FI96925B - Saha - Google Patents

Description

! 96925

Saha

Keksinnön kohteena on saha, joka koostuu sahanterästä, jonka 5 ulkoreunassa on timantti- tai kovametallileikkuupinnoite, joka on jaettu erillisiin leikkuusegmentteihin.

Sahoissa, joilla katkaistaan metallia, kiveä tai puuta, kuten pyörösahoissa, joissa on läpimenevä jakamaton leikkuu-10 pinnoite tai segmentteihin jaettu leikkuupinnoite, tai ke-hyssahoissa, joita käytetään kiven työstämiseen, tai sisä-reikäsahoissa, joilla erotetaan ohuita kiekkoja, on normaalisti teräksinen sahanterä.

15 Sahojen, joissa on teräksinen sahanterä, valmistukseen liittyy erilaisista syistä johtuen huomattavia kustannuksia.

Siten sahanterän muodostamiseksi teräslevy täytyy ensiksi viistota ja jyrsiä. Sen jälkeen se täytyy hioa ja lämpökäsi-20 teliä sekä jännittää ja suoristaa. Sitä varten se täytyy jännittää niin kireäksi, että se ei muuta muotoaan sahaa käytettäessä, koska taipuma saisi aikaan leikkauksen kulkemisen vinoon.

25 Sahanterän ollessa riittävän luja on haittapuolena, että teräksellä on suhteellisen suuri ominaispaino 7,5-8, sillä tämä johtaa muun muassa erityisesti suurilla ja nopeasti pyörivillä sahoilla suurien massavoimien esiintymiseen, mikä puolestaan lisää sahanterän muodonmuutosta.

30

Tunnettujen teräksisten sahanterien lisähaittana on niiden korkea melutaso, joka on peräisin resonanssivärähtelyistä, joita muodostuu teräksessä materiaalin homogeenisuuden takia. Erityisen merkittäviä ovat sitä paitsi huomattavat 35 kuljetuskustannukset, jotka perustuvat sahojen suureen painoon, erityisesti kun näillä on suuri halkaisija.

96925 2

Lopuksi on otettava huomioon, että sahat, joissa on teräksinen sahanterä ja timanttinen tai kuutiohilainen boorinitri-dinen leikkuupinnoite, jota tässä yleisesti pidetään samanarvoisena timantin kanssa, ovat alttiita suurelle ruostumis-5 vaaralle, koska niiden kanssa timanttipinnoitteen jäähdytyksen vuoksi yleensä työskennellään märkänä syöttämällä niihin jatkuvasti jäähdytysvettä, joka leviää sahanterään. Ruoste-sakat vaikuttavat kuitenkin haitallisesti sahanterässä olevien arvokkaiden timantti-leikkuusegmenttien lujaan kiinnitit) tymiseen ja vieläpä erityisesti silloin kun arvokkaat ti-manttileikkuukappaleet on liitetty sahanterään erityisillä kiinnikkeillä, kuten muista syistä sinänsä on tarkoituksenmukaista.

15 On otettava huomioon, että sahoja on useasti yritetty valmistaa käyttämällä muovia.

DE-OS 27 40 891:stä tunnetaan saha, jossa napana on rengasmainen metallisydän ja metallinen ulkorengas, joka kantaa 20 leikkuukappaletta. Napaan ja ulkorenkaaseen on kiinnitetty säteensuuntaisia rihmoja tai lankoja, jotka sitovat nämä osat toisiinsa. Nämä liitososat upotetaan rakenteen valmistamisen jälkeen muoviin. On ymmärrettävää, että lankojen sijoittaminen, suuntaaminen ja jännittäminen vaatii huomat-25 tavat kustannukset, jos ulomman metallirenkaan keskityksen sisärenkaaseen nähden pitää olla varma ennen muovin valamista tai puristamista välitilaan.

