<Desc/Clms Page number 1>
Element, zoals zaagblad, snijschijf, sliipschijf en dergelijke en werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijk element.
De uitvinding heeft betrekking op een element, meer bepaald een werktuig, zoals een zaagblad, een snijschijf, een slijpschijf en dergelijke, dat meestal bestaat uit metaal en dat bestemd is om aan een relatief hoge snelheid onderworpen te worden ten opzichte van en in contact met een voorwerp van beton, hout, glas, natuursteen, kunststof, metaal, enz.
De thans gebruikte werktuigen van dit type veroorzaken bij hun gebruik meestal een voor de gebruiker en zelfs voor de omgeving zeer hinderend geluid, ingevolge het ontstaan van trillingen met een bepaalde frekwentie bij het contact van het werktuig met het te bewerken voorwerp, dat dikwijls van zeer hard materiaal is.
De uitvinding heeft hoofdzakelijk tot doel aan deze nadelen te verhelpen en dit op een zeer eenvoudige wijze, zonder dat aan de constructie of zelfs het basismateriaal, waaruit het element bestaat, iets gewijzigd dient te worden.
Tot dit doel is dit element minstens gedeeltelijk bedekt met een relatief harde laag materie die minstens gedeeltelijk vermengd is of doordrongen is met een visco-elastisch materiaal.
In een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding is genoemde laag materie poreus.
In een meer specifieke uitvoeringsvorm van de uitvinding bestaat genoemde laag materie hoofdzakelijk uit aan elkaar hechtende deeltjes en dit zodanig dat deze laatste, onder invloed van in het element opgewekte trillingen, die ontstaan ingevolge het contact van het element op genoemde relatief hoge snelheid met een voorwerp, ten opzichte van elkaar enigszins kunnen
<Desc/Clms Page number 2>
bewegen, waarbij deze deeltjes grotendeels omhuld zijn door genoemd visco-elastisch materiaal, dat door de relatieve beweging van deze deeltjes afwisselend uitgezet en samengedrukt wordt en aldus trillingsenergie van de laag materie in thermische energie omzet.
De uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van het hierboven beschreven element. Deze werkwijze wordt gekenmerkt door het feit dat men het deel van het element, dat met genoemde harde laag materie dient bedekt te worden, aan een oppervlaktebehandeling onderwerpt, ten einde er voor te zorgen dat, bij het nadien aanbrengen van deze laag materie, een duurzame hechting van deze laatste op het element ontstaat, men deze laag materie aanbrengt door deze in gesmolten toestand onder vorm van druppels te spuiten op het element en dit door bijvoorbeeld gebruik te maken van op zichzelf bekende
EMI2.1
technieken, zoals de zogenaamde"J-gun","Jetkote","arcspray", "flamespray","vacuumplasmaspray", en men de tussen de op het element gestolde druppels genoemde geluiddempend materiaal, meer bepaald het visco-elastisch materiaal, brengt.
Andere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hierna volgende beschrijving van enkele bijzondere uitvoeringsvormen van het element volgens de uitvinding alsook van een werkwijze voor het vervaardigen van dit element ; deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de draagwijdte van de uitvinding niet ; de hierna gebruikte verwijzingscijfers hebben betrekking op de hieraan toegevoegde figuren.
Figuur 1 is een vooraanzicht van een gedeelte van een element, meer bepaald cirkelzaag, volgens de uitvinding.
Figuur 2 is een schematische voorstelling van
EMI2.2
een gedeeltelijke dwarsdoorsnede volgens de lijn II-II van figuur 1.
In deze beide figuren hebben dezelfde
<Desc/Clms Page number 3>
verwijzingscijfers betrekking op dezelfde delen.
Alhoewel de uitvinding betrekking kan hebben op alle soorten elementen die bestemd zijn om aan een relatief hoge snelheid, zowel volgens een rotatie-, translatie- of gecombineerde translatie-rotatiebeweging onderworpen te worden ten opzichte van en in contact met een willekeurig voorwerp, wordt hierna, ter illustratie van de uitvinding, enkel een cirkelzaag beschreven, die bijvoorbeeld bestemd is voor het bewerken van beton of natuursteen.
