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Sägekette.
Die aus Gliedern und Laschen bestehenden Sägeketten der bekannten Kettensägen oder Schrämmaschinen zur Bearbeitung von Holz, Gestein, Kohle, Eisenbeton, Eis u. dgl. dürfen nicht stark belastet werden, da sonst der Verschleiss der Sägekette und deren Führungen zu gross ist. Hiezu ist zu bemerken, dass die bekannten Kettensägen für Holzbearbeitung, gleichgültig welcher Art sie sind, sich auch für Bearbeitung harter Stoffe, wie Gestein, Kohle, Eisenbeton u. dgl. nicht eignen. da die Struktur des Holzes eine andere ist, wie jene der genannten Stoffe. Die Gebiete der Holzbearbeitung und der Bearbeitung von Gestein u. dgl. stehen sich daher wesensfremd gegenüber.
Es ist nun bei Sägeketten bekannt, die Kettenglieder mit Führungsrillen oder Vorsprüngen zu versehen, die in entsprechenden Gegenführungen des Sägekettenträgers gleiten. Ferner ist bekannt, Sägeketten für Holzbearbeitung in Nuten des Sägekettenträgers allseitig zu führen. Die Glieder dieser Sägeketten tragen zwei Zähne. Auch kennt man schon Sägeketten für Holzbearbeitung, die seitlich und nach rückwärts unverschiebbar geführt sind, nicht aber nach vorwärts gegen die Schnittseite zu. Sie können deshalb vom Sägekettenträger abgezogen werden. Jedes Glied dieser Sägekette trägt mindestens einen Schneidezahn. Bekannt sind weiters Sägeketten für Stein-und Kohlebearbeitung, die quer zur Laufrichtung allseitig geführt sind. Aber erst jedes zweite oder dritte Glied trägt einen Schneidezahn.
Bei einer weiteren bekannten Bauart läuft die Sägekette im Schnitteil frei über lose oder angetriebene Räder, so dass sie nur Halt gegen seitliches Verschieben hat. Versuche haben nun ergeben, dass durch richtige Wahl der Anzahl und der Anordnung der Schneidezähne auf den Gliedern oder Gliedergruppen, durch richtige Formgebung der Schneidezähne und der Kettenglieder sowie durch besondere Bauart und Führung der Sägekette alle diese Mängel behoben werden können.
Zu diesem Zwecke besteht die Erfindung vor allem darin, dass bei einer Sägekette für Stein-, Beton-, Eisenbeton-, Kohle-, Eis-u. dgl. Bearbeitung die Glieder der Sägekette zum mindesten nach Austritt aus dem Werkstück mittels Nut und Feder oder mittels Rollen, die in Laufbahnen laufen, geführt sind, so dass ein Ausweichen in der Vorschubrichtung unterbunden ist und dass jedes Glied bzw. jede Gliedergruppe der Sägekette mindestens einen Schneidezahn trägt. Der Schneidezahn gehört hiebei zweckmässig der in Längsrichtung der Kette hinten befindlichen Hälfte jedes Gliedes an. Die Schneide des Schneidezahns liegt vorteilhaft unter einem Winkel von höchstens 120 über dem hinteren Gliedbolzen.
Bei Anwendung von Führungen der oben genannten Art kann man zwei oder mehrere Kettenglieder zu einer Gruppe zusammenfassen, wobei nur ein Teil der Glieder, zweckmässig nur das vorderste Glied der Gruppe mit einem oder mehreren Schneidezähnen versehen sein braucht und Anschläge der Glieder ein Durchbiegen der Gruppe nach rückwärts verhindern. Die Schneiden der Schneidezähne der Glieder sind ungefähr symmetrisch zu deren Mittellinie angeordnet.
Die Schneiden der Schneidezähne besitzen geradlinigen oder konvex gerundeten Teilumriss und konvex gerundeten Gesamtumriss und stützen sich mit ihren Seitenflächen gegenseitig ab. Die Glieder sind vor den Schneidezähnen mit profilierten Ansätzen versehen, welche gegenüber den Schneidezähnen zurückstehen.
