SE463500B

SE463500B - Circular saw

Info

Publication number: SE463500B
Application number: SE8503398A
Authority: SE
Inventors: Gyoergy Popovics
Original assignee: Gyoergy Popovics
Priority date: 1985-07-09
Filing date: 1985-07-09
Publication date: 1990-12-03
Also published as: SE8503398D0; SE8503398L

Abstract

The present invention relates to a circular saw, more precisely to a saw blade, in which the noise level, both during sawing and when the blade is freely rotating, has been able to be significantly reduced. The invention is characterized by an outer disc ring 1 provided with saw teeth and connected to a central hub 5 by two laterally disposed disc members 3,4. <IMAGE>

Description

463 500 Vad man föreslagit för reducering av ljudet från sågklingan är bl.a. styvare klinga. Denna åtgärd har dock inte visat sig särskilt effektiv. 463 500 What has been proposed for reducing the noise from the saw blade is i.a. stiffer blade. However, this measure has not proved very effective.

I vissa fall har motsatt effekt erhållits, bl.a. beroende på att en styvare klinga enbart flyttar sin första egenfrekvens uppåt. I ett I fall med en 500 mm klinga som ökade i tjocklek från 1,2 mm till 5,0 mm ändrades egenfrekvensen från 34 Hz till 140 Hz. I vissa fall kan dock höga ljudtryck förorsakade av sammanfallande frekvenser - ex.vis såg- tändernas anslagsfrekvens och klingans egenfrekvens - bemästras genom att flytta den ena (egenfrekvensen) med en tjockare (styvare) klinga.In some cases, the opposite effect has been obtained, e.g. due to the fact that a stiffer blade only moves its first natural frequency upwards. In a case with a 500 mm blade that increased in thickness from 1.2 mm to 5.0 mm, the natural frequency was changed from 34 Hz to 140 Hz. In some cases, however, high sound pressures caused by coincident frequencies - eg the saw frequency of the saw teeth and the natural frequency of the blade - can be mastered by moving one (natural frequency) with a thicker (stiffer) blade.

Sågtändernas skränkning åstadkommer kraftkomposanter som verkar vinkel- rät mot klingans plan och som hela tiden skiftar riktning och därigenom ger upphov till svängningar i klingan, svängningar, vars frekvens är lika med halva tandantalet, dvs halva tandantalet multiplicerat med klingans rotationsvarvtal per sek. Ett borttagande av sågtändernas skränkning minskar följaktligen det oljud klingan alstrar.The curvature of the saw teeth produces force components which act perpendicular to the plane of the blade and which constantly change direction and thereby give rise to oscillations in the blade, oscillations whose frequency is equal to half the number of teeth, ie half the number of teeth multiplied by the blade rotation speed per sec. Removing the saw teeth's consequently reduces the noise produced by the blade.

En ökning av klingans tandantal minskar oljudet, eftersom man dels minskar antalet resonanstoppar i det frekvensområde där klingan kan utsända ljud och dels blir höjden av resonanstoppen mindre, eftersom gradienten av anslagskraften från varje tand blir mindre. Rent praktiskt finns det dock gränser för hur många tänder en klinga kan förses med.An increase in the number of teeth of the blade reduces the noise, because the number of resonant peaks in the frequency range where the blade can emit sounds is reduced and the height of the resonant peak becomes smaller, as the gradient of impact force from each tooth becomes smaller. In practical terms, however, there are limits to how many teeth a blade can be provided with.

Sågeffektiviteten minskar med alltför många tänder.Sawing efficiency decreases with too many teeth.

En höjning av klingans rotationsvarvtal kan minska antalet resonans- toppar, men samtidigt ökar anslagskraftens storlek, vilket i sin tur kan leda till en väsentligt förhöjd ljudtrycksnivå.An increase in the rotational speed of the blade can reduce the number of resonant peaks, but at the same time increase the size of the impact force, which in turn can lead to a significantly increased sound pressure level.

Spån- eller tandvinkeln har viss betydelse för nivån på det från klingan alstrade ljudet. En korrekt vald spånvinkel kan reducera ljudet med 1 - 2 dB.The chip or tooth angle has some significance for the level of the sound generated from the blade. A correctly selected rake angle can reduce the sound by 1 - 2 dB.

