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Verfahren zum Kühlen von Kreis sägeblättern und Kreissäge
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hierzu Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen von Kreissägeblättern
sowie eine Kreissäge mit mehreren Kreissägeblättern, die auf einer umlaufenden Welle
zusammen mit an ihren Seitenflächen anliegenden Distanzscheiben montiert sind, mittels
der das Verfahren ausgeführt werden soll.
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Kreissägemaschinen mit mehreren nebeneinander angeordneten, durch
Distanzscheiben voneinander getrennten Kreissägeblättern laufen regelmässig mit
sehr hoher Geschwindigkeit.
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Die durch die Reibung zwischen den Kreissägeblättern und dem Schneidgut
entstehende Hitze ist in der Regel extrem hoch, so daß eine Verwerfung der Kreissägeblätter
vermieden werden muß. Es sind deshalb Kreissägeblätter mit Radialschlitzen bekannt,
die einer solchen Verwerfung vorbeugen sollen. Es hat sich aber gezeigt, daß bei
den herkömmlichen Sägemaschinen diese Ausführung häufig nicht ausreicht, die Sägeblätter
vor einer Verwerfung und vor einer sonstigen temperaturbedingten Schädigung zu bewahren.
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Die Erfindung befasst sich daher mit einem Verfahren und einer entsprechenden
Ausgestaltung der Kreissäge, durch die die Kreissägeblätter im Betrieb der Sägemaschine
gekühlt werden können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Kreissäge
dieser Art zu schaffen, durch die es ohne wesentlichen konstruktiven Aufwand möglich
ist, die Kreissägeblätter wirkungsvoll zu kühlen.
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Erreicht wird dies verfahrensmässig nach der Erfindung dadurch, daß
ein strömendes Kühlmedium den Kreissägeblättern vom Drehzentrum her zugeführt und
durch die Fliehkraft längs den Seitenflächen der Kreissägeblätter gefördert wird.
Als strömendes Kühlmedium wird normalerweise Kühlluft eingesetzt, die ggf. mit Wasser
angereichert sein kann.
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Zur Durchführung des Kühlverfahrens ist die erfindungsgemässe Kreissäge
so gestaltet, daß die Welle als Hohlwelle ausgebildet und im Bereich der Kreissägeblätter
mit Austrittsöffnungen für das in das Wellen innere eingeleitete strömende Kühlmedium
versehen ist, und daß die Distanzscheiben an mindestens einer ihrer Seitenflächen
Radialnuten aufweisen, die mit den Austrittsöffnungen in Verbindung stehen.
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Die in den Distanzscheiben vorgesehenen Radialnuten bilden durch ihre
Anlage an den Seitenflächen der Kreissägeblätter definierte Strömungskanäle für
das Kühlmedium, durch die das Kühlmedium über die radiale Erstreckung der Distanzscheiben
geführt wird. Durch eine entsprechende Verteilung von mehreren Radialnuten über
den Seitenflächen, wobei zweckmässigerweise beide Seitenflächen der Distanzscheiben
Radialnuten aufweisen, wird dafür gesorgt, daß das Kühlmedium nicht unkontrolliert
den durch die Reibung hocherhitzten Außenbereichen der Kreissägeblätter zugeführt
wird. Vielmehr kann durch die Strömungskanäle das Kühlmedium gleichmässig verteilt
zugeführt werden, so daß auch eine gleichmässige Temperaturerniedrigung erfolgt.
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Hierdurch wird das Auftreten von Hitzeverwerfungen in den Kreissägeblättern
selbst dann vermieden, wenn Radialschlitze darin nicht vorgesehen sind.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung e#rgeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand
der beiliegenden Zeichnungen sowie aus weiteren Unteransprüchen. In den Zeichnungen
zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Kreissägeblattes, das im Rahmen der Erfindung
eingesetzt werden kann; Fig. 2 eine Seitenansicht einer bei der Erfindung verwendeten
Distanzscheibe; Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 111-111 in Fig. 2, und Fig.
4 einen Längsschnitt durch eine Kreissäge nach der Erfindung.
