FI105787B - Terä - Google Patents

Description

105787

Terä

Keksinnön kohteena on terä, joka on tarkoitettu käytettäväksi esimerkiksi puun ja vastaavan sahauksessa ja joka käsittää terärungon sekä sen ulkokehälle tai ulkoreunaan muodostettuihin teräsvöihin sovitettuja vaihdetta-5 vissa olevia teräpaloja, jotka teräpalat on tuettu niihin muodostettujen olakkei-den avulla ainakin terärungon poikittaissuunnassa.

Sahalaitoksissa, erilaisissa sahauskoneissa ja vastaavissa käytetään pyörösahoja, joiden terän terärungon ulkokehälle on sovitettu erillisiä, tavallisesti terärunkoa kovemmasta ja paremmin kulutusta kestävästä aineesta valio mistettuja teräpaloja, joilla varsinainen lastuaminen tapahtuu. Teräpalat on tavallisesti valmistettu kovametallista, keraamisesta aineesta tai jostain muusta tarkoitukseen soveltuvasta materiaalista. Terärunko on puolestaan yleensä työ-kaluterästä tai vastaavaa. Tavallisesti teräpalat kiinnitetään terärunkoon juottamalla, muotolukitun rakenteensa avulla, ruuveilla, niiteillä tai esimerkiksi sopivi-15 en pikakiinnityselinten avulla. Vaihtoehtoisia kiinnitystapoja tunnetaan lukuisia eikä niitä tässä yhteydessä ole tarpeen tarkastella sen tarkemmin. Paitsi pyö-rösahojen, myös vanne- ja raamisahojen terissä ja vastaavissa suorareunaisis-sa terissä on mahdollista käyttää perusterään kytkettyjä erillisiä teräpaloja.

Jotta terän terärunko käyttäytyisi dynaamisessa rasituksessa oikealla 20 tavalla, on terärunko tehtävä riittävän tukevaksi niin, että se ei värähtele sahattaessa. Niinpä terärungolla on käytännössä tietty minimipaksuus. Tavallisesti terärunkoon asennettavat teräpalat käsittävät osuudet, jotka asettuvat terärungon sivujen suuntaisesti niin, että teräpalat ovat tuettuina sivusuunnassa. Valitettavasti nämä osuudet kuitenkin lisäävät entisestään terän paksuutta ja siten 25 myös muodostuvan sahausuran leveyttä. Edelleen sahausuran leveyttä kasvattaa se, että teräpala muodostetaan tavallisesti terän ulkokehää kohti leveneväksi niin, että sen kytkien ja sahausuran seinämien välille syntyy tavallisesti noin 1-5’ päästökulma. Päästökulman tarkoituksena on vähentää terään kohdistuvaa kitkaa ja siitä johtuvia voimavaikutuksia ja lämmönmuodostusta. Edellä v 30 mainituista seikoista johtuen,-miiodostuu sahausura nykyisellään välttämättä varsin leveäksi, mikä tarkoittaa puolestaan sitä, että sahauksessa tarvitaan suuria voimia ja että sahattavaa materiaalia kuluu hukkaan tarpeettomasti. Suurten sahausvoimien vuoksi joudutaan sahojen tukirakenteet ja käyttölaitteet mitoittamaan turhan suuriksi. Terärunkoa ei kuitenkaan voida edellä jo mainituista 35 lujuusopillisista seikoista johtuen tehdä juurikaan ohuemmaksi ilman, että terän • 9 105787 2 käyttäytyminen sahauksessa muuttuu epäedullisesti. Vielä tunnetaan terärat-kaisuja, joissa kovasta teräaineesta muodostetut teräpalat kiinnitetään erillisen kiinnitysosan avulla terärunkoon. Tällaisten kiinnitysosien käyttö lisää kuitenkin osien määrää, aiheuttaa lisäkustannuksia ja on muutenkin hankalaa.

5 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen terä- konstruktio, joka ehkäisee tunnetun tekniikan haittoja.