Fördelningen av tänderna utefter klingans periferi kan väljas så att man undviker ett regelmässigt anslag från tänderna. Utgår man från en klinga med många tänder, så innebär denna teknik att man avlägsnar ett antal tänder i ett bestämt mönster, varvid man uppnår den effekten, att resonans- topparna i frekvensspektrat kommer att ligga vid de frekvenser som svarar mot tandfrekvensen för det ursprungliga höga tandantalet, medan man sam- tidigt erhåller en sågeffektivitet svarande mot det antal tänder klingan har efter reducering av tandantalet.The distribution of the teeth along the periphery of the blade can be chosen so as to avoid a regular impact from the teeth. If you start from a blade with many teeth, this technique means that you remove a number of teeth in a specific pattern, whereby you achieve the effect that the resonance peaks in the frequency spectrum will be at the frequencies corresponding to the tooth frequency for the original high the number of teeth, while at the same time obtaining a sawing efficiency corresponding to the number of teeth the blade has after reducing the number of teeth.

Slitsar i klingan har ansetts vara ett sätt att reducera oljud från klingan, förmodligen beroende på att slitsarna medverkar till att motverka svängningar man: 3 i klingans mittparti. En tryckutjämning i klingans plan förhénâk r åtåšt) effektivt utsändande av oljud.Slots in the blade have been considered as a way to reduce noise from the blade, probably due to the fact that the slots help to counteract oscillations man: 3 in the middle part of the blade. A pressure equalization in the plane of the blade prevents the efficient emission of noise.

Vibrationsdämpning av klingan har till ändamål att dels begränsa energi- överföringen i anslaget och dels lägga ljudenergin på ett lämpligare ställe i frekvensspektrat samt att försöka göra klingans utsträlnings- faktor mindre. Vid vibrationsdämpning av klingan omsätter man en del av den energi som skulle ge vibrationer i form av oljud till värme. Två olika principer för för vibrationsdämpning finns. Den ena, luftpumpning, ger en dämpande verkan genom att en platta är nitad eller svetsad vid klingan, varvid en mycket tunn luftspalt finns mellan de båda ytorna. När klingan svänger, kommer spaltbredden att variera både vad beträffar tid och plats, vilket i sin tur ger upphov till en pumpverkan i spalten. Den andra metoden att åstadkomma vibrationsdämpning kan kallas viskoelastisk dämpning, som går ut på att man utnyttjar ett material som uppför sig viskoelastiskt, dvs att när ett dylikt material utsättes för en kraft kommer det att deformeras cykliskt, varvid deformationen av materialet ger upphov till värme. Energin som omvandlas till värme tages således från vibrationerna i klingan.The purpose of vibration damping of the blade is to limit the energy transfer in the stop and to place the sound energy in a more suitable place in the frequency spectrum and to try to make the blade's radiating factor smaller. In vibration damping of the blade, some of the energy that would give vibrations in the form of noise is converted into heat. There are two different principles for vibration damping. One, air pumping, provides a damping effect in that a plate is riveted or welded to the blade, whereby a very thin air gap is present between the two surfaces. When the blade turns, the gap width will vary both in terms of time and space, which in turn gives rise to a pumping action in the gap. The second method of effecting vibration damping can be called viscoelastic damping, which involves using a material which behaves viscoelastically, i.e. when such a material is subjected to a force it will deform cyclically, whereby the deformation of the material gives rise to heat. The energy that is converted into heat is thus taken from the vibrations in the blade.

Franska patentet 771.382 visar ett exempel på vibrationsdämpande teknik där man delat klingan i två symmetriska halvor, varvid ett "ljuddämpande" skikt anordnats mellan halvorna Amerikanska patentet 4.102.230 visar en klinga med urtag, in i vilka man sprutar ett ljuddämpande elastomert material.French patent 771,382 shows an example of vibration damping technique in which the blade is divided into two symmetrical halves, a "sound-absorbing" layer being arranged between the halves. U.S. patent 4,102,230 shows a blade with recesses into which a sound-absorbing elastomeric material is injected.