Volgens de uitvinding wordt dit element gekenmerkt door het feit dat minstens één zijde ervan minstens gedeeltelijk bedekt is met een relatief harde laag materie, die bij voorkeur een slijtvaste laag is en die minstens gedeeltelijk vermengd is of doordrongen is met een geluiddempend materiaal, meer bepaald met een visco-elastisch materiaal.
Het betreft hier bij voorkeur de zijde van het element die in contact komt met het genoemd voorwerp tijdens het bewerken van dit laatste bij middel van het element.
Bij het in figuur 1 voorgesteld cirkelvormig zaagblad worden beide grote zijden 1 volledig met een dergelijke laag materie 2 bedekt, die bij voorkeur open poriën 3 vertoont om het inbrengen van een visco-elastisch materiaal 4 mogelijk te maken.
Deze porositeit is meestal begrepen tussen 3 en 20 % en bij voorkeur tussen 5 en 10 %.
In de specifieke uitvoeringsvorm die vooral geillustreerd wordt door figuur 2 bestaat de laag materie 2 hoofdzakelijk uit aan elkaar hechtende deeltjes 5 en dit zodanig dat deze laatste, onder invloed van in het zaagblad opgewekte trillingen met een relatief hoge frekwentie, ten opzichte van elkaar enigszins kunnen bewegen. Op deze manier kunnen de vorm en het volume van de tussen deze deeltjes voorziene poriën 3 in functie van deze trillingen veranderen rond een bepaalde vorm en
<Desc/Clms Page number 4>
. volume die zij vertonen wanneer het zaagblad in ruststand is.
Door deze relatieve beweging van de deeltjes wordt dan het visco-elastisch materiaal 4, dat zieh in de poriën 3 bevindt, afwisselend uitgezet en samengedrukt, zodanig dat trillingsenergie, die dus in de laag materie 2 opgewekt wordt, in thermische energie binnen dit visco-elastisch materiaal 4 omgezet wordt.
De trillingen die in het zaagblad opgewekt worden ontstaan ingevolge het contact van het zaagblad op relatief hoge snelheid met een te zagen voorwerp, zoals bijvoorbeeld een blok beton of natuursteen.
Zeer goede resultaten werden bereikt met een laag materie 2 die hoofdzakelijk bestaat uit aan elkaar hechtende korrels of partikels met een gemiddelde diameter vertonen die begrepen is tussen 50 en 150 microns.
Deze korrels kunnen echter vervangen worden door vezels met bijvoorbeeld een lengte tussen 20 en 100 microns en een doormeter van 10 tot 40 microns, welke op een statistische manier met elkaar vermengd zijn om aldus genoemde porositeit en dit op een zo homogeen mogelijke manier te verzekeren.
Eventueel kan de laag materie 2 zelfs bestaan uit een mengsel van korrels en vezels.
Verder kan genoemde laag materie 2, in sommige gevallen, slechts in bepaalde zones hechten op het zaagblad en op andere zones minstens gedeeltelijk los zijn ten opzichte van het zaagblad, zoals in de Belgische octrooiaanvraag 08800265 van dezelfde titularis. De zones waar deze hechting zieh voordoet is dan meestal begrepen tussen 75 en 95 % van het totale oppervlak van deze laag materie 2.
In een zeer voordelige en praktische uitvoeringsvorm van de uitvinding, bestaat de laag materie 2 hoofdzakelijk uit een slijtvaste stof, zoals een carbide, een
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
nitride, een oxyde of een legering met slijtvaste eigenschappen.
Afhankelijk van de aard van het gebruikte visco-elastisch materiaal 4 zou eventueel, in een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding, de laag materie beschermd kunnen worden door een dergelijk slijtvaste stof.
Zeer voldoeninggevende resultaten werden verkregen wanneer het visco-elastisch materiaal bestaat uit een op zichzelf bekend fenolhars.
Het spreekt van zelf dat men gebruik kan maken van andere kunststoffen die blijvende visco-elastische eigenschappen vertonen, zoals bepaalde epoxyharsen of polymeren van het elastomeertype.
