SE446380B - Sett att tillverka bandsagblad utan skarv - Google Patents

Description

20 25 30 35 446 380 Vid normal användning av bandsågblad är slipning en återkommande underhållsåtgärd. En specialmetod för att förlänga tidsintervallet mellan de nödvändiga omskärpningarna är att belägga sågtänderna med ett hårdare material, till exempel stellit. Andra former av underhåll som kan behövas är reparation av sprickor i bladet och skadade såg- tänder vilket~sker efter rengöring och besiktning och uppmärkning av sådana sprickor och skadade tänder; riktning och sträckning; samt hopfogning av brustna bandsågblad.

Påfrestningen på ett bandsågblad beror på följande faktorer: Drag- spänningen som uppstår när löphjulen skruvas isär och sågbladet spänns; materialets böjning varje gång en punkt på materialet passe- rar löphjulen; sträckkrafter som orsakas av tryck från styrningarna; värmerörelse på grund av uppvärming vid friktion mot styrningar och mot det sågade materialet; tryckkrafter vid matningsrörelsen som tenderar att vinkla undan bladet; krafter på varje tand vid skär- rörelsen. Dessa krafter har olika inverkan på sågbladet, men såväl bandsträckning och löphjulsdiameter, som tandbottenutformning har stor betydelse för materialets hållfasthet. Det visar sig vid lång- varig användning av goda sågblad i väl inställda maskiner att mate- rialets_svagaste punkter är tandbottnarna och svetsskarven.

Stora krav på skicklighet ställs vid svetsning av bandsågskarvar.

Följande måste iakttas: Tanddelningen skall vara densamma över skarven som på resten av sågbladet; materialet måste härdas och anlöpas i samband med svetsningen; skarven måste slipas till rätt tjocklek efter svetsningen; sågbladet måste riktas och/eller sträckas efter svetsningen. Dessa operationer måste alla utföras med samma noggrannhet och framgång för att bladets livslängd inte ska minska.

Skarvning genom lödning är obetydligt enklare men omöjliggör i gengäld härdning av materialet efter skarvningen. Kravet på sågblads- materialet att det ska kunna svetsas utan att förlora sina goda egenskaper eller kräva alltför invecklad värmebehandling efter svets- ningen står i viss motsatsställning till kravet på materialet att uppvisa maximal hållfasthet för de olika typer av mekanisk påfrest- ning som uppträder under sågníngen. 10 15 20 25 30 35 446 380 Ur användarens synpunkt torde det vara av stort ekonomiskt värde att få en av bandsågningens svaga punkter eliminerad, nämligen svets- ställets nedsatta hållfasthet respektive tidsåtgången vid reparation av brusten svetsfog.

I svensk patentskrift 59 100 av V C Coryell, 1925 presenteras en me- tod att tillverka ändlösa metallband för dessa bands användning som drivremmar. Sådana drivremmar har funnits kommersiellt tillgängliga sedan länge, varför framvalsning av ändlösa metallband torde kunna hänföras till begreppet känd teknik. Det har veterligen ej presen- terats tidigare tanken att tillverka bandsågblad med hjälp av samma valsningsteknik. Med en sådan valsningsteknik för att tillverka änd- lösa metallband kan man utan svårighet genom variation av valsníngs- parametrarna och utgångsmaterialets form valsa fram godtyckliga tjocklekar och längder av sådana ändlösa band. För uppnående av största hållfasthet hos materialet bör den slutliga utvalsningen till önskade dimensioner ske genom kallvalsning, medan av tekniska och ekonomiska skäl det är fördelaktigt att låta materialet vara varmt under den större delen av reduktionsförloppet.

REDOGÖRELSE FÖR UP?FINNINGEN Föreliggande uppfinning syftar till att eliminera ovan nämnda svaghet med konventionella bandsågblad genom att kombinera i och för sig känd teknik från bandsågbladstillverkningen med i och för sig känd teknik från tillverkning av ändlösa band, och därvid utnyttja i och för sig känd reglerteknik för att anpassa de båda förstnämnda teknikområdena till varandra.

