DE102005047885A1

DE102005047885A1 - Kupplungssystem für Kettensägen

Info

Publication number: DE102005047885A1
Application number: DE200510047885
Authority: DE
Inventors: Tobias Link
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-10-06
Filing date: 2005-10-06
Publication date: 2007-04-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kupplungssystem für Kettensägen (1) zum Antreiben separater Geräte und Abschalten des Kettenantriebes, DOLLAR A wobei eine an die Kupplungsglocke (21) der Kettensäge angebrachte Antriebshülse (22), gelagert auf der Kurbelwelle (3) des Motors der Motorsäge vorgesehen ist, DOLLAR A wobei ein Ringschieber (25a, 25b) auf der Antriebshülse (22) axial verschiebbar gelagert ist, DOLLAR A wobei das Kettenritzel (23) auf der Antriebshülse ortsfest, drehbar gelagert ist, DOLLAR A wobei die Innenkontur des Ringschiebers (25a, 25b) in Eingriff mit der Außenkontur der Antriebshülse steht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kupplungssystem für Kettensägen, welches das Antreiben verschiedener zusätzlicher Geräte ermöglicht, wobei der Kettenantrieb ausgeschaltet werden kann.

Der Verbrennungskraftmotor einer Kettensäge ist von seiner ergonomischen Bauart her so ausgeführt, dass mit ihm in Körpernähe und mit Körperkontakt gearbeitet werden kann. Durch seine Schmierung über den Kraftstoff und die speziell dafür eingerichtete Kraftstoffansaugung kann der Motor in nahezu jeglicher Lage betrieben werden. Geeignete Griffsysteme erlauben ein bequemes Halten und Wenden des Motors während des Betreibens.

Aus diesen Gründen eignet sich der Verbrennungskraftmotor einer Kettensäge vorzüglich zum Antreiben verschiedener separater Geräte, zusätzlich zum Antrieb der Sägekette.

Für diese Art der Anwendung ist ein geeignetes Kupplungssystem, welches das Zusammenfügen formschlüssiger Kupplungsteile zwischen Antriebsmotor (Kettensäge) und Zusatzgerät ermöglicht, zwingend erforderlich.

Die angetriebenen Geräte können beispielsweise Seilwinden, Fällheber, Wagenheber, Pumpen, Generatoren und vieles andere mehr sein.

Ideal ist es hierbei, die Kupplungsteile an der Kettensäge so anzubringen, dass sie in geradliniger Verlängerung der Kurbelwelle, unterbrochen durch die Fliehkraftkupplung angebracht sind. Die Verbindung mit den anzutreibenden Geräten kann somit durch eine im Kettendeckel der Motorsäge angebrachte Aussparung hindurch hergestellt und die Kettensäge während dem Betrieb in körpergerechter Lage gehalten werden.

Aus Gründen der Arbeitssicherheit ist es je nach Anwendungsfall erforderlich, dass der Antrieb der Sägekette während dem Antreiben separater Geräte abgeschaltet werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kupplungssystem für Kettensäge zum Antreiben zusätzlicher Maschinen oder Geräte zur Verfügung zu stellen, mit welchem es möglich ist, den Antrieb der Sägekette im Bedarfsfall abzuschalten und somit die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.

Diese Aufgabe wird durch ein Kupplungssystem für Kettensägen nach den Merkmalen des Anspruchs 1 bis 7 gelöst.

Erfindungsgemäß ist ein Kupplungssystem zum Verbinden einer Kettensäge mit einem zusätzlichen Arbeitsgerät vorgeschlagen, wobei das drehmomentübertragende Kupplungsteil an der Kettensäge in fester, unlösbarer Verbindung mit der Kupplungsglocke der Kettensäge steht, wobei das Ritzel der Kettensäge nicht in fester Verbindung mit der Kupplungsglocke der Kettensäge steht, sondern im Bedarfsfall mit der Kupplungsglocke formschlüssig verbunden werden kann; wobei das drehmomentaufnehmende Kupplungsteil am Zusatzgerät formschlüssig mit dem drehmomentübertragenden Kupplungsteil an der Kettensäge verbunden werden kann.

