NO882848L

NO882848L - PROCEDURE AND DEVICE FOR TENSION OF SAW SHEET.

Info

Publication number: NO882848L
Application number: NO88882848A
Authority: NO
Inventors: Arvo Haennikaeinen
Original assignee: Teraetuote Oy
Priority date: 1987-07-03
Filing date: 1988-06-28
Publication date: 1989-01-04
Also published as: SE8802253L; FI76277C; FI872945A0; JPS6420921A; SE8802253D0; DE3822042A1; DK366688D0; DK366688A; FI76277B; NO882848D0

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og et apparat for stramming av sagblad, spesielt sirkelrunde sagblad, mellom valser som er trykket an mot hverandre. The present invention relates to a method and an apparatus for tightening saw blades, especially circular saw blades, between rollers that are pressed against each other.

Som følge av vibrasjoner på tvers av bladet er det vanske-ligheter ved anvendelse av et sirkelrundt sagblad. Det er flere egenvibrasjonsfrekvenser, og i tillegg vil den ujevne oppvarming av et blad i bruk føre til en forflytting av lokaliseringen av disse vibrasjoner med det resultat at det er svært lett å treffe de punkter som er felles for induserte frekvenser og egenfrekven-ser. Slik øker sagbladets vibrasjonsamplityde, og kvaliteten av den sagflate som frembringes ved sagingen blir dårligere. Et mer alvorlig problem imidlertid er at sammenfall av rotasjonshastigheten og den laveste egenfrekvens fører til en dramatisk reduk-sjon i et blads tverrstivhet. As a result of vibrations across the blade, there are difficulties when using a circular saw blade. There are several natural vibration frequencies, and in addition the uneven heating of a blade in use will lead to a displacement of the localization of these vibrations with the result that it is very easy to hit the points that are common to induced frequencies and natural frequencies. In this way, the vibration amplitude of the saw blade increases, and the quality of the saw surface produced during the sawing becomes worse. A more serious problem, however, is that the coincidence of the rotation speed and the lowest natural frequency leads to a dramatic reduction in the transverse stiffness of a blade.

Den laveste av alle frekvenser (modus 0) elimineres ved hjelp av regulatorer på bladets kant. Ingenting kan gjøres for å eliminere den neste frekvens (modus 1). Bare stiveten av et blad som er aksialt lagret holder denne frekvens tilstrekkelig høy i forhold til rotasjonshastigheten. Frekvensene av påfølgende moduser er klart høyere enn den anvendte rotasjonshastighet, men kan falle dramatisk hvis bladets kant blir oppvarmet. En følge av dette er at sagsnittet øker, at kvaliteten av sagflaten blir dårligere, og dessuten at bladet blir sittende fast i tømmerstokken og blir stygt skadet. The lowest of all frequencies (mode 0) is eliminated by means of regulators on the edge of the blade. Nothing can be done to eliminate the next frequency (mode 1). Only the stiffness of an axially supported blade keeps this frequency sufficiently high in relation to the rotational speed. The frequencies of successive modes are clearly higher than the applied rotation speed, but can drop dramatically if the edge of the blade is heated. A consequence of this is that the saw cut increases, that the quality of the saw surface becomes worse, and also that the blade gets stuck in the log and is badly damaged.

Den egenfrekvens som svarer til modus 2 og høyere moduser, kan bli flyttet oppover ved å stramme bladet ved anvendelse av to ruller til å presse inn i bladet noen konsentriske sirkulære, grunne fordypninger, hvorfra bladmaterialet strekkes i radial retning og øker ytterkantdiameteren. Ved å plassere disse fordypninger konsentrisk er det mulig å oppnå en betydelig tangential strekkfasthet i ytterkanten. Oppvarming av ytterkanten under saging er ikke tilstrekkelig til totalt å eliminere denne tangentiale spenning, og som en følge av dette er bladets egenskaper stabile selv ved varierende belastning. The natural frequency corresponding to mode 2 and higher modes can be shifted upwards by tightening the blade using two rollers to press into the blade some concentric circular shallow depressions, from which the blade material is stretched in a radial direction and increases the outer edge diameter. By placing these recesses concentrically, it is possible to achieve a significant tangential tensile strength at the outer edge. Heating of the outer edge during sawing is not sufficient to completely eliminate this tangential stress, and as a result the properties of the blade are stable even with varying loads.