Trots alla ansträngningar att minska ljudnivån hos sågklingor har man haft mycket svårt sänka nivån till värden under 85 dB, vilket är en gräns myndig- heter ansett nödvändig för undvikande av skador hos människor som mer eller mindre regelbundet vistas i utrymme där oljudsalstrande maskiner användes. Ändmâlet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en sagklinga som väsentligt minskar alstrandet av oljud i jämförelse med kända sâgklingor.Despite all efforts to reduce the noise level of saw blades, it has been very difficult to lower the level to values below 85 dB, which is a limit authorities consider necessary to avoid injuries to people who more or less regularly stay in spaces where oil-producing machines are used. The end object of the present invention is to provide a saw blade which substantially reduces the generation of noise in comparison with known saw blades.

Detta uppnås i enlighet med föreliggande uppfinning genom att klingan er- hållit de i patentkraven angivna kännetecknen.This is achieved in accordance with the present invention by obtaining the blade specified in the claims.

Genom att dela upp sâgklingan i en yttre, sågtandförsedd skivring som i sin tur är förbunden med ett centralt nav via två sidoordnade skivorgan, erhåller man en konstruktion som på ett högst överraskande sätt elimin- erar uppkomsten av oljud vid användning. Vibrationer från den sågtands- försedda yttre skivringen får mycket svårt att fortplanta sig till de båda sidoordnade skivorganen. För det fall de sidoordnade skivorganen anordnas divergerande i riktning mot det centrala navet erhålles en mycket god dämpande effekt på vibrationer och svängningar hos skivringen. 463 500 Utrymmet mellan de båda sidoordnade skivorganen och det centrala navet kan vara fyllt med ett energiabsorberande material, ex.vis gummi eller plast.By dividing the saw blade into an outer, serrated disc ring which in turn is connected to a central hub via two side-mounted disc members, a construction is obtained which in a most surprising way eliminates the occurrence of noise during use. Vibrations from the sawtooth-equipped outer disc ring make it very difficult to propagate to the two lateral disc members. In the case where the lateral disc members are arranged diverging in the direction of the central hub, a very good damping effect is obtained on vibrations and oscillations of the disc ring. 463 500 The space between the two side-by-side disc members and the central hub can be filled with an energy-absorbing material, eg rubber or plastic.

För att ytterligare försvåra transmission av svängningar från den yttre skivringen till de båda sidoordnade skivorganen kan förbindningen mellan dessa delar ske via svetsade materialbryggor.In order to further complicate the transmission of oscillations from the outer disc ring to the two laterally arranged disc members, the connection between these parts can take place via welded material bridges.

Uppfinningen skall nu beskrivas i anslutning till ett pa bifogade ritnings- blad visat utföringsexempel, där figuren visar ett tvärsnitt genom övre halvan av en sågklinga enligt uppfinningen.The invention will now be described in connection with an exemplary embodiment shown on the accompanying drawing sheets, in which the figure shows a cross section through the upper half of a saw blade according to the invention.

Den yttre skivringen 1 har visats med perifera tänder 2 som icke är skränkta. Två sidoordnade skivorgan 3 och 4 sammanbinder skivringen 1 med ett centralt nav 5.The outer disc ring 1 has been shown with peripheral teeth 2 which are not curved. Two side-by-side disc members 3 and 4 connect the disc ring 1 to a central hub 5.

Den volym som begränsas avskivorganen 3, 4 och navet 5 har visats fylld med ett energiabsorberande material 6.The volume limited by the disc members 3, 4 and the hub 5 has been shown filled with an energy absorbing material 6.

Uppfinningen är inte begränsad till det ovan beskrivna utföringsexemplet utan modifikationer kan göras inom ramen för de följande angivna patent- kraven.The invention is not limited to the embodiment described above, but modifications may be made within the scope of the following claims.

Claims

1. -Fi CN bd (fl C) C) P A T E N T K R A V. Saw jaws having sound-absorbing properties, including an outer, saw-toothed disc ring connected to a central hub via two side-by-side disc members, characterized in that the lateral disc members (3,4) are substantially unbroken and diverge in the direction of hub (5). . Kïinga according to claim 1, characterized in that the space between the disc members (3,4) is filled with a damping and energy-absorbing material (6). . Kïinga agrees with some of the preceding claims, characterized in that the outer disc ring (1) and the two disc members (3,4) are connected to each other via welds. . K1inga does not agree with any of the preceding claims, characterized in that the inner edge portions of the two disc members (3,4) are connected to the hub (5) via welds.