DieseAnsätze, welche zweckmässig als Rollkörper ausgebildet sind, können auswechselbar in den Gliedern angeordnet sein. Die Glieder der Sägekette bestehen vorteilhaft je aus zwei gekröpften Teilen, deren Vorderteil nach einwärts gebogen ist und als Innenlasche dient, während der Rückteil nach auswärts gebogen ist, um als Aussenlasche zu dienen. Beide Teile der Glieder, gleichgültig ob gekröpft oder ungekröpft, können fest miteinander verbunden (z. B. verschweisst) sein und lassen eine Einsatzöffnu, für den Schneidezahn frei. Die Schneidezähne sind vorteilhaft, wie bekannt, in ihrer Höhenlage e}
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und feststellbar in den Gliedern angeordnet.
Hiebei können Halter oder Schaft des Schneidezahns und dessen Widerlagerplatte im Glied mittels Zähnen, Kerben, Gewinden od. dgl. ineinandereingreifen.
Die Widerlagerplatte des Schaftes im Glied ist zweckmässig mit Vorsprüngen, Bohrungen od. dgl. ausgestattet, die unsymmetrisch zur Verzahnung, Verkerbung od. dgl. liegen, so dass beim Umdrehen der Widerlagerplatte der Schneidezahn um einen Bruchteil der Verzahnungsteilung, Einkerbungsteilung od. dgl. in der Höhenlage eingestellt werden kann. Bei Verwendung von Führungsrädern zur
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räder überdecken die einscheibigen etwas, so dass der gegenseitige Achsabstand kleiner als ein Raddurchmesser ist. Das Verhältnis des Achsabstandes der Wellenberge der wellenförmigen Schnittlinie des Werkstückes zur Kettenteilung ist jeweils eine Bruchzahl.
In Fig.-1 der Zeichnung ist ein Ausschnitt aus einer Ausführungsform einer Sägekette mit dem Vorderteil des Sägekettenträgers samt Umlenkrad in Ansicht dargestellt. Fig. 2 zeigt in etwas grösserem Massstab einen Querschnitt hiezu nach der Linie iv-iv der Fig. 1. In Fig. 3 und 4 ist eine andere Ausführungsform der Sägekette und ihrer Führung im Auf-und Grundriss zur Darstellung gebracht. Fig. 5, 6 und 7 zeigen einen Ausschnitt aus einer Ausführungsform einer Sägekette mit gekröpften Gliedern, u. zw. in Fig. 5 und 6 im Aufriss einmal von aussen, einmal von innen gesehen und in Fig. 7 im Grundriss mit teilweisem Schnitt. Fig. 8-15 sind Darstellungen von Einzelheiten.
Bei den Sägeketten nach Fig. 1-4 trägt, wie ersichtlich, jedes Glied einen Schneidezahn.
Dadurch ist erreicht, dass die Schnittstücke gleichmässig von allen schneidenden Gliedern auf den Sägekettenträger übertragen werden und dass sich die inneren Kräfte und Momente der Sägekette, z. B. A, gegenseitig aufheben. Bei den bisher bekannten Schlitzmaschinen für Gestein und Kohle mit allseitiger Führung der Sägekette, bei welchen aber erst jedes zweite oder dritte Glied der Kette einen Schneidezahn trug, wirkte sich der Schnittdruck auf die mit Schneidezähnen versehenen Glieder so aus, dass diese mit der senkrechten Komponente P'der Schnittkraft P (Fig. 1) und mit dem, dem Drehmoment A entsprechenden Kräftepaar B, B'auf die Führung drückten.
Nunmehr ist die Kräfteaufteilung wesentlich günstiger, da die jetzt bei allen Gliedern auftretenden Kräftepaare B, B'sich gegenseitig aufheben und nur die in einer Richtung wirkende Kraft P'als Druck auf die Führung bleibt. Der Verschleiss in den Führungen ist nunmehr um ein. Vielfaches kleiner.
