-
Kreissägeblatt mit inneren Vorspannungen Die Erfindung bezieht sich
auf Kreissägeblätter, deren die Bohrung aufweisenden inneren Blatteilen, zum Erzeugen
tangentialer Zugspannungen in der Randzone des Sägeblattes, Druckspannungen aufgebracht
sind.
-
Es ist bekannt, daß im Betrieb die Materialverlängerung des Zahnradteiles
oder der Randzone von Kreissägeblättern größer ist als die des mittleren Teiles
des Kreissägeblattes, ungeachtet dessen, daß die inneren Spannungen in der Nähe
des Zahnrandes wesentlich kleiner sind als die des mittleren Teiles. Dies ist auf
den Umstand zurückzuführen, daß die Verlängerungen in der Nähe der Peripherie im
Verhältnis zu denen des mittleren Teiles überwiegen, da der Unterschied zwischen
den inneren Spannungen dieser Teile kleiner ist als der der Kreislängen des Materials
in der Nähe der Peripherie und im mittleren Teil. Eine solche ungleiche Verlängerung
ist auch darauf zurückzuführen, daß der Zahnrand durch die Reibung gegen das bearbeitete
Material stärker erwärmt wird als die übrigen Teile des Kreissägeblattes.
-
Diese während der Arbeit der Kreissäge in Richtung von der Sägenmitte
zur Peripherie hin zunehmende Dehnung und Streckung führt dazu, daß ein Kreissägeblatt,
das im Ruhestand eben-und ausgeglichen ist, während der Arbeit deformiert wird und
außer Balance, gerät. Dies bewirkt einen ungleichmäßigen Gang der Säge und dadurch
-ein schlechtes Sägeergebnis.
-
Seit langer Zeit hat man zum Richten und Strecken von Kreissägeblättern
ein Verfahren verwendet, welches darin besteht, daß der mittlere Teil des Kreissägeblattes
mittels Hämmerns gestreckt wird und dadurch die längsgerichteten kreisförmigen Materialfasern
der Säge eine Verlängerung erfahren, welche der entsprechen soll, die der Zahnrand
der Säge beim Sägen erfährt. Das Sägeblatt wird dadurch, wenn es in Ruhe ist, gewissen
inneren Vorspannungen ausgesetzt, welche dann erscheinen, wenn das Sägeblatt - in
einer von einem mit dem Richten von Sägen beschäftigten Handwerker benutzten Weise
-an der einen Kante von diesem ergriffen wird und mit der anderen Kante auf den
Amboß gelegt wird, wobei eine gewisse Dnrchbiegung hervortritt, so daß die der Streckung
ausgesetzten Teile bogenförmig verlaufen werden. Die Größe der durch das Hämmern
hervorgerufenen Vorspannung tritt dabei als eine größere oder kleinere Neigung zum
Bilden von solchen Bögen hervor. Je größer ein solcher Bogen ist, um so ausgesprochener
sind die inneren Vor-'spannungen. Die Größe des Bogens Wird dabei dadurch gemessen,
daß man beobachtet, wie groß der Lichtspalt ist, der zwischen dem Sägeblatt und
einem diametral über dasselbe hochkantig gelegten Lineal gebildet wird. Die durch
ein solches Hämmern dem Sägeblatt beigebrachte Vorspänriung wird dadurch begrenzt,
daß das Blatt bei zu großen Vorspannungen dazu neigen wird, sich bogenförmig auszubiegen;
auch wenn es vertikal gehalten wird.
-
-Dieses bisher verwendete Verfahren zum Richten ist sehr zeitraubend,
und das gewonnene Ergebnis hängt ganz von der Geschicklichkeit des Handwerkers ab.
Es bietet auch keine Möglichkeit dazu, in einer objektive, Daten enthaltenden
Vorschrift im voraus den Umang der Behandlung anzugeben, der man in jedem einzelnen
Falle das Sägeblatt aussetzen soll. Außerdem kommt es auch vor, daß es sogar gewandten
Handwerkern mißlingt, Kreissägeblätter so zu richten, daß sie einen ebenen und ruhigen
Lauf ohne Flattern aufweisen. Dazu kommt noch, daß das erreichte Ergebnis in bezug
auf das Richten und Strecken von Kreissägen einen ebenen Lauf derselben nur innerhalb
eines sehr engen Drehzahlbereiches sicherstellt.
-
-Wohl ist es vorgeschlagen worden, mit Hilfe einer behelfsmäßig umgearbeiteten
Spannungswalzmaschine für Gattersägeblätter dem ganzen inneren, die Bohrung aufweisenden
Blatteil eines Kreissägeblattes zwecks Erzeugens von tangentialen Zugspannungen
in der Randzone Druckspannungen - durch Hineinwalzen der Vorspannung mittels Spannungswalzen
in konzentrischen Kreisen oder in Spiralen - beizu= bringen.
Bei
diesem Verfahren gelingt es aber ebensowenig wie bei dem Behandeln von Hand; dem-Sägeblatt
einen ebenen und stabilen Lauf innerhalb eines größeren Drehzahlbereiches zu geben.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten zu beseitigen.
