带驱动突缘的切割带制造技术

本发明专利技术揭示了一种用于切割致密聚合材料(例如天然或合成石材)的切割带，包括由柔性材料制成并具有内外圈表面的切割带主体。多个驱动突缘从内圈表面朝圈内方向探出，每个突缘具有一个切割带驱动表面，该驱动表面通常沿切割带主体的宽度布置。包含金刚石颗粒的多个磨料段部分地嵌入在切割带主体中，从而构成切割带主体的外表面的一部分。本发明专利技术了揭示了一种制造和使用所述切割带的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及切割装置，特别涉及一种具有用于切割石材(包括地层中的石材)的连续的、可弯曲的带的装置，以及制造和使用这种切割装置的方法。
技术介绍
已知的可以以机械方式去除硬质材料的可更换复合刀具(例如含有多晶金刚石成分或金刚石颗粒的刀具)，可用于在采石场中切割石材，在矿山或油田中钻探岩石，采煤或开采其它天然材料，以及加工金属材料等。石材切割装置常常包含压缩的复合磨料作为切削面。压缩复合磨料通常包含粘结 为硬质团块的一团磨粒，通常为金刚石或立方氮化硼。这些磨料在高温和高压条件下制造，可用于各种切割、钻孔、碾磨和其它作业。一段压缩磨料上的金刚石尖端完成所需的研磨工作。这些年来，人们开发了用于切割从地层中开采出的石材和其它硬质材料的各种装置。例如，费什(Fish)的美国专利第5，749，775号中描述了一种用于切割从地层中开采出的石材的金刚石带。这种切割带包括沿着带的长度延伸并通过驱动块中的孔的连续缆索、由弹性材料制成的主体、以及多个刚性段。刚性段和电缆通过注模工艺嵌入在主体中，刚性段具有稍稍从切割带主体上方探出的金刚石表面。人们还开发了用于在采石场中切割和去除硬质天然石材的其它装置。费什(Fish)的美国专利第5，305，730号描述了一种带有软性、连续主体的石材切割带。该切割带具有多个切割段。每个切割段具有驱动块以及安装在驱动块顶端的承载块。承载块包括用于多晶金刚石刀具的齿槽，在该齿槽中一个切削齿通过例如银焊等方式被安装在齿槽上。连续电缆沿带的整个长度延伸，并通过驱动块中的孔。主体由弹性材料制成，切割段和电缆通过注模工艺嵌入在主体中。研磨元件有时被使用在用于研磨光学部件(例如由塑料或玻璃构成的光学部件)的工具中。例如，爱林逊(Ellingson)的美国专利第5，891，206号描述了由金属粘结的研磨工具，该研磨工具带有结合到中央芯材部分的金属粘结超级研磨材料环形外缘，而芯材部分由不同于外缘材料的金属材料制成。该工具通过一次性烧结工艺制成，通过该工艺产生一种近似网状的研磨工具。同样已知的还有线型切割工具。贝格兰德(Beglund)的美国专利第6，283，112号描述了一种具有一根丝和连接并支撑在丝上的多个切削件的连续切割锯组件。切削件在安装后连接到一个导向架，从而与锯结合。切削件浮动支撑在丝上，与驱动件结合工作。另外，斯万森(Svensson)的美国专利第6，021，773号揭示了一种线切割锯，这种线切割锯具有多个沿一条连续丝并间隔布置的切削件。奥尔森(Olson)的美国专利第4，097, 246号中讲授了一种制造锯石用研磨丝的方法。其改进的一个步骤在于通过使一个支撑构件的下部较小直径部分的向轴向探出的活动端发生变形，使该活动端扩大到与支撑构件的另一端相同的直径，从而把一块实心磨料附接到该支撑构件上，并由此把这块磨料夹住并锁固在两端中间。用于精密研磨陶瓷和陶瓷复合材料的工具可能采用研磨元件。例如，拉玛纳斯(Ramanath)等人的美国专利第6，102，789号中描述了一种工具，该工具由附接到金属粘结磨料段的研磨外缘上的轮芯构成。研磨段和轮芯通过具有良好热稳定性的粘合剂彼此粘结到一起。索科(Sowko)的美国专利第3，672，881号描述了一种制造粉末复合材料的方法。首先对一种金属粉末进行施压，与另一种预成型的已烧结金属成分接触并成形。然后把硬金属成分和金刚石段热压到一起，产生的成品的尺寸几乎没有变化。侯纳尔(Hoerner)等人的美国专利第6，112，739号揭示了一种高速切割带,该切割带在其聚合物内缘上具有断续的缺口。缺口是很浅、很窄的切口，用于去除颗粒材料而不是驱动切割带。 切割带驱动装置可以在带的外部，或者至少是与带分离的部件。专利技术人为贝德(Bade)的美国专利申请公告第2010/0071681A1号揭示了一种石材切割装置的实施方式以及制造这种装置的方法，该石材切割装置包括至少一个与石材切割带结合的导轮，导轮与石材切割带结合并驱动石材切割带。专利技术人为马德瑞加里(Madrigali)的欧洲专利公告第0358112号揭示了一种切割带，该切割带在切削件之间有内部空间，切削件与驱动轮上的齿结合，并且每个切削件被独立限定并栓接到切割带上。