Strammingen av bladets ytterkant på den beskrevne måte bedrer kvaliteten av modusene 2, 3, 4 etc. betraktelig. Alt dette bidrar til et bedre sagresultat. Som en følge av dette er stramming av et blad blitt en kritisk viktig fremgangsmåte ved anvendelse av sirkelrunde blader, og gjennomføringen av strammingen på en korrekt måte krever presis nøyaktighet og stor dyktighet. The tightening of the outer edge of the blade in the manner described improves the quality of modes 2, 3, 4 etc. considerably. All this contributes to a better saw result. As a result, tightening a blade has become a critically important procedure when using circular blades, and performing the tightening correctly requires precise accuracy and great skill.

Men strammingen av et blad slik som beskrevet ovenfor inne-bærer en betydelig ulempe. Den naturlige frekvens av modus 1 av-tar etter hvert som bladets midtparti blir utsatt for en kompre-sjonspåkjenning som en motvekt til strammingen av den ytterste kanten. Denne kan det ikke kompenseres for selv med regulatorer, og således oppfører et svært stramt blad seg på en mer stabil og bedre måte, men sagenøyaktigheten blir dårligere, når rotasjonshastigheten nærmer seg den naturlige modus 1 frekvens. Sage-kvaliteten kan bare bedres ved å gjøre bladet tykkere. But the tightening of a blade as described above involves a significant disadvantage. The natural frequency of mode 1 decreases as the middle part of the blade is exposed to a compression stress as a counterweight to the tightening of the outermost edge. This cannot be compensated for even with regulators, and thus a very tight blade behaves in a more stable and better way, but the sawing accuracy becomes worse, when the rotation speed approaches the natural mode 1 frequency. Sage quality can only be improved by making the blade thicker.

Reduksjonen av den naturlige modus 1 frekvens i forbindelse med strammingen ved å plassere strammefordypningene i et smalere område. Selv i dette tilfelle kan ytterkanten bli utsatt for en sterk tangential spenning, men økningen av kompresjonspåkjen-ningen i nærheten av midten blir mindre dramatisk. Sagenøyaktig-heten blir bedre, som følge av at fordypningen har alvorlige problemer, oppstått i praktiske utførelsesformer. The reduction of the natural mode 1 frequency in connection with the tightening by placing the tightening recesses in a narrower area. Even in this case, the outer edge may be exposed to a strong tangential stress, but the increase in compressive stress near the center is less dramatic. The sawing accuracy improves, as a result of the recess having serious problems, arising in practical embodiments.

Et formål med fremgangsmåten og apparatet ifølge oppfinnelsen er å redusere eller totalt å eliminere ovenstående problemer. For å oppnå denne målsetning, kjennetegnes fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ved de trekk som fremgår av karakteristikken i krav 1, og apparatet ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved de trekk som fremgår av karakteristikken av krav 3. One purpose of the method and apparatus according to the invention is to reduce or totally eliminate the above problems. In order to achieve this objective, the method according to the invention is characterized by the features that appear in the characteristic in claim 1, and the apparatus according to the invention is characterized by the features that appear in the characteristic in claim 3.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 og 2 viser sagblad som er strammet'på kjent måte. Fig. 3a og 3b viser et apparat for fremstilling av sag-bladene på fig. 1 og 2. Fig. 4 viser et sagblad utstyrt med strammefordypninger både på kjent måte og ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Fig. 4a er et diagram som viser spenningene som er frem-herskende i en strammeforsenkning fremstilt på kjent måte. Fig. 4c er et diagram som viser spenningene som er frem-herskende i en strammeforsenkning fremstilt ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Fig. 5a og 5b viser et apparat for fremstilling av en strammeforsenkning ifølge oppfinnelsen. Fig. 6 viser tverrsnittet av et sagblad som er strammet ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Fig. 7a og 7b viser en alternativ utførelsesform av apparatet i fig. 5a og 5b. The invention will now be described with reference to the accompanying drawings, where: Fig. 1 and 2 show saw blades that are tightened in a known manner. Fig. 3a and 3b show an apparatus for producing the saw blades in fig. 1 and 2. Fig. 4 shows a saw blade equipped with tightening recesses both in a known manner and by the method according to the invention. Fig. 4a is a diagram showing the stresses that are predominant in a tightening countersink produced in a known manner. Fig. 4c is a diagram showing the stresses which are predominant in a tightening countersink produced by the method according to the invention. Figs. 5a and 5b show an apparatus for producing a tightening countersink according to the invention. Fig. 6 shows the cross-section of a saw blade that has been tightened by the method according to the invention. Fig. 7a and 7b show an alternative embodiment of the device in Fig. 5a and 5b.