-
Die Erfindung. bezieht sich somit auf ein. Kreissägeblatt mit einer
die Zähne aufweisenden Randzone und einem durchgehenden, die Bohrung aufweisenden
inneren Blatteil, dem zum Erzeugen'-tangentialer Zugspannungen in der Randzone Druckspannungen
aufgebracht sind, und sie besteht im wesentlichen darin, daß der die Druckspannungen
aufweisende Blatteil als unmittelbar an die Randzone sich anschließende und im wesentlichen
deren Breite aufweisende Ringdruckzone ausgebildet ist.
-
Es ist auch zweckmäßig, die inneren Druckspannungen dieser Zone so
groß zu bemessen, daß diese Zone - auch wenn das Kreissägeblatt arbeitet -immer
noch in der äußeren Zone innere Zugspannungen verursacht, trotz der Neigung dieser
äußeren Zone, durch Einwirkung der Wärme und der Zentrifugalkräfte zusammengedrückt
zu werden. Diese Behandlung zum Erzielen der inneren Druckspannungen kann dabei
so weit getrieben werden, daß ein unebener oder instabiler Lauf des Kreissägeblattes
in der Form eines auf eine kritische Drehzahl hinweisenden Flatterns außerhalb des
praktisch für das betreffende Kreissägeblatt verwendeten Drehzahlbereiches fällt.
-
Es ist auch möglich, insbesondere wenn es sich um das Richten oder
Strecken großer Kreissägeblätter handelt, eine Mehrzahl von Zonen anzuordnen, welche
abwechselnd zum Erzielen innerer Zug- bzw. Druckspannungen bearbeitet sind. Man
kann somit einen größeren Betrag von Zugspannungen in der äußersten Zone erhalten,
ohne daß dies sich unvorteilhaft auf den mittleren Teil des Kreissägeblattes auswirkt.
-
Zweckmäßig ist es, die an den Zahnrand grenzende, Zugspannungen ausgesetzte
steife Zone - die selbstverständlich nicht so nahe an den Zahnrand heranzurücken
ist, daß die erforderliche Anzahl von wiederholten Schärfungsvorgängen gehindert
wird-,adurch zustande zu bringen, daß man; zuerst im ganzen mittleren Teil des Kreissägeblattes
mittels mechanischer Bearbeitung, wie Hämmern, Stanzen oder Walzen, das Material
verlängert, um dem genannten mittleren Teil innere Druckspannungen beizubringen,
worauf eine an die erwähnte steife Zone angrenzende, noch weiter verlängerte ringförmige
Zone gebildet wird, indem man dieselbe einer weiteren Behandlung, beispielsweise
einer mechanischen Behandlung, aussetzt, so daß sie eine im Verhältnis zu der der
übrigen Teile des Kreissägeblattes so abgepaßte Spannung erhält, daß das Sägeblatt
einen ebenen und ruhigen Lauf erhält.
-
Die im Zusammenhang mit der Erfindung vorgenommenen Untersuchungen
haben gezeigt, daß die äußere Zone, die inneren Zuspannungen ausgesetzt ist, eine
radiale Abmessung von S- bis 40mal die Dicke des Kreissägeblattes aufweisen soll.
-
Die Kreissägeblätter gemäß der Erfindung ermög liehen es, eine Ausgangsnorm
oder einen bestimmten Ausgangswert für eine Gruppe von Kreissägeblättern, die behandelt
werden soll, wie auch für die Behandlung eines jeden Kreissägeblattes festzulegen,
wobei die erwähnte Norm in dem letzteren Falle als ein Behandlungswert für die noch
Zonen des Kreissägeblattes verwendet werden kann. Wenn die betreffende Norm festgelegt
wird, wird es vorausgesetzt, daß die Behandlung, welche die inneren Druckspannungen
in der inneren Zone -hervorruft, so weit durchgeführt -wird, daß ein unebener oder
ungleichmäßiger Lauf des Kreissägeblattes, der sich in einem auf :eine kritische
Drehzahl hinweisenden Flattern bemerkbar macht, außerhalb des praktisch für das
betreffende Kreissägeblatt verwendeten Drehzahlbereiches fällt. Diese Voraussetzung
bedeutet, daß je nach der Größe des Kreissägeblattes der erwähnte Bereich einer
Umfangsgeschwindigkeit von 40 bis 70 m/sec entspricht.
-
Die Untersuchungen, die im Zusammenhang mit der Erfindung ausgeführt
worden sind, haben sogar gezeigt, daß es in besonderen Fällen angebracht ist, die
Behandlung so weit durchzuführen, daß die kritische Drehzahl des Kreissägeblattes
außerhalb eines Drehzahlbereiches, welcher einer Umfangsgeschwindigkeit von 100
m/sec entspricht, fällt. Die Erfindung hat somit eine wesentliche Erhöhung der Sägegeschwindigkeit
ermöglicht.
-
Die Erfindung wird jetzt an Hand der Zeichnung näher beschrieben.