Deze laag materie 2 kan door tussenkomst van een speciale aanhechtingslaag 5, welke bij voorkeur nikkelaluminium, nikkelchroom, molybdeen of soortgelijke goedhechtende metalen omvat, op de zijde 1 van het zaagblad gehecht worden. De dikte van deze laag materie kan variëren naargelang het type zaagblad maar is meestal begrepen tussen 0, en 0, mm en bij voorkeur tussen 0, en 0, mm. Deze dikte is bovendien eveneens afhankelijk van de massa, meer bepaald de dikte, van het zaagblad en van de snijrand 7 waarmee de tanden 8 op de omtrek 9 van het zaagblad voorzien zijn.
Tenslotte kan de laag materie 2 met een niet voorgestelde toplaag voorzien worden, zoals,"Telfon", om de oppervlakteruwheid van deze harde laag materie enigszins op te vangen.
Voor het vervaardigen van een cirkelzaagblad, volgens de uitvinding, gaat men uit van een op zichzelf bekend zaagblad waarvan de tanden 8 al dan niet reeds voorzien zijn van een snijrand 7.
In een eerste stadium onderwerpt men het oppervlak van het zaagblad, dat met genoemde harde laag materie 2
<Desc/Clms Page number 6>
dient bedekt te worden, aan een behandeling om het voldoende ruw te maken zodanig dat, bij het nadien aanbrengen van deze laag materie 2, een voldoende duurzame hechting van deze laatste op dit oppervlak verkregen wordt.
Deze kan bijvoorbeeld verkregen worden door zandstralen met een aangepast straalmiddel, zoals een metaalslak, zand, aluminiumoxyd enz. met bij voorkeur een korrelgrootte begrepen tussen 2 en 3 mm.
Een andere mogelijkheid bestaat erin dit oppervlak ruw voor te slijpen of een chemische behandeling te doen ondergaan, zoals etsen.
In een tweede stadium kan eventueel een speciale aanhechtingslaag 6 aangebracht worden, zoals hierboven reeds beschreven werd.
In een derde stadium, dat het belangrijkste stadium vormt, wordt de harde laag materie 2, welke bij voorkeur dus een slijtvaste laag vormt, aangebracht.
Dit geschiedt bij voorkeur door het spuiten van vloeibaar metaal met een relatief grote snelheid op de te bedekken zijde 1 van het zaagblad. Hiervoor kan men gebruik maken
EMI6.1
van de op zichzelf bekende kinetische procede's, waaronder"J-gun", "jetkote","arcspray","flamespray","plasmaspray's", "vacuumplasmaspray", hetzij vanaf een metalen draad, hetzij vanaf metaalpoeder, hetzij vanaf vezels, en dergelijke.
Hierbij kan het zeer belangrijk zijn de temperatuur nauwkeurig te controleren van de metaaldruppels die op deze wijze dus op de zijde 1 van het zaagblad gespoten worden. Door een juiste keuze van deze temperatuur kan men ervoor zorgen dat de druppels voldoende viskeus zijn om enigszins als nog te onderscheiden partikels of korrels in de laag materie 2 voor te komen en dit zodanig dat een maximale poreusheid van de verkregen laag materie 2 en een relatief homogene verdeling van deze
<Desc/Clms Page number 7>
poreusheid in deze laatste verzekerd wordt. Een andere parameter is de afstand tussen de spuitkop, waar de druppels gevormd worden, en het te bekleden oppervlak van het zaagblad.
In een vierde stadium wordt het visco-elastisch materiaal 4 in de poriën 3 van de harde laag materie 2 ingebracht.
Dit kan geschieden door impregnatie, meer bepaald vacuumimpregnatie. Het gebruik van deze laatste techniek kan vooral van belang zijn indien de poriën relatief klein zijn of het visco-elastisch materiaal een relatief hoge viscositeit vertoont.
Een andere techniek bestaat er bijvoorbeeld in het visco-elastisch materiaal te spuiten op de harde laag materie 2.
Tot slot kan, in een laatste fase, de laag materie afgewerkt worden met een niet voorgestelde toplaag, zoals "Telfon", om de oppervlakteruwheid van deze harde laag op te vangen en eventueel bij te dragen tot de demping.. Ook kan deze harde laag eventueel glad geschuurd worden nadat dus het visco-elastisch materiaal ingebracht werd.