For stramming av et sagblad 1 valses som vist i fig. 1-3 bladet med to valser 3, 4 for utforming av konsentriske sirkulære grunne forsenkninger 2. Valsenes 3, 4 ytterflate er vanligvis glatt og sfærisk. Valsene 3, 4 trykkes mot hverandre med en slik kraft at i spalten mellom dem blir bladmaterialet tvunget til å beveges seg sideveis nedenfra. Dette kan ikke foregå i valse-retningen, og derved blir materialstrømmen hovedsakelig sideveis. I lengderetningen, dvs. tangentialt i forhold til bladet 1, vil hele lengden av forsekningen 2 bli påvirket av en jevn kompre-sjonspåkjenning som ligger ved flytgrensen og opprettholdes av det utenforliggende materiale. På tvers, dvs. radialt, kan ytterkanten strekkes ut slik at spenningen i den retning er svært liten. Slik indikerer detaljen A i fig. 4 for forsekningen en betydelig tangential flytegrensekompresjonsspenning, som vist i fig. 4a. For tightening a saw blade 1 is rolled as shown in fig. 1-3 the blade with two rollers 3, 4 for forming concentric circular shallow depressions 2. The outer surface of the rollers 3, 4 is usually smooth and spherical. The rollers 3, 4 are pressed against each other with such force that in the gap between them the sheet material is forced to move laterally from below. This cannot take place in the roll direction, and thus the material flow is mainly sideways. In the longitudinal direction, i.e. tangentially in relation to the blade 1, the entire length of the recess 2 will be affected by a uniform compression stress which lies at the yield point and is maintained by the external material. Crosswise, i.e. radially, the outer edge can be stretched so that the tension in that direction is very small. This is how detail A in fig. 4 for the subsidence a significant tangential yield strength compression stress, as shown in fig. 4a.

Spenningsforholdene i forsenkningen 2 er svært stabile, og flytegrensens tangentiale kompresjonsspenning kan ikke sprenges noe sted. På den annen side vil bare en liten forandring i spenningsforholdene i en hvilken som helst retning alltid medfølge ekstra ettergivenhet, slik at f.eks. som følge av vibrasjonene i bladet 1, spenningen utjevnes, gradvis i en viss utstrekning. Bladets 1 ytterkant er forbundet med midtpartiet ene og alene som en følge av forsenkningen 2. Selv en liten kraft på tvers av ytterkanten bringer bladet til å bøye seg konisk og, som vist i fig. 4b, dannes en skarp bøy i forsenkningen 2. Også under valsingen får bare en liten avbøyning av bladet dette til å forme seg sterkt konisk. Bøyen kan bare rettes ut med en hammer. The stress conditions in the depression 2 are very stable, and the tangential compressive stress of the yield point cannot be burst anywhere. On the other hand, just a small change in the tension conditions in any direction will always result in additional compliance, so that e.g. as a result of the vibrations in the blade 1, the tension is equalized, gradually to a certain extent. The outer edge of the blade 1 is connected to the central part solely as a result of the recess 2. Even a small force across the outer edge causes the blade to bend conically and, as shown in fig. 4b, a sharp bend is formed in the recess 2. Also during rolling, only a small deflection of the blade causes this to take a strongly conical shape. The bend can only be straightened with a hammer.

Når en lignende stramming er utført ved ikke-kontinuerlig valsing forekommer ikke dette fenomen. Fig. 4c indikerer spenningsforholdene rundt et ikke-kontinuerlig valsespor 5 ved detaljen B i fig. 4. Valsepunktet 5 er frembrakt med en flyte-grensekompresjon, og det samme skjer med en forhøyning 6 mellom valsesporene i tangential retning. Istedenfor vil disse forhøy-ningene 6 ha en tendens til å motså radial utvidelse av stripen og har således flytegrense-strekkspenning. Det faktiske forhold er at disse divergerende spenninger ved flytegrensen fører til sideveis forskyvning av materiale, på en måte som fører til at spenningsnivået faller under flytegrensen allerede ved utførelse av etterfølgende valsing. En skarp bøy i spenningsområdet formes ikke så lett som med et kontinuerlig valsespor 2. When a similar tightening is carried out by non-continuous rolling, this phenomenon does not occur. Fig. 4c indicates the stress conditions around a non-continuous roll groove 5 at detail B in fig. 4. The rolling point 5 is produced with a yield-limit compression, and the same happens with an elevation 6 between the rolling grooves in the tangential direction. Instead, these elevations 6 will tend to oppose the radial expansion of the strip and thus have yield strength tensile stress. The actual situation is that these divergent stresses at the yield point lead to lateral displacement of material, in a way that causes the stress level to fall below the yield point already when subsequent rolling is carried out. A sharp bend in the tension area is not as easily formed as with a continuous roll groove 2.

