DE7916756U1

DE7916756U1 - Kreissägeblatt

Info

Publication number: DE7916756U1
Application number: DE7916756U
Authority: DE
Original assignee: Ahlstrom Corp
Current assignee: Ahlstrom Corp
Priority date: 1979-06-09
Filing date: 1979-06-09
Publication date: 1981-12-31

Description

Kreissägeblatt.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kreissägeblatt der im Oberbegriff des Patentanspruchs wiedergegebenen Art. De Ausdruck "durch die beim Sägen im Sägeblatt wirkenden Kräf vorwiegend auf Eug beansprucht" soll bedeuten, daß die Aus schnitte eine Schrägstellung entgegen der Arbeitsrichtung einnehmen, sodaß die durch die Zentrifugalkraft und das An triebsdrehmoment erzeugten resultierenden Kräfte eine Zugkraft etwa in Richtung der Längserstreckung der Stege ergeben .

Die größte den Betrieb einer Kreissäge behindernde Schwierigkeit ist die Vibrationsfrequenz des Kreissägeblattes bei Schwingungen senkrecht zur Blattebene. Wenn diese Frequenz mit der Antriebsdrehzahl im wesentlichen übereinstimmt, ergibt sich eine Schwingungsanregung und eine Zunahme der Schwingungsamplitude, was dazu führt, daß das Sägeblatt dazu neigt, aus der Sägerichtung abzuweichen. Die Vibrationsfrequenz des Blattes kann durch Vorspannen des Blattes angehoben werden, um die Annäherung an die Drehfrequenz zu vermeiden. Wenn sich jedoch der äußere Umfang des Blattes aufheizt, was insbesondere dann schnell der Fall ist, wenn die Zähne stumpf werden, wird die aufgebrachte Vorspannung vermindert und kommt die dem

Blatt im Betrieb innewohnende Eigenfrequenz doch wieder in den gefährlichen Bereich. Aufgetretene starke Schwingungen führen oft auch zu einer bleibenden Deformation des Blattes, was natürlich ebenfalls der erneuten Schwingungsanregung im Betrieb förderlich

Die Gestaltfestigkeit eines üblichen Kreissägeblattes hängt von seiner geometrischen Gestalt und seinem Material ab. Der Einfluß der durch die Zentrifugalkraft erzeugten Spannungen ist hierbei ziemlich unbedeutend.

Es sind jedoch bereits auch Kreissägeblätter bekannt, die dem Oberbegriff des Patentanspruchs entsprechen und Ausschnitte aufweisen, die die Gestaltfestigkeit eines Kreissägeblattes gegenüber der einer vollständigen Kreisscheibe schwächen.

Bei der österreichischen Patentschrift 62 geht es darum, die durch seitliches Reiben des Sägeblattes an den Schnittflächen hervorgebrachte störende Wirkung der Erwärmung zu vermindern. Dies geschieht mit Hilfe von Ausschnitten. Um die dadurch bedingte Schwächung des Kreissägeblattes zu vermindern, werden die Ausschnitte und damit die dazwischen verbleibenden Stege entsprechend dem Oberbegriff schräg angeordnet, so daß die Stege beim Sägen im wesentlichen auf Zug beansprucht werden.

Bei dem DE-GM 19 59 323 soll die Schrägstellung der Ausschnitte ebenfalls einen.derartigen ziehenden Schnitt, und außerdem noch eine Abfuhr der Späne nach außen bewirken.

Bei der US-PS 3 872 763 soll die Anbringung der Ausschnitte eine Isolierung des Randes des Kreissägeblattes erbringen, um die Wärmeübertragung ins Innere des Blattes zu verringern und damit Wärmespannungen innerhalb des Blattes und die daraus

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resultierenden Verformungen mit Abweichungen senkrecht zur Blattebene hintanzuhalten.

In der DE-OS 26 54 625 sind Ausschnitte teils in Umfangsrichtung teils in radialer Richtung vorgesehen. Die radialen Ausschnitte liegen im äußeren Bereich und belassön. zwischen sich ausgedehnte ausschnittfreie Sektoren, die eine freie radiale Ausdehnung des Randbereichs des Sägeblattes | nicht zulassen und Verwerfungen unter der Temperatureinwirkuncf begünstigen. %

Den bekannten Ausfuhrungsformen ist gemeinsam, daß zwar | durch die Schlitze der Wärmeübergang vom durch das Sägen aufgheizten Rand des Kreissägeblattes in dessen Inneres verringert und damit die Gefahr von durch Wärmespannungen bedingten Verformungen vermindert wird, doch¹ ist der Einfluß der bekannten Ausschnitte hinsichtlich der unmittelbaren Schwingungsverminderung gering und die Gestaltfestigkeit des Kreissägeblattes ganz überwiegend nach wie vor durch seine Kreisscheibenform und sein Material bedingt.