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Der Längsschnitt gemäß Fig. 4 lässt die Kühlanordnung erkennen, die
zur Kühlung der Kreissägeblätter 15 einer Kreissägemaschine erfindungsgemäss eingesetzt
wird. Die Maschine umfasst eine Hohlwelle 22, einen Lagerbock 11, einen Sägetisch
io, einen Riemenantrieb, bestehend aus Riemenscheibe 13 und Riemen 14. Zwischen
den Kreissägeblättern 15 sind Distanzscheiben 23 angeordnet; durch eine Haltemutter
16 sind die Kreissägeblätter 15 und die Distanzscheiben 23 auf der Hohlwelle 22
festgehalten, wie dies von herkömmlichen Xreissägemaschinen bekannt ist, so daß
sich eine ausführliche Beschreibung davon erübrigt.
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Die Hohlwelle 22 weist einen durchgehenden konzentrischen Innenraum
221 auf, der in drei Abschnitte von unterschiedlichem
Innendurchmesser
unterteilt ist. Wie sich aus Fig. 4 ergibt, weist der rechte Abschnitt, in dem die
Kreissägeblätter 15 angeordnet sind, einen grossen Innendurchmesser auf. Der linke
Abschnitt, an dem die Riemenscheibe 13 befestigt ist und der im Bereich des Lagerbockes
11 liegt, besitzt einen mittleren Innendurchmesser, während der mittlere Abschnitt
zwischen den beiden ebengenannten Abschnitten einen kleinen Innendurchmesser aufweist.
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An der rechten Seite der Hohlwelle 22 ist ein Gebläse 12 angeordnet,
dessen Luftaustritt direkt der offenen Stirnseite des Innenraumes 221 gegenüberliegt.
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In dem rechten Abschnitt des Innenraumes 221, in dem die Kreissägeblätter
15 und die Distanzscheiben 23 auf der Hohlwelle 22 befestigt sind, sind mehrere
Längsschlitze 222 in bestimmten Intervallen auf dem Wellenumfang verteilt vorgesehen,
durch die das Kühlmedium, z.B. Luft oder Wasser, hindurchtreten kann und zu den
Distanzscheiben 23 und den Kreissägeblättern 15 aufgrund der.infolge der sehr schnellen
Rotation der Hohlwelle 22 erzeugten Zentrifugalkraft gelangt.
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Die Fig. 2 und 3 zeigen Seitenansicht und Querschnitt der Distanzscheiben
23. Daraus ergibt sich, daß diese in ihrem zentralen Bereich eine Wellenbohrung
231 besitzen, mittels deren die Distanzscheiben 23 auf die Hohlwelle 22 aufgeschoben
und darauf befestigt werden können. Die Wellenbohruntg 231 besitzt an ihrem Umfang
drei Keilnuten 232, die mit entsprechenden Keilen auf der Hohlwelle 22 zusammenpassen
und die Distanzscheiben 23 auf der Hohlwelle 22 in einer geeigneten bestimmten Lage
fixieren. An beiden Seitenflächen der Distanzscheiben 23 sind mehrere Radialnuten
233
als Kühlschlitze vorgesehen (s. Fig. 2 und 3), die untereinander in Verbindung stehen.
Diese Radialnuten 233 münden sowohl an dem der Wellenbohrung 231 zugehdrigon Rand
als auch am Außenrand der Distanzscheiben 23. Durch Pfeile ist die Strömungsrichtung
des Kühlmediums angedeutet. Nach der Anordnung der Distanzscheiben 23 auf der Hohlwelle
22 bilden die Radialnuten 233 und die Schlitze 222 in der Hohlwelle 22 miteinander
verbundene Strömungskanäle für das Kühlmedium (entweder Gas oder Flüssigkeit), das
durch den Innenraum 221 mittels des Gebläses 12 zugeführt wird, Von dem Innenraum
221 aus strömt das Kühlmedium durch die Schlitze 222 und durch die Radialnuten 233
und gelangt von diesen schließlich zu den Kreissägeblättern 15. Die von dem Gebläse
12 erzeugte Kühlluft (entweder Kühlluft alleine oder in Verbindung mit Wasser, das
aus einem Wasserzuflußrolr 17 austritt) tritt in den Innenraum 221 und wird beim
raschen Umlauf der Hohlwelle 22 und somit der Kreissägeblätter 15 letzteren zugeführt.
Es nimmt somit die beim Schneiden von Schneidgut an den Kreissägeblättern 15 entstehende
Reibungshitze mit sich.