Die Sägeketten, die keine allseitige Führung, sondern nur Führungen gegen seitliche Verschiebung und Abstützung nach rückwärts, aber dafür auf jedem Glied mindestens einen Schneidezahn haben (die bekannten Sägeketten für Holzbearbeitung), laufen ruhig und gleichmässig. Sie haben nur eine Störungsstelle, nämlich am Austritt aus dem Werkstück y, die sich beim Schneiden in harten Werkstoffen wegen der grossen Schnittkräfte bemerkbar macht. Das soeben aus dem Werkstück y (Fig. 1) austretende Glied bäumt sich unter dem Einfluss des Drehmomentes A auf und tritt in Richtung B aus der Führung heraus. Deswegen ist es notwendig, auch diese Sägekette allseitig zu führen. Zum mindesten muss sie sofort nach Austritt aus dem Werkstück in der Führungsschiene G (Fig. 3,4) geführt werden.
Das gleiche gilt für bekannte Sägeketten, die über Zahnräder p und Führungsräder o (Fig. 3) laufen und dadurch stellenweise seitlichen Halt und Halt gegen rückwärts, sonst aber keine Führung haben. Diese müssen ebenfalls nach Austritt aus dem Gestein in Richtung B unverschiebbar geführt werden.
Bei der Sägekette für Gestein-u. dgl. Bearbeitung gemäss der Erfindung sind diese beiden bekannten Bauarten miteinander kombiniert, so dass unter Wahrung ihrer Vorteile ihre Nachteile beseitigt sind.
Der Mindestabstand von Zahn zu Zahn bei der erfindungsgemässen Sägekette ist durch die Auswechselbarkeit der Schneidezähne bedingt, auf die weiter unten noch zurückgekommen wird.
Damit ist die Mindestlänge der Teilung festgelegt. Man kommt sohin auf eine grössere Teilung, als bei den bisherigen Ausführungen. Dieser grossen Gliederteilung wird zweckmässig dadurch begegnet, dass zwei oder drei Glieder, wie schon bekannt, zu einer Gruppe zusammengefasst werden, die in sich infolge von Anschlägen r (Fig.-6) nicht gelenkig nach rückwärts gebogen werden kann. Lässt man Sägeketten mit solchen Gliedergruppen erfindungsgemäss in Gleitführungen entsprechend Fig. 2, laufen, so ergibt sich der Vorteil ruhigen Laufes und geringen Verschleisses, genau so, wie wenn jedes Glied einen Schneidezahn tragen würde.
Gemäss der Erfindung wird der Verschleiss weiterhin dadurch verkleinert, dass die Sägeketten in den Führungen nicht gleiten, sondern rollen. Die Rollen R können z. B. um die Gliederbolzen als Achsen laufen. Sie sind dabei zweckmässig ausserhalb der Laschen i" der Glieder i'angebracht (Fig. 12).
Sägeketten mit solchen Rollen können in gerader oder beliebig gewölbter Bahn geführt werden.
Wichtig ist ferner, dass die Schneiden a der Schneidezähne b unter einem Winkel t = höchstens 120 über dem in Laufrichtung der Sägekette hinteren Bolzen c des Gliedes liegen (Fig. 6). Falls nämlich durch irgendwelche Umstände ein Zahn tiefer schneidet, d. h. stärker als die ihm zunächst liegenden Zähne in den Stein eingreift, wird der Vorderteil des ihn tragenden Kettengliedes durch das grössere Biegungsmoment A (Fig. 5) infolge der grösseren Kraft P hochgehoben und gegen das Werkstück angedrückt. Durch dieses Aufbäumen werden die vorausgehenden Zähne stärker eingedrückt und der Schnittzahn a, der durch zu tiefes Eingreifen diese Ungleichheit hervorgerufen hat,
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wird entlastet.
Er wird weiterhin dadurch entlastet, dass er sich bei diesem Aufbäumen des Gliedes auf einem Kreisbogen um den hinteren Gliedbolzen c bewegt. Nur falls Winkel t grösser als 90 ist, tritt keine zusätzliche Entlastung ein. Würde der Winkel grösser als 120 sein, so würde sich die Schnittkraft während des Aufbäumens in unzuträglichem Masse steigern. Sehr wichtig ist diese Anordnung beim Schneiden von ungleichmässigen Werkstücken, wie z. B. Beton oder Eisenbeton, welche wegen ihrer wechselnden harten und weichen, spröden und zähen Stellen das Aufbäumen der Kettenglieder begünstigen, da die Zähne an den weichen Stellen tiefer eindringen, als an den harten Stellen.