Die Erfindung hat die Aufgabe, die Schwingungsanfälligke: eines Kreissägeblattes weiter zu vermindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Konstante K stellt ein Maß für die Verformbarkeit der den ringförmigen Rand des Kreissägeblattes mit dessen Innerem verbindenden Stege dar. Diese Verformbarkeit muß erfindungsgemäß ein gewisses Maß erreichen, damit der ringförmige Rand schwingungsmäßig vom Innern des Kreissägeblattes getrennt ist. Der ringförmige Randbereich selbst soll keine große eigene Gestaltfestigkeit aufweisen und schmal sein, damit er Temperaturspannungen nachgeben und sich unter der Wirkung der Zentrifugalkraft und unter entsprechender Verformung der ihn tragenden Stege radial ausdehnen kann. Der Randbereich wird auf diese Weise in ähnlicher Weise in Umfangsrichtung unter Zugspannung versetzt, wie es bei einer Gattersäge oder Bandsäge der Fall ist.Erst durch die Zentrifugalkraft wird er gewissermaßen stabilisiert. Das erfindungs

gemäße Kreissägeblatt wird mit höheren, beispielsweise doppel so hohen Umfangsgeschwindigkeiten betrieben wie ein konventionelles Kreissägeblatt. Dadurch wird nicht nur die Sägeleistung verbessert, sondern auch dem ringförmigen Randbereic des erfindungsgemäßen Kreissägeblattes eine Gestaltfestigkeit verliehen, gegenüber welcher die ihm innewohnende strukturell d.h. durch seine Geometrie und sein Material bedingte Gestalt festigkeit fast unbedeutend ist und nur noch etwa 5 % der insgesamt vorhandenen Gestaltfestigkeit ausmacht. Bei konventionellen Kreissägeblättern und auch noch bei den mit Ausschnitten versehenen Kreissägeblättern des vorerwähnten Standes der Technik ist die Gestaltfestigkeit des Schneidbereichs ganz überwiegend durch die strukturelle Gestaltfestigkeit des ganzen Blattes und kaum durch die durch die Zentrifugalkraft entstehende Verspannung gegeben. Die Tangente an die Mittellinie als eine Begrenzung des Winkels ist erforderlich, um auch gebogene Stege erfassen zu können. Bei geraden Stegen fällt diese "Tangente" natürlich mit der Mittellinie zusammen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Das als Ganzes mit 10 bezeichnete Kreissägeblatt ist zum Umlauf in Richtung des Pfeiles 1 bestimmt, wie auch die angedeutete Form der Sägezähne erkennen läßt.

Das Kreissägeblatt 10 umfaßt einen ringförmigen äußeren Randbereich 2 mit einer Breite W, der an seiner Außenseite die Zähne trägt. Innenseitig des Randbereichs 2 sind voneinander getrennte längliche Ausschnitte 3 über die Länge im wesentlichen gleichbleibender Breite vorgesehen, von denen in dem Ausführungsbeispiel acht vorhanden sind, die jeweils die Form eines Bumerangs haben, der mit der konkaven Seite dem Mittelpunkt zugewandt ist. Die Ausschnitte 3 überdecken einander ±n Umfangsrichtung, sodaß jeweils der äußere Teil eines jeden Ausschnitts 3 radial außerhalb des nach innen abgewinkelten Teils des benachbarten Ausschnitts 3 gelegen ist. Jede Radiusstrahl schneidet also mindestens einen Ausschnitt 3, sodaß keine Stelle existiert, an der der Randbereich 2 durch eine ununterbrochene radiale Materialzone mit dem inneren Tei 5 des Kreissägeblattes 10 verbunden und somit an einer im

wesentlichen freien radialen Ausdehnung gehindert ist.

Zwischen den Ausschnitten 3 verbleiben Stege 4, die di einzigen Verbindungen zwischen dem ringförmigen Randbereich und dem inneren Teil 5 des Kreissägeblattes 10 darstellen.

Für die Stege 4 gelten bestimmte Bedingungen der Bemessung und Anordnung, damit sich der Randbereich 2 unter der Wirkung der Zentrifugalkraft relativ ungehindert ausdehnen kann. Durch die sich dabei einstellende Ringvorspannung erhöht sich die Gestaltfestigkeit des ringförmigen Randbereichs 2 und vermindert sich seine Anfälligkeit gegen Schwingungen.