Das Zusammenfügen der drehmomentübertragenden und drehmomentaufnehmenden Kupplungsteile an Kettensäge und Zusatzgerät erfolgt durch zusammenschieben in axialer Richtung, wodurch in radialer Richtung eine formschlüssig lösbare Verbindung entsteht.

Bevorzugter Weise ist das Kupplungssystem an der Kettensäge so aufgebaut, dass bei angetriebener Fliehkraftkupplungsglocke immer eine Drehmomentübertragung auf das antreibende Kupplungsteil stattfindet. Gleichzeitig kann wahlweise eine Drehmomentübertragung auf das Kettenritzel stattfinden oder nicht.

Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das antreibende Kupplungsteil als eine mit der Kupplungsglocke der Kettensäge unlösbar verbundene Antriebshülse ausgeführt ist, welche durch ein Wälzlager auf der Kurbelwelle des Kettensägenmotors gelagert ist.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Antrieb des Kettenritzels über einen, die Antriebshülse umschließenden Ringschieber erfolgt, welcher durch eine formschlüssige Verbindung mit der Antriebshülse, auf der selben in radialer Richtung formschlüssig verbunden, in axialer Richtung aber verschiebbar gelagert ist.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Drehmomentübertragung auf das Kettenritzel über die Außenkontur des Ringschiebers erfolgt, welche in einen an das Kettenritzel angebrachten Flansch formschlüssig eingreift und somit das Kettenritzel antreibt. Wird der Ringschieber auf der Antriebshülse in Richtung der Kupplungsglocke verschoben, gleiten die formschlüssigen Konturelemente auseinander und die Drehmomentübertragung ist unterbrochen.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die formschlüssige Verbindung zwischen Ringschieber und Antriebsflansch durch eine Feder geschlossen wird, welche den Ringschieber in die Innenkontur des Antriebsflansches schiebt.

Einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung zur Folge ist vorgesehen, dass das Abschalten des Kettenantriebes durch eine auf dem angetriebenen Kupplungsteil des Zusatzgerätes angebrachte Schiebehülse beim Kupplungsvorgang automatisch erfolgt.

Nach einer weiteren bevorzugten Variante der Erfindung ist ebenfalls vorgesehen, dass der Kettenantrieb der Säge auch von Hand ein- und ausgeschaltet werden kann.

Für die formschlüssigen Verbindungen zwischen den Kupplungsteilen, zwischen Antriebshülse und Ringschieber, sowie zwischen Ringschieber und Antriebsflansch wurden der Einfachheit halber Sechskantprofile gewählt. Bevorzugter Weise ist hier Verzahnungs- oder Keilwellenprofil vorgeschlagen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Im Einzelnen zeigt die schematische Darstellung in:

1 eine schematische Seiten-Ansicht einer erfindungsgemäßen Antriebsbaugruppe mit automatisch abschaltendem Kettenantrieb,

2 eine schematische Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Antriebsbaugruppe mit automatisch abschaltendem Kettenantrieb,

3 eine schematische Schnittansicht der geöffneten Antriebsbaugruppe mit automatisch abschaltendem Kettenantrieb, in der Schaltstellung des abgeschalteten Kettenantriebes,

4 eine schematische Darstellung der Antriebswelle für Zusatzgeräte beim Anwendungsfall mit manuell ab- und zuschaltbarem Kettenantrieb,

5 eine schematische Schnittansicht der geöffneten Antriebsbaugruppe mit manuell ab- und zuschaltbarem Kettenantrieb,

6-8 schematische Ansichten der geöffneten antreibenden und angetriebenen Baugruppen eines erfindungsgemäßen Kupplungssystems mit automatisch ab- und zuschaltendem Kettenantrieb in drei Stadien

6 die schematische Ansicht der beiden Baugruppen im ausgekuppelten Zustand,

7 die schematische Ansicht der beiden Baugruppen bei ausgeschaltetem Kettenantrieb und ausgekuppeltem Geräteantrieb,

8 die schematische Ansicht der beiden Baugruppen bei ausgeschaltetem Kettenantrieb und eingekuppeltem Geräteantrieb,

9 eine schematische Ansicht der geöffnetenn angetriebenen Baugruppe mit automatisch ab- und zuschaltendem Kettenantrieb,

10 eine schematische Ansicht der Antriebswelle aus 9,

11 eine schematische Schnitt-Ansicht des Ringschiebers aus 3,

12 eine schematische Vorderansicht des Ringschiebers aus 3,

13 eine schematische Vorderansicht der Antriebshülse,

14 eine schematische Schnitt-Ansicht der Antriebshülse,

15 eine schematische Vorderansicht des Antriebsflansches mit Ritzel,

16 eine schematische Seitenansicht des Antriebsflansches mit Ritzel,

17 eine schematische Ansicht des Antriebsflansches mit Ritzel von hinten.

