, чем режущей кромки, как показано с помощью раскрытого глубиномера 712 на фиг.7. Это может приводить к снятию большего количества материала с глубиномера по сравнению с режущей кромкой 308, и, следовательно, сохранению установки глубиномера во время последовательной заточки режущих звеньев.
На фиг.8А-8В показано в качестве иллюстрации приспособление 800 для заточки цепи, согласно различным вариантам выполнения. Приспособление для заточки цепи может включать один или несколько установочных элементов 802, таких как один или несколько установочных штифтов, предназначенных для выравнивания направляющей планки с приспособлением 800 для заточки цепи, точильный элемент 804, предназначенный для заточки одного или нескольких режущих звеньев при прохождении ими носовой части направляющей планки, и исполнительный механизм 808, предназначенный для избирательного приведения точильного элемента 804 в контакт с одним или несколькими режущими звеньями.
В различных вариантах выполнения установленное на планке приспособление для заточки цепи может включать корпус 806, предназначенный для крепления на носу направляющей пильную цепь планки с помощью зажима. Корпус может включать установочный элемент 802, такой как один или несколько выравнивающих штифтов, которые предназначены для сцепления с соответствующими прорезями или отверстиями в направляющей планке. При правильном позиционировании направляющей планки на установочном элементе 802, приспособление на корпусе может защелкиваться на направляющей планке и обеспечивать свободное движение вокруг носовой части направляющей планки. Натяжной зажим может входить в зацепление с установочным элементом для обеспечения относительно прочного соединения, так что во время операции заточки не происходит перемещение корпуса относительно направляющей планки.
В различных вариантах выполнения исполнительный механизм 808 можно использовать для приведения точильного элемента 804 в контакт с режущими элементами. Исполнительный механизм 808 может включать нагруженный рычаг (например, с помощью пружины), соединенный с точильным элементом. При приведении в действие исполнительного механизма, например, посредством толкания корпуса 806 к твердой поверхности с помощью силы, направленной к пильной цепи, точильный камень 804 может перемещаться в радиус резания пильной цепи. В различных вариантах выполнения исполнительный механизм 808 может быть выполнен для оказания сопротивления движению, которое бы приводило точильный элемент 804 в контакт с пильной цепью. Например, пружина может отжимать точильный элемент 804 к дальнему концу корпуса 806. Это может предотвращать нежелательный контакт точильного элемента 804 со звеньями пильной цепи. Пружина может быть выполнена с жесткостью пружины, эквивалентной или по существу эквивалентной весу цепной пилы. Следовательно, необходимо лишь легкое усилие для приведения точильного элемента 804 в контакт со звеньями пильной цепи. Для специалистов в данной области техники понятно, что можно использовать другие исполнительные механизмы 808 без выхода за объем изобретения. Кроме того, в различных вариантах выполнения точильный элемент может быть установлен в съемной кассете, которая имеет сцепление, позволяющее удалять и заменять кассету, когда изнашивается точильный элемент.
Хотя были показаны и описаны некоторые варианты выполнения, для специалистов в данной области техники должно быть понятно, что вместо показанных и описанных вариантов выполнения, возможно большое количество альтернативных и/или эквивалентных вариантов выполнения, рассчитанных для достижения тех же целей, без выхода за объем изобретения. Для специалистов в данной области техники должно быть понятно, что варианты выполнения могут быть осуществлены различными путями. Данная заявка должна охватывать любые адаптации или изменения указанных вариантов выполнения. Поэтому следует подчеркнуть, что варианты выполнения ограничиваются лишь формулой изобретения или ее эквивалентами.
1. Режущая цепь, содержащая режущее звено, включающее режущую часть, предназначенную для заточки на верхней кромке с образованием режущей кромки, и первый глубиномер, расположенный перед режущей кромкой режущей части, и
не режущее звено, связанное с режущим звеном и включающее стабилизатор, при этом стабилизатор, глубиномер и режущая часть выполнены с возможностью одновременного соприкосновения с точильным элементом.
2. Режущая цепь по п.1, в которой режущее звено является закрученным режущим звеном, включающим закрученную режущую часть.
3. Режущая цепь по п.2, в которой режущее звено включает жесткую часть по существу в плоскости режущего звена и предназначенную для восприятия режущих сил с режущей части.
4. Режущая цепь по п.2, в которой закрученная режущая часть закрученного режущего звена закручена вокруг оси закручивания, при этом ось закручивания направлена под углом в направлении носка режущего звена.