In een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding kan de laag materie 2 aangebracht worden onder vorm van een legering welke bestaat uit deze materie en een stof die langs chemische weg achteraf gemakkelijk verwijderd kan worden.
Aldus, door het verwijderen van deze stof uit de op het zaagblad gestolde druppels van deze legering kan men uiteindelijk een laag verkrijgen met relatief grote poriën die dan met het visco-elastisch materiaal 4 gevuld kunnen worden.
Een dergelijke legering kan bijvoorbeeld gevormd worden uit ijzer en koper, waarbij men het koper uit de op het zaagblad gestolde druppels van deze legering kan wegetsen
<Desc/Clms Page number 8>
alvorens het visco-elastisch materiaal aan te brengen.
De uitvinding is uiteraard niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen van de uitvinding en binnen het raam van de uitvinding kunnen meerdere veranderingen overwogen worden o. m. wat betreft de toegepaste werkwijze voor het verkrijgen van een harde poreuse laag en voor het aanbrengen van het visco-elastisch materiaal. Ook kan de aard van dit visco-elastisch materiaal zeer verschillend zijn. Dit geldt eveneens voor de harde laag materie die dus bij voorkeur een slijtlaag vormt.
Het is vooral van belang dat de laag materie 2 uit een voldoend stevig skelet bestaat dat een voldoende mechanische sterkte vertoont, maar tevens een zekere vervormbaarheid behoudt onder invloed van de opgewekte trillingen. Hieruit volgt dan ook dat de verschillende deeltjes in zekere zin aan elkaar gelast moeten worden en zich bijvoorbeeld niet vrij mogen bevinden in het visco-elastisch materiaal, althans voor wat het merendeel van deze deeltjes betreft.
Verder kan men in sommige gevalden het visco-elastisch materiaal samen met de harde laag materie op het element aanbrengen.
In een nog andere uitvoeringsvorm kan men op het element een harde laag materie op een zodanige wijze aanbrengen dat een zeer ruw en oneffen buitenoppervlak vormt, waarbij deze ruwheid en oneffenheid grotendeels weggewerkt wordt door het aanbrengen van het visco-elastisch materiaal in de holten die zieh aldus in dit buitenoppervlak vormen.
Als geluiddempend materiaal kan in principe gebruik gemaakt worden van elke materie, meer bepaald polymeer, die in de tijd niet volledig uithardt en bij voorkeur de materie waaruit de harde laag bestaat kan bevochtigen, zonder deze echter aan te tasten.
<Desc / Clms Page number 1>
Element such as saw blade, cutting disc, slipping disc and the like and method for manufacturing such an element.
The invention relates to an element, in particular a tool, such as a saw blade, a cutting disc, a grinding disc and the like, which usually consists of metal and which is intended to be subjected to a relatively high speed relative to and in contact with an object made of concrete, wood, glass, natural stone, plastic, metal, etc.
The tools of this type currently used usually cause a very annoying noise for the user and even for the environment, due to the occurrence of vibrations of a certain frequency at the contact of the tool with the object to be processed, which often hard material.
The object of the invention is mainly to remedy these drawbacks, and this in a very simple manner, without any modification of the construction or even the base material of which the element consists.
For this purpose, this element is at least partially covered with a relatively hard layer of material that is at least partially mixed or permeated with a viscoelastic material.
In a special embodiment of the invention, said layer of matter is porous.
In a more specific embodiment of the invention, said layer of matter mainly consists of adhering particles, such that the latter, under the influence of vibrations generated in the element, which arise as a result of the contact of the element at said relatively high speed with an object. , relative to each other
<Desc / Clms Page number 2>
these particles are largely enveloped by said viscoelastic material, which is alternately expanded and compressed by the relative movement of these particles and thus converts vibrational energy from the layer of matter into thermal energy.
The invention also relates to a method for manufacturing the above-described element. This method is characterized by the fact that the part of the element to be covered with said hard layer of material is subjected to a surface treatment, in order to ensure that, when this layer of material is subsequently applied, a durable adhesion of the latter to the element occurs, this layer of material is applied by spraying it in the molten state in the form of drops onto the element and this, for example, by using known per se
EMI2.1
techniques, such as the so-called "J-gun", "Jetkote", "arc spray", "flame spray", "vacuum plasma spray", and the sound-damping material, in particular the viscoelastic material, is mentioned between the droplets solidified on the element .