Sålunda innebär föreliggande uppfinning att ett sömlöst rör, som tillverkas enligt känd teknik, uppkapas i kortare bitar som vardera bildar en ring. Det är naturligtvis möjligt att framställa motsva- rande ring genom smidning eller pressning. En sådan ring har en inre diameter och en godstjocklek som svarar mot mängden gods i ett färdigt bandsågblad med tillägg för viss avverkningsmån. En ring kan även tänkas utgöra råämne för ett antal bandsågblad vilka i så fall framvalsas så att säga i bredd, och därefter klippes till sin rätta sågbladsbredd. 10 15 20 25 30 35 446 380 Det ringformade ämnet träs på en.vals i ett valsverk som är utrustat med diverse anordningar enligt känd teknik för att uppstyra den änd- lösa slingan allteftersom den växer i storlek med minskande gods- tjocklek. Denna valsning sker i varmt tillstånd efter att ämnet har bearbetats genom spårskärande bearbetning utvändigt, invändigt och på sina kanter, och avbryts när dimensionerna börjar närma sig de för ett färdigt sâgblad önskvärda. När varmvalsningen avbryts bereds ämnet ånyo för att avlägsna glödskal, lämpligen genom slipning. Även betning kan komma ifråga. Därefter kallvalsas ämnet till slutlig godstjocklek och bandlängd, varefter det klippes i en rullklippnings- maskin till lämplig bredd. Nästa steg blir härdning och anlöpning samt därefter stansning av tänder följt av stukning/skränkning, riktning/sträckning och slipning.

Ett band framställt enligt föreliggande uppfinning lämpar sig avsevärt bättre än konventionella bandsågblad för sträckning med hjälp av kontinuerlig "valsning", eftersom ingen skarv med avvikande mått och egenskaper finns på bladet.

Med tillämpning av modern valsningsteknik torde det vara möjligt att tillverka band med en definierad tjocklek i storleksordningen 1 ä 2 mm inom någon tiondels millimeter samtidigt som bladets/bandets längd kan bestämmas i storleksområdet från några meter upp till något tiotal meter med ett fel som understiger ett par procent.

Nyheten i föreliggande uppfinning ligger i att utnyttja ändlösa band av högkvalitativt stål till att göra bandsågblad av. Kännetecknande för bandsågbladtillverkningen är som första steg stansning av tän- derna. Det är också här som en principiell skillnad uppträder mellan det ringformiga sågbladsämnet varom uppfinningen handlar, och det ändlösa eller kontinuerligt framvalsade band som ett kapat bandsåg- bladsämne härrör från. Sålunda tillverkas som nämts ovan ett band- sågblad av ett kapat ämne genom skarvning medelst lödning eller svetsning varvid fogen placeras så att tanddelningen efter färdig skarvning är densamma över skarven som på resten av bladet, medan vid 10 15 20 25 30 35 446 580 föreliggande uppfinning ett antal tänder skall anbringas på ett ändlöst band av given längd. Tanddelningen måste följdaktligen gå jämt upp i den uppmätta längden hos bandet. Härvid uppträder en aspekt på uppfinningen som föranleder följande diskussion. Om alla tänder och tandluckor skall ha samma höjd, djup och längd måste tanddelningen vara konstant och gå jämt upp i bladets längd. För att inga fel skall uppträda vid stansning av den sista tanden måste vidare bandframmatningen vara noggrann. Antalet tänder på ett normalt bandsågblad ligger oftast i området 150 till 300 stycken. Om fram- mätningen är behäftad med ett fel som inte är slumpvis fördelat kring det inställda värdet så kan felet i princip verka systematiskt så att tanddelningen blir lika mycket för stor eller för liten för varje stansad tand. Detta innebär för ett fel på cirka 1 Z som är undre gränsen för kommersiellt tillgängliga stansapparaters precision, att det ackumulerade felet vid stansning av 200 tänder gör att två tänder "inte får plats" eller "tillkommer" jämfört med det beräknade antalet, även om tanddelningen valts "rätt". Om man ställer in den önskade tanddelningen efter önskemål om sågbladets egenskaper utan hänsyn till det framvalsade ämnets längd kommer felet vid den sista tanden att bli upp till en halv tanddelning. Den fullhöga tand som följer efter den reducerade (se Fig. 2) kommer i ett sådant fall att bli utsatt för särskilt höga krafter och en risk för att spår uppträder i den sågade varan finns också. Enligt konventionell teknik kan tänder- nas mått variera sinsemellan flera procent på ett färdigt sågblad.