Für das Kupplungssystem sind prinzipiell zwei, im Aufbau leicht unterschiedliche Varianten vorgeschlagen. Die in den Figuren mit a bezeichneten Positionen sind Einzelteile einer Variante, bei welcher beim Zusammenfügen von Antriebshülse 22 und Antriebswelle 4a, an Motorsäge und angetriebenem Gerät, der Kettenantrieb der Motorsäge automatisch abgeschaltet wird.
Ebenso erfolgt das Zuschalten des Kettenantriebes beim Trennen der entsprechenden Kupplungsteile 22 und 4a bei dieser Variante automatisch.
Bei einer zweiten Variante kann der Kettenantrieb, unabhängig vom Antreiben des Zusatzgerätes mit der Kettensäge, von Hand an- und abgeschaltet werden. Alle zu dieser Variante gehörenden, leicht veränderten Einzelpositionen sind mit b gekennzeichnet.
Die 1 bis 3 zeigen verschiedene schematische Ansichten der antreibenden Baugruppe der Variante 2a des erfindungsgemäßen Kupplungssystems für Kettensägen, bei welcher die Abschaltung der Motorsägenkette beim Kupplungsvorgang automatisch erfolgt. Alle zur antreibenden Baugruppe gehörenden Teile befinden sich an der Kettensäge hinter der Ritzelabdeckung (Kettendeckel) und schränken den Gebrauch der Motorsäge beim üblichen Gebrauchseinsatz (Sägebetrieb) nicht wesentlich ein.
Der Antrieb erfolgt vom Motor der Kettensäge aus über die Kurbelwelle auf die Kupplungsglocke 21, welche mit der Antriebshülse 22 in unlösbarer, stoffschlüssiger Verbindung steht. Von der Antriebshülse, welche das eigentliche Kupplungsteil an der Kettensäge darstellt, erfolgt der Antrieb der erfindungsgemäßen Zusatzgeräte über deren Innenkontur 221 (14). Dieses Ende der Antriebshülse, sowie die Ringschieber 25a, b sind durch eine Öffnung im Kettendeckel der Motorsäge erreichbar angebracht, durch welche sie betätigt, bzw. mit den Kupplungsteilen am jeweiligen anzutreibenden Gerät zusammengefügt werden können.
In 3 sind die Einzelteile der antreibenden Baugruppe des Kupplungssystems erkennbar. Die Antriebswelle 22 ist mit der daran festgeschweißt oder -gelöteten Kupplungsglocke 21 mittels einem Zylinderrollenlager 31 auf der Kurbelwelle gelagert. Wenn die Kupplungsglocke 21 vom Antriebsmotor der Kettensäge angetrieben wird, dreht dich die Antriebshülse 22 ebenfalls mit.
Anders als bei gewöhnlichen Kettensägen üblich, steht das Kettenritzel 23 und der daran festgeschweißt oder -gelötete Antriebsflansch 24 in keiner festen Verbindung mit der Kupplungsglocke. Kettenritzel und Antriebsflansch sind als ein separates Bauteil auf der Antriebswelle 22 mittels eines Zylinderrollenlagers 32 gelagert.
Ein ringförmiger Schieber 25a umschließt die Antriebswelle 22 und entspricht mit seiner Innenkontur 25a1 der Außenkontur 222 der Antriebswelle. Dadurch ist der Ringschieber 25a, b auf der Antriebshülse 22 zwar axial verschiebbar, aber radial nicht drehbar gelagert. Eine weitere Außenkontur des Ringschiebers greift wiederum in gleicher Weise in die entsprechende Innenkontur des Antriebsflansches am Kettenritzel ein und ermöglicht somit bei angetriebener Kupplungsglocke 21, den Antrieb des Kettenritzels 23.
Wird der Ringschieber 25a, b in Richtung der Fliehkraftkupplungsglocke 21 verschoben, so gleitet das Außenprofil des Ringschiebers 25a, b aus dem Innenprofil des Antriebsflansches 24, wodurch die Drehmomentübertragung auf das Kettenritzel 23 unterbrochen wird. Der Kettenantrieb ist somit ausgeschaltet.
Mittels einer Spiralfeder 28 wird der Ringschieber in die entgegengesetzte Richtung gegen einen in die Antriebswelle 22 eingelassenen Sicherungsring 26 geschoben, wodurch die Konturelemente zwischen Ringschieber 25a, b und Antriebsflansch 24 geschlossen bleiben. Der Kettenantrieb ist in dieser Position eingeschaltet.