在其它现有技术中对皮带驱动机构进行了改进。萨凯(Sakai)的美国专利第4，758，107号揭示了打印机用卷筒纸进纸器中的一种皮带驱动机构，该进纸器具有防止同步皮带发生弯曲变形的装置。即，同步皮带由皮带外表面上与卷筒纸进纸器进给的卷筒纸的边缘穿孔啮合的针销驱动。康瑞德(Conrad)的美国专利第5，630，500号讲授了一种用于可逆式皮带机系统的主动啮合轨道轮和皮带，皮带的至少一个表面具有多个不对称凸出行和凸出列，形成能够与粘合到轨道轮的偏置配合轨道面结合的矩阵。在现有技术中还包括使用一种连续槽，切割带在该连续槽中移动。例如，专利技术人为威森纳(Weisner)的欧洲专利申请第0527344号讲授了一种硬质石材切割机器的截盘,该截盘利用导槽和卷筒与金刚石片切割带结合。今天，需要采石和/或切割混凝土的民用土建工程项目仍很重要。但是，现有技术中的石材切割装置不能良好地解决切割带在驱动轮上滑动的问题，这个一直存在的问题影响了效率，并因而影响了切割固体材料的任何商业作业的基本经济效益。切割带本身可能很昂贵，其滑动以及随后发生的卡住现象可能使切割带和驱动机构上的塑料件熔化，从而造成损坏。皮带滑动当然还存在安全问题，不论用户是雇员还是私营个体，这都是一个需要考虑的重要问题。因此，需要一种稳定、耐用的石材切割带，这种切割带应能够处理仍在地层中的石材，其工作速度应高于现有技术中的石材切割带的速度，并且具有更好的动力传递性能。
技术实现思路
本专利技术包括一种用于切割致密聚合材料(包括硬质和软质石材)的切割带的实施方式，以及制造和使用该切割带的方法。该切割带在制成圈状之后，在其内表面上包含向内部探出的突缘，并具有通常与切割带的主体呈横向布置的切割带驱动面。多个磨料段部分地嵌入切割带主体中，从而形成外表面。更具体地说，该切割带由柔性材料制成，包括具有宽度和内外圈表面的切割带主体，以及从内圈表面向圈的内部探出的多个驱动突缘。每个驱动突缘包含用于驱动皮带的表面，该驱动表面基本上沿切割带主体的宽度布置。驱动突缘的宽度可以(但不一定必须)小于切割带的宽度。部分地嵌入切割带主体中的多个磨料段可包括金刚石颗粒，并探出切割带主体。一条或多条缆索可以基本上嵌入切割带主体中，以保持切割带的完整性和使切割带在绕一个轮(例如驱动轮或导轮)弯曲时保持弹性。在每个磨料段中可切出一个或多个孔，用于容纳缆索。柔性材料可覆在缆索上，并延伸到磨料段中和磨料段之间。切割带在其磨料段之间可具有断续凹槽，用于减小张力和提高柔韧性。采用这种切割带的一个示范性系统包括与石材切割带结合的至少一个导轮。导轮的外圆周上包括能够接纳切割带驱动突缘的多个驱动凹槽，以便在导轮旋转时驱动切割带。导轮的外圆周可由弹性材料制成。可以通过加衬层的方式对现有导轮进行改造，以适应本专利技术。这种突缘-凹槽型驱动机构能够提高切割性能，因为它达到一定的切割速度所、需的电流较小，并且允许采用更高的电流，而不会发生切割带打滑或损坏，因而导致了切割速度的提高。用于制造这本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.12.03 US 12/960,0071.一种石材切割带，包括 圈状切割带本体，具有一定宽度，由柔性材料制成，并具有外圈表面和内圈表面； 多个驱动突缘,所述驱动突缘从内圈表面朝切割带主体的内部探出； 每个驱动突缘具有一个切割带驱动表面，所述表面基本上沿切割带主体的宽度布置； 部分地嵌入在切割带主体中的多个磨料段，其中 每个磨料段构成切割带主体的外表面的一部分。2.如权利要求I所示的石材切割带，其中切割带主体和多个驱动突缘分别具有宽度，且驱动突缘的宽度小于传动带的宽度。3.如权利要求I所示的石材切割带，进一步包括基本上嵌入在切割带主体中的一条或多条缆索。4.如权利要求I所示的石材切割带，其中，所述磨料段包括金刚石颗粒。5.—种石材切割带系统,包括 与石材切割带结合的至少一个导轮，所述石材切割带包括 圈状切割带本体，具有一定宽度，由柔性材料制成，并具有外圈表面和内圈表面； 多个驱动突缘,所述驱动突缘从内圈表面朝切割带主体的内部探出； 每个驱动突缘具有一个切割带驱动表面，所述表面基本上沿切割带主体的宽度布置； 多个部分地嵌入在切割带主体中的磨料段，其中 每个磨料段包含金刚石颗粒，以及 每个磨料段构成切割带主体的外表面的一部分； 导轮具有一个外圆周，外圆周具有能够接纳驱动突缘的多个驱动凹槽，从而在导轮旋转时驱动石材切割带。6.如权利要求5所示的石材切割带系统，其中导轮的外圆周由弹性材...

【专利技术属性】
技术研发人员：肯·巴恩斯，拉瑞·李，
申请(专利权)人：阿尔萨有限责任公司，
类型：发明
国别省市：