Enligt föreliggande uppfinning kan tandstansning ske enligt följande: Bladets längd mätes. Delningen räknas fram så att den går jämnt upp i bladlängden och ligger nära den tekniskt optimala för bladets använd- ning (det blir därvid fråga om att justera delningen med mindre än 1 Z av den optimala). Bladet stansas tills cirka 1/3 av antalet tänder återstår enligt en mikroprocessors beräkningar. Det tillgängliga utrymet mäts då mellan den senast stansade tanden och den först stansade tanden och delningsavståndet korrigeras. Därvid korrigeras såväl bladryggens läge i förhållande till stansen som matningslängden.

Så stansas 2/3 av de återstående tänderna, varefter mätning och 10 15 20 25 30 35 446 380 eventuell korrigering görs ånyo. De sista tänderna stansas. Felet på det sista delningsavståndet blir då högst 10% av delningen och i normalfallet avsevärt mindre, medan skillnaden mellan de tre typerna av tänder (2/3, 1/6 i mitten och 1/6 på slutet) blir någon procent, varför de kan anses lika ur teknisk synpunkt. Avläsningen av avståndet mellan två tänder eller tandbottnar kan göras med hjälp av opto~ elektronik, induktiva givare, differentialtransformator eller lik- nande anordning med elektrisk utsignal som kan matas in i mikro- . processorn mer eller mindre direkt.

Olika varianter på ovan skisserade metod för att få tänderna någor- lunda lika kan självfallet tänkas. Kontinuerlig mätning av varje matningssteg efter stansning och kontinuerlig justering av matníngs- längden med erforderlig sträcka för att hålla summan av de stansade tändernas delningsavstånd vid det förväntade värdet är ur teknisk synpunkt lika lätt eller svårt som ovan skisserade metod. Svårigheten ligger huvudsakligen i att mäta korrekt och att få de mekaniska komponenterna att bete sig så reproducerbart som möjligt.

Av intresse i samanhanget är att belysa principerna för korrigering av delningsavståndet. Vid normal tandstansning avlägsnas tandluckan, så att tandspetsen bildas när nästa tandlucka stansas (se Fig. 2): Om enbart matningslängden ändras fås en tand som inte når upp till de övrigas spetshöjd. Om istället enbart bladryggens läge ändras före stansningen fås en tand med rätt spetshöjd men med mindre spårlucka.

Grundregeln är att två intilliggande tänders mått inte får skilja sig mer än ett par procent, för att ingen enskild tand skall överbelastas avsevärt i förhållande till genomsnittet.

De enskilda tändernas mått får inte heller avvika med mer än ett par procent från genomsnittet för att stukning och slipning ska kunna ge- nomföras i automatiska maskiner. 'a 10 15 20 25 30 35 446 380 Ytterligare fördelar med och kännetecken på uppfinningen kommer att framgå av nedanstående beskrivning av en föredragen utföringsform samt av bilagda patentkrav.