Wird die Kupplungsglocke in dieser Schaltstellung angetrieben, so dreht sich die gesamte antreibende Baugruppe 2a, b mit. Ist der Ringschieber in Richtung der Kupplungsglocke gegen die Spiralfeder verschoben, so ist die Drehmomentübertragung auf das Kettenritzel unterbrochen und das Kettenritzel mit Antriebsflansch dreht sich nicht mit.
In 9 ist der Aufbau der angetriebenen Baugruppe 4a des Kupplungssystems mit automatischer Kettenabschaltung schematisch dargestellt. Es ist vorgesehen, dass diese Baugruppe an der Antriebswelle des jeweiligen anzutreibenden Gerätes angebracht ist und das Kupplungsgegenteil des Systems darstellt, welches durch die Kettensäge mittels der antreibenden Baugruppe angetrieben wird. Eine Zentrier-Schiebehülse 42, welche auf der Antriebswelle des Zusatzgerätes, die Selbe umschließend angebracht ist, wird mittels einer Spiralfeder 43 in Richtung Wellenende geschoben. Ein Zylinderstift 44, welcher quer in die Antriebswelle 41a eingebracht ist, greift beidseitig in eine Langloch-Nut in der Zentrier-Schiebehülse 42 ein. Die Nut gibt den Verschiebebereich der Hülse vor.
Die 6 bis 8 zeigen das Zusammenwirken der beiden Baugruppen in funktioneller Reihenfolge.
In 6 sind die beiden Baugruppen getrennt.
Werden beim Ankuppelvorgang (7) der Motorsäge mit dem jeweiligen anzutreibenden Gerät, die Antriebshülse 22 und die Antriebswelle 41a in axialer Richtung auf einander zu bewegt, so greift zunächst die Zentrier-Schiebehülse 42 in die Zentrierfase 25a1 des Ringschiebers 25a und verschiebt diesen in Richtung der Kupplungsglocke 21 auf der Antriebshülse 22, gegen die Kraft der Spiralfeder 28. Der Kettenantrieb ist somit abgeschaltet.
Werden, wie in 8 dargestellt, die Antriebshülse 22 und die Antriebswelle 41a weiter auf einander zu bewegt, so dringt die Antriebswelle mit der Außenkontur in die Innenkontur 221 der Antriebshülse, wodurch eine Drehmomentübertragung möglich wird und das jeweilige Zusatzgerät angetrieben werden kann. Gleichzeitig wird die Zentrier-Schiebehülse 42 gegen die Kraft der Spiralfeder 43 auf der Antriebswelle 41a verschoben.
Voraussetzung für die beschriebene Funktionsfolge ist, dass die Federkraft der Spiralfeder 43 größer als die Federkraft der Spiralfeder 28 ist. Es wird davon ausgegangen, dass während dem Antreiben des Gerätes, die Kettensäge gegen das Gerät gedrückt werden kann.
Beim Trennen der Motorsäge von dem Gerät wird in umgekehrter Reihenfolge zunächst die Antriebswelle aus der Antriebshülse geschoben und anschließend der Ringschieber zurückbewegt, wodurch der Kettenantrieb wieder eingeschaltet wird.
Die 4 und 5 stellen eine weitere mögliche Variante der beiden Baugruppen dar wobei folgende Funktion vorgesehen ist: Mit einem am Ringschieber 25b angebrachten Zieh- und Drückwulst 25b1 wird vor dem Ankuppeln des Zusatzgerätes der Kettenantrieb der Motorsäge von Hand ausgeschaltet, indem der Schieber in Richtung der Kupplungsglocke 21 auf der Antriebshülse 22 verschoben wird. Nach dem Abkoppeln des Zusatzgerätes wird der Ringschieber in entgegengesetzter Richtung wieder zurück verschoben. Dadurch greift die Außenkontur des Ringschiebers 25b wieder in die Innenkontur des Antriebsflansches 24 und der Kettenantrieb ist wieder eingeschaltet. Ein gefederter Kugelgewindestift 29, welcher in zwei Nuten in der Antriebswelle eingreift, arretiert den Ringschieber in der jeweiligen Schaltstellung. Die Feder 28 mit geringer Federkraft verhindert gleichzeitig das Herabgleiten des Kettenritzels von der Antriebswelle.
Die angetriebene Baugruppe besteht nur aus dem Einzelteil der Antriebswelle. Sie wird mit ihrer Außenkontur beim Ankoppeln des Gerätes an die Motorsäge, in die Innenkontur der Antriebshülse geschoben und beim Abkoppeln wieder herausgezogen.
Die 11 bis 17 stellen schematische Ansichten von einzelnen Bauteilen dar und werden nicht weiter beschrieben.