Dabei zeigt F i g.1 eine perspektivische Ansicht eines Kreissägeblattes, das gerade
gemäß dem bekannten Verfahren zum Richten gestreckt wird, F i g. 2 eine perspektivische
Ansicht eines Kreissägeblattes, das zeit einer Zone mit inneren Druckspannungen
versehen ist, wobei der Handwerker das Kreissägeblatt geradebiegt und mit Hilfe
eines Lineals, das hochkantig und radial über dieser Zone liegt, die Durchbiegung
des Kreissägeblattes beobachtet, und F i g. 3 einte Draufsicht eines Kreissägeblattes,
das mit vier Zonen versehen ist, welche abwechselnd Zug- und Druckspannungen aufweisen.
-
F i g. 1 zeigt ein Kreissägeblatt 1, das gemäß einem bekannten
Verfahren behandelt wurde, indem der mittlere Teil desselben gehämmert oder gewalzt
wurde. In der Figur hält gerade der Handwerker die eine Kante 2 des Kreissägeblattes
mit der linken Hand 3, während die gegenüberliegende Kante 4
gegen den Amboß
5 anliegt. Auf Grund der inneren Spannungen des gehämmerten mittleren Teiles des
Kreissägeblattes tritt in dieser Lage eine gewisse Durchbiegung hervor, so daß die
der Streckung ausgesetzten Teile bogenförmig verlaufen. Dies wird durch den Handwerker
mit Hilfe eines Lineals 4, das er in der anderen Hand 7 hält, gemessen. Das Lineal
ist diametral über das ganze Kreissägeblatt hochkantig gelegt, so daß eine Lichtquelle
die Öffnung $ zwischen denn Lineal 6 und dem Kreissägeblatt 1 beleuchtet. Wenn das
Kreissägeblatt arbeitet, wird es an seiner Peripherie teilweise durch die Zentrifugalkräfte
und teilweise durch die Erwärmung der Zähne verlängert. Diese Verlängerung soll
dabei genau der dem mittleren 'feil durch Hämmern beigebrachten Verlängerung
bei der normalen Drehzahl entsprechen, die für das betreffende Kreissägeblatt vorgesehen
ist. Dadurch soll ein ebener und gleichmäßiger Lauf sowie ein gerader Schnitt erhalten
werden. Gemäß diesem bekannten Verfahren zum Richten und Strek ken der Kreissägeblätter
setzt man voraus, daß die inneren Druckspannungen, die durch das Verlängern des
Materials im mittleren Teil des Kreissägeblattes tatsächlich auf den Zahnrand oder
auf die äußere
Zone des Kreissägeblattes einwirken, zum Stabilisieren
derselben übertragen werden. Um dies auch in der Praxis durchführen zu können, ist
es notwendig, dem mittleren Teil des Kreissägeblattes eine sehr hohe Biegsamkeit
zu geben. Dies bringt jedoch eine ausgesprochene Instabilität des Kreissägeblattes
mit sich. Natürlich kann dem auch durch überdimensionierung der Dicke des Kreissägeblattes
entgegengewirkt werden. Eine solche Maßnahme macht jedoch das Kreissägeblatt teuer
und führt wegen des erweiterten Sägeschnittes auch zu erhöhten Verlusten an gesägtem
Material.
-
Das letztere wird bei dem Kreissägeblatt gemäß der Erfindung vermieden,
indem man den die Druckspannungen aufweisenden Blatteil gemäß der F i g. 2 als eine
unmittelbar an die Randzone 9 sich anschließende und im wesentlichen deren Breite
aufweisenden Ringdruckzone 10 ausbildet.
-
Durch das Anordnen von mehreren Zonen (10, 11,
12), in denen
abwechselnd innere Zug- (11) und Druckspannungen (12) gemäß der F i g. 3
erzeugt worden sind, wird in gewissen Fällen, wo dies sonst schwierig ist, auch
ein ebener und gleichmäßiger Lauf des Kreissägeblattes erzielt, auch wenn die Drehzahl
sich wesentlich ändern sollte. Zweckmäßig ist es dabei, einen verhältnismäßig steifen
mittleren Teil des Kreissägeblattes für die Befestigung desselben am Loch 13 vorzusehen.
Ein Kreissägeblatt gemäß der Erfindung erhält eine gewisse Biegsamkeit in dem Bereich
in der Nähe des Zahnrades, wobei diese Biegsamkeit etwaigen kleineren zufälligen
seitlichen Bewegungen entgegenwirkt. Die Biegsamkeit des Kreissägeblattes in dem
erwähnten Bereich kann leicht, wie aus F i g. 2 hervorgeht, dadurch festgestellt
werden, daß man das Sägeblatt auf dem Amboß 5` ruhen läßt und dabei gleichzeitig
nach oben biegt. Indem man dabei das Lineal 6 radial über die innere Druckspannungen
aufweisende Zone 10 legt, kann man den Spalt 14 zwischen dem Lineal 6 und
dem Kreissägeblatt 1 beobachten. Dieser stellt ein Kennzeichen des gemäß dem Verfahren
nach der Erfindung erzielten Ergebnisses dar.