Die Glieder von Sägeketten, die in Gleitführungen laufen, können sich trotz gegebenenfalls schon bestehenden Verschleisses der Gleitbahnen nicht allzu gefährlich aufbäumen. Infolgedessen ist es bei dieser Sägekettenbauart nicht unbedingt notwendig, dass der Winkel t kleiner als 120 ein- gehalten wird. Dafür ist aber wesentlich, dass der Schneidezahn, der in Laufrichtung der Sägekette hinten liegenden Gliedhälfte angehört. Wäre hingegen der Schneidezahn in der vorderen Gliedhälfte angebracht, dann würde bei zu tiefem Eingreifen des Schneidezahns in das Werkstück dieser nicht entlastet, sondern noch stärker eingedrückt werden, während die Zähne vor und hinter ihm weiter entlastet würden.
Bei den erfindungsgemässen Bauarten ist also erreicht, dass alle Drehmomente, die durch die Schnittkräfte hervorgerufen sind und eine ungleiche und einseitig verstärkte Belastung der Führungen ergeben, vermieden und wirkungslos gemacht sind.
Ein wesentlicher Teil der Erfindung ist ferner der, dass alle Schneidezähne ungefähr symmetrisch zur Mittellinie M-M (Fig. 11) liegen. Alle Schnittkräfte werden dadurch ziemlich gleichmässig auf beide Seiten der Führungen übertragen. Auch hiedurch ergibt sich ein geringerer Verschleiss. Ist das Werkstück spröde und ungleichmässig, z. B. Beton oder Eisenbeton, so hat es sich erwiesen, dass nur Schneideformen mit geradlinigem oder konvexgerundetem Teilumriss und mit konvexgerundetem Gesamtumriss brauchbar sind, wobei sich die aus hochwertigem Schneidestoff bestehenden Schneiden mit ihren Seitenflächen m mittelbar oder unmittelbar gegenseitig abstützen (Fig. 11). Sie nehmen die Querkomponente q des Schnittdruckes Q auf diese Weise als reine Druckkraft und nicht als Schubkraft auf.
Gegen Schubkräfte sind nämlich die bekannten Schneidmetalle wenig widerstandsfähig.
Diese Formgebung dient dazu, um im Gestein lockere oder durch die Erschütterung beim Schneiden locker gewordene Steinteile in die gegebenen Gesteinsteile hineinzupressen. Andernfalls würden sie herausgerissen werden und es würde die Schneide brechen.
Die Aussenzähne nutzen sich naturgemäss auch an den äussersten Kanten ab. Es ist daher notwendig, sie von Zeit zu Zeit und insbesondere nach dem Nachschleifen, auf das ursprüngliche Breitenmass des Schnittes, nachzustellen, sonst würde die Schnittfuge entsprechend der Abnutzung der Aussenzähne immer schmäler werden. Es sind daher zweckmässig an ihnen Schrauben 100 od. dgl. angebracht (Fig. 13,14), damit können der rechte und linke Aussenschneider 104, 104, die zusammen den Aussenzahn ergeben, auf den richtigen Abstand gebracht werden. Die Seitenkomponenten q der Schnittkräfte Q auf die rechten und linken Aussenschneiden heben sich durch die gegenseitige Abstützung unmittelbar auf, ohne auf die Glieder biegend und auf die Sägekettenführung reibend einzuwirken.
Die Schneidehalter 104 haben auf ihrer Rückseite Vorsprünge 101, die in entsprechenden Aussparungen der Kettenglieder eingreifen (Fig. 13 und 14).
Die Schneideplättchen 98'haben erfindungsgemäss die Form von abgeschnittenen Scheiben.
Aussen hören sie mit der Aussenfläche des Zahnhalters 104 auf, ihre obere Begrenzung ist die Schneidkante 98, ihre innere die Kreislinie 107. Ihr Bett in den Schneidehaltern 104 lässt sich mit den Nutenfräsern sehr einfach herstellen. Sie sind durch Stifte 99 gegen Verrutschen in ihrem Bett gesichert.
