专利名称：在节距模型内具有单级和多级设定模型的锯条及相关方法
技术领域：
本发明涉及锯条例如带式锯条，并且更特别地，涉及在节距模型内具有设定模型的锯条及相关方法。
背景技术：
在一些市场如亚洲市场，已知终端用户尝试使用配装有相对较窄宽度/精细节距的锯条来切割相对较大横截面的材料。使用传统的单级(SL)设定锯条设计(其中，所有的设定齿相对于锯条本体弯曲到相同的相对位置)，形成的切片会相对较薄及宽。实现薄、宽切片所需的增加的能量使得SL锯条通常很难穿透工件，致使噪音和振动增加并使锯条的总寿命缩短。在克服与SL设定产品相关的这些问题的努力中，产生了 5齿可变级(VL)设定设计以生产比较而言相对较窄的切片。较窄、较深的切片提供更好的齿穿透，却以主要终端用户需求例如减小的噪音和切割表面的光顺度为代价。因此，本发明的目的是克服上述缺陷和/或现有技术的缺点中的一个或多个。
发明内容
根据第一方面，本发明涉及一种锯条，包括多个齿，所述多个齿限定节距模型以及每个节距模型内的第一和第二设定模型(set pattern)。第一设定模型包括多个偏置齿，所述多个偏置齿各自偏置与第一设定模型内的所有其他设定齿大致相同的设定量。第二设定模型包括多个第一偏置齿和多个第二设定齿，所述多个第一偏置齿各自偏置大致第一设定量，所述多个第二设定齿各自大致偏置比第一设定量大的第二设定量。在本发明的一些实施方式中，每个设定模型包括非设定引导齿和多个偏置追踪齿。偏置追踪齿相对于彼此沿相反的方向交替地偏置。在一些实施方式中，锯条为带式锯条
在本发明的一些实施方式中，每个齿限定相应的节距/设定结构，并且每个齿限定不同于相应的设定模型中的所有其他齿的节距/设定结构。在一些这种实施方式中，节距模型中的一些齿具有相同的节距但是具有不同的设定，而该节距模型中的其他齿具有相同的设定但是具有不同的节距。优选地，每个齿限定不同于相应的节距模型中的所有其他齿的节距/设定结构。在一个实施方式中，锯条限定3/5设定模型，其中，三齿设定模型是单级设定模型，而每个节距模型的五齿设定模型是多级设定模型。在另一实施方式中，锯条限定5/5设定模型，其中，一个五齿设定模型是单级设定模型，而每个节距模型的另一个五齿设定模型是多级设定模型。在本发明的一些实施方式中，第一设定模型限定单级设定，该单级设定包括非设定引导齿、右侧相对较重设定齿和左侧相对较重设定齿，而第二设定模型限定多级设定，该多级设定包括非设定引导齿、右侧相对较轻设定齿、左侧相对较重设定齿、右侧相对较重设定齿以及左侧相对较轻设定齿。在一些这种实施方式中，第一设定模型包括以下列顺序排列的、其间没有任何附加齿的下列齿非设定引导齿、右侧相对较重设定齿以及左侧相对较重设定齿。在本发明的一些实施方式中，第二设定模型包括以下列顺序排列的、其间没有任何附加齿的下列齿非设定引导齿、右侧相对较轻设定齿、左侧相对较重设定齿、右侧相对较重设定齿以及左侧相对较轻设定齿。在一些这种实施方式中，每个轻设定齿设置成与所有其他轻设定齿大致相同的设定量，并且每个重设定齿设置成与所有其他重设定齿大致相同的设定量。在本发明的一些实施方式中，第一设定模型包括以下列顺序排列的、其间没有任何附加齿的下列齿非设定引导齿、右侧相对较重设定齿、左侧相对较重设定齿、右侧相对较重设定齿以及左侧相对较重设定齿。在一些这种实施方式中，第二设定模型包括以下列顺序排列的、其间没有任何附加齿的下列齿非设定引导齿、右侧相对较轻设定齿、左侧相对较重设定齿、右侧相对较重设定齿以及左侧相对较轻设定齿。根据本发明的另一方面，本发明涉及一种锯条，例如带式锯条，锯条包括节距模型内的设定模型，其中，每个节距模型的一个设定模型是单级设定、而每个节距模型的另一个设定模型是多级设定。