5. Режущая цепь по п.2, в которой закрученная режущая часть закрученного режущего звена закручена вокруг оси закручивания, при этом ось закручивания образует острый угол с центральной линией режущего звена.
6. Режущая цепь по п.1, в которой режущее звено содержит второй глубиномер, выполненный в виде единого целого с противоположной режущему звену скобой траверсы, при этом первый глубиномер и второй глубиномер предназначены для правки точильного элемента.
7. Режущая цепь по п.6, в которой первый и второй глубиномеры расположены дальше от центра режущего звена, чем расположена верхняя кромка режущего звена от центра режущего звена.
8. Режущая цепь по п.6, в которой стабилизатор расположен дальше от центра режущего звена, чем первый глубиномер режущего звена.
9. Режущая цепь по п.1, дополнительно содержащая правящее звено, включающее верхнюю поверхность, предназначенную для нанесения правящего материала, при этом правящее звено расположено в цепи для вызывания соприкосновения правящего материала с точильным элементом, с целью правки точильного элемента.
10. Режущая цепь по п.9, в которой правящее звено дополнительно содержит глубиномер, предназначенный для задержки контакта абразива с точильным элементом.
11. Режущая цепь по п.9, в которой правящее звено является левосторонним правящим звеном, правосторонним правящим звеном или правящим звеном с непрерывным телом.
12. Режущая цепь по п.9, в которой правящее звено дополнительно содержит вторую часть верхней поверхности, расположенную противоположно верхней поверхности, при этом верхняя поверхность и вторая верхняя поверхность проходят в основном от центральной линии используемой цепи.
13. Режущая цепь по п.9, в которой правящее звено дополнительно содержит по меньшей мере одну изогнутую верхнюю поверхность, проходящую от передней кромки до задней кромки, коническую переднюю кромку и коническую заднюю кромку.
14. Закрученное режущее звено для режущей цепи, содержащее соединительную пластину, задающую первую плоскость, и
режущую часть, закрученную от первой плоскости вокруг оси закручивания, при этом ось закручивания образует острый угол с в основном горизонтальной центральной линией соединительной пластины.
15. Закрученное режущее звено по п.14, дополнительно содержащее другую соединительную пластину, включающую глубиномер, при этом другая соединительная пластина расположена противоположно первой соединительной пластине.
16. Закрученное режущее звено по п.14, в котором ось закручивания проходит поперек направления резания режущей цепи общего назначения.
17. Закрученное режущее звено по п.14, дополнительно содержащее жесткую часть, предназначенную для восприятия рабочих сил из режущей части, при этом жесткая часть образована в первой плоскости за счет закручивания режущей части вокруг оси закручивания.
18. Закрученное режущее звено по п.17, в котором жесткая часть имеет высоту больше 0,250 дюйма.
19. Звездочка режущей цепи, содержащая
радиально направленные зубья звездочки, образующие множество углублений между соседними зубьями, при этом каждое углубление предназначено для размещения приводного выступа приводного звена; и опорный обод, расположенный коаксиально на каждой стороне радиально направленных зубьев звездочки, при этом опорные обода включают множество граней, предназначенных для опоры режущего звена при прохождении режущего звена через звездочку и соприкосновении с точильным элементом.
20. Звездочка по п.19, в которой опорные обода содержат ступеньку на каждой из множества граней, при этом ступенька предназначена для подъема части режущего звена для улучшения соприкосновения с точильным элементом.
21. Звездочка по п.19, в которой опорные обода содержат уклон на каждой из множества граней, при этом уклон предназначен для подъема части режущего звена для улучшения соприкосновения с точильным элементом.
22. Звездочка по п.19, в которой множество граней имеют длину, по существу равную длине одного или более звеньев, для опоры которых предназначены опорные обода.
23. Звездочка по п.19, в которой опорные обода предназначены для опоры пяточной и передней части режущего звена при прохождении режущего звена через звездочку.
24. Правящее звено для режущей цепи, содержащее:
первую соединительную пластину, имеющую часть, выступающую вверх, которая задает первую плоскость, и первую верхнюю поверхность, отогнутую из первой плоскости, при этом верхняя поверхность включает геометрическую конфигурацию, которая позволяет требуемой части верхней поверхности приходить в соприкосновение с точильным элементом, и
правящий материал, приклеенный к верхней поверхности первой соединительной пластины и согласованный с геометрической конфигурацией поверхности и предназначенный для правки точильного элемента.