Diese Formgebung und Befestigung der Plättehen lässt sich auf alle Schneidwerkzeuge ausdehnen.
Für Bearbeitung von Bruchsteinmauerwerk, Beton oder Eisenbeton oder ähnlichen ungleichmässigen Werkstoffen ist es weiterhin zweckmässig, vor den Schneidezähnen profilierte Ansätze v (Fig. 1 und 2) anzuordnen. Diese verhüten, dass die Schneidezähne an weichen Stellen zu tief einschneiden und somit beim Ausschneiden von harten Stellen überlastet würden. Sie stehen um das grösstzulässige Einschneidemass der Sägezähne, d. h. um die grösstzulässige Spandicke zurück. Bei ungleichmässigen Werkstoffen kann nämlich ein Verlagern einzelner Gesteinstrümmer unter dem Schnittdruck vorkommen und dann würde ein Sägezahn beim Einschneiden in das verlagerte Werkstück überlastet werden. Schneidet man durch das Werkstück mit örtlich verschieden harten Stellen, so schneiden die Sägezähne an den weicheren Stellen tiefer ein.
Die harten Stellen bleiben stehen. Jeder Sägezahn ohne diesen Schutzvorbau v würde überlastet werden und ausbrechen. Zweckmässig sind die Ansätze v auswechselbar, denn bei tiefem Einschneiden in das Werkstück tragen sie einen Teil des Vorschubdruckes und verschleissen daher sehr stark. Es ist infolgedessen sehr günstig, sie als Rollkörper v'auszubilden (Fig. 1). Auf jeden Fall müssen sie sich dem Gesamtzahnprofil anschmiegen.
Es genügt, wenn sie sich immer nur mit einem Teilprofil decken, z. B. mit dem des Sägezahnes, vor dem sie angeordnet sind und den sie vor Überlastung schützen.
Grosse Quersteifigkeit besitzen mehrteilige Gliederkette mit Sägezähnen. Sie sind zweckmässig nach der Art der Galleschen oder Flyerschen Kette als Stiften-, Rollen-oder Zahnketten in ein- facher oder mehrfacher Anordnung gebaut. Bei ihnen ist das tiefe Eingreifen der Zähne z nicht mehr
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notwendig. Schmale Sägeketten führt man am günstigsten folgendermassen aus : - Die Kettenglieder i (Fig. 7) sind als gekröpfte Kettenglieder ausgebildet. Ihr Vorderteil ist nach einwärts gebogen und dient als Innenlasche, während ihr Rückteil nach auswärts gebogen ist, um als Aussenlasche zu dienen.
Die beiden Teile 1-1 bzw. 2-2 jedes Gliedes (Fig. 15), gleichgültig nun, ob gekröpft oder geradlinig verlaufend, können z. B. durch Verschweissen, bei 3 fest miteinander verbunden sein. Hiebei lassen die Gliedaufsätze 1 a die Einsatzöffnung 1 b für den Schneidezahn frei. Die Schneidezähne selbst können aus der eigentlichen Schneide a aus einem hochwertigen Schneidenwerkstoff und aus einem Schaft oder Halter b bestehen (Fig. 6). Die Halter werden in die Glieder eingesetzt und durch eine leicht lösbare Klemmvorrichtung festgehalten.
Zweckmässig ist es, die Schneidezähne wie bekannt, in der Höhenlage einstellbar anzuordnen.
Erfindungsgemäss wird dies auf einfache Weise dadurch erreicht, dass der Halter oder Schaft b des Schneidezahns a und seine Widerlagerplatte t im Glied mittels Zähnen und Kerben ineinander eingreifen (Fig. 6), die auch durch Gewinde ersetzt werden können. Die Widerlagerplatte i wird durch eine Schraube e an den Schaft b des Schneidezahns a fest angepresst. Dadurch ist der Schneidezahn fest eingespannt. Er kann stets um eine ganze Teilung der Verzahnung in der Höhenlage verstellt
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Zwischenstellungen gegeben. Der Schneidezahn kann in diesem Falle also um Bruchteile der Verzahnungsteilung in der Höhenlage verschoben werden. Hiedurch wird an Schleifarbeit und somit auch an Schneidenwerkstoff gespart, denn die Abnutzung der Zähne ist nie gleichmässig.