在本发明的一些实施方式中，单级设定模型包括第一非设定引导齿和追踪相对较重设定齿，并且多级设定模型包括非设定引导齿、追踪相对较轻设定齿以及追踪相对较重设定齿。在一些这种实施方式中，多级设定模型包括两个连续设置、交替设定的、相对较重设定齿以及位于这两个相对较重设定齿的任一侧的两个交替设定的、相对较轻设定齿。根据另一方面，本发明涉及一种方法，包括下列步骤(i)将带式锯条安装在带式锯上，其中，带式锯条包括节距模型内的设定模型，每个节距模型的一个设定模型是单级设定，而每个节距模型的另一个设定模型是多级设定， 并且带式锯具有处于大约Ikw到大约Skw或者大约1-1/3HP到大约10-1/2HP的范围内的动力；以及(ii)以安装在带式锯中的带式锯条切割至少一个工件，该至少一个工件具有处于大约150mm到大约1000mm、或者处于大约6英寸到大约40英寸的范围内的有效切割长度。在本发明的一些实施方式中，工件是金属工件；并且带式锯条限定处于大约27mm 或大约1英寸到大约54mm或大约2英寸的范围内的宽度，并且限定处于大约4/6到大约 1.4/2.0的范围内的节距。本发明的锯条和方法的其中一个优点是其允许具有渐进的齿接合的、效率相对较高、低噪声的锯条。鉴于目前优选实施方式和附图的下列详细描述，本发明的、和/或本发明的目前优选的实施方式的其他目的和优点将会变得更加易于显现。
图1是实施本发明的带式锯条的局部侧视图。图IA是示出图1的锯条的节距和齿的尺寸的表格。图2是图1的带式锯条的示例性齿的局部的放大的侧视图。图3是图1的带式锯条的略微示意性的局部截面图。
具体实施例方式在图1中，实施本发明的带式锯条由附图标记10总体示出。带式锯条10限定由箭头“a”表示的切割方向以及由箭头“b”表示的进给方向。带式锯条10包括限定八齿节距模型的齿的多个重复的或反复的模型。每个节距模型由以附图标记12、14、16、18、20、22、 对和沈表示的八个连续齿的一重复组所限定。如在图1中示出的，每个齿限定相应的节距或齿间隔P12到P26。在本发明的优选实施方式中，如在图1中示出的，节距或齿间隔是在相邻齿的顶端之间测量到的。然而，如相关领域的技术人员基于这里的教导而可能意识到的，节距或齿间隔可以在相邻齿之间的许多其他相对应的点中的任意点之间被测量。带式锯条10的每个八齿节距模型限定如下的两层(多级)三/五设定模型S-R (H) -L (H) -S-R (l)-L(h) -R (h) -L(I)-S......，其中，S =撑脚(raker)=中性设定=标称的齿顶平面；R(H)=右侧重设定=标称的齿顶平面；L(H)=左侧重设定=标称的齿顶平面；S =撑脚=中性设定=标称的齿顶平面；R(I)=右侧轻设定=标称的齿顶平面；L(h)=左侧重设定=最大齿顶降；R(h)=右侧重设定=最大齿顶降；以及L(I)=左侧轻设定=标称的齿顶平面。因此，在图1的示出的实施方式中，第一设定模型由三个连续的齿12、14和16限定，并且第二设定模型由接下来的五个连续的齿18、20、22、M和沈限定。如图1和3所示，第一设定模型由第一非设定( 引导齿12、主右侧设定(R)追踪齿14以及主左侧设定 (L)追踪齿16限定。第二设定模型由第一非设定( 引导齿18、主轻右侧设定(R(I))追踪齿20、主重左侧设定(L(h))追踪齿22、副右侧重设定(R(h))追踪齿M以及副左侧轻设定 (L(D)追踪齿沈限定。如在图3中示出的，每个非设定引导齿12和18是关于带式锯条10 的对称平面“P”对称的，并且限定基本上位于大致垂直于对称平面“P”的切割平面“X”内的切割边缘。