1: Kupplungssystem
2a,b: antreibende Baugruppe
21: Kupplungsglocke
22: Antriebshülse
221: Innenprofil
222: Außenprofil
23: Kettenritzel
231: Zähne
24: Antriebsflansch
241: Innenprofil
25a,b: Ringschieber
25a1: Zentrierfase
25a2: Innenprofil
25a3: Außenprofil
25b1: Zieh- und Drückwulst
26: Sicherungsring
27: Druckscheibe
28: Spiralfeder
29: Kugelgewindestift
3: Kurbelwelle
31: Nadellager
32: Nadellager
4a,b: angetriebene Baugruppe
41a,b: Antriebswelle
42: Zentrier-Schiebehülse
43: Spiralfeder
44: Zylinderstift

Claims

Kupplungssystem für Kettensägen (1) zum Antreiben separater Geräte und Abschalten des Kettenantriebes, dadurch gekennzeichnet, dass eine an die Kupplungsglocke (21) der Kettensäge angebrachte Antriebshülse (22), gelagert auf der Kurbelwelle (3) des Motors der Motorsäge vorgesehen ist, wobei ein Ringschieber (25a, 25b) auf der Antriebshülse (22) axial verschiebbar gelagert ist, wobei das Kettenritzel (23) auf der Antriebshülse ortsfest, drehbar gelagert ist, wobei die Innenkontur des Ringschiebers (25a, 25b) im Eingriff mit der Außenkontur der Antriebshülse steht.
Kupplungssystem für Kettensägen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebshülse (22) mittels eines über die Fliehkraftkupplungsglocke (21) verbundenen Motors angetrieben ist.
Kupplungssystem für Kettensägen nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebshülse (22) in formschlüssig lösbarer Verbindung mit der Antriebswelle (4a, 4b,) eines separaten Gerätes steht.
Kupplungssystem für Kettensägen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kettenritzel (23) nicht in fester Verbindung mit der Kupplungsglocke (21) der Fliehkraftkupplung des Motors steht.
Kupplungssystem für Kettensägen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das der Ringschieber (25a, 25b) in formschlüssig lösbarer Verbindung mit dem Kettenritzel steht.
Kupplungssystem für Kettensägen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor durch eine Kettensäge ausgebildet ist.
Kupplungssystem für Kettensägen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine selbstzentrierende Schiebehülse (42) auf der Antriebswelle des anzutreibenden Gerätes zum Lösen der stoffschlüssig lösbaren Verbindung zwischen dem Ringschieber (25a) und dem Kettenritzel (23) vorgesehen ist.
Kupplungssystem für Kettensägen nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringschieber (25b) durch einen oder mehrere Kugelgewindestifte (29) in verschiedenen Positionen auf der Antriebshülse (22) arretiert werden kann.