Pienempiä kustannuksia vaatii tunnetun muovisen katkaisuhi-30 ontalaikan valmistus, jossa hiontarakeet on upotettu suoraan muoviin, jota voidaan lujittaa hiilikuiduilla (DE-OS 28 29 : 609). Tässä järjestelyssä sahanterä ei muodosta leikkuuseg menttien kanninta eikä leikkuupinnoitetta kuten perinteisissä sahoissa. Tällaiset hiomalaikat eivät myöskään sovellu 35 timanttisten hiomarakeiden käyttämiseen, jotka timantit vaativat metallisen sidoksen kuten esimerkiksi suuriläpimittäisissä sahoissa, joita käytetään kiven tai metallin katkaisuun. Tässä tunnetun tyyppisessä sahassa ei niin muodoin -I IH < MK Ι'!ΙΒ 96925 3 myöskään ole mahdollista vaihtaa sahan kehälle sijoitettuja leikkuukappaleita toisiin kulutuksen mukaan, kuten on laita käytettäessä timanttirakeita, jotka sisältyvät leikkuuseg-mentteihin, joita sahanterä kantaa. Sahoja, joilla on suu-5 resta timanttipitoisuudesta johtuva suuri teho, ei ole mahdollista valmistaa näistä tunnetuista muovirakenteista, koska hiontarakeiden riittävän sidoksen vuoksi suuri kuituosuus muovin vahvistamiseksi ei olisi mahdollinen. Sen lisäksi vielä tällaisilla katkaisuhiontalaikoilla yhdessä hiontara-10 keiden kanssa myös itse hiontalaikka tai sahanterä kuluu päinvastoin kuin sahoissa, joissa on jälkeenpäin sahanterään levitetty leikkuupinnoite joko läpimenevästi tai segmenteissä niiden ulkoreunassa, joka pinnoite on korvattava kulumisen jälkeen.

15

Keksinnön tehtävänä on saada aikaan timanttipitoisella leik-kuupinnoitteella varustettu saha, jonka sahanterällä on niin suuri lujuus kuin teräksisellä sahanterällä, sen lisäksi sillä on kuitenkin huomattavia etuja tähän verrattuna.

20

Patenttivaatimuksen 1 mukaisesti sahanterä on muovia, joka on lujitettu hiili- tai grafiittikuituaineella 30-70 % tila-vuusosuudella, ja leikkuusegmentit on varustettu kiinnitti-millä, jotka on osittain upotettu sahanterän muoviin. Täl-25 laisella keksinnön mukaisella sahanterällä on hiili- tai • grafiittikuitujen tilavuusprosenttiosuutta vastaten kimmo- kerroin (E-moduuli), joka on suurempi tai suunnilleen yhtä suuri kuin teräksen E-moduuli ja suunnilleen yhtä suuri lujuus ja sen lisäksi sen paino on huomattavasti pienempi kuin 30 tunnettujen sahanterien, niin että se antaa käytännössä huomattavia etuja.

Suuren E-moduulin ja suurentuneen lujuuden ansiosta voidaan käyttää pienempiä leikkuuleveyksiä. Huomattavasti pienenty-35 nyt paino johtaa käytössä verrattain pieniin keskipakoisvoimiin, niin että suuremmat pyörimisnopeudet ja siten suuremmat leikkuunopeudet tulevat mahdollisiksi. Koska sahanterän . materiaali ei ole homogeenistä, on tuloksena ympäristöä 96925 4 säästävä melun väheneminen. Erityisesti kuitenkin pienempi paino johtaa huomattavasti pienentyneisiin kuljetuskustannuksiin, jotka vaikuttavat erityisesti suurilla sahoilla ja pitkillä kuljetusmatkoilla, kuten myös esimerkiksi toimitet-5 taessa tai käytettäessä sahoja hyväksi avaruudessa. Lopuksi pienenee tapaturmien vaara, joka sahanteriä käsiteltäessä tähän saakka on johtunut usein niiden suuresta painosta.