每个重右侧设定(R(h))追踪齿14和对相对于对称平面“ρ”在图中向右侧设置或倾斜(当从锯条的切割方向“a”观察时)第一设定量或重设定量，并且限定基本上位于切割平面“y(h) ”内的切割边缘，切割平面“y(h) ”相对于对称平面“P”以第一锐角或重锐角倾斜或设置。每个轻右侧设定(R(D)追踪齿20相对于对称平面“ρ”在图中向右侧设置或倾斜(当从锯条的切割方向“a”观察时)比第一设定量或重设定量小的第二设定量或轻设定量，并且限定基本上位于切割平面“y(l)，，内的切割边缘，切割平面“y(l) ”相对于对称平面“P”以第二锐角或轻锐角倾斜或设置。如所能够看到的，第二锐角或轻锐角小于第一锐角或重锐角。类似地，每个重左侧设定(L(h))追踪齿16和22相对于对称平面“ρ” 在图中向左侧设置或倾斜，并且限定基本上位于切割平面“z (h)，，内的切割边缘，切割平面“z(h)”相对于对称平面“P”以第一锐角或重锐角倾斜或设置。每个轻左侧设定(L(I))追踪齿沈相对于对称平面“P”在图中向左侧设置或倾斜比第一设定量或重设定量小的第二设定量或轻设定量，并且限定基本上位于切割平面“z(l)，，内的切割边缘，切割平面“ζ (1)，， 相对于对称平面“P”以轻锐角倾斜或设置。如所能够看到的，第二锐角或轻锐角小于第一锐角或重锐角。如在图3中能够看到的，在第一设定模型(齿12、14和16)中，设定齿限定相同的设定量并且因此限定“单级”设定模型(即，仅是重设定齿)。另一方面，在第二设定模型中(齿18-26)，设定齿限定“多级”设定模型(即，重设定齿和轻设定齿二者)，其中， 轻设定引导以及追踪(即，定位于前面以及跟随、或定位于两侧)连续的重设定齿。如同样示出的，每个重设定齿相对于非设定齿切割平面χ限定最大齿顶降。因此，目前的优选实施方式是单级、可变级(SLVL)设计。如通常在图2中示出的，每个齿限定顶部观、位于顶部一侧的前面30、相对于前面位于顶部的相反侧的主间隙表面32、相对于顶部位于主间隙表面的相反侧的副间隙表面 34、以及在副间隙表面与前面之间延伸的空隙36。每个主间隙表面32限定第一间隙角Cl， 而每个副间隙表面34限定副间隙角C2。每个间隙角是锐角，并且副间隙角C2大于第一间隙角Cl。副间隙表面34始于顶部观下方的深度D处。在示出的实施方式中，深度D为大约0.04英寸。每个前面30从顶部观限定深度“RF”。如所能够看到的，在示出的实施方式中，间隙角Cl和C2、副间隙表面C2的深度D以及前面深度RF是相对于在非设定齿的顶部之间延伸的平面(或“齿顶”基准平面)测量到的。每个空隙36由在副间隙表面34与空隙基部之间延伸的第一空隙半径R1、基本上平坦的空隙基部38以及在空隙基部与前面30之间延伸的第二空隙半径R2限定。图IA示出用于每个节距模型的每个齿1246的节距、副间隙角C2、第一空隙半径R1、第二空隙半径R2和前面深度RF的示例性尺寸。除非另有说明， 每个尺寸是以英寸计。在示出的实施方式中，主间隙角Cl对于每个齿是大致相同的，并且在示出的实施方式中是大约30°。如相关领域的技术人员基于这里的教导而可意识到的， 所示出的齿的尺寸可以采用许多不同的尺寸中的任意尺寸，并且齿可以包括目前已知或接下来成为已知的相同的和/或许多其他特征中的任意特征。锯条10的目前优选的实施方式是这样的带式锯条该带式锯条限定大约1-1/2英寸的锯条宽度、大约0. 050英寸的锯条厚度、以及2/3节距，该带式锯条以大约150FPM(英尺每分钟)的带速、并以每齿大约0.00025英寸的平均进给穿透量操作。