25. Правящее звено по п.24, дополнительно содержащее вторую соединительную пластину, расположенную противоположно первой соединительной пластине, имеющую выступающую вверх часть, которая задает вторую плоскость, параллельную первой плоскости, и вторую верхнюю поверхность, отогнутую из второй плоскости, при этом первая верхняя поверхность первой соединительной пластины и вторая верхняя поверхность второй соединительной пластины проходят в основном от центральной линии режущей цепи.
26. Правящее звено по п.24, в котором геометрическая конфигурация верхней поверхности предназначена для обеспечения соприкосновения передней части верхней поверхности с точильным элементом перед задней частью верхней поверхности, при этом абразив на задней части обеспечивает опору по меньшей мере части абразива на передней части.
27. Правящее звено по п.24, в котором ширина правящего звена составляет между 0,050 и 0,26 дюйма.
28. Правящее звено по п.24, в котором геометрическая конфигурация верхней поверхности предназначена для обеспечения соприкосновения средней части верхней поверхности с точильным элементом перед задней частью верхней поверхности, при этом абразив на задней части обеспечивает опору по меньшей мере части абразива на средней части.
29. Правящее звено по п.24, в котором первая соединительная пластина включает глубиномер, и верхняя поверхность расположена ниже глубиномера.
30. Правящее звено по п.24, в котором геометрическая конфигурация верхней поверхности предназначена для обеспечения соприкосновения задней части верхней поверхности с точильным элементом перед передней частью верхней поверхности.
31. Режущая система, содержащая режущую цепь, имеющую режущий элемент, глубиномер и стабилизатор, при этом режущая цепь предназначена для сцепления с направляющей планкой и приводной звездочкой цепной пилы,
точильный элемент, расположенный вблизи режущей цепи,
исполнительный механизм, связанный с точильным элементом и предназначенный для избирательного толкания точильного элемента в контакт с режущей цепью, при этом когда режущий элемент находится в контакте с точильным элементом, то два или более других элементов режущей цепи находятся одновременно в контакте с точильным элементом.
32. Система по п.31, в которой два или более других элементов режущей цепи содержат глубиномер и стабилизатор.
33. Система по п.31, в которой два или более других элементов режущей цепи содержат глубиномер и второй глубиномер.
34. Система по п.31, в которой точильный элемент дополнительно расположен вблизи приводной звездочки цепной пилы.
35. Система по п.31, в которой точильный элемент дополнительно расположен вблизи носовой части направляющей планки.
36. Система по п.31, в которой режущая цепь дополнительно содержит правящее звено, включающее верхнюю поверхность, предназначенную для нанесения абразива и для вызывания соприкосновения абразива с точильным элементом, с целью правки точильного элемента.
37. Система по п.31, в которой приводная звездочка цепной пилы содержит радиально направленные зубья звездочки, образующие множество углублений между соседними зубьями, при этом каждое углубление предназначено для размещения приводного выступа приводного звена, и
опорный обод, расположенный коаксиально на каждой стороне радиально направленных зубьев звездочки, при этом опорные обода включают множество граней, предназначенных для опоры режущего звена при прохождении режущего звена через звездочку и соприкосновении с точильным элементом.
38. Система по п.37, в которой опорные обода содержат ступеньку на каждой из множества граней, при этом ступенька предназначена для подъема части режущего звена для улучшения соприкосновения с точильным элементом.
39. Система по п.31, в которой режущий элемент является закрученным режущим звеном, включающим ось закручивания, которая образует острый угол с центральной линией режущей цепи, и жесткая часть предназначена для восприятия рабочих сил.
40. Приспособление для заточки режущей цепи, установленное на направляющей планке и содержащее установочный элемент, предназначенный для выравнивания направляющей планки в установленном на планке приспособлении для заточки режущей цепи,
точильный элемент, функционально связанный с установочным элементом, при этом точильный элемент предназначен для заточки одного или нескольких режущих звеньев при их прохождении вдоль направляющей планки, и
исполнительный механизм, кинематически связанный с точильным элементом, при этом исполнительный механизм предназначен для избирательного приведения точильного элемента в соприкосновение с одним или несколькими режущими звеньями.
41. Приспособление по п.40, дополнительно содержащее корпус, предназначенный для расположения по меньшей мере частично установочного элемента, точильного элемента и направляющей планки.
42. Приспособление по п.40, в котором точильный элемент имеет серповидную форму, предназначенную для обеспечения зоны точильной поверхности.
43. Приспособление по п.40, в котором исполнительный механизм содержит пружину, предназначенную для сопротивления приложению точильного элемента к одному или нескольким режущим звеньям.
44. Приспособление по п.40, в котором установочный элемент содержит несколько выравнивающих штифтов, предназначенных для сцепления с направляющей планкой.