Keksinnön mukaiselle terälle on tunnusomaista se, että terärunkoon on muodostettu terän poikittaissuunnassa sen muuta osuutta ohuempi osuus sen terähampaiden osalle siten, että terärunko on ohennettu ainakin teräpalo-10 jen olakkeiden kohdalta, jolloin teräpalat on sovitettu asettumaan terärungon ohennettua osuutta vasten, ja terään sovitettavan teräpalan leveys terärunkoon nähden voi siten olla pienempi.

Keksinnön olennainen ajatus on, että terärunko on ohennettu ainakin teräpalan kiinnityskohtaa vastaavilta osuuksilta, jolloin terärunkoon on sovitet-15 tavissa terän poikittaissuunnassa aiempaa kapeampia teräpaloja. Näin aikaansaadaan kaiken kaikkiaan kapeampi terärakenne, jonka muodostama sa-hausura on tietenkin kapeampi. Teräpala on silti edelleen tuettavissa teräpa-laan muodostettujen olakkeiden avulla terärungon poikittaissuunnassa. Ajatuksena on lisäksi se, että vaikka terärunko muodostetaan määrätyistä kohdista 20 ohuemmaksi keksinnön mukaisella tavalla, niin ohennettu osuus ei heikennä terärungon dynaamisia tai muita lujuusopillisia ominaisuuksia, jolloin terä käyttäytyy sahattaessa hallitusti. Edelleen on keksinnön erään edullisen toteutus-muodon olennaisena ajatuksena se, että terärunko on ohennettu sen ulkokehältä tai ulkoreunasta sen keskiosaan päin tietyn etäisyyden verran. Keksinnön 25 erään toisen edullisen toteutusmuodon olennaisen ajatuksena on se, että terä-rungon ulkokehälle muodostetut terähampaat on ohennettu olennaisesti kauttaaltaan teräpalojen kiinnittämistä varten. Vielä on keksinnön erään kolmannen sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena se, että terärunkoon muodostettu terähammas ohennetaan muotolukittua teräpalaa varten muodostetun teräsijan 30 ja vastinpinnan ympäriltä tai vaihtoehtoisesti vain juuri niiltä kohdilta, joihin terä-palan sivuttaistuet asettuvat terärungon molemmin puolin. Eräs neljäs mahdollinen toteutusmuoto voi olla sellainen, että terärunko on ohennettu tietyltä matkalta uloimmasta osastaan kartiomaiseksi.

Keksinnön etuna on, että sahauksessa vaadittava tehontarve saa-35 daan alhaisemmaksi nykyisin käytössä oleviin teriin verrattuna terän kestävyyden ja sahausominaisuuksien kuitenkaan heikentymättä. Edelleen saadaan te- i 3 105787 räpalat nykyistä tukevammin kiinnitetyiksi niitä varten muodostettuun teräsijaan tai vastaavaan kiinnityskohtaan, sillä ratkaisulla kyetään ehkäisemään sivut-taistukien murtuminen. Keksinnön mukainen terärungon ohentaminen on yksinkertaista ja nopeaa tehdä esimerkiksi lastuamalla tai hiomalla terärungon val-5 mistuksen yhteydessä, eikä ohennuksen muodostaminen jälkikäteenkään jo käytössä oleviin terärunkoihin ole millään tavalla mahdotonta. Toisaalta etuna on se, että kun teräpalat voidaan tehdä kapeammiksi, pienenevät terään ja varsinkin sen teräpaloihin ja teräpalojen kiinnitykseen kohdistuvat sahausvoimat. Lisäksi tällöin terärunko ei ole enää pienentyneiden voimien ansiosta yhtä herk-10 kä värähtelyille, jolloin se on ainakin periaatteessa mahdollista tehdä kaiken kaikkiaankin ohuemmaksi ja vastaavasti taas teräpalat sitä kautta vieläkin ohuemmiksi.