具有本优点的目前优选的带式锯条实施方式特别适于切割这样的金属工件(单个工件或成捆的工件)，即所述金属工件限定处于大约150mm或大约6英寸到大约IOOOmm或大约40英寸的范围内的有效切割长度(或有效厚度)；在以处于大约1千瓦或大约1-1/3马力到大约8千瓦或大约10-1/2马力的范围内的低到中等的动力级操作的带式锯上；其限定处于大约27mm或大约1英寸到大约54mm或大约2英寸范围内的锯条宽度；以及，其限定处于大约4/6到大约 1. V2范围内的节距。如相关领域的技术人员基于这里的教导而可意识到的，这些数量或数值仅仅是示例性的，并且可以采用目前已知或接下来成为已知的许多的其他数量或数值中的任意数量或数值。在最初的切割序列期间，由于除L(h)和R(h)齿(22、24)之外的所有齿的主要接合，锯条10的3/5SLVL设计允许更加自由的切割。这些齿(22、24)最初用于仅执行使外锯口壁被再次限定以及提供附加的侧向锯条稳定性的关键步骤。通常，相比现有技术的锯条，该3/5 SLVL锯条10将用作均勻加载的、较大节距的锯条，并且能够更好地利用具有每齿有限进给力的锯。此外，相比于在现有技术中遇到的“等同的”传统的较大节距的锯条，这种锯条将具有较好的弯曲强度特性。当3/5SLVL锯条10达到临界磨损阈值时，L(h)和R(h)齿(22,24)的主切割小平面开始接合材料，由此向L(H、1) (16,26)和R(H、1) (14,20)齿提供切割载荷支撑。在该阶段，整个8齿变化的节距序列被接合以提供最大的噪音/振动减少。此外，在保持相同的最佳的、狭窄的切片形式的同时，锯条将使大约25%以上的齿接合以对锯口壁进行再次限定， 以实现将上级表面精修到如现有技术中遇到的传统5齿可变载荷产品。在示出的实施方式中，每个齿限定与相应的设定模型内的所有其他齿不同的节距 /设定结构，优选地，限定与相应的节距模型内的所有其他齿不同的节距/设定结构。如所能够看到的，8齿节距模型内的每个齿限定与该节距模型中几乎所有其他齿不同的节距。限定相同节距的专门的齿分别是两个连续的L(H)齿22和R(H)齿24。然而，这些齿限定不同的设定构型，因此这两个齿限定不同的节距/设定构型。该特征的其中一个优点是在切割操作期间，进入或离开工件的每个齿生成与同时进入或离开工件的所有其他齿、或连续地进入或离开工件的其他齿不同的施力频率(由于不同节距/设定构型)，因此，基本上减少了切割操作期间的噪音和振动，以及便利锯条的进入。因此，通过为节距模型内的每个齿提供不同的节距/设定结构，每个齿在切割工件时将生成不同的施力频率。对于相对较小的工件，每个齿可以限定与相应的设定模型内的所有其他齿而不是相应节距模型内的所有其他齿不同的节距/设定结构，并且仍实现使在切割操作中进入或离开工件的每个齿生成与同时进入或离开工件的和/或连续地进入或离开工件的所有其他齿不同的施力频率(f)。 然而，为了确保相对于大多数工件(在不是所有工件的情形下)实现这种功能，每个齿优选限定与如例如在图IA的表格中示出的相应的节距模型内的所有其他齿不同的节距/设定结构。如上所示出的，每个齿的节距是在沿锯条的切割方向的各齿与前一齿的相对应的点之间在锯条的长形方向上的距离。因此，如图1所示，节距可以在相邻齿的顶部之间被测量到。另一方面，齿的累积节距是相应的齿与沿锯条的切割方向的、具有相同或相似的设定方向的最邻近的的前一齿之间的节距距离的总和。因此，例如，参照图1，非设定引导齿18 的累积节距是节距距离P14、P16和P18的总和，即，在非设定引导齿18与沿锯条的切割方向“a”的最邻近的前一非设定引导齿12之间的节距距离的总和。需要时，对于每个设定模型内具有相似设定方向的每个齿，节距与累积节距的比可以沿与用于在锯条的齿上分配切片载荷的锯条的切割方向相反的方向从一个齿到下一个齿地增加。