Hiilikuiduilla, kuten myös grafiittikuiduilla, on kimmomo-10 duuli, joka on suurempi kuin teräksen kimmomoduuli. Yhdistämällä niitä muoviin on mahdollista sen vuoksi saada aikaan kappale tai sahanterä, jonka kimmomoduuli on teräksen kimmomoduulin alueella. Sahanterän hiili- tai grafiittiprosentti-osuus, joka on edullisesti suuruusluokkaa 50-60 %, on osoit-15 tautunut sitä varten riittäväksi ja kustannussyistä tarkoituksenmukaiseksi. Sitä varten voidaan käyttää kuitujen si-dosaineena kaupallisesti saatavia muovilaatuja kuten epok-sidihartsia tai polyesterihartsia. Sen lisäksi on mahdollista nostaa lujuutta käyttämällä lisäksi lasikuituja, joiden 20 käyttäminen vaikuttaa myös kustannuksia alentavasti.

Keksinnön mukaiset muoviset sahanterät voidaan valaa tai puristaa tai laminoida yksittäiskerroksista päällystämällä.

25 Jos sahanterä koostuisi yksin yhdestä muovista, niin riittä-• vää suuntastabiliteettia ei olisi odotettavissa, eli sahan terä voisi lähteä harhailemaan ja samalla johtaa leikkuun harhailemiseen. Tällainen estetään käyttämällä grafiitti-tai hiilikuituja, jotka asetetaan kangasmaisiksi matoiksi ja 30 kyllästetään kertamuovilla. Tällöin kuitumatot voidaan leikata tai tehdä muodoltaan ympyränsektoreiksi, jotka on ase-. tettu pyörähdyssymmetrisesti ja limittyvät reuna-alueissaan molemminpuolisesti, sillä yleisesti on lähdettävä siitä, että kuitumatoissa yksittäiset kuidut kulkevat kohtisuorassa 35 toisiinsa nähden. Tällainen kuitujen kulkeminen yli koko sahanterän johtaisi kuitenkin epätasaisuuksiin mahdollisessa kuormituksen vastaanotossa.

96925 5

Kuitumatot voidaan asettaa sandwichmaisesti useisiin kerroksiin päälletysten tai vieretysten ja niillä voi olla erilaiset ominaisuudet. Siten keskellä matto voi olla heikommista kuiduista kuin ulkopuolella, jolloin suuremman lujuuden tar-5 koituksessa voidaan käyttää kennorakenteisia (honeycomb) mattoja.

Lisää keksinnön tunnusmerkkejä on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa ja niitä on selitetty jäljempänä yh-10 dessä keksinnön suoritusmuotoesimerkkien selityksen kanssa piirustukseen viittaamalla.

Piirustuksessa esittää: 15 kuvio 1 osaleikkausta pyörösahasta, jossa on ympärimenevä leikkuupinnoite; kuvio 2 osaleikkausta pyörösahasta, jossa on leikkuusegmen-tit ; kuvio 3 sisäreikäsahaa; 20 kuvio 4 osaleikkausta kehyssahasta; kuvio 5 osaleikkausta pyörösahasta, jossa on sektorinmuotoi-set kuitumatto-osat; kuvio 6 leikkausta leikkaussegmentistä, jossa on kiinnitin ja sahanterä; 25 kuvio 7 leikkausta kiinnittimen toisesta suoritusmuodosta; kuvio 8 kuvion 7 viivan 8-8 mukaisen leikkauksen järjestelyä; kuvio 9 leikkuusegmenttiä, jossa on kiinnittimen lisäsuori-tusmuoto; 30 kuvio 10 leikkausta sahasta, jossa on T-muotoinen kiinnitin; ja . kuvio 11 leikkausta sahanterästä, jossa on useita kuitumat- i toja.

35 Kuviossa 1 esitetyssä pyöreässä sahanterässä 1 on ulkokehällään leikkuupinnoite 2, joka on läpimenevä ja koostuu ti-manttipitoisesta aineesta, joka on liitetty metallisesti.

. Sitä vastoin kuvion 2 mukaisessa suoritusmuodossa leikkuu- 96925 6 pinnoite 2 on jaettu yksittäisiin leikkuusegmentteihin 3, jotka on liitetty yksitellen sahanterään 1. Leikkuupinnoit-teet sisältävät timanttirakeita, jotka on sidottu metalli-sesti.