KORT FIGURBESKRIVNING Vid beskrivning av föredragen utföringsform komer att hänvisas till följande figurer, av vilka Fig. 1 är en schematisk operationslista för framställning av sågbladsämet från ett heldraget rör; Fig. 2A-C är schematiska bilder av några sågtänder som stansats med lika och olika matning och tanddjup i samma stansverktyg.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Av ett heldraget rör med en inre diameter större än den mindre valsen i ett enkelt valsverk kapas en ring. Materialet i röret är valt för att ge bästa kombination av eggskärpa, stukbarhet och utmattnings- hållfasthet hos ett av materialet tillverkat sågblad. Ringen maskin- bearbetas ut- och invändigt och på sina kanter, varefter den värmes till valsningstemperatur. Därefter varmvalsas ringen till dimensioner som ifråga om godstjocklek och slinglängd ligger 1-10 Z över respek- tive under de värden som önskas för det färdiga bandsågbladet. För att avlägsna glödskal före kallvalsning, som bildats under varmhåll- ningen under varmvalsningen, slipas ämnet ut- och invändigt. Efter kallvalsning till den godstjocklek och längd som önskas för det färdiga bladet klippes ämnet till den bredd som behövs före tand- stansning. Ämnet härdas och anlöpes sedan efter ståltillverkarens anvisning.

Stansning sker efter uppmätning av bladets längd och beräkning av optimalt delningsavstånd. Därvid kontrolleras den sammanlagda mat- ningen efter var tioende tand och vid behov justeras matningslängden så att den totala frammatningen stämmer med förväntat värde. Vid slutet av stansningen kontrolleras den återstående ostansade delens 10 15 20 25 30 446 580 längd och matningen justeras så att även den sist stansade tanden blir fullstor och omges av normala tandluckor. Fig. 2A visar några tänder som stansats med samma matning och tanddjup. Fig. 2B visar några tänder varav den sist stansade stansats efter kortare matnings- rörelse än de övriga. Fig. ZC visar hur tanddjupet måste korrigeras för att kompensera kortare matningsrörelse. _Mätningarna sker med hjälp av en laserkälla och en fotodetektor i kombination med en differentialtransformator som ger grundmåtten.

Mätning av bladämnets längd sker i stansmaskínen, där bandet läggs runt två hjul med justerbart inbördes avstånd. När hjulen förts isär tills en förutbestämd bandspänning uppstått, avläses hjulaxlarnas avstånd från varandra och detta mått omräknas till sammanlagd längd på bladämnet. Genom att låta det ena hjulet fungera som en vals i ett "formvalsverk" kan sträckning av bandet ske i samma maskin efter tandstansning och eventuell tandbottendeformation som också kan integreras med stansningsproceduren.

Därefter stukas och skärpes tänderna i automatmaskiner som inställes på den aktuella delningslängden.

Riktning och sträckning kan vid behov utföras på konventionellt sätt. #1

Claims (3)

15 20 25 446 380 PATENTKRAV

1. Sätt att tillverka bandsågblad, k ä n n e t e c k n a t av att ett ringformat ämne utan skarv, framställt genom smidning, pressning eller genom kapning av ett sömlöst rör, efter maskinbearbetning av ämnets utsida, insida och kanter uppvärmes till valsningstemperatur och utvalsas i varmt tillstånd, ytbearbetas så att önskad ytfinhet för efterföljande kallvalsning uppnås, kallvalsas till önskad tjock- lek och längd, klippes till önskad bredd, värmebehandlas och tand- stansas,

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att bladets tanddelning fastställes genom mätning av bladets längd och beräkning av det delningsavstånd som ligger närmast det optimala för den valda tandformen och sågbladsanvändningen samtidigt som det går jämnt upp i bladlängden, varefter matningen per tand och vid behov tandens djup justeras i stansmaskinen så att den beräknade tanddelningen uppstår, varefter tänderna stansas under fortlöpande mätning av de bildade delningsavstånden och deras genomsnitt och korrigering av stans- ningsparametrarna i enlighet med utfallet av mätningen.

3. Bandsågblad, k ä n n e t e c k n a t av att bladet saknar skarv och ej till någon del värmebehandlats till utlöpníng efter härdning och anlöpning.