在该构型中，节距与累积节距的比对于每个副齿而言比对于相应的主齿而言更大，节距与累积节距的比对于每个第三齿而言比对于对应的副齿和主齿而言更大，等等。在本发明的另一实施方式中，锯条限定具有两个5齿设定模型的10齿节距模型，其中，第一设定模型限定单级设定，并且第二设定模型限定多级设定，如下 S-R-L-R-L-S-R(I)-L (h)-R (h)-L(I)。在该实施方式中，除了具有5齿单级设定模型之外， 所有其他特征可以与上述与锯条10相关的特征相同。本发明的带式锯条的目前优选的实施方式具有下列的优点〇增加的锯条寿命
〇S-R-L 与 S-R (I)-L Qi)-R (h)-L(I)序列(或者，例如，S-R-L-R-L 与 S-R(1)-L(h)-R(h)-L(I))序列)的结合允许在附加临界“支撑齿”接合外切割区域的情况下较容易地穿透较大截面。〇改善的表面精修〇将S-R-L模型(或者，例如，S-R-L-R-L模型)附加到传统的5齿可变载荷锯条允许在由于噪音/振动引起的偶然加载较小的情况下使锯口壁被再次限定大致25%以上。〇降低的切割噪音〇使独特的节距序列的数量和设定接合策略增加有助于改变施力频率，由此减少切割噪音。如相关领域的普通技术人员基于这里的教导而可意识到的，可以在不脱离如所附权利要求所限定的保护范围的情形下对本发明的上述的和其他的实施方式做出许多的改变和变更。例如，齿的几何形状可以采用除了在此公开的形状和/或尺寸之外的许多不同的形状和/或尺寸中的任意形状和/或尺寸。类似地，齿可以采用除了在此所公开的之外的许多不同的设定、节距、设定模型和/或节距模型中的任意设定、节距、设定模型和/或节距模型。锯条可以是许多不同类型的带式锯条中的任意带式锯条，或者是其他类型的锯条， 用于切割目前已知或接下来变得已知的许多不同类型的材料和/或工件中的任意材料和/ 或工件。因此，优选实施方式的详细描述应当理解为示例说明性的而并非限制性的。
权利要求
1.一种锯条，包括限定节距模型以及每个节距模型内的第一设定模型和第二设定模型的多个齿，其中，所述第一设定模型包括多个偏置齿，所述多个偏置齿各自偏置与所述第一设定模型内的其他所有设定齿大致相同的设定量，所述第二设定模型包括多个第一偏置齿和多个第二设定齿，所述多个第一偏置齿各自偏置大致第一设定量，所述多个第二设定齿各自偏置大致第二设定量，所述第二设定量大于所述第一设定量。
2.如在权利要求1中所限定的锯条，其中，每个设定模型包括非设定引导齿和多个偏置追踪齿。
3.如在权利要求2中所限定的锯条，其中，所述偏置追踪齿相对于彼此沿相反的方向交替地偏置。
4.如在权利要求1中所限定的锯条，其中，所述锯条为带式锯条。
5.如在权利要求1中所限定的锯条，其中，各个齿限定相应的节距/设定结构，并且每个齿限定不同于相应的设定模型中的所有其他齿的节距/设定结构。
6.如在权利要求5中所限定的锯条，其中，每个节距模型中的一些齿具有相同的节距但是具有不同的设定，并且每个节距模型中的其他齿具有相同的设定但是具有不同的节距。
7.如在权利要求6中所限定的锯条，其中，每个齿限定不同于相应的节距模型中的所有其他齿的节距/设定结构。
8.如在权利要求1中所限定的锯条，其中，所述锯条限定3/5设定模型。
9.如在权利要求8中所限定的锯条，其中，所述三齿设定模型是单级设定模型，而所述节距模型的所述五齿设定模型是多级设定模型。
10.如在权利要求1中所限定的锯条，其中，所述锯条限定5/5设定模型。
11.如在权利要求10中所限定的锯条，其中，一个五齿设定模型是单级设定模型，而每个节距模型的另一个五齿设定模型是多级设定模型。