5 Näistä poiketen kuvion 3 suoritusmuoto esittää sisäreikäsa-haa, jossa sahanterän l sisäreiän 4 reunassa on leikkuupin-noite 2, joka kiertää ympäri.

10 Kuvio 4 esittää leikkausta kehyssahasta, joka on varustettu yksittäisillä hampailla 5, jotka koostuvat timanttipitoises-ta peruskappaleesta ja kiinnittimestä, kuten vielä jäljempänä selitetään.

15 Kaikissa näissä sahan suoritusmuodoissa runkolevy tai sahanterä 1 muodostuu epoksidi- tai polyesterihartsista, johon on upotettu hiili- tai grafiittikuituja 50-70 % tilavuuspro-senttiosuus. Näitä kuituja käytetään sahanterää valmistettaessa kangasmaisten mattojen 6 muodossa, jotka kyllästetään 20 kertamuovilla. Tällöin käytetään edullisesti kuvion 5 mukaisia ympyränsektorin muotoisia matonosia 7, joilla varmistetaan, että pääkuitusuunnat eivät pysy samoina sahanterän kehällä. Kuitusuuntien lisätasaus on mahdollista saavuttaa käyttämällä useita päällekkäisiä kuitumattoja 6 yksittäisten ?5 vahvempien kuitumattojen sijasta. Siten hyödynnetään sand-wichmaista rakennustapaa, johon sisältyy erityisen suuri 1< «· lujuus. Yksittäisillä kuitumatoilla voi tällöin olla erilaiset ominaisuudet myös äänenvaimennuksen lisäämiseksi tällä tavoin.

30

Muutoin on edullista, jos yksittäiset ympyränsektorinosat 7 limittyvät molemminpuolisesti reuna-alueissaan 8.

Erityisesti yksittäisistä leikkuusegmenteistä 3 muodostuvan 35 leikkuupinnoitteen 2 kiinnittäminen muoviseen sahanterään 1 voi tapahtua käyttämällä välikannattimia, jotka on muodostettu U-muotoisiksi kiinnittimiksi 9. Tällaisissa U-muotoi-sissa kiinnittimissä on haara 10 samoin kuin toinen haara 11 7 969 25 ja keskiosa 12. Näin muodostuu suhteellisen suuri kiinnitys-pinta kiinnittimen 9 liittämiseksi sahanterään 1 liimaamalla, kuten kuviosta 6 on nähtävissä. Timanttipitoinen leik-kuusegmentti 14 on tällöin juotoskerroksen 15 avulla juotet-5 tu keskiosan 12 ulkosivuun.

Liimaamisen sijasta kiinnitin voidaan liittää sahanterään 1 myös ruuvipulteilla tai niiteillä. Sitä varten kuvioita 7 ja 8 vastaten U-muotoinen kiinnitin 9 on varustettu porauksel-10 la 18, joka on samassa linjassa hoikin tai hylsyn 17 reiän kanssa, joka holkki tai hylsy sahanterää valmistettaessa upotetaan tähän.

Lopuksi kuvio 9 esittää mahdollisuutta varustaa kiinnitin 9 15 suunnilleen lohenpyrstönmuotoisilla syvennyksillä 16, joihin kertamuovi sahanterää valmistettaessa voi tunkeutua, kun sahanterää 1 valetaan tai puristetaan. Näiden syvennysten avulla kiinnityspinta suurenee huomattavasti. Tällöin kiinnitin 9 voi olla kiekkomainen.

20

Kuvion 10 mukainen suoritusmuoto esittää kuitulujitetusta muovista tehtyä sahanterää 1, jonka yksittäiset leikkuuseg- mentit 14 on varustettu kukin kiinnittimellä 9, joka on poikkileikkaukseltaan T-muotoinen. Yksi kiinnitin 9 voi kan- 25 nattaa myös useampia leikkuusegmenttejä. Siinä on keskiosa ··' 21, joka on ohuempi kuin sahanterä 1, niin että keskiosa » voidaan sahanterää 1 valmistettaessa upottaa tähän. Sen kiinnittämiseksi paremmin auttavat aukot 20, joihin muovi tunkeutuu sahanterää valettaessa tai puristettaessa.

30

Aukkojen 20 sijasta voidaan ankkurointia varten käyttää myös :· ripoja tai muita ulokkeita kuten lovia tai karkeutta 22.

Kiinnitin 9 ja sen keskiosa 21 voidaan tehdä suljetuksi ren-35 kaaksi.

T-muotoisen kiinnittimen 9 yläpoikkipalkista, jonka yläsi-vulla on yksi tai useampia leikkuusegmenttejä 14, on muodos- 96925 8 tettu leveämmäksi kuin sahanterä 1, niin että saadaan aikaan vapaa leikkuu.

Tällainen kiinnitin voi olla myös metallia. Periaatteessa on 5 myös mahdollisuus käyttää tällaista kertamuovista kiinnitin-tä ja yhdistää se mekaanisesti tai kemiallisen reaktion avulla sahanterän 1 kertamuoviin.

Kuvio 11 esittää kaaviollisena esityksenä leikkausta muo-10 visesta sahanterästä 1, jossa on useita kuitukangasmattoja 23, 24, 25, jotka on sijoitettu sandwichmaisesti. Niistä keskikerroksella 24 on kennorakenne lujuuden lisäämiseksi pienemmällä painolla (honeycomb). 1 l ια ι im; ΐϋ ; m · «

Claims (10)

1. 96925 9
2. 1. Saha, joka koostuu sahanterästä (1), jonka ulkoreunassa on timantti- tai kovametallileikkuupinnoite (2), joka on jaettu erillisiin leikkuusegmentteihin (3), tunnettu siitä, 5 että sahanterä (1) on muovia, joka on lujitettu hiili- tai grafiittikuituaineella 30-70 % tilavuusosuudella, ja että leikkuusegmentit (3) on varustettu kiinnittimillä (9), jotka on osittain upotettu sahanterän (1) muoviin.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen saha, tunnettu siitä, että kuituaineeksi on upotettu myös lasikuituja.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen saha, tunnettu siitä, että kuituaine on sijoitettu kangasmaisten mattojen (7) muo- 15 dossa sahanterään (1) yhtenä tai useampana kerroksena.
5. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen saha, tunnettu siitä, että kuitumatot (7) on tehty ympyrän sektorin muotoisiksi, jotka on sijoitettu pyörähdyssymmetrisesti ja limittyvät 20 molemminpuolisesti reunaosissaan (8).
6. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen saha, tunnettu siitä, että kiinnittimissä (9) on lohenpyrstön muotoiset syvennykset (16) . 25 ·1 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen saha, tunnettu siitä, että kiinnittimien (9) holkit (17) on upotettu sahanterään (1) ja leikkuupinnoite (2) on jaettu leikkuusegmentteihin (3), jotka on varustettu poikkileikkaukseltaan U-muotoisilla 30 kiinnittimillä (9), joiden haarat (10, 11) on ruuvattu tai niitattu sahanterään (1). »· I «
7. 7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen saha, tunnettu siitä, että leikkuupinnoitteen (2) kiinnitin (9) on muotoiltu poik-35 kileikkaukseltaan T-muotoiseksi ja sen keskihaara on upotettu sahanterän (1) muoviin. 96925 10
8. 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen saha, tunnettu siitä, että leikkuupinnoitetta (2) kantavan T-muotoisen kiinnitti-men (9) palkki on paksumpi kuin sahanterä (1).
9. 9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen saha, tunnettu siitä, että T-muotoisen kiinnittimen keskipalkki on varustettu aukoilla (20) tai rivoilla tai karhennuksella (21).
10. 10. Patenttivaatimuksen 7 mukainen saha, tunnettu siitä, 10 että kiinnittimen (9) keskipalkki on tehty rengasmaiseksi.