Wie an dem in der Zeichnung schraffierten Steg 4 ersichtlich ist, besitzt dieser eine wirksame Länge L und eine Breite B. Sind die an die Ausschnitte 3 grenzenden Seiten des Steges 4 nicht parallel zueinander, wird B an der breitesten Stelle des Steges 4 gemessen. Der Steg besitzt ferner eine Längsmittellinie 6, die symmetrisch in der Mitte zwischen den genannten Seiten des Steges 4 liegt. Ferner besitzt der Steg 4 einen Mittelpunkt 7, durch den ein Radiusstrahl 8 führt. Der spitze Winkel zwischen der Längsmittellinie 6 und dem Radiusstrahl 8 ist mit CC bezeichnet. Sollte, durch die Form der Ausnehmungen 3 bedingt, der Steg 4 nicht geradlinig begrenzt sein, sondern einen gebogenen Verlauf nehmen, so daß auch die Längsmittellinie 6 keine gerade, sondern eine gekrümmte Kurve ist, so tritt bei der Begrenzung des Winkels ot_ an die Stelle der Längsmittellinie 6 selbst die Tangente an diese im Schnittpunkt mit dem Radialstrahl 8. Dadurch ergibt sich für den Winkel OL ein Mittelwert. N ist die Zahl der Stege 4, im vorliegenden Ausführungsbeispiel also 8.

Aus den vorgenannten Größen errechnet sich die Konstante K als Maß der Nachgiebigkeit der die Ausschnitte 3 enthaltenden Zone wie folgt:

_v _ L . sin oL

^K ~ B N

Der sich ergebende Betrag muß größer als 1/3 sein, damit sich der ringförmige Randbereich 2 ausreichend dehnen und durch Vorspannung stabilisieren kann.

Il I Il Il

¹L 6"'- " ·*

Der Teil ^ stellt den Schlankheitsgrad der Stege 4 dar und sollte möglichst hoch gewählt werden, sin crt. ist ein Maß dafür, wie "flach" die Stege 4 liegen, d. h. wie weit sie sich von der radialen Stellung entfernen. Je mehr dies der Fall ist, umsomehr werden die Stege 4 unter der Wirkung der Zentrifugalkraft auf Biegung statt auf Zug beansprucht, wobei sie sich leichter verformen. Je mehr Stege gleicher Größe und Anordnung vorhanden sind, desto steifer ist natürlich die Zwischenzone, weswegen N im Nenner steht und auf Verringerung der Konstante wirkt.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ergibt sich fölgendes:

_v _ L . sinoL _ 17 . sin 63° _ _n ,,., ^ ± ^K " B N "9 8 υ,^bJ / ₃.

Sind die Stege eines Kreissägeblattes untereinander verschieden, so wird für die Berechnung der widerstandsfähigste Steg zugrundegelegt.

Eine entsprechende Berechnung für das Kreissägeblatt nach Fig. 1 des DE-GM 19 59 323 ergibt

K=I ' = 0,2056 < ^

Bei der OE-PS 62 396 ergibt sich

Fig. 1: K = 0,0442 Fig. 2: K = 0,0533

Alle diese vorbekannten Kreissägeblätter mit Ausschnitten liegen also weit außerhalb des zulässigen Bereichs.

Claims

PATENTANWÄLTE "··' ··' '..*'-' * 4.-DuSSELDORF, d_en β. 6. 1979

DIPL.-ING. WALTER KUBORN Dr.P./Bu.

DIPL.-PHYS. DR. FETER PALGEN

DÜSSELDORF

MULVANYSTRASSE 2 · TELEFON 632727 KREISSPARKASSE DÜSSELDORF NR. 1014463 DEUTSCHE BANK AG₁, DÜSSELDORF 2919207 POSTSCHECK-KONTO: KÖLN 115211-504

Fa. A. Ahlström Osakeyhtiö in Noorraarkku (Finnland)

anspruch.

Kreissägeblatt mit mehreren mit Abstand vom Rand angebrachten länglichen Ausschnitten, die durch die beim Sägen im Sägeblatt wirkenden Kräfte vorwiegend auf Zug beansprucht« Stege zwischen sich belassen, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bemessung und Anordnung der Stege (4) die Formel

L B

gilt, worin

L = Länge der Stege (4),

B = größte Breite der Stege (4) auf dieser Länge, <K = spitzer Winkel zwischen dem durch den Mittelpunkt ( des Steges (4) verlaufenden Radiusstrahls (8) und de Tangente an die Mittellinie (6) der Stege (4) im Schnittpunkt mit dem Radiusstrahl (8) und N = Anzahl der Stege (4)

sind, und daß die radiale Breite (W) des ringförmigen Randbereichs (2) höchstens 25% des Durchmessers des Kreissägeblat (10) beträgt.