Keksintöä selitetään tarkemmin oheisessa piirustuksessa, jossa kuvio 1 esittää kaavamaisesti osaa eräästä tekniikan tason mukai-15 sesta terästä edestäpäin katsottuna ja aukileikattuna, kuviot 2a ja 2b esittävät kaavamaisina periaatekuvioina osaa eräistä keksinnön mukaisista teristä edestäpäin nähtynä ja aukileikattuna, kuvio 3 esittää kaavamaisena periaatekuviona osaa eräästä toisesta keksinnön mukaisesta terästä edestäpäin nähtynä ja aukileikattuna, 20 kuvio 4 esittää kaavamaisesti ja sivultapäin nähtynä erään terän te rärungon ulkokehälle muodostettua terähammasta, ja kuvio 5 esittää kaavamaisesti vielä osaa eräästä keksinnön mukaisesta terästä sivultapäin nähtynä.

Kuviossa 1 on esitetty osa tunnetun tekniikan mukaisesta terästä, jo-25 ka käsittää terärungon 1 ja siihen kiinnitetyn erillisen teräpalan 2. Kuvion esittämässä tapauksessa on kyse terästä, jossa teräpala on kiinnitetty terärungon ulkokehälle muodostettuun teräsijaan mekaanisella sovitteella tai esimerkiksi juottamalla. Terärunko 1 on muodostettu työkaluteräksestä tai vastaavasta ja teräpala 2 on kovametallia, stelliittiä tai keräämiä. Terärungon paksuuden A on 30 oltava riittävän suuri, jotta terärunko on tukeva, eikä värähtele sahauksen aika-" na. Terärungon paksuuden lisäksi sen värähtelyominaisuuksiin vaikuttavat tie tenkin terän halkaisija sekä terärungon materiaali. Värähtelevä terä aikaansaa huonon sahaustuloksen ja edelleen värähtelyt voivat vaurioittaa terää ja lyhentää sen käyttöikää. Edelleen epästabiilisti käyttäytyvä terä voi aiheuttaa vauri-35 oita myös itse saha- ja sen ympäryslaitteistoille. Kuvion mukainen teräpala 2 on tuettu terän poikittaissuunnassa molemmin puolin terärunkoa 1 tukiolakkeilla 3 105787

A

ja 4. Jotta teräpalan tukiolakkeet 3 ja 4 eivät murru käytössä, täytyy niillä olla tietty ainespaksuus kuvioon merkityssä sisemmän reunan kohdassa 5. Kun lisäksi teräpala muodostetaan tavallisesti terän ulkokehän suuntaan leveneväksi eli teräpalan 2 uloimman reunan leveys B on suurempi kuin sen sisemmän reu-5 nan, muodostuu teräpala välttämättä varsin paksuksi terärunkoon nähden. Tällöin teräpalan ja sahauksessa muodostuvan sahausuran välille muodostuu päästökulma C, jonka suuruus on tavallisesti noin 1 - 5 astetta. Teräpalan alapään ulkonema terärungon suhteen on merkitty kuvioon viitteellä D. Teräpalan 2 mitta B muodostuu siis nykyisillä teräkonstruktioilla turhan suureksi. Lisäksi 10 tällaisten konstruktioiden haittana on, että terästä sen poikittaissuunnassa ulkonevat, ainespaksuudeltaan ohuet tukiolakkeet 3, 4 joutuvat sahauksessa voimakkaalle rasitukselle ja murtuvat siten varsin helposti.