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Wie die Fig. 1 zeigt, hat jedes Kreissägeblatt 15 in seinem Zentrum
eine Wellenbohrung 153, an deren Rand ebenfalls drei Keilnuten 154 vorgesehen sind.
Die Wellenbohrung 153 und die drei Keilnuten 154 dienen zur Befestigung der Kreissägeblätter
15 auf der Hohlwelle 22.
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Der mit A bezeichnete kreisförmige Teil steht in Druckkontakt mit
den Distanzscheiben 23, während der mit B bezeichnete Bereich die eigentliche Sägefläche
155 bildet, an dessen Aussenrand die Sägezähne 152 gebildet sind. Da die Kreissägeblätter
15 mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 3.360 bis 6.000 Umdrehungen/Minute umlaufen,
ist die aufgrund der Reibung entstehende Hitzeentwicklung in den Kreissägeblättern
und in dem Schneidgut
2 extrem hoch. Um eine durch diese Hitzeenwicklung
bedingte Verformung zu vermeiden, sind mehrere Radialschlitze 156 in der Fläche
der Kreissägeblätter 15 vorgesehen. Diese Schlitze 156 sollen zwar die wärmebedingte
Dehnung des Sägeblattmetalls auffangen, haben sich jedoch bei den herkömmlichen
Sägemaschinen hierfür nicht als ausreichend erwiesen. Ist dagegen die Sägemaschine
mit der von der Erfindung vorgeschlagenen Kühlvorrichtung ausgestattet, so sind
derartige Schlitze 156 noch nicht einmal notwendig, um eine thermische Verwerfung
der Kreissägeblätter 15 zu verhindern.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Beim Sägen von Schneidgut
2 durch die Kreissägeblätter 15, wobei letztere durch die Hohlwelle 22 in eine sehr
schnelle Umdrehung versetzt sind, bläst gleichzeitig das Gebläse 12 Kühlluft zusammen
mit etwas Wasser, das aus dem Wasserzuführungsrohr 17 austritt in den Innenraum
221. Das zugeführte Wasser und die Kühlluft vermischen sich und ergeben einen Sprühnebel.
Wird kein Wasser verwendet, so bildet sich nur ein Kühlluftstrom aus. Der Kühlluftstrom
oder das Luft/Wasser-Gemisch wird im Innenraum 221 aufgrund der dort herrschenden
Zentrifugalkraft den Schlitzen 222 und von dort aus den Radialnuten 233 in den Distanzscheiben
23 zugeführt. Von dort aus strömt das Kühlmedium über die Sägeflächen 155, wodurch
die hohe Temperatur der Sägeblätter 15 aufgrund der Reibungshitze abgesenkt wird.
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Anstelle eines Gebläses kann am rechten Ende der Hohlwelle 22 auch
ein Lüfterrad befestigt sein, das mit derselben Drehzahl wie die Hohlwelle 22 umläuft
und Kühlluft in den Innenraum 221 fördert.
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Hierdurch kann jedoch die Belastung der Hohlwelle 22 erhöht werden.
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Wie vorstehend erwähnt, strömt nach dem Eintreten des Kühlmediums
in den Innenraum 221 eine grosse Menge davon durch die Schlitze 222 und die Radialnuten
233 hindurch und über die Sägeflächen 155.
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Jedoch gelangt auch ein kleiner Anteil der Kühlluft zum linken Abschnitt
der Hohlwelle 2 durch deren mittleren Abschnitt, wie in Fig. 4 angedeutet ist. Auf
diese Weise kann die durch die Reibung an der Riemenscheibe 13 und in dem Lagerbock
11 erzeugte Wärme abgeführt werden und gelangt nicht zu dem rechten Abschnitt hin,
in welchem die Kreissägeblätter 15, die Distanzscheiben 23 usw. angeordnet sind.
Die gezeigte und beschriebene Gestaltung ergibt somit eine ausgezeichnete indirekte
Kühlung.
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Am linken Ende des rechten Abschnitts des Innenraumes 221, wo die
Kreissägeblätter 15 angeordnet sind, ist ein keg#lfcrmiger Vorsprung 24 vorgesehen.
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Dieser dient dazu, die eingeblasene Kühlluft bzw.
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das Kühlgemisch gleichmässig zu verteilen und den Kreissägeblättern
15 zuzuführen.