Other particularities and advantages of the invention will become apparent from the following description of some special embodiments of the element according to the invention as well as of a method for manufacturing this element; this description is given by way of example only and does not limit the scope of the invention; the reference numbers used hereinafter refer to the attached figures.
Figure 1 is a front view of a part of an element, in particular a circular saw, according to the invention.
Figure 2 is a schematic representation of
EMI2.2
a partial cross-section along the line II-II of figure 1.
In both these figures have the same
<Desc / Clms Page number 3>
reference numbers refer to the same parts.
Although the invention may relate to all kinds of elements which are intended to be subjected to a relatively high speed, both in a rotational, translational or combined translational rotational motion relative to and in contact with any object, hereinafter, to illustrate the invention, only a circular saw is described, which is for example intended for working concrete or natural stone.
According to the invention, this element is characterized by the fact that at least one side thereof is at least partly covered with a relatively hard layer of material, which is preferably a wear-resistant layer and which is at least partly mixed or permeated with a sound-damping material, in particular with a viscoelastic material.
This preferably concerns the side of the element which comes into contact with the said object during the processing of the latter by means of the element.
In the circular saw blade shown in Figure 1, both large sides 1 are completely covered with such a layer of material 2, which preferably has open pores 3 to enable the insertion of a viscoelastic material 4.
This porosity is usually included between 3 and 20% and preferably between 5 and 10%.
In the specific embodiment which is illustrated mainly by Figure 2, the layer of matter 2 mainly consists of adhering particles 5, such that the latter, under the influence of vibrations generated in the saw blade with a relatively high frequency, can be somewhat relative to each other to move. In this way, the shape and volume of the pores 3 provided between these particles can change around a certain shape in function of these vibrations and
<Desc / Clms Page number 4>
. volume they display when the saw blade is at rest.
As a result of this relative movement of the particles, the viscoelastic material 4, which is contained in the pores 3, is alternately expanded and compressed, such that vibrational energy, which is thus generated in the layer of matter 2, in thermal energy within this viscous material. elastic material 4 is converted.
The vibrations generated in the saw blade are caused by the contact of the saw blade at a relatively high speed with an object to be cut, such as, for example, a block of concrete or natural stone.
Very good results were achieved with a layer of matter 2 consisting mainly of adhering granules or particles with an average diameter comprised between 50 and 150 microns.
However, these granules can be replaced by fibers of, for example, a length of between 20 and 100 microns and a diameter of 10 to 40 microns, which are statistically mixed together in order to ensure the porosity thus mentioned and to ensure this as homogeneously as possible.
Optionally, the layer of matter 2 may even consist of a mixture of granules and fibers.
Furthermore, said layer of material 2 may, in some cases, adhere only to certain areas on the saw blade and on other areas at least partially loose with respect to the saw blade, such as in the Belgian patent application 08800265 of the same holder. The zones where this adhesion occurs are usually included between 75 and 95% of the total surface of this layer of matter 2.
In a very advantageous and practical embodiment of the invention, the layer of matter 2 mainly consists of a wear-resistant material, such as a carbide, a
<Desc / Clms Page number 5>
EMI5.1
nitride, an oxide or an alloy with wear-resistant properties.
Depending on the nature of the viscoelastic material 4 used, optionally, in another embodiment of the invention, the layer of matter could be protected by such a wear-resistant material.
Very satisfactory results have been obtained when the viscoelastic material consists of a phenol resin known per se.
It goes without saying that one can use other plastics which exhibit permanent viscoelastic properties, such as certain epoxy resins or elastomer type polymers.
This layer of material 2 can be adhered to the side 1 of the saw blade by means of a special adhesive layer 5, which preferably comprises nickel aluminum, nickel chromium, molybdenum or similar well-adhering metals. The thickness of this layer of material can vary depending on the type of saw blade, but is usually included between 0 and 0 mm and preferably between 0 and 0 mm. Moreover, this thickness also depends on the mass, in particular the thickness, of the saw blade and of the cutting edge 7 with which the teeth 8 are provided on the periphery 9 of the saw blade.