Kuviossa 2a on esitetty yksinkertaistettuna periaatekuviona osa eräästä keksinnön mukaisesta terästä, jonka terärungon 1 uloin osuus on 15 ohennettu niin, että terärunkoon on sovitettavissa terän poikittaissuunnassa aiempaa kapeampi teräpala ja kuitenkin teräpalalle saadaan järjestettyä riittävä terärungon poikittaissuuntainen tuenta. Kyseinen ratkaisu myös vähentää riskiä teräpalan tukiolakkeiden 3 ja 4 särkymiselle. Teräpalan 2 ulkonema D terärungon 1 poikittaissuunnassa on saatu keksinnön mukaista ratkaisua soveltamalla 20 aiempaa pienemmäksi. Kuviossa 2b on terärunko 1 ohennettu sen ulkokehältä lukien eli yleensä ulkokehälle muodostettujen terähampaiden uloimmasta reunasta lukien pidemmältä matkaa kuin edellisen kuvion 2a esittämässä terässä. Edelleen kuvion 2b mukaisessa ratkaisussa teräpala 2 ulkonee terärungon sivuista vain päästökulmaa vastaavan matkan verran. Tällöin kuitenkin on huo-25 lehdittava, että terärungon ja sahausuran välille jää riittävä välys.

Kuviossa 3 on esitetty periaatekuviona osa eräästä keksinnön mukaisesta terärakenteesta. Esitetyssä ratkaisussa terärunko 1 on muodostettu uloimmasta osuudestaan 6 sisäkehältä ulkokehälle päin suppenevaksi kartioksi, jolloin myös tämä ratkaisu mahdollistaa aikaisempaa kapeampien teräpalojen 2 30 kiinnittämisen terärunkoon 1. Uloin kartiomainen ohennettu osuus 6 mitoitetaan tietenkin niin, että se ei heikennä terän sahaus- eikä lujuusominaisuuksia.

Kuviossa 4 on esitetty terärungon 1 ulkokehälle muodostettu terä-hammas ja siihen muodostettu teräsija 7. Teräpalaa ei ole nyt esitetty. Kuvioon on merkitty olennaisesti kuviota 2a vastaava ohennetun uloimman osuuden ja 35 terärungon muun osuuden rajapinta katkoviivalla 6a. Vastaavasti katkoviivalla 6b on merkitty olennaisesti kuvion 2b mukainen ohennetun ja paksuudeltaan i 5 105787 ohentamattoman terärungon osuuksien rajakohta. On tietenkin mahdollista ohentaa terärunko ainoastaan teräsijan 7 ympäriltä, eli siis vain niiltä osilta, jotka asettuvat teräpalaa vasten, mutta valmistusteknisesti on kuitenkin nopeinta ja yksinkertaisinta ohentaa terärunkoa ennalta suunnitellun etäisyyden verran 5 molemmin puolin sen leikkuupuolen reunasta sen sisäosiin päin. Edelleen voi olla edullista ohentaa terähampaat ulkoreunaan päin kapenevaksi kartioksi kauttaaltaan.

Kuviossa 5 on esitetty yksinkertaistettuna eräs keksinnön mukaisen terän rakenne. Kuviossa esitetty terä käsittää terärungon 1, johon on muodos-10 tettu teräsija 7 muotolukittavaa teräpalaa 2 varten. Edelleen on terärungossa vastinpinta 8, joka ottaa vastaan terän liikesuunnan suuntaiset voimat. Yleensä tällainen muotolukittu teräpala on tuettu vastinpinnan 8 kohdalta uloimmaisilla tukiolakkeilla 9 ja teräpalan alapäästä teräsijan 7 kohdalta sisimmäisillä tukio-lakkeilla 10. Tukiolakkeet 9 ja 10 on merkitty kuvioon katkoviivalla. Nyt on kek-15 sinnön ajatuksen mukaisesti muodostettu teräsija 7 ja vastinpinta 8 ohuemmaksi kuin terärunko on muutoin. Nämä ohennetut osuudet on esitetty kuviossa katkoviivalla 6c. On tietenkin mahdollista ohentaa teräsija 7 vain juuri siltä kohtaa, mihin teräpalan tukiolakkeet asettuvat. Tällöin on kuitenkin huomioitava se, että teräpala saadaan asennettaessa käännetyksi paikoilleen. Käytännössä 20 mm. valmistusteknisten seikkojen takia voi kuitenkin olla edullista ohentaa sekä vastinpinta että teräsija kauttaaltaan. Mainittakoon edelleen, että teräpalalla on päästökulma myös sen leikkuusuunnassa. Teräpala 2 on tällöin muodostettu paksummaksi sen leikkuureunan 11 puoleisesta reunastaan kuin vastinpinnan 8 puoleisesta reunastaan. Edelleen on myös kuvion mukaisen terän yhteydes-·· 25 sä täysin mahdollista ohentaa terähammas tietyltä etäisyydeltä terän ulkoreu nasta lukien. Tämä on esitetty kuviossa katkoviivalla 6d. Tällöin ohennettu osuus ulottuu ainakin terähampaan kärjestä teräsijaan sovitetun teräpalan tu-kiolakkeen alapäähän asti.