Wenn ein Zahn einmal bricht, braucht der neue nicht mehr auf das Mass der andern Zähne abgeschnitten zu werden.
Selbstverständlich kann die Befestigung der Schneidezähne auch anders sein, z. B. so, wie in Fig. 12 dargestellt, wo die Kettenglieder an Stelle einer Aussparung einen stiftartigen Ansatz tragen, auf welchen der Halter b'des Schneidezahnes a'aufgesteckt und festgeklemmt wird.
Die eben beschriebenen Ausführungen Fig. 6,8 und 9 sind auch für andere Anwendungsgebiete, z. B. Stahlhalter für Metallbearbeitung, geeignet.
Bei Verwendung von Führungsrädern ist es günstig, möglichst viele Führungsräder von grossem Durchmesser anzuordnen. Dabei erscheint es zweckmässig, jeweils auf ein Führungsrad p ein auf einer Achse laufendes Führungsräderpaar (o) folgen zu lassen (Fig. 3), welches das erstere teilweise überdeckt, so dass der gegenseitige Achsabstand kleiner als ein Raddurchmesser ist. Hiebei lässt man die Zähne der gezahnten Führungsräder tief zwischen die Kettenglieder eingreifen, so dass die Kette an schädlichen Querbewegungen behindert wird.
Das Verhältnis von Abstand T der Wellenberge der wellenförmigen Schnittlinie s-s des Werkstückes y zur Kettenteilung (Fig. 3) soll nie eine ganze Zahl, sondern eine Bruchzahl sein. Sonst würden nämlich in dem einen Augenblick sämtliche Schneidezähne gegen die Wellenberge der wellenförmigen Schnittlinie und im nächsten Augenblick sämtliche Schneidezähne gegen die Wellentäler arbeiten. Dies würde zu Schwingungen der Maschine führen.
Bei einer schmalen Sägekette muss unbedingt dafür gesorgt werden, dass kein Sägemehl zwischen Fugenwandung und Sägekettenträger n gelangt ; sonst würde sich der Sägekettenträger n festsetzen.
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An den Stellen, an denen die Zähne z der Führungsräder in die Kettenglieder eingreifen, sind die Lücken überdeckt, um die geschlossene Bauart der Sägekette zu wahren. Auf diese Weise kann kein Sägemehl in oder neben den Sägekettenträger n (Fig. 1, 3 und 4) gelangen.
Das ganze Sägemehl wird von den Räumern, die so breit wie die Schnittfuge sind und in bestimmten Abständen in die Sägekette eingesetzt sind, aus der Fuge geschafft. Die Räumer können gleichzeitig mit seitlichen Schnittkanten ausgerüstet werden. Es können also die Aussenzähne, bei geeigneter Formgebung, gleichzeitig zu Räumern werden.
Die Kettenglieder sind an den Gelenken so ausgebildet, dass auch bei der grössten, im Betrieb vorkommenden Winkeländerung die Überdeckung gewahrt bleibt. Eine Ausführungsmöglichkeit besteht z. B. darin, die Deckleiste in einem Kreisbogen u um den Schwenkpunkt soweit als dies für die Schwenkbewegung nötig ist, herumzuführen. Das anschliessende Glied hat einen entsprechenden Vorsprung r, der mit u zusammen, dem Staub und Sägeschutt den Durchtritt verwehrt (Fig. 6).
Um die seitlichen Kippmomente klein zu halten, ist es besonders bei schmalen Sägeketten günstig, den Schnittdruck möglichst knapp bei der Schnittlinie s-s (Fig. 3) beispielsweise an der Stelle F (Fig. 6) durch die Zähne z der Führungsräder aufnehmen zu lassen. Bei breiten Sägeketten können statt dessen die Gliedbolzen c und Büchsen d den Schnittdruck auf die Führungsrollen übertragen (Fig. 7).
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