12.如在权利要求1中所限定的锯条，其中，所述第一设定模型限定单级设定，所述单级设定包括非设定引导齿、右侧相对较重设定齿和左侧相对较重设定齿，所述第二设定模型限定多级设定，所述多级设定包括非设定引导齿、右侧相对较轻设定齿、左侧相对较重设定齿、右侧相对较重设定齿以及左侧相对较轻设定齿。
13.如在权利要求12中所限定的锯条，其中，所述第一设定模型包括以下列顺序排列的、其间没有任何附加齿的下列齿非设定引导齿、右侧相对较重设定齿以及左侧相对较重设定齿。
14.如在权利要求13中所限定的锯条，其中，所述第二设定模型包括以下列顺序排列的、其间没有任何附加齿的下列齿非设定引导齿、右侧相对较轻设定齿、左侧相对较重设定齿、右侧相对较重设定齿以及左侧相对较轻设定齿。
15.如在权利要求14中所限定的锯条，其中，每个轻设定齿设置成与所有其他轻设定齿大致相同的设定量，并且每个重设定齿设置成与所有其他重设定齿大致相同的设定量。
16.如在权利要求13中所限定的锯条，其中，所述第一设定模型包括以下列顺序排列的、其间没有任何附加齿的下列齿非设定引导齿、右侧相对较重设定齿、左侧相对较重设定齿、右侧相对较重设定齿以及左侧相对较重设定齿。
17.如在权利要求16中所限定的锯条，其中，所述第二设定模型包括以下列顺序排列的、其间没有任何附加齿的下列齿非设定引导齿、右侧相对较轻设定齿、左侧相对较重设定齿、右侧相对较重设定齿以及左侧相对较轻设定齿。
18.—种带式锯条，所述带式锯条包括节距模型内的设定模型，其中，每个节距模型的一个设定模型是单级设定，而每个节距模型的另一个设定模型是多级设定。
19.如在权利要求18中所限定的带式锯条，其中，所述设定模型是3/5设定模型和5/5 设定模型中的一个。
20.如在权利要求18中所限定的带式锯条，其中，所述单级设定模型包括第一非设定引导齿和追踪相对较重设定齿，而所述多级设定模型包括非设定引导齿、追踪相对较轻设定齿以及追踪相对较重设定齿。
21.如在权利要求20中所限定的带式锯条，其中，所述多级设定模型包括两个连续设置的、交替设定的、相对较重设定齿以及位于所述两个相对较重设定齿的任一侧的两个交替设定的、相对较轻设定齿。
22.一种方法，包括下列步骤将带式锯条安装在带式锯上，其中，所述带式锯条包括节距模型内的设定模型，每个节距模型的一个设定模型是单级设定，而每个节距模型的另一个设定模型是多级设定，并且所述带式锯具有处于大约Ikw到大约8kw或大约1-1/3HP到大约10-1/2HP的范围内的动力；以及以安装在所述带式锯中的所述带式锯条切割至少一个工件，所述至少一个工件具有处于大约150mm到大约1000mm、或者处于大约6英寸到大约40英寸的范围内的有效切割长度。
23.如在权利要求22中所限定的方法，其中，所述工件是金属工件。
24.如在权利要求22中所限定的方法，其中，所述带式锯条限定处于大约27mm或大约 1英寸到大约54mm或大约2英寸范围内的宽度，并且限定处于大约4/6到大约1. 4/2范围内的节距。
全文摘要
一种带式锯条，具有限定节距模型以及每个节距模型内的第一和第二设定模型的多个齿。第一设定模型包括多个偏置齿，所述多个偏置齿各自偏置与第一设定模型内的所有其他设定齿大致相同的设定量，第二设定模型包括多个第一偏置齿和多个第二设定齿，所述多个第一偏置齿各自偏置大致第一设定量，所述多个第二设定齿各自偏置大致第二设定量，第二设定量大于第一设定量。
文档编号B23D61/12GK102548697SQ201080037561
公开日2012年7月4日 申请日期2010年7月27日 优先权日2009年7月27日
发明者马克·T·克拉纳 申请人:爱尔文工业工具公司