Piirustus ja siihen liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollista-30 maan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä vaikka terärunko onkin esitetty keksinnön mukaista ohennettua tai kalliomaista osuutta lukuun ottamatta tasapaksuksi, niin terä-runko on mahdollista muodostaa sen keskipisteestä ulkokehälle päin kapenevaksi, eli terä voi olla siis kauttaaltaan esimerkiksi muutaman kulma-asteen ver-35 ran kartiomainen. Edelleen on mahdollista käyttää valmiiksi ohuempaa terärunkoa ja liittää ohuen terärungon molemmin puolin tukilevyt, jotka huolehtivat siitä, että terä on riittävän tukeva ja käyttäytyy hallitusti sahattaessa.

Claims (7)

1. Terä, joka on tarkoitettu käytettäväksi esimerkiksi puun ja vastaavan sahauksessa ja joka käsittää terärungon (1) sekä sen ulkokehälle tai ulko- 5 reunaan muodostettuihin teräsijoihin sovitettuja vaihdettavissa olevia teräpaloja (2), jotka teräpalat (2) on tuettu niihin muodostettujen olakkeiden (3, 4; 9, 10) avulla ainakin terärungon (1) poikittaissuunnassa, tunnettu siitä, että terä-runkoon (1) on muodostettu terän poikittaissuunnassa sen muuta osuutta ohuempi osuus sen terähampaiden osalle siten, että terärunko on ohennettu 10 ainakin teräpalojen (2) olakkeiden (3, 4; 9, 10) kohdalta, jolloin teräpalat (2) on sovitettu asettumaan terärungon (1) ohennettua osuutta vasten, ja terään sovitettavan teräpalan (2) leveys terärunkoon (1) nähden voi siten olla pienempi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen terä, tunnettu siitä, että terärunkoon (1) on muodostettu sen ulkokehältä lukien ennalta määrätyn etäisyy- 15 den suuruinen ohennettu uloin osuus (6).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen terä, tunnettu siitä, että terärunkoon (1) on muodostettu ohennettu osuus siten, että terärungon (1) ulkoreunaan muodostetut terähampaat on ohennettu olennaisesti kauttaaltaan.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen terä, tunnettu siitä, että te-20 rähampaat on ohennettu kartiomaisesti ulkoreunaa kohti oheneviksi.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen terä, tunnettu siitä, että terärungon (1) uloin osuus (6) on muodostettu kartiomaisesti terärungon (1) ulkoreunaa kohti ohenevaksi.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen terä, tunnettu siitä, että te-25 räpalat (2) on sovitettu kiinnitettäväksi terärungon ulkoreunaan muodostettuihin teräsijoihin (7) muotolukitsemalla ja että teräsija (7) ja vastinpinta (8) on muodostettu terärungon (1) muita osuuksia ohuemmaksi.

6 105787

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen terä, tunnettu siitä, että teräpala (2) on sovitettu ulkonemaan terärungosta (1) terän poikit- 30 taissuunnassa ainoastaan teräpalan päästökulmaa (C) vastaavan etäisyyden verran. * i 7 105787