Finally, the layer of matter 2 can be provided with a top layer not proposed, such as, "Telfon", to somewhat compensate for the surface roughness of this hard layer of material.
A circular saw blade according to the invention is manufactured from a saw blade known per se, the teeth 8 of which may or may not already have a cutting edge 7.
In the first stage, the surface of the saw blade is subjected, which is covered with said hard layer of material 2
<Desc / Clms Page number 6>
should be covered, to a treatment to make it sufficiently rough such that, upon subsequent application of this layer of matter 2, a sufficiently durable adhesion of the latter to this surface is obtained.
This can be obtained, for example, by sandblasting with an adapted blasting agent, such as a metal slag, sand, aluminum oxide, etc., preferably having a grain size between 2 and 3 mm.
Another possibility is to rough grind this surface or to undergo chemical treatment, such as etching.
In a second stage, a special adhesive layer 6 can optionally be applied, as already described above.
In a third stage, which is the most important stage, the hard layer of material 2, which therefore preferably forms a wear-resistant layer, is applied.
This is preferably done by spraying liquid metal at a relatively great speed on the side 1 of the saw blade to be covered. One can make use of this
EMI6.1
of the known kinetic processes, including "J-gun", "jetkote", "arc spray", "flame spray", "plasma spray", "vacuum plasma spray", either from a metal wire, from metal powder or from fibers, and of such.
It can be very important to check the temperature of the metal drops, which are thus sprayed on the side 1 of the saw blade in this way. By a correct choice of this temperature, it can be ensured that the drops are sufficiently viscous to occur in the matter 2 layer as particles or granules that can still be distinguished to some extent, such that a maximum porosity of the obtained layer of matter 2 and a relatively homogeneous distribution of these
<Desc / Clms Page number 7>
porosity is assured in the latter. Another parameter is the distance between the nozzle, where the drops are formed, and the surface of the saw blade to be coated.
In a fourth stage, the viscoelastic material 4 is introduced into the pores 3 of the hard layer of material 2.
This can be done by impregnation, in particular vacuum impregnation. The use of the latter technique can be especially important if the pores are relatively small or the viscoelastic material has a relatively high viscosity.
Another technique consists, for example, of spraying the visco-elastic material on the hard layer of material 2.
Finally, in a final phase, the layer of material can be finished with a non-proposed top layer, such as "Telfon", to absorb the surface roughness of this hard layer and possibly contribute to the damping. This hard layer can also be can be sanded smoothly after the visco-elastic material has been introduced.
In another embodiment of the method according to the invention, the layer of matter 2 can be applied in the form of an alloy consisting of this matter and a substance that can be easily removed by chemical means afterwards.
Thus, by removing this substance from the droplets of this alloy solidified on the saw blade, one can ultimately obtain a layer with relatively large pores which can then be filled with the viscoelastic material 4.
Such an alloy can for instance be formed from iron and copper, whereby the copper can be etched away from the drops of this alloy solidified on the saw blade.
<Desc / Clms Page number 8>
before applying the viscoelastic material.
The invention is of course not limited to the above-described embodiments of the invention and within the scope of the invention several changes can be considered with regard to the method used for obtaining a hard porous layer and for applying the viscoelastic material. . The nature of this viscoelastic material can also be very different. This also applies to the hard layer of material, which therefore preferably forms a wear layer.
It is especially important that the layer of material 2 consists of a sufficiently strong skeleton that exhibits a sufficient mechanical strength, but also retains a certain deformability under the influence of the generated vibrations. It therefore follows that the various particles must be welded together to some extent and, for example, not be freely contained in the viscoelastic material, at least as regards the majority of these particles.
Furthermore, in some cases the visco-elastic material can be applied to the element together with the hard layer of material.
In yet another embodiment, a hard layer of material can be applied to the element in such a way that it forms a very rough and uneven outer surface, this roughness and unevenness being largely eliminated by applying the viscoelastic material in the cavities thus form in this outer surface.
In principle, any material, in particular polymer, which does not fully cure over time, can preferably be used as the sound-damping material, but may preferably moisten the material that makes up the hard layer, without however affecting it.