Fig. 5a og 5b indikerer hvorledes ytterflaten på den ene valse 7 av valsene 7 og 8 er formet. Under valsingen kan en strøm av materiale unnslippe i fordypningen 9. I tillegg kan når en fordypning befinner seg ved spalten, to nabo-"tenner" 10 bøye bladet mot den jevne valse 8. Bladet 1 tilføres en virkelig plastisk abøyning, med det resultat at overflødig materiale lett kan flyte fra fordypningen 5 til avbøyningspunktet. Allerede under valsingen faller derved den tangentiale spening i en valse-sone betraktelig under flytegrensene og sonen blir perfekt stabil. I tilelgg vil tverrsnittet av et blad bli lett bølget, som vist på fig. 6. Fig. 5a and 5b indicate how the outer surface of one roller 7 of the rollers 7 and 8 is shaped. During the rolling, a stream of material can escape into the recess 9. In addition, when a recess is located at the gap, two neighboring "teeth" 10 can bend the blade against the smooth roller 8. A real plastic deflection is applied to the blade 1, with the result that excess material can easily flow from the recess 5 to the deflection point. As a result, already during rolling, the tangential stress in a rolling zone falls considerably below the yield strength and the zone becomes perfectly stable. In addition, the cross-section of a leaf will be slightly wavy, as shown in fig. 6.

Et enda mer tilfredsstillende valseavtrykk blir oppnådd ved å arrangere fordypningene 9 på en alternerende og overlappende måte, som vist i fig. 7. I dette tilfelle kan en sterkt bølget og uregelmessig forsenkning frigjøre dets egne spenninger. Struk-turen kan også konstrueres slik at valsefordypningene blir alternerende eller parallelle forsenkninger i to eller flere rekker. An even more satisfactory roll impression is obtained by arranging the recesses 9 in an alternating and overlapping manner, as shown in fig. 7. In this case, a strongly undulated and irregular countersink can release its own stresses. The structure can also be constructed so that the roller depressions become alternating or parallel depressions in two or more rows.

De to valser kan også konstrueres slik at begge valser 7 og 8 er utformet med forsenkninger 9. Størrelsen og plasseringen av forsenkningene 9 i de to valser 7 og 8 kan derved være forskjellige i forhold til hverandre. The two rollers can also be constructed so that both rollers 7 and 8 are designed with recesses 9. The size and position of the recesses 9 in the two rollers 7 and 8 can thereby be different in relation to each other.

Fremgangsmåten benyttes for å fremstille, fortrinnsvis i én valseoperasjon, to eller flere parallelle intermitterende spor ved å montere to eller flere par valser 7, 8 ved siden av hverandre eller etter hverandre. The method is used to produce, preferably in one rolling operation, two or more parallel intermittent tracks by mounting two or more pairs of rolls 7, 8 next to each other or one after the other.

Hensikten med ovenstående beskrivelse er bare for å klar-gjøre oppfinnelsen uten å begrense beskyttelsesomfanget slik det fremgår av kravene. I tillegg til sirkelrunde sagblad, kan oppfinnelsen anvendes til stramming av f.eks. båndsager og ramme-sager. Videre, kan fasong og plassering av forsenkningene vari-eres betraktelig uten at man gir slipp på oppfinnelsens idé. The purpose of the above description is only to clarify the invention without limiting the scope of protection as it appears from the claims. In addition to circular saw blades, the invention can be used for tightening e.g. band saws and frame saws. Furthermore, the shape and placement of the recesses can be varied considerably without giving up the idea of the invention.

Claims

1. Method for tightening saw blades (1), especially circular saw blades, between rollers (7,8) which are pressed against each other, characterized in that one or more intermittent depressions are formed in the saw blade (1) by means of rollers (7,8) ), as at least one (7) of the rollers in its outer surface is equipped with depressions of the desired shape.

2. Method in accordance with claim 1, characterized in that it is used for the design of two or more parallel intermittent recesses by means of two or more rollers (7,8) arranged next to each other, or one after the other.

3. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 for tightening a saw blade between rollers (7,8) which are pressed against each other, characterized in that the apparatus comprises at least one pair of rollers (7,8), and that at least one (7) of the rollers is provided with recesses (a) arranged on its outer surface and of the desired shape and arranged in the desired pattern.

4. Apparatus in accordance with claim 3, characterized in that the recesses (9) in the roller are arranged as a line in the same row.

5. Apparatus in accordance with claim 3, characterized in that the recesses (9) in the roller (7) are arranged as a line in two rows alternating or parallel in relation to the circumferential direction.

6. Apparatus in accordance with claim 5, characterized in that the recesses (9) in different rows are arranged in an overlapping pattern.

7. Apparatus in accordance with claim 3, characterized in that it comprises two or more pairs of rollers (7,